• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1088-1092
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• 2002

The purpose of this investigation was to study the kinematics of joints between foot segments based on computer graphic-based model during the stance phase of walking. In the model, ail joints were assumed to act as monocentric, single degree of freedom hinge joints. The motion of foot was captured by a video collection system using four cameras. The model fitted in an individual subject was simulated with this motion data. The kinematic data of tarsometatarsal joints and metatarso-phalangeal joint were quantitatively similar to the previous data. Therefore, our method using the computer graphic-based model is considered useful.

• 한국운동역학회지
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• 제18권3호
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• pp.71-82
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• 2008

본 연구의 목적은 $20^{\circ}$ 경사로에 서 앞 뒤 보행 동작 시 지면반력 형태를 비교 분석하고자 한다. 본 연구를 위해서 두 대의 지면 반력기를 통해 전 후, 좌 우, 수직 지면반력값, 최대값, 최소값, 평균값 압력 중심 변위, 부하율과 감소율을 측정하였다. BD보행 시 RTO 시점에서 수직 지면반력값이 FU 보행에 비해 유의하게 높은 수치를 보인 반면, $RHC_2$ 시점에서는 더 낮은 수치를 보였다. 이는 보행 동작의 차이와 보행 시 발목과 무릎의 위치 변화, 무게 중심의 변화가 지면 반력의 형태에 직접적인 영향을 미치는 것으로 판단되어진다. 전 후 압력중심변위는 하향 보행 시 상향 보행에 비해 낮은 변화를 보였는데 이는 하향 시 생기는 불안정성을 상쇄하기 위해 더 강한 제동력이 발생되어 진 것으로 사료되어 진다. BD보행 시 부하율이 다른 보행에 비해 낮은 것을 알 수 있는데 이러한 결과를 통해 등산로에서 후방 보행 동작이 하지 근골격계에 지속적인 스트레스를 감소시켜 상해를 예방할 수 있는 방법으로 제시될 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.997-998
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• 2010

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.431-437
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• 2010

본 연구의 목적은 편마비 환자와 같이 정상 보행이 아닌 경우의 보행 실험에서 힘측정판을 이용한 지면반발력의 측정이 매우 어려웠던 경험에서 출발하여 힘측정판을 사용하지 않고 운동학적 데이터만으로 보행 중 발생하는 지면반발력을 계산하는 것이다. 3차원 동작분석 시스템과 동기화된 힘측정판을 이용하여 보행실험을 실시하여 3차원 동작분석 시스템으로부터 보행의 운동학적 데이터를 추출하였고 이로부터 보행주기를 검출하였다. 인체를 13개의 체절로 모델링하고 각 체절의 거동이 추출한 운동학적 데이터를 따르도록 하였다. 각 체절의 질량과 질량 중심은 인체측정학의 자료를 이용하였다. 보행실험에서 측정한 지면반발력과 운동학적 데이터만을 이용한 계산 결과의 비교에서 크기가 가장 큰 수직방향은 잘 일치하였고 전후방향이나 횡방향도 유사한 경향을 보였다. 본 계산 결과는 보행에 관한 역동역학 해석의 기본 자료로 활용할 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권1호
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• pp.107-115
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• 2009

본 연구는 다운증후군을 가진 아동($9{\sim}12$세) 9명을 대상으로 12주간의 근력, 평형성, 보행 동작 훈련이 보행과 관련된 운동학적 특성에 미치는 효과를 규명하는 것이다. 근력, 평형성, 보행의 변화를 관찰하기 위해서 훈련이 시작되어 12주가 경과한 시점에서 사전 검사와 동일한 방법으로 보행의 운동학적 변인을 측정하였다. 보행의 운동학적 특성은 3차원 영상분석법을 통하여 산출하였다. 12주간의 근력, 평형성, 보행훈련 후에 골반의 회전이 감소하였으며, 무릎과 엉덩 관절의 굴곡이 증가하였으며, 다리를 스윙할 때 엉덩관절의 외전이 감소하였다. 또한, 분당 보폭 수가 증가하였으며 보폭은 감소하였다. 결론적으로 다운증후군 아동들은 12주간의 근력, 평형성, 보행훈련 후에 보행의 운동학적 변인이 향상되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.79-85
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• 2011

