• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.306-311
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• 2017

본 논문은 자동차 현가장치의 기구적 특성에 대한 설계 최적화에 관한 것이다. 현가장치의 기구적 특성은 토우 및 캠버와 같은 바퀴의 자세를 결정하며 이것은 주행 중 타이어의 마모에 관련될 뿐만 아니라 차량의 운동성능인 조종안정성에 큰 영향을 미친다. 따라서 설계 초기단계에서 현가장치 기구의 특성을 결정하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 논문에서는 맥퍼슨 스트러트식 현가장치에 대한 현가장치의 기구적 특성을 파악하기 위하여 변위해석을 수행하였다. 이를 위해 현가장치 기구를 구성하는 조인트에 대한 구속방정식을 세우고 이를 풀 수 있는 프로그램을 작성하였다. 또한 원하고자 하는 현가장치의 기구적 특성을 얻기 위하여 설계 최적화 프로그램인 ADS를 이용하였다. 최적화를 위한 설계변수로서 현가장치의 차체 부착점인 하드 포인트의 좌표로 설정하였으며 목표함수로서 바퀴의 상하운동에 대한 토우-인의 합으로 정의하였다. 구속함수로서 설계 시 제한조건인 최대 캠버각과 최저 롤 중심고를 고려하였다. 본 연구의 결과로서 두 가지 구속함수를 만족하고 토우-인의 변화를 최소로 하는 하드 포인트의 최적위치를 결정할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1227-1240
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• 2014

휴 폐광산지역은 복합지질재해지역으로 집중호우에 의해 토사재해와 산성광산배수를 발생시킨다. 본 연구는 폐석적치장 전반에 걸쳐 토사재해가 관측된 임기광산에 대해 지반공학적 유변학적 시험을 수행하고 얻어진 시험결과를 토대로 1-D 토석류 수치해석을 수행함으로써 토석류의 확산성을 조사하였다. 모래와 자갈로 구성된 광산폐석 시료의 유변학적 특성을 조사하기 위해 베인관입형 레오미터(Vane-penetrated rheometer)를 사용하였으며, 전단응력 제어를 통한 전단응력(${\tau}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$)와 점도(${\eta}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$) 간의 상관관계를 얻었다. 또한 광산폐석 시료에 대해 잘 알려진 유변학적 모델들(Bingham, Herschel-Bulkley, Power-law, bilinear 및 Papanastasiou 모델)을 적용함으로써 수치해석에 필요한 유변학적 매개변수(항복응력과 소성점도)를 결정하였다. 실험결과에 따르면, 체적농도에 무관하게 전형적인 전단담화(shear thinning) 거동이 관측되었으며, 함수비가 증가할수록 Bingham 유체처럼 거동하는 것으로 나타났다. 또한 사용된 모든 유변학적 모델들은 파괴 후 거동에 적합한 모델들로 밝혀졌다. 토석류 흐름특성을 조사하기 위해 실험결과를 토대로 토석류 크기(5 m, 10 m 및 15 m)와 항복응력(100 Pa, 200 Pa, 300 Pa 및 500 Pa)을 선정하여 1-D BING을 통해 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 토석류 이동거리와 이동속도는 항복응력의 크기에 반비례한 것으로 나타났으며, 토석류 항복응력이 500 Pa 이하인 경우 대부분의 토사는 계곡부까지 흘러갈 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 집중호우 기간에 산악지역에 방치된 광산폐석은 토사재해에 취약하고 2차적으로 인근 수계로 유입되어 환경적 문제를 야기시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.247-254
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• 2013

