현존하는 진동 측정 센서는 정밀도 면에서는 대부분의 진동을 측정하기에 충분하나, 센서 한 개로 하나의 지점이나 방향에 한정하여 측정할 수밖에 없다는 단점을 갖고 있다. 반면 카메라의 경우, 정밀도나 측정 가능한 주파수 영역의 면에서는 다소 불리하지만, 한 번에 광범위한 영역의 진동을 측정할 수 있고 가격 면에서 유리하며 다자유도의 진동을 동시에 측정할 수 있다는 큰 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 저가의 머신 비전 카메라가 진동 측정 센서로서 어느 정도의 오차 범위 내에서 진동을 측정할 수 있는지 알아본 후, 실제 외팔보의 진동을 측정하였다. 카메라의 2차원 평면 이미지는 두 방향의 직선 운동과 한 방향의 회전 운동을 나타낼 수 있다. 먼저 단일 점의 진동을 카메라로 측정하고, LDV(Laser Doppler Vibrometer) 측정을 기준으로 한 카메라 측정의 오차를 실험적으로 교정하였다. 다음으로 다중점의 진동을 한 번에 측정하여 회전 진동과 외팔보 전체 형상의 진동을 측정하였다. 외팔보 전체 형상 진동은 주파수와 시간 영역 모두에 대하여 분석하였다.
본 논문은 일반적으로 사용되는 2D 디스플레이 또는 HMD (Head-Mounted Display) 기반 VR (Virtual Reality, VR) 서비스에서 탈피하여, 대형 가상현실 공연장을 위한 360도 비디오 스트리밍 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 Phase 1, 2, 3의 연구개발 단계를 밟아 6DoF (Degrees of Freedom) 시점 자유도를 지원하는 360도 비디오 스트리밍 시스템을 개발하는 것을 최종목표로 하고 있으며, 현재는 Phase 1: 대형 가상현실 공연장을 위한 3DoF 360도 비디오 스트리밍 시스템 프로토타입의 개발까지 완료되었다. 구현된 스트리밍 시스템 프로토타입은 서브픽처 기반 Viewport-dependent 스트리밍 기술이 적용되어 있으며, 기존 방식과 비교하였을 때 약 80%의 비트율 감소, 약 543%의 영상 디코딩 속도 향상을 확인하였다. 또한, 단순 구현 및 성능평가에서 그치지 않고, 실제 미국 UCSB (University of California, Santa Barbara)에 위치한 대형 가상현실 공연장 AlloSphere에서의 시범방송을 수행하여, 향후 Phase 2, 3 연구단계를 위한 연구적 기반을 마련하였다.
본 논문은 편마비 환자나 장애인의 보행을 지원하는 외골격 로봇에 대해 연구하였다. 2축 자유도를 가진 외골격 로봇 개발 및 관절 운동에 대해 테스트 하였다. 정상적인 사람으로부터 얻어진 EMG 신호를 분석하고, 편마비 환자를 정상적인 사람처럼 보행 할 수 있도록 보조 로봇을 편리하고 자동화된 보행이 되도록 제어신호를 추출 하였다. 편마비 환자의 보행을 위한 기능적 전기 자극(FES)를 사용하는 목적이 손상된 기능을 복원하는 것이다. 그러나 이것은 사용을 잘못하면 환자에게 치명적인 전기 충격을 줄 수 있거나 지속적인 자극으로 근육피로의 원인이 될 수 있다. 최소한의 근육 피로도로 편마비 환자의 편리한 걸음은 제어 신호로 외골격 보조 로봇의 조작을 통해 가능성을 제시하였다. 보행 보조 외골격로봇은 FES 자극기를 사용하는 것보다 보다 효율적으로 동작할 수 있음을 보였다. 본 연구 실험은 앉아, 서, 걷기같이 우리의 생활에 보통의 움직임을 수행하고, 버튼스위치, 피에조 센서와 특별히 피드백 제어 시스템은 부드러운 보행 모션이 되도록 하였다. 그리고 실험결과도 건강한 다리의 근전도 신호를 편마비 환자의 손상된 다리의 보조로봇 시스템의 동작신호로 이용하여 편리하게 이동할 수 있음을 보여준다.
