• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.869-876
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• 2011

동적 특성에 영향을 받는 롤 코팅의 평형적인 두께 예측과 불안정성을 분석함은 중요하다. 본 연구에서는 강체/변형롤 사이에서 생성되는 마이크로 코팅액의 두께를 예측하기에 앞서 압착되어 회전하는 두 롤 사이에 발생하는 접촉 압력의 분포와 변형롤의 변형 형상을 예측하고자 한다. 또한 변형롤의 재료상수와 롤의 속도 및 마찰계수 그리고 압착 크기 등의 변수들에 대한 접촉압력분포를 수치적인 방법으로 측정하여 유효한 변수들의 영향을 분석하고자 한다. 수치해석 방법으로는 유한요소법을 사용하였고 두 롤을 모델링하여 변형롤에 고무물성치를 초탄성체 모델로 가정하여 일반적으로 사용되는 Mooney Rivlin 계수를 사용하였고 40~80rpm 사이의 속도로 회전할 때 접촉 형상 및 압력분포를 분석하였다. 접촉형상의 경우 압착정도에 따라 변하고 그외 변수들에는 영향을 받지 않고 접촉압력의 경우 변형롤의 물성치와 압착정도에 의해 주요한 영향을 받고 속도 및 마찰계수에는 영향을 받지 않음을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권2호
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• pp.153-165
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• 2013

기존의 보행분석 연구들은 하지를 하나의 스프링으로 간주하였다. 만약 슬관절 신전을 보조할 수 있는 슬관절 액추에이팅 메커니즘을 개발할 수 있다면 보행에 필요한 탄성-변형률에너지를 혁신적으로 저장-방출할 수 있고, 그 결과 보행 중 하지강성은 더욱 증가할 것이다. 게다가 족관절 액추에이팅 메커니즘까지 추가되어 있다면 슬관절 액추에이터에 의한 과도한 인공하지강성을 능동적이고 적절한 수준으로 보상해주는 기전으로 작동할 것이다. 만약 가속도에 의한 보행속도 증가를 방지하기 위해 인위적 감속통제를 작동시킨다면 불필요한 운동에너지의 방출이 발생되고 하지강성 액추에이터의 실효성은 의심을 받게 된다. 따라서 본 저자는 보행속도를 2개의 세그먼트에 의한 상대 각속도 조절기법을 이용하여 하지강성을 증가시킨다는 기본개념으로 슬-족관절 액추에이터 시스템을 개발하였다. 또한 족관절에 슬관절 액추에이팅에 대한 보상기전이 존재하는 경우, 족관절의 보상기전이 중족지절관절 경사각 및 보행속도 변화에 미치는 상호영향을 연구하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권3호
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• pp.467-479
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• 2009

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.

• 한국운동역학회지
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• 제26권1호
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• pp.11-20
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• 2016

Objective: This study aimed to compare biomechanical data between elite and beginner cyclists during cycle pedaling by performing a comparative analysis and to provide quantitative data for both pedaling performance enhancement and injury prevention. Methods: The subjects of this study included 5 elite cyclists (age: $18{\pm}0years$, body mass: $64.8{\pm}9.52kg$, height: $173.0{\pm}4.80cm$) and 5 amateur cyclists (age: $20{\pm}0years$, mass: $66.6{\pm}2.36kg$, height: $175.6{\pm}1.95cm$). The subjects pedaled on a stationary bicycle mounted on rollers of the same gear (front: 50 T and rear: 17 T = 2.94) and cadence of 90. The saddle height was adjusted to fit the body of each subject, and all the subjects wore shoes with cleats. In order to obtain kinematic data, 4 cameras (GR-HD1KR, JVC, Japan) were installed and set at 60 frames/sec. An electromyography (EMG) system (Telemyo 2400T, Noraxon, USA) was used to measure muscle activation. Eight sets of data from both the left and right lower extremities were obtained from 4 muscles (vastus medialis oblique [VMO], vastus lateralis oblique [VLO], and semitendinosus [Semitend], and lateral gastrocnemius [Gastro]) bilaterally by using a sampling frequency of 1,500 Hz. Five sets of events ($0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $180^{\circ}$, $270^{\circ}$, and $360^{\circ}$) and 4 phases (P1, P2, P3, and P4) were set up for the data analysis. Imaging data were analyzed for kinematic factors by using the Kwon3D XP computer software (Visol, Korea). MyoResearch XP Master Edition (Noraxon) was used for filtering and processing EMG signals. Results: The angular velocity at $360^{\circ}$ from the feet was higher in the amateur cyclists, but accelerations at $90^{\circ}$ and $180^{\circ}$ were higher in the elite cyclists. The amateur cyclists had greater joint angles at $270^{\circ}$ from the ankle and wider knee joint distance at $0^{\circ}$, $180^{\circ}$, and $360^{\circ}$ than the elite cyclists. The EMG measurements showed significant differences between P2 and P4 from both the right VLO and Semitend. Conclusion: This study showed that lower body movements appeared to be different according to the level of cycle pedaling experience. This finding may be used to improve pedaling performance and prevent injuries among cyclists.

