두 물체의 충격운동량-충격 및 탄성파 발생의 순으로 작용하도록 하면 계 내에서 충돌 후 생기는 운동량의 관성 속도와 충돌기간동안 발생하는 탄성파의 충격에너지 전달속도가 다른 경우가 있다. 이것은 충돌기간동안 총 운동량은 보존되나 선 운동량이 비 보존되는 경우가 있어서 충돌기간동안 비 보존된 내부 운동량의 시간 적분만큼 충돌을 가한 질량중심이 이동했다는 의미이다. 충돌기간동안 충격파는 탄성파에 근사시키고 그것은 군속도에 근사시켜 이론적 근거를 만들고 실험에 의해 확인했다. 폐쇄된 계 내에서 내부에너지를 이용하여 특별한 두 물체의 충돌기간동안 비 보존되는 운동량 때문에 질량중심이 이동되는 것에 대해 해석한다.
승마 시뮬레이터는 승마동작을 모사하여 실내에서 신체활동을 수행하기 위한 운동기구이다. 본 연구는 승마 시뮬레이터를 이용한 운동 시 소모되는 에너지 추정에 관한 연구이다. 실험은 총 9개의 동작으로 구분된 승마 동작에 대해 운동부하를 1분 단위로 변화시켜 총 25분 동안 운동을 수행하도록 설계하였으며, 호흡가스측정을 통해 에너지소모량을 수집하였다. 그 결과 신체조건에 따라 각 동작별 에너지소모량에 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 이를 통해 사용자의 생체정보 측정 없이 신체정보만을 활용한 승마운동의 에너지소모량 추정방법을 개발하였다. 연구결과는 승마 시뮬레이터를 이용한 운동시 동작의 변화와 주행시간, 성별, 연령을 이용하여 실시간 에너지소모량의 계산이 가능해질 것이다.
급경사면의 세류간 토양침식은 지표면과의 강우입자 충돌에 의한 튀김현상과 면상흐름에 의한 토사이송 능력의 상호작용에 의해 영향을 받는다. 강우운동에너지와 면상흐름이 세류간 토양침식 및 토사유출 발생에 있어서 상대적인 기여도에 대한 연구는 국내뿐만 아니라 전 세계적으로도 미흡하다. 본 연구에서는 강우현상을 재현할 수 있는 강우모의 실험장비와 사면 토양침식 실험을 위한 소규모 토양플롯을 제작하여 실험에 사용하였다. 강우모의에 의한 강우운동에너지는 자연강우의 운동에너지 산정식의 계산결과와 비교했을 때, 약 0.58배의 규모를 재현했다. 강우입자의 충돌을 제어하기 위한 스트립을 토양플롯에 올려놓은 경우와 커버가 없는 나지상태에서 강우모의 실험을 한 경우 사면에서 발생한 지표유출수, 지표하유출수 및 토사유출 자료를 측정하고 분석하였다. 강우강도가 증가함에 따라 지표유출량은 증가하고, 지표하유출량은 상대적으로 감소했다. 지표커버는 지표유출의 첨두유량 발생시간을 지연시켰으며, 지표유출량과 지하수량의 변화를 초래했다. 지표커버에 의해 지표유출량은 평균 1.82배 감소하지만, 토사유출량은 평균 4.93배로 상대적으로 크게 감소하였다. 단위수류력과 토사유출량과 관계를 분석한 결과 강우운동에너지는 토양입자의 튀김현상에 의한 침식을 증가시킬 뿐만 아니라 지표유출수의 유속을 증가시켜 토사이송능력을 가중시키는 것을 확인하였다.
2차원 개별요소법을 이용하여 철도사면에 있어서 낙석이 발생되었을 경우 낙석에 의한 운동에너지, 위치에너지 및 마찰에 의한 에너지변화를 사면과 낙석사이의 마찰계수를 매개변수로 하여 분석하였다. 낙석의 낙하양태(미끄러짐과 회전)에 따라 변화하는 1차지면 충돌시간, 2차지면 충돌시간, 2차충돌까지의 비산거리, 1차지면 충돌 후 도약높이, 사면 운동 동안의 낙석 회전횟수 등을 구하였다.
