• 한국항행학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.177-184
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• 2021

본 논문은 무인잠수정을 도킹스테이션에 성공적으로 안전하게 도킹시키기 위해 확률 기반 평가지표를 설계하여 수중 도킹 과정을 평가하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 무인잠수정 상태와 수중 도킹을 위한 상태 기준의 일치 정도에 따른 도킹 성공 가능성을 확률로써 평가하는 방법이다. 평가는 무인잠수정의 기구학적 구속조건과 도킹 계획을 고려해 정의된 영역 내부에서 수행한다. 평가 과정은 확률밀도함수의 정의, 위치와 방향각 기준과의 차이에 따른 도킹스테이션 도달확률 계산, 확률지표의 산출 순서이며, 이를 통해 실시간으로 수중 도킹 과정을 평가한다. 수조실험을 통해 획득한 무인잠수정 데이터를 분석하여 제안하는 평가지표의 유효성을 검토하였다.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제58권6호
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• pp.449-459
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• 2019

이 연구의 목적은 외발서기 동작 시 취득한 운동역학데이터로부터 주파수분석의 기법을 통하여 인체 운동명령신호가 어떻게 자세조절 과정에 영향을 미치는지를 규명하는 자세역학의 토대연구이다. 이를 위하여 체조경력 10년 이상의 운동신경이 우수한 국가대표상비군(n=6)과 일반인(n=6)을 대상으로 발바닥 압력중심점(CoP)의 궤적데이터를 FFT신호처리기법에 의한 저주파대역Rambling (RM)과 고주파대역 Trembling (TR)의 주파수분석을 탐색하였다. 본 연구결과에 따르면 눈뜨고 외발서기와 눈감고 외발서기 동작을 중심으로 두 집단 간 자세조절능력의 안정화지수 평가에서 독립표본 t검증에서 유의한 차이가 나타났으며(p<.05), 이러한 차이는 저주파대역 RM의 주요주파수 f1과 고주파대역 TR의 주요 주파수 f2의 최대진폭의 출력 차이로 밝혀졌다(p<.05). 특히 자세송환피드백에 관여하는 고유주파수인 저주파수대역에서는 주요주파수가 8-9 Hz 대역에서 뇌지시 하 안정적 자세조절의 운동기전을 행하는 운동명령으로 확인하였으며, 120-135 Hz의 고주파수대역에서는 자세 흔들림을 최소화하기 위한 반사적 근반응의 적응성을 보이는 것으로 연구되었다. 자세조절의 중추신경계 운동조절에 관여하는 고유주파수와 최대진폭에서 유의한 차이가 발견됨으로서 외발서기 시 발바닥 압력조절에 의한 신호파형의 운동명령이 자세조절에 영향을 미치는 것으로 해석되었다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.159-177
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• 2002

본 연구는 철봉운동에서 기본이 되는 동작인 몸펴 한번 뒤돌아 내리기 동작을 단계적으로 분석한 후, 이를 토대로 하여 현재 시합상황 중 가장 널리 사용되는 응용동작인 몸펴 두 번 뒤돌아 내리기 동작과 몸펴 두 번 뒤돌며 한번 비틀어 내리기 동작의 운동학적 분석을 수행하여 개개분절 간의 상호작용을 해부학적 3차원 각운동과 각속도로 설명하고 이해할 수 있는 운동학적 자료를 제시하는데 있다. 피험자들은 현재 K대학교에 재학중이며 대학 대표선수인 남자 기계체조 선수 7명을 선정하였으며, 연구에 사용된 인체의 모델은 Zatsiorsky와 Seluyanov(1983, 1985)이 사용한 16개의 분절로 이루어진 인체의 모델을 사용하였다. 신체무게중심이 이동방향을 설명할 수 있는 투사각도 및 투사속도는 공중동작의 회전수가 증가할수록 신체무게중심이 투사되는 각도가 증가되며, 이렇게 증가된 신체무게중심의 투사각도는 신체무게중심의 최고점을 증가시키는 경향을 보였다. 3차원 투사속도를 살펴본 결과 Z방향(수직방향)은 공중돌기 회전수가 증가할수록 증가하는 경향이 나타났으나, 운동진행 방향인 Y방향 속도와 좌우측 기울기를 설명할 수 있는 X방향 속도에서는 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 철봉 내리기 공중동작에서의 신체분절 및 각도 변화도 중요하지만 각운동량을 만들어내기 위한 동작준비구간의 각도 변화가 더욱더 중요하다고 할 수 있다. 즉, 상체가 철봉 아래 봉과 수직될 때부터 릴리즈 순간까지의 각도 변화에 주목해야 하는 데, 회전수가 증가할수록, 어깨관절 각도와 엉덩관절 각도 변화가 두드러지게 나타나 준비구간의 추기기 동작(Whip swing)의 주된 관절로 작용을 한다. 관성좌표계에 대한 상체의 움직임을 나타내는 3차원 방향의 각도 즉, 뒤돌기(somersault)각도, 틀기(twist)각도 그리고 기울기(tilt)각도로 설명이 되는데, 본 연구의 결과 릴리즈시 뒤돌기 각은 세가지 내리기 동작 유형에 따라 평균 57,7도, 38.8도 그리고 39.7도로 나타났으며, 기울기 각은 평균 -1.5도, -5.4도 그리고 -8.4도로 유의한 차이를 보이고 있으며, 틀기각도는 평균 13.4도, 10.6도 그리고 23.3도로 몸펴 두번 뒤돌며 한번 비틀어 내리기 경우 가장 큰 수치를 나타냈다.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1532-1537
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• 2008

