• 제목/요약/키워드: 직선운동

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가속도계의 부착위치에 따른 에너지 소비량의 예측 정확도에 관한 연구 (A Study on the Estimation Accuracy of Energy Expenditure by Different Attaching Position of Accelerometer)

  • 강동원;최진승;문경률;방윤환;탁계래
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.179-186
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    • 2009
  • 본 연구는 3축 가속도 센서를 허리와 발등에 부착하여 호흡가스분석기와 에너지 소비량을 비교하고, 가속도 센서를 이용한 에너지 소비량 예측과 센서 부착위치에 따른 에너지 소비량에 관한 정확도를 살펴보는 연구를 실시하였다. 8km/hr 이상의 보행속도에서 산소소비량은 속도의 증가에 따라 보다 급격한 직선적 증가를 보인다는 것을 토대로 성인남성 9명을 대상으로 트레드밀위에서 $1.5{\sim}8.5km$/hr의 속도로 걷는 동작을, $4.5{\sim}13.0km$/hr로 뛰는 동작을 수행하였다. 또한 발등에 부착된 센서모듈과 비교를 위해 현재 시판중인 Nike+iPod Sports kit에서 측정된 에너지 소비량과의 비교도 수행하였다. 실제 에너지 소비량은 가스분석 기를 통하여 측정되었으며 각 부착위치마다 보행과 주행을 구분하여 다중회귀식을 구현하였다. 실험결과 허리에 부착된 센서모듈의 에너지 소비량의 예측이 발등과 Nike+iPod Sports kit 보다 상관관계가 높음을 알 수 있었다. 또한 보행과 주행으로 구분된 에너지 소비량을 예측한 결과가 허리와 발등에서 모두 평균 7.5km/hr이상에서 에너지 소비량이 교차함을 알 수 있었다. 하지만 Nike+iPod Sports kit의 경우, 9명 모두에서 에너지 소비량의 교차점을 찾을 수 없었다. 따라서 허리에 센서모듈을 부착하고 보행과 주행에 대한 다중회귀식을 구분함으로써 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있었다.

저가의 머신 비전 카메라를 이용한 2차원 진동의 측정 및 교정 (Measurement of two-dimensional vibration and calibration using the low-cost machine vision camera)

  • 김서우;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.99-109
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    • 2018
  • 현존하는 진동 측정 센서는 정밀도 면에서는 대부분의 진동을 측정하기에 충분하나, 센서 한 개로 하나의 지점이나 방향에 한정하여 측정할 수밖에 없다는 단점을 갖고 있다. 반면 카메라의 경우, 정밀도나 측정 가능한 주파수 영역의 면에서는 다소 불리하지만, 한 번에 광범위한 영역의 진동을 측정할 수 있고 가격 면에서 유리하며 다자유도의 진동을 동시에 측정할 수 있다는 큰 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 저가의 머신 비전 카메라가 진동 측정 센서로서 어느 정도의 오차 범위 내에서 진동을 측정할 수 있는지 알아본 후, 실제 외팔보의 진동을 측정하였다. 카메라의 2차원 평면 이미지는 두 방향의 직선 운동과 한 방향의 회전 운동을 나타낼 수 있다. 먼저 단일 점의 진동을 카메라로 측정하고, LDV(Laser Doppler Vibrometer) 측정을 기준으로 한 카메라 측정의 오차를 실험적으로 교정하였다. 다음으로 다중점의 진동을 한 번에 측정하여 회전 진동과 외팔보 전체 형상의 진동을 측정하였다. 외팔보 전체 형상 진동은 주파수와 시간 영역 모두에 대하여 분석하였다.

