• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.738-743
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• 2007

본 연구는, 팔(하완)을 잃은 장애자용 인공 의수를 장애자가 자신의 의도에 따라 제어하기 위한 센서 시스템과 제어알고리즘에 관한 것이다. 먼저 장애자의 여러 가지 동작 의도를 검출할 수 있는 센싱 시스템을 연구하고 이 센싱 시스템으로부터 발생된 신호를 사용하여 인공의수를 제어하는 방법에 대하여 연구한다. 센서로서는 전기 저항식 굽힘 센서를 사용한다. 이 굽힘 센서를 팔의 상완 이두근과 오구완근에 각각 1개씩 단단히 부착한다. 부착된 센서로부터 출력된 신호는 근육의 굴곡량을 나타내며 팔의 동작의도를 판단 할 수 있는 신호처리 시스템을 통과시켜 하완의 굴곡과 신전 운동, 손의 내전과 외전 운동을 구별한다. 그리고 구별된 신호로부터 실제 팔의 운동 각도를 추정하여 인공의수의 각도를 제어한다. 본 연구의 효용성을 증명하기 위해 2개의 액추에이터와 포텐셔미터를 가진 간단한 인공의수를 제작하여 제어 실험을 하였다. 실험에서 실제 팔의 각도와 인공의수의 제어 각도 사이에는 센서 외부에서 발생되는 노이즈 및 인공의수의 회전 관성, 기계적인 마찰 등으로 인한 오차가 발생하였다. 따라서 오차 값과 오차의 변화 값에 근거한 퍼지 제어 알고리듬을 이용하여 재 실험을 한 결과 하완의 굴곡/신전 운동에서는 평균 약 4도, 손의 회내/외 운동에서는 평균 약 3도의 오차가 측정되어, 퍼지제어기를 설치한 이전보다 오차가 크게 개선되었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.265-266
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• 2011

본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 척추 퇴행성 질환을 가진 환자의 관절 불안정 모델을 개발 및 검증하였다. 관절 불안정 모델은 정상요추 유한요소 모델의 인대 및 협부를 결손시켜 개발하였으며, 요추 유한요소 모델의 제 5 요추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 400 N의 압축력을 가한 상태에서 10 Nm의 굴곡과 신전 모멘트를 가하였다. 굽힘 및 신전 시 관절 불안정 모델들의 회전량이 정상의 요추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 굽힘 시 관절 불안정 모델들의 전위거리가 정상에 비하여 크게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 불안정성의 원인 및 기전의 이해뿐만 아니라 다양한 인체정보 콘텐츠 분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.151-159
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• 2008

본 연구는 2008 베이징 장애인 올림픽에 참가하는 국가대표 휠체어 탁구 선수들 중 대표적인 절단장애 선수와 척수장애 선수의 스트로크를 대상으로 운동학적 비교분석을 실시하였다. 실재와 같은 경기상황을 설정하여 모든 경기 상황에서의 스트로크를 수집하였다. 그중 대표적인 포핸드 스트로크 세 개의 동작과 백핸드 스트로크 세 개의 동작을 추출하였다. 9대의 적외선 카메라를 이용하여 수집한 자료는 LabVIEW7.0 그래픽 프로그램을 이용한 운동학적 분석에 의하여 각운동으로 나타내었다. 그 결과 척수장애 선수의 포핸드 스트로크에서는 몸통의 회전이 하위분절인 어깨의 회전과 팔꿈치의 굴곡신전과 거의 동시에 이루어지고 있었다. 백핸드 스트로크는 몸통의 회전, 어깨의 굴곡-신전, 그리고 팔꿈치의 굴곡-신전이 날아오는 공의 연장선상에서 일정한 형태로 정렬되어 있었고 공을 치기위한 백스윙은 어깨의 회전을 이용해 만들고 있었다. 절단장애 선수의 포핸드 스트로크는 팔의 외측회전으로 백스윙과 내측회전으로 만들어지는 회전을 이용하여 스트로크 하고 있었다. 백핸드 스트로크는 어깨의 회전과 허리의 회전에 있어 내측회전이 백스윙을 만들고 백스윙 후 공을 향한 큰 폭의 외측회전으로 임팩트를 이루고 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.479-486
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• 2015

본 연구는 만성 경부통증 환자에게 Kaltenborn-Evjenth concept에 기초한 상부흉추 관절가동술 적용이 경흉추 관절 가동범위와 통증에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. Kaltenborn-Evjenth concept은 작은 진폭의 도수요법으로 관절낭이나 연부조직에 스트레스를 주지 않고 해당부위의 관절 또는 근육을 칼텐본 등급에 따라 정형도수치료를 하는 수기요법이다. 연구 대상자는 상부흉추 관절가동술군 7명과 보존적 물리치료군 7명으로 나뉘어 각각 주 3회, 4주간 흉추 관절가동술과 보존적 물리치료(온습포 치료, 간섭파, 초음파 치료)를 시행 받았다. 측정은 실험 전과 실험 2주, 실험 4주, 실험 후 4주에서 흉추 분절별 가동범위와 통증, 경추 가동범위를 측정하였다. 흉추 분절별 가동범위는 Spinal Mouse를 이용하여 흉추 1-2분절, 2-3분절, 3-4분절의 굴곡-신전 값을 측정하였고, 통증은 VAS(visual analogue scale)를 이용하여 측정하였습니다. 경추 가동범위(굴곡, 신전, 굴곡-신전)는 관절각도계(Inclinometer, Dualer IQ)를 이용하여 측정하였고, 상부흉추 관절가동술이 만성통증 환자에게 있어서 관절 가동범위의 변화와 자세 및 기능개선에서 도움이 된 것으로 나타났다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제10권1호
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• pp.99-105
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• 2007

