• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.260-267
• /
• 2018

표면근전도(sEMG) 신호의 응용은 초기에는 단순히 근육 활성도의 유무를 판별하여 On/Off 의 스위치 기능으로 많이 사용되어 왔으나, 표면근전도 신호처리와 알고리즘의 발달로 휠체어의 방향 제어는 물론 수화를 인식하는 분야까지 확대되었다. 청각 장애인들의 언어 소통을 위한 중요한 수단인 수화나 지화는 미학습자와는 소통의 어려움이 존재해왔으며, 이러한 어려움을 해결하기 위해 수화나 지화를 인식하는 기술에 대한 연구가 지속적으로 수행되어 왔다. 최근에는, 수화나 지화 시연시에 활성화되는 근육의 신호를 활용하여 수화나 지화를 인식하는 방법이 중국 숫자지화 중심으로 적용되고 있는 추세이다. 하지만, 수화나 지화는 일반 음성언어와 마찬가지로 중국 숫자지화와 한국 숫자지화가 다르므로, 중국 숫자지화 시연시에 관여하는 근육이 한국 숫자지화 시연시에는 관여하지 않을 수가 있어, 인식률이 현저히 떨어질 수 있다. 그러므로 한국 숫자지화 시연시에 활성화되는 근육의 선정은 표면근전도 신호에 기반한 한국 숫자지화 인식률에 매우 중요하다. 하지만, 표면근전도 신호에 기반한 한국 숫자지화 인식에 대한 연구는 문헌에서 드물다. 본 연구에서는 표면근전도 신호를 활용한 한국수화 또는 한국지화의 인식에 관한 초기 연구로서, 한국 숫자지화를 시연시에 관여하는 아래팔근육을 제안하고 실험을 통하여 검증하기 위해 숫자 영(0)부터 다섯(5)의 여섯 가지 한국 숫자지화를 대상으로 인식하는 연구를 수행하였다. 이를 위해, 표면근전도 신호를 활용한 CNN 기반 지화인식 방법에 적용하여 여섯 가지 한국 숫자지화에 대하여 100%의 인식률을 확인함으로써, 여섯 가지 한국 숫자지화 인식을 위해 제안된 아래팔근육과 전극위치의 타당성을 검증하였다.

• 감성과학
• /
• 제19권1호
• /
• pp.31-38
• /
• 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.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.9-19
• /
• 2022

본 연구에서는 체계적 고찰을 통해 노인의 삼킴 단계별 삼킴 기능을 평가하기 위해 표면 근전도 검사를 적용한 방법을 분석하여, 임상에서 노인의 삼킴 단계를 객관적으로 측정할 수 있도록 돕고자 하였다. 2011 ~ 2021년까지 Pubmed, Scopus, Web of Science (WoS)를 활용하여 선정기준에 부합하는 연구 7편을 선정하였다. 본 연구 결과, 노인과 성인을 실험군과 대조군으로 나누어서 분석하거나 노인만을 대상으로 삼킴단계를 표면근전도검사를 이용하여 분석하였다. 구강단계와 인두단계의 삼킴을 평가하기 위해 표면 근전도 검사를 사용하였으며, 표면 근전도 부착 부위는 각 단계별 관여하는 삼킴 근육에 부착하였다. 수집된 근전도 데이터는 대역통과필터와 노치필터를 사용하여 필터링되었고, 제곱평균제곱근, 진폭, 최대자발적 수축을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서는 표면 근전도 검사가 단계별 삼킴 기능을 객관적이고 정량적으로 평가할 수 있는 도구로 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구가 단계별 삼킴기능을 평가하기 위해 표면 근전도 검사를 융합한 다양한 연구를 활성화시킬 수 있기를 기대한다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.183-189
• /
• 2019

본 연구의 목적은 근전도 바이오피드백 장비를 사용하여 움직임 조절운동을 수행할 때 엉덩관절 근육에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구는 유사실험설계 단일집단 검사전-검사후 설계이다. 건강한 성인 21명이 본 연구에 참여하였다. 모든 대상자는 근전도 바이오피드백 장비를 사용하여 엉덩관절의 움직임 조절 운동을 총 20분간 수행하였다. 적은무릎 구부리기 검사 수행동안 엉덩관절의 근활성도 변화를 확인하기 위해 중간볼기근, 큰볼기근, 넙다리근막긴장근, 넙다리 곧은근의 활성도를 측정하였다. 본 연구 결과에서 중재 후 큰볼기근의 유의한 변화를 확인하였다. 이러한 결과는 근전도 바이오피드백 장비를 적용한 엉덩과절 움직임 조절운동이 엉덩관절의 안쪽돌림을 조절하고 엉덩관절 가쪽돌림근을 활성화시키는 효과적 중재방법임을 확인할 수 있었고, ICT 융합기술을 접목한 재활운동이 임상에서 효과적인 중재가 될 수 있음을 보여주었다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제46권4호
• /
• pp.77-83
• /
• 2009

