• 제목/요약/키워드: Kinematic analysis

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하지강성 가변 인공건 액추에이터(LeSATA®)의 개발 Part I - Metatarsophalangeal Joint Tilt Angle의 보행분석 - (Development of Leg Stiffness Controllable Artificial Tendon Actuator (LeSATA®) Part I - Gait Analysis of the Metatarsophalangeal Joint Tilt Angles Soonhyuck -)

  • 한기봉;어은경;오승현;이순혁;김철웅
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제1권2호
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    • pp.153-165
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    • 2013
  • 기존의 보행분석 연구들은 하지를 하나의 스프링으로 간주하였다. 만약 슬관절 신전을 보조할 수 있는 슬관절 액추에이팅 메커니즘을 개발할 수 있다면 보행에 필요한 탄성-변형률에너지를 혁신적으로 저장-방출할 수 있고, 그 결과 보행 중 하지강성은 더욱 증가할 것이다. 게다가 족관절 액추에이팅 메커니즘까지 추가되어 있다면 슬관절 액추에이터에 의한 과도한 인공하지강성을 능동적이고 적절한 수준으로 보상해주는 기전으로 작동할 것이다. 만약 가속도에 의한 보행속도 증가를 방지하기 위해 인위적 감속통제를 작동시킨다면 불필요한 운동에너지의 방출이 발생되고 하지강성 액추에이터의 실효성은 의심을 받게 된다. 따라서 본 저자는 보행속도를 2개의 세그먼트에 의한 상대 각속도 조절기법을 이용하여 하지강성을 증가시킨다는 기본개념으로 슬-족관절 액추에이터 시스템을 개발하였다. 또한 족관절에 슬관절 액추에이팅에 대한 보상기전이 존재하는 경우, 족관절의 보상기전이 중족지절관절 경사각 및 보행속도 변화에 미치는 상호영향을 연구하였다.

결합재의 물리적 성질을 이용한 샌드아스팔트 혼합물의 강도특성 추정 (Estimation of Mechanical Properties of Sand Asphalt Concrete based on Physical Properties of Binder)

  • 김광우;이순제;이기호;이성훈;이병덕
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.149-159
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    • 2002
  • 본 연구에서는 아스팔트 바인더의 절대점도, 동점도, 침입도, 연화점, PG 고온등급을 이용하여 샌드아스팔트 흔합물의 고속 직접인장강도(DTS1), 저속 직접인장강도(DTS2), 간접인장강도(ITS), 회복탄성계수(MR), 강성지수(SI)를 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 여러 가지 혼합물의 특성 중 DTS2가 가장 상관성이 높게 나타났으며 그 다음이 DTS1, ITS, SI, MR 순인 것으로 나타났다. 바인더 성질 중에는 PG 등급이 DTS2와 가장 높은 상관 관계를 보여 PG 고온등급이 높은 바인더를 사용하면 직접인장강도가 어느 정도 우수한 혼합물을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 하지만 각각의 물리적 성질만으로는 신뢰도가 낮아 종합적으로 여러 물성을 이용하여 상관성을 분석하였다. 그 결과 직접 및 간접인장강도는 결정계수가 0.99 이상인 모델을 얻을 수 있었다. 그리고 MR, SI 값의 추정치 모델도 R2이 0.91 및 0.93 이상이어서 상당한 신뢰성을 가지고 물성으로부터 역학적 특성을 추정할 수 있음을 보여준다.

