• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.234-240
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• 2007

이 연구는 철봉 몸굽혀 휘돌기 동작의 최적 모델을 구축하는 것이다. 연구 대상자는 국가대표 남자체조선수(나이 18세, 신장 153cm, 질량 48kg) 1명을 선정하였고, K대학교 체조장에 기 설치된 Spieth사의 철봉을 이용하여 실험하였다. 먼저 대상자에게 연구의 목적과 주의 사항을 주지시키고 사전 서면동의를 받은 후 실험을 실시하였다. 인체를 2분절로 모형화한 몸 굽혀 휘돌기 동작의 영상분석을 위하여 Qualisys사의 카메라(MCU-240) 6대와 소프트웨어인 QTM(Qualisys Track Mannager)을 사용하였다. 이 동작을 이중진자(HAT/total leg)로 모형화하고 라그랑지 운동방정식의 파라메터에 실험에서 획득한 수치를 입력하여 시뮬레이션하였다. 데이터 처리와 모델(미분 연립 방정식)의 해는 Mathematicas5.0으로 프로그래밍하여 구하였다. 분석변인에 대한 모델치와 실험치의 비교 결과는 첫째, 철봉의 최대변위는 모델치(약 0.18 m)가 실험치(약 0.16 m)보다 약 0.02m 더 크게 나타났다. 둘째, 분절1(HAT)의 각변위 패턴은 모두 증가곡선을 보였으나 변곡점의 차이가 나타났다. 셋째, 분절2(total leg)의 각변위 패턴은 전반적으로 유사하게 나타났으나 최대 각은 약 $4^{\circ}$ 차이를 보였다. 결론적으로 실험치와 일치하는 최적모델을 도출하지는 못하였지만 라그랑지 모델을 통한 시뮬레이션의 가능성을 제시하였다. 향후 제한된 2분절 모형을 3, 4분절 모델로 확장하고 생체물성(근골격계)을 정확하게 표현하는 물리적 도구를 개발하는 연구와 인체시스템을 근골격계와 근신경계을 통합한 모델구축이 이루어져야 하겠다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권3호
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• pp.33-42
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• 2008

이 연구는 생횔체육 프로그램으로서의 태권에어로빅스 옆차기 동작의 운동학적 분석으로 대상자는 숙련자와 비숙련자 각 7명으로 하였다. 자료는 Qualisys사의 Proreflex MCU-240 카메라 7대를 샘플링 율(sampling rate), 100frames/sec로 촬영한 후 Qualisys System(SWEDEN)의 QTM(Motion Capture Software)으로 위치 좌표를 얻었으며 Visual3D를 사용하여 연구변인을 산출하였고, 두 집단간의 평균치 차이 검정은 SPSS 12.0K의 독립 t-test를 유의수준 p<.05로 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 구간별 소요시간은 전 구간에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 2. 무릎 각도의 경우 제2 무릎최대굴곡순간(p=0.046, F=4.925)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 3. 무릎 각속도의 경우 제1 무릎최대굴곡순간(p=0.031, F=5.940)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 4. 힙의 굴곡/신전 각도는 제2 무릎최대굴곡순간(p=0.012, F=8.668)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 5. 힙의 외/내전 각속도는 무릎최소굴곡순간(p=0.019, F=7.324)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 6. 힙의 외/내측 회전각속도는 무릎최소굴곡순간(p=0.005, F=11.87)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권4호
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• pp.671-680
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• 2009

