• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1145-1151
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• 2010

본 논문은 형상기억합금 와이어에 의해 구동되는 점핑로봇에 대한 연구로서 기구의 설계와 컴퓨터 시뮬레이션을 포함하고 있다. 인간과 같은 척추동물 하지 근골격계의 구조와 기능을 모방한 구조의 점핑 기구를 설계하였다. 점핑 기구의 각 다리는 대퇴부, 정강이, 발의 세 부분으로 구성되고, 점핑에 필수적인 단일관절근육인 대둔근, 양관절근육인 대퇴직근과 비복근을 포함하는 구조이다. 각 근육을 형상기억합금 와이어로 대체한 컴퓨터 모델로 시뮬레이션한 결과, 로봇의 최대 점핑 높이가 로봇 신장의 약 4 배임을 확인하였다. 또한 구조가 보다 단순화된 로봇 모델과 점핑 성능을 비교하였고, 그 결과 근골격계를 모방한 모델이 점핑 높이 면에서 3.3 배 우수한 것으로 나타났다. 이러한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 형상기억합금이 소형 점핑로봇의 작동기로 사용하기에 적합함을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권6호
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• pp.806-814
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• 2019

One of the future weapon systems is the individual smart weapon which has a structure mounted on the forearm of soldiers. The structure may cause injuries or affect the accuracy of fire due to its impact on joints when shooting. This paper proposes human-impact interaction modeling and a verification methodology in order to estimate the impact of fire applied to the forearm. For this purpose, a human musculoskeletal model was constructed and the joints' behavior in various shooting positions was simulated. In order to verify the simulation results, an impact testing device substituting the smart weapon was made and the experiment was performed on a real human body. This paper compares the simulation results performed under various impact conditions and the experimental values in terms of accuracy and introduces methods to complement them. The results of the study are expected to be a basis for a reliable human-impact interaction modeling, and smart individual weapon development.

• Radiation Oncology Journal
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• 제5권2호
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• pp.149-155
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• 1987

전산화 단층촬영 (CT)은 진단 분야 뿐 아니라 방사선 치료 계획 및 치료효과의 추적 등 치료분야에 까지 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 환자의 체위가 치료시와는 다름으로 얻어진 영상이 치료시의 영상과는 차이가 있으며, 삼차원적인 치료면적의 계산이 곤란할 뿐 아니라 조영제를 사용함으로 생길 수 있는 선량계산의 오라 및 정확한 조사야가 표현되지 많음으로 병소 및 중요 정상장기의 선량 측정이 정확하지 못한점 등의 단점이 없다. 저자들은 1986년 5월 1일부터 1987린 4월 30일까지 영남대학병원 치료방사선과에서 치료받은 총 365명의 환자 중 일반 CT의 단점을 보완한 치료용 CT와 종래의 simulation을 병행한 106명의 치료계획을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 치료용 CT후 두경부 암 환자의 $47\%$, 흉부암 환자의 $79\%$, 복부암 환자의 $63\%$에서 치료계획의 변경이 있어 치료용 CT가 두경부암, 흉부암, 복부암에서 거의 철수적임을 시사하였다. 그러나 직장암, 자궁경부암에서는 추가치료의 조사야의 측정 및 선량계산 이외의 전예에서 치료계획의 변경이 없었다. 선량분포의 비교측정에서는 윤곽만을 사용한 종래의 선량계산이 CT를 사용한 경우에 비해서 두경부암에서는 평균 $20\%$, 흉부암, 복부암에서는 약 $10\%$의 차이를 보여 전례에서 CT보다 과측정 되었음을 보여 종래의 윤곽만을 사용한 치료계획시의 저선량 조사에 대한 보정이 필요함을 시사하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.234-240
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• 2007

