• 대한물리의학회지
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• 제6권2호
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• pp.127-133
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• 2011

Purpose: 본 연구는 단하지 보조기를 사용하는 뇌졸중환자의 시-거리 보행변수에 대한 청각신호 효과에 대한 알아보고자 하는 것이다. Methods: 9명의 뇌졸중환자가 본 연구에 참여하였으며 대상자는 보조기 착용이 없는 경우, 기존 보조기 착용의 경우 그리고 청각신호 보조기 착용의 경우에 각각 시-거리 보행 변수에 대해 측정하였다. 8대의 동작분석 카메라 시스템(Motion Analysis Corporation, Santa Rosa, USA)을 사용하여 시-거리 보행 변수를 측정하였으며 Wilcoxon rank sum test을 이용하여 양하지의 대칭성을 분석하였고 Friedman test를 사용하여 다른 보조기 사용에 따른 효과를 알아보았다. Results: 청각 신호 보조기의 경우, 손상측과 비손상측의 보행속도, 활보장 그리고 분속수가 대칭적으로 되었다. 손상측의 경우, 단하지 보조기를 착용하였을 때가 착용하지 않았을 때보다 대체적으로 보행 변수들이 증가하였다. 청각 신호 단하지 보조기를 착용하였을 때 손상측 하지의 보행 속도, 활보장, 보장, 양하지 지지 시간이 증가하였고 단하지 지지 시간은 감소하였다. Conclusion: 청각 신호 단하지 보조기 착용 시 보행 속도, 활보장, 보장은 보조기를 착용하지 않았을 때보다는 증가하였으나 청각 신호 단하지 보조기와 기존 단하지 보조기 착용 사이에는 차이가 없었다. 하지만, 본 연구의 결과는 청각 신호 단하지 보조기가 뇌졸중 환자의 시-거리 보행 변수를 개선할 수 있음을 보여주었고 앞으로 다양한 보행 변수들에 대한 연구가 필요하다고 생각한다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제7권4호
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• pp.39-46
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• 2000

본 연구는 강직성 편측 뇌성마비 환자의 보행 기시(gait initiation)의 특성을 파악하고, 동적 단하지 보조기(dynamic ankle foot orthosis : DAFO)가 이런 환자들의 보행 기시에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시하였다. 연구대상자는 19세 선천성 강직성 우측 뇌성마비를 가진 여자 대학생이었다. 연구대상자는 4개의 다른 보행 기시 조건에서 각 조건당 7회의 보행 기시를 하였는데, 각각의 보행 기시 조건은: 1) 보조기 없이 좌측 하지로 보행 기시; 2) 우측 하지 보조기 착용 상태에서 좌측하지로 보행 기시; 3) 보조기 없이 우측 하지로 보행 기시; 4) 우측 하지 보조기 착용 상태에서 우측 하지로 보행 기시였다. 두개의 힘 판(force plate) 위에서 본인이 선택한 가장 편안한 방법과 속도로 2 m를 걷도록 하였다. 연구대상자가 보행 기시를 하는 동안 양쪽 가자미근과 앞정강근에 부착된 4개의 표면 전극으로부터 근 전도 신호와 보행 기시를 하는 연구 대상의 양 발 아래 놓인 두개의 힘 판의 자료를 분석하여 체중(body weight : BW)으로 정량화 하였다. 실험결과는 각 조건마다 7회 실시된 측정값들의 평균을 이용하였다. 본 사전연구의 결과는 다음과 같다. 1. 보행 기시 전 양다리로 선 상태에서 환측보다 건측으로 많은 체중지지를 하였으나(환측 42.57%BW, 건측 58.03%BW) 보조기의 착용이 환측으로의 체중지지를 향상시켰다(환측 44.46%BW, 건측 55.54%BW). 2. 보행 기시 중 가자미근과 앞정강근의 동시수축(coactivation)이 계속되었는데 이러한 양상은 보조기의 착용 유무에 따라 크게 달라지지 않았다. 3. 힘 판에서 들어온 지면 반발력(ground reaction force)의 수직 분력(vertical element, Fz)과 전후 분력(anterior-posterior element, Fx)을 분석한 결과, 건측 다리로 보행 기시를 할 때 보조기 착용은 가속을 촉진시켜 역학적으로 유리하였다. 이상의 연구 결과는 보조기의 착용이 건측 다리로 보행 기시를 할 때 미치는 신경학적, 역학적 장점들에 대한 구체적 연구의 필요성 및 근거를 제시하고, 환자들의 보행훈련 접근에 보다 효율적인 보행방법을 소개하는데 이용될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.337-338
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• 2008

