지금까지 회전운동을 선형운동으로 만들기 위해 많은 연구가 되어 실제장치의 특허는 1980년대부터 볼 수 있으나 분명한 이론적 근거가 없었다. 회전운동을 선형운동으로 만들기 위한 방법 중 한 가지를 소개한다. 회전중심의 팔에 관성질량이 달려 있으면 회전중심으로 회전 중 각 가속도를 강제로 제어발생시 작용 반작용에 의해서 관성질량에 순간 질량중심이 발생한다. 그 결과 계 전체의 질량중심에 순간회전 변위가 발생한다. 계의 질량중심의 회전변위를 한 방향이 되도록 각가속도를 적절히 제어하면 선형 선형적인 펄스 운동을 얻을 수 있다. 기존 실제 장치들의 운동특성을 참조하여 회전중심 과 순간질량 중심 및 계의 질량중심 관계의 모델을 세우고 수식 및 이론을 정의하여 해석한다.
폐쇄된 계 내부와 외부에서 작용되는 운동에는 선형 열린 운동과 닫힌 운동이 있고 비선형 열린 운동과 닫힌 운동이 있다. 선형 닫힌 운동이 마찰과 같은 외력을 받을시 갇힌 운동이 발생된다. 회전 닫힌 운동에도 마찰과 같은 외력을 받을시 회전 갇힌 운동이 있음을 해석 한다. 회전 닫힌 운동과 갇힌 운동을 액체 실험 장치를 통하여 정량적으로 고찰하고 회전 갇힌 운동이 있음을 분석하여 회전 열린 운동, 닫힌 운동 과 갇힌 운동에 대한 컴퓨터 씨뮬레이션 수식모델을 정한다. 그리고 간단한 운동 장치의 그래픽 구조를 고려 할 수 있도록 소개한다.
MRI 스캔시 화상평면내에서 촬상대상물체의 회전은 MRI 신호에 위상오차와 불균일 표본화를 일으킨다. MRI 신호의 위상오차와 불균일 표본화에 대한 문제의 모델은 화상평면내 임의 중심과 원점에 관한 회전운동에 의해 열화된 MRI 신호들사이에 위상차가 존재함을 나타낸다. 이에 아티팩트가 포함된 MR 화상의 화질을 개선하기위해서 다음과 같은 방법을 제안한다. 우선, 2차원 회전운동의 회전각은 이미 알려져 있고, 회전중심의 위치가 미지인 경우에 대해 위상보정에 기초한 아티팩트를 보정하는 알고리즘과, 다음으로, 회전중심과 각도가 모두 미지인 2차원 회전운동에 대해 아티팩트를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 이때, 미지 운동 파라메타를 예측하기위해 촬상대상물체의 경계바깥쪽에서 이상적인 MR 화상의 에너지는 최소가 되고, 촬상대상물체의 회전이 존재할 때 측정된 에너지는 증가한다는 성질을 이용한다. 이러한 성질을 이용해서 각 위상부호화 단계에서 미지의 회전각 크기를 추정하기위한 평가함수가 도입된다. 최종적으로 시뮬레이션 화상 및 실제화상에 적용해서 제안한 본 방법의 유효성을 확인한다.
회전 불밀에 있어서 볼의 운동을 비선형 spring과 비선형 deshpot로 구성된 Kelvin모델을 사용한 DEM(Distinct Element Method;개별요소법)에 의하여 2차원으로 해석하였다. 모델에 있어서 점성계수는 볼과 밀벽사이의 반발실험 데이타로 부터 결정하였다. 각볼의 동적인 운동은 비선형 점탄성과 Newton의 운동법칙를 기초로하여 모사되었다. 밀이 회전하는 동안 볼의 궤적과 동적인 운동은 실제 실험에 의한 밀내에서의 볼의 운동고 잘 일치하였다. 본 연구에서 제안된 모델 시뮬레이션은 회전 볼밀내의 실제의 3차원인 볼의 운동에 대한 해석에 중요한 단서가 될 수 있었다. 볼의 운동고 운동에너지는 회전 볼밀의 속도와 볼의 충진율에 의해 크게 영향을 받았다.
