• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제8권4호
• /
• pp.375-385
• /
• 2016

Given the rapid progress made in understanding the dynamics of an offshore floating body in an ocean environment, the present study aimed to simulate ocean waves in a small-sized wave flume and to observe the motion of a cylindrical floating body placed in an offshore environment. To generate regular ocean waves in a wave flume, we combined a wave generator and a wave absorber. In addition, to precisely visualise the oscillation of the body, a set of light-emitting diode illuminators and a high-speed charge-coupled device camera were installed in the flume. This study also focuses on the spectral analysis of the movement of the floating body. The wave generator and absorbers worked well to simulate stable regular waves. In addition, the simulated waves agreed well with the plane waves predicted by shallow-water theory. As the period of the oncoming waves changed, the movement of the floating body was substantially different when tethered to a tension-leg mooring cable. In particular, when connected to the tension-leg mooring cable, the natural frequency of the floating body appeared suddenly at 0.391 Hz as the wave period increased.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.41-46
• /
• 2008

In this paper, the recirculation flow motion and mixing characteristics driven by air bubble stream in a rectangular water tank is studied. The time-resolved PIV technique is adopted for the quantitative visualization and analysis. 488 nm Ar-ion CW laser is used for illumination and orange fluorescent ($\lambda_{ex}=540nm,\;\lambda_{em}=560nm$) particle images are acquired by a PCO 10bit high-speed CCD camera (1280$\times$1024). To obtain clean particle images, 545 nm long pass optical filter and an image intensifier are employed and the flow rates of compressed air is 3 l/min at 0.5 MPa. The recirculation and mixing flow field is further investigated by time-resolved POD analysis technique. It is observed that the large scale recirculation resulting from the interaction between rising bubble stream and side wall is the most dominant flow structure and there are small scale vortex structures moving along with large scale recirculation flow. It is also verified that the sum of 20 modes of velocity field has about 67.4% of total turbulent energy.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.16-21
• /
• 2022

This study investigates the effect of the deformation on the sensitivity of a flexible polydimethylsiloxane (PDMS) membrane sensor. A PDMS membrane sensor was developed to measure the impact force of a water droplet using a silver nanowire (AgNW). The initial deformation of the membrane was confirmed with the application of a tensile force (i.e., tension) and fixing force (i.e., compressive force) at the gripers, which affects the sensitivity. The experimental results show that as the tension applied to the membrane increased, the sensitivity of the sensor decreased. The initial electrical resistance increased as the fixing force increased, while the sensitivity of the sensor decreased as the initial resistance increased. The movement of the membrane due to the impact force of the water droplet was observed with a high-speed camera, and was correlated with the measured sensor signal. The analysis of the motion of the membrane and droplets after collision confirmed the periodic movement of not only the membrane but also the change in the height of the droplet.

• 한국운동역학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.77-90
• /
• 2002

본 연구는 4년 이상의 경력을 가진 스포츠 에어로빅스 대표선수 4명을 대상으로 Straddle jump to push up 동작의 운동학적 분석을 통해 점프와 착지 동작에 대한 정확한 동작을 이해하고 나아가 지도자의 효율적인 지도에 필요한 정확한 동작의 진단과 평가에 도움을 주며, 그 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 비디오 카메라 2대를 사용하여 촬영하였고, 카메라의 속도는 60frame/sec.로 하였으며, 분석을 위한 운동학적 변인들은 신체중심 높이의 변위, 좌 우 어깨관절 각 변위, 좌 우 주관절 각 변위, 좌 우 고관절 각 변위, 좌 우 슬관절 각 변위, 좌 우 발끝의 속도이며, 각각 개인별 3회씩 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 국면별 신체중심 높이의 변위는 event 1, 4, 5($79.05{\pm}9.07,\;46.41{\pm}3.65,\;18.66{\pm}0.54cm$)에서 낮은 신체중심의 높이를 나타냈으며, event 2, 3($120.80{\pm}6.13,\;148.12{\pm}9.19cm$)에서는 높은 신체중심 높이를 나타냈다. 이상을 종합해 볼 때 스포츠 에어로빅스의 Straddle Jump to Push up 동작, 즉 점프동작은 파워를 나타내는 중요한 동작이므로 충분한 유연성과 순발력이 무엇보다도 중요한 요인이라는 결론을 얻었으며, 단순한 근육의 강화가 아닌 특정 파워와 힘의 발달, 각각의 신체분절들의 효율적인 통합이 이루어지도록 훈련시키는 것이 중요하다고 사료된다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.167-177
• /
• 2009

