• 제목, 요약, 키워드: 운동학적 제약

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운동학적 제약조건을 이용한 심해저 라이저의 비선형 동적해석 (Nonlinear Dynamic Analysis of Deep Water Riser by the Utilization on the Kinematic Constraint Condition)

  • 홍남식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • v.12 no.3
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    • pp.495-508
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    • 1999
  • 변형된 라이저의 단위 접선벡터상의 운동학적 제약조건을 적용하여 심해저 라이저의 비선형 동적해석을 행한다. 이 조건의 적용으로 자유도수를 감소시킬 수 있으며 심한 비선형성으로 인한 해의 발산 가능성을 제거할 수 있다. 라이저의 거대변형으로 인한 기하학적 비선형성과 비선형 경계조건이 고려된다. 또한, 비선형성이 포함되는 수동학적 하중이 조류와 파랑에 의해 발생하여 내부에 정상류가 흐르는 라이저관의 외벽에 작용하게 된다. 이 외에도라이저 자체의 축방향 변형조건을 고려한다. Galerkin의 유한요소 근사화와 시간증분자를 적용하여 유한요소에 대한 평형 메트릭스 방정식을 유도하고, 수치해석을 위한 알고리즘을 제안하며 API 보고서의 결과와 비교함으로써 제안된 모델이 검증된다. 또한, 기하학적 비선형성으로 인한 영향을 조사하였다.

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피부색 정보 및 역운동학을 이용한 인체 움직임 추정 (Human Body Postures Estimation Using skin color information and Inverse Kinematics)

  • 박정주;김주혜;김명희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • pp.820-822
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    • 2005
  • 본 논문에서는 $CAVE^{TM}-like$ 시스템에서 역운동학을 이용하여 사용자의 인체 움직임을 실시간으로 추정하기 위한 기법을 제안한다. 사용자를 둘러싼 스크린으로 투사되는 빛에 인하여 매순간 변화하는 배경을 포함하는 영상으로부터 사용자 영역을 추출하기 위하여 적외선 반사 영상을 이용하였다. 이를 이용하여 추출된 사용자 컬러 영상에 프로젝션 기반 가상환경의 특성을 고려한 컬러 모델을 적용하여 사용자의 얼굴과 손 영역을 추출하였다. 위치 추정 단계를 통하여 다음 프레임에서의 관심영역 위치를 미리 예측하고 추출된 사용자의 손과 얼굴 위치 정보를 말단장치로 이용하고, 관절모델과 운동학적 제약조건을 기반으로 역운동학적인 방법을 통해 사용자의 동작을 추정하였다. 제안 기법에서는 별도의 마커나 도구를 사용하지 않기 때문에 비침입적이며 사용자 움직임의 제약을 최소화할 수 있기 때문에 보다 인간 중심적인 인터랙션을 위한 기반 기술로 이용될 수 있다.

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비동일 평면 치료에서의 기하학적인 제약 (Geometrical Limitations in Non-coplanar Treatment)

  • 이병용
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • v.8 no.1
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    • pp.31-35
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    • 1997
  • 목적 : 비동일 평면 치료기술의 기하학적인 제약 요소를 평가하여 입체조형 치료계획에 응용할 수 있도록 한다. 재료 및 방법 : 치료용가속기의 카우치 각도를 변화시키면서 인체 치료부위별, EPID의 사용유무에 따라 치료 범위, 즉 갠트리 각도의 운동 범위를 측정하였다. 결과 및 결론 : 카우치의 각도, 인체 치료부위, EPID 유무에 따르는 갠트리 운동범위를 정량화하여 입체조형 치료계획시에 응용할 수 있도록 하였다.

