• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권1호
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• pp.69-80
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• 2001

본 연구에서는 환자의 골다공증 유무에 따른 내고정 장치 시술 직후 및 융합 후의 안정성을 평가하기 위해 다양한 하중 모드에서 C5-C6 운동분절의 생체역학적 거동을 분석하였다. 이러한 목적으로 먼저, C5-C6 경추부의 유한요소 모델을 구현하여 검증하였다. 모델의 결과는 기존 실험치와 유사하여 신뢰성이 부여되었다. 검증된 모델은 Smith-Robinson 방식으로 골이식물을 삽입한 후 전방 내고정 장치를 적용한 시술 상황을 재현하기 위해 수정되었다. 수정된 모델은 두 종류로 구현되었다. (1) 첫 번째 모델에서는, 시술 직후의 상황을 재현하기 위해 골이식물과 종판의 경계면에 접촉요소를 사용하였다. (2)두 번째 모델에서는 완전히 융합된 상황을 나타내기 위해 골이식물을 종판에 고정하였다. 골다공증의 효과를 예측하기 위하여 두 모델의 해면골에 대한 탄성계수를 변화시켰다(정상: 100MPa, 골다공증: 40MPa). 각 모델의 C5 주체의 상위면에 73.6N의 압축 하중을 가한 후에 108Nm의 굴곡/신전, 굽힘, 비틀림 하중을 가하였으며, C6 추체의 하단면은 모든 방향에 대하여 구속하였다. 전체적인 결과에 있어서 상대적 회전운동, 미끄럼운동, 골이식물 내에서의 von Mises 응력의 경우 정상 모델에 비해 골다공증 모델에서 증가함을 보였으며, 특히 시술 직후의 모델에서 비틀림 하중이 가해진 경우, 상대적 회전운동 및 미끄럼 운동이 가장 높게 예측되었다. 이는 골다공증환자에게 전방 내고정 장치를 시술한 경우 골이식물의 파단 및 유합의 실패가 비틀림 하중에서 발생할 수 있음을 나타낸다. 해면골의 von Mises 응력은 시술 직후에 골다공증 모델의 모든 하중 모드에서, 유합 후에는 굽힘 하중 외의 모든 하중에서 ultimate strength를 초과하는 것으로 나타나 골다공증 환자에게 screw의 해리가 발생할 가능성이 높은 것으로 예측되었다. 따라서 골다공증 환자에게 과도한 운동이 발생하지 않도록 하기 위해서 시술 후 세심한 주의와 halo 같은 견고한 정형술이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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• pp.82-83
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• 1998

In this study, variation of ground reaction force and energy consumption are investigated while walking with four different AK prostheses in order to obtain basic biomechanical data for developing AK prosthesis for Korean. It is a important information to investigate ground reaction force(GRF) and energy consumption to evaluate efficiency and stability of the prostheses.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권3호
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• pp.191-197
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• 2011

Lifting chair is a typical assistive product to aid for standing up and sitting down for persons with disability. It is particularly useful for the elderly persons whose muscular system is weakened by degenerative joint disease. This paper describes biomechanical assessments of lifting chair with hip-up function. In experiments we measured 3D motion and electromyographic(EMG) signal on the femoral muscle when subject performs the standing motion on the predetermined seat height. Based on assessment of the standing motion, we select the hip-up angle as 15 degrees to cover the relative femoral angle when EMG peak value is appeared. Using an implemented prototype lifting chair with hip-up function we perform standing experiments with five subjects. The experimental results show that the lifting and hip-up functions are effective to assist for standing up motion with less muscle force.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권3호
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• pp.303-309
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• 2000

본 연구에서는 중추신경계 질환에 의해 발생하는 경직을 정밀하고 정량적으로 평가하기 위하여 생체역학적 측면에서 실험 및 분석을 수행하였다. 객관적인 실험환경을 만족시키기 위해 기존에 검사자가 손으로 수행하던 방식을 개발된 진자실험 장치를 통하여 동일한 방법과 높이가 재현될 수 있도록 하였다. 하지의 진자 운동에서 발생되는 운동 형상학적 데이터들은 3차원 동작 분석장비(Elite. B.T.S. Italy)를 사용하여 측정하였으며, 경직과 관련된 하지의 각도, 각속도 변수에 대한 분석이 수행되었다. 진자 운동시 하지의 운동형상학적 데이터, 근육들의 길이변화와 변화 속도, 동적 근전도신호 등을 동시에 고려할 수 있는 프로그램을 제작하였다. 또한 기존의 분석보다 다양한 각도에서 경직의 정량적 평가가 가능하도록 14개의 새로운 변수를 도출하여 정량적 평가를 위한 총 26개의 변수에 대한 상호 상관성을 검토하였다. 새롭게 제시된 검사방식과 새로운 변수를 통하여 정밀하고 객관적인 경직 판정의 가능성을 제시하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2008년도 제38차 학술발표대회
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• pp.150-152
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• 2008