본 연구의 목적은 골프화 개발에 있어 골프화 종류에 따른 기능성 검증을 위해 골프 스윙 시 골프화 종류별 3차원 동작분석을 통하여 골프화가 골프 스윙에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 연구대상은 골프 프로 자격증을 소지한 경력 10년 이상인 프로골퍼 5명으로 착용 골프화 사이즈가 270mm이었다. 스윙 동작 분석을 위해 Motion Analysis사(Santa Rosa CL USA)의 3차원 동작분석 시스템 및 EVaRT 4.2 소프트웨어를 사용하여 변인 값들을 분석하였다. 드라이버 스윙동작 중 어드레스(El), 탑(E2), 임팩트(E3), 피니쉬(E4)시의 각 이벤트 간의 구간(P1, P2, P3) 변인 값을 분석하여 스윙 구간별 시간, 최대속도, 신체이동 속도, 양발 분절의 속도, 발목의 뒤틀림 각도에 대한 조사를 실시하여 골프화의 종류와 수행능력의 연관성에 대하여 알아보았다. 실험결과 골프화 Type C의 경우 어드레스에서 탑까지의 시간이 가장 짧게 나타나 어드레스 시 안정성을 향상시켜 줄 것으로 사료된다. 또한 좌우 골프화의 최대 속도 신체중심 이동 최대 속도 좌우 발의 최대 속도의 경우도 골프화 Type C의 속도가 가장 빠르게 나타났으며 신체의 중심을 빠르게 하고 발의 회전력을 증가시켜 임팩트 시 다른 골프화보다 큰 힘을 전달할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.21-30
• /
• 2005

The purpose of this study is helps to make full use for perfect performance by grasping the defects of Tichonkich motion performed by athlete CSM For this, the study analyzed kinematical variables through Tichonkich motions performed at the first selection competition(1st trial) and final selection competition(2nd trial) for the dispatch to the 28th Athens Olympic Games using the three-dimensional cinematographical method with a high-speed video camera, and obtained the following results. 1. During Tichonkich motion, the execution time of up swing and the right hand moving to the left bar was shorter in the 2nd trial than the 1st one, while the execution time of down swing, the support of the left bar and the right hand moving to the right bar was longer in the 2nd trial than the 1st trial. 2. The horizontal position of COG in the 2nd trial was -35cm in the 1st stage, 42cm in the 3rd stage and 29cm in the 4th stage, that is, it showed a great swing focused on the circular movement compared to the 1st trial, while the vertical position of COG was -59cm in the 2nd stage, that is, it showed a small swing focused on a up and down movement. Also the 5th stage vertical position was 98cm, and the 6th stage vertical position was 95cm in the 2nd trial which were higher than those of the 1st trial, so it has provided magnificence required in the modern gymnastics. 3. And it was indicated that the horizontal velocity at the down swing phase proceeded forward more rapidly in the 2nd trial than that in the 1st trial, and the reverse ascent made a rapid vertical rise lessening left and right velocity change. And in the 5th stage, the 2nd trial was kept very slower in horizontal, vertical and left and right velocity that in the 1st trial, so it reached a handstand with leisurely movement. 4. In the 2nd trial, shoulder joint of the 1st, 2nd, 3rd stages kept a larger angle than that in the 1st trial, that is, it made a great swing while in the 1st trial, it showed a swing movement dependent on kick movement by the flexion and extension of hip joint. Also in the 2nd trial, the body formed a vertical posture with both hands supporting the left bar and hip joint was kept larger as $198^{\circ}$ and $190^{\circ}$ in the 5th and 6th stage than that in the 1st trial, so it made a handstand with the body uprightly stretched out, and magnificent and stable movement.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3833-3838
• /
• 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.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제30권2호
• /
• pp.81-88
• /
• 2005

