본 논문에서 지구자기장을 측정하여 방위를 결정하는 자기 저항 소자의 경사각의 이상 현상에서 있어 예측할 수 없는 특성에 대해 불확실성에서의 추론을 통해 센서로서의 안정성을 확보하는데 그 목적이 있다. 따라서 퍼지 알고리즘을 적용하여 외부 환경 변화에 민감하게 변화하는 소자의 왜곡현상을 프로그래밍 적인 요소를 실험하여 센서의 왜율적인 요소에서 벗어남을 보인다. 나아가 소자의 고속, 고신뢰성을 갖는 응용에 사용할 수 있음을 보인다.
Martinez-Garcia, Eva;Marigorta, Eduardo Blanco;Gayo, Jorge Parrondo;Navarro-Manso, Antonio
Structural Engineering and Mechanics
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제78권5호
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pp.519-528
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2021
One of the most efficient designs of solar trackers for photovoltaic panels is the single-axis tracker, which holds the panels along a torque tube that is driven by a motor at the central section. These trackers have evolved to become extremely slender structures due to mechanical optimization against static load and the need of cost reduction in a very competitive market. Owing to the corresponding decrease in mechanical resistance, some of these trackers have suffered aeroelastic instability even at moderate wind speeds, leading to catastrophic failures. In the present work, an analytical and experimental approach has been developed to study that phenomenon. The analytical study has led to identify the dimensionless parameters that govern the motion of the panel-tracker structure. Also, systematic wind tunnel experiments have been carried out on a 3D aeroelastic scale model. The tests have been successful in reproducing the aeroelastic phenomena arising in real-scale cases and have allowed the identification and a close characterization of the phenomenon. The main results have been the determination of the critical velocity for torsional galloping as a function of tilt angle and a calculation methodology for the optimal sizing of solar tracker shafts.
High spatial and temporal surface pressure measurements were carried out in the state-of-the-art tornado simulator, the Wind Engineering, Energy and Environment (WindEEE) Dome, to explore the characteristics of stationary and translating tornado-like vortices (TLV) for a wide range of swirl ratios (S=0.21 to 1.03). The translational speed of the TLV and the surface roughness were varied to examine their effects on tornado ground pressures, wandering, and vortex structure. It was found that wandering is more pronounced at low swirl ratios and has a substantial effect on the peak pressure magnitude for stationary TLV (error percentage ≤ 35%). A new method for removing wandering was proposed which is applicable for a wide range of swirl ratios. For translating TLV, the near-surface part lagged behind the top of the vortex, resulting in a tilt of the tornado vertical axis at higher translating speeds. Also, a veering motion of the tornado base towards the left of the direction of the translation was observed. Wandering was less pronounced for higher translation speeds. Increasing the surface roughness caused an analogous effect as lowering the swirl ratio.
최근 다양한 전동 침대의 개발과 보급이 활발하게 이루어지고 있다. 전동침대는 높이조절, 등판상승, 무릅상승, 틸트기능 및 좌우회전의 기능을 가지고 있으며 리모콘을 통해 편리하게 환자가 스스로 또는 보호자가 환자를 움직일 수 있다. 그러나 이미 나와 있는 의료용 전동침대에는 욕창방지, 시트교환, 환자의 이송기능이 없으므로 욕창 방지를 위해서는 욕창 방지 매트릭스를 사용하여 체압을 분산하고, 시트 교환이나 환자의 이송시에는 간병 인력이 붙어 일을 하게 된다. 하지만 이러한 일은 근력과 중노동을 수반함으로서 간호사들이 힘든 간호를 기피하는 현상이 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 간호 업무를 수월하게 보조하기 위해 욕창방지, 시트교환 및 환자이송을 자동으로 행하는 다기능 병상을 개발하는 것을 목표로 하여 세계 최초의 시제품을 개발하고 시스템이 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다. 앞으로 제안된 자동화된 다기능 전동 침상은 스마트 헬쓰케어를 위한 의료용 로봇의 한 모델이 될 수 있을 것으로 기대 된다.
본 논문은 모바일 광학식 손떨림 보정(OIS) 움직임 검출부의 성능과 안정도를 높이기 위하여 퍼지기반 손떨림 상태 검출 및 오차 보상 알고리즘의 설계 및 구현을 기술한다. OIS 움직임 검출을 위한 자이로 센서 출력에는 소자의 고유 오차가 포함되어 있기 때문에 신속한 손떨림 보정과 안정적인 손떨림 상태 검출을 위해서 정확한 오차 보상이 요구된다. 본 연구에서는 퍼지 알고리즘을 기반으로 낮은 연산량을 통해서 손떨림 주파수에 대한 각도 및 위상 오차를 신속하게 줄여서 보정 성능을 개선하였다. 또한 손떨림 각도 크기에 따라 {정지, 작은 손떨림, 큰 손떨림, 팬/틸트} 등의 손떨림 상태를 적절히 구분해서 시스템의 안정성을 향상시켰다. 모바일 OIS 움직임 검출부를 위해 제안된 알고리즘의 성능 및 안정도를 실제 손떨림과 같은 2~12Hz 주파수 범위의 ${\pm}0.5^{\circ}$, ${\pm}0.8^{\circ}$ 손떨림 진동에 대해서 정량적 및 정성적 실험으로써 평가하였다. 실험결과를 통해서 기존 BACF/DCF 알고리즘과 비교해서 평균 3.71dB의 개선된 성능을 검증하였고, 4가지 손떨림 상태를 안정적으로 검출하는 동작을 확인하였다.
