• 재활복지공학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.147-153
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• 2016

본 논문의 목적은 보행 시 대퇴절단인의 엉덩관절과 무릎관절의 협응을 평가하고, 건측과 의지측의 대칭성에 대하여 평가하는 것이다. 본 연구에는 7명의 대퇴절단인($46.4{\pm}10.7$세, $174.8{\pm}3.5cm$, $78.3{\pm}9.7kg$)와 7명의 비절단인($24.0{\pm}4.5$세, $174.5{\pm}5.9cm$, $66.9{\pm}9.4kg$)가 참여하였다. 이들은 편한 속도로 10m 평지보행을 하였으며, 이때 보행 분석시스템을 이용하여 엉덩관절과 무릎관절의 각도와 각속도를 측정하였으며, 이를 기반으로 입각기와 유각기의 연속상대위상(CRP), CRP의 표준편차(CRP_SD) 및 이들의 대칭지수(SI)를 계산하였다. 그 결과 비절단인의 경우 CRP 및 CRP_SD는 좌우가 차이가 없었지만 (모두 p>0.05), 대퇴절단인의 경우는 입각기의 CRP를 제외하고는 모두 유의한 차이를 보였다 (모두 p<0.05). 또한 비절단인과 대퇴절단인간의 SI는 모두 유의한 차이를 보였다 (all p<0.05). 결론적으로 대퇴절단인의 경우 하지의 협응이 변화되며, 건측과 의지측의 좌우 비대칭이 발생하는 것을 확인하였다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제17권4호
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• pp.633-650
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• 2005

The aim of this study was to investigate the kinematics of young adults during ascent ramp climbing at different inclinations. Twenty-three subjects ascended a four step at four different inclinations(level, $8^{\circ},\;16^{\circ},\;24^{\circ}$). The 3-D kinematics was analysed by a camera-based falcon system. Groups difference was tested with one -way ANOVA and SNK test. The different kinematic patterns of ramp ascent were analysed and compared to level walking patterns. The kinematics of ramp walking could be clearly distinguished from the kinematics of level walking. In sagittal plane, Ankle joint was more dorsiflexed at initial contact and Max. dorsiflex. during stance phase with $16^{\circ},\;24^{\circ}$ inclination and more plantarflexed at toe off and Max. plantarflex. during swing phase with $24^{\circ}$(p<.001). Knee joint was more flexed at initial contact with $16^{\circ},\;24^{\circ}$ inclination(p<.001). Hip joint was more flexed at initial contact and Max. flex. during swing phase with $16^{\circ},\;24^{\circ}$ inclination and at toe off with $24^{\circ}$(p<.001) and was more extended at Max. ext. during stance phase with $24^{\circ}$(p<.05). In frontal plane, ankle joint was more everted at Max. eversion. during stance phase with $16^{\circ},\;24^{\circ}$ inclination(p<.001). Knee joint was more increased at Max. varus. during stance phase with $16^{\circ},\;24^{\circ}$ inclination(p<.001). Hip joint was not differentiated with different inclinations. In horizontal plane, all joints were not differentiated with different inclinations. Conclusionally, In ascent ramp walking, the different gait pattern generally occurred at over $16^{\circ}$ on the ascending ramp in sagittal and frontal plane. These results suggest that there is a certain inclination angle or angular range where subjects do switch between a level walking and a ascent ramp walking gait pattern. This shows their motor control strategy between level and ascent ramp walking. Further studies are necessary to confirm and detect the ascent ramp gait patterns.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제15권2호
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• pp.54-63
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• 2008

The purpose of this study was to examine the effect of the hip internal rotation on knee extensor and hip abductor electromyographic (EMG) activity during stair up and stair down mobility. Eighteen healthy subjects were recruited. All subjects performed stair up and down movements on a step of 30cm height while maintaining the hip in neutral (condition 1) and hip in internal rotation (condition 2). Surface EMG activity was recorded from five muscles (gluteus maximus, vastus lateralis (VL), vastus medialis oblique (VMO), posterior gluteus medius (Gmed), and tensor fascia latae (TFU)) and hip internal rotation angle was measured using a three dimensional motion analysis system The time period for stair up and down was normalized using the MatLab 6.5 program, and EMG activity was normalized to the value of maximal voluntary isometric contraction (%MVIC). The EMG activities according to the hip rotation (neutral or internal rotation) during the entire time period of stair up and down in each phase were compared using a paired t-test. During the entire period of stair up, the EMG activities of VL and TFL in condition 2 were significantly greater than in condition 1 (p<.05). During the entire period of stair down, the EMG activities of VL and TFL in condition 2 were significantly greater than in condition 1 (p<.05). However, the EMG activities of the other muscles were not significantly different between the conditions (p>.05). These results suggest that the stair up and down maintaining hip internal rotation was could be a contributing factor on patellar lateral tracking.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.109-119
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• 2017

