• 디지털융복합연구
• /
• 제12권9호
• /
• pp.407-415
• /
• 2014

본 연구의 목적은 펜싱의 각 세부종목과 성별에 따른 팡트 동작에서의 무릎관절 운동역학을 분석하고 무릎 신전근의 다양한 속도에 대한 등속성 근력을 측정하여, 이들의 상관관계를 확인함으로써 펜싱 세부종목과 성별에 따른 훈련프로그램 및 재활프로그램을 개발하는 데에 기초 자료를 제공하고자 하는 것이다. 대한민국 국가대표 선수촌에서 훈련 중인 플뢰레 10명 (남자4명), 에페 10명 (남자 6명), 사브르 11명 (남자 5명) 등 총 31명의 엘리트 펜싱선수들을 대상으로 하였고, $60^{\circ}/s$, $180^{\circ}/s$, $300^{\circ}/s$의 각속도에 대한 무릎 신전근의 원심성 및 구심성 등속성 근력(PT/BW, WK/BW)과 팡트 동작에서 발생하는 무릎관절의 굴곡 (P1) 및 신전 (P2) 각가속도를 측정하였다. 무릎 신전근과 무릎관절 각가속도의 상관관계를 피어슨의 상관관계 계수 (r)를 통해 확인하였고, 모든 통계적 유의수준은 ${\alpha}=.05$로 설정하였다. 펜싱에서 기본이 되는 팡트 동작에서의 무릎관절 움직임에 있어서 요구되는 무릎 신전근의 근력이 펜싱의 세부종목과 성별에 따라 차이가 난다는 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.484-489
• /
• 2004

인공관절은 21세기 정형외과 발전의 주요변화들 중의 하나이다. 1997년이래 전 세계적으로 무릎인공관절(Total Knee Arthroplasty: TKA)을 사용하는 사람들이 해마다 약 600,000명씩 증가하고 있는 추세이고 미국에서만 인공관절을 사용하고 있는 사람들이 210,000명에 달하고 있으며 그 시장은 대략 $5 billion을 넘고 있다(7). 무릎인공관절은 일상생활에서 의자에 앉았다 일어날 때 계단을 올라 갈 때 등, 무릎의 근 모멘트가 적당한 활동을 해서 무릎관절 근육에 지레와 같은 작용을 하게 하고, 완전한 무릎으로 정상인의 무릎과 같은 기능을 오랫동안 유지하게 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 무릎인공관절 디자인 시 정상적인 무릎 회전축(normal knee's axes of rotation)들의 정확한 위치를 파악하는 것은 중요하다. 인공관절 수술 후 무릎관절의 신전과 굴곡 운동을 하는 동안 하나의 회전축(single-axes)을 가진 하나의 회전 반경(single-radius)을 알아보는 것은 여러 축(multi-axes)으로 움직이게 된다는 다축 회전반경(multi-radius)을 분석하기에 앞서 중요한 연구이다. 따라서 본 연구에 서는 무릎이 신전운동과 굴곡 운동 시 신전과 굴곡 모멘트를 만들어내는 대퇴 사두근(quadriceps muscle)과 무릎 오금근 (hamstring)의 역할을 알아보았고, 또한 모멘트와 대퇴 사두근의 iEMG 형태를 파악하였다. 본 연구를 수행하기 위해 무릎인공관절 수술을 받고 1년과 3년이 지난 정상적인 생활을 하는 피검자(1년2명, 3년2명)를 대상으로 Isometric 테스트를 위한 KIN-COM III을 사용하여 60$^\circ$, 30$^\circ$의 무릎굴곡 측정을 하였고, Isokinetic concentric 테스트를 위해서 무릎굴곡각도의 $10^\circ$-80$^\circ$까지 움직임을 측정하였다 또한 15$^\circ$-75$^\circ$까지의 신전운동(sit-to-stand movement)과 굴곡운동(stand-to-sit movement)을 실시하여 시간의 차이, 내전과 외전의 차이 그리고 iEMG의 차이를 알아보았다. 본 연구의 데이터는 여러 번의 실험을 통하여 가장 일반적인 수치를 사용하였다. 이 때 16-channel BTS TELEMG를 사용하여 대퇴사두근과 무릎오금근의 근육활동모양을 알아보았다. 본 연구결과는 시술 후 3년이 지나면서 TKR (Total Knee Replacement)의 대퇴 사두근 토큐가 약해지는 것으로 나타났고, iEMG 실험에서는 N-TKR (Non-Total Knee Replacement)의 대퇴 사두근이 TKR의 대퇴 사두근 보다 근 수축력이 더 크게 발휘되는 것으로 밝혀졌다. 단축회전반경의 굴곡과 신전의 $10^\circ$-80$^\circ$까지의 각 속도는 굴곡동작이 1.19s, 신전 동작이 1.68s로 나타났다. 굴곡과 신전동작에서 다리의 외전(abduction)의 각도변화는 굴곡 시 5.5$^\circ$, 신전 시 5.2$^\circ$로 나타났고, 내전(adduction)의 각도변화는 굴곡 시 7.2$^\circ$, 신전 시 6.1$^\circ$로 나타났다. 대퇴 사두근의 iEMG변화에서는 15$^\circ$-60$^\circ$까지 vastus medialis (VM), vastus lateralis (VL), rectus femoris (RF) 모두 굴곡동작에서 큰 값으로 나타났고, 61$^\circ$-75$^\circ$사이에서는 신전동작에서 iEMG가 큰 값으로 나타났다. 이와 같은 결과들은 인공관절 수술자들의 다축회전 반경을 분석하기에 앞서 중요한 선행연구가 될 것으로 생각된다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.697-705
• /
• 2009