계절 변화를 이해하기 위해서는 3차원 공간 속에서 천체들의 관계를 이해하는 것이 필요하며 이를 위해 학생들이 직접 3차원 모델을 구성하여 사용하고, 평가 및 수정하는 모델링 활동이 중요하다. 이 연구에서는 초등학생이 지구본과 전구를 사용하여 계절 변화 원인으로서 지구의 운동을 3차원 공간에서 모델링하는 과정을 분석하였다. 초등학교 6학년 17명이 참여하였으며 모델링 수업은 계절 변화와 관련된 현상과 개념을 탐색한 뒤 현상의 원인이 되는 지구의 운동을 지구본과 전구를 사용하여 학생들이 직접 모델을 구성하고 이를 활용하여 계절 변화를 설명하는 과정으로 진행되었다. 학생들의 모델링 과정을 녹화한 비디오 자료, 학생들의 활동지, 사후 면담 전사본을 연구 자료로 사용하였고, 삼각 검증을 통해 자료의 신빙성을 확보하였다. 모델링 수준 분석 틀은 선행 연구를 기초로 구성하였으며 모델에 대한 이해와 모델링 실행뿐만 아니라 지구의 운동 관련 개념을 고려하여 구성하였다. 최종 확정된 분석틀에서는 3차원 모델링 수준을 1수준부터 3수준까지 구분하였고 각 수준에서 나타날 수 있는 학생의 수행을 구체화하였다. 연구 결과, 계절 변화를 설명하기 위한 초등학생의 지구본 활용 모델링 수준은 크게 두 가지로 나타났다. 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 지구의 공전을 고려하였으나 경험적 증거를 활용하지 못하는 수준(2수준)과 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 공전을 고려하고 경험적 증거를 활용하는 수준(3수준)으로 나타났다. 그러나 학생들이 경험적 증거를 활용하여 모델링을 하는 경우도 과학적 모델 구성으로 이어지지 못하였는데, 이 연구에서는 그 원인을 모델링 시 사용하는 도구의 특징과 관련지어 탐색하였다.
TV 방송 프로그램에서의 '타이포그래피'는 10여 년 전만해도 단순히 영상의 이해나 정보 전달을 위한 보조 역할에 불과했지만, '키네틱 타이포그래피(Kinetic Typography)'라는 새로운 형태의 타이포그래피 방식을 사용하여 방송제작에 중요한 구성요소로 자리 잡았다. 더 나아가 비주얼로서의 기능과 예술 표현의 수단이 되었으며, 특히 이러한 키네틱 타이포그래피는 TV 예능 프로그램에서 자주 접할 수 있다. 본 논문에서는 TV 예능 프로그램 중에서도 시청률이 높게 나타난 <1박2일>, <런닝맨>, <무한도전> 세 프로그램을 전개방식, 위치, 자막의도, 표현기법, 색상, 서체 등 여섯 가지로 나누어 분석하여 키네틱 타이포그래피의 활용 요소와 디자인적 요소를 알아보고자 한다. 키네틱 타이포그래피의 활용 요소인 전개방식에서는 Cut에서 시작해 Cut으로 끝나는 기법이 주를 이루지만, 그 외의 기법은 <무한도전>의 경우 Z축인 줌인(Zoom-In), 줌아웃(Zoom-Out), <1박2일>은 X축인 펜(Pan), <런닝맨>은 Y축인 틸트(Tilt)를 주로 사용하여 대화와 상황표현을 나타냈다. 타이포그래피의 디자인적 요소를 나타내는 표현기법, 색상, 서체에서는 큰 공통점을 제외한 나머지 요소는 각 프로그램의 개성에 따라서 다르게 나타났다. 이와 같은 분석을 토대로 도출되는 결과는 앞으로 TV 예능 프로그램의 발전과 방송매체 관계자들에게 앞으로 나아갈 키네틱 타이포그래피의 활용방안을 제시해 본다.
