• 한국융합학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.303-311
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• 2018

스쿼트운동은 안전하고 효과적인 운동성과를 기대할 수 있는 중요한 프리웨이트운동의 하나로 하체강화운동에 가장 효과적인 운동으로 알려져 있다. 인터렉티브 스쿼트운동 장치를 활용하여 동적인 운동과정을 단순화하여 스쿼트 운동 동작을 모델링하고 이를 기반으로 한 생체신호 및 동작 분석을 수행할 수 있으며 또한 장치를 통해 사용자 자세교정을 통해 올바르고 효과 높은 스쿼트운동 과정을 확립할 수 있다. 제안된 모델링을 기반으로 설계된 풋플레이트에 위치한 로드셀의 검출된 신호를 활용하여 스쿼트동작을 생체신호검출과 검출된 신호처리과정을 거쳐 스쿼트운동의 오류동작을 검출해 내는 신호출력을 확보할 수 있다. 본 논문에서 제안된 인터랙티브 스쿼트운동장치의 설계방법과 동작의 안전성 분석방법은 생체역학 신호처리 방법에 기인하며 사용자의 스쿼트 운동자세를 해석을 위한 검출된 생체신호 및 동작신호를 통해 올바르지 못한 스쿼트 동작을 교정함으로서 바른 스쿼트 운동을 유도할 수 있으며 연구 결과를 VR 장치에 적용하거나 운동 평가를 위한 장치로 활용할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3802-3807
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• 2010

경기력 향상을 위해 필요한 많은 체력 요소 중 스피드는 운동 동작의 효율성을 개선시키고 근력 및 근파워를 증가시킴으로써 향상될 수 있다. 스쿼트 운동은 하지 근파워 향상에 효과적이라고 잘 알려져 있지만 단거리 선수의 기록 향상을 위한 최적의 운동강도에 관한 연구는 아직도 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 일회성 스쿼트 운동의 효과를 검증하고 보다 객관적인 최적의 운동강도를 제시하고자 실시되었다. 연구대상자들은 육상 단거리 전국대회출전 경험이 있는 10명의 S고등학교 단거리 달리기 선수들이다. 총 5가지의 스쿼트 운동강도 (최대근력의 0%, 30%, 50%, 70%, 90%)를 설정하였으며, 다른 운동강도에서의 스쿼트 운동을 실시한 후 40m 달리기 기록을 측정하였으며 repeated-measures ANOVA를 이용하여 측정된 자료를 분석하였다. 본 연구결과 최대근력의 50% ($5.27{\pm}0.13$, p<0.0001) 및 70% ($5.26{\pm}0.15$, p<0.0001) 운동강도에서의 스쿼트 운동은 고등학교 남자 100m 달리기 선수들의 40m 달리기 기록을 향상시켰으며 특히 최대근력의 70%에서 40m 달리기 기록 가장 많이 단축되었다. 따라서 현장의 지도자 및 선수들은 본 연구결과를 참고로 하여 준비운동 후 스쿼트 운동을 실시하여 단거리 달리기 기록 향상을 기대할 수 있을 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.371-376
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• 2018

본 연구는 전신진동 자극시 스쿼트의 형태에 따른 하지근육의 근활성 효과의 차이를 분석함으로써 전신진동운동의 효과를 규명하고 효율적인 운동을 위한 과학적 근거를 제시하는데 그 목적이 있다. 본 연구는 정형외과적 질환이 없는 건강한 20대 남성 10명을 대상으로 똑바로 선자세, 슬관절을 90도, 120도 굴곡시킨 일반적인 스쿼트 자세와 뒷꿈치를 들어 올린 혼합 스쿼트 자세의 진동자극 시 근활성도를 측정하였다. 근활성도는 외측비복근, 전경골근, 외측광근, 대퇴이두근에 근전도 전극을 부착한 후 RMS를 구하여 비교하였으며 진동 자극의 강도는 각 자세에서 볼륨 50, 80, 주파수 10, 25, 40Hz를 혼합하여 적용하였다. 분석 결과 외측비복근과 전경골근 외측광근에서 자세별 근활성도의 차이가 나타났고 뒷꿈치를 들어올린 자세에서 근활성 효과가 높음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 전신진동 자극 시 스쿼트 자세와 강도에 따라 근활성 효과에 차이가 있으며, 운동의 효율을 극대화하기 위하여 목표 근육에 따라 다양한 자세와 강도가 적용되어야 함을 의미한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.365-372
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• 2017

