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철도차량 충돌 시 선두차량의 횡 및 요잉 거동 예측 연구 (Study on the Prediction of Lateral and Yawing Behaviors of a Leading Vehicle in a Train Collision)

  • 김준우;정의철;구정서
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.95-101
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    • 2017
  • 본 연구에서는 철도차량의 사고의 유형 중 가장 많이 발생되는 지그재깅 현상에 대해 이론 모델을 정립하여 선두차량의 지그재깅 거동에 대한 운동방정식을 도출하였다. 운동방정식을 풀기 위하여 미분방정식 수치해석법 중 가장 대표적인 Runge-Kutta 4차식을 사용하였고, 휠-레일 인터페이스에 의한 휠의 횡 변위는 운동에너지를 이용하여 추정하였다. 그리고 이론식을 검증하기 위하여 재그재깅 현상에서 가장 변위가 큰 연결기 위치에서의 횡 변위에 대해 시뮬레이션과 이론식을 비교한 결과 비 탈선 충돌조건에서 최대 편차율은 0.8 [%] ~ 4.7 [%] 발생하고, 탈선 충돌조건에서는 탈선이 일어나는 시점에서 차량의 횡 변위를 비교한 결과 최대 편차율이 0.6 [%] ~ 5.1 [%]로 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이론식을 사용하여 사고나 현상을 시뮬레이션으로 재현할 때 필요한, 전체적인 거동에 부합하는 차량 간 연결의 초기 off-set량을 예측할 수 있다.

손상된 선박의 구난 기술 및 안전 예항에 관한 연구 (2) - 이중선체 유조선의 충돌 및 좌초에 의한 손상역학거동 - (A Study on Rescue Technique and Safe Tow of Damaged Ship (2) - Failure Mechanisms of Collision and Grounding of Double Hull Tanker -)

  • 이상갑;최경식;손경호
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.82-95
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    • 1998
  • 이 논문에서는 LS/DYNA3D를 이용하여 다음과 같은 2가지 수치 시뮬레이션을 수행한다: 첫 번째 시뮬레이션은 310,000 DWT 이중선체 VLCC (피충돌선)과 35,000 및 105,000 DWT의 2척의 유조선(충돌선)들과의 충돌에 관한 경우로서, 충돌선들은 VLCC의 중심선에 직각으로 중앙부에 충돌하는 것으로 가정한다. 두 번째는 40,000 DWT급의 재래식과 개량식 이중선체 유조선의 선저구조의 2가지 모델, CONV/PD328과 ADH/PD328에 대한 좌초에 관한 시뮬레이션이다. 이 연구의 전체적인 목적은 이중선체 유조선의 선측 및 선저구조에 충돌 및 좌초가 각각 발생하는 동안에 이중선체의 내판이 찢어지기 시작하고 운동에너지가 소산되면서 선체가 정지되는 등의 구조적인 파손 및 흡수에너지의 역학적인 거동을 이해하는 것이다. 이러한 수치 시뮬레이션을 통하여 충돌 및 좌초시의 손상 정도를 쉽게 추정할 수 있을 것이고 유조선의 설계 시 안전도의 개선에 이바지할 수 있게 할 것이다.

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근육 근막 장애가 자세균형에 미치는 시각적 분석 (The Visual Analysis of Myofascial Syndrome on Balance Posture)

  • 박영한
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제9권1호
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    • pp.177-184
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    • 1997
  • 인체가 균형상태에 있지않게 되면 중력으로부터 보상작용은 과도한 에너지소비로 구축을 야기시켜 이차적질병과 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하지 못하고 약한 충격에서도 손상을 초래하게 된다. 또한 물리적 외상, 염증이나 감염의 진행으로부터 오는 구조적 불균형은 부적절한 근막의 긴장으로 초래하게 되고 이 긴장은 근육근막의 제한으로 신체에 기묘한 비특이적 반응으로 나타나 피부분절과 일치하지 않고 무관한 것처럼 보이나 통증이나 기능이상을 초래하여 그 인접관절과 근육에 기능적으로 방해가 되어 중력으로부터 정상적인 자세를 유지하지 못하고 신체의 불균형을 초래하게된다. 신체의 어느 한부분의 근육근막 제한은 인체전체의 균형을 파괴하여 골반 왜곡 또는 다리길이가 불일치한 경우도 나타나며 요천추부위에 긴장을 초래하게 되어 기능장애나 유연성이 감소되어 운동제한과 통증이 생기고 외상이 발생하기 쉽다. 1. 인체는 강력한 근막망(powerfull fascial network)의 상호관련된 통합된 전체로 보아야 한다. 2. 근막은 신체구조들의 응집을 방지, 지지해줄 뿐만아니라 외부로부터 충격을 적절히 분산하여 신체적 균형을 유지시킨다. 3. 근막의 장애는 근육긴장과 경축이 생기고 이완되지 않으면 근육결절로 진행하여 동통을 유발한다. 4. 근막장애는 탄력과 단축을 잃게하고 유연성이 없어져 중력으로부터 지지하는 능력이 떨어져 자세의 변화를 가져온다. 5. 국소부위의 근막장애는 중력으로부터 지탱하려는 인접관절과 근육에 영향을 미쳐 인체전체의 자세에 뷸균형을 초래한다. 6. 자세분석은 근육근막장애에 따른 중력의 역학적 변화를 고려하여 평가하여 분석하여야 것이다.