배경: 낙상은 노인의 가장 일반적이고 심각한 건강문제로 대두되고 있다. 낙상은 중요한 신체적 심리적 영향을 주며 결과적으로 신체적 행동약화나 기능의 위축, 사회적 기능 약화 등을 야기시킨다. 하지만, 상대적으로 낙상 후의 심리적, 정신적 부분은 간과되어져왔다. 낙상 후 노인들이 심리적 또는 정신적으로 보고하는 대표적인 증상으로는 다시 낙상을 할 것이라는 두려움으로 나타났다. 목표: 이 논문은 노인의 낙상에 대한 두려움에 영향을 주는 요인에 대한 모델을 테스트하는데 있다. 또한, 낙상에 대한 두려움에 영향을 주는 중요한 요인 중 하나인 노인의 운동과 운동에 대한 신념, 운동에 대한 기대감의 관계를 연구함에 있다. 방법: 미국 메릴랜드주 볼티모어시 지역에 거주하는 노인149명을 대상으로 2004 11월부터 2005년 3월까지 수집된 2차 자료를 이용해서 결과가 분석되었다. 참가 가능 노인으로는 본 연구에 참여하기로 동의한 노인을 대상으로, 노인요양시설에 거주하며, 인지적으로 이상이 없고 (MMSE>20), 65세 이상의 나이를 가진 노인을 대상으로 한다. 자료 수집은 구조화된 설문지를 통해서 이루어졌다. 자료 분석을 위해, SPSS 12.0을 통해 빈도분석과 상관분석 등이 사용되었고, 모델 평가를 하기 위해서 AMOS프로그램을 통해 path analysis를 시행하였다. 결과: 모델 내 49개의 path중에 13개의 path가 유의하게 나타났고 모델의 22%가 설명되어졌다. 모델의 확실성은 chi-square를 통해서 조사되었고 결과 모델의 확실성이 입증되었다. 또한, CFI 는 0.99 RMSEA는 0.00으로 모델을 지지하는 결과가 나타났다. 특히, 성별, 과거 낙상경험, 운동은 노인의 낙상에 대한 두려움을 설명하는 중요한 변수로 나타났다. 논의: 본 연구는 노인의 낙상에 대한 두려움을 총체적으로 설명하기 위한 모델을 제시한다. 또한, 운동에 대한 신념과 결과에 대한 기대치가 노인의 운동을 설명하는 직접적 변수로, 낙상에 대한 두려움을 설명하는 간접적인 변수로 나타났다. 이 연구는 노인들이 낙상의 두려움을 줄이기 위해 적극적으로 운동에 참여하도록 하는데 중요한 이론적 근거를 제공한다.