3-D 날개짓 운동은 왕복운동과 회전운동으로 구성된다. 3-D 날개짓 운동은 왕복운동하는 동안 날개 길이방향의 유동이 발생된다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 회전에 의한 순환이 발생한다. 본 연구에서는 날개 길이방향 유동과 날개 회전이 3-D 날개짓 운동의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 3-D 날개짓 운동과 2-D 병진운동을 비교하였다. 각각의 날개짓 운동에서 받음각과 레이놀즈수에 따라 공력을 측정하였다. 2-D 병진운동의 공력이 3-D 날개짓 운동의 공력 보다 크다. 하지만 3-D 날개짓 운동시 발생되는 양력은 왕복운동의 중반부에서 받음각 $50^{\circ}$까지 증가하였고 2-D 병진운동시 발생되는 양력은 받음각 $30^{\circ}$이상에서 감소하였다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 공력이 급격하게 증가하였다.
초정밀 공작기계의 기능은 초정밀 운동에 의해 대부분 지배된다. 이러한 운동을 생성하는 고정밀 베어링의 운동정밀도는 이미 나노미터 레벨에 도달하고 있으며, 이러한 운동정밀도를 나노미터 레벨의 정밀도로 측정하는 것(정밀나노계측)이 중요한 과제가 되고 있다. 예를 들어, 초정밀선반 등에 있어서, 공기베어링을 대표로 하는 높은 회전정밀도를 갖는 회전축(주축)이 사용되고 있으며, 따라서 이러한 고정밀 주축의 회전정밀도를 나노미터 레벨의 정밀도로 평가하는 기술은 매우 중요하다. (중략)
본 연구에서는 플라잉 디스크를 이용하여 회전 운동의 유무에 따른 공력특성의 변화를 비교 분석하였다. 회전 운동이 발생하면 표면에 비대칭적으로 압력이 분포하기 때문에 롤링 모멘트가 발생하고 마그너스 효과로 측력이 발생하고 피칭모멘트, 회전감쇠모멘트가 발생하고 롤 안정성이 증가한다.
회전성형가공(Rotation molding)은 사출성형등에 비해 제품의 크기, 형상에 제약이 거의 없고 동일한 설비에서 금형의 교한만으로 다양한 제품을 생산할 수 있기 때문에 최근 국내외적으로각광을 받기 시작 하고 있다. 회전성형가공은 금형의 외부에 고온의 열을 가하면서 2축방향으로 동시에 회전을 시켜 금형 내부의 수지를 금형내부에 균일하게 용착시켜 제품을 생산하는 과정으로, 일반적으로 제품의 강도보다는 제품치수의 정도 및 치수(예를들면 두께)의 균일성이 가공상의 중요한 문제가 된다. 본 연구에서는 회전성형프로세스의 최적제어를 위한 목적으로금형의 회전운동에 관해 검토한다. 먼저 금형의 회전운동에 관한 수학적모델을 작성하고 금형 내부의 수지가 균일한 운동을 할수 있는 금형의 회전 경로를 생성하는 2축 의 회전비의 관계를 구하는 방법에 관해 검토하였다. 다음 시뮬레이션을 통하여본 방법의 타당성에 대해 검토하였다.
MRI 스캔중 촬상 대상물의 화강평면내에서의 회전은 MRI 신호에 위상오차와 불균일 표본화를 일으킨다. 따라서, 아티팩트가 포함된 MR 화상의 화질열화를 개선하기 위하여 다음과 같은 방법들을 제안한다. 우선, 미리 주어진 회전파라메타써 쌍일처 보간과 중첩 특성을 이용해서 k 공간 불균일 표본화 데이터를 수정하는 알고리즘과, 2차원 회전운동의 회전각은 이미 알려져 있고, 회전중심 위치가 미지인 경우에 대해 위상보정에 기초한 아티팩트를 보정하는 알고리즘 및 회전중심과 각도가 모두 미지인 2차원 회전운동에 대해 아티팩느를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 이 때, 미지운동 파라메타를 예측하기 위해 찰상대상물의 경계바깥쪽에서 이상적인 MR 화상의 에너지는 최소가 되고, 활상 대상물의 회전이 존재할 때 측정된 에너지가 증가한다는 성질을 이용했다. 이러만 성질을 이용해서 시뮬레이션 화상에 적용한 결과 제안한 방법에 대한 유효성을 확인하였다.
