• 제목/요약/키워드: Stiffness Measurement

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산업용 로봇을 이용한 스포츠화의 운동역학특성 측정에 관한 연구 (Study on Measuring Mechanical Properties of Sport Shoes Using an Industrial Robot)

  • 이종년
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3833-3838
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    • 2009
  • 본 논문은 산업용 로봇을 이용하여 운동화의 특성을 측정하는 측정장비를 소개한다. 여기서 사용된 로봇은 6관절의 퓨마타입 로봇(삼성전자의 FARA AT2 모델)을 인간의 보행 동작을 구현할 수 있도록 보완하였다. 보행 동작은 고속카메라로 분석한 후, 로봇 관절각들을 추출하여 동작구현에 사용한다. 3가지 종류의 경도 아웃솔(신발 겉창)로 만들어진 신발 시편을 준비하고, 이 로봇 시스템을 이용하여 걸음동작을 구현하여 신발에 따른 지면 충격력을 측정한다. 걸음동작에서 발생하는 발 앞축 부분을 굽히기 위해 요구되는 굽힘 모멘트의 측정과 걸음동작에서 발생하는 요동현상의 측정에 사용한다. 동일한 압축변형을 유지하도록 시스템을 설정하고, 신발을 측정한 결과 아웃솔의 경도에 따라 지면반력의 크기는 선형적으로 증가하는 추세가 관찰되었다. 또한 굽힘 모멘트와 요동현상 역시 아웃솔의 경도에 따라 선형적으로 증가하는 추세가 관찰되었다. 상기의 몇 가지 실험을 통하여, 본 로봇 시스템은 일관성 있는 실험결과를 제공하였으며, 따라서 산업용 로봇을 이용하여 신발의 유용한 특성 정보 도출이 가능하며, 추후 신발설계의 활용에 대한 가능성을 보여준다.

전기 모터 구동 대빙급 추진 시스템의 과도 비틀림 진동 분석 (Transient Torsional Vibration Analysis of Ice-class Propulsion Shafting System Driven by Electric Motor)

  • 로날드 디 바로;이돈출
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권9호
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    • pp.667-674
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    • 2014
  • 선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

구조물 손상평가를 위한 접합부 손상모델 및 신경망기법에 관한 연구 (A Study on Joint Damage Model and Neural Networks-Based Approach for Damage Assessment of Structure)

  • 윤정방;이진학;방은영
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.9-20
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    • 1999
  • 프레임 구조물의 접합부 손상을 평가하기 위하여 접합부 손상모델과 신경망기법을 이용한 손상평가기법을 제안하였다 구조물의 보-기둥 접합부를 접합부의 회전강성을 갖는 등가의 스프링요소로 표현하였으며 접합부의 손상도는 손상 전 후의 고정도계수의 감소비율로 정의하였다 손상평가를 위하여 다층퍼셉트론즈 신경망 기법을 제안하였으며 손상평가성능을 향상시키기 위하여 부분구조추정법, 노이즈첨가학습, 자료교란법등의 기법을 적용하였다 10층 프레임 구조물에 대한 수치 예제해석과 2층 프레임 구조물에 대한 실험 예제해석을 통하여 제안기법의 유용성을 평가하였다 계측지점이 일부분으로 제한되어 있고 계측자료에 심한 계측오차가 포함되어 있는 경우에도 손상평가가 합리적으로 이루어질수 있음을 알 수 있었다.

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퇴행성관절염 노인의 유연성운동과 온열요법이 통증과 일상활동장애 정도 및 생활만족도에 미치는 영향 (The Effect on the Pain, Discomfort in Daily living and Life Satisfaction of Flexibility Exercise and Local Heat in Rural Elderly with Osteoarthritis)

