• Title/Summary/Keyword: ANALYSIS OF KINEMATIC

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A Modified grid-based KIneMatic wave STOrm Runoff Model (ModKIMSTORM) (II) - Application and Analysis - (격자기반 운동파 강우유출모형 KIMSTORM의 개선(II) - 적용 및 분석 -)

  • Jung, In Kyun;Shin, Hyung Jin;Park, Jin Hyeog;Kim, Seong Joon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.6B
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    • pp.709-721
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    • 2008
  • This paper is to test the applicability of ModKIMSTORM (Modified KIneMatic Wave STOrm Runoff Model) by applying it to Namgangdam watershed of $2,293km^2$. Model inputs (DEM, land use, soil related information) were prepared in 500 m spatial resolution. Using five typhoon events (Saomi in 2000, Rusa in 2002, Maemi in 2003, Megi in 2004 and Ewiniar in 2006) and two storm events (May of 2003 and July of 2004), the model was calibrated and verified by comparing the simulated streamflow with the observed one at the outlet of the watershed. The Pearson's coefficient of determination $R^2$, Nash and Sutcliffe model efficiency E, the deviation of runoff volumes $D_v$, relative error of the peak runoff rate $EQ_p$, and absolute error of the time to peak runoff $ET_p$ showed the average value of 0.984, 0.981, 3.63%, 0.003, and 0.48 hr for 4 storms calibration and 0.937, 0.895, 8.08%, 0.138, and 0.73 hr for 3 storms verification respectively. Among the model parameters, the stream Manning's roughness coefficient was the most sensitive for peak runoff and the initial soil moisture content was highly sensitive for runoff volume fitting. We could look into the behavior of hyrologic components from the spatial results during the storm periods and get some clue for the watershed management by storms.

A Biomechanical Analysis of Four Different Taekwondo Body Punch Types in Horseback-Riding Stance (태권도 주춤 서 몸통지르기 유형별 생체역학적 변인 비교 분석)

  • Kang, Sung-Chul;Kim, Eui-Hwan;Shin, Hyun-Moo;Kim, Sung-Sup;Kim, Tae-Whan
    • Korean Journal of Applied Biomechanics
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    • v.17 no.4
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    • pp.201-208
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    • 2007
  • The purpose of this study is to compare 4 different body punch types(type 1: a punch using a shoulder, type 2: a punch using a waist, type 3: a punch using lower extremities, and type 4: a punch with elbows by your side at chest level) in horseback-riding stance and establish suitable teaching theory and method, which would be a useful reference to Taekwondo instructors on the spot(in Taekwondo dojangs all around Korea). Five exhibition players from Korean national Taekwondo exhibition team participated in this study. Each participant was asked to perform the four different types of punches and their kinematic and kinetic data were recorded with 7 vicon cameras(125Hz) and two force plates(AMTI, 1200Hz). We analyzed displacement, time, resultant center of body mass trajectory, velocity, trunk angular velocity, and ground reaction force(GRF) from each body segment in body punch and the result. I performed 1-way ANOVA(RM) for average values of each player after standardization and statistical significance was set as p<.05. was as the following ; First, they showed a tendency to take the body punch posture with the biggest motion at a shoulder and on descending order a waist and a knee. Second, a mean time for each body punch on ascending order 0.46sec. for type 2, 0.49sec for type 3, 0.50sec. for type 4, and 0.56sec. for type 1. Third, a mean resultant center of body mass trajectory for each body punch the longest 4.07cm for type 3 and the shortest 2.458cm for type 1. Fourth, a mean of maximal velocity of a fist strike was the fastest 5.99m/s for type 3, 5.93m/s for type 4, 5.67m/s for type 2, and 5.01m/s for type 1 on the descending order. Fifth, a mean of maximal trunk angular velocity of the fastest 495.6deg./sec. for type 4 and 337.7deg./sec. for type 1 on the descending order. Sixth, strongest value was type 3, 2 for anterior-posterior ground reaction force(left -54.89N, right 60.58N), type 4 for medial-lateral GRF(left 83.59N, right -80.12N), and type 3 for vertical GRF(left 341.79N, right 426.11N).