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불연속면의 확률특성을 고려한 암반사면의 평면파괴확률 산정 (Evaluation of Planar Failure Probability for Rock Slope Based on Random Properties of Discontinuities)

  • 배규진;박혁진
    • 한국지반공학회논문집
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    • v.18 no.2
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    • pp.97-105
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    • 2002
  • 불연속면의 확률특성은 불연속면의 생성이 자연적인 현상에 의해 이루어 졌으며 불연속면의 특성을 파악하기 위한 시험이나 자료 획득의 기술적인 제약, 획득 가능한 자료 양의 제약에 기인한다. 따라서 다른 지반공학분야와 마찬가지로 암반사면해석에서도 불확실성이 필연적으로 개입되며 이러한 불확실성을 효과적으로 다루기 위한 방법으로 확률론적 해석방법이 제안되었다. 그러나 현재까지 제안된 암반사면의 확률론적 해석기 법은 대개 운동학적인 분석이 제외된 상태에서 동역학적인 분석 즉, 불연속면의 방향성이 가지는 분산을 고려하지 않고 전단강도의 분산 상태만 고려한 분석이 수행되어왔다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완할 수 있도록 불연속면의 기하학적인 특성과 전단 강도 특성 모두의 확률특성을 고려하여 운동학적인 파괴 가능성과 동역학적인 파괴 가능성으로 구분하여 파괴 확률을 산정하였다. 확률론적 해석 방법과의 비교를 위해 획득한 결정론적인 해석에 의한 결과는 일부 확률론적인 해석결과 와 차이를 보이고 있으며 이는 결정론적인 해석을 위해 선택된 자료의 대표값들이 자료들의 분산에 의해 대표성을 보이지 못하고 있기 때문인 것으로 보인다. 따라서 결정론적 해석 기법을 이용하여 사면의 안정성을 분석하기 위하여서는 자료의 대표값 선정에 신중을 기해야 하며 확률론적 해석기법을 보완적으로 사용하는 것이 오류를 줄일 수 있는 방법 중의 하나로 판단된다.

미노싸이클린과 수영훈련이 척수손상 흰쥐의 운동기능 및 Bcl-2발현에 미치는 영향 (The Effect of Swimming and Minocycline on Motor Function and Expression of Bcl-2 after Spinal Cord Injury in the Rats)

  • 하미숙;하배진
    • 생명과학회지
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    • v.19 no.10
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    • pp.1489-1494
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    • 2009
  • 본 연구는 척수 앞뿔의 세포손상을 준 흰쥐를 대상으로 수영운동과 미노싸이클린의 치료적 중재를 통해 운동기능과 신경계의 회복을 알아보고 운동에 의한 척수손상의 신경학적 회복기전을 밝히는 것의 목적이 있다. 본 연구의 진행은 Sprague-Dawley계 흰쥐 28마리의 허리뼈 1-2번 사이에 6-OHDA로 척수손상을 일으킨 다음 3일 후에 치료를 시작하였다. 수영은 주 5회 15분간 운동을 실시하고 미노싸이클린은 척수손상을 유발한 후 12시간마다 복강내 주입하였다. 척수손상을 유발한 후 치료를 시작하기 전에 운동기능의 평가를 시행하며 2주 동안 4번의 검사가 이루어졌으며, Bcl-2 발현에 관한 측정은 2주간 치료 후 검사하였다. BBB 척도에서 대조군에 비해 실험군에서 7일에 차이가 있었으며, 14일에는 II, III군에 비해 실험군 Ⅳ군에서 증가하였다. Bcl-2의 면역학적 소견에서 실험군 모두 대조군에 비해 척수 앞뿔에서 Bcl-2의 발현이 증가되었으며, 실험군 Ⅳ에서 가장 많은 Bcl-2의 발현이 관찰되었다. 척수손상 후 미노싸이클린과 수영은 행동학적, 면역학적 소견을 긍정적으로 개선시키는 것으로 나타났으며, 수영과 미노싸이클린을 함께 실시한 경우 세포사멸의 감소와 운동기능의 회복에 효과가 있음을 알 수 있었다.