스쿼트운동은 운동방법과 자세에 대한 이론적 근거 및 동작에 대한 기준 확립을 통해 안전하고 효과적으로 운동성과를 기대할 수 있는 중요한 프리웨이트운동 중의 하나이다. 그러나 바르지 못한 운동에 의한 부작용과 그에 대한 과학적 대응방안에 대한 연구와 운동모형의 개발 또한 필요하다. 스쿼트운동을 위한 풋플레이트를 설계하기 위한 구조해석의 주안점은 동적 거동을 단순화하여 구분 동작으로 모델링을 수행한다. 모델링을 기반으로 설계된 풋플레이트 바닥면에 위치한 로드셀의 한계 하중으로 인한 구조적 안전성 여부를 변형율과 응력의 크기를 산출함으로써 구조의 안정성과 이로 인한 운동기구의 설계방법을 제시한다. 이러한 스쿼트운동에 따른 세그먼트별 모델링과 지면반발력에 대응한 역학적 시뮬레이션 분석, 그리고 하중해석을 통한 운동역학분석의 결과를 통해 프리웨이트운동을 지원하는 운동보조장치, VR, 등의 기구에 적용하여 관련 시스템설계를 완성할 수 있다. 본 논문에서는 스쿼트운동 기구에 활용되는 풋플레이트의 설계 시에 인가되는 수직하중분포에 대한 설계방법을 제시하고 이러한 결과를 토대로 보다 안전하고 신뢰성 높은 운동보조기구시스템의 설계 및 제작기술을 제시하였다.

• 융합정보논문지
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• 제10권7호
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• pp.160-167
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• 2020

본 연구는 정상 성인에게 있어 수정된 벽 스쿼트 운동과 천장관절가동술이 정상성인의 균형능력에 미치는 영향을 연구하고자 실시하였다. 34명의 대상자를 선발하여 실험군 17명(여자 10명, 남자 7명) 또는 대조군 17명(여자 10명, 남자 7명)으로 무작위 배치하였으며, 실험군은 6주간 주 3회, 회당 3세트의 수정된 벽 스쿼트 운동과 천장관절가동술을 받았다. 실험군과 대조군의 실험 전과 실험 후 그룹 내 균형을 비교한 결과 실험군은 체중분포지수와 우측 발 뒷부분과 발 앞부분(힘 판 CD), 좌, 우 발 뒷부분(힘 판 AC)과 좌측 발 뒷부분과 우측 발 앞부분(힘판 AD)에서 통계적 유의성이 있었고, 대조군은 전체 항목에서 통계적 유의성이 없었다. 본 연구에서 수정된 벽 스쿼트 운동과 천장관절가동술이 정상성인의 균형능력에 미치는 영향을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.355-361
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• 2020

스쿼트는 장소에 제약 없이 효과적으로 하체 근력을 증진시킬 수 있는 운동이다. 스쿼트 시 잘못된 자세로 인한 부상이 빈번하게 발생하고 있으며, 부상을 예방하기 위해서는 적절한 각도를 유지하며 운동하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 허벅지에 착용된 단일 관성 센서 모듈을 이용하여 스쿼트 각도를 측정할 수 있는 시스템을 개발하고 검증하였다. 스쿼트 각도를 측정하기 위해 각 관성 센서(가속도 센서, 자이로 센서)의 장단점을 상호 보완 하는 상보필터 알고리즘을 사용하였고, 임상 실험을 통해 각 상보필터 계수에 따른 스쿼트 각도의 정확도를 평가하였다. 분석 결과, 최적의 상보필터 계수를 기반으로 계산된 스쿼트 각도는 측각기에서 측정한 각도와 상관 계수 0.623와 편향 오차 -5.6°로 유의한 상관관계를 보였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.43-52
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• 2016