본 연구는 실제 경기에서 프로 배구선수 스파이크 서브의 성공과 실패 동작을 3차원 영상분석을 통해 비교 분석하여 과학적인 자료를 현장에 제공하고, 기술의 향상에 기여하고자 실시하였다. 스파이크서브를 수행하는 3명을 대상으로 카메라 4대를 이용하여 60 fields/s의 속도로 촬영하였다. 3차원좌표의 계산은 DLT(Direct Linear Transformation)방법을 사용하였으며, Kwon3D(v.3.1) 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 총 소요시간은 구간별 차이가 나타나지 않았다. 신체중심 수직위치는 성공 시 1.87 m로 실패 시의 1.91 m 보다 낮게 나타났고, 최대 볼 높이는 성공 시 6.31m로 실패 시의 6.42m 보다 낮은 볼 위치를 나타냈다. 임팩트 시점의 손 높이는 성공과 실패 시기에서 차이가 나타나지 않았다. 점프하기 직전까지 신체중심의 전후속도를 높였다가 점프하는 시점에서 수직속도로 빠르게 이동시키는 것으로 나타났고, 임팩트 시 손 속도(17.11m/s)와 임팩트 직후 볼 속도(23.74m/s)는 성공 시기에서 빠르게 나타났다. 성공 시기에서 견관절을 신전시키면서 타점을 놀게 하고, 주관절은 적절한 각도를 유지시키면서 빠르고 정확한 임팩트를 하는 것으로 나타났다. 또한, 동체를 전후로 크게 움직이지 않고 어깨의 회전을 원활하게 하는 것이 중요한 것으로 나타났다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권6호
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• pp.475-483
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• 1999

목적: 안구보충물로 사용된 hydroxyapatite 내로의 섬유혈관증식은 이물질 반응으로 인한 염증의 동반없이 의안의 운동성을 유지시키기 위한 운동성 나사못을 삽입하는데 중요한 역할을 한다. 안구보충물 삽입술 후에 섬유혈관증식의 정도를 알아보는데 Tc-99m MDP를 이용한 평면영상과 단면영상에서 정성적 평가와 정량적 평가의 비교분석을 함으로서 완전한 섬유혈관증식을 예측하는데 단면영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 안구 제거술후 hydroxyapatite를 이용하여 안구보충술을 시행받고 $197{\pm}81$일 후에 골신티그라피를 시행받은 17명의 환자(남:녀=12:5, 연령; $50.4{\pm}17.5$세)의 18예를 대상으로 하였다. 골신티그라피는 Tc-99m MDP 740 MBq를 정맥주사 후 4시간 경과뒤에 이중헤드 감마카메라(ECAM, Siemens, Germany)로 안면부 평면영상을 얻은 후 이어서 단면영상을 얻었다. 평면영상과 단면영상에서의 안구보충물의 방사능 섭취가 비교(nasal bridge)보다 약한 경우를 grade 1, 비슷한 경우를 grade 2, 강한 경우를 grade 3로 평가하였고, 정상안구에 대한 안구보충물의 섭취비를 정량적으로 구하여 운동성 나사못 삽입술 후 시행된 세극등 검사에서 염증반응의 동반 없이 완전한 섬유혈관증식을 보인 환자 군과 염증 반응의 동반과 함께 불완전한 섬유혈관증식을 보인 환자 군으로 나누어 비교 분석하였다. 결과: 평면영상에서 grade 1은 9예, grade 2가 1예, grade 3가 2예로 충분한 섬유혈관증식을 의미하는 grade 2와 3를 보인 경우가 9예 (50%) 이었으나 단면영상에서는 grade 1이 6예, grade 2가 4예, grade 3가 8예로 평면영상에 비하여 grade 2와 3를 보이는 경우가 12예(61%) 이었다. 정성적 평가에 의한 완전한 섬유혈관증식을 예측하는 데 있어서 평면영상은 예민도가 60% (9/15),특이도 100% (3/3), 양성예측률 100% (9/9), 음성예측률 33.3% (3/9), 정확도 66.7% (12/18) 이었고 단면영상은 예민도 80% (12/15), 특이도 100% (3/3), 양성예측률 100% (12/12), 음성예측률 50% (3/6), 정확도 83.3% (15/18) 이었다. 정량적으로 구한 안구보충물 내의 방사능 섭취비는 평면영상에서 grade 1은 $1.19{\pm}0.10$, grade 2는 $2.16{\pm}0.43$, grade 3는 $3.57{\pm}0.74$로 grade가 높을수록 정량적 섭취비가 유의하게 증가하였다(p<0.001). 단면영상에서 grade 1은 $3.06{\pm}1.22$, grade 2는 $3.71{\pm}0.83$, grade 3는 $12.49{\pm}4.31$로 grade가 높을수록 정량적 섭취비가 유의하게 증가하였다(p<0.001). 완전한 섬유혈관증식을 보인 환자 군과 불완전한 섬유혈관증식을 보인 환자군으로 나누어 정량적으로 측정한 방사능 섭취비를 비교시 평면영상에서는 $1.96{\pm}0.87$ 대 $1.17{\pm}0.08$로 유의한 차이를 보이지 않았으나 단면영상에서는 $8.44{\pm}5.45$ 대 $2.20{\pm}0.87$로 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). 결론: 안구보충물 삽입 후 섬유혈관증식을 평가할 때 평면영상에 비하여 단면영상이 섬유혈관증식 정도를 평가하는데 보다 도움을 주었다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권2호
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• pp.125-139
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• 2008