안구 입력 시스템 기반의 화상키보드 키 배열 연구 (A Study on Key Arrangement of Virtual Keyboard based on Eyeball Input system)

  • 이사야;홍진경;이중섭
    • 스마트미디어저널
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    • 제13권4호
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    • pp.94-103
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    • 2024
  • 안구 입력 시스템은 '아이트래킹 기술'과 '화상키보드 문자 입력 기술'을 기반으로 설계된 디지털 키보드 형식의 문자 입력 시스템이며, 이때 사용하는 화상키보드 구조는 직사각형의 QWERTY 배열로 양손 10개의 손가락을 동시에 활용하는 다중 입력 방식에 최적화된 구조이다. 하지만 '아이트래킹 기술'은 한 개의 초점만으로 입력해야 하는 안구운동 기반의 단일 입력 방식이기 때문에 다중 입력 방식인 직사각형 구조의 화상키보드와 함께 사용할 때 문제점이 발생한다. 이를 해결하고자 우선 안구에 연결된 근육의 형태와 종류 및 움직임에 관한 선행연구를 조사하였다. 그 후 안구의 동작원리가 직선이 아닌 원형으로 움직이는 것을 파악했다. 따라서 본 연구는 양손 입력에 최적화된 현재의 직사각형 구조로 배치된 화상키보드의 키 배열보다 회전운동에 적합한 원형 구조로 배치된 새로운 키 배열을 제안한다. 또한, 기존 직사각형 키 배열과 비교하여 원형 키 배열에 대한 성능 검증 실험을 진행하였고, 실험을 통해서 원형 배열의 키보드로 직사각형 배열 키보드를 대체 가능한지 확인하였다.

악교정 수술환자의 술전후 하악운동 양상변화에 관한 임상적 연구 (A CLINICAL STUDY ON MANDIBULAR MOVEMENT AFTER ORTHOGNATHIC SURGERY)

  • 백상흠;장현중;이상한;김현수;차두원
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제27권3호
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    • pp.239-249
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    • 2001
  • 저자는 1999년 6월부터 2000년 4월까지 경북대학교병원 구강악안면외과에서 하악골 후퇴를 위해 SSRO 혹은 LeFort I 골 절단술을 동반한 SSRO를 시행받은 환자 42명을 대상으로 술전, 술후 1개월, 술후 6개월에 각각 MKG를 이용하여 하악운동량 및 양상을 조사하고 이를 몇 가지 요소에 따라 군으로 나누어 계측치를 측정, 연구한 바 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 남녀 성별에 따른 두 군 사이에서, 좌측운동량의 변화 및 최대 개구속도의 변화량은 유의한 차이가 있었으며(p<0.05), 그 외의 항목은 차이가 없었다. 2. SSRO만을 시행 받거나 혹은 LeFort I을 동반하여 SSRO를 시행받을 경우, 수술방법에 따른 하악운동량의 변화는 유의성이 없었다.(p>0.05) 3. 하악골이동량에 따른 세 군에서 각 군사이의 하악운동량의 변화는 좌측 측방운동량에서는 $6{\sim}10mm$의 이동군이 가장 우수하였으며(p<0.05), 그 외의 항목은 통계적 유의성이 없었다. 4. 하악골의 개폐구 양상은 전두면 상에서 술전이 복잡편향형, 단순편향형, 복잡편위형, 단순편위형, 직선형 순이었고 술후 1개월에서는 단순편향형, 단순편위형, 복잡편위형, 직선형, 복잡편향형 순이며, 술후 6개월에서는 술전과 같은 순서였다. 또한 시상면상에서는 술전에 비일치형이, 술후 1개월에서는 일치형이 술후 6개월에서는 다시 비일치형이 우세하였다. 5. 술전 관절증의 증상유무에 따른 두 군사이의 하악운동량의 변화에는 통계적 유의성이 없었다(p>0.05). 6. 과두재위치장치를 적용한 군과 적용하지 않은 군에서, 두 군사이의 하악운동량의 변화에는 유의성이 없었다(p>0.05). 7. 술전 관절증이 있었던 환자중 술후 관절증의 완화가 나타난 경우가 63% 였으며, 과두재위치장치를 적용하지 않은 군에서 술후 관절증의 완화가 더 유의성있게 나타났다(p<0.05).를 보였으며 복합 레진은 유의차가 없었다. 상악 견치 (8%), 하악 제 1소구치 (5%) 순이었다. 10. I군에서 추정되는 낭의 발생 원인으로는 치수절단술을 받은 유치가 59.2%로 가장 많았고 이외에 심한 우식 및 치료 받지 않은 외상 병력등 기타 가능한 원인들이 있었다. 11.함치성 낭의 치료법으로는 I군의 경우 61.2%에서 조대술이 시행되었고, II군과 III군의 경우 61.1%, 80.0%에서 적출술이 시행되었다.mH I처치시 SM1과 SM2는 4조각의 절편으로 절단되어 같은 양상을 보였고, GS톤의 경우는 3조각의 절편으로 절단되었다. Kpn I, Sma I, Xho I 그리고 Pst I에는 절단되지 않았다.s subsp. salicinius와 유전자 유사치가 99.60%, 99.73%를 보여 Lactobacillus salivarius subsp. salicinius로 동정되었다. 이상의 결과를 종합하면 치아우식증이 없는 소아의 타액에서 분리된 유산균 중 과산화수소를 분비하여 인공치태 형성과 휘발성 유황화합물 생성을 억제하는 분리균주는 Lactobacillus salivarius subsp. salicinius로 동정되었다.적으로 낮은 수축률과 우수한 물성을 보였으며, 나노필러를 사용한 복합레진의 경우, 기존의 hybrid 필러를 이용한 레진에 비하여 수축응력을 감소시키지는 못하였다. 나노필러를 이용한 복합레진은 개발의 초기단계이며, 물성의 증가를 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.또 다른 약물인 glycyrrhetinic acid($100{\mu}M$)도 CCh 자극으로 인한 타액분비를 억제하였다. 이상의 결과로 미루어 gap junction은 흰쥐 악하선 세포로부터의 타액분비 조절에 중요한 역할을 하는데, 이는 gap junction이 세포막 $Ca^{2+}$ 통로를 조절함으로써 수용체 자극으로 유발된 세포내

