연안수질의 시공간적 분포특성을 살펴보기 위하여 1997년부터 2004년 사이에 우리나라 연안해역에서 측정된 수질자료(chlorophyll-a, pH, DO, COD, SS, dissolved inorganic nitrogen, dissolved inorganic phosphorous, salinity, temperature)에 대해 GIS 공간분석 기법을 적용하였다. 본 연구에서 사용된 수질자료는 공간상 모든 위치에 그 값이 존재하나, 실제 간의 수집은 고정관측 위치에서만 수행된다. 따라서 공간적으로 연속적으로 존재하는 연안수질의 분포 특성을 파악하기 위해서는 미관측 지점의 값을 예측할 필요가 있다. 본 논문에서는 공간분석 기법인 IDW를 연안수질 측정자료에 적용하였으며, IDW 기법의 적용 가능성을 평가하였다. 또한 IDW 공간보간을 적용한 후, 전국 연안을 46개 구간으로 구분하여 각 구간의 수질특성을 GIS 시각화 기법을 이용하여 분석하였다. 적용결과 공간보간 및 GIS 기법이 다년간 광범위한 범위에서 수집된 수질 자료로부터 시공간적 분포 특성을 파악하는데 유용함을 확인할 수 있었다.
Background: After stroke, in order to improve gait function, it is necessary to increase the muscle strength and to enhance the propriocetive function of the lower extremity. Objects: This study aimed to compare the effects of open kinetic chain (OKC) versus closed kinetic chain (CKC) isokinetic exercise of the hemiparetic knee using the isokinetic equipment on lower extremity sensorimotor function and gait ability in patients with chronic stroke. Methods: Thirty participants with chronic hemiplegia (> 6 months post-stroke) were randomly divided into 2 equal groups: CKC group and OKC group. Patients from both groups attended conventional physiotherapy sessions 3 times a week for 6 weeks. Additionally, subjects from the CKC group performed isokinetic exercise using the CKC attachment, while those from the OKC group performed isokinetic exercise using the OKC attachment. The isokinetic knee and ankle muscles strength, position sense of the knee joint, and spatiotemporal gait parameters were measured before and after interventions. Results: The knee muscles peak torque/body weight (PT/BW) and hamstring/quadriceps (H/Q) ratio significantly increased in both groups (p<.01). In particular, ankle plantarflexors PT/BW, position sense of the knee, gait velocity, and spatial gait symmetry significantly improved in the CKC group (p<.01, p<.05, p<.01, and p<.01, respectively). Conclusion: CKC isokinetic exercise can be an effective therapeutic intervention for the improvement of sensorimotor function of the lower extremity and gait functions, such as gait velocity and symmetry. CKC position in isokinetic strength training is effective to improve functional ability in patients with chronic stroke.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권1호
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pp.216-238
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2023
In intelligent transportation systems, traffic management is an important task. The accurate forecasting of traffic characteristics like flow, congestion, and density is still active research because of the non-linear nature and uncertainty of the spatiotemporal data. Inclement weather, such as rain and snow, and other special events such as holidays, accidents, and road closures have a significant impact on driving and the average speed of vehicles on the road, which lowers traffic capacity and causes congestion in a widespread manner. This work designs a model for multivariate short-term traffic congestion prediction using SLSTM_AE-BiLSTM. The proposed design consists of a Bidirectional Long Short Term Memory(BiLSTM) network to predict traffic flow value and a Convolutional Neural network (CNN) model for detecting the congestion status. This model uses spatial static temporal dynamic data. The stacked Long Short Term Memory Autoencoder (SLSTM AE) is used to encode the weather features into a reduced and more informative feature space. BiLSTM model is used to capture the features from the past and present traffic data simultaneously and also to identify the long-term dependencies. It uses the traffic data and encoded weather data to perform the traffic flow prediction. The CNN model is used to predict the recurring congestion status based on the predicted traffic flow value at a particular urban traffic network. In this work, a publicly available Caltrans PEMS dataset with traffic parameters is used. The proposed model generates the congestion prediction with an accuracy rate of 92.74% which is slightly better when compared with other deep learning models for congestion prediction.
