• 제목/요약/키워드: Artificial motion

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오르막 퍼팅 동작 시 볼의 위치가 퍼터와 볼의 움직임에 미치는 영향 (Ball movements in various surface angles of uphill putting based on different ball positions)

  • 류종욱;김재정
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.448-455
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    • 2019
  • 본 연구는 오르막 퍼팅 시 좌, 우 경사에 따른 볼의 움직임이 어떻게 변화되는지에 대해 알아보는 것을 목적으로 한다. 본 연구를 위해 한국프로골프협회에서 15년 이상의 골프경기 경험이 있는 피험자들이 참여하였고, 본인들의 퍼터를 이용하여 실제 그린과 유사한 환경에서 퍼팅 동작을 수행하였다. 비디오 카메라를 이용하여 피험자들의 오르막 그린 경사에 따른 퍼팅 동작을 수집 후 동작분석을 실시하였으며, 통계적 유의수준을 a=.05로 설정하였다. 연구결과로 좌, 우 경사별 오르막 퍼팅에서 볼의 위치가 왼쪽에서 오른쪽으로 위치 할 때 볼 움직임의 속도와 각속도가 증가하는 것이 확인되었으며, 여러 경사도 중 성공률을 높여야 하는 오르막 퍼팅에서 경사에 따른 어드레스 볼 위치를 변화할 때, 임팩트 시 클럽 페이스와 볼 움직임이 어떻게 변화하는지를 검증하고, 현장적용 측면에 도움을 주는 과학적 자료를 제시하고자 본 연구를 진행하였다.

스마트 제조혁신을 위한 보호필름 공정 제조데이터의 활용모델 설계 (The Design of Application Model using Manufacturing Data in Protection Film Process for Smart Manufacturing Innovation)

  • 차병래;박선;이성호;신병춘;김종원
    • 스마트미디어저널
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    • 제8권3호
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    • pp.95-103
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    • 2019
  • 세계 제조업은 장기적인 경기침체, 노동 원가 및 원자재 가격 상승으로 성장 한계에 봉착하게 되었으며, 이에 대한 해결방안으로 ICT와 센서 기술을 바탕으로 제조업의 4차 산업혁명을 진행하고 있다. 이러한 흐름에 따라 화학 산업에서의 스마트공장보급 확산과 스마트제조 기술 향상을 위해, 본 논문은 스마트 제조혁신을 위한 보호필름 공정 제조데이터 활용모델의 설계를 제안한다. 보호필름 공정 중에서 원료 배합 및 교반, 압출, 그리고 검수 공정에 대해서 온도, 압력, 습도, 그리고 동영상 및 열화상의 제조 데이터를 획득한다. 또한 획득된 제조 데이터는 대용량 스토리지에 저장되며, AI 서비스에 의한 시계열 및 이미지 분석과 시각화가 진행된다.

Development and Evaluation of the V-Catch Vision System

  • Kim, Dong Keun;Cho, Yongjoo;Park, Kyoung Shin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.45-52
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    • 2022
  • 체감형 스포츠 게임은 센서나 카메라를 이용하여 사용자의 신체 움직임을 추적하고 현실감을 느끼게 하는 운동 게임이다. 최근 체감형 스포츠 게임을 학교 체육활동에 사용하기 위해 가상현실 실내 스포츠룸 시스템을 설치하고 있다. 그러나 이러한 시스템은 주로 화면 터치 사용자 상호작용을 사용한다. 본 연구에서는 2차원 벽 터치 인터랙션이 아닌 3차원 공간에서 사용자의 움직임을 추적할 수 있도록 AI 이미지 인식 기술을 사용하는 브이캐치 비전 시스템을 개발했다. 그리고 본 시스템의 운동 효과를 알아보기 위하여 사용성 평가 실험을 진행했다. 실험에서 피험자에게 혈중 산소 포화도와 실시간 심박변이와 키넥트 골격 이동량, 각도 변화량을 측정하여 정량적 운동 효과를 살펴보았다. 실험 결과 브이캐치 비젼 시스템 사용 시 통계적으로 유의미한 심박수 증가와 신체 움직임양 증가로 운동 효과가 있었던 것으로 나타났다. 실험후 설문조사 주관적 평가 결과에서 대부분의 피실험자들은 이 시스템을 사용한 운동이 재미있고 만족스러워했다.

