• 한국정밀공학회지
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• 제29권7호
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• pp.723-729
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• 2012

Spring-like leg models have been employed to explain various dynamic characteristics in human walking. However, this leg stiffness model has limitations to represent complex motion of actual human gait, especially the behaviors of each lower limb joint. The purpose of this research was to determine changes of total leg stiffness and lower limb joint stiffness with gait speed in knee osteoarthritis. Joint stiffness defined as the ratio of the joint torque change to the angular displacement change. Eight subjects with knee osteoarthritis participated to this study. The subject walked on a 12 m long and 1 m wide walkway with three sets of four different randomly ordered gait speeds, ranging from their self-selected speed to maximum speed. Kinetic and kinematic data were measured using three force plates and an optical marker system, respectively. Joint torques of lower limb joints calculated by a multi-segment inverse dynamics model. Total leg and each lower limb joint had constant stiffness during single support phase. The leg and hip joint stiffness increased with gait speed. The correlation between knee joint angles and torques had significant changed by the degree of severity of knee osteoarthritis.

• 한국운동역학회지
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• 제23권1호
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• pp.63-76
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• 2013

The purpose of this study was to investigate the effects of knee joint muscle fatigue and overweight on the angular displacement and moments of the lower limb joints during landing. Written informed consent forms, which were approved by the human subject research and review committee at Dong-A University, were provided to all subjects. The subjects who participated in this study were divided into 2 groups: a normal weight group and an overweight group, consisting of 15 young women each. The knee joint muscle fatigue during landing was found to increase the dynamic stability by minimizing the movements of the coronal and horizontal planes and maintaining a more neutral position to protect the knee. The effect of body weight during landing was better in the normal weight group than in the overweight group, with the lower limbs performing their shock-absorbing function in an efficient manner through increased sagittal movement. Therefore, accumulated fatigue of knee joint muscles or overweight may be highly correlated with the increase in the incidence of injury during landing after jumping, descending stairs, and downhill walking.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권2호
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• pp.532-542
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• 2021

본 연구의 목적은 골프 스윙 시 3가지 스탠스에서 클럽헤드 스피드와 볼의 정확성을 유지하기 위한 신체 전략을 하지의 운동학적 변인과 지면반력 변인을 통하여 알아보고자 하였다. 연구의 대상은 공식 핸디캡이 2인 남자골프선수 10명으로 하였다. 모든 대상자들은 스탠스 조건(스퀘어, 오픈, 클로즈드)에 따라 어드레스 자세를 유지한 후 스윙을 수행하였다. 3차원 동작분석 시스템과 지면반력기를 이용하여 각 스탠스에 따라 7번 아이언 풀스윙을 수행한 결과를 산출하였다. 연구결과로 신체중심의 변위, 고관절 각변위, 무릎관절 각변위는 차이가 나타나지 않았다. 발목관절 각변위는 어드레스부터 다운스윙까지 왼쪽에서 오픈 스탠스가 저측굴곡이 크게 수행되었고, 오른쪽에서 클로즈드 스탠스에서 저측굴곡이 크게 수행되었다. 지면반력에서 전후, 수직은 차이가 없었지만, 어드레스부터 테이크백까지 왼발은 오른쪽 방향, 오른발은 왼쪽 방향의 힘이 오픈이 클로즈드 스탠스보다 크게 나타났다. 결론적으로 다양한 스탠스에도 불구하고, 임팩트 시 동일한 자세를 유지하는 것이 클럽헤드 스피드와 볼의 방향에 긍정적으로 작용되는 것으로 판단된다.

• 한국운동역학회지
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• 제23권3호
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• pp.209-218
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• 2013

This study was to perform the kinetic analysis of forward $1\frac{1}{2}$ somersault on the platform diving. Six men's diving players of the Korea national reserve athletes participated in this study. The variables were analyzed response time, velocity, center of mass (COM), angle, center of pressure (COP) and ground reaction force (GRF) of motion. For measure and analysis of this study, used to synchronized to 4 camcorder and 1 force plate, used to the Kwon3D XP (Ver. 4.0, Visol, Korea) and Kwon GRF (Ver. 2.0, Visol, Korea) for analyzed of variables. The results were as follows; Time factor were observed in maximum knee flexion depending on the extent of use at phase 1 of take-off to execute the somersault. This enabled the subject to secure the highest possible body position in space at the moment of jumping to execute the somersault and prepare for the entry into the water with more ease. Regarding the displacement of COM, all subjects showed rightward movement in the lateral displacement during technical execution. Changes in forward and downward movements were observed in the horizontal and vertical displacements, respectively. In terms of angular shift, the shoulder joint angle tended to decrease on average, and the elbow joints showed gradually increasing angles. This finding can be explained by the shift of the coordinate points of body segments around the rotational axis in order to execute the half-bending movement that can be implemented by pulling the lower limb segments toward the trunk using the upper limb segments. The hip joint angles gradually decreased; this accelerated the rotational movement by narrowing the distance to the trunk. Movement-specific shifts in the COP occurred in the front of and vertical directions. Regarding the changes in GRF, which is influenced by the strong compressive load exerted by the supporting feet, efficient aerial movements were executed through a vertical jump, with no energy lost to the lateral GRF.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1532-1537
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• 2008

