수중수색 시 수심에 따른 공기소모량의 변화 분석

전재인,공하성 국제문화기술진흥원 2020 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.6 No.1

이 연구는 수심에 따른 공기소모량의 변화를 인간의 특성 및 이론값과의 비교·분석하였다. 실험 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험대상자 A·B는 수심에 따라 각각 비슷한 상승률을 보였다. 둘째, 실험대상자 C는 수중 25m에서 공기 소모량의 상승률이 유의하게 높게 나타났는데, 그 이유는 깊은 수심의 수압에 신체가 민감하게 반응하여, 호흡이 다 른 참여자보다 다소 빨라 공기소모량을 증가시킨 것으로 보인다. 셋째, 실험대상자 D·E는 공기소모량이 전반적으로 유의하게 낮게 나타났다. 이는 D와 E의 연령이 각각 37세, 35세로 실험대상자 중 가장 젊고, 체력이 강건하며, 군 복 무 당시 해상의 심해 잠수경험이 풍부하여 나타난 결과로 보인다. 넷째, 실험대상자 분당 평균 공기소모량은 수면과 비교하여 수중 5m는 약 1.45배, 수중 10m는 약 1.85배, 수중 20m는 약 2.8배로 분당 공기소모량이 증가하였다. 이는 구조대원 각자의 경험과 체력, 신체가 수중에서 적응하는 정도의 차이, 그리고 수중 호흡법이 달라서 나타난 결과로 보인다. 마지막으로 실험 평균값과 이론값의 차이는 실험대상자 구조대원 5명 각자의 경험과 체력, 신체가 수중에서 적응하는 정도의 차이 및 수중 호흡법에 따라 이론값보다 많거나 적게 공기를 소모하여서 나타난 결과로 보인다. This study compared and analyzed the change of air consumption according to water depth with human characteristics and theoretical values. The experimental results are as follows. First, subjects A and B showed similar rise rates depending on the water depth. Second, subject C had a significantly higher rate of increase in air consumption at 25m underwater because the body responded sensitively to deep water pressure, which increased air consumption because breathing was faster than other participants. Third, the subjects D and E showed significantly lower overall air consumption. D and E were 37 and 35 years of age, respectively, the youngest, strongest and most experienced in deep sea diving at the time of military service. Fourth, the average air consumption per minute of the test subjects increased from 5m in water to 1.45 times, 10m in water to 1.85 times, and 20m in water to 2.8 times. This seems to be a result of different experiences, physical fitness, the degree of adaptation of the body to underwater, and different breathing techniques. Lastly, the difference between the experimental average value and the theoretical value appears to be the result of using more or less air than the theoretical value depending on the experiences and physical strength of each of the 5 rescuers, the degree of adaptation of the body underwater, and the method of underwater breathing.