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연속촬영 전자조사 문 영상을 이용한 오프라인 기반 치료 중 내부 장기 움직임 확인 시스템의 개발 (Development of an Offline Based Internal Organ Motion Verification System during Treatment Using Sequential Cine EPID Images)

  • 주상규;홍채선;허웅;김민규;한영이;신은혁;신정석;김진성;박희철;안성환;임도훈;최두호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권2호
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    • pp.91-98
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    • 2012
  • 방사선치료 중 내부 장기의 움직임을 확인하고 이를 보정하는 것은 움직이는 종양에 정확히 방사선을 조사하는데 매우 중요한 역할을 한다. 실제 치료 중 획득한 연속촬영 전자조사 문(cine EPID) 영상을 이용해 치료 중 내부 장기 움직임을 추적하는 오프라인 기반 분석 시스템(IMVS, Internal-organ Motion Verification System using cine EPID)을 개발하였고 모형을 이용하여 개발된 시스템의 정확도와 유용성을 평가했다. IMVS는 cine EPID영상을 이용한 내부 장기 움직임 추적을 위해 내부 표지자를 이용한 유형 정합 알고리즘을 이용했다. 시스템의 성능평가를 위해 폐와 폐 종양을 묘사한 인체 모형과 이를 상하(SI, superior-inferior)방향으로 직선 운동시키는 구동 장치와 제어 프로그램을 고안했다. 모형을 4초 주기로 2 cm 직선 운동 시키면서 10 MV X선으로 3.3 fps, 6.6 fps속도로 cine EPID 영상($1,024{\times}768$ 해상도)를 획득했다. 획득된 cine EPID 영상은 IMVS를 이용하여 표적의 움직임을 추적하고 기존 외부 표지자를 이용한 비디오 영상 기반 추적시스템(RPM, Real-time Position Management, Varian, USA)으로부터 얻은 결과와 비교했다. 정량적 평가를 위해 두 시스템으로부터 움직임의 평균 주기(Peak-To-Peak), 진폭과 패턴(RMS, Root Mean Square)을 측정하여 비교했다. RPM과 IMVS로 측정한 폐 종양 모형의 움직임 주기는 각각 $3.95{\pm}0.02$ (RPM), $3.98{\pm}0.11$ (IMVS 3.3 fps), $4.005{\pm}0.001$ (IMVS 6.6 fps) 초로 실제움직임 주기인 4초와 잘 일치했다. IMVS로 획득한 모형 내부장기의 평균 움직임 진폭은 3.3 fps에서 $1.85{\pm}0.02$ cm, 6.6 fps에서 $1.94{\pm}0.02$ cm으로 실제 진폭 2 cm에 비해 각각 0.15 cm (오차 7.5%) 및 0.06 cm (오차 3%)의 차를 보였다. 움직임 신호의 일치성 평가를 위해 측정한 RMS는 0.1044 (IMVS 3.3 fps), 0.0480 (IMVS 6.6 fps)로 계획된 신호와 잘 일치 했다. cine EPID 영상을 이용하여 내부 표지자의 움직임을 추적하는 IMVS는 모형 실험에서 내부 장기의 움직임을 3% 오차 내에서 확인 가능했다. IMVS는 치료 중 내부장기 움직임을 측정하고 이를 사차원 방사선 치료계획과 비교하여 오차를 보정하는데 기여할 것으로 생각된다.