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역도 용상 Jerk기술동작의 성공.실패에 대한 운동학적 분석 -사례연구- (Kinematic Analysis of Jerk Motion during Successful and Failed Trials of a Male Weight lifter -Case Study of an Olympic Gold Medalist-)

  • 박태민;류지선;윤석훈
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.739-748
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 2008년 베이징올림픽 남자 역도 금메달리스트인 사재혁선수를 대상으로 최대의 노력으로 경기력을 수행하고 있는 실제 경기상황에서 동일한 중량으로 Jerk동작의 1차시기 실패 후 2차시기 성공을 운동학적으로 분석하여 실패의 원인을 구명하여 사재혁 선수의 Jerk기술 향상과 경기력을 극대화시키고 현장에서 선수들을 지도하는데 필요한 기초자료를 제공하는데 있었다. 본 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 성공 동작이 실패동작에 비하여 1국면에서는 짧은 시간을, 3국면과 4국면에서는 다소 긴 수행시간을 보였다. 바벨의 수직변화는 큰 차이를 보이지는 않았으나, 무릎에서는 E4에서 실패 시 낮은 수직 위치를 나타냈다. 바벨의 수직속도는 4국면에서 무릎의 수직속도는 3국면과 4국면에서 성공과 실패동작 간에 큰 차이를 보였다. 3국면의 실패동작에서 성공동작에 비하여 빠른 신체무게중심의 하방속도가 나타났다. E3순간의 실패동작에서 성공동작에 비하여 더 굴곡된 무릎각도가 나타났다.

NTRIP 보정신호 분석을 통한 국토지리정보원 FKP NRTK 시스템 안정성 평가 (Stability Assessment of FKP System by NGII using Long-term Analysis of NTRIP Correction Signal)

  • 김민호;배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.321-329
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    • 2013
  • 네트워크 RTK는 다수의 기준점에서 관측된 반송파 위상정보를 이용하여 네트워크 내부에 위치한 이동점의 좌표를 실시간으로 cm의 정확도를 제공할 수 있다. 따라서 많은 분야에서 네트워크 RTK의 가용성이 확대되고 있으며, 이에 따른 활용연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 국토지리정보원 FKP 시스템은 접속 무제한 서비스라는 장점에도 불구하고 정확도 검증 및 안정성에 관한 연구가 미비하여, FKP의 가용성 범위의 확대가 더딘 실정이다. 따라서 FKP의 활용성을 증가시키기 위해서는 FKP 시스템의 정확도 검증 및 안정성에 관한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 장기적이고 연속적인 실시간 위치결정을 통하여 FKP 시스템 안정성에 대한 분석을 수행하였으며, 오차의 크기와 수신환경에 따른 오차변화 및 실시간 위치결정 안정성을 분석하였다. FKP는 관측시간대에 따라 위치 정확도에서 상당한 차이를 보였으며, 낮 시간대의 위치 정확도가 낮은 것으로 나타났다. 그러나 모호정수가 결정된 경우 평면성분의 오차가 ${\pm}0.05m$ 이내에 포함될 확률이 약 90% 이상으로서 실시간 이동측위로써 가용성을 확인하였다. 또한 FKP 보정신호를 분석한 결과, 전리층 환경에 따라 보정값의 크기와 분산이 변화되며, 낮 시간대에서 보정값의 분산과 모호정수 결정율간의 높은 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 수신기는 전리층 환경이 급격히 변화되는 상황에 대응하기 위하여, 보정신호를 실시간으로 연속적으로 수신하는 구간이 나타났으며, 전리층 환경이 안정적인 경우, 보정신호를 최대 1시간 이상 수신하지 않는 경우도 분석되었다. FKP는 과대오차의 위치형태가 바이어스를 포함한 군집을 이루며, 이것은 FKP를 이용한 이동측위 시 수 미터 이상의 오차를 포함할 가능성을 내포하고 있으므로 이에 대한 적절한 대비책을 마련하는 것이 필요하다.

