• 재활복지공학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.253-259
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• 2017

현재 뇌손상환자에게 시행되고 있는 재활치료들은 훈련 환경이 단조롭고 긴 시간 동안 단순하고 반복적인 운동으로 인해 흥미와 참여도가 떨어져 훈련 효율이 저하된다는 문제가 제기되었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 상지 재활훈련을 위해 상지에서 측정되는 근전도 신호와 모션센서를 기반으로 하는 웨어러블 장치와 모바일 게임을 결합한 새로운 재활 프로그램 개발을 제안함으로 위에서 제기된 문제를 해결하고자 하였다. 개발된 웨어러블 장치는 밴드 형태로 제작되어 신체에 쉽게 착용 및 해체가 가능하고, 모바일 게임은 웨어러블 장치로부터 측정되는 근전도 신호를 통하여 인식되는 움켜잡는 행동(grasp motion)과 모션센서를 통하여 인식되는 굴곡(flexion), 신전(extension), 외전(abduction), 내전(adduction)을 반영하여 게임을 통한 재활훈련이 가능하도록 설계되었으며, 난이도 조절을 통한 환자 개개인에 적합한 맞춤형 재활환경을 제공할 수 있도록 하였다. 개발된 프로그램을 상지 재활이 필요한 14명의 뇌손상 환자를 대상으로 적용한 후, 설문조사를 통한 유용성 평가를 진행한 결과 개발된 재활프로그램이 기존 재활프로그램보다 흥미가 있었고 재활훈련 간 지루하지 않았다고 응답하였고, 추후 개발된 프로그램 재사용에 대한 의지를 보였다.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
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• 제13권2호
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• pp.152-162
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• 2024

Objective: This study was conducted to analyze the effect of wearable Electromyography-controlled functional electrical stimulation (EMG-controlled FES) System on Gait Function and cardiopulmonary metabolic efficiency during walking in older adults. Design: Cross-section study Methods: Total 22 older adult participants suitable to selection criteria of this study participated in this study. The EMG-controlled FES System, which functions as a wearable physical activity assist FES system was used. All participations performed randomly assigned two conditions (Non-FES assist [NFA], FES assist [FA]) of walking. In all conditions, spatio-temporal parameters and kinematics and kinetics parameters during walking was collected via 3D motion capture system and 6 minutes walking test (6MWT) and metabolic cost during walking and stairs climbing was collected via a portable metabolic device (COSMED K5, COSMED Srl, Roma, Italy). Results: In Spatio-temporal parameters aspects, The EMG-controlled FES system significantly improved gait functions measurements of older adults with sarcopenia at walking in comparison to the NFA condition (P<0.05). Hip, knee and ankle joint range of motion increased at walking in FA condition compared to the NFA condition (P<0.05). In the FA condition, moment and ground reaction force was changed like normal gait during walking of older adults in comparison to the NFA condition (P<0.05). The EMG-controlled FES system significantly reduced net cardiopulmonary metabolic energy cost, net energy expenditure measurement at stairs climbing (P<0.05). Conclusions: This study demonstrated that EMG-controlled FES is a potentially useful gait-assist system for improving gait function by making joint range of motion and moment properly.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제7권4호
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• pp.249-256
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• 2020

Learning methods using various assistive and smart devices have been developed to enable independent learning of the disabled. Pointer control is the most important consideration for the disabled when controlling a device and the contents of an existing graphical user interface (GUI) environment; however, difficulties can be encountered when using a pointer, depending on the disability type; Although there are individual differences depending on the blind, low vision, and upper limb disability, problems arise in the accuracy of object selection and execution in common. A multimodal interface pilot solution is presented that enables people with various disability types to control web interactions more easily. First, we classify web interaction types using digital devices and derive essential web interactions among them. Second, to solve problems that occur when performing web interactions considering the disability type, the necessary technology according to the characteristics of each disability type is presented. Finally, a pilot solution for the multimodal interface for each disability type is proposed. We identified three disability types and developed solutions for each type. We developed a remote-control operation voice interface for blind people and a voice output interface applying the selective focusing technique for low-vision people. Finally, we developed a gaze-tracking and voice-command interface for GUI operations for people with upper-limb disability.

