• 제목/요약/키워드: Biomechanics of foot

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MRI에 의한 한국인 신체분절의 생체역학적 모수치 산출 (Employing Magnetic Resonance Imaging(MRI) in the Estimation of the Biomechanical Body Segment Parameters of Korean Adults)

  • 주영화
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.233-249
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    • 2002
  • The purpose of this study was to employing MRI in the estimation of the biomechanical body segment parameters of Korean adults. for this purpose MRI study on 19 Korean living subjects were used to measurement. All the parameters that was concerned were inertial characteristics of human body mass of each segment, center of mass of them and the length of radius of gyration of them. The cross sectional images and saggital images of every 1cm interval were got using the 0.5 Tesla MRI from the top of head to the bottom of foot, whole body. And then, by tracing the images of the film and scanning them, got the area which the several tissues occupied in the image of slice. By summing the area of slice of each segment which were calculating and by multipling the density of the tissues, got the mass of segment and other inertial characteristics. The ratios of radius of gyration in both transverse axis and longitudinal axis though the segmental mass and segment length are as follow: male A : head($0.229\pm0.0029$), neck($0.256\pm0.0095$), thorax($0.374\pm0.0059$) abdomen($0.245\pm0.0020$), pelvis($0.368\pm0.0106$), thigh($0.288\pm0.0030$) shank($0.280\pm0.0043$), foot($0.277\pm0.0195$), upperarm($0.311\pm0.0074$) forearm($0.286\pm0.0051$), hand($0.253\pm0.0095$) female A : head($0.214\pm0.0032$), neck($0.254\pm0.0112$), thorax($0.295\pm0.0061$) abdomen($0.289\pm0.0021$), pelvis($0.329\pm0.0108$), thigh($0.288\pm0.0036$) shank($0.280\pm0.0047$), foot($0.243\pm0.0206$), upperarm($0.279\pm0.0083$) forearm($0.286\pm0.0048$), hand($0.229\pm0.0097$) male B : head($0.532\pm0.0006$), neck($0.533\pm0.0006$), thorax($0.658\pm0.0008$) abdomen($1.350\pm0.0022$), pelvis($0.875\pm0.0002$), thigh($0.213\pm0.0001$) shank($0.160\pm0.0001$), foot($0.152\pm0.0002$), upperarm($0.136\pm0.0002$) forearm($0.202\pm0.0002$), hand($0.273\pm0.0006$) female B : head($0.198\pm0.0002$), neck($0.335\pm0.0011$), thorax($0.238\pm0.0001$) abdomen($0.888\pm0.0001$), pelvis($1.318\pm0.0117$), thigh($0.095\pm0.0001$) shank($0.075\pm0.0001$), foot($0.181\pm0.0006$), upperarm($0.0.062\pm0.0001$) forearm($0.083\pm0.0001$), hand($0.105\pm0.0007$).

처네(앞.뒤) 사용 방법이 보행 시 목, 허리 및 다리 근육 활성도와 족저압에 미치는 영향 (The Effects of Plantar foot Pressure and EMG Activation of Neck, Lumbar and Low Limbs by Using Carrier during Walking)

  • 이상열;장종성;이명희
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.237-244
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    • 2009
  • 본 연구는 처네를 사용하고 보행을 하는 동안 처네의 사용 방법에 따른 족저 압력의 변화와 목, 허리 및 다리 근육의 활성도를 알아 보기 위하여 실시하였으며 이를 위하여 족저 영역별 최고 압력과 근육 활성도를 중심으로 자료를 수집하여 분석하였다. 영아를 양육하고 있는 허리와 다리 및 목의 근골격계 문제가 없는 20명의 건강한 젊은 여성을 대상으로 전방 처네 사용, 후방 처네 사용, 일반 보행을 하는 동안 입각기 발의 영역별 족저 최고 압력과 목, 허리 및 다리 근육의 활성도를 측정하였다. 족저 압력의 측정은 RS-scan system을 이용하였으며, 근육 활성도는 ProComp InfinitiTM를 이용하였다. 처네 사용 방법에 따라 수집된 자료를 일원배치분산분석을 이용하여 분석하였다. 본 연구를 통하여 전방 처네 사용 시 허리 근육의 활성도와 엄지 발가락 영역의 압력이 유의하게 증가한다는 것을 알 수 있었고, 후방 처네 사용 시 목 근육의 활성도와 발허리 영역의 압력이 유의하게 증가하였다. 따라서 본 연구에서는 처네의 사용 방법이 발의 구조와 기능 그리고 근육 활성도에 영향을 미친다는 것을 확인 할 수 있었다.

