• Physical Therapy Rehabilitation Science
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• 제11권3호
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• pp.311-320
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• 2022

Objective: To investigate the reliability and validity of static balance measurements using an acceleration sensor and a gyroscope sensor in smart phone inertial sensors. Design: Equivalent control group pretest-posttest. Methods: Subjects were forty five healthy adults aged twenty to fifty-years-old who had no disease that could affect the experiment. After pre-test, all participants wore a waist band with smart phone, and conducted six static balance measurements on the force plate twice for 35 seconds each. To investigate the test-retest reliability of both smart phone inertial sensors, we compared the intra-correlation coefficient (ICC 3, 1) between primary and secondary measurements with the calculated root mean scale-total data. To determine the validity of the two sensors, it was measured simultaneously with force plate, and the comparision was done by Pearson's correlation. Results: The test-retest reliability showed excellent correlation for acceleration sensor, and it also showed excellent to good correlation for gyroscope sensor(p<0.05). The concurrent validity of smartphone inertial sensors showed a mostly poor to fair correlation for tandem-stance and one-leg-stance (p<0.05) and unacceptable correlation for the other postures (p>0.05). The gyroscope sensor showed a fair correlation for most of the RMS-Total data, and the other data also showed poor to fair correlation (p<0.05). Conclusions: The result indicates that both acceleration sensor and gyroscope sensor has good reliability, and that compared to force plate, acceleration sensor has unacceptable or poor correlation, and gyroscope sensor has mostly fair correlation.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권3호
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• pp.95-101
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• 2020

We studied the Implementation and design of inertial sensor that enables to improve performance by reduce the noise of rotor which Angle of inclination. Analyze model equation including motion equation and error, signal processing filter algorithm on high frequency bandwidth with eliminates error using estimation of error coefficient method is was designed and the prototype inertial sensor showed the pick off noise up to 0.2 mV and bias error performance of about 0.06 deg/hr by the experiments. Accordingly, we confirmed that the design of inertial sensor was valid for high rotation.

• 한국운동역학회지
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• 제15권1호
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• pp.45-61
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• 2005

Stance is defined as any state in which the total mass of the body is supported by the feet. In order to maintain stance, the sum of gravito-inertial forces acting on the body must be registered by equal and opposite forces at the region of contact between the organism and the support surface. Balance is controlled by applying forces to the surface of support so as to maintain the body's center of mass vertically above the feet. for a muIti-segment organism, there can be a variety of ways in which balance can be controlled, since movements of different body segments can have similar effects on the control of balance. In general, the organism tends to have a body configuration that is aligned with gravito-inertial force when there are no external forces acting on it. If any segments of the body are not aligned with gravito-inertial force vector, a torque on that segment would tend to move the body's center of mass. The maintenance of postural stability is accomplished in humans by a complex neural control system. This requires organizing integrating and acting upon visual, vestibular, and somatosensory input, providing orientation information to the postural control system. The information necessary to control and coordinate movement is provided by the visual sense of eye position with respect to the surrounding surface layout, the vestibular sense of head orientation in the gravito-inertial space, and the somatic sense of body segment position relative to one another and to the support surface. In this study, perception and action capability was examined from various points of view. The underlying assumption of the study was that the change of postural configuration could be effected by organism, environment and task goal.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1395-1401
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• 2014

중력이 거의 작용하지 않는 마이크로중력환경에서 소동물의 질량이 측정 가능한 고성능 관성저울을 개발하기 위해, 약 100g의 측정시료를 이용하여 관성저울의 핵심 디자인 파라미터인 로드셀의 응답특성을 평가하였다. 정확한 성능평가를 위해서 1.5초의 마이크로중력환경을 제공할 수 있는 15m 자유 낙하탑을 활용하였으며, 살아 있는 동물의 질량을 측정해야 하는 점을 고려하여 측정시료의 감속 크기 변화에 따른 로드셀의 응답특성를 파악하였다. 동일한 가속도로 가 감속되는 표준시료와 측정시료의 관성력 비의 분석결과 로드셀이 장착된 가속판이 평균 이동속도 0.5 m/s 이상으로 운동하는 경우에 한하여 설계 기준에 부합하는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권4호
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• pp.419-425
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• 2015

In this study, a new idea for developing a space scale for measuring mass in a microgravity environment was proposed by using the inertial force properties of an object to measure its mass. The space scale detected the momentum change of the specimen and reference masses by using a load-cell sensor as the force transducer based on Newton's laws of motion. In addition, the space scale calculated the specimen mass by comparing the inertial forces of the specimen and reference masses in the same acceleration field. By using this concept, a space scale with a capacity of 3 kg based on the law of momentum conservation was implemented and demonstrated under microgravity conditions onboard International Space Station (ISS) with an accuracy of ${\pm}1g$. By the performance analysis on the space scale, it was verified that an instrument with a compact size could be implemented and be quickly measured with a reasonable accuracy under microgravity conditions.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.53-62
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• 2017