본 연구의 목적은 여성고령자들에 있어 젊은 여성과 비교해 Sit-to-Walk동작 시 낙상의 간접적인 요인이 될 수 있는 역학적 에너지를 비교분석 하는 것이다. 여성고령자 그룹 10명과 젊은 여성 그룹 10명이 본 연구를 위해서 참여하였고, 적외선 카메라와 두 대의 지면반력기를 통하여 역학적 에너지를 분석한 결과는 다음과 같다. 근 파워는 각속도와 근 모멘트의 변화에 따라 고관절의 무릎 및 고관절의 신전 국면시 두 그룹 모두 낮은 음의 일률을 보였고, 특히 고령자그룹에 더 낯은 음의 일률을 보였다. 역학적 에너지 일량에 있어서도 무릎관절과 고관절은 무릎 및 고관절 신전 국면에서 두 그룹 모두 음의 일량을 보였고, 특히 고관절은 전체국면에서 고령자 그룹에 있어 더 낮은 음의 일량을 보였다. 이러한 결과는 STW동작 시 고관절 대퇴근의 약화로 인한 에너지 손실(dissipation)은 고령자들의 낙상의 위험요소를 간접적으로 보여주는 것이라 여겨진다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.83-92
• /
• 2008

본 연구는 외측운동과 비교하여 양측운동의 운동형태와 속도에 따른 역학적 특성을 규명하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 13명의 20-30대 남성을 대상으로 좌우 외발과 양발의 등속성 무릎 굴곡과 신전을 3가지 속도(120, 240, $450^{\circ}$/s)에서 실시하였다. 분석 결과, 3가지 속도의 무릎의 굴곡과 신전에서 대체적으로 외측운동의 합보다 양측운동에서의 역학적 출력(토크와 파워)이 감소하는 양측운동손실이 나타났다. 그러나 $450^{\circ}$/s의 신전에서는 양측운동에서 오히려 토크의 증가하는 양측운동강화가 나타났다. 특히 동일 근육에서 발생하는 각 개인의 양측운동지수는 운동속도가 변하더라도 일정 부분 유의한 상관을 보였다(120신전-240신전, 120굴곡-240굴곡, 240굴곡-450굴곡). 반면 굴곡과 신전과 같이 주동근이 다른 운동에서 집단 전체의 양측운동지수는 속도에 따라 유사한 패턴의 경향을 보였으나 각 개인의 양측운동지수는 유의한 상관이 나타나지 않았다. 이를 통해 각 개인의 근신경적 특성이 양측운동의 결과를 좌우하는 주요한 요인이 될 수 있음을 추측할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.272-279
• /
• 2018

