손가락 끝 인지를 통한 진동촉감 어휘 수집

Jaemin Chun,Sung H. Han,Jongman Seo 대한인간공학회 2013 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5

Objective: 본 연구에서는 진동자극으로부터 유발되는 다양한 촉감을 실험을 통해 수집하였다. Background: 스마트폰, 테블릿과 같이 휴대용 정보기기의 보급이 늘어나고, 해당 기기에서 제공할 수 있는 서비스들 역시 다양해지면서 다양한 체감형 피드백들이 제공되고 있다. 특히, 물리적 요소들이 최소화된 전면 디스플레이 형태의 정보기기에서는 진동을 활용한 촉각피드백이 효과적으로 활용되고 있다. 이에 본 연구에서는 진동자의 진동주파수와 출력 값의 조합으로 생성할 수 있는 다양한 진동자극으로부터 사용자들이 실제로 느낄 수 있는 촉감들을 수집하여, 궁극적으로 사용상황에 맞는 촉각자극을 선별하여 제공하는데 활용하고자 한다. Method: 진동자극의 진동주파수와 출력 값은 촉각자극에 대한 인간의 생체 특징을 고려하여 파일럿 테스트를 통해 표현 가능한 차이를 유발할 수 있는 진동 152개 (주파수 38레벨, 출력 4레벨) 를 선정하였다. 피실험자들은 선정된 진동자극들을 순차적으로 탐색하며 유발되는 다양한 촉감들을 보고하였다. 진동자극은 진동자에 시판되는 스마트 폰의 질량과 유사한 질량을 부착하여 표면에 손가락을 접촉한 상태로 제공하였다. Results: 사용자가 보고한 촉감들을 그 경향 및 유사성을 바탕으로 13쌍의 어휘 카테고리로 구분하였다. 각 어휘들은 서로 상반되는 개념을 가지는 어휘의 쌍으로 정리될 수 있었다. 또한 어학사전을 활용하여, 수집된 어휘들이 정확한 의미를 나타낼 수 있도록 정제하고 보완하였다. Conclusion: 본 연구를 통해 표현 가능한 차이를 유발할 수 있는 진동자극의 주파수 및 출력 값을 결정하였고, 이를 통해 생성한 진동자극로부터 유발되는 촉감어휘들을 수집하였다. Application: 본 연구의 결과는 실제 사용자들이 인지하는 촉감을 반영하는 어휘들을 수집하였으며, 추후 진동 자극의 촉감적 특징을 정의하는데 활용할 수 있다.

진동, 파동치료에 관한 국내 연구 동향

이재흥,백지유,장성진,필감매 대한의료기공학회 2020 醫療氣功 Vol.20 No.1

Objective : The purpose of this study is to identify the trends of vibration(or wave) therapy in Korea, to actively utilize vibration(or wave) therapy, and to help research activities of vibration therapy in Korean Medicine. Methods : The following Korean words “진동기”, “진동요법”, “진동운동”, “진동치료”, “파동요법”, “파동운동”, “파동치료” were searched on three specialized search sites (RISS, NAL, DBpia). Trends of vibration therapy were analyzed through the selected researches suitable for this study among these searched researches in an overview format. Results : 1. A total of 8,116 studies were searched and a total of 365 studies were finally selected 2. From 2000 to 2019, when research began to increase in earnest, there were 17.45±10.28 studies per year, and the AGR(Average Annual Growth Rate) was 11.92%. 3. In the main field of research, the ‘Medicine and Pharmacy’ was the largest with 147(40.16%) studies. In the Middle Field, the ‘Kinesiology’ was the largest with 99(27.05%) studies. In the study design, 'RCT(Randomized Controlled trial)’ was the largest with 138(47.75%) studies. In the Age Group, ‘Youth’ was the largest with 126(48.84%) studies. 4. The average of the number of participants was 24.90±17.44. 5. The most used Intervention was the ‘WBV(Whole Body Vibration)’ with 177(61.25%) studies. 6. The average of Intervention Period was 5.99±4.14 weeks, while the maximum was 36 weeks. 7. The journal that published the most research papers is ‘K. J. of Sports Science(체육과학연구;13)’, and the society is ‘Rehabilitation Engineering And Assistive Technology Society of Korea(한국재활복지공학회; 14)’. The University that published the most dissertations is ‘Sahmyook University(11)’. 8. The authors who published the most studies are Ju-Hwan O(8) as the main author and Tae Kyu Kwon(18) as the co-author (including the thesis Director). In an integrated analysis of the authors and co-authors, Tae Kyu Kwon published the most numerous studies(19) Conclusions : 1. The study of vibration or wave therapy has been increasing noticeably every year. 2. The major academic Fields studying vibration or wave therapy are the ‘Kinesiologic Field’, ‘Physical Therapy Field’, and ‘Biomedical Engineering Field’. 3. The most chosen method of study design on vibration or wave treatment was ‘RCT’, and there was no significant change in the annual presentation rate. 4. Types of vibration or wave therapy could be classified as ‘LVS(Local Vibration Stimulation)’, ‘WBV(Whole Body Vibration)’, ‘MV(Micro Vibration)’, ‘BV(Bio Vibration)’ and ‘SWV(Sound Wave Vibration)’, and the study on Whole Body Vibration is most active. 5. Most of the studies of vibration or wave therapy were on musculoskeletal systems, but there were very few studies on internal diseases.