실 주행 자료를 이용한 도로유형·시간대별 연료소모량 차이 검증 및 배출계수 보정 지표 분석

이규진,최기주 대한교통학회 2015 대한교통학회지 Vol.33 No.5

The reliability of air quality evaluation results for green transportation could be improved by applying correct emission factors. Unlike previous studies, which estimated emission factors that focused on vehicles in laboratory experiments, this study investigates emission factors according to road types and time using real driving data. The real driving data was collected using a Portable Activity Monitoring System (PAMS) according to road types and time, which it compared and analyzed fuel consumption from collected data. The result of the study shows that fuel consumption on national highway is 17.33% higher than the fuel consumption on expressway. In addition, the average fuel consumption of peak time is 4.7% higher than that of non-peak time for 22.5km/h. The difference in fuel consumption for road types and time is verified using ANOCOVA and MANOVA. As a result, the hypothesis of this study - that fuel consumption differs according to road types and time, even if the travel speed is the same - has proved valid. It also suggests correction factor of emission factors by using the difference in fuel consumption. It is highly expected that this study can improve the reliability of emissions from mobile pollution sources. 현재 교통수요모형 기반의 자동차 배출량 추정 모형에서 교통 활동도 자료는 세부적으로 고려되는 반면, 배출계수는 평균적인 값만 반영되고 있기 때문에 배출량 산정 결과의 정확도를 저하시키는 문제가 있다. 본 연구는 도로유형 및 주행시간대와 무관하게 동일한 배출계수가 적용되는 부분을 개선하기 위해, 도로유형과 주행시간대별 연료소모량 차이에 대한 실증적 분석을 기반으로 각 유형별 배출계수의 보정 지표 제시를 목적으로 한다. 이를 위해, ‘이동식 차량활동도 모니터링 장비 (Portable Activity Monitoring System: PAMS)’를 이용해 도로유형․주행시간대별 실 주행 자료를 수집하였고, 각 유형별 연료소모량을 추정하여 이를 비교하였다. 연구 결과 평균 주행속도가 22.5km/h 일 경우, 도로 유형별 주행차량의 가감속도 변화 등의 차이에 따라 국도에서의 연료소모량(95g/km)은 자동차 전용도로에서(81g/km)보다 약 17.3% 높은 것으로 분석되었고, 첨두시간대의 평균 연료소모량(86.73g/km)은 비첨두시간대(82.84g/km)보다 약 4.7% 높은 것으로 분석되었다. 각 유형별 연료소모량의 차이는 공변량 분석 (ANOCOVA)과 다변량 분산분석 (MANOVA)으로 검증하였으며, 그 결과 “주행속도가 동일할지라도, 도로유형과 주행시간대에 따라 연료소모량의 차이가 있다” 는 본 연구가설은 유의한 것으로 나타났다. 마지막으로 연료소모량의 차이를 활용하여 각 유형별 배출계수 보정 지표들을 제안하였다. 본 연구는 기존 차량 중심의 배출계수 연구에서 벗어나, 도로․교통 조건에 따른 배출계수 특성을 분석했다는 점에서 의의가 있으며, 본 연구결과를 활용하여 교통부문의 배출량 추정결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.

현장 소방활동에 따른 공기호흡기 소모량의 변화

전재인,공하성 국제문화기술진흥원 2019 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.5 No.4

The purpose of this study was to identify and analyze the rate of change of air respirator consumption based on field fire fighting activities, The results of the experiment are as follows. The mean air consumption of the Five subjects was 15.56ℓ/min when standing still, 32.43ℓ/min when walking with normal pace, 43.07ℓ/min when the fire hoses was expanded and arranged, 55.28ℓ/min when climbing stairs, The situation of running up the stairs and hitting the hammer continuously increases to 127.14ℓ/min, which means that the consumption of air increases according to the energy consumption. Despite being the oldest, Experimental subject A was 13.23ℓ/min when standing still, 29.33ℓ/min when walking normally, and 41.08 ℓ/min when the fire hose was deployed and arranged. This is a result of familiarity with deep and slow breathing methods. The average respiratory use rate of subjects D was 63.58ℓ/min. The reason for this is that obesity seems to increase the air consumption, and it is considered that the physical strength is exhausted by the action of the hammer, which has a greater influence on the increase of air consumption. The subject E had significantly lower air respiratory use rate of 49.90ℓ/min. The reason for this is that the age of E is the youngest among the subjects, and it is presumed that it possesses strong physical strength. 이 연구는 현장 소방활동에 따른 공기호흡기 소모량의 변화율을 파악·분석한 것으로 실험 결과는 다음과 같다. 대상자 5명의 평균 공기소모량은 가만히 서 있을 때 15.56ℓ/min, 보통걸음으로 걸을 때 32.43ℓ/min, 소방호스를 전개 하고 정리할 때 43.07ℓ/min, 계단을 걸어 올라갈 때 55.28ℓ/min, 계단을 뛰어 올라가 해머를 연속하여 내려치는 상황은 127.14ℓ/min로 급격히 상승하여 에너지 소모량에 따라 공기소모량도 증가된다는 것을 알 수 있다. 실험대상자 A는 가장 고령임에도 가만히 서 있을 때 13.23ℓ/min, 보통걸음으로 걸을 때 29.33ℓ/min, 소방호스를 전개하고 정리할 때는 41.08ℓ/min로 공기소모량이 가장 낮게 나타났다. 이는 깊고 느리게 하는 호흡법에 익숙한 결과로 판단된다. 실험대상자 D는 공기호흡기 평균 사용량이 63.58ℓ/min로 유의하게 높았다. 그 이유는 비만이 공기소모량을 높인 것으로 보이고, 해머로 내려치는 동작에 체력이 소진되어 공기소모량 상승에 더 큰 영향을 미친것으로 판단된다. 실험대상자 E는 공기호흡기 사용량이 49.90ℓ/min로 유의하게 낮게 나타났다. 그 이유는 E의 연령이 실험대상자 중 가장 젊고, 강인한 체력을 소유한 결과로 추측된다.

