• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 Proceedings 제34회 추계 학술발표회
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• pp.322-331
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• 1998

현재 설치되어 있는 교통신호기의 차량등과 보행자등은 전력소모와 유지관리 측면에서 매년 많은 비용을 지불하고 있는데 서울시의 경우 '97년 1년동안 전기요금 15억원, 유지관리비용 70억원을 지불하고 있는 실정이다. 따라서 에너지 절약 및 유비보수비용 절감을 이한 방안중의 하나로써 LED 교통신호등에 대한 산·학·연의 관심이 고조되고 있다. 그러나 국내에서는 LED신호등에 대한 현장평가실험 및 규격서 제정작업 전혀 이루어지지 않은 상황으로 LED 신호등의 기술개발 및 상용화에 대비한 평가실험 및 기준정립이 요구된다. 본 연구는 한국에너지기술연구소에서 개발한 LED 보행자 신호등을 대상으로 보행자의 인지반응시간, 전력소모량, 시인성, 판독성 등에 대한 현장조사를 실시하여 안정성 및 적용성을 평가하였으며, 경제성분석을 통해 보급타당성을 제시하였다. 본 연구결과는 향후 제정될 LED 교통신호등 규격작업의 기초자료로 활용되며, LED 신호등의 현장적용시 기술적 안정성을 추구하는데 일조를 할것으로 판단된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.793-798
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• 2010

본 논문에서는 소비 에너지 분석을 통한 이족보행로봇의 저전력 보행 보정 기법을 제안하였다. 먼저 이족 로봇의 보행 기본자세의 각 축별 소비 에너지를 분석하여 소비 에너지를 절감하는 기본 보행 자세를 구현하였다. 이족 로봇의 보행 기본자세를 무릎 구부리는 자세로 정하여 소비에너지를 줄이고, 무게중심을 낮추어 자세 안정성을 향상하였다. 이족로봇의 보행시 모터 전류를 측정하여 좌우 다리의 소비 전력을 분석하고, 이를 바탕으로 좌우 에너지 불균형을 제거하도록 보행 자세를 보정하였다. 보행 기본자세의 좌우 소비 전력을 고르게 분포시키게 자세를 보정함으로서 전체 소비 에너지를 감소시키고, 로봇의 좌우 자세 균형을 맞추어 보행시 안정성을 향상하였다. 제안한 소비 에너지 분석을 통한 저전력 보행 구현 방법은 임베디드시스템 기반의 소형 이족 로봇을 실제 제작하여 보행 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.119-122
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• 2009

본 연구는 뇌졸중으로 인한 편마비 환자 20명을 대상으로 총 8주간 시지각 운동 과제를 적용하여 자세 균형, 보행 양상에 미치는 효과를 검증하고자 시행하였다. 실험군(n=10)과 대조군(n=10) 모두 보존적인 물리치료를 실시하였고 실험군에는 시지각 운동 과제 프로그램을 더하여 실시하였다. 본 연구의 결과는 실험군의 되먹임 측정을 통한 자세 균형 검사에서 편평한 지면 위에서 눈을 뜨고 감은 상태의 안정성 지수는 유의한 감소를 보였으며, pillow 위에서 눈을 뜨고 감은 상태의 안정성 지수도 유의하게 감소하였다. 체중분포지수는 편평한 지면에서 눈을 뜨고, 감은 상태와 pillow 위에서 눈을 뜨고 감은 상태 모두에서 유의하게 감소하였다. 실험군에서 10m 보행 속도는 대조군과 달리 유의하게 증가하였다. 본 연구에서의 시지각적 운동과제 프로그램은 편마비 환자의 신체기능과 관련된 자세균형 및 보행을 증진시키는 효과가 있었고 이에 보다 효과적인 운동방법으로 제시할 수 있다.

• 융합정보논문지
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• 제8권1호
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• pp.9-14
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• 2018

본 연구는 맨발 보행과 운동화 착용 보행에서 보행주기의 차이를 비교하여 보행역학에 따른 신발 개발에 기초자료를 제공하고자 한다. 발의 변형과 이상이 없는 정상 성인 여성 30명을 대상으로 보행 주기를 측정하였다. 먼저 운동화를 착용하고 보행하여 주기를 측정한 후, 맨발로 보행하여 주기를 측정하여 데이터를 얻었다. 이후 두 데이터를 대응표본 T-test를 이용하여 비교하였다. 실험 결과 맨발 보행에서 입각기 좌측(p<.001), 우측(p<.005), 체중부하기 좌측(p<.009), 우측(p<.002), 전유각기 좌측(p<.002), 우측(p<.011), 양하지 지지기(p<.004)가 증가하였고, 중간 입각기 좌측(p<.016), 우측(p<.001), 유각기 좌측(p<.001)이 감소하였다. 이는 맨발 보행이 다양한 발의 감각의 입력을 증가시켜 보행안정성이 높은 보행이 가능해 졌다고 보여 지며, 향후 보행 주기에 의거하여 맨발보행과 가까운 신발 개량이 필요하다고 사료된다. 향후 신발의 개량을 위해 신발 종류에 따른 보행주기 연구가 필요할 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1937-1938
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• 2006

