• 시스템엔지니어링학술지
• /
• 제20권spc1호
• /
• pp.56-64
• /
• 2024

This study aims to compare and evaluate the usability of domestic and overseas XR devices. With the recent release of 'Apple Vision Pro', interest in the XR field is increasing rapidly. XR devices are being used in various fields such as defense, medical care, education, and entertainment, but the evaluation system for evaluating usability is still insufficient. Therefore, this study aims to derive improvements in domestic equipment through comparative evaluation of usability for two HMD-type devices and one glasses-type device that are released. In order to conduct the study, 20 participants in their 20s to 30s who were interested in XR devices and had no visual sensory organ-related disabilities were evaluated by wearing VR equipment. As a quantitative evaluation, electromyography through an EMG sensor and the device and body temperature of the device through a thermal imaging camera were measured. As a qualitative evaluation, the safety of wearing, ease of wearing, comfort of wearing, and satisfaction of wearing were evaluated. As a result of comparing the usability of the devices based on the results, it was confirmed that domestic HMD-type device needs improvement in the strap part.

• 수면정신생리
• /
• 제16권2호
• /
• pp.79-84
• /
• 2009

목 적: 바이오피드백은 정신생리연구에서 중요한 위치에 있으며 정신생리장애 치료에도 유용하다. 만성통증은 매우 흔히 관찰되는 대표적 정신생리장애이다. 이 연구에서는 바이오피드백 기기를 이용한 스트레스 반응 검사로 만성통증 환자와 정상인 간에 생리신호의 특성을 비교하였다. 방 법: 만성통증 환자 42명(남자 17명, 여자 25명, 44.67${\pm}11.10$세)에게 치료 첫째 시간에 바이오피드백 기기를 이용하여 스트레스 반응검사를 하였다. 그 결과를 정상인 42명(남자 17명, 여자 25명, 45.17${\pm}10.46$세)과 비교하였다. 스트레스 반응검사에서는 기저, 스트레스, 그리고 회복 상태에서 각각 전두근 근전도(frontalis electromyography), 피부전도(skin conductance), 피부체온(skin temperature)을 각각 2분씩 측정하여 평균값을 산출하였다. 측정값들의 양 군간 비교에는 독립 t-검정(independent t-test), 각 상태에 따른 측정값의 변화는 대응표본 t-검정(paired-test)로 분석하였다(양측검정, p<0.05). 결 과: 만성 통증 환자는 정상인에 비해 기저, 스트레스, 그리고 회복 상태 모두에서 전두근이 더 긴장해 있었다 (기저: $8.10{\pm}10.465.97{\mu}V$ vs $4.72{\pm}1.52{\mu}V$, t=-3.56, p<0.01; 스트레스: $11.25{\pm}6.89{\mu}V$ vs $8.49{\pm}4.78{\mu}V$, t=-2.13, p<0.05; 회복: $7.12{\pm}3.77{\mu}V$ vs $4.78{\pm}1.59{\mu}V$, t= -3.70, p<0.01). 또한 만성 통증 환자는 세 상태 모두에서 피부전도가 더 잘 되었다(기저: $1.06{\pm}1.0{\mu}S$ vs $0.42{\pm}0.29{\mu}S$, t=-4.0. p<0.01; 스트레스: $1.87{\pm}2.05{\mu}S$ vs $1.03{\pm}0.86{\mu}S$, t=-2.47, p<0.05; 회복: $1.74{\pm}1.77{\mu}S$ vs $0.64{\pm}0.59{\mu}S$, t=-3.8, p<0.01). 그러나 피부체온은 기저, 스트레스, 그리고 회복 상태 모두에서 두 군 사이에 유의한 차이가 없었다(p<0.05). 결 론: 만성 통증 환자는 정상인에 비해 전두근 근전도와 피부전도 측정값이 전반적으로 증가된 소견을 보였다. 이는 통증으로 인하여 교감신경계가 정상인에 비해 자극에 더 예민한 상태에 있음을 시사한다.