진동절연재로 보강된 기둥부재의 진동저감효과 및 구조적 거동분석

김진호,이나현,허진호,김희규 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.4

For elevated railway station on which track is connected with superstructure of station, structural vibration level and structure-borne-noise level has exceeded the reference level due to structural characteristics which transmits vibration directly. Therefore, existing elevated railway station is in need of economical and effective vibration reduction method which enable train service without interruption. In this study, structural vibration non-transmissible system which is applied to vibroisolating material for column member is developed to reduce vibration. That system is cut covering material of the column section using water-jet method and is installed with vibroisolating material on cut section. To verify vibration reduction effect and structural performance for structural vibration non-transmissible system, impact hammer test and cyclic lateral load test are performed for 1/4 scale test specimens. It is observed that natural period which means vibration response characteristics is shifted , and damping ratio is increased about 15~30% which means that system is effective to reduce structural vibration through vibration test. Also load-displacement relation and stiffness change rate of the columns are examined, and it is shown that ductility and energy dissipation capacity is increased. From test results, it is found that vibration non-transmissible system which is applied to column member enable to maintains structural function. 궤도가 역사의 상부에 위치하여 열차운행으로 인하여 발생한 진동이 직접 전달되는 선하역사에서 구조물 진동과 이로 인한 구조물 기인 소음이 기준치보다 높은 것으로 나타남에 따라, 기존 선하역사에 대하여 열차 운행의 중단 없이 진동저감이 가능한 경제적, 효율적 방안이 요구된다. 이에 본 연구에서는 진동전달 경로상의 기둥에 워터젯 공법으로 기둥단면에서 피복재 부분을 파쇄한 후 진동전달 절연기능을 가지는 에폭시 소재의 방진재를 보강하여 진동을 저감시키기 위한 구조진동절연시스템을 개발하였다. 방진재의 보강체적을 변수로 한 진동절연시스템을 실제역사 기둥의 1/4축소모형에 적용하고, 충격가진 시험을 통한 진동저감 성능과 횡하중 반복가력시험을 통한 구조적 성능을 검증하고자 하였다. 충격가진 실험결과로부터 구조진동절연시스템을 적용할 경우 고유 진동주기가 하향되어 진동응답 특성이 변화되고 감쇠비는 약 15~ 30%까지 증가를 나타내어 진동저감 성능이 있음을 알 수 있었다. 또한 반복하중 가력에 의한 구조성능 실험에서 하중-변위 및 강성변화에 대한 고찰과 연성도 및 에너지 소산의 증가를 보인 결과로 부터 구조부재로의 기능을 유지함을 확인 할 수 있었다.

