• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1195-1201
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• 2018

본 논문은 인간의 신체활동에 있어서 뇌의 신호가 연결된 근육으로 정보를 제공하고 받아오는 과정에서 유의미한 결과를 나타내는지에 관한 관계를 해석한다. 사람의 의식적 활동은 활동에 필요한 근육의 동작을 위하여 뇌로부터 생성된 전기신호의 전달에 의해 가능해 진다. 근육의 활성정보를 가지고 있는 근전도 신호는 근육활성화의 결과를 전기적인 신호로 출력하는데, 이 출력은 보통 근육의 수축과 이완에 따른 근육활성 정보를 출력한다. 본 연구에서는 이런 뇌전도와 근전도를 실시간으로 추출하여 데이터를 획득하고, 데이터 분석을 통해 눈으로 쉽게 확인하기 어려운 두 신호간의 관계를 분석하는데 목적이 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권2호
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• pp.483-487
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• 2020

본 연구는 지면의 유형에 따른 서스펜션 트레이닝의 효과를 분석하기 위해 14명의 건강한 남자 대학생을 대상으로 2종류의 다른 지면 편평한 지면, 짐볼을 이용한 불안정한 지면에 따른 서스펜션 트레이닝의 주목적인 코어 근육의 활성 특성을 연구하였다. 지면의 유형에 따른 코어 근육의 활성도를 측정하기 위해 EMG(Electromyography)를 활용하였고 측정부위는 복직근, 외복사근, 내복사근, 하부요추 기립근의 근활성도를 측정하였다. 측정변인은 각각의 코어 근육 별로 지면의 유형에 따라 근전도 신호를 표준화하기 위해 %MVC방법으로 측정하였다. 지면의 유형에 따른 코어 근육의 차이를 검증하기 위해 paired t-test를 실시하였으며 유의수준은 p<. 05로 설정하였다. 다양한 유형의 지면에 따른 코어 근육의 활성도에 관한 특성을 측정한 결과 두 지면 사이의 근육 별, 지면 별 차이점은 통계적으로 유의하게 나타나지 않았다. 하지만 이는 코어 근육의 트레이닝의 적용 시 반드시 불안정한 형태의 지면에서의 트레이닝 효과가 안정된 지면에서의 효과보다 우월하다는 통념을 다시 한 번 생각하게 하는 중요한 결과라 사료된다. 본 연구의 의미는 불안정한 지면이나 안정된 지면이 코어 근육 활성화에 큰 영향을 미치지 않으므로 어떠한 운동프로그램이던지 정규화된 코어근육 강화프로그램을 실시해도 근육의 활성화에 차이가 없음을 의미한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.260-267
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• 2018

표면근전도(sEMG) 신호의 응용은 초기에는 단순히 근육 활성도의 유무를 판별하여 On/Off 의 스위치 기능으로 많이 사용되어 왔으나, 표면근전도 신호처리와 알고리즘의 발달로 휠체어의 방향 제어는 물론 수화를 인식하는 분야까지 확대되었다. 청각 장애인들의 언어 소통을 위한 중요한 수단인 수화나 지화는 미학습자와는 소통의 어려움이 존재해왔으며, 이러한 어려움을 해결하기 위해 수화나 지화를 인식하는 기술에 대한 연구가 지속적으로 수행되어 왔다. 최근에는, 수화나 지화 시연시에 활성화되는 근육의 신호를 활용하여 수화나 지화를 인식하는 방법이 중국 숫자지화 중심으로 적용되고 있는 추세이다. 하지만, 수화나 지화는 일반 음성언어와 마찬가지로 중국 숫자지화와 한국 숫자지화가 다르므로, 중국 숫자지화 시연시에 관여하는 근육이 한국 숫자지화 시연시에는 관여하지 않을 수가 있어, 인식률이 현저히 떨어질 수 있다. 그러므로 한국 숫자지화 시연시에 활성화되는 근육의 선정은 표면근전도 신호에 기반한 한국 숫자지화 인식률에 매우 중요하다. 하지만, 표면근전도 신호에 기반한 한국 숫자지화 인식에 대한 연구는 문헌에서 드물다. 본 연구에서는 표면근전도 신호를 활용한 한국수화 또는 한국지화의 인식에 관한 초기 연구로서, 한국 숫자지화를 시연시에 관여하는 아래팔근육을 제안하고 실험을 통하여 검증하기 위해 숫자 영(0)부터 다섯(5)의 여섯 가지 한국 숫자지화를 대상으로 인식하는 연구를 수행하였다. 이를 위해, 표면근전도 신호를 활용한 CNN 기반 지화인식 방법에 적용하여 여섯 가지 한국 숫자지화에 대하여 100%의 인식률을 확인함으로써, 여섯 가지 한국 숫자지화 인식을 위해 제안된 아래팔근육과 전극위치의 타당성을 검증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권3호
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• pp.143-150
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• 2016

