The research field of structural control has evolved from the development of passive devices since 1970s, through the intensive investigation on active systems in 1980s, to the recent studies of semi-active control systems in 1990s. Currently semi-active control is considered most promising in civil engineering applications. However, actual implementation of semi-active devices is still limited due mainly to their system maintenance and associated long-term reliability as a result of power requirement. In this paper, the concept of functionally upgraded passive devices is introduced to streamline some of the state-of-the-art researches and guide the development of new passive devices that can mimic the function of their corresponding semi-active control devices for various applications. The general characteristics of this special group of passive devices are discussed and representative examples are summarized. Their superior performances are illustrated with cyclic and shake table tests of two example devices: mass-variable tuned liquid damper and friction-pendulum bearing with a variable sliding surface curvature.
Purpose: To generate phase images with free of motion-induced artifact and susceptibility-induced distortion using 3D radial ultrashort TE (UTE) MRI. Materials and Methods: The field map was theoretically derived by solving Laplace's equation with appropriate boundary conditions, and used to simulate the image distortion in conventional spin-warp MRI. Manufacturer's 3D radial imaging sequence was modified to acquire maximum number of radial spokes in a given time, by removing the spoiler gradient and sampling during both rampup and rampdown gradient. Spoke direction randomly jumps so that a readout gradient acts as a spoiling gradient for the previous spoke. The custom raw data was reconstructed using a homemade image reconstruction software, which is programmed using Python language. The method was applied to a phantom and in-vivo human brain and abdomen. The performance of UTE was compared with 3D GRE for phase mapping. Local phase mapping was compared with T2* mapping using UTE. Results: The phase map using UTE mimics true field-map, which was theoretically calculated, while that using 3D GRE revealed both motion-induced artifact and geometric distortion. Motion-free imaging is particularly crucial for application of phase mapping for abdomen MRI, which typically requires multiple breathold acquisitions. The air pockets, which are caught within the digestive pathway, induce spatially varying and large background field. T2* map, that was calculated using UTE data, suffers from non-uniform T2* value due to this background field, while does not appear in the local phase map of UTE data. Conclusion: Phase map generated using UTE mimicked the true field map even when non-zero susceptibility objects were present. Phase map generated by 3D GRE did not accurately mimic the true field map when non-zero susceptibility objects were present due to the significant field distortion as theoretically calculated. Nonetheless, UTE allows for phase maps to be free of susceptibility-induced distortion without the use of any post-processing protocols.
본 논문은 대퇴 절단 환자를 위한 의지를 설계하고 최적화를 통해 경량화하는 것을 목적으로 한다. 대퇴절단환자의 경우 정상적인 보행을 위해서는 무릎 관절의 움직임을 모사하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 무릎 관절 움직임을 모사할 수 있는 1자유도의 능동형 대퇴 의지를 설계하였다. 3개의 링크들로 이루어진 기구학 식을 통해 능동형 대퇴 의지의 작동범위 및 토크를 계산하였다. 또한 의지를 구성하는 주요 부품에 대한 유한요소해석을 통해 작동 환경에서의 안정성을 검증하고 최적화 기법을 통해 중요 부품의 경량화를 진행하였다. 동일한 조건에서 형상최적화를 수행하여 안정성을 확보하면서 최소부피를 가지는 형상을 구현하였다. 해석 결과를 통해 주요 부품의 경우 약 35%정도 무게가 감소한 것을 확인할 수 있다.(abstract)와 동일한 내용으로 국문으로 작성하시면 됩니다. 본 논문은 생체신호를 기반으로 하여 노약자들이 사용할 수 있는 재활기기들의 훈련 프로그램 및 데이터 관리에 대한 것이다. 노약자의 신체조건, 취향에 대한 기능적, 감성적 특성을 반영하여 개발된 프로그램으로서 남녀 구분이 되어 있다. 65세 이상의 노약자 20명을 대상으로 수행한 일련의 실험을 통하여 프로그램의 신뢰성과 우수성을 확인하였다.
