• 대한토목학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.31-41
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• 1988

최근들어 에너지의 개발을 위한 노력으로 해양구조물(海洋構造物)의 건설(建設)이 증가되고 있다. 이러한 해양구조물(海洋構造物)은 파랑(波浪)의 반복적(反復的)임 작용으로 피로하중(疲勞荷重)에 대한 고려가 필요하게 된다. 본(本) 논문(論文)에서는 콘크리트 해양구조물(海洋構造物)의 합리적(合理的)인 피로해석방법을 정립하기 위한 연구(硏究)를 수행하였다. 본(本) 논문(論文)에서 연구된 피로해석방법은 스펙트럼해석방법으로서, 우선 파력(波力)을 계산하고, 단위파랑(單位波浪)에 대한 전달함수를 계산하며 이로부터 응력스펙트럼을 계산하여 콘크리트의 피로거동에 근거한 피로손상을 계산한다. 또한, 본 논문에서는 피로손상계산시 요구되는 첨두응력분포 곡선하의 면적에 대한 직접 적분을 수행하지 않고, 첨두응력 분포곡선의 각 확률모멘트를 이용하여 피로손상을 계산할 수 있는 단순해석모델을 유도하여 제안하였다. 본(本) 논문(論文)은 콘크리트 해양구조물의 피로설계(疲勞設計) 위한 실제적인 피로해석방법을 제시하고 있다.

• 한국의류산업학회지
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• 제25권2호
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• pp.185-198
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• 2023

The purpose of this study is to obtain information necessary for the development of patient clothes that can reduce physical fatigue of caregivers by quantitatively measuring the muscle load and fatigue. The patient clothes used in this study can be broken down into three types: A type (back center zipper open suit), B type (top-to bottom separated patient clothes), and C type (front zipper open suit). The EMG measurement sites are as follows: hand muscle (brachioradialis), upper arm (biceps, triceps), shoulder (anterior deltoid, medial deltoid, posterior deltoid, upper trapezius), and waist (erector spinae); additionally, the EMG signals were measured. Through this experiment, muscle load, muscle energy consumption, and muscle fatigue generation tendency were analyzed. The results of the study revealed that the C type patient clothes required the most strength in the muscles of the shoulders, upper arms, hands, and back when being put on and taken off compared to other patient clothes. The A type clothes required a relatively large force in opening the zipper. In terms of muscle energy consumption, B type generally called for more strength when it came to the zip-up and putarmsup motions. With regard to the cover the body and put legs/hips up motions, C type used the highest amount of muscle energy, whereas A type used relatively little energy. In terms of the occurrence of muscle fatigue during the putting on and taking off of the patient's clothing, there was a difference in the area and degree of muscle fatigue in the A, B, and C types, and there was also a tendency for muscle fatigue to occur when performing repetitive movements.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권2호
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• pp.127-132
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• 2009

In the working population, muscle fatigue and musculoskeletal discomfort are common, which, in the case of insufficient recovery may lead to musculoskeletal pain. Workers suffering from musculoskeletal pains need to be rehabilitated for recovery. Isokinetic testing has been used in physical strengthening, rehabilitation and post-operative orthopedic surgery. Frequency analysis of electromyography (EMG) signals using the mean frequency (MNF) has been widely used to characterize muscle fatigue. During isokinetic contractions, EMG signals present strong nonstationarities. Hilbert-Haung transform (HHT) and autoregressive (AR) model have been known more suitable than Fourier or wavelet transform for nonstationary signals. Moreover, several analyses have been performed within each active phase during isokinetic contractions. Thus, the aims of this study were i) to determine which one was better suitable for the analysis of MNF between HHT and AR model during repetitive maximum isokinetic extensions and ii) to investigate whether the analysis could be repeated for sequential fixed epoch lengths. Seven healthy volunteers (five males and two females) performed isokinetic knee extensions at $60^{\circ}/s$ and $240^{\circ}/s$ until 50% of the maximum peak torque was reached. Surface EMG signals were recorded from the rectus femoris of the right thigh. An algorithm detecting the onset and offset of EMG signals was applied to extract each active phase of the muscle. Following the results, slopes from the least-square error linear regression of MNF values showed that muscle fatigue of all subjects occurred. The AR model is better suited than HHT for estimating MNF from nonstationary EMG signals during isokinetic knee extensions. Moreover, the linear regression can be extracted from MNF values calculated by sequential fixed epoch lengths (p> 0.0I).

