• 제목/요약/키워드: kinematic motion

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파킨슨병 환자의 상지 스윙의 비대칭과 청각신호에 따른 보행 시 진폭에 미치는 영향 (Arm Swing Asymmetry and Effect of Auditory Cues on Amplitude in the Patients with Parkinson's Disease)

  • 손호희;김은정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.344-350
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 파킨슨병 환자의 청각 신호에 따른 보행 시, 상지 스윙의 비대칭과 진폭에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 연구의 대상자는 초기 파킨슨병으로 진단받은 14명의 환자로, 청각 신호(빠른 속도, 일반적인 속도, 느린 속도)를 무작위 순서로 제공하여 보행을 실시하였다. 청각 신호 속도는 전자 메트로놈을 이용하여 대상자의 자연스러운 보행 속도보다 ${\pm}20%$ 속도를 적용하였다. 각각의 속도에 따른 청각 신호를 적용한 보행을 실시하는 동안, 동작분석기를 사용하여 보행 시 상지 스윙의 운동학적 변수를 비교 분석하였다. 정상 속도의 보행 시 파킨슨병 환자의 양측 상지 스윙 진폭의 비교에서는 더 많은 영향을 받은 쪽(MAS)의 상지 스윙 진폭에서 유의한 감소가 나타났다(p<.05). 청각 신호 속도에 따른 보행 시의 비교에서는 빠른 속도의 청각 신호를 적용한 보행 시 상지 스윙의 유의한 증가가 나타났다(p<.05). 본 연구의 결과를 통해 파킨슨 환자의 보행 시 양측 상지 스윙의 비대칭을 확인할 수 있었으며 또한 보행 시 빠른 청각 신호를 적용하는 경우, 파킨슨병 환자의 상지 스윙을 증가시켜 자연스러운 보행양상을 유도할 수 있으므로 중재 시 필요에 따라 적절한 속도의 청각 신호를 적용하여 보행훈련에 적용할 수 있을 것으로 생각된다.

뇌졸중 환자와 정상 성인의 앉은 자세에서 지지면의 동적 각도 변화에 적응하는 신체 정위의 운동형상학적 비교 (The Comparison of Kinematic Data of the Body Orientation in Sitting Position to Adapt Dynamically Changing Angle of the Base of Support in Stroke Patients and Healthy Adults)

  • 송인수;최종덕
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.3513-3520
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    • 2012
  • 본 연구는 뇌졸중 환자와 정상 성인이 앉은 자세에서 동적으로 변화하는 지지면의 각도에 적응하여 신체를 정위시키는 능력에 차이가 있는지 알아보기 위해 실시되었다. 뇌졸중 환자 12명(남 6명, 여 6명)과 정상 성인 12명(남 6명, 여 6명)을 대상으로 실시하였고, 앉은 자세에서 지지면을 2가지 방향(우세측, 비우세측)으로 기울였을 때 수직선과 머리와 체간이 이루는 각도를 영상 동작 분석 시스템을 이용하여 측정하였다. 앉은 자세에서 우세한 쪽을 올렸을 때 뇌졸중 환자와 정상 성인의 사이의 머리와 체간의 각도는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 앉은 자세에서 비우세한 쪽을 올렸을 때 뇌졸중 환자와 정상 성인 사이의 머리와 체간의 각도는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 앉은 자세에서 비우세한 쪽을 내렸을 때 뇌졸중 환자와 정상 성인 사이의 머리와 체간의 각도는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 앉은 자세에서 우세한 쪽을 내렸을 때 뇌졸중 환자와 정상 성인 사이의 머리의 각도는 유의한 차이를 보였으나(p<0.05) 체간의 각도는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 본 연구의 결과, 뇌졸중 환자들이 정상 성인에 비해 동적으로 변화하는 지지면의 각도에 적응하여 신체를 정위시키는 능력에 있어서 다양한 결손이 있음을 확인하였다. 뇌졸중 환자가 앉은 자세에서 환경의 변화에 적응하여 신체를 정위시키는 능력의 분석을 통해 뇌졸중 환자의 앉은 자세 조절의 문제점을 좀 더 명확히 이해할 수 있을 것으로 여겨진다.

