• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1532-1537
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• 2008

무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 영상분석과 근전도 분석 그리고 운동생리학적 분석을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 한 계단 오르기와 내리기 동안 소요시간은 대상자들 간에 통계적으로 큰 차이(p=0.380, p=0.171)는 없었지만 평균에서는 약간의 차이가 나타났다. 단 축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 오르기와 내리기에서 평균속도가 빠른 것으로 나타났다. 한 계단 오르기 동안 고관절의 각속도, 무릎의 각속도, 발목의 각속도는 세 관절 모두 통계적으로는 유의한 차이(p=0.078, p=0.095, p=0.069)는 없었지만 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절 수술자보다 빠르게 나타났다. 한 계단 오르기 동안 관절의 최대 토크는 통계적으로 차이(p=0.052, p=0.096, p=0.134)는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서는 단축관절 수술자가 다축관절의 수술자보다 각관절의 토큐가 모두 크게 나타났다. 굴곡과 신전으로만 움직이게 단축으로 제작된 인공관절에서는 볼 수 없는 변인으로서 연구의 의미가 있다고 사료된다. 계단 오르기와 내리기 동안 외전과 내전이 일어나는 각도를 알아본 결과 통계적으로는 큰 차이는 없었으나(p=0.103) 계단 오르기 동작 ($6.2^{\circ},\;7.8^{\circ}$)이 내리기 동작($5.8^{\circ},6.4^{\circ}$)보다 약간 크게 나타났다. 다축범위 수술자와 단축범위 수술자의 등장성 수축 시 하지의 근육변화를 알아보기 위하여 $15^{\circ}-75^{\circ}$ 사이의 무릎을 펴는 동안 VM, VL, RF, BF, ST의 근육들의 EMG값을 비교해본 결과 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)가 나타났다. Table 5에서 보면 다축범위 수술자와 단축범위 수술자간에 대퇴사두근과 무릎오금근에서 유의한 차이(p<0.05, p<0.01)를 나타내고 있다. 무릎을 펴는 등장성 수축 동작에서 VM EMG값은 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 $31^{\circ}-45^{\circ}$ 그리고 $61^{\circ}-75^{\circ}$에서 더욱 크게 나타났다. BF EMG값은 모든 구간에서 단축범위 수술자가 다축범위 수술자보다 크게 나타났다. 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 체지방율의 변화는 젊은 일반군(C), 노인군(E), 단축범위 수술자(S), 다축범위 수술자(M) 에서 운동시기별 측정값의 통계적 유의한 차이는 나타나지 않았으나, C 그룹에서 시기별 체지방률이 감소하였고, 고강도 운동인 HI 시기에 가장 낮은 값을 나타내었다. 반면에 E, S 및 M 그룹에서는 시기별 감소하는 경향은 있었으나, 증가된 곳도 있고 HI 시기에서는 모든 그룹에서 감소하였다. 하지만 모든 시기에서 통계적인 차이를 나타내지 않았다. 서로 다른 4그룹에서 운동강도별 피험자의 안정시대사량의 변화는 그룹별 용이한 비교를 위하여 체표면적으로 나눈 값으로 표기하였다. C 그룹에서 시기별 안정 시 대사량 값이 증가하여 저강도 운동 후 가장높은 값을 보였고 통계적으로도 유의하게 증가함을 알 수 있었다(p<0.05). 서로 다른 4그룹에서 운동 강도별 피험자의 평균에너지 지출량의 변화는 운동 중과 운동 후 30분간의 에너지 지출량의 평균값을 나타낸 것으로 시기별 C 그룹에 대하여 다른 그룹을 비교 하였다. 우선 고강도 운동 시 C 그룹에 비해 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였고, 모든 그룹에서 통계적으로 낮은 값을 보였다(p<0.05). 그리고 이러한 결과는 저 강도 운동에서도 같은 경향을 보이며 나타났는데, 저강도 운동 시 평균 에너지 지출량은 C그룹에 비하여 E, S, M 그룹에서 낮은 에너지 소비량 값을 보였다. 무릎인공관절 단축범위 수술자와 다축범위 수술자를 대상으로 운동역학적인 변인과 운동생리학적 변인을 동시에 병행하여 연구를 시도한 결과 우선 실험상의 어려움들이 많이 나타났다. 현재는 인공관절 수술이 두 종류의 형태뿐만 아니라 재료가 다른 여러 종류의 인공관절도 제작되고 있다. 계속적으로 추가적인 연구가 실시되어야 할 것으로 사료된다.

