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역도 인상동작 성공 시 최대 바벨무게 예측 (The Forecasting a Maximum Barbell Weight of Snatch Technique in Weightlifting)

  • 하종규;류지선
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.143-152
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    • 2005
  • The purpose of this study was to predict the failure or success of the Snatch-lifting trial as a consequence of the stand-up phase simulated in Kane's equation of motion that was effective for the dynamic analysis of multi-segment. This experiment was a case study in which one male athlete (age: 23yrs, height: 154.4cm, weight: 64.5kg) from K University was selected The system of a simulation included a multi-segment system that had one degree of freedom and one generalized coordinate for the shank segment angle. The reference frame was fixed by the Nonlinear Trans formation (NLT) method in order to set up a fixed Cartesian coordinate system in space. A weightlifter lifted a 90kg-barbell that was 75% of subject's maximum lifting capability (120kg). For this study, six cameras (Qualisys Proreflex MCU240s) and two force-plates (Kistler 9286AAs) were used for collecting data. The motion tracks of 11 land markers were attached on the major joints of the body and barbell. The sampling rates of cameras and force-plates were set up 100Hz and 1000Hz, respectively. Data were processed via the Qualisys Track manager (QTM) software. Landmark positions and force-plate amplitudes were simultaneously integrated by Qualisys system The coordinate data were filtered using a fourth-order Butterworth low pass filtering with an estimated optimum cut-off frequency of 9Hz calculated with Andrew & Yu's formula. The input data of the model were derived from experimental data processed in Matlab6.5 and the solution of a model made in Kane's method was solved in Matematica5.0. The conclusions were as follows; 1. The torque motor of the shank with 246Nm from this experiment could lift a maximum barbell weight (158.98kg) which was about 246 times as much as subject's body weight (64.5kg). 2. The torque motor with 166.5 Nm, simulated by angular displacement of the shank matched to the experimental result, could lift a maximum barbell weight (90kg) which was about 1.4 times as much as subject's body weight (64.5kg). 3. Comparing subject's maximum barbell weight (120kg) with a modeling maximum barbell weight (155.51kg) and with an experimental maximum barbell weight (90kg), the differences between these were about +35.7kg and -30kg. These results strongly suggest that if the maximum barbell weight is decided, coaches will be able to provide further knowledge and information to weightlifters for the performance improvement and then prevent injuries from training of weightlifters. It hopes to apply Kane's method to other sports skill as well as weightlifting to simulate its motion in the future study.

유한요소법을 이용한 수평곡선 I형교의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Horizontally Curved I-Girder Bridges using the Finite Element Method)

  • 윤기용;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권1호통권34호
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    • pp.47-61
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    • 1998
  • 수평곡선 I형교에서는 곡선주형의 초기곡률로 인하여 휨과 비틀림이 서로 연성 되어 복잡한 거동을 하며. 교량전체 거동에 가로보가 미치는 영향이 상당히 크다. 수평곡선 I형교의 거동특성을 파악하기 위해서는 곡선주형과 함께 가로보를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 수평곡선 I형교에 대한 자유진동해석을 위하여 곡선주형을 유한요소 모델링하기 위한 곡선보요소와 가로보를 모델링하기위한 직선보요소를 구성하고, 이들 보요소를 사용한 유한요소 해석 프로그램을 개발한다. 곡선보 요소는 초기곡률과 됨을 고려하기 위하여 박판곡선보 이론에 근거하여 2축 대칭단면을 갖는 I형 곡선보에 대한 유한요소 정식화를 통하여 구성되며, 이때 형상함수는 박판곡선보의 선형 정적 평형방정식의 제차해를 사용한다. 직선보 요소는 됨자유도를 포함하여 절점당 7자유도를 갖는다. 개발한 프로그램에서는 직교좌표계를 사용하여 전체 강성행렬과 전체 질량행렬을 구성하며, 고유치를 구하기 위하여 Gupta의 방법을 사용한다. 기존의 연구결과를 이용하여 구성된 곡선보 요소를 비교검증하고, 수치해석 예제를 통하여 개발한 프로그램의 결과와 쉘요소를 사용하여 범용유한요소해석프로그램으로 수행한 결과를 비교한다.