아킬레스건 파열 수술 후 걷기 및 달리기 운동역학적 분석 (Biomechanical Analysis of Walking and Running after a Surgically Repaired Achilles Tendon Rupture)

  • Heo, Jeong;Park, Sang-Kyoon
    • 한국운동역학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.241-248
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    • 2021
  • Objective: The purpose of this study was to investigate the difference in muscle strength, kinematics, and kinetics between injured and non-injured sides of the leg after Achilles Tendon Rupture surgery during walking and running. Method: The subjects (n=11; age = 30.63 ± 5.69 yrs; height = 172.00 ± 4.47 cm; mass = 77.00 ± 11.34 kg; time lapse from surgery = 29.81 ± 10.27 months) who experienced Achilles Tendon Rupture (ATR) surgery participated in this study. The walking and running trials were collected using infrared cameras (Oqus 300, Qualisys, Sweden, 100 Hz) on instrumented treadmill (Bertec, U.S.A., 1,000 Hz) and analyzed by using QTM (Qualisys Track Manager Ver. 2.15; Qualisys, U.S.A). The measured data were processed using Visual 3D (C-motion Inc., U.S.A.). The cutoff frequencies were set as 6 Hz and 12 Hz for walking and running kinematics respectively, while 100 Hz was used for force plate data. Results: In ATR group, muscle strength there were no difference between affected and unaffected sides (p> .05). In kinematic analysis, subjects showed greater ROM of knee joint flexion-extension in affected side compared to that of unaffected side during walking while smaller ROM of ankle dorsi-plantar and peak knee flexion were observed during running (p< .05). In kinetic analysis, subjects showed lower knee extension moment (running at 2.2 m/s) and positive ankle plantar-flexion power (running at 2.2 m/s, 3.3 m/s) in affected side compared to that of unaffected side (p< .05). This lower positive ankle joint power during a propulsive phase of running is related to slower ankle joint velocity in affected side of the subjects (p< .05). Conclusion: This study aimed to investigate the functional evaluation of the individuals after Achilles tendon rupture surgery through biomechanical analysis during walking and running trials. Based on the findings, greater reduction in dynamic joint function (i.e. lower positive ankle joint power) was found in the affected side of the leg compared to the unaffected side during running while there were no meaningful differences in ankle muscle strength and walking biomechanics. Therefore, before returning to daily life and sports activities, biomechanical analysis using more dynamic movements such as running and jumping trials followed by current clinical evaluations would be helpful in preventing Achilles tendon re-rupture or secondary injury.

물체 크기와 뻗기 거리가 상지 움직임에 미치는 영향 (The Effects of Object Size and Reaching Distance on Upper Extremity Movement)