An Analysis of the Symbiotic Star Z And Line Profile (공생별 Z And의 선윤곽 분석)

  • Lee, Seong-Jae;Hyung, Siek;Lee, Kangwhan
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.33 no.7
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    • pp.608-617
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    • 2012
  • The symbiotic nova Z Andromedae (And) was investigated, using the high dispersion spectra of spectral resolution, ${\Delta}{\lambda}{\sim}-0.1{\AA}$. The spectral observations were done with (1) the Hamilton Echelle Spectrograph (HES) and the high resolution spectra (exposures=1800s and 3600s) were obtained at Lick Observatory in 2001 August $30^{th}$ (phase ${\Phi}$=0.77), and 2002 August $12^{th}$ (phase ${\Phi}$=0.22), (2) with the Bohyunsan Echelle Spectrograph (BOES) at Bohyunsan Optical Astronomy Observatory and the high resolution spectra (exposure=1200s) were secured in 2009 October $21^{st}$ (phase ${\Phi}$=0.70). From both the HES and BOES spectral data in the $3600{\AA}-9500{\AA}$ wavelengths, we extracted the emission lines of HI, HeI, and HeII, which have been decomposed into double or triple Gaussian components for 3 consecutive phases. The emission zones responsible for these components appear to be closely related with the orbital motion of a white dwarf or a giant star. The presence of the Raman scattering $H{\alpha}$ broad wing feature and the kinematic characteristics of the line profile observed in each phase imply that the Z And emission lines are mostly from two Lagrangian points, $L_1$ and $L_2$, and the accretion disk around the white dwarf star. The Z And was most active in 2009 and 2001 during the outburst phase, while it remained quiescent in 2002 in spite of the complex line profiles.

Study on Performance of Vertical-axis Tidal Turbines Applied to the Discharged Channel of Power Plant (조류발전용 수직축 터빈의 방수로 설치에 따른 성능에 관한 연구)

  • Lee, Jeong-Ki;Hyun, Beom-Soo
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.18 no.4
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    • pp.274-281
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    • 2015
  • Thermal and nuclear power plants on shore commonly use the sea water for cooling facility. Discharged cooling water has the high kinematic energy potential due to amount of water flux. Numerical analysis was made to find the suitable combinations between the arrangement of tidal turbines and the overall dimensions of the discharged channel. Several parameters such as the turbine diameter to inlet size, and the axial distance to turbine size were investigated. Power coefficients for various test conditions were also compared to see the effect of inlet configurations such as single inlet and dual inlet. For the single inlet, the mean power coefficient appeared to be gradually decreased with increasing distance, and the maximum power was obtained when the turbine diameter was same as the inlet diameter. For the dual inlet, the tendency was similar so that the better result when the turbine diameter was same as the inlet diameter. It is expected that the present methodology can be extensively utilized to harness the high kinetic energy flow of the discharge channel of power plant.

Analysis on Spatiotemporal Variability of Erosion and Deposition Using a Distributed Hydrologic Model (분포형 수문모형을 이용한 침식 및 퇴적의 시.공간 변동성 분석)

  • Lee, Gi-Ha;Yu, Wan-Sik;Jang, Chang-Lae;Jung, Kwan-Sue
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.43 no.11
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    • pp.995-1009
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    • 2010
  • Accelerated soil erosion due to extreme climate change, such as increased rainfall intensity, and human-induced environmental changes, is a widely recognized problem. Existing soil erosion models are generally based on the gross erosion concept to compute annual upland soil loss in tons per acre per year. However, such models are not suitable for event-based simulations of erosion and deposition in time and space. Recent advances in computer geographic information system (GIS) technologies have allowed hydrologists to develop physically based models, and the trend in erosion prediction is towards process-based models, instead of conceptually lumped models. This study aims to propose an effective and robust distributed rainfall-sediment yield-runoff model consisting of basic element modules: a rainfall-runoff module based on the kinematic wave method for subsurface and surface flow, and a runoff-sediment yield-runoff model based on the unit stream power method. The model was tested on the Cheoncheon catchment, upstream of the Yongdam dam using hydrological data for three extreme flood events due to typhoons. The model provided acceptable simulation results with respect to both discharge and sediment discharge even though the simulated sedigraphs were underestimated, compared to observations. The spatial distribution of erosion and deposition demonstrated that eroded sediment loads were deposited in the cells along the channel network, which have a short overland flow length and a gentle local slope while the erosion rate increased as rainfall became larger. Additionally, spatially heterogeneous rainfall intensity, dependant on Thiessen polygons, led to spatially-distinct erosion and deposition patterns.

