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.
본 연구는 진동자극 저항운동이 허리통증 경험자의 균형 및 보행에 미치는 영향을 연구하였다. 30명의 히리통증 경험이 있는 성인 대학생을 대상으로 8 Hz 진동자극 저항운동(n=10), 30 Hz 진동자극 저항운동(n=10), 허리 안정화운동(n=10)으로 무작위로 나누었다. 각 그룹의 중재는 6주동안 주 3회, 1회에 30분을 적용하였다. 실험 전에 정적균형과 보행패턴을 측정하였고, 6주 후에 실험전과 동일한 방법으로 측정하였다. 연구결과 세 그룹 모두에서 운동전과 후의 시간에 따른 정적균형, 디딤기율, 흔듦기율, 한걸음 길이, 한발짝률의 변화는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05). 허리 안정화운동이 정적균형과 디딤기율에서는 그룹 간의 유의한 차이가 있었고(p<.05), 흔듦기율 및 한걸음 길이와 한발짝률은 그룹 간의 차이가 없었다. 결론적으로 진동자극 저항운동이 근수축 유발 기전에 의해 다리근육의 근력을 강화하였고, 강화된 다리 근력은 균형능력에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 향상된 균형능력은 신체가 움직이는 동안 안정적으로 자세를 조절할 수 있게 하여 보행능력의 긍정적 측면에 영향을 미친 것으로 판단된다.
우리 경제는 외환위기를 계기로 단기금융시장을 포함한 국내 자본시장이 전면 개방된 동시에 외환거래 역시 대폭 자유화됨에 따라 실물부문은 물론 금융부문에 있어서도 완전한 개방경제체제로 전환하였다. 이러한 전면적인 자본시장 개방은 국내외 자본시장의 통합을 촉진하는 동시에 환율, 금리, 물가 등 거시 금융변수간의 상충관계(trade-off)에 변화를 초래함으로써 거시경제정책 환경도 크게 변호시킬 것으로 기대된다. 본고에서는 국내외 금리 및 주가간의 동조화 현상에 초점을 맞추어 자본시장 개방에 따른 국내외 자본시장 통합 효과를 살펴본 후, 자본시장 개방이 환율변동패턴의 통계적 특성에 어떠한 영향을 미쳤는지를 분석하였다. 특히 외환위기를 계기로 국내 자본시장이 제도적으로 완전 개방된 점을 고려하여 위기 이전과 이후에 자본시장 통합도와 환율 변동패턴에 어떠한 변화가 발생하였는지를 실증분석하였다. 금리에 대한 실증분석 결과는 외환위기 이후 금리재정거래(金利裁定去來)(interest parity)가 국내금리변화에 미치는 영향이 크게 확대되고 있음을 나타내고 있다. 주가에 대한 실증분석의 경우에도 미국과 국내주가 간의 동조화 현상이 외환위기 이후 심화되고 있으며, 국내 주식시장이 효율적 시장가설(efficient market hypothesis)을 지지하는 방향으로 변화하고 있음을 나타내고 있다. 환율의 경우에도 외환위기 이후 환율변동패턴에 임의보행(random walk)적 특성이 보다 강화된 것으로 나타나고 있어 외환시장의 효율성이 제고되었음을 시사하고 있다.
본 논문에서 4족(quadruped) 동물들의 여러 가지 인스턴스(instance)들에 대한 '보행(walk)'의 모델링을 간단하게 하기 위한 방법이다. 최초의 클래스 계층에서 정교하게 모델화 된 4족 동물 사용에 의해 최초의 클래스 계층에서 정의 되어 지지 않은 새로운 하위 클래스의 인스턴스에 대해 쉽게 확장하는 '보행'의 모델을 제안한다. 이 방법을 얻기 위해서 분석된 walk의 패턴과 이전에 조사한 클래스 계층에서 연구되어진 4족 동물의 유사한 구조를 따라 분류하고 적용한다. 그리고 상위 클래스(super class)에서 상속되는 동작(action)에 대한 방법을 제안한다. 본 논문은 4족 동물의 특징들을 구체화함으로써 4족 동물의 'walk'를 모델화 하고 필요한 요인들을 정의하였다. 또한 '보행'의 파라메타들에 관한 도메인들을 사용하고 4족 동물의 전형적인 인스턴스들인 말과 소를 모델을 적용한다.
본 연구에서는 하지마비 장애인의 족하수 방지를 위하여 족배굴곡 보조를 위한 외골격 보조기를 개발하였다. 본 보조기는 인공 근육형 공압 액추에이터를 이용한 동력 전달부, 동력부의 고정을 위한 무릎 관절 착용부 및 보행 신호 검출을 위한 발목 관절 착용부로 구성되었다. 보조기는 무릎 관절 착용부와 발목 관절 착용부에 고정되어 족배굴곡 토크를 발생시켰으며, 발바닥 압력센서를 통해 사용자의 보행 단계를 검출하고, 족배굴곡 보조 타이밍을 감지하도록 하였다. 보행에 이상이 없는 건강한 65세 이상 고령자 7명과 20대 성인 10명을 대상으로 외골격 보조기의 족배굴곡 보조에 대한 성능을 확인한 결과, 인공 근육형 공압 액추에이터의 보조 시 전경골근의 근활성이 감소하는 결과가 나타났다. 향후 연구에서는 하지마비 환자를 대상으로 외골격 보조기의 효과를 검증할 것이다.
