One of the important issues for structural and electrical specifications in developing a robot is to determine lengths of links and motor specifications, which need to be appropriate to the purpose of robot. These issues become more critical for a gait rehabilitation robot, since a patient wears the robot. Prior to developing an entire gait rehabilitation robot, designing of a 1DOF assistive knee joint of the robot is considered in this paper. Human gait motions were used to determine an allowable range of knee joint that was rotated with a linear type actuator (ball-screw type) and links. The lengths of each link were determined by using an optimization process, minimizing the stroke of actuator and the total energy (kinetic and potential energy). Kinetic analysis was performed in order to determine maximum rotational speed and maximum torque of the motor for tracking gait trajectory properly. The prototype of 1 DOF assistive knee joint was built and examined with a impedance controller.

본 논문에서는 노인 및 재활 환자를 대상으로 재활 훈련을 위한 기능성 게임을 제안한다. 제안한 재활 훈련용 기능성 게임은 3D depth 카메라를 이용한 전신 동작 인식 기반의 인터페이스를 제공한다. 사용자가 카메라 앞에서면 배경과 사용자를 구분한 다음 사용자의 전신을 15개의 관절로 인식하고 각 관절이 위치와 방향의 변화를 분석하여 게임에 필요한 제스쳐를 인식한다. 게임 콘텐츠는 상지훈련, 하지훈련, 전신훈련, 밸런스 훈련을 위한 게임으로 구성하였으며 2D 게임과 3D 게임으로 나누어 구현하였다. 본 논문에서 제안된 시스템은 3D depth 카메라를 이용하여 주변 환경 변화에도 안정적으로 작동하며, 별도의 기기를 사용하지 않고도 전신 움직임 기반의 제스쳐 인식을 이용하여 게임을 진행하게 함으로써 재활의 효과를 높일 수 있다.

물은 인간의 생존에 가장 필수적인 요소 중 하나이다. 상수관망 시스템은 수용가에게 적합한 수량, 수질, 그리고 수압을 만족시키며 물을 공급하는 것을 목적으로 한다. 따라서 급수 구역의 수요와 수질기준을 만족시키는 적절한 수량과 수질의 용수를 적절한 수압으로 공급할 수 있도록 수도시설을 효율적이고 안정적으로 관리하는 것은 매우 중요하다. 특히, 상수관은 매설년도, 관종, 매설환경 및 사고이력 등에 따라 노후가 진행 되며, 이것은 관을 통한 흐름의 수두 손실 증가에 의한 수압저하로 나타나게 된다. 결국 수용가가 필요로 하는 적절한 양의 물을 공급할 수 없으며, 또한 정수 처리된 용수의 수질을 유지할 수 없는 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 16개의 관과 11개의 복합절점으로 구성된 가상관망에 대하여 경제적, 수리학적 영향을 고려한 노후관거의 최적 개량 의사결정을 수행하였다. 목적함수는 관망의 교체, 갱생, 유지보수 비용을 포함하는 개량비용과, 개량 시 양수비용 절감으로 산정되는 개선이익의 합을 최소화 하는 것으로 결정하였다. 최적화 기법은 Geem et al.(2001)이 제안한바 있는 Harmony Search(HS) 알고리즘을 기반으로, 해탐색의 효율성과 사용성을 높이기 위해 Fuzzy 기법과 Parameter Setting Free(PSF) 기법을 결합한 알고리즘을 개발하여 사용하였다. 즉, 기존 HS 기법의 첫 단계인 Harmony Memory(HM)를 구성하는 과정에서 초기해의 적합도를 향상시키기 위해 Fuzzy 기법을 적용하였으며, 이를 통해 관의 특성과 관 파손이 전체관망에 미치는 영향을 정량화하여 개량 우선순위를 산정하였다. 또한 반복횟수의 증가에 따른 HS 알고리즘의 수렴성과 매개변수 결정의 어려움을 개선하기 위해 HS의 매개변수를 자동적으로 조절하는 Gibbs et al.(2010)과 Geem and Sim(2010)의 Parameter Setting Free Harmony Search(PSF-HS) 알고리즘을 적용하여 최적 개량 계획을 도출하였다. 적용 결과, 1. 우선 기존 HS 알고리즘의 적용 결과 상수관망의 최적 개량 의사결정을 할 수 있음을 확인하였으며, 2. 초기해의 구성에 Fuzzy 기법을 적용하여 HM의 초기 적합도를 향상(초기 HM의 평균 목적함수 값을 약 14.47% 감소시킴)시켰으며, 3. 추가적으로 PSF-HS 알고리즘을 적용하여 기존 HS의 매개변수 결정의 편의성 향상과 알고리즘의 수렴 속도 개선(최적해 도출 반복 시행수를 약 40%로 감소시킴) 효과를 얻을 수 있었다.

본 논문에서는 편마비 환자들의 재활 훈련을 돕기 위하여 시각적인 피드백과 동기 부여를 줄 수 있는 다채널 근전도 기반의 체감형 무선 게임 장치를 제안하였다. 게임 콘텐츠는 환자의 회복 상태에 따라 적용할 수 있도록 채널 별로 제작하였으며, 속도 및 난이도를 조절할 수 있게 제작되었다. 본 장치의 유효성 검증을 위하여 편마비 환자 7명을 대상으로 적용하여 설문 조사를 하였다. 조사 결과는 치료 효과에 대한 기대감이 가장 높은 점수(4.14±0.38)를 보여주었으며, 설문 문항 전체적으로 3점 이상의 결과를 보여주었다. 이 연구의 필요성과 개발된 장치의 만족감을 확인할 수 있었으며, 본 장치는 재활 환자들에게 게임을 통하여 재미있게 재활 운동을 할 기회를 제공할 수 있을 것이다.