  • 배수영;김태훈
    • 대한지역사회작업치료학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.51-61
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    • 2020
  • 목적 : 정상인을 대상으로 팔뻗기 수행 시 물체 크기와 뻗기 거리가 상지의 운동형상학적 요소에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 방법 : 대상자는 부산시 D대학교에 재학 중인 대학생 30명이며 측정 도구는 삼차원 동작 분석기인 CMS-70P(Zebris Medizintechnik Gmbh, Germany)를 사용하였다. 과제는 6가지 조건이다. 팔뻗기 수행시 물체 크기(2cm, 10cm)와 뻗기 거리(15%, 37.5%, 60%)의 변화에 따른 움직임의 평균 속도, 평균 가속도, 최대 속도, 속도의 정점수를 측정하였다. 대상자의 일반적 특성은 기술통계를 사용하였다. 두 가지 물체 크기에서 세 가지 뻗기 거리로 팔뻗기 과제를 수행했을 때 변수를 비교하기 위해 일원분산분석(One-way ANOVA measure)으로 분석하였고, 사후검정은 Tukey 검정을 실시하였다. 또한 세 가지 뻗기 거리에서 두 가지 물체 크기에 따른 운동형상학적 차이를 분석하기 위해서 독립 t검정(Independent t-test)을 사용하였다. 팔뻗기 거리(15%, 37.5%, 60%)와 물체 크기(2cm, 10cm)에 따른 상호작용효과를 확인하기 위해 이원분산분석(3×2 Two-way ANOVA measure)을 실시하였다. 통계적 유의수준 α는 .05로 설정하였다. 결과 : 정상인은 물체 크기와 뻗기 거리의 변화에 따라 상지 움직임에 유의한 차이가 있었다. 물체 크기가 동일한 경우 뻗기 거리가 길어질수록 평균 속도, 최대속도가 증가하였고, 속도의 정점 수는 감소하였다. 뻗기 거리가 동일한 경우 물체 크기가 커질수록 평균 속도, 최대 속도가 증가하였고 속도의 정점 수는 감소하였다. 물체 크기와 뻗기 거리의 변화는 평균 가속도에 영향을 미치지 않았으며 유의한 차이가 없었다. 결론 : 과제를 시간적, 공간적 특성으로 제한하는 것은 대상자의 상지 움직임에도 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구의 결과를 토대로 신경학적 기능수준에 따라 세밀하게 등급화된 과제제공에 도움이 될 것으로 사료된다.

유도 공중회전낙법의 COG변인 분석 (A COG Variable Analysis of Air-rolling-breakfall in Judo)

  • 김의환;정재욱;김성섭
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.117-132
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    • 2005
  • It was to study a following research of "A Kinematic Analysis of Air-rolling-breakfall in Judo". The purpose of this study was to analyze the Center of Gravity(COG) variables when performing Air-rolling-breakfall motion, while passing forward over(PFO) to the vertical-hurdles(2m height, take off board 1m height) in judo. Subjects were four males of Y. University squad, who were trainees of the demonstration exhibition team, representatives of national level judoists and were filmed by four 5-VHS 16mm video cameras(60field/sec.) through the three dimensional film analysis methods.COG variable were anterior-posterior directional COG and linear velocity of COG, vertical directional COG and linear velocity of COG. The data collections of this study were digitized by KWON3D program computed The data were standardized using cubic spline interpolation based by calculating the mean values and the standard deviation calculated for each variables. When performing the Air-rolling-breakfall, from the data analysis and discussions, the conclusions were as follows : 1. Anterior-posterior directional COG(APD-COG) when performing Air-rolling-breakfall motion, while PFO over to the vertical-hurdles(2m height) in judo. The range of APD-COG by forward was $0.31{\sim}0.41m$ in take-off position(event 1), $1.20{\sim}1.33m$ in the air-top position(event 2), $2.12{\sim}2.30m$ in the touch-down position(event 3), gradually and $2.14{\sim}2.32m$ in safety breakfall position(event 4), respectively. 2 The linear velocity of APD-COG was $1.03{\sim}2.14m/sec$. in take-off position(event 1), $1.97{\sim}2.22m/sec$. gradually in the air-top position(event 2), $1.05{\sim}1.32m/sec$. in the touch-down position (event 3), gradual decrease and $0.91{\sim}1.23m/sec$. in the safety breakfall position(event 4), respectively. 3. The vertical directional COG(VD-COG) when performing Air-rolling-breakfall motion, while PFO to the vertical-hurdles(2m height) in judo. The range of VD-COG toward upward from mat was $1.35{\sim}1.46m$ in take-off position(event 1), the highest $2.07{\sim}2.23m$ in the air-top position(event 2), and after rapid decrease $0.3{\sim}0.58m$ in the touch-down position(event 3), gradual decrease $0.22{\sim}0.50m$ in safety breakfall position(event 4), respectively. 4. The linear velocity of VlJ.COG was $1.60{\sim}1.87m/sec$. in take-off position(event 1), $0.03{\sim}0.08m/sec$. gradually in the air-top position(event 2), $-4.37{\sim}\;-4.76m/sec$. gradual decrease in the touch-down position(event 3), gradual decrease and -4.40${\sim}\;-4.77m/sec$. in safety breakfall position(event 4), respectively. When performing Air-rolling-breakfall showed parabolic movement from take-off position to air-top position, and after showed vertical fall movement from air-top position to safety breakfall. In conclusion, Ukemi(breakfall) is safety fall method Therefore, actions need for performing safety fall movement, that decrease and minimize shock and impact during Air-rolling-breakfall from take-off board action to air-top position must be maximize of angular momentum, and after must be minimize in touch-down position and safety breakfall position.

