• 제목/요약/키워드: 비선형 운동

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슬래밍 충격을 받는 선체의 동적 응답해석 -유한요소법으로- (Analysis on the Dynamic Respone of the Hull Structure due to Slamming Impact - By Finite Element Method -)

  • 홍봉기;문덕홍;배동명
    • 수산해양기술연구
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    • 제19권2호
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    • pp.117-124
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    • 1983
  • 정면규칙파중에서 Bow-flare부 충격은 선저충격에 비해서 작용 시간이 길고, 선체 수직운동진폭이 큰 상태이거나, 파고가 큰 입사파가 적용되는 경우에 선체에 작용하는 충격력은 상당히 크며, 파고가 높아지면, 발생하는 모우멘트도 증가한다. 2. Bow-flare부가 큰 선형의 경우에는 선저노출이 일어나지 않더라도 부가질량의 급격한 증가에 따라 상당히 큰 충격력이 작용한다. 3. Deckwetness, 불규칙파중에서의 응답해석, 상대변위를 구할 때 Dynamic Swell-up의 양을 고려한 계산 등의 검토가 요망된다.

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색각 시표에 따른 시피질 뇌파의 반응 상태 (Response State of EEG Wave Type on Visual Cortex According to Color Vision Target)

  • 김덕훈
    • 한국안광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.5-9
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    • 2000
  • 시유발전위는 시피질 뇌파의 반응을 알 수 있는 전기 생리학적인 검사법이다. 이 검사는 눈의 기능을 타각적으로 검사하는 검사법이다. 본 연구는 색각에 대한 객관적인 검사를 위해 시유발전위를 사용하였다. 검사조건은 거리와 조명의 차이를 다르게 한 상태에서 실시하였다. 피검자는 한국인 성인으로 정상색각자를 대상으로 하였다. 수렴운동 상태에서 색각의 시표적에 따라서 시자극에 관계하는 시피질의 뇌파의 빈도는 델타파가 가장 많고, 다음으로 메타파, 세타파 그리고 알파파의 순으로 나타났다. 뇌파의 진폭에 대한 히스토그램은 거의 비정규분 포곡선을 가지며, 위상 분석에서는 대게 선형을 나타내었다. 시표의 종류에 따른 뇌파의 빈도는 비슷한 결과를 나타내었다.

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2차원 주상체의 강제 동요시 동유체력의 시간 영역 해석법에 관하여 (On the Improved Numerical Method for Hydrodynamic Forces Acting on an Arbitrary Cylinder in the Time Domain)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.63-72
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    • 1990
  • 2차원 부유체가 자유 표면상의 평균 위치로 부터 작은 진폭의 비정상 운동을 할 때, 물체에 작용하는 선형 동유체력을 과도 Green 함수를 사용한 적분 방정식법에 의하여 시간 영역에서 수치해석 하였다. 특히 시간 영역에 따라 과도 Green 함수를 급수전개 또는 접근전개시킨 후 사용함으로써, 시간 영역에서 직접해석시에 단점으로 지적되고 있는 수치 계산 소요시간을 단축시켰다. 계산 예로는 원형 단면 주상체의 강제 상하동요 및 수평 동요시의 동유체력을 수치 해석 하였으며, Fourier 변환 후 진동수 영역에서의 해당 값과 비교 도시하였다.

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패널법을 이용한 유한수심에서의 조파저항 계산 (Computation of Wave Resistance in the Water of Finite Depth Using a Panel Method)

  • 이승준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.66-74
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    • 1992
  • 유한수심의 해역에서 운동하는 잠수체 혹은 부유체의 조파저항을 계산하기 위하여 Hess & Smith(1962)와 Dawson(1977)류의 패널법을 개발하였다. 수면상에서의 경계조건은 소위 Poisson 식을 사용하였는데, 비슷한 문제에 대해 Yasukawa(1989)는 이중물체유동을 기본유동으로 하는 Damson식을 사용한 바 있다. 수저면에서의 경계조건을 자동적으로 만족시키기 위하여 Rankine 쏘오스와 수저면에 대한 경상 쏘오스의 합을 Green 함수로 취하였으며, 따라서 특이점은 선체와 자유표면 상에만 분포시키면 되므로 필요한 패널의 수는 Yasukawa의 방법에 비해 절반이하로 감소되었다. 계산예로서는 잠수한 구와 Wigley선형을 택하였으며, 기존의 해석해 및 수치해와 비교하여 잘 일치하는 결과를 얻었다.