• 한국운동역학회지
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• 제19권1호
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• pp.77-85
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• 2009

본 연구는 배드민턴 드라이브 동작의 원리와 현상을 이해함은 물론 운동 시 정확한 동작을 유도하여 상해예방 및 기술향상을 기할 수 있도록 기초자료를 제공하고자 하였다. 라헤드의 이동변위는 모든 연구대상자들에게서 비슷한 패턴으로 나타났지만 다소 차이가 나타난 이유로는 신장, 상완과 전완의 길이, 스윙괘적의 개인적인 성향의 등 외부적인 요인에 의한 결과로 사료된다. 국면별 상지관절의 각도를 살펴보면 어깨 관절, 팔꿈치 관절, 손목 관절의 각도는 드라이브 동작을 수행함에 있어 서로 유기적인 관계로 얽혀 있으며 근위에서 원위로 힘의 전달을 한다는 분절 순서이론도 뒷받침하고 있다. 상지관절의 각속도는 연구대상자 모두에서 임팩트 이후 팔로우스루 동작에서도 크게 나타났는데 이는 배드민턴과 같은 라운동에서 팔로우스루의 중요도를 나타내는 것을 의미한다. 이 팔로우스루 동작은 자세의 안정성 유지, 동작의 자세교정, 관절의 상해예방이라는 측면에서 라운동 시 중요요소로 작용하고 있음을 보여주고 있다. 종합해보면 분절의 순서이론에 따른 스윙이 이루어져야 효율적인 동작을 할 수가 있을 것으로 판단된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제50권3호
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• pp.227-236
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• 2020

Purpose: Image artifacts caused by patient motion cause problems in cone-beam computed tomography (CBCT) because they lead to distortion of the 3-dimensional reconstruction. This prospective study was performed to quantify patient movement during CBCT acquisition and its influence on image quality. Materials and Methods: In total, 412 patients receiving CBCT imaging were equipped with a wireless head sensor system that detected inertial, gyroscopic, and magnetometric movements with 6 dimensions of freedom. The type and amplitude of movements during CBCT acquisition were evaluated and image quality was rated in 7 different anatomical regions of interest. For continuous variables, significance was calculated using the Student t-test. A linear regression model was applied to identify associations of the type and extent of motion with image quality scores. Kappa statistics were used to assess intra- and inter-rater agreement. Chi-square testing was used to analyze the impact of age and sex on head movement. Results: All CBCT images were acquired in a 10-month period. In 24% of the investigations, movement was recorded (acceleration: >0.10 [m/s²]; angular velocity: >0.018 [°/s]). In all examined regions of interest, head motion during CBCT acquisition resulted in significant impairment of image quality (P<0.001). Movement in the horizontal and vertical axes was most relevant for image quality (R²>0.7). Conclusion: Relevant head motions during CBCT imaging were frequently detected, leading to image quality loss and potentially impairing diagnosis and therapy planning. The presented data illustrate the need for digital correction algorithms and hardware to minimize motion artefacts in CBCT imaging.