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노인의 인지기능상태에 따른 식품과 영양소 섭취실태 (Food and nutrient intake status of Korean elderly by degree of cognitive function)

  • 김혜영;이정숙;윤종철;장문정
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제49권5호
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    • pp.313-322
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    • 2016
  • 본 연구는 용인시에 거주하는 노인들을 대상으로 간이인지기능검사 (MMSE-DS)와 영양건강위험도 조사 (NSI DETERMINE checklist) 및 식품섭취실태를 통하여 인지기능 저하와 영양 식생활 실태와의 관련성을 살펴보고자 하였다. 1) 전체 조사대상 노인 (n = 409)의 평균 나이는 73.3세였고, 남자가 32.3%, 여자가 67.7%이었다. 인지기능 저하로 판정된 사람은 105명으로 대상자의 25.7%가 인지기능 저하로 판정되었으며, 성별에 따른 인지기능 정도의 차이는 없었다. 2) 조사대상 노인들의 운동 빈도는 유의차는 없었으나, 인지기능저하군에서 정상군보다 '운동을 거의 하지 않는다'는 비율은 더 높고, '거의 매일 운동을 한다'는 비율은 낮은 편이었다. 1일 평균 운동 시간은 인지기능저하군이 정상군보다 하루에 1~2시간씩 운동을 하는 사람들은 더 적고, 30분~1시간씩 운동을 하는 사람들은 더 많아서 총 운동시간이 적은 것으로 나타났다. 3) NSI DETERMINE 검사를 이용한 영양건강 위험도는 저위험군 270명 (66%), 중위험군 90명 (22%), 고위험군 49명 (12%)이었으며, 인지기능저하군에서 정상군보다 영양건강의 중위험군과 고위험군의 비율이 유의적으로 높았다. 4) 조사대상자의 평균 에너지 섭취량은 1,528.6 kcal로 에너지 필요추정량 (EER)의 84.4%를 섭취하였고, 인지기능저하군에서 정상군보다 다불포화지방산을 유의하게 적게 섭취하였다. 또한, 인지기능저하군은 티아민, 리보플라빈, 철을 평균필요량 미만으로 섭취하는 사람의 비율이 정상군보다 유의적으로 많았다. 5) 식품섭취빈도조사에서 조사한 63개 식품 중 조사대상자의 인지기능에 따라 유의차를 보인 식품은 6가지로 쌀밥과 과자류의 섭취빈도는 인지기능저하군에서 정상군보다 유의하게 높았고, 고등어, 고추, 귤과 수박의 섭취빈도는 인지기능저하군에서 유의하게 낮았다. 본 연구를 통하여 인지기능이 저하된 노인의 경우 정상노인보다 운동 빈도와 운동 시간이 적고, 영양건강위험도는 높으며, 불포화지방산의 섭취가 적고, 티아민, 리보플라빈, 철 등이 정상군보다 더 부족할 가능성이 높음을 확인하였다. 또한, 인지기능저하군에서 쌀밥과 과자류의 섭취는 더 많으나, 고등어, 고추, 귤, 수박의 섭취 빈도는 더 적은 것으로 나타났다. 앞으로 인지기능 손상을 지연시켜 개인의 건강 장수와 사회적 의료비용 절감을 가져오기 위해서는 인지기능 관련 식품들이 어떤 기전으로 인지기능에 영향을 미치는 가에 대한 후속 연구가 필요하다고 하겠다.

