• 제목/요약/키워드: Human Motor Control

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보행기가 유아 운동발달에 주는 영향에 관한 연구 (A Study of the Effects and Risks of Baby-walkers on Motor Development in Human Infants)

  • 이지영;민세아;유선희;장영택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권2호
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    • pp.122-127
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    • 2003
  • 목 적 : 우리 주위에서 보행기가 아기가 걷는데 도움을 주고 또 편리하며 안전할 것이라 생각하여 많이 사용하고 있지만, 보행기는 오히려 부작용이 더 많이 발생하는 것으로 알려져 있다. 그럼에도 보행기의 부작용에 대해 알고 사용하는 부모는 많지 않아서 저자들은 실제 부모들이 보행기를 얼마나 사용하고 있으며 관련된 부작용으로 어떤 사고가 있었고, 사용 시간 정도에 따라 아기의 운동 발달에 미치는 영향을 알아보아 올바른 방법을 제시하고자 이 연구를 시작하였다. 방 법 : 2002년 5월 1일부터 2002년 7월 31일까지 전주예수병원 소아과와 전주와 익산의 개인 소아과에 방문한 8개월에서 15개월까지의 아기 부모 1,045명을 대상으로 보행기 사용 여부와 운동발달 시작 시기에 대한 설문 조사를 시행하였고, 설문지를 근거로 보행기를 사용하지 않은 군, 보행기를 하루 2시간 미만으로 사용한 군, 2시간 이상 사용한 군으로 분류하고, 총 사용시간을 6개월 미만으로 사용한 군, 6개월 이상 사용한 군으로 분류하여 각 문항별 질문에 대한 답변을 분석하였다. 결 과 : 1) 아기의 평균 나이는 $12.6{\pm}2.4$개월이었고, 남자는 565명(54.1%), 여자는 480명(45.9%)이었다. 보행기를 사용한 경우는 811명(77.6%)이었고, 처음 사용한 시기는 평균 $4.6{\pm}1.3$개월이었다. 이 중 하루 2시간 미만으로 적게 사용한 경우는 574명이었다. 보행기를 중지한 시기는 평균 $9.7{\pm}1.9$개월이었으며, 평균 사용 기간은 $5.1{\pm}2.0$개월이었다. 보행기 사용 이유로는 엄마가 편리해서가 408명(50.3%)으로 가장 많았다. 2) 운동발달 상태를 조사한 결과 보행기를 하루 2시간 이상 사용한 군에서 기기와 혼자 걷기 발달이 지연되어 나타났다. 총 사용 기간이 6개월 미만인 군에 비해 6개월 이상인 군에서 붙잡고 서기, 혼자 걷기 발달이 지연되어 나타났다. 아기 연령이 10개월이 되기 전 보행기 사용을 중지한 경우에 비해 10개월 이후까지 보행기를 사용한 경우, 혼자 걷기 발달이 지연되어 나타났다. 3) 보행기에 대한 부작용을 알고 있는 경우는 392명(48.3%)이었고, 부작용이 발생한 경우는 120명(14.8%)이었으며, 그 종류로는 타박상이 101명(84.1%), 절상 16명(13.4%), 골절 3명(2.5%)이었다. 그 중에서 하루에 2시간 이상 사용한 경우, 사고는 71건(59.2%)이었으며, 2시간 미만으로 사용한 경우는 49건(40.8%)이었고, 총 사용 기간이 6개월 이상인 경우 총 83건(69.2%)이었고, 6개월 미만인 경우가 37건(30.8%)이었다. 결 론 : 설문조사 결과 보행기의 부작용을 모르고 있는 부모가 많았으며, 장시간 오랫동안 사용한 아기에게서 사고의 빈도가 높았고, 운동발달 단계에서도 지연을 보였다. 따라서 보행기 사용에 대해 그 부작용을 알리고 올바른 사용을 홍보 및 교육하는 일에 소아과 의사의 더욱 적극적인 참여가 필요하다고 생각된다.

