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Development and Analysis of Exosuit for Passive Shoulder Muscle Supporting Shoulder Muscles
So-eun Son(손소은),Hyun-joon chung(정현준) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
Repeated work on the shoulders of workers is required at various industrial sites such as the heavy industry and the aviation industry. Muscle fatigue is complaining due to prolonged repetitive work, which affects the occurrence of musculoskeletal disorders. Therefore, the demand for exosuit for shoulder muscle support, which can reduce muscle fatigue, continues to grow. To compensate for this, exosuit has been developed to support muscle strength, but it is difficult to apply it due to heterogeneity or inconvenience when actual workers wear it. In this study, the shoulder module was developed as a passive muscle support method for muscle support to relieve discomfort, and it was designed to be convenient by making it modular rather than full-body connection. We investigated subjects' preferences and effeciveness in working on the shoulder after wearing the passive shoulder support exosuit produced, and we derived improvements.
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패시브형 어깨 근력보조 엑소수트 개발과 이를 위한 효과도 분석
손소은(So-Eun Son),전광우(Kwang-Woo Jeon),정현준(Hyun-Joon Chung) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.6
중공업과 항공산업을 포함한 다양한 산업현장에서 노동자들의 작업은 어깨를 이용한 반복작업으로 진행된다. 이러한 반복작업이 장기화되면 근골격계 질화을 발생시키며, 근육 피로를 호소하고 있다. 따라서 근골격계 질환을 예방하기 위해 근육의 피로를 줄여줄 수 있는 어깨 근육지원에 대한 엑소수트 수요는 계속 증가하고 있다. 이를 보완하기 위해 엑소수트를 개발해 근력을 지탱하고 있지만 실제 근로자가 착용할 때 이질성이나 불편함이 있어 적용이 어렵다. 본 연구에서 어깨 모듈은 불편함을 해소하기 위해 수동으로 근육을 지지하는 방법으로 개발되었으며, 전신 연결보다는 모듈식으로 제작하여 탈/착 및 사용이 편리하도록 설계되었다. 본 논문에서는 제작된 수동형 어깨모듈 엑소수트를 착용한 후 어깨에서 작업하는 피실험자의 선호도를 조사하여 개선점을 확인했다. Repeated stress is imposed on the shoulders of workers at various industrial sites including those of the heavy industry and aviation industry. Prolonged repetitive work causes muscle fatigue and thereby, affects the occurrence of musculoskeletal disorders. Therefore, the demand for exosuits for shoulder-muscle support continues to grow. These can reduce muscle fatigue. To compensate for this, exosuits have been developed to assist muscle strength. However, it is difficult for a worker wearing an exosuit to apply it. This is owing to heterogeneity or inconvenience. In this study, the shoulder module was developed as a passive muscle-support method for muscle assistance to relieve discomfort. For convenient use, it was designed as a modular unit rather than full-body connection. We also investigated subjects preferences in working on the shoulder after wearing the passive shoulder-support exosuit fabricated in this study. We achieved improvements.
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강홍재(Hong-Jae Kang),김지환(Ji-Hwan Kim),김영식(Young-Sik Kim),손소은(So-Eun Son),최한울(Han-Ul Choi),최정열(Jeong-Yeol Choi) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
연소 및 추진 기관 공학 교육 과정의 일환으로서 교과 과정 중에서 학습한 열역학, 유체역학 및 연소 공학의 지식을 활용하여 설계, 해석하고 적은 비용으로 직접 장치를 제작, 시험하여 성능을 확인할 수 있는 감자총 (Spud Gun) 과제를 연소공학 수업의 Term Project로 수행하였다. 정적 연소실의 화학 평형 반응 해석을 이용하여 연소실의 압력을 계산하고, 팽창과정의 열역학 해석을 통하여 열역학 열에너지가 탄체의 운동에너지로 변환되는 과정을 계산하였다. 이후, 공기역학적 지식을 도입한 탄도 비행과정 해석을 통화여 초기 발사 속도를 추정할 수 있었으며, 이를 통하여 에너지 변환 효율 및 혼합기의 당량비를 추정하였다. Basic laws of thermodynamics and mechanics are used to analyse various problems. In this point of view, a Spud Gun having simple mechanism would be one of the best experimental assembly to apply engineering knowledge. Considering ranges of fire of the Spud Gun, its combustion condition and efficiency could be approximatively estimated through simplified theories in engineering fields.
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강홍재(Hong-Jae Kang),김지환(Ji-Hwan Kim),김영식(Young-Sik Kim),손소은(So-Eun Son),최한울(Han-Ul Choi),최정열(Jeong-Yeol Choi) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.10
연소 및 추진 기관 공학 교육 과정의 일부로써 간단한 형태의 열기관인 감자총 (Potato Gun)의 제작, 시험 및 해석을 수행하였다. 정적 연소실의 화학 평형 해석을 이용하여 연소실의 압력을 계산하고, 팽창과정의 열역학 해석을 통하여 열에너지의 운동에너지로 변환되는 내탄도 과정을 계산하였다. 공기역학적 지식을 도입한 구형 탄도 궤적 해석을 통하여 비행거리를 추정할 수 있었으며, 이를 통하여 감자총의 에너지 변환 효율 및 혼합기의 당량비를 추정하였다. 본 과제는 재활용 자재를 이용하여 학부 수준에서 열-유체역학공학 지식을 활용하여 실습하고 학생들의 관심을 유발할 수 있는 적당한 예로 여겨진다. The “Potato Gun,” a simple heat engine, is fabricated, tested and analyzed as a part of engineering education program of combustion and propulsion classes. Combustor pressure is predicted by the chemical equilibrium analysis of a constant volume combustor. Then, the internal ballistics, the conversion of thermal energy into the mechanical energy of a projectile, is predicted though the expansion process. The trajectory of a projectile is estimated by considering the aerodynamic effect around the spherical projectile. The energy conversion efficiency and the equivalence ratio of the fuel-air mixture could be estimated by the comparison of the experimental results and the theoretical prediction. The present work would be an example of attracting the interest of students for the application of the engineering principles at undergraduate level by recycling the waste materials.
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