지반진동이 지상구조물 및 환경에 미치는 영향평가

이정인(Chung-In Lee),민기복(Ki-Bok Min) 한국암반공학회 2013 터널과지하공간 Vol.23 No.6

EGS지열발전을 위한 수리자극시 발생되는 미소진동은 투수율 증가의 범위를 파악하는 유용한 수단이 되기도 하지만 지반진동으로 인하여 지상구조물 및 환경에 영향을 미친다. 본 연구는 EGS 지열발전의 수리자극에 의하여 발생하는 미소진동의 안전관리 기준을 수립하기 위하여 지반진동이 건축구조물 및 인체환경에 미치는 영향과 각국의 허용기준을 발파진동을 중심으로 조사 하였다. 또한 유럽과 미국에서 지열발전의 수리자극에 의한 미소진동의 연구사례를 조사 검토하여 포항 EGS 수리자극에 의한 지반진동의 관리 기준에 필요한 자료와 그 대처방안을 제시 하였다. While microseismicity induced by hydraulic stimulation carried out for EGS is useful means in estimating the range of permeability increase, it also affect surface structures and environments. In order to establish a mitigation plan for microseismicity triggered by hydraulic stimulation, we reviewed world-wide guidelines on the impact of ground vibration on the surface structure and human environment by blasting. Case studies from Europe and USA on the microseismicity by hydraulic stimulation are presented and suggestions are made for the guidelines on ground vibration by hydraulic stimulation for the ongoing Pohang EGS project.

전신진동운동 시 진동자극강도가 뇌졸중 편마비 환자의 가자미근 H-reflex에 미치는 영향

최동성 대한운동학회 2014 아시아 운동학 학술지 Vol.16 No.4

[PURPOSE] The purpose of this study was to investigate the acute effects of vibration stimulation intensity during whole-body vibration exercise on the soleus H-reflex in hemiplegic stroke patients. [METHODS] Sixteen hemiplegic stroke patients participated in this study and performed whole-body vibration exercises in 4 different vibration stimulation conditions (0Hz 0 mm, 10Hz 4 mm, 20Hz 4 mm and 27Hz 4 mm). The soleus H-reflex was measured at hemiplegic side during the whole-body vibration exercise. The amplitude of H-reflex, M-wave and H/Mmax ratio, were compared with one-way repeated measurement analysis of ANOVA (p<0.05) among four different vibration stimulation intensity. [RESULTS] There were the significant differences in the amplitude of H-reflex according to vibration stimulation intensity (F=9.295, p=0.000). H-reflex was significantly lower at 20Hz (p=0.015) and the 27Hz (p=0.006) than at 0Hz. The amplitude of M-wave was similar in all vibration stimulation intensities (F=1.628, p=0.184). There were the significant differences in the amplitude of H/Mmax ratio according to vibration stimulation intensity (F=9.921, p=0.000). H/Mmax ratio was significantly lower at 20Hz (p=0.006) and the 27Hz (p=0.001) than at 0Hz. [CONCLUSIONS] The results of this study suggest that it might be effective to apply an the vibration stimulation intensity of at least 20Hz or more during whole-body vibration exercise for improvement of neural control ability in hemiplegic stroke patients. Whole-body vibration is most recommend to hemiplegic stroke patients exercise method which provide a positive effect on improvement of neural control ability. [목적] 본 연구의 목적은 뇌졸중 편마비 환자를 대상으로 진동운동 수행 시 다양한 진동자극강도에서 가자미근(soleus muscle)의 H-reflex(호프만반사)를 측정하여 뇌졸중 환자들의 신경활성화에 긍정적인 영향을 미치는 최적화된 진동 자극강도를 알아보는 것이다. [방법] 본 연구에 참가한 대상자는 진동운동 수행과 H-reflex 측정이 가능한 뇌졸중 환자 16명이다(남=12명: 49.3±11.3yrs, 168.1±7.8cm, 69.3±12kg; 여=4명: 54.8±8.2yrs, 156.4±4.4cm, 59.7±9.8kg). 모든 대상자들은 진동운동 수행 중 다양한 진동자극강도(0Hz 0 mm, 10Hz 4 mm, 20Hz 4 mm, 27Hz 4 mm)에서 가자미근의 H-reflex를 측정하였다. 4가지 다른 진동자극강도에서 H-reflex 최대 진폭, M-wave 최대 진폭 및 H/Mmax 비율을 비교하기 위하여 일원반복측정분산분석을 적용하였다. [결과] H-reflex의 최대 진폭은 진동강도에 따른 유의한 차이가 나타났다(F=9.295, p=0.000). H-reflex는 진동자극강도 20Hzz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았으며(p=0.015), 27Hz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았다(p=0.006). M-wave는 모든 진동자극강도에서 유의한 차이가 나타나지 않았다(F=1.628, p=0.184). H/Mmax 비율은 진동강도에 따른 유의한 차이가 나타났다(F=9.921, p=0.000). H/Mmax 비율은 진동자극강도 20Hz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았으며(p=0.006), 27Hz가 0Hz 보다 통계적으로 유의하게 낮았다(p=0.001). [결론] 본 연구의 결과를 통해 뇌졸중 편마비 환자들의 전신진동운동 시 20Hz 이상의 강도를 적용하는 것은 신경 조절 능력 개선에 효과적인 방안이 된다는 것을 제안한다. 결론적으로 전신진동운동은 뇌졸중 편마비 환자들의 신경조절 능력 개선에 효과적인 운동방안으로 권장된다.