퍼지 방위각 추정기를 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇시스템의 개발 (Tracking Control of 3-Wheels Omni-Directional Mobile Robot Using Fuzzy Azimuth Estimator)

  • 김상대;김승우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.3873-3879
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    • 2010
  • 서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

다양한 임무 부여시 기능적 자기공명영상에서 관찰된 소뇌의 활성화 (Cerebellar Activation Related to Various Tasks Using fMRI)

  • 황승배;곽효성;이상용;진공용;한영민;김영곤;정경호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권1호
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    • pp.47-53
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    • 2009
  • 목적: 기능적 자기 공명 영상을 이용하여 운동, 감각, 단어만들기, 듣고이해하기, 그리고 기억하기 등의 자극을 주어 소뇌 활성화를 평가하는 것이다. 대상 및 방법: 11명의 건강한 오른손잡이 지원자 (남: 여, 6:5, mean age: 27.4세)를 대상으로 1.5T 자기공명영상기기의 BOLD기법을 이용하여 뇌 전체를 축상면으로 기능적 자기공명영상을 얻었고 패러다임은 5번의 자극과 휴식을 반복 사용하였다. 왼쪽 손가락의 복잡한 운동, 감각 자극, 단어만들기, 듣고이해하기, 그리고 기억하기를 활성화 자극으로 사용하였고, 한계치는 p = 0.001를 사용하여, 소뇌 내 활성화를 SPM 5를 이용하여 활성화된 영역의 부위와 활성화정도를 평가하였다. 결과: 소뇌 활성화는 운동, 단어만들기, 그리고 기억하기에서 관찰되었다. 운동 자극에서는 949 영역이 활성화되었고 평균반응정도는 0.68이었고 단어만들기 자극에서는 319 영역이 활성화되었고 평균반응정도는 0.15이었으며 기억자극에서는 330의 영역이 활성화되었고 평균반응정도는 0.26이었다. 결론: 소뇌는 운동, 단어만들기, 그리고 기억하기등 다양한 기능적 자극에 관련이 되어 있으며, 이중에서도 운동기능에 가장 연관이 있었다. 기능적 자기 공명 영상은 소뇌 기능 연구하는 방법으로 이용이 가능할 것이다.

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파킨슨병의 침구치료 동향에 대한 고찰 (A Review of Acupuncture and Moxibustion for the Treatment of Parkinson's Disease)

  • 이은;강기완;김락형;강세영;선승호;한창호;장인수
    • 대한한방내과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.12-23
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    • 2014
  • Objectives : The purpose of this study was to report possibility of acupuncture or moxibustion for the treatment of Parkinson's disease (PD) by reviewing literature about its effectiveness. Methods : In this review, PubMed, SCOPUS, Science Direct and CINAHL of EBSCOhost were used to search medical journals, using keywords "Parkinson's disease and acupuncture" and "Parkinson's disease and moxibustion". The search range included randomized controlled trials (RCT) about Parkinson's disease combined with another disease and other treatments with acupuncture or moxibustion. Non-randomized controlled trial (nRCT), case study, animal experiment, human experiment, review, survey, essay, letter, and protocol for review were excluded. Results : From 311 studies, 111 were selected during the title and the screening. Finally, 16 RCTs (15 for acupuncture research and one for moxibustion) were included in this review, after scanning and matching the inclusion and exclusion criteria. The number of patients varied between 5 and 88. A total of 12 studies using electroacupuncture (EA) were classified into acupuncture studies. The body acupuncture studies numbered 4, scalp acupuncture 4, body and scarp acupuncture mixed studies 4, and bee venom, ear and abdomen acupuncture were each one study. In evaluation methods, total effective rate method was used in 9 studies, the Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) was used in 8, and the Webster score in 2. In addition, the Berg balance scale (BBS), 30 m walking time, steps to walk 30 m, PD motor function score, and Motor Performance Series by Schoppe (MLS) method were used for evaluation. In 15 of the 16 studies, the verum acupuncture group showed significant improvement compared with the control. In 9 studies using total effective rate method, the effective rate was reported as 80.0-97.3% in verum acupuncture groups and 52.6-86.4% in controls. Conclusions : Acupuncture may be a plausible alternative method to care for the long term symptoms and treat movement impairment of Parkinson's disease. However, to confirm this result, high quality studies including randomized, placebo-controlled double-blind trials are warranted.

Effect of Stem Cell Transplantation on Pain Behavior and Locomotor Function in Spinal Cord Contusion Model