본 논문에서는 기존의 보행 분석의 제한점을 개선한 보행분석 방법으로 보행불균형을 판단하기 위해 자체 제작한 좌 우측 고관절, 슬관절의 각도 측정 장비 및 SI 지표를 활용한 판단 시스템과 개인별 보행 상태의 양상을 분석하기 위해 DTW 유사도 분석 알고리즘을 이용한 보행 분석 방법을 제한한다. 실험은 보행 장애가 없는 총 12명의 피험자를 대상으로 정상 보행 및 불균형 보행 실험을 진행하였다. 실험결과 좌 우측 고관절과 슬관절의 각도 측정을 통한 불균형 판단 SI 지수 산출을 통해 정상 보행과 불균형 보행 모두 판단을 할 수 있었다. 개인별 보행특성 분석에서는 실험에 참여한 12명의 피험자를 대상으로 정상보행과 불균형 보행 시 허리 중앙, 좌 우측 허벅지, 발등의 측정 부위에 대한 유사도를 각각 비교하였다. 피험자별 정상 보행 및 불균형 보행 시 측정한 값에 대한 유사도 분석을 통해 보행 동작을 수행하는 동안 항시 같은 패턴의 보행 동작을 유지하는 것이 아니라는 점을 분석 결과 판단할 수 있었다.

• 한국운동역학회지
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• 제31권4호
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• pp.308-313
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• 2021

Objective: The purpose of this study was to investigate the effect of different kettlebell mass (30%, 40%, and 50% of the body mass) on kinematics and kinetic variables of kettlebell swing. Method: Total of 16 healthy male who had at least 1 year of kettlebell training experience were participated in this study (age: 31.69 ± 3.46 yrd., height: 173.38 ± 4.84 cm, body mass: 74.53 ± 6.45 kg). In this study, a 13-segments whole-body model (upper trunk, lower trunk, pelvis, both side of forearm, upperarm, thigh, and shank) was used and 26 reflective markers were attached to the body to identify the segments during the movement. A 3-dimensional motion analysis with 8 infrared cameras and 4 channeled EMG was performed to find the effect of kettlebell mass on its swing. To verify the kettlebell mass effect, a one-way ANOVA with a repeated measure was used and the statistical significance level was set at 𝛼=.05. Results: Firstly, in all lower extremity joints and thoracic vertebrae, a statistically significant change in angle was shown according to an increase in kettlebell mass during kettlebell swing (p<.05). Secondly, in both the up-swing and down-swing phases, the knee joint and ankle joint ROM showed a statistically significant increase as the kettlebell mass increased (p<.05) but no statistically significant difference was found in the hip joint and thoracic spine (p>.05). Lastly, the hamstrings muscle activity was statistically significantly increased as the kettlebell mass increased during up-swing phases (p<.05). Also, as the kettlebell mass increased in P4 of the down swing phase, the gluteus maximus showed a statistically significantly increased muscle activation, whereas the rectus femoris showed a statistically significantly decreased muscle activation (p <.05). Conclusion: As a result of this study, hip extension decreased and knee extension increased at 40% and 50% of body mass, and the spine also failed to maintain neutrality and increased flexion. Also, when kettlebell swings are performed with 50% of body mass, synergistic muscle dominance appears over 30% and 40% of body mass, which is judged to have a risk of potential injury. Therefore, it is thought that for beginners who start kettlebell exercise, swing practice should be performed with 30% of body mass. In addition, even in the case of experienced seniors, as the weight increases, the potential injury risk may increase, so it is thought that caution should be exercised when performing swings with 40% and 50% of body mass. In conclusion, it is thought that increasing the weight after sufficiently training with 30% of the weight of all subjects performing kettlebell swing is a way to maximize the exercise effect as well as prevent injury.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제56권5호
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• pp.665-677
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• 2017

