액체침투탐상법(PT)을 이용한 직경 1 m, 길이 6 m의 초장대형 파이프내면 육성용접부의 표면결함 진단시스템을 개발하였다. 우선 CATIA를 사용하여 주요 유닛 및 PT machine 전체를 3D 모델링하였으며, 이를 구조강도 및 변형 해석에 사용하였고 또한 각 유닛의 동작 간섭현상을 체크하여 2차원 제작도면 생성으로 제작에도 사용하였다. ANSYS를 사용하여 구조강도 해석 및 변형 해석한 결과, 최대 등가응력은 44.901 MPa 발생하였고, 이는 PT machine의 재질인 SS400의 항복인장강도 200 MPa 보다 작으므로 안전하다고 판단되며, 또한 최대 변형은 0.15 mm 발생하였고, 이는 하중이 제거되면 원래대로 돌아간다고 판단된다. 개발된 장비의 성능을 검증하기 위하여 공작물의 최대이동속도 7.2 m/min., 최대회전속도 9 rpm, 반복위치정밀도 1.2 mm, 검사속도 $1.65m^2/min$. 등을 확인하였으며, 이 모든 검사 항목은 개발 목표치를 만족하였다. ASME SEC. V&VIII의 방법에 따라 육성용접층의 균열, 기공, 인더컷 등의 표면결함 유무를 확인하기 위하여 개발한 PT 자동검사시스템을 사용하여 PT검사를 실시한 결과, 표면층의 결함은 관찰되지 않았다. 부가적으로 육성용접부를 평가하기 위하여 ASTM G48-11의 방법으로 Ferric Chloride pitting test에 따라 육성용접층의 부식시험을 실시한 결과 weight loss는 $0.3g/m^2$으로 만족하였으며, 또한 ASTM A751-14의 방법에 따라 육성용접층의 화학성분을 분석 결과 모든 성분이 규격을 만족하였다.
Although there have been various studies related to the body's movement from a sitting to a standing position (sit-to-stand task), there is limited information on the kinematic changes on the frontal and transverse planes. The purpose of this study was to ascertain how pelvic tilt affects kinematic changes in the frontal and transverse planes in the hip and knee joints during a sit-to-stand task. For this study, 33 healthy participants (13 female) were recruited. Each participant rose from a sitting to a standing posture at his or her preferred speed for each of three different pelvic tilt trials (anterior, posterior, and neutral), and the measured angles were analyzed using a 3-D motion analysis system. A one-way repeated measure analysis of variance was performed with Bonferroni's post hoc test. In addition, an independent t-test was carried out to determine the sex differences in hip and knee joint kinematic changes during the sit-to-stand tasks. The results were as follows: 1) The hip and knee joint angle in the frontal and transverse planes showed a significant difference between the different pelvic tilt postures during sitting in the pre-buttock lift-off phase (pre-LO) (p<.05). Compared to the posterior pelvic tilt posture, the anterior pelvic tilt posture involved significantly greater hip joint adduction and internal rotation, knee joint adduction, and reduced internal rotation of the knee joint. 2) Sex differences were found with significant differences for males in the initial and maximal angles in the frontal plane of the hip and knee joint (p<.05). Females had a significantly smaller initial abduction angle of the hip joint and a significantly greater maximal angle of the hip adduction joint. These results suggest that selecting a sit-to-stand exercise for pelvic tilt posture should be considered to control abnormal movement in the lower extremities.
인체의 동작으로부터 전기 에너지를 수확하려는 압전 에너지 수확에 관한 연구가 최근 활발히 진행되고 있으며, 본 연구에서는 이러한 압전 에너지 수확 소자를 의류에 적용하여 에너지 수확 의류를 설계하였다. 먼저, 동작에너지를 수확하는데 적합한 사지의 인체 부위를 밝히기 위해 3차원 모셥 캡쳐를 실시하였고, 그 결과 엉덩이, 팔꿈치, 무릎이 적합한 부위임이 밝혀졌으며, 이 중, 움직임이 자유로운 팔꿈치와 무릎이 동작에너지 수확 부위로 도출되었다. 압전 에너지 수확 소자의 경우 의류에 적용되기 위해서는 유연하면서도 동작에 민감하게 반응되는 새로운 구조가 필요하였으며, 2개 소자를 적층으로 구성하여 발생하는 전력량을 높이는 새로운 방식이 제안되었다. 의류의 경우 압전 에너지 수확 부위인 팔꿈치와 무릎 부위에서 인체에 잘 밀착되면서 움직임을 제한하지 않는 구조가 요구되었으며, 이에 가장 적합한 무봉제 의류로 제작되었다. 개발된 압전 에너지 수확소자를 부착한 에너지 수확 의류를 시험한 결과 높은 전기에너지 발생 결과를 얻을 수 있었다.