The purpose of this study wa9 to analyse the gait patterns of two female children with hemiplegic cerebral palsy by using the three-dimensional video motion analysis technique. Case 1 has mild spastic hemiplegia on the right side while Case 3 has moderate spastic hemiplegia on the left side. A group of 10, normal female children of the same age(7-8 years old) were selected as the control group for comparison. Time and distance variables as well as the Center of Mass displacement, and the pelvic and joint motions in three anatomical planes were analysed for this purpose. The following observations were made through the analysis : Case 1 revealed an asymmetrical gait pattern in which the step length of the unaffected side was shorter than that of the affected side, which wan a result of the effort to minimize loading on the affected leg by shortening the swing phase of the unaffected leg. Case 1 scored similar phase ratios, cadence and walking velocity to the normal group. A slight posterior tilt of the pelvis was observed throughout the gait cycle. Less hip and knee flexion than the normal group was observed, and demonstrated hyperextension of the knee in the terminal stance phase. The main problem in case 1 originated from the insufficient dorsiflexion of the affected foot during the swing phase. Therefore, Case 1 has difficulty with foot clearance in the swing phase. Usually, this is compensated for by using exessive hip abduction and medial rotation in conjuction with trunk elevation as well as increased vortical displacement of the center of mass. Case 1 revealed a foot-flat initial contact pattern. Case 2 was characterized by a consistent retraction ef the affected aide of the body througout the gait cycle, As a result, an asymmetrical gait pattern with increased stance phase ratios of the unaffected side was observed. In spite of this the step lengths of both sieds were similar. Case 2 scored lower cadence and walking speed than the normal group with lower gait stability. The main problem in Case 2 originated from an excessive plantaflexion of the affected foot which, in turn, rebutted in high hip and knee flexion. Hyperextension of the knee was observed at mid-stance, and execessive anterior tilt of the pelvis throughout the gait cycle was noticed. A gait pattern with high hip abduction and medial circumduction was maintained for the stability in the stance phase and foot clearance in the swing phase. Case 2 revealed a forefoot-contact initial contact pattern.
Purpose: Ligament reattachment technique using a suture anchor appears to show satisfactory functional outcomes and mechanical stability compared with conventional bone tunnel technique. This study was prospectively conducted in order to evaluate functional outcomes of modified Brostrom procedures using the suture bridge technique for chronic ankle instability in athletes. Materials and Methods: Twenty eight athletes under 30 years of age were followed for more than two years after undergoing the modified Brostrom procedure using the suture bridge technique. Functional evaluation consisted of the foot and ankle outcome score (FAOS), foot and ankle ability measure (FAAM) score. Range of motion and time to return to exercise were evaluated using a periodic questionnaire. Talar tilt angle and anterior talar translation were measured through stress radiographs for evaluation of mechanical stability. Results: FAOS improved significantly from preoperative mean 59.4 points to 91.4 points (p<0.001). Daily living and sport activity scores of FAAM improved significantly from preoperative mean 50.5, 32.5 points to 94.8, 87.3 points, respectively (p<0.001). Talar tilt angle and anterior talar translation improved significantly from preoperative mean $16.8^{\circ}$, 13.5 mm to $4.2^{\circ}$, 4.1 mm at final follow-up (p<0.001). Times to return to exercise were as follows: mean 10.2 weeks in jogging, 15.4 weeks in spurt running, 13.1 weeks in jumping, 11.5 weeks in walking on uneven ground, 9.1 weeks in standing on one leg, 7.2 weeks in tip-toeing gait, 8.4 weeks in squatting, and 10.6 weeks in descending stairs. Conclusion: Modified Brostrom procedure using the suture bridge technique showed satisfactory functional outcomes for chronic ankle instability in athletes. Optimal indication and cost-effectiveness of the suture bridge technique will be studied in the future.
This study analyzed kinematic variables about the cross step, the delivery and the release for women's javelin athletics recorded over 50m in the 2004 Busan International Athletics Competition. It was used the Kwon3D Motion Analysis Package Ver. 3.1 Program(Kwon, 2000) for analysing the kinematic variables about the distance, the velocity, and the angle, then we had the results as follows; 1 In the Cross step phase, the COG velocity was low because their step length was short. To keep the CM velocity from the approach to the last cross over step contact, the athletes have to keep the longer step length within about 130% of the athletics' height. 2. In the Delivery phase, the athletics' COG height was gradually lower, and the deceleration of the COG was going up. As the same in the cross step, Therefore the athletes have to increase the step length within about 100% of their height, in order to increasing the COG velocity. And it was shown they have to make small angle of the elbow as possible from the right foot contact to the left foot contact in order to being the big acceleration of the upperarm at the release phase. 3. In the release phase, it was shown to being low position of the release point as the COG was low and then the release velocity of the upperarm was low. Specially when the shoulder lean lateral angle is big at the release phase, it was shown they have a excessive release angle. And, when it was shown the high rotation angle of the shoulder, the shoulder was opened forward bigger than the trunk was opened forward. So the transmission of velocity from the proximal segments was a fast change.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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