  • 홍선경;강혜영
    • 근관절건강학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.197-210
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    • 1999
  • Muscle stiffness, pain and discomfort in dally activities are cardinal symtoms on arthritis. To reduce these symtoms, a nonequivalent one-group pre & posttest experiment was carried out at a rural community health post area in Chonbuk province during eight weeks (from 25th of January to 20th of March, 1999). The subjects were sixteen rural old women(65-89yrs) with osteoarthritis. And to reduce the level of pain, discomfort in daily living and to increase that of life satisfaction, 30 minutes of flexibility exercise followed by $15{\sim}20\;minutes$ of local heat therapy were done three times a week. Pain scale from Arthritis Impact Measurement Scales developed by Meenan(1980) for pain, Jette's Daily Activity Discomfort Scales revised by Lee(1988) for discomfort and Life Satisfaction Scales developed by Youn(1982) for life satisfaction were used as research instruments. The data were collected by face-to-face interviews with Investigator and the experiments were done under demonstration and supervision of investigator in community health post. The data were analyzed in percentage and Wilcoxon sign rank sum test by SPSS/PC+ program. The result could be summarized as follows ; 1. The scores of experiment group who were applied hot bag followed by flexibility exercise were tended to be significant lower in the level of pain statistically(Z=4.949, P=0.0001). 2. The scores of experiment group who was applied hot bag followed by flexibility exercise were tended to be significant lower in the level of discomfort in daily living statistically(Z=2.7226, P=0.0279). 3. The scores of experiment group who was applied hot bag followed by flexibility exercise were tended to be higher in the level of life satisfaction, but there was no significant statistical difference(Z=-1.2087, P=0.2171). In conclusion, flexibility exercise with local heat therapy could be identified as an effective therapy to reduce pain and discomfort in daily living of the rural elderly with osteoarthritis. And as a community health practitioner, the investigator concluded that this exercise with local heat therapy could be developed as a health promotion program for the rural aged people.

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펜타입 압저항 센서를 활용한 연령별 맥파 특성 및 맥파의 대사증후군에의 적용 가능성 평가 (Characteristics of Pulse Waves in Various Age Categories and Applicability of Pulse Wave to Metabolic Syndrome Using Pen-type Piezoresistive Sensor)

  • 하예진;조문영;윤종민;전규상;박수정;신선호
    • 대한한방내과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.257-271
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    • 2012
  • Objectives : The purpose of this study was to confirm that the pulse analyzer is useful for analyzing characteristics of variables of pulse waves in age categories, evaluating pulse waves of the metabolic syndrome group, compared with those of the non-metabolic syndrome group in Korean adults. Methods : The pulse wave variables were measured in Guan of all 1,056 subjects by the pulse analyzer, using a pen-type piezoresistive sensor. The physical measurement, blood test and survey were also performed by each subject. Results : In the age categories, height of pre-incisura (h2), height of tidal wave (h3), area of percussion wave (Aw), and width of percussion wave (w) increased in accordance with increase in age. While ratio of systolic period area (As) went up according to the increase of age, ratio of diastolic period area (Ad) went down. Radial augmentation index (R-AI), h2/h1, h3/h1, w/t and angle of percussion wave went up by aging, generally. Aw rate (Aw/At) also increased. Among the metabolic syndrome group, in the ages of 19 and 44, ratio of systolic period area (As) was higher and ratio of diastolic period area (Ad) was lower than in the non-metabolic group. w/t, Aw/At, and angle of percussion wave were higher than in the non-metabolic syndrome group. Among the metabolic syndrome group over the age of 60, height of pre-incisura (h2), height of tidal wave (h3), total area (At), area of percussion wave (Aw), radial augmentation index (R-AI), h2/h1 and h3/h1 were higher than in the non-metabolic syndrome group. Conclusions : The pulse analyzer is useful to analyze arterial stiffness in the age categories and in the metabolic syndrome group by some measures.

유방종괴에 대한 BI-RADS범주를 이용한 횡탄성 초음파와 병리결과 비교분석 (Comparison of Shear Wave Elastography and Pathologic Results Using BI - RADS Category for Breast Mass)

