• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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• pp.281-284
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• 2002

대부분의 보조기 및 의족은 기계식이 주류이며 환자가 착용시 정상보행은 부드럽지 못하고 원활한 보행을 위해서는 장기간 동안 훈련이 요구된다. 따라서 대퇴의족에서 발생하는 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 대퇴절단자(transfermoral amputee)의 보행을 정상보행에 일치하는 보행 능력을 복원하기 위해 근전도 신호와 인공신경망을 이용하여 적응 PID제어기를 설계하였고 그 제어 결과를 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1779-1785
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• 2006

본 논문은 근전도 패턴 인식에 의한 가상 로봇팔 제어 방식을 제안한다. 고차원의 근전도 신호를 정밀하게 분류하기 위하여 혼합형 신경 회로망 방식을 사용한다. 혼합형 신경회로망은 SOFM과 LVQ로 구성되고, 고차원의 EMG 신호를 2차원 데이터로 변환한다. 3개의 표면 전극을 이용하여 EMG 신호를 측정 한다. 제안한 혼합 시스템을 이용하여 한글 자음 6개의 수화 신호를 분류한다. 가상 로봇팔 실험을 통해서 제안한 혼합 시스템을 이용한 수신호의 EMG 패턴 인식의 유용성을 확인하였다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제8권4호
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• pp.31-43
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• 2001

19명의 건강한 성인 남자의 우세팔쪽 위팔두갈래근에서 피로가 생길 때까지 2.4초를 하나의 주기로 팔꿉을 반복적 등장성으로 굽히고 펴서 표면근전도 신호를 얻었다. 처리과정 A 중앙주파수(MDF )는 이 신호의 0.5초 구간을 power spectrum analy sis (PSA)로 계산하였는데 상당량의 잡음이 있었다. 중앙주파수의 잡음 양을 비교하기 위해, 동일한 표면근전도에서 3번까지 신호를 받았다 (2.4초 구간을 PSA로 계산한 처리과정 B, 13 point 로 moving averages한 처리과정 C, digital low pass filter한 처리과정 D). 그리고 나서 그 신호의 주요 주파수 성분을 뽑아내었다. 위의 중앙주파수 자료와 시간간의 회귀직선을 분석하면 초기 중앙주파수, 회귀기울기, 그리고 피로지수와 같은 모수를 얻을 수 있다. 비모수 검정의 하나인 Kendall 기법으로 네 개의 처리과정간의 모수를 비교하였다. 통계결과 잡음이 처리과정 A보다 B, C, D에서 적었고, D에서 가장 적게 나타났다. 중앙주파수를 digital low pass로 여과(filtering)함으로써 앞으로 있게 될 동적 운동 시 근피로 모니터기의 신뢰도를 높일 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1393-1401
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• 2010

본 논문은 인체 수관절 운동과 표면 근전도의 상관관계를 실험적으로 다룬다. 수관절의 해부학적 구조를 분석하여, 수관절 운동 형상을 파악하고 운동을 발생시키는 주요 근육을 선정하였다. 수관절 재활 훈련 장치를 이용하여 수관절 운동에 저항하는 토크를 가하고, 이 때 주요 근육에서 토크에 따른 표면 근전도 신호를 측정하였다. 측정된 표면 근전도 신호의 크기를 계산하여 수관절 운동과의 연관성 분석에 사용하였다. 실험 결과로부터 수관절 토크와 표면 근전도 신호의 크기가 토크 $0.1\;N{\cdot}m$ 이하의 수관절 운동에서는 선형적으로 비례함을 밝혔고, 수관절 근육의 단면적에 따라 표면 근전도 신호의 크기도 선형적으로 비례함을 확인하였다. 또한 수관절 운동에 관여하는 각 근육의 기여도를 분석한 결과, 각 운동을 발생시키는 가장 주도적인 2개의 근육 중에서 한 근육의 기여도가 약 60 %로서 일관성 있게 나타났다. 이러한 세 가지 실험 결과로 좀 더 정교한 수관절 재활 훈련 장치나 로봇 등을 제작하는데 응용할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1009-1018
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• 2019

본 연구에서는 표면근전도 측정기 기반의 재활의료기기의 설계 및 구현에 관한 내용을 기술한다. 재활시스템은 BLDC모터와 모터 드라이브를 이용하여 제어된다. BLDC모터 드라이브는 동작제어를 하며, 속도는 외부 서보모터를 통해 드라이브를 제어한다. 또한 모터 외부에 결합된 포텐쇼미터는 모터에 의해 회전하는 부하 위치 정보를 전달한다. 재활 알고리즘은 환자가 일정 각도 범위에서 주기적인 수축 이완 재활운동을 속도단계별로 실행하며 재활운동 시 사용자 설정 단계에 따른 모터를 활용하여 $0{\sim}120[^{\circ}]$의 최대각도로 제한하여 제어한다. 보행 알고리즘은 양쪽 안쪽넓은근에 부착된 표면근전도 측정기로 획득한 신호의 차이 값을 이용하여 근전도 신호가 낮은 다리에 모터제어로 보상해주며 보행운동 시 모터와 표면근전도 측정기를 활용하여 $0{\sim}88[^{\circ}]$의 최대각도로 제한하여 제어한다.