사회가 발달하여 감성사회로 접어들면서, 섬유산업도 새로운 감성소재를 개발하기 위한 연구를 추구하고 있다. 이러한 분야의 연구수단으로 생체모방(Biomimetics)을 활용하는 연구개발이 활발히 진행되고 있는데, 이중 미래지향적인 차세대 섬유로 Morphotex(R)를 이용한 Morpho 직물이 있다. 감성소재분야에서 '구조발색섬유'라고 불리어지는 독특한 색미를 가진 섬유소재인 Morphotex$^{(R)}$는 남미의 MORPHO 나비 날개의 구조적 발색원리를 모방하여 만든 광발색섬유로 염료와 안료를 사용하지 않는 친환경섬유이면서 고기능성과 쾌적성을 겸비한 소재로 요즘 많은 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 구조발색 소재를 이용하여 제직한 감성의류소재 직물의 감량조건에 따른 감성특성을 비교.분석해보았다. 먼저 구조발색 소재로 제직 된 직물의 감량공정특성에 따른 구조발색 소재 직물의 인장 인열 특성을 분석하였으며 또한 KES-FB system으로 구조발색 소재 직물의 역학특성을 측정하고 측정한 역학특성으로부터 감성태를 평가해 보았다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1471-1472
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• 2008

To analyze biomechanical effects of various types of menisectomy in the knee joint, the contact area and pressure distribution of intact the knee joint and the operated by various menisectomies were studied by using finite element method their results are compared with each other. In this study, the femur, the tibia, the articular cartilage and the menisci were three dimensionally reconstructed using MR Images of healthy knee joint in full extension of 26 years old male. Also, three dimensional finite element model of the knee joint was constructed including the models of ligaments and tendons on the reconstructed three dimensional model. Bones were considered to be rigid, articular cartilage and menisci were considered as homogeneous, isotropic and linearly elastic materials and ligaments and tendons were modeled as hyperelastic materials. Based on the results, the effects of various types of menisectomy on the knee joints are clearly elucidated.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.125-125
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• 2004

최근에 급속히 발달하고 있는 나노 기술(NT)파 생명공학 기술(BT)로 인해 미세한 영역에서의 역학적 측정이 중요시되고 있다. 질량, 힘, 온도, 압력 등의 기본적인 물리량들의 정확한 측정이 거시세계와 마찬가지로 나노 물질의 제조, 현상의 규명에 필수적인 요건이기 때문이다. 이중에서 미세 힘측정은 나노 압입 시험, 탄소나노튜브의 기계적 특성측정, MEMS 구조물의 특성평가, 근육 세포의 근력측정, DNA나 생체 분자력 측정 등 광범위하게 사용되고 있다.(중략)

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제12권2호
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• pp.62-70
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• 2001

