• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.1-13
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• 2018

세그웨이를 시작으로 다양한 형태의 퍼스널 모빌리티(PM)가 판매 및 이용되고 있다. PM이 갖춘 편의성으로 인해 급격히 보급되고 있으며, 이와 함께 안전사고도 급증하고 있는 추세이다. 이와 같은 추세에 발맞추어 PM과 관련된 다양한 연구 및 제도가 마련되고 있다. 그러나 안전도 향상을 위한 방안으로는 제품 자체의 기능적 인증분야로 한정되어 있으며, 탑승자의 주행 안전성에 대한 평가기준 및 지표 마련은 이루어진 바 없다. 본 논문에서는 PM의 주행 안전성 평가에 적용 가능한 지표를 검토하였으며, 도출된 지표를 이용하여 3종의 PM과 보행에 대해 안전성 평가를 수행하여 결과를 제시하였다. 타 분야에서 활용되고 있는 지표 중 최종 선정한 지표는 COG(Center of the gravity)와 SM(Stability Metric)이다. COG는 무게중심이 중력 방향에서 벗어난 정도를 평가하는 지표이며 SM은 PM이 움직일 때 발생되는 힘을 내부의 힘, 각운동량, 지면반발력으로 보고 정규화한 값으로 움직이지 않을 때는 0이 되며 음의 값은 전복됨을 의미하므로 PM의 주행안전성 평가에 활용 가능하다. COG의 경우 평균값과 분산값을 기준으로 안전도를 평가하여 결론을 제시하였다. 3종의 PM 중 Scooter의 경우 탑승형태를 입식과 좌식으로 구분하여 시행하였으며, 그 결과 COG의 움직임으로 평가하였을 경우 wheel chair가 평균 6.54mm로 가장 안전하며 kickboard가 가장 불안전한 것으로 분석되었다. SM분석 결과, wheel chair가 가장 안전하며, 좌식 탑승의 형태가 입식보다 안전한 것으로 평가되었다. 이와 같은 분석 방법을 이용하여 향후 보다 다양한 제품군에 대한 주행안전성 평가가 필요할 것으로 판단되며, 운전자 중심 뿐만 아니라 기기 자체에 대한 주행안전성 평가가 함께 이루어져야 할 것이다.

• 한국운동역학회지
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• 제24권1호
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• pp.19-26
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• 2014

This study investigated foot pressure patterns between experienced skiers and intermediate skiers during alpine skiing. Five experienced skiers and five intermediate skiers participated in this study. Foot pressure measurement system was used to measure vertical ground reaction force (vGRF) and contact area under the six plantar regions. Each participant was asked to perform basic parallel turns and carved turns on a $18^{\circ}$ groomed slope. Each right turn was divided into the initiation phase, the steering phase 1 and 2. For the initiation phase of the basic parallel turns, significantly greater contact area was found on the LRF and RRF of the intermediate skiers (p<.05) and significantly greater vGRF was found on the LRF of the intermediate skiers (p<.05). Also significantly greater vGRF and contact area were found on the LRF and RRF of the intermediate skiers at the steering phase 1 (p<.05) and on the LRF of the intermediate skiers at the steering phase 2 (p<.05). For the carved turns, significantly greater vGRF and contact area were found on the LRF and RRF of the intermediate skiers at all three phase (p<.05). On the other hand, significantly greater vGRF was found on the RFF of the experienced skiers at the steering phase 1 (p<.05). Also significantly greater vGRF and contact area were found on the RMF of the experienced skiers at the steering phase 2 (p<.05). In order to increase performance, we suggest that the intermediate skiers should be unweighted at the initiation phase and shift the body weight to the forefoot of the outer foot at the steering phase 1. Also, the outer ski should be loaded more than the both skis at the steering phase 1 and 2.

• 한국운동역학회지
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• 제25권2호
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• pp.175-182
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• 2015

Objective : The purpose of this study was to investigate difference in fascicle behavior of the medial gastrocnemius during the locomotion with varying intensities, such as gait and one-legged and two-legged vertical jumping. Methods : Six subjects (3 males and 3 females; age: $27.2{\pm}1.6yrs.$, body mass: $62.8{\pm}9.8kg$, height: $169.6{\pm}8.5cm$) performed normal gait (G) at preferred speed and maximum vertical jumping with one (OJ) and two (TJ) legs. While subjects were performing the given tasks, the hip, knee and ankle joint motion and ground reaction force was monitored using a 8-infrared camera motion analysis system with two forceplates. Simultaneously, electromyography of the triceps surae muscles, and the fascicle length of the medial gastrocnemius were recorded using a real-time ultrasound imaging machine. Results : Comparing to gait, the kinematic and kinetic parameters of TJ and OJ were found to be significantly different. Along with those parameters, change in the medial gastrocnemius (MG) muscle-tendon complex (MTC) length ($50.57{\pm}6.20mm$ for TJ and $44.14{\pm}5.39mm$ for OJ) and changes in the fascicle length of the MG ($18.97{\pm}3.58mm$ for TJ and $20.31{\pm}4.59mm$ for OJ) were observed. Although the total excursion of the MTC and the MG fascicle length during the two types of jump were not significantly different, however the pattern of length changes were found to be different. For TJ, the fascicle length maintained isometric longer during the propulsive phase than OJ. Conclusion : One-legged and two-legged vertical jumping use different muscle-tendon interaction strategies.

