• 제목/요약/키워드: Analysis of Kinematic

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테니스 플랫서브시 키네시올로지 테이핑 적용에 따른 어깨뼈의 운동학적 분석 (Kinematic analysis of scapular movements during flat first serve depending on tape application)

  • 김태규;최호경
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.325-332
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    • 2020
  • 본 연구는 대학 테니스 선수를 대상으로 플랫서브 동안 어깨관절 충돌 증후군 유무에 따른 어깨뼈 움직임의 차이를 분석하고 어깨뼈 움직임을 조절하는 키네시올로지 테이핑 적용 효과를 확인하고자 하였다. K대학교에서 훈련 중인 15명의 엘리트 테니스 선수를 어깨관절 충돌 증후군(SIS)집단 7명(남자 3명, 여자 4명)과 대조(CON)집단 8명(남자 5명, 여자 3명)으로 분류하였고, 3차원 영상분석을 통해 플랫서브 동안 어깨뼈 움직임을 분석하였으며, 키네시올로지 테이핑 적용 후 어깨뼈 움직임을 재분석하였다. 플랫서브는 5개의 이벤트로 구분하였고, 어깨뼈의 아래쪽(+)/위쪽(-) 돌림, 뒤쪽(+)/앞쪽(-) 기울임 및 안쪽(+)/가쪽(-) 돌림을 수치화하였다. 그 결과, 남자선수의 경우 위팔뼈가 최대 가쪽돌림이 되는 지점과 임팩트 순간에서 SIS집단의 어깨뼈(각각 -7.31±1.19°와 -5.28±1.08°)가 CON집단(각각 -0.98±5.38°와 -0.44±3.52°)에 비해 앞쪽으로 더 기울어져 있었고(각각 Z=-2.309, p=.021와 Z=-2.309, p=.021), 여자선수의 경우 위팔뼈가 최대 가쪽돌림이 되는 지점에서 SIS집단의 어깨뼈(-8.11±2.57°)가 CON집단(-0.97±3.31°)에 비해 앞쪽으로 더 기울어져 있었으나(Z=-2.121, p=.034), 테이핑 적용에 따른 어깨뼈 움직임의 긍정적인 변화는 보이지 않았다.

정상인의 내림 경사로 보행 시 경사각에 따른 하지 관절의 삼차원적 동작 분석 (The 3-D Motion Analysis of Kinematic Variety on Lower Extremities During Ramp Descent at Different Inclinations)

  • 한진태;김식현;배성수
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.16-25
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    • 2006
  • The aim of this study was to investigate the kinematics of young adults during descent ramp climbing at different inclinations. Twenty-three subjects descended four steps at four different inclinations (level, $-8^{\circ}$, $-16^{\circ}$, $-24^{\circ}$). The 3-D kinematics were measured by a camera-based Falcon System. The data were analyzed using one-way ANOVA and the Student-Newman-Keuls test. The kinematics of descent ramp walking could be clearly distinguished from the kinematics of level walking. On a sagittal plane, the ankle joint was more plantar flexed at initial contact with $-16^{\circ}/-24^{\circ}$ inclination, was decreased in the toe off position with all inclinations (p<.001),and was decreased at maximum plantar flexion during the swing phase (p<.001). The knee joint was more flexed at initial contact with the $-24^{\circ}$ inclination (p<.001), was more flexed in the toe off position with all inclinations (p<.001), and was more flexed at minimum flexion during stance phase and at maximum flexion during swing phase with $-16^{\circ}$, $-24^{\circ}$ inclination (p<.001). The hip joint was more flexed in the toe off position with $-16^{\circ}$, $-24^{\circ}$ inclination and was deceased at maximum extension during stance phase with $-16^{\circ}$, $-24^{\circ}$ inclination (p<.05). In the frontal plane, the ankle joint was more everted at maximum eversion during stance phase with $-16^{\circ}/-24^{\circ}$ inclination (p<.01) and was decreased at maximum inversion during swing phase with $-16^{\circ}$, $-24^{\circ}$ inclination (p<.01). The knee joint was more increased at maximum varus during stance phase with $-16^{\circ}/-24^{\circ}$ inclination (p<.001). The hip joint was deceased at maximum adduction during stance phase with $-24^{\circ}$ inclination (p<.05). In a horizontal plane, only the knee joint was increased at maximum internal rotation during stance phase with $-24^{\circ}$ inclination (p<.05). In descent ramp walking, the different gait patterns occurred at an inclination of over $16^{\circ}$ on the descending ramp in the sagittal and frontal planes. These results suggest that there is a certain inclination angle or angular range where subjects do switch between level walking and descent ramp walking gait patterns.

