• 제목/요약/키워드: force control

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공압근육을 사용한 발목근력보조로봇의 개발 (Development of Ankle Power Assistive Robot using Pneumatic Muscle)

  • 김창순;김정엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권8호
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    • pp.771-782
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    • 2017
  • 본 논문은 노약자들의 발목근력보조를 위한 착용형 로봇에 대해서 서술하였다. 기존 착용형 로봇들은 보행 시 필요한 근력을 보조하기 위해 대부분 모터와 감속기를 사용하였다. 하지만 모터와 감속기의 조합은 무게가 무거울 뿐만 아니라 감속기 치차의 마찰때문에 실제 사람의 근육과 달리 강성과 토크를 동시에 제어하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 모터/감속기 조합보다 가볍고 안전하며 근력을 보조하는 힘을 충분히 발휘할 수 있는 Mckibben 공압 근육을 사용하였다. 발목의 피칭 모션에 이용되는 종아리 가자미근 및 앞정강근의 힘을 한 쌍의 공압 근육을 사용한 상극구동으로 보조하였으며, 상극구동제어를 위해 상극구동 모델 파라미터들을 실험적으로 도출하였다. 사용자의 보행의지를 판단하고자 발바닥에 부착된 압력변위센서로 압력과 압력중심위치를 측정하여 발바닥의 하중과 발목토크를 계산하였고, 이를 기반으로 공압 근육 관절의 강성과 토크를 동시에 제어하였다. 최종적으로, 트레드밀에서 근전도 신호를 측정하여 발목근력보조로봇의 성능을 실험적으로 입증하였다.

내진성능평가를 위한 비선형 직접스펙트럼법의 특성 (The Properties of a Nonlinear Direct Spectrum Method for Estimating the Seismic Performance)

  • 강병두;김재웅
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.65-73
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    • 2002
  • 성능에 기초한 설계법에서는 비선형 응답산정이 필수적이며, 이를 위한 방법으로는 비선형시각이력해석법, 비선형 정적해석법, 비선형 효과를 고려한 등가선형해석법 등이 있다. 일부 규준에서는 pushover곡선으로부터 작성한 성능스펙트럼과 선형 응답스펙트럼으로부터 작성한 요구스펙트럼으로 이루어진 능력스펙트럼법을 제안하고 있다. 이 방법은 개념적으로는 간단하나 반복과정이 요구되며, 부정확한 결과를 산출하는 경우가 많다. 이에 따라 시행착오적인 등가선형 스펙트럼대신 비선형스펙트럼을 사용하는 방법들에 대한 연구들이 진행되고 있다. 비선형 요구스펙트럼은 표준적 선형 설계스펙트럼으로부터 결정될 수 있으며, 이 방법은 등가선형의 경우보다는 계산과정이 대폭 줄어들기는 하나 아직도 다소의 연산과정이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 다자유도계의 구조물에 대한 pushover곡선으로부터 구조물의 진동주기와 항복강도를 구한 다음, 일련의 계산과정을 거치지 않고도, 직접적으로 비선형 최대응답을 구할 수 있는 비선형 직접스펙트럼법(NDSM)을 제시하극 집중질량계의 MDF(다자유도계) 모델에 대해 다양한 지진기록과 제하강성저하지수를 변수로 하여 NDSM의 적용성과 신뢰성을 평가하고자 한다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 1) 다자유도계 구조물에 대한 비선형 직접스펙트럼법에 의한 최대변위 응답은 비선형 시각이력해석법에 의한 응답과 거의 일치하므로 실용적인 방법으로 사료된다. 2) 비선형 직접스펙트럼법과 비선형 시각이력해석에 의해 산정된 죄상층 변위 결과를 비교하면, 항복후강성계수가 0.1, MAD(modal adaptive distribution)에 의한 수평정적하중분폰 그리고 제하강성저하지수가 0.2~O.3일 때 평균오차가 가장 줄어드는 것으로 나타났다.