2008년 현재 우리나라는 10%의 인구가 60세 이상인 이른바 고령사회에 접어들었다. 노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 동력형 보행보조로봇 역시 경사로에 있어서 편리성과 안전성을 높이기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 보행보조로봇이 경사로에 진입 하였을 경우 기울어진 경사로의 정도를 인식하여 모터를 제어 한다. TILT 센서를 이용하여 기울이짐 정도를 측정 하였고, 또한 로봇의 전류 실시간으로 체크하여 로봇의 안전성을 향상 하였다. 제어 시스템 구성은 사용자의 보행의지를 파악하기위해 FSR 센서를 부착하여 조향장치로 사용하였으며, 경사로를 인식하기 위해 Liquid 타입의 TILT 센서를 사용하였으며, 모션 제어를 위해 DSP를 사용하였다. 본 제어 시스템을 보조보행로봇에 적용하였을 때, 보행보조로봇이 오르막 경사로에 진입시 기존보다 힘을 적게 사용하여 경사로를 진행하였으며, 경사로에서 브레이크 작동속도가 향상 되었다. 또한 내리막 경사로에서는 모터의 힘을 적게 사용하고 중력의 힘을 사용하여 이를 통해 전류의 소비량을 개선 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.236-237
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• 2008

이 논문은 노인 및 장애인의 활동을 보조하기 위한 보행보조 로봇의 핵심 기술인 사용자의 진행하고자 하는 방향과 속도를 검출하는 보행의지 파악시스템 구현을 하고자 한다. 최근에 노인인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로 경사 등의 공간에서 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조기에 대만 관심이 증가되고 있으나, 대부분의 경우 보행보조기 조종이 여의치 않다. 이에 본 논문에서는 사용자의 보행의지를 파악할 수 있는 시스템을 도입하고 이를 기초로 보행자의 안정적인 구동을 수행할 수 있도록 하였다. 사용자의 의지력은 FSR 센서를 이용하여 파악하고, 이를 기초로 사용자가 이동하고자 하는 이동 방향과 이동속도 데이터를 기초로 보행보조기의 차량 속도와 방향에 대해 구동 바퀴의 차동구동을 통해 사용자의 의지에 맞춰 구동할 수 있도록 하였다. 이를 통해 사용자의 이동하려는 의지에 대해 안정적으로 차량을 이동시킬 수 있도록 보행 시스템을 구축하였다. 또한 사용자자의 힘에 대한 속도 및 방향 매핑 기법을 개발하여 보행의지의 정확성을 높였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.259-260
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• 2008

이 논문은 노인 및 장애인의 활동을 보조하기 위한 보행보조 로봇의 기술인 사용자의 진행하고자 하는 방향과 속도를 검출하는 보행 보조 로봇의 조향 장치를 구현 하고자 한다. 최근에 노인인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로 경사 등의 공간에서 취약성을 가지 고 있다. 이에 동력형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분의 경우 보행보조기의 제어가 조정한다는 의미가 적합하였다. 그러나 이 논문에서는 사용자의 움직임이 손에 전달되는 힘에 의해 사용자의 의지력을 파악 하는 두가지형태의 조향장치를 구현하였다. 첫째로 가변저항을 이용하여 보행의지를 파악하고, 두 번째로 힘센서를 이용하여 보행의지를 파악하였다. 위 두가지 센서를 기초로 사용자가 이동하고자 하는 이동 방향과 이동 속도 데이터를 기초로 보행보조기의 차량 속도와 방향에 대해 구동 바퀴의 차동 구동을 통해 사용자의 의지에 맞춰 구동할 수 있도록 하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.299-303
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• 2014