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결합재의 물리적 성질을 이용한 샌드아스팔트 혼합물의 강도특성 추정 (Estimation of Mechanical Properties of Sand Asphalt Concrete based on Physical Properties of Binder)

  • 김광우;이순제;이기호;이성훈;이병덕
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.149-159
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    • 2002
  • 본 연구에서는 아스팔트 바인더의 절대점도, 동점도, 침입도, 연화점, PG 고온등급을 이용하여 샌드아스팔트 흔합물의 고속 직접인장강도(DTS1), 저속 직접인장강도(DTS2), 간접인장강도(ITS), 회복탄성계수(MR), 강성지수(SI)를 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 여러 가지 혼합물의 특성 중 DTS2가 가장 상관성이 높게 나타났으며 그 다음이 DTS1, ITS, SI, MR 순인 것으로 나타났다. 바인더 성질 중에는 PG 등급이 DTS2와 가장 높은 상관 관계를 보여 PG 고온등급이 높은 바인더를 사용하면 직접인장강도가 어느 정도 우수한 혼합물을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 하지만 각각의 물리적 성질만으로는 신뢰도가 낮아 종합적으로 여러 물성을 이용하여 상관성을 분석하였다. 그 결과 직접 및 간접인장강도는 결정계수가 0.99 이상인 모델을 얻을 수 있었다. 그리고 MR, SI 값의 추정치 모델도 R2이 0.91 및 0.93 이상이어서 상당한 신뢰성을 가지고 물성으로부터 역학적 특성을 추정할 수 있음을 보여준다.

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설계강우조건에 따른 SWMM모형 매개변수의 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of the SWMM Model Parameters Based on Design Rainfall Condition)

  • 이종태;허성철;김태화
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.213-222
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    • 2005
  • 이 연구에서는 다양한 강우조건에 따른 도시유출모형, SWMM의 매개변수들이 계산 결과치에 주는 민감도를 분석하였으며 이를 위해 3개 배수구역에 대하여 모형을 적용하였다. 첨두 유출량에 대한 민감도는 $S_Q$ (=1.0-(첨두유출량의 최소값($Q_{p,min}$)/첨두유출량의 최대값($Q_{p,max}$)))로 나타내었으며 강우 조건으로서는 강우규모, 강우지속시간, 강우분포 등의 3가지를 채택하였다. 강우조건의 변화에 따라 전반적으로는 불투수면적비, 관로경사, 초기침투능 등이 계산 결과치에 주는 민감도가 큰 것으로 분석되었다. 강우규모의 증가에 따라 관로경사 및 조도계수에 의한 영향이 증가되었고, 강우규모가 작아질수록 지표면 유출관련 매개변수가 민감하였다. 한편, 강우지속시간의 증가에 따라 대부분의 지표면 유출 및 관거흐름에 대한 매개변수들의 민감도가 둔감해지는 경향을 보였다. 강우분포에 대하여서는 Huff 1분위에서는 불투수면적비가 가장 민감하였으며 4분위에서는 관거흐름과 관련된 매개변수들이 민감하였다. 이러한 경향은 유효우량의 계산과 지표 및 관거흐름에 대한 운동파 해석과정에 기인하는 것으로 설명될 수 있다.

비국부 이론을 이용한 입자 강화 복합재 이중후방응력 소성 구성방정식 모델 및 전단밴드 분석 (Non-Local Plasticity Constitutive Relation for Particulate Composite Material Using Combined Back-Stress Model and Shear Band Formation)

  • 윤수진;김신회;박재범;정규동
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1057-1068
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    • 2014
  • 2개의 상으로 구성된 입자 강화 복합재에 대한 균질화와 내부 상태 변수에 대해 2차 미분항이 포함된 비구역적 이론을 적용하여 탄소성 구성 방정식을 제안하였다. 열역학과 소성 포텐셜을 통해 내부 상태 변수에 대한 전개식 또한 본 논문에 포함되었다. 연속체 결함 모델을 이용, 결함 인자에 따른 물성 저하 현상도 감안되었으며 이중 후방응력이 조합된 전개식 또한 제시하였다. 일부 예에 대한 수치해석 결과, 비구역적 변수의 영향이 증가할수록 전단밴드는 감소하나 반면 특정 후방응력 전개가 지배적일수록 소성변형 집중이 증가함이 관찰되었다. 더욱이 두 개의 강소성 상으로 이루어진 복합재의 경우 강성이 높은 게재물의 비중이 증가함에 따라 전단밴드 형성이 용이한 것으로 나타났다. 그 밖에 제어변수들의 변화에 따른 전단밴드 형성에 대한 분석 결과는 Rice 소성 불안정성 분석결과와 잘 일치함 또한 밝혀졌다.

