• 한국정밀공학회지
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• 제29권2호
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• pp.239-244
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• 2012

The prevalence of knee osteoarthritis was higher people with lower limb amputation. This was identified that transfemoral amputees have a greater external knee adduction moment than ablebodied subjects by biomechanical studies. Therefore, they need rehabilitative intervention for prevention and reduction of knee osteoarthritis. The purpose of this study was to determine the effect of lateral wedge insole used in the treatment of knee osteoarthritis. This study was participated in fourteen unilateral transfemoral amputees and we were analyzed the difference gait variables between without lateral wedge insole and with $5^{\circ}$ and $10^{\circ}$ lateral wedge insole during gait. Our results showed that step length ratio was more symmetrical and, hip adduction and ankle inversion angle were more close to normal value, and knee adduction moment was decreased as the wedge angle increases. We proposed that these data would be utilized conservative treatment of knee osteoarthritis in lower limb amputees.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제18권6호
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• pp.1-11
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• 2006

연구목적: 이 연구는 피부표면 냉각이 생체내의 건구조 점탄성 특성에 미치는 영향을 비교하였다. 방법: 7명의 남성 실험 대상자는 족저굴곡 운동을 10회$\times$10set, 60초 간격으로 최대 수의적 수축을 6초간 각각 실시하였다. 각 측정 전후에 내측 비복근(MG)의 건과 건막의 신장은 초음파 검사법에 의하여 직접 측정되었다(건 장력과 건 신장의 관계로 평가 되었다). 건 횡단면적과 족 관절 모멘트 암은 자기공명영상법(MRI)으로부터 얻어졌다. 건 장력은 관절 모멘트와 건 모멘트 암으로 계산되었다. 또한 스트레스는 횡단면적영역(CSA)을 힘으로 나눔으로써 얻어졌다. 스트레인은 건의 길이로 표준화된 치환으로부터 측정되었다. 결과: 냉각 후에 건 장력은, 비냉각 보다 냉각한 측이 유의하게 높았다. 스티프네스는 비냉각 조건 보다 냉각 조건하에서 높은 유의수준을 나타냈다. 최대의 스트레인과 스트레스는 냉각조건하에서 $7.4{\pm}0.7$와 $36.4{\pm}1.8$ MPa을 나타냈고, 비냉각 조건하가 $7.8{\pm}8.5$ 와 $31.8{\pm}1.1$ MPa (p<0.05)을 나타냈다. 결론: 이 연구의 결과는 피부표면 냉각으로 인해 인간의 근지구력이 건 스티프네스와 탄성률을 증가시키는 것을 시사하는 연구라 하겠다. 피부 표면 냉각으로 인한 근지구력의 개선이 근과 건에 직접적인 영향을 미침을 나타내주고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3833-3838
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• 2009

본 논문은 산업용 로봇을 이용하여 운동화의 특성을 측정하는 측정장비를 소개한다. 여기서 사용된 로봇은 6관절의 퓨마타입 로봇(삼성전자의 FARA AT2 모델)을 인간의 보행 동작을 구현할 수 있도록 보완하였다. 보행 동작은 고속카메라로 분석한 후, 로봇 관절각들을 추출하여 동작구현에 사용한다. 3가지 종류의 경도 아웃솔(신발 겉창)로 만들어진 신발 시편을 준비하고, 이 로봇 시스템을 이용하여 걸음동작을 구현하여 신발에 따른 지면 충격력을 측정한다. 걸음동작에서 발생하는 발 앞축 부분을 굽히기 위해 요구되는 굽힘 모멘트의 측정과 걸음동작에서 발생하는 요동현상의 측정에 사용한다. 동일한 압축변형을 유지하도록 시스템을 설정하고, 신발을 측정한 결과 아웃솔의 경도에 따라 지면반력의 크기는 선형적으로 증가하는 추세가 관찰되었다. 또한 굽힘 모멘트와 요동현상 역시 아웃솔의 경도에 따라 선형적으로 증가하는 추세가 관찰되었다. 상기의 몇 가지 실험을 통하여, 본 로봇 시스템은 일관성 있는 실험결과를 제공하였으며, 따라서 산업용 로봇을 이용하여 신발의 유용한 특성 정보 도출이 가능하며, 추후 신발설계의 활용에 대한 가능성을 보여준다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권1호
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• pp.47-61
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• 2002

The purpose of this study was to determined the force and moment of the ankle and the knee joint at different step length relative to the length of the lower extremity during a steady running. Six digital cameras(Qualisis) and a forceplatform(A.M.T.I) were used to obtain the kinematic data of the segments and kinetic data on the running at speed of 5.18m/s. The force and moment measured from six subjects participated in this study were limited to the support phase and their values were averaged at the moment of heel strike, mid stance, and toe off of a running for making a comparison between the condition 1(relative step length 1.1) and the condition 2(relative step length 1.4). It was concluded that internal forces except mediolateral force of the condition 2 were greater in the ankle and the knee joint than those of the condition 1, but all moments of condition 2 were greater from the descriptive statistic point of view. For the future study, it was needed to consider a number of subjects, a various running speed, and a individual step preference for applying generally results to the running strategy.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.167-174
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• 2020

