• 한국운동역학회지
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• 제27권3호
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• pp.197-203
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• 2017

Objective: The purpose of this study was to determine how exercise intensity affects muscle activity and kinematic variables during squat. Method: Fifteen trainers with >5 years of experience were recruited. For the electromyography (EMG) measurements, four surface electrodes were attached to both sides of the lower extremity to monitor the rectus femoris (RF) and biceps femoris. Three digital camcorders were used to obtain three-dimensional kinematics of the body. Each subject performed a squat in different conditions (40% one-repetition maximum [40%1RM], 60%1RM, and 80%1RM). For each trial being analyzed, three critical instants and two phases were identified from the video recording. For each dependent variable, one-way analysis of variance with repeated measures was used to determine whether there were significant differences among the three different conditions (p<.05). When a significant difference was found, post hoc analyses were performed using the contrast procedure. Results: The results showed that the average integrated EMG values of the RF were significantly greater in 80%1RM than in 40%1RM during the extension phase. The temporal parameter was significantly longer in 80%1RM than in 40%1RM and 60%1RM during the extension phase. The joint angle of the knee was significantly greater in 80%1RM than in 40%1RM at flexion. The range of motion of the knee was significantly less in 80%1RM than in 40%1RM and 60%1RM during the flexion phase and the extension phase. The angular velocity was significantly less in 80%1RM than in 40%1RM and 60%1RM during the extension phase. Conclusion: Generally, the increase of muscle strength decreases the pace of motion based on the relation between the strength and speed of muscle. In this study, we also found that the increase of exercise intensity may contribute to the increase of the muscle activity of the RF and the running time in the extension phase during squat motion. We observed that increased exercise intensity may hinder the regulation of the range of motion and joint angle. It is suitable to perform consistent movements while controlling the proper range of motion to maximize the benefit of resistance training.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.1-11
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• 2020

도로변에 설치된 중대형 지주구조물은 적절히 방호되지 않고 차량에 노출된 경우 충돌 시 심각한 차량 파손과 탑승자 상해로 이어진다. 북미지역이나 유럽은 차량에 노출된 지주에 대한 충돌피해를 줄이기 위하여 일반적으로 분리식 지주를 사용하고 있으나 분리된 지주의 낙하 시 2차 사고의 위험이 상존한다. 이를 해결하기 위한 방법으로 슬라이딩 지주가 제안되었다. 본 논문은 국도와 지방도에 많이 쓰이는 무게 507 kg의 편주식 지주구조에 대하여 기존의 방식으로 기초에 강결된 경우와 슬라이딩 지주로 개선된 경우에 대한 1.3 ton-60 km/h, 1.3 ton-80 km/h의 충돌실험을 실시하여 강결지주의 위험도를 보이고 슬라이딩지주의 감충성능(Crashworthiness)을 입증하였다. 한편 차량중심에서 계측된 가속도가 차량과 지주의 운동을 동시에 나타낸다고 보는 기존의 충돌해석 방법 대신 고속촬영 데이터를 이용하여 지주를 차량의 운동과 분리시켜 충돌과정을 단계별로 설명함으로써 감충성능을 갖는 지주설계의 기초를 제시하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제17권2호
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• pp.145-156
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• 2007

The purposes of this study were to investigate kinematic parameters of racket head and upper extremities during squash back hand stroke and to provide quantitative data to the players. Five Korean elite male players were used as subjects in this study. To find out the swing motion of the players, the land-markers were attached to the segments of upper limb and 3-D motion analysis was performed. Orientation angles were also computed for angular movement of each segment. The results were as follows. 1) the average time of the back hand swing (downswing + follow-through) was 0.39s (0.24 s + 0.15 s). 2) for each event, the average racket velocity at impact was 11.17m/s and the velocity at the end of swing was 8.03m/s, which was the fastest swing speed after impact. Also, for each phase, 5.10m/s was found in down swing but 7.68m/s was found in follow-through. Racket swing speed was fastest after the impact but the swing speed was reduced in the follow-through phase. 3) in records of average of joints angle, shoulder angle was defined as the relative angle to the body. 1.04rad was found at end of back swing, 1.75rad at impact and it changes to 2.35 rad at the end of swing. Elbow angle was defined as the relative angle of forearm to upper arm. 1.73rad was found at top of backswing, 2.79rad at impact, and the angle was changed to 2.55rad at end of swing. Wrist angle was defined as the relative angle of hand to forearm. 2.48rad was found at top of backswing, 2.86rad at impact, and the angle changes to 1.96rad at end of swing. As a result, if the ball is to fly in the fastest speed, the body has to move in the order of trunk, shoulder, elbow and wrist (from proximal segment to distal segment). Thus, the flexibility of the wrist can be very important factor to increase ball speed as the last action of strong impact. In conclusion, the movement in order of the shoulder, elbow and the wrist decided the racket head speed and the standard deviations were increased as the motion was transferred from proximal to the distal segment due to the personal difference of swing arc. In particular, the use of wrist (snap) may change the output dramatically. Therefore, it was concluded that the flexible wrist movement in squash was very important factor to determine the direction and spin of the ball.