본 연구는 자전거운동에서 슬관절 각도와 대퇴근 활성도의 관계를 확인하고자 하였다. 총 16명의 20대 남성을 대상으로 실험을 진행하였으며 대퇴근의 대퇴직근과 외측광근에서 EMG 신호를 측정하였다. 실험은 안장거리에 따라 총 5단계로 나누었으며 단계별로 1분씩 60RPM, 200W의 부하로 운동을 하였고 슬관절 각도는 동작분석 장비를 이용하여 측정하였다. 실험결과는 슬관절 각도와 대퇴직근 외측광근 각각은 상관관계가 Step 1에서만 높게 나타났으며 그 외에서는 나타나지 않았다. 이러한 이유는 개인의 습관에 따라 두 근육의 활성도가 다르기 때문으로 사료된다. 그러나 대퇴근의 근전도와 슬관절 각도를 비교한 결과 높은 상관관계가 나타났다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.727-734
• /
• 2019

본 논문은 인간의 의지가 뇌로부터 전달되는 과정에서 근육의 움직임이나 동작이 뇌의 특정 부위에서 유의미한 특징을 나타내는 신호를 찾아낼 수 있는지를 확인한다. 일반적으로 뇌파의 발생은 특정한 동작을 유발하고 유발된 동작으로부터 신호를 받아 변화를 보인다. 이러한 신호는 불확실성이 높으며 육안으로 판별하기엔 그 차이를 파악하기 어렵다. 따라서 분류에 앞서 어떤 신호를 분석할 것인지 정의하는 과정이 필요하다. 뇌파 혹은 뇌전도의 형태는 주파수 대역별로 분류하였을 경우, 알파, 베타, 델타, 쎄타, 감마의 영역으로 나눌 수가 있다. 뇌파의 측정 부위에 따라 활성화되는 주파수의 대역이나 에너지의 차이가 다르기 때문에 이들 신호의 특정한 크기가 정확한 동작이나 의지를 표현한다고 할 수는 없지만, 특정한 영역에서 다른 동작을 했을 경우의 뇌파 활성도를 기준으로 동작을 분류하거나, 동작에 영향을 미치는 뇌파의 경향성을 판단할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 1차적으로 근육의 좌우 이두근의 근전도가 활성화 되는 시점을 기준으로 뇌파의 발현형태를 관찰하고, 이후 좌완과 우완의 근육 활성화에 따른 뇌파의 유의미한 차이를 뇌파를 통해 유추할 수 있는지를 검증한다. 근전도의 좌우활성화에 따른 뇌파의 분류기준을 찾을 수 있다면, 뇌로부터 발현된 신호가 각각의 근육에 전달되는 과정에서 전이된 신호의 형태를 파악하는데 도움을 줄 수 있으며, 향후 더욱 복잡한 뇌신호의 발생 유형을 통해 알려지지 않은 많은 뇌파의 정보를 활용할 수 있을 것으로 판단한다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.91-99
• /
• 2013

본 논문에서는 로잉 운동 시 팔의 운동 궤적별 상 하지 근육활성화와 근력변화를 고찰하였다. 피험자는 로잉운동이나 운동관련 상해경험이 없는 20대 남성 20명을 대상으로 진행하였다. 피험자들은 기존의 운동궤적으로 운동을 하는 대조군과 새로운 운동궤적으로 운동을 하는 훈련으로 각각 10명씩 나누어 실험을 진행하였다. 운동은 총 8주간 주 3일 운동을 실시하였다. 운동 중 실시간 근전도를 측정하였으며 매주 1회 관절토크를 측정하였다. 실시간 근전도 결과 운동궤적에 따라 서로 다른 근육활성개시구간을 나타냈다. 이는 운동궤적에 따라 운동추진력을 다른 근육에서 활성화 하는 것을 의미하며, 관절토크 변화에서도 운동궤적에 따라 다른 변화를 나타냈다. 직선궤적운동에서는 상지 보다는 하지의 토크 변화가 컸으며 이는 운동 추진력을 하지 위주로 발생되는 것을 의미한다. 타원궤적운동에서는 상지, 요추, 하지 모두에서 큰 토크 변화가 나타났으며 이는 운동 추진력을 단관절이 아닌 다관절에서 발생되는 것으로 판단된다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.295-303
• /
• 2016

