• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2773-2779
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• 2013

본 연구에서는 인체의 대퇴부 두께에 따른 다양한 무릎뼈의 굴곡각도가 가능하고 사용이 편리한 새로운 보조기구를 개발하고 유용성을 평가하고자 하였다. 검사 대상자는 연구 목적에 동의하고 과거 무릎 관련 질병이 없는 정상인 중 넙다리 둘레가 얇은 A 그룹과 두꺼운 B 그룹을 선발하였다. 무릎뼈의 축방 영상을 획득하기 위해 무릎굴곡각도를 $5^{\circ}$씩 증가시켜 $35^{\circ}$, $45^{\circ}$, $55^{\circ}$로 설정하였으며, 각 각도별로 X-선 입사각도를 $40^{\circ}$, $50^{\circ}$, $60^{\circ}$로 변화시켜 9 개의 검사 조합으로 검사하였다. 그 결과, 사용이 편리하고 체형변화에 적응할 수 있도록 다양한 무릎관절 각도가 가능한 검사대 일체형 무릎뼈 방사선영상검사 보조장비를 개발하였다. 그리고 이 보조장비를 이용하여 A 그룹에서는 무릎굴곡 각도가 $45^{\circ}$에서 X-선 입사 각도가 $60^{\circ}$와 $50^{\circ}$ 그리고 B 그룹에서는 X-선 입사 각도가 $60^{\circ}$에서 무릎굴곡 각도가 $35^{\circ}$와 $45^{\circ}$에서 우수한 영상이 도출되었다. 향후 다양한 체형의 환자들의 검사에 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권3호
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• pp.19-31
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• 2006

이 연구의 목적은 각 분절의 마커세트와 무릎관절 중심 정의가 3차원 무릎 관절각을 산출하는데 얼마나 민감하게 영향을 미치는지를 연구하였다. 자료수집은 1명을 실험대상자로 하여 두 가지 형태의 각기 다른 분절의 정의와 무릎관절의 중심을 나타내는 반사마커들을 동시에 오른쪽 하지에 부착시켜 실험을 실시하였다. 실험대상자의 달리기동작 중 좌측으로 45도 방향전환동작의 지지기를 분석하였다. 이를 위해서 8대의 고속카메라들을 이용하였고 달리기속도는 4m/$sec{\pm}(10%)$로 통제하였다. 하지분절의 발분절에는 하나의 마커세트를, 정강이와 대퇴분절에는 두 가지의 다른 마커세트들을 부착시켰다. 발분절에는 3개의 마커를 신발의 뒷부분에 부착하였고 정강이분절을 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트는 경골을 중심으로 3개의 마커들을 두 번째 마커세트는 비골을 중심으로 3개의 마커를 부착하였다. 대퇴분절의 마커세트를 정의하기 위하여 첫 번째 마커세트에는 대퇴골을 중심으로 3개의 마커를 두 번째 마커세트에는 대퇴근육을 중심으로 3개의 마커들을 부착하였다. 무릎관절중심을 정의하는데 두 가지 다른 정의가 적용되었다. 첫 번째 무릎중심을 무릎의 내측과 외측의 마커들을 통해 두 마커의 중심을 무릎관절의 중심으로 정의하였다. 두 번째 무릎중심정의는 무릎의 외측부분과 슬개골의 중심에 부착된 마커들로부터의 교차점을 무릎관절중심으로 산출하였다. 무릎관절의 각도를 산출하기 위해서 JCS(Joint Coordinate System)의 정의가 적용되었고 연구의 결과는 다음과 같았다. 두 가지의 다른 분절마커세트 사이에서 무릎의 신전(extension)과 굴곡(flexion)은 유사한 형태를 나타냈으며 최대 무릎굴곡(peak knee flexion)각에서 $4.746^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 다른 분절마커세트 사이의 회전(rotation)각과 내전(adduction)/외전(abduction)에서는 서로 다른 형태를 나타내었고, 두 마커세트간 최대무릎외측회전(peak knee external rotation)각도에서는 $15.628^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 또한, 각 분절마커세트 내에서 두 가지의 다른 무릎관절 중심의 정의가 얼마나 무릎도 산출에 영향을 미치는지를 비교했을 때 무릎의 최대외측회전(peak external rotation)각에서 차이를 나타내었다. 첫 번째 분절마커세트의 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.549^{\circ}$의 차이를 나타냈고, 두 번째 분절마커 세트에서 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 최대외측회전각은 $0.309^{\circ}$의 차이를 나타냈다. 이와 같이 분절을 나타내는 마커세트와 무릎관절중심정의의 형태변화에 따라 무릎간을 계산하는데 있어서 결과가 다르게 산출되었다. 즉, 관절각의 계산이 분절에 부착되는 마커의 정의 혹은 위치에 매우 민감하게 영향을 받았다. 따라서 연구자가 여러 실험대상자들을 대상으로 실험시 마커세트 혹은 마커들을 동일한 위치에 가깝게 부착하는 것이 마커부착으로부터 발생하는 실험오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.311-312
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• 2021