파워보행과 일반보행 시 하지근의 근전도 비교 분석 (The Comparative Analysis of EMG Activities on the Lower Limb Muscles during Power Walking and Normal Walking)

  • 기세준;채원식;강년주;장재익;윤창진
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.125-133
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 파워보행 시 하지근의 근활성 정도를 비교 분석하고자 근전도 측정을 통해 파워보행과 일반보행 시 하지근비 평균적분 근전도 및 최대적분 근전도를 측정하였다. 피험자는 근골격계에 이상이 없는 남자 대학생 17명으로 선정하였으며, 실험 간 140 beat/min속도로 보행을 실시하였다. 일반보행 동작과 파워보행 동작의 구간별 근전도치를 비교해 본 결과 일반보행 동작 시 보다, 강하고 힘차게 걷는 파워보행 동작 시에서 측정하고자 하는 하지근의 대부분 근육활동이 전체적으로 높게 나타났다. 특히 보행 동작에서 주동근이 되는 대퇴직근 내측광근, 외측광근의 활동이 일반보행 동작보다 파워보행 동작에서 높게 나타났으며, 발이 지면에서 떨어지기 전 지면을 힘껏 밀 때 사용되어지는 내측비복근, 외측비복근에서, 발뒤꿈치가 지면에 닿을 때 사용되어지는 전경골근에서 일반보행동작보다 파워보행 동작에서 전체적으로 통계적으로 높은 유의한 근육활동이 나타났다. 이는 파워보행 동작이 일반 보행 동작보다 더욱 많은 근육활동을 유발시킴으로 하지근의 근육강화 및 에너지 소비에 직접적으로 도움이 되는 유산소 운동으로써 파워보행을 활용 할 수 있을 것이라 판단되어진다. 따라서 본 연구의 결과 파워보행 동작이 건강유지와 다이어트를 원하는 사람들에게 일반보행 보다 더 높은 효과가 있을 것으로 판단된다.

해저면의 에너지 감쇠를 고려한 불투과 잠제의 파랑특성해석 (Analysis on the Wave Characteristics of Submerged Breakwater Considering Energy Dissipation of Seabed)

  • 김남형;양순보;박민수;김상진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.131-136
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    • 2004
  • 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 투과 저면위의 불투과성 잠제에 의한 투과율을 수치해석 하였다 해석기법으로는 유체와 투과성 영역을 동시에 해석할 수 있는 파압함수를 사용하였으며, 이론적으로 간단히 하기 위해, 투과성영역내의 파랑의 운동은 선형소산계수와 부가질량계수를 도입하여 정식화하였다. 투과 해저면 위를 진행하는 파랑은 진폭이 감쇠하면서 진행하는 것을 알 수 있었다. 그리고 투과율은 전체적으로 불투과 저면에 비해 투과 저면에서 작아지는 것을 알 수 있었으며, 잠제의 폭과 높이의 변화에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

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OWC형 파력발전장치 공기실 형상에 따른 왕복유동장 해석 (Oscillating Flow Field Analysis as Shape of Air Chamber in OWC-type Wave Energy Conversion)

  • 문재승;홍기용;신승호;현범수;유황진;박순종
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.39-44
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    • 2006
  • 파력발전장치 중 진동수주 (Oscillating Water Column) 형은 3단계 에너지 변환과정을 거치게 된다. 그 중 파랑에너지를 공기에너지로 변환하는 장치인 공기실의 형상을 바꿔가며 그에 따른 성능을 상용 CFD 코드인 FLUENT를 이용한 수치 해석 기법으로 연구하여 보았다. 통상 OWC형 파력발전 장치 전체 성능에 중요한 영향을 미치므로 공기실내의 압력을 최소화하고 터빈 유입유속의 가속화가 용이한 가장 적합한 형상을 정상 및 비정상 해석을 통하여 찾고자 하였다.

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비정규격자계 해양순환 모델을 이용한 하구에서의 담수 유출분석 (Fresh Water Flume Analysis Using an Unstructured Grid Ocean Circulation Model)

  • 황진환;박영규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.227-234
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    • 2009
  • 강에서 유출된 담수가 연안지역에 영향을 미치는 영역을 결정하는 요인 중 하나인 담수풍선의 특성을 비정규격자계를 사용하는 유한체적모델(FVCOM)을 이용하여 연구하였다. 강에서 바다로 유출된 담수는 하류 쪽(강에서 바다를 보면서 오른쪽)으로 이동하는 연안경계류와 강 하구에서 반시계방향으로 회전하며 시간이 지남에 따라 커지는 와류형태의 담수풍선(bulge)을 만든다. 이 담수풍선의 중심에서 수직운동이 유도되어 담수가 해저면 까지 이동한다. 조석을 고려하면 담수풍선이 사라지고, 연안경계류의 폭이 넓어진다. 간단한 염분비교방법을 이용하여 조석에 의한 성층 및 혼합의 변화를 비교하여 조석이 연직혼합을 강화시킴을 정량적으로 평가하였다. 담수가 방출되기 시작한 초기에는 조석에 의한 왕복운동에 의해 조석이 고려된 경우에 수평혼합이 더 크게 나타나나, 일정시간이 지나면 수직혼합에 의해 하구역의 염분이 낮아져 있어, 강 하구에서 담수의 왕복운동이 전체적인 수평 확산계수에 미치는 영향이 작아진다. 조석이 없는 경우 연직혼합 없이 주로 표층에서만 관성불안정에 의해 수평 확산/혼합이 이루어져 수평 확산계수가 시간이 지남에 따라 계속 증가한다.

