• 한국운동역학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2007

Walking is not only an essential component of the human mobility, but also is a good exercise. Inability to walk freely can reduce an individual's quality of life and independence substantially. Being a relatively low impact activity, walking is particularly good for the elderly and research has shown that regular walking in the elderly reduces the chance of fall-related injuries and mental diseases as well. In spite of the documented benefits of regular walking, it is still difficult to walk without the aid of assistive devices for the frail elderly who have lower extremity problems. Assistive walking devices(AWD), such as crutches, canes, hiking-poles, T-Poles and walkers, are often prescribed to the elderly to make their walking be safe and efficient. Many researchers have demonstrated the effects of AWDs such as reducing lower extremity loading, improved dynamic/gait stability, yet, no study has been done for gait pattern when the elderly gait with AWDs. Therefore, the purpose of this study was to examine whether T-Poles, one of the AWDs, change the elderly gait pattern. Eight community-dwelling female elderly participated in this study. Laboratory kinematics during walking with T-Poles(PW) and with out T-Poles(NPW) was assessed. PW showed significant increase in step width, stride length, gait velocity and decrease in swing time. No significances were found in lower body joint angles but meaningful trend and pattern were found. Maybe the reason was due to the participants. Our participants were healthy enough so that the effect of T-Poles was minimum. PW also showed typical gait phases which are no single support phase during a gait cycle. It indicates that walking with T-Poles may guarantee safe and confident walking to the frail elderly.

• 대한물리의학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.133-139
• /
• 2016

PURPOSE: The purpose of this study is to examine the impact of balance training on a three-dimensional balance trainer that provides the up-and-down vertical movement of the knee joint and left-and-right horizontal movement, along with visual feedback on the functional ability of children with spastic cerebral palsy (CPs). METHODS: 8 CPs participated in this study. The experiment was implemented for 40 minutes, three times a week for a total of six weeks. The subjects received general physiotherapy for 15 minutes in each session focused on balance and walking, as based on the neuro-developmental treatment theory. Balance training was performed for 20 minutes on a three-dimensional balance trainer where knee joint movement providing visual feedback is applied. The evaluations were conducted before and after the test, and posture sway was measured using 10 Meter Walking Test (10MWT), Timed Up & Go Test (TUG), and the Good Balance System to evaluate the functional ability and balance of the subjects RESULTS: 10MWT was not statistically significant (p>.05). On the contrary, TUG and postural sway indicate static balance showed a statistically significant decrease (p<.05). In a static balance test using the Good Balance System, the average moving speed statistically significantly decreased in the AP and ML directions (p<.05), and the mean velocity moment also significantly decreased (p<.05). CONCLUSION: These findings suggested that balance training using the three-dimensional balance trainer, with the features of visual feedback and up-and-down knee joint movement effects on increasing dynamic and static balance.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제77권2호
• /
• pp.197-215
• /
• 2021

Under a severe environment of multiple hazards such as earthquakes and winds, the life-cycle performance of engineering structures may inevitably be deteriorated due to the fatigue effect caused by long-term exposure to wind loads, which would further increase the structural vulnerability to earthquakes. This paper presents a framework for evaluating the lifetime structural seismic performance under the effect of wind-induced fatigue considering different sources of uncertainties. The seismic behavior of a high-rise steel-concrete composite frame with buckling-restrained braces (FBRB) during its service life is systematically investigated using the proposed approach. Recorded field data for the wind hazard of Fuzhou, Fujian Province of China from Jan. 1, 1980 to Mar. 31, 2019 is collected, based on which the distribution of wind velocity is constructed by the Gumbel model after comparisons. The OpenSees platform is employed to establish the numerical model of the FBRB and conduct subsequent numerical computations. Allowed for the uncertainties caused by the wind generation and structural modeling, the final annual fatigue damage takes the average of 50 groups of simulations. The lifetime structural performance assessments, including static pushover analyses, nonlinear dynamic time history analyses and fragility analyses, are conducted on the time-dependent finite element (FE) models which are modified in lines with the material deterioration models. The results indicate that the structural performance tends to degrade over time under the effect of fatigue, while the influencing degree of fatigue varies with the duration time of fatigue process and seismic intensity. The impact of wind-induced fatigue on structural responses and fragilities are explicitly quantified and discussed in details.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.55-64
• /
• 2017