이 연구는 철봉 몸굽혀 휘돌기 동작의 최적 모델을 구축하는 것이다. 연구 대상자는 국가대표 남자체조선수(나이 18세, 신장 153cm, 질량 48kg) 1명을 선정하였고, K대학교 체조장에 기 설치된 Spieth사의 철봉을 이용하여 실험하였다. 먼저 대상자에게 연구의 목적과 주의 사항을 주지시키고 사전 서면동의를 받은 후 실험을 실시하였다. 인체를 2분절로 모형화한 몸 굽혀 휘돌기 동작의 영상분석을 위하여 Qualisys사의 카메라(MCU-240) 6대와 소프트웨어인 QTM(Qualisys Track Mannager)을 사용하였다. 이 동작을 이중진자(HAT/total leg)로 모형화하고 라그랑지 운동방정식의 파라메터에 실험에서 획득한 수치를 입력하여 시뮬레이션하였다. 데이터 처리와 모델(미분 연립 방정식)의 해는 Mathematicas5.0으로 프로그래밍하여 구하였다. 분석변인에 대한 모델치와 실험치의 비교 결과는 첫째, 철봉의 최대변위는 모델치(약 0.18 m)가 실험치(약 0.16 m)보다 약 0.02m 더 크게 나타났다. 둘째, 분절1(HAT)의 각변위 패턴은 모두 증가곡선을 보였으나 변곡점의 차이가 나타났다. 셋째, 분절2(total leg)의 각변위 패턴은 전반적으로 유사하게 나타났으나 최대 각은 약 $4^{\circ}$ 차이를 보였다. 결론적으로 실험치와 일치하는 최적모델을 도출하지는 못하였지만 라그랑지 모델을 통한 시뮬레이션의 가능성을 제시하였다. 향후 제한된 2분절 모형을 3, 4분절 모델로 확장하고 생체물성(근골격계)을 정확하게 표현하는 물리적 도구를 개발하는 연구와 인체시스템을 근골격계와 근신경계을 통합한 모델구축이 이루어져야 하겠다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.803-811
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• 2021

본 연구에서는 공정 시뮬레이션 기술을 적용하여 조사유기응력부식균열 시험 작업자의 피폭량 평가를 하였다. 상용 공정 시뮬레이션 코드인 DELMIA Version 5를 사용하여 조사유기응력부식균열 분석 시험 설비, 핫셀 및 작업자를 작성하고 조사유기응력부식균열 시험 공정을 구현하였으며, 사용자 코딩을 통해 선량이 분포된 공간을 지나는 작업자의 누적 피폭량을 평가할 수 있도록 하였다. 작업자 모사를 위해 시험 공정별로 인체의 근골격계를 모방하여 약 200 개 이상의 자유도를 가지는 휴먼 마니킨 자세를 작성하였다. 작업자 피폭량 계산을 위하여 휴먼 마니킨 작업의 하위정보에 접근하여 자세 별 좌표, 시작 시간 및 유지 시간을 추출하였으며, 공간 선량 값과 자세 유지 시간을 곱하여 누적 피폭량을 계산하였다. 피폭량 평가를 위한 공간 선량은 MCNP6 Version 1.0을 사용하여 핫셀 내·외부 공간 선량을 계산하였으며, 계산된 공간 선량은 공정 시뮬레이션 도메인에 입력하였다. 공정 시뮬레이션을 이용한 피폭량 평가 결과와 전형적인 피폭량 평가 결과를 비교 분석한 결과, 상시 출입구역 내 일상 시험 작업에 대한 연간 피폭량은 각각 0.388 mSv/year 및 1.334 mSv/year로서 공정 시뮬레이션을 이용한 피폭량 평가 결과가 전형적인 방법의 피폭량 평가 결과 대비 70 % 낮게 예측되었다. 공간 선량 높은 구역에서 수행되는 특수작업에 대해서도 공정 시뮬레이션을 이용한 피폭량 평가를 수행하였으며, 피폭량이 높은 작업을 쉽게 선별할 수 있었고, 해당 작업의 휴먼 마니킨 자세와 공간 선량 가시화를 통해 직관적으로 작업 개선안을 도출할 수 있었다.