남자 프로배구 용병선수들의 스파이크 동작 분석 (Analysis of Spike Motion in Male Professional Volleyball foreigner Players)

  • 강상학
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.359-367
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 배구경기의 스파이크 동작에서 시간, 거리, 속도, 각도요인 등 제반 운동학적 변인들을 분석하여 스파이크의 과학적 훈련이나 지도에 유용한 정보를 제공하는데 있다. 대상자는 2008-2009 V-리그에 출전한 남자 용병선수 4명이다. 두 대의 고속비디오카메라를 사용했으며 3차원 동작분석 법으로 분석한 결과를 토대로 한 결론은 다음과 같다. 도약스텝의 소요시간은 .33초였으며, 안젤코 선수는 다른 선수들보다 발구름 시간을 조금 더 길게했다. 현재 공격력에서 더 상위에 있는 안젤코와 앤더슨은 전체 스파이크 동작구간의 거리를 4m 이내로 비교적 짧게 했다. 신체중심이 최저에 이른 순간은 도약스텝에서 지지하고 있는 오른발을 왼발이 통과하는 시점이었으며, 신체중심의 최대 높이는 2.30m로 임팩트 직전에 나타났다. 신체중심의 수평속도는 도약스텝의 초반부에 4.19m/s로 가장 높았으며, 도약 직전 앞발의 지지기에 최저치에 도달하는 것으로 나타났다. 신체중심의 수직속도는 도약구간에 오른발의 접지 후 최저치에 이르렀으며, 앞발의 이지 후 최대 속도에 이르는 것으로 나타났다. 타점은 3.22m, 볼속도는 최대 28.18m/s로 나타났다.

평지 보행 그리고 계단과 경사로 오르기 동안 압력중심 이동경로 및 족저압 비교 (Comparison of Plantar Foot Pressure and Shift of COP among Level walking, Stairs and Slope Climbing)

  • 한진태;김경;임승건
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.59-65
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    • 2008
  • 본 연구는 일상생활에서 흔히 접하게 되는 시설물 중 낙상의 위험이 큰 계단과 경사로 오르기 동안 젊은 성인과 노인들의 압력중심이동 경로와 족저압 변화에 대해 알아보았다. 측정도구는 MatScan system(Tekscan, USA)을 사용하였다. 보행 조건(평지 보행, 계단 오르기, 경사로 오르기)에 따른 족저 영역별 족저압의 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(One-way ANOVA)을 사용하였다. 압력중심 이동경로는 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 조금 짧아졌으며 전족부에서는 외전하는 경향이 나타났다. 경사로 오르기에서는 대체적으로 내전되는 경향이 나타났고 특히 입각기 말기에 엄지발가락으로 압력중심이 이동하였다. 노인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 압력중심 이동 경로가 짧아졌으며 앞뒤로 이동이 많았으며 전족부에서는 외전되었다. 경사로 오르기에서는 압력중심이 좌우로 이동하는 경향이 나타났다. 족저 영역별 최고 족저압은 젊은 성인의 경우 평지보행과 비교해 경사로 오르기 에서 2-3번째 중족골두 영역과 후족부 영역의 최고 족저압이 유의하게 감소하였다. 노인의 경우 첫 번째 중족골두 영역은 계단 오르기에서 최고 족저압이 증가하고 경사로 오르기에서 최고 족저압이 감소하였고, 두 번째 중족관절 영역과 후족부 영역은 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 최고 족저압이 감소하였다. 같은 기울기의 계단과 경사로 오르기 동안 최고 족저압은 대체적으로 경사로 오르기에서 변화가 크게 나타났다.

한국형 배드민턴화 개발을 위한 생체역학적 성능평가(I) (Biomechanical Testing and Evaluation for Korean Badminton Shoes Project(I))

  • 박승범;박상균
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.149-157
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 한국의 대표적인 배드민턴화(A Type)와 외국 배드민턴 브랜드제품(B Type)의 생체역학적인 변인들을 비교함으로서 한국제품의 착화감과 기능을 향상시켜 세계적인 수준의 배드민턴화 개발에 일조하는데 목적을 두었다. 분석변인들로는 동작 간 신발 안에서 발의 상대적인 움직임, 지면반력과 압력분포, 아웃솔의 마찰력등을 분석하였다. 또한 17명의 피험자를 통한 주관적인 착화감과 기능에 관련된 주관적인 실험이 실시되었다. A Type 배드민턴화의 경우 높은 뒤꿈치의 위치와 밋밋한 뒷굽의 형태로 신발 안에서 뒤꿈치를 잘 잡아주지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 A Type 배드민턴화가 약 40%이상 발이 신발 안에서의 미끄러짐 현상이 일어났으며 충격력의 형태나 최대 압력분포도 높게 나타났다. Type A 신발의 경우 Type B와 같이 자연스러운 굴곡이 발의 볼쪽에서 일어나지 않고 전족부근에서 일어났다. 요약을 하면, 두 신발 간에 몇몇 차이점들이 발견되었고 A Type 배드민턴화의 기능을 향상하기 위해서 보완가능 요인들이 제시되었다.

