• 제목/요약/키워드: fatigue lift

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하반신 마비환자의 FES 독립보행을 위한 근육 강화 프로그램 (FES Exercise Program for Independent Paraplegic Walking)

  • 강선화;강곤;최현주;김종문;정순열;정진상
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.69-80
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    • 1998
  • 본 연구에서는 엑서사이즈 프로그램이 FES를 이용한 하반신 마비환자의 일어서기 및 보행에 미치는 영향을 고찰하였으며, 또한 주요 다리근육들의 전기자극에 대한 수축특성과 피로특성에 주안점을 두었다. 정상인 10명과 완전 하반신 마비환자 4명의 대퇴사두근에 연속적 혹은 간헐적으로 전기자극을 가하였고, 자극주파수는 20Hz와 80Hz로 하였다. 또 근육의 길이에 따른 피로현상을 살펴보기 위하여 무릎의 각도를 90$^{\circ}$와 150$^{\circ}$로 각각 고정한 뒤 무릎신근 토크를 측정하였다. 그 결과를 바탕으로 남자 하반신 마비환자의 대퇴사두근과 장딴지근에 지난 2년간 FES엑서사이즈를 시행하였다. 무릎신근의 근력이 체중을 지지하기에 충분하다고 판단되었을 때 FES 일어서기를 시작하였으며, 자세교환 연습을 거친 뒤 평행봉 혹은 워커를 잡고 정전압 자극기와 표면전극을 사용한 4 또는 6채널 자극으로 보행하도록 하였다. 마비된 근육은 정상인과는 반대로 최적길이 부근에서 상대적으로 급격한 피로를 나타내었고, 저주와 자극과 간헐 자극이 피로를 지연시키는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험에 참가한 환자는 FES 엑서사이즈 프로그램을 실시한 결과, 근력이 초기의 10배 정도로 증가하였고, 피로지수는 초기의 절반 정도로 감소하였으며, 엑서사이즈 횟수를 매주 6일에서 7일로 바꾼 후 근력이 눈에 띄게 향상되었다. 환자 자신의 잔존능력도 향상되어 양쪽 무릎을 10cm정도 들어올릴 수 있게 됨으로써 보행시 스윙 단계에서 이 능력을 최대한 활용할 수 있었다. 현재 환자는 워커를 잡고 스스로 자극기의 스위치를 조작하면서 4채널 자극에 의하여 10m/min의 속도로 최대 약 2분 40초의 보행이 가능하다.

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Lock-in 영역에서 원형실린더의 와류유기진동 전산해석 (Numerical Analysis of Vortex Induced Vibration of Circular Cylinder in Lock-in Regime)

  • 이승수;황규관;손현아;정동호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.9-18
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    • 2016
  • 고층빌딩이나 해양 라이저와 같은 세장 구조물은 구조시스템의 동적 불안정의 주요 원인인 와류유기진동(vortex-induced vibration, VIV)에 의한 동하중에 매우 취약하다. 와류유기진동이 라이저의 고유진동수 영역에서 발생하는 경우 Lock-in현상으로 피로파괴의 우려가 있다. 본 논문에서는 Lock-in 영역에서 구조물과 유동의 동적거동에 대한 수치해석을 다루었으며, 유동조건 변화에도 불구하고 공진 주파수가 유지되는 현상에 대해 분석하였으며, 유입유동에 대해 수직방향으로 자유진동하는 1자유도의 2차원 원형실린더 단면에 대한 비정상 층류를 가정하였다. 각 시간 단계에서 물체의 움직임을 고려하여 유동장 격자를 재생성하며 비정상 유동과 물체의 운동에 대한 지배방정식을 순차적으로 수치해석하여 유체-구조 연성해석을 수행하였다. 결과는 선행연구와 잘 일치함을 보여주었고, Lock-in 현상에 대한 특성을 잘 나타내었다. Lock-in 영역에서는 양력뿐만 아니라 항력도 크게 증가함을 보여주었으며, 실린더의 수직변위는 직경의 20%까지 이름을 나타내었다. 양력과 수직변위의 상관분석을 통해 실린더가 Lock-in 영역에서 양력과 수직변위의 위상차가 동기로부터 반동기로 천이함을 확인하였으며, 이러한 변화가 Lock-in 영역에서 나타나는 공진거동의 원인이 되는 것으로 판된되었다.