본 논문에서는 안면근육 표면근전도를 기반으로 근육 조합 최적화를 통한 한국어 단모음 인식 방법을 제안한다. 표면근전도 신호는 한국어 단모음 발음에 따라 서로 다른 패턴과 근육 활성도를 보였다. 이전 연구에서 높은 인식 정확도를 보였던 RMS, VAR, MMAV1, MMAV2와 Cepstral Coefficients를 특징 추출 알고리즘으로 사용하였으며, QDA(Quadratic Discriminant Analysis)와 HMM(Hidden Markov Model)으로 한국어 단모음을 분류하였다. 트레이닝 단계에서 입력 받은 데이터로 근육조합을 최적화하고, 최적화 결과를 인식단계에 적용한다. 이때, 새로운 근전도 신호를 입력받고 한국어 단모음을 최종 인식한다. 실험결과 제안한 방법의 인식 정확도가 QDA에서 평균 85.7%, HMM에서 평균 75.1%를 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.727-734
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• 2019

본 논문은 인간의 의지가 뇌로부터 전달되는 과정에서 근육의 움직임이나 동작이 뇌의 특정 부위에서 유의미한 특징을 나타내는 신호를 찾아낼 수 있는지를 확인한다. 일반적으로 뇌파의 발생은 특정한 동작을 유발하고 유발된 동작으로부터 신호를 받아 변화를 보인다. 이러한 신호는 불확실성이 높으며 육안으로 판별하기엔 그 차이를 파악하기 어렵다. 따라서 분류에 앞서 어떤 신호를 분석할 것인지 정의하는 과정이 필요하다. 뇌파 혹은 뇌전도의 형태는 주파수 대역별로 분류하였을 경우, 알파, 베타, 델타, 쎄타, 감마의 영역으로 나눌 수가 있다. 뇌파의 측정 부위에 따라 활성화되는 주파수의 대역이나 에너지의 차이가 다르기 때문에 이들 신호의 특정한 크기가 정확한 동작이나 의지를 표현한다고 할 수는 없지만, 특정한 영역에서 다른 동작을 했을 경우의 뇌파 활성도를 기준으로 동작을 분류하거나, 동작에 영향을 미치는 뇌파의 경향성을 판단할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 1차적으로 근육의 좌우 이두근의 근전도가 활성화 되는 시점을 기준으로 뇌파의 발현형태를 관찰하고, 이후 좌완과 우완의 근육 활성화에 따른 뇌파의 유의미한 차이를 뇌파를 통해 유추할 수 있는지를 검증한다. 근전도의 좌우활성화에 따른 뇌파의 분류기준을 찾을 수 있다면, 뇌로부터 발현된 신호가 각각의 근육에 전달되는 과정에서 전이된 신호의 형태를 파악하는데 도움을 줄 수 있으며, 향후 더욱 복잡한 뇌신호의 발생 유형을 통해 알려지지 않은 많은 뇌파의 정보를 활용할 수 있을 것으로 판단한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.654-660
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• 2020