무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 영상분석과 근전도 분석 그리고 운동생리학적 분석을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 한 계단 오르기와 내리기 동안 소요시간은 대상자들 간에 통계적으로 큰 차이(p=0.380, p=0.171)는 없었지만 평균에서는 약간의 차이가 나타났다. 단 축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 오르기와 내리기에서 평균속도가 빠른 것으로 나타났다. 한 계단 오르기 동안 고관절의 각속도, 무릎의 각속도, 발목의 각속도는 세 관절 모두 통계적으로는 유의한 차이(p=0.078, p=0.095, p=0.069)는 없었지만 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절 수술자보다 빠르게 나타났다. 한 계단 오르기 동안 관절의 최대 토크는 통계적으로 차이(p=0.052, p=0.096, p=0.134)는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절의 수술자보다 각관절의 토큐가 모두 크게 나타났다. 굴곡과 신전으로만 움직이게 단축으로 제작된 인공관절에서는 볼 수 없는 변인으로서 연구의 의미가 있다고 사료된다. 계단 오르기와 내리기 동안 외전과 내전이 일어나는 각도를 알아본 결과 통계적으로는 큰 차이는 없었으나(p=0.103) 계단 오르기 동작 ($6.2^{\circ},\;7.8^{\circ}$)이 내리기 동작($5.8^{\circ},6.4^{\circ}$)보다 약간 크게 나타났다. 다축범위 수술자와 단축범위 수술자의 등장성 수축 시 하지의 근육변화를 알아보기 위하여 $15^{\circ}-75^{\circ}$ 사이의 무릎을 펴는 동안 VM, VL, RF, BF, ST의 근육들의 EMG값을 비교해본 결과 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)가 나타났다. Table 5에서 보면 다축범위 수술자와 단축범위 수술자간에 대퇴사두근과 무릎오금근에서 유의한 차이(p<0.05, p<0.01)를 나타내고 있다. 무릎을 펴는 등장성 수축 동작에서 VM EMG값은 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 $31^{\circ}-45^{\circ}$ 그리고 $61^{\circ}-75^{\circ}$에서 더욱 크게 나타났다. BF EMG값은 모든 구간에서 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 크게 나타났다. 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 체지방율의 변화는 젊은 일반군(C), 노인군(E), 단축범위 수술자(S), 다축범위 수술자(M) 에서 운동시기별 측정값의 통계적 유의한 차이는 나타나지 않았으나, C 그룹에서 시기별 체지방률이 감소하였고, 고강도 운동인 HI 시기에 가장 낮은 값을 나타내었다. 반면에 E, S 및 M 그룹에서는 시기별 감소하는 경향은 있었으나, 증가된 곳도 있고 HI 시기에서는 모든 그룹에서 감소하였다. 하지만 모든 시기에서 통계적인 차이를 나타내지 않았다. 서로 다른 4그룹에서 운동강도별 피험자의 안정시대사량의 변화는 그룹별 용이한 비교를 위하여 체표면적으로 나눈 값으로 표기하였다. C 그룹에서 시기별 안정 시 대사량 값이 증가하여 저강도 운동 후 가장높은 값을 보였고 통계적으로도 유의하게 증가함을 알 수 있었다(p<0.05). 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 평균에너지 지출량의 변화는 운동 중과 운동 후 30분간의 에너지 지출량의 평균값을 나타낸 것으로 시기별 C 그룹에 대하여 다른 그룹을 비교 하였다. 우선 고강도 운동 시 C 그룹에 비해 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였고, 모든 그룹에서 통계적으로 낮은 값을 보였다(p<0.05). 그리고 이러한 결과는 저 강도 운동에서도 같은 경향을 보이며 나타났는데, 저강도 운동 시 평균 에너지 지출량은 C그룹에 비하여 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였다. 무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 운동역학적인 변인과 운동생리학적 변인을 동시에 병행하여 연구를 시도한 결과 우선 실험상의 어려움들이 많이 나타났다. 현재는 인공관절 수술이 두 종류의 형태뿐만 아니라 재료가 다른 여러 종류의 인공관절도 제작되고 있다. 계속적으로 추가적인 연구가 실시되어야 할 것으로 사료된다.