• 수면정신생리
• /
• 제22권2호
• /
• pp.70-76
• /
• 2015

목 적 : 불면증은 여러 가지 신체질환, 정신질환에 공이환 된 경우가 많아 일차 진료에서 가장 흔한 문제 중 하나이다. 정신생리적 과각성이 병태생리에서 중요하다고 알려져 있다. 이 연구에서는 바이오피드백 기기를 이용한 스트레스 반응 검사로 일차성 불면증과 정상인 간에 생리신호 특성을 비교하였다. 방 법 : 일차성 불면증 환자 80명(남자 35, 여자 45명, $49.71{\pm}12.91$세)과 정상인 101명(남자 64, 여자 37명, $27.65{\pm}2.77$세)에게 바이오피드백 기기를 이용하여 스트레스 반응 검사를 하였다. 스트레스 반응 검사는 기저, 스트레스 1, 회복 1, 스트레스 2, 회복 2단계의 다섯 단계로 하였다. 각 단계에서 근전도(EMG), 심장박동수(heart rate), 피부전도(skin conductance), 피부체온(skin temperature), 그리고 호흡수(respiratory rate)를 각각 2분 동안 기록하여 평균값을 산출하였다. 측정값들의 양 군 사이 비교에는 독립 t-검정, 이전 단계와 비교한 측정값의 변화는 대응표본 t-검정으로 분석하였다(양측검정, p < 0.05). 결 과 : 불면증 환자는 정상인에 비해 5단계 스트레스 반응 검사 모두에서 전두근이 더 긴장해 있었다(기저 : $7.72{\pm}3.88{\mu}V$ vs. $4.89{\pm}1.73{\mu}V$, t = -6.06, p < 0.001 ; 스트레스 1 : $10.29{\pm}5.16{\mu}V$ vs. $6.63{\pm}2.48{\mu}V$, t = -5.84, p < 0.001 ; 회복 1 : $7.87{\pm}3.86{\mu}V$ vs. $5.17{\pm}2.17{\mu}V$, t = -5.61, p < 0.001 ; 스트레스 2 : $10.22{\pm}6.07{\mu}V$ vs. $6.98{\pm}2.98{\mu}V$, t = -4.37, p < 0.001 ; 회복 2 : $7.88{\pm}4.25{\mu}V$ vs. $5.17{\pm}1.99{\mu}V$, t = -5.27, p < 0.001 ). 정상인은 불면증 환자와 비교하여 각 단계에 따른 심장박동수의 변화 정도가 더 컸다(스트레스 1-기저 : $6.48{\pm}0.59$ vs. $3.77{\pm}0.59$, t = 3.22, p = 0.002 ; 회복 1-스트레스 1 : $-5.36{\pm}0.0.59$ vs. $-3.16{\pm}0.47$, t = 2.91, p = 0.004 ; 스트레스 2-회복 1 : $8.45{\pm}0.61$ vs. $4.03{\pm}0.47$, t = 5.72, p < 0.001 ; 회복 2-스트레스 2 : $-8.56{\pm}0.65$ vs. $-4.02{\pm}0.51$, t = -5.31, p < 0.001). 결 론 : 일차성 불면증 환자는 정상인에 비해 전두근 근전도 측정값이 전반적으로 증가되었고, 심장박동수의 검사 단계별 변화 정도가 작았다. 이는 불면증 환자의 자율신경계가 정상인에 비해 과각성 상태에 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.543-548
• /
• 2010

