• 제목/요약/키워드: 자세안정성

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대절토사면의 현장계측 및 수치해석을 통한 사면 안정성 분석 사례 (Stability Analysis of Large Slope Based on In-Situ Monitoring and Numerical Analysis)

  • 김병철;황지훈;원지현;최문규;권오성;송치용
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.629-638
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    • 2005
  • 본 연구대상 사면은 연장이 300m이고 최대 사면높이가 80m에 달하는 대절토 사면으로 서 총 11 소단으로 이루어져 있으며, 전 사면에 걸쳐 Soil Nail 공법으로 보강이 되어있다. 사면 상단부에 설치된 2개의 경사계를 이용하여 주기적으로 사면의 수평방향 변위 계측을 실시하던 중, 사면 하부의 소단 굴착과정에서 상대적으로 급격한 사변경사 방향의 수평변위가 발생한 것을 확인하였다. 본 연구에서는 사면의 수평방향 변위 계측결과 분석 및 대상 사면에 대한 수치해석을 통하여 사면의 안정성 여부를 판단하고자 하였으며, 굴착단계별 수평방향 변위량 및 변위 양상을 분석함으로써 급격히 증가한 변위의 원인을 파악하였다. 수치해석을 통해 나타난 사면 굴착 단계에 따른 사면 토체의 소성영역을 도시한 결과, 사면 전체에 걸쳐 대규모 파괴면이 나타났으며 파괴활동면이 Soil Nail 로 보강된 영역의 바깥쪽에 위치하여 사면 안정성 확보를 위한 대책방안이 수립되어야 할 것으로 판단되었다. 또한 보다 자세한 원인 규명을 위한 확인 시추조사를 실시하여 하부 지층 특성을 파악하였으며, 하부에 풍화가 심하고 절리 및 균열이 심한 파쇄구간이 분포하고 있음이 확인되었다. 연구 대상 사면의 변위 계측 결과, 수치해석 결과, 확인 시추 조사 결과 및 예상되는 사면 활동의 규모 등을 고려할 때 사변의 안정성 확보를 위한 대책방안이 수립되어야 하며, 본 사면은 억지말뚝과 Ahchor 공법 적용이 가장 적절할 것으로 판단되었다.

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정적자세에서 유도된 비정시의 유형에 따른 신체균형의 변화 (Changes of Body Balance on Static Posture According to Types of Induced Ametropia)

  • 김상엽;문병연;조현국
    • 한국안광학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.239-246
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    • 2014
  • 목적: 정적자세에서 유도된 비정시가 신체균형에 미치는 영향을 알아보았다. 방법: 평균 연령 $23.4{pm}2.70$세의 20명(남 10, 여 10)을 대상으로 ${pm}0.50D$, ${\pm}1.00D$, ${\pm}1.50D$, ${\pm}2.00D$, ${\pm}3.00D$, ${\pm}4.00D$, ${\pm}5.00D$의 렌즈를 사용하여 비정시(양안근시, 단순근시성부동시, 양안원시, 단순원시성부동시)를 유도하였다. TETRAX the biofeedback system을 이용하여 신체안정성지수, 체중분포지수, 낙상지수를 측정하였다. 신체균형 검사는 각 조건 당 32초간 측정되었고, 반복측정 후 완전교정상태에서 측정한 값과 비교하였다. 결과: 안정성지수는 양안근시의 경우 +0.50 D부터, 단순근시성부동시의 경우 +1.00 D부터, 양안원시의 경우 -1.00 D부터, 단순원시성부동시의 경우 -1.50 D부터 완전교정상태와 비교하여 유의하게 증가되었다. 낙상지수는 양안근시의 경우 +4.00 D부터, 양안원시의 경우 -1.00 D부터, 단순원시성부동시의 경우 -1.50 D부터 유의하게 증가되었다. 모든 비정시 유형에서 체중분포지수의 변화는 없었다. 결론: 비정시의 유형에 상관없이 굴절이상의 미교정은 신체균형의 전반적인 안정성을 감소시키고, 낙상의 위험도를 증가시킬 수 있다.

전투기 외부 연료 탱크의 종방향 정안정성 및 투하 궤적 해석 (Analysis of the Longitudinal Static Stability and the Drop Trajectory of a Fighter Aircraft's External Fuel Tank)

  • 강치행;조환기;장영일;이상현;김광연
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.274-279
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    • 2010
  • 본 논문에서는 원 형상에 비해 20% 축소 설계된 수평 핀을 부착한 전투기의 외부 연료 탱크의 정적인 세로 안정성을 해석하고 투하궤적을 분석하였다. 얇은 에어포일의 공력 자료를 이용하여 연료 탱크의 정적 피칭 안정성을 해석한 결과는 풍동 실험 결과와 거의 일치하였다. 연료탱크의 6자유도 운동방정식에 대한 수치적인 모사에서 얻은 낙하 궤적을 실제 모델의 투하 실험 궤적과 비교 분석한 결과 투하 시 항공기의 자세가 연료 탱크의 수직 이동 궤적에는 영향을 미치지 않지만 수평 이동 궤적에는 상당한 영향을 미치게 됨을 알 수 있었다. 이와 같은 이론 해석 및 실험 결과의 분석을 통해 재설계 핀을 부착한 외부 연료 탱크를 비행 중 항공기로 부터 분리할 때 비행운용 규범을 기준으로 수행한다면 항공기의 안전성을 보장할 수 있음이 검증되었다.