• 한국운동역학회지
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• 제25권2호
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• pp.183-190
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• 2015

Objective : Walking with a Material handling is an activity frequently undertaken by agricultural workers in Korea, due to the nature of their work. This study aimed to investigate differences in biomechanical variables according to the mechanical alignment of the lower limbs when walking with a heavy load, and to use this as basic data in the design of various working environments to reduce the skeletomuscular burden on the knee joint. Method : The study subjects comprised of 22 right-foot dominant adult men and women aged between 20 and 23 years. The subjects were divided into a varus or valgus group according to the mechanical alignment of the lower limb by using radiographic findings. The subjects walked without any load and with a load of 10%, 20%, or 30% of their body weight held in front of them. The Kwon3d XP program was used to calculate biomechanical variables. Results : The flexion/extension moment of the knee joint showed a decreasing trend with increased load, irrespective of the mechanical alignment of the lower limb, while the varus group did not show normal compensatory action when supported by one leg at the point of maximum vertical ground reaction force. In addition, in terms of the time taken, subjects showed no difficulties in one-foot support time up to 20%/BW, but at 30%/BW, despite individual differences, there was an increase in single limb. The increased load resulted in a decrease in the ratio of standing phase to ensure physical stability. The valgus group showed a trend of increasing the stability of their center of mass with increasing load, through higher braking power in the early standing phase. Conclusion : In conclusion, although there was no statistical difference in biomechanical variables according to the mechanical alignment of the lower limbs, the varus group showed a more irregular walking pattern with a Material handling than the valgus group, partially proving the association between lower limb alignment and walking with a Material handling.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제38권3호
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• pp.291-297
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• 2005

Objectives : The effects of exercise on bone density have been found to be inconsistent in previous studies. We conducted a cross-sectional study in premenarcheal girls to test two hypotheses to explain these inconsistencies. Firstly,'the intensity of mechanical strain, in terms of the ground reaction force(GRF), has more important effects on the bone mass at a weight-bearing site', and secondly, 'calcium intake modifies the bone response to exercise'. Methods : The areal bone mineral density was measured at the Os calcis, using peripheral dual energy X-ray absorptiometry, in 91 premenarcheal girls aged between 9 and 12 years. The intensity of mechanical strain of exercise was assessed by a self-report questionnaire and scored by the GRF as multiples of body weight, irrespective of the frequency and duration of exercise. The energy and calcium intake were calculated from the 24-hour dietary recall. An analysis of covariance(ANCOVA) was used to determine the interaction and main effects of exercise and calcium on the bone density, after adjusting for age, weight, height and energy intake. Results : The difference in the bone density between moderate and low impact exercise was more pronounced in the high than low calcium intake group. The bone density for moderate impact exercise and high calcium intake was significantly higher than that for low impact exercise (p=0.046) and low calcium intake, after adjusting for age, weight, height and energy intake. Conclusions : Our study suggests that the bone density at a weight-bearing site is positively related to the intensity of mechanical loading exercise, and the calcium intake may modify the bone response to exercise at the loaded site in premenarcheal girls.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.191-203
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• 2009

본 연구에서는 대규모 절개사면에서 억지말뚝의 효과를 확인하고, 사면과 억지말뚝의 거동을 조사하였다. 먼저, 사면의 절토공사시 경사계를 이용하여 사면지반의 거동을 조사하였다. 계측결과 사면지반의 수평변위는 점차적으로 증가하고, 사면활동면의 발생위치에서 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 이를 통하여 사면활동깊이의 예측이 가능하였다. 사면활동면의 예측을 통하여 억지말뚝의 설계와 시공이 수행되었다. 그리고 억지말뚝으로 보강된 절개사면에 대하여 각종 계측시스템을 적용하여 억지말뚝의 거동을 조사하였다. 계측결과 억지말뚝의 수평변위는 켄틸레버보의 변형형상과 유사하게 발생되었으며, 말뚝두부의 철근콘크리트보의 설치로 인하여 두부의 수평변위 억제효과를 확인할 수 있다. 억지말뚝의 최대휨응력이 발생되는 깊이는 대상지반의 상부토사층이 존재하는 깊이와 유사한 것으로 나타났다. 또한, 쏘일네일링 시공을 위한 억지말뚝 전면부 사면굴착시 억지말뚝의 수평변위가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통하여 대규모 절개사면에 대하여 억지말뚝의 적용성 및 효과를 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권7호
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• pp.479-490
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• 2014