Kinematical Analysis of Side Kick Motion in Taekwon Aerobics (태권에어로빅스 옆차기동작의 운동학적 분석)

  • Yoo, Sil
    • Korean Journal of Applied Biomechanics
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    • v.18 no.3
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    • pp.33-42
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    • 2008
  • The purpose of this study was to analyze kinematic variables during Side kick motion in Taekwon Aerobics. The subjects of this study were the 7 skilled and 7 unskilled female college students. A QTM and an Auto Track were used to acquire raw data. The sampling rates camera was 100 Hz. The parameters were calculated and analyzed with Visual3D and SPSS 12.0. The results were as following; 1. In the elapsed time, there was no significance difference statically between a skilled and unskilled group. 2. In the cases of knee angle, there was significant difference statically at Maximum Knee Flexion2(p=0.046, F=4.925). 3. In the cases of knee angular velocity, there was significant difference statically at Maximum Knee Flexion1(p=0.031, F=5.940). 4. In the flexion/extension of hip angle, there was significant difference statically at Maximum Knee Flexion2(p=0.012, F=8.668). 5. In the abduction/adduction of hip angular velocity, there was significant difference statically at Minimum Knee Flexion (p=0.019, F=7.324). 6. In the external rotation/internal rotation of hip angular velocity, there was significant difference statically Minimum Knee Flexion(p=0.005, F=11.87).

Kinematic Analysis of a Mastication Model Employing the 6-DOF Parallel Mechanism (6자유도의 병렬기구를 사용한 저작 모델의 기구학적 분석)