This study improves the fitness of Air Force winter service uniforms through the development of a shirt pattern drafting method and automatic pattern drafting program for MTM production. A calculation formula is formed through a correlation analysis and regression analysis using Size Korea 2004 3D measurement data after analyzing 4 kinds of existing shirt pattern drafting methods and 3 types of shirt patterns currently used for the Air Force service uniform. The results of this study are as follows: The developed pattern drafting method has 4 parts that use calculated dimensions: neck base width, front interscye, back interscye and scye depth. Other body measuring parts that have a high correlation with calculation parts are inserted into regression analysis as independent variables to create dimension calculation formulas. The result of the final study patterns were better than existing winter service uniforms in nearly all items for the appearance evaluation and motion adaptability evaluations. The method was converted into an automatic pattern drafting program using C++ after the completion of pattern drafting method development.
제주마를 이용한 경속보(rising trot)시 숙련정도에 따라 2보폭동안 기승자세를 비교 분석하여 교육과정에 응용 할 수 있는 정량적 자료를 제시한다. 참여한 피험자는 총 10명(숙련군: 5명, 미숙련군: 5명)이었고, 실험 및 분석 방법은 3차원 영상분석(Kwon3D Motion Analysis System)을 하였고, 분석변인은 국면 및 이벤트별 시간, 선 및 각운동변인이었다. 숙련군이 미숙련군에 비해 상대적으로 지지기보다 공중국면의 소요시간 비율이 더 많았고, 국면경과에 따라 더 적은 상하운동범위 속에서, 전후 및 좌우속도에서 더 일관된 속도를 유지하였고, 상하방향에서 말의 보조와 동조를 이루면서 일관된 주기를 이루면서 반동운동이 이루어졌다. 숙련군이 미숙련군에 비해 상대적으로 팔꿈치에서 더 많은 굴곡 및 국면경과에 따라 어깨의 더 많은 후방신전자세를 취하였다. 고관절과 무릎은 더 많은 전방굴곡자세를 취한 반면 발목의 경우 모두 저측굴곡의 자세를 유지하였다. 동체는 수직축에 대해 후방신전자세인 반면 미숙련군은 전방굴곡자세를 유지하였다. 즉 미숙련군의 경우 숙련군에 비해 다소 경속보에서 보조의 경과에 따라 불안한 자세를 취한 것으로 사료된다.
그물실의 직경과 발 길이의 비율 d/l이 선망의 침강 운동에 어떤 영향을 끼칠 것인가를 해명하기 위해서 그물실의 직경은 0.45mm(PES 28 tex${\times}$2${\times}$2)의 것으로 모두 같고, 발 길이는 4.3, 5.0, 5.5, 6.0, 6.6 및 7.7mm로 각각 다르게 편망된 6종류의 무결절 그물감을 사용해서 뜸줄의 길이 450cm, 그물의 폭 85cm가 되도록 제작하고 뜸 160g과 발돌 50g을 매달아서, 각각 I,II,III,IV,V및 Ⅵ형 그물이라고 했다. 회류 수조의 수로 상에 투망 장치를 설치해서 정지 상태의 수중에 선망 그물을 투망하고 상방과 측면에 설치한 비디오 카메라를 사용하여 그물의 침강과정을 촬영 톡화했으며, 그물에 표시한 측정점의 좌표를 화상 해석 장치로 읽고 실험 값을 구했다. 그리고, Runge-Kutta-Gill법에 의한 연립 미분방정식 해법을 이용하여 수치 해석을 행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1.그물 아랫자락의 침강속도는 d/l이 가장 작은 Ⅵ형 그물이 가장 빠르고, V,IV,III,II및 I형 그물 순으로 늦게 나타났다. 2.그물 벽에 대한 저항 계수는 d/l의 크기에 의존하여 $K{\arg}$=0.081$(d/l)^-0.5$의 관계식으로 나타낼 수 있었다. 3.그물 다발의 저항 계수는 d/l의 크기에 의존하지 않은 $C_R=0.91(\frac{p}{$p_u$})$의 관계식으로 나타낼 수 있었다.
