• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.167-174
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• 2010

본 논문에서는 사무용 의자의 틸트 동작시 요추지지 기능과 등의 미끄럼을 평가함으로써 등판 회전중심의 최적 위치를 연구하였다. 이를 위해 인체와 의자로 이루어진 수학적 모델을 이용하여 틸트 동작 시뮬레이션을 수행하였다. 착석된 인체 모델의 측면 상에서 고관절 중심을 포함한 42개의 위치에 등판 회전축 위치를 설정하고 각각 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 등판의 회전중심이 고관절에 위치한 의자 시작품과 좌판하부에 위치한 기존의 의자에 대해 동작분석 실험도 함께 수행하였다. 시뮬레이션 결과 등판의 회전중심이 고관절 중심에 가까이 위치할수록 틸트시 요추각도 변화량과 등의 미끄럼거리는 작아졌다. 한편 실험결과 착석자의 등과 등판사이의 이격변위와 미끄럼변위는 등판의 회전중심이 고관절 위치에 설계된 시작품에서 더 작게 측정되었다. 시뮬레이션과 실험결과로부터 등판의 회전중심이 인체의 고관절 위치에 가깝게 설계되면 틸트시 착석자의 요추를 효과적으로 지지해 줄 수 있음을 알 수 있었고 이때 착석자는 보다 편안하고 건강한 착석자세를 유지할 수 있다. 이 결과는 사무용 의자에서 등판 회전축 위치의 인간공학적 설계를 위한 가이드라인을 제공한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.588-596
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• 2012

이 논문은 두꺼운 디스크의 면외 고유 진동을 유한 요소법을 사용하여 회전 관성 및 횡 전단 변형의 효과를 포함하면서 단순하고 효율적으로 정밀하게 해석할 수 있는 새로운 준-해석적 환상 민드린 평판 요소를 제시한다. 환상 민드린 평판의 평형 방정식의 정확한 해인 정적 변형 모드를 사용하여 요소의 보간 함수, 강성 및 질량 행렬은 절 직경 수에 대하여 유도되며, 이와 같은 요소는 면외 강체 운동을 정확하게 표현할 수 있고 전단 잠김이 없다. 제시된 요소를 적용하여 동심 링으로 지지되거나 지지되지 않은 균일 디스크 및 다단 디스크의 고유진동수를 해석하고, 그 결과를 선행 연구의 이론적 결과 또는 2차원 쉘 요소를 사용하여 얻어진 유한요소 해석 결과와 비교하여 제시된 요소의 수렴성 및 정확성을 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.415.2-415.2
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• 2016

Triboelectric nanogenerator (TENG) is one of ways to convert mechanical energy sound, waves, wind, vibrations, and human motions to available electrical energy. The principal mechanism to generate electrical energy is based on contact electrification on material surface and electrostatic induction between electrodes. The performance of TENG are dependent on amount of the input mechanical energy and characteristics of triboelectric materials. Furthermore, the whole TENG system including mechanical structure and electrical system can effect on output performance of TENG. In this work, we investigated the effect of gear train on output performance and power conversion efficiency (PCE) of TENG under a given input energy. We applied the gear train on mechanical structure to improve the contact rate. We measured the output energy under a constant input energy by controlling the size of the working gear. We prepared gears with gear ratios (rin/rw) of 1, 1.7, and 5. Under the constant input energy, the voltage and current from our gear-based TENG system were enhanced up to the maximum of 3.6 times and 4.4 times, respectively. Also, the PCE was increased up to 7 times at input frequency of 1.5 Hz. In order to understand the effect of kinematic design on TENG system, we performed a capacitor experiment with rectification circuit that provide DC voltage and current. Under the input frequency of 4.5 Hz, we obtained a 3 times enhanced rectifying voltage at a gear ratio of 5. The measured capacitor voltage was enhanced up to about 8 fold in using our TENG system. It is attributed that our gear-based TENG system could improve simultaneously the magnitude as well as the generation time of output power, finally enhancing output energy. Therefore, our gear-based TENG system provided an effective way to enhance the PCE of TENGs operating at a given input energy.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.75-86
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• 1999

지진하중에 의한 상부구조의 낙교는 최근 발생된 지진등에서 알수 있듯이 교각파되와 더불어 교량의 전체적인 붕괴를 유발하는 주요한 원인 것으로 나타났으며 또한 충돌현상은 이러한 낙교를 발생시키는 주된요인인 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 연구에서는 이러한 충돌현상을 비롯한 교량의 교축방향거동에 영향을 미치는 인자 즉 교각의 비선형성 기초의회전 및 병진운동 교대의 작용 등을 고려하고 최근 낙교방지대책으로 널리 적용되고 있는 restrainer로 보강된 교량시스템의 거동을 해석할 수 있는 모형을 개발하였다 개발된 해석모형을 바탕으로 다양한 지진하중에 의한 교량시스템의 교축방향 거동특성과 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접 진동계간의 응답특성을 분석하였다 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접진동계간의 응답특성을 분석하였다. restrainer로 보강된 교량시스템의 충돌에 따른 응답특성을 살펴본 결과 응답의 크기뿐만아니라 응답의 이력자체가 상이한 거동특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또한 restrainer의 보강에 따른 변위억제효과는 중진의 경우 restrainer의 여유길이 짧을수록 restrainer의 강성이 클수록 뛰어난 것으로 나타났으나 강진에서는 restrainer의 파단에 대한 대책을 함께 고려하여야 할 것으로 분석되었다.

