• 한국운동역학회지
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• 제31권2호
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• pp.140-147
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• 2021

Objective: The purpose of this study is to identify the mechanism of changes in maximum voluntary torque with the magnitude and duration of pre-activation torque during voluntary isometric knee extension. Method: 11 male subjects (age: 25.91±2.43 yrs., height: 173.12±3.51 cm, weight: 76.45±7.74 kg) participated in this study. The subjects were required to produce maximal voluntary isometric torque with a particular pre-activation torque condition. The properties of pre-activation torque consisted of the combinations of 1) three levels of magnitude, e.g., 32 Nm, 64 Nm, 96 Nm, and 2) two levels of duration, e.g., 1 sec, and 3 sec; thus, a total of six conditions were given to the subjects. The force and EMG data were measured using the force transducers and wireless EMG sensor, respectively. Results: The results showed that the maximum voluntary torque increased the most with relatively large and fast (96 Nm, 1 sec) pre-activation condition. Similarly, with relatively large and fast (96 Nm, 1 sec) preactivation, it was found that the integrated EMG (iEMG) of the agonist muscles increased, while no significant changes in the co-contraction of the antagonist muscles for the knee extension. Also, the effect of pre-activation conditions on the rate of torque development was not statistically significant. Conclusion: The current findings suggest that relatively larger in magnitude and shorter in duration as the properties of pre-activation lead to a larger magnitude of maximal voluntary torque, possibly due to the increased activity of the agonist muscles during knee extension.

• 한국운동역학회지
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• 제27권2호
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• pp.83-90
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• 2017

Objective: To investigate the effect of short-term vibration frequencies on muscle force generation capabilities. Method: Six healthy participants were recruited for this study and only their dominant leg was tested. The subjects were tested under five conditions of vibration frequencies with constant amplitude: 0 Hz (no vibration), 30 Hz, 60 Hz, and 90 Hz, and the vibration amplitude was 10 mm for all frequency conditions. The vibration was applied to the rectus femoris (RF). The subjects were then instructed to maintain a steady-state isometric knee joint torque (100 Nm) for the first 6 s. After the steady-state torque production, the subjects were required to produce isometric knee joint torque by leg extension as hard as possible with a start signal within the next 3 s. The vibration was applied for ~4 s starting from 1 s before initiation of the change in the steady-state knee joint torque. Results: The results showed that the maximum voluntary torque (MVT) of the knee joint increased with the vibration frequencies. On average, the MVTs were 756.47 Nm for 0 Hz (no vibration) and 809.61 Nm for 90 Hz. There was a significant positive correlation (r = 0.71) between the MVTs and integrated electromyograms (iEMGs). Further, the co-contraction indices (CCIs) were computed, which represent the ratio of the iEMGs of the antagonist muscle to the iEMGs of all involved muscles. There was a significant negative correlation (r = 0.62) between the CCIs and MVTs, which was accompanied by a significant positive correlation (r = 0.69) between the iEMGs of the vibrated muscle (RF). There was no significant correlation between the MVTs and iEMGs of the antagonist muscle. Conclusion: The results of this study suggest that the short-term vibration on the muscle increases the level of muscle activation possibly owing to the increased Ia afferent activities, which enhances the muscle force generation capability.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제30권4호
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• pp.411-426
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• 2005