육상 200m 경기의 곡선주로에서 직선주로 진입 시 운동학적 특성분석 (Analysis of the Kinematic Characteristics at Entrance to the Straight Course from the Curvilinear Course in the 200m-Track Game)

  • 오세진
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.51-63
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    • 2002
  • 본 연구는 200m 경기의 곡선주로에서 직선주로 진입 시 나타나는 운동학적 특성을 파악하기 위해 실시하였다. 이를 위해 단거리 육상선수 4명을 대상으로 실시하였으며 곡선주로에서 직선주로로 연결되는 구간 10m를 설정하여 비디오 카메라로 촬영하였다. 공간의 좌표를 이미알고 있는 통제점 틀을 사용하여 분석구간을 모두 포함할수있도록 설치하였으며 대상자 별로 5번씩 실시하여 이중 가장 좋은 기록을 보인 동작을 실제 분석하였다. 10m 구간에서 대상자들은 평균 4.5${\pm}$0.41번의 보폭을 보이는 것으로 나타났으며, 소요시간은 1.42${\pm}$0.04sec.를 보였다. 평균보폭의 신장비는 1.25${\pm}$0.20%를 보였으며, 평균속도는 7.06${\pm}$0.19m/s를 보였다. 곡선주로에서 직선주로로 연결되는 구간에서 인체중심변위는 곡선의 안쪽 코스를 따라 이동하고 있었으며 외측(오른쪽)에 위치하는 다리의 변위가 내측(왼쪽)에 위치하는 다리의 변위보다 크게 나타났다. 좌우측 손분절 속도에서 내측에 위치하는 왼손의 속도보다는 외측에 위치하는 오른손의 속도가 다소 빠르게 나타났는데, 곡선주로에서는 외측에 위치하는 팔의 속도를 크게하여 질주방향으로 나아가는 것으로 나타났다. 어깨관절각도는 상완이 전측에 위치할 때 보다는 후측에 위치할 때가 보다 큰 각도를 보이고 있었으며 몸통측면각도는 곡선주로의 외측에 위치하는 오른발이 이지할 때 보다는 내측에 위치하는 왼발이 이지할 때 더 작은 값을 보이고 있었으며 직선주로에 근접할수록 몸통 측면각도가 작아지는 것으로 나타났다. 몸통회전각은 외측에 위치하는 오른발이 지지할 때 몸통을 전방으로 회전시켜 나아가는 것으로 나타났다.

유도 허벅다리걸기 기술발휘 시 받기의 자세와 저항수준에 따른 운동학적 특성 분석 사례연구[ I ] (A Case Study on Kinematical Traits Analysis when Performing of Uchimatia(inner thigh reaping throw) by Posture and Voluntary Resistance Levels(VRL) of Uke in Judo[ I ])

