• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.363-367
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• 2003

인공무릎관절의 수명에 직접적인 영향을 주는 인자는 접촉면에 대한 접촉면적과 압력분포이다 따라서. 이에 대한 실험적인 평가가 필요하였고 knee simulator 혹은 K-scan sensor를 포함한 시스템과 같은 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 지금까지 보행주기에 따른 연속적인 인공관절 운동에 대한 접촉면의 압력분포를 실시간으로 분석한 연구는 미흡하다 따라서 본 연구의 목적은 보행주기를 모사하는 simulator와 I-scan을 이용하여 연속적인 동작에 따른 접촉면의 압력분포를 분석함에 있다. 본 연구의 목적을 이루기 위해서 생체내 인공관절 환경을 정확히 표현할 수 있는 knee simulator를 제작하였다. 네 방향의 자유도를 갖고 있는 본 simulator는 soft tissue의 기능을 포함하고 있고 PC Program을 통하여 압축하중과 femoral component의 굴곡각을 조절할 수 있다. 본 시스템의 I-scan sensor는 보행주기에 따른 압력분포를 분석할 수 있다. 보행주기에 대한 압력분포는 압축하중곡선에 따라 주요하게 변화함을 알 수 있고 운동성에 영향을 쿠는 압력중심의 위치도 변한다는 것을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서 제작한 knee simulator는 보행주기 같은 특정의 운동정보를 이용하여 접촉면의 압력분포 및 운동성 같은 기계적 성능을 평가할 수 있고 형상 설계를 위한 기초 자료를 제공할 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제30권1호
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• pp.17-25
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• 2020

Objective: The purpose of this study is to provide a better understanding of long turn mechanism by describing long turns after kinematic analysis and provide skiers and winter sports instructors with data through which they are able to analyze right postures for turns in skiing in a systematic, rational and scientific manner. Method: For this, a mean difference of kinematic variables (the center of gravity (CG) displacement of distance, trajectory, velocity, angle) was verified against a total of 12 skiers (skilled and unskilled, 6 persons each), regarding motions from the up-start to down-end points for long turns. Results: First, concerning the horizontal displacement of CG during a turn in skiing, skilled skiers were positioned on the right side at the upstart and edge-change points at a long turn. There was no difference in anteroposterior and vertical displacements. Second, in terms of CG-trajectory differences, skilled skiers revealed a significant difference during a long turn. Third, regarding skiing velocity, skilled skiers were fast at the edge-change and maximum inclination points in long turns. Fourth, there was no difference in a hip joint in terms of a lower limb joint angle. In a knee joint, a large angle was found at the up-start point among skilled skiers when they made a long turn. Conclusion: In overall, when skilled and unskilled skiers were compared, to make a good turn, it is required to turn according to the radius of turn by reducing weight, concerning the CG displacement. Regarding the CG-trajectory differences, the edge angle should be adjusted via proper inclination angulation. In addition, a skier should be more leaned toward the inside of a turn when they make a long turn. In terms of skiing velocity, it is needed to reduce friction on snow through the edging and pivoting of the radius or turn according to curvature and controlling ski pressure. Regarding a lower limb joint angle, it is important to make an up move by increasing ankle and knee angles instead of keeping the upper body straight during an up motion.

• 대한물리치료과학회지
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• 제24권3호
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• pp.12-17
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• 2017

Purpose: The purpose of this study was to investigate the effects of backrest angle on lower extremity muscle strength in adult. Method: This research results are based on 10 healthy adults. 10 degree difference in pelvic angle does not effect the cross-connection of the Hamstring muscles, and created 3 types of rest with 20 degree differences each at 95, 115, and 135 degree angles. Result: significantly difference in contractibility muscle strength in accordance to the 3 rake angle. Conclusion: After putting together all these results, since both the expansibility muscle strength and contractibility muscle strength of the knee showed to be effected as the backrest angle changed during isokinetic muscle strength assessment, further research should be conducted if similar research results as this study can be acquired at various angles.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.109-130
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• 2002