공항상태에서 방이나, 복도로부터 나가려고 하는 긴급대피 상황에서의 사람들 행동문제는 일상생활에서 매우 중요하다. 지난 몇 년간 보행자 동역학을 전산 모사하는 수학적 모델들이 개발되어 왔다. 긴급대피 동역학에 대한 이해는 사람들의 안전과 편안함이 고려된 설계를 하는 데 기여를 할 수 있다. 그러나 제안 되어진 대부분의 모델들은 사람들의 종류와 그들의 마음상태를 전혀 고려하지 않았다. 사람들은 입자로 묘사되어졌으며, 그들의 마음은 장거리 상호작용으로써의 개체간 상호작용으로써 기술되어 졌다. 본 연구에서, 우리는 이전에 보행자모델로 제안한 격자 모델을 이용하여 도덕성을 가진 세 종류의 사람-어른, 어린이, 부상자-의 긴급대피 동역학을 연구하였다. 대피하는 과정에서 어른과 어린이가 충돌하면 어린이가 넘어지면서 부상자가 된다. 사람들은 이러한 부상자들을 만나게 되면 지나치지 않고 기다리게 되는데, 이 정도를 사람들의 도덕성으로 해석하였다. 일정한 수의 부상자들이 발생하면 긴급한 대피상황에서 사람들을 밟고 지나가게 된다. 그리고 모델에서는 부상자들이 격자공간에서 없어진다. 시뮬레이션 결과는 도덕성과 관련하여 장애물로써 역할을 하는 부상자로 인한 교통 체증이 발생함을 보여 주었다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.125-133
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• 2008

본 연구의 목적은 파워보행 시 하지근의 근활성 정도를 비교 분석하고자 근전도 측정을 통해 파워보행과 일반보행 시 하지근비 평균적분 근전도 및 최대적분 근전도를 측정하였다. 피험자는 근골격계에 이상이 없는 남자 대학생 17명으로 선정하였으며, 실험 간 140 beat/min속도로 보행을 실시하였다. 일반보행 동작과 파워보행 동작의 구간별 근전도치를 비교해 본 결과 일반보행 동작 시 보다, 강하고 힘차게 걷는 파워보행 동작 시에서 측정하고자 하는 하지근의 대부분 근육활동이 전체적으로 높게 나타났다. 특히 보행 동작에서 주동근이 되는 대퇴직근 내측광근, 외측광근의 활동이 일반보행 동작보다 파워보행 동작에서 높게 나타났으며, 발이 지면에서 떨어지기 전 지면을 힘껏 밀 때 사용되어지는 내측비복근, 외측비복근에서, 발뒤꿈치가 지면에 닿을 때 사용되어지는 전경골근에서 일반보행동작보다 파워보행 동작에서 전체적으로 통계적으로 높은 유의한 근육활동이 나타났다. 이는 파워보행 동작이 일반 보행 동작보다 더욱 많은 근육활동을 유발시킴으로 하지근의 근육강화 및 에너지 소비에 직접적으로 도움이 되는 유산소 운동으로써 파워보행을 활용 할 수 있을 것이라 판단되어진다. 따라서 본 연구의 결과 파워보행 동작이 건강유지와 다이어트를 원하는 사람들에게 일반보행 보다 더 높은 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 융합정보논문지
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• 제8권1호
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• pp.9-14
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• 2018

