본 연구에서는 다양한 모형의 실린더 주위의 균일한 유동에 대하여, 후류에 생기는 유동현상을 EDISON_CFD를 이용하여 분석하였다. 고정된 실린더에 대해 주어진 레이놀즈 수에서 시뮬레이션을 이용하여 실린더의 형상에 따른 $C_L$값과 주기를 분석하였다. 이 후 진동운동을 가정한 운동방정식을 이용하여 실린더의 운동 및 발전 효율을 예측하여 비교하였다. 또한 운동방정식을 Bode 선도를 이용하여 용수철 상수와 감쇠율에 따른 발전 효율의 변화를 살펴보았다.
보(beam)는 기계 구조 및 항공 우주 구조물의 기본적인 요소로서, 특히 큰 동적 거동을 하는 경우는 비선형성이 두드러지게 나타나는 것으로 알려져 있고[4], 헬리콥터의 회전날개(rotor blade)나 두께가 얇은 고속회전 축등의 경우에는 비틀림(torsion)과 굽힘(bending) 운동이 비선형 연성되어 나타나게 된다. 이러한 비선형 연성 효과를 갖는 경우에는 운동의 양상이 복잡하게 전개된다. 따라서 본 연구에서는 비선형 연성운동이 생기는 이러한 단순 외팔보에 대해 비선형 진동 특성을 파악하고 각 비틀림(internal resonance)현상[5]에 따른 정상상태 진폭 응답의 해석을 그 목적으로 한다.
본 연구는 진동자극 저항운동이 허리통증 경험자의 균형 및 보행에 미치는 영향을 연구하였다. 30명의 히리통증 경험이 있는 성인 대학생을 대상으로 8 Hz 진동자극 저항운동(n=10), 30 Hz 진동자극 저항운동(n=10), 허리 안정화운동(n=10)으로 무작위로 나누었다. 각 그룹의 중재는 6주동안 주 3회, 1회에 30분을 적용하였다. 실험 전에 정적균형과 보행패턴을 측정하였고, 6주 후에 실험전과 동일한 방법으로 측정하였다. 연구결과 세 그룹 모두에서 운동전과 후의 시간에 따른 정적균형, 디딤기율, 흔듦기율, 한걸음 길이, 한발짝률의 변화는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05). 허리 안정화운동이 정적균형과 디딤기율에서는 그룹 간의 유의한 차이가 있었고(p<.05), 흔듦기율 및 한걸음 길이와 한발짝률은 그룹 간의 차이가 없었다. 결론적으로 진동자극 저항운동이 근수축 유발 기전에 의해 다리근육의 근력을 강화하였고, 강화된 다리 근력은 균형능력에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 향상된 균형능력은 신체가 움직이는 동안 안정적으로 자세를 조절할 수 있게 하여 보행능력의 긍정적 측면에 영향을 미친 것으로 판단된다.
본 논문에서는 단순하고 효율적인 학습제어 로직을 운동기구용 로봇팔 시스템에 적용하였다. 일반적으로 운동시에 운동기구에 적용되는 힘은 사용자마다 다르고 같은 사용자라 하더라도 운동시마다 다를 것이다. 이미 사용자의 신체조건에 따라 입력된 최적의 힘과 실제 가해지는 힘 사이의 오차를 보상하는데 본 논문에서는 학습제어를 적용하여 가해지는 힘의 종류(시변 또는 시불변함수)와 상관없이 빠르게 오차를 제거하고 원하는 운동을 추종함을 시뮬레이션을 통하여 확인할 수 있었다.
해사기술연구소가 보유하고 있는 6자유도 대형진동대의 시스템 구성과 시험파형 합성기법 및 시험방법에 대하여 간략히 살펴보았다. 통상적인 가진기가 1방향의 운동만을 구현할 수 있음에 비해, 6자유도 진동대는 3축병진, 3축 회전의 임의의 복잡운동을 구현할 수 있는 국내 유일의 설비이며 용량 또한 30톤의 시험체까지를 대상으로 한 대형 진동대로서 각종 분야에 필요한 진동시험 업무를 지원할 수 있다. 구조물의 방진 및 내진설계를 위해서는 가능한한 실물 또는 모형의 실증실험이 필수적이며, 이는 내진 해석기법의 개발 및 검증의 기초가 된다. 특히 이 시스템은 내진 검증시험에 필요한 모든 기능을 갖추고 있으므로, 앞으로 건설될 국내원자력 발전소에 이용되는 각종기기의 내진검증시험을 통하여 이들 기기의 국산화에 크게 이바지할 것으로 보인다.
6승의 비선형 항을 가지는 두개의 질량으로 구성된 비선형 해밀톤계에 대해서, 비선형 정규모드인 주기운동의 존재성, 분기현상 및 궤도 안정성을 연구하였다. 운동방정식의 직접적분을 통해 4차원 위상공간에서의 운동궤적을 2차원 면으로 투영하는 푸앙카레 사상을 구하였고, 또한 버크 호프-구스타프슨 표준 변환을 통해 구한 운동적분을 이용하여 에너지가 작을때 푸앙카레 사상에 나타나는 불변 곡선들의 해석적인 표현을 유도하였다. 본 논문에서 연구한 진동계는 비선형 계수의 값에 따라 2개 또는 4개의 비선형 정규모드를 가짐이 밝혀졌다. 푸앙카레 사상은, 분기된 모드는 안정하고, 원래의 모드는 안정한 상태에서 불안정한 상태로 변한다는 것을 분명하게 보여주었다.
이 논문에서는 미소진동이 인공위성 영상품질에 끼치는 영향에 대해 살펴본다. 지구관측위성은 임무수행 시 영상의 지상전달 등을 위해 다양한 구동장치를 가동하며, 이로 인해 미소진동에 노출된다. 이러한 미소진동은 광학탑재체를 가진하여 초점면(Focal Plane)상의 영상운동을 야기하며, 이로 인해 영상품질이 저하된다. 특히, 고해상도 관측위성일수록 미소진동에 의한 영상품질의 저하가 커지므로, 위성개발 시에 영상품질에 대한 영향평가는 필수적이다. 이를 해석하기 위해서 키슬러플랫폼 위에서 진동원의 가진력을 측정 및 그 동특성을 분석한다. 이 가진원은 임무수행형상의 유한요소모델에 적용하여 광학탑재체 초점면의 영상운동을 계산하며, 최종적으로 영상품질에 미치는 영향을 평가한다.
본 연구는 수동진동을 융합한 슬링운동이 뇌졸중환자의 균형과 보행에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 1회 35분 주3회 6준간 실시하였다. 슬링운동 실험군과 대조군 각각 8명으로 나누었다. 균형과 보행을 측정하였다. 실험군과 대조군의 중재 후 군간 비교에서 눈 뜨고 서기와 눈 감고 서기는 유의한 차이가 나타났다. 실험군과 대조군 모두 중재 전후 눈 뜨고 서기, 눈 감고 서기, 안정성 한계, 보행 속도에서 군내 유의한 차이가 나타났다. 진동슬링 운동이 뇌졸중 환자의 균형과 보행을 증진시키는데 도움을 줄 수 있다고 사료된다. 향후 많은 대상자와 다양한 주파수, 효과적인 운동기간에 대한 연구가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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