  • Khang, G.;Tsutsumi, Sadami
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.4
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    • pp.479-484
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    • 1999
  • 본 연구에서는 사람의 턱 운동과 턱 사이에 작용하는 힘(혹은 압력)을 그대로 나타낼 수 있는 저작로봇을 개발하는 것을 궁극적인 목표로 한다. 이러한 저작로봇이 개발되면, 치과의사가 환자의 턱운동에 나타나는 병변을 진단하고 치료하는데 큰 도움이 될 것으로 사료된다. 또한 , 본 연구에 채택한 병렬기구(parallel mechanism)에대한 순기구학적( forward kinematics)분석은 일반적인 병렬기구의 실계에도 응용될 것으로 기대된다. 본 연구진이 1차적으로 설계한 모델은 베이스와 플랫폼(platform), 그리고 이 둘을 연결하는 3개의 다리로 구성되어 있다. 다리와 플랫폼은 3자유도의 관절로 다리와 베이스는 1자유도의 경첩 관절로 연결되어 있으며, 이 3개의 경첩 관절은 베이스 위의 수평면에서 직선을 따라 움직인다. 경첩 관절의 수평 변위와 세 다리의 길이가 주어졌을 때 플랫폼의 위치와 오리엔테이션을 구하는 순기구학의 해( 解)를 계산해내는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘의 특징은 매 순간 오차를 계산하여 이 오차가 줄어드는 방향으로 나아가도록 시간간격(time step)을 조절하는 것이다. 본 알고리즘은 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 뉴튼-렙슨 방법에 비하여 3가지 장점을 나타내고 있다. 우선 , 초기치(initial guess)에 관계없이 수렴한다는 것이다. 또한, 본 알고리즘은 뉴튼-렙슨 방법에 비하여 수렴속도가 훨씬 빠르며, 연산 시간이 매우 짧아져 실제적인 실시간 적용에 적합하다. 마지막으로, 뉴튼-렙슨 방법에서는 여러 개의 해 가운데 어느 곳으로 수렴할 지 예측 할수 없으나 본 알고리즘에서는 초기치에 가장 가까운 해로 수렴한다. 이러한 순기구학의 다중성(multiplicity)문제를 해결하기 위하여 두 개의 조건을 제시하였으며, 이를 적용한 시뮬레이션 결과에 의하면 항상 원하는 해(true solution)에 수렴할 수 있었다.발생량의 감소를 기대 할 수 있는 친환경기술로 유지관리비를 최소화할 수 있는 장점이 있었다. 않은 사람들 중 미래의 검진실행의지에 건강소식지가 영향을 미친 경우는 48.7%였다. 보건교육을 받은 후 유방암 자가검진 실천율은 사업군에서 53.9%로 받기 전의 27.3%보다 증가하였으나 대조군의 경우는 별 차이가 없었다. 연령별로는 60대가 가장 높았고 사업군에서 검진율의 증가분은 30대가 가장 컸다. 교육수준별로는 사업군은 고졸이, 대조군은 전문대졸이 가장 높았고 사업군에서 검진율의 증가분은 고졸에서 가장 컸다. 보건교육 후 유방암과 관련된 건강지식의 정도는 사업군이 3.7점으로 대조군보다 유의하게 높았으며, 유방암 자가검진법을 실천하는 사람들의 동기는 ‘일반 대중매체의 영향’이 가장 많았으며 건강소식지가 동기인 경우도 20.4%였다. 사업군에서 건강소식지가 유방암 자가검진법 실천에 영향을 미친 경우가 79.6%였으며 유방암 자가검진법에 관한 보건교육을 받고 실천하지 않은 사람들 중 미래의 실천의지에 건강소식지가 영향을 미친 경우는 43.6%였다. 이상의 소견에서 지역주민을 대상으로 인쇄매체를 통한 보건교육은 인쇄물만으로도 쉽게 실천 할 수 있는 유방암 자가검진법이 가장 효과적이었으며, 자궁암검진에 관해서도 검진을 받을 수 있도록 지역사회의 보건의료의 하부구조를 정비하여 제도적 장치를 마련하고 정보를 제공한다면 자궁암검진 실천율도 증가할 것이다.고 12.9% 의 발달율을 보여 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과로 보아 핵이식 수정란을 효율적으로 생산하기 위하여 수핵난자의 세포질에 ionomycin 과 DMAP 의 혼합처리로 탈핵난자의 활성화를 유도하는 것이 효율을 증진시킬 수 있었다고 본다. 또한 공핵수정란을 수정 후 90시간과 114시간 개별 배양하여 할구를 공핵체로 핵이식에 이용하였을 때도 그룹배양에 비하여 효율이 떨어지지 않음을 알 수 있었으며, 수정란의 할구

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Modification of Hydro-BEAM Model for Flood Discharge Analysis (홍수유출해석을 위한 Hydro-BEAM모형의 개선)

