재활복지공학회논문지 (Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology)

한국재활복지공학회 (Rehabilitation Engineering And Assistive Technology Society of Korea)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

국민 건강관리 및 체력증진을 위한 스마트 1RM 시스템 개발 및 효과 검증에 관한 연구

Study on the Smart 1RM System Development and Effect Verification for Health Improvement and Management of National Healthcare

  • 우경민 (전북대학교 융합기술공학과) ;
  • 신미연 (전북대학교 융합기술공학과) ;
  • 유창호 (전북대학교 융합기술공학과)
  • 투고 : 2018.02.23
  • 심사 : 2018.02.28
  • 발행 : 2018.02.28
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 연구에서는 디지털 풀리 기술을 이용하여 다양한 운동 형태에서 정량적인 1RM 측정이 가능한 국민건강관리 및 체력증진을 위한 스마트 1RM 시스템을 개발하고 이를 이용하여 훈련 시 그에 대한 효과를 검증하고자 하였다. 휴대용 근력 측정 장치, 블루투스 통신 기반 휴대폰 데이터 전송 및 회로도, 높낮이 조절이 가능한 시스템 몸체로 구성된 디지털 풀리 기반 스마트 1RM 측정시스템을 개발하였다. 피험자는 신체 건강한 20대 성인남녀 30명을 대상으로 15명씩 무작위로 개발된 시스템을 이용하여 훈련을 수행하는 그룹과 수행하지 않는 그룹으로 나뉘었다. 피험자는 스마트 1RM 시스템을 이용하여 팔꿈치, 요추, 무릎관절 신전/굴곡 운동을 10회씩 5세트를 수행하였고, 실험 기간은 주 3일, 총 8주간 진행되었다. 개발된 시스템에 대한 유효성 검증을 위해 주관절, 요추관절, 슬관절의 최대근력을 BIODEX System 3를 이용하여 측정하였고 운동 모드에 대한 유효성 검증을 위해 호흡가스분석을 평가하였다. 또한 개발된 1RM 시스템의 최대근력 평가 결과 값에 대한 유효성 검증을 위해 기존 검증된 시스템인 등속성 근기능 측정 모듈인 Biodex system3 결과 값과 비교 분석하였다. 실험결과, 훈련그룹에서 최대근력 증진 운동 전 후 주관절, 요추관절, 슬관절의 최대 근력이 유의하게 모두 증진되는 결과를 얻었다. 1RM 운동모드 중 산소섭취량은 근력강화 운동이 근지구력강화 운동 보다 약 10.91% 더 많은 산소소비량을 나타냈다. 또한 개발된 스마트 1RM 최대근력 측정데이터에 대한 유효성을 검증하기 위해 기존 Biodex system3 데이터와 신뢰도분석을 실시한 결과, 신뢰도는 0.895(*p<0.00)로 매우 높은 신뢰 수준 일치하는 결과를 얻었다. 본 연구는 향후 국민 건강관리 및 체력증진을 보다 정량적으로 활용하고 또한 고령자나 재활환자들의 조기 재활치료에 적용 가능하다고 생각된다.

In this study, we developed a smart 1RM system for national health management and physical fitness, which enables quantitative 1RM measurement in various types of exercise using digital pulley technology, and to test the effect on training by using it. We developed the smart 1RM system, which is composed of portable muscle strength measuring device, Bluetooth communication based mobile phone data transmission and circuit diagram, and height adjustable system body. We recruited the 30 participants with 20th aged and divided into training and non-performing groups with 15 participants randomly. The participants performed 5 sets of elbow, lumbar, knee extension / flexion 10 times using smart 1RM system and the experimental period was 3 days a week for a total of 8 weeks. The experimental results showed that the maximum strength of the elbow, lumbar, and knee joints was significantly improved before and after maximal muscle strength training in the training group. Oxygen intakes during 1RM exercise mode showed 10.91% than endurance. To verify the validity of the smart 1RM maximal strength data, the reliability was 0.895 (* p <0.00). This study can be applied to the early rehabilitation treatment of the elderly and rehabilitation patients more quantitatively using the national health care.