목적: 정상인에 있어 주관절 주위 척골 신경에 대하여 초음파를 이용한 척골 신경의 형태학적인 연구 및 동적 안정성을 조사하고, 주관 증후군 환자에서 척골 신경병증에 대한 초음파 영상의 진단에 있어 기초 자료를 마련하고자 한다. 대상 및 방법: $20{\sim}30$세 사이 건강한 정상 성인 남자 25명 50예의 척골 신경에 대하여 연구를 시행하였다. 7.5 MHz 고해상도 초음파의 선상 프로브를 이용하여 주관절 주위의 척골신경을 장축 및 단축영상에서 조사하였다. 장축영상을 통해 척골 신경의 주행경로와 위치, 신경의 굵기를 파악하고, 단축 영상을 내상과 근위부 1 cm, 내상과 후방, 오스본 인대부위, 오스본 인대 원위부 1 cm에서 측정하여 주관절의 굴곡 신전시 각 네 지점에서 척골 신경의 장단경과, 동적 안정성을 측정하였다. 결과: 주관절 신전시 척골 신경의 단경은 각각 2.66 mm, 2.97 mm, 2.64 mm, 2.69 mm로 측정되었다. 한편 장경은 각각 4.61 mm, 4.56 mm, 4.36 mm, 4.37 mm로 측정되어 각 네 곳의 해부학적 지점 간에 큰 변화가 관찰되지 않았다. 한편 굴곡시 척골 신경의 단경은 각각 2.72 mm, 2.34 mm, 2.65 mm, 2.41 mm로 변경되고, 장경은 각각 4.49 mm, 5.40 mm, 4.16 mm, 4.66 mm로 측정되었다. 주관절 굴곡시 내상과 후방에서 척골신경이 의미 있는 형태의 변화가 관찰되었으며 신전 굴곡시 모두 오스본 인대 입구에서 장단경이 가장 작게 관찰되었다. 동적 안정성 측정에서 척골 신경의 아탈구는 9예, 척골 신경 탈구는 7예 관찰되었다. 결론: 주관절 척골 신경의 초음파 검사에서 척골 신경은 정상인에서도 동적 불안정성과 굴곡신전에 따른 척골 신경의 장단경의 형태 변화가 관찰되기에 초음파로 척골 신경병증 진단에 있어 참고해야 할 소견이라고 판단된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.267-268
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• 2011

본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 경추 유한요소 모델을 개발하고, 척추 인공디스크 수술 후 경추 분절의 생체역학적 특성을 평가하였다. 반구속 및 비구속 개념의 인공디스크가 삽입된 경추 유한요소 모델의 제 7 경추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 50 N의 압축력을 가한 상태에서 1 Nm의 굴곡과 신전, 측면 굴곡, 비틀림 모멘트를 가하였다. 모든 방향의 하중 조건에서 인공디스크가 삽입된 경추 모델들의 회전량이 정상 경추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 인공디스크를 삽입한 운동 분절에서 정상에 비하여 후관절의 접촉력과 여섯 가지 주요 인대에 걸리는 응력이 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 인공디스크 수술 시 수술 방법의 선택뿐만 아니라 새로운 경추 수술용 임플란트 개발을 위한 인체정보 콘텐츠를 구축하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.131-142
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• 2002

본 연구의 목적은 유도 경력이 2년(2~3단) 이상인 유단자 5명을 대상으로 전방낙법 동작시 3차원 영상 분석법을 이용하여 운동학적 변인의 특성을 규명하는데 그 목적이 있다. 운동학적 변인은 시간 거리 변인들이었으며, 각 변인별 평균치와 표준편차를 구하여 유도 전방낙법 동작의 운동학적 변인을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 전방낙법 동작시 손목각은 낙법직전자세에서 낙법자세까지는 신전되었고, 낙법자세에서 낙법직후자세까지는 굴곡되는 패턴을 보였으며 손목의 좌 우각은 변위차이를 보였다. 팔꿈치각은 준비자세에서 낙법직후자세까지 굴곡되는 패턴이었고, 발목각은 준비자세에서 반동자세까지는 굴곡되었으며 점핑자세에서 변환자세까지 신전, 낙법직전자세와 낙법직후자세에서는 굴곡 패턴이었다. 매트와 어깨와의 거리(높이)는 낙법직전자세에서 32.2cm, 낙법자세에서는 18.3cm, 낙법직후자세에서는 20.5cm 이었다. 매트와 엉덩이와의 거리(높이)는 낙법직전자세에서 48.0cm, 낙법자세에서는 23.4cm, 낙법직후자세에서 30.6cm이었다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권3호
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• pp.467-479
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• 2009