편마비 환자의 상지 운동 기능 재활 치료에 대한 지속적인 관심과 훈련의 정량적인 평가를 위한 다양한 장치가 요구되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 거치대와 핸들, 밸런스 볼을 결합한 밸런스 핸들 장치를 개발하였다. 피험자 7명을 대상으로, 개발된 상지 훈련 장치를 기울일 때 주요 상지 근육에 대한 근전도 신호의 변화를 측정하여 재활 훈련 장치로 사용이 가능한지에 대한 유효성을 검토하였다. 밸런스 핸들 장치를 앞뒤로 기울였을 때의 상지 신전 굴곡 운동 동작과 좌우 기울임을 이용한 상지 운동 동작에서 근 수축과 이완이 기준이 되는 주동근과 길항근에서 근 활성화 신호를 분석하였다. 실험결과, Fugl-Meyer Assessment(FMA)의 신전 굴곡 운동 평가 항목에서 편마비 환자의 상지 운동 기능 평가에 이용되는 이두근, 삼두근, 삼각근에서 근 활성화 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 개발된 장치를 활용하여 편마비 환자의 상지 재활 훈련에 도움이 될 수 있다고 볼 수 있다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.215-222
• /
• 2015

본 연구의 목적은 변형된 교각운동이 건강한 성인의 복부 국소근육의 활성화에 미치는 효과를 조사하기 위함이다. 본 연구에 17명의 대상자가 참석하였다. 일반적 교각운동과 변형된 교각운동에서 외복사근, 내복사근, 복횡근, 복직근을 각각 측정하였다. 근육들의 변화를 확인하기 위해 근전도와 초음파를 사용하였다. 그 결과, 변형된 교각운동 그룹이 아닌, 일반적 교각운동 그룹의 비우세발에서 복직근과 외복사근의 활성도에 유의한 차이가 있었다. 그리고 변형된 교각운동 그룹에서는 일반적인 교각운동 그룹 보다 비우 세발에서 내복사근과 복횡근의 근두께 변화에서 유의한 차이가 있었다. 따라서 변형된 교각운동은 대근육보다 국소근육을 활성화 시키는데 더 효과적인 운동이라 생각된다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
• /
• 제2권2호
• /
• pp.170-177
• /
• 1999

본 논문의 목적은 상완 이두 건의 병변을 진단하기 위한 여러 가지 유발 검사 중 어떤 검사가 가장 많이 상완 이두근을 활성화시키는지 알아보고자 함이다. 저자들은 12명의 건강한 지원자들의 견관절에 대하여 상완 이두 건의 병적인 상태에 대한 유발 검사를 시행하면서 네 가지 근육, 즉 이두근, 극상근, 극하근 그리고 견갑하근에 대한 근전도를 시행하여 정량적으로 분석을 하였다. 유발 검사로는Speed 검사, Yergason 검사, Ludington 검사, Heutel· 검사, 0'Brien 검사 그리고 외전-신전 검사 등을 시행하였다. 각각의 검사는 수의적 최대 수축의 약 30% 정도의 힘을 주게 한 상태에서 시행되었다. 상완 이두 건의 활성도의 수준은 Speed 검사에서만 다른 회전 근 개의 근육보다 높게 나타났다. 즉 상완 이두 근에서는 28%, 극하근에서는 25%, 극상근에서는 25% 그리고 견갑하근에서는 21%의 활성도를 각각 나타내었다. 상완 이두 근의 도수적 최대 근력 수축에 대한 근육 활성도의 수준은 Speed 검사와 전완을 회내 시킨 상태에서의 0'Brien 검사에서 다른 검사보다 높게 나타났다. Speed 검사는 다른 검사에 비해 상완 이두 근의 활성도를 좀 더 잘 단독화 시킬 수 있었으나 다른 회전 근 개의 근육들도 같이 활성화되었기 때문에 특이적이라고는 할 수 없었다.