본 연구는 남자학생 8명을 대상으로 GXT로 사전검사를 실시하여 최대운동검사를 통하여 측정된 피험자 개개인의 VO2max를 기준으로 각각 50%, 70%에 해당되는 산소섭취량과 경사도 및 속도를 산출하고, 산소섭취량(ml/min/kg)의 METs 및 칼로리 소비량을 대입, 전체 300kcal와 600kcal가 소모되는 운동시간을 산출하였다. 유산소운동에 따른 T, B, NK cell의 변화는 림프구 전체에서 T, B, NK 림프구가 차지하는 상대적 비율이 운동 강도에서는 유의한 차이가 없었고, T cell에서 에너지 소비량(p<.01), 상호작용(p<.05)효과에서, B cell은 에너지소비량(p<.01)에서, NK cell은 에너지소비량(p<.001), 상호작용(p<.05)효과에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
본 연구는 장기간의 수영훈련을 마친 통제 훈련군, MCT 투여 훈련군 및 LCT 투여 훈련군에서 지구력 운동수행력과 장기간의 훈련 안정시기 및 운동스트레스 부여시기(실험동물이 상당한 스트레스를 느끼는 160분간의 강제수영)에서 에너지 기질의 변화, 인슐린 호르몬, 및 Lipase 효소의 활성화를 함께 비교하여, 만약 투여 훈련군에서 높은 운동수행력이 나왔다면 이것이 어느 에너지 기질 및 피로물질과 연관되는지 혹은 인슐린 호르몬과 지방분해 효소인 Lipase 효소와는 어떠한 연관이 있는지를 규명하여 지구성 운동수행력에 훈련과 투여효과를 과학적으로 검증하는 데에 연구목적이 있었다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 평균체중 140-155 g의 Sprague-Dawley계 횐쥐 수컷으로(7 wk), SPF (Specific Pathogen Free: 특정병원체 부재동물)를 대한바이오링크에서 분양 받은 후에 D대학교 실험동물 사육실에서 사육하였다. 실험동물은 총 54마리를 환경적응과 적응훈련을 포함하는 총 9주간의 훈련을 거친 후 크게 세 그룹으로 나누어 비 투여 그룹 18마리, MCT 투여그룹 18마리, LCT 투여그룹 18마리로 구분하였고 각 그룹에서 안정 시기 6마리와 160분간의 운동 스트레스 시기 6마리 및 지구력 운동수행력시기(survival test) 6마리로 세분화 하여 분석하였다. 본 연구의 결과로 일반적인 지방 형태인 LCT의 투여는 추가적인 체중증가를 일으켰고, 운동수행력의 증가도 가져왔다. 하지만 같은 강도의 운동 부하에 대해서 운동 시 활용되는 지방의 형태인 지방산의 동원이 상대적으로 적었고, 운동증료시기에도 많은 양이 TG의 형태로 존재함을 알 수 있었다. 그리고 운동종료 시 피로물질인 젖산의 축적량이 증가하였고, 지방산화 효소인 Lipase 활성도도 크게 증가하지 않으면서 오히려 인슐린 호르몬을 증가시켜 많은 양의 에너지를 제공하여 지구력 운동 수행에는 도움을 주지만 효율성이 떨어짐을 알 수 있었다. 하지만 MCT의 투여는 인슐린 호르몬의 증가를 일으키지 않으면서 lipase 효소의 활성도를 증가시키고, 젖산 축적을 적게 하면서 유리지방산의 동원을 원활하게 하여 운동 지속시간을 상당히 연장했음을 알 수 있었다. 그리고 TG의 축적을 적게 일으키면서 체중의 감소도 나타났다. 이러한 결과를 통하여 장기간 지구성 운동시 추가적인 에너지 공급을 위해 MCT를 투여하는 것이 운동 수행력의 증가는 물론, 에너지 기질의 활성화를 도모하고 피로물질의 축적을 적게 일으켜, 효율적인 에르고게닉에이드로 권장된다. 뿐만 아니라 에너지 효율성을 증가하여 추가적인 지방축적을 일으키지 않기 때문에, 체중증가를 우려할 필요가 없으며, 오히려 많은 지방을 에너지로 사용하기 때문에 에너지 효율성의 면에서 운동만 한다면 다이어트에도 도움이 되리라 생각한다.
