• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.593-605
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• 2022

본 연구는 Kinect Sensor 기반의 개인 맞춤형 운동 처방 시스템을 개발하고, 개발 시스템의 사용성을 평가하는 것이다. 개발 시스템을 개인 맞춤형 운동 처방 시스템을 모션캡쳐 도구로서 이용할 수 있을지에 대한 가능성 검증을 위해서 스마트 거울 시스템에 부착된 키넥트 센서(Kinect sensor)에서 측정된 인체 움직임 데이터와 적외선 모션캡쳐 장비에서 측정된 인체 움직임 데이터를 비교하여 타당성과 신뢰성을 분석하였다. 타당성 검증 결과 상관계수 r=0.871~0.919로 높은 양의 상관성을 보였고, 예측가능정도가 88%로 높게 나타났다. 신뢰성 검증 결과 r=0.743~0.916 높은 양의 상관성을 보였고, 반복 측정에 대한 일관성도 ICC=0.937로 매우 높게 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 개발한 키넥트 센서기반의 운동 처방 시스템에서 인간 골격에 대한 특징 벡터를 통한 관절의 가동범위 평가 및 자세측정평가가 운동 처방을 제공하는데 있어서 하나의 기준이 될 수 있다는 가능성을 보여주었다. 향후 병원, 임상시험센터, 스포츠센터 등의 운동처방사 혹은 물리치료사, 퍼스널 트레이너들에게 전문성 제고에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.15-22
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• 2012

외골격 보행보조로봇은 로봇 시스템을 인체에 직접 착용하는 형태이므로 기구적인 측면에서는 인체 근골격 구조에 최적화된 메커니즘으로 구성되어야 하며, 제어적인 측면에서는 근골격계의 손상을 일으킬 수 있는 로봇의 부적합한 거동을 예방할 수 있는 안전장치를 갖추어야 한다. 외골격 보행보조로봇을 개발하기 위해서는 보행이나 근골격계의 거동특성에 대한 이해 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 최적화된 로봇시스템 설계를 위하여 구동장치의 관절력과 동력 용량을 예측하였으며 몇 가지 보행동작에 대한.관절거동특성을 파악할 수 있는 자료를 획득하였다. 평지보행을 제외한 나타나는 주요한 동작으로는 계단오르고 내리기, 안기, 서기, 경사면 걷기 등이 있다. 본 연구에서는 경사면 걷기를 제외한 모든 동작에 대한 동작 실험을 수행하고 분석하였다.

• Safety and Health at Work
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• 제3권1호
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• pp.22-30
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• 2012

Objectives: To challenge the problem of slipperiness, various slipmeters have been developed to assess slip hazard. The performance of in-situ slipmeter is, however, still unclear under the various floor conditions. The main objectives of this study were to evaluate the performance of three kinds of slipmeters under real conditions, and to find their dynamic and kinematic characteristics, which were compared with gait test results. Methods: Four common restaurant floor materials were tested under five contaminants. Slipmeters and human gaits were measured by high speed camera and force plate to find and compare their dynamic and kinematic characteristics. Results: The contact pressures and built-up ratio were below those of subjects. The sliding velocity of British Pendulum Tester was above those of subjects, while those of BOT-3000 and English XL were below those of subjects. From the three meters, the English XL showed the highest overall correlation coefficient (r = 0.964) between slip index and $R_a$, while the rest did not show statistical significance with surface roughness parameters ($R_a$, $R_z$). The English XL only showed statistical significance (p < 0.01) between slip index and contaminants. The static coefficient of friction obtained with the BOT-3000 showed good consistency and repeatability (CV < 0.1) as compared to the results for the BPT (CV > 0.2) and English XL (CV < 0.2). Conclusion: It is unclear whether surface roughness can be a reliable and objective indicator of the friction coefficient under real floor conditions, and the viscosity of contaminants can affect the friction coefficient of the same floors. Therefore, to evaluate slipperiness, the performance of the slipmeters needed to improve.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권1호
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• pp.67-73
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• 2010