목적: 슬관절 주위 골격의 기초과학을 생체역학을 중심으로 설명하고 빈도가 높은 스포츠 손상들에 대해 기술하고자 한다. 해부 밀 운동학: 슬관절은 순수한 경첩 관절이 아니며 적합하지 않으므로 여섯 방향의 운동이 가능하다. 경골대퇴간 운동역학: 슬관절의 굴곡-신전 축은 시상면에 수직이 아닐 뿐 아니라, 관상면상 관절선과 평행하지 않으므로, 경골대퇴관절은 굴곡 시 내반과 내회전이 동반되고 신전 시에는 외반과 외회전이 동반된다. 슬개대퇴 관절: 슬개대퇴 관절 압박력은 슬관절의 굴곡 각도와 사두고근력에 비례한다 슬개골은 신전기전의 moment arm을 증가시켜 신전기전의 효율을 증대시키고 지렛대 역할을 한다. 슬개골 골절: 비전위성 골절이면서 하지 직거상 운동이 보존된 경우에 비수술적 치료의 적응증이 되며 수술적 치료 시 고정 방법의 선택은 골절 양상에 따라 결정되겠으나 어느 술식을 선택하여도 신전지대의 봉합은 필수적이며 중요하다 슬개골 불안정성: 선행 해부학적 이상을 조사해야 하며 급성 탈구에서도 골연골 골절편이 있거나 재발의 위험이 높은 운동선수에서 인대 봉합을 고려할 수 있다. 비수술적 치료 및 재활에도 불수하고 계속되는 재발성 아탈구나 탈구는 수술이 필요하다 학령기 스포츠 손상: Idiopathic Adolescent Anterior Knee Pain, Osgood-Schlatter Disease, Sinding-Larsen-Johansson Disease 등이 흔하다
본 논문에서는 다양한 차종의 영향을 반영할 수 있고, 차량과 교량의 연성 운동방정식을 구성하여 시간 단계별 직접해를 산정할 수 있는 수치해석기법을 제시하였다. 운동방정식의 해는 직접적분법인 Newmark ${\beta}$을 이용하여 해석 단계별로 구성된 유효강성행렬과 유효하중벡터를 바탕으로 정적평형방정식의 해를 구하는 원리와 동일하게 산정하였다. 또한 해석의 효율성을 증진시키기 위하여 유효강성행렬은 Skyline 법에 의해 재구성하였으며, Cholesky의 행렬 분해기법을 동시에 적용하여 직접적인 역행렬 계산에서 야기되는 오차의 발생을 최소화 하였다. 또한 기존선 철도차량인 새마을 PMC 열차와 디젤 견인 무궁화 열차에 대한 3차원 정밀수치해석 모델을 개발하였고, 각 차량은 차체와 전 후방 대차에 각각 6자유도씩 고려하여 총 18자유도로 수치모델을 작성하였다. 교량은 3차원 공간뼈대 요소를 이용하여 모델링하였고, 차륜과 레일 접촉면의 불규칙성은 미국의 FRA에서 규정하고 있는 연직방향 및 횡방향틀림에 대한 PSD 함수를 이용하여 궤도틀림을 수치적으로 구현하였다. 제시된 수치해석 기법은 12 m, 18 m형 판형교의 실측결과를 이용하여 타당성을 검증하였으며, 실측 및 수치해석결과는 교량의 1차 휨 고유진동수의 2.0배를 기준으로 Low pass filtering 하였다.
1990년대 중반에 개발된 절대절점좌표는 탄성체 동역학 해석에 활용되고 있다. 운동방정식을 유도하는 과정에서 변위장을 이루는 다항식의 차수가 증가하면 필연적으로 자유도가 증가하게 되고, 이는 해석 시간의 증가로 이어진다. 따라서 본 연구에서는 차원 운동방정식을 무차원 운동방정식으로 전환함으로써 해석 시간을 단축시키고자 하였다. 위치 벡터를 이루는 형상 함수는 무차원으로, 절점 좌표는 길이 차원으로 정리한 후 무차원화하는 변수를 통해 무차원 질량행렬, 무차원 선형 강성행렬 및 무차원 보존력을 유도하였다. 무차원 운동방정식의 검증과 효율성은 정적 처짐에 대한 정해가 존재하는 외팔보 및 단진자 예제를 통해 제시하였다.