역도 용상 Jerk기술동작의 성공.실패에 대한 운동학적 분석 -사례연구- (Kinematic Analysis of Jerk Motion during Successful and Failed Trials of a Male Weight lifter -Case Study of an Olympic Gold Medalist-)

  • 박태민;류지선;윤석훈
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.739-748
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 2008년 베이징올림픽 남자 역도 금메달리스트인 사재혁선수를 대상으로 최대의 노력으로 경기력을 수행하고 있는 실제 경기상황에서 동일한 중량으로 Jerk동작의 1차시기 실패 후 2차시기 성공을 운동학적으로 분석하여 실패의 원인을 구명하여 사재혁 선수의 Jerk기술 향상과 경기력을 극대화시키고 현장에서 선수들을 지도하는데 필요한 기초자료를 제공하는데 있었다. 본 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 성공 동작이 실패동작에 비하여 1국면에서는 짧은 시간을, 3국면과 4국면에서는 다소 긴 수행시간을 보였다. 바벨의 수직변화는 큰 차이를 보이지는 않았으나, 무릎에서는 E4에서 실패 시 낮은 수직 위치를 나타냈다. 바벨의 수직속도는 4국면에서 무릎의 수직속도는 3국면과 4국면에서 성공과 실패동작 간에 큰 차이를 보였다. 3국면의 실패동작에서 성공동작에 비하여 빠른 신체무게중심의 하방속도가 나타났다. E3순간의 실패동작에서 성공동작에 비하여 더 굴곡된 무릎각도가 나타났다.

골프 스윙 시 스탠스에 따른 하지의 역학적 분석 (Biomechanical Analysis of Lower Limb on Stance during Golf Swing)

  • 윤세진;설정덕;우병훈
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.532-542
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 골프 스윙 시 3가지 스탠스에서 클럽헤드 스피드와 볼의 정확성을 유지하기 위한 신체 전략을 하지의 운동학적 변인과 지면반력 변인을 통하여 알아보고자 하였다. 연구의 대상은 공식 핸디캡이 2인 남자골프선수 10명으로 하였다. 모든 대상자들은 스탠스 조건(스퀘어, 오픈, 클로즈드)에 따라 어드레스 자세를 유지한 후 스윙을 수행하였다. 3차원 동작분석 시스템과 지면반력기를 이용하여 각 스탠스에 따라 7번 아이언 풀스윙을 수행한 결과를 산출하였다. 연구결과로 신체중심의 변위, 고관절 각변위, 무릎관절 각변위는 차이가 나타나지 않았다. 발목관절 각변위는 어드레스부터 다운스윙까지 왼쪽에서 오픈 스탠스가 저측굴곡이 크게 수행되었고, 오른쪽에서 클로즈드 스탠스에서 저측굴곡이 크게 수행되었다. 지면반력에서 전후, 수직은 차이가 없었지만, 어드레스부터 테이크백까지 왼발은 오른쪽 방향, 오른발은 왼쪽 방향의 힘이 오픈이 클로즈드 스탠스보다 크게 나타났다. 결론적으로 다양한 스탠스에도 불구하고, 임팩트 시 동일한 자세를 유지하는 것이 클럽헤드 스피드와 볼의 방향에 긍정적으로 작용되는 것으로 판단된다.

하지강성 가변 인공건 액추에이터(LeSATA®)의 개발 Part I - Metatarsophalangeal Joint Tilt Angle의 보행분석 - (Development of Leg Stiffness Controllable Artificial Tendon Actuator (LeSATA®) Part I - Gait Analysis of the Metatarsophalangeal Joint Tilt Angles Soonhyuck -)

  • 한기봉;어은경;오승현;이순혁;김철웅
    • 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.

