• 한국전문물리치료학회지
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• 제5권4호
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• pp.20-29
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• 1998

연구의 배경 앉은 자세에서 일어서기는 일상생활동작중 흔한 동작중의 하나이다. 노인들을 포함한 많은 환자들은 앉은 자세에서 일어서기에 어려움이 있고 속도가 감소한다. 이 연구의 목적은 다른 두 속도로 앉은 자세에서 일어서는 동작을 실행할 때 최대 지면반발력의 세개의 요소를 비교하는 것이다. 대상자 22명의 건강한 성인 (20-36세)을 대상으로 하였다. 실험방법 앉은 자세에서 일어서기동작 수행중 최대 지면반발력을 측정하기 위하여 힘판을 사용하였다. 대상자들은 메트로놈을 이용하여 각각 느린 속도 (3초: 총 앉은 자세에서 일어서기동작 수행시간)와 빠른 속도(1.5초)에서 앉은 자세에서 일어서기를 수행하였다. 느린 속도와 빠른 속도중 최대 지면반발력을 비교하기 위해 짝비교 t-검정을 사용하였다. 결과 빠른 속도시 최대 지면반발력의 수직(p<0.05), 전-후(p<0.05), 내-외(p<0.05) 요소에서 느린 속도시와 차이가 있었다. 최대 지면반발력의 모든 요소가 움직임의 속도의 증가에 비례하여 증가하였다. 토의 및 결론 빠른 속도의 앉은 자세에서 일어서기를 수행하기 위해서는 최대 지면반발력의 수직, 전-후요소의 추진력이 요구된다. 최대 지면반발력의 내-외요소는 상전방으로 작용하는 모멘트의 증가에 대한 제동력으로 생각된다. 또한, 빠른 속도로 앉은 자세에서 일어서기 동작을 수행하기 위하여 추진력은 일어서는 순간의 모멘트에 대한 지면반발력의 내-외요소에 영향을 미친다. 이라한 결과들은 앉은 자세에서 일어서기 동작에 어려움을 갖는 노인이나 환자들의 노력을 덜기위해 느린 속도의 움직임이 필요함을 제안한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.14-14
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• 2003

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제12권2호
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• pp.29-37
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• 2000

본 연구의 목적은 힘판(Force plate)의 지면반발력(Ground reaction force)의 비교에 따라 발압력 측정계(F-메트와 F-스킨)의 상호 기계간의 신뢰성과 타당성을 연구하는 데에 목적을 두고 있으며 정상인과 리스프랑크(Lisfranc) 골절을 가지고 있는 환자를 대상으로 분석 연구하게 되었다. 힘판의 지면 반발력을 기준치로 설정하고 정상인과 환자의 각각 오른발과 왼발의 스텝에 대해 F 메트(F-mat) 와 F 스캔(F-scan) 시스템의 그래픽 비교 모식과 시간에따른 보령분석의 차이에 따라 이 논문에 대한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 F 스킨 시스템의 데이터 분석기인 새로운 버전 3.622와 마이크로 소프트웨어인 엑셀 97을 통해 새 시스템의 힘의 평균치와 그래픽을 통해 비교 분석하게 되었으며 다음과 같은 세가지 결론을 얻을 수 있었다. 첫 번째로 F스캔의 지면 반발력은 힘판과 비교되어질 때 통계학적으로 중요한 차이점을 얻을 수 없을 것이다. 두 번째, F 메트를 위한 지면 반발력 역시 힘판과 비교되어질 때 통계학적으로 중요한 차이점율 얻음 수 없을 것이다. 세 번째로 정상군과 실험군의 지면 반발력에 대해 중요한 차이점이 있을 것이라는 것이 밝혀졌다. 특히 정상군의 대상자는 실험군의 대상자와 비교되어질 때 각 발에 대해 증가된 지면 반발력을 나타내었다. 이상 본 연구에 대해 다음의 결론을 내릴 수가 있었고 기존의 F 스캔 시스템이 임상적으로 많이 쓰여졌지만 F 스캔의 센서에 대해 많은 이견 차이를 보였었다. 한편. F메트 시스템에서 F메트 센서의 일관성에 대해서는 어느 연구 논문도 나오지 않았고 이에 대해 F스캔(F-scan)과 힘판(Force plate)를 상호 비교하여 F메트 시스템에 대한 신뢰성과 타당성을 연구하는데 목적을 두게되었다.

• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권6호
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• pp.543-550
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• 2001

본 연구에서는 하퇴 절단환자에서 고정형. 단축형, 다축형 인공족관절 장착시 지면반발력과 에너지 소비량을 측정하여 하퇴의지에 대한 생체역학적 평가를 하였다. 실험에는 각각 2명의 남성과 여성 하퇴 절단 환자가 3종류의 의지를 착용하고 참여하였으며. 3차원 보행분석은 7개의 기준점에 대하여 전체 입각기에 대한 지면 반발력의 체중에 대한 비율로 나타내었다. 하퇴의지 에너지 소비량은 피 실험자들이 각각 2km/h, 3km/h 그리고 가장 걷기 편한 속도로 런닝머신 위에서 보행하게 하면서 측정하였다 실험결과는 지면반발력에서 다축형 인공족관절 장착시 추진력과 후진력의 보행특성에 대하여 우위를 보이며, 고정형 인공족관절 장착시에는 보행균형과 무게중심의 이동에 대해 상대적인 우위를 보였다. 에너지 소비량은 2.3km/h 이상의 보행속도에서 단축형 인공족관절 장착시 다른 두 의지에 비해 적은량의 에너지 소비를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2134-2141
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• 2014

본 연구는 육상 100m 수평속도 요인에 기여하는 지면반력분석을 하기 위하여 여자 단거리 선수 8명을 대상으로 스타트 블록간의 거리를 세 가지(Bunch Start, Medium Start, Elongated Start)유형으로 8주간 출발에 관여하는 운동역학적 요인을 분석하였다. 최대 수평 지면반력은 단거리 경기 진행방향에 대한 추진력으로 전이되는 요인으로서 기록단축에 중요한 수치라고 볼 수 있다. 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS가 지면반발력 힘값이 가장 크게, 뒤쪽에 위치한 오른발에서는 우수, 비우수그룹 모두 MS에서 지면반발력 힘값이 가장 큰 결과를 보였다. 뒷발에 위치한 오른발은 우수그룹의 MS(0.83 BW)에서는 BS에서 추진력으로 전이될 때, 가장 유리한 출발 유형이라고 할 수 있다. 최대 수직 지면반력의 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 ES, 비우수그룹은 BS가 지면반발력 힘값이 가장 크게 나타났고, 뒷쪽에 위치한 오른발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS에서 반발력 힘값이 가장 크게 나타났다. 지면 반발력이 크게 되면 초기 수평속도를 빠르게 얻을 수 있을 것으로 사료되며, 결국에는 전방 추진력을 크게 하는 자세나 방법을 찾게 되면 초기 기록의 향상을 가져올 수 있어 기록단축을 할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권5호
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• pp.197-204
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• 2005

In this study, ground reaction force(GRF), absolute symmetry index(ASI) and coefficient of variation(CV) of fixed, single-axis and multi-axis prosthetic ankle assemblies were investigated to show the biomechanical evaluation for above knee amputees. In the experiments, 37 normal male volunteers, two male and two female AK amputees were tested with fixed, single-axis and multi-axis prosthetic ankle assembly. A gait analysis was carried out to derive the ratio of GRF to weight as the percentage of total stance phase for ten points. The results showed that fixed-axis ankle was superior to the other two ankle assemblies for the characteristic of forwarding and breaking forces. Multi-axis ankle was relatively superior to the other two ankle assemblies for gait balancing and movement of the center for mass. single-axis ankle was relatively superior to the other two ankle assemblies for CV and ASI of GRF.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.424-433
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• 2019