이 연구는 에너지 기여도에 따른 무산소, 유산소 운동종목 선수들의 등속성 근력, 근파워 그리고 H/Q 비율을 검증하기위해 수행되었다. 연구대상자는 대한체육회에 등록된 선수 120명을 무산소 운동종목(n=60; 단거리, 역도, 도약, 투척, 볼링, 골프종목 선수)과 유산소 운동종목 집단(n=60; 근대5종, 필드하키, 핸드볼, 자전거, 복싱, 조정종목 선수)으로 구분하였으며, 무릎관절의 신전근과 굴곡근력 그리고 햄스트링근/대퇴사두근력 비율은 등속성 장비인 cybex 770을 이용하여 주측 다리의 $60^{\circ}$, $180^{\circ}/sec$에서 실시하였다. 무산소 집단과 유산소 집단 간 차이를 검증하기 위해 독립표본 t-test(Independent t-test)를 사용하였으며, 각 집단 내에서 종목별 차이를 검증하기 위해 일원변량분석(One-way ANOVA)를 실시하였다. 연구결과, 무산소 운동종목에서 유산소 운동종목에 비해 신전근력, 굴곡근력, 굴곡근 파워가 더 높은 것으로 나타났으며(p<.05), 육상 단거리와 도약종목의 선수들에서 다른 종목에 비해 근력과 근파워가 높은 것으로 나타났다(p<.05). 그러나, 유산소운동종목 집단에서는 집단내 종목별 차이가 나타나지 않았다. 또한, 모든 종목에서 H/Q 비율은 50-60%로 안정된 범위의 비율을 보였다. 이상의 연구결과는 엘리트선수들과 지도자들에게 경기력 향상을 위해 생리학과 더불어 스포츠 과학적인 유익한 정보를 제공해줄 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국전문물리치료학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.32-41
• /
• 2009

The purpose of this study was to suppose basis data the influence of different chair type and pelvic control on quadriceps muscle activity and strength during knee joint extension isometric exercise in hemiplegic patients. This research were investigated in ten healthy adults and tens hemipelgic patients. Surface electromyography (EMG) and Biodex system were used to collect kinematic data and muscle activity, respectively. Independent t-test, paired t-test and one-way repeated ANOVA were used to determine a statistical significance. The results showed as follows: (1) Posterior pelvic angles in healthy group and hemiplegic group were significantly different on isokinetic equipment (p<.05). (2) Different chair type and pelvic control on quadriceps muscle activity and strength were significantly different in hemiplegic patients (p<.05). From the result of this research, posterior pelvic angle control during knee joint extension isometric exercise in hemiplegic patients on isokinetic equipment is necessary to increase quadriceps muscle strength in hemiplegic patients.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.162-169
• /
• 2020

본 연구는 고등부 씨름 선수들을 대상으로 체급별 기초·전문체력의 차이를 알아보는데 목적이 있다. 측정기간은 2019년 11월 25일-12월4일이며, 총 28명의 고등부 씨름 선수(80kg이하 7명, 90kg이하 8명, 90kg이하 7명, 100kg이상 6명)를 대상으로 체급별 기초·전문 체력요인(근력, 근파워, 민첩성, 무산소성파워, 유산소능력, 유연성, 등속성근기능)을 측정하여 비교·분석하였다. 자료처리는 SPSS 23.0을 활용하여 one-way ANOVA와 Duncan을 실시하였다. 그 결과 첫째, 악력과 팔굽혀펴기, 서전트점프, 제자리멀리뛰기, 체후굴, 체전굴, 사이드스텝, 반응시간에서 체급별 차이가 나타나지 않았다. 둘째, 배근력에서 100kg 이하인 그룹이 100kg 이상인 장사급보다 유의하게 낮게 나타났으며, 윗몸일으키기와 20m 셔틀런에서 장사급보다 유의하게 높게 나타났다. 셋째, 무산소성 최고파워와 평균파워의 상대적인 값은 100kg 이하인 그룹이 100kg 이상인 장사급보다 유의하게 높게 나타났다. 넷째, 등속성근기능의 경우 허리 신전/굴곡력과 무릎 관절의 우측 신전근력, 그리고 좌우측 굴곡근력에서 체급별 차이가 없었다. 본 연구 결과에서 얻은 결론은 고등부 씨름 선수의 경우 근파워, 유연성, 민첩성 그리고, 체중당 무산소성 평균파워와 등속성 허리근력, 무릎굴근력에서 체급에 따른 차이가 없다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.1028-1040
• /
• 2019