엘리트 배드민턴 복식선수들의 경기력 수준과 각 세트에 따른 경기 중 운동학적 요인 분석

성봉주 ( Bong Ju Sung ),고영구 ( Young Goo Ko ),이지영 ( Ji Young Lee ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2015 체육과학연구 Vol.26 No.2

본 연구의 목적은 국가대표 후보 남녀 배드민턴 선수 32명(남 :16명, 여 : 16명)을 대상으로 경기력 수준에 따라 우수선수와 비우수 선수로 구분하여 3세트 연속(세트 중간 2분 휴식) 복식 연습게임 상황에서 운동학적 요인을 비교 검정하는 것을 목적으로 하였다. 경기수준과 각 세트별 이동거리, 경기시간, 에너지소비량,평균 및 최고 심박수를 비교하고자 하였다. 측정도구로는 경기시간은 초시계를 이용하였으며 이동거리 및 에너지 소모량은 만보계를 사용하였으며, 심박수(평균, 최대)는 pola 심박수계를 이용하여 총 3세트로 복식으로 연습게임을 진행하였다. 각 세트별로 측정변인들의 집단과 세트별 차이 및 상호작용효과를 검정하기 위해 반복측정 이원변량분석(repeated measurs ANOVA)을 이용하였다. 본 연구 결과, 남자 선수는 이동거리(p=.012), 에너지 소비량(p=.002), 평균심박수(p=.002) 및 최대심박수(p=.002)에서 우수선수와 비우수선수간 상호작용 효과가 나타났으며, 여자선수는 이동거리(p=.001) 및 에너지 소비량(p=.012)에서 상호작용효과가 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 남자 배드민턴 선수들은 우수선수들이 이동거리, 에너지 소모량, 평균심박수 및 최대심박수에서 비우수선수에 비해 보다 높게 나타난 반면, 여자 배드민턴 선수들은 비우수선수에서 이동거리와 에너지 소모량이 더 많았으며, 우수선수들은 평균심박수가 높게 나타났다. 이와 같은 결과들은 남자 우수선수들은 비우수선수에 비해 보다 더 높은 운동강도에서 게임을 진행한 반면에 여자선수들은 우리의 연구 결과로만으로는 불분명하지만 비우수선수들이 더 많은 활동량과 에너지 소모량을 보여 경기 중에 더 많은 활동량을 나타낸 것으로 사료된다. The aim of this study was to evaluate gender differences of expert and non-expert in match playing time, moving distance, energy consumption and heart rate (average, maximal) during 16 simulated badminton matches in male (n = 16) and female (n = 16) national elite players. The players had perform three sets on same day, and this time observed the playing time, moving distance, energy consumption and heart rate (resting, average, maximal) level during badminton match. Analyses of variance with repeated measures were used to test any significant time×group interaction effects on the measured variables. Statistical significances were tested at p = 0.05 with spss-pc (version 18.0). As a result, male``s player had significantly difference between expert and non-expert in moving distance (p=.012), energy consumption p=.003), average heart rate (p=.002) and maximum heart rate (p=.002). Female``s players showed significant difference between expert and non-expert in moving distance (p=.001) and energy consumption (p=.012). In conclusion, there seemed to be an increased playing intensity (i.e., moving distance, energy consumption, average heart rate and maximum heart rate) from expert than non-expert in gender differences. These results suggest that men male``s players with expert performed the game at a higher intensity than compared to non-expert, on the other hand female``s player with non-expert showed that more activity and energy consumption was unclear during the game

