• 제목/요약/키워드: Joint Moments

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Cosmology with peculiar velocity surveys

  • Qin, Fei
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.43.5-44
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    • 2021
  • In the local Universe, the gravitational effects of mass density fluctuations exert perturbations on galaxies' redshifts on top of Hubble's Law, called 'peculiar velocities'. These peculiar velocities provide an excellent way to test the cosmological model in the nearby Universe. In this talk, we present new cosmological constraints using peculiar velocities measured with the 2MASS Tully-Fisher survey (2MTF), 6dFGS peculiar-velocity survey (6dFGSv), the Cosmicflows-3 and Cosmicflows-4TF compilation. Firstly, the dipole and the quadrupole of the peculiar velocity field, commonly named 'bulk flow' and 'shear' respectively, enable us to test whether our cosmological model accurately describes the motion of galaxies in the nearby Universe. We develop and use a new estimators that accurately preserves the error distribution of the measurements to measure these moments. In all cases, our results are consistent with the predictions of the Λ cold dark matter model. Additionally, measurements of the growth rate of structure, fσ8 in the low-redshift Universe allow us to test different gravitational models. We developed a new estimator of the "momentum" (density weighted peculiar velocity) power spectrum and use joint measurements of the galaxy density and momentum power spectra to place new constraints on the growth rate of structure from the combined 2MTF and 6dFGSv data. We recover a constraint of fσ8=0.404+0.082-0.081 at an effective redshift zeff=0.03. This measurement is also fully consistent with the expectations of General Relativity and the Λ Cold Dark Matter cosmological model.

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성인 계단보행 시 계단 너비에 따른 하지의 운동역학적 분석 (A Kinetic Analysis of the Lower Extremity during Walking on Three Different Stair width in Healthy Adults)

  • 전현민;류지선
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.161-169
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    • 2008
  • 이 연구는 성인 남성을 대상으로 계단 너비에 따른 계단 보행의 지지국면 시 하지분절의 역학적 변인을 정량적으로 분석하여, 보다 효과적인 계단의 너비를 제시하고자 실시하였으며, 이를 위해 20대의 남자 대학생 10명이 참여하였다. 계단의 높이는 18cm, 최소폭은 90cm로 동일하나 디딤면의 너비가 각각 26cm, 31cm, 36cm인 세 개의 계단을 사용 하였다. 이때 사용된 계단의 세 번째 디딤면에 지면반력기를 설치하여 지지구간의 하지관절 모멘트를 분석한바 다음과 같은 결론을 얻었다. 상향계단보행에서 발목관절의 굴곡/신전 모멘트변화를 분석한 결과 계단의 너비가 증가 할수록 pull-up 단계의 peak 모멘트가 감소하였으며(p<.05), 무릎관절에서는 굴곡/신전 모멘트를 분석한 결과 계단의 너비가 증가할수록 무릎에 작용하는 신전모멘트가 중지지기에 증가하는 것으로 나타났다(p<.05). 그러나 고관절에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 그리고 하향계단보행에서 발목관절의 굴곡/신전 모멘트를 분석한 결과 계단의 너비가 증가할수록 지지기 동안 저측굴곡과 배측굴곡의 차이가 확연히 나타나는 것으로 나타났으며(p<.05), 무릎관절과 고관절에서는 굴곡/신전 모멘트를 분석한 결과 계단의 너비에 따라 신전 모멘트의 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.

도시형 자기부상열차 분기기 구간의 제3궤조 전차선 시스템 개발 (The Development of Third-Rail System Applied to Turn-out Section for Urban Maglev)

  • 민병찬;허영태;홍두영;이원주;조수연;정남철
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.3046-3051
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    • 2011
  • The third-rail system is an important device supplying power directly to the Maglev train through physical contact with the collecting shoe. It is directly related to safety and reliability for the running of Maglev. However, most the third-rail system used in Korea depend on foreign product or technologies, Korea Urban Maglev in the development of appropriate power feeding is urgent. In particular, the turnout section is the weakness point in the system because bending force by turnout section movement and fatigue caused by repetitive motion as well as the expansion by temperature, the forces by Maglev collecting shoe is added th the third-rail. Therefore, this paper proposes the third-rail system appropriate for Korean Urban Maglev of turnout section. To verify the structural stability of POSCO ICT third-rail system, the finite element analysis and physical testing was performed. The third-rail is fixed on each side of the turn-out section steel structure by epoxy insulation supporter and the integral behaviors are occurred. Therefore, the maximum horizontal displacements of each support are investigated and then, it is applied to finite element model of the third-rail to investigate the moments and stress. Also, the bending test about one million times and Expansion Joint for the third-rail was performed. The third-rail system safety and reliability was identified by test line on Korea Institute of Machinery & Materials in Deajeon for under the actual usage environment such as the Maglev and turn-out operation.

