• 제목/요약/키워드: Joint angles

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근육 구조특성과 선행 신장성 수축에 의한 항정상태 등척성 근력 증대와의 연관성에 대한 연구 (Influence of Muscle Architecture on Force Enhancement Following Muscle Lengthening)

  • 이해동;이중현
    • 한국운동역학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.61-68
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    • 2007
  • When an active muscle is stretched, its steady-state isometric force following stretch is greater than that of a purely isometric contraction as the corresponding muscle length, referred to as force enhancement (FE). The purpose of this study was to investigate possible effects of muscle architecture on the FE. While subject performed maximal isometric dorsiflexion (REF) and isometric-stretch-isometric dorsiflexion (ECC) contractions, ankle joint angle and dorsiflexion torque using a dynamometer and electromyography of the tibialis anterior and the medical gastrocnemius muscles were measure. Simultaneously, real-time ultrasound images of the tibialis anterior were acquired. Regardless of the speed of stretch of the ECC contractions. the torques produced during the isometric phase following stretch ($37.3{\pm}1.5\;Nm$ ($10{\pm}3%$ FE) and $38.3{\pm}1.5$ ($12{\pm}3%$ FE) for the ECC contractions with $15^{\circ}$/s and $45^{\circ}$/s stretch speeds, respectively) were greater than those of the REF contractions ($34.5{\pm}2.5\;Nm$). Moreover, the amount of FE was found to be stretch speed dependent. Angles of pennation ($\alpha$) during the isometric phase following stretch were the same for the REF ($15{\pm}1^{\circ}$) and the ECC ($14{\pm}1^{\circ}$(LS), $15{\pm}1^{\circ}$(LF)). During the same phase, muscle thicknesses were the same ($14.9{\pm}0.6$, and $14.9{\pm}0.5\;mm$ for the REF and the ECC contractions, respectively). For a large limb muscle, the tibialis anterior muscle, a similar amount of force enhancement was observed as did for other human skeletal muscles. Architectural variables, pennation angle and thickness, were not systematically different between the REF and ECC contractions when FE occurred. Therefore, the results of this study suggest that muscle architecture may have little influence on the production of FE.

Kinematical Aspects Gliding Technique in 500-m Speed Skaters: From Start to Seven Strokes

  • Ryu, Jae Kyun;Kim, Young Suk;Hong, Sung Hong
    • 한국운동역학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.333-341
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    • 2016
  • Objective: The purpose of this study was to assess the consistency of the gliding and push-off motion for single leg skating from the first to fourteenth steps. We hypothesized that: 1) there would be no difference in stroke trajectory, step rate, and cycle rate between the left and right steps of gliding; and 2) there would be a difference in the resultant velocity of toe push-off and the horizontal velocity of the center of mass after six step push-offs. Method: The study included five male 500-m speed skaters (mean height, $1.80{\pm}0.02m$; mean weight, $76.8{\pm}3.96kg$; record, $35.83{\pm}0.30sec$; 100-m record, <9.97 sec). Data were collected from the first to fourteenth steps (40 m) and recorded using five digital JVC GR-HD1KR video cameras (Victor Co., Japan) operating at a sampling frequency of 60 fields/sec and shutter speed of 1/500 sec. For each film frame, the joint positions were digitized using the KWON3D motion analyzer. Position data were filtered with low-pass Butterworth $4^{th}$ order at the cut-off frequency of 7.4 Hz. Results: The right toe of the skating trajectories at $2^{nd}$, $5^{th}$, and $7^{th}$ strokes differed from those of the left toe. The angles of the right and left knee demonstrated unbalanced patterns from the flexion and extension legs. The step and cycle rates of the right and left leg differed from the start until 20 m. The resultant velocities of the toe at the push-off phase and of the body mass center diverged before the six push-offs. Conclusion: This study's findings indicate that the toe of skating trajectory on left and right sliding after push-off should maintain a symmetrical trajectory. The resultant velocity of toe push-off and horizontal velocity from the center of body need to be separated after about six step push-offs.