• 감성과학
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• 제19권1호
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• pp.31-38
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• 2016

뇌와 근육은 상의 하달식 구조로 상지 운동 수행 과정에서 뇌파와 근전도 신호의 변화와 함께 기능적 연결성이 발생한다. 본 논문에서는 사용자가 상지 운동을 수행하였을 때의 뇌파와 근전도 신호에 대해 코히어런스 방법을 적용하여 운동 의도 여부에 따른 뇌와 근육간의 연결성 차이를 규명하고자 한다. 상지 운동을 수행하는 과정에서 운동 피질 영역의 뇌파는 뮤 리듬(mu rhythm, 8~14 Hz)과 베타 리듬(beta rhythm, 15~30 Hz)에서 활성화 되며, 근전도 신호는 베타 리듬과 파이퍼 리듬(piper rhythm, 30~60 Hz)에서 활성화 된다. 뇌파와 근전도 신호간의 코히어런스 분석 결과 운동 의도를 포함한 능동 운동 수행 시 수동 운동을 수행하였을 때 보다 유의미한 차이로 높은 코히어런스 계수가 확인되었다. 이는 인지적 반응과 근육의 움직임 사이의 코히어런스 관계로 운동 의도가 포함된 상지 운동 수행 과정에서의 뇌와 근육간의 연결성을 해석할 수 있었다. 운동 의도에 따른 뇌-근육간의 코히어런스 특징을 이용한다면 재활기기 사용자의 운동 의도에 따라 피드백이 필요한 재활 훈련 시스템 설계에 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.378-381
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• 2002

본 논문에서는 근전도(EMG) 신호를 이용하여 휴먼보조 장치나 원격 제어에 활용할 수 있는 가상 로봇 팔 제어 방식을 제안한다. 4개의 표면 전극에서 근전도 신호를 측정하여 SOM과 LVQ를 이용하여 동작을 분류하는 시스템이다. 인터페이스 프로그램은 PC 상에서 구성하였다. 제안한 방식의 실험결과 94%의 분류 성공률을 얻었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권6호
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• pp.50-63
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• 2000

본 논문에서는 소프트 컴퓨팅 기법을 이용한 새로운 근전도 신호 패턴 분류 방법을 제안한다. 재활 로봇시스템에서 기존에 사용되었던 여러 가지 입력 장치(음성, 레이저 포인터, 키패드, 3차원 입력기 등)에 비해 근전도 신호를 이용한 방식이 가지는 장점을 서술한다. 기존의 근전도 신호 분류 방법의 문제점인 사용자 의존성을 줄이기 위해 제안한 사용자 독립적인 특징 선택 방법에 대해 상술한다. 선택된 특징 집합을 이용하여 퍼지 패턴 분류기 및 퍼지 최대-최소 신경망을 구성하여 학습 전(퍼지 패턴 분류기)과 학습 후(퍼지 최대-최소 신경망)에 각각 83%와 90%의 분류 성공률을 얻어 제안된 방법의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권3호
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• pp.175-181
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• 2003

근피로 연구는 주로 등척성(isometric)운동에서 수행되었고 등장성(isotonic)운동에서 얻은 근전도 신호는 통제하기 힘든 잡음이 많아 등척성운동에서 사용된 주파수분석기법을 동일하게 적용하였을 때 신뢰할만한 중앙주파수 자료와 근피로 판정용 변수를 구하는데 어려움이 있었다 이에 본 연구에서는 등장성운동에서 측정한 근전도신호의 중앙주파수 검출방법에 따른 근피로 판정 변수들의 차이를 비교해 보고자 하였다 이를 위해 동일한 근전도신호를 가지고 FFT 수행간격과 연속적인 FFT구간의 중첩비율을 다르게 하여 중앙주파수를 검출하고 이들의 선형회귀직선을 구하여 회귀직선상의 변수인 초기중앙주파수, 기울기. 근피로지수를 비교한 결과, 초기중앙주파수의 경우 FFT 수행간격이 넓을수록 조금씩 상승하는 것으로 나타났고, 기울기의 경우 FFT 수행간격이 넓을수록 중첩구간이 적을수록 기울기의 감소경향이 뚜렷하게 나타났다. 근피로지수의 경우는 특정 FFT 수행간격에서 가장 높은 수치를 나타냈다

• 한국전문물리치료학회지
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• 제10권4호
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• pp.95-103
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• 2003

본 연구는 초기 편마비 환자의 손목에서 표면근전도 분석을 통해 근수축 개시 및 종료의 특성들을 알아보고, 임상적인 치료방법의 기초를 제안하고자 실시하였다. 연구대상자는 원주기독병원에 뇌졸중으로 입원한 환자 중 발병 후 3개월 미만인 13명과 원주시에 거주하는 대조군 7명이었다. 근수축 개시 및 종료의 지연은 표면근전도를 이용하여 손목굽힘근과 손목펴짐근에서 손목관절의 굽힘과 폄동작 시 3초의 근전도 신호음에 따라 가장 빠르고 강하게 최대 등척성 수축과 이완을 하여 신호를 수집하였다. 그 결과 편마비 환자의 환측은 건측과 대조군에 비해 손목관절 굽힘과 폄동작에서 근수축 개시및 종료가 유의하게 지연되었으며, 개시보다 종료가 더 유의하게 지연되었다. 따라서 초기 뇌졸중 환자의 근약화는 근육의 개시 및 종료의 반응시간 지연에 영향을 준다고 볼 수 있다. 앞으로 운동조절과 연관되어 기능적인 회복을 유도할 수 있는 근수축의 민첩성 훈련과 근섬유 동원의 효율성을 증진시키기 위한 치료방법들이 연구되어야 할 것이다.