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현상학의 근원적 토대로서 '자연' 개념 : 셸링과 메를로-퐁티의 비교 관점에서 (The "Nature" Concept as an Underlying Base of Phenomenology : With a focus on comparison between Schelling and Merleau-Ponty)

  • 심귀연
    • 철학연구
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    • 제142권
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    • pp.145-164
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    • 2017
  • 메를로-퐁티는 "지각의 현상학"에서 현상학이 무엇인지 다시 물을 수밖에 없는 이유를 제시하고 있다. 본고에서는 이 물음이 '자연'을 통해 해소될 수 있다고 보며, 그것의 가능 근거를 셸링과 메를로-퐁티의 자연 개념에서 찾는다. 셸링과 메를로-퐁티는 데카르트와 칸트 철학에 대한 비판의 관점에서 사유를 전개한다. 특히 칸트의 '물자체'는 셸링 철학에서 해결되지 않으면 안 되는 중요한 문제 중 하나다. 칸트는 물자체를 남겨둠으로써 이원론으로 분리된 세계를 더욱 견고하게 만들고 있다. 셸링은 동일성 개념으로 이 문제를 해결하고 메를로 퐁티는 몸- 주체로 풀어내고 있다. 본고에서 주목하는 것은 셸링과 메를로-퐁티가 자연을 이해하는 방식이다. 셸링은 자연 속에 무의식적인 지성의 창조활동이 있다고 본다. 포텐츠는 무의식적 지성을 최고 지성인 자각적 정신으로 이끌어가는 힘이다. 인간은 자각하는 정신의 담지자로 존재한다. 그러나 셸링의 자연 개념에서는 정신 또는 지성이 실존하는 개별 존재를 도출해 내지는 못한다. 여기서 우리는 셸링이 여전히 전통 인식론의 틀을 벗어나지 못하고 있음을 본다. 자연의 본래성을 회복하기 위해서는 자연의 전체성을 이해하는 데서 시작해야 한다. 또한 자연은 인간과 맺는 관계를 통해 해명되어야 한다. 메를로-퐁티는 몸-주체 개념을 정립함으로써 자연과 정신의 얽힘 관계를 드러낸다. 메를로- 퐁티 현상학에서 몸은 자연의 등가물이기 때문이다. 셸링과 메를로-퐁티가 보여주고자 하는 자연의 생성하는 힘을 이해함과 동시에 정신 또는 인간이 어떻게 자연으로부터 나오는지를 해명할 때, 우리는 비로소 자연의 본래 모습을 발견할 수 있을 것이다.

Three Dimensional Measurement of Ideal Trajectory of Pedicle Screws of Subaxial Cervical Spine Using the Algorithm Could Be Applied for Robotic Screw Insertion