따라서 본 연구의 목적은 국가대표 수준급 대학 우수 야구 투수를 대상으로 한 3차원 영상분석을 통한 데이터를 가지고 직구 커브볼에 대한 구간별 운동학적 패턴을 비교 분석하여 자료를 제시하는데 있다. 본 연구는 부산 D대학교 우완 오버핸드 투수 가운데 국가대표 2명과 수준급 대학선수 2명, 총 4명을 대상으로 직구 커브 투구시 구간별로 나타나는 여러 운동학적 변인의 차이를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 직구 및 커브볼 투구시 구간별, 국면별 투구시간은 거의 비슷하게 나타냈으며, 직구의 총 소요시간은 1.78${\pm}$0.07초이며 커브 총 소요시간은 1.77${\pm}$0.11초로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 Z(상 하)방향에 대한 신체 중심의 위치변화는 구간별, 국면별 거의 차이가 나지 않았다. 직구 및 커브볼 투구시 왼쪽 다리의 무릎높이는 각각 $125.38{\pm}11.85cm,\;124.95{\pm}11.63cm$로 큰 차이가 없었다. 신장대비율(%H)로는 직구, 커브 각각 68.42${\pm}$5.53(%H), 68.40${\pm}$5.45(%H)로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 스트라이드 거리는 각각 140.35${\pm}$4.96cm, 144.83${\pm}$1.69cm로 커브 투구시 더 많은 스트라이드 거리를 보였다. 직구 및 커브볼 투구시 왼쪽 슬관절 ST 구간과 LKU 구간, HBP 구간에서는 별 차이가 없었지만 LFC, MCP, BRP구간에서는 직구보다 커브 투구시 슬관절 각도가 더 굴곡 된 것으로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 오른팔 견관절 각도는 ST 구간과 LKU구간, HBP 구간에서는 별차이가 없었다. 직구 및 커브볼 투구시 오른팔 주관절 각도는 ST 구간과 LKU구간, HBP 구간에서는 별차이 가 없었다. LFC구간과 MCP구간에서는 직구보다 커브가 다소 많이 굴곡되었고, BRP구간에서 는 직구, 커브 모두 다 근소한 차로 신전 된 것으로 나타났다. 직구 및 커브볼 투구시 오른팔 수관절 각도는 LFC 구간과 MCP 구간에서는 커브가 직구보다 더 신전되었다. 그리고 BRP 구간은 직구가 커브보다 더 신전 된 것으로 나타났다.

• 한국운동역학회지
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• 제13권3호
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• pp.163-180
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• 2003

This paper aims at collecting the guantitative data of kenematic variables by analysing the gait patterns of the normal adult men and the handicapped. The gait motions were taped with 4 video cameras, the cinematographic analyses were performed by the DLT technique of three dimensional image treatment. The following results were obtained in the analysis of the variables: 1. The ratio of stance time and swing time did not show any significant difference in the groups of the normal men and the handicapped when both foot of the former and the right feet of the latter were compared. The stride peeriod time of these two groups were 1.12 and 1.11 second, respectively. 2. In the handicapped group, the step width was wider, the step length and stride length were shorter, and especially, the step length of the right foot was shorter, 3. The small vertical displacement of left toes of the handicapped group showed that the heal contact and the left midstance are almost simultaneous. 4. The two groups have almost the same horizontal displacement of the center of gravity and the same vertical rate of extension. In view of the velocity of the center of gravity the normal adults showed the constant speed of movement. However, the handicapped adults were reduced from the right midstance to the right toe-off. 5. The handicapped showed prominently low angle on the left toe-off in the ankle joint angle, they also had the tendency to walk in the patterns of extended knee in the knee joint angle. Both the handicapped and the normal had the hyperextension on the toe-off in the hip joint angle. In the back and front angle of body, both showed the slightly back-sided walking positions. 6. Both groups had the abduction of both feet in foot placement angle, but the handicapped did not show serious abduction of left midstance.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.269-275
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• 2008