이갈이나 이악물기 시 근활성, 하악의 이동, 악관절에 가해지는 부하, 그리고 교합에 미치는 영향 등에 대한 연구는 많았으나 하악운동에 미치는 영향에 대해서는 연구가 적었다. 따라서 측두하악장애의 주요한 기여요인으로 간주되는 이악물기나 강한 씹기에 의해 나타나는 하악의 미세한 운동양태에 대해서는 더 많은 연구가 수행될 필요가 있으며, 이에 본 연구에서는 하악의 비틀림 회전운동을 중심으로 이악물기 및 강한 씹기의 영향을 조사하였다. 저작계 이상이 없는 건강한 남자 14명을 선정하여 교합고경 및 형태의 변화와 수의적 이악물기 수준의 차이가 이악물기 및 씹기 운동 시 나타나는 하악의 비틀림 회전운동(torque rotational movement)에 미치는 영향을 조사하였다. 각 교합조건과 이악물기 힘에서의 씹기 운동은 먼저 나무젓가락(분리기)이 없는 한 번의 이악물기와 나무젓가락을 구치부에 위치시킨 상태에서 두 번에 걸친 씹는 운동 등 세 번의 하악운동으로 구성되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 1. 좌측으로 씹을 때와 우측으로 씹을 때 간에 전두면 및 시상면상 운동거리는 두 가지 이악물기 힘 모두에서 차이가 없었으나 하악의 운동속도는 다른 양상을 보여 강한 이악물기에서는 차이가 없었으나 약한 이악물기에서는 좌측으로 씹을 때 우측에 비해 속도가 다소 빠른 경향을 보였다. 이때 하악의 비틀림 회전운동각은 두 가지 이악물기 모두에서 전두면상 차이는 거의 없었으나 수평면상 각도에서는 씹는 측에 따라 차이가 있는 경향을 보였다. 2. 이악물기 힘의 차이는 전두면 및 시상면상 운동거리와 속도에 영향을 미쳐 강한 씹기에서 약한 씹기에 비해 측정치가 크게 나타났으며 하악의 비틀림 회전운동각 역시 강한 씹기에서 수평면상 운동각이 다소 증가된 양상을 보였다. 3. 전두면 및 시상면상 개구거리는 교합조건에 따른 차이를 보였는데, 즉 웨이퍼나 레진블록 등 교합고경이 높은 교합형태일수록 운동거리가 감소하였으며, 이때 강한 씹기에서는 운동속도 역시 유사한 양상으로 감소하였다. 그러나 하악의 비틀림 회전운동각은 전두면 및 수평면 모두에서 교합조건에 따른 차이를 거의 나타내지 않았다. 4. 세 번의 씹는 운동에서 분리기가 없는 경우에 비해 있는 경우에서 대체로 전두면상 회전운동각을 제외한 나머지 하악의 비틀림 회전운동량은 모두 증가하는 양상을 보였다. 그러나 이때 각 교합형태 간 동일항목의 비교에서는 전두면상 회전운동거리가 이악물기 힘에 따른 차이를 보여 약한 이악물기에서 유의한 변화를 나타내었다. 이상의 연구를 통해 하악 비틀림 회전운동의 전체적인 양상은 관찰면에 따라 다르게 나타나 이악물기 힘에 따른 차이는 전두면에 비해 수평면상 측정치가 더 많이 변화되는 모습을 보였으나 교합조건에 따른 양상은 관찰면 간 차이를 보이지 않았다. 한편 이악물기 및 씹는 운동 각각에서의 하악 비틀림 회전운동량은 교합조건이나 이악물기 힘에 관계없이 대체로 분리기 씹기에 의해 수평면상 회전운동량의 변화가 전두면상 측정치에 비해 더 유의하게 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1575-1579
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• 2008

The purpose of this study was to investigate how maximum-effort eccentric exercise over different contraction ranges affects the characteristics of torque-angle relationship of human ankle plantarflexor in-vivo. Subjects were randomly assigned in two groups. One group (n=6) performed 120 maximum-effort eccentric ankle dorsiflexion contractions at short muscle length (ankle range of motion from -5 to 15 deg) and the other group (n=6) at long (ankle range of motion from 10 to 30 deg) muscle length. Eccentric exercise decreased the maximum isometric ankle plantarflexion torque ${\sim}40%$. It was found that the optimum ankle joint angle changed from 7.5 deg to 11.1 deg and 10.1 deg, shifted toward the longer muscle length, regardless of the exercise range. The results of this study suggest that eccentric exercise alters the characteristics of torqueangle relationship of the muscle but there is no differential effect of the eccentric contraction range.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제13권4호
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• pp.10-15
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• 2006