교통수단의 토지소모 효율성 비교분석

신용은(Shin Yong Eun) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 D Vol.28 No.6D

본 연구는 시간-면적 방법론을 적용하여 도시교통수단의 토지소모 효율성을 비교분석하고자 하였다. 도시의 주요 교통수단을 대상으로 그간의 연구와 달리 각 수단에 적합한 교통조건과 운행여건을 고려한 토지소모효율성 산정식을 도출하였고, 도출된 식을 이용하여 각 수단별 1㎞ 통행시의 인당 시간-면적 소모량을 계산하여 비교하였다. 또한 산정식을 이용하여 소모량과 운행속도와의 관계를 분석하여 각 수단의 소모량의 범위를 비교하였으며, 주차에 의한 시간-면적 소모량을 명확히 제시하기 위해 외곽으로부터 도심으로 통행하는 통근자의 가상 왕복통행을 가정하여 수단별 통행에 따른 총 시간-면적소모량을 비교분석하였다. 연구의 결과, 이용시설에 상관없이 승용차 이용자가 가장 소모량이 많은 것으로 나타났고, 도시철도를 포함한 대중교통수단의 효율성이 우수한 것으로 나타났다. 예상과는 달리 도보와 자전거는 높은 소모량을 보였다. 그럼에도 불구하고 단거리 통행시 버스를 대체할 수 있는 수단으로 나타났다. This study attempts to evaluate and compare the land consumption efficiencies of various urban transport modes, utilizing the time-area method. With the careful considerations of travel conditions and modal characteristics, equations for the computation of time-area for various different modes are derived. With the appropriate assumed values of parameters, time-area consumptions per person per km for each mode both for peak and off-peak situations are computed and evaluated. The relationships between the time-area consumed and operating speed for each mode are graphically demonstrated and discussed. An example of the time-area consumed for a hypothetical commuter round-trip using various modes are also presented in order to clearly show the consumption of parking requirements by specific modes. It shows that regardless of facilities used, auto users are by far the worst in terms of area efficiency and that transit, especially rail rapid transit, is a superior mode. Pedestrian and bicycle, though consuming more than expected, also demonstrate the advantage in case of a short-distance trip in terms of area efficiency compared with the bus transit modes.

항공기 지상 활주 연료소모량 예측모델 사례연구 (A380 중심)

장성우,이영재,유광의 한국항공운항학회 2020 한국항공운항학회지 Vol.28 No.2

In this paper, we established a prediction model of fuel consumption at the aircraft's taxioperation. To look for countermeasures to reduce fuel consumption and carbon emissions,Airbus A380's actual ground taxi data was used. As a result, the number of stops or turningsduring the taxi operation was not related to fuel consumption. It was confirmed that theamount of fuel consumption in the taxi operation was the taxi time and the thrust change. Itcan be confirmed that ground control optimization, which is the result of close cooperationbetween the control organization and the airline, is absolutely necessary to reduce taxi timeand minimize the occurrence of thrust change events.