본 연구에서는 전국 단위의 방치되어 있는 대나무 임분을 대상으로 GIS를 이용하여 분포 유형구분 및 확산 특성을 평가하였다. 대나무 분포 유형은 확산형, 관리형, 혼합형, 쇠퇴형, 분리형 순으로 분류되었다. 이 중 대표적인 확산 특성을 보이고 있는 대나무 임분을 대상으로 1980년~2010년 30년간 공간 시뮬레이션 한 결과, 사천지역의 죽종혼효 임분은 확산면적 2.5ha, 확산속도 0.08ha/yr, 확산거리 1.1m/yr로 나타났다. 거제지역의 죽순대 임분은 확산면적 1.9ha, 확산속도 0.06ha/yr, 확산거리 0.9m/yr로 나타났으며, 계곡, 능선을 따라 확산 이동하는 특성을 보이는 것으로 나타났다. 향후 본 결과는 대나무 확산 방지 기술 개발에 필요한 기초적인 자료로 활용될 수 있으며, 대나무 자원의 관리 기반을 구축하는데 기여할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제33권3호
• /
• pp.171-178
• /
• 2020

본 연구에서는 다물체 페리다이나믹 해석 코드의 MPI-OpenMP 혼합 병렬화를 수행하였다. 페리다이나믹 해석 모델은 복잡한 동적파괴 거동 및 불연속 특성을 모사하는데 적합하지만, 비국부 영역을 통한 절점 간 상호작용을 계산하기 때문에 유한요소 모델에 비해 계산 시간이 많이 소요된다. 또한 다중적층구조물의 다물체 페리다이나믹 해석에서 추가된 비국부 접촉 모델과 가상 층간 결합 모델을 통한 여러 물체 간 상호작용으로 계산 부담이 증가한다. 더불어 고속 충돌 파괴와 같은 복잡한 동적 파괴 거동 해석을 위해 세밀한 절점 간격과 작은 시간 간격이 요구되기 때문에 코드 최적화와 병렬화를 통한 고성능 해석 코드 개발이 필수적이다. 해석 코드는 Intel Fortran MPI compiler와 OpenMP를 사용하여 개발되었으며, 한국과학기술정보원(KISTI)의 슈퍼컴퓨팅센터 누리온(Nurion)으로 실행되었다. 다물체 해석 코드를 최적화하기 위한 핵심 요소들을 분석하고, 모델 의존성 발생 서브루틴 분석 및 프로세스 통신 데이터 분별을 통해 MPI-OpenMP 혼합 병렬 처리 구조를 적용하였다. 다물체 충돌 파괴 현상 시뮬레이션을 통해 개발된 병렬 처리 코드의 성능을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권8호
• /
• pp.4068-4076
• /
• 2013

열차가 주행할 때 발생하는 차륜-레일 상호작용력은 열차의 주행속도, 차량축중과 선형조건(곡선반경, 캔트) 등 여러 변수의 영향을 받는다. 구조물의 안정성을 확보하기 위해서는 증속이전에 각 변수별로 구조물에 대한 영향 평가가 필요하다. 최근 차세대고속철도사업으로 국내에서 개발된 HEMU 430-X는 지난 2013년 3월, 경부 2단계구간에서 최고 421.4km/h의 속도를 달성한 바 있다. 향후 호남고속선 Test-Bed 구간(오송기점 K.P 100-128km)에서 추가적인 증속주행시험을 하는 경우 동적효과 증가로 인한 동적하중증가와 원심하중에 의한 외측레일에 대한 궤도작용력에 대한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 HEMU열차의 추진력, 실측주행저항과 호남고속선의 선로선형을 고려하여 TPS 분석을 수행하여 선로에서의 속도변화를 계산하였다. 그리고 HEMU 열차주행시 곡선구간에서의 원심하중과 충격계수를 고려한 궤도부담력을 평가하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제18권3호
• /
• pp.77-86
• /
• 2010