엉덩인공관절 수술 후 지속적으로 재활운동에 참가한 사람들을 대상으로 6개월 지난 시점과 12개월 지난 시점에서 하지근력 테스트와 지면반력 실험을 통하여 재활훈련의 효과를 비교하고 검증하였다. 엉덩관절이 $150^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 굴곡하는 동안 대퇴직근의 변화를 비교해 본 결과 통계적으로는 유의한 차이(p<0.05)가 나타나지 않았으나 평균의 비교에서 약간의 차이가 있었다. 장요근 평균의 비교에서도 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서 모든 구간에서 재활훈련기간이 길어질수록 더욱더 큰 값을 나타내고 있는 것으로 보아 굴곡과 신전에 관계하는 근력들이 체계적인 재활훈련을 받을 경우 더욱더 좋아지는 것으로 나타났다. 엉덩관절이 $0^{\circ}$에서 $45^{\circ}$까지 외전하는 동안 중둔근의 변화는 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)는 없었으나 재활훈련에 꾸준히 12개월 동안 참가한 수술자가 6개월 재활훈련에 참가한 수술자들보다 외전동작 값이 훨씬 크게 나타났다. 소둔근의 근력변화는 중둔근 보다 외전각도가 $45^{\circ}$각도로 커지면서 12개월 재활훈련에 참가한 수술자의 근력값($0.37{\pm}0.08$)이 6개월 재활훈련 참가자 근력값($0.21{\pm}0.05$) 보다 훨씬 커지는 것으로 나타났다. 무릎관절의 모멘트 값은 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)는 없었으나 평균의 비교에서 한 계단을 오르는 동안 시간의 경과에 따라 재활훈련이 길수록 무릎을 펴는 모멘트의 값이 더욱더 크게 증가하는 것으로 나타났다. 엉덩인공관절 수술 후 6개월 재활훈련 참가자와 12개월 재활훈련 참가자 모두 세 가지 지면반력(Fx anterior/posterior force, Fy medio/lateral force, Fz vertical force)의 형태는 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으나, 좌우면의 힘(Fy)은 6개월 재활훈련 참가자($109{\pm}45N$)가 12월 재활훈련 참가자($105{\pm}28N$)보다 큰 값을 보이고 있고, 전후면의 힘(Fx) 값은 6개월 재활훈련참가자($-107{\pm}21N$) 보다 12개월 재활훈련 참가자($-175{\pm}33N$)가 큰 값으로 나타났다.

• Journal of Acupuncture Research
• /
• 제30권5호
• /
• pp.155-167
• /
• 2013

Objectives : This research was conducted to investigate the factors that affect the level of facial nerve damage. Methods : From October 2009 to September 2013, the total number of 581 patients of Bell's palsy and Ramsay-Hunt syndrome visited Facial Palsy Center in Kyung Hee University Hospital at Gangdong for Traditional Korean and Western combined medical treatment. Of these, 453 patients of peripheral facial nerve palsy were selected for the research. After reviewing the medical records that have details of age, gender, diagnosis(Bell's palsy and Ramsay-Hunt syndrome), onset, underlying diseases(DM, HTN), and HbAlc value, the analysis on the influence factors on the level of facial nerve damage was drew out. Results : The axonal loss rate of oris branch and nasal branch were significantly higher than the axonal loss rate of frontal branch and oculi branch. In addition, the frequency of becoming a major damaged branch was also high in the oris branch nasal branch. The factors by month, weather, smoking, and alcohol did not influence EMG axonal loss rate. Male rather than female and patient with Rasmay-Hut syndrome rather than Bell's palsy had a higher axonal loss rate in all branches. Of those, front of branch of male was remarkably higher than female. Patient with DM as P/H had high axonal loss rate in all branches. Patient with HTN as P/H had high axonal loss rate in all branches except for oris branches. Patients with DM and HTN group had significantly higher value from the average of axonal loss rate than patients who are only with HTN and without DM/HTN. DM alone group had significantly higher value than patients who are without DM/HTN. However, HTN alone was not significantly high. By analysing HbAlc of the patients who were hospitalised regardless DM, axonal loss rate was high in the order of DM group, preDM group, normal group. Nevertheless, only DM group showed higher axonal rate statistically than normal group. Considering DM and HbA1c value, the patients can be divided into 4 different groups of hkDM, lkDM, hfDM and nDM. By analysing those groups, the average damaged value of the groups with diagnosis followed by treatment(lkDM, hkDM) were higher than the average rate of hfDM and statistically higher than the rate of the nDM. Conclusions : The influential factors of increasing the level of EMG damage are male(only for the frontal branch), age above sixties, HTN, DM, and HbAlc value above 6.5. Besides, the negligible factors are month, season, diagnosis, alcohol, and smoking. Further research including clinical prognosis should be conducted.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2002