IoT 플랫폼 기반 디지털 트윈 프로토타입 설계 및 구현 (Design and Implementation of IoT Platform-based Digital Twin Prototype)

  • 김지형;최원기;송민환;이상신
    • 방송공학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.356-367
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    • 2021
  • 최근 사물인터넷 및 인공지능 기술의 발전에 따라 제조, 스마트시티 등 다양한 분야에서 실시간으로 데이터를 수집하고 분석하여 현실세계 문제에 대한 최적화를 수행하는 연구 및 적용사례가 증가하고 있다. 대표적으로 현실세계를 디지털화한 가상세계와 양방향으로 실시간 동기화를 지원하는 디지털 트윈 기술이 주목받고 있다. 본 논문에서는 디지털 트윈을 정의하고 사물인터넷 국제표준인 oneM2M 기반의 IoT 플랫폼을 활용하여 현실사물과 가상세계의 예측결과를 실시간으로 연결하는 디지털 트윈 플랫폼의 프로토타입을 제안한다. 또한, 제안된 프로토타입을 적용하여 물체의 충돌을 사전에 예측하여 사고를 예방할 수 있는 응용서비스를 구현한다. 응용서비스에서는 사전 정의한 테스트 케이스 수행을 통해 제안한 디지털 트윈 프로토타입이 크레인의 동작을 사전 예측하여 충돌 위험을 감지하고 이를 기반으로 최적 제어를 수행할 수 있으며 실제 환경에 응용 가능함을 보였다.

Three dimensional dynamic soil interaction analysis in time domain through the soft computing

  • Han, Bin;Sun, J.B.;Heidarzadeh, Milad;Jam, M.M. Nemati;Benjeddou, O.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제41권5호
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    • pp.761-773
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    • 2021
  • This study presents a 3D non-linear finite element (FE) assessment of dynamic soil-structure interaction (SSI). The numerical investigation has been performed on the time domain through a Finite Element (FE) system, while considering the nonlinear behavior of soil and the multi-directional nature of genuine seismic events. Later, the FE outcomes are analyzed to the recorded in-situ free-field and structural movements, emphasizing the numerical model's great result in duplicating the observed response. In this work, the soil response is simulated using an isotropic hardening elastic-plastic hysteretic model utilizing HSsmall. It is feasible to define the non-linear cycle response from small to large strain amplitudes through this model as well as for the shift in beginning stiffness with depth that happens during cyclic loading. One of the most difficult and unexpected tasks in resolving soil-structure interaction concerns is picking an appropriate ground motion predicted across an earthquake or assessing the geometrical abnormalities in the soil waves. Furthermore, an artificial neural network (ANN) has been utilized to properly forecast the non-linear behavior of soil and its multi-directional character, which demonstrated the accuracy of the ANN based on the RMSE and R2 values. The total result of this research demonstrates that complicated dynamic soil-structure interaction processes may be addressed directly by passing the significant simplifications of well-established substructure techniques.

Vest-type System on Machine Learning-based Algorithm to Detect and Predict Falls

  • Ho-Chul Kim;Ho-Seong Hwang;Kwon-Hee Lee;Min-Hee Kim
    • PNF and Movement
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    • 제22권1호
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    • pp.43-54
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    • 2024
  • Purpose: Falls among persons older than 65 years are a significant concern due to their frequency and severity. This study aimed to develop a vest-type embedded artificial intelligence (AI) system capable of detecting and predicting falls in various scenarios. Methods: In this study, we established and developed a vest-type embedded AI system to judge and predict falls in various directions and situations. To train the AI, we collected data using acceleration and gyroscope values from a six-axis sensor attached to the seventh cervical and the second sacral vertebrae of the user, considering accurate motion analysis of the human body. The model was constructed using a neural network-based AI prediction algorithm to anticipate the direction of falls using the collected pedestrian data. Results: We focused on developing a lightweight and efficient fall prediction model for integration into an embedded AI algorithm system, ensuring real-time network optimization. Our results showed that the accuracy of fall occurrence and direction prediction using the trained fall prediction model was 89.0% and 78.8%, respectively. Furthermore, the fall occurrence and direction prediction accuracy of the model quantized for embedded porting was 87.0 % and 75.5 %, respectively. Conclusion: The developed fall detection and prediction system, designed as a vest-type with an embedded AI algorithm, offers the potential to provide real-time feedback to pedestrians in clinical settings and proactively prepare for accidents.