본 연구는 양발 착지 시 성별에 따른 상해 경험이 무릎과 엉덩관절의 움직임 및 수직 지면반력에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있었다. 20대 남성 20명(상해 경험 8명, 비상해 경험 12명), 여성 20명(상해 경험 11명, 비상해 경험 9명)을 연구대상자로 선정하였다. 높이 45cm 박스에서 양발 착지를 통해 얻어진 운동역학적 변인을 Two-way mixed ANOVA를 실시하였으며, bonferroni adjustment를 이용하여 사후검증 하였다(p<.05). 본 연구결과 상해를 경험한 여성 그룹은 무릎 관절의 외반 및 내측회전 그리고 엉덩관절의 굴곡 및 외측회전 운동을 증가시켜 최대 수직 지면반발력의 감소를 유도할 수 있었던 것으로 판단된다. 상해를 경험하지 않은 여성 그룹의 경우 최대 무릎 굴곡각도가 가장 작게 나타났을 뿐만 아니라 엉덩관절의 굴곡과 외측회전 각도에서 가장 적은 수치를 나타내었고 최대 수직 지면반발력은 가장 높게 나타났다. 반면, 상해를 경험하지 않은 여성 INE 그룹의 경우 IE 그룹에 비해 상대적으로 무릎과 엉덩관절을 활용하지 못함으로서 높은 수직 지면반발력을 나타내었고, 이는 상대적으로 상해 위험성에 많이 노출되어 있음을 의미한다. 따라서 성별에 따른 상해 경험이 무릎과 엉덩관절의 운동과 최대 수직 지면반발력의 크기에 요인들에 영향을 주는 요인들임을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.659-665
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• 2010

본 논문에서는 4 족 보행로봇의 비평탄면 갤로핑 알고리즘을 제안하였다. 몸체의 균형은 지면접촉순간의 지면반발력에 의해 결정되므로 안정된 보행을 위해 발과 지면과의 접촉력을 제어하였다. 각 발의 지면접촉힘을 제어하기 위해 우선 요구되는 지면접촉힘을 결정하고 지면접촉구간에서 실제 접촉힘과 비교하고 그 차이에 따라 발의 궤적을 수정하게 된다. 요구되는 지면접촉력은 원하고자 하는 각운동량 및 선형운동량의 변화에 따라 결정되며, 각 발에 요구되는 접촉힘으로 퍼지로직에 의해 분배된다. 리커다인을 이용한 동역학 모델 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안된 방법이 비평탄면에서의 안정적인 보행에 적합함을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.283-291
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• 2010

이 연구의 목적은 인체모형을 이용하여 옮기기 활동을 하는 동안 발의 배치(11자 배치와 $90^{\circ}$배치)와 옮기는 지면의 높이(휠체어 좌석과 같은 높이와 다른 높이)가 허리척추에 미치는 영향을 알아보는 것이었다. 자발적으로 실험참여에 동의한 건강한 남성 15명을 대상으로 4가지 조건에 따라 옮기기 활동을 실시 하였다. 옮기기 활동 동안 허리척추의 작업부담을 알아보기 위해, 위팔두갈래근, 척추세움근, 넙다리근의 근활성도를 표면근전도로 측정하였고, 힘판을 이용하여 수직 지면반발력을 측정하였고, L4/L5에 가해지는 압박력을 3DSSPP를 이용하여 측정하고 분석하였다. 그 결과, 오른쪽 넙다리근의 근활성도를 제외한 나머지 근육의 근활성도는 각 조건 사이 유의한 차이가 없었다. 수직 지면반발력은 각 조건 사이 유의한 차이가 있었다(p<.05). 또한 L4/L5에 가해지는 압박력은 같은 높이인 경우 발의 배치에 따라 유의한 차이가 있었다(p<.05). 따라서 옮기기 시 발을 11자로 배치하는 것보다 발을 90°로 배치하는 것이 체중이 한쪽으로 쏠리는 경향과 L4/L5 압박력을 줄이는데 도움이 되기 때문에 환자 옮기기 시 이를 적용하는 교육이 필요할 것이다.