본 논문에서는 해상 시추작업을 위한 heave compensation system의 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 우선 시뮬레이션을 위하여, 다물체계 동역학 커널을 개발하였다. 다물체계 동역학 커널은 입력 받은 heave compensation system 시뮬레이션 모델의 운동학적 정보를 이용하여 recursive Newton-Euler formulation 방법을 기반으로 운동방정식을 자동으로 구성하고, 수치적으로 해를 계산하는 기능을 한다. 그리고 해상 시추선에 작용하는 외력을 계산하기 위하여 유체 정역학적 힘과 유체 동역학적 힘을 계산하는 모듈을 개발하였다. 이와 같이 개발한 커널과 모듈들을 적용하여 해상 시추선의 hoisting system 동적거동 해석을 수행하고, 관절에서의 구속력을 계산하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.9-17
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• 2017

본 연구는 사용자에게 새로운 가상현실 환경에서 새로운 경험과 현존감을 제공하기 위하여 3인칭 시점의 가상현실 콘텐츠 제작 공정을 제안한다. 이를 위해 우선 이야기, 재미요소 그리고 게임성을 포함하는 3인칭 관찰자 시점의 가상현실 콘텐츠를 제작한다. 이는 기존의 가상현실 콘텐츠와 다른 3인칭 시점에 적합한 인터페이스를 사용자가 사전에 학습할 수 있는 튜토리얼 장면과 배경 이야기를 토대로 게임적 요소를 활용하여 목적을 달성하는 콘텐츠 장면으로 구성한다. 다음은 3인칭 가상현실 콘텐츠에 적합한 인터페이스를 설계한다. 본 연구는 손을 사용하여 가상환경 또는 객체와 상호작용할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 캐릭터의 이동, 다중 선택을 포함한 가상객체의 선택, 가상공간을 활용한 3차원 메뉴 제어의 3단계로 구성한다. 마지막으로 제안한 인터페이스를 통해 제작된 3인칭 가상현실 콘텐츠를 높은 만족감으로 편리하게 제어할 수 있음을 설문 실험을 통해 확인한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제43권1호
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• pp.17-26
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• 2006

본 논문에서는 은닉 마르코프 모델 (HMM: hidden Markov model)을 이용한 제스처 인식 방법을 제안하고, 이를 게임 시스템의 인터페이스로 적용한 사례를 소개한다. 제안된 방법은 다음의 두 가지 특징을 가진다. 첫 번째는 사전에 분할된 데이터 열을 입력으로 사용하는 기존의 방법과는 달리, 제안된 방법은 카메라로부터 입력되는 비디오 스트림을 HMM의 입력으로 사용한다는 것이다. 두 번째는 제안된 HMM은 제스처의 분할과 인식을 동시에 수행한다는 것이다. 제안된 방법에서 사용자의 제스처는 13개의 제스처들을 인식하는 13개의 specific-HMM들을 결합하는 하나의 통합된 HMM을 통해 인식된다. 제안된 HMM은 사용자의 머리와 양손의 2D-위치 좌표로 구성된 포즈 심볼들의 열을 입력받는다. 그리고 새로운 포즈가 입력될 때마다, HMM의 상태 확률 값을 갱신한다. 그때, 만약 특정 상태의 확률 값이 미리 정해둔 임계치보다 큰 경우, 그 특정 상태를 포함하고 있는 제스처로 인식한다 제안된 방법의 정당성을 입증하기 위하여, 제안된 방법은 Quake II라는 컴퓨터 게임에 적용되었다. 실험결과는 제안된 방법이 높은 인식 정확률과, 계산 시간을 확연하게 감소시킬 수 있었음을 보여주었다.

• 한국운동역학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-38
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• 2011