• 한국운동역학회지
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• 제17권1호
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• pp.155-164
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• 2007

This study is to find out effective defensive type by analysis on differences among three different defence types of the body lock technique in the ground wrestling. The subjects are 5 athletes who are in 60kg weight class. To get the kinematic analysis seven ProReflex MCU-240(Motion Capture Unit), infrared rays cameras, which was produced by Qualisys, were used to get a two-dimensional coordinate. Following are the analysis result from kinematic factors such as time element, speed element and angular element. 1. During position of ground wrestling, the average necessary time until defender's hip joint touches the mat for Phase1 was $0.34{\pm}0.14sec$ at side position was the shortest space of time out of three types, and Phase2 was $0.21{\pm}0.02sec$ at front position was the shortest space of time out of three types. Moreover, side defence position was the shortest for total average necessary time with $0.78{\pm}0.05sec$. 2. The movement change for hip joint was $57.21{\pm}20.17cm$ for front, $43.35{\pm}7.13cm$ for rear, and $18.67{\pm}10.24cm$ for side at Phase1 and $42.08{\pm}17.56cm$ for side, $16.61{\pm}6.34cm$ for front, and $1.48{\pm}1.29cm$ for rear at Phase2. 3. Movement speed of hip joint at defensive type were most effective in success and fail rate at Phase 1 and its frontal average speed was fastest with $1.01{\pm}0.23m/s$ following by $0.52{\pm}0.15m/s$ for side, and $0.62{\pm}0.15m/s$ for rear. The average for total change of speed is $0.79{\pm}0.32m/s$ for front, $0.78{\pm}0.17m/s$ for side, and $0.49{\pm}0.08m/s$ for rear. 4. The joint angle gets smaller in a order by rear, front, and side for the size of hip joint angle and knee angle for different defensive type. 5. As a result of one-way ANOVA on linear velocity for hip joint in frontal defence(phase1) was significance ($\alpha$=.05), but phase 2 was not significance. Synthetically, analyzing on differences among three different defence types which were front, rear, and side of the body lock technique in the ground wrestling, front defensive type was the most effective. In future, there should be more studies regarding on defence at not a laboratory study but a field study to help out wrestler to pertinent techniques to improve the game of wrestling.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1067-1076
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• 2016

본 논문은 고령자를 위한 하이브리형 전동 휠체어의 개발에 대해서 서술하였다. 개발된 하이브리드형 휠체어는 기존 전동 휠체어에 비해 기구적 및 제어적 특징을 가지고 있다. 기구적 특징으로써 인체공학적 등받이 브레이크 메커니즘을 새롭게 고안하였고, 이로부터 고령자들이 몸동작을 이용하여 손쉽게 제동을 할 수 있도록 하였다. 제어적 특징으로써, 휠 토크 보조, 마찰/관성보상, 중력보상 및 한 손 구동과 같은 다양한 동력보조 기능을 융합하여 고령 탑승자의 근력 부담을 현격히 감소시켰다. 휠 토크의 보조를 위해 핸드림에 스트레인게이지를 부착하여 탑승자가 가하는 휠 토크를 측정하였으며, 마찰보상과 관성보상을 위해 바퀴와 시트에 각각 자이로스코프와 가속도센서를 부착하였다. 또한, 중력보상을 위해 기울기 센서를 추가적으로 부착하였으며, 편마비 환자들과 같이 한 손 만을 사용할 수 있는 사용자들 위해서 시트 밑면에 부착된 압력 센서로부터 휠체어의 주행 방향을 인식하고 자이로스코프를 이용하여 반대편 휠의 각속도를 제어하는 한 손 주행 알고리즘을 새롭게 고안하였다. 최종적으로 본 연구에서 고안한 운동 보조 알고리즘의 성능을 각종 실험으로부터 검증하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제17권3호
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• pp.197-207
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• 2007