본 연구는 선천적 시각장애인과 후천적 시각장애인 그리고 정안 인을 대상으로 운동학적 특징을 비교 분석해보아, 시각장애인들의 운동지도와 운동능력의 향상 그리고 부상방지를 목적으로 한다. 비디오카메라는 3대를 사용하여 촬영속도는 60field/sec로 하였으며 가장 멀리 던진 자세를 선택하여 Kwon 3D ver. 3.1프로그램으로 자료를 분석 하였다. 실험의 결과는 1. 릴리스 시의 공의 속도는 정안 인이 가장 빠르고 후천 맹, 선천 맹의 순서로 나타났다. 2. 정안 인은 손목관절을 잘 이용하고 몸의 회전범위가 크며 서로 비슷한 동작 패턴을 보이고 있으나 선천 맹 은 전혀 그렇지 못했다. 3. 정안 인은 제2국면(P2)에서 허리가 어깨를 리드하며 공을 던지고 있으나, 선천 맹 과 후천 맹의 일부는 허리가 어깨를 리드하지 못했다. 4.정안 인들은 공이 날아 갈 방향을 쳐다보며 공을 던지나, 시각장애인들은 공이 날아 갈 방향을 쳐다보지 못했다. 5. 정안 인이 비교적 비슷한 패턴을 보이며 던지는데 비해, 후천 맹은 정안 인과 일부 비슷한 패턴을 보이고 있고, 선천 맹 은 각기 전혀 다른 패턴을 보이고 있다. 6. 정안 인의 체중이동이 잘되고 있는데 비해, 후천 맹 은 정안 인보다 좋지 못하고 선천 맹은 체중이동이 안 되고 있다. 이상을 종합해 보면 실명 시기가 던지기 동작에 많은 영향을 미친 다는 것을 알 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.207-214
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• 2002

본 연구는 임팩트 시에 클럽페이스의 면을 3차원적으로 분석해 보고자 한다. 또한 숙련자와 초보자간에 차이를 비교, 분석하여 초보자의 퍼팅 스트로크 기술을 향상시키는 기초자료를 제공하는데도 그 목적이 있다. 이를 위하여 숙련된 골퍼 5명과 골프경험이 전혀 없는 학생 5명 등, 총 10명이 피험자로 연구에 참여하였다. 실험은 실내의 인조잔디에서 실시되었으며, 잔디에 지름 0.108 미터의 흘을 파서 실제 그린과 동일한 상황을 만들었다. 클럽페이스의 면을 정의하기 위하여 헤드부분의 toe, heel, 그리고 neck에 각각 지름 0.01 미터 의 마커를 부착하였으며, AG 456 비디오카메라(60Hz, 1/500s) 두 대를 이용하여 움직임을 기록하였다. 클럽페이스의 움직임을 3차원적으로 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 클럽의 좌우 움직임에 영향을 주는 면의 움직임이 숙련자의 경우 평균 1도로 매우 작은 반면에 초보자들은 평균 6도 이상이었다. 둘째, 숙련자들은 클럽의 움직임보다 손의 움직임이 빨라서 볼을 낮게(클럽페이스를 닫은 상태로 임팩트) 보낼 수 있으나, 초보자들은 클럽보다 손의 움직임이 느려서 볼을 높게(클럽페이스를 열은 상태로 임팩트) 보낸다. 셋째, 클럽헤드의 입사와 반사각도 비는 전체적으로 1:3-4 이나, 임팩트 존에서의 비는 1:2 정도이다. 넷째, 숙련자의 수직벡터 방향은 초보자의 수직벡터 방향보다 퍼트 선 방향에서 볼 때 이탈각도가 작다. 퍼팅 스트로크는 볼과 클럽, 그리고 볼과 그린의 접촉에 따라서 결과가 나타나는 종목이다. 따라서 퍼터의 움직임도 중요하지만 볼의 움직임과 그린의 역할도 함께 연구가 병행되어야 한다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.128-136
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• 2007