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비선형 해석에 의한 MRS 슬래브 단부 접합부의 모멘트 분포 연구 (Nonlinear Analysis for Negative Moment Distribution of MRS Slab End Joints)

  • 문정호;오영훈;임재형
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.177-184
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    • 2011
  • 이 연구에서는 PC 구조의 단부를 연속으로 연결한 MRS(multi-ribbed moment resisting slab) 구조에 대한 해석 및 설계법을 제안하고자 하였다. MRS 구조에서는 더블티 부재가 역티보 위에서 부모멘트 철근에 의해서 연속으로 설계되므로, 부모멘트 철근이 좁은 지역에 밀집되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 선형 및 비선형 해석을 통하여 모멘트 분포 메커니즘을 분석하여, 적절한 설계법을 제시하였다. 또한 이 연구와 병행하여 실시한 실험 연구의 결과를 비선형상세 해석을 통하여 분석하였다. 그리고 단부구속효과 및 모멘트 재분배에 관한 연구를 위하여 비선형 골조 해석을 선택하여 변수별 연구를 수행하였다. 해석을 위한 재질 및 단면의 특성은 함께 진행된 실험 연구의 결과로부터 얻어졌으며, 비선형 골조 해석을 위한 소성힌지는 균열 모멘트, 공칭 모멘트, 부재 연성도 등의 값으로 모델링되었다. 선형 및 비선형 해석의 결과로부터 단부 회전 스프링과 부모멘트재분재를 통하여 MRS 구조의 단부 모멘트는 상당한 크기로 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.

노인의 하지 정렬 상태와 보행 시 슬관절 내전 모멘트 특성 (Relationship between lower limb alignment and knee adduction moment during ambulation in the healthy elderly)

  • 조유미;홍정화;문무성
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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    • pp.24-24
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    • 2003
  • For the elderly, achieving a close-to-normal ambulation is important for activities of daily life. Recent researches of SE(Silver Engineering) restoring physical ability would help the elderly by developing the advanced gait assisting devices and orthoses. For the applications using the advanced technologies, the gait characteristics of the elderly must be understood. However, a few studies were performed to investigate the physiological or pathological gaits. The purpose of this study is to provide the gait analysis data and also to investigate relationships between alignment of the lower limb, foot progression angle and knee joint moments in the healthy elderly. By participating a total of 20 healthy elderly persons in this study, the following facts were found: 1) Cadence showed 114.8 steps/min, gait speed showed 1.05 m/s, time per a stride showed 1.06 sec, time per a step showed 0.53 sec, single-supporting phase was 0.41 sec, double-supporting phase was 0.24 sec, stride length was 1.04m, Step length was 0.56m; 2) The maximum knee flexion angle through swing phase showed left 46.82$^{\circ}$, right 40.19$^{\circ}$ and the maximum knee extension angle showed left -1.32$^{\circ}$, right 2.01$^{\circ}$. Knee varus showed left 26.90$^{\circ}$, right 30.93$^{\circ}$; 3) The maximum knee flexion moment showed left 0.363 Nm/kg, right 0.464 Nm/kg, The maximum knee extension moment showed left 0.389 Nm/kg, right 0.463 Nm/kg. The maximum knee adduction moment showed left 0.332 Nm/kg, right 0.379 Nm/kg. The maximum internal rotational moment showed left 0.13 Nm/kg, right 0.140 Nm/kg; 4) The subjects who had varus alignment of the lower extremity had statistically higher in knee adduction moment in mid stance phase; and 5) The subjects who had large foot progression angle had statistically lower in knee adduction moment in late stance phase.

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보강목질적층판이 사용된 집성재 접합부의 모멘트 저항성능 평가 (Evaluation of The Moment Resistance of Reinforced Wooden Gusset to Glulam Joint)

  • 이인환;송요진;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.53-61
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고강성, 고인성의 경량화된 목질접합부를 제작하기 위하여 슬릿 가공된 기둥부재 중앙에 강판 대용인 목질접합물을 삽입하고 기둥부재와 목질접합물만 결합된 시험편들을 제작하였다. 시험편들은 강판을 사용한 대조군 시험편과 모멘트 저항성능을 비교분석하였다. GFRP보강목질적층판과 핀으로 제작된 시험편들은 강판삽입형 시험편 보다 평균 24% 저하된 최대모멘트가 측정되었으나 양호한 인성이 관찰되었다. 파괴형상은 기둥부재의 연단부분에서 연륜을 따라 파괴되었다. 집성재와 목질적층판을 접착제로 일체화한 강절형 시험편은 대조군 시험편보다 초기강성이 2.8배 향상되었고, 최대모멘트도 평균 40% 향상된 경향을 보였다. 강절형 시험편들은 접착층 주위에서 파단되었다.