• 재활복지공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 2010

의료기기와 IT융합기술의 접목으로 인해 언제 어디서나 건강에 대한 측정을 가능하게 하였다. 또한, 최근에는 다양한 형태의 유헬스 의료기기가 개발되어 일상생활과 가정에서 자연스러우며 편리한 건강변수 측정이 가능하며, 디바이스의 보급과 더불어 이를 응용한 유헬스 디바이스에 대한 연구 및 개발이 우선되고 있는 현재, 이에 대한 안전성 확보 및 성능평가 기준 마련은 미흡한 실정이다. 이에 따라 시판전의 시험검사나 시판후의 수거 검사시에 안전성 및 성능평가를 위한 표준시험방법 개발이 필요하다. 본 논문에서는 유헬스 디바이스에 대한 전기적 안전성 평가를 위한 필수시험 및 성능평가를 위한 표준시험방법을 연구하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.688-701
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• 2020

본 연구는 시각장애인 대상의 인공지능 관련 연구 동향을 살펴보기 위해 1993년부터 2020년 8월까지 국내·외 논문 총 68편을 선정하여 연도별 논문 게재 수, 연구방법, 연구주제, 키워드 분석 현황, 연구유형, 구현방법별 비교·분석하였다. 연구결과, 연구기간 내 논문 편수는 꾸준히 증가하는 것처럼 보였으나 국내 연구의 경우에는 2016년도 이후에 활발해진 것을 알 수 있었다. 연구방법으로는 국내·외 연구 모두 개발연구가 89.7%를 차지했고, 키워드는 국내 연구에서는 Visually impaired, Deep learning, Assistive device 순이였으며 국외 연구에서는 Visually impaired, Deep learning, Artificial intelligence 순으로 단어 빈도순에서 차이를 보였다. 연구유형은 국내·외 모두 설계, 개발, 구현이 대부분을 차지했으며 구현방법으로는 국내 연구의 구현방법으로는 System 13.2%, Solution 7.4%, App. 4.4% 순이였으며 국외 연구의 구현방법으로는 System 32.4%, App.13.2%, Device 7.4%로 다소 차이를 보였다. 구현방법의 적용 기술로는 국내 연구는 YOLO 2.7%, TTS 2.1%, Tensorflow 2.1% 순이였으며 국외 연구에서는 CNN 8.0%, TTS 5.3%, MS-COCO 4.3% 순으로 사용횟수가 높았다. 본 연구는 시각장애인 대상의 인공지능 관련 연구 동향을 비교·분석하여 국내·외 연구의 현주소를 바로 알고 앞으로 시각장애인을 위한 인공지능 연구의 방향을 제시하고자 하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.19-26
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• 2013

본 논문에서는 다수의 특징 값 중에서 적합한 특징 및 채널을 선택하는 sEMG 신호기반 보행단계 인식기법을 제안한다. 제안하는 방법은 sEMG 신호 기반 분류기를 이용하여 하지 절단 환자의 동력의족을 제어하며, 적응적으로 특징 및 채널들을 선택하여 임베디드 시스템의 신호처리과정에서 발생하는 오버헤드를 감소시킨다. 또한 피험자의 보행 습관에 따라 근육 발달도가 다르다는 특성을 이용하여 피험자의 보행단계에 따라 사용 빈도가 높은 근육과 특징 추출 알고리즘을 선택함으로서 정확도를 향상시킨다. 실험 결과 피험자마다 인식율이 높은 근육이 다르다는 것을 발견하였다. 또한 모든 특징들과 채널들을 이용하는 기존 방법의 경우 50%의 평균정확도를 보인 반면에 제안한 방법은 91%의 평균정확도를 보였다. 따라서 소수의 발달된 근육과 이에 맞는 특징을 사용한 sEMG기반 보행단계인식 방법이 하지절단환자의 동력의족을 제어하는 데 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.155-162
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• 2016