최근 들어 안정적인 보행 패턴 생성을 위해서 많은 방법들이 제안 되고 있다. 대부분의 논문에서 주기적인 보행에 대한 연구는 이루어지고 있으나 첫 보행 구간과 마지막 보행 구간에 대한 분석은 이루어지지 않고 있다. 본 논문은 첫 보행 구간과 마지막 보행 구간에 대한 분석을 통해 기존의 역 진자 모델(Inverted pendulum model)을 기반으로 부드러운 무게 중심의 궤적을 생성하는 해석적 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 정현파 함수를 이용해 영 모멘트 위치(ZMP, Zero Moment Point) 궤적을 설계한다. 영 모멘트 위치 궤적 설계 시 첫 보행 구간과 마지막 보행 구간에 대해 영 모멘트 위치와 무게 중심 간의 비 최소 위상(non-minimum phase) 시스템의 특성을 이용한다. 제안된 방법을 이용하여 주기적인 보행 구간 및 첫 보행 구간과 마지막 보행 구간에서 부드러운 무게 중심 궤적이 생성됨을 시뮬레이션을 통해 구현하여 제안된 방법의 유효성을 보인다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권3호
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• pp.503-509
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• 2014

이 연구는 노인들을 대상으로 산림 걷기 운동이 어떻게 기능적 체력과 보행형태에 영향을 미치는지를 규명하고자 하는데 목적이었다. 본 연구를 위하여 37명의 노인들이 참여하였으며 산림 걷기 운동 집단(n=19, $66.34{\pm}4.31$세)과 실내 트레드밀 걷기 운동 집단(n=18, $67.18{\pm}2.78$세)으로 구분되어, 12주간 주에 3회 80분 씩 각각 산림 걷기 운동과 실내 트레드밀 걷기 운동에 참여하였다. 기능적 체력(근력, 지구력, 유연성, 민첩성/평형성, BMI)과 보행형태(보행박자, 보행속도, 보행안정성) 검사는 12 주간 프로그램 전과 후에 측정되었다. 자료 분석을 위하여 평균과 표준편차가 이용되었으며, 독립 t-test와 반복 이원변량분석이 이용되었다. 그 결과, 12주간의 산림 걷기 운동을 실시한 집단이 실내에서 트레드밀 걷기 운동한 집단보다 하지 근력, 허리 유연성, 민첩성/동적 평형성, 그리고 심폐지구력에서 더 크게 향상을 보였다. 그러나 상지 근력, 견관절 유연성, BMI에서는 두집단 모두 똑같은 향상을 보였다. 둘째, 12주간의 산림 걷기 운동을 실시한 집단이 실내에서 트레드밀 걷기 운동한 집단보다 보행박자, 보행속도, 보행안정성에서 더 유의한 향상을 보였다. 따라서 본 연구는 감각-운동신경의 기능적 통합에 기초한 산림 걷기 운동이 노인들의 기능적 체력과 보행형태를 효율적으로 향상시키고, 나아가서 생활을 더 역동적으로 만들며, 낙상을 예방하는 효과적인 운동방법이 될 수 있음을 제안한다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-30
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• 2008

이 연구는 60대 남자 노인의 정상인들과 무릎 관절염 환자들 사이에 보행 시 국부적인 안정성을 비교하기 위해 선형기법의 변이 계수와 비선형 시계열 동역학 기법의 Lyapunov지수(LyE) 및 상관차원(correlation dimension, COD) 방법을 적용해 분석했다. 분석 결과 선형 운동인 발목의 수직 변위를 통해 관찰한 국부적 안정성은 선형 기법의 변이 계수를 통해 관찰한 결과 정상인 집단이 무릎관절염 환자 집단보다 불안한 것으로 나타난 반면에 비선형 기법 관찰에서는 두 집단 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편 각형 운동인 무릎의 각 변위를 통해 분석된 국부적 안정성은 선형 분석 결과는 두 집단 차이점을 보이지 않았지만, 비선형 기법 결과인 COD 지수는 무릎 관절염 환자가 크게 나타나 결과적으로 보행 시 국부적 불안을 보였다. 이상 본 연구 결과를 종합해 보면 선형 기법의 결과와 비선형 기법의 결과는 일치하지 않았으며, 또한 무릎 관절염 환자의 보행 시 불안정은 발목의 수직 변위인선형에서 보다 무릎 관절 각 변위인 각형에서 뚜렷하게 나타났다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2393-2395
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• 2003