  • Huh, Jisoon;Hyun, Jae Hwan;Park, Hyeong Geon;Kwak, Ho-Young
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제62권4호
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    • pp.376-381
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    • 2019
  • Objective : To define optimal method that calculate the safe direction of cervical pedicle screw placement using computed tomography (CT) image based three dimensional (3D) cortical shell model of human cervical spine. Methods : Cortical shell model of cervical spine from C3 to C6 was made after segmentation of in vivo CT image data of 44 volunteers. Three dimensional Cartesian coordinate of all points constituting surface of whole vertebra, bilateral pedicle and posterior wall were acquired. The ideal trajectory of pedicle screw insertion was defined as viewing direction at which the inner area of pedicle become largest when we see through the biconcave tubular pedicle. The ideal trajectory of 352 pedicles (eight pedicles for each of 44 subjects) were calculated using custom made program and were changed from global coordinate to local coordinate according to the three dimensional position of posterior wall of each vertebral body. The transverse and sagittal angle of trajectory were defined as the angle between ideal trajectory line and perpendicular line of posterior wall in the horizontal and sagittal plane. The averages and standard deviations of all measurements were calculated. Results : The average transverse angles were $50.60^{\circ}{\pm}6.22^{\circ}$ at C3, $51.42^{\circ}{\pm}7.44^{\circ}$ at C4, $47.79^{\circ}{\pm}7.61^{\circ}$ at C5, and $41.24^{\circ}{\pm}7.76^{\circ}$ at C6. The transverse angle becomes more steep from C3 to C6. The mean sagittal angles were $9.72^{\circ}{\pm}6.73^{\circ}$ downward at C3, $5.09^{\circ}{\pm}6.39^{\circ}$ downward at C4, $0.08^{\circ}{\pm}6.06^{\circ}$ downward at C5, and $1.67^{\circ}{\pm}6.06^{\circ}$ upward at C6. The sagittal angle changes from caudad to cephalad from C3 to C6. Conclusion : The absolute values of transverse and sagittal angle in our study were not same but the trend of changes were similar to previous studies. Because we know 3D address of all points constituting cortical shell of cervical vertebrae. we can easily reconstruct 3D model and manage it freely using computer program. More creative measurement of morphological characteristics could be carried out than direct inspection of raw bone. Furthermore this concept of measurement could be used for the computing program of automated robotic screw insertion.

무인수상정의 장애물 회피를 위한 3차원 라이다 기반 VFH 알고리즘 연구 (Obstacle Avoidance of Unmanned Surface Vehicle based on 3D Lidar for VFH Algorithm)

  • 원인식;이순걸;류재관
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.945-953
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    • 2018
  • 본 논문은 무인수상정의 자율운항을 위한 장애물 탐지 및 회피기동을 위해 3차원 라이다를 사용하였다. 단일센서만을 사용해서 해상조건에서의 무인수상정 장애물 회피운항을 하는데 목적이 있다. 3차원 라이다는 Quanergy사의 M8센서를 사용하여 주변 환경 장애물 데이터를 (r, ��, ��)로 수집하며 장애물 정보에는 Layer 정보와 Intensity 정보를 포함한다. 수집된 데이터를 3차원 직각좌표계로 변환을 하고, 이를 2차원 좌표계로 사상한다. 2차원 좌표계로 변환한 장애물 정보를 포함하는 데이터는 수면위의 잡음데이터를 포함하고 있다. 그래서 기본적으로 무인수상정을 기준으로 가상의 관심영역을 정의하여서 규칙적으로 생성되는 잡음데이터에 대해서 삭제를 하였으며, 그 이후에 발생하는 잡음데이터는 Vector Field Histogram으로 계산된 히스토그램 데이터에서 Threshold를 정해 밀도값에 비례하여 잡음데이터를 제거하였다. 제거된 데이터를 이용하여 무인수상정의 움직임에 따른 상대물체를 탐색하여 가상의 격자지도에 1 Cell씩 저정하면서 데이터의 밀도 지도를 작성하였다. 작성된 장애물 지도를 폴라 히스토그램을 생성하고, 경계값을 이용하여 회피방향을 선정하였다.

횡등방성 암석에서 겉보기 탄성정수의 방향성 변화와 탄성정수 제약조건 (Directional Variation of Apparent Elastic Constants and Associated Constraints on Elastic Constants in Transversely Isotropic Rocks)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제33권3호
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    • pp.150-168
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    • 2023
  • 암석의 이방성 거동은 조암광물들의 방향성 배열과 미세균열의 분포 특성이 주된 원인이다. 특히, 퇴적암과 변성암은 횡등방성 강도 및 변형 특성을 또렷이 나타내는 경우가 많다. 그러므로 암석역학적 설계과정에서는 횡등방성 암석의 변형 및 파괴 특성을 정확하게 이해하는 것이 중요하다. 횡등방성 암석의 변형은 실내시험을 통해 측정할 수 있는 5개의 독립된 탄성정수를 이용하여 기술된다. 이 연구에서는 문헌에 보고된 실험자료를 이용하여 횡등방성 암석의 겉보기 탄성정수의 방향성 변화 특성을 분석하였다. 임의 방향으로 회전된 직각좌표계에서 겉보기 탄성정수 값을 효율적이고 체계적으로 계산하기 위해 Mehrabadi & Cowin의 구성방정식을 도입하였다. 문헌에 보고된 4개 횡등방성 암석을 선택하여 연약면의 방향 변화가 겉보기 탄성계수, 겉보기 전단 탄성계수, 겉보기 포아송비의 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 새로운 탄성정수 제약 조건식을 제안하였다. 제안한 제약 조건식을 만족하면 횡등방성 암석에서 겉보기 탄성정수의 방향성 변화는 직관적으로 예측되는 경향과 일치하게 된다.