본 연구는 실내외 자전거 운동 시 빈번히 발생하고 있는 무릎상해를 예방하기 위해 자전거 운동을 실시할 때 올바른 자세를 유지 할 수 있도록 도와주는 보호 장비 개발 내용이다. 자전거 운동 시 발생할 수 있는 손상을 예방하기 위해서는 안장의 높이, 좌우 무릎사이의 간격, 무릎 각도가 안전한 각도 범위내에 있어야 한다. 본 연구에서는 이러한 무릎의 올바른 정렬을 유지한 채 운동을 지속할 수 있도록 센서부와 제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다. 센서부는 가속도 센서, 자이로 센서, 속도감지 센서로 구성하여 자전거 운동 시 정상적인 무릎정렬과 비교하여 올바르지 못한 정렬 상태에서 운동 시 즉시 피드백하여 자세를 수정할 수 있도록 유도해 무릎의 상해를 예방하는 실내외 자전거 이용 시 운동 상해를 예방하기 위한 무릎 보호대를 개발하고자 한다.

• 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.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.43-52
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• 2016

본 연구의 목적은 넙다리네갈래근 중 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 강화를 위해 효과적인 스쿼트 운동자세를 제시하는 데 있다. 연구대상자는 무릎넙다리통증증후군이 있는 20명의 환자로 본 연구에 자발적으로 참여하였다. 대상자들은 무릎관절 굽힘 각도 $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, $90^{\circ}$ 자세에서 정적인 스쿼트 융합운동을 30초 동안 총 5회 실시하였다. 측정변수는 넙다리네갈래근의 최대 수의적 등척성 수축력(MVIC), 넙다리네갈래근 각(Q 각)과 넙다리 둘레이며, 무릎관절 자세에 따라 스쿼트 운동 전후로 측정되었으며 그 변화률을 통계분석에 사용하였다. 연구결과 넙다리네갈래근의 무릎관절 각도별 MVIC 변화율은 $90^{\circ}$ 무릎관절 굽힘에서 유의하게 증가하였으나(p<.05), Q 각과 넙다리 둘레의 변화율엔 유의한 차이가 없었다(p>.05). 따라서 무릎통증증후군 환자의 넙다리네갈래근의 강화를 위해서 무릎관절 $90^{\circ}$ 굽힘된 스쿼트 자세가 효과적임을 제시한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.63-68
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• 2019

무릎 과다 폄을 가진 대상자에게 비대칭적 선 자세와 같은 외부적 요소가 추가되게 되면 무릎 관절에 가해지는 체중 지지가 더 증가하게 되며, 무릎 뒤쪽 구조들의 과신장이 유발된다. 이는 무릎 과다 폄 변형을 증가시킬 뿐만 아니라, 앞 십자인대와 같은 무릎 주변 연부조직의 변형 및 손상을 유발하는 요인이 될 수 있다. 따라서, 비대칭적 선 자세가 무릎 관절의 위치와 하지 근육의 활성도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보는 것이 이 연구의 목적이다. 33명의 자발적 참여대상자들이 연구에 참여하였으며 총 60개의 다리에 대하여 무릎 과다 폄군, 정상군으로 나누어 하지근육의 근 활성도 및 무릎 폄 각도를 측정하였다. 비대칭적 선 자세 시, 무릎 관절 폄 각도와 장딴지근의 근 활성도 값은 정상군과 무릎 과다 폄 군 사이의 통계학적 유의한 차이가 나타났다. 결과를 토대로 비대칭적인 선 자세가 무릎의 과다 폄을 증가시키는 요인이 됨을 확인하였다. 따라서, 무릎 정렬에 이상을 가진 대상자들에게는 정상적인 정렬 회복과 함께 대칭적인 선 자세를 유지할 수 있도록 하는 치료적 중재 수립에 도움을 줄 것이며, 추후 엉덩관절과 발목관절의 영향을 포함한 조사연구가 필요하겠다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.55-60
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• 2021

본 연구의 목적은 4주 동안의 시각 바이오피드백 훈련이 무릎관절 각도와 하지 근활성도에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 15명의 과도한 무릎 젖힘을 가진 자원자가 본 연구에 참가하였다. 과도한 무릎 젖힘을 향상시키기 위해 4주 동안의 시각 바이오피드백 훈련을 사용하였다. 이 훈련은 발바닥의 앞 체중부하와 뒤 체중부하 사이의 균형을 유지하는 운동이다. 시각 바이오피드백 훈련 후, 무릎 관절 각도는 유의하게 증가하였으며, 앞정강근의 근전도는 유의하게 감소하였다. 본 연구의 결과를 통해 발바닥 압력 분산의 정보를 이용한 시각 바이오피드백 훈련은 과도한 무릎 젖힘에 대하여 치료효과가 있음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1463-1464
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• 2013

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1165-1166
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1135-1136
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• 2012