밴드형 전단보강근으로 보강된 무량판 슬래브 내부접합부의 구조 거동 평가 (Evaluation of Structural Performance of Flat Plate-Column Interior Connections with Folded Bend Shear Reinforcement)

  • 이범식;박성식;박지영;방종대;전명훈;조건희
    • 토지주택연구
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    • 제4권4호
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    • pp.371-382
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    • 2013
  • 불균형 모멘트가 작용하는 무량판 슬래브 내부접합부를 대상으로 폐쇄형 전단보강근으로 보강한 1개 실험체와 밴드형 전단보강근으로 전단보강한 2개의 실험체를 제작하여 구조성능을 평가하였다. 구조성능평가 결과, 구조설계기준(KBC 2009)으로 평가한 불균형모멘트는 실험결과의 95%로 매우 잘 일치하나, 개정 구조설계기준(KCI 2012)으로 산정한 불균형모멘트는 실험결과의 약 60%에 불과하여, 내부접합부의 불균형모멘트를 과대평가하는 것으로 나타났다. 밴드형 전단보강근은 기존 전단보강근과 비교하여 유사한 구조성능을 가지며, 시공성이 우수한 것으로 나타나 중진지역의 무량판구조물 설계 시 적용할 수 있는 것으로 평가되었다.

후진 보법을 이용한 전방향 보행의 생체역학적 연구 (Biomechanical Research on Forward Gait with Backward Mechanism)

  • 하종규;정왕수;홍수연;장영관;기재석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7285-7292
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 생체역학적 변인을 근거로 하여 후진보법의 전방향 보행(댄스보행)이 후방보행처럼 재활과 걷기운동으로써의 가능성을 규명하는 것이다. 실험대상자는 13명의 여성댄스 전문가로 자료수집을 위하여 12대의 적외선카메라와 2대의 지면반력기가 동조되어 사용되었다. 연구결과에 따르면 댄스보행의 보속, 활보장과 양 하지지지기시간은 후방보행보다 크고, 활보폭은 작았으며 관절각범위, 관절모멘트와 관절파워의 최대치 출현 빈도에서 댄스보행이 후방보행보다 더 많았다. 이러한 결과들은 댄스보행이 재활과 걷기운동에 후방보행에 버금가는 훌륭한 도구임을 판단하는데 충분하다.

냉각이 반복된 근수축과 사람의 건 구조에 미치는 영향 (Effects of Cooling on Repeated Muscle Contractions and Tendon Structures in Human)

  • 채수동;정명수;아키라호리
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제18권6호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • 연구목적: 이 연구는 피부표면 냉각이 생체내의 건구조 점탄성 특성에 미치는 영향을 비교하였다. 방법: 7명의 남성 실험 대상자는 족저굴곡 운동을 10회$\times$10set, 60초 간격으로 최대 수의적 수축을 6초간 각각 실시하였다. 각 측정 전후에 내측 비복근(MG)의 건과 건막의 신장은 초음파 검사법에 의하여 직접 측정되었다(건 장력과 건 신장의 관계로 평가 되었다). 건 횡단면적과 족 관절 모멘트 암은 자기공명영상법(MRI)으로부터 얻어졌다. 건 장력은 관절 모멘트와 건 모멘트 암으로 계산되었다. 또한 스트레스는 횡단면적영역(CSA)을 힘으로 나눔으로써 얻어졌다. 스트레인은 건의 길이로 표준화된 치환으로부터 측정되었다. 결과: 냉각 후에 건 장력은, 비냉각 보다 냉각한 측이 유의하게 높았다. 스티프네스는 비냉각 조건 보다 냉각 조건하에서 높은 유의수준을 나타냈다. 최대의 스트레인과 스트레스는 냉각조건하에서 $7.4{\pm}0.7$$36.4{\pm}1.8$ MPa을 나타냈고, 비냉각 조건하가 $7.8{\pm}8.5$$31.8{\pm}1.1$ MPa (p<0.05)을 나타냈다. 결론: 이 연구의 결과는 피부표면 냉각으로 인해 인간의 근지구력이 건 스티프네스와 탄성률을 증가시키는 것을 시사하는 연구라 하겠다. 피부 표면 냉각으로 인한 근지구력의 개선이 근과 건에 직접적인 영향을 미침을 나타내주고 있다.

