• 제목/요약/키워드: 생체 역학

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박스 드롭 착지 시 남자와 여자 발레 무용수들의 하지의 생체역학적 요인의 차이 (Difference in Lower Extremity Landing Biomechanics between Male and Female Ballet Dancers During the Box Drop Landing)

  • 최인애;임비오
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.647-653
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 박스 드롭 착지 시 남자와 여자 발레 무용수들의 하지의 생체역학적 요인의 차이를 규명하는 것이다. 본 연구에 참가한 연구 대상자는 20~23세 사이의 여자발레무용수 9명과 21~24세 사이의 남자발레무용수 9명이었다. 박스 드롭 착지 동작은 양 발을 편안하게 벌린 상태에서 연구대상자의 무릎 높이의 박스 위에서 지면반력기 위에 뛰어 내리도록 하였다. 하지의 생체역학적 변인의 계산을 위해서 6대의 고해상도 비디오카메라와 2대의 지면반력기 그리고 8채널 무선 근전도 시스템을 사용하였다. 변인의 차이를 규명하기 위해서 성(2수준, 남자 발레 무용수 여자 발레 무용수)을 독립변인으로 하는 독립 t-test를 실시하였다. 연구결과, 여자발레무용수들은 남자발레 무용수들보다 박스 드롭 착지 시 최대무릎굴곡각도 변인에서 성의 차이가 나타났으나, 나머지 하지의 생체역학적 요인들에서는 성의 차이가 나타나지 않았다. 어린 나이에 점프와 착지 훈련과 교육을 받는 것은 잠재적인 전방십자인대 부상위험 요인을 감소시킨다.

Reinforcement of Calcium Phosphate Bioceramics through Microstructure Control

  • 윤경민;공영민;정대용
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.42.2-42.2
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    • 2009
  • 인체의 치아 및 뼈는 무기질 성분과 단백질로 구성되어 있다. 생체세라믹스의 일종인 수산화아파타이트(Hydroxyapatite, HA; $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$)는 결정학적, 화학적으로뼈의 무기질 성분과 거의 유사하여 실제 체내에 들어가면 주위 뼈와 화학적 반응을 하여 단단한 결합을 이루는 생체활성(bioactive)을 가진 것으로 알려져 있다. 또한, 인산삼칼슘(Tri-Calcium Phosphate, TCP; $Ca_3(PO_4)_2$)은 체내에 이식 시 체액에 용해되어 신생골을 유도하는 생체흡수성(bioresorbable) 세라믹스로 알려져 있다. 상기 2종류를 포함한 인산칼슘계 화합물은 우수한 생체친화성에도 불구하고 역학 특성이 낮아, 하중을 거의 받지 않는 분야에만 사용되고 있는 실정이며, 하중을받는 분야(load-bearing part)에 적용하기 위해서는 고강도/고인성의 세라믹스와의 micro-composite이나 인산칼슘계화합물을 금속 표면에 코팅한 macro-composite의 형태로 사용되고 있다. 하중을 거의 받지 않는 분야, 예를 들어 치아 결손부를 보충할 dental shot과 같은 인산칼슘계 다공질 골충전재의 경우에도 취급 시 잘게 파손되는 문제점이 있어 치과의사들이 어려움을 호소하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 HA, TCP의 역학특성을 증진시키고자 소결 공정 제어를 통하여 미세조직을 변화시켰으며, 미세조직 변화에 따른 세포반응성을 골포세포주를 이용하여 평가하였다.

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허리부상을 방지하기 위한 허리보호대의 작업현장 사용에 대한 연구: 문헌고찰 (Industrial Use of Back Belt for Preventing Low Back Injury : A Literature Review)

  • 윤장원
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.56-64
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    • 2000
  • 최근에 작업현장에서 널리 사용되고 있는 허리보호대는 그 예방적 효과에 대한 확실한 검증이 이루어지지 않고 있다. 작업현장에서의 허리보호대의 예방적 효과에 대한 8편의 생체역학적(biomechanical) 연구들과 6편의 역학적(epidemiological) 연구들 그리고 2편의 종합적 연구들을 비교 정리하였다. 대부분의 생체역학적 연구들은 허리보호대의 기계적 작용과 그에 따른 예방적 효과와의 직접적인 상관관계를 보여주지 못하고 있다. 역학적 연구들은 일관성 없는 결과들을 발표하여 작업현장에서의 허리보호대의 예방적 효과에 대한 연구결과간의 비교를 어렵게 하고 있다. 좀더 확실한 결론을 얻기 위해서 앞으로 작업현장에서의 허리보호대의 예방적 효과에 대한 더 많은 연구가 있어야 할 것이다.