다이아몬드 grit(흑연) / Cu-13Sn-12Ti 삽입금속 진공 브레이징 접합체의 젖음성 및 계면반응 (The Wetting and Interfacial Reaction of Vacuum Brazed Joint between Diamond Grit(graphite) and Cu-13Sn-12Ti Filler Alloy)

  • 함종오;이지환
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제28권3호
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    • pp.49-58
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    • 2010
  • Various alloy system, such as Cu-Sn-Ti, Cu-Ag-Ti, and Ni-B-Cr-based alloy are used for the brazing of diamond grits. However, the problem of the adhesion strength between the diamond grits and the brazed alloy is presented. The adhesion strength between the diamond grits and the melting filler alloy is predicted by the contact angle, thereby, instead of diamond grit, the study on the wettability between the graphite and the brazing alloy has been indirectly executed. In this study, Cu-13Sn-12Ti filler alloy was manufactured, and the contact angles, the shear strengths and the interfacial area between the graphites (diamond grits) and braze matrix were investigated. The contact angle was decreased on increasing holding time and temperature. The results of shear strength of the graphite joints brazed filler alloys were observed that the joints applied Cu-13Sn-12Ti alloy at brazing temperature $940^{\circ}C$ was very sound condition indicating the shear tensile value of 23.8 MPa because of existing the widest carbide(TiC) reaction layers. The micrograph of wettability of the diamond grit brazed filler alloys were observed that the brazement applied Cu-13Sn-12Ti alloy at brazing temperature $990^{\circ}C$ was very sound condition because of existing a few TiC grains in the vicinity of the TiC layers.

합성 블록 어텐션 모듈을 이용한 운동 동작 인식 성능 분석 (Performance Analysis of Exercise Gesture-Recognition Using Convolutional Block Attention Module)

  • 경찬욱;정우용;선준호;선영규;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.155-161
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    • 2021
  • 최근, 실시간으로 카메라를 통해 동작을 인식하는 기술의 연구가 많이 진행되고 있다. 기존의 연구들에서는 사람의 관절로부터 특징을 추출하는 개수가 적기 때문에 동작 분류의 정확도가 낮은 한계점들이 있다. 본 논문에서는 이러한 한계점들을 해결하기 위해 움직일 때 변하는 관절의 각도를 특징 추출하여 계산하는 알고리즘과 이미지 분류 시에 정확도가 높은 CBAM(Convolutional Block Attention Module)을 사용한 분류모델을 제안한다. AI Hub에서 제공하는 피트니스 자세 이미지로부터 5가지 운동 동작 이미지를 인용하여 분류 모델에 적용한다. 구글에서 제공하는 그래프 기반 프레임워크인 MediaPipe 기법을 사용하여, 이미지로부터 운동 동작 분류에 중요한 8가지 관절 각도 정보를 추가적으로 추출한다. 추출한 특징들을 모델의 입력으로 설정하여, 분류 모델을 학습시킨다. 시뮬레이션 결과로부터 제안한 모델은 높은 정확도로 운동 동작을 구분하는 것을 확인할 수 있다.

상태 표현 방식에 따른 심층 강화 학습 기반 캐릭터 제어기의 학습 성능 비교 (Comparison of learning performance of character controller based on deep reinforcement learning according to state representation)

  • 손채준;권태수;이윤상
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.55-61
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    • 2021
  • 물리 시뮬레이션 기반의 캐릭터 동작 제어 문제를 강화학습을 이용하여 해결해나가는 연구들이 계속해서 진행되고 있다. 강화학습을 사용하여 문제를 풀기 위해서는 네트워크 구조, 하이퍼파라미터 튜닝, 상태(state), 행동(action), 보상(reward)이 문제에 맞게 적절히 설정이 되어야 한다. 많은 연구들에서 다양한 조합으로 상태, 행동, 보상을 정의하였고, 성공적으로 문제에 적용하였다. 상태, 행동, 보상을 정의함에 다양한 조합이 있다보니 학습 성능을 향상시키는 최적의 조합을 찾기 위해서 각각의 요소들이 미치는 영향을 분석하는 연구도 진행되고 있다. 우리는 지금까지 이뤄지지 않았던 상태 표현 방식에 따른 강화학습성능에 미치는 영향을 분석하였다. 첫째로, root attached frame, root aligned frame, projected aligned frame 3가지로 좌표계를 정의하였고, 이에 대해 표현된 상태를 이용하여 강화학습에 미치는 영향을 분석하였다. 둘째로, 상태를 정의 할 때, 관절의 위치, 각도로 다양하게 조합하는 경우에 학습성능에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다.

Dynamic three-dimensional shoulder kinematics in patients with massive rotator cuff tears: a comparison of patients with and without subscapularis tears

