• 재활복지공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.305-313
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• 2016

두 발을 번갈아 옮기며 몸을 앞으로 움직이는 단순한 동작의 반복으로 보이는 보행이란 과정은 실제 인체 내의 대부분의 근육 및 인대, 뼈가 연관되어 이루어지는 복잡한 행동이다. 신체 일부가 소실된 하퇴 절단자의 경우 생체조직이 온전히 보전되어 있는 일반인과는 달리 남은 생체 부위와 의지의 공학적인 성능에만 의존해 보행을 해야 한다는 어려운 상황에 직면하게 된다. 따라서 하퇴절단자를 위한 하퇴의지는 우선 환자가 기본적인 보행이 가능케 함과 동시에 최대한 복잡한 지면 상태에 적응할 수 있도록 설계가 되어야 한다. 원활한 보행을 위해서는 배/저굴 방향의 발목의 회전이 매우 중요하고 고르지 못한 지면 상태를 극복하기 위해서는 내/외전 방향의 족부의 회전 기능이 요구된다. 최근 생체역학적인 연구를 접목한 다양한 하퇴의지가 개발되고 있으나, 이러한 고가의 고성능 하퇴의지의 경우 주로 활동성이 높은 하지절단 환자들에 초점이 맞춰져 있다. 본 연구에서는 하퇴의지 착용자의 대다수인 활동성이 낮은 K2 레벨의 환자들을 위한 하퇴의지를 개발했다. 기본적인 보행 능력 향상을 위해서 배/저굴 방향으로의 회전이 가능한 유압식 발목을 개발했고, 이를 통해서 배/저굴 방향으로 각각 $2.5^{\circ}$와 $4^{\circ}$의 회전이 가능함을 확인했다. 또한 수동 조절이 가능한 유압 노즐을 탑재해 환자 개개인에 적합한 발목 회전 저항력을 설정할 수 있도록 설계했다. 내/외전 방향으로의 족부의 회전이 가능하도록 이중고무 방식의 중간재를 삽입해 각각 $3.6^{\circ}$와 $4.1^{\circ}$의 회전이 가능하도록 설계되어 측경사나 작은 장애물들을 극복할 수 있도록 제작했다. 본 연구를 통해 개발된 하퇴의지는 K2 레벨의 하퇴절단자들이 일상생활 중에 겪게 되는 다양한 지면 환경을 극복하는데 도움을 줄 것이다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.287-294
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• 2016

본 연구는 가변형 핸드바이크를 개발하기 위해서 손으로 구동하는 핸드바이크 사용자들이 싸이벡스를 이용하여 등받이각도별 상지회전력 값, 크랭크축과 가슴명치와의 거리에 대한 상지회전력 값, 그리고 핸드바이크의 손잡이 각도별 상지회전력 값을 토대로 핸드바이크 설계 가이드라인을 제시하기 위함이다. 본 연구를 위해 일반인 남자 3명을 대상으로 상지 회전력 값을 실험측정하였다. 본 연구 결과를 보면 다음과 같다. 첫째, 핸드바이크 등받이 각도 중 상지회전력에서 최대근력이 등받이 50도일때가 가장 높았고, 근지구력은 등받이 80도 일때가 가장 높았다. 이는 엎드린 자세 즉 K-Tybe 핸드바이크가 가장 속도가 높을거라고 주관적으로 생각되었지만 바람의 저항이 등받이가 낮을수록 속도와 효율성이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 핸드바이크 손잡이 타입 중 수평(0도)손잡이, 수직(90도)손잡이, 45도 손잡이 중 45도 손잡이가 가장 회전력 값이 높았다. 이는 수관절, 주관절, 견관절 등이 골고루 힘이 분배되어 회전력이 발생하는 것으로 나타났다. 셋째, 핸드바이크 크랭크축과 가슴명치와의 거리(35cm, 45cm, 55cm)중 45cm가 회전력이 가장 효율적으로 발생되는 것으로 나타났다. 이는 핸드바이크 핸들링 시에 나타나는 중력에 영향과 피로감이 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.251-257
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• 2016