The foot performs an important function in supporting the body and keeping body balance. An abnormal walking habit breaks the balance of the human body as well as the normal function of the foot. The influence of a flatfoot(pes planus) occupies a considerable portion of the various causes resulting in the wrong walking habit. But, little studies has been done by the functional foot orthotics for the flat foot. The object of this study, therefore, is to propose a new approach method to reveal the effects of the improvement of the foot function by using orthotics. The essential point of this study is to measure and analyze the change of ankle angle in the sagittal plane for flat foot subjects wearing the orthotics. Before and after wearing the functional orthotics, the gait analysis of flat foot subjects was conducted in three experimental aspects : the change of ankle angle, the change of the total Ankle ROM and the difference of left & right ankle angle in the sagittal plane. 1. The average ankle angle differences of before-and-after wearing the orthotics have declined like this; left : $2.71^{\circ}$, right: $1.91^{\circ}$ (p<0.05). 2. Total ankle ROM also showed decrease in both sides while the left side's is rather slight; left : $0.57^{\circ}$, right : $2.07^{\circ}$ (p<0.05). 3. The difference of left and right ankle angle in the sagittal plane decreased by $0.71^{\circ}$ (p<0.05). In result, it is confirmed that the functional foot orthotics have a significant effect on mechanical movement of ankle joint for flat foot. it is expected that this paper will be further studied and improved as a practical estimation method in the research on the effect of foot-orthotics.

• 대한인간공학회지
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• 제35권5호
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• pp.319-341
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• 2016

Objective:This research analyzed the lower-limb motion in kinetic and kinematic way while walking on various terrains to develop Foot-Ground Contact Detection (FGCD) algorithm using the Inertial Measurement Unit (IMU). Background: To estimate the location of human in GPS-denied environments, it is well known that the lower-limb kinematics based on IMU sensors, and pressure insoles are very useful. IMU is mainly used to solve the lower-limb kinematics, and pressure insole are mainly used to detect the foot-ground contacts in stance phase. However, the use of multiple sensors are not desirable in most cases. Therefore, only IMU based FGCD can be an efficient method. Method: Orientation and acceleration of lower-limb of 10 participants were measured using IMU while walking on flat ground, ascending and descending slope and stairs. And the inertial information showing significant changes at the Heel strike (HS), Full contact (FC), Heel off (HO) and Toe off (TO) was analyzed. Results: The results confirm that pitch angle, rate of pitch angle of foot and shank, and acceleration in x, z directions of the foot are useful in detecting the four different contacts in five different walking terrain. Conclusion: IMU based FGCD Algorithm considering all walking terrain possible in daily life was successfully developed based on all IMU output signals showing significant changes at the four steps of stance phase. Application: The information of the contact between foot and ground can be used for solving lower-limb kinematics to estimating an individual's location and walking speed.

• 디자인학연구
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• 제14권2호
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• pp.95-105
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• 2001

인간의 발 형태와 보행특성은 보행습관과 질병에 의해 변형되어진다. 특히, 노인의 발은 장단기의 신발 착용이나 퇴행성관절염으로 인해 심한 발의 변형이 나타나, 청 장년층과는 발의 형태나 유형이 다르다. 그러므로 노인신발 설계 및 화형개발을 하기 위해서는 노인발의 정확한 인체 측정치와 발 형태분석 및 유형분류가 필요한 실정이다. 그럼에도 불구하고 노인신발 제작에 노인 발의 인체 측정치의 부재로, 청·장년충의 형을 그대로 사용하고 있는 것이 업계의 현실이다. 본 연구에서는 과학적 노인신발 제작을 위하여 발의 49개 인체 측정부위를 남녀노인 총 252명을 대상으로 하여 측정하였고, 발 너비 대 길이지수와 족선각을 이용하여 형태 및 유형 을 분류, 분석하였다. 연구결과 노인의 발은 젊은 청년에 비하여 가늘고 긴, 즉 세장화 경향을 보인다. 이는 고령 남성보다도 여성에게 더 두드러진다. 본 연구는 노인신발 설계를 위해 화형개발에 필요한 자료를 제공하고, 인간공학적 노인신발을 디자인하는데 활용되리라 생각된다.

• Toxicological Research
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• 제34권3호
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• pp.183-189
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• 2018