파프리카와 매실 추출액을 첨가한 돈육포의 품질 특성 (Quality Characteristics of Pork Jerky Added with Capsicum annuum L. and Prunus mume Sieb. et Zucc. Extract)

  • 오종숙;박재남;김재훈;이주운;변명우;전순실
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.81-86
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    • 2007
  • 돈육포에 수용성 파프리카 추출액과 매실 추출액 첨가량을 달리하여 육포의 품질 특성을 살펴보았다. 관능검사 결과 돈육포 제조를 위한 파프리카 및 매실추출액의 최적 첨가량은 파프리카추출액 0.5%와 매실추출액 3.5%로 나타났다. 천연추출액 즉 파프리카추출액 0.5%와 매실추출액 3.5%를 첨가한 돈육포를 실온에서 70일 간 저장하면서 품질 특성을 평가한 결과, 파프리카 및 매실추출액은 제조 직후 및 저장기간 동안 아질산염과 유사한 발색효과를 나타내었으며 천연추출액 처리군에서 무처리군보다 지질산화가 억제되어 아질산염 대체 물질의 효과를 보였다. 조직감 및 관능평가에서 아질산염은 품질 개선 효과가 없었으나, 파프리카 및 매실 추출액은 육포의 연화도를 증진시키고, 풍미와 맛의 기호도를 개선하여 아질산염 처리보다 우수한 품질의 돈육포를 제조할 수 있었다.

공작기계의 4차 산업혁명에서 5축 절삭가공기 교육 중 AC축을 제어하는 2NC 헤드 가공상의 유한요소 해석으로 응력 및 변형에 관한 연구 (A Study on Stress and Deformation through Finite Element Analysis of 2NC Head Processing Controlling AC Axis during 5-Axis Cutting Machine Training in the 4th Industrial Revolution of Machine Tool System)

  • 이지웅
    • 실천공학교육논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.327-332
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    • 2021
  • 교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재 라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하고 전체 바디는 FCD450 (구상흑연주철) 사용하여 진행하였다. 이 두가지 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축 가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.

흑아프리카 전통 가족 제도의 특징 (Characteristics of the Traditional Family System in Black Africa)

  • 유재명
    • 비교문화연구
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    • 제45권
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    • pp.269-293
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    • 2016
  • 본 연구는 흑아프리카 전통사회에서 형성된 가족제도의 특징을 살펴보는 데 그 목적이 있다. 이를 위해서 우리는 흑아프리카 전통사회의 특징적 요소들, 혼인 풍습(일부다처제와 일처다부제), 부계 및 모계 사회의 모습 등 3가지 소주제를 택하였다. 우선, 우리는 흑아프리카의 전통 사회에서 가족 제도를 지탱하는 흑아프리카 사회의 특징적인 요소들로는 남녀 역할 구분, 토지 소유 및 운용, 혼인지참금, 가축의 사회적 가치 등을 분석하고 있다. 이 요소들은 가족 구성원을 확대하는 데 중요하게 이용되었다. 그 다음으로, 우리는 한편으로는 가족 구성원의 수를 늘리는 데 이용된 혼인 풍습, 다른 한편으로는 노동력의 관점에서 노동력 확보를 위한 혼인 풍습, 즉 일부다처제 및 일처다부제를 분석하였다. 흑아프리카 대부분의 전통사회는 일반적으로 일부다처제를 영위하였다. 예외적으로 바실렐레족과 바히마족은 일처다부제를 추종하였다. 흑아프리카 전통사회에서 일부다처제는 부계 혈족뿐 아니라 모계 혈족사회에서 모든 가족 구성원에게 행사했던 수장의 권위와 위엄을 보여주는 전통사회의 관습에 근거하고 있었다. 수장의 권위와 위엄은 가족 구성원의 수를 유지하고 확대하는 데, 즉 공동체를 공고히 유지하는 데 이용되었다. 마지막으로, 흑아프리카에서 대다수의 전통 사회는 부계 혈족을 따랐다. 반면에 모계 혈족은 일명 "모계 벨트"라는 지역에서 성행하였다. 모계 벨트란 반투족들이 거주하는 사바나 지역을 일컫는다. 즉, 대서양에 접하고 있는 앙골라 해안에서 인도양 연안의 탄자니아 및 모잠비크 해변에 이르는 지역을 말한다. 모계 혈족을 따르는 하위 종족으로는 콩고족, 쿠바족, 렐레족, 펜데족, 야카족 등이 있다. 흑아프리카 사회의 전통 가족 제도는 경제, 사회, 정치, 구성원의 공동체 정신 등을 바탕으로 발전하였고, 이는 종족의 번영과 안녕을 위한 선택의 결과였다.