설계강우조건에 따른 SWMM모형 매개변수의 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of the SWMM Model Parameters Based on Design Rainfall Condition)

  • 이종태;허성철;김태화
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.213-222
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    • 2005
  • 이 연구에서는 다양한 강우조건에 따른 도시유출모형, SWMM의 매개변수들이 계산 결과치에 주는 민감도를 분석하였으며 이를 위해 3개 배수구역에 대하여 모형을 적용하였다. 첨두 유출량에 대한 민감도는 $S_Q$ (=1.0-(첨두유출량의 최소값($Q_{p,min}$)/첨두유출량의 최대값($Q_{p,max}$)))로 나타내었으며 강우 조건으로서는 강우규모, 강우지속시간, 강우분포 등의 3가지를 채택하였다. 강우조건의 변화에 따라 전반적으로는 불투수면적비, 관로경사, 초기침투능 등이 계산 결과치에 주는 민감도가 큰 것으로 분석되었다. 강우규모의 증가에 따라 관로경사 및 조도계수에 의한 영향이 증가되었고, 강우규모가 작아질수록 지표면 유출관련 매개변수가 민감하였다. 한편, 강우지속시간의 증가에 따라 대부분의 지표면 유출 및 관거흐름에 대한 매개변수들의 민감도가 둔감해지는 경향을 보였다. 강우분포에 대하여서는 Huff 1분위에서는 불투수면적비가 가장 민감하였으며 4분위에서는 관거흐름과 관련된 매개변수들이 민감하였다. 이러한 경향은 유효우량의 계산과 지표 및 관거흐름에 대한 운동파 해석과정에 기인하는 것으로 설명될 수 있다.

도마종목의 Kasamatsu 기술동작 분석 (The Kinematic Analysis of Kasamatus in Vault)

  • 이순호;백진호;김용선;공태웅
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.1-11
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    • 2005
  • The study were to assess technical factors between the high score group and the low score group, from the subjects of 8 male national gymnasts, and to analyze the kinematical characteristic and main technical cause on technique of Kasamatsu movement on Vault. The result of this study is this. In case of horse contact time the high score group was swifter than low score group, and there was significant difference between the high score group and the low score group(<.01). On high score group the time of taking on from horse showed shorter than that of taking off from horse, while of the low score group the time of taking on the horse was similar to that of taking off from horse on the average. And in time of pre-flight the high score group on average the was 0.16sec shorter times than the low score group, and so there was significantly difference between groups(<.05). Also It is a characteristic that the high score group was short in horse contact time and longer in post-flight. In the horizontal distance of post-flight, the high score group was 0.11m longer than the low score group and there was significantly statistic difference between groups(<.05). In the vertical height of the cog in Post-flight's phrase, the high score group was 0.15m higher than the low score group and there was significantly statistic difference between groups(.<01). The horizontal velocity and vertical velocity in the event of taking on and off Beat board and Vault weren't significantly statistic differences between two groups. In the slow-down of average horizontal velocity during keeping contact with the beat board, the high score group was larger than the low score group. And in an increased average vertical velocity during keeping contact with the beat board, the high score group was even larger than the low score group. In the projectile angle of cog in taking off the beat board, 40.2deg., the angle of low score group and 39.5deg., the angle of high score group are nearly alike. In the projectile angle of cog in taking off the beat, the high score group showed 1.6Wt larger on average than the low score group. However the average reaction force on the board and Vault wasn't almost different between two groups, showed 0.3~0.6Wt larger in the high score group.

평행봉 Basket with 1/2 Turn to Handstand 기술 분석 (Kinematical Analysis of Basket with 1/2 Turn to Handstand on Parallel Bars)

