• 한국운동역학회지
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• 제18권2호
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• pp.41-48
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• 2008

본 연구의 목적은 테니스 두 스탠스 유형(pinpoint stance, platform stance)에 따른 서브 시 하지관절의 모멘트를 분석하여 테니스 선수들이 연습 시 상해를 예방할 수 있도록 현장에서 지도할 객관적인 기초자료를 얻기 위해 테니스 고등학교 우수선수 7명을 대상으로 하였으며, VICON System의 분석프로그램인 Workstation, Bodybuilder, Polygon을 이용하여 하지관절의 모멘트를 분석하였다. 구체적인 변인은 발목, 무릎, 엉덩관절의 모멘트들을 중점적으로 비교 분석한바 다음과 같은 결론을 얻었다. 테니스 두 스탠스 유형에 따른 서브 동작 시 하지관절에 발생되는 모멘트의 패턴은 각각 다른 패턴이었으며, 모멘트의 크기는 발목 배측 굴곡 모멘트만 plat가 크게 발생되었으며, 다른 모멘트는 pin이 크게 발생되었다. 또 굴신모멘트에서는 엉덩, 발목, 무릎 순이었으며, 회전모멘트는 발목, 무릎, 엉덩 순으로 큰 모멘트를 나타내 보였다. 하지관절의 굴신과 회전모멘트는 백스윙동작과 백스윙동작부터 포워드 스윙으로 변화되는 시점까지 모멘트의 크기가 가장 크게 나타났으며, 변화도 크게 나타내보였다. 이때 상해가 발생할 위험성이 높기 때문에 이에 주의해야 한다고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제2권2호
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• pp.161-173
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• 1991

앉은 자세에서 동적 작업을 수행하는 6명의 실험대상자에 작용하는 관절 모멘트에 대해 통계학적인 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 곧게 앉은 자세에서 1kg의 물체를 오른손에 들고 가슴 앞쪽에서 어깨 높이로 물체를 왕복으로 움직이는 작업에 대하여 미시간대학 생체역학 실험실에서 얻은 실험자료를 사용하였다. 각 실험대상자에게 동일한 작업을 3 번씩 수행하게 하여 얻은 자료를 기초로 3 차원 생체역학 모델을 사용하여 손목, 팔꿈치, 어깨관절, 세번째 요추관절, 고관절, 무릎 및 발목과 같은 주요 관절에 작용하는 모멘트를 계산하였다. 관절 모멘트의 실험대상자 사이의 차이와 수행 사이의 차이를 고찰하기 위하여 선형상관계수와 이원분산분석을 적용하였다. 세번째 요추관절에서 가장 큰 크기의 모멘트가 작용하였고 가장 큰 변화량을 나타내었으며, 모멘트와 본 연구에서 시도한 모멘트의 차원을 갖는 량 사이에 선형적인 상관관계를 찾을 수 없었으며, 각 관절에 작용하는 모멘트의 최대값과 변화량은 3번의 수행 사이에서 통계학적으로 동일하지만 6 명의 실험대상자 사이에는 통계학적으로 동일하지 않다는 결과를 얻었다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권2호
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• pp.75-83
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• 2008

본 연구의 목적은 보행 속도의 차이에 따른 최대 관절 모멘트와 최대 모멘트 발생 시점의 관절 각도 상관관계를 규명하는데 있다. 8명의 $20{\sim}30$대 남성을 대상으로 보행 속도의 3가지 단계(1.5m/s, 1.8m/s, 2.1m/s)를 나누어 속도에 따른 보행을 실시하여 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 보행 속도가 증가함에 따라 무릎 최대 신전 모멘트는 증가하였고, 굴곡, 외전 모멘트는 큰 영향을 받지 않았다. 2. 최대 신전 모멘트가 발생하는 시점의 무릎 관절 각도는 굴곡의 움직임이 커졌으나, 다른 무릎 관절 각도에는 변화가 없었다. 3. 힙 최대 신전, 굴곡, 외전 모멘트는 증가하였다. 4. 최대 굴곡과 신전 모멘트가 발생하는 시점의 힙 관절 각도의 신전과 굴곡의 증가 현상을 보였으나, 최대 외전 모멘트가 발생하는 시점의 무릎 관절 각도에는 변화가 없었다. 5. 무릎 최대 신전, 굴곡, 외전 모멘트와 무릎 관절 각도를 least square method를 이용하여 적합도 검사를 실시한 결과 R2값이 높게 나타나 상관관계의 설명력이 높았다. 이렇게 근사된 곡선의 근사식은 보행 속도에 따른 무릎 관절의 평가 자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5766-5772
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• 2011