• 한국운동역학회지
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• 제18권1호
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• pp.73-83
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• 2008

이 연구의 목적은 배구 블로킹 시 스텝 방법에 따른 남자 대학 배구선수 7명과 체육 전공 남자 대학생 7명을 대상으로 운동학적 특성을 3차원 영상분석으로 구명하는 데 그 목적이 있다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 모든 스텝 방법에서 숙련 그룹이 미숙련 그룹보다 이지 시 최대 수직속도에서 빠르게 나타났고, 점프높이는 높게 나타났다. 2. 크로스 오버 스텝 블로킹 시 엉덩 관절, 무릎 관절, 발목 관절각도의 E1에서 숙련 그룹이 미숙련 그룹보다 작게 굴곡하는 것으로 나타났다. 3. 모든 스텝 방법에서 엉덩 관절, 무릎 관절, 발목 관절의 최대 각속도는 E2에서 나타났다. 4. 크로스 오버 스텝 블로킹 시 엉덩 관절, 무릎 관절, 발목 관절각속도의 E2에서 숙련 그룹이 미숙련 그룹보다 느린 것으로 나타났다. 결론적으로 상지의 사용이 자유로운 크로스 오버 스텝 블로킹이 점프높이를 통한 방어 능력 개선에는 다소 효율적인 방법인 것으로 판단된다.

• 방송공학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.176-187
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• 1996

본고는 로보트 팔의 선단에 부착된 카메라에 의하여 촬영된 일련의 스테레오 영상을 이용하여 운동물체의 3차원 자세 (위치와 방향)를 정확히 추정하는 방법을 다룬다. 본고는 이미 발표된 바 있는 연구결과를 확장한 것으로서[1], 2차원 영상의 측정잡음 뿐만아니라[1], 또한 로보트 팔의 죠인트 각도의 랜덤잡음이 함께 존재할 경우 world 좌표계 (또는 로보트 기지좌표계)를 기준으로 한 운동물체의 3차원 자세의 추정에 중점을 둔다. 이를 위하여, 다음 사항에 근거하여 선형 Kalman 필터를 유도한다. (1) 2차원 영상의 측정잡음이 3차원 공간으로 전파되는 것을 분석함으로써, 이에 기인한 물체좌표계의 방향오차를 카메라 좌표계를 기준으로 하여 모델링한다; (2) 죠인트 각도 오차에 의한 로보트 선단좌표계의 방향오차를 (1)의 결과와 결합하여 extended Jacobian matrix를 유도한다; 그리고 (3) 본질적으로 비선형인 물체의 회전운동을 quaternion을 도입함으로써 선형화 한다. 운동 파라메터는 추정된 quaternion으로부터 반복 최소자승 방법을 이용하여 계산된다. 모의실험 결과, 추정오차가 상당히 감소되고, 실제의 운동 파라메터가 참 값으로 정확히 수렴함을 알 수 있다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제11권2호
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• pp.150-157
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• 2008