본 연구에서는 보행 시 발생되는 근전도를 이용하여 보행 시 보행불균형 상태를 판단하고자 한다. 보행불균형 상태 판단시스템의 실효성 확인을 위해 인코더와 가속도, 근전도 센서 기반의 보행 불균형 판단 시스템을 제안한다. 건강한 성인 남성 10 명을 대상으로 실험을 진행하였다. 보행 신호를 획득하기 위해 고관절과 슬관절에 인코더 센서를 부착하고, 발목에 가속도 센서, 외측광근과 전경골근에 근전도 센서를 부착하였다. 보행 불균형을 판단하기위해 SI(Symmetry Index)를 사용하였다. 정상보행과 불균형보행을 측정하기 위해 한쪽 발에 인위적으로 1.5 cm의 굽을 추가해가며 0 cm부터 6 cm까지 5번의 실험을 반복하였다. 인코더와 근전도의 경우 0 cm의 정상보행과 1.5 cm의 불균형보행을 정상보행으로 판단하였고 3 cm와 4.5 cm, 6 cm의 불균형보행은 불균형보행으로 판단하였다. 가속도의 경우 0 cm와 1.5 cm, 3 cm의 불균형보행을 정상보행으로 판단하였고 4.5 cm와 6 cm의 불균형보행을 불균형보행으로 판단하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.20-28
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• 2018

본 연구에서는 시니어들의 원활한 미디어 콘텐츠 향유를 위해 스마트 시니어 92명(남: 22, 여: 70)을 대상으로, 스마트폰, PC를 통해 주로 이용하는 미디어 콘텐츠 선호 세부장르와 이용빈도가 높은 세부장르를 기준으로, 타 세부장르와 이용빈도 상관성 분석 또한 진행하였다. 조사결과 웹페이지에서는 기기마다 선호분야가 상이하였지만, 영상콘텐츠의 경우 조사기기와 무관하게 유사한 선호 장르 조사결과를 확인할 수 있었으며, 해당 선호세부장르들은 타 콘텐츠 내에서도 유사 세부장르와 이용 빈도에 높은 연관성이 있음을 확인할 수 있었다. 해당 연구결과는 향후 콘텐츠 개발, 종합포탈 내 세부장르 구성시 활용된다면 시니어들의 미디어 콘텐츠 진입장벽을 낮춤을 물론 질 높은 문화향유 환경개선에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.331-338
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• 2017

본 연구에서는 포터블 형 X-ray 발생장치를 제작하였고, 제작된 발생장치로부터 영상증배관을 이용하여 실시간 영상획득시스템 구축하였다. 획득된 영상으로부터 인공관절 위치가 초기 영상과 차이가 있는지를 검증할 수 있는 실시간 위치오차검증 시스템을 개발하였다. 패턴 매칭 기법을 이용하여 간단히 기준영상에서 관심영역 부위의 템플릿영상을 추출하여 비교하고 싶은 비교영상과 비교하여 본 결과 500-1000점 사이의 유사도를 수치로 표시하여 유사정도를 알 수 있었고, x, y 위치와 차이가 나는 각도를 표시해 줌으로써 실시간 위치오차검증이 가능함을 알 수 있었다. 본 시스템은 포터블형이며, 자체 차폐시설을 갖추고 있다. 조사장치의 출력도 1kw의 소형으로 제작되어 이동형으로 사용할 수 있으며, 산업용의 비파괴분야 및 의료기관이 없는 외진 곳에서 발생된 응급환자의 경우 손, 발과 같은 작은 부위의 진단용 분야 등에 활용할 수 있는 유효성을 보여주었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.45-50
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• 2013

최근, 동물에 대한 객관적 이명 유무 검사인 GPIAS (gap prepulse inhibition of acoustic startling) 방법이 보고된바 있으나 동물과 달리 큰 자극음에 의한 놀람 반응 (startling response)을 사람에게서 측정하는 것은 어렵기 때문에, 청성 유발 반응과 같은 뇌파 신호를 측정하는 것이 사람 이명 검사법 연구에 보다 적합하다. 본 연구에서는 GPIAS 방법에서 사용하는 gap prepulse 기반의 소리 자극법을 자유롭게 적용할 수 있으며, 청각 심리학적 현상인 이명과 연관된 대뇌 피질 활동을 반영하는 청성 후기 반응 (auditory late latency response, ALLR) 뇌파를 간편하게 측정할 수 있는 청성 후기 반응 측정 시스템을 구현하였다. 또한, 구현된 시스템을 정상 청력을 가진 8인의 피험자에게 적용하는 실험을 통해 gap prepulse 기반의 소리자극에 의한 청성 후기 반응의 N1-P2 첨두치 크기를 측정하였고, gap prepulse에 의한 N1-P2 억제율 현상을 확인 및 평가하였다. 이를 통해, 구현된 청성 후기 반응 측정 시스템이 향후 gap prepulse 소리 자극법에 기반한 객관적 이명 검사법 연구 및 검증 도구로서 이용될 수 있음을 확인하였다.