금속 보강재와 채움재 특성에 따른 보강토교대의 인발거동 분석 연구 (Pullout Behavior of Mechanically Stabilized Earth Wall Abutment by Steel Reinforcement and Backfill Properties)

  • 김태수;이수양;남문석;한희수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.750-757
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    • 2018
  • 보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다.

검사건수에 따른 임상병리사의 인원편성에 관한 설문조사 분석 (Survey on the Relationship between the Number of Medical Technologists and the Medical Test Count)

  • 김정현;김대은;윤중수;이정수;박태화
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.93-104
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    • 2019
  • 본 연구는 국내의 진단검사의학과의 검사현황 및 인력배치현황과 검사 건수를 파악하기 위함이다. 지역별, 규모별 임상병리사를 대상으로 설문조사를 실시하여 최종 441부를 분석 자료로 사용하였다. 자료의 분석은 STATA (version 12.0)를 이용하여 Descriptive statistics analysis, Chi-square test, ANOVA test를 실시하였다. 병원 규모별 임상병리사 분포는 의원급 5.8명, 병원급 14.9명, 종합병원 25.8명, 대학병원 45.4명으로 나타났다. 부서별검사건수, 1인 1일 검사건수는 의원, 병원, 종합병원, 대학병원간의 유의한 차이가 있었다. 임상병리사의 1일 검사건수와 1일 적정 검사건수의 차이는 상급병원으로 갈수록 감소하는 것으로 나타났다. 정도관리는 상급병원의 부서별 정도관리 평균 시간은 2시간 이내로 나타났다. 급여만족도, 근무환경만족도, 검사성취도, 복지제도측면에서 의원, 병원급에서 불만족도 다수 차지하는 것으로 나타났다. 이는 선진국형 의료 수준에 맞는 신뢰성 있는 검사의 데이터를 제공하기 위해 임상 병리사의 근무환경에 따른 근무의 만족도와 임상검사의 정확도를 높이기 위해서라도 임상병리사의 처우개선에 초점을 맞추어야 할 것으로 사료된다.

국내 석회석 광산 수갱 굴착에 의한 통기효과 분석 연구 (A Study on the Ventilation Effects of the Shaft Development at a Local Limestone Mine)

  • 이창우;응우엔 반득;키로 록키 키부야;김창오
    • 터널과지하공간
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    • 제28권6호
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    • pp.609-619
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    • 2018
  • 주선풍기가 설치된 통기수갱이 굴착된 국내 석회석 광산에서 수행한 통기수갱의 통기효과 분석결과 자연통기 및 기계통기 효과가 뚜렷하게 나타났다. 수갱을 통하여 입기되는 자연통기량은 최대 $11.7m^3/s$이었으며 갱내 공기온도의 측정에 의하여 비교적 정확한 정량적 예측이 가능하였다. 선풍기 가동에 의한 배기 통기량은 $20.3{\sim}24.8m^3/s$로 통기량의 변동은 갱도내 장비의 이동에 의한 통기특성곡선의 상향이동에 따른 선풍기 운전점의 변화에 의한 결과이므로 통기저항의 저감 노력이 요구된다. 갱구로부터 수갱까지 총 1912 m 갱도내 난류확산계수는 $15m^2/s$, $18m^2/s$로 나타나 오염물질은 기류보다 상대적으로 빨리 확산되므로 공기질 제어를 위하여 신속한 배기가 요구된다. 따라서 통기용 수갱은 급격히 심부화 및 대형화되고 있는 국내석회석광산의 지속적 개발을 위한 필수적 갱내 환경제어 시설로 권장되어야할 것으로 판단된다.