슬관절 퇴행성 질환을 진단하기 위하여 자기공명영상(magnetic resonance imaging: MRI)이 많이 사용되지만 간혹 슬관절 병후 및 예후를 잘못 진단하는 경우가 종종 발생한다. 본 연구에서는 슬관절 질환의 진단에 도움을 주기 위하여 자화전이(magnetization transfer: MT) 영상법을 소개하고자 한다. 슬관절 환자 7명으로부터 스핀 에코(SE) T2 강조 영상(3,400-3,500/90-100 ms)과 슬관절 환자 7명으로부터 FSE T2 강조 영상(4,500-5,000/100-108 ms)과 또한 슬관절 환자 3명으로부터 gradient echo (GRE) T2 강조 영상들(9/4.56 ms, 50 flip angle, NEX 1)을 획득하였다. 6명의 슬관절 환자에서 지방 억제가능 T2 강조 STIR 펄스시퀀스(TR/TE=2894-3215 ms/70 ms, NEX 3, ETL 9)를 사용하였다. 지방 포화도에 있어서 위상감도 방법은 Larmor frequency 차이에 따른 위상 차이를 이용하므로, 각각의 픽셀에 대한 자화전이율(magnetization transfer ratio: MTR)의 측정은 포화된 영상과 포화되지 않은 영상의 비율에 따라 산출하였다. 따라서 각 입력된 영상들은 동차원성을 가지고, 시각적으로 신호강도 정도가 회색의 명암도만으로 평가될 수 있기 때문에 생리학적, 정량적 진단을 위하여 3차원 등방성 체적영상과 자기공명 삼원색을 매핑하였고 정량적 특정은 자화전이율 지도로서 표현하였다. 자화전이율 영상은 병변 부위에서 높은 대조도를 나타내어 환자의 병태를 추적하는데 도움을 주었고 정량화하였다. 자화전이율 영상들과 기존의 MRI 사이에 명암도 차이는 회색상으로 표현되며, 자화전이율 영상화의 효과에 대해 프로파일 그래프는 자화전이 펄스로 인하여 신호강도에 있어서 정량적 측정값이 상대적으로 감소하였다. 슬관절의 정확한 병리상태를 진단하기 위해 프로파일 그래프의 측정값을 영상과 함께 표현하였다. 본 연구에서 수행한 예비적 데이터들을 통하여 슬관절의 자화전이율 영상들이 매우 임상학적으로 유용함을 확인하였다. 자화전이율 영상에 대한 물리적 변화를 관찰함으로써 자화전이율 영상에 대한 물리적, 기술적 기반에 대한 더 많은 통찰력을 제공할 수 있다. 무릎 질환 환자의 자화전이율 영상들을 이용하여 매우 높은 대조도를 확보할 수 있으므로 슬관절 질환의 정밀 진단에 매우 도움을 줄 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권4호
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• pp.637-645
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• 2009

이 연구는 여성노인의 태권에어로빅스 12주 훈련 후 앞굽이 몸통지르기 동작시 하지관절의 생체역학적 변화를 구명하는 것이다. 대상자는 여성노인 10명이 참여하였으며 카메라(MCU-240) 7대와 지면반력기(Kist1er-9286AA) 2대를 이용하여 데이터를 수집하였다. 유의수준 .10에서 운동전 후 차이는 다음과 같다. 첫째, 최소 관절각의 변화는 발목의 저측/배측굴곡(왼쪽, $p=0.001^*$), 외번/내번(양쪽, $p=0.009^*$, $p=0.04^*$)과 무릎의 외전/내전(왼쪽, $p=0.04^*$) 및 엉덩이의 내측/외측 회전(양쪽, $p=0.07^*$, $p=0.02^*$)에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 둘째, 최대 관절모멘트 변화는 발목관절의 외번/내번 모멘트(양쪽, $p=0.05^*$, $p=0.05^*$), 무릎관절의 외전/내전 모멘트(왼쪽, $p=0.08^*$) 및 엉덩이관절의 내측/외측 회전 모멘트(오른쪽, $p=0.09^*$)가 통계적으로 유의하게 나타났다. 셋째, 최대 관절파워의 변화는 엉덩이관절의 굴곡/신전(양쪽, $p=0.05^*$, $p=0.01^*$)과 내전/외전(양쪽, $p=0.02^*$, $p=0.00^*$) 및 무릎의 내전/외전(왼쪽, $p=0.00^*$) 파워가 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 결론적으로 태권에어로빅스 몸통지르기동작이 여성노인들의 하지 관절에 부분적인 생체변화를 일으켰다.