국부적 근 피로는 근전도 신호의 저주파역으로의 천이, 특히 중앙주파수의 감소로 특징된다. 여러 운동각도(0$^{\circ}$, 12$^{\circ}$, 36$^{\circ}$, 72$^{\circ}$)에서 등척성 요추신전운동을 수행하는 동안 근 피로에 따른 근전도 신호의 중앙주파수와 토크의 특성을 살펴보고자 총 20명 (평균 연령 24.35$\pm$2.70세)의 건강i한 피검자를 대상으로 본 실험연구를 수행하였다. 근전도 신호로부터 FFT를 사용하여 중앙주파수를 추출하였으며 선형회귀분석을 통해서 시간에 따른 초기중앙주파수의 초기값과 기울기를 계산하였다. 중앙주파수의 기울기와 토크의 기울기에 대한 상관관계를 정량화하기 위해서 피어슨 상관계수를 적용하였다 중앙주파수의 기울기(p〈0.656)나 v-절편(p〈0.609), 피로지수(p〈0.555)에서는 요추의 각도 타이에 영향을 받지 않아 유의한 차이가 없었으며. 토크의 기울기. 피로지수 역시 유의한 차이가 없었으나, 토크의 ｙ-절편에서는 차이(p〈0.04)가 나타나서, 근육의 길이 증가와 자세변화가 토크에 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한, 개인간의 중앙주파수와 토크의 기울기에는 상관관계가 낮았으나, 개인 내에서 중앙주파수와 토크의 시계열 변화에는 유의한 상관관계(0.682)가 있음을 알 수 있었다.

• 한국전문물리치료학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.16-31
• /
• 1999

The purpose of this study was to assess the fatigue in lumbar and abdominal muscles in patients with chronic low back pain compared with normal subjects using spectral analysis with mean power frequency and median power frequency. The experimental group consisted of twenty subjects who had experienced chronic low back pain for over one year after the onset day. A control group consisted of twenty normal subjects with no history of low back pain. All subjects stood in an apparatus to perform sustained contraction in the lumbar and abdominal muscles for 30 seconds with 60% maximal voluntary isometric contraction (MVIC). The resulting electromyographic (EMG) recorded time serial data were transformed into frequency serial data by Fast Fourier Transformation (FFT). The results were as follows: 1) lumbar muscles measured, the frequency change ratio of both median power frequency and mean power frequency was significantly greater for experimental group compared with control group group (p<0.05). In measured two abdominal muscles (inferior rectus abdominis, obliquus externus abdominis) except superior rectus abdominis, the frequency change ratio of both median power frequency and mean power frequency was significantly greater for experimental group compared with control group (p<0.05). 2) In all three (longissimus thoracis, iliocostalis lumborum, multifidus) lumbar muscles measured, the initial frequency value of both median power frequency and mean power frequency was significantly lower for the experimental group compared with the control group (p<0.05). In the two (inferior rectus abdominis, obliquus externus abdominis) abdominal muscles measured (superior rectus abdominis not included), the initial frequency value of both median power frequency and mean power frequency was significantly lower for the experimental group compared with the control group (p<0.05). These results suggest that in patients with chronic low back pain there is a trend for more fatigue to occur in both lumbar and abdominal muscles than in the normal control group. This would seem to suggest that in treatment programs for patients with chronic low back pain, improvement of endurance in all trunk muscles should be considered.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.316-322
• /
• 2008

The purpose of this study was to investigate muscle activation of lower extremity such as rectus femoris, tibialis anterior and soleus according to 0cm(bare foot), 4cm and 7cm heel height of shoe on the rocking surface in older women. 20 older women who did not have any lower musculoskeletal and neurological disorders in the past were participated in this study. Each subject was standing for 15 seconds on the level 8 of Biodex Stability System (BSS) while wearing 4cm and 7cm heel height shoes including bare foot. Electromyography was used to measure muscle activation of lower extremity, and the muscle activation was expressed as a percentage of maximal voluntary isometric contraction (% MVIC). We measured % MVIC of three muscles during 5 seconds except for the first 5 seconds and last 5 seconds. SPSS 12.0 program was used for this study. Repeated one-way analysis of variance(ANOVA) was performed to compare the significant difference among the muscles of lower extremities according to heel heights of shoe on the rocking plate. % MVIC of each muscle such as rectus femoris, tibialis anterior and soleus regarding heel heights of shoe had statistically significant differences (p<0.05). The results of contrast test were as follows; 1) % MVIC of rectus femoris had significant differences between barefoot and 4cm, and barefoot and 7cm. 2) % MVIC of tibialis anterior had significant differences between barefoot and 4cm, barefoot and 7cm, and 4cm and 7cm. 3) % MVIC of soleus had significant differences between barefoot and 7cm, 4cm and 7cm. The results indicate that all commonly responsive muscle on the conditions of barefoot, 4cm, and 7cm shoe height on the rcoking surface is tibialis anterior muscle. We found out that the more heels of shoe high, the more muscle activation increases. High-heeled shoes above 7cm remarkably increase the muscle activation of lower extremity and may result in muscle fatigue. Thus, these shoes may summate risk factors of falls in older women. We can acknowledge that the heels above 4 cm affect each muscle activation in lower extremity on the rocking surface.