속도 영역에서의 컨볼루션을 이용한 효율적인 궤적 생성 방법 (Trajectory Generation Method with Convolution Operation on Velocity Profile)

  • 이건;김도익
    • 대한기계학회논문집A
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    • v.38 no.3
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    • pp.283-288
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    • 2014
  • 로봇에 대한 필요성이 더 이상 산업용 로봇에 국한되지 않고 서비스 로봇 혹은 의료 로봇으로 확대됨에 따라 사람과의 공존을 위해 외부 환경에 즉각적으로 대응이 가능한 궤적 생성 방법이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 컨볼루션 연산을 이용한 실시간으로 변경 가능한 궤적 생성 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 방법은 기존의 컨볼루션 방법과 같이, 시스템의 운동학적 제약 조건 내에서의 궤적을 생성하며 기존 컨볼루션 방법의 모든 특성을 만족한다. 또한, 항상 사다리꼴 모양으로 궤적이 생성되는 특성으로 인한 특정 상황에서 비효율적으로 궤적이 생성될 수 있는 기존 컨볼루션 방법의 단점을 개선시키는 새로운 방법을 제시한다. 모의 실험을 통해 제안하는 방법의 유효성과 적합성을 보이며, 기존 컨볼루션 방법과의 비교를 통해 그 효율성을 보인다.

구형 영상기반 가상환경에서의 카메라 이동 운동 지원 (Supporting Translational Camera Motions on Spherical Image-based Virtual Environment)

  • 추창우;장경호;정순기
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • pp.559-561
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    • 1999
  • 구형 파노라믹 영상은 영상기반의 가상현실 시스템에서 가상환경을 구축하기 위해 널리 이용되고 있다. 이러한 구형 파노라믹 영상은 카메라를 회전시켜 실세계를 촬영하고 각 영상들을 정렬(image alignment)을 거쳐 구에 사상시킴으로써 얻어진다. 실세계로부터 직업 입력된 영상을 가상환경으로 표현하기 때문에 기하학적 기반의 가상환경에 비해 현실감이 뛰어나다. 그러나 고정된 시점에서 카메라의 회전에 대해서만 가상환경의 영상이 복원 가능하므로 가상환경의 항해(navigation)에 있어서 제약을 받는다. 본 논문에서는 시점의 이동 운동에 따른 운동시차(motion parallax)를 제공하기 위해 구 파노라믹 영상의 특정 부분에 TIP(Tour Into the Picture)기법을 이용하여 spidery mesh 인터페이스를 제공하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 가상환경 저작 기술은 보다 나은 사용자 상호 작용(interaction)을 제공하는 영상기반 가상 환경 구축에 활용될 수 있다.

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여러 형태의 복부 운동에 대한 복근의 EMG 효과 (EMG effects of abdominal muscle on multiple forms of exercise)

  • 윤완영;조석철
    • 한국융합학회논문지
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    • v.10 no.2
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    • pp.309-313
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    • 2019
  • 본 연구는 여러 형태의 복부 운동(crunch, spine V-up, prone V-up on ball, prone V-up on slide board, prone V-up on TRX, and prone V-up power wheel)을 하는 동안 URA, LRA, IO, EO and RF의 EMG 반응을 조사했다. 대상자들은 이러한 운동을 수행하는 동안 복근의 isometric contraction을 수행했다. 테스트 결과 EO, URA, LRA는 어떠한 운동 간에도 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 하지만, IO를 검사 시에, 양와위 V-up운동은 slide운동 시 보다 유의하게 더 큰 근활성도를 보여주었다. 또한, crunch동안 EMG활성도는 다른5가지 어떠한 운동보다 현저히 적었다. 이러한 결과들은 등척성 복근 운동 시행 시에 장비가 없는 기반 운동이 장비 기반 운동과 유사하게 자극을 준다는 것을 나타낸다. 코어 강화는 오래 동안 운동 컨디셔닝과 수행능력의 핵심 구성 요소로 알려져 왔다. 복부 근육 조직은 개인의 코어를 구성하는 5가지 중 하나의 구성요소로 여겨진다. 복부 근육은 또한 요추의 적정한 기능을 보장한다. 모든 복부 근육이 요추 안정화에 기여하지만, TA & IO가 주요한 안정화(stabilizers)를 하는 것으로 보여주었다.

