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깊이 센서 기반 모션 분석 시스템을 사용한 어깨 운동학 조사
이인규(Ingyu Lee),박재형(Jai Hyung Park),손동욱(Dong-Wook Son),조용운(Yongun Cho),하상훈(Sang Hoon Ha),김유진(Eugene Kim) 대한정형외과학회 2021 대한정형외과학회지 Vol.56 No.1
목적: 견관절의 운동 기능에 대한 평가는 견관절 질환의 진단 및 경과를 파악하는 데 있어 중요하다. 본 연구는 정상군 및 견관절 질환을 가진 환자군에 대해 깊이 센서 기반 동작 분석 시스템을 통한 관절 운동을 동적으로 분석하여 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다. 대상 및 방법: 70명의 피험자가 연구에 참여하였으며 정상군 30명과 견관절 질환을 가진 환자 40명으로 분류하였다. 견관절 질환을 가진 환자 40명은 4가지 질환(회전근개 파열, 유착성 활액막염, 충돌 증후군, 회전근개 관절병증)으로 세분화하였다. 총 3회 반복된 외전 및 내전 운동 시 시간에 따른 각도를 깊이 센서 기반 동작 분석 시스템으로 측정하였으며, 최대 외전 각도, 최대 외전 각 속도, 최대 내전 각속도, 외전/내전 시간 비를 계산하였다. 상기 매개 변수들에 대해 정상군 30명과 환자군 40명을 비교하는 한편, 정상군 30명과 4가지 질환군별 10명, 총 5개 군을 비교하였다. 결과: 견관절 질환을 가진 환자군에서는 정상군에 비해 감소된 최대 외전 각도(θmax), 최대 외전 각속도(ωmax), 최대 내전 각속도(ωmin)를 보였으며, 증가된 외전/내전 시간 비(tabd/tadd)를 보였다. 세분화된 질환군별 비교에서는 최대 외전 각도(θmax)와 최대 외전 각속도(ωmax)가 정상군에 비해 유착성 활액막염 환자군 및 회전근개 관절병증 환자군에서 감소되었고, 외전/내전 시간 비(tabd/tadd)가 정상군에 비해 유착성 활액막염 환자군, 회전근개 파열 환자군 및 회전근개 관절병증 환자군에서 증가되었다. 결론: 깊이 센서 기반 동작 분석 시스템을 사용한 견관절의 운동 분석을 통해 관절 운동 범위뿐 아니라 각속도 등의 동적 운동 변수를 측정할 수 있었으며, 이를 통해 견관절의 더 정확한 기능 평가 및 심도 있는 질환의 이해가 가능할 것이다. Purpose: The purpose of this study was to analyze the motion of the shoulder joint dynamically through a depth sensor-based motion analysis system for the normal group and patients group with shoulder disease and to report the results along with a review of the relevant literature. Materials and Methods: Seventy subjects participated in the study and were categorized as follows: 30 subjects in the normal group and 40 subjects in the group of patients with shoulder disease. The patients with shoulder disease were subdivided into the following four disease groups: adhesive capsulitis, impingement syndrome, rotator cuff tear, and cuff tear arthropathy. Repeating abduction and adduction three times, the angle over time was measured using a depth sensor-based motion analysis system. The maximum abduction angle (θmax), the maximum abduction angular velocity (ωmax), the maximum adduction angular velocity (ωmin) , and the abduction/adduction time ratio (tabd/tadd) were calculated. The above parameters in the 30 subjects in the normal group and 40 subjects in the patients group were compared. In addition, the 30 subjects in the normal group and each subgroup (10 patients each) according to the four disease groups, giving a total of five groups, were compared. Results: Compared to the normal group, the maximum abduction angle (θmax), the maximum abduction angular velocity (ωmax), and the maximum adduction angular velocity (ωmin) were lower, and abduction/adduction time ratio (tabd/tadd) was higher in the patients with shoulder disease. A comparison of the subdivided disease groups revealed a lower maximum abduction angle (θmax) and the maximum abduction angular velocity (ωmax) in the adhesive capsulitis and cuff tear arthropathy groups than the normal group. In addition, the abduction/adduction time ratio (tabd/tadd) was higher in the adhesive capsulitis group, rotator cuff tear group, and cuff tear arthropathy group than in the normal group. Conclusion: Through an evaluation of the shoulder joint using the depth sensor-based motion analysis system, it was possible to measure the range of motion, and the dynamic motion parameter, such as angular velocity. These results show that accurate evaluations of the function of the shoulder joint and an in-depth understanding of shoulder diseases are possible.