간흡충에 대한 살충성 물질에 관한 연구 (The Wormicidal Substances of Fresh Water Fishes on Clonorchis sinensis VII. The Effect of Linolelc Acid and Ethyl Linoleate on Parasite Viability)

  • 이재구;이상복;김평길
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제26권3호
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    • pp.175-178
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    • 1988
  • 전이 1964년 잉어, 붕어 등의 체표점액물질의 간흡충에 대한 살충작용설을 처음으로 발표한 이래, 몇가지 담수어류의 간흡충에 대한 방어기전을 밝히기 위하여 저자등은 일련의 실험을 수행하였다. 그 결과 현재까지 잉어, 향어, 틸라피아의 체표 점액의 ethyl ether 추출물로부터 살충성 물질을 순분리하였고, 자외선, 적외선, 핵자기공명분광분석을 통하여 잉어의 간흡충 방어물질은 ethyl linoleate, 향어와 틸라퍼아의 것은 linoleic acid라는 것을 확인하였다. 이번에는 이들 물질이 간흡충의 탈낭유충과 성충의 생존에 미치는 영향을 in vitro에서 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 시도하였다. 이들 물질 1g씩을 ethyl ether로 각각 10배계열 희석하면 그 1 ml속에 100.0 mg, 10.0 mg, 1.0 mg, 0.1 mg, 0.01 mg, 0.001 mg의 이들 물질이 각각 함유하게 된다. 시계접시에 위의 희석액 1 ml씩을 취하여 용매를 완전히 증발시킨 다음 10마리의 간흡충 탈컸낭유충 또는 성충을 함유하는 생리식염액 1ml씩을 넣고 직접 접촉시켜 탈낭유충 또는 성충의 폐사과정을 경시적으로 관찰하였다. 한편, 대조로서 시계접시에 ethyl ether 1 ml을 취하여 완전히 증발시킨 다음 생리식염액과 탈낭유충 또는 성충을 더하여 그 폐사과정도 관찰하였으며 실험 및 대조군 각각 3반복으로 실험을 수행하였다. 똔 탈낭유충 또는 성충의 폐사과정은 그 운동의 완전정지 및 충체의 이완을 기점으로 하였다. Linoleic acid에 직접 접촉시킨 탈낭유충은 100.0 mg에서 $31.0{\pm}4.0$분, 10.0 mg에서 $68.3{\pm}7.0$분, 1.0 mg에서 $120.0{\pm}4.4$분, 0.1mg에서 $149.3{\pm}4.1$분, 0.01 mg에서 $176.6{\pm}5.2$분, 0.001 mg에서 $207.0{\pm}13.5$분에 모두 폐사하였다. 즉, 이 물질의 농도가 낮을수록 탈낭유충의 수명이 길어지는 경향이며, 이러한 변화는 직선적으로 나타나며 농도를 함수로 한 $Y=2.133{\pm}35.247X$의 일차방정식에 잘 부합되는 경향이었다(R=0.9853). 한편, 대조군에서 탈낭유충의 수명은 $465.3{\pm}28.5$분이었다. Linoleic acid 및 ethyl linoleate에 있어서 성충의 수명과 농도와와 상관관계도 탈낭유충의 경우와 비슷한 경향이었다. 즉 모두가 직선적인 상관관계를 보이며 linoleic acid에서 $Y=148.11{\pm}22.0X$(R=0.9772), ethyl linoleate에서 $Y=254.46{\pm}9.73X$(R=0.9611)의 일차방정식에 잘 부합되는 경향이었다. 한편, 대조군에서 성충의 수명은 $633.3{\pm}11.95$분이었다.