BWIM 시스템을 사용한 사장교의 차량하중 분석 (Vehicle Load Analysis using Bridge-Weigh-in-Motion System in a Cable Stayed Bridge)

  • 박민석;이정휘;김성곤;조병완
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 본 논문에서는 교량 모니터링 시스템의 일부분으로 서해대교에 설치된 교량 하중측정 시스템(BWIM system)으로부터 획득한 신호를 분석하여 통행차량의 정보를 추출하기 위한 알고리즘의 개발과정과 이를 위해 수행한 현장 차량주행시험에 대하여 기술하였다. 개발된 BWIM 시스템은 포장층에 매설하는 축감지기가 없는 형태로, 바닥판과 가로보에 설치된 변형률계로부터 측정한 시간이력 변형률신호만을 이용하였다. 이들 측정신호로부터 추출하고자 하는 차량의 정보는 통과차로, 통과속도, 차 축수 및 총 중량이며, 이들 정보의 추출을 위해 패턴인식기법의 일종인 인공신경망(Aritificial Neural Network, ANN) 기법을 사용하였다. 현장 차량주행시험을 통하여 기지차량 및 미지차량 통행시의 BWIM 응답 데이터를 측정하였으며, 이들 실측데이터를 사용하여 인공신경망의 학습 및 성능검증을 수행하였다. 개발된 기법을 사용하여 추출되는 차량의 정보들은 현재의 교량상태 및 피로수명 평가시 활용될 수 있을 것이며, 향후 설계트럭 하중모델의 개정시 기초자료로도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

유동 박리를 지연시키기 위한 합성제트 구동기 연구 (Experimental Study on Synthetic Jet Actuators for Separation Delay)

  • 권오현;변선우;노진호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.10-17
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    • 2018
  • 풍력발전기의 효율을 증가시키기 위하여 피치제어가 주로 사용되어 왔으나 피로파괴와 효율의 감소를 일으키는 날개의 국부적인 유동을 제어할 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 풍력발전기 블레이드에 합성제트 구동기 모듈을 설치하여 국부 유동을 제어하고 날개의 공력성능을 향상시키고자 한다. 합성제트 구동기는 작은 구멍을 통해 유체를 흡입/분출하여 유동 박리를 지연시켜 공력성능을 향상시킨다. 압전디스크를 사용하여 탈부착이 가능한 합성제트 구동기 모듈을 제작하고 풍동실험을 통해 오리피스 형상과 합성제트 속도에 따른 공력성능을 측정하였다. 직사각형 오리피스 형상을 사용하고 합성제트 속도가 커질수록 날개의 항력이 감소하고 양력이 증가하는 것을 확인하였다.

한국인의 음성질환이 삶의 질에 미치는 영향 (The Effect of Voice Disorders on Quality of Life(QOL) in the Korean)

  • 송윤경;심현섭;권기환;이경철;이용배;진성민
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.51-60
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    • 2000
  • Background and Objectives : Quality of life(QOL) is a construct representing physical, mental and social well-being. QOL has been used as a device for measuring the severity of health-related condition and treatment outcomes. As the social welfare system develops, the attention to QOL increases as well. The aims of this study was to examine whether the patients with voice disorder perceived significantly more the effects of voice disorder on QOL than nonpatient group did and if any, identify the sociodemographic risk factors influencing QOL of patients. Materials and Methods : This study asked 113 adults with voice disorders who were enrolled in Voice Clinic in the Department of Otolaryngology, Kangbuk Samsung Hospital between lune 1998 and January 1999 and 111 nonpatients to complete a questionnaire designed to elicit information about the effete of voice disorders on quality of lift. The questionnaire included items concerning sociodemographic areas, voice symptoms, job, effects of voice disorders on QOL domains(work, social, psychological, physical, and communication areas), potential risk factors to exposures, familial and medical history of voice disorders. Results : The sociodemographic characteristics of the patient group are as follows : (1) 75.2% of total patient group were female and the rest were male. (2) Age of total patient group ranged from 20 to 65 years. Hoarseness was the most commonly reported complaints, followed by complaints of high note difficulties during singing and voice fatigue. The patient group perceived effects of voice disorders on the areas of work, social, psychological, physical and communication more adversely than the comparison group did (p<0.05). QOL impairments were evaluated as a function of age, gender, education, and income, controlling other independent effects. The results were that (1) age was significantly associated with work problems and (2) gender and income were significantly associated with psychological problems. Conclusions : The findings indicated that the patients with voice disorders would perceive markedly adverse effect on all QOL domains, that is, work, social, psychological, physical, communicational areas. Therefore, the results of study suggest that lurker investigations about the nature of voice disorders, the prevention, treatment, and coping strategies are needed in the future.

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The Comparison of Muscle Activation of Waist and Lower Limb during Lifting an Object from Floor according to Foot Position in Twenties Wearing a Skirt

  • Lee, Han-Suk;Kim, Joon-Ho;Park, Jung-So;Park, Sun-Wook
    • 대한물리의학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.243-248
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    • 2014
  • PURPOSE: This study was aim to the change of muscle activities of lower extremity and waist during lifting a small object on the floor according to different foot position of women in their twenties wearing a skirt. METHODS: 9 women in their twenties wearing a skirt were selected and were measured the muscle activities of medial gastrocnemius (MG), tibialis anterior (TA), vastus lateralis (VL) and iliocostalis (IC) when they lifted a small object on the floor. The two different foot position employed were "both feet posed straight side by side" (condition 1) and "both feet posed diagonally to 45 degree" (condition 2) used. The order of feet position was selected randomly and the subject took a rest for 30 min between tests to prevent muscle fatigue. We calculated the mean and standard deviation of muscle activities and used Mann-Whitney U test to compare the difference between the two foot positions with SPSS(IBM Korea) RESULTS: The muscle activity of condition 2 was greater than that of condition 1 in right side of TA, VL, and IC and left side of TA, VL, MG and IC. The right side of TA, VL and left side VL were significant difference between condition 1 and condition 2(p<.05). CONCLUSION: We suggest "both feet posed straight side by side" position is better if a woman wearing a skirt lift the small object and it will help prevent the low back and lower limb problems in the future.