본 연구는 세계적인 선수를 대상으로 남자 기계체조 도마 종목에서 로페즈 기술을 수행했을 때 성공 동작과 실패 동작에 따라 운동학적 차이를 비교 분석하였다. 연구대상은 올림픽 금메달리스트 YHS 선수(나이: 27세, 신장: 160cm, 체중: 53kg중)이였고, 14대의 적외선 고속카메라를 이용하여 도마 동작을 촬영하였다. 원하는 동작 자료획득과 분석을 위해 19mm 반사 마커 26개를 해부학적 주요지점에 부착시켰고, 15개 분절 신체모델을 사용하여 운동학적 변인 계산을 실시하였다. 분석 결과 첫째, 구름판 접촉구간에서 성공 동작의 소요시간이 실패 동작보다 길었으며, 성공 동작은 슬관절의 가동범위를 실패 동작보다 크게 하였다. 둘째, 제1비약에서 성공 동작과 실패 동작의 소요시간은 동일하였다. 성공 동작은 실패 동작보다 짧은 수평이동을 했으며, 높은 수직위치와 도마 착지각을 보였다. 셋째, 도마 접촉구간에서 성공 동작의 소요시간이 실패 동작보다 짧았다. 성공 동작은 도마접촉 순간에 실패 동작보다 좌측 견관절각을 크게 하였다. 넷째, 제2비약에서는 성공 동작의 소요시간이 실패 동작보다 길었으며, 긴 수평이동을 나타냈다. 성공 동작은 도마이륙 순간 우측 견관절각을 크게 하였고, 비틀기 각속도는 빨랐다. 종합하면 YHS 선수가 안정적인 로페즈 기술을 구사하기 위해서는 도마접촉 순간에 높은 자세로 진입하여 도마이륙 순간에서는 우측 견관절각을 크게하여 빠른 비틀기 각속도를 만들어야 한다. 최대높이와 착지 순간에서는 좌·우견관절각을 작게하여 관성모멘트를 줄이고 신체중심을 낮춰야 할 필요가 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권3호
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• pp.489-497
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• 2009

본 연구의 목적은 최대 수직점프시 개인내에서 발생하는 수행력의 차이와 이와 관련된 역학적 변인들의 영향을 규명하는데 있다. 이를 위해 20대 남성 20명을 대상으로 6회의 최대 수직점프를 실시하였으며, 이 가운데 최고 수행과 최저 수행을 추출한 후 수행력과 역학적 변인들을 비교, 분석하였다. 분석 결과, 우수수행과 비우수수행사이의 점프 높이는 약 4cm로 10% 정도의 유의한 차이를 보였으며 이는 이지시 중심의 높이(25%)와 이지속도(75%)에 기인하였다. 무릎관절과 엉덩관절의 역학적 출력은 유의한 차이가 나타나지 않은 반면 발목관절에서는 최대신전모멘트, 최대파워, 일량이 우수수행에서 유의하게 높았다. 최대수직점프에서 개인내 수행차는 주로 발목관절의 운동에 주로 기인한다고 할 수 있으며, 무릎과 엉덩관절의 역학적 출력은 수행력에 주요한 기여를 하지만 개인내 변이가 크지 않아 개인내 수행차에는 영향을 미치지 못하였다. 이에 비추어 점프력을 극대화하기 위해서는 트레이닝의 과정에서 발목관절의 역학적 출력을 증가시킬 수 있는 방안에도 보다 관심을 두어야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7285-7292
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• 2015

본 연구의 목적은 생체역학적 변인을 근거로 하여 후진보법의 전방향 보행(댄스보행)이 후방보행처럼 재활과 걷기운동으로써의 가능성을 규명하는 것이다. 실험대상자는 13명의 여성댄스 전문가로 자료수집을 위하여 12대의 적외선카메라와 2대의 지면반력기가 동조되어 사용되었다. 연구결과에 따르면 댄스보행의 보속, 활보장과 양 하지지지기시간은 후방보행보다 크고, 활보폭은 작았으며 관절각범위, 관절모멘트와 관절파워의 최대치 출현 빈도에서 댄스보행이 후방보행보다 더 많았다. 이러한 결과들은 댄스보행이 재활과 걷기운동에 후방보행에 버금가는 훌륭한 도구임을 판단하는데 충분하다.