최근 휴머노이드 로봇 기술의 발전으로 로봇 관련 기반 기술 및 주변 기술의 연구가 활성화되고 있다. 이러한 연구의 하나로 이족 보행 로봇의 보행 알고리즘의 개발이 국내외에서 진행되고 있다. 이족 보행 로봇의 핵심 기술은 로봇의 기구 설계와 보행 제어 알고리즘에 있다. 보행 제어 알고리즘에 있어서는 보행시 로봇의 각 관절에 대한 궤적을 생성하는 방법과 관절의 부하를 최소화하는 힘 제어 방법 등의 알고리즘들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 자체 제작한 12자유도를 갖는 이족 보행 로봇의 안정적인 보행 제어를 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고, 다양한 보행 패턴에 대한 실험을 통해 제안한 알고리즘의 유용성을 검증하였다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제8권4호
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• pp.45-61
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• 2001

본 연구는 보행주기 동안 정상인과 당뇨병성 족부궤양 환자의 족관절 운동역학적 변수와 족관절 근육들의 근활성도에 차이가 있는지 알아보기 위하여 실시하였다. 본 연구의 대상자는 당뇨병성 족부궤양이 있는 환자 9명(남자: 6명, 여자: 3명)과 성, 연령, 체중으로 짝짓기(matching)시킨 대조군 9명이었다. 3차원 동작분석기, 힘판, 표면 근전도를 이용하여, 보행주기 동안 족관절의 관절가동범위, 모멘트(moment), 일률(power), 그리고 내측가자미근, 전경골근, 비복근의 근수축 개시시간(onset time)과 종료시간(cessation time)을 측정하였다. 정상군과 비교하여 당뇨병성 족부궤양군의 보행속도는 느렸고, 입각기 기간이 길었으며, 족관절의 가동범위가 적었고, 족관절 최대 족저굴곡 모멘트와 일률이 정상군에서보다 유의하게 낮았다. 보행주기에서 당뇨병성 족부궤양군에서 내측 가자미근과 비복근의 근수축 개시시간은 유의하게 빨랐으며, 전경골근과 비복근의 근수축 종료시간은 유의하게 지연되었다. 당뇨병성 족부궤양 환자군의 족관절 근육에서 동시수축(co-contraction)이 증가되고, 보행속도가 느리며, 입각기 기간이 증가하였다. 이러한 보행특성의 차이는 족부 감각손실에 따른 보행의 안정성을 유지하기 위한 보행전략 때문으로 판단된다. 앞으로 이러한 비정상적인 보행특성이 당뇨병성 족부궤양에서 발생하는 비정상적인 족저부 압력분포과 족부궤양 발생과 어떤 관계가 있는지 알아보는 연구가 필요할 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.692-699
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• 2008

본 논문은 보행보조기 사용자의 사용자 의지 파악을 통해 보행보조기의 최적 구동 방법을 제시하고자 한다. 최근에 노인인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로써 경사 등의 공간에서 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있으나, 대부분의 경우 보행보조기 조종이 여의치 않다. 이에 본 논문에서는 사용자의 보행 의지를 파악할 수 있는 시스템을 도입하고 이를 기초로 보행자의 안정적인 구동을 수행할 수 있도록 퍼지 기반의 알고리즘을 적용한다. 먼저 사용자의 의지력은 FSR 센서를 이용하여 파악하고, 이를 기초로 사용자가 이동하고자 하는 이동 방향과 이동속도에 대해 퍼지 알고리즘을 적용하였다. 퍼지알고리즘으로부터 나온 데이터를 기초로 보행보조기의 차량 속도와 방향에 대해 구동 바퀴의 차동 구동을 통해 사용자의 의지에 맞춰 구동할 수 있도록 하였다. 이를 통해 사용자의 이동하려는 의지에 대해 안정적으로 차량을 이동시킬 수 있도록 최적의 보행 시스템을 구축하였다. 이 모든 과정을 실험을 통해 검증하였다.