동하중을 고려하는 구조해석은 전산자원과 시간측면에서 상당한 어려움이 따르기 때문에 외력을 이상적인 정하중으로 가정하는 것이 일반적이다. 그러나 정하중 조건으로 해석된 결과는 구조물의 안전설계 측면에서 충분한 신뢰를 주기 어렵다. 최근에는, 동하중의 영향을 받는 구조물의 효과적인 구조해석을 위해 동하중을 등가정하중으로 변환하는 기법이 제안되어 왔다. 이 기법은 최적화를 통해 구속조건을 만족하는 최소의 등가정하중을 구하는데, 구속조건은 임계시간의 변위를 사용하고, 등가정하중 분포 자유도는 경험적으로 선정하여 왔다. 그러나 안전설계 관점에서는 응력 구속조건을 적용하는 것이 타당하며, 경험적 자유도 선정은 몇 개의 자유도에 과도한 하중이 부과되거나 구조물의 거동에 영향력이 없는 자유도들이 선정될 가능성이 있다. 본 연구에서는 등가응력 구속조건을 고려하는 등가정하중 최적화 방법을 제안하고, 축소시스템 개념을 도입한 주자유도, 구속조건 요소 자유도, 외부하중 자유도로 구성되는 등가정하중 분포 자유도의 구성방법을 제안한다. 수치예제에서는 제안된 방법으로 구해진 등가정하중을 사용하여 등가응력을 구하고 동하중 해석 결과와 비교함으로써 제안된 방법을 통한 구조해석 방법이 구조안전성 측면에서 타당함을 보인다.
부유체의 횡동요는 승조원의 피로를 누적시키고, 심지어 구조물 전체를 전복시키기까지 하고, 또 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정성과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 횡동요를 감소시키고 있고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스태빌라이저나 자이로스코프 등을 설치하여 횡동요를 줄이고 있다. 그러나 안티롤링 탱크는 설치하는데 용적을 많이 차지하고, 핀 스태빌라이저나 자이로스코프는 설치비와 유지 관리비가 많이 든다. 저자들은 안티롤링진자를 이용한 부유체의 롤링저감에 대한 연구를 하여 실험과 Runge-Kutta 해석에 의하여 그 유효성을 보인 바 있다. 여기에서는 선박에 안티 롤링 진자를 설치한 모델을 2자유도 점성감쇠계로 선형화하여 시스템을 해석하고 실험과 비교하여 수학 모델의 정당성을 보이고, 수학 모델의 정당성을 바탕으로 최적의 안티 롤링 진자를 제안한다. 7.7kg의 모형선의 경우 모형선 질량의 0.26%인 20g의 안티롤링 진자가 가장 효율이 좋음을 보였다. 또 안티 롤링 진자의 질량이 다른 몇 가지 경우에 대하여서 자유 롤링 실험을 하여 안티 롤링 진자의 유효성을 보인다.
친환경농산물의 생산은 생태계 보호와 자연환경을 보존하여 인간이 살아 갈 수 있는 자연환경의 지속적 유지에 궁극적인 목적이 있다고 할 수 있겠다. 이와 같은 사회적 분위기에서 미래의 주역이 될 대학생들의 친환경농산물에 대한 가치관과 환경적 태도는 매우 중요한 의미가 있다고 할 수 있겠다. 본 연구는 대학생들의 친환경 소비가치관, 친환경적 태도, 구매의도간의 인과관계를 검정함에 친환경농산물의 신뢰의 조절효과를 검정하기 위하여 부산지역 대학생들을 대상으로 설문조사를 진행하였다. 2016년 10월 15일부터 30일까지 설문지를 나누어 배포하고, 그중 261부를 SPSS(V 23.0)와 AMOS(V 21.0) 프로그램을 사용하여 빈도분석, 신뢰도 분석 및 확인적 요인 분석, 구조방정식 모형(Structural Equation Modeling)과 두 모형사이의 자유도를 고려한 Chi-square를 비교하여 구매횟수의 조절효과성을 검정하였다. 분석결과, 대학생들의 친환경농산물에 대한 가치관은 친환경적 태도와의 인과관계를 확인할 수 있었고, 소비자 신뢰는 친환경적 태도와 구매의도사이에서 조절효과를 나타내었다. 따라서 정부나 지방단체에서는 미래의 주역이 될 대학생들의 친환경농산물에 대한가치관과 친환경적 태도 및 구매의도와의 인과관계가 확인되었기 때문에, 미래의 친환경농산물 정책을 보다 적극적으로 추진하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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