액체 연료의 슬라슁과 상호작용하는 우주 탐사선의 자세 운동 분석 (Analysis of Spacecraft Attitude Dynamics Interacting with Liquid Fuel Sloshing)

  • 진재현;김수겸
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.1059-1068
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    • 2017
  • 우주 탐사선은 다량의 액체 연료를 탑재하는데, 절반 이상을 넘는 경우가 많다. 이러한 경우, 액체 연료의 슬라슁 현상이 탐사선의 자세 안정성에 영향을 주기 때문에 탐사선 설계에 슬라슁 현상을 고려해야 한다. 본 논문에서는, 액체 연료의 슬라슁 현상과 이와 상호작용하는 탐사선의 동적 거동을 분석한 결과를 제시한다. 이를 위하여 탐사선의 기동이 액체 연료의 슬라슁 현상을 일으키는 모델과 슬라슁에 의한 반력 힘과 모멘트가 탐사선에게 전달되는 모델을 개발하였다. 모델리카 언어로 작성한 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 탐사선의 거동을 분석하였다.

드론의 안정화 비행을 위한 방법 및 알고리즘에 관한 연구 (A Study of Method and Algorithm for Stable Flight of Drone)

  • 차경현;심이삭;홍승관;정준희;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.32-37
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    • 2015
  • 무인항공기는 조종사 없이 지상에서의 원격조종에 의해 스스로 비행하는 비행체이다. 하지만 무인항공기는 제어가 쉽다는 장점이 있지만, 어떤 한 지점 위를 정지하여 비행하는 호버링 기능을 할 수 없다는 단점이 있다. 그에 비해 무인항공기 중 하나인 쿼드콥터는 동작원리가 간단하고 호버링이 가능하고, 비행의 안정성이 높다는 장점이 있다. 본 논문에서는 쿼드콥터의 안정화 비행을 위한 PID 제어 방식과 Fuzzy 제어 방식을 이용하는 비행 안정화 알고리즘을 제안한다. 본 시스템은 자이로 센서와 가속도 센서의 결합을 통해 드론의 현재 자세 값을 알아낸 후 자세 제어 알고리즘을 통해 안정화 비행을 실시한다. 또 GPS 센서를 이용하여 현재의 위치를 외부조작 없이 유지하는 위치고정 모드를 제안한다.

족관절 근육에 인가한 전기 자극의 특성에 따른 자세안정성 평가 (Evaluation of Postural Stability according to characteristics of Electrical Stimulation on the ankle muscles)

  • 이선연;유미;김남균;김동욱
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.521-528
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    • 2009
  • This study is about to evaluation of postural stability according to characteristics of electrical stimulation on the ankle muscles. We measured body sway(center of pressure, COP) when various parameters of electrical stimulation was applied to ankle muscles in stable and unstable posture. Subjects consisted of 10 young adults, and electrical stimulation was delivered on right and left of tibialis anterior and Achilles tendon. The body sway was measured during electrical stimulation of three duty cycle and frequencies in stable posture and three amplitudes of sensory threshold in unstable posture. Consequently, the COP Shift is higher during electrical stimulation of 1/30(duty ratio) and 100Hz(frequency) in stable posture. In unstable posture, 100% amplitude of sensory threshold induced postural stability. These findings are important for the rehabilitation system of postural stability and the use of electrical stimulation as somatosensory information.

인공위성 정렬 측정 정확도 향상을 위한 연구 (A Study on Satellite Alignment Measurements Accuracy Improvement)

  • 최정수;김인걸
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권12호
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    • pp.987-995
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    • 2020
  • 고성능 탑재체들과 자세제어 센서들 간의 정밀정렬은 인공위성의 정확한 자세지향 및 높은 지향 안정성을 위해 필수적이다. 위성 개발사들은 조립 및 시험기간 동안 위성 정렬을 위해 데오드라이트 측정 시스템을 주로 사용한다. 데오드라이트 측정 시 시선 방향 오차, 수평축의 오차, 수직방향 인덱스 오차 그리고 수직축 오차로 인해 측정오차가 발생할 수 있다. 이러한 오차들 뿐 아니라 다수의 데오드라이트를 사용한 측정 시 발생할 수 있는 오차들을 정렬큐브 측정실험을 통해 분석하였다. 정렬큐브 측정실험을 기반으로 정렬측정 정확도를 향상시킬 수 있는 방법이 제안되었고, 측정 결과 위성의 설계 요구조건도 만족시킬 수 있었다.