• 한국운동역학회지
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• 제24권2호
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• pp.121-129
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• 2014

The purpose of this study was to investigate the effect of the toe headings on the biomechanics of knee joint in drop landing in an attempt to find the potential risk of non-contact anterior cruciate ligament (ACL) injury. Seventeen male college students ($20.5{\pm}1.1$ yrs; $175.2{\pm}6.4$ cm; $68.8{\pm}5.8$ kg), having no neuromuscular injury within an year, participated in this study. Three different toe headings such as toe-in (TI), neutral (N), and toe-out (TO) positions were tested. Motion capturing system consisting of eight high speed cameras and two force platforms were used to collect three-dimensional motion data and ground reaction force data during landing. Results indicated joint angles and peak joint moments were significantly affected by the toe headings. TI position produced larger valgus angle due to reduce knee distance in addition to higher flexion and valgus moment than other positions, which was somewhat vulnerable to the potential risk of non-contact ACL injury. TO position caused the largest internal rotation angle with smaller joint moments. Therefore, it is recommended that athletes need to land on the ground with neutral toe-heading position as possible in order to minimize the potential risk of non-contact ACL injury.

• 한국운동역학회지
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• 제27권1호
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• pp.45-52
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• 2017

Objective: The aim of this study was to investigate the periodicity of the lower extremity joint flexion/extension angle to compare the local stability between young and elderly women during walking on a treadmill. Method: Eighteen young women (mean $age=21.2{\pm}1.6y$; mean $mass=57.1{\pm}6.1kg$; mean $height=1.61{\pm}0.04m$) and 18 elderly women (mean $age=66.4{\pm}1.2y$; mean $mass=55.4{\pm}8.3kg$; mean $height=1.56{\pm}0.04m$) participated in this study. Approximate entropy (ApEn) was used to determine the periodicity in the lower limb joint angles. Results: The ApEn values of the two groups were statistically greater in the surrogate data test than in the original time series data (p<.05). The periodicity of the hip and ankle flexion/extension angles decreased in the elderly women group compared with the young women group (p<.05). The periodicity of the lower extremity joint flexion/extension angle showed that the ankle joint increased dominatingly in both groups (p<.05); the hip joint decreased compared with the knee joint in the young women group; and the knee joint decreased compared with the hip joint in the elderly women group (p<.05). Conclusion: These results suggest that the lower extremity joint flexion/extension angles of the young and elderly women during walking contained random noises as well as biological signals. In addition, the differences in the periodicity in the lower extremity joint between the young and elderly women may provide some insight in predicting potential falls and be used as a characteristic indicator for determining local stability in elderly women during walking.

• 한국운동역학회지
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• 제16권2호
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• pp.85-95
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• 2006

The purpose of this study of which 10 University students in their twenties are the objects was to examine the causal differences of kinematic and electromyography during power walking and normal gait. We came to the following conclusions. 1) It took less time to stance phase, swing phase and whole gait time during power walking compared with normal gait. 2) During power walking, the step length and step length and lower limb length are longer than that of normal gait. 3) During power walking, ankle joint angle became more plantar flexed at LIC and RTO, knee joint angle become more flexed, so did hip joint angle at LIC and RTO. Besides during power walking the shoulder joint angle movement was bigger and elbow joint angle was more flexed as the trait of power walking. 4) During power walking, through out the phase the muscle activity of all muscle was higher expecially the muscle activity of Biceps brachii, gastrocnemius medialis, gastrocnemius lateralis, Soleus was higher. Therefore during power walking, one's scope of activity and muscle activity is relatively higher than those of normal gait, so power walking helps one strengthen muscular power and energy metabolism. This will be useful information for those who are interested in diet and well-being.