• 한국운동역학회지
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• 제19권2호
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• pp.347-357
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• 2009

본 연구의 목적은 농구 자유투 동작 시 근전도 분석 및 지면 반력 분석을 통해 숙련자와 미숙련자 간의 차이를 비교분석하는데 있다. 근전도 분석을 위해 7쌍의 표면전극을 피험자의 요측수근굴근, 장요측수근신근, 상완이두근, 상완삼두근, 대퇴직근, 전경골근, 내측 비복근, 접지전극은 상전장골근에 부착하였다. 두 대의 지면반력기를 통해 전 후, 좌 우, 수직 방향에 작용하는 지면반력과, 압력 중심 이동을 측정하였다. 숙련자의 경우 볼을 투사하기까지 근육활동이 미숙련자에 비해 상대적으로 낮은 근육활동을 나타내었다. 이는 자유투 동작 시 볼 을 투사하는데 있어서 숙련자가 미숙련자보다 낮은 근육활동으로도 효율적으로 볼을 투사 한다는 것을 알 수 있다. 미숙련자는 불필요한 좌우 방향의 힘의 이동을 발생시켜 자유투를 안정적으로 수행하지 못하는 것으로 나타났으며 숙련자의 경우에는 원활한 전후 방향의 지면반력과 압력 중심 이동을 통해 안정적으로 볼을 투척하는 것으로 판단되어진다. 따라서 자유투 동작은 상지와 하지의 협응성과 유연성을 통해 안정된 슈팅 동작이 이루어질 것으로 사료된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.263-269
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• 2018

해저에서 지진 및 산사태 등에 기인하는 수심변화는 자유수면의 변동을 유발한다. 이러한 자유수면의 변동은 해안으로 전파하고 천수현상에 의해 파고가 상승하면서 큰 피해를 야기한다. 지진해일의 생성 및 전파과정을 모의하기 위해 다양한 수치해석모형이 개발된 바 있다. 대부분의 지진해일모형은 해저 지반의 움직임이 수면에 즉시적이고 동일하게 전달된다는 가정하에 초기수면을 결정한다. 하지만, 이 접근 방법은 시간적 및 공간적 차이를 지니고 발생하는 해저지진의 특성을 고려하지 못하며, 이는 그대로 해석오차에 반영된다. 본 연구에서는 Hammack(1973)의 해석해를 응용하여 수심이 시간차를 가지고 변할 때 이로 인한 초기 자유수면의 변동과 이렇게 변화된 수면의 전파 특성을 모의하고 그 결과를 검토하였다. 이는 다양한 유형의 지반운동과 자유수면 형성과의 인과관계 및 상승된 자유수면의 이동속도 등의 관계규명에 도움이 될 것이다.

• 항공우주기술
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• 제2권1호
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• pp.171-181
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• 2003

KSR-III의 탑재부를 보호하고 있는 nose fairing은 목표 고도에 도달하면 화약 폭발에 의한 분리 장치의 작용으로 탑재부가 주어진 임무를 수행할 수 있도록 로켓으로부터 떨어져 나가도록 설계되어 있다. 이때 분리된 fairing이 로켓에 부딪치지 않고 안전하게 분리될 수 있게 하기 위해서는 적절한 크기의 분리력이 가해져야 하며, 이러한 분리력의 결정에 있어서 공기의 영향이 거의 없는 고도도 조건을 가정하였다. 그러나 KSR-III의 설계가 진행됨에 따라 발사체의 임무에 수정이 가해졌으며, fairing의 분리도 고도고가 아닌 공력의 영향이 상당 부분 남아 있는 고도 45km에서 이루어질 것으로 예상됨으로써 이러한 새로운 조건에서도 충분히 안전한 분리를 이룰 수 있는 지의 여부에 대한 확인이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 병렬형 부스터 분리 운동 해석을 위해 개발되었던 6자유도 운동방정식 해석 프로그램인 PASEM을 fairing 힌지를 모사할 수 있도록 수정을 가하여 fairing의 분리 운동을 예측하였다. 먼저 지상 시험 결과와의 비교를 통하여 힌지 운동 모사의 정확도를 검증하고 정확한 분리 조건을 설정하였다. 다음으로 고도 45km에서 받음각, 중력 작용 방향, 돌풍의 존재 여부 등을 바꾸어 가며 안전한 분리가 가능함을 판단하였으며, 힌지 이탈각을 60도에서 45도로 줄여줌으로써 훨씬 더 안전한 분리가 가능함을 확인하였다. 또한 발사 당일의 기상 조건의 변화에 따라 분리 고도가 40km로 낮추어져도 안전한 분리한 가능함을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권5호
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• pp.339-347
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• 2012