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한국형 양심실 보조 인공 심장의 효율 분석 및 개선에 관한 연구 (Analysis and Improvement of System Efficiency for the Moving-actuator type Bi-Ventricular Assist Device ($AnyHeart^{TM}$))

  • 정진한;남경원;최성욱;이정주;박찬영;김욱은;최재순;민병구
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.449-458
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    • 2001
  • 한국형 양심실 보조 인공 심장의 효율 측정 방법과 측정 결과이다. 한국형 양심실 보조 인공 심장은 에너지 변환기로 브러시 없는 직류 모터를 사용한다 이 브러시 없는 직류 모터가 기어 열을 따라 원추운동을 하며 혈액주머니에 힘을 가하게 되고. 이 힘에 의해 혈액주머니 안의 혈액이 박출하게 된다. 효율 측정을 위하여 제어기 및 모터부, 기어부 및 작동기부. 혈액주머니 및 기타부 등 크게 세 부분으로 나누었으며. 각각을 다시 소자별로 나누어 입. 출력의 효율을 측정했다. 부하의 토크, 분당 회전수 각속도, 인가되는 전압 등을 바꾸어 가면서 시스템의 효율을 측정했고. 이 측정을 통해서 모터 운동시의 전체적인 효율과 부분별 효율을 알 수 있었다. 특히 양심실 보조 장치의 모터부와 작동기부의 효율측정에 중점을 두었다. 측정 결과 이동 작동기형 양심실 보조 장치의 평균 동작 영역인 4$\ell/min$ 박출량에서, 전체 효율은 8 %정도이며 구체적으로는 모터부 50 %, 작동기부 85 % 혈액주머니부 19 %정도의 효율을 보였다. 또한 6$\ell/min$ 박출량의 경우, 전체 효율은 5.5 %정도였다. 분석된 결과를 바탕으로 효율을 개선하기 위해 박출량에 따른 필요 구동 전압을 결정하고. 혈액주머니의 충만 상태에 따른 속도 파형을 연구. 제안하였다.

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복합운동이 폐경 전 성인여성의 신체조성 및 골밀도에 미치는 영향 (Combined Exercise in Premenopausal Women Effects on Body Composition and Bone Mineral Density)

  • 김경희;이정희;여진동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.145-155
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    • 2017
  • 본 연구는 최근 6개월 이내에 특별한 식이 요법이나 정기적으로 약물을 복용하지 않고 규칙적인 신체활동을 하지 않은 폐경 전 성인여성이 복합운동에 따른 신체조성 및 골밀도의 변화를 비교, 분석하고자 수행되었으며 이 결과는 폐경 전 성인여성의 건강 및 운동실시에 대한 중요성을 인식시킬 수 있을 뿐만 아니라 한번 발생하게 되면 치료나 완치가 어려운 골다공증 예방교육을 조기에 실시하고 관리능력을 배양하는 교육프로그램 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 연구대상자의 30대 평균 연령은 35.44세, 신장은 30대 평균 158.89 cm이고, 40대 평균 연령은 41.89세, 40대 평균 신장은 160.78 cm를 차지했다. 신체 조성에서 근육 량, BMI, 체지방률의 평균은 30대에서 높았고, 골무기질, 제지방량, 골격근량, 체중, 체지방량, 허리둘레의 평균은 40대에서 높았다. 요추골밀도 및 대퇴골밀도는 30대가 40대보다 높았다. 폐경 전 성인여성의 연령별 복합운동에 의한 30대 신체조성은 근육량, 골격근량, 제지방량은 증가하였고, 체지방량, 체중, 체지방률, 허리둘레는 감소하였다. 40대 신체조성 중 근육량은 증가 하였으며, 체중, 체지방량, 체지방률, BMI는 감소하였다. 30대 골밀도 변화는 요추골밀도는 요추 1번, 요추2번, 요추3번, 요추전체, 대퇴골밀도는 대퇴 각 부위에서 증가하였고, 40대 골밀도 변화는 요추골밀도는 요추 각 부위, 대퇴골밀도는 대퇴 각 부위에서 증가하였다. 사후분석 결과에서 신체조성의 변화는 복합운동 후 근육량, 체중, 체지방량, BMI는 감소하여 통계적으로 유의하게 나타났으며, 골밀도의 변화에서 요추골밀도는 요추1번, 요추2번, 요추3번, 요추전체에서 유의하게 증가하였고, 대퇴골밀도는 대퇴삼각과 대퇴전체에서 증가하여 통계적으로 유의한 결과가 나타났다.