경사면에서 골프스윙 동작시 족저압력 분석 (Influence of Different Slope Analysis during Pitching Wedge Swing on Plantar Pressure Distribution Pattern)

  • 손동주;양정옥;이중숙
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.297-309
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    • 2009
  • 이 연구에서는 피칭웨지 스윙 시 족저압력 측정기를 이용하여 평지, 오르막 내리막경사면에서의 족저압력분포의 메카니즘을 분석하여 운동역학적인 기초자료를 제공하고자 피험자는 KPGA 3명, KLPGA 3명을 대상으로 족저압력분포를 측정한 후 스윙시간, 동작특성, 평균족저압력 그리고 최대족저압력을 분석한 결과 경사면의 형태변화에 따른 스윙동작 시 구간별 시간변인과 족저압력변인들을 종합적으로 분석 결과 경사면에서의 스윙동작은 백스윙 과정에서 하지의 코일링 동작을 방해하는 요인이 될 수 있으며, 다운스윙과정에서도 체중분산을 최소화시키는 하지의 블로킹 동작과 이 후 릴리스 동작에도 부정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 경사면은 스윙동작에 영향을 미칠 수 있는 많은 외적 요인들 중의 하나인데, 오르막경사면에서의 어드레스 자세는 하지의 움직임을 제한하기 때문에 약간 좁은 스탠스를 유지하고, 내리막경사에서는 반대로 하지의 더 큰 활동성을 막기 위하여 더 넓은 스탠스를 가져야 할 것으로 판단되며, 어드레스 자세에서 뿐만 아니라 오르막경사의 다운스윙 동안에도 가능한 신체균형을 유지시키기 위하여 체중을 왼발에 두어야 할 것으로 판단된다.

유도 맞잡기 타입에 따른 허벅다리걸기의 Kinematic 분석[I] (A Kinematic Analysis of Uchi-mata(inner thigh reaping throw) by Kumi-kata types in Judo)

  • 김의환;조동희;권문석
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.63-87
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    • 2002
  • The purpose of this study was to analyze the kinematic variables when Uchi-mata(inner thigh reaping throw) performing by Kumi-kata(engagement position, basic hold) types A, B(A: grasping part-behind neck lapel, B: chest lapel) in Judo with three dimensional analysis technique DLT method by videography. The subjects were four male judokas who have been training in Yong-In University(YIU), on Korean Representative level and Uchi-mata is their tokui-nage(favorite technique), the throwing form was filmed on two S-VHS 16mm video camera( 30frame/sec. Panasonic). Kinematic variables were temporal, posture, and COG. The data collection was performing by Uchi-mata. Six good trials were collected for each condition (type A, B) among over 10 trials. The mean values and the standard deviation for each variable were obtained and used as basic factors for examining characteristics of Uchi-mata by Kumi-kata types. The results of this analysis were as follows : 1) Temporal variables The total time elapsed(TE) by Uchi-mata of types A, B were 1.45, 1.56 sec. respectively. Types A shorter than B. 2) Posture variables In performing of Uchi-mata, the range of flexion in type A, left elbow was $45^{\circ}$ and B was $89^{\circ}$ from Event 2(E2) to Event 6(E6). Type A and B were quite different in right elbow angle in Event1(E1). Left shoulder angle of type A was extended and type B was flexed in E4. Both types right shoulder angles were showed similar pattern. Also both hip angles(right/left) were showed similar pattern. When type A performed Uchi-mata the knee-angle of supporting foot showed $142^{\circ}$in the 1st stage of kake phase[KP], and extended to $147^{\circ}$in the 2nd stage of KP. And the foot-ankle angle of supporting foot showed $83^{\circ}$in the 1st stage of KP, and extended to $86^{\circ}$in the 2nd stage of KP. moreover, The knee angle of attacking foot showed $126^{\circ}$in the 1st stage of KP, and extended to $132^{\circ}$in the 2nd stage of KP, and the foot-ankle angle of attacking foot showed $106^{\circ}$in the 1st stage of KP, and extended to $121^{\circ}$in the 2nd stage of KP. When type B performed Uchi-mata the knee-angle of supporting foot showed $144^{\circ}$in the 1st stage of KP, and extended to $154^{\circ}$in the 2nd stage of KP. And the foot-ankle angle of supporting foot showed $83^{\circ}$in the 1st stage of KP, and extended to $92^{\circ}$in the 2nd stage of KP. moreover, The knee angle of attacking foot showed $132^{\circ}$in the 1st stage of KP, and extended to $140^{\circ}$in the 2nd stage of KP, and the foot-ankle angle of attacking foot showed $103^{\circ}$in the 1st stage of KP, and extended to $115^{\circ}$in the 2nd stage of KP. During Uchi-mata performing, type A showed pulling pattern and type B showed lift-pulling pattern. As Kumi-kata types, it were different to upper body(elbow, shoulder angle), but mostly similar to lower body(hip, knee, ankle angle) on both types. 3) C. O. G. variables When the subjects performed Uchi-mata, COG of type A, B up and down in vertical aspect was 71cm, 73.8cm in height from the foot in the 2nd stage of KP. As Kumi-kata types, it were different on medial-lateral direction aspect but weren't different in Kuzushi phase on vertical direction aspect.