• 디자인학연구
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• 제12권1호
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• pp.157-166
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• 1999

컴퓨터의 도입과 함께 VDT 증후군이라는 새로운 사회문제가 제기되고 있다. 다양한 체격의 사용자가 무리 없는 자세로 VDT작업을 수행하기 위해서는 인간공학적인 설계기준이 필요하다. 본 연구에서는 선 연구의 설계지침을 이용하여 설계 권장치수를 먼저 제시하였다. 이에 대찬 타당성 검증을 위해 사용자의 선호치수를 구하였고, 그것과 설계지침에 따른 차이를 분석하였다. 그리고 안락감과 신체불편도 평가를 통한 주관적 평가와 근전도(EMG)분석을 통한 객관적 평가를 사용하여 각 설계치수가 인체에 미치는 영향을 비교분석 하였다. 워크스테이션에서 중요한 키보드의 높이는 팔꿈치보다 높이가 낮다면 손과 손목에 영향을 미치고, 높으면 목과 어깨에 피로를 가져다준다. 본 연구 실험결과 한국인을 위한 키보드책상의 권장치수는 고정식일 때 660mm 조절식일 때 540-774mm를 추천한다. 그 외 설계권장치수는 본문에 제시하였으며 이와 같은 인간공학적 권장치수는 결론적으로 사용자의 신체에 맞게끔 조절범위를 제공하므로 설계 분야에 중요한 기초자료가 되리라본다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.576-581
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• 2007

본 연구는 기관사가 지하철 가/감속 장치인 마스콘을 구동 할 때의 시간에 따른 근피로도 변화를 근전도를 이용하여 측정 및 분석하였다. 기관사들은 대부분 하루에 평균 4시간 정도를 상지를 이용하여 마스콘을 구동한다. 4개의 근전도 채널을 상지의 어깨세모근(deltoid muscle), 위팔노근(brachioradialis muscle), 위팔 두갈래근(biceps brachii muscle) 그리고 자쪽 손목 굽힘근(flexor carpi ulnaris muscle)에 부착하여 각 상황에 따른 근전도 신호를 중앙주파수(MF)를 구하여 그 피로도를 분석하였다. 분석결과, 운행 30분 후 10명의 피험자(실제 기관사)의 80%이상의 중앙주파수 값이 유의하게 감소하였다. 이 결과는 30분의 마스콘 구동만으로도 기관사의 상지 근육에 피로를 유발함을 의미한다.

• 한국운동역학회지
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• 제25권2호
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• pp.219-229
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• 2015

Objective : The purpose of this study was to analyze EMG according to surface type and elastic band usage during the pilates Superman movement. Method : The subjects were 10 female university students with a mean age of 27. The independent variables were surface type (yoga mat, air filled equipment, elastic mat) and elastic band usage. In order to measure muscle activity, the Noraxon(USA) was used. Eight muscles (upper trapezius, lower trapezius, thoracic spine, lumbar spine, gluteus maximus, gluteus medius, biceps femoris, semitendinosus) activation were analyzed. For the statistical analysis, MANOVA, independent t-test and Scheffe test for the post-hoc via SPSS 20.0 was used. Results : The left and right upper trapezius muscle activities were significantly reduced when using the elastic bands. In addition gluteus medius muscle activities significantly increased with the elastic band as well. Conclusion : According to the usage of the elastic band and the different types of surfaces, different muscle groups were recruited. Elastic bands were found to have more activation on the gluteus medius muscle meanwhile there was less activation on the upper trapezius during the pilates Superman movement.

• 전기학회논문지
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• 제56권3호
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• pp.632-640
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• 2007

The low force estimation method of skeletal muscle was proposed by using ICA(independent component analysis) and neuro-transmission model. An EMG decomposition is the procedure by which the signal is classified into its constituent MUAP(motor unit action potential). The force index of electromyography was due to the generation of MUAP. To estimate low force, current analysis technique, such as RMS(root mean square) and MAV(mean absolute value), have not been shown to provide direct measures of the number and timing of motoneurons firing or their firing frequencies, but are used due to lack of other options. In this paper, the method based on ICA and chemical signal transmission mechanism from neuron to muscle was proposed. The force generation model consists of two linear, first-order low pass filters separated by a static non-linearity. The model takes a modulated IPI(inter pulse interval) as input and produces isometric force as output. Both the step and random train were applied to the neuro-transmission model. As a results, the ICA has shown remarkable enhancement by finding a hidden MAUP from the original superimposed EMG signal and estimating accurate IPI. And the proposed estimation technique shows good agreements with the low force measured comparing with RMS and MAV method to the input patterns.

• 한국운동역학회지
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• 제20권3호
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• pp.303-310
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• 2010

The purpose of this study was (a)to compare electromyographic (EMG) activities and physiological variables on the development of fatigue induced by ergometer test, (b)to determine investigate the differences in the stage of fatigue between the electromyographic characteristics and physiological variables. Nine male university students who have no musculoskeletal disorder were recruited as the subjects. The electromyographic characteristics(peak IEMG, average IEMG, median frequency, mean edge frequency) and physiological variables(HR, RPE, blood lactate) were determined for each stage(15, 30, 45, 60 minutes, all out). For each dependent variable, one-way analysis of variance(ANOVA) with repeated measures and correlation analysis were performed to test if significant difference existed(p<.05). The results showed that peak IEMG, average IEMG from low extremity and physiological variables were significantly increased during the all-out stage. EMG parameters in VL, VM show significantly correlation with physiological variables during whole stages. This indicated that IEMG values may be proper parameters to determine muscle fatigue rather than physiological variables.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.268-273
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• 2000