  • 백진호;박종철;이용식
    • 한국운동역학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.165-174
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    • 2007
  • The subject of this study was male apparatus gymnastics athlete who had scored high points doing basket with 1/2 turn on parallel bars. Then 3D motion analysis were used to calculate & analyse kinematic variables of Basket with 1/2 turn to Handstand. 1. The total average time spent for Basket with 1/2 turn took $2.16{\pm}.08sec$, at the downward upward phase took $.58{\pm}0.00sec$, $.23{\pm}.00sec$, at flight phase took $.28{\pm}.01sec$, at connected area phase took $.72{\pm}0.21sec$, at rotation area phase took $.35{\pm}.14sec$. To have a successful performance, there should be faster speed and velocity to rotate at the downward upward phase, then the upward velocity and height must be used adequately. Moreover, the speed must be faster at the flight connect phase to stabilize Center of Mass(CM) for the body, and must secure more time at the rotation area to have more stable performance. 2. After handstand on parallel bars while moving CM to right hand side, and It must be performed with big and magnificent performance with putting both hand's center to far away from the parallel bars. 3. Furthermore, CM must be moved fast from downwards to right hand side, and CM must be moved fast in vertical movement at upward and flight phase to avoid CM from moving back and forth, and left and right. 4. At downwards, the subject must rotate as bis as possible using hip-joint as wide as possible and at upwards, must put his body to vertical to have stable performance. While rotating or turning, it is better to do with bigger shoulder angle and have to make sure that trunk angle must be not scattered. To perform better and more positive in basket with 1/2 turn on parallel bars, the centrifugal force must be used big and fast at downward, and at upward and flight phase, downward movement must change to vertical movement as soon as possible while turning movement must happen at handstand position. Time spent must be shorten at connected area to stabilize CM and turning must be natural as possible while securing the necessary time of movement to well-balanced. Also, the body must be vertically closed from the ground.

핸드스프링 몸접어 앞공중돌기동작의 운동학적 분석 (The Kinematic Analysis of Handspring Salto Forward Piked)

  • 권오석
    • 한국운동역학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.145-153
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    • 2007
  • The purpose of this study is to compare and analyze the phase-by-phase elapsed time, the COG, the body joint angle changes and the angular velocities of each phase of Handspring Salto Forward Piked performed by 4 college gymnasts through 3D movement analysis program. 1. The average elapsed time for each phase was .13sec for Phase 1, .18sec for Phase 2, .4sec for Phase 3, and .3sec for Phase 5. The elapsed time for Phase 1 to Phase 3 handspring was .35sec on average and the elapsed time for Phase 4 to Phase 5 handspring salto forward piked was .7sec on average. And so it showed that the whole elapsed time was 1.44sec. 2. The average horizontal changes of COG were 93.2 cm at E1, 138. 5 cm at E2, 215.7 cm at E3, 369.2 cm at E4, 450.7 cm at E5, and 553.1 cm at E6. The average vertical changes of COG were 83.1 cm at E1, 71.3 cm at E2, 78.9 cm at E3, 93.7 cm at E4, 150.8 cm at E5, and 97.2 cm at E6. 3. The average shoulder joint angles at each phase were 131.6 deg at E1, 153.5 deg at E2, 135.4 deg at E3, 113.4 deg at E4, 39.6 deg at E5, and 67.5 deg at E6. And the average hip joint angles at each phase were 82.2 deg at E1, 60 deg at E2, 101.9 deg at E3, 161.2 deg at E4, 97.7 deg at E5, and 167 deg at E6. 4. The average shoulder joint angular velocities at each phase were 130.9deg/s E1, 73.1 deg/s at E2, -133.9 deg/s at E3, -194.4 deg/s at E4, 29.4 deg/s at E5, and -50.1 deg/s at E6. And the average hip joint angular velocities at each phase were -154.7 deg/s E1, -96.5 deg/s at E2, 495.9 deg/s at E3, 281.5 deg/s at E4, 90.3 deg/s at E5, and 181.7 deg/s at E6. The results shows that, as for the performance of handspring salto forward piked, it is important to move in short time and horizontally from the hop step to the point to place the hands on the floor and jump, and to stretch the hip joints as much as possible after the displacement of the hands and to keep the hip joints stretched and high in the vertical position at the takeoff. And it is also important to bend the shoulder joints and the hip joints fast and spin as much as possible after the takeoff, and to decrease the speed of spinning by bending he shoulder joints and the hip joints quickly after the highest point of COG and make a stable landing.