골프 퍼팅 스윙시 성공과 실패에 따른 운동역학적 분석 (Biomechanics analysis by success and failure during golf putting swing)

  • 최성진;박종진
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.279-293
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 남자 대학 골프선수들을 대상으로 지면반력의 성분들이 골프 퍼팅의 정확성에 어떤 영향을 미치는지 알아보고 바른 기술을 습득할 수 있돌고 기초자료를 제시하며, 일선지도자나 코치들에게는 합리적이고 과학적인 훈련으로 지도할 수 있도록 하고, 특히 골프라는 운동에 있어 퍼팅의 중요도를 인식시키는 데 그 목적이 있으며, 대학 골프 선수 10명에게 골프 퍼팅 스윙을 수행하게 하여 지면반력 시스템을 통해 각 운동역학적 변인들을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 국면별 전후방향의 지면반력 성분은 성공시 왼발이 실패시 왼발보다 전 국면에서 높게 나타났고, 오른발은 AD, BS, FS에서 실패시 오른발이 높게 나타났으며, IP시 성공시 오른발이 높게 나타났다. 국면별 좌우방향의 지면반력 성분은 성공시 왼발이 IP, FS에서 높게 나타났으며, AD, BS에서 실패시 왼발이 높게 나타났고, 오른발은 IP에서 실패시 오른발이 높게 나타났으며, AD, BS, FS시 성공시 오른발이 높게 나타났다. 국면별 수직방향의 지면반력 성분은 성공시 왼발이 AD, BS, FS에서 높게 나타났으며, IP시 실패시 왼발이 높게 나타났고, 오른발은 IP에서 실패시 오른발이 높게 나타났으며, AD, BS, FS에서 높게 나타났으며, IP시 실패시 왼발이 높게 나타났고, 오른발은 IP에서 실패시 오른발이 높게 나타났으며, AD, BS, FS시 성공시 오른발이 높게 나타났다. 국면별 회전력의 지면반력 성분은 성공시 왼발과 오른발의 전 국면에서 높게 나타났다. 위의 결과에 대한 결론을 요약해 볼 때 첫째, 전후방향의 힘은 무분별한 힘의 변화보다는 안정된 자세에서 리드미컬한 힘의 변화가 나타나는 동작이 필요하고, 둘째 안정된 자세에서 힘의 좌우 이동 폭이 큰 동작보다는 작은 동작이 퍼팅을 잘 할 수 있는 것으로 생각되었으며, 셋째 공의 진행 방향 즉 클럽의 진행 방향으로 체중이 이동하는 것이 바람직한 동작이며, 넷째, 완벽한 진자운동에 가까운 퍼팅이 바람직한 동작이라 생각되었다.

Novel computational approaches characterizing knee physiotherapy

  • Kim, Wangdo;Veloso, Antonio P.;Araujo, Duarte;Kohles, Sean S.
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.55-66
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    • 2014
  • A knee joint's longevity depends on the proper integration of structural components in an axial alignment. If just one of the components is abnormally off-axis, the biomechanical system fails, resulting in arthritis. The complexity of various failures in the knee joint has led orthopedic surgeons to select total knee replacement as a primary treatment. In many cases, this means sacrificing much of an other-wise normal joint. Here, we review novel computational approaches to describe knee physiotherapy by introducing a new dimension of foot loading to the knee axis alignment producing an improved functional status of the patient. New physiotherapeutic applications are then possible by aligning foot loading with the functional axis of the knee joint during the treatment of patients with osteoarthritis.

Tarsal Tunnel Syndrome Associated with Gout Tophi: A Case Report

  • Park, Sam Guk;Park, Chul Hyun;Ahn, Hyo Se
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.84-87
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    • 2016
  • Tarsal tunnel syndrome is an entrapment neuropathy of the posterior tibial nerve or its branches in the fibro-osseous tunnel beneath the flexor retinaculum. This pathology is associated with multiple etiologies, including trauma, space-occupying lesions, and impaired biomechanics. We report a case of tarsal tunnel syndrome associated with gout tophi in a patient with untreated gout along with a review of the relevant literature on tarsal tunnel syndrome.