이 연구에서는 폐종양의 정량적 개선을 위하여 분자체를 이용하여 내부 움직임을 측정하고 평가된 데이터를 기반으로 소동물 PET 영상내의 폐종양을 국소화하고자 하였다. 소동물 폐 영역의 내부 움직임은 방사성물질을 흡착한 분자체를 이용하여 소동물 폐 영역에 부착함으로써 구현하였다. 폐 영역의 내부 움직임 표적으로 사용된 분자체는 약 37 kBq의 Cu-64를 흡착시켜 폐종양을 모사하였다. 소동물 PET 영상은 Siemens Inveon 스캐너를 이용하여 획득하였으며 외부 움직임 데이터는 트리거 생성 장치인 BioVet을 이용하였다. SD-Rat PET 영상은 $^{18}F$-FDG 37 MBq/0.2 mL을 미정맥으로 주사하고 60분 후 20분간 데이터를 획득하였다. 리스트모드 데이터의 각 선응답은 외부 트리거 장치에 의해 획득된 트리거신호를 이용하여 2 bin에서 16 bin으로 사이노그램을 획득하였다. 획득된 사이노그램 데이터는 OSEM 2D 알고리즘을 이용하여 4회의 반복으로 재구성하였다. 종양의 정량적 분석을 위한 PET 영상은 종양을 묘사한 분자체 영역에 관심영역을 설정하고 계수와 SNR 그리고 FWHM을 이용하여 평가하였다. 움직임 표적으로 사용된 분자체의 크기는 $1.59{\times}2.50mm$이었으며, 기준 영상으로 획득한 체외 분자체 수직 및 수평 FWHM은 $2.91{\times}1.43mm$이었다. 정적영상과 4 bin 그리고 8 bin 영상에서의 수직 FWHM은 각각 3.90 mm, 3.74 mm, 3.16 mm이었으며 수평 FWHM은 각각 2.21 mm, 2.06 mm, 1.60 mm이었다. 정적영상, 4 bin, 8 bin, 12 bin 그리고 16 bin의 계수 값은 각각 4.10, 4.83, 5.59, 5.38, 5.31이었다. 정적영상, 4 bin, 8 bin, 12 bin 그리고 16 bin의 SNR은 4.18, 4.05, 4.22, 3.89, 3.58이었다. FWHM은 게이트 수의 증가에 따라 계속 향상됨을 확인하였다. 그러나 계수 값과 SNR은 게이트 수의 증가에 따라 계속 향상되지 않고 특정 bin 수에서 가장 높은 값을 보여 소동물 폐 영역에서의 종양 영상화시 SNR의 손실을 최소화하면서 향상된 계수 값을 얻을 수 있는 게이트 수를 획득하였다. 내부 움직임 측정은 최적화된 종양 국소화 영상을 획득할 수 있으며 외부 움직임 모니터링 시스템을 사용하지 않고 장기별 움직임 예측 모델링을 위한 유용한 방법이 될 것으로 기대된다.
In ocean industry, free surface type ART (Anti Roll tank) system has been widely used to suppress the roll motion of floating structures. In those, various obstacles have been devised to obtain the sufficient damping and to enhance the controllability of freely rushing water inside the tank. Most of previous researches have paid on the development of simple mathematical formula for coupled ship-ARTs analysis although other numerical and experimental approaches exist. Little attention has been focused on the use of 3D panel method for preliminary design of free surface type ART despite its advantages in computational time and general capacity for hydrodynamic damping estimation. This study aims at developing a potential theory based hydrodynamic code for the analysis of floating structure with baffled ARTs. The sloshing in baffled tanks is modeled through the linear potential theory with FE discretization and it coupled with hydrodynamic equations of floating structures discretized by BEM and FEM, resulting in direct coupled FE-BE formulation. The general capacity of proposed formulation is emphasized through the coupled hydrodynamic analysis of floating structure and sloshing inside baffled ARTs. In addition, the numerical methods for natural sloshing frequency tuning and estimation of hydrodynamic damping ratio of liquid sloshing in baffled tanks undergoing wave exiting loads are developed through the proposed formulation. In numerical examples, effects of natural frequency tuning and baffle ratios on the maximum and significant roll motions are investigated.
Gait analysis is essential to identify accurate cause and knee condition from patients who display abnormal walking. Traditional linear tools can, however, mask the true structure of motor variability, since biomechanical data from a few strides during the gait have limitation to understanding the system. Therefore, it is necessary to propose a more precise dynamic method. The chaos analysis, a nonlinear technique, focuses on understand how variations in the gait pattern change over time. Eight healthy eight subjects walked on a treadmill for 100 seconds at 60 Hz. Three dimensional walking kinematic data were obtained using two cameras and KWON3D motion analyzer. The largest Lyapunov exponent from the measured knee angular displacement time series was calculated to quantify local stability. This study quantified the variability present in time series generated from gait parameter via chaos analysis. Knee flexion-extension patterns were found to be chaotic. The proposed Lyapunov exponent can be used in rehabilitation and diagnosis of recoverable patients.
A swashplate type piston motor with a tripod joints is introduced to improve compactness and starting torque in conventional types of motor. If the driving torque of motor shaft is transmitted by utilizing the mechanism, its friction torque loss would be drastically reduced and mechanical efficiency would be improved because the lateral force on the piston of the rod type motor with tripod joints mechanism is relatively smaller than that of the conventional plunger type motor. In particular, kinematics analysis for the mechanism are done as a preliminary study to investigate the feasibility of the mechanism in the axial piston motor. General formulas are derived from the displacement and velocity analysis of the mechanism, showing relationships between output shaft and shoe holder motion. A series of numerical calculations are carried out for a medium size motor with 160cc/rev using the formulas and their graphical plots are shown as well.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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