비대칭 동조질량감쇠기를 활용한 바닥진동제어의 강건성 향상 방안

고아라,이철호,김성용,Ko, A Ra,Lee, Cheol Ho,Kim, Sung Yong 한국강구조학회 2014 한국강구조학회 논문집 Vol.26 No.3

최근 강재의 고강도화를 통한 부재 단면 사이즈의 절감은 종종 강성의 부족으로 이어져 과도한 처짐이나 진동문제를 야기한다. 따라서 적절한 설계나 예방을 통해 구조물의 바닥진동에 대한 보완이 필수적이다. 이러한 바닥진동 문제를 해결하기 위해 동조질량감쇠기가 종종 쓰이고 있다. 동조질량감쇠기는 바닥의 진동수에 대해 정확히 설계되었을 때에는 효율적으로 바닥진동을 제어할 수 있다. 하지만 바닥질량의 크기와 외부하중의 특성에 따라 바닥의 진동수가 수시로 변하는 경우에는 그 효율이 급격히 낮아질 가능성이 있다. 이러한 현상을 동조이탈이라고 한다. 본 연구는 실제 바닥에 가해지는 하중의 변화에 따라 바닥의 진동수가 달라지는 양상을 실험을 통해 고찰한다. 실험 바닥에 기존의 단일동조질량감쇠기를 적용하여 단일동조질량 감쇠기의 한계인 동조이탈현상을 확인한다. 또한, 바닥진동제어의 강건성을 확보하기 위해 진동수의 불확실성을 반영한 비대칭 동조질량감쇠기의 활용을 제안한다. TMD의 강건성이란 진동수가 변화하는 상황에서 바닥진동제어 성능이 얼마나 지속되느냐를 뜻한다. 제안된 비대칭 TMD는 두 개의 비대칭 강성을 가지고 있기 때문에 병진운동과 회전운동을 하면서 진동에너지를 소산한다. 제안된 비대칭TMD의 최적화 결과, 비대칭TMD는 기존 STMD에 비해 28%이상의 진동제어성능을 확보하였으며, 외부의 환경 변화에 대한 강건성은 약 1.4배 개선되었다. When floor vibration problems occur in existing buildings, TMD (tuned mass damper) can be a viable alternative to resolving the problem. Only when TMD has been exactly tuned to the natural frequency of the floor, it can control the vibration as intended in design. However, TMD gets inefficient in the situation where the natural frequency changes as a result of the uncontrollable variation of the floor mass weight. This physical phenomenon is often called as TMD-off-tuning. This study proposes asymmetric TMD for enhancing the robustness of floor vibration control against uncertain natural frequencies. The proposed TMD features two asymmetric linear springs such that the floor vibrational energy can be dissipated through both the translational and rotational motion. An easy-to-use graphical optimization method was developed in this study. The asymmetric TMD proposed outperformed in vibration control by 28% compared to that of conventional TMD. The robustness of asymmetric TMD of this study was two times higher than that of conventional TMD.