목적: 견갑골 체부 골절의 수술적 치료 결과를 분석하고자 하고자 한다. 대상 및 방법: 7명의 환자를 대상으로 수술적 치료를 시행하였다. 견갑골 외측 경계가 100% 전위된 경우, 관절와가 $25^{\circ}$ 각변형 되거나 1 cm 이상 내측 전위된 경우, 견갑골 체부와 쇄골 골절이 동반된 경우를 수술적 치료의 대상으로 삼았다. 남자가 5명 여자가 2명, 평균 나이는 49(40~58)세, 평균 추시는 11(6~24)개월 이였다. 두 명은 다발성 늑골 골절과 척추 골절을 동반하였다. 기능적 평가를 위해 UCLA score 와 Korean shoulder score, 술 후 주관적인 만족도를 이용하였다. 결과: UCLA score는 평균29(17~33)점 이었고 평균 Korean shoulder score는 86(63~94)점이었다. 환자의 주관적인 만족도는 10점 만점에 7.7(4~9)이었다. 합병증으로 정복된 골절의 소실 없는 나사못 이완이 1예에서 관찰되었으며 관절와로 돌출된 나사못으로 1예에서는 교환하여야 하였다. 결론: 심하게 전위된 견갑골 체부골절에서는 견관절 및 견갑흉곽관절의 생역학적 이상으로 인한 견관절의 운동 장애를 예방하기 위해 수술적 치료가 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.253-260
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• 2015

열악한 작업환경 때문에 수중항만공사를 기계화하려는 많은 노력들이 시도되고 있다. 본 논문은 수중항만공사 중 사석 고르기 작업을 수행하는 수중건설로봇에 대해 기술한다. 로봇의 블레이드는 울퉁불퉁한 지형에서도 사석 마운드를 기준면에 대해 평편하게 고르고, 다목적암은 사석을 파고, 채울 수 있게 설계되었다. 본 연구는 로봇에 설치된 위치 및 방위 센서와 동기를 이루면서 주행과 스윙운동이 포함된 다목적암과 블레이드의 기구학을 해석한다. 기준수심센서에 부여된 월드좌표에 대해서 블레이드와 다목적암의 위치와 방위를 나타내고, 기준면과 나란한 고르기 작업을 위한 형상을 찾는다. 고르기 작업을 위한 유압제어시스템을 개발하며, 로봇에 의한 육상 및 수중 사석 고르기 작업을 실시해 실험결과를 보인다. 로봇의 작업속도는 잠수부보다 8배 정도 빠르며 작업품질도 우수한 것으로 평가된다. 잠수부가 작업할 수 없는 대수심에서는 효율성이 더 좋을 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권5호
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• pp.219-224
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• 2015

본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와 꼬리 부분과 2개의 구동 관절로 구성되어있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신기를 이용하여 운용되며, 자율유영모드는 머리 부분에 부착된 PSD센서, 마이컴 제어부, 서보 구동장치에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기 로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가를 통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.21-28
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• 2017

농기계 상하차를 위한 전동 유압 슬라이딩 데크 시스템을 개발하는데 있어 경량화가 필수적이며, 이를 해결하기 위해 덤프 각도에 따른 슬라이딩 데크의 진출길이를 계산하고, 허용가능 각도 중 가강 큰 하중 받는 각도에서 재질과 두께를 변경하며 구조해석을 진행, 최적 두께와 재질을 선정하였다. 먼저 슬라이딩 데크 진출길이 계산식을 도출하기 위해 전체 시스템의 구성을 파악하고, 시스템을 단순화 하는 작업을 시행하였다. 또한 시스템의 입 출력 관계를 파악하기 위해 자유도 계산을 수행 하였고, 단순화한 모델을 이용하여 덤프각도에 따른 슬라이딩 데크의 진출길이 계산식을 도출하였다. 도출한 계산식을 수치해석 프로그램을 이용하여 덤프각도에 따른 슬라이딩 데크 진출길이 계산을 수행하였고, 시스템의 최대 최소 각도에서의 진출길이를 파악 하였다. 신뢰성 확보를 위해 시스템의 축소모형을 제작하여 실험을 통해 계산식을 검증하였다. 슬라이딩 데크 재질과 두께를 결정하기 위해 데크를 단순화 하였고, 데크 제작에 쓰이는 대표적인 재질 두 가지를 선정하였다. 단순화한 모델을 해석 프로그램을 사용하여 최대 하중을 받는 조건에서 두께와 재질에 따른 변형량과 응력을 비교하였다. 해석결과 ATOS80을 이용할 경우 두께를 줄이면서 더 적은 변형량을 가지게 되어 경량화를 이룰 수 있다.