양력판(揚力板) 이론(理論)에 의(依)한 2차원(次元) 수중익(水中翼)의 초월(超越) 공동(空洞) 문제(問題) 해석(解析) (A Potential-Based Panel Method for the Analysis of A Two-Dimensional Super-Cavitating Hydrofoil)

  • 김영기;이창섭;이진태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.159-173
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    • 1991
  • 본 논문에서는 양력판 이론을 사용하여 2차원 수중익에 발생한 비 대칭 초월 공동 문제를 포텐셜을 기저로하여 수치 해석하였다. 수중익과 공동 표면에 법선 다이폴을 분포하고 공동 표면에는 공동 형상을 찾기위하여 쏘오스를 분포하였다. 수중익 표면에서의 운동학적 경계조건은 수중익 내부에서의 전체 포텐셜이 0이라는 조건으로 대치하였고 공동 표면에서의 역학적 경계조건은 공동 표면에서의 접선 방향 속도가 일정하다는 조건으로 표현되었다. 표면에 특이 함수를 분포하여 포텐셜을 기저로하여 공동 문제를 해석하였기 때문에 압력 분포에 대하여, 특히 수중익의 앞날 근처에서는 양력면 이론에 의한 결과보다 더욱 향상된 정도의 결과를 얻었다. 본 이론은 먼저 주어진 공동 길이에 대하여 그에 상응하는 공동 형상 및 공동수를 구하였다. 좀더 좋은 결과를 얻기 위하여 새로이 계산된 공동 표면과 수중익 표면에 또 다시 특이 함수를 분포하여 그곳에서 경계 조건을 만족시킴으로써 새로운 공동 형상 및 공동수를 구하는 반복 계산을 수행하였다. 본 이론에 의한 계산 결과의 검증을 위하여 폭 넓은 수렴성 시험을 수행하였으며 특히, Geurst의 선형 이론에 의한 해석해 및 Wu의 비 선형 이론에 의한 해석해, 그리고 Acosta, Parkin, Meijer, Silberman, Waid의 실험 결과와 비교한 결과, 본 이론의 효용성을 입증하였다.

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테니스 플랫서브시 키네시올로지 테이핑 적용에 따른 어깨뼈의 운동학적 분석 (Kinematic analysis of scapular movements during flat first serve depending on tape application)

  • 김태규;최호경
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.325-332
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    • 2020
  • 본 연구는 대학 테니스 선수를 대상으로 플랫서브 동안 어깨관절 충돌 증후군 유무에 따른 어깨뼈 움직임의 차이를 분석하고 어깨뼈 움직임을 조절하는 키네시올로지 테이핑 적용 효과를 확인하고자 하였다. K대학교에서 훈련 중인 15명의 엘리트 테니스 선수를 어깨관절 충돌 증후군(SIS)집단 7명(남자 3명, 여자 4명)과 대조(CON)집단 8명(남자 5명, 여자 3명)으로 분류하였고, 3차원 영상분석을 통해 플랫서브 동안 어깨뼈 움직임을 분석하였으며, 키네시올로지 테이핑 적용 후 어깨뼈 움직임을 재분석하였다. 플랫서브는 5개의 이벤트로 구분하였고, 어깨뼈의 아래쪽(+)/위쪽(-) 돌림, 뒤쪽(+)/앞쪽(-) 기울임 및 안쪽(+)/가쪽(-) 돌림을 수치화하였다. 그 결과, 남자선수의 경우 위팔뼈가 최대 가쪽돌림이 되는 지점과 임팩트 순간에서 SIS집단의 어깨뼈(각각 -7.31±1.19°와 -5.28±1.08°)가 CON집단(각각 -0.98±5.38°와 -0.44±3.52°)에 비해 앞쪽으로 더 기울어져 있었고(각각 Z=-2.309, p=.021와 Z=-2.309, p=.021), 여자선수의 경우 위팔뼈가 최대 가쪽돌림이 되는 지점에서 SIS집단의 어깨뼈(-8.11±2.57°)가 CON집단(-0.97±3.31°)에 비해 앞쪽으로 더 기울어져 있었으나(Z=-2.121, p=.034), 테이핑 적용에 따른 어깨뼈 움직임의 긍정적인 변화는 보이지 않았다.