무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 영상분석과 근전도 분석 그리고 운동생리학적 분석을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 한 계단 오르기와 내리기 동안 소요시간은 대상자들 간에 통계적으로 큰 차이(p=0.380, p=0.171)는 없었지만 평균에서는 약간의 차이가 나타났다. 단 축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 오르기와 내리기에서 평균속도가 빠른 것으로 나타났다. 한 계단 오르기 동안 고관절의 각속도, 무릎의 각속도, 발목의 각속도는 세 관절 모두 통계적으로는 유의한 차이(p=0.078, p=0.095, p=0.069)는 없었지만 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절 수술자보다 빠르게 나타났다. 한 계단 오르기 동안 관절의 최대 토크는 통계적으로 차이(p=0.052, p=0.096, p=0.134)는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절의 수술자보다 각관절의 토큐가 모두 크게 나타났다. 굴곡과 신전으로만 움직이게 단축으로 제작된 인공관절에서는 볼 수 없는 변인으로서 연구의 의미가 있다고 사료된다. 계단 오르기와 내리기 동안 외전과 내전이 일어나는 각도를 알아본 결과 통계적으로는 큰 차이는 없었으나(p=0.103) 계단 오르기 동작 ($6.2^{\circ},\;7.8^{\circ}$)이 내리기 동작($5.8^{\circ},6.4^{\circ}$)보다 약간 크게 나타났다. 다축범위 수술자와 단축범위 수술자의 등장성 수축 시 하지의 근육변화를 알아보기 위하여 $15^{\circ}-75^{\circ}$ 사이의 무릎을 펴는 동안 VM, VL, RF, BF, ST의 근육들의 EMG값을 비교해본 결과 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)가 나타났다. Table 5에서 보면 다축범위 수술자와 단축범위 수술자간에 대퇴사두근과 무릎오금근에서 유의한 차이(p<0.05, p<0.01)를 나타내고 있다. 무릎을 펴는 등장성 수축 동작에서 VM EMG값은 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 $31^{\circ}-45^{\circ}$ 그리고 $61^{\circ}-75^{\circ}$에서 더욱 크게 나타났다. BF EMG값은 모든 구간에서 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 크게 나타났다. 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 체지방율의 변화는 젊은 일반군(C), 노인군(E), 단축범위 수술자(S), 다축범위 수술자(M) 에서 운동시기별 측정값의 통계적 유의한 차이는 나타나지 않았으나, C 그룹에서 시기별 체지방률이 감소하였고, 고강도 운동인 HI 시기에 가장 낮은 값을 나타내었다. 반면에 E, S 및 M 그룹에서는 시기별 감소하는 경향은 있었으나, 증가된 곳도 있고 HI 시기에서는 모든 그룹에서 감소하였다. 하지만 모든 시기에서 통계적인 차이를 나타내지 않았다. 서로 다른 4그룹에서 운동강도별 피험자의 안정시대사량의 변화는 그룹별 용이한 비교를 위하여 체표면적으로 나눈 값으로 표기하였다. C 그룹에서 시기별 안정 시 대사량 값이 증가하여 저강도 운동 후 가장높은 값을 보였고 통계적으로도 유의하게 증가함을 알 수 있었다(p<0.05). 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 평균에너지 지출량의 변화는 운동 중과 운동 후 30분간의 에너지 지출량의 평균값을 나타낸 것으로 시기별 C 그룹에 대하여 다른 그룹을 비교 하였다. 우선 고강도 운동 시 C 그룹에 비해 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였고, 모든 그룹에서 통계적으로 낮은 값을 보였다(p<0.05). 그리고 이러한 결과는 저 강도 운동에서도 같은 경향을 보이며 나타났는데, 저강도 운동 시 평균 에너지 지출량은 C그룹에 비하여 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였다. 무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 운동역학적인 변인과 운동생리학적 변인을 동시에 병행하여 연구를 시도한 결과 우선 실험상의 어려움들이 많이 나타났다. 현재는 인공관절 수술이 두 종류의 형태뿐만 아니라 재료가 다른 여러 종류의 인공관절도 제작되고 있다. 계속적으로 추가적인 연구가 실시되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국운동역학회지
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• 제17권2호
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• pp.177-185
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• 2007