본 연구는 아킬레스 건염 환자들과 정상인들을 대상으로 보행 선형지표와 고관절, 슬관절, 그리고 족관절의 모멘트 변화를 조사하여 아킬레스 건염에 의한 보행의 역학적 변화를 구명하고 아킬레스 건염을 예방하기 위한 예측인자들을 찾고자 실시되었다. 연구의 대상자는 아킬레스 건염 환자 20명과 비슷한 신체조건을 가진 건강한 정상인 20명이며, 대상자가 맨발 상태에서 힘판의 중앙 부분을 밟고 지나가도록 13 m의 거리를 편안한 속도로 5회 왕복하도록 하였다. 또한 대상자가 보행하는 동안 3차원 동작분석 장비를 이용하여 고관절, 슬관절, 그리고 족관절 모멘트를 산출하였다. 수집된 자료들을 SPSS 12.0 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 연구의 결과 아킬레스 건염 환자들의 고관절은 입각기 초기에 신전 모멘트가 감소하였고, 중후반에는 굴곡 모멘트가 감소하였다. 또한 슬관절에서는 입각기 초기부터 지속적인 굴곡 모멘트의 감소가 나타났으며 후기에는 신전 모멘트의 감소를 보였다. 그리고 족관절은 입각기 중반에 저측굴곡 모멘트가 감소하였으며 말기에는 배측 굴곡 모멘트가 감소하였다. 정상인과 비교해 아킬레스 건염 환자들에게서 보행의 역학적인 변화가 두드러지게 나타났으며, 임상에서는 아킬레스 건염 환자의 보행에 대한 변화를 세밀하게 파악하여 치료적 접근을 시도해야 할 것으로 보인다. 그리고 앞으로의 연구에서는 아킬레스 건염 환자에게서 나타나는 역학적인 변화에 대한 조사가 더 이루어져야 할 것이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권3호
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• pp.209-215
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• 2003

본 연구에서는 지면반발력에 저항하는 족부관절의 기구학적 특성과 운동학적 특성 사이의 관계를 고찰하는 것을 목적으로 하였다. 관절의 수동탄성모멘트와 각변위는 3대의 카메라와 지면반발력 측정기를 이용한 실험을 통하여 얻어졌다. 최소자승법을 이용하여 관절의 각변위와 모멘트의 상관 관계를 수학적으로 모델링 하였다. 관절의 운동 범위(range of motion)는 중족지절관절(metatarsophalangeal joint)을 제외하고는 5$^{\circ}$~7$^{\circ}$ 값을 보였다. 이 모델을 이용하여 지금까지 일반적인 모션 분석으로부터 측정할 수 없었던 족부관절의 기구학적 데이터를 얻을 수 있다. 더 나아가 이러한 수학적은 보행을 시뮬레이션 하는 생체 역학적 모델과 임상적 평가에도 적용 가능하다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권7호
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• pp.373-380
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• 2015

본 연구는 테니스 한손과 양손 백핸드 스트로크 동작에서 하지관절 움직임의 차이를 확인하여 유형별 특성을 밝히는데 그 목적이 있으며 그 결과는 다음과 같다. 볼의 속도를 결정하는 중요한 요인인 라켓헤드의 합성 속도는 양손 백핸드 스트로크 동작이 한손보다 빠른 속도를 나타냈다. 양손 백핸드 스트로크는 하체의 움직임을 최소화시키고 몸통 회전을 통한 스트로크를 하는 반면 한손 백핸드 스트로크는 몸통을 이용한 스트로크를 하기 보다는 공을 쫓아가듯이 스트로크 하는 것으로 나타났다. 슬관절의 신전모멘트는 한손 백핸드 스트로크가 큰 것으로 나타났지만, 내번모멘트와 회내모멘트 그리고 굴곡모멘트는 양손 스트로크에서 크게 나타났다. 고관절의 경우 신전, 내번, 회내 모멘트가 양손 백핸드 스트로크가 한손 보다 모두 큰 것으로 나타났는데 특히 내번모멘트의 경우 큰 차이를 나타난 반면, 외번모멘트는 한손 백핸드 스트로크가 큰 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권4호
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• pp.839-847
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• 2020

본 연구는 외발 착지 시 신체적 특성 요인들인 발목 유연성, 성별, Q-angle이 발목 관절 상해 요인들에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있었다. 이를 위해 오른발을 주발로 사용하고 체육을 전공하는 20대 남성 16명(나이: 20.19±1.78 years, 체중: 69.54±10.12 kg, 신장: 173.22±4.43 cm), 여성 16명(나이: 21.05±1.53 years, 체중: 61.75±6.97 kg, 신장: 159.34±4.56 cm)을 연구대상자로 선정하였다. 외발 착지 시 신체적 특성 요인들이 발목 관절 상해에 미치는 영향을 확인하기 위하여 첫째, 발목 상해 경험에 따른 하지 관절 움직임과 관절 모멘트의 독립 t-test를 실시하였다(α = .05). 둘째, t-test를 통하여 유의한 차이를 나타낸 변인을 종속변인으로 설정하고 발목 유연성, 성별의 차이, Q-angle을 독립변인으로 지정하여 선형다중회귀분석(Multiple Linear Regression)을 사용하였다(α = .05). 본 연구결과 발목 관절 상해를 경험한 그룹은 상해를 경험하지 않은 그룹과는 다르게 발목 관절의 내전, 무릎 관절의 내측 회전을 통한 착지 전략과 기술을 사용하는 것으로 나타났다. 또한 이러한 움직임은 발목 관절의 신전 모멘트를 증가시키고, 엉덩 관절의 신전 모멘트는 감소시키는 것으로 확인되었다. 특히 발목의 배측굴곡 유연성은 발목과 무릎의 착지전략에 영향을 미치며, 성별의 차이는 발목의 신전 모멘트에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 따라서 외발 착지 시 신체적 특성 요인들이 발목 관절 상해에 영향을 미치는 요인들임을 확인 할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권6호
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• pp.513-518
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• 2016