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형태학적 지수에 기반한 뼈 미세구조의 평가 (Evaluation of Bone Micro-architecture based on histomorphometry)

  • 박상철
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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    • pp.862-865
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    • 2005
  • 해면골에 대한 평가는 일반적으로 골밀도를 기준으로 평가하지만, 골밀도는 뼈의 특성을 70-80% 정도만 설명하는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 골밀도로 설명이 되지 않는 나머지 특성을 뼈 미세구조의 형태학적 특성을 이용하여 설명하려는 노력이 생체역학 분야에서 오랫동안 있어 왔다. 본 연구는 CAD/CAM 분야의 feature extraction 기술을 이러한 생체역학 분야에 접목함으로써 뼈의 미세구조 평가를 위한 새로운 형태학적 지수 개발의 가능성을 탐색하고자 한다.

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역동역학해석 및 근전도 신호를 이용한 앉기-서기 동작에서의 하지 관절 모멘트 및 근력 예측 (Estimation of Joint Moment and Muscle Force in Lower Extremity During Sit-to-Stand Movement by Inverse Dynamics Analysis and by Electromyography)

  • 김윤혁;프티탄프
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1345-1350
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    • 2010
  • 앉기-서기 동작은 인간의 생체역학적 기능 정도를 결정할 수 있는 기본적인 일상생활 동작의 하나이다. 동작 중 발생하는 관절의 운동 정보와 모멘트, 그리고 근력을 예측하는 것은 앉기-서기 동작의 특성을 이해하는데 필요하다. 본 연구에서는 동작 기반 역동역학해석 프로그램과 근전도 기반 근력예측 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램과 앉기-서기 동작 실험에서 측정한 동작, 지면반력, 그리고 근전도신호 정보를 이용하여 실험적 방법으로 측정하기 힘든 관절각도, 관절모멘트, 및 근력을 예측하고 기존 연구결과와 비교하여 검증하였다. 개발된 기법과 프로그램들은 일상생활 동작에서의 관절 생체역학과 근육 협응에 대한 지식을 얻는 데 사용될 수 있으리라 기대한다.

달리기 속도와 경사가 하지관절의 생체역학에 미치는 영향 (The Effect of Running Speed and Slope on the Lower Extremity Biomechanics)

  • 김종빈
    • 융합정보논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.160-167
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    • 2020
  • 본 연구는 달리기 시 속도와 경사변화가 하지관절의 생체역학적 요인에 미치는 영향을 보고자 한다. 이를 위해 20대 성인남성 15명이 트레드밀에서 2.7, 3.3 m/s와 -9°, -6°, 0°, 6°, 9°로 달리기를 실시하였고, 속도와 경사 변화에 따른 주행특성(보장, 보빈도), 생체역학적 변인(발목, 무릎, 엉덩관절의 가동범위, 모멘트, 관절파워), 지면반력(수직지면반력, 부하율, 제동력, 추진력)을 측정하였다. 연구결과, 주행특성은 오르막 달리기(UR)가 내리막 달리기(DR)에 비해 크게 나타났다(p<.05). 하지관절의 가동범위와 수직지면반력은 UR에서 크게 나타났고(p<.05), 하지관절의 모멘트와 제동력, 추진력, 부하율은 DR에서 크게 나타났다(p<.05). 관절파워는 발목관절은 DR에서 크고, 엉덩관절에서는 UR이 크게 나타났다(p<.05). 이러한 결과로부터 3.3m/s의 속도로 DR을 달리는 경우에서 발목관절 부상의 영향이 클 것으로 예상된다.

노인 낙상 - 넘어짐 그리고 인체손상의 과학, 넘어지면 다 죽는가?: 문헌 고찰 (Science of Falling and Injury in Older Adults - Do All Falls Lead to Death?: Literature Review)

  • 최우철;임기택;김승수;이세영
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.161-167
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    • 2021
  • Understanding sciences behind fall-related hip fractures in older adults is important to develop effective interventions for prevention. The aim of this review is to provide biomechanical understanding and prevention strategies of falls and related hip fractures in older adults, in order to guide future research directions from biomechanical perspectives. While most hip fractures are due to a fall, a few of falls are injurious causing hip fractures, and most falls are non-injurious. Fall mechanics are important in determining injurious versus non-injurious falls. Many different biomechanical factors contribute to the risk of hip fracture, and effects of each individual factors are known well. However, combining effects, and correlation and causation among the factors are poorly understood. While fall prevention interventions include exercise, vision correction, vitamin D intake and environment modification, injury prevention strategies include use of hip protectors, compliant flooring and safe landing strategies, vitamin D intake and exercise. While fall risk assessments have well been established, limited efforts have been made for injury risk assessments. Better understanding is necessary on the correlation and causation among factors affecting the risk of falls and related hip fractures in older adults. Development of the hip fracture risk assessment technique is required to establish more efficient intervention models for fall-related hip fractures in older adults.