• 대한인간공학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.199-215
• /
• 2015

Objective: The purpose of this study is to find the level of physical relaxation of individual subject by monitoring psychophysiological biofeedback to different types of mattresses. And, the study also aims to find a protocol to make a selection of the best mattress based on the measured information. Background: In Korea, there are an increasing number of people using western style bed. However, they are often fastidious in choosing the right mattress for them. In fact, people use their past experience with their old mattress as well as the spontaneous experience they encounter in a show room to finally decide to buy a bed. Method: Total five mattresses were tested in this study. After measuring the elasticity of the mattresses, they were sorted into five different classes. Physiological and psychological variables including Electromyography (EMG), heart rates (HR), oxygen saturations (SaO2) were used. In addition, the peak body pressure concentration rate was used to find uncomfortably pressured body part. Finally, the personal factors and subjective satisfaction were also examined. A protocol was made to select the best mattress for individual subject. The selection rule for the protocol considered all the variables tested in this study. Results: The result revealing psychological comfort range of 0.68 to 0.95, dermal comfort range of 3.15 to 6.07, back muscle relaxation range of 0.25 to 1.64 and personal habit range of 2.0 to 3.4 was drawn in this study. Also a regression model was developed to predict biofeedback with the minimal use of biofeedback devices. Moreover results from the proposed protocol with the regression equation and subjective satisfaction were compared with each other for validation. Ten out of twenty subjects recorded the same level of relaxation, and eight subjects showed one-level difference while two subjects showed two-levels difference. Conclusion: The psychophysiological variables and suitability selection process used in this study seem to be used for selecting and assessing ergonomic products mechanically or emotionally. Application: This regression model can be applied to the mattress industry to estimate back muscle relaxation using dermal, psychophysiology and personal habit values.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권9호
• /
• pp.825-837
• /
• 2017

본 논문에서는 하지 보행 장애를 가진 환자가 사용하는 크러치에 로봇 기술이 적용된 새로운 타입의 착용식 족형 보행 재활 로봇에 대해 서술하였다. 개발된 로봇의 주된 특징은 크게 세 가지로 나뉜다. 첫 번째, 착용 방식의 특징으로서, 팔꿈치에 착용하여 환자를 보조하는 엘보 크러치와 달리 환자의 가슴부에 족형 로봇을 착용함으로써 보행 시 넓은 가슴 면적으로부터 하중을 분산시키고 팔에 작용하는 집중 하중을 제거하였으며, 팔과 손의 움직임을 자유롭게 하였다. 두 번째, 사용자의 보행 의지를 파악하는 방법으로서, 족형 로봇의 발에 부착된 3축 힘센서를 이용하여 지면 반발력의 크기와 방향으로부터 사용자의 보행의도를 추정하는 알고리즘을 제안하였고 이에 따라 가슴 착용형 로봇을 보행시켰다. 마지막으로, 계단 보행을 위한 근력 강화 방법으로서, 둔턱을 오르내리는 근력 훈련이 가능하도록 바닥 높낮이에 따라 상하 운동 궤적이 변화할 수 있는 둔턱 보행 기능을 구현하였다. 최종적으로 개발된 로봇이 보행 의도를 인지하고 로봇 다리로부터 보행 보조를 효과적으로 수행할 수 있다는 것을 실험을 통하여 확인하였고, 하지 근전도 측정을 통하여 보행 시 로봇이 하지 근력을 보조하는 성능을 정량적으로 검증하였다.