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원형단면의 깊은 비선형 테이퍼 봉과 보의 3차원 진동해석 (Three-Dimensional Vibration Analysis of Deep, Nonlinearly Tapered Rods and Beams with Circular Cross-Section)

  • 심현주;강재훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.251-260
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    • 2003
  • 원형단면의 깊은 테이퍼봉과 보의 진동수와 모드형상을 결정하는 3차원 해석방법이 제시되었다. 수학적으로 1차원인 전통적인 봉과 보이론과는 달리, 본 연구에서는 3차원 동탄성방정식을 근간으로 하였다. 반경방향(r), 원주방향(θ), 축방향(z)으로의 변위성분인 u/sup r/, u/sub θ/, u/sub z/를 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, r과 z방향으로는 다수다항식의 형태로 표현하였다. 봉과 보의 위치(변형률)에너지와 운동에너지를 정식화하고, 고유치문제를 해결하기 위해 Ritz법을 사용하였으며, 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위경계치의 진동수를 구하였다. 이때 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 봉과 보의 하위 5개의 진동수에 대해서 유효숫자 4자리까지의 수렴성 연구가 이루어졌다. 축방향으로 1차 직선적, 2차 및 3차 곡선으로 테이퍼된 9가지 형상의 봉과 보의 수치결과를 3차원 이론을 이용하여 최초로 계산하였다. 또한 선형 테이퍼 보의 예를 통해 3차원 Ritz법과 고전적인 1차원 Euler-Bernoulli 보이론과의 비교가 이루어졌다.

충적하천(沖積河川)의 수로양상(水路樣相)에 따른 유사(流砂) 및 흐름특성(特性) (Characteristics of Sediment and Flow with Channel Patterns in Alluvial Rivers)

  • 이종석;이대철;배동만;차영기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1177-1189
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    • 1994
  • 본 논문은 충적하천에서 수로의 양상조건에 따른 유사 및 흐름특성을 해석함으로써 수로의 변이를 예측할 수 있는 수치모형을 개발하기 위한 연구이다. 하천의 흐름은 하상 및 제방재료 특성과의 상호작용에 의해 복잡한 관계를 이루면서 수로변이를 통하여 형태학적으로 안정적인 형상을 유지하고 흐르기 때문에 대부분의 경우 직선형수로는 드물고 사행 또는 망류상을 이루고 있다. 본 연구에서는 수로변이를 모의할 수 있는 모형을 개발하기 위해 수로중심선 곡률반경 $r_c$값의 양과 음의 부호수에 따라 수로를 구분 즉, $r_c$의 양 또는 음의 값이 하나 만으로 이루어진 단만곡수로(single-bend channel)와 양과 음이 둘 이상의 값을 갖는 복만곡수로(multi-bend channel)로 구분하여 이들 수로에서의 편수위상승, 나선운동, 하상 및 수심평균유속의 불규칙 현상의 영향에 의한 유사이동과 흐름특성을 해석한다. 단만곡수로는 타 _모형의 실험자료와 복만곡수로는 금강의 매포수위관측소를 시점으로하는 연구구간에서 실측치 현장자료와 비교분석함으로써 본 모형의 적용성을 검증하였으며, 그 결과는 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났다.