서안경계류의 발생 역학을 이해하기 위하여 간단한 실험 장치와 방법을 개발하였다. 위도에 따른 코리올리 파라미터의 변화(즉 베타효과)를 구현하기 위하여 바닥이 경사진 반 시계 방향으로 회전하는 수조를 이용하였다. 중위도 해양에 작용하는 바람 응력은 수조 상부에서 시계 방향으로 회전하는 원판으로 대신하였다. 수조 바닥의 형태와 수조의 회전 유무의 조합으로 구성된 4가지 실험을 수행하였다. 그 결과, 베타효과가 포함된 실험에서 서안경계류와 유사한 흐름과 스베드럽 영역을 볼 수 있었다. 반면에, 베타효과 없이 일정한 코리올리 힘만 있을 때는 수조 속의 물은 관성류의 특징을 나타냈다. 우리는 또한 회전 유체가 굳어진 것처럼 변한다는 테일러-프라우드만 효과를 확인 하였다. 이 연구에서 개발된 장치와 방법은 베타효과에 의한 서안경계류를 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대한다.
As our society progresses rapidly toward an aged society, there is a stiff increase in the population of the aged persons who have difficulties in adjusting themselves to environments due to declines of their physical functions. Therefore, there is a great need for the concept of 'Universal Design' that demands the design of overall social structure to care for the elderly. Due to this reason, the physical function of the aged persons should thoroughly be studied for the development of rehabilitation and training equipments to help the recovery of physical functions of the elderly. Among the variety of physical functions of the elderly, visual functions, motion characteristics, hearing functions, and somatosensory functions have significant influence toward everyday lives and are physical functions to study for the construction of urgently needed physical function databases of the elderly. This study concentrates on visual functions among the variety of physical functions of the elderly. To measure various visual functions of the elderly, a measurement room for the elderly has been developed, which can mimic everyday lives and perform measurements of visual functions with subjects in seated position. The measurement items for the construction of the database were capabilities in everyday vision according to changes in arrangement of colors and light intensity and capabilities in everyday vision, color distinction, dark adaptation, and light glare against changes in contrast.
새로운 기술의 발전과 도입은 영화를 만드는 과정에서 소비에 이르기까지 광범위한 영역에 큰 변화를 초래하기도 한다. 프랑스의 영화감독이자 이론가인 아스트뤽은 16mm 카메라의 등장에 주목하며 영화가 다른 예술 장르처럼 작가(감독)의 비전을 실현하는 도구로 활용될 것이라 예견했다. 그의 주장을 증명하듯, 프랑스의 누벨바그와 시네마 베리테의 감독들은 가벼워진 카메라를 손에 들고 거리로 나가 현실의 모습들을 포착하며 기존 할리우드 스튜디오와 차별되는 영화를 만들었다. 핸드헬드 카메라는 감독들에게 민첩한 움직임과 기동성을 제공했고, 이를 바탕으로 영화는 다양한 종류의 현실을 포착할 수 있었다. 미국의 존카사베츠를 포함한 다른 감독들도 핸드헬드 촬영에 주목했고, 결과적으로 핸드헬드 카메라는 대표적인 촬영방식의 하나로 자리를 잡았다. 하지만 기술은 중립적이고, 하나의 촬영방식이 하나의 미학 혹은 사조를 위해서 봉사하지 않는다. 한 때, 현실을 기록하고 포착하기 위해 봉사하던 핸드헬드 촬영은 이제는 정반대의 목적을 위해서 혹은 그저 가상의 존재에게 현실적인 아우라를 만들어주기 위해서 사용되기도 한다.
본 논문에서는 단일층 압전 작동기로 구동되는 곤충 모방 날갯짓 기구의 실험적 평가의 결과를 제시하였다. 변위 증폭기구의 연결막대 길이와 힌지 위치를 조절하여, 말벌류 곤충의 상향 날갯짓 끝에 발생하는 날개 겹침 (clap)을 모방할 수 있도록 하였다. 또한, 실제 곤충 날개의 단면이 지그-재그형인 것을 모방한 날개를 제작하여 부착하였다. 이 두 가지 추가적인 고안으로 인하여 본 날갯짓 기구는 이전 날개에 비하여 면적이 절반 밖에 되지 않음에도 불구하고 더 큰 양력을 발생할 수 있었다. 본 연구에서는 날개의 겹침, 지그-재그형 단면, 인가전압 파형이 양력 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 최종적으로는 디지털 고속카메라를 이용하여, 개선된 날갯짓 기구가 상향 날갯짓과 하향 날갯짓에서 와류를 발생함을 확인하였다.