콘크리트 구조물은 시간 경과에 따라 화학적인 물질에 노출되거나, 염해, 중성화 등으로 인하여 콘크리트표면 결손 등이 발생하고 이에 따라 수명이 단축되는 현상이 발생할 수 있다. 특히 황산염 침식의 경우 표면 결손이 급격하게 발생하고 이에 따른 수분의 침투에 의하여 보강 재료로 사용되는 철근의 부식이 발생함에 따라 구조적으로 안정성이 하락하는 특성을 보이고 있다. 본 연구는 시멘트계 보수재의 가장 큰 단점중의 하나인 내산성의 문제점을 해결하기위하여 알루미노실리게이트를 적용한 내산모르타르에 관한 물리적 특성을 시험을 통하여 연구하였으며 시험결과 압축강도 및 휨강도의 경우 동등한 강도를 발현하였으며, 황산용액에 침지하여 중량변화를 관찰한 내산성의 경우 시멘트계 단면복구재가 80% 이상의 중량 변화를 나타내는 반면 시험시료의 경우에는 4% 정도의 중량결손이 발생하여 내산성에 효과적인 특성을 가지는 것으로 나타났다. 따라서 알루미노실리케이트류를 첨가한 내산 모르타르의 특성이 우수한 것으로 나타나 산에 의한 침식 등이 우려되는 곳에 단면복용재료로서 효과적인 특성을 발휘할 수 있을 것으로 판단된다.

본 논문에서는 일반인이 대상이 아닌 거동이 불편한 재활환자들을 대상으로 적외선 펜을 이용해 운동능력 향상과 흥미 유발이 가능한 기능성 게임 콘텐츠를 제안하였다. 제안한 기능성 게임은 인지재활환자들의 기능 향상에 필요한 요소와 손쉽게 사용할 수 있는 환경을 제공하는 것에 초점을 맞추었으며, 이를 위해 Wiimote와 적외선 펜을 사용하여 새로운 인터페이스를 제작하였으며 SVM 알고리즘을 통해 패턴인식을 처리하도록 하였다. 제안된 기능성 게임은 재활환자 뿐만 아니라 치매예방과 노인들의 건강을 위한 기능성 게임 콘텐츠 개발에도 유익하게 활용될 것으로 예상된다.

본 논문에서는 재미있는 게임을 하면서 재활 및 신체 평형 능력 향상에 이용하기 위하여 전자 장치를 장착한 밸런스 보드와 기능성 게임 콘텐츠를 개발하였다. 재미있는 게임을 이용한 재활 훈련은 환자의 재활 훈련 효과를 높일 수 있을 것이다. 퍼스널 트레이닝 시스템은 밸런스보드에 가속도 센서를 부착하였으며, 게임 컨텐츠는 신체의 평형 정도에 따라 동작한다. 개발된 시스템을 검증하기 위하여 재활 훈련 게임 컨텐츠를 개발하였다. 제안된 컨텐츠는 간단한 재활훈련과 신체 평형 운동에 적용할 수 있으며, 또한 여기서 제안된 인터페이스는 에뮬레이터를 통하여 여러 가지 기능의 상용 게임에 적용할 수 있다.

This study was designed to present a river model with an aim at restoring the ecosystem and improving the landscape along the urban rivers on the basin of the Namhan river, a core life channel for the National Capital region. The revelation of botanical status, transition trend and correlation of plants might lead to providing the urban river restoration projects and ecological river formation projects with basic data for a model of ideal aquatic ecology and landscape. The outcomes of this study could be summed up as follows: 1. Communities of Juglans mandshurica, Cornus controversa and Fraxinus mandshurica constitute the main portion of flora at or around uppermost branch streams of the River Namhanis harbored mainly in and around small brooks 2.Typical terrestrial forest communities formed around the River Namhan are composed mainly of Larix leptolepis, Pinus rigida, planned forestation of Pinus koraiensis, Quercus acutissima, Quercus variabilis and Pinus densiflora. 3.The analysis into terrestrial environment of plant communities showed a high content of P2O5, typical communities found in the artificially disturbed land Finally, it seems also desirable to continue to make every exertion to explore the relationship between fluvial and terrestrial ecologies with a purport of building up a model of natural streams in urban area based on the surveyed factors for plant life, forest communities, soil and landscape and, moreover, on the forecasting for overall influences derived from the relation upon the ecosystem.

본 연구에서는 탄소섬유접착보강공법의 박리와 연관한 부착특성에 대하여 검토하였다. 그 결과를 요약하면, 온도변화에 따른 변형 특성에서는 바탕 콘크리트의 강도에 관계없이 온도 변화에 따라서 각 재료들의 변형 폭도 커지는 것을 알 수 있었다. 초음파 전파 속도도 온도변화에 따라 작아지는 것으로 나타나 계면에서 박리가 발생하였음을 알 수 있었다. 부착강도는 온도 변화가 클수록 부착강도의 값은 작아지는 것으로 나타났는데, 파괴형태는 계면파괴와 모재파괴 형태로 나타났다. 건습 변화에 따라서는 4사이클까지 각 재료의 변형 및 초음파 전파 속도에서 큰 변화를 나타내지 않아 건습 자체의 반복에는 큰 영향이 없는 것으로 판단된다. 단, 부착강도는 40%정도 저하하는 것으로 나타났지만 비교적 양호한 강도를 나타내었다. 동결융해 시험 결과는 온도변화 요인과 유사한 경향으로서 동결융해 작용을 받을 경우 4사이클 이내에 박리가 일어날 수 있는 것으로 분석되었다.