Even though there were no clear definitions of the short game and short game distance, short game capability is crucial for a good golf score. Generally, chip shot and pitch shot are regarded as two principal components of the short game. Chip shot is a short, low trajectory shot played to the green or from trouble back into play. Pitch shot is a high trajectory shot of short length. Biomechanical studies were conducted usually to analyze full swing and putting motions. The purpose of the study was to reveal the kinematical differences between professional golfers' 30 yard $53^{\circ}wedge$ chip shot and $56^{\circ}wedge$ pitch shot motions. Fifteen male professional golfers were recruited for the study. Kinematical data were collected by the 60 Hz three-dimensional motion analysis system. Statistical comparisons were made by paired t-test, ANOVA, and Duncan of the SPSS 12.0K with the $\alpha$ value of .05. Results show that both the left hand and the ball were placed left of the center of the left and right foot at address. The left hand position of the chip shot was significantly left side of that of the pitch shot. But the ball position of the pitch shot was significantly right side of that of the chip shot. All body segments aligned to the left of the target line, open, at address. Except shoulder, there were no significant pelvis, knee, and feet alignment differences between chip shot and pitch shot. These differences at address seem for the ball height control. Pitch shot swing motions(the shoulder and pelvis rotation and the club head travel distance) were significantly bigger than those of the chip shot. Club head velocity of the pitch shot was significantly faster than that of the chip shot at the moment of impact. This was for the same shot length control with different lofted clubs. Swing motion differences seem mainly caused by the same shot length control with different ball height control.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권3호
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• pp.439-446
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• 2014

An amphibious inspection robot system (hereafter AIROS) is being developed to visually inspect the in-containment refueling storage water tank (hereafter IRWST) strainer in APR1400 instead of a human diver. Four IRWST strainers are located in the IRWST, which is filled with boric acid water. Each strainer has 108 sub-assembly strainer fin modules that should be inspected with the VT-3 method according to Reg. guide 1.82 and the operation manual. AIROS has 6 thrusters for submarine voyage and 4 legs for walking on the top of the strainer. An inverse kinematic algorithm was implemented in the robot controller for exact walking on the top of the IRWST strainer. The IRWST strainer has several top cross braces that are extruded on the top of the strainer, which can be obstacles of walking on the strainer, to maintain the frame of the strainer. Therefore, a robot leg should arrive at the position beside the top cross brace. For this reason, we used an image processing technique to find the top cross brace in the sole camera image. The sole camera image is processed to find the existence of the top cross brace using the cross edge detection algorithm in real time. A 5-DOF robot arm that has multiple camera modules for simultaneous inspection of both sides can penetrate narrow gaps. For intuitive presentation of inspection results and for management of inspection data, inspection images are stored in the control PC with camera angles and positions to synthesize and merge the images. The synthesized images are then mapped in a 3D CAD model of the IRWST strainer with the location information. An IRWST strainer mock-up was fabricated to teach the robot arm scanning and gaiting. It is important to arrive at the designated position for inserting the robot arm into all of the gaps. Exact position control without anchor under the water is not easy. Therefore, we designed the multi leg robot for the role of anchoring and positioning. Quadruped robot design of installing sole cameras was a new approach for the exact and stable position control on the IRWST strainer, unlike a traditional robot for underwater facility inspection. The developed robot will be practically used to enhance the efficiency and reliability of the inspection of nuclear power plant components.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제30권2호
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• pp.128-135
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• 2023