본 논문은 근육 동작시의 뇌파의 출력을 통해 불확실성이 상당히 존재하는 EEG 신호 안에서 좌우완 근육의 동작이나 사용자의 의지가 포함된 근육 신호 출력 시의 특정 부위 뇌파를 추출하여 좌우 동작 구분이 가능한 뇌파의 특징 벡터를 찾아낼 수 있는지를 확인한다. 일반적인 표면 근전도와 비침습적인 방식의 뇌파 추출 방법으로는 내부 신경 전달에 의한 이온화 정도와 전기 전도도의 크기를 통해서 그 동작 신호인지 구분할 수 있는 방법이 존재하지 않는다. 일반 로봇 제어 시스템이나 전기 신호를 통한 관절 및 모터 제어의 경우는 특정 신호의 전달 및 피드백 제어를 통해 관절 및 로봇 제어기를 제어할 수 있는 신호를 확인할 수 있지만, 인간의 인체는 정확한 뇌와 근육간의 프로토콜을 찾을 근거가 부족하다. 따라서 본 논문에서는 피험자의 동작이 이루어질 경우의 뇌파 분석을 통해 좌완의 신호와 우완의 신호를 특정할 만한 근거 신호 또는 특징 벡터를 추출할 수 있는지 확인하기 위해 CSP(Common Spatial Pattern) 필터의 적용 결과 활용하여 효율성을 검증한다. 더불어 검증을 위한 실험 설계를 통해 데이터를 획득하고, 필터 적용 유무에 따른 결과의 변화가 어떠한지 검증하며 구분 정확도를 높일 수 있는 방법을 제안한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1307-1308
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• 2012

• 시큐리티연구
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• 제19호
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• pp.207-223
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• 2009

본 연구의 목적은 경호 중 우발 상황 시 경호원들의 자세를 분석하여 객관적이고 정량적인 기초자료를 얻는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 경호무도 수련한 4명을 대상으로 하였으며, 경호자세의 반응시간 및 근육의 활성도를 분석하기 위하여 EMG시스템을 활용하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 경호자세의 전체반응시간은 평균 $1.38{\pm}0.07$초 소요되었다. 신호에 대한 1구간의 반응시간은 구간은 평균 $0.22{\pm}0.02$초였으며, 신호의 확인 이후 2구간의 반응시간은 평균 $0.62{\pm}0.10$초로 추진력을 얻기 위해 가장 긴 시간이 소요되었으며, 그다음 3구간은 $0.29{\pm}0.02$초, 4구간은 $0.26{\pm}0.02$초로 점점 시간이 단축되는 것을 알 수 있었다. 경호자세의 각 근육의 활성도는 1구간에서도 좌우 전경골근, 2구간에서는 좌우 전경골근과 우측 비복근, 3구간에서는 우측 전경골근과 비복근, 4구간에서는 좌우 대퇴이두근과 우측 대퇴직근의 활성도가 크게 나타내보였다. 또, 1구간과 2구간은 주로 하퇴근육을 많이 사용하였으며, 3구간과 4구간에서는 대퇴와 하퇴근육을 즉, 하지 전체를 근육을 사용하는 것을 알 수 있었다.

• 기계와재료
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• 제23권2호
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• pp.54-65
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• 2011

전기 활성 고분자 복합재는 전기적 자극을 가하여 기계적 움직임을 얻을 수 있고, 기계적 자극을 통해 전기적 신호를 얻을 수 있어 차세대 액추에이터 및 센서와 생물학적 조직과의 유사성으로 인공 근육 및 로봇분야의 응용소재로 최근 주목받고 있다. 본고에서는 전기 활성 고분자 복합재의 기본적이 개념과 함께 국내외 기술 동향을 살펴보았다. 또한 전기 활성 고분자 복합재에 있어 핵심내용인 전기활성 소재의 종류 및 작동원리, 전극소재, 이를 이용한 센싱 및 액추에이팅 구동특성과 응용에 대해 소개하고 마지막으로 현 시점에서의 전기 활성 고분자 복합재 응용에 있어 문제점과 이를 해결하기 위한 연구방안에 대해 언급한다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권2호
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• pp.115-124
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• 2008

본 연구는 행군 시 발보장구 착용이 하지 근육 활동에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 과회내족과 정상족을 선정하여 트레드밀에서 4.5km/h의 속도로 걷게 하였고 이때 근전도기를 이용하여 하지근육의 근육신호를 수집, 분석하였다. 수집한 데이터를 평균적분근전도와 스펙트럼 분석을 통해 근활성도와 피로도를 알아보았고 SPSS 12.0을 이용하여 통계분석하였다. 실험 결과는 과회내족이 정상족보다 행군 시 근 활성이 큰 것으로 나타났고, 보장구 착용 시 근 활성과 피로도가 줄어드는 경향을 나타냈다. 특히 전경골근과 장비골근의 근육활성 감소와 피로도 감소가 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다. 결과적으로 과회내족은 장시간 행군 시 발보장구 착용이 피로도 감소에 효과적이며 이는 잠재적인 하지 근골격계 상해 예방에 도움이 될 것으로 사료된다.