• 디지털융복합연구
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• 제11권11호
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• pp.545-551
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• 2013

본 연구는 단시간 들기 내리기 작업을 실시한 누적피로 대상자에게 미세전류자극 및 휴식을 적용하여 피로 지수에 미치는 영향을 비교하였다. 2012년 12월부터 2013년 2월까지 S대학에서 연구가 진행되었으며, 말초질환 및 근골격계 질환이 없고 오른손을 사용하는 20대의 신체 건강한 남자 22명을 대상자로 선정하였다. 모든 대상자는 10 kg 상자를 15분 동안 들기 내리기를 100회 실시한 직후, 표면근전도기를 이용한 근피로지수(Median Frequency : MF)와 혈액피로지수(Creatine Kinase Lactate : CK, Lactate Dehydrogenase : LDH)를 측정하였다. 두 그룹으로 나누어 실험군에는 미세전류자극을 대조군에는 휴식을 각각 20분간 중재하였다. 중재 후, 근피로지수와 혈액피로지수를 측정하여 누적 피로지수의 변화를 비교하였다. 그 결과 휴식그룹의 왼쪽 척주세움근 피로지수를 제외한 두 그룹 모두에서 중재방법 적용 전보다 적용 후 유의한 누적피로의 감소(p<.05)가 있었고, 미세전류의 자극은 휴식과 비교했을 때, 근피로지수의 유의한 감소(p<.05)를 보였지만, 혈액피로지수는 차이가 없었다. 본 연구의 결과를 토대로 미세전류자극은 반복적인 들기와 내리기 작업 종사자들의 근피로회복에 도움이 될 것이라 사료되며, 장시간 피로지수 추적조사 및 중재 적용시간에 따른 피로회복의 상관관계 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.871-876
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• 2005

기존의 기계적인 센서들보다 높은 민감도와 선형성을 가지는 반도체 압력 센서들은 크기가 작고 일괄공정에 의해 제작될 수 있는 반도체 공정 기술로 제작되므로 다양한 산업에서 적용되고 있다. 하지만 열과 반복적인 외부 하중은 센서의 수명에 치명적인 영향을 미치고 있고, 특히 외부에서 가해지는 열은 센서를 구성하는 구조물보다 신호를 전달하는 금속 배선의 피로 수명에 지대한 영향을 미치고 있으므로 이에 대한 영향성을 분석할 수 있는 프로세스를 확립하고, 이후 다양한 재료의 반복적인 열하중에 대한 피로 수명을 Manson & Coffin식에 따라서 평가하였다. 금속 배선의 밑단에서 피로수명이 가장 낮고, 굽힘하중은 피로 수명보다는 응력분포에 큰 영향을 미치고 있다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제8권3호
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• pp.11-26
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• 2001

In rehabilitation programs involving muscle re-education and endurance exercise, it is necessary to confirm when fatigue occurs. It is also necessary to quantify fatigue, to confirm whether the muscle has been exercised sufficiently. In general, as fatigue occurs, the force-generating ability of the muscle is reduced. If the median frequency (MDF) obtained from electromyogram (EMG) power spectrum is correlated highly with work, then the timing and degree of fatigue may be confirmed. This study examined the relationship between work and MDF obtained from the EMG power spectrum during repetitive isokinetic exercise. Surface EMG signals were collected from biceps brachii and vastus lateralis of 52 normal subjects (26 males, 26 females) at $120^{\circ}/sec$ and $60^{\circ}/sec$ while performing an isokinetic exercise. The exercise was finished at 25% of peak work. MDF data was obtained using a moving fast Fourier transformation (FFT), and random noise was removed using the inverse FFT, then a new MDF data was obtained from the main signal. There was a high correlation between work and MDF during repetitiv isokinetic exercise in the biceps brachii and vastus lateralis of males and the biceps brachii of females (r=.50~.77). However, there was a low correlation between work and MDF in the vastus lateralis of females (r=.06~.19).