사용자에게 보다 실감나는 입체감을 제공하기 위해 개발되고 있는 다시점 비디오는 두 대 이상의 카메라를 이용하여 촬영한 영상들을 기하학적으로 교정하고 공간적으로 처리하여 여러 방향의 다양한 시점 영상을 사용자에게 제공하는 3차원 영상처리 기술의 새로운 분야이다. 다시점 비디오는 사용자에게 시청 시점을 자유롭게 선택할 수 있는 기회를 주고 넓은 화면을 통한 3차원 입체감을 느낄 수 있는 장점을 가진다. 그러나 다시점 비디오는 시점 수가 증가하는 만큼 데이터 양도 증가하므로 효율적인 데이터 처리 방법이 요구된다. 최근 인접한 시점의 영상을 이용하여 중간시점의 영상을 합성하고 이를 부호화에 적용하는 방법이 연구되고 있다. 다시점 비디오 부호화 효율을 높이기 위해 제안되었던 기존의 영상보간법은 최대변위 설정과 고정된 블록을 이용한 블록정합 방법을 이용한다. 이때, 변위 종류가 다양한 영상이거나 변위차가 큰 영역에 대해서 변위 오류가 많이 발생한다. 이 논문에서는 이러한 문제점을 보완하고 개선된 화질의 중간시점의 영상을 얻기 위한 방법과 이 영상을 이용하여 부호화에 적용하는 방법을 제안한다. 제안한 영상보간법은 변위의 검색 범위를 초기에 설정하지 않고 블록 단위부터 화소 단위까지 변위를 측정하여 중간영상을 합성한다. 또한 이렇게 합성한 영상을 부호화 과정에서 참조 영상으로 추가하여 부호화한다. 이 논문에서 제안한 방법을 이용한 결과, 기존의 영상 보간법보다 약 $1{\sim}4dB$ 정도 개선된 화질의 중간시점 영상을 얻었고, 이 영상들을 이용하여 제안한 부호화 방법으로 부호화한 결과 참조 모델에 비해 최대 0.5 dB의 부호화 효율이 개선됨을 확인했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.451-457
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• 2011

본 연구의 주 목적은 연료 수분 미소 정량 공급기를 장착한 층류 반응기(LFR)에서 수분함량 변화에 따른 석탄의 휘발분 점화 특성을 조사하는 것이다. 실제 발전소의 미분기 출구 분위기와 비슷한 수분량이 석탄량의 20, 30, 40%로 LFR에 석탄과 함께 공급했을 때 휘발분의 점화 위치와 시간을 실험적으로 관찰하였다. 석탄이 공급되는 층류 반응기 정 중앙의 수직방향으로 $70{\mu}m$ R-type 열전대를 이용하여 복사 열손실을 고려한 가스온도를 측정하였고, 휘발분 점화 위치는 CCD 카메라를 이용해 촬영한 15~20개의 이미지를 디지털 이미지 프로세싱을 통해 얻은 평균 값으로 결정하였다. 그 결과 수분량이 증가할수록 가스 온도는 감소하였고, 점화 위치는 2.92, 3.36, 3.96, 4.65mm로 지수적으로 증가하였다. 이러한 실험결과는 이론적으로 adiabatic thermal explosion에서의 점화 지연 시간과 같은 경향을 나타내었다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권3호
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• pp.19-31
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• 2006