  • 안현;임인철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.217-223
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    • 2018
  • 본 연구는 유방종괴에서 횡탄성 초음파검사(SWE)의 진단 수행도를 알아보고, 조직검사 결과와 SWE에서 얻어지는 강성도와 비교하고자 하였다. 진단적 유방 초음파와 SWE를 2017년 6월부터 2017년 9월까지 유방 초음파 검사 상 종괴가 발견된 환자 157명을 대상으로 하였다. 157명의 병리학적 결과는 양성 92명(나이, $44.54{\pm}11.84$), 악성 65명(나이, $51.55{\pm}10.54$)으로 나타났다. 진단적 유방 초음파의 유방영상보고데이터체계(BI-RADS)에 따른 최종 평가, 조직검사 결과, 정량적 SWE 결과를 구하고 서로 비교하였다. 정량적 SWE 수치와 병리학적 결과에서 진단 특이도는 평균탄성값(Emean)에서 83.70%로 가장 높게 나왔으며, 민감도는 최소탄성값(Emin)에서 89.23%로 가장 높게 나타났다. 정량적 SWE값과 조직검사결과와는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다.(p=0.000) 악성병변에서 최적의 절사값(cut-off value)은 민감도, 특이도가 높은 최대탄성값(Emax), 평균탄성값(Emean)에서 66.3 kPa, 63.7 kPa로 나타났으며 이는 다른 SWE 측정 수치들과 비교했을 때 가장 높은 진단 곡선 하 면적(area under the curve; AUC)값을 보였다.(p=0.000) 유방종괴에서 기존의 초음파에서 SWE를 추가적으로 시행하는 것은 진단 특이도를 높이고 불필요한 조직검사를 줄일 수 있다. 따라서 상기 분석법 및 기기를 이용하여 유방종괴를 분석하는 데에 도움을 받을 수 있게 될 것으로 기대한다.

SASW시험에 의한 위상속도 결정을 위한 임펄스 응답필터 기법 (Impulse Response Filtration Technique for the Determination of Phase Velocities from SASW Measurements)

  • 조성호
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권1호
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    • pp.111-122
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    • 1997
  • 표면파를 이용하여 지반의 강성을 추정하는 기법인 SASW 시험에서 위상속도(phase volocity)를 결정하기 위해서는 위상각(phase angle)의 전개(unwrapping)가 필수적이다. 포장 구조에서처럼 깊이에 따라 강성의 차이가 현저한 경우는 기존의 위상각 전개방식으조는 정확한 위상속도를 결정하기가 용이하지 않다. 이는 기존의 위상각 전개방식은 주위상각(principal phase angle)에 2n의 정수배를 더하는 것인데, 위상각 스펙트럼(phase spectrum)에서 정수배를 결정하는 데에 어려움이 있기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 임펄스 응답 필터 기법(Impulse Response Filtration Technique), 또는 IRF기법이라고 하는 새로운 위상각 분석 기법을 제안하였다. IRF 기법의 원리는 임펄스 응답을 필터 처리함으로써 파군(wave group)을 분리하는 것인데,파군의 분리는 임펄스 응답에 대한 Gabor spectrogram을 분석한 정보를 근거로 한다. Gabor spectrogram은 전파되는 파의 에너지를 주파수-시간 공간에서 나타내는 contour 그림으로서, 파군의 전파 상황을 시각적으로 표현하는 수단이다. 이렇게 필터 처리된 임펄스 응답을 이용하면, 위상각 스펙트럼의 분석을 정확하게 할 수 있으며, 위상각의 전개에 있어서 난해함을 제거할 수 있다. 끝으로, 전쳔적인 포장 구조에 대하여 이론적으로 SASW 시험을 모사하였으며, 그 결과를 이용하여 IRF기법의 효용성을 입증하였다.

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상완-발목 맥파 전달 속도와 뇌동맥 혈관 협착과의 유의성 평가 (Evaluation of Significance on the Brachial-ankle arterial pulse wave velocity And Cerebral Artery Vascular Stenosis)