• 천문학회지
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• 제40권3호
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• pp.67-82
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• 2007

The basic building block of solar filaments/prominences is thin threads of cool plasma. We have studied the spectral properties of velocity threads, clusters of thinner density threads moving together, by analyzing a sequence of $H{\alpha}$ images of a quiescent filament. The images were taken at Big Bear Solar Observatory with the Lyot filter being successively tuned to wavelengths of -0.6, -0.3, 0.0, +0.3, and +0.6 ${\AA}$ from the centerline. The spectra of contrast constructed from the image data at each spatial point were analyzed using cloud models with a single velocity component, or three velocity components. As a result, we have identified a couple of velocity threads that are characterized by a narrow Doppler width($\Delta\lambda_D=0.27{\AA}$), a moderate value of optical thickness at the $H{\alpha}$ absorption peak($\tau_0=0.3$), and a spatial width(FWHM) of about 1". It has also been inferred that there exist 4-6 velocity threads along the line of sight at each spatial resolution element inside the filament. In about half of the threads, matter moves fast with a line-of-sight speed of $15{\pm}3km\;s^{-1}$, but in the other half it is either at rest or slowly moving with a line-of-sight velocity of $0{\pm}3km\;s^{-1}$. It is found that a statistical balance approximately holds between the numbers of blue-shifted threads and red-shifted threads, and any imbalance between the two numbers is responsible for the non-zero line-of-sight velocity determined using a single-component model fit. Our results support the existence not only of high speed counter-streaming flows, but also of a significant amount of cool matter either being at rest or moving slowly inside the filament.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권2호
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• pp.195-211
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• 2020

Among anti-seismic technologies, base isolation is a very effective means of mitigating damage to structural and nonstructural components, such as equipment. However, most seismic isolation systems are designed for mitigating only horizontal seismic responses because the realization of a vertical isolation system (VIS) is difficult. The difficulty is primarily due to conflicting isolation stiffness demands in the static and dynamic states for a VIS, which requires sufficient rigidity to support the self-weight of the isolated object in the static state, but sufficient flexibility to lengthen the isolation period and uncouple the ground motion in the dynamic state. To overcome this problem, a semi-active VIS, called the piezoelectric inertia-type vertical isolation system (PIVIS), is proposed in this study. PIVIS is composed of a piezoelectric friction damper (PFD) and a leverage mechanism with a counterweight. The counterweight provides an uplifting force in the static state and an extra inertial force in the dynamic state; therefore, the effective vertical stiffness of PIVIS is higher in the static state and lower in the dynamic state. The PFD provides a controllable friction force for PIVIS to further prevent its excessive displacement. For experimental verification, a shaking table test was conducted on a prototype PIVIS controlled by a simple controller. The experimental results well agree with the theoretical results. To further investigate the isolation performance of PIVIS, the seismic responses of PIVIS were simulated numerically by considering 14 vertical ground motions with different characteristics. The responses of PIVIS were compared with those of a traditional VIS and a passive system (PIVIS without control). The numerical results demonstrate that compared with the traditional and passive systems, PIVIS can effectively suppress isolation displacement in all kinds of earthquake with various peak ground accelerations and frequency content while maintaining its isolation efficiency. The proposed system is particularly effective for near-fault earthquakes with long-period components, for which it prevents resonant-like motion.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.771-779
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• 2010

최근 스케치 인터페이스를 이용한 많은 컨텐츠 제작 기술들이 선보이고 있다. 특히 애니메이션 제작기술 발달로 인해 스케치북에 연필로 선을 그으면 그 선이 그대로 살아 움직이는 애니메이션으로 제작되는 시스템도 선보이고 있다. 본 연구에서는 스케치 인터페이스를 이용해 복수 항공기의 항공기동을 애니메이션하고 학습할 수 있는 시스템을 개발한다. 항공기의 비행은 대부분 3차원 공간상에서 이루어지고 특정한 규칙 없이 이동하는 일반 애니메이션과는 달리 독특하고 복잡한 비행패턴을 가진다. 즉, 가속과 감속, 상승과 하강, 직진과 선회 비행만이 아닌 가속하면서 하강하거나, 감속하면서 상승하는 등 두 가지 이상의 복합적인 이동패턴을 보인다. 이러한 복잡한 이동패턴들로 인해 항공기를 조종하는 조종사와 공중상황을 통제하는 통제요원들은 기존 애니메이션시스템을 이용해 전체적인 항공기동 상황을 학습하기 어렵다. 본 연구에서는 단위경로 스케치 기법을 제안하여 프레임기반의 애니메이션 제작에 비해 적은 입력만으로도 항공기동 애니메이션을 제작할 수 있도록 한다. 또한 제안하는 시스템은 비행경로 사실화 작업으로 복합적인 비행패턴을 지원하여 실제 비행과 유사한 애니메이션이 가능하다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권2호
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• pp.145-151
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• 2006