본 논문에서는 균형평가도구 중 임상에서 가장 많이 사용되는 BBS(Berg Balance Scale)를 머신러닝 기법을 이용하여 점수 분류 정확도를 제시한다. 데이터취득은 Noraxon 시스템을 이용하여, 신체 8군데(왼쪽 오른쪽 발목, 왼쪽 오른쪽 엉덩이 위, 왼쪽 오른쪽 손목, 등(Back), 이마)에 관성센서를 부착하였다. 관성센서의 3축 가속도데이터를 기반으로 특징벡터 STFT(Short Time Fourier Transform), SAM(Signal Area Magnitude)를 추출하였다. 그 다음, BBS의 항목을 동작특성에 따라 정적인 동작(static movement)과 동적인 동작(dynamic movement)으로 나누었고, BBS의 각 항목에 대하여 점수에 영향이 있는 센서부착위치에 따라 특징벡터를 선별하였다. BBS의 항목마다 선별된 특징벡터는 GMM(Gaussian Mixture Model)을 이용하여 분류하였다. 실험대상자 40명에 대한 정확도 산출결과, 1번순으로 차례대로 55.5%, 72.2%, 87.5%, 50%, 35.1%, 62.5%, 43.3%, 58.6%, 60.7%, 33.3%, 44.8%, 89.2%, 51.8%, 85.1%의 분류 정확도를 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.117-125
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• 2005

관성항법유도장치는 관성센서 출력에 대한 측정 정밀도를 향상시키기 위해 자이로 및 가속도계의 아날로그 출력을 주파수로 변환해주는 AF(Analog to Frequency) 변환기를 사용한다. AF 변환기 측정 신뢰성을 보장하기 위해서는 신중한 교정절차가 결정되어야 하며, 교정절차에 의한 교정시험은 주기적으로 수행되어야 한다. 본 논문에서는 양ㆍ음의 입력에 대해 각각 양ㆍ음 리셋전류를 갖는 synchronous charge balance type의 AF 변환기 교정방법에 대해 다루었다. AF 변환기 교정은 AF 변환기 환산계수 오차 교정 시험과 바이어스 교정시험으로 나누어 수행되었으며, 교정 시험용 프로그램에 의해 자동으로 수행되었다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제34권6호
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• pp.321-325
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• 2022

Purpose: Temporomandibular disorder (TMD) is a condition defined as pain and dysfunction of temporomandibular joints and masticatory muscles. Abnormal interconnections between temporomandibular muscles and cervical spine structures can cause the changes of postural alignment and balance ability. The aim of this study was to investigate changes in static balance ability in subjects with painrelated TMD. Methods: This study conducted on 25 subjects with TMD and 25 control subjects with no TMD. Pressure pain thresholds (PPTs) of the masseter and temporalis muscles were measured using a pressure algometer. Static balance ability was assessed during one leg standing using an Inertial Measurement Unit (IMU) sensor. During balance task, the IMU sensors measured motion and transfer movement data for center of mass (COM) motion, ankle sway and hip sway. Results: PPTs of masseter and temporalis muscles were significantly lower in the TMD group than in the control group (p<0.05). One leg standing, hip sway, and COM sway results were significantly greater in the TMD group (p<0.05), but ankle sways were not different between group. Conclusion: We suggest pain-related TMD is positively related to reduced PPTs of masticatory muscles and to static balance ability. These results should be considered together with global body posture when evaluating or treating pain-related TMD.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.279-287
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• 2019

본 논문에서는 신체의 움직임 정보와 족압 분포의 변화를 측정하여 신체 균형 능력을 분석하고자 하였다. 그래서 관성측정장치와 FSR 센서를 사용하여 관절가동범위와 신체압력중심을 측정하고 분석할 수 있는 프로그램을 개발하였고, 이에 대한 결과를 바탕으로 균형 능력 개선에 도움을 줄 수 있는 콘텐츠를 제작하였다. 이 프로그램에서 측정된 관절가동범위와 신체압력중심의 정량적인 값을 실시간으로 시각화하여 사용자가 결과를 쉽게 알 수 있도록 하였다. 또한 콘텐츠는 측정된 균형정보를 바탕으로 난이도가 조절되며 균형능력을 개선하고자 하는 방향에 맞춰 수행할 수 있도록 제작되었다. 이것은 사용자의 동작에 따라 움직이는 물체를 보면서 진행하는 시각 되먹임 방법을 이용하여 집중력과 참여의지를 높여 더욱 효과적인 균형 훈련 결과를 기대할 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.307-313
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• 2022

차량 실내소음이 엔진의 고출력화와 경량화로 인해 더욱 심각해져 엔진진동의 저감의 중요성이 높아지고 있다. 최근 엔진진동 저감의 대표적인 방법으로 밸런스샤프트 부착이 제시되고 있다. 밸런스샤프트는 피스톤과 콘로드 등의 왕복운동에서 발생하는 진동을 임의의 편심질량을 이용하여 상쇄시키는 장치이다. 따라서 밸런스샤프트는 연비향상 및 차량의 승차감을 동시에 향상시킬 수 있다. 본 논문은 엔진구조로 인해 발생하는 관성력을 유도하고 이를 상쇄하기 위한 밸런스샤프트의 불평형량과 형상을 제시한다. 제시된 두가지 형상의 밸런스샤프트를 ADAMS 다물체동역학 모델로 구현하고, 이를 동역학 시뮬레이션을 통해 실제 거동상태에서의 관성력의 저감을 확인하였다.