소아균형검사(Pediatric Balance Scale)는 경증이나 중증의 운동손상을 지닌 학령기 아동에게 사용할 수 있는 균형검사도구이다. 본 연구의 목적은 경직성 양하지 뇌성마비 아동을 대상으로 소아균형검사와 시공간적 보행변수간의 상관관계를 알아보고자 하였다. 소아균형검사는 앉은 자세에서 일어나기, 선 자세에서 앉기, 의자에서 의자로 이동하기, 잡지 않고 서 있기, 한 다리로 서 있기, 제자리에서 $360^{\circ}$ 회전하기, 뒤돌아보기 등 총 14개 항목으로 구성하고, 시공간적 보행변수는 보행속도 및 보폭, 보거리, 보격, 분속수, 양하지 지지 시간을 포함한다. 모든 대상자들은 독립적으로 보행이 가능한 경직성 양하지 뇌성마비 아동이며, 숙련된 소아물리치료사에 의해 소아균형검사와 시공간적 보행변수를 측정하였다. 소아균형검사와 시공간적 보행변수 간의 상관관계를 분석하기 위해 피어슨 상관분석을 사용하였고, 통계학적 유의수준은 0.05로 설정하였다. 소아균형검사의 총점(r=.49~.58)과 세부항목 중 선 자세에서 앉기(r=.48~.60)와 선 자세에서 왼쪽/오른쪽 어깨 뒤로 돌아보기(r=.47~.53), 선 자세에서 바닥에 물건 집어 들기(r=.52~.69)는 보행속도와 보폭, 보거리, 분속수의 각 변수 사이에 모두 유의한 양의 상관관계를 보였으며, 소아균형검사의 대부분 항목이 양하지 지지 시간 간의 매우 높은 음의 상관관계(r=-.48~-.92)를 보여주고 있다. 이는 소아균형검사와 시공간적 보행변수는 높은 상관관계를 가진 것을 관찰 할 수 있었으며, 소아균형검사를 통해 뇌성마비 아동의 보행수준을 예견하는데 유용하게 적용될 것이다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.27-33
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• 2009

일반적으로, 완전 이식형 인공중이의 이식형 마이크로폰은 측두골 부근에 이식되어진다. 이 경우, 마이크로폰의 진동막이 외부 충격이나 생체 노이즈의 영향 받을 수 있으며 이런 문제를 해결하기 위하여 이식용 마이크로폰을 외이도 내에 이식하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나 이소골에 이식된 진동 트랜스듀서에 의해서 고막으로부터 외이도 방향으로 음향 반향이 발생할 가능성이 있다. 본 논문에서는 사람의 귀와 유사한 특성을 가지는 귀 모델을 제작하여 프로브 마이크로폰의 위치를 변경해가며 외이도의 음향 반향을 측정하였고 실험결과를 통하여 외이도 내에서의 마이크로폰의 이식 위치를 추정해 보았다. 분석 결과 외이도에 마이크로폰을 이식할 경우 고막에서 멀어질수록 반향 신호가 감소함을 확인할 수는 있었으나, 반향 신호를 완전히 제거할 수 없기 때문에 외이도에 마이크로폰을 이식하기에는 부적합한 것으로 예상된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.35-43
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• 2009

본 논문에서는 개발된 잡음제거 기능을 갖춘 시-청각 단서 제공 읽기 훈련 프로그램(이하 프로그램)을 소개한다. 프로그램은 시-청각 단서들을 지닌 훈련용 문장들을 제공한다. 말운동장애인들은 읽기훈련을 위해서 시각단서와 청각단서들을 각각 또는 동시에 사용 가능하다. 훈련 결과의 평가 편의성 제공을 위해서 잡음제거 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘은 피험자가 컴퓨터화면에 제공된 문장을 읽을 때 읽는 말소리와 함께 녹음된 잡음과 청각단서 소리를 제거한다. 또한 피험자가 읽기 연습을 시작할 때 최초의 말소리 개시시간을 검출하는 기능을 구현하였다. 말소리의 녹음은 4가지 잡음환경(실내 잡음, 백색 잡음, 자동차 내부잡음, 배블 잡음)에서 성인 6명(남성 3 명, 여성 3명)으로부터 하였다. 잡음제거 전과 후에 대한 조건에서 녹음된 말소리의 실제 시작 시간과 프로그램상에서 찾은 시간과의 오차를 실험하였다. 잡음제거 전과 후에서의 시간오차가 $4.847{\pm}2.4235[ms]$ 향상되었다. 개발된 프로그램은 말운동장애인의 훈련 및 증상 평가에 도움이 될 수 있으리라 사료된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.47-52
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• 2011

