본 연구는 고령화시대에 따라 한국의 장애인 증가로 인한 전동휠체어의 수요가 증가함에 따라, 시뮬레이션을 이용한 접이식 전동휠체어에 대해 기술하였다. 기존의 모터가 들어있는 전동휠체어를 보호자가 환자와 함께 탈 수 있는 구조로 설계 하였고 모터와 배터리를 분리하지 않고도 휠체어를 접을 수 있어 자동차트렁크나 작은 공간에 쉽게 넣을 수 있고 핸드카형식으로도 사용 할 수 있는 접이식 휠체어를 제안하였다. 또한 환자의 편리성을 위해 휠체어 디자인을 외산에 비해 경제적인 가격으로 개선했고 갑작스러운 가속이나 급정지에도 적절히 제어될 수 있도록 설계하였다.
이 연구는 고령화 시대에 맞게 한국의 장애인 증가로 인한 휠체어 사용의 증가를 이야기한다. 기존의 모터가 들어있는 전동휠체어를 보호자가 환자와 함께 탈 수 있게끔 하였고 모터와 배터리를 분해하지 않고도 휠체어를 접을 수 있어 자동차트렁크나 작은 공간에 쉽게 넣을 수 있고 핸드카형식으로도 사용할 수 있는 접이식 휠체어바디를 설계했다. 설계한 휠체어 바디는 Solidworks를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션은 인장응력, 변형률, 피로해석으로 나뉘어 휠체어가 튼튼하게 설계하였다. 또한 환자를 위한 휠체어 디자인을 개선했고 갑작스러운 가속이나 급정지에도 잘 제어되게끔 설계하였다.
Purpose: Although numerous research has covered content on trends in the adoption and use of wearable devices, their uses across several sectors such as healthcare, gaming, and fashion, there seems to be a considerable paucity with regard to empirical research focusing on the solutions for factors that undermine the effectiveness of wearable devices in healthcare. The present research aims to highlight what has been covered on wearable devices in healthcare while highlighting the limitations for future research. Research design, data, and methodology -The present authors conducted one of the most famous qualitative literature approach which has been called as PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis) statement. The selecting criteria for eligible prior studies was estimated by whether studies are suitable for the current research, identifying they are peer-reviewed and issued by notable publishers between 2017 and 2022. Result - Our results indicated that (1) Increasing the Affordability and User Education on Wearable Devices in Healthcare (2) Tackling the Technological Issues in Wearable Devices to Promote Healthcare Delivery (3) Solving Security and Privacy Issues Associated with Wearable Devices (4) Promoting Standards and Appropriate Regulations for Wearable Devices. Conclusion - To add, resolving the technological issues associated with wearable devices in healthcare will ensure that the new devices in the market will have longer battery life, multiple functions, and enhanced accuracy, thus ensuring that patients receive better care. Necessary interventions are taken on time to avoid any deleterious consequences such as proliferating mortality rates among the different patient groups.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제13권1호
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pp.674-690
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2021
This study proposes a hybrid marine power system combining dual-fuel generators, a fuel cell, and Vanadium Redox Flow Batteries (VRFB). Rigorous verification and validation of the dynamic modelling and integration of the system are conducted. A case study for the application of the hybrid propulsion system to a passenger ship is conducted to examine its time-variant behaviour. A comprehensive model of the reversible and irreversible capacity degradation of the VRFB stack unit is proposed and validated. The capacity retention of the VRFB stack is simulated by being integrated within the hybrid propulsion system. Reversible degradation of the VRFB stack is precisely predicted and rehabilitated based on the predefined operational schedule, while the irreversible portion is retained until the affected components are replaced. Consequently, the advantages of the VRFB system as an on-board ESS are demonstrated through the application of a hybrid propulsion system for liner shipping with fixed routes.
Tae Hyeon Kim;Sang Hyeong Kim;Sung Su Park;Min Su Kang;Sung Soo Kim;Hyun-seung Kim;Goojin Jeong
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제14권4호
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pp.369-376
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2023
The quick-charging performance of SiO electrodes is evaluated with a focus on solid electrolyte interphase (SEI)-reinforcing effects. The study reveals that the incorporation of fluoroethylene carbonate (FEC) into the SiO electrode significantly reduced the electrode fatigue, which is from the the viscoelastic properties of the FEC-derived SEI film. The impact of FEC is attributed to its ability to minimize the mechanical failure of the electrode caused by additional electrolyte decomposition. This beneficial outcome arises from volumetric stain-tolerant characteristics of the FEC-derived SEI film, which limited exposure of the bare SiO surface during 0.5 C-rate cycling. Notably, FEC greatly improves Li deposition during quick-charge cycles following aging at 0.5 C-rate cycling due to its ability to maintain a strong electrical connection between active materials and the current collector, even after extended cycling. Given these findings, we assert that mitigating SEI layer deterioration, which compromises the electrode structure, is vital. Hence, enhancing the interfacial attributes of the SiO electrode becomes crucial for maintaining kinetic efficiency of battery system.