최근 노년인구의 증가로 이동 보조기기의 수요가 증대되고 있다. 이동 보조 기기 중 하나인 보행보조기의 수요도 늘고 있다. 보행보조기란 고령자나 환자들 같은 지역 이동이 불편한 사람들의 체중을 분담 받아 보행을 도와주는 기기이다. 본 논문에서는 현재 수동 보행보조기에 전동 기능을 탑재하여 사용자들의 보행을 도와주는 전동 보행보조기를 제작하였다. 또한 장거리 이동시 차에 실어 이동 시킬 수 있도록 경량의 접이식 구조를 적용하여 설계 및 제작 하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권4호
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• pp.206-211
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• 2017

보행보조기를 사용하는 노약자나 환자들의 경우는 대부분이 다리의 힘이 부족하여 장시간 걸을 수 없기 때문에 보행 중간에 잠깐씩 쉬어야 하는 경우가 많다. 따라서 육체적으로 약화된 노인이나 환자들이 안전하게 보행을 실시할 수 있도록 보행 능력을 보조하면서도 생체측정 및 IT응용 제품을 사용할 수 있도록 추가적인 다기능 보행보조기의 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 연구는 기존 보행보조기의 한계를 극복하기 위해 노인 중심의 새로운 가치가 부여된 보행보조기의 디자인에 관한 내용으로써, 허리가 굽은 고령의 노인을 위한 보행보조기 중심으로 진행되었다.

• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.191-193
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• 2022

유모차 사고는 추락/넘어짐/미끄러움으로 인해 발생하는 사고가 가장 큰 비율을 차지한다. 또한 보행이 불편한 고령자가 유모차 또는 보행기를 보조기구로 사용할 때에도 유모차와 유사한 사고 발생 확률이 높다. 기존의 유모차, 전동 휠체어, 보행기 등 출시 제품들은 넘어짐과 관련된 사고예방 기능은 구현되지 않았으므로 사고를 예방하기 힘들다. 이를 해결하기 위해 본 연구는 기울기에 따라 보행 중 안전을 보조하고, 속도에 따른 넘어짐 관련 사고를 예측하여 보호자 및 주변 사람들에게 위험을 알리는 사고예방을 위한 보행보조시스템을 설계하고 구현하였다. 이 시스템을 통해 유아 및 고령자가 이용하는 보행보조기를 더욱 안전하게 사용하여 2차 사고를 예방할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.841-847
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• 2007

최근 삶의 수준의 향상과 의학 기술의 발전으로 노인 인구가 증가하고 있다. 하지만 늘어나는 노인 인구에 비례하여 신체적 노화로 거동이 어려운 노인의 수 또한 증가하는 추세이다. 실제로 많은 노인 인구가 거동이 불편해 정상적인 생활을 하지 못하고 있기 때문에 보행 시 적절한 힘을 보조해 줄 수 있는 보행 보조 장치의 개발이 필요하다. 이 같은 보행 보조 장치를 개발함에 있어 보행자의 보행 패턴이 고려된다면 보행자의 걸음걸이에 맞춰 자연스럽게 힘을 보조해 줄 수 있기 때문에 보행자의 보행 단계 분류에 관한 연구가 선행되어야 한다. 그래서 본 논문에서는 하지 근전도 신호를 이용해 보행 단계를 구분하는 방법을 제안하고자 한다. 근전도 신호는 근육이 움직일 때 발생하는 아주 작은 전기적인 신호이다. 근전도 신호는 작은 잡음에도 민감하며, 전극을 부착하는 근육의 위치에 따라서도 값의 차이가 크기 때문에 근전도 신호의 획득 및 처리 방법이 중요하다. 위를 위해 피실험자 별 근육의 위치와 보행 속도를 달리하여 근전도 신호를 획득하고 획득한 신호로부터 여러 특징 값을 추출한다. 그리고 새로운 데이터에 대해 적응성이 강하고 시간에 따라 변하는 근전도 신호의 특성을 잘 반영할 수 있으며 각 집합(class)의 비선형 분리가 가능한 퍼지 최대-최소 신경망(Fuzzy Min-Max Neural Network: FMMNN)을 이용해 보행 단계를 분류해 본다. 실험 결과를 통해 제안한 방법의 타당성을 검증해 보고 보행자, 보행속도, 근전도 측정을 위한 근육의 위치가 보행 패턴 분류에 미치는 영향을 알아본다.