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권1호
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• pp.46-51
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• 2011

TSV technology raises several reliability concerns particularly caused by thermally induced stress. In traditional package, the thermo-mechanical failure mostly occurs as a result of the damage in the solder joint. In TSV technology, however, the driving failure may be TSV interconnects. In this study, the thermomechanical reliability of TSV technology is investigated using finite element method. Thermal stress and thermal fatigue phenomenon caused by repetitive temperature cycling are analyzed, and possible failure locations are discussed. In particular, the effects of via size, via pitch and bonding pad on thermo-mechanical reliability are investigated. The plastic strain generally increases with via size increases. Therefore, expected thermal fatigue life also increase as the via size decreases. However, the small via shows the higher von Mises stress. This means that smaller vias are not always safe despite their longer life expectancy. Therefore careful design consideration of via size and pitch is required for reliability improvement. Also the bonding pad design is important for enhancing the reliability of TSV structure.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권5호
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• pp.76-84
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• 2021

In this study, an optimal stiffness model of the C-frame, which was supporting the mold and tool load, was proposed to obtain quality self-piercing riveting (SPR) joining. First, the load path acting on the C-frame structure was identified using topology optimization. Then, a final suggested model was proposed based on the load path results. Stiffness and strength analyses were performed for a rivet pressing force of 7.3 [t] to compare the design performance of the final proposed model with that of the initial model. Moreover, to examine the reliability of continuous and repeated processes, vibration analysis was performed and the dynamic stiffness of the final proposed model was reviewed. Additionally, fatigue analysis was performed to ascertain the fatigue characteristics due to simple repetitive loading. Finally, stiffness test was performed for the final proposed model to verify the analysis results. The obtained results differed from the analysis result by 2.9%. Consequently, the performance of the final proposed model was superior to that of the initial model with respect to not only the SPR fastening quality but also the reliability of continuous and repetitive processes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.648-655
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• 2020

현대의 자동소총의 공이는 공이치기에 의해 타격을 받아 장전된 탄약의 뇌관을 기폭 시키는 역할을 한다. 이 과정에서 공이는 충격하중을 받게 되며 소총의 수명주기 동안 반복적인 힘을 받게 된다. 소총의 내구도 시험에서 전체의 96.26% 진행 중 공이가 조기에 파손되는 현상이 발생하였다. 이에 따라 원인분석과 재현시험을 통해 파손현상 사례연구를 실시하였다. 파손이 발생한 공이의 파단면을 현미경 및 SEM 분석결과 반복충격에 의해 표면 원주방향 전체에서 균열이 시작해 심부로 피로균열이 발생했다. 반복충격에 의해 균열이 성장하다 마지막에 피로파괴가 발생하였으며, 노치에 의한 것으로 추정되었다. 검증을 위해 원주방향 0.03mm의 노치를 생성한 공이로 재현시험결과 동일한 형태의 파단면을 가지면서 전체 수명의 64.25%에서 파손되었다. 파손사례연구를 위한 노치형태별 재현시험결과 한쪽 측면 노치 0.3mm, 0.5mm의 공이는 각각 65.53%, 50.76%에서, 6개 지점의 노치 0.03mm는 85.65%에서 파손되었다. 마지막으로 표면 거칠기가 거칠고 툴 마크가 육안으로 확인이 가능한 공이는 내구수명을 만족하며 381㎛의 내부균열이 진행되었다. 본 연구를 통해 노치형태별 파손에 대해 고찰하였으며, 반복충격을 받는 부품의 신뢰성 확보를 위해 노치와 표면 거칠기 품질관리가 중요한 것을 알 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권4호
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• pp.207-212
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• 2013

산업시설에는 용접된 구조물에 반복 하중이 발생하여 피로파괴가 발생하고 있는데 이 피로파괴를 줄이기 위해 일반구조용압연강재(SS400)와 스테인리스강(STS304)을 $CO_2$ 용접하여 기계적 특성 분석을 하였다. X-ray 촬영을 하여 결함검사를 하고 용접부에 결함이 없는 시험편으로 경도, 인장, 피로 시험을 하였다. 경도는 SS400과 STS304가 용접된 시험편이 SS304만 용접된 시험편보다 높게 나타났다. 그리고 인장강도와 항복강도는 반대로 SS304만 용접된 시험편이 높았으며 피로한도 또한 마찬가지였다. 따라서 $CO_2$ 용접을 할 경우 융점이 낮고 용접성이 좋은 SS400만으로 용접할 때 더 좋은 성능을 보여준다.