It has been reported that Back-Tension played a significant role in archery (Lee & Bondit, 2005; Kim, 2007) but there are a few researches related Back-Tension in Korea recently. Therefore, the purpose of this study was to investigate archery back tension technique for the second ranked archer in the World and to find ways to improve performance. A subject(height: 185cm, mass: 82kg, years: 21yrs, careers: 12yrs) who is a number of national team and the second ranked archer in the World authorized by FITA (Federation Internationale de Trial Arc) was perticipated in this experiment. When shooting 60 shots($12{\times}5$), shooting motions were recorded with 7 infrared cameras and 2 ultrahigh-speed cameras. A QTM and an Auto Track were used to acquire raw data. The sampling rates of both cameras were 200 Hz. and 1000 Hz. respectively and data were filtered using a fourth order Butterworth low pass filtering with a cutoff-frequency of 30Hz. The parameters were calculated with Matlab6.5 and analyzed with SPSS11.0. After Pearson's correlations between 8 parameters were analyzed, 5 parameters from 13parameters that affected records were analyzed with multiple regression analysis (Enter order: x1, x2, x3, x4, x5). The results were as follows: 1. Comparing between parameters according to scores, the patterns of horizontal and vertical angular velocity(av.) of scapular relative angle was different between 8 score and 9 or 10 scores. 2. The correlations of parameters that affected records were a horizontal av.(x1, p=.032<.05) and a vertical av.(x3, p=.033<.05) of scapular from release to delivery in KB back-tension (anchoring-delivery). 3. The decision coefficients(R2) of above two parameters and three parameters selected by experts that may affect record, that is, an absolute trunk angle(x4) from in KKC back-tension (anchoring-release) and a horizontal relative scapular angle(x2) and an absolute trunk angle(x5) from release to delivery in KB back-tension were 7.7%(x1), 0.1%(x2), 8.5%(x3), 0.7%(x4) and 0.9%(x5) in sequence. 4. The multiple regression equation was a y= -1.16E-2 x1 + 0.109 x2 + 3.437E-2 x3 + 6.139E-2 x4 + 0.117 x5 + 3.420 In conclusion, a total contribution was low, that is, R2(17.9%) suggested that on the one hand, Lim's motion may not depend on a certain factor because his postural factors affected shooting motion are some stable on the other hand, unknown factors may exist(e.g. psychological, physiological factors etc.). Further study of EMG patterns of muscles and anatomic consideration related to shoulder girdle and scapular bones may help to identify mechanism of Back-Tension.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-58
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• 2001

본 연구에서는 진자 실험을 통하여 중추신경계 질환인 경직을 정량적으로 판정할 수 있는 새로운 LCL(Logically Classified Level) 척도(scale)가 개발되었다. 새로운 척도개발에는 총 30개의 변수가 사용되었다. 이를 위하여 실험결과의 통계적 분석이 수행되었고 이들 중 진자 실험에서 경직의 특성이 가장 잘 반영되는 변수가 대표변수로 선정되었다. 사용된 30개의 변수 중 20개는 새로 도출된 변수이며 10개는 선행된 연구자들에 의하여 개발된 변수이다. 새로운 20개의 변수들은 진자 실험에서 발생되는 특성들인 각도, 각속도, 근육 모델, EMG가 고르게 반영될 수 있도록 이들의 조합으로 도출되었다. 이변량 상관분석결과 총 30개의 변수들 중 11개의 변수들은 서로 밀접한 상관성이 있음이 파악되었다. 11개의 서로 강한 상관성을 보이는 변수 중 논리적인 모순이 없는 L11이 대표변수로 선택되었다. 28명의 환자 데이터는 대표변수인 L11를 기준으로 4개의 그룹으로 분리되었고 최종으로 이들 그룹의 경향을 예측할 수 있는 회귀 방정식을 유도하였다. 새로운 척도에 사용된 대표변수인 L11은 환자들에게서 나타날 수 있는 여러 경우에 적합한지 검토되었는데 미소한 환자의 상태까지 잘 반영하고 있음이 드러났다. 따라서 새로운 LCL 척도는 기존의 준 정량적인 척도인 MAS(Modified Ashworth Scale)를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 환자의 초기 진단뿐만 아니라 동일한 환자의 치료전후, 병적 호전에 대하여 정밀하게 파악할 수 있어 약물의 처방량 조절, 치료기간 등 치료의 전략에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.