A large interindividual variability and some abnormally kinematic patterns at the lower extremity were the main features of the gait in children with Down syndrome. The purposes of this study were to investigate the gait asymmetry and biomechanical difference between dominant leg and non dominant leg in children with Down syndrome. Seven boys with Down Syndrome(age: $120{\pm}0.9yrs$, weight $34.4{\pm}8.4kg$, leg length: $68.7{\pm}5.0cm$) participated in this study. A 10.0 m ${\times}$ 1.3 m walkway with a firm dark surface was built and used for data collection. Three-dimensional motion analyses were performed to obtain the joint angles and range of motions. The vertical ground reaction forces(%BW) and impulses($%BW{\cdot}s$) were measured by two force plates embedded in the walkway. Asymmetry indices between the legs were computed for all variables. After decision the dominant leg and the non dominant leg with max hip abduction angle, paired samples t-test was employed for selected kinematic and ground reaction force variables to analyze the differences between the dominant leg and the non dominant leg. The max hip abduction angle during the swing phase showed most asymmetry, while the knee flexion angle at initial contact showed most symmetry in walking and running. The dominant leg showed more excessive abduction of hip in the swing phase and more flat-footed contact than the non dominant leg. Vertical peak force in running showed more larger than those of in walking, however, vertical impulse showed more small than walking due to decrease of support time. In conclusion, the foot of dominant leg contact more carefully than those of non dominant leg. And also, there are no significant difference between the dominant leg and the non dominant leg in kinematic variables and ground reaction force due to large interindividual variability.

• 한국운동역학회지
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• 제19권2호
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• pp.245-255
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• 2009

본 연구는 낙상을 경험한 여성노인 20명을 각각 10명씩 연령으로 집단을 구분하고 보행 시 하지관절의 협응 능력을 분석하여 운동과학적인 기초자료를 제시하고, 불안정적인 측면의 요소에 효과적으로 대처할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 위해 보행 시 하지관절의 균형에 대한 기전과 차이를 동작분석과 근전도를 이용하여 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 보행 시 고관절의 움직임에서 연령증가로 인해 충분하지 못한 지지역할로 보행자세가 저하되어 안정적 이지 못한 패턴을 보였다. 둘째, 무릎관절의 움직임에서 좌우측의 보행패턴이 상이하게 이루어지는 경향을 나타내었다. 셋째, 발목관절의 움직임에서 연령증가와 함께 활보패턴이 비정상적인 경향을 나타내었다. 또한 보행 시 하지 주요근육의 활성정도에 대해 대퇴직근과 대퇴이두근은 무릎의 굴곡을 막기 위해 근수축 활성이 증가되어 전진하는 전기적 특성을 보였고, 전경골근과 내측비복근은 이동 시 높은 전기적 수요를 나타내어 저측굴곡의 비율을 줄여 보행하는 특성을 나타내었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권8호
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• pp.1627-1633
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• 2017

인체의 댄스 학습은 실제로 수업을 참여하지 않고는 복잡하고 연속적인 신체 움직임으로 이루어진 전문가의 동작을 효과적으로 따라 하기는 어렵다. 본 논문에서는 인체 깊이 정보를 이용한 댄스 학습 시스템을 제안하고 있다. 제안한 시스템에서는 마커 프리 동작 갭쳐를 활용하여 댄스 전문가들로부터 다양한 예제 동작들을 갭쳐하고, 온라인 댄스 레슨에 사용하기 위해 동작 데이터베이스에 저장한다. 학생은 타블렛이나 키오스크 PC와 같은 사용자 단말기를 통해 데이터베이스에서 원하는 동작을 선택하고, 학습한 후 자신의 동작을 온라인 피드백을 받기 위해 강사에게 전송할 수 있다. 이 학습 과정에서 본 시스템은 네트워크 환경에서 학생과 강사가 효율적으로 동작 데이터를 교환하기 위해 빠르게 동작을 검색할 수 있는 방법과 다중 모드 화면을 제공한다. 실험 결과에 따르면 본 시스템은 학생들의 댄스 스킬을 주어진 시간 안에 향상시킬 수 있다.