  • Park, Jin-Hyeog;Yun, Ji-Heun;Chong, Koo-Yol;Sung, Young-Du
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.2179-2183
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    • 2008
  • 지금까지 분포형 모형 개발에 대한 많은 노력이 있음에도 불구하고 여러 제약사항들에 의해 잠재력을 보여주는 정도로 활용되어 왔으나, 최근 급속도로 발전하는 컴퓨터의 계산능력, DEM 등 디지털정보의 구축이 진행되어 오고 있고, GIS 및 인공위성 영상기법의 발달로 공간적인 비균질성을 고려하여 유출과정에서 운동역학적인 이론을 기반으로 물의 흐름을 수리학적으로 추적해 나가는 물리적기반의 분포형 유출모형의 활용도가 높아지고 있다. 본 모형개발에 있어 이론적 배경이 된 모형은 1998년부터 일본 교토대학 방재연구소 코지리 연구실에서 개발 중인 Hydro-BEAM으로 유역 물순환의 건전성을 평가하기 위하여 장기간의 유역 내 유량, 수질을 시계열 및 공간적으로 파악하여 유역의 영향평가를 위해 개발된 물리적 기반의 격자구조를 가진 분포형 장기유출 모형이다. 유출량 계산은 유역내 수평 유출량산정 모듈로서 평면 분포형의 격자형을, 연직 분포형으로는 $A{\sim}B$층의 수평유출량은 하천으로 유입하고, C층은 하천유량에 영향을 미치지 않는 지하수층으로 가정하는 다층모형을 이용해서 A층, 지표 및 하도흐름은 운동파 법(kinematic wave)으로, $B{\sim}C$층의 유출량은 선형저류법으로 계산하는 모형이다. 본 연구에서는 격자흐름방향을 4방향에서 8방향으로 개선하였고, 모형의 각종 수문매개변수들을 GIS와 연계하여 직접 입력할 수 있도록 하였으며, 물리적기반의 침투과정을 모의할 수 있도록 Green & Ampt모듈을 추가하고, 향후 레이더 강우 및 수치예보강우의 홍수유출예측을 염두에 두고 격자강우량을 활용할 수 있도록 하는 등 홍수유출해석을 위한 분포형 강우-유출모형으로 개선 하였고, 이를 남강댐유역에 적용해 봄으로써 모형의 적용성을 검토해 보고자 하였다. 홍수기동안의 지표흐름과 지표하 흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있었으며, 전처리과정으로서 ArcGIS 혹은 ArcView등의 GIS 프로그램을 이용하여 모형에 필요한 ASCII형태의 입력 매개 변수 자료들을 가공하였다. 또한 후처리과정으로서 모형의 수행결과인 유역내의 유출량 분포 등을 GIS상에서 나타낼 수 있도록 ASCII형태로 출력하도록 구성하였다. 남강댐유역을 대상으로 유역을 500m의 정방형 격자로 분할하고 수계망을 통하여 유역 출구까지 운동파이론에 의해 추적 계산하였으며, 수문곡선 비교결과 재현성 높은 결과를 보여주었다. 모형의 정확성 및 실용성에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 향후 다양한 강우 사상 혹은 다양한 크기의 유역에 대한 유출량의 재현성 및 매개변수 등에 검증이 이루어져야 할 것이다.

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Elevation Water Stage Accuracy Analysis for Quality Improvement of Water Stage data (수위자료 품질향상을 위한 해발수위 정확도 분석)

  • Lee, Chung-Dae;Kim, Jeong-Yup;Chol, Hyuk-Joon;Kim, Chi-Young;Cho, Hyo-Seob
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.691-695
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    • 2012
  • 수위표의 영점에서 수면까지의 높이로 정의되는 해발수위는 유량 및 유사량 등과 같은 관련 수문자료를 생산하는데 기본이 되는 자료이며, 하천 및 수공구조물의 설계 등에 기초자료로 이용될 뿐만 아니라 수자원의 효율적인 관리 및 수문순환 해석을 위한 가장 중요한 기초자료로서 국가 차원의 올바른 수자원 계획과 정책을 수립하는데 널리 활용된다. 이와 같이 해발수위자료의 이용 분야가 다양하고 그 자체로서도 중요한 의미를 가지는 점을 고려할 때 무엇보다도 중요한 것은 자료의 품질이 확보되어야 하는 것이다. 그러나 영점표고검정수준점 및 기준 수위표의 설치 이후 오랜 시간이 경과됨에 따라 노후화와 수위관측소 주변의 환경변화가 발생하게 되어 자료의 정확도가 매우 낮아지고 있다. 본 연구에서는 해발수위 자료의 품질향상을 위해 수위관측소의 영점표고검정수준점 및 수위표 영점표고에 대하여 수준측량 및 RTK(Real Time Kinematic) GPS(Global Positioning System) 측량을 병행하여 수행하였으며, 조사측량된 값을 활용하여 기존에 측량된 영점표고검정수준점 및 수위표 영점표고에 대한 검토를 수행하였다. 금강 및 삽교천 수계에 위치한 50개 수위관측소 대하여 기존 측량값과 비교 검토한 결과 영점표고검정수준점은 0.10m 이하(54.0%), 0.10m 초과 ~ 0.50m 이하(26.0%), 0.50m 초과 ~ 1.00m 이하(6.0%), 1.00m초과 ~ 1.50m 이하(2.0%), 1.50m 초과 ~ 2.00m 이하(2.0%), 2.00m 초과 ~ 3.00m 이하(4.0%), 3.00m 초과(6.0%)의 값을 나타냈으며, 수위표 영점표고는 0.10m 이하(50.0%), 0.10m 초과 ~ 0.50m 이하(32.0%), 0.50m 초과 ~ 1.00m 이하(10.0%), 1.00m초과 ~ 1.50m 이하(2.0%), 1.50m 초과 ~ 2.00m 이하(2.0%), 2.00m 초과 ~ 3.00m 이하(2.0%), 3.00m 초과(2.0%)의 값을 가졌다. 이와 같이 기존과 금회 측량자료를 비교 검토한 결과 대부분이 안정적으로 유지되고 있으나 일부 수위관측소에서 변동량이 크게 발생한 원인은 영점표고검정수준점의 노후화, 기준 수위표의 교체 및 위치 변동, 인위적인 하천공사 등으로 인하여 발생한 것으로 판단된다.