Background: Despite the fact that aquatic exercise is one of the most popular alternative treatment methods for children with cerebral palsy (CP), there are few research regarding its effectiveness. Objects: The purpose of this study was to examine the effects of aquatic exercise on upper extremity function and postural control during reaching in children with CP. Methods: Ten participants (eight males and two females; 4-10 years; Gross Motor Function Classification System levels II-IV) with spastic diplegia were recruited to this study. The aquatic exercise program consisted of four modified movements that were selected from the Halliwick 10-point program to enhance upper extremity and trunk movements. The participants attended treatment two times a week for 6 weeks, averaging 35 minutes each session. The Box and Block Test (BBT), transferring pennies in the Bruininks-Oseretsky Test (BOT), and pediatric reaching test (PRT) scores were used as clinical measures. Three-dimensional motion analysis system was used to collect and analyze kinematic data. Differences in BBT and BOT values among pre-treatment, post-treatment, and retention (after 3 weeks) were analyzed using a Friedman test. In addition, the PRT scores and variables (movement time, hand velocity, straightness ratio, and number of movement units) from the three-dimensional motion analysis were tested using a Wilcoxon signed-rank test. The significance level was established at p < 0.05. When the results appeared to be statistically significant, a post-hoc test for multiple comparisons was performed with the Wilcoxon signed-rank test. Results: All clinical measures, which included BBT, transferring pennies of BOT, and PRT, were significantly increased between pre-intervention and post-intervention scores and between pre-intervention and retention scores after treatment (p = 0.001). Three-dimensional motion analysis mostly were significantly improved after treatment (p = 0.001). Conclusion: Aquatic exercise may help to improve body function, activity, and participation in children with varying types of physical disabilities.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1926-1930
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• 2004

We suggest a turning gait planning of a quadruped walking robot with an articulated spine. Robot developer has tried to implement a gait more similar to that of natural animals with high stability margin. Therefore, so many types of walking robot with reasonable gait have been developed. But there is a big difference with a natural animal walking motion. A key point is the fact that natural animals use their waist-oint(articulated spine) to walk. For example, a crocodile which has short legs relative to a long body uses their waist to walk more quickly and to turn more effectively. The other animals such as tiger, dog and so forth, also use their waist. Therefore, this paper proposes discontinuous turning gait planning for a newly modeled quadruped walking robot with an articulated spine which connects the front and rear parts of the body. Turning gait is very important as same as straight gait. All animals need a turning gait to avoid obstacle or to change walking direction. Turning gait has mainly two types of gaits; circular gait and spinning gait. We apply articulated spine to above two gaits, which shows the majority of an articulated spine more effectively. Firstly, we describe a kinematic relation of a waist-joint, the hip, and the center of gravity of body, and then apply a spinning gait. Next, we apply a waist-joint to a circular gait. We compare a gait stability margin with that of a conventional single rigid body walking robot. Finally, we show the validity of a proposed gait with simulation.

• 한국운동역학회지
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• 제27권3호
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• pp.171-179
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• 2017

Objective: The purpose of this study was to perform a kinematic and kinetic analysis of double-under jump rope technique according to skill level and sex. Method: Participants comprised a skilled group of 16 (9 males, 7 females), and an unskilled group of 16 with 6 months or less of experience (9 males, 7 females). Five consecutive double-under successes were regarded as 1 trial, and all participants were asked to complete 3 successful trials. The data for these 3 trials were averaged and analyzed after collecting the stable third jump in each trial. The variables used in the analysis included phase duration, total duration, flight time, vertical toe height, stance width, vertical center of mass displacement, and right lower limb ankle, knee, and hip joint angles in the sagittal plane during all events. Results: The skilled group had a shorter phase and total duration and a shorter flight time than the unskilled group. The vertical center of mass displacement and ankle dorsiflexion angle were significantly smaller in the skilled group. The male group had a shorter phase duration than the female group. The vertical toe height was greater, the stance width was smaller, and the ankle and hip flexion angles were smaller in the male group. Conclusion: Variables that can be used to distinguish between skill levels are phase and total duration, flight time, vertical center of mass displacement, and ankle dorsiflexion angle. Differences between sexes in double-under jump rope technique may be related to lower limb flexion angle control.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.81-87
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• 2020

본 연구에서는 자기치유 콘크리트의 배합에 따른 수화과정을 해석하였다. 시뮬레이션을 위해 열역학적 모델 GEMS를 사용하였으며, 시멘트 수화모델로 Parrot & Killoh의 경험적 모델을 미소수화열시험의 결과와의 비교분석을 통해 타당성을 검증하였고, 본 연구에서 바인더로 치환하여 사용하는 클링커의 수화모델을 제시하여 사용하였다. 클링커를 0%, 10%, 20%, 30%로 치환한 배합에 따른 시뮬레이션 결과로 클링커를 사용한 배합이 균열시점에서 자기치유물질 생성량이 대폭 증가하는 것으로 확인되었다. 그러나 치환율이 증가함에 따라 CSHQ와 Portlandite의 생성량이 감소해 콘크리트의 기본적 특성인 강도와 내구성에 영향을 주는 것으로 판단되며, 본 논문에서 고려한 자기치유 콘크리트 배합중 클링커를 10%를 치환한 SHP-10배합이 가장 효율적인 재료인 것으로 판단된다.