최근 국제적인 테러 위협이 불특정 다수를 대상으로 발생하고 있으며, 이러한 위협에서 시민을 보호하기 위한 다양한 대책이 논의 중이다. 저렴해진 센서 기술을 활용한 사전 감시 시스템에 대한 요구가 높아지고 있으나, 보행 궤적의 고유 특성 검출 및 상세 분석 연구가 미비한 실정이다. 본 연구에서는 상용화된 보행 동선 솔루션을 활용하여, 삼성역 개찰구에서 코엑스와 직접 연결되는 연결 통로 (3-6번 출구 근처) 일대의 보행 동선 궤적 조사를 수행하였다. 조사된 궤적 자료를 바탕으로, 궤적 자료의 정규화 기법, Clustering 방법을 중심으로 보행 궤적을 유형화하고 배회 동선을 추출하는 분석 방법론을 제시하였다. 분석 결과, 동일 군집내에서 유사성이 크게 떨어지는 보행 궤적의 검출 가능성을 검증하였다.
본 연구에서는 근전도 신호를 활용하여 정상인의 보행과 관련된 상지와 하지 근육의 신호를 확인하고 저항센서를 이용하여 정상적인 보행 패턴을 확인하였다. 대학생 15명을 대상으로 정지해 있을 때와 평지를 보행할 때, 상지의 4부위(대흉근과 승모근)와 하지의 10부위(대퇴직근, 대퇴이두근, 내측광근, 외측광근, 반막양근, 반건양근, 가자미근, 장비골근, 내비복근과 외비복근)에 전극을 부착하여 근전도를 측정하였다. 저항센서는 양측 발바닥의 8부위에 센서를 부착하여 보행시 발에 가해지는 압력을 측정하였다. 그 결과, 근전도 신호는 정지상태에 비하여 보행 시에 허벅지의 외측광근과 반건양근을 제외하고 모든 근육에서 유의하게 높은 진폭을 가졌다. 또한 보행주기의 두 단계인 입각기와 유각기와 관련된 근육을 확인하였다. 저항 센서의 신호 분석 결과, 평균 보폭 주기 동안 크게 입각기와 유각기의 두 주기와 세부적으로 여덟 단계 - 초기 접지기, 하중 반응기, 중간 입각기, 말기 입각기, 전 유각기, 초기 유각기, 중간 유각기, 말기 유각기 - 의 보행 주기를 확인할 수 있었다.
본 연구는 척추측만증 수술에 대한 객관적이고 정량적인 효과 평가 수단으로서 스마트 깔창을 이용한 보행분석 방법(시계열 분석 포함)을 제시한다. 실험 참가자는 척추측만증 환자이며 스마트 깔창을 착용하고 3분 보행검사를 4번(수술전, 수술 후 8일, 16일, 204일), 6분 보행검사를 1번(수술 후 204일) 받았다. 깔창에는 8개의 압력센서, 가속도 및 각속도 센서가 있고, 각각의 측정값을 저장하여 환자의 수술 전후 보행특성(운동역학 및 시공간 변수)을 비교하였다. 분석결과 수술 후 환자의 모든 보행변수가 개선된 것을 알 수 있었고, 6개월 후 추적검사에서 환자의 보행이 더욱 안정된 것을 확인할 수 있었다. 하지만 환자가 오래 걸으면 한쪽 다리의 swing 시간이 다른 쪽에 비해 미세하게 짧은 현상이 다시 나타났는데, 이는 검사를 수행하는 의사의 육안으로는 발견할 수 없는 preclinical한 문제였다. 우리는 이러한 분석 방법을 통해 환자의 개선 정도를 정량적이고 객관적으로 평가할 수 있었고, preclinical한 문제도 찾을 수 있었다. 향후 이러한 분석 방법은 특정 질병의 보행 패턴을 정의하고 감별하여 적절한 치료방법을 결정하는 연구로 이어질 것이다.
본 논문은 대학의 복도와 같은 넓고 복잡한 환경에서 레이저 스캐너와 이미지 센서와 같은 다중센서 데이터 융합을 이용한 복수의 사람들에 대한 동작 인식 및 패턴 분석을 소개하였다. 제안한 방법의 인식 시스템은 첫째, 인물 추적을 위한 전 처리 기능과 둘째 이동궤적 특징, 보행특징, 이미지 특징, 환경(글로벌) 특징을 요구하는 특징부 추출에 대한 이론적 근거를 제시하였다. 최적의 영상을 기반으로 한 복잡환경 내에서의 복수의 사람들을 인식하고 움직임에 대한 패턴은 HMM과 SVM을 통한 학습 및 식별을 수행하였다. 학습 및 식별에서는 HMM을 이용한 이동 경로의 추정과 SVM을 이용한 비정상 보행 검색의 실례를 제시하였다. 또한 제안 방법을 검증하기 위하여 대학교의 복도에서 실시한 실험결과를 통해 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 로봇 간의 결합과 허리 관절을 이용하여 변형 가능한 다 개체 4족 로봇 플랫폼을 제안하였다. 메카넘 휠을 적용하여 다양한 각도로 주행이 가능하고, 주행으로는 이동할 수 없는 환경을 극복하기 위해 보행도 가능한 복합 이동형 로봇으로 설계하였다. 주행 및 보행을 구현하기 위해 2가지의 기구학을 사용하였으며, 보행은 일정한 패턴을 생성하여 구현하였다. 로봇의 전면부와 후면부에는 결합 모듈을 장착하였고, 두 로봇 간의 결합을 위해 결합 알고리즘을 제시하고 실험하였다. 변형을 위해 로봇의 몸 중간에 허리 관절을 적용하였고, 허리 관절을 이용한 변형을 통해 물건을 옮길 수 있는 새로운 기능을 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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