기능성 발보조기는 신발 착용 시 발바닥과 직접 접촉되어 비정상적인 신체 분절의 교정 및 발의 기능을 향상시킬 뿐만 아니라 체중 및 균형을 유지시키고 약화된 부위를 지지함으로써 사람의 직립자세 유지를 위한 균형 유지에 많은 도움이 된다. 이에 본 사례 연구에서는 보행 안정성을 비롯한 충격 흡수 기능을 수용할 수 있는 기능성 발보조기가 족부 형태 및 재질에 따라 신체의 균형유지에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 사람의 평균 무게 중심점의 흔들림 속도(sway velocity)를 이용한 균형감각 자세유지도의 고찰을 통해 족부형태별, 기능성 보조기의 재질에 따른 신체의 균형능력에 미치는 영향을 비교 평가한 결과, 안정한 상태에서 눈을 뜬 자세에서만 유의(p<0.006)한 결과를 나타냈으며, 이 자세에서 발의 형태별로 구분하여 통계 처리한 결과, 정상족(p<0.010), 편평족(p<0.000), 요족(p<0.003)의 순으로 나타났다. 그리고 기능성 발보조기의 재질에 따른 발의 형태별 균형에 미치는 영향을 분석한 결과, 연성재질은 정상의 발에서 그리고 경성재질은 편평족과 요족에 있어서 균형유지에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.41-46
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• 2011

감각신경성 난청의 원인 중 하나는 내이에 존재하는 와우(cochlea)의 기능적 이상 때문이다. 와우에서 내유모세포(inner hair cell, IHC)나 신경의 기능적 이상이 있는 곳을 'dead region'이라고 한다. 보청기에서 dead region에 속하는 주파수 영역의 증폭은 효과가 미약한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 dead region의 위치에 따른 음성신호의 인지 능력 비교와 dead region이 존재할 때 보청기의 효과적인 이득값을 알아보기 위해 WRS 검사와 선호도 조사를 실시하였다. WRS(Word Recognition Score)검사와 선호도 조사를 위해 정상 청력 능력을 지닌 성인 남녀 8명을 대상으로, white noise와 babble noise를 이용하여 신호 대 잡음비(SNR) 0dB의 조건으로 검사음과 혼합하였으며, dead region의 영역을 세 가지로 분류하였다. 주파수 영역에 따라 low-frequency, mid-frequency, high-frequency dead region으로 나누고, 각 dead region에 따라 14.5 dB, 11.5 dB, 6 dB의 증폭 이득을 다르게 하여 결과를 비교하였다. dead region의 위치에 따른 검사 결과는 각 영역별로 차이가 있었다. WRS 검사결과 low-frequency dead region일 때 보다, mid-frequency dead region나 high-frequency dead region일 때의 WRS점수와 선호도 평가가 높게 나왔으며, 증폭 이득값의 차이를 비교해 보았을 때, 14.5 dB의 이득에 비해 낮은 이득을 주었을 때 WRS 검사 결과값이 더 높게 나왔으며, 높은 이득일수록 선호도 조사에서 낮은 점수를 받았다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구에서는 공압 액추에이터를 이용하여 보다 안전하고 편리하게 사용자가 원하는 맞춤형 운동 프로그램을 선택할 수 있는 공압용 슬관절 운동시스템을 개발하였고, 재활운동 시 운동효과에 대한 유효성을 검증하고자 한다. 피험자는 평소 운동을 주 1회 이하로 실시하며 슬관절 신전과 굴곡에 이상이 없는 대학생 수준의 20대 남녀 10명을 대상으로 실시하였다. 실험방법은 기존의 유압식 슬관절 운동장비와 개발된 운동시스템을 이용하여 하루 12회씩 3세트의 슬관절 신전 및 굴곡운동을 실시하고, 주 3회 실시하며 실험은 총 4주간 반복되었다. 운동부하 프로그램은 유압식의 수동형 운동부하와 본 연구에서 개발된 시스템의 능동형 운동부하로 나누어 제공하였다. 운동부하 프로그램에 따른 실시간 근육활성 패턴과 운동 전 후 근육활성도를 비교함으로써 재활운동에 대한 운동효과를 검증하였다. 실험결과 수동형 운동부하보다 능동형 운동부하에 보다 높은 근육활성도를 이끌어 냈으며 운동 4주 후 더 큰 근력증진 효과를 나타냈다. 장비 중심의 운동부하 보다 사용자 중심의 운동부하가 더 효과적으로 근력을 증진할 수 있음을 알 수 있었다. 향후 재활환자나 노약자들에게 안전하고 효율적인 재활운동프로그램으로 활용 될 것이며 또한 재활장비에 적용되어 재활치료관련 종사자들에게 보다 쉽고 편리한 재활운동처방이 가능할 것이라 사료된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.251-258
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• 2014