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당뇨병환자와 정상인의 말초혈관혈류의 비선형적 운동계 분석에 대한 연구 (A Study of the Analysis of Characteristics of Nonlinear Dynamic System on Blood-Flow of Peripheral Blood-Vessel between Diabetic Patients and Control Subjects)

  • 김덕훈;최준영;이상훈;고한우;남상희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.363-367
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    • 1996
  • In general, the physiological systems have shown nonlinear complex phenomena. This study analyzes nonlinear characteristics of the flow of peripheral blood vessel dynamics in physiological systems using chaos theory. We performed this study by means of several quantity methods and power spectrum. The quantity methods are a phase space reconstruction and a poincare's map. And the power spectrum method is a conventional linear analysis. Experimental data have been acquired from examining 10 diabetic patients, and 10 control subjects in initial stable state. In acquisition experminetal data, we anlysized the differences of nonlinear characteristics between diabetic group and control group. The results of quality analysis methods showed the flow of peripheral blood vessel had the nonlinear and chaotic characteristics, screening a strange attractor on reconstructed phase space. In conclusion, the flow dynamics of peripheral blood vessel had a chaotic behavior of nonlinear dynamic systems, dynamic system, and differences of characteristic of nonlinear dynamic system.

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비만여성에서 체지방율에 따른 걷기와 달리기시 에너지 소비 분석 (Analysis of Energy Expenditure during walking and running by % body fat in obese women)

  • 윤진환;이희혁
    • 생명과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.21-28
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 10명의 비만여성을 체지방율에 의해 두 그룹(A:30~35%, B:35~40%)으로 분류하여 여러 동일한 속도(5.5, 6.0, 6.5, 7.0km.$hr^{-1}$)에서 걷기와 달리기 시 에너지 소비율과 심박수, 호흡교환율, 근동원량 등을 비교하는 것이었다. 본 실험결과 트레드밀 속도증가에 따른 산소 소비량은 두 그룹모두 걷기시 비선형적으로 증가하는 경향을 나타내었으나, 달리기 시에는 선형적 증가를 나타내어 두 그룹 모두에서 속도 6.5~7km/hr내에서 걷기의 에너지 소비율이 달리기시보다 높아지는 시점을 나타내었다. 두 그룹간 비교에서 유의한 차이는 나타나지 않았으나 A그룹 보다 B그룹이 다소 낮은 속도에서 걷기의 에너지효율성이 달리기시보다 떨어지는 경향을 보였다. 심박 수의 측정결과에서는 체 지방 율이 높은 그룹이 낮은 그룹보다 높은 심박 수 반응을 보여 체 지방 율이 높을수록 운동스트레스가 커지는 결과를 보였다. 호흡교환율 또한 체 지방 율이 낮은 그룹 보다 높은 그룹에서 운동시 탄수화물의 에너지참여비율이 높게 나타나 대사적 스트레스가 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과로써 비만여성에서 걷기와 달리기 시 체 지방 율이 높을수록 대사적 스트레스를 증가시킬 수 있는 것으로 나타났고 에너지 소비 율도 영향을 받음으로써 걷기시 에너지 효율성에 비만인간 차이가 발생될 수 있지만, 이러한 차이는 크지 않은 것으로 생각된다.

지반-말뚝 시스템에 대한 3차원 동적 수치 모델링 기법 개발 (Development of 3D Dynamic Numerical Simulation Method on a Soil-Pile System)

  • 김성환;나선홍;한진태;김성렬;선창국;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.85-92
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    • 2011
  • 말뚝의 동적 거동은 지반-말뚝의 동적상호작용, 지반의 비선형성, 지반-말뚝 시스템의 공진 현상 등 많은 요소가 상호 작용을 하므로 매우 복잡하다. 그러므로, 말뚝의 동적 거동을 수치해석으로 정확히 모사하려면 많은 노력과 시간이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 범용 수치해석 프로그램인 FLAC 3D를 활용하면서도 해석시간을 크게 감소 시킬 수 있는 새로운 모델링 기법을 개발하였다. 본 기법은 전체 해석 영역을 근역 지반과 원역 지반으로 나누고 지반-말뚝 동적상호작용에 영향을 받지 않는 원역 지반을 요소망으로 모델링하는 대신 원역 지반의 지반 운동 시간이력을 근역 지반의 경계 조건에 입력 하중으로 적용하는 기법이다. 이 수치 모델링에서 지진파의 강도가 클 때 일어나는 지반의 비선형 거동을 모사하기 위하여 이력 감쇠 모델을 이용하여 접선 탄성 계수를 전단 변형률의 함수 값으로 입력하였으며, 지반과 말뚝 사이의 분리 현상을 모사하기 위하여 지반-말뚝 경계 요소를 도입하였다. 이 방법은 기존의 방법과 비교하여 해석 결과의 정확성을 유지하면서 해석 시간을 1/3로 감소시켰다. 제안된 수치해석 방법으로 예측한 1g 진동대 모형 실험의 원형 거동은 원형으로 환산한 모형 실험 결과와 유사하게 나타났다.