This study examined the ability of human subjects to match a force in their quadriceps muscle during fatigue. Twenty subjects (mean age: 23.4 yrs, mean height: 167.8 cm, mean weight, 62.6 kg) were enrolled in the experiment. In the force-matching task, the quadriceps muscle generated 50% of the MVIC (maximum voluntary isometric contraction) torque under visual control and then without visual feedback. After inducing fatigue in the quadriceps muscle, the subjects were required to match 50% of the MVIC torque without visual feedback. The perceived magnitude of the force and force-matching errors were measured. 50% of the MVIC torque was perceived from 39.96 Nm in the pre-fatigue condition to 44.95 Nm in the post-fatigue condition. 50% of the MVIC torque-matching errors increased significantly from .55% in the pre-fatigue condition to 9.6% in the post-fatigue condition (p<.001). in addition, there were significantly more force-matching errors in women than in men (p<.01). In conclusion muscle fatigue can interfere with a subject's ability to match a force. This suggests that muscle fatigue may contributes to the sensitization of the proprioception.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.178-186
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• 2015

근지구력시간은 근피로를 평가하는 매우 중요한 지시자이다. 근지구력 시간을 직접 측정할 경우 근골격계 손상의 위험이 있다. 따라서 본 연구에서는 근지구력시간을 개인요소와 신체측정치수의 간접측정으로 예측할 수 있는 모델을 제시하려고 한다. 초기에는 개인요소인 성칭과 연령이 근지구력시간의 예측에 상관없다는 결과가 있었지만, 최근에는 팔의 중력토크(GTA, gravitational torque of the horizon arm, stretched arm)와 최대자율수축강도(MVC, maximum voluntary contraction) 등을 독립변수 또는 예측변수로 적용하여 근지구력시간을 예측하였다. 본 연구에서는 등장성 운동 시 개인요소와 신체측정치수를 이용하여 근지구력시간을 예측할 수 있는 변인들에 관하여 연구하였다. 총 25명의 피검자가 자원하여 10%,20%,30%,40% 그리고 50%MVC 강도의 등장성 운동을 수행하였다. 그 후 회귀분석을 통해 산출된 상관계수를 비교하였으며, 그 결과 다중회귀모델에서 유의성 있는 상관계수가 있었으며 근지구력시간을 예측하는 변인으로써 유용함을 알 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.338-346
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• 2023

등척성 팔굽 굽힘시 전완길이(florearm length)는 전완에 가해진 힘의 방향이 직각일 때 관절토크 뿐만 아니라 최대근지구력시간(maximum endurance time: MET)을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구의 목표는 전완의 등척성 수축시 MET의 대표적인 두 가지 실증적 모델인 지수모델과 거듭제곱모델에 전완길이를 추가요소로 적용했을 때 미치는 영향을 검토하는 것이다. 30명의 자원자가 실험에 참여하였으며, 요소변수로 사용할 참여자의 상완 및 전완의 둘레 및 길이들과 최대자율수축강도의 백분율(percent of maximum voluntary contraction intensity: %MVC)에 따른 MET를 측정하였다. 실험과정에서 ln(MET)의 다중선형회귀모델에서 유의확률을 산츨한 결과 %MVC와 전완길이가 유의한 독립변수임을 확인하였다 (P<0.05). 또한, 측정 MET와 기존의 두 가지 실증적 모델들 사이의 평균절대편차는 19.4초 였으나 전완길이를 적용한 모델을 이용한 경우 16.2초로 감소하였으며, 상관계수과 급내상관계수는 모두 평균 0.87 이었으나 전완길이를 적용했을 때 평균 0.91로 모두 증가하였다. 실험결과로부터 전완의 길이가 실증적 모델에 유의한 추가 요소임을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-6
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• 2011

An active training system has been developed to assist the upper extremity function in patients with spasticity. We also evaluated the performance of the developed assistive system in five normal subjects and one hemiplegic patient. The maximum voluntary contraction (MVC) tests for biceps brachii and triceps brachii were performed and the relationship between linear enveloped EMG signal and the elbow joint torque was found. In order to implement an active training, our system was designed to allow isokinetic movement only when the subject generates elbow joint motion larger than the pre-fixed threshold level. The proposed EMG-feedback control method could provide active exercises, resulting in better rehabilitation protocol for spastic patients.