실험 및 수치해석을 통한 LNG 벙커링 선박들의 이접안 안정성 평가 연구 (Experimental and Numerical Study of Berthing and Unberthing of LNG-Bunkering Vessels)

  • 정성준;오승훈;정동우;김윤호;정동호
    • 한국항해항만학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.439-446
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    • 2020
  • 세계적인 환경오염 규제 및 IMO(국제해사기구)의 선박 연료 황 함유량 제한으로 LNG를 선박의 연료로 사용하는 연구 및 사업이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존 연구를 통해 개발된 부유식 LNG 벙커링 터미널(FLBT, Floating LNG bunkering terminal)을 대상으로, STS LNG 벙커링 작업을 위해 이접안 하는 과정을 벙커링 셔틀선의 환경하중을 모형시험과 수치해석으로 평가하였다. 고차경계요소법을 이용한 수치해석으로 가까운 위치에서 상호작용 하는 4척 선박들의 파랑표류력 변화를 검토하였다. 다양한 이접안 거리에 따라 파랑표류력이 크게 변함을 확인 했다. 모형시험은 선박해양플랜트연구소의 해양공학수조에서 이루어졌다. 모형시험에서는 예인선을 모사하여 대상선박을 밀고 당길 수 있는 치구를 고안하였으며 접안시 마찰력 등의 영향 없이 선박을 밀 수 있도록 하였다. 모형시험 결과 LNG벙커링 선박은 대부분의 1년 환경조건에서 안전한 이접안이 가능하였다. 파랑 방향에 따라 안정성의 차이가 존재함으로, FLBT의 Heading conrol 기능을 적용하여 횡파를 피한다면 더욱 안정적인 운용이 가능할 것이다.

물리화학적 처리에 의한 일라이트 점토광물의 입도조절 및 분산특성 (Size Control and Dispersion Properties of Illite Clay by Physicochemical Treatment)

  • 임재원;정의경;서경원;이영석
    • 공업화학
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    • 제22권2호
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    • pp.133-137
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    • 2011
  • 본 연구에서는 다양한 용도로 사용되는 일라이트의 분산성 및 분산안정성을 향상시키고자, 습식 볼밀 분쇄법을 이용하여 일라이트의 입도를 저감하였다. 분쇄 시간에 따른 일라이트의 입도와 입도분포 및 분산특성의 변화를 고찰하였으며, 또한 여러 가지 pH조건에서 두 시간 동안 습식 볼밀 분쇄 처리하여 얻은 일라이트 분산용액의 분산성 및 분산안정성을 평가하였다. 일라이트의 입도분석 결과 분쇄시간의 증가에 따라 입자의 크기가 현저히 감소하였으며, 2 h의 분쇄시간을 기점으로 입도저감의 효과가 저하됨을 확인하였다. 또한, 입도분포분석 결과 분쇄시간의 증가에 따라 입자가 균일해지는 것을 확인하였다. X-선 회절분석 결과 분쇄에 의한 결정구조의 변화는 나타나지 않았으나 입도저감 또는 박리현상으로 인하여 특성 피크의 강도가 입도저감 시간의 증가에 따라 약해지는 것을 확인하였다. Zeta potential 분석 결과, 분쇄시간이 증가함에 따라서 분산성이 높아지는 것을 확인하였다. 분산 안정성 측정 결과 pH 2에서 분쇄처리한 일라이트의 분산안정성이 가장 낮았고 pH가 증가함에 따라서 표면 이온화도의 증가로 분산성 및 분산안정성이 향상되는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 일라이트는 습식 볼밀 분쇄처리 시간을 증가시킬수록 입자 크기가 감소하고 표면 에너지 증가 및 입자간의 반발력 상승으로 분산성 및 분산안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.