  • 김의환;윤현;김성섭
    • 한국운동역학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.235-257
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    • 2004
  • The purpose of this study was to analyze the kinematical traits variables when performing Uchimata(inner thigh reaping throw) by Voluntary Resistance Levels(VRL) and two postures of Uke in Judo. The subjects, who were one male judoka(YH) for 1992 Barcelona Olympic Games, and one male trainee Y. I. University representative member(SDK) and were filmed on two S-VHS 16 mm video cameras(60fields/sec.), that posture of Uke were Shizenhontai(straight defensive posture) and Jigohontai(straight natural posture), VRL of Uke were 0% and 100%. The kinematical variables were temporal(total time-required: TR), potures and COG variables etc., The data of this study collection were digitized by SIMI Motion Program computed the mean values and the standard deviation calculated for each variables. When performing according to each posture and VRL, from the data analysis and discussion, the conclusions were as follows : 1. Temporal variables total time-required(TR) when performing Uchimata was shown the shortest time YH than SDK by each posture and VRL. TR of each posture were shown the shorten trends or equal in DP by lower than NP, In existence and / or nonexistence of VRL was shown the shorten trends in VRL 0% than 100% of Uke. 2. Posture variables : In attacking right knee angle, YH was performing flexion($147{\rightarrow}103degree$) from Tsukuri(set-up) to Kake(execution) in regardless of postures and VRLs, SDK was performing not exchange extension and flexion in VRL 100%, and extension($120{\rightarrow}142degree$) in VRL 0%, respectively. In supporting left hee angle, YH was performing extension($119{\rightarrow}163degree$) from Tsukuri(set-up) to Kake(at(execution) in regardless of postures and VRLs, SDK extension($93{\rightarrow}139degree$), respectively. In attacking right hip angle, from Tsukuri to Kake, YH was performing extension($133{\rightarrow}169degree$), except in VRL 0%($156{\rightarrow}137degree$) NP, SDK was performing flexion($159{\rightarrow}126degree$) accept in VRL 100%($149{\rightarrow}152degree$) NP, In left hip angle, from Tsukuri to Kake, YH was performing flexion NP(70, 50degree) more than DP(27, 57degree), SDK was performing flexion DP(73, 52degree) more than NP(34, 20degree). 3. COG variables : When performing Uchimata, vertical COG variables was shown YH(:$2{\sim}8cm$), SDK(:$15{\sim}24cm$) lower than Uke's COG level position, in existence and / or nonexistence of postures and VRL, during Kake as maximum force point of throwing techniques in Judo.

포도 수확 작업의 작업특성에 따른 손목과 팔꿈치 각도 영향 분석 (The Effects of Work Characteristics of Grapes-harvesting Tasks on the Wrist and Elbow Angles)

  • 김지혜;이인석
    • 대한인간공학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.589-599
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    • 2017
  • Objective: The objective of this study was to measure the upper-limb motions and postures of grapes-harvesting tasks using electrical goniometers and analyze the upper-limb motions in a kinematic way to assess the risk of musculoskeletal disorders. Background: Grapes farmers are exposed to various risk factors of musculoskeletal disorders (MSDs) such as repetitive upper-limb motions, non-neutral postures, and manual handling of heavy items. The farmers have to use scissors repetitively while harvesting grapes with their being arms elevated over the shoulder height, which presumed to increase the physical workload. It has been reported that the grapes farmers feel the harvesting task as the one of the hardest work in cultivating grapes. We tried measure the wrist and elbow angles while the farmers were carrying out harvesting tasks to understand how much workload the work impose on the farmers, which can be helpful in making interventions of preventing musculosksletal disorders among grapes farmers. Method: We measured joint angles at the right wrist and elbow with a wireless measuring system with two electrical goniometers from five grape farmers. The grapes-harvesting task was classified into 6 different subtasks: 1) searching, 2) picking, 3) cleaning, 4) carrying, 6) storing, and 7) miscellaneous tasks. The subtasks were compared by mean angles, 10%, 50%, and 90% APDF values of wrist flexion/extension, ulnar/radial deviation, and elbow flexion. Results: The Kruskal-Wallis tests showed that the 10th percentiles of APDF of ulnar/radial deviation and flexion/extension of the wrist significantly differs among subtasks (p<0.05). It was found that the farmers assumed more deviated wrist postures in the ulnar direction when they picking and adjusting the grapes. The use of scissors seemed to force the farmers to severely bend their wrist in the directions of ulnar deviation and flexion. The grapes-harvesting task showed similar wrist postures and motion with poultry deboning and milking tasks. Conclusion: The grapes harvesting tasks make the farmers take ulnar deviated and extended postures in the wrist. The use of scissors makes them take more severely deviated postures in the wrist. Safety guidelines including use of ergonomic scissors can be provided to the farmers to improve their work conditions. Application: The results of this study can be used as a basic data for the development of safety guidelines for agricultural work.