성인인체치수에 따른 한국형수동휠체어 표준규격에 관한 고찰 (A Study on the Standards of South Korea Type Manual Wheelchair in Accordance with the Human Body Size of Adult)

  • 김승언;송병섭
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.63-68
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    • 2013
  • 장애인들이 많이 사용하고 있는 보조기구 중의 하나인 수동휠체어는 KS규격인 KS P ISO 7176-5의 치수 규격을 따르고 있다. KS P ISO 7176-5의 경우 국제 규격인 ISO 7176-5의 규격을 기술적 변경 없이 그대로 사용하고 있다. 하지만 국제규격의 경우는 외국의 신체사이즈를 기준으로 수동휠체어에 대한 크기를 지정하기 때문에 한국에서 사용하기에는 적합하지 않다. 실제로 기술표준원에서 조사한 인체치수 조사 자료와 현재 KS P ISO 7176-5의 규격을 비교한 결과 팔걸이 높이를 제외한 좌석의 높이, 좌석면의 너비, 좌석면의 깊이, 등받이 높이의 경우 KS P ISO 7176-5의 크기가 컸고, 팔걸이 높이는 KS P ISO 7176-5의 크기가 낮았다. 이러한 경우 사용자가 장시간 사용하게 되면 안정성이 감소되고, 사용자의 골반 회전이 쉬워져서 자세가 불안정해지고, 오금이 좌석의 모서리에 닿아 오금과 장딴지에 압력이 가해지고, 자세가 앞으로 당겨서 앉는 자세가 되어서 등이 구부정한 자세가 된다. 또한 몸이 앞이나 옆으로 기울어지는 자세가 되어서 올바른 자세로 유지할 수 없게 된다. 이러한 문제점이 계속 지속이 된다면 사용자의 신체에 무리가 올 수 있다. 이 논문에서는 한국의 장애인 치수에 대한 조사를 하여 올바른 휠체어 치수를 연구하여 제안하였다.

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KSLV-I 2단부 비행용 TVC 동특성 분석 및 선형모델 추정 (Dynamic Analysis and Linear Model Estimation for Flight Model TVC System of KSLV-I Stage-II)

  • 선병찬;박용규;오충석;노웅래
    • 항공우주기술
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    • 제8권2호
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    • pp.83-91
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    • 2009
  • 본 논문에서는 KSLV-I 2단부 TVC 시스템의 비행중 동특성 예측 결과를 제시하고자 한다. 개발단계별 TVC 동특성시험 데이터에 대한 비교 분석을 통해 비행용 TVC 시스템의 최소 작동 대역폭을 예측하고, 선형모델 추정 결과를 제시한다. TVC 동특성 데이터 비교 분석 결과 KSLV-I 2단부 TVC 시스템의 최소 작동 대역폭이 1도 명령 기준으로 6.0 Hz 이상 보장됨을 보인다. KSLV-I 2단부 TVC 동특성이 8차의 선형모델 형태로 근사됨을 또한 보인다. 본 논문의 결과는 궁극적으로 KSLV-I 최종 비행성능 및 자세안정성 분석 시에 활용되어 발사체의 안정적인 비행을 도모하는 데 있어서 큰 역할을 담당할 것으로 여겨진다.

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모멘텀 바이어스 인공위성의 2축 자세제어 시스템 설계 (Two Axis Attitude Control System Design of Momentum Biased Satellite)

  • 이승우;서현호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.40-46
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    • 2006
  • 위성기술의 비약적 발달에 따라서 설계 및 제작에 소용되는 비용은 저렴하지만 신뢰도가 높은 인공위성 자세제어 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구는 이러한 요구를 만족시키기 위해 반작용휠에 의한 모멘텀 바이어스 벡터가 임의의 방향(태양 방향)을 지향하고 안정화되는 위성시스템을 제시하였다. 위성 시스템에서 고장 가능성이 가장 적은 자기장 센서, 저정밀 태양센서 및 자기토커를 센서와 구동기로 사용하였으며, 고전적 선형 제어방법에 의해 2축 제어하는 제어시스템 설계방법을 제시하였다. 제어기는 PD 형태의 간단한 제어기가 사용되었고, 선형화된 위성시스템에 대한 PD 제어기 설계방법이 적절한 가정과 함께 제시되었다. 제시된 제어기 설계방법에 의해 설계된 폐루프 시스템의 장기 안정성 검증을 위해서 비선형 시뮬레이션 방법을 사용하였다.