  • 김지율;예수영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.873-878
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    • 2019
  • 뇌혈관 질환은 우리나라의 주요 10대 사망 원인 중 3대 사인에 해당하며, 이러한 질환은 동맥경화와 관련이 있으므로 동맥경화를 예측할 수 있는 인자의 진단 방향의 제시가 필요하다. 본 논문에서는 연령대별 상완-발목동맥 맥파전달속도와 뇌동맥 혈관 협착 및 혈압, 비만도, 복부비만과의 유의성을 평가하였으며, 뇌동맥 혈관 협착과 연령대별 유의성 평가는 50대의 연령대에서만 유의한 결과를 나타내었으며, 동맥경화의 위험인자인 혈압, 비만, 복부비만의 경우 전체 연령대에서 유의한 결과를 나타내었다. 그리고 상완-발목동맥 맥파전달속도가 상승하였을 경우, 뇌동맥 혈관 협착은 전체 1,376명중 788명으로 57.2%의 분포를 나타내었으며, 위험인자인 혈압의 경우, 전체 7,557명중 3,255명으로 43%, 비만도는 2,708로 35.8%, 복부비만은 2,941명으로 38.9%의 분포를 나타내었다. 이러한 결과를 통하여 상완-발목동맥 맥파전달속도 검사 시, 동맥경화가 의심된다면 우선적으로 뇌동맥 혈관 협착을 의심하고 뇌동맥 혈관 검사를 시행할 것을 권한다. 동맥경화의 위험인자인 혈압, 비만, 복부비만과의 유의성 평가를 통하여 향 후 유사 연구 시, 기초자료로 활용될 것이라고 사료된다.

고강도 강관 보강 그라우팅의 현장 적용성에 관한 연구 (A study on the field application of high strength steel pipe reinforcement grouting)

  • 신현강;정혁상;유용선;김동훈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.455-478
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    • 2019
  • 본 논문에서는 고강도 강관을 이용한 강관 보강 그라우팅의 보강 효과 검증을 통해 현장 적용성에 관한 실험적 내용을 다루었다. 기존 강관보강 그라우팅 공법에는 SGT275 (구 STK400) 강관을 일반적으로 적용하고 있으나, 강관 보강 그라우팅이 적용된 터널의 붕락사례를 보면 강관의 과도한 꺾임, 파단 등의 사례가 발생되고 있다. 이러한 사례가 발생하는 여러 원인 중 굴착에 따른 터널의 이완하중에 대응하는 강관의 강성 부족이 그 원인이 될 수 있다. 최근 들어 고강도 강관(SGT550)의 개발로 강관의 강도가 증가했으나, 강도 증대를 고려한 보강방안에 대한 연구가 미흡하므로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고강도 강관과 일반 강관의 이음 유무, 주입재의 충전 여부 등 다양한 조건에 대해 인장강도 및 휨 전단력 실험을 수행하고, 기존 제시된 설계법을 통해 강관의 강도 차이에 따른 효율적인 현장 적용성에 대한 기초 연구를 수행하였다. 특히, 실제 현장에 고강도 강관과 일반 강관을 시공하고 굴착에 따른 강관의 변위형상과 응력에 대한 계측 결과를 통해 고강도 강관의 보강 효과를 검증하였다. 연구결과 고강도 강관은 휨 강도가 우수하여 보강효과가 우수한 것으로 나타났으며, 강도 증진효과로 인해 아칭효과도 기대된다.

고강도 콘크리트 강합성 거더의 극한휨강도 실험 평가 (Evaluation for Ultimate Flexural Strength of Steel Composite Girder with High Strength Concrete)

  • 김운학;이주원;이석민
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.796-805
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    • 2020
  • 연구목적: I형 강거더의 압축플랜지에 80MPa급의 고강도 콘크리트가 합성된 거더의 극한휨강도 평가를 위하여 정적재하시험을 수행하였다. 연구방법: 본 실험은 전단연결 상세가 다른 2종류의 실험체를 설계 및 제작하여 극한한계상태 도달까지 극한휨거동을 평가하였다. 또 실험 결과와 변형률적합법 결과 비교를 통해 극한강도를 평가하였다. 연구결과: 상대슬립 측정 결과 0.02mm 이내 변위를 확인함으로서 두 실험체가 완전결합을 담보한다는 것을 검증하였다. 따라서 전단상세의 차이는 강성에 큰 영향을 미치지 않으며 완전합성 된다면 극한한계상태까지의 거동에도 차이가 없다. 결론:실험 대상이 되는 거더는 사용하중이 탄성범위 내 있고, 허용처짐에 대한 사용성 요구조건을 충족시킨다. 따라서 케이싱 일부가 균열이 발생하는 수준의 인장력을 받더라도 철근의 역할로 인해 바닥판이 압축 파괴에 먼저 도달한다.