Velocity-dependent increase in tonic stretch reflexes is one of the prominent characteristics of spasticity. It is very important to evaluate spasticity objectively and quantitatively before and after treatment for physicians. An accurate quantitative biomechanical evaluation for the spasticity which is caused by the disorder of central nervous system is made in this study. A sudden leg dropper which is designed to generate objective testing environment at every trial gives very effective environment for the test. Kinematic data are archived by the 3-dimensional motion analysis system($Elite^{(R)}$, B.T.S., Italy). Kinematic data are angle and angular velocity of lower limb joints, and length and lengthening velocity of lower limb muscle. A program is also developed to analyze the kinematic data of lower limb, contraction and relaxation length of muscles, and dynamic EMG data at the same tim. To evaluate spasticity quantitatively, total 31 parameters extracted from goniogram, EMG and muscle model are analyzed. Statistical analysis are made for bilateral correlations for all parameters. The described instrumentation and parameters to make quantitative and objective evaluation of spasticity shows good results.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제12권1호
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• pp.91-99
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• 2005

We assessed whether the use of a symmetrical upper limb motion trainer in daily repetitive training for a 6-week period reduced spasticity and improved motor function in three chronic hemiparetic patients. Upper limb motor impairment and disability were measured by the Fugl-Meyer Assessment (FMA), Modified Ashworth Scale (MAS) and Manual Muscle Test (MMT), respectively. The electromyography (EMG) of the affected hand was recorded during isometric wrist flexion and extension. In all patients, FMA and MMT scores were significantly improved after the 6-week training. However, MAS scores of the affected wrist spasticity did not change considerably. Onset and Offset delays in muscle contraction significantly decreased in the affected wrist. The co-contraction ratio of flexor and extensor muscles significantly increased after the 6-week training. Onset and offset delays of the muscle contraction and co-contraction ratio correlated significantly with the patients' FMA. This study showed that repetitive, symmetric movement training can improve upper limb motor functions and abilities in chronic hemiparetic patients. Also, the EMG assessment of motor response is likely to provide insights into mechanisms and treatment strategies for motor recovery in chronic hemiparetic patients.

• 한국운동역학회지
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• 제15권4호
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• pp.67-74
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• 2005

The purpose of this study is to compare and analyze the muscle activations between the professional golfers without low back pain symptom and the professional golfers with low back pain symptom, and so identify the stress related to golf swings, and provide the basic data to minimize the low back pain and the injury risk. Using surface electrode electromyography, we evaluated muscle activity in 6 male professional golfers during the golf drive swing. Surface electrodes were used to record the level of muscle activity in the Abdominal Oblique, Elector Spinae, Rectus Abdominis, Gluteus Maximus muscles during the golfer's swing. These signals were compared with %RVC(Reference voluntary contraction) which was normalized by IEMG(Integrated EMG). The golf swing was divided into five phases: take away, forward swing, acceleration, early follow through, late follow through. we observed patterns of trunk muscle activity throughout five phases of the golf swing. The results can be summarized as follows: RES(Right Elector Spinae) had statistically significant difference in take away phase, LGM(Left Gluteus Maximus), LRA(Left Rectus Abdominis), LOA(Left Oblique Abdominal) had statistically significant difference in forward swing phase, RES(Right Elector Spinae), RGM(Right Gluteus Maximus), ROA(Right Oblique Abdominal) had statistically significant difference in acceleration phase, RES(Right Elector Spinae), RGM(Right Gluteus Maximus) had statistically significant difference in early follow-through phase, LES(Left Elector Spinae), RGM(Right Gluteus Maximus) had statistically significant difference in late follow through phase.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.413-420
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• 1997

In this paper, we analyzed the contraction patterns of active elbow muscles during isometric, concentric and eccentric contraction. The analysis parameters consist of frequency domain parameters (mean frequency, median frequency, peak frequency, peak power, skewness, kurtosis) and time domain paraseters (zero crossing, positive maxima, integrated EMG). The results of this study were as follows; The BR/BB of isometric contraction appeared to be Venter as the elbow joint was more extended. The BR /BB during concentric and eccentric contraction tended to increase with more extension of the elbow joint angle, but there was no significant difference between concentric and eccentric contraction. Further, the EMG power spectrum due to the type of contraction were different betwen eccentric and concentric contraction. According to the results, it was found that the activation pattern in elbow flexor muscles was different during three different muscle contraction pattern. Therefore, elbow flexor muscles should not be considered a single functioning unit. Especially, at the time domain analysis, IEMG is a dominant parameter for analysis of activation patterns, and the skewness kurtosis can be useful parameters in functional recognition for prosthesis control purpose.