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Effects of the PNF Leg Pattern according to Chain Exercise Postures and Resistance Intensity on the Contralateral Leg's Muscle Activity (사슬운동자세와 저항강도에 따른 PNF 다리패턴이 반대측 다리의 근활성도에 미치는 영향)

  • Seok, Him;Yoon, Sung-Young;Heo, Jae-Seok;Lee, Sang-Yeol
    • PNF and Movement
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    • v.19 no.3
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    • pp.423-433
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    • 2021
  • Purpose: Proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) is a method for promoting functional movements by facilitating neuromuscular responses through the stimulation of proprioceptors in the body using spiral and diagonal patterns. Irradiation, a basic principle of PNF, is a phenomenon in which the muscle activity of a body part caused by resistance is increased or spread into muscles in other parts via their connected muscles. Resistance training can be divided by body alignment into closed and open chain exercises. Methods: In this study, 19 healthy men in their 20s and 30s were selected as subjects. They performed PNF hip flexion, abduction, and internal rotation motions on their dominant side in an open chain exercise posture in which the nondominant sole was away from the wall, and in a closed chain exercise posture in which the sole was fixed to the wall. The nondominant leg's muscle activity was measured while resistance was maintained with applied pressure at 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% of the maximum muscle strength in the last range of motions. A two-way analysis of variance (ANOVA) was conducted for a comparative analysis of the contralateral leg's muscle activity according to the chain exercise postures and the intensity of resistance intensity during PNF hip flexion, abduction, and internal rotation. In addition, an independent sample T-test was conducted for a comparative analysis of each chain exercise posture according to the intensity of resistance. A one-way ANOVA and a Scheffe post-hoc test were also performed to analyze the contralateral leg's muscle activity according to the intensity of resistance in the closed and open chain exercise postures. Results: Results of the two-way ANOVA found that the gluteus medius and the biceps femoris had statistically significant differences in both the chain exercise postures and resistance intensity (p<0.05), and that the vastus medialis and the gastrocnemius did not exhibit statistically significant differences in the chain exercise postures (p>0.05) but showed statistically significant differences in resistance intensity (p<0.05). As a result of the independent sample T-test, the application of the PNF hip flexion-abduction-internal rotation pattern led to a statistically significant difference in the contralateral gluteus medius during the closed chain exercise posture (p<0.05). According to the results of the one-way ANOVA and the Scheffe post-analysis, statistically significant differences were observed in the gluteus medius at 50%, biceps femoris at 75%, vastus medialis at 100%, and gastrocnemius at 100% during the closed chain exercise posture based on a resistance intensity of 0% (p<0.05). In the open chain exercise posture, statistically significant differences were found in the gluteus medius at 50%, biceps femoris at 50%, and vastus medialis at 75% based on the resistance intensity of 0% (p<0.05). In the same posture, there was no significant difference in the gastrocnemius's resistance intensity (p>0.05). Conclusion: When the PNF leg pattern is applied, each muscle requires effective chain exercise postures and resistance intensity to generate the contralateral leg muscle's irradiation.