Manual transplanting Chinese cabbage needs 184 hours per ha in Korea. Mechanization of Chinese cabbage transplanting operation has been highly required because it needs highly intensive labor during peak season. This study was conducted to developed walking-type Chinese cabbage transplanter. In order to find out design factor of the transplanter, a kinematic analysis software, RecurDyn, was used. The prototype was tested in the circular soil bin and its operating motion was captured and analyzed using high speed camera system. Prototype was one row type which utilized original parts of engine, transmission and etc. from walking-type rice transplanter in order to save the manufacturing cost. Success ratio of pick-up device of hole-pin type and latch type were $96.0\%$ and $99.2\%$, respectively. which was highly affected by feeding accuracy of feeding device of seedling. Transplanting device of the prototype produced a elliptic loci which were coincident with those produced by the computer simulation. Prototype proved good performance in transplanting with mulching and without mulching operation, either. Working performance of prototype was 22 hours per ha and operation cost of the prototype was 961,757 won per ha. So, it would reduce $88\%$ of the labor and $29\%$ of operation cost.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제34권8호
• /
• pp.55-62
• /
• 2006

본 논문에서는 단일층 압전 작동기로 구동되는 곤충 모방 날갯짓 기구의 실험적 평가의 결과를 제시하였다. 변위 증폭기구의 연결막대 길이와 힌지 위치를 조절하여, 말벌류 곤충의 상향 날갯짓 끝에 발생하는 날개 겹침 (clap)을 모방할 수 있도록 하였다. 또한, 실제 곤충 날개의 단면이 지그-재그형인 것을 모방한 날개를 제작하여 부착하였다. 이 두 가지 추가적인 고안으로 인하여 본 날갯짓 기구는 이전 날개에 비하여 면적이 절반 밖에 되지 않음에도 불구하고 더 큰 양력을 발생할 수 있었다. 본 연구에서는 날개의 겹침, 지그-재그형 단면, 인가전압 파형이 양력 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 최종적으로는 디지털 고속카메라를 이용하여, 개선된 날갯짓 기구가 상향 날갯짓과 하향 날갯짓에서 와류를 발생함을 확인하였다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.381-392
• /
• 2002

본 연구는 볼링의 운동학적 변인들을 규명하고 변인들간의 관계를 분석하여 볼링의 운동학적 변인들에 대한 주요인 구조를 파악할 뿐 아니라 나아가 본 연구를 통하여 볼링 지도자와 볼러들에게 경기력 향상에 관한 유익한 자료를 제공하고자 한다. 볼링의 운동학적 변인을 분석하고 변인들간의 관계 및 중요 요인을 분석함으로써 볼러들과 지도자들에게 유익한 자료를 제공하기 위해 시도되었으며 프로 1명, 국가대표 2명, 일반 볼러 6명으로 선정하였으며 분석시 방향의 일치성을 위해 모두 오른손잡이로 선정하였다. 스트라이크 포켓 존(1-3번핀 사이)에 볼이 진입된 시기만을 선택하였으며 선택된 시기 가운데 스트라이크가 발생된 3회의 시기와 스트라이크가 발생되지 않는 3회의 시기로 총 54회의 시기 가운데 2회의 시기를 제외하고 52회의 시기를 선택하여 분석하였다. 볼링의 운동학적 변인들의 집단간 차이를 보기위한 t-test결과 x1(오른쪽 어깨 위치), x2(볼중심 위치), x8(볼의 회전수), x9(손끝 위치), x10(손등위치), x11(손끝 속도), x12(손등 속도), x13(손등 각도)는 집단간 유의한 차이가 나타났지만, x3(오른쪽 어깨 속도), x5(오른쪽 손목 각도), x6(오른쪽 어깨 각도), x7(소요시간)은 집단간 유의한 차이가 나타나지 않았다. x8(볼의 회전수)의 경우 우수집단이 $12.25{\pm}0.90$, 비우수집단이 $8.39{\pm}1.88$로 집단간 평균차는 3.86이며 p<.001수준에서 t = 7.48로 유의한 차이가 나타났다. 요인점수는 관측대상이 각 변수에 대해 회답한 결과를 요인별 가중치를 이용하여 요인 공간상의 점수로 변환시켜 연구자가 각 관측대상의 요인 공간상의 위치를 파악할 수 있게 해준다.