본 연구에서는 double rocker sole을 채용한 기능성(complex function double rocker sole; CDR) 신발과 negative-heel rocker sole(NR)을 채용한 신발의 보행 중 에너지 소비량을 비교하여 보행시 에너지 사용을 증가시킬 수 있는 기능성 신발에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이를 위해 2011년 3~8월까지 40~50대 중년여성 11명을 대상으로 inbody 4.0 (Biospace, Korea)로 체성분 검사와 Vmax ST(SensorMedics, USA)로 운동부하 심폐기능 검사를 실시한 후, 분당 보행에너지 소비량(walking energy cost per time; WECt)과 심박수 운동강도(Heart rate intensity; HRi)를 산출하였다. 연구 결과, CDR신발은 NR신발에 비하여 심박수 운동강도의 통계적 유의차 없이 분당 보행에너지 소비량과 총 칼로리 소비량이 높게 나타나, CDR신발은 동일한 운동 조건 속에서 자각적 운동강도를 증가시키지 않고 운동량을 증가시킬 수 있으므로 에너지소모량을 높이고자 하는 사람에게 적합할 것으로 생각된다.
본 연구는 트랙터용 로타리날의 운동특성을 분석하는 연구로서, 로타리날의 운동특성 분석장치를 이용하여 기존에 국내에서 사용되는 로타리날로 경운 작업을 할 경우, 로타리날 운동 및 형상, 구조에 따른 운동특성을 정밀 분석하였다. 본 연구에서 분석된 문제점 및 보완점을 앞으로 개발될 에너지 절감형 트랙터 로타리날 개발에 필요한 주요 인자를 결정하기 위한 수단으로 사용하는 데 목적이 있으며, 그 구체적인 연구 결과는 다음과 같다. (1) 로타리날의 운동특성을 분석할 수 있는 로타리날 운동특성 분석 시스템을 설계, 제작하였다. (2) 분석 시스템 제어용 프로그램 Visual Basic 6.0 프로그래밍 언어를 사용하여 개발하였다. (3) 국내 로타리날 제조회사 4곳 및 외국 1개사 제품의 운동특성을 분석한 결과, B, C, E maker 제품이 로타리 경운 작업에 적합한 것으로 분석되었다. (4) B, C, E maker 제품에서 살펴보면, 토양을 절단할 때의 경심별 위치를 \circled3부분이 되도록 해야하며, 단면이 확실하게 닿지 않도록 단면의 경우 B maker 형상을 따라야 한다. 또한 배면이 토양에 닿는 부위가 적어야 한다.
부이의 수직운동으로부터 파랑에너지를 추출하는 파력발전기의 추출효율을 극대화하기 위하여 Sheng et al.(2015)이 제안한 래칭 제어기법을 적용하였다. 래칭 제어기법은 부이를 구속하는 래칭 시간을 조절하여 추출효율을 높이는 위상제어 방법이다. 래칭 제어기법을 규칙파중 수직운동하는 부이에 적용한 결과, 공진조건을 만족하지 않았음에도 불구하고 부이의 운동속도와 추출파워는 크게 증가하였다. 부이의 수직운동으로부터 파랑에너지를 흡수하는 파력발전기에 이러한 래칭 제어기법을 도입하면 추출파워의 증가와 더불어 부이의 흘수와 PTO감쇠력을 줄일 수 있어 제작비용을 크게 낮출 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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