비등방성을 고려한 사행하천의 유속 공간보간기법 개발 (Development of an anisotropic spatial interpolation method for velocity in meandering river channel)

  • 유호준;김동수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권7호
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    • pp.455-465
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    • 2017
  • 2차원 유속장(flow field)은 하천흐름의 특성을 이해하기 위한 중요한 수리학적 자료 중 하나로서, 수공구조물 위치선정 및 설계, 하천에서의 이송-확산 예측, 하천의 수리학적 거동을 예측하기 위한 중요한 기본 자료로 사용된다. 지금까지 이러한 하천흐름 특성을 예측하기 위해 제한적인 현장조건과 적절한 계측방법, 계측기기의 기술적 한계로 인해 현장실험 보다는 다양한 수치모형을 이용하여 왔다. 하지만 최근에는 계측기기의 발달로 과거보다 정확하고 정밀한 현장계측이 가능하여 졌으며, 현장 계측자료의 질적이고 양적인 수요를 만족시키고 있다. 대표적으로 초음파도플러유속계(ADCPs; Acoustic Doppler Current Profilers)는 유량을 정확하게 측정하는 것으로 유명하며, 2차원 뿐만 아니라 3차원 유속장 등 자세한 유속자료를 제공한다. 하지만 이러한 측정 능력에도 불구하고, ADCP를 활용한 유속 측정은 주로 횡단면 측정을 기본으로 수행하기 때문에, 수치모형의 결과와 같이 높은 밀도의 유속장을 얻기 위해서 공간보간기법이 활용되고 있다. 하지만 만곡이 존재하는 자연하천은 하도형상에 따라 유속이 지속적으로 변화하기 때문에 일반적인 공간보간기법을 적용하기 어렵다. 즉, 자연하천의 만곡에 따른 비등방성을 고려하지 않는다면, 역거리가중법(IDW)과 크리깅(Kriging)과 같은 일반적인 공간보간기법으로는 잘못된 결과를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 만곡이 존재하는 사행하천을 대상으로 방향성을 고려하기 위한 곡선좌표계와 비등방성을 고려하기 위한 비등방적 참조범위를 적용한 공간보간기법을 개발하였다. 본 연구에서 제시한 기법을 한국건설기술연구원 하천실험센터에 존재하는 3개의 사행수로가 포함된 실규모의 실험수로를 대상으로 적용한 결과, 평균제곱근오차와 상관계수는 기존의 공간보간기법과 비교하여 각각 41.5% 감소, 40.0%가 증가하여 정확성과 상관성이 개선되었다.

3차원 코일 모델링을 통해 위상배열코일 성능을 평가하기 위한 프로그램 (A Tool Box to Evaluate the Phased Array Coil Performance Using Retrospective 3D Coil Modeling)