우리 나라 인구의 절반 정도에 해당하는 수의 이동통신 전화가 사용되고 있다. 이동 전화 사용자의 수는 앞으로 더욱 증가할 것이며, 또한 이를 이용한 각종 정보의 교환이 늘어남으로써 개인당 사용량도 늘어날 것으로 생각된다. 사용빈도의 증가와 더불어 이동전화에 의한 뇌종양, 유방암 및 기형 등 각종 인체 질환 발생 가능성에 대한 우려가 늘어나고 있다. 이러한 이동통신 주파수 대역 전자파는 크게 이미 잘 알려진 전자기장이나 자외선, 방사선 등과 인체에 대한 효과가 비슷할 것이라고 생각할 수 있다. 물론 이들은 주파수 대역이 전혀 다르며 이에 따라 서로 다른 물리적 성질을 가지고 있다. 단순히 보유하고 있는 에너지의 크기만으로 비교할 수 있는 것이 아닌 것이다. 그럼에도 불구하고 자외선이나 방사선처럼 전자파도 인체 질환을 유도할 것으로 생각하고 있다. 전자통신제품 사용의 증가에 따라 전자파에 대한 생체 영향에 대한 연구결과들이 발표되고 있다. 특히 이동통신 사용에 따라 암발생이 증가하고 기형이 발생할 수 있다는 역학 및 생물학 연구 결과들이 있었다. 하지만 이 보다 더 많은 수의 논문들이 전자파와 종양 발생이 관련 없다고 얘기하고 있다. 이에 대한 논란은 더 많은 연구와 토론이 필요할 것이다. 정확한 이동전화 주파수대역 전자파가 생체에서 어떻게 작용하는지 알기 위해서는 전자파 자체의 생물리학적 작용기전에 대한 이해가 필요하다. 전자파에 대한 인체 영향을 정확히 분석하기 위해서는 DNA나 단백질 같은 분자수준에서 세포나 실험동물에서 어떤 변화가 발생하는지 분석하는 것이 필요하다. 세포 수준의 연구는 전자파와 한 종류의 세포의 관계를 직접 분석할 수 있다. 세포내에서 DNA나 단백질의 변화는 바로 조직 및 장기내에서의 변화를 의미한다. 하지만 생체내에서는 하나의 세포가 외부 자극에 반응하는 것보다 면역계, 신경계 및 순환계 등 타 장기나 세포의 영향이 존재하는 상황이다. 따라서 세포 수준에서 전자파만의 효과를 장기나 개체내에서 분석하는 전자파에 의한 종양발생 관계를 더 정확히 알 수 있을 것이다. 전자파 중에서 이동전화 주파수 대역에 대한 생체 연구는 많지 않으나 이들로부터 이 주파수 대역의 전자파에 대한 생체 영향 평가 자료를 많이 모을 수 있다. 이러한 자료를 이용하면 핸드폰과 전자파에 대한 위해성 평가를 할 수 있다. 앞으로 다양한 수준에서 생체 영향을 분석함으로써 전자파 노출에 대한 효과를 알 수 있을 것이다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권1호
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• pp.149-157
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• 2009

본 연구의 목적은 한국의 대표적인 배드민턴화(A Type)와 외국 배드민턴 브랜드제품(B Type)의 생체역학적인 변인들을 비교함으로서 한국제품의 착화감과 기능을 향상시켜 세계적인 수준의 배드민턴화 개발에 일조하는데 목적을 두었다. 분석변인들로는 동작 간 신발 안에서 발의 상대적인 움직임, 지면반력과 압력분포, 아웃솔의 마찰력등을 분석하였다. 또한 17명의 피험자를 통한 주관적인 착화감과 기능에 관련된 주관적인 실험이 실시되었다. A Type 배드민턴화의 경우 높은 뒤꿈치의 위치와 밋밋한 뒷굽의 형태로 신발 안에서 뒤꿈치를 잘 잡아주지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 A Type 배드민턴화가 약 40%이상 발이 신발 안에서의 미끄러짐 현상이 일어났으며 충격력의 형태나 최대 압력분포도 높게 나타났다. Type A 신발의 경우 Type B와 같이 자연스러운 굴곡이 발의 볼쪽에서 일어나지 않고 전족부근에서 일어났다. 요약을 하면, 두 신발 간에 몇몇 차이점들이 발견되었고 A Type 배드민턴화의 기능을 향상하기 위해서 보완가능 요인들이 제시되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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• pp.464-469
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• 2001

This work provides the biomechanical evaluations of a manual wheelchair with a bi-directional driving system. The new propulsion strategy can be accomplished by employing a special gear system that converts the oscillatory motion of a handrim into the unidirectional output motion of a wheel. A main feature of the forward. backward propulsion is to supply continuous driving torque without break. Motion. analysis has been performed through 2-dimensional image processing for measuring the kinematic properties of the upper arm and fore arm. Then, the inverse dynamics analysis has been done for obtaining the joint torques, the handrim forces and input/output powers. Results show that the output power by the forward. reverse propulsion is almost twice as much as that by conventional propulsion. Also, the new propulsion is expected to reduce the fatigues and injuries at arm joints by employing more muscle groups for movement. In conclusion, the forward. reverse propulsion can greatly improve the performances of manual wheelchairs by providing better mobility as well as by guaranteeing several advantages from a biomechanical viewpoint. Future development of a manual wheelchair optimized for the bi-directional propulsion will further improve the propulsion performances.