우수 골퍼의 아이언 클럽 스윙동작에 대한 운동학적 분석 (Kinematical Analysis of Swing Motion with Golf Iron Clubs Used by Elite Golfers)

  • 김갑선
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.85-94
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 3명의 우수 골프선수를 대상으로 아이언 클럽(3, 6, 9번)의 스윙 동작을 3차원적으로 비교 분석하고, 이의 분석에 따른 요인들을 정량적으로 제시하여 선수 및 일반 골퍼들이 바람직한 아이언 스윙 동작을 배우는데 기초자료를 제공하는데 있다. 3차원 영상분석을 실시하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 1. 각 클럽별로 전체 스윙 시간에는 큰 차이를 보이지 않았으며, 각 국면별 시간도 거의 유사하게 나타났다. 2. 각 클럽별로 어드레스와 임팩트시 머리위치 변화는 차이가 없었다. 3. 클럽의 길이에 따른 차이를 제외하면 각 클럽별로 오른 무릎관절 각도변화는 유사하게 나타났다. 4. 각 클럽별로 고관절의 회전각도 변화는 약간의 차이가 나타났다. 5. 각 클럽별로 어드레스와 임팩트 동작시 어깨관절의 회전각도와 동일하게 만들어 주어 스윙의 정확도를 높이고, 탑스윙시 어깨회전 각도를 $90^{\circ}$이상 유지하여 스윙의 회전력을 높이는 것으로 나타났다. 6. 클럽이 짧을수록 상체전경 각도가 약간의 차이로 커지는 것으로 나타났으며 어드레스와 탑스윙, 임팩트 동작시상체전경 각도가 $30-36^{\circ}$의 형태를 유지하면서 스윙을 하였다.

보행속도변화와 동시 인지과제가 보행 가변성에 미치는 영향 (Effects of Walking Speeds and Cognitive Task on Gait Variability)

  • 최진승;강동원;탁계래
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.49-58
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 트레드밀 보행 시, gait dynamics 측면에서 보행의 속도 변화와 인지과제 수행 시 보행 변인의 가변성(variability)을 알아보고자 하는 것이다. 실험은 인지과제의 동시수행 유/무에 따른 5가지 속도(선호속도의 80%, 90%, 100%, 110% and 120%)에 의한 보행 실험으로 구성되었다. 인지과제의 종류는 학습기능이 없는 인지과제(2-back task)를 수행하였다. 인지과제는 피험자의 트레드밀 보행 시, 3m 앞에 놓여진 스크린에 주어지고 무선마우스를 통해 응답하는 형태로 구성되었다. 실험의 모든 과정은 3차원 동작분석기를 통해 동작데이터를 획득하였다. 이를 통해, 5가지 보행 시간 변인과 3가지 공간 변인을 추출하였다. gait dynamics 측면의 분석을 위해, 가변성의 크기를 살펴볼 수 있는 방법인 분산계수(coefficient of variance)와 변동량의 구조적 자기 유사성을 추론할 수 있는 detrended fluctuation analysis (DFA)를 사용하였다. 그 결과 보행 속도 변화에 따라 보행 변인의 평균값과 분산계수에서 통계적 유의한 차이가 발생하였고, 인지과제의 수행 유/무에 따라서는 DFA에서 통계적인 차이가 발생하였다. 이는 인지과제의 수행에 의해 보행의 발생과 조절 능력에 영향을 끼쳤다고 추론할 수 있다. 본 연구 결과를 명백히 하기 위해 더 많은 수의 피험자 실험과 추가 실험이 필요할 것이다.