전기자동차와 신재생에너지에 관한 관심이 높아지면서 건설장비 산업분야에서도 리튬이온 배터리를 접목하려는 요구가 높아지고 있다. 건설중장비는 건설 현장의 다양한 작업으로 인해 전류 용량의 감소가 급속히 진행되기 때문에 SOC(State of Charge) 및 SOH(State of Health) 같은 배터리의 상태를 더욱 정확하게 추정할 필요가 있다. 본 논문에서는 SOC와 SOH를 동시에 추정이 가능한 적응제어 기법 기반 이중확장칼만필터(Dual Extended Kalman Filter, DEKF) 알고리즘을 이용하여 실제 측정데이터와의 오차를 비교하였다. 배터리 충전 상태 예측을 위해 배터리 셀을 완전 충전 후 0.2C-rate조건에서 SOC 5% 간격으로 OCV를 측정하였고, 배터리의 열화를 판단할 수 있는 건전성 지표 확보를 위해 다양한 C-rate(0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5C rate) 조건에서 50 Cycle 동안 노화 실험을 수행하였다. DEKF를 이용한 SOC 및 SOH 추정 오차는 C-rate이 커질수록 커지는 경향을 보였으며 특히 SOC 추정결과, 0.2, 0.5 및 1C-rate에서 6%이하로 나타남을 확인하였다. 또한 SOH 추정 결과는 0.2 와 0.3C-rate에서 각각 최대오차 1.0% 및 1.3% 이내로 좋은 성능을 보이는 것으로 확인하였다. 다만, C-rate가 0.5C-rate에서 1.5C-rate으로 증가함에 따라 추정오차도 1.5%에서 2%로 다소 증가하는 것을 확인할 수 있었으나, 모든 C-rate 조건에서 DEKF를 사용한 SOH의 추정 성능은 약 2% 이내인 것으로 나타났다.
본 연구는 여성노인을 대상으로 라인댄스와 저항성운동을 적용한 복합운동프로그램이 신체수행능력, 골밀도 및 부갑상선호르몬에 미치는 영향을 구명하기 위하여, 만65세~75세 여성노인을 대상으로 운동군 11명, 대조군 11명으로 분류하여 회당 60분씩 주 2회 라인댄스, 1회 저항성운동을 12주간 실시하였다. 운동 수행강도는 운동자각도(RPE)를 이용하여 '가볍다'에서 '약간 힘들다' 정도인 11~14 사이를 유지하였다. 라인댄스와 저항성운동 전 후에 측정한 자료의 그룹 내 차이 비교를 위해 대응표본 T검정, 그룹 간 차이는 운동 전 후의 변화량을 산출하여 독립표본 T검정을 실시하였고, 측정변인들에 대한 그룹 및 시기간 상호작용을 검증하기 위해 이원배치 반복측정 분산분석으로 하였으며, 각 항목별 통계적 유의수준은 .05로 설정하였다. 그 결과, 운동군이 신체수행능력 중 균형(p<.05), 보행속도(p<.01), 의자에서 일어서기(p<.001), SPPB 종합점수(p<.001)가 증가하였으며, 골밀도는 요추(L2~L4)골밀도에서 운동군이 유의하게 증가하였고(p<.05), T-score점수는 운동군이 유의한 증가를 보였으나(p<.01), 대조군은 유의한 차이가 나타나지 않았다. PTH수준은 운동군이 유의하게 감소하였고(p<.05), 대조군은 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과 규칙적이고 지속적인 신체활동은 여성노인의 신체수행능력, 골밀도 및 부갑상선 호르몬의 변화에 긍정적인 영향을 미친 것으로 사료된다.