  • Yuji Yamada;Yoshihiro Kai;Noriyuki Kida;Hitoshi Koda;Minoru Takeshima;Kenji Hoshi;Kazuyoshi Gamada;Toru Morihara
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제25권4호
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    • pp.265-273
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    • 2022
  • Background: Massive rotator cuff tears (MRCTs) with subscapularis (SSC) tears cause severe shoulder dysfunction. In the present study, the influence of SSC tears on three-dimensional (3D) shoulder kinematics during scapular plane abduction in patients with MRCTs was examined. Methods: This study included 15 patients who were divided into two groups: supraspinatus (SSP) and infraspinatus (ISP) tears with SSC tear (torn SSC group: 10 shoulders) or without SSC tear (intact SSC group: 5 shoulders). Single-plane fluoroscopic images during scapular plane elevation and computed tomography (CT)-derived 3D bone models were matched to the fluoroscopic images using two-dimensional (2D)/3D registration techniques. Changes in 3D kinematic results were compared. Results: The humeral head center at the beginning of arm elevation was significantly higher in the torn SSC group than in the intact SSC group (1.8±3.4 mm vs. -1.1±1.6 mm, p<0.05). In the torn SSC group, the center of the humeral head migrated superiorly, then significantly downward at 60° arm elevation (p<0.05). In the intact SSC group, significant difference was not observed in the superior-inferior translation of the humeral head between the elevation angles. Conclusions: In cases of MRCTs with a torn SSC, the center of the humeral head showed a superior translation at the initial phase of scapular plane abduction followed by inferior translation. These findings indicate the SSC muscle plays an important role in determining the dynamic stability of the glenohumeral joint in a superior-inferior direction in patients with MRCTs.

발등굽힘 관절가동범위 제한이 착지 시 움직임 전략에 미치는 영향 (Effects of Limited Dorsiflexion Range of Motion on Movement Strategies during Landing)

  • Inje Lee;Donggun Kim;Hyeondeukje Kim;Hyunsol Shin;Jiwon Lee;Yujin Jang;Myeongwoo Pi
    • 한국운동역학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.147-154
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    • 2023
  • Objective: This study aimed 1) to compare the Landing Error Scoring System (LESS) score and movement patterns during landing of the lesser dorsiflexion range of motion (LDFROM) group to that with the greater dorsiflexion range of motion group, and 2) to identify the correlation between the weight-bearing dorsiflexion range of motion (WBDF ROM), LESS score, and movement patterns during landing. Method: Fifty health adults participated in this study. WBDF ROM was measured using the weight bearing lunge test while movement patterns during landing was assessed using the LESS. The joint angles of the ankle, knee and hip joints during landing were analyzed using the 2D video analysis. After mean value of WBDF ROM was calculated, participants were divided into two groups (GDFROM and LDFROM) based on the mean value. The Mann-Whiteny 𝒰 test was used to identify differences in movement strategies during landing between two groups and the Pearson's correlation analysis was performed to determine relationships between WBDF ROM and movement strategies. Results: The LDFROM group showed the poorer LESS score and stiffer landing kinematics during landing compared to the GDFROM group (p<0.05). In addition, DFROM was significantly related to the LESS score and landing kinematics (p<0.05) except for total hip excursion (p=0.228). Conclusion: Our main findings showed that the LDFROM group had poorer landing quality and stiffer landing movements compared to the GDFROM group. In addition, increase of WBDF ROM significantly improved landing quality and soft-landing movements. To reduce shock during landing such as ground reaction forces, individuals need to better utilize WBDF ROM and lower extremity movements based on our findings. Therefore, intervention programs for safer landings should include exercises that increase WBDF ROM and utilize eccentric contraction.

내부 원추형 연결형태 임플란트에서 지대주 나사머리의 좌면각도가 연결부 기계적 안정성에 미치는 영향 (Influence of bearing surface angle of abutment screw on mechanical stability of joint in the conical seal design implant system)

  • 김주현;허중보;윤미정;강은숙;허재찬;정창모
    • 구강회복응용과학지
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    • 제30권3호
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    • pp.206-214
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    • 2014
  • 목적: 내부 원추형 연결형태 임플란트에서 지대주 나사의 좌면각도가 연결부의 기계적 안정성에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 원추형 연결구조 티타늄 임플란트와 시멘트 유지형 지대주, 텅스텐 카바이드 코팅된 티타늄 합금 지대주 나사를 사용하였다. 좌면각도가 $45^{\circ}$$90^{\circ}$를 갖는 지대주와 지대주 나사를 제작하여 30 Ncm 조임회전력으로 지대주를 체결한 후 하중을 가하고 체결 및 하중 부여에 따른 침하량을 측정하였다(n = 5). 유압식 피로시험기에 임플란트를 고정하고 스테인리스 스틸 금속관을 지대주에 합착하였다. 이 후 반복 하중을 가한 후 풀림토크 변화량을 측정하고, 압축굽힘강도와 피로강도를 측정하였다(n = 5). 결과: 지대주 침하량은 지대주나사 체결 시 가장 크게 나타났으며(P < 0.05), 나사체결과 하중부여에 따른 총 침하량은 $45^{\circ}$군보다 $90^{\circ}$군에서 더 크게 측정되었다(P < 0.05). 반복하중 부여 후 풀림 토크, 그리고 최대 압축굽힘강도와 피로강도는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05). 결론: 본 실험조건하에서 지대주 나사머리의 원추형 설계가 지대주의 총 침하량을 약간 감소시키는 효과를 나타냈으나, 연결부의 전체적인 기계적 안정성에 미치는 영향은 크지 않을 것으로 판단된다.