제주마를 이용한 경속보(rising trot)시 숙련정도에 따라 2보폭동안 기승자세를 비교 분석하여 교육과정에 응용 할 수 있는 정량적 자료를 제시한다. 참여한 피험자는 총 10명(숙련군: 5명, 미숙련군: 5명)이었고, 실험 및 분석 방법은 3차원 영상분석(Kwon3D Motion Analysis System)을 하였고, 분석변인은 국면 및 이벤트별 시간, 선 및 각운동변인이었다. 숙련군이 미숙련군에 비해 상대적으로 지지기보다 공중국면의 소요시간 비율이 더 많았고, 국면경과에 따라 더 적은 상하운동범위 속에서, 전후 및 좌우속도에서 더 일관된 속도를 유지하였고, 상하방향에서 말의 보조와 동조를 이루면서 일관된 주기를 이루면서 반동운동이 이루어졌다. 숙련군이 미숙련군에 비해 상대적으로 팔꿈치에서 더 많은 굴곡 및 국면경과에 따라 어깨의 더 많은 후방신전자세를 취하였다. 고관절과 무릎은 더 많은 전방굴곡자세를 취한 반면 발목의 경우 모두 저측굴곡의 자세를 유지하였다. 동체는 수직축에 대해 후방신전자세인 반면 미숙련군은 전방굴곡자세를 유지하였다. 즉 미숙련군의 경우 숙련군에 비해 다소 경속보에서 보조의 경과에 따라 불안한 자세를 취한 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5766-5772
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• 2011

본 연구는 아킬레스 건염 환자들과 정상인들을 대상으로 보행 선형지표와 고관절, 슬관절, 그리고 족관절의 모멘트 변화를 조사하여 아킬레스 건염에 의한 보행의 역학적 변화를 구명하고 아킬레스 건염을 예방하기 위한 예측인자들을 찾고자 실시되었다. 연구의 대상자는 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 신체조건을 가진 건강한 정상인 20명이며, 대상자가 맨발 상태에서 힘판의 중앙 부분을 밟고 지나가도록 13 m의 거리를 편안한 속도로 5회 왕복하도록 하였다. 또한 대상자가 보행하는 동안 3차원 동작분석 장비를 이용하여 고관절, 슬관절, 그리고 족관절 모멘트를 산출하였다. 수집된 자료들을 SPSS 12.0 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 연구의 결과 아킬레스 건염 환자들의 고관절은 입각기 초기에 신전 모멘트가 감소하였고, 중후반에는 굴곡 모멘트가 감소하였다. 또한 슬관절에서는 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트의 감소가 나타났으며 후기에는 신전 모멘트의 감소를 보였다. 그리고 족관절은 입각기 중반에 저측굴곡 모멘트가 감소하였으며 말기에는 배측 굴곡 모멘트가 감소하였다. 정상인과 비교해 아킬레스 건염 환자들에게서 보행의 역학적인 변화가 두드러지게 나타났으며, 임상에서는 아킬레스 건염 환자의 보행에 대한 변화를 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 시도해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로의 연구에서는 아킬레스 건염 환자에게서 나타나는 역학적인 변화에 대한 조사가 더 이루어져야 할 것이다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권9호
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• pp.407-415
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• 2014

본 연구의 목적은 펜싱의 각 세부종목과 성별에 따른 팡트 동작에서의 무릎관절 운동역학을 분석하고 무릎 신전근의 다양한 속도에 대한 등속성 근력을 측정하여, 이들의 상관관계를 확인함으로써 펜싱 세부종목과 성별에 따른 훈련프로그램 및 재활프로그램을 개발하는 데에 기초 자료를 제공하고자 하는 것이다. 대한민국 국가대표 선수촌에서 훈련 중인 플뢰레 10명 (남자4명), 에페 10명 (남자 6명), 사브르 11명 (남자 5명) 등 총 31명의 엘리트 펜싱선수들을 대상으로 하였고, $60^{\circ}/s$, $180^{\circ}/s$, $300^{\circ}/s$의 각속도에 대한 무릎 신전근의 원심성 및 구심성 등속성 근력(PT/BW, WK/BW)과 팡트 동작에서 발생하는 무릎관절의 굴곡 (P1) 및 신전 (P2) 각가속도를 측정하였다. 무릎 신전근과 무릎관절 각가속도의 상관관계를 피어슨의 상관관계 계수 (r)를 통해 확인하였고, 모든 통계적 유의수준은 ${\alpha}=.05$로 설정하였다. 펜싱에서 기본이 되는 팡트 동작에서의 무릎관절 움직임에 있어서 요구되는 무릎 신전근의 근력이 펜싱의 세부종목과 성별에 따라 차이가 난다는 것을 확인할 수 있었다.