본 연구는 내리막 달리기(downhill running, DR) 후 초음파 영상분석을 이용해 대퇴사두근 무리(quadriceps group, QG) 내 근손상의 국소화 여부를 검증하고, DR 동안 운동 강도가 운동유발성 근손상(exercise-induced muscle damage, EIMD) 및 근육 반향세기 변화에 미치는 영향을 규명하려는 목적으로 수행되었다. 규칙적인 신체활동이 없는 건강한 남성 11명이 무작위 교차설계에 따라 서로 다른 강도[low-intensity DR session($50%HR_{max}$), LDR; high-intensity DR session($70%HR_{max}$), HDR]의 DR 운동을 수행하였다. DR 후 EIMD의 심각성은 혈청크레아틴 키나아제(creatine kinase, CK) 활성 수준 변화와 함께 신경근 기능 지수로서 무릎 신전근의 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 및 관절가동범위(range of motion, ROM) 변화를 통해 결정되었다. 회색조 분석을 적용한 근육 반향세기 평가는 DR에 따른 QG 내 국소 근육별(rectus femoris, RF; vastus lateralis, VL; vastus medialis, VM; vastus intermedius, VI) 손상 양상을 탐지하기 위해 활용되었다. 모든 세션에서 혈청 CK 활성 수준과 VL 및 VM의 근통증 정도는 운동 후 24시간째(RF의 경우 각각 LDR 24시간째와 HDR 48시간째) 최대에 이르렀으며, 혈청 CK 수준에서 운동 강도에 따른 유의한 차이(p<.05)가 나타난 반면 근통증에서 세션 간 통계적 차이는 없었다. 무릎 관절을 이용한 MVIC 및 ROM과 같은 신경근 기능 지표 및 VM을 제외한 모든 QG 근육 반향세기는 운동 직후 극적으로 감소 또는 증가 후 72시간까지 점진적 회복 양상을 나타내었다. 그러나 신경근 기능 지표에서 운동 강도에 따른 통계적 차이는 없었으나 RF 및 VL 반향세기에서 세션 내 및 세션 간 유의한 차이(p<.01)를 나타내었다. 본 연구의 결과로 ECC를 함유한 DR 운동 시 운동 강도는 DOMS 및 신경근 기능 지표에 부분적으로 영향을 미칠 가능성이 있으며, 특히 혈청 CK 수준과 함께 RF 및 VL의 근육 반향세기는 운동 강도의 영향을 직접적으로 반영한다는 사실을 알 수 있다. 또한, 현재 연구결과는 DR 동안 ECC를 겪는 QG 내 국소 근육 간 근손상 정도가 다를 수 있으며 초음파 근육 반향세기가 국소 근육의 EIMD 심각성을 차별화할 수 있는 유용한 평가기법임을 뒷받침하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권9호
• /
• pp.3834-3842
• /
• 2011

본 연구에서는 선천적으로 관절 느슨함과 낮은 근 장력을 갖고 있는 다운증후군아동 보행의 운동학적 특성을 알아보고자 한다. 특히 자료수집의 편리성과 재현성이 높고, 유용한 보행훈련도구로서 그 사용이 증가되는 추세인 트레드밀에서 보행을 실시하였다. 다른 중복장애가 없는 다운증후군 남자아동 10명을 대상으로 적외선카메라로 3차원 보행 자료를 수집하여 시공간적 변인과 운동학적 변인을 산출하여 이들의 보행특성을 분석하였다. 그 결과, 다운증후군아동들은 선천적인 근골격계 특성으로 인한 보행불안정성을 극복하기 위해 엉덩, 무릎, 발목관절 모두를 구부리고 걷는 구부정 걸음(crouch gait)형태를 보였으며, 모든 다리관절의 신전을 작게 하여 결과적으로 추진력이 자제하였다. 이는 더 크게 신체를 추진할수록 발뒤꿈치 착지 시에 체중수용의 부담이 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 이 연구 결과는 다운증후군의 관절불안정성을 개선하기 위해 효과적인 근 골격계 강화훈련 프로그램을 마련하는데 유용한 자료를 제공할 것으로 기대되며, 다운증후군뿐만 아니라 선천적 또는 후천적 근골격계 장애를 개선하거나 극복할 수 있는 운동프로그램 개발에도 참고 자료가 될 것으로 예상된다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.581-592
• /
• 2009

본 연구는 일반운동화와 스프링신발의 운동역학적 분석을 통해 일상적인 보행에서 스프링신발이 갖는 특성을 알아보기 위해 실시하였다. 이를 위해 정상족궁인 30-40대 여성 12명을 대상으로 2종류의 실험용 신발(스프링신발)과 비교용 신발(일반운동화)을 착용시킨 후 1.7m/s의 보행속도에서 지면반력기와 EMG, 적외선 카메라를 이용한 운동 역학적 분석을 실시하였다. 분석 결과 지면반력 분석에서는 제 1정점과 제 2정점에서 실험용신발이 일반운동화에 비해 큰 전후성분값을 나타냈다. 근전도분석에서는 대퇴직근의 활동이 스프링 신발을 신었을 때 증가하는 것으로 나타났다. 후족각에서 스프링 신발이 착지 시와 제1정점간에 일반화보다 크며 발목 관절을 중심으로 내측으로 회전하는 회내 운동을 적절하게 제어 하면서 이지 시에 후족 각의 감소에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 스프링신발은 일반 신발에 비해 보행 시 무릎 신전근들의 근력 향상에는 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.