하지근력증강로봇은 인간의 하체에 착용하여 보행능력을 강화하거나 보조하기 위한 장비다. 보행능력을 향상하기 위해 로봇은 착용자의 걷는 움직임을 감지하고 이에 적합한 로봇의 동작을 구동한다. 본 논문에서는 로봇이 착용자의 움직임을 감지하는 방법을 소개하고, 감지된 데이터를 착용자의 현재 보행단계를 의미하는 보행단계상태 정보로 변환하는 보행단계구분 알고리즘을 제시한다. 로봇은 보행단계상태 정보에 따라 현재 필요한 제어모드를 결정하고 로봇구동기를 작동하기 때문에 잘못된 정보가 전달된다면 로봇은 착용자의 보행능력을 향상할 수 없거나 착용자에게 오히려 불편을 줄 수 있다. 따라서 보행단계구분 알고리즘은 항상 정확한 정보를 제공할 수 있어야 한다. 하지만 본 연구에서 사용하는 센서장치의 경우 작은 움직임에도 민감하게 반응하는 특성이 있어 센서데이터를 임계기준으로 구분하는 방법으로는 항상 정확한 보행단계상태 정보를 구할 수 없다. 이러한 특성을 극복하면서 정확한 정보를 제공하기 위해 확률적 구분 방법을 응용한 나이브-플렉시블 베이지안 보행단계구분 알고리즘을 제안하였고, 실험을 통해 제안 방법의 정확성을 비교 분석하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.365-372
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• 2017

스쿼트운동은 운동방법과 자세에 대한 이론적 근거 및 동작에 대한 기준 확립을 통해 안전하고 효과적으로 운동성과를 기대할 수 있는 중요한 프리웨이트운동 중의 하나이다. 그러나 바르지 못한 운동에 의한 부작용과 그에 대한 과학적 대응방안에 대한 연구와 운동모형의 개발 또한 필요하다. 스쿼트운동을 위한 풋플레이트를 설계하기 위한 구조해석의 주안점은 동적 거동을 단순화하여 구분 동작으로 모델링을 수행한다. 모델링을 기반으로 설계된 풋플레이트 바닥면에 위치한 로드셀의 한계 하중으로 인한 구조적 안전성 여부를 변형율과 응력의 크기를 산출함으로써 구조의 안정성과 이로 인한 운동기구의 설계방법을 제시한다. 이러한 스쿼트운동에 따른 세그먼트별 모델링과 지면반발력에 대응한 역학적 시뮬레이션 분석, 그리고 하중해석을 통한 운동역학분석의 결과를 통해 프리웨이트운동을 지원하는 운동보조장치, VR, 등의 기구에 적용하여 관련 시스템설계를 완성할 수 있다. 본 논문에서는 스쿼트운동 기구에 활용되는 풋플레이트의 설계 시에 인가되는 수직하중분포에 대한 설계방법을 제시하고 이러한 결과를 토대로 보다 안전하고 신뢰성 높은 운동보조기구시스템의 설계 및 제작기술을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.45-51
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• 2021

고속도로 토공에서 대부분을 차지하는 성토부의 다짐도 평가는 일반적으로 평판재하시험에 의해 이루어진다. 평판재하시험은 전통적인 시험법으로 높은 신뢰성을 가지고 있지만, 반력장비를 공수해야 하고, 시험 시 개소당 약 40분의 시간이 소요됨에 따라 광활한 토공부 전체를 관리하기에는 한계가 발생할 수 있다. 한편, 국토해양부에서는 이를 극복하고자 2010년에 '포장 하부구조 다짐관리 잠정지침'에서 간편한 다짐도 평가방법 기준을 제시한 바 있다. 하지만 10년이 지난 지금까지 고속도로공사 현장에서는 활용하고 있지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 잠정지침에서 제시한 시험법 중 충격재하 방식의 LFWD(Light Falling Weight Deflectometer)를 활용한 다짐도 평가방법에 대한 활용성을 검증하고자 하였다. 이를 위하여 현장 토질 성상 및 다짐도별로 평판재하시험 및 LFWD시험을 실시하여 상관관계를 도출하였다. 시험결과, 80% 이하의 상대 다짐도를 가진 지반에서는 시험데이타의 일관성이 없었으나, 그 이상에서 상관도가 증가하는 경향을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 향후 충격재하 방식의 시험값의 일관성 확보를 위하여 본 연구 결과를 참고하여 시험방법 또는 시험장비를 개선한다면 토공부 다짐도 관리 사각지대를 해소하는 데에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.