본 연구의 목적은 넙다리네갈래근 중 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 강화를 위해 효과적인 스쿼트 운동자세를 제시하는 데 있다. 연구대상자는 무릎넙다리통증증후군이 있는 20명의 환자로 본 연구에 자발적으로 참여하였다. 대상자들은 무릎관절 굽힘 각도 $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, $90^{\circ}$ 자세에서 정적인 스쿼트 융합운동을 30초 동안 총 5회 실시하였다. 측정변수는 넙다리네갈래근의 최대 수의적 등척성 수축력(MVIC), 넙다리네갈래근 각(Q 각)과 넙다리 둘레이며, 무릎관절 자세에 따라 스쿼트 운동 전후로 측정되었으며 그 변화률을 통계분석에 사용하였다. 연구결과 넙다리네갈래근의 무릎관절 각도별 MVIC 변화율은 $90^{\circ}$ 무릎관절 굽힘에서 유의하게 증가하였으나(p<.05), Q 각과 넙다리 둘레의 변화율엔 유의한 차이가 없었다(p>.05). 따라서 무릎통증증후군 환자의 넙다리네갈래근의 강화를 위해서 무릎관절 $90^{\circ}$ 굽힘된 스쿼트 자세가 효과적임을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.183-189
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• 2023

본 연구의 목적은 리포머를 이용한 스쿼트 운동이 엉덩관절전치환술 환자의 근력, 관절가동범위 그리고 보행 능력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 본 연구는 G시 소재의 재활병원에 입원 중인 환자 20명을 대상으로 실험을 실시하였다. 중재 방법으로 주 7회 2주간 실험군은 리포머를 이용한 스쿼트 운동을, 대조군은 스쿼트 운동을 시행하였다. 리포머군의 그룹 내 비교에서는 엉덩관절 굽힘, 폄, 벌림 근력에서 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 리포머군의 엉덩관절 폄과 벌림의 관절가동범위와 보행에서도 그룹 내 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 그룹 간 비교에서는 엉덩관절 폄 근력, 엉덩관절 폄, 벌림 관절가동범위 그리고 보행에서 유의한 차이가 발생하였다(p<0.05).

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제54권1호
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• pp.505-514
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• 2015

이 연구는 다양한 불안정면에서의 스쿼트 운동이 체간과 하지근육의 활성도에 미치는 영향을 비교하는데 목적이 있다. 10명의 피험자가 안정면, 불안정면인 스타빌리티 블루와 블랙, 보수에서 75% 1RM의 강도에서 스쿼트 동작을 실시하였다. 체간근육으로는 복직근, 외복사근, 내복사근 및 다열근에 근전도를 부착하였고, 하지근육으로는 대둔근, 중둔근, 대퇴이두근, 대퇴직 근, 외측광근, 내측광근, 내측비복근, 외측비복근, 가지미근, 전경근에 근전도를 부착하여 스쿼트 동작의 상승과 하간구상의 근활성도를 측정하였다. 안정면과 불안정면에서의 근활성도를 비교하기 위하여 일원변량분석을 실시하였으며, 사후검증으로 sheffe를 이용하였다. 하강구간에서 근활성도는 보수에서의 스쿼트 동작 시 내측광근, 다열근, 대둔근과 중둔근의 활성도가 안정면과 다른 불안정면에서의 스쿼트 동작 시보다 높게 나타났다. 상승구간에서 근활성도는 보수에서의 스쿼트 동작 시 대둔근의 활성도가 안정면과 다른 불안정면에서의 스쿼트 동작 시보다 높게 나타났다. 이러한 결과는 보수에서의 스쿼트 동작이 체간근육과 둔근의 활성도를 증가시키는데 효과적이라고 제시할 수 있다. 그러나 하지근육의 활성도는 불안정성에 따른 차이가 없는 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.691-701
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• 2017

본 연구에서는 스미스 머신을 이용한 스쿼트 운동에 대한 가상 테스트 프레임웍을 제안하고 구현하였다. 이를 위하여 인체 및 제품의 통합 모델을 개발하고, 실험 데이터를 바탕으로 자세의 변화에 따른 새로운 동작을 생성하는 알고리즘을 개발한 후, 가상의 조건에서 동작을 생성하여 인체의 관절에 걸리는 토크와 근육에 걸리는 힘을 시뮬레이션 하는 전체 시스템을 개발하였다. 이 시스템을 검증하기 위하여 동작 수집과 더불어 EMG와 지면반력에 대한 데이터를 수집하여 시뮬레이션 결과가 실제와 잘 맞는지 확인하였다. 이 시스템을 확장시켜 사용한다면 다양한 조건에서 운동하였을 때 신체 근육과 관절에 어떤 영향을 끼치는 지 시뮬레이션 해봄으로써 적절한 운동 프로그램을 효과적으로 개발할 수 있을 것으로 기대된다.