이 연구는 U-12 유소년 축구선수를 대상으로 운동수행력과 의학적 평가를 상세히 분석한 후에 축구를 통한 운동수행력의 변화 및 의학적 문제점을 파악하는데 그 목적이 있다. 연구대상은 유소년 축구클럽에 참여하고 있는 초등학교 선수를 유소년 축구선수 집단(Youth football players group; YFG, n=15; $11.2{\pm}0.9$ 세)과 축구를 하지 않는 건강한 일반 유소년을 통제 집단(Control group; CON, n=15; $11.5{\pm}0.6$ 세)으로 각각 분류하여 운동수행력(건강관련 체력, 운동관련 체력, 기능적 움직임 및 동적 균형) 및 의학적 평가(하지정렬, 관절가동범위 및 도수근력검사)를 측정하였다. 왕복 오래달리기, 50-m 달리기, 눈 감고 외발서기, 능동적 하지직거상, 회전 안정성 및 비주측의 종합점수는 CON과 비교해서 YFG에서 긍정적인 결과를 보였다. 하지만, 하지정렬에서 주측 및 비주측의 Q각, 관절가동범위에서 비주측의 발목관절 발등굽힘, 주측 및 비주측의 발목관절 발바닥굽힘, 도수근력검사에서 주측의 엉덩관절 폄 및 벌림, 무릎관절 굽힘 및 폄, 비주측의 무릎관절 굽힘 및 폄은 CON과 비교해서 YFG에서 부정적인 결과를 초래하였다. 따라서 이 연구에서 U-12 유소년 축구선수는 부분적으로 운동수행력은 우수하게 나타났지만, 의학적 평가에서는 부정적인 결과를 확인하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.345-359
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• 2002

투창동작시 투창의 투사속도, 투사높이, 투사각도, 공기의 저항 등은 창의 수평거리와 궤적 등에 영향을 미치는 주요 요인으로, 본 연구에서는 투창의 던지기 동작시 선수들의 움직임을 정량적으로 분석하여 선수지도에 기초자료를 제공하고자 하는데 그 목적을 두었다. 이를 위해 제65회 전국육상경기 선수권대회 및 2002년 아시아게임 선발전경기의 상위 입상자 3명을 대상으로 힘발이 지면에 착지하는 순간부터 지지발이 지면에 착지하는 순간과 창이 손으로부터 릴리즈 되는 순간까지를 3차원 분석을 통하여 운동학적 변인을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 선수들은 창을 뒤로 젖히고 크로스 스텝하는 동안 수평속도가 떨어지지 않도록 해야 할 것으로 사료되며, 릴리즈시 투사요인의 투사높이는 평균 $84{\pm}3.3%$, 투사각도는 평균 $38.7{\pm}1.9$도를 투사속도는 $15.6{\pm}3.4m/s$를 나타내었으며, 우수한 기록을 보인 S2는 투사높이는 가장 크게 나타났으나, 투사속도는 다른 선수에 비해 작은 것으로 나타났다. 또한 릴리즈시의 전경각에서 S2는 85도로 적절한 자세를 취하고 있으나, S1은 72.4도로 너무 자세를 낮추어 창의 릴리즈 속도 증가를 방해하는 것으로 사료되며, 투사순간의 신체분절속도에서 S2의 경우 타선수에 비해 신체중심과 상완, 전완의 속도가 빠르게 나타났으나, S1과 S3는 투사속도와 직접관련이 있는 전완의 속도를 좀더 증가시켜야 할 것으로 사료되며, 동작 수행시간에서 S2는 0.30초로 다른 선수에 비해 소요시간이 가장 빠르게 나타나 있고, 전체적으로 투사구간의 소요시간이 짧을수록 투사거리가 증가하는 것으로 나타났다. S1과 S3는 투사시간을 단축하여야 할 것으로 사료된다. 이상의 결론에 의하면, 앞으로 투창 동작시 선수 및 지도자들은 크로스 오버하여 지지발을 축으로 하여 투창이 투사될 때까지 적절한 상체각도, 고관절각도, 무릎각도 유지 및 투사시 창의 투사각도와 투사높이, 투사속도를 적절히 조절하는데 초점을 두어야 할 것으로 사료된다.