이갈이나 이악물기 시 근활성, 하악의 이동, 악관절에 가해지는 부하, 그리고 교합에 미치는 영향 등에 대한 연구는 많았으나 하악운동에 미치는 영향에 대해서는 연구가 적었다. 따라서 측두하악장애의 주요한 기여요인으로 간주되는 이악물기나 강한 씹기에 의해 나타나는 하악의 미세한 운동양태에 대해서는 더 많은 연구가 수행될 필요가 있으며, 이에 본 연구에서는 하악의 비틀림 회전운동을 중심으로 이악물기 및 강한 씹기의 영향을 조사하였다. 저작계 이상이 없는 건강한 남자 14명을 선정하여 교합고경 및 형태의 변화와 수의적 이악물기 수준의 차이가 이악물기 및 씹기 운동 시 나타나는 하악의 비틀림 회전운동(torque rotational movement)에 미치는 영향을 조사하였다. 각 교합조건과 이악물기 힘에서의 씹기 운동은 먼저 나무젓가락(분리기)이 없는 한 번의 이악물기와 나무젓가락을 구치부에 위치시킨 상태에서 두 번에 걸친 씹는 운동 등 세 번의 하악운동으로 구성되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 1. 좌측으로 씹을 때와 우측으로 씹을 때 간에 전두면 및 시상면상 운동거리는 두 가지 이악물기 힘 모두에서 차이가 없었으나 하악의 운동속도는 다른 양상을 보여 강한 이악물기에서는 차이가 없었으나 약한 이악물기에서는 좌측으로 씹을 때 우측에 비해 속도가 다소 빠른 경향을 보였다. 이때 하악의 비틀림 회전운동각은 두 가지 이악물기 모두에서 전두면상 차이는 거의 없었으나 수평면상 각도에서는 씹는 측에 따라 차이가 있는 경향을 보였다. 2. 이악물기 힘의 차이는 전두면 및 시상면상 운동거리와 속도에 영향을 미쳐 강한 씹기에서 약한 씹기에 비해 측정치가 크게 나타났으며 하악의 비틀림 회전운동각 역시 강한 씹기에서 수평면상 운동각이 다소 증가된 양상을 보였다. 3. 전두면 및 시상면상 개구거리는 교합조건에 따른 차이를 보였는데, 즉 웨이퍼나 레진블록 등 교합고경이 높은 교합형태일수록 운동거리가 감소하였으며, 이때 강한 씹기에서는 운동속도 역시 유사한 양상으로 감소하였다. 그러나 하악의 비틀림 회전운동각은 전두면 및 수평면 모두에서 교합조건에 따른 차이를 거의 나타내지 않았다. 4. 세 번의 씹는 운동에서 분리기가 없는 경우에 비해 있는 경우에서 대체로 전두면상 회전운동각을 제외한 나머지 하악의 비틀림 회전운동량은 모두 증가하는 양상을 보였다. 그러나 이때 각 교합형태 간 동일항목의 비교에서는 전두면상 회전운동거리가 이악물기 힘에 따른 차이를 보여 약한 이악물기에서 유의한 변화를 나타내었다. 이상의 연구를 통해 하악 비틀림 회전운동의 전체적인 양상은 관찰면에 따라 다르게 나타나 이악물기 힘에 따른 차이는 전두면에 비해 수평면상 측정치가 더 많이 변화되는 모습을 보였으나 교합조건에 따른 양상은 관찰면 간 차이를 보이지 않았다. 한편 이악물기 및 씹는 운동 각각에서의 하악 비틀림 회전운동량은 교합조건이나 이악물기 힘에 관계없이 대체로 분리기 씹기에 의해 수평면상 회전운동량의 변화가 전두면상 측정치에 비해 더 유의하게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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