평행봉 Basket with 1/2 Turn to Handstand 기술 분석 (Kinematical Analysis of Basket with 1/2 Turn to Handstand on Parallel Bars)

  • 백진호;박종철;이용식
    • 한국운동역학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.165-174
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    • 2007
  • The subject of this study was male apparatus gymnastics athlete who had scored high points doing basket with 1/2 turn on parallel bars. Then 3D motion analysis were used to calculate & analyse kinematic variables of Basket with 1/2 turn to Handstand. 1. The total average time spent for Basket with 1/2 turn took $2.16{\pm}.08sec$, at the downward upward phase took $.58{\pm}0.00sec$, $.23{\pm}.00sec$, at flight phase took $.28{\pm}.01sec$, at connected area phase took $.72{\pm}0.21sec$, at rotation area phase took $.35{\pm}.14sec$. To have a successful performance, there should be faster speed and velocity to rotate at the downward upward phase, then the upward velocity and height must be used adequately. Moreover, the speed must be faster at the flight connect phase to stabilize Center of Mass(CM) for the body, and must secure more time at the rotation area to have more stable performance. 2. After handstand on parallel bars while moving CM to right hand side, and It must be performed with big and magnificent performance with putting both hand's center to far away from the parallel bars. 3. Furthermore, CM must be moved fast from downwards to right hand side, and CM must be moved fast in vertical movement at upward and flight phase to avoid CM from moving back and forth, and left and right. 4. At downwards, the subject must rotate as bis as possible using hip-joint as wide as possible and at upwards, must put his body to vertical to have stable performance. While rotating or turning, it is better to do with bigger shoulder angle and have to make sure that trunk angle must be not scattered. To perform better and more positive in basket with 1/2 turn on parallel bars, the centrifugal force must be used big and fast at downward, and at upward and flight phase, downward movement must change to vertical movement as soon as possible while turning movement must happen at handstand position. Time spent must be shorten at connected area to stabilize CM and turning must be natural as possible while securing the necessary time of movement to well-balanced. Also, the body must be vertically closed from the ground.

직구와 커브 투구동작의 운동학적 비교 분석 (The Kinematic Analysis of the Pitching motion for the Straight and Curve ball)

  • 이영준;김정태
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.109-130
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    • 2002
  • 따라서 본 연구의 목적은 국가대표 수준급 대학 우수 야구 투수를 대상으로 한 3차원 영상분석을 통한 데이터를 가지고 직구 커브볼에 대한 구간별 운동학적 패턴을 비교 분석하여 자료를 제시하는데 있다. 본 연구는 부산 D대학교 우완 오버핸드 투수 가운데 국가대표 2명과 수준급 대학선수 2명, 총 4명을 대상으로 직구 커브 투구시 구간별로 나타나는 여러 운동학적 변인의 차이를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 직구 및 커브볼 투구시 구간별, 국면별 투구시간은 거의 비슷하게 나타냈으며, 직구의 총 소요시간은 1.78${\pm}$0.07초이며 커브 총 소요시간은 1.77${\pm}$0.11초로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 Z(상 하)방향에 대한 신체 중심의 위치변화는 구간별, 국면별 거의 차이가 나지 않았다. 직구 및 커브볼 투구시 왼쪽 다리의 무릎높이는 각각 $125.38{\pm}11.85cm,\;124.95{\pm}11.63cm$로 큰 차이가 없었다. 신장대비율(%H)로는 직구, 커브 각각 68.42${\pm}$5.53(%H), 68.40${\pm}$5.45(%H)로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 스트라이드 거리는 각각 140.35${\pm}$4.96cm, 144.83${\pm}$1.69cm로 커브 투구시 더 많은 스트라이드 거리를 보였다. 직구 및 커브볼 투구시 왼쪽 슬관절 ST 구간과 LKU 구간, HBP 구간에서는 별 차이가 없었지만 LFC, MCP, BRP구간에서는 직구보다 커브 투구시 슬관절 각도가 더 굴곡 된 것으로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 오른팔 견관절 각도는 ST 구간과 LKU구간, HBP 구간에서는 별차이가 없었다. 직구 및 커브볼 투구시 오른팔 주관절 각도는 ST 구간과 LKU구간, HBP 구간에서는 별차이 가 없었다. LFC구간과 MCP구간에서는 직구보다 커브가 다소 많이 굴곡되었고, BRP구간에서 는 직구, 커브 모두 다 근소한 차로 신전 된 것으로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 오른팔 수관절 각도는 LFC 구간과 MCP 구간에서는 커브가 직구보다 더 신전되었다. 그리고 BRP 구간은 직구가 커브보다 더 신전 된 것으로 나타났다.