다양한 연구결과에도 불구하고 전신진동운동이 인체에 미치는 기전은 명확히 제시되고 있지 않으며, 진동이 하지관절의 운동역학적 변화에 대해 분석한 연구는 미비한 실정이다. 그러므로 이 연구는 어떠한 하지관절의 운동역학적 변인이 수직점프 능력에 영향을 미치는지 분석하고자 한다. 최근 6개월간 하지에 정형외과적 병력이 없는 건강한 성인 남성 5명과 여성 5명은 5분간 30Hz의 전신진동운동을 실시한 전 후로 스쿼트 점프를 각각 3회씩 실시하였고, 수직점프 시 하지관절의 운동역학적 변화를 분석하기 위하여 3D 영상분석 시스템을 활용하였다. 대상자들의 스쿼트 점프 높이는 전신진동운동 처치 이후 향상되는 것으로 나타났으며, 발목과 무릎관절에서 하지관절 모멘트와 파워가 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 지면반력 값과 엉덩관절의 모멘트와 파워는 전신진동운동의 처치 전 후에 통계적으로 유의한 차이가 나지 않는 것으로 나타났다. 30Hz의 전신진동운동을 실시한 결과 발목과 무릎관절은 진동이 인체내 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으나 엉덩관절의 경우 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.161-169
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• 2008

이 연구는 성인 남성을 대상으로 계단 너비에 따른 계단 보행의 지지국면 시 하지분절의 역학적 변인을 정량적으로 분석하여, 보다 효과적인 계단의 너비를 제시하고자 실시하였으며, 이를 위해 20대의 남자 대학생 10명이 참여하였다. 계단의 높이는 18cm, 최소폭은 90cm로 동일하나 디딤면의 너비가 각각 26cm, 31cm, 36cm인 세 개의 계단을 사용 하였다. 이때 사용된 계단의 세 번째 디딤면에 지면반력기를 설치하여 지지구간의 하지관절 모멘트를 분석한바 다음과 같은 결론을 얻었다. 상향계단보행에서 발목관절의 굴곡/신전 모멘트변화를 분석한 결과 계단의 너비가 증가 할수록 pull-up 단계의 peak 모멘트가 감소하였으며(p<.05), 무릎관절에서는 굴곡/신전 모멘트를 분석한 결과 계단의 너비가 증가할수록 무릎에 작용하는 신전모멘트가 중지지기에 증가하는 것으로 나타났다(p<.05). 그러나 고관절에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 그리고 하향계단보행에서 발목관절의 굴곡/신전 모멘트를 분석한 결과 계단의 너비가 증가할수록 지지기 동안 저측굴곡과 배측굴곡의 차이가 확연히 나타나는 것으로 나타났으며(p<.05), 무릎관절과 고관절에서는 굴곡/신전 모멘트를 분석한 결과 계단의 너비에 따라 신전 모멘트의 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1998년도 춘계학술발표 논문집
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• pp.25-29
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• 1998

제품이나 환경에 대한 인간의 반응은 생리적 변화로 나타나기도 하지만, 동작 반응(motor-response)으로 나타나기도 한다. 특히 제품으 감성적 설계를 위해서는 가장 기본적으로 이를 조작하는 인체의 자세와 동작에 대한 분석을 필요로 한다. 본 연구는 이를 위해 3차원 동작측정시스템과 힘판(forceplatform)에서 얻어진 원시 데이터로부터 인체의 자세와 동작을 평가하는 소프트웨어를 개발하는 것을 목표로 하였다. 개발된 소프트웨어는 누락 (mission)된 데이터의 보간(interpolation), 동작 애니메이션, 관절의 각도계산, 관절에서의 모멘트(momint)계산 기능등을 포함하고 있다. 본 논문은 진공청소기를 사용하는 동작을 기준으로, 이러한 S/W 개발 과정에 사용한 인체 모델과 각 관절의 모멘트 계산 방법에 대해 주로 기술 하였다. 3차원 동작측정시스템과 본 소프트웨어를 이용하면, 진공청소기, 냉장고 등의 제품을 사용할 때의 사용자의 작업 자세와 부하 평가가 가능해져 감성공학적 제품 개발에 활용할 수 있을 것이다.