This study aimed to determine the effects of the blockage of visual feedback on joint dynamics of the lower extremity. Fifteen healthy male subjects(age: $24.1{\pm}2.3\;yr$, height: $178.7{\pm}5.2\;cm$, weight: $73.6{\pm}6.6\;kg$) participated in this study. Each subject performed single-legged landing from a 45 cm-platform with the eyes open or closed. During the landing performance, three-dimensional kinematics of the lower extremity and ground reaction force(GRF) were recorded using a 8 infrared camera motion analysis system (Vicon MX-F20, Oxford Metric Ltd, Oxford, UK) with a force platform(ORG-6, AMTI, Watertown, MA). The results showed that at 50 ms prior to foot contact and at the time of foot contact, ankle plantar-flexion angle was smaller(p<.05) but the knee joint valgus and the hip flexion angles were greater with the eyes closed as compared to with the eyes open(p<.05). An increase in anterior GRF was observed during single-legged landing with the eyes closed as compared to with the eyes open(p<.05). Time to peak GRF in the medial, vertical and posterior directions occurred significantly earlier when the eyes were closed as compared to when the eyes were open(p<.05). Landing with the eyes closed resulted in a higher peak vertical loading rate(p<.05). In addition, the shock-absorbing power decreased at the ankle joint(p<.05) but increased at the hip joints when landing with the eyes closed(p<.05). When the eyes were closed, landing could be characterized by a less plantarflexed ankle joint and more flexed hip joint, with a faster time to peak GRF. These results imply that subjects are able to adapt the control of landing to different feedback conditions. Therefore, we suggest that training programs be introduced to reduce these injury risk factors.

• 대한관절경학회지
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• 제9권1호
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• pp.60-64
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• 2005

목적: 굴곡 구축과 신전제한이 발생한 중노동 작업자에서 발견된 주관절 주두 골극과 상완골 주두와 골곡 사이의 충돌을 발견하고 이 병변이 주관절 신전장애에 미치는 영향과 제거 효과를 파악하고자 하였다. 대상 및 방법: 무거운 물건을 들어올리는 중노동자에서 발생한 통증을 수반하는 신전제한을 갖은 주관절에 대하여 관절경을 시술하였다. 6명 7예를 대상으로 하였으며 환자의 평균 연령은 43 세였다. 내원 당시 동통을 동반한 관절운동 제한을 호소하였으며 평균 관절운동 범위는 굴곡구축 $17^{\circ}$, 후속 굴곡 $87^{\circ}$였다. 결과: 전 예에서 술 후 2개월 추시상 평균 굴곡구축 $2^{\circ}$($15^{\circ}$ 호전), 후속굴곡 $122^{\circ}$($35^{\circ}$ 호전)를 보였으며 술 후 1년 추시상 평균 굴곡구축 $3^{\circ}$($14^{\circ}$ 호전), 후속굴곡 $113^{\circ}$($26^{\circ}$ 호전)의 호전을 얻을 수 있었다. 얻어진 관절 운동 범위 내에서는 동통이 없는 상태를 보였으며, 합병증은 발견되지 않았다. 결론: 만성 반복성 외상에 의해 발생된 주관절 후방부의 퇴행성 강직에 대하여 충돌부위만을 선택적으로 제거하는 방식은 관절운동회복과 동통의 경감에 있어서 효과적이고 조기 재활이 가능한 술식으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.309-314
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• 2012

Digital Radiography(DR) 시스템은 임상현장에서 아날로그 시스템을 대체하고 널리 이용되고 있다. DR을 이용하여 얻어진 X선 영상의 해상력을 결정짓는 요소에는 이용되는 검출기의 고유 해상력, 피사체의 대조도 및 특성, X선 선질, X선원의 산란, DR 검출기의 성능, X선 변환효율 및 초점의 크기, 피사체의 움직임 등이 있다. DR 검출기를 구성하는 요소에는 X선 포획 요소, 커플링 요소, 정보수집 요소가 있는데 이들은 시스템의 성능에 영향을 미치며, 그 성능은 해상력으로 평가된다. 의료영상 시스템의 해상력은 촬영대상물의 조직 간의 해부학적 영상을 구분하는 능력을 나타낸다. 해상력 평가를 위해 Modulation Transfer Function(MTF)이 보편적으로 이용되고, MTF는 입력 공간주파수 성분에 대한 출력 공간주파수 성분의 비를 나타내는데, 수학적으로 MTF는 Point Spread Function(PSF) 입력에 대한 시스템의 주파수 응답이며 Edge Phantom을 이용한 결과 영상에서 추출된 Line Spread Function(LSF)을 Fourier Transform하면 얻을 수 있다. 일반적으로 임상현장에서 의료영상시스템의 이용 및 관리의 책임은 방사선사가 맡고 있지만, MTF를 측정하기 위해서는 공학적, 수학적 기초 및 C, Fortran, Matlab등의 프로그램 작성 능력이 필요하기 때문에 비 공학도는 정확한 측정이 불가능하다. 의료영상 시스템의 성능 관리 및 최상의 상태를 유지하기 위해 시스템의 성능평가가 이뤄져야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 비공학도가 해상력 성능평가를 할수 있도록 ImageJ 및 Excel을 이용하여 해상력 평가를 할 수 있도록 방법을 제시하고, 제안된 방법을 이용해 계산된 결과와 프로그래밍을 이용해 계산된 결과의 비교를 통해 본 논문에서 제시하는 방법의 유용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5689-5697
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• 2013