비부착식 진동측정방법에 의한 공용중 교량의 진동사용성에 대한 실험적 평가

신현섭,박기태,이규완,전진택 한국구조물진단유지관리공학회 2010 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.14 No.6

본 논문에서는 비부착식 진동측정기법에 의한 공용중 교량의 진동사용성을 평가하고자 레이저 진동측정장치를 이용하여 진동사용성 평가 실험을 하였으며, 그 결과를 가속도계 및 처짐계를 사용하여 얻은 결과와 비교 분석 하였다. 레이저 진동측정장치의 측정에 대한 정확도는 실교량의 고유진동수를 측정하고, 이를 가속도계로 구한 값과 비교함으로서 검증하였다. 진동사용성 평가 실험 및 비교 분석 결과에 의하면, 측정속도의 수치미분을 통하여 가속도를 추정하고, 가속도 진폭에 대한 Reiher-Meister 진동사용성 평가기준을 이용함으로써 공용중 교량의 진동사용성을 평가할 수 있으며, 추정된 변위 진폭에 대한 경우 측정속도의 시간영역 수치적분 과정에서 발생된 오차로 인해 실제 측정된 변위 진폭에 대한 진동사용성 등급과는 다른 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. In order to evaluate vibration serviceability by means of non-contact vibration meter, serviceability of existing bridge were experimentally evaluated by using laser vibration meter. Test results were analyzed and compared with evaluation results acquired by using accelerometer and LVDT. To testify accuracy of laser vibration meter measured natural frequency were compared with that acquired by using accelerometer. According to test and comparison results it is showed that serviceability can be evaluated properly enough from the tolerance curve of Reiher-Meister for the estimated acceleration that can be calculated by the numerical differentiation of measured velocity. But because of cumulative numerical error occurred during integration of measured velocity in the time domain serviceability grade could be different from the result acquired by LVDT.

음악의 셈여림표를 이용한 모바일 기기용 진동 아이콘의 설계

유용재,황인욱,최승문 한국차세대컴퓨팅학회 2011 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 Vol.7 No.5

이 연구에서는 의미 전달을 위한 진동 신호, 즉 “진동 아이콘”을 설계하는 데 있어서, 음악의 악상 기호 중 셈여림표의 개념을 적용하여, 진동의 세기의 변화를 위주로 하는 16가지의 다양한 진동 아이콘을 설계하였다. 이렇게 설계한 진동 아이콘의 효용성을 확인하기 위하여, 모바일 기기의 모형(Mockup)을 사용하여 왼손과 오른쪽 허벅지에 재생시킬 때의 정보 전달 (Information Transfer, IT)을 구하는 인지 실험을 수행하였으며, 그 결과로 얻어낸 혼동행렬을 이용하여 각각 진동 아이콘의 정확률 및 진동 아이콘간의 유사성을 계산하였다. 실험 결과 왼손과 오른쪽 허벅지에서 평균 3 비트(bit) 이상의 정보 전달을 나타내었으며, 이는 손과 허벅지의 각 부위에서 약 8~9개 정도의 진동 아이콘을 구별할 수 있음을 의미한다. 또한 각 아이콘의 유사성을 확인한 결과를 바탕으로 실제 휴대 전화와 같은 모바일 기기에 적용할 수 있는 시나리오를 설계함으로써 효용성을 확인하였다. In this paper, we created 16 “tactile icons” for mobile devices with variations of amplitude, which was analogous to dynamics in music. For investigating these icon's usability, we conducted an identification experiment, measuring their information transfer(IT) with a mockup of mobile devices. The two possible locations of a mockup were participants' left hand and right thigh in this experiment. As the results, hit ratio of each tactile icon was calculated and similarities between tactile icons were investigated by building confusion matrices. The average information transfer(IT) was above 3 bits in both stimulus locations of left hand and right thigh. This result says that we can discriminate 8 to 9 tactile icons at human hand or at human thigh. We also derived a scenario which is applicable to current mobile devices in order to verify the usability of these tactile icons.