강우클러스터의 이류특성에 따른 홍수유출수문곡선 반응해석 (The Analysis of Flood Hydrograph Responce according to Spatial Advection Characteristics of Rainfall Cluster)

  • 강부식;문수진;김진겸;김종민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • pp.949-949
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    • 2012
  • 유출수문곡선은 강우량, 강우강도, 강우지속시간, 강우이동방향 및 이동속도와 같은 강우발생특성과 강수대의 공간적 이류방향과 유역형상과의 상호작용에 의하여 영향을 받으며, 특히 강우의 이류과정에서 나타나는 시간적, 공간적인 분포는 유출에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 일반적으로 유출해석 기본이론은 연속방정식과 운동방정식으로서 운동파가정(kinematic wave analogy)을 기반으로 한 집중수문모형(lumped hydrologic model)에 의하여 수행되고 있지만 집중형 모형은 한 매개변수에 여러 가지의 물리적 과정을 개념화하여 담고 있기 때문에 유출과정에 대한 섬세한 모형화의 제약으로 인하여 강우의 이류과정에 따른 유출변화특성을 모의하기가 어렵다. 본 연구에서는 완전 분포형 수문동력학적 강우-유출 모형을 사용하여 강우의 이류특성을 반영할 수 있는 유출 모델을 구성하고, 강우의 이류특성에 따른 유역 출구에서의 유출수문곡선의 변화과정을 살펴보고 상관관계를 분석하였다.

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물리적 기반의 2차원 분포형 강우-유출모형의 개발 (Physical based Development of 2-Dimensional Distributed Rainfall-Runoff model)

  • 강부식;문수진;김진겸
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • pp.257-257
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    • 2011
  • 현업에서 사용하는 유출해석 기본이론은 연속방정식과 운동방정식으로서 운동파가정(kinematic wave analogy)을 기반으로 한 집중수문모형(lumped hydrologic model)에 의하여 수행되고 있지만 집중형 모형은 한 매개변수에 여러 가지의 물리적 과정을 개념화하여 담고 있기 때문에 유출과정에 대한 섬세한 모형화의 제약으로 인하여 유역고유의 매개변수값을 찾기가 쉽지 않은 단점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 물리적 기반의 2차원 분포형 강우-유출모형을 개발하고자 하며 이는 완전분포형 수문동역학적 모형으로 지표흐름과 침투과정, 기저유출과 관련된 과정을 모의한다. 본 모형은 공간적으로 변화하는 침투량과 소규모 및 대규모의 지형학적 특성을 사용하는 St. Venant 방정식을 사용하고 개발될 모형은 모든 스케일에서의 수심과 유량을 계산할 수 있으며 Richard 방정식(또는 선택적으로 Green-Ampt 방정식 채택)을 이용하여 정밀한 침투량 모의가 가능하다. 또한 레이다등의 고해상도 강우관측자료를 지점자료와 합성하여 입력자료로 사용할 수 있도록하고자 하며 강우-유출모형에 다목적댐이나 보등에서의 유량조절효과를 반영하고, 다목적댐군에서의 연계운영모의가 가능케 함으로서 현업의 운영자들이 실무에서 실질적으로 활용할 수 있는 형태의 모형을 개발하고자 한다. 이는 국내에서의 2차원 분포형 강우-유출모형을 자체 개발함으로서 연구역량을 제고하고, 국내 현업기관에서의 분포형 모형기반의 홍수모니터링 및 전망시스템의 확산에 기여할 것으로 예상된다.

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