생체판의 제작 및 실험 (A Study on the Manufacture of the Artificial Cardiac Tissue Valve)

  • 김형묵;송요준;손광현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제12권4호
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    • pp.383-394
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    • 1979
  • Treatment of valvular heart disease with valve replacement has been one of the most popular procedures in cardiac surgery recently. Although, first effort was directed toward the prosthetic valve, it soon became popular that bioprosthesis, the valvular xenograft, was prefered in the majority cases. Valvular xenograft has some superiority to the artificial prosthetic valve in some points of thromboembolism and hemolytic anemia, and it also has some inferiority of durability, immunologic reaction and resistance to Infection. Tremendous efforts were made to cover the inferiority with several methods of collection, preservation, and valve mounting of the porcine valve or pericardium of the calf, and also with surgical technique of the valvular xenograft replacement. Auther has collected 320 porcine aortic valves immediately after slaughter, and aortic cusps were coapted with cotton balls in the Valsalva sinuses to protect valve deformity after immersion in the Hanks' solution, and oxidation, cross-linking and reduction procedures were completed after the proposal of Carpentier in 1972. Well preserved aortic valves were suture mounted in the hand-made tissue valve frame of 19, 21, and 23 mm J.d., and also in the prosthetic vascular segment of 19 mm Ld. with 4-0 nylon sutures after careful trimming of the aortic valves. Completed valves were evaluated with bacteriologic culture, pressure tolerance test with tolerane gauge, valve durability test in the saline glycerine mixed solution with tolerance test machine in the speed of 300 rpm, and again with pathologic changes to obtain following results: 1. Bacteriologic culture of the valve tissue in five different preservation method for two weeks revealed excellent and satisfactory result in view of sterilization including 0.65% glutaraldehyde preservation group for one week bacteriologic culture except one tissue with Citobacter freundii in 75% ethanol preserved group. 2. Pressure tolerance test was done with an apparatus composed of V-connected manometer and pressure applicator. Tolerable limit of pressure was recorded when central leaking jet of saline was observed. Average pressure tolerated in each group was 168 mmHg in glutaraldehyde, 128 mmHg in formaldehyde, 92 mmHg in Dakin's solution, 48 mmHg in ethylene oxide gas, and 26 mmHg in ethanol preserved group in relation to the control group of Ringer's 90 mmHg respectively. 3. Prolonged durability test was performed in the group of frame mounted xenograft tissue valve with 300 up-and-down motion tolerance test machine/min. There were no specific valve deformity or wearing in both 19, 21, and 23 mm valves at the end of 3 months (actually 15 months), and another 3 months durability test revealed minimal valve leakage during pressure tolerance test due to contraction deformity of the non-coronary cusp at the end of 6 months (actually 30 months) in the largest 23 mm group. 4. Histopathologic observation was focussed in three view points, endothelial cell lining, collagen and elastic fiber destructions in each preservation methods and long durable valvular tolerance test group. Endothel ial cell lining and collagen fiber were well preserved in the glutaraldehyde and formaldehyde treated group with minimal destruction of elastic fiber. In long durable tolerance test group revealed complete destruction of the endothelial cell lining with minimal destruction of the collagen and elastic fiber in 3 month and 6 month group in relation to the time and severity. In conclusion, porcine xenograft treated after the proposal of Carpentier in 1972 and preserved in the glutaraldehyde solution was the best method of collection, preservation and valve mounting. Pressure tolerance and valve motion tolerance test, also, revealed most satisfactory results in the glutaraldehyde preserved group.