본 연구에서는 간접흡입식 풍력선별기의 모델에 대하여 폐기물의 선별특성을 전산유체역학적인 방법으로 고찰하여 폐기물 모델에 대한 적정한 항력계수 및 흡입풍속에 대한 결과를 얻었다. 개발중인 풍력선별기는 송풍기를 설치하여 공기를 사이클론 후단에서 흡입하는 방식으로 선별 폐기물이 송풍기 회전차를 통과하지 않는 특징이 있으며, 흡입구의 특성 및 배관의 압력손실이 선별효율에 큰 영향을 미칠 수 있다. 풍력선별기를 이용한 폐기물을 선별하기 위해서는 폐기물의 공기역학적 특성에 대한 사전연구가 필수적이다. 비닐의 경우 약 0.8~1.0 내외의 항력계수를 적용하는 것이 타당하며, 캔은 압축여부에 따라 차이가 있으나 0.2~0.7의 범위에 있다. 풍력선별기의 흡입유속에 따른 선별효율은 약 25~26 m/s의 흡입유속에서 가장 높은 효율을 얻었다. 흡입구의 형상, 이송덕트의 배관방법에 따라 압력손실이 발생하여 흡입유속이 변화하므로 표준화를 통해 적절한 설계가 가능하도록 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.243-252
• /
• 2016

In cases of water pollution accidents, accurate prediction for arrival time and concentration of contaminants in a river is essential to take proper measures and minimize their impact on downstream water intake facilities. It is critical to fully understand the behavior characteristics of contaminants on river surface, especially in case of oil spill accidents. Therefore, in this study, the effects of main parameters of advection and diffusion of contaminants were analyzed and validated by comparing the results of Lagrangian particle tracking (LPT) simulation of Environmental Fluid Dynamic Code (EFDC) model with those of Global Position System (GPS)-equipped drifter experiment. Prevention scenario modeling was accomplished by taking cases of movable weir operation into account. The simulated water level and flow velocity fluctuations agreed well with observations. There was no significant difference in the speed of surface particle movement between 5 and 10 layer modeling. Therefore, 5 layer modeling could be chosen to reduce computational time. It was found that full three dimensional modeling simulated wind effects on surface particle movements more sensitively than depth-averaged two dimensional modeling. The diffusion range of particles was linearly proportional to horizontal diffusivity by sensitivity analysis. Horizontal diffusivity estimated from the results of GPS-equipped drifter experiment was 0.096 m²/sec, which was considered to be valid for applying the LPT module in this area. Finally, the scenario analysis results showed that particle movements could be stagnant when discharge from the upstream weir was reduced, implying the possibility of securing time for mitigation actions such as oil boom installation and wiping oil contaminants. The outcomes of this study can help improve the prediction accuracy of particle tracking simulation to establish the most suitable mitigation plan considering the combination of movable weir operation.

• 한국산림과학회지
• /
• 제107권1호
• /
• pp.59-70
• /
• 2018

본 연구는 도시생활권의 특성을 고려한 재해예방용 사방댐을 개발하고, 현장에서의 활용성을 검토하기 위하여 안정성 및 기능성을 평가하는 것을 목적으로 하고 있다. 필러와 바닥스크린을 활용한 토석류 방재댐과 수제를 활용한 토석류 제어댐 등 복합형 사방댐 2종을 개발하였고, 각 구조물의 정적(활동, 전도, 지지) 및 동적(부재력) 안정성을 검토하였다. 그 결과, 각 검토항목별로 충격력에 대한 안정성에 미달하는 경우도 일부 나타났으나, 대부분 항목에서 기준 안전율을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 개발된 사방댐을 토대로 축소모형을 제작하여 수로실험을 실시한 결과, 사방댐을 설치하지 않은 대조구에 비교하여 유하물의 퇴적범위와 퇴적속도를 감소시켰고, 포착율은 평균적으로 3.5배 증가하는 것으로 나타났다. 추후 수행될 다양한 조건에서의 수로실험 결과를 바탕으로 개발된 도시생활권형 사방댐의 기능을 보다 정량적으로 구체화 할 수 있다면, 이를 도시생활권에 활용하여 산지토사재해 피해를 효과적으로 저감할 수 있을 것으로 기대되었다.