• 제목/요약/키워드: 진동 감각

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인공 감각모의 동적 거동에 미치는 진동유동의 영향 (Effects of Oscillating Flow on the Dynamic Behavior of an Artificial Sensory Hair)

  • 박병규;이준식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권8호
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    • pp.847-853
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    • 2011
  • 주위 매질의 움직임에 반응하는 섬유상 감각모는 대부분의 생물체에 존재하여 먹이, 침입자, 또는 동족 여부를 감지하는 역할을 한다. 이 기능을 모방한 인공 감각모를 설계 제작하기 위하여 유연 감각모를 기초로 한 수학모델을 제안하고, 작동영역에서의 응답특성을 파악하기 위하여 매개변수 해석을 수행하고 각 인자들의 영향을 고찰하였다. 유동 감각모의 변위를 일반화 좌표 및 고유 진동모드로 나타낸 결과, 탄성계수가 비교적 큰 Cytop 감각모의 경우 고유진동의 기본모드가 지배적인 것으로 나타났다. 주어진 유동 중에 있는 감각모의 동적거동은 형상에 크게 의존하였다. 또한 탄성계수가 큰 인공 감각모에서는 생물학적으로 중요한 주파수 범위 내에서 공진현상은 나타나지 않았다.

교량의 진동사용성 평가를 위한 모델링에 관한 연구 (A Study on Modeling for Vibration Serviceability Evaluation)

  • 이후석;하신용;황인호;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.39-42
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    • 2010
  • 최근 보행자가 교량의 진동에 의한 불안감을 느끼는 경우가 발생되면서 설계 단계에서 진동에 대한 고려하고 있다. 그러나 설계자는 범용유한요소프로그램에 이동하중을 적용하여 동적응답해석을 하는 것에 어려움을 느끼고 있으며 그 결과 Meister감각곡선에 의한 진동사용성 평가도 정확히 수행되지 않고 있다. 본 연구에서는 설계자들이 수행하는 교량의 진동사용성 평가방법의 간편한 적용을 위하여 이동하중모델 생성툴을 연구하였으며, 범용유한요소프로그램으로 모델링 된 교량의 매개변수를 변화해가며 진동사용성 평가를 수행하였고 연구 결과 중 매개변수의 하나인 보요소의 길이에 따른 진동사용성 평가결과만을 작성하였다. 평가결과 보요소의 길이에 따라 교량에 발생되는 진동과 가속도의 응답치가 다르게 나타났으며, 발생되는 주요주파수 범위도 다르게 해석되었다. 이러한 동적응답의 결과가 다르게 해석되면서 Meister 감각곡선에 의한 평가등급이 차이도 발생되었다. 따라서 정확한 진동사용성 평가를 위해서는 동적응답해석 시 다양한 매개변수에 의한 동적응답의 결과에 대한 연구는 물론 다양한 교량 형식과 그에 맞는 모델링에 대한 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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거미의 감각기관을 모사한 초민감 균열기반 진동압력센서 (Ultrasensitive Crack-based Mechanosensor Inspired by Spider's Sensory Organ)

  • 오수연;김태일
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-6
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    • 2024
  • 거미는 진동감각기관을 통하여 미세한 진동까지도 감지해낸다. 뛰어난 진동 감지 능력을 활용해 먹이나 포식자가 발생시키는 진동을 감지하여 공격을 계획하거나 위협을 파악하며 생존에 활용한다. 본 논문은 거미의 진동감각기관을 모사하여 개발된 초민감 진동압력센서에 대해 기술한다. 거미가 진동을 감지하는데 사용하는 감각기관에 위치한 작은 틈에 착안하여 센서에 균열을 생성하였고, 균열의 깊이를 제어하여 외부로부터 오는 압력이나 진동을 매우 민감하게 감지할 수 있는 센서를 개발하였다. 이 센서는 10 N의 인장응력을 적용하여 2%의 변형률에서 게이지 계수가 16000에 도달한다. 이는 높은 신호대잡음비를 가져 정확하게 원하는 진동을 인식할 수 있는 소자로서 외력(압력, 진동)과 생체 신호측정 등 다양한 평가를 통해 센서의 높은 민감도를 증명하였다. 이를 통하여 생체모사 기술을 활용한 새로운 센서의 개발 및 다양한 산업 분야로의 응용 가능성을 제시한다.