포장평탄성을 고려한 대형버스 연료소모량 예측모형 개발

한대석,유인균,이수형 한국방재학회 2016 한국방재학회논문집 Vol.16 No.5

Pavement roughness significantly affects road management and road user costs. This study aimed to develop a fuel consumption estimation model of heavy bus considering pavement roughness for better road investment and management planning. As explanatory variables, International Roughness Index(IRI), vehicle operating speed and road slope were applied. As the results, pavement roughness is statistically significant for the fuel consumption. As the IRI 1 m/km increase, the fuel consumption rate is increased by 2.9%(high speed at 96 km/h) to 4.3%(low speed at 56 km/h). This study sets a foundation to graft pavement management onto the transportation energy saving by suggesting quantitative relationship between fuel consumption rate and road roughness. In addition, it also serve an infrastructure to build a big data on transportation energy consumption by the development of real-time vehicle operating information system by fuzing advanced ICT technologies. 도로포장의 평탄성은 도로관리는 물론 이용자 비용에도 중대한 영향을 미친다. 본 연구에서는 더 나은 도로투자와 관리계획을 위한 기반연구로 포장의 평탄성을 고려한 대형버스 연료소모량 예측모형을 개발하였다. 연료소모의 설명변수로는 국제포장평탄성지수(IRI), 운행속도, 경사도를 활용하였다. 그 결과 포장의 평탄성은 통계적으로 연료소모에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, IRI가 1 m/km 증가하면 저속(56 km/h)에서는 4.4%, 고속(96 km/h)에서는 2.9%가 증가하는 것으로 분석되었다. 본 연구는 대형차량의 연료소모량과 도로평탄성과의 관계를 정량적으로 제시함으로써 교통에너지 관리에 도로관리전략을 접목하기위한 기반을 마련하였다. 또한 첨단장비와 통신기술을 융합한 차량운행정보시스템의 개발은 교통에너지소비에 관한 빅데이터 개발의 기반을 제공할 것으로 판단된다.

경사도 에너지 소모량을 고려한 자전거 경로 선택 모형 개발

이규진,류인곤 한국ITS학회 2020 한국ITS학회논문지 Vol.19 No.3

Although the government and local governments devote efforts to activate bicycles, they only access to the supply infrastructure such as bike lanes and the public bicycle rental service centers without considering the measures to overcome the geographical constraints of slope. Therefore, this study constructs bicyclist’s energy consumption estimation model through experimental methods of slope gradient and heart rate measurement and suggest the bicycle route choice model which could minimize the energy by the slope gradient. After calculating the RMSE of the estimated energy consumption by applying this model to the simulation section, it is confirmed to be 41% better than the model which does not reflect slope gradient. The results of this study are expected to be applied to the bicycle infrastructure planning that considers both longitude and transverse of bike lanes and the algorithm of bicycle route guidance system in the future. 중앙정부 및 지방자치단체는 자전거 이용 활성화를 위해 자전거 도로 및 공공 자전거 대여소의 인프라를 지속적으로 확충하고 있다. 이와 같은 인프라 공급과 더불어 이용 편의성 제고정책을 병행한다면, 자전거 이용은 더욱 활성화될 수 있다. 본 연구는 자전거 이용 편의 측면에서 자전거 경사를 고려한 경로 안내 알고리즘을 제안하고 있다. 구체적으로는 경사도와 심장박동수 측정을 통해, 경사도를 고려한 자전거 주행자의 에너지 소모량 추정 모형을 구축하였고, 경사도에 기인한 에너지 소모량을 최소화할 수 있는 자전거 경로 선택 모형을 제안하고있다. 연구결과, 평지 구간에서는 주행거리와 속도가 증가할수록 에너지 소모량은 증가하며, 내리막 구간에서는 경사도가 크고 속도가 높을수록 더 적은 에너지가 소요되는 것으로 확인되었다. 본 모형을 모의실험 구간에 적용하여 에너지 소모량을 추정한 결과, 본 연구모형의RMSE는 경사도가 미 반영된 모형보다 41% 우수하였다. 본 연구결과는 자전거 주행로의 종단과 횡단을 함께 고려한 자전거 인프라 계획과 자전거 경로 안내 시스템의 알고리즘에 적용될수 있을 것으로 기대된다.