  • ;;;조민형;이수열
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제18권2호
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    • pp.107-119
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    • 2014
  • 목적: 실제 촬영 결과와 전자기 모의실험 결과를 시각적으로 비교함으로써 위상배열코일을 이루는 모든 코일 요소의 감도를 효과적으로 검증할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 대상과 방법: 위상배열코일검증기(PACE)라 불리는 프로그램을 MATLAB과 C언어를 이용해 구현하였다. 위상배열 코일검증기는 코일 소자의 3차원 형상 모델 구축, FDTD 모의실험 결과의 수용, 보통의 직각좌표계 및 코일면에 기준하는 직각좌표계 상에서 각기 코일 소자 감도를 도시하는 기능을 가지고 있다. 위상배열코일의 3차원 형상 모델을 구축하기 위해 바늘침 모양의 3차원 전자기 위치추적기를 사용하였다. 3차원 형상 모델을 만든 뒤, 이 형상 모델 데이터를 FDTD 모의실험 장치에 보낼 수 있게 하였다. 결과: 3차원 전자기 위치추적기를 이용해 실제 실험에 사용된 위상배열코일과 FDTD 모의실험에 사용된 위상배열코일 모델을 정확하게 일치시킴으로써, 각기 코일 소자의 공간적 감도를 평가할 때 모의실험 결과와 촬영실험 결과 사이 정확한 비교가 가능하게 되었다. 모의실험과 실제 촬영실험에는 36 채널의 헬멧형 위상배열코일을 사용하였다. MRI 촬영 대상체로는 FDTD 모의실험의 모델과 같은 크기와 형상을 가진 원통형 팬텀을 사용하였다. 개발한 프로그램에서는 위상배열코일의 성능을 편리하게 평가하기 위해 관심 코일 소자를 쉽게 선택할 수 있게 하였다. 결론: 개발한 위상배열코일 성능 검증 프로그램은 위상배열코일의 개발 및 정기적인 유지보수에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

대순사상의 영성인본주의 비교연구 (A Comparative Study on Spiritual Humanism in Daesoon Thought)

  • 김용환
    • 대순사상논총
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    • 제44집
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    • pp.141-175
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    • 2023
  • 본 연구는 비교종교학 방법과 대순사상에 관한 문헌학적 방법을 활용하여 대순사상의 영성인본주의를 규명한 글이다. 비교종교 분석은 역사현장에서 드러난 종교의 다양함을 연구대상으로 하기에 종교본질이라는 선험적 틀을 전제하지 않는다. 그렇다고 사회과학처럼 심리현상이나 사회현상으로 분해하고 환원시키지도 아니한다. 오늘날 종교다원주의 출현으로 종교 간의 유사성에 집중하는 풍토가 기정사실화 되었다. 아울러 현대영성으로 많은 영성운동들이 특정종교 제약을 받지 않고 혼합주의 성격을 드러내고 있음도 뚜렷한 변화양상이다. 세속적 인본주의에서도 도구화를 극복하고 본래적 초월성을 회복할 때가 도래한 것이라고 주장한다. 이는 대순사상의 후천개벽과 관련하여 현대문명의 병폐와 위기를 극복해야 한다는 인식지평으로 다가온다. 실제적으로 문명파괴의 악행주범은 도구화되거나 변질된 이성의 영역이다. 이에 이성너머 영성회통의 가능성에 대한 탐구가 절실하게 요청되고 있다. 종교는 인류의 지성결정체로서 인간완성과 구원에 목적을 둔다. 그런데 선천의 절대자 인식이 종교 간의 갈등을 증폭시키고 각각의 색다른 경험을 통해 그 지역에 부합한 사상을 형성하게 됨으로 정신사적 균열에 커다란 영향을 미쳤다. 선천시기에는 종교마다 대립하고 투쟁하였지만 종교다원주의 시대에 진입하면서 영성회통의 필요성이 절실해졌다. 이에 비교종교학 방법과 문헌해석학 방법을 병행하여 대순사상의 영성인본주의 비전을 탐색함으로써 영성구현이 인간존엄과 공공행복의 계기임을 밝히고자 한다. 또한 인간적인 삶으로 영성을 모색하고 참 인간으로 사는 길에서 상호 인간존중이 이루어지는 영성인본주의를 가능하게 할 것이다. 본 연구를 통해 논의하려는 영성인본주의는 수도양생 신선사상과 도통진경 대순사상의 영성회통, 사인여천 동학사상과 인간존엄 대순사상의 영성회통, 그리고 발고여락 미륵사상과 해원상생 대순사상의 영성회통을 상호 대비함으로써 우주신인론의 영성전망을 상관연동으로 밝히고자 한다.