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인공무릎관절의 단축법위 회전시 근력정가 (Strength Evaluation of Sin91e-Radius Total Knee Replacement (TKR))

  • Wan, Jin-Young;Sub, Kwak-Yi
    • 생명과학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.484-489
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    • 2004
  • 인공관절은 21세기 정형외과 발전의 주요변화들 중의 하나이다. 1997년이래 전 세계적으로 무릎인공관절(Total Knee Arthroplasty: TKA)을 사용하는 사람들이 해마다 약 600,000명씩 증가하고 있는 추세이고 미국에서만 인공관절을 사용하고 있는 사람들이 210,000명에 달하고 있으며 그 시장은 대략 $5 billion을 넘고 있다(7). 무릎인공관절은 일상생활에서 의자에 앉았다 일어날 때 계단을 올라 갈 때 등, 무릎의 근 모멘트가 적당한 활동을 해서 무릎관절 근육에 지레와 같은 작용을 하게 하고, 완전한 무릎으로 정상인의 무릎과 같은 기능을 오랫동안 유지하게 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 무릎인공관절 디자인 시 정상적인 무릎 회전축(normal knee's axes of rotation)들의 정확한 위치를 파악하는 것은 중요하다. 인공관절 수술 후 무릎관절의 신전과 굴곡 운동을 하는 동안 하나의 회전축(single-axes)을 가진 하나의 회전 반경(single-radius)을 알아보는 것은 여러 축(multi-axes)으로 움직이게 된다는 다축 회전반경(multi-radius)을 분석하기에 앞서 중요한 연구이다. 따라서 본 연구에 서는 무릎이 신전운동과 굴곡 운동 시 신전과 굴곡 모멘트를 만들어내는 대퇴 사두근(quadriceps muscle)과 무릎 오금근 (hamstring)의 역할을 알아보았고, 또한 모멘트와 대퇴 사두근의 iEMG 형태를 파악하였다. 본 연구를 수행하기 위해 무릎인공관절 수술을 받고 1년과 3년이 지난 정상적인 생활을 하는 피검자(1년2명, 3년2명)를 대상으로 Isometric 테스트를 위한 KIN-COM III을 사용하여 60$^\circ$, 30$^\circ$의 무릎굴곡 측정을 하였고, Isokinetic concentric 테스트를 위해서 무릎굴곡각도의 $10^\circ$-80$^\circ$까지 움직임을 측정하였다 또한 15$^\circ$-75$^\circ$까지의 신전운동(sit-to-stand movement)과 굴곡운동(stand-to-sit movement)을 실시하여 시간의 차이, 내전과 외전의 차이 그리고 iEMG의 차이를 알아보았다. 본 연구의 데이터는 여러 번의 실험을 통하여 가장 일반적인 수치를 사용하였다. 이 때 16-channel BTS TELEMG를 사용하여 대퇴사두근과 무릎오금근의 근육활동모양을 알아보았다. 본 연구결과는 시술 후 3년이 지나면서 TKR (Total Knee Replacement)의 대퇴 사두근 토큐가 약해지는 것으로 나타났고, iEMG 실험에서는 N-TKR (Non-Total Knee Replacement)의 대퇴 사두근이 TKR의 대퇴 사두근 보다 근 수축력이 더 크게 발휘되는 것으로 밝혀졌다. 단축회전반경의 굴곡과 신전의 $10^\circ$-80$^\circ$까지의 각 속도는 굴곡동작이 1.19s, 신전 동작이 1.68s로 나타났다. 굴곡과 신전동작에서 다리의 외전(abduction)의 각도변화는 굴곡 시 5.5$^\circ$, 신전 시 5.2$^\circ$로 나타났고, 내전(adduction)의 각도변화는 굴곡 시 7.2$^\circ$, 신전 시 6.1$^\circ$로 나타났다. 대퇴 사두근의 iEMG변화에서는 15$^\circ$-60$^\circ$까지 vastus medialis (VM), vastus lateralis (VL), rectus femoris (RF) 모두 굴곡동작에서 큰 값으로 나타났고, 61$^\circ$-75$^\circ$사이에서는 신전동작에서 iEMG가 큰 값으로 나타났다. 이와 같은 결과들은 인공관절 수술자들의 다축회전 반경을 분석하기에 앞서 중요한 선행연구가 될 것으로 생각된다.