모형실험을 통한 암반사면의 파괴거동에 대한 연구 (Investigation of Rock Slope Failures based on Physical Model Study)

  • 조태진;석재욱;이성암;엄정기
    • 지질공학
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    • 제18권4호
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    • pp.447-457
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    • 2008
  • 절리면의 거칠기, 충전물 등의 공학적 특성과 활동면 경사, 수압하중을 고려하여 암반사면의 파괴거동을 고찰하고 파괴시기를 예측하기 위하여 모형실험이 수행되었다. 절리면 거칠기는 폭, 길이, 높이 등을 고려하여 톱니형으로 제작하였다. 충전물은 거칠기의 돌출부 높이에 대하여 일정한 충전물두께를 유지하는 방식으로 0에서 돌출부 높이의 1.2배까지 증가시켰다. 수압증가에 따른 사면의 거동양상을 파악하기 위해서는 인장균열에 완전히 가해질 수 있는 수압을 100%로 하여 0.5%/min 및 1%/min의 속도로 0%에서 파괴 시 까지 수압하중을 증가시켰다. 모형실험은 활동면 경사각 $30^{\circ}$$35^{\circ}$에서 각각 거칠기, 충전물 두께, 수압하중증가 등의 조합을 변화시키면서 총 50회 수행하였다. 모형실험결과 절리면의 거칠기가 없는 경우의 파괴거동 양상은 수압하중 증가 조건과 충전물의 유무에 관계없이 선형 변위거동으로 나타나는 것이 특징적이다. 거칠기가 존재할 경우에는 충전물 두께가 거칠기 높이보다 낮을 때 계단형 변위거동이, 거칠기 높이 이상일 때 지수형 변위거동이 특징적이다. 이는 충전물 두께가 거칠기의 높이를 넘어서면 절리면의 거동특성이 충전물의 공학적 특성에 좌우되기 때문인 것으로 판단된다. 파괴를 유발하는 수압하중의 크기는 절리면의 거칠기가 증가함에 따라 증가한다. 충전물의 두께가 증가할수록 거칠기의 영향이 작아져 파괴 시 수압하중은 감소한다 파괴가 임박한 시점에서 3차 크립 형태의 변위거동을 보이는 지수형의 경우에는 inverse velocity를 이용한 파괴시기 예측이 가능한 것으로 판단된다. 다만 실험에서 나타난 거동특성이 완전한 지수형이 아니고 계단형과 지수형의 중간형태로 나타나는 경우가 대부분이므로 정확한 파괴시기 예측을 위해서는 다수에 걸친 파괴시간 추정이 필요할 것으로 사료된다.

방사선환경에서 ACP 주요부품의 신뢰도 평가 (Reliability Evaluation of ACP Component under a Radiation Environment)

  • 이효직;윤광호;임광묵;박병석;윤지섭
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.309-322
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    • 2007
  • 이 논문은 사용후핵연료 차세대관리공정(ACP)에 사용되는 주요부품에 대한 방사선영향에 대하여 다룬다. 평가대상 부품으로는 중요도가 높은 것들 중에서 선택하였는데, AC 서보모터, 포텐쇼미터, 열전대, 가속도계, CCD 카메라를 그 대상으로 하였다. AC 서보모터의 경우 ACP 핫셀 내 조작기에 여러개가 사용되고 있고, 공정장치의 일부에 사용되고 있다. 포텐쇼미터는 조작기 관절의 절대 각도를 측정하기 위해 사용된다. 열전대는 금속전환장치 등의 반응기 온도 측정을 위해 사용된다. 가속도계는 탈피복시 발생하는 이상을 사전에 감지하기 위한 용도로 탈피복장치에 부착되어 있고, CCD 카메라는 조작기와 함께 공정 휴지기간에 영상 In-situ 이상감시를 하기 위한 용도로 사용된다. 다양한 방사선 중 감마선은 전기, 전자 및 로봇 부품에 가장 치명적이라고 알려져 있으므로 본 연구에서는 Co-60선원을 사용하는 감마조사시설을 이용해 방사선 영향을 평가하였다. 방사선조사결과 CCD 카메라를 제외한 다른 부품들은 방사선에 매우 강인한 특성을 보였다. 누적조사선량에 대한 각 대상 부품의 고유한 특성변화 데이터를 얻었고, 대상 부품의 성능을 보장할 수 있는 기준인 손상분기점에 대한 평가 자료를 얻을 수 있었다

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