  • Park, Hea-Woon;Kim, Su-Jeong;Cho, Yun-Woo;Hwang, Se-Jin;Lee, Won-Yub;Ahn, Sang-Ho;Jang, Sung-Ho
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제22권3호
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    • pp.79-85
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    • 2010
  • Purpose: Many trials for new therapeutic approaches such as stem cell-based transplantation have been conducted to improve the repair and regeneration of injured cord tissue and to restore functions following spinal cord injury (SCI) in animals and humans. Adipose tissue-derived stromal cells (ATSCs) have multi-lineage potential to differentiate into cells with neuron-like morphology. Most studies of stem cell transplantation therapy after SCI are focused on cellular regeneration and restoration of motor function, but not on unwanted effects after transplantation such as neuropathic pain. This study was focused on whether transplantation of ATSCs could facilitate or attenuate hindpaw pain responses to heat, cold and mechanical stimulation, as well as on improvement of locomotor function in a rat with SCI. Methods: A spinal cord injury rat model was produced using an NYU impactor by dropping a 10 g rod from a height of 25 mm on to the T9 segment. Human ATSCs (hATSCs; approximately $5{\times}10^5$ cells) or DMEM were injected into the perilesional area 9 days after the SCI. After transplantation, hindpaw withdrawal responses to heat, cold and mechanical allodynia were measured over 7 weeks. Motor recovery on the Basso, Beattie, and Bresnahan (BBB) locomotor rating scale and on the inclined plane test were also evaluated. Results: The present study demonstrated that increased hindpaw withdrawal responses to cold allodynia was observed in both groups after transplantation, but the development of cold-induced allodynia in the hATSC transplantation group was significantly larger than in the control group. The difference between the two groups in locomotor functional improvement after SCI was also significant. Conclusion: Careful consideration not only of optimal functional benefits but also of unintended side effects such as neuropathic pain is necessary before stem cell transplantation therapy after SCI.

공압근육을 사용한 발목근력보조로봇의 개발 (Development of Ankle Power Assistive Robot using Pneumatic Muscle)

  • 김창순;김정엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권8호
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    • pp.771-782
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    • 2017
  • 본 논문은 노약자들의 발목근력보조를 위한 착용형 로봇에 대해서 서술하였다. 기존 착용형 로봇들은 보행 시 필요한 근력을 보조하기 위해 대부분 모터와 감속기를 사용하였다. 하지만 모터와 감속기의 조합은 무게가 무거울 뿐만 아니라 감속기 치차의 마찰때문에 실제 사람의 근육과 달리 강성과 토크를 동시에 제어하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 모터/감속기 조합보다 가볍고 안전하며 근력을 보조하는 힘을 충분히 발휘할 수 있는 Mckibben 공압 근육을 사용하였다. 발목의 피칭 모션에 이용되는 종아리 가자미근 및 앞정강근의 힘을 한 쌍의 공압 근육을 사용한 상극구동으로 보조하였으며, 상극구동제어를 위해 상극구동 모델 파라미터들을 실험적으로 도출하였다. 사용자의 보행의지를 판단하고자 발바닥에 부착된 압력변위센서로 압력과 압력중심위치를 측정하여 발바닥의 하중과 발목토크를 계산하였고, 이를 기반으로 공압 근육 관절의 강성과 토크를 동시에 제어하였다. 최종적으로, 트레드밀에서 근전도 신호를 측정하여 발목근력보조로봇의 성능을 실험적으로 입증하였다.

편마비 환자의 비대칭적 체중지지가 기립균형 안정성 한계에 미치는 영향 (A Study of Influence of Asymmetrical Weight-Bearing on the LOS of Independent Ambulatory Hemiparetic Patients on Standing)

  • 권혁철;정동훈
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.1-19
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    • 2000
  • Decreased equilibrium in standing and walking is a common problem associated with hemiparesis secondary to cerebral vascular accident. In patients with hemiplegia, postural sway is increased and often displaced laterally over the non-affected leg, reflecting asymmetry in lower extremity weight bearing during standing balance. Human balance is a complex motor control task, requiring integration of sensory information, neural processing, and biomechanical factors. Limits of stability (LOS) is a one of the biomechanical factors. The purposes of this study were to establish the influence of asymmetrical weight-bearing on the LOS of independent ambulatory hemiparetic patients. The subjects of this study were 29 hemiparetic patients (18 males, 11 females) being treated as admitted or out patients at Young-Nam University Hospital and Taegu Catholic University Hospital, all of whom agreed to participate in the study. Participants were asked to lean and displace their center of gravity (COG) as far as possible in directions to the sides and front of the body. The LOS and weight-bearing ratio were measured with a Balance Performance Monitor (BPM) Dataprint Software Version 5.3. In order to assure the statistical significance of the results, the independent t-test and a Pearson's correlation were applied at the .05 and .01 level of significance. The results of this study were as follows: 1) There were statistically significant differences in anteroposterior LOS according to the cause of brain demage (p<.01). 2) There were statistically significant differences in mediolateral LOS according to the hemiparetic side (p<.05). 3) There were statistically significant differences in anteroposterior and mediolateral LOS according to the brain operation (p<.01). 4) The mediolateral LOS significantly correlated with weight-bearing ratio (p<.01).