휠체어는 지체장애인이나 노약자의 대표적 보조이동수단으로 가장 많이 이용되고 있는 재활보조기구이다. 일반적으로 수동휠체어 이용자는 대부분 자립적 생활 및 직업적 재활이 가능함에도 불구하고 어려움을 격고 있다. 이것은 휠체어를 직접적인 이동수단으로 이용하게 됨으로 원거리 이동 시 휠체어 이송문제가 항상 수반되기 때문이다. 이에 휠체어이용자가 자립생활 및 직업재활이 가능하기 위해서는 휠체어 이송문제가 최우선적으로 해결되어야만 한다. 따라서 본 연구에서는 차량용 휠체어 이송시스템에 대한 국내외 출시제품과 특허기술을 조사하고 분석하여 새로운 시스템의 차량용 휠체어 이송을 위한 보조메커니즘을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 차량용 휠체어 이송메커니즘은 기존의 휠체어 이용자 이동지원을 위한 차량용 휠체어 이송시스템의 단점을 해소하고 국내 장애인복지차량 구조에 부합되도록 하기위해 제안되었다. 본 제안된 메커니즘을 적용함으로써 차량 루프에 설치되는 수납공간이 일반적으로 활용되고 있는 레저수납공간과 차이가 없어지게 됨으로써 사용자의 호응도를 높여줄 수 있으며, 이렇게 작아진 수납공간은 주행 시 공기저항의 단점을 줄일 수 있게 될 것이다. 또한 현 국내복지차량의 구조에 부합하게 되어 소형세단에서부터 SUV차량까지 적용범위에 대한 제한이 없어지게 됨으로써 이용자에게는 선택에 대한 폭이 넓어지게 될 것이다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.275-283
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• 2015

본 연구는 산재장애인의 재활서비스와 일상생활만족의 관계를 알아보고, 이러한 관계에서 의료재활서비스와 심리사회재활서비스, 직업재활서비스 만족도가 어떻게 영향을 주고 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 근로복지공단의 산재보험패널조사 1차년도 자료를 활용하여 조사대상자 2,000명 중에서 산재장애가 있으면서 재활서비스를 이용하는 977명을 대상으로 분석하였다. 제시된 3가지 모델에 대한 변인간의 관계는 SPSS Macro 및 Sobel 방법을 적용하여 산재장애인의 의료재활서비스와 일상생활만족의 관계에서 직업재활 서비스의 매개효과 분석을 실시하였으며, 심리사회적재활서비스의 조절효과를 살펴보기 위하여 자료를 평균중심화하여 회귀분석을 하였다. 분석결과, 의료재활서비스에 대한 만족이 높아지면 직업재활서비스에 대한 만족이 증가하고, 직업재활서비스에 대한 만족이 높아지면 일상생활만족이 높아지고, 심리사회재활서비스가 높아질수록 산재장애인의 의료재활서비스가 일상생활만족에 간접효과의 영향이 있는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 산재장애인이 재활서비스를 통해 일상생활만족을 높이기 위한 실천적 함의를 제시하였다.