쌍동선 요트의 선실진동 및 진동규정에 관한 연구

유영훈,김봉철 해양환경안전학회 2011 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.06

Yacht 진동은 여객의 안락감을 결정하거나 승조원의 근무환경에 미치는 영향이 크므로 매우 중요하다. 이와 같이 Yacht의 안락감을 결정하는 진동은 선박의 속도를 좌우하는 추진방식의 발달과 가장 밀접한 관계가 있다. Yacht를 비롯한 선박에서는 추진력을 발생하기위하여 성능이 뛰어난 내연기관이 설치되어지고 내연기관의 연속적인 폭발과정에서 기인하는 강력한 진동이 발생하게 된다. 진동 환경에 인체가 노출 되는 경우, 진동이 인체에 미치는 피해는 생리적인 피해와 심리적인 피해로 발생하게 된다. 선박에서 발생하는 진동은 여객의 안락감을 결정하 거나 승조원의 근무환경에 미치는 영향이 크므로 매우 중요하다. 선박에서 발생하는 진동은 선박의 속도를 좌우하는 추진방식의 발달과 가장 밀접한 관계가 있다. 이와 같이 추진력을 발생하기위하여 선박의 기관실에는 디젤엔진의 연속적인 폭발과정에서 기인하는 강력한 진동이 발생 하게 된다. 진동이 인체에 미치는 피해는 생리적인 피해와 심리적인 피해로 발생하게 된다. 진동 환경에 인체가 노출되는 경우, 선내의 진동에 대한 평가는 국제표준화지침인 ISO 6954:2000(E)에 의해 정하고 있다. 본 연구에서는 선박에서 진동이 인체에 미칠 수 있는 영향을 평가하기위 해 ISO 6954:2000(E)에서 규정하는 지침에 의해 선박진동의 영향이 가장 큰 기관실, 기관제어실, 각종선실 및 브리지 등에서 발생하는 진동의 크기를 측정 비교하여 평가한다. The vibration generated on shipboard is very important because it is greatly affect on the comfortable mind of passenger and working conditions of crews. Shipboard vibration is closely concerned with the development of propulsion method that is main engine to decide speed of ship. To make the propulsion power, the main engine of ship engine room have continuous explosion process, so the shipboard vibration is generated. The physiological damage and psychological damage of human body have caused by the vibration of shipboard. In the case of the human body is exposed to the shipboard vibration, the evaluation of human exposure to whole-body vibration is prescribed in ISO 6954 : 2000(E). In this paper, to evaluate the shipboard working environment, the vibration levels of two kinds of ship onboard were measured and compared with engine rooms, engine control rooms and bridges by the regulation of ISO 6954 : 2000(E)

Development of Active Micro-Vibration Isolator using Electromagnet

Dae-Oen Lee(이대은),Gee-Yong Park(박지용),Jae-Hung Han(한재흥) 한국소음진동공학회 2013 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.4

고정밀 광학계를 탑재한 관측 위성은 매우 높은 지향 안정성을 요구하지만 인공위성의 자세 제어를 위해 사용하는 반작용 휠, 극저온 냉각을 위한 cooler 등 다양한 진동원에 의해 미소 진동이 발행할 수 있다. 고정밀 탑재체를 외부 진동으로부터 보호하기 위한 가장 일반적인 방법은 진동이 전달되는 경로에 진동 절연장치를 도입하는 것이다. 본 논문에서는 미소진동 절연을 위한 1 축 능동 진동 절연장치의 개발 및 진동 절연 성능 시험을 기술하였다. 개발한 절연장치의 고유진동수를 조절하기 위해 원하는 강성을 갖는 membrane 구조를 설계하였으며 능동 제어를 위해 전자석을 사용하였다. 절연장치의 성능 시험 결과를 통해 능동 제어 시 고주파수 대역에서 절연성능의 저하 없이 공진의 크기를 줄일 수 있는 것과 개발된 진동 절연 장치가 미소 진동을 효과적으로 절연 할 수 있는 것을 확인하였다. Observation satellites carrying high precision optical payload require extremely stringent pointing stability that may be violated in the presence of the disturbances coming from reaction wheels, cryocoolers or other actuating components onboard the satellite. The most common method to protect the sensitive payloads from external disturbances is implementation of vibration isolator. In this paper development of a single axis active vibration isolator using electromagnet and its performance in isolating micro-vibration is presented. The main components of the developed isolator are membrane structure providing the isolator with the required stiffness and an electromagnet for active control. The performance test results show that additional damping can be achieved by active control without degrading isolation performance in high frequency region and that the developed isolator can effectively isolate micro-vibration.