기낭 부력 제어에 의한 비행선 이착륙의 인공신경망 적용 (Application of neural network for airship take-off and landing mode by buoyancy control)

  • 장용진;우귀애;김종권;이대우;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.84-91
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    • 2005
  • 오랜기간 비행선의 이착륙은 사람에 의한 수동으로 이루어졌으나, 자동제어시스템의 개발과 함께 이를 비행선에 적용하여 보다 정확한 이착륙의 필요성이 대두되었으며, 많은 알고리즘이 개발되고 있다. 본 논문에서는 기낭의 압력제어에 의한 비행선의 이착륙제어를 다룬다. 비행선의 운동방정식은 비선형 방정식으로 매우 복잡하여 우선 간단한 PID제어기에 의한 해법을 제시하였다. 그러나, 운항시 대기조건이 빠르게 변하므로 변하는 예측 불가능한 외란에 대해서는 만족스런 성능을 보이지 못하였다. 따라서, 본지에서는 인공 신경망을 이용한 학습알고리즘을 토대로 원하는 궤적에 빠르게 추종하도록 설계하였다. 일반적으로 인공신경망은 복잡한 문제에 있어서 많은 수의 은닉층과 뉴런이 필요하고 또한 훈련시간이 많이 걸리는 단점이 있기에 이를 해결하기 위해 비행선 이착륙 문제에 대한 일반적인 인공신경망 적용에 대해 연구하였다. 본지에서는 RBFN(radial basis function network)제어기를 설계하였고, 신경 회로망의 가중치는 외란이 인가되거나 부하특성이 비선형적으로 변화되는 것을 고려하도록 기준입력과 실제 비행선 모델의 출력사이의 오차를 최소화하는 방향으로 학습을 진행하였다. 그 결과 최대 15m의 오차를 보이는 PID제어기보다 양호한 결과를 얻었다.

게이트 흉부자기 공명 영상법과 함께 사용할 수 있는 의사호흡정지(QBH) 바이오 피드백 (Quasi-breath-hold (QBH) Biofeedback in Gated 3D Thoracic MRI: Feasibility Study)

  • 김태호;;;;이레나;김시용
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권2호
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    • pp.72-78
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    • 2014
  • 연구의 목적은 의사호흡정지(QBH) 바이오 피드백이 의료영상획득 시간의 큰변화 없이 잔류 호흡 운동을 조절함으로써 호흡 운동에 의한 영상 오류를 줄이고, 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상을 향상시킬 수 있다는 가설을 실험하는 것이다. 가설을 확인하기 위해 건강한 다섯 사람을 대상으로 3T 지멘스 엠알아이의 호흡 탐색기가 포함된 T2 가중 스페이스 엠알 펄스 시퀀스를 이용해 두번의 게이트 자기공명 영상 연구를 시행 하였다: 자유 호흡 상태와 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡상태, 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템은 알피엠(RPM) 시스템(실시간 위치 관리시스템, 베리안)을 사용하여, 복부의 외부 위치를 측정하고, 음향과 시각적으로 각각의 호흡주기의 90% 위치에서 2초 숨을 정지하도록 안내하는 방법을 사용했다. 평가방법은 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템을 이용시 간 상부의 호흡정지모습의 재현성이 게이팅 영역 내에서 향상되는지를 지원자의 실험을 통해 평가하였다. 자유호흡상태와 의사호흡정지 바이오 피드백상태에서 3차 흉부자기공명영상내에 호흡 운동에 의한 영상 오류와 게이팅영역 내에서의 잔류 호흡 운동 조절여부도 함께 평가했다. 또한, 복부 변위의 RMSE도 (제곱근오차) 조사되었다. 의사호흡정지 바이오 피드백방법을 사용함으로 자유호흡의 경우보다 게이트 3차 흉부 엠알 영상에서 폐와 간에서 호흡운동에 의한 영상오류의 감소 결과를 획득했다(영상획득시간: ~6분). 이는 의사호흡정지 바이오 피드백사용시, 게이팅 영역에서 복부 운동 감소와 횡경막의 잔류 움직임 감소가 일치함을 의미한다. 따라서, 알피엠을 통해 얻은 복부 변위의 전체 자료에서평균 RMSE는 (제곱근오차) 자유 호흡의 2.0 mm에 비해 7 mm (67% 감소, p값=0.02)로 감소하였으며, 게이팅영역만을 고려했을때는 자유 호흡의 1.7 mm가 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡을 사용함으로써 0.7 mm (58 % 감소, p값=0.14) 로 개선되었다. 선형 피팅을 사용하여 얻은 평균 기준 이동값은 의사호흡정지 바이오 피드백 을 사용하면 자유 호흡 5.5 mm/분보다 0.6 mm/분(89% 감소, p값=0.017)으로 감소되었다. 이 연구는 의사호흡정지 바이오 피드백을 이용해 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상 중에 간 상부의 호흡정지 재현성이 향상되는 것을 보여 주었다. 이 시스템은 내부 해부학의 운동을 조절함으로써 게이트 의료 영상과 방사선 치료에 임상적으로 적용 할 수 있다.

컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 직각좌표 및 나선주사 방식의 병렬 자기공명 영상에서 움직임 효과 연구 (Study of Motion Effects in Cartesian and Spiral Parallel MRI Using Computer Simulation)

  • 박수경;안창범;심동규;박호종
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제12권2호
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    • pp.123-130
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    • 2008
  • 목적 : 본 논문에서는 자기공명영상 데이터 획득 시 객체의 움직임이 병렬 자기공명영상에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 일반적으로 병렬 자기공명영상 방법의 경우 데이터 획득 시간이 일반 자기공명영상 방법보다 짧기 때문에 움직임에 강인하다고 알려져 있다. 그러나 생체내의 비자발적인 장기 운동 등과 같은 불가피한 움직임이 포함된 경우 병렬 영상의 움직임 아티펙트는 일반적인 영상에 비하여 더 심각할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 실제 환경에서 나타날 수 있는 다양한 움직임 종류를 정의하고, 이러한 움직임이 발생하였을 때 병렬 자기공명영상에 나타나는 영향을 일반적인 영상방법과 비교하여 살펴보았다. 대상 및 방법 : 병렬 자기공명영상 데이터를 획득할 때 발생하는 움직임에 의한 영향을 확인하기 위하여 실제 환경에서 발생할 수 있는 5가지 움직임 종류를 정의하였다. 즉 움직임-1과 2는 서로 다른 크기와 주기를 갖는 주기적인 움직임이고, 움직임-3과 4는 일정 시간 (segment) 단위로 운동하는 선형적인 움직임이다. 마지막으로 움직임-5는 비 주기 랜덤 운동이다. 사용된 영상 방법은 직각 좌표 기반 영상과 나선 주사 (비 직각 좌표) 영상으로 각각에 대해 병렬 영상법과 일반적인 영상법을 적용하여 움직임 효과를 살펴 보았다. 결과 : 본 논문에서 정의한 움직임 종류에 대한 병렬 자기공명영상에서의 움직임 효과를 알아보았다. 움직임-3과 4와 같이 병렬 자기공명영상에 의하여 움직임이 감소하는 경우 움직임 아티팩트는 일반 자기공명영상에 비하여 줄어들었다. 그러나 움직임-1과 2와 같이 주기적으로 진동할 경우 병렬 영상의 왜곡이 일반 자기공명영상에 비하여 더 크게 나타났다. 움직임-5와 같이 랜덤 한 경우 일반 자기공명영상과 병렬 자기공명영상이 서로 유사하게 나타났다. 결론 : 본 논문에서는 자기공명영상 데이터 획득 시 객체의 움직임이 병렬 자기공명영상에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과 병렬 자기공명영상을 통해 움직임이 줄어드는 경우를 제외한 다른 움직임 종류에 대해서는 병렬 자기공명영상보다 일반 자기공명영상이 더 좋은 화질을 나타내었다.

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