전기 유압 시스템을 적용한 차세대 운동기구 개발

Abstract

전기 유압 시스템을 적용한 차세대 운동 기구 개발 Developing Next-Generation Workout machine with Electro-Hydraulic System 울산대학교 일반대학원 기계공학과 안 지 환 이 논문은 코로나 팬데믹 이후 건강에 대한 관심이 높아지면서 기존 전통적인 무 게판을 사용하는 기구에서 발생하는 안전 문제와 편의성 문제를 극복하기 위해 다 양한 방식의 근력 운동 기구와 작동 알고리즘을 다루고 있다. 이 중 유압댐퍼와 공 압 방식을 활용한 무게 구현 방식을 일부 채택하기도 하였다. 다만, 이 방식은 안 전하고 다양한 운동 옵션을 제공하지만, 사용자가 운동 시 운동 강도를 조절하여 일정한 근력 운동을 하지 못하는 한계가 존재한다. 또한, 유압댐퍼/공압 방식은 고 가이며 유지 보수 비용이 높고 공간을 많이 차지하는 단점이 있다. 이에 대한 대안 으로 '디지털 웨이트 머신(DWM)'이라 불리는 디지털 방식의 운동 기구가 개발되었 으며, 전동기형 웨이트 머신과 전기 유압형 웨이트 머신이 있다. 이 연구에서는 이 두 기술을 비교하고 전기 유압 운동 기구의 작동 알고리즘을 핵심적으로 다룬다. 전동기형 웨이트 머신은 전기 모터를 사용하여 근력 운동을 가능하게 하고, 컴퓨터 화된 제어 시스템으로 사용자가 운동을 조절할 수 있다. 반면에 전기 유압 운동 기 구는 큰 동력에 필요한 무게를 쉽게 조절할 수 있고, 유압 액추에이터를 통해 부드 럽고 정확한 무게감을 제공한다. 본 연구는 이 두 기술의 장단점을 비교하고, 개발 전기 유압 운동 기구 프레임과 제어기를 소개하며 50 kg, 100 kg 무게 테스트 결과 를 제공한다. 결론적으로, 이 연구는 디지털 운동 기구로 패러다임 전환에 필요한 센서와 유압 액추에이터에 대한 논의와 개발 제어 알고리즘을 제시한다.