본 연구는 맨발 보행과 운동화 착용 보행에서 보행주기의 차이를 비교하여 보행역학에 따른 신발 개발에 기초자료를 제공하고자 한다. 발의 변형과 이상이 없는 정상 성인 여성 30명을 대상으로 보행 주기를 측정하였다. 먼저 운동화를 착용하고 보행하여 주기를 측정한 후, 맨발로 보행하여 주기를 측정하여 데이터를 얻었다. 이후 두 데이터를 대응표본 T-test를 이용하여 비교하였다. 실험 결과 맨발 보행에서 입각기 좌측(p<.001), 우측(p<.005), 체중부하기 좌측(p<.009), 우측(p<.002), 전유각기 좌측(p<.002), 우측(p<.011), 양하지 지지기(p<.004)가 증가하였고, 중간 입각기 좌측(p<.016), 우측(p<.001), 유각기 좌측(p<.001)이 감소하였다. 이는 맨발 보행이 다양한 발의 감각의 입력을 증가시켜 보행안정성이 높은 보행이 가능해 졌다고 보여 지며, 향후 보행 주기에 의거하여 맨발보행과 가까운 신발 개량이 필요하다고 사료된다. 향후 신발의 개량을 위해 신발 종류에 따른 보행주기 연구가 필요할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.3952-3958
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• 2011

이 연구는 시각장애 아동과 비 장애 아동의 보행형태를 비교 분석하여 하지분절의 생체역학적 변화와 패턴 및 이에 대한 시각장애 아동과 비 장애 아동의 차이를 구명하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 하지에 최근 6개월간 병적 결함이 없는 시각장애 아동 4명과 비 장애 아동 2명을 선정하였다. 두 그룹의 보행 특성에 관한 자료 수집을 위해 적외선 카메라 6대와 지면반력기 1대를 사용하였다. 또한 기초자료 수집은 QTM프로그램을 이용하였고, Visual3D 프로그램을 이용하여 운동역학적 변인을 계산하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 지지국면의 전 후 최대 지면반력은 제어기와 추진기 모두 시각장애 아동이 비 장애 아동에 비하여 지면반력이 작게 나타났으며, 제어기의 비율이 추진기에 비하여 긴것으로 나타났다. 하지관절 모멘트의 경우 발목에서는 일반적인 보행에 비하여 신전모멘트가 매우 작게 나타났으며, 무릎관절의 경우 지지국면동안 변화가 거의 없는 것으로 나타나 일반적인 보행 패턴과 상이한 결과로 나타났다. 그러나 엉덩관절 모멘트는 다른 관절에 비하여 상대적으로 크게 나타났다. 하지분절의 에너지 변화는 발과 정강이의 경우 비 장애 아동과 유사한 형태를 보였으나 에너지 발현이 매우 작은 것으로 나타났으며, 대퇴의 발현 형태는 다소 다르지만 다른 분절에 비하여 가장 에너지가 많이 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-30
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• 2008

이 연구는 60대 남자 노인의 정상인들과 무릎 관절염 환자들 사이에 보행 시 국부적인 안정성을 비교하기 위해 선형기법의 변이 계수와 비선형 시계열 동역학 기법의 Lyapunov지수(LyE) 및 상관차원(correlation dimension, COD) 방법을 적용해 분석했다. 분석 결과 선형 운동인 발목의 수직 변위를 통해 관찰한 국부적 안정성은 선형 기법의 변이 계수를 통해 관찰한 결과 정상인 집단이 무릎관절염 환자 집단보다 불안한 것으로 나타난 반면에 비선형 기법 관찰에서는 두 집단 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편 각형 운동인 무릎의 각 변위를 통해 분석된 국부적 안정성은 선형 분석 결과는 두 집단 차이점을 보이지 않았지만, 비선형 기법 결과인 COD 지수는 무릎 관절염 환자가 크게 나타나 결과적으로 보행 시 국부적 불안을 보였다. 이상 본 연구 결과를 종합해 보면 선형 기법의 결과와 비선형 기법의 결과는 일치하지 않았으며, 또한 무릎 관절염 환자의 보행 시 불안정은 발목의 수직 변위인선형에서 보다 무릎 관절 각 변위인 각형에서 뚜렷하게 나타났다.