본 연구는 뇌졸중으로 인한 아급성 편마비 환자의 견관절 거상 시 scapular taping 적용이 견갑골 상방 회전근과 전 삼각근의 근 활성도와 통증, 관절가동범위, 그리고 고유수용성감각에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시하였다. 28명을 대상으로 실험군과 대조군으로 나눠 테이핑 전과 후의 상승모근, 하승모근, 전거근 그리고 전 삼각근의 근 활성도를 측정하였다. 그리고 견관절 관절가동범위와 통증, 고유수용성 감각을 측정하였다. 실험결과 근 활성도는 하승모근과 전거근에서 scapular taping 적용 시 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 관절가동범위는 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 그러나 통증과 고유수용성 감각은 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 본 연구 결과 견관절을 거상하는 동안 아급성편마비 환자들에게 적용한 scapular taping은 견갑골 상방회전근의 근 활성도를 증가시키고 관절가동범위를 증가시키는데 부가적인 치료 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.158-166
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• 2003

목적: 본 연구는 새로운 근접치료선원의 이론적 설계를 통해 출력변조를 이용한 혈관내 방사선치료를 제안한다. 대상 및 방법: 제시된 이론적 선원은 기존의 선원과는 달리 선원물질과 차폐물질(스테인리스 스틸, 또는 텅스텐) 둘 다로 구성되며 이는 방위방향으로 비대칭적 방사선량을 제공할 수 있게 한다. 따라서, 방위방향으로 선원의 방향과 체류시간을 조절함으로써 출력변조를 통한 근접치료가 가능해진다. Novoste Beta-Cath system에서 사용하는 Sr-90/Y 전자방출 선원과 유사한 모양의 두 가지 단순화한 선원을 연구의 대상으로 고려하였다. 첫 번째 선원은 선원물질과 차폐물질이 각각 반씩 차지하며, 두 번째 선원은 1/4은 선원물질로, 나머지 3/4은 차폐물질로 구성된다. 두 선원에 대해 방위 및 방사방향으로의 선량분포를 MCNP 몬테 카를로 코드를 이용하여 계산하였다. 결과: 선원이 혈관내의 중심에 위치하지 않게 되는 가상조건에서의 선량 최적화 계산을 시도한 결과, 혈관내벽에 미치는 선량의 최고치와 최저치의 차이가 87$\%$에서 7$\%$까지 줄어들 수 있음을 보였다. 결론: 본 연구에서 제시된 이론적 선원은 선량적 관점에서의 적합성 여부에 관해 매우 고무적인 결과를 보여 줌으로써 출력변조를 통한 혈관내 근접방사선치료의 가능성을 나타내었다. 본 과제의 다음 단계는 굵기가 가는 맥관 내에서 선원의 위치를 파악하여 그를 방위방향으로 정확하게 회전시킬 수 있는 방사선 전달 체계의 개발이라 할 수 있다.