이 연구의 목적은 각 분절의 마커세트와 무릎관절 중심 정의가 3차원 무릎 관절각을 산출하는데 얼마나 민감하게 영향을 미치는지를 연구하였다. 자료수집은 1명을 실험대상자로 하여 두 가지 형태의 각기 다른 분절의 정의와 무릎관절의 중심을 나타내는 반사마커들을 동시에 오른쪽 하지에 부착시켜 실험을 실시하였다. 실험대상자의 달리기동작 중 좌측으로 45도 방향전환동작의 지지기를 분석하였다. 이를 위해서 8대의 고속카메라들을 이용하였고 달리기속도는 4m/$sec{\pm}(10%)$로 통제하였다. 하지분절의 발분절에는 하나의 마커세트를, 정강이와 대퇴분절에는 두 가지의 다른 마커세트들을 부착시켰다. 발분절에는 3개의 마커를 신발의 뒷부분에 부착하였고 정강이분절을 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트는 경골을 중심으로 3개의 마커들을 두 번째 마커세트는 비골을 중심으로 3개의 마커를 부착하였다. 대퇴분절의 마커세트를 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트에는 대퇴골을 중심으로 3개의 마커를 두 번째 마커세트에는 대퇴근육을 중심으로 3개의 마커들을 부착하였다. 무릎관절중심을 정의하는데 두 가지 다른 정의가 적용되었다. 첫 번째 무릎중심을 무릎의 내측과 외측의 마커들을 통해 두 마커의 중심을 무릎관절의 중심으로 정의하였다. 두 번째 무릎중심정의는 무릎의 외측부분과 슬개골의 중심에 부착된 마커들로부터의 교차점을 무릎관절중심으로 산출하였다. 무릎관절의 각도를 산출하기 위해서 JCS(Joint Coordinate System)의 정의가 적용되었고 연구의 결과는 다음과 같았다. 두 가지의 다른 분절마커세트 사이에서 무릎의 신전(extension)과 굴곡(flexion)은 유사한 형태를 나타냈으며 최대 무릎굴곡(peak knee flexion)각에서 $4.746^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 다른 분절마커세트 사이의 회전(rotation)각과 내전(adduction)/외전(abduction)에서는 서로 다른 형태를 나타내었고, 두 마커세트간 최대무릎외측회전(peak knee external rotation)각도에서는 $15.628^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 또한, 각 분절마커세트 내에서 두 가지의 다른 무릎관절 중심의 정의가 얼마나 무릎도 산출에 영향을 미치는지를 비교했을 때 무릎의 최대외측회전(peak external rotation)각에서 차이를 나타내었다. 첫 번째 분절마커세트의 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.549^{\circ}$의 차이를 나타냈고, 두 번째 분절마커 세트에서 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.309^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 이와 같이 분절을 나타내는 마커세트와 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 무릎간을 계산하는데 있어서 결과가 다르게 산출되었다. 즉, 관절각의 계산이 분절에 부착되는 마커의 정의 혹은 위치에 매우 민감하게 영향을 받았다. 따라서 연구자가 여러 실험대상자들을 대상으로 실험시 마커세트 혹은 마커들을 동일한 위치에 가깝게 부착하는 것이 마커부착으로부터 발생하는 실험오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.151-159
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• 2008

본 연구는 2008 베이징 장애인 올림픽에 참가하는 국가대표 휠체어 탁구 선수들 중 대표적인 절단장애 선수와 척수장애 선수의 스트로크를 대상으로 운동학적 비교분석을 실시하였다. 실재와 같은 경기상황을 설정하여 모든 경기 상황에서의 스트로크를 수집하였다. 그중 대표적인 포핸드 스트로크 세 개의 동작과 백핸드 스트로크 세 개의 동작을 추출하였다. 9대의 적외선 카메라를 이용하여 수집한 자료는 LabVIEW7.0 그래픽 프로그램을 이용한 운동학적 분석에 의하여 각운동으로 나타내었다. 그 결과 척수장애 선수의 포핸드 스트로크에서는 몸통의 회전이 하위분절인 어깨의 회전과 팔꿈치의 굴곡신전과 거의 동시에 이루어지고 있었다. 백핸드 스트로크는 몸통의 회전, 어깨의 굴곡-신전, 그리고 팔꿈치의 굴곡-신전이 날아오는 공의 연장선상에서 일정한 형태로 정렬되어 있었고 공을 치기위한 백스윙은 어깨의 회전을 이용해 만들고 있었다. 절단장애 선수의 포핸드 스트로크는 팔의 외측회전으로 백스윙과 내측회전으로 만들어지는 회전을 이용하여 스트로크 하고 있었다. 백핸드 스트로크는 어깨의 회전과 허리의 회전에 있어 내측회전이 백스윙을 만들고 백스윙 후 공을 향한 큰 폭의 외측회전으로 임팩트를 이루고 있었다.