LPG용기의 강도 안전성에 관한 유한요소해석 (FEM Analysis on the Strength Safety of a LPG Cylinder)

  • 김청균;정남인
    • 한국가스학회지
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    • 제11권2호통권35호
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    • pp.55-59
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    • 2007
  • 본 논문은 평판강재를 소성적으로 가공하고, 이것을 용접으로 연결하여 제작한 LPG 용기에 대한 강도 안전성을 고찰하고자 한다. 용기의 강도 안전성은 유한요소해석법을 사용하여 LPG 용기 구조물에서 발생되는 응력분포를 해석함으로써 안전성에 대한 결과를 얻을 수 있다. FEM 해석결과에 의하면, 내압시험을 위한 가스압력 $31kg/cm^2$은 LPG 용기의 상부경판의 프레스 가공 부근에서 국부적인 집중응력이 발생하고, 여기서 발생된 최대응력은 용기 소재의 항복강도를 넘어서는 것으로 나타났다. 따라서 현재의 내압시험 검사방법은 압력용기의 피로손상을 증가시키고 수명을 단축하는 원인으로 작용할 수 있다는 결과를 보여주기 때문에 재검토되어야 하고, 빠른 시일에 개정되어야 할 것이다. 반면에 충전압력 $9kg/cm^2$와 기밀시험 압력 $18.6kg/cm^2$에 의한 용기의 충전과 검사기준에 대한 해석은 LPG 강재용기의 안전성이 비교적 높다는 결과를 제시하고 있다.

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실험계획법을 이용한 선박용 벨로우즈의 형상최적화에 관한 연구 (A study on the shape optimization of ship's bellows using DOE)

  • 김종필;김형준;김현수;조우석;제승봉
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.637-640
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    • 2005
  • The mechanical properties of bellows, such as the extensibility and the strength can be changed depending on the shape. For the shipbuilding material, it is favorable that the fatigue lift is long due to the elastic property and the reduction of thermal stress in piping system. Nowadays, the domestic production and design of bellows are based on the E.J.M.A Code. Therefore, the design standard is in need because of much errors and lack of detailed analysis. In this study, it is attempted to find out the optimal shape of U-type ship's bellows that is applied to design of experiment using the finite element method. The effective factors, mountain height, length, thickness, and number of mountains and the length of joint are considered and the proper values are chosen for the simulation. The number of mountains are increased, the volume increases above the standard volume and the stress obviously increases. In addition, the effect of the thickness of bellows on the stress is very large. Both of the volume and stress are decreasing at a certain lower value region.

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Comparison of Kinematics and Myoelectrical Activity during Deadlift, with and without Variable Banded Resistance, in Healthy, Trained Athletes

  • Everett B. Lohman;Mansoor Alameri;Fulden Cakir;Chih Chieh Chia;Maxine Shih;Owee Mulay;Kezia Marceline;Simran Jaisinghani;Gurinder Bains;Michael DeLeon;Noha Daher
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제13권1호
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    • pp.53-70
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    • 2024
  • Background: The conventional deadlift is a popular exercise for enhancing trunk, core, and lower extremity strength. However, its use in sports medicine is constrained by concerns of lumbar injuries, despite evidence supporting its safety and rehabilitative benefits. To optimize muscle activation using resistive bands in variable resistance therapy, we explored their feasibility in the deadlift. Design: Comparative experimental design Methods: Surface electromyography recorded muscle activity in the trunk and lower extremities during lifting, with normalization to the isometric Floor Lift using Maximal Voluntary Contraction. Kinematics were measured using inclinometer sensors to track hip and trunk sagittal plane angles. To prevent fatigue, each subject only used one of the three pairs of bands employed in the study. Results: Our study involved 45 healthy subjects (mean age: 30.4 ± 6.3 years) with similar baseline characteristics, except for years of lifting and strength-to-years-of-lifting ratio. Various resistance band groups exhibited significantly higher muscle activity than conventional deadlifts during different phases. The minimal resistance band group had notably higher muscle activity in the trunk, core, and lower extremity muscles, particularly in the end phase. The moderate resistance band group showed increased muscle activity in the mid-and end-phases. The maximum resistance band group demonstrated greater muscle activity in specific muscles during the early phase and overall higher activity in all trunk and lower extremity muscles in the mid and end phases of the deadlift (p<0.05). Conclusion: Our findings provide valuable insights into muscle activation with various resistance bands during deadlift exercise in clinical and gym settings. There appears to be a dose-response relationship between increased resistance bandwidth, external load, myoelectric activation, and range.