예인줄을 여러 개의 유한요소로 분할 한 뒤 각 요소들에 Newton의 운동 제 2법칙을 적용하고 각각에 작용하는 외력은 성분별로 장력, 항력, Coriolis 힘, 중력, 부력, 입수 충격력 등으로 구분하여 예선과 부선을 연결하는 예인줄의 동역학 모델을 정립하였다. 일반적으로 예인줄 요소의 병진 운동만을 고려하는 이전의 연구들과는 달리 본 논문에서는 예인줄 요소의 운동을 횡동요를 제외한 5자유도로 확장하고 외력 고려가 용이한 물체고정좌표계에서 기술하였다. 예인줄 요소들 간에는 연결점에서 인장만 되는 스프링과 감쇠기로 연결하고, 스프링의 강성계수는 실제 적용되는 예인줄의 강성계수와 등가가 되도록 설정하였다. 정립된 예인줄 모델의 검증을 위하여 예인줄의 공기중 및 수면 바로 위에서의 자유낙하, 예인선의 가속운동, 예인선의 조화운동 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 예인선, 부선, 예인줄 요소들의 운동 시계열 값들은 실제 예상치와 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.511-517
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• 2004

기존의 재활운동 장치들은 상지 또는 하지의 특정한 관절에 대해서만 재활운동이 가능하게 개발되었다. 따라서 여러 관절을 재활시키고자 할 경우, 그에 맞는 다양한 종류의 재활기구 들이 필요하다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 각 관절에서 이루어지는 다양한 재활운동을 통합 구현하는 CMRS(CIM and Robotics Lab. Multi - joint Rehabilitation System)을 제안하였다. 이 시스템을 위해 인체의 상지 및 하지에 대한 기구학적 특성을 이용하여 각 관절의 회전 특성 및 좌표관계를 조사하였으며, 이와 같은 연구를 바탕으로 재활운동 기구 제작 시 알맞은 메커니즘을 제시하고. 다양한 재활 부위와 이를 재활 운동시키는 헤드부의 위치관계를 연구하였다. 시뮬레이션을 통하여 재활운동 시스템의 가능성을 판별하였고. 안정되고 편리한 위치 조정을 위한 베이스프레임을 개발하였다. 이를 고려하여 최종적으로 8개의 자유도를 가진 CMRS을 개발하였으며 다 관절을 하나의 시스템으로 재활 가능할 것이라 사료 된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.111-118
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• 2022

전기-기계식 구동기(EMA)는 전기 모터와 기계적 동력전달 요소를 결합한 것으로 설계 자유도와 유지보수 측면에서 도심 항공 모빌리티(UAM)에 적합하다. 본 논문에서는 UAM의 로터 블레이드 피치각을 조종하는 EMA에 대한 연구 결과를 제시한다. 구동기는 역구동형 롤러 스크류를 기반하며, 2절 링크를 통하여 블레이드 피치각을 조종한다. 구동기만의 동역학과 이것을 포함한 블레이드 피치운동의 동역학 방정식을 유도하였다. 블레이드 피치 동역학 방정식의 경우 링크의 영향으로 등가 관성모멘트는 링크 각도에 따라 변한다. 넛트 운동의 관점과 블레이드 피치 운동의 관점에서 등가 관성모멘트의 변동을 분석·비교하는 과정을 제시하였다. 사례로 선정한 모델의 경우에 전자의 등가 관성모멘트 변동이 후자에 비하여 작았으며, 그래서 넛트 운동의 관점에서 유도한 모델이 제어기 설계에 적합하다고 판단한다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.331-344
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• 2002