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THE CURRENT STATUS OF BIOMEDICAL ENGINEERING IN THE USA

  • Webster, John G.
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.27-47
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    • 1992
  • Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

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원자력구조물(原子力構造物)의 지진해석(地震解析)에 사용(使用)되는 입력운동(入力運動)에 대한 고찰(考察) (Assessment of Input Motion for the Seismic Analysis of Nuclear Structures)

  • 박형기;유철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.91-99
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    • 1985
  • 원자력(原子力) 구조물(構造物)의 내진해석(耐震解析)에 사용(使用)되어온 입력운동(入力運動)의 가속도 크기와 지속시간(持續時間)을 조사(調査)하였다. 그 중 수치화(數値化)된 자료를 얻을 수 있었던 지속시간(持續時間) 24초(秒)인 두 개의 인공가속도(人工加速度)-시간이력곡선(時間履歷曲線)에 대하여 가속도응답(加速度應答)스펙트럼과 스펙트럼강도(强度)를 계산하여 특성(特性)을 파악하고, 지속시간(持續時間) 이외의 다른 특성(特性)이 크게 다르지 않도록 가속도(加速度) 곡선(曲線) 하나를 개선(改善)시켜 지속시간 15초(秒)의 다른 인공가속도(人工加速度)-시간이력곡선(時間履歷曲線)을 만들었다. 24초(秒)의 두 곡선(曲線)과 개선(改善)시킨 곡선(曲線)을 각각 원자력(原子力) 5, 6호계(號繼) 부품냉각건물(部品冷却建物)의 모델에 입력(入力)시켜 지진해석(地震解析)을 수행(遂行)하였다. 24초(秒)의 원(原) 곡선(曲線)과 이로부터 개선(改善)시킨 곡선(曲線)을 사용(使用)한 결과(結果)는 거의 동일(同一)하였으나, 24초(秒) 두 곡선(曲線) 사용(使用)한 결과(結果)는 그 경향(傾向)은 같으나 큰 차이(差異) 보였다. 또한 본(本) 연구(硏究)에서 사용(使用)한 모델에 개선(改善)시킨 곡선(曲線)의 사용(使用)이 컴퓨터 이용시간(利用時間)을 약 절반으로 줄일 수 있음을 알았다.

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인공간석지 창출과 복원을 위한 최적환경조건 선정에 관한 연구 (A Study on the Optimum Environmental Conditions for the Creation and Restoration of Artificial Tidal Flat)

  • 이정규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.102-112
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    • 1999
  • 히로시마만에 존재하고있는 간석지에 있어서 유입하천의 유무, 폐쇄성 등의 환경조건이나 조성 후 경과연수가 다른 인공간석지 7개소와 자연간석지 3개소를 선정해 간석지 토양에 있어서 물리화학적 및 생물학적인 구조나 유기물분해기능에 관해 비교 검토하였다. 또한 인공간석지에 있어서는 입지장소, 조성방법, 조성 후 경과연수 등의 차이에 의한 영향, 자연간석지와 동일하게 조성하기 위한 조성인자를 검토해서, 아래와 같은 결과를 얻었다. 인공간석지는 자연간석지와 다른 특성을 갖고 있는 것과 그렇지 못한 것으로 분리되었다. 그렇지만 대부분이 자연간석지와 전혀 다른 특성을 나타내었다 토양구조 중에서 가장 다르게 나타난 것은 세균수, 실트함유량, 유기물함유량을 들 수 있으며, 각 실험 항목이 인공간석지 보다 자연간석지가 높은 값을 나타내었다. 자연간석지와 현저하게 차이를 보인 세균수, 실트함유량 및 유기물함유량에 관해서, 각 인공간석지의 조성 후 경과연수, 표면구배, 유입 하천의 유무, 폐쇄성 등의 조성 인자와의 상관성을 분석 했지만, 명확한 상관관계는 알 수 없었다. 자연간석지와 유사한 토양구조 특성을 갖기 위한 간석지를 조성하는 데에는, 간석지 전면에 있어서 해수로부터 실트 성분이 침강 가능한 장소의 선정이 중요하다.

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