감각형 객체를 이용한 이음매 없는 2D/3D 상호작용 시스템 (Seamless 2D/3D Interaction System using a Tangible Object)

  • 나세원;하태진;우운택
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 2부
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    • pp.264-269
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    • 2007
  • 본 논문에서는 감각형 객체(Tangible Object)를 이용한 테이블에서의 2D/3D 상호작용 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 기존의 ARTable[1]에 직육면체 형태의 감각형 객체와 카메라가 장착된 이동형 모니터를 추가하여 제작되었다. 감각형 객체는 모든 면에 ARToolkit[3]에서 쓰이는 마커가 부착되어 있으며, 내부에는 진동자와 불루투스 통신 모듈이 삽입되어 있다. 또한 카메라가 달린 모니터는 모니터 암에 연결되어 사용자가 이동하며 ARTable 상판을 관측할 수 있도록 부착되어 있다. 이 시스템를 이용하여 사용자는 디스플레이형 테이블인 ARTable 위에서 가상공간을 네비게이션(2D 상호작용)할 때 정확한 길을 찾아가기 위한 도움을 받을 수 있을 뿐만 아니라, 증강현실 환경에서 가상객체와 3D 상호작용을 할 수 있다. 또한 진동 모듈과 이를 제어하기 위한 블루투스 모듈이 내장 되어있어, 특정한 이벤트 발생시 진동자를 이용하여 사용자에게 촉각 감응 효과를 줄 수 있다. 제안된 시스템은 교육, 엔터테이먼트, 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.

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동일한 지간을 가진 교량형식별 진동사용성의 해석적 평가 및 비교 (An Analytical Evaluation of Vibration Serviceability for Each Bridge Types with Same Span)

  • 박성규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.271-280
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    • 2011
  • 현재 교량구조물의 진동과 관련된 규정이나 시방지침이 미비한 상태여서 장경간 교량설계시 진동사용성에 대한 검토가 전혀 수행되지 않고 있다. 본 연구는 교량의 진동사용성 평가를 위해 Meister진동감각곡선을 이용하여 동일한 지간 및 도로폭을 가진 단경간 형식별 교량에 대해 해석적인 방법으로 평가를 실시하고자 한다. 구조해석 프로그램 MIDAS를 사용하여 각 교량의 거더는 프레임 요소로 하고 슬래브는 판요소로 모델링하여 설계 차량의 이동하중을 적용하여 시간이력해석을 수행하였다. 시간 이력해석에 의한 처짐 및 가속도 진폭을 Meister의 진동감각곡선을 이용하여 교량형식별 진동사용성을 비교 평가함으로써 장경간 교량의 설계단계에서 진동사용성을 검토할 수 있는 해석적 프로세스를 제시하였고 적절한 방법임을 확인하였다.

치과용 핸드피스에 의한 일시적 진동감각역치 변화 (Temporary Threshold Shift of Vibration Sensation by Dental Handpiece)

  • 김성아;이종영;김두희;박순우
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제28권4호
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    • pp.765-771
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    • 1995
  • 치과용 핸드피스에서 발산하는 고주파수의 진동에 의한 일시적 진동감각역치 변화를 관찰하고자 치과위생병 28명을 대상으로 34,000rpm의 low-speed handpiece를 진동기구로 사용하였다. 진동에 폭로시키기 전과 후, 치과의사가 스케일링시 취하는 작업자세에 5분간 폭로시킨 후의 진동감각역치를 청력계기의 골전도진동기를 사용하여 250 Hz에서 그들이 주로 사용하는 손의 제2지두수에서 측정한 결과, 각각 $23.5{\pm}3.5dB,\;30.8{\pm}4.2dB,\;23.7{\pm}4.6dB$로 진동에 5분간 폭로시킨 후의 역치가 폭로 전에 비해 7.3dB의 유의한 증가가 있었다(p<0.001). 진동폭로 전후의 차이에 따른 분포를 보면, 10 dB 내외로 증가한 사람이 71.4%로 대부분이었고 16 dB의 증가가 가장 높았다. 진동 폭로 전의 진동감각역치와 신장, 체중, 체질량 지수와의 상관관계는 각각의 상관계수가 0.0360, -0.1657, -0.2641로 통계적 유의성은 없었으며, 흡연에 따른 차이도 흡연군(N=20)과 비흡연군(N=8)의 진동감 각역치가 각각 23.1 dB, 24.6 dB로 그 차이 가 없었다. 본 연구 결과로 볼 때 핸드피스와 같은 고주파-진동기구를 사용하는 치과의사 및 치과위생사에게서 진동감각역치의 변화가 예상되며, 말초신경병증의 원인이 될 수 있는 작업자세에 의한 장기간의 영향 및 아말감 충전시 사용하는 수은의 영향에 대해서도 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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기능성 자기공명영상에서 진동자극에 대한 감각피질의 비선형성 (Nonlinearity in the Somatosensory Cortex Response to Vibrotactile Stimulator in fMRI)