Cooperation and collaboration with robots are key functions of robotic utility that are currently developing. Thus, robots should be safe and resemble human beings to cope with these needs. In particular, dual-arm robots that mimic human kinetics are becoming the focus of recent industrial robotics research. Their size is similar to the size of a human adult; however, they lack natural, human-like motion. One of the critical reasons for this is the shoulder complex. Most recent dual-arm robots have only 2 degrees of freedoms (DOFs), which significantly limits the workspace and mobility of the shoulders and arms. Therefore, a redundant shoulder complex could be very important in new developments that enable new capabilities. However, constructing a kinematically redundant shoulder complex is difficult because of spatial constraints. Therefore, we propose a novel, redundant shoulder complex for a human-like robot that is driven by flexible wire tendons. This kinematically redundant shoulder complex allows human-like robots to move more naturally because of redundant DOFs. To control the proposed shoulder complex, a hybrid control scheme is used. The positioning precision has also been considered, and the ability of the shoulder complex to perform several human-like motions has been verified.
디지털 카메라, 스마트폰, 타블렛과 같은 스마트 기기의 대중화와 소셜 네트워크 서비스를 통해서 사진과 같은 멀티미디어 데이터의 양이 빠르고, 급격하게 확산되고 있다. 사진 검색 방법은 키워드 기반의 검색 방법, 예제 기반의 검색 방법, 시각화 질의 기반의 검색 방법의 세 가지 분류될 수 있다. 이전에 연구된 사진 검색 기법은 일반 PC 환경에 최적화되었기 때문에 최근에 등장한 스마트 TV 환경에서 사진 검색하기 위한 방법으로 사용하는 것은 적합하지 않은 상황이다. 본 논문에서는 스마트 TV 환경에서 키넥트를 이용한 소셜 네트워크에 존재하는 사진 검색 시스템을 제안하였다. 이를 위해서 키넥트 센서를 사용하여 마우스의 컨트롤을 제어할 수 있도록 구현하였으며, 제안하는 시스템의 검색 결과는 임계값이 0.7일 때, 평균 재현율과 평균 정확도는 각각 81%, 80%의 성능을 보였다.
로토스코핑 기법은 20세기 초부터 실제 인물의 움직임과 같은 자연스럽고 매끈한 움직임 구사를 위해 오랫동안 활용되어 왔음에도, 이미 촬영된 이미지를 단순히 모방한다는 이유로 예술적 가치가 평가절하 되며 일종의 편법이나 속임수 등으로 여겨져 왔다. 하지만 무한 융합이 가능해진 디지털 시대 속에서 실사와 애니메이션의 경계를 자유롭게 넘나들 수 있는 로토스코핑 기법의 활용은 오히려 리얼리티의 확장적 재현이라는 새로운 미학적 가능성을 제시하고 끊임없이 새로운 애니메이션적 체험의 층위들을 만들어내고 있다. 또한 이러한 로토스코핑의 다양한 융합적 특성들을 적극 활용하고 실험하고 있는 요나스 오델의 작품들은 로토스코핑 이미지가 스타일적인 측면 외에도, 내러티브를 강화하는 수단으로 역할 할 수 있음을 증명할 수 있는 대표적 사례이다. 본 연구는 요나스 오델 감독의 독특한 철학적, 미학적 스타일을 완성시킨 다큐멘터리 형식의 3가지 옴니버스 단편들 -<투실라고 Tussilago>(2010), <거짓말 Lies>(2008), <첫경험 Never like the first time!>(2006) -을 분석하고, 실존 인물의 인터뷰 형식으로 진행되는 내러티브와 실사 이미지와의 구조와 관계 속에서 로토스코핑 이미지들이 어떠한 독특한 역할로 의미 작용을 하는지를 살펴본다. 이는 세 가지 특성- 청각적 감성을 매개하는 내적 리얼리티의 형이상학적 기록으로서의 이미지, 특정 인물에 대한 존재적 표상으로서 익명화된 이미지, 물리적 시공간을 담아내는 기억의 표상으로서 신체 이미지-을 기준으로 분류되고 분석된다. 이를 통해 21세기 디지털 시대에 로토스코핑 이미지는 비단 자연스러운 움직임의 재현과 독특한 스타일을 위한 것을 넘어, 어떠한 새로운 가치들을 획득하게 되는지를 밝힐 것이다. 본 연구가 예술적인 면에서 평가절하 되어왔던 로토스코핑 이미지의 가치를 재발견, 재위치 시킬 수 있는 밑거름으로서 역할하고, 뿐만 아니라 미국, 일본, 혹은 특정 유럽국에 치우친 애니메이션 작가와 스타일 연구의 환경 속에서 세계적으로 주목받고 있는 스웨덴 작가와 그의 독특한 스타일을 새롭게 소개할 수 있는 좋은 계기가 될 수 있기를 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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