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돕슨 분광광도계(No.124)의 오존 자동관측시스템화 (Automation of Dobson Spectrophotometer(No.124) for Ozone Measurements)

  • 김준;박상서;문경정;구자호;이윤곤;;조희구
    • 대기
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    • 제17권4호
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    • pp.339-348
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    • 2007
  • Global Environment Laboratory at Yonsei University in Seoul ($37.57^{\circ}N$, $126.95^{\circ}E$) has carried out the ozone layer monitoring program in the framework of the Global Ozone Observing System of the World Meteorlogical Organization (WMO/GAW/GO3OS Station No. 252) since May of 1984. The daily measurements of total ozone and the vertical distribution of ozone amount have been made with the Dobson Spectrophotometer (No.124) on the roof of the Science Building on Yonsei campus. From 2004 through 2006, major parts of the manual operations are automated in measuring total ozone amount and vertical ozone profile through Umkehr method, and calibrating instrument by standard lamp tests with new hardware and software including step motor, rotary encoder, controller, and visual display. This system takes full advantage of Windows interface and information technology to realize adaptability to the latest Windows PC and flexible data processing system. This automatic system also utilizes card slot of desktop personal computer to control various types of boards in the driving unit for operating Dobson spectrophotometer and testing devices. Thus, by automating most of the manual work both in instrument operation and in data processing, subjective human errors and individual differences are eliminated. It is therefore found that the ozone data quality has been distinctly upgraded after automation of the Dobson instrument.

ZigBee를 이용한 뇌졸중 치료용 무선 전기 자극기 개발 (Development of Wireless Neuro-Modulation System for Stroke Recovery Using ZigBee Technology)

  • 김국화;유문호;신용일;김형일;김남균;양윤석
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.153-161
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    • 2007
  • Stroke is the second most significant disease leading to death in Korea. The conventional therapeutic approach is mainly based on physical training, however, it usually provides the limited degree of recovery of the normal brain function. The electric stimulation therapy is a novel and candidate approach with high potential for stroke recovery. The feasibility was validated by preliminary rat experiments in which the motor function was recovered up to 80% of the normal performance level. It is thought to improve the neural plasticity of the nerve tissues around the diseased area in the stroked brain. However, there are not so much research achievements in the electric stimulation for stroke recovery as for the Parkinson's disease or Epilepsy. This study aims at the developments of a wireless variable pulse generator using ZigBee communication for future implantation into human brain. ZigBee is widely used in wireless personal area network (WPAN) and home network applications due to its low power consumption and simplicity. The developed wireless pulse generator controlled by ZigBee can generate various electric stimulations without any distortion. The electric stimulation includes monophasic and biphasic pulse with the variation of shape parameters, which can affect the level of recovery. The developed system can be used for the telerehabilitation of stroke patient by remote control of brain stimulation via ZigBee and internet. Furthermore, the ZigBee connection used in this study provides the potential neural signal transmission method for the Brain-Machine Interface (BMI).

최근 국외 뉴테러리즘의 사례분석과 국내 발생가능 유형에 대한 연구 (A Case Study of Recent New Terrorism and Potential Patterns in South Korea)

  • 전용재;이창배;이승현
    • 시큐리티연구
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    • 제53호
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    • pp.11-33
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    • 2017
  • 열망을 성취하기 위한 도구로 테러리즘은 인류의 역사와 공존해 왔고, 범죄학의 연구대상으로 발전하였지만, 기존의 연구는 대개 북한을 테러리즘의 주체로 한정하고 있어 국제적 테러리즘의 추세에 대한 심층적 논의가 미흡하다. 뉴테러리즘의 시대에 이르러 연성 목표물(soft target)이 테러리즘의 주요 대상이 되었고, 피해가 대규모화되고 있다는 점에서 현상을 분석하고 대응방안을 강구하기 위한 학술적 노력이 요구된다. 이에 이 연구는 국외의 주요 테러리즘 사건에 대한 사례분석과 전문가 설문의 AHP 분석을 병행하여 뉴테러리즘의 특성을 도출하고 우리나라 발생가능성 및 형태를 진단하였다. 분석결과 북한 사회불만세력이 사제폭발물 차량 드론 등의 수단을 활용하여 다중이용시설을 대상으로 공격하는 테러리즘의 발생 가능성이 높은 것으로 발견되었다. 결과에 따라 첫째 환경설계를 통한 다중이용시설 방호능력의 제고, 둘째, 직무교육의 정기화를 통한 사이버 감시단의 전문성 제고, 셋째, 드론의 등록기준 강화, 넷째, 급진화 억제정책의 일환으로 상담센터의 설치를 제안하였다. 예방 및 대응의 균형적 접근을 통해 테러리즘으로부터의 안전지대를 구축할 수 있을 것이다.

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