키워드

참고문헌

  1. J. M. Yuhan, R. K. Ross, Y. T. Gao and M. C. Yun, "Body Weight and Mortality : A Prospective Evaluation in a Cohort of Middle- Aged Men in Shanghai, China," International Journal of Epidemiology, vol. 27, pp. 824-832, 1998. https://doi.org/10.1093/ije/27.5.824
  2. D. Gu, J. He, X. Duan, K. Reynolds, X. Wu, J. Chen, G. Huang, C. S. Chen, and P. K. Whelton, "Body Weight and Mortality among Men and Women in China," Journal of the American Medical Association, vol. 295, no. 7, pp. 776-783, 2006. https://doi.org/10.1001/jama.295.7.776
  3. A. A. Hedley, C. L. Ogden, C. L. Johnson, M. D. Carroll, L. R. Curtin and K. M. Flegal, "Prevalence of Overceght and Obesity among US Children, Adolescent, and Adult, 1999-2002," Journal of the American Medical Association, vol. 291, pp. 2847-2850, 2004. https://doi.org/10.1001/jama.291.23.2847
  4. Ministry of Culture, Sports and Tourism, "2007 Physical Fitness," 2007.
  5. W. H. Felts and A. V. Parrillo, "Adolescents Relative Weight and Self-Reported Weight-Loss Activities : Analysis of 1990 YRBS National Data," Journal of Adolescent Health, vol. 18, pp. 20-26, 1996. https://doi.org/10.1016/1054-139X(95)00046-U
  6. Ministry of Culture, Sports and Tourism, "2009 Technology Development of Sports Industry," 2009.
  7. C. R. Garrido, B. J. Sirvent, L. M. Gonsalez, C. M. Martin and E. Roche "Correlation between Body Mass Indexand Body Composition in Elite Athletes," Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, vol. 49, no. 3, pp. 278-284, 2009.
  8. G. G. Malowsaaris, N. K. Bergeles, K. G. Barwouka, I. A. Bayios, G. P. Nassis and M. D. Koskolou "Somatotype, Size and Body Composition of Competitive Female Volleyball Players," Journal of Sports Science and Medicine, vol. 11, no. 3, pp. 337-344, 2008. https://doi.org/10.1016/j.jsams.2006.11.008
  9. S. D. Yoon, K. R. Jeong, S. Y. Kim and W. K. Cheon, "The Effects of Strength Training for 12 Weeks on Isokinetic Muscular Function, 1RM, Basic Physical Fitness and Body Composition of University Students," The Korean Journal of Growth and Development, vol. 18, no. 3, pp. 179-185, 2010.
  10. C. Bouchard and R. J. Shephhard, "Physical Activity, Fitness and Health : The Model and Key Concepts," Human Kinetics Publisher, 1994.
  11. B. R. Carlson, P. Patterson, K. Patti, S. M. Orfanos and G. J. Nrral, "Physique and Motor Performance Characteristics of US National Rugby National Rugby Players," Journal of Sports Sciences, vol. 12, no. 4, pp. 403-412, 1994. https://doi.org/10.1080/02640419408732187
  12. R. M. Malina, "Physical Activity: Relationship to Growth, Naturation, and Physical Fitness," The Journal of Human Kinetics, pp. 918-930, 1994.
  13. S. J. Han, "Elementary School Students' Responses to the Health-Related Fitness Test," Graduate School of Gyeongin National University of Education Major in Elementary Physical Education, 2006.
  14. Y. H. Son, Y. H. Seo and H. S. Ko, "Influence of Taekwondo Training of Elementary School Students on Body Composition and Basic Physical Strength by Grade," The Korean Journal of Growth and Development, vol 17, no. 2, pp. 57-63, 2009.
  15. Y. J. Ko, M. K. Lee and S. A. Kong, "Body Composition, Physical Fitness, and Isokinetic Leg Strength According to Competition Level in Collegiate and High School Taekwondo," Journal of Exercise Science, vol. 16, no. 4, pp. 411-420, 2007. https://doi.org/10.15857/ksep.2007.16.4.411
  16. S. R. Kang, K. Kim, G. Y. Jeong, D. A. Moon and T. K. Kwon, "Characteristic Analysis of Flexibility and Muscle Strength according to Exercise using Lumbar Strengthen Exercise Instrument," Journal of Rehabilitation Welfare Engineering & Assistive Technology, vol. 4, no. 1, 53-61, 2010.
  17. S. R. Kang, U. R. Kim, G. U. Jeong, D. A. Moon and T. K. Kwon, "Analysis on the Flexibility and Muscle Function in Young Adults Using Indoor Horseback Riding Machine," Journal of Rehabilitation Welfare Engineering & Assistive Technology, vol. 11, no. 2, 115-124, 2017.