• 한국운동역학회지
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• 제13권1호
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• pp.13-21
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• 2003

The purpose of this study is (a) to estimate effective moment arms of quadriceps forces and (b) to compare the $d_e$ between the ACL-reconstructed and uninjured knees from the same individual. One female (20 yrs old, 2 yrs post-op, hamstring tendon autograft) and two males (22 yrs old, 2 yrs post-op; 28 yrs old, 4 yrs post-op; Patellar tendon autografts for both). Sagittal view radiographs were obtained for 6-7 different angles $(range\;5^{\circ}-110^{\circ})$ from each knee. The do was determined by the method of Chow et al. (1999a). The results showed that the maximum de values ranged from 4.61 to 5.59cm and 4.59 to 4.89cm for the ACL-reconstructed and uninjured knees, respectively. The maximum $d_e$ occurred between $35^{\circ}\;and\;50^{\circ}\;and\;20^{\circ}\;and\;50^{\circ}$ for the ACL-reconstructed and uninjured knees, respectively. The minimum do values ranged from 4.12 to 4.35 cm and 3.12 to 3.63cm for the ACL-reconstructed and uninjured knees, respectively. The effective moment arm of the knee extensor affects the loads on knee ligaments during knee-extension exercises. Because apparent differences in the moment arm of the quadriceps in different participants, it is very important to use personalized knee joint geometry for the computation of knee joint force. In the present study, no noticeable bilateral difference was found in the male subjects. However, apparent bilateral differences in de were observed in the female subject. This suggests that the effects of ACL reconstruction surgery on patellar mechanism deserve further investigation.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.543-548
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• 2010

엉덩인공관절 수술 후 지속적으로 재활운동에 참가한 사람들을 대상으로 6개월 지난 시점과 12개월 지난 시점에서 하지근력 테스트와 지면반력 실험을 통하여 재활훈련의 효과를 비교하고 검증하였다. 엉덩관절이 $150^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 굴곡하는 동안 대퇴직근의 변화를 비교해 본 결과 통계적으로는 유의한 차이(p<0.05)가 나타나지 않았으나 평균의 비교에서 약간의 차이가 있었다. 장요근 평균의 비교에서도 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서 모든 구간에서 재활훈련기간이 길어질수록 더욱더 큰 값을 나타내고 있는 것으로 보아 굴곡과 신전에 관계하는 근력들이 체계적인 재활훈련을 받을 경우 더욱더 좋아지는 것으로 나타났다. 엉덩관절이 $0^{\circ}$에서 $45^{\circ}$까지 외전하는 동안 중둔근의 변화는 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)는 없었으나 재활훈련에 꾸준히 12개월 동안 참가한 수술자가 6개월 재활훈련에 참가한 수술자들보다 외전동작 값이 훨씬 크게 나타났다. 소둔근의 근력변화는 중둔근 보다 외전각도가 $45^{\circ}$각도로 커지면서 12개월 재활훈련에 참가한 수술자의 근력값($0.37{\pm}0.08$)이 6개월 재활훈련 참가자 근력값($0.21{\pm}0.05$) 보다 훨씬 커지는 것으로 나타났다. 무릎관절의 모멘트 값은 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)는 없었으나 평균의 비교에서 한 계단을 오르는 동안 시간의 경과에 따라 재활훈련이 길수록 무릎을 펴는 모멘트의 값이 더욱더 크게 증가하는 것으로 나타났다. 엉덩인공관절 수술 후 6개월 재활훈련 참가자와 12개월 재활훈련 참가자 모두 세 가지 지면반력(Fx anterior/posterior force, Fy medio/lateral force, Fz vertical force)의 형태는 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으나, 좌우면의 힘(Fy)은 6개월 재활훈련 참가자($109{\pm}45N$)가 12월 재활훈련 참가자($105{\pm}28N$)보다 큰 값을 보이고 있고, 전후면의 힘(Fx) 값은 6개월 재활훈련참가자($-107{\pm}21N$) 보다 12개월 재활훈련 참가자($-175{\pm}33N$)가 큰 값으로 나타났다.

• 대한물리치료과학회지
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• 제10권2호
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• pp.53-61
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• 2003

The purposes of this study were to describe and compare pint moments according to 6 types of gait methods during free speed. 15 volunteers(7 male, 8 female: mean age = 23.33 yrs.) participated and performed 6 types of gait methods. From the 3 types of pint moments of lower extremities(hip, knee, ankle and foot), the following results were made: 1. In left hip pint, the flexion-extension moment was not significantly different, but the adduction-abduction moment and rotation moment were showed different curves during stance phase. 2. In left knee pint, the flexion-extension moment was not significantly different, but the varus-valgus moment and rotation moment were showed different curves during stance phase. 3. In left ankle and foot the dorsiflexion-plantarflexion moment was not significantly different but the varus-valgus moment and rotation moment were showed different curves during stance phase. In conclusion, because weight loading gait with 10-20% of body weight were normal gait patterns, It was inferred that all weight loading gaits did not indicate noxious reactions of human body.