  • 이현숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권3호
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    • pp.159-166
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    • 2006
  • 기능성 자기공명영상을 이용하여 진동자극에 대한 감각피질의 비선형성에 대하여 연구하였다. 진동자극은 25 Hz의 주파수로 5개의 각기 다른 진동 자극 기간, 2초, 4초, 8초, 12초 그리고 16초와 함께 20초의 무자극 주기와 pseudo-random순서로 구성되었다. 감각피질에 대한 자극 기간의 변화에 따른 선형성을 이해하기 위하여 두 다른 방법(시스템의 선형성 조사법과 gamma-variate 함수를 적용하여 impulse response함수를 구하는 방법)을 사용하여 혈류반응 함수를 분석하였는데, 그 결과는 거의 비슷하였다. 감각피질에서의 BOLD 반응은 8초보다 작은 자극 기간 동안에는 비선형이고 8초 이상일 때는 선형성을 보였다. 자극 기간의 함수로 Impulse response 함수의 진폭, 면적, 피크까지의 시간, FWHM을 계산하였고 진폭과 면적의 크기는 자극 기간이 증가할 때 감소함을 보여줌으로써 자극 기간 8초에서 BOLD 반응이 비선형성에서 선형성으로 변함을 뒷받침해 주었다.

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기능적 자기공명영상에서 진동자의 자극 주파수가 감각피질의 반응에 미치는 영향 (The Frequency Effect in the Somatosensory Cortex Response to Vibrotactile Stimulator in fMRI)

  • 이현숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권3호
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    • pp.128-133
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    • 2004
  • 기능적 자기공명영상을 이용하여 진동자의 자극에 따른 감각 피질의 반응에 대하여 연구하였다 주로 40 Hz 이하의 주파수에 반응하는 촉각소체의 혈류반응을 조사하기 위하여 8, 15, 그리고 25 Hz의 주파수를 사용하였다. 사용되고 있는 진동자의 한계를 극복한 공기의 압력을 이용하여 진동할 수 있는 진동자를 특수 제작하였다. 예측한 바와 같이 감각 피질의 촉각소체 부위가 주파수에 따라 반응하는 모습을 볼 수 있었다. 주파수 대 반응 면적을 각 pixel의 개수와 signal percent change로 분석하여 주파수가 증가할수록 signal percent change의 분포는 넓어지고 더 많은 pixel들이 반응한다는 것을 알 수 있었다.

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진동특성에 따른 수직보정 진동레벨의 변환 특성 연구 (Characteristics of Transformed Vibration Level According to Vibration Characteristics)

  • 양형식;박경준
    • 화약ㆍ발파
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    • 제21권1호
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    • pp.77-84
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    • 2003
  • 발파진동은 보통 지반진동속도로 계측되며, 발파설계나 구조물의 피해 산정에 사용된다 그러나 인체의 반응-이나 가축의 피해 산정 문제에서는 현행 소음진동규제법과 관련하여 인체의 감각적 감응척도에 따른 진동레벨을 주로 사용하므로 변환이 필요하다. 본 연구에서는 디지털 필터에 의한 진동레벨 변환 프로그램을 이용하여 진동의 특성이 따른 진동레벨 변환의 특성을 고찰하고 문제점을 제시하였다.