항차 데이터 기반 간이 연료 소모량 추정 및 최적 경유 항구 추천 시스템 개발

우상민(Snag-Min Woo),황훈규(Hun-Gyu Hwang),김배성(Bae-Sung Kim),우윤태(Yun-Tae Woo),이장세(Jang-Se Lee) 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.3

최근, 유럽 연합 가입국을 기항지로 항해하는 선박을 대상으로 배출 가스를 측정한 후, 그 결과를 보고하고 검증받는 MRV 규제의 시행을 앞두고 있다. 이러한 배출 가스량을 경험적으로 산정해보기 위하여 본 논문에서는 간이 연료 소모량 추정 및 최적 경유 항구 추천 시스템을 개발하기 위한 내용을 다룬다. 이를 위해 10여 년간 축적된 선박의 항차 데이터를 기반으로 각 항구별 연료 소모량, 거리, 소요 시간을 분석하여, 이를 기반으로 연료 소모량을 추정하는 모듈을 개발하였다. 또한 선박의 출발지와 목적지 사이의 최적 경유 항구를 추천하기 위한 기능을 비롯하여 실제 운항 경로 표시 기능, 실제 운항 경로와 최적 경로와의 비교 기능, 사용자 지정 경유 항구 선택 기능을 제공하기 위한 모듈을 구현하였다. 개발한 시스템은 선박의 운항 계획 등을 위한 참고 지표로 활용이 가능할 것으로 기대되며, 축적된 데이터를 기반으로 학습하여 미래 데이터를 예측하기 위한 선행 연구로서 의미가 있을 것으로 판단된다. Recently, The MRV(monitoring, reporting and verification) regulation, which measures, reports and verifies the emission gas of vessel to head for member countries of Europe Union (EU), is being implemented. As part this reason, we develop a system that estimates simple fuel consumption and recommends optimized stop-over ports of vessel, to calculate amount of carbon emission. To do this, we analyze fuel, distance and time consumption between port and the other port based on stored voyage data for over 10 years of real-ship, and implement a simple fuel consumption estimation module using analyzed result. Also, we design and implement the optimized route recommendation algorithm, existing navigation route display function including comparison with the optimized routes and user custom route plan function. Therefore, we expect the developed system is helpful when makes a navigation route and so on by reference indexes and we anticipate the system to have a sense for future research which learns and predicts for accuracy result.

CT Scan으로 추출한 허벅지 근육량에 따른 태권도 수련자의 에너지 소모량

김창모(Changmo Kim),하인숙(Insuk Ha),이상복(angBock Lee) 한국방사선학회 2013 한국방사선학회 논문지 Vol.7 No.3

우리나라는 태권도의 종주국임에도 불구하고 신체활동량과 그에 따른 에너지 소모량에 대한 기초연구가 미흡하며 이에 대한 연구가 시급한 상태이다. 본 연구에서는 센서(SenseWear?? PRO₂ Armband)를 이용하여 태권도의 신체활동량을 획득하였고, Inbody 520을 통하여 체성분 데이터를 획득 하였으며, CT로 하체부위(허벅지)를 스캔하여 허벅지 근육면적 데이터를 추출하였다. 획득된 데이터를 이용하여 허벅지 둘레와 근육면적의 상관관계, 허벅지 근육면적과 분당 에너지 소모량의 상관관계를 분석하였다. 분석결과 실험자 8명의 평균 허벅지 근육면적은 132.79cm²였으며, 무릎뼈(Pattela) 위 20cm의 평균 허벅지 전체 면적은 178.79 cm²이었다. 실험자들의 허벅지 둘레와 근육면적은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 실험자들의 평균 분당 에너지 소모량은 6.94 칼로리였으며, 허벅지 근육면적과 평균 분당 에너지 소모량도 상관관계가 있는 것으로 나타났다. Despite the suzerain of Korea Taekwondo physical activity and a corresponding lack of basic research on energy consumption and the status of this research is urgent. In this study, the sensor (SenseWear?? PRO2 Armband), using physical activity were obtained in Taekwondo, and body composition data were obtained by Inbody 520, We were thigh scan using CT scanner and thigh muscle area by CT scan data were acquired. Result of analysis, average thigh muscle area of experimenter 8 people was 132.79 cm², Of 20 cm above the patella thigh was a 178.79 cm². Thigh circumference and muscle area showed that the correlation. The average energy consumption per minute was 6.94 calories, and thigh muscle area and average energy consumption per minute also showed that correlation.