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액체 윤활제 첨가제용 알킬 기능화된 산화 그래핀의 합성/분산 및 트라이볼로지적 특성 (Synthesis, Dispersion, and Tribological Characteristics of Alkyl Functionalized Graphene Oxide Nanosheets for Oil-based Lubricant Additives)

  • 최진영;김용재;이창섭
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.533-540
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    • 2018
  • 그래핀은 표면 에너지가 낮고 원자단위의 얇은 물질로서 다양한 소재의 표면에 코팅시키거나 윤활제에 분산시켜 접착력과 마찰을 줄여주는 우수한 윤활유 첨가제로 보고되고 있다. 본 연구에서는 산화 그래핀 나노시트를 세 가지 종류의 염화알킬(butyl chloride, octyl chloride 및 tetradecyl chloride)을 이용하여 액체 윤활제 첨가제용 기능화 산화 그래핀(alkyl functionalized GO, FGO)을 제조하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀의 화학적 및 구조적 특성은 Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscope (TEM)으로 분석하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀은 PAO-0W40 오일에 0.02 wt%의 농도로 분산시켰으며, 트라이볼로지적 특성을 high frequency friction/wear tester로 분석한 결과, FGO-14이 첨가된 PAO-0W40 오일은 ball-on-disk의 직선왕복운동 하에서 기유에 비해 ~5.88%의 마찰계수와 ~3.8%의 마모 트랙 폭을 감소시킴으로써 내마모성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구에서는 산화 그래핀의 성공적인 기능화와 더불어 다양한 탄화수소사슬 길이에 따른 분산 안정성 및 트라이볼로지적 특성의 향상을 입증하였다.

소형 도마뱀 운동 분석을 위한 마커리스 모션 캡쳐 알고리즘 (Markerless Motion Capture Algorithm for Lizard Biomimetics)

  • 김창회;김태원;신호철;이흥호
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권9호
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    • pp.136-143
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    • 2013
  • 본 논문에서는 마커를 부착하기 어려운 소형도마뱀의 관절을 측정하기 위한 마커리스 모션 캡쳐 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 먼저 스테레오 비젼과 같은 다시점 영상에서 적응적 이진화를 통해 도마뱀의 실루엣 영상을 획득하고 세선화를 수행하여 도마뱀의 뼈대 영상을 획득한다. 이후, 직교-대각 성분 제거 알고리즘 및 A* Search를 통해 머리와 꼬리점, 및 머리와 꼬리를 잇는 척추라인을 구한다. 어깨관절과 고관절의 좌표는 $3{\times}3$ 마스크를 이용하여 척추라인과 다리가 만나는 지점을 구하여 획득하고 모폴로지 닫기 영상을 통해 발바닥 좌표들을 검출한다. 최종적으로 각각의 다리에서 어깨관절 및 고관절 좌표와 발바닥 좌표를 잇는 직선과 해당 다리의 뼈대 좌표간의 직교 거리 비교를 통해 무릎과 팔꿈치 좌표를 구한다. 최종적으로 제안한 알고리즘으로 검출된 각 관절의 다시점 영상의 2차원 좌표들로부터 각 관절의 3차원 좌표를 복원한다. 실제 도마뱀을 촬영한 스테레오 영상에 제안된 알고리즘을 적용하여 2차원 주요 관절 지점 검출 및 3차원 복원을 수행하여 제안된 알고리즘의 성능을 검증하였다.