• 대한인간공학회지
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• 제34권6호
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• pp.583-595
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• 2015

Objective: The purpose of this study was to determine the reliability of lower limb joint angles computed with the software ImageJ during jumping movements. Background: Kinematics is the study of bodies in motion without regard to the forces or torques that may produce the motion. The most common method for collecting motion data uses an imaging and motion-caption system to record the 2D or 3D coordinates of markers attached to a moving object, followed by manual or automatic digitizing software. Above all, passive optical motion capture systems (e.g. Vicon system) have been regarded as the gold standards for collecting motion data. On the other hand, ImageJ is used widely for an image analysis as free software, and can collect the 2D coordinates of markers. Although much research has been carried out into the utilizations of the ImageJ software, little is known about their reliability. Method: Seven healthy female students participated as the subject in this study. Seventeen reflective markers were attached on the right and left lower limbs to measure two and three-dimensional joint angular motions. Jump performance was recorded by ten-vicon camera systems (250Hz) and one digital video camera (240Hz). The joint angles of the ankle and knee joints were calculated using 2D (ImageJ) and 3D (Vicon-MX) motion data, respectively. Results: Pearson's correlation coefficients between the two methods were calculated, and significance tests were conducted (${\alpha}=1%$). Correlation coefficients between the two were over 0.98. In Vicon-MX and ImageJ, there is no systematic error by examination of the validity using the Bland-Altman method, and all data are in the 95% limits of agreement. Conclusion: In this study, correlation coefficients are generally high, and the regression line is near the identical line. Therefore, it is considered that motion analysis using ImageJ is a useful tool for evaluation of human movements in various research areas. Application: This result can be utilized as a practical tool to analyze human performance in various fields.

• 한국운동역학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-30
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• 2008

이 연구는 60대 남자 노인의 정상인들과 무릎 관절염 환자들 사이에 보행 시 국부적인 안정성을 비교하기 위해 선형기법의 변이 계수와 비선형 시계열 동역학 기법의 Lyapunov지수(LyE) 및 상관차원(correlation dimension, COD) 방법을 적용해 분석했다. 분석 결과 선형 운동인 발목의 수직 변위를 통해 관찰한 국부적 안정성은 선형 기법의 변이 계수를 통해 관찰한 결과 정상인 집단이 무릎관절염 환자 집단보다 불안한 것으로 나타난 반면에 비선형 기법 관찰에서는 두 집단 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편 각형 운동인 무릎의 각 변위를 통해 분석된 국부적 안정성은 선형 분석 결과는 두 집단 차이점을 보이지 않았지만, 비선형 기법 결과인 COD 지수는 무릎 관절염 환자가 크게 나타나 결과적으로 보행 시 국부적 불안을 보였다. 이상 본 연구 결과를 종합해 보면 선형 기법의 결과와 비선형 기법의 결과는 일치하지 않았으며, 또한 무릎 관절염 환자의 보행 시 불안정은 발목의 수직 변위인선형에서 보다 무릎 관절 각 변위인 각형에서 뚜렷하게 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.364-375
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• 2009

본 연구는 하지 저항운동 시 고령자 보행의 하지분절과 관절의 운동학적 차이를 분석하여 낙상예방을 위한 기초자료를 제공하는데 있다. 이를 위해 70대 이상 80세 이하의 여성 고령자 7명을 선정하여 3차원 영상분석을 실시하였다. 하지 분절과 관절의 3차원 위치좌표를 얻기 위해 ProReflex MCU(Qualisys, Sweden) 카메라를 사용하여, 100Hz/s로 촬영하였다. 촬영된 영상은 QTM(Qualisys, Sweden) 프로그램을 이용하여 위치좌표에 대한 원자료(raw data)를 얻었으며, Matlab 6.5 프로그램을 이용하여 3차원 각도를 산출한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 대퇴와 하퇴분절의 굴곡과 신전은 E5에서 운동 후 굴곡의 움직임이 크게 나타났으며, 발 분절은 E4에서 외번을 보이면서 통계적 차이를 나타냈다. 무릎관절은 운동 후 E4에서 굴곡을 보였고, 발목관절은 E3에서 내번, E4에서 외번의 움직임을 나타내면서 통계적인 차이(p<.05)를 보였다.