Due to aging of the rural and mountain populations the labor force is reduced. However work intensity continues to increase, thus, there is a need to improve the current effectiveness of forest operations. This study compared and analyzed the Operation productivity and efficiency of planting containerized seedlings using a battery-powered planting auger and a mattock. Growth was also investigated by looking into the initial growth increments in the planted seedlings. Tasks were investigated by analyzing the process and operation time needed to plant 1 containerized seedling using a planting auger and a mattock. The time spent on the various elements of the planting process was measured with a stopwatch but observations were done continuously. Result of the study shows that with the use of a lightweight planting auger the average time spent to plant a containerized seedling is 18.61 seconds while with the use of a mattock it took an average of 26.96 seconds which clearly demonstrates that the planting auger is more efficient in terms of working hours. Working intensity was also analyzed with the use of a portable heart rate monitor (Polar V800). The average increase in heart rate and work intensity index were analyzed for one planting cycle. It was observed that when using the lightweight planting auger, there was a 46.51% increase in the average heart rate while a 74.67% increase in heart rate when the mattock was used which shows that there is a significant increase in heart rate when mattock is used. In addition, work intensity index was observed to be 29.95% and 47.83% when the planting auger and mattock were used respectively. With the continuous use, work intensity index is significantly higher with the use of the mattock as compared to that of the lightweight planting auger. There were no significant differences on the growth increment of seedlings planted using the different tools until a year after planting, however differences in growth increment were observed after a year. A difference of 15.1 cm in height and 3.41 mm in diameter was observed which shows that the use of lightweight planting auger is excellent for planting containerized seedlings.
ESS(energy storage system)는 재생에너지 자원의 증가 등의 영향에 따라 최근 다양한 분야에서 중요한 전력원으로 자리 잡고 있다. ESS는 사용에 따라 가용 용량이 지속적으로 감소하므로 잔존수명을 관리하는 것이 중요하다. 잔존수명의 추정을 위하여 주기적으로 점검자가 확인하는 방식이 사용될 수도 있으나, 관리시스템을 통하여 자동으로 모니터링되고 관리되는 것이 일반적이다. ESS 사업자 관점에서 정확도 높은 상태추정은 경제적, 효율적 운용을 위하여 중요하다. 잔존수명추정 모델은 운영에 따른 사이클 노후화와 기간 경과에 따른 캘린더 노후화를 고려하여 구성되며 복잡한 수학적 연산을 필요로 한다. ESS에 탑재되는 저비용 저성능의 프로세서에 잔존수명 추정모델의 적용을 위해서는 모델의 적절한 경량화 방안이 요구된다. 본 논문에서는 낮은 수준의 프로세서에서 연산이 용이하도록 ESS 잔존수명예측 모델을 경량화하였다. 시뮬레이션 평가 결과 ESS 잔존수명 추정 기준모델과 제안하는 모델간 오차는 1% 이내로 나타났다. 또한, 제안된 모델의 성능개선 효과 검증을 위하여 ATmega328을 기반으로 비교 평가를 수행하였을 때, 76.8~78.3%의 컴퓨팅 시간 단축을 확인하였다.
버네사이트(birnessite, $7{\AA}$ manganate, ${\delta}-MnO_2$)는 망간단괴를 구성하는 주요한 광물이다. 버네사이트는 또한 이온교환제와 배터리 재충전 물질로서 사용될 수 있기 때문에 다양한 합성법이 연구되고 있다. 그러나 버네사이트는 화학양론적으로 성립하지 않는 화학조성을 가지기 때문에 합성 시 단일 상을 수득하기에는 어려움이 존재한다. 버네사이트 합성과정 중에서 중간생성물로 페이크네타이트(${\beta}-MnOOH$)가 나타나는데, 본 연구에서는 이 중간생성물이 버네사이트로 상전이 하는 특성 차이를 XRD와 SEM 결과를 통해 비교하였다. 이번 연구에서는 기존에 연구된 합성 방법 중에서 산화-환원(redox)반응을 기작으로 하는 Feng et al. (2004)와 Luo et al. (1998) 두 방법을 이용하였다. Feng et al. (2004) 방법으로는 $27^{\circ}C$에서 60일, Luo et al. (1998) 방법으로는 $60^{\circ}C$에서 3일 에이징 한 시료에서 단일 상의 버네사이트를 수득할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 두 시료의 상전이 특성은 $Mg^{2+}$ 도핑여부에 따라 차이가 나타나는 것으로 판단되며 $Mg^{2+}$ 도핑된 Luo et al. (1998) 방법으로 합성된 버네사이트의 경우 페이크네타이트 상전이 속도가 느리게 나타났고 고온에서 거의 단일 상 버네사이트를 확인할 수 있었으며 결정 표면 및 형태 또한 두 방법 간의 차이를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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