자율주행 데이터를 이용한 주행시험장에서의 증강현실 테스트
이인규(Ingyu Lee),이명수(Myungsu Lee),김봉섭(Bongseob Kim),윤경수(Kyungsu Yun) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
자율주행차량을 개발하고 검증하는 과정에서 예상하지 못한 경우가 발생한다. 이 경우에 자율주행자동차의 안전과 기능 개선을 위해 반복시험을 진행해야 한다. 하지만 반복시험을 진행하기에 불필요한 노력과 시간이 많이 소비되는 경우와, 우연히 발생하여 원인이 불분명해 반복시험이 불가능한 경우가 있다. 예를들어 자율주행 자동차를 주행시험장에서 더미를 이용하여 시험하는 도중 실패하는 경우 문제가 발생하면 더미를 본래의 위치에 다시 설치하거나 고도화된 장비의 경우 프로그램 세팅까지 다시 해야 한다. 다른 예로 실도로에서 주행하는 도중에 우연히 새로운 시나리오가 발생했을 때의 상황을 그대로 반복적으로 재현해서 자율주행 시스템을 개발하고 검증하기는 쉽지 않다. 본 논문에서는 센서가 장착된 차량을 이용하여 데이터를 수집하고 이를 주행시험장 등 통제된 공간에서 자율주행 차량을 제외한 별도의 장비 없이 증강현실을 구현하고 반복시험을 하기 위한 데이터 활용을 기술한다. 차량을 테스트하거나 실도로의 데이터를 계측하는 중에는 센서와 차량의 원시 데이터를 시간에 따라 저장한다. 이는 이후 원시 데이터를 시간에 따라 다시 재생하고 차량의 시스템으로 보내기 위함이다. 아무것도 없는 주행시험장에서 자율주행 차량에 장착된 센서데이터가 아닌, 저장된 데이터를 시간에 따라 재생시킨다면, 별도의 시험장비 없이 자율주행차량 단독으로 증강현실을 구현하여 특정 시나리오에 대한 반복 시험이 가능해진다. 레이다, 라이다, 카메라센서의 경우 기본적으로 상대적인 정보를 포함하지만 GNSS 데이터를 활용하면 상대정보 뿐만 아니라 특정 지역에서 자율주행차량의 위치와 독립적인 위치정보를 생성하고 테스트가 가능하다.
미립화 및 분무장치 1 : 가변추력 분사기의 형상변화에 따른 분사특성의 실험적 연구
이인규 ( Ingyu Lee ),정석규 ( Seokgyu Jung ),윤정수 ( Jungsoo Yoon ),박구정 ( Gujeong Park ),윤영빈 ( Youngbin Yoon ) 한국액체미립화학회 2015 한국액체미립화학회 학술강연회 논문집 Vol.2015 No.-
The spray characteristics of dual-manifold swirl injector was investigated with various geometry. In order to compare the characteristics, 5 types of injector was designed with various number of tangential entry. The spray characteristics was captured through backlight images and electrical conductance method was applied to investigate the film thickness at nozzle. Spray angle and film thickness were changed dramatically while throttling.
이중 매니폴드 분사기에서 접선방향 유입구의 변화에 따른 분사특성 연구
이인규(Ingyu Lee),정석규(Seokgyu Jeong),윤정수(Jungsoo Yoon),박구정(Gujeong Park),윤영빈(Youngbin Yoon) 한국항공우주학회 2015 韓國航空宇宙學會誌 Vol.43 No.10
가변추력은 대기가 없는 행성에 착륙하거나, 우주공간에서의 도킹에 필수적인 것으로 알려져 있다. 추력을 조절하기 위해 질유량 조절이 가능한 분사기를 사용하는 방법이 대표적으로 알려져 있다. 이에 따라 본 연구에서는 추력조절을 위하여 이중매니폴드 분사기를 사용하여 질유량을 조절하였다. 이중매니폴드 분사기의 주요 변수 중 하나로 판단되는 접선방향 유입구의 개수의 변화에 따른 분사특성을 확인하기 위하여 분무각, 분무패턴을 포함하는 외부유동을 측정하였으며 내부유동 특성 파악을 위한 film thickness를 확인하였다. Thrust variation is an essential parameter in a space mission such as landing on an atmosphereless planet or docking a spacecraft. In order to achieve the thrust variation control, using throttleable injector is a representative and general method. A dual-manifold injector, one of throttleable injectors, was used to control mass flow rate. Five kinds of injectors were designed and investigated in order to compare the spray characteristics of the dual-manifold injector with various tangential entries. Spray angles and patterns were measured to determine external flow characteristics and film thicknesses were measured in order to investigate the internal flow patterns.
환경 중 미세플라스틱 정량을 위한 이미지분석 기반 라만 분광분석의 적용
이인규(Ingyu Lee),오주성(Jusung Oh),김현욱(Hyunook Kim) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5
플라스틱은 기존의 자연 유래 물질을 대체하는 소재로 개발되어 현대인의 생활에 필수 불가결한 요소로 자리 잡았다. 하지만 사용이 끝난 플라스틱이 환경 중으로 배출되고, 분해되어 2차 산물인 미세플라스틱으로 전환되게 되고, 이들 미세플라스틱은 바다, 강, 호수 심지어 수돗물, 음료, 지하수 등에서 발견되어 큰 문제가 되었다. 이러한 미세플라스틱을 검출하는 방법에는 대표적으로 분광분석법이 있으며, 입자의 형태 및 크기를 알 수 있고 개별 입자의 정성이 가능한 μ-FT-IR이나 μ-Raman 분광기가 가장 널리 쓰인다. 본 연구에서는 이러한 분광분석법 중 측정이 가능한 가장 작은 미세플라스틱 영역인 5~20μm 수준의 미세 플라스틱 분석을 위해 μ-Raman 분광기를 사용하였다. 하지만 기존 분광분석법은 환경시료 분석을 위해 많은 노동력과 분석 시간을 필요로 한다. 이에 본 연구에서 이미지 분석 기반 라만 분광법의 적용을 하여 환경시료를 대상으로 보다 빠르고 정확한 이미지 분석기반 라만 분석법을 정립하였으며 특히, 다양한 환경 시료를 대상으로 적용성을 검토하였다. 또한 기존에 정립된 μ-FT-IR 분석법을 적용하여 신규 분석방법을 상호 검증하고자 하였다.