본 연구는 볼링 투구동작의 성패는 스텝과 스윙이 결정한다는 가정 하에 어프로치에서의 동작에 주안점을 두고, 볼링선수를 대상으로 자유로이 투구를 하게 하고 피험자 본인이 잘되었다고 판단하는 동작과 잘못되었다고 판단하는 투구 동작을 비교 분석하는 것이 본 연구의 목적이다. 투구동작시 어드레스에서부터 릴리즈까지의 동작을 각 스텝별로 국면을 설정하고, 3차원영상분석을 실시하여 각 스텝별로 보폭, 신체중심의 위치, 볼의 위치를 성공과 실패동작으로 나누어서 비교 분석하였다. 보폭은 성공과 실패동작에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 4국면과 5국면에서의 보폭이 실패동작에서 크게 나타났다. 신체중심의 위치에서도 큰 차이를 보이지 않았으나 성공시가 실패시보다 상하 이동폭이 작게 나타났다. 볼의 위치는 성공과 실패시 모두 스텝중에는 3국면이 가장 낮게 나타났으며, 상하 이동폭이 적은 안정적인 투구를 하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권3호
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• pp.213-220
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• 2014

본 연구에서는 헬리콥터의 간섭유동장을 고려한 발사체의 궤적예측 프로그램을 개발하였다. 헬리콥터의 간섭유동장 해석에는 엑츄에이터 디스크 모델이 적용된 압축성 비점성 해석자를 이용하였다. 발사체의 궤적 해석에는 6자유도 운동방정식과 대안적 형태의 수정된 질점 운동방정식을 사용하였다. 헬리콥터 주위 유동 해석은 ROBIN(ROtor Body INteraction) 모델을 이용하여 검증하였다. Sierra International 탄과 105mm 포탄의 궤적을 이용해 운동 해석 모듈을 검증하였다. 헬리콥터에서 발사된 발사체의 궤적 예측에는 Sierra International 탄과 HYDRA 70 로켓을 이용하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.683-690
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• 1985

본 논문에는 Euler매개변수를 회전좌표계로 사용하여 구속된 3차원 기계시스템의 역동학력 해 을 수행한 연구결과가 수록되었다. 해석을 위해 문제에 등장하는 비선형 Holonomic구속조건식 들과 운동방정식들을 Cartesian일반좌표계을 사용하여 표시하였으며, 일반좌표계를 구성하는 각 강체의 좌표계로는 변위를 나타내기 위한 3개의 좌표와 회전을 나타내기 위한 4개의 Euler매 개변수가 사용되었다. 구속조건식들과 미분방정식 형태의 운동방정식들을 결합하여 시스템 전 체의 운동방정식을 유도하기 위해 Lagrange승수 기법을 사용하였다. 각 강체의 주어진 시간에 서의 위치, 속도, 가속도는 기구학적 해석(kinematic analysis)을 통해 얻어지고, 이 자료들을 전 체운동방정식에 대입하여 Lagrnage승수의 값을 계산하여 6개의 자유도를 가진 로봇 기구를 원 하는대로 운전하는에 필요한 각 관절의 토오크를 계산하였으며, 계산결과가 정확하다는 사실이 입증되었다. 연구결과 Euler매개변수를 회전좌표로 사용할 경우 특이 경우(singular case)가 발 생하지 않으며, 이 방법은 역동력학 해석용 다목적 전산프로그램 개발에 광범위하게 응용될 수 있음이 밝혀졌다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.244-248
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• 2009

본 논문에서는 만타형상의 무인잠수정의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 확인하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 본 논문에 사용된 수학모델은 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab / Simulink를 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상무인잠수정의 제어 성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어와 방향각제어에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미국 해군대학원(Naval Postgraduate School)의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어와 방향각 제어기를 이용하여 만타형무인잠수정의 설계 목표에 부합하는 항해제어시뮬레이션을 실시하였다.