Currently, injuries to customers due to health functional foods are annually increasing. To evaluate the antigenicity of Korean red ginseng mixture (KRGM), we tested for systemic anaphylactic shock and passive cutaneous anaphylaxis in guinea pigs. Based on a comparison of measured body weights, there were no changes in body weight for the KRGM treatment group compared with the control group. In the ovalbumin treated group, however, there was a statistically significant decrease in body weight. For the active systemic anaphylaxis test, after the induction, there were no symptoms that suggested anaphylactic shock in the control and KRGM treatment group. In the ovalbumin treated group, there were symptoms that suggested severe anaphylaxis, and those symptoms included restlessness, piloerection, tremor, rubbing or licking the nose, sneezing, coughing, hyperpnea, dyspnea, staggering gait, jumping, gasping and writhing, convulsion, side position and Cheyne-stokes respiration. All animals died within thirty minutes in the ovalbumin treated group. For the passive cutaneous anaphylaxis test in guinea pigs sensitized to KRGM, each anti-serum was diluted in a stepwise manner. This was followed by an intravenous injection of a mixture of KRGM and Evans blue. The results of the test showed that all the responses were negative in the control and the low-dose and high-dose administration groups. However, in the ovalbumin treated group, all the responses were positive. Based on the above results, there were no anaphylactic responses for up to 12 times the amount of human intake of KRGM in Hartley Guinea-pigs. The results suggest that KRGM is safe as measured by the systemic and local antigenicity in guinea pigs.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권3호
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• pp.209-215
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• 2003

본 연구에서는 지면반발력에 저항하는 족부관절의 기구학적 특성과 운동학적 특성 사이의 관계를 고찰하는 것을 목적으로 하였다. 관절의 수동탄성모멘트와 각변위는 3대의 카메라와 지면반발력 측정기를 이용한 실험을 통하여 얻어졌다. 최소자승법을 이용하여 관절의 각변위와 모멘트의 상관 관계를 수학적으로 모델링 하였다. 관절의 운동 범위(range of motion)는 중족지절관절(metatarsophalangeal joint)을 제외하고는 5$^{\circ}$~7$^{\circ}$ 값을 보였다. 이 모델을 이용하여 지금까지 일반적인 모션 분석으로부터 측정할 수 없었던 족부관절의 기구학적 데이터를 얻을 수 있다. 더 나아가 이러한 수학적은 보행을 시뮬레이션 하는 생체 역학적 모델과 임상적 평가에도 적용 가능하다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.926-934
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• 2006

This paper proposes intelligent control of a virtual walking machine that can generate infinite floor for various surfaces and can provide proprioceptive feedback of walking to a user. This machine allows users to participate in a life-like walking experience in virtual environments with various terrains. The controller of the machine is implemented hierarchically, at low-level for robust actuator control, at mid-level fur platform control to compensate the external forces by foot contact, and at high-level control for generating walking trajectory. The high level controller is suggested to generate continuous walking on an infinite floor for various terrains. For the high level control, each independent platform follows a man foot during the swing phase, while the other platform moves back during single stance phase. During double limb support, two platforms manipulate neutral positions to compensate the offset errors generated by velocity changes. This control can, therefore, satisfy natural walking conditions in any direction. Transition phase between the swing and the stance phases is detected by using simple switch sensor system, while human foot motions are sensed by careful calibration with a magnetic motion tracker attached to the shoe. Experimental results of walking simulations at level ground, slope, and stairs, show that with the proposed machine, a general person can walk naturally on various terrains with safety and without any considerable disturbances. This interface can be applied to various areas such as VR navigations, rehabilitation, and gait analysis.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권11호
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• pp.1092-1101
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• 2003

대부분의 3차원 캐릭터 애니메이션에서는 모션 캡쳐 장비를 통해서 포착된 동작 데이타를 이용하여 다양한 지형상에서 캐릭터가 걷는 동작을 표현한다. 이러한 동작 포착 데이타는 실제 사람과 같이 움직이는 동작들을 자연스럽게 표현할 수 있으나, 만약 다양한 지형에 대한 움직이는 동작이 표현할 경우, 지형의 유형에 따라 모든 동작을 캡쳐하여야 하고, 얻어진 동작 데이타를 다른 유형의 캐릭터에 적용할 경우 동작 데이타를 다시 얻거나 기존 동작 데이타를 재편집해야 하는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 적은 매개변수들을 사용하여 평지면, 경사면, 계단면 그리고 굴곡면 등 다양한 지형에서의 적응적인 걷는 동작을 생성하기 위한 방법과 골반과 이동하는 다리의 움직임 제적을 산출하는 방법을 제안한다. 이 방법에서는 캐릭터의 신장이나 걷는 속도, 걸음폭 등의 매개변수들을 조절하여 다양한 걸음걸이를 생성할 수 있으며 역운동학(Inverse Kinematics) 개념을 적용하여 관절들의 위치나 각도를 산출하고 관절의 이동 궤적을 계산하기 위해 큐빅 스플라인 곡선을 활용한다.