Background: Osteoarthritis is a common condition with an increasing prevalence and is a common cause of disability. Osteoarthritic pain decreases the quality of life, and simple gait training is used to alleviate it. Knee osteoarthritis limits joint motion in the sagittal and lateral directions. Although many recent studies have activated orthotic research to increase knee joint stabilization, no study has used patellar tendon straps to treat knee osteoarthritis. Objects: This study aimed to determine the effects of patellar tendon straps on kinematic, mechanical, and electromyographic activation in patients with knee osteoarthritis. Methods: Patients with knee osteoarthritis were selected. After creating the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC), leg length difference, Q-angle, and thumb side flexion angle of the foot were measured. Kinematic, kinetic, and muscle activation data during walking before and after wearing the orthosis were viewed. Results: After wearing the patellar tendon straps, hip adduction from the terminal stance phase, knee flexion from the terminal swing phase, and ankle plantar flexion angle increased during the pre-swing and initial swing phases. The cadence of spatiotemporal parameters and velocity increased, and step time, stride time, and foot force duration decreased. Conclusion: Based on the results of this study, the increase in plantar flexion after strap wearing is inferred by an increase due to neurological mechanisms, and adduction at the hip joint is inferred by an increase in adduction due to increased velocity. The increase in cadence and velocity and the decrease in gait speed and foot pressure duration may be due to joint stabilization. It can be inferred that joint stabilization is increased by wearing knee straps. Thus, wearing a patellar tendon strap during gait in patients with knee osteoarthritis influences kinematic changes in the sagittal plane of the joint.
과정-중심적인 생지화학 모형인 BIOME-BGC을 이용해 기복이 심한 산림유역에서 미기후가 순일차생산성(NPP)의 시공간적 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 임분규모에서의 물과 탄소순환과정에 대한 모형예측 을 검증하기 위하여 2000년부터 각각 낙엽활엽수림 (DBF)과 상록침엽수림(ENF)에서 현장 조사를 수행하였다. 모형예측은 지온, 토양수분, 토양호흡 등의 다양한 현장 측정치들과 높은 상관성을 보였다. 모형에서 예측한 NPP의 계절변화는 기온과 높은 상관성을 보였으나, 물 관련 인자들과는 통계적으로 유의한 상관성이 나타나지 않았다. 반면에 여러 인자 중에서, 강우빈도가 NPP의 연변화를 설명하는 가장 좋은 기후인자로 판명되었다 또한 DBF 임분보다 ENF 임분의 NNP가 강우빈도에 보다 민감한 것으로 나타났다. 공간적인 NPP 분포는 조사 유역에서 식생피복 및 지형의 기복에 따라 매우 이질적으로 나타났는데, NPP 이질성의 정도는 NPP의 절대량과 음의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 생육환경이 부적절할 때에 산림경관에서의 NPP 이질성이 커짐을 보여준다. 본 연구결과에 의하면 본 조사유역의 NPP는 연간 1,400mm 이상의 많은 강우에도 불구하고 식생이 이용할 수 있는 물의 양에 의해 제한 받는다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 모형연구결과는 향후 현장조사를 통하여 검증할 필요가 있다.
This simulation study investigated the characteristics of normal gait, $30^{\circ}$ crouch gait, $30^{\circ}$ crouch/equinus gait, $45^{\circ}$ crouch gait, $45^{\circ}$ crouch/equinus gait. The knee flexion angles were restricted using a specially designed orthosis. This study was carried out in a motion analysis laboratory of the National Rehabilitation Center. Fifteen healthy male subjects were recruited for the study. The purposes of this study were (1) to compare spatiotemporal parameters, kinematics, and kinetic variables in the sagittal plane among the different gait, (2) to investigate the secondary compensatory strategy, and (3) to suggest biomechanical physical therapy treatment methods. The pattern and magnitude observed in each condition were similar to those of normal gait, except the peak knee extension moment of the unrestricted ankle motion-crouch gait. However, the speed of the $45^{\circ}$ crouch gait was half that of a normal gait. The ankle joint moment in the crouch/equinus gait showed the double-bump pattern commonly observed in children with spastic cerebral palsy, and there was no significant difference in gait speed as compared with normal gait. The peak ankle plantar-flexor moment and ankle power generated during the terminal stance in the crouch/equinus conditions were reduced as compared with normal and $45^{\circ}$ crouch gaits (p<.05). The crouch/equinus gait at the ankle joint was an effective compensatory mechanism. Since ankle plantarflexion contracture can be exacerbated secondary to the ankle compensatory strategy in the crouch/equinus gait, it is necessary to increase the range of ankle dorsiflexion and the strength of plantarflexion simultaneously to decrease the abnormal biomechanical advantages of the ankle joint.
본 연구의 목적은 마비측 다리에 나선형 방향으로 테이핑을 적용하여 뇌졸중 환자의 보행능력에 미치는 즉각적인 효과를 알아보고자 하였다. 뇌졸중 환자 42명을 각각 실험군(나선형 테이핑군) 21명과 대조군(넙다리네갈래근 테이핑군)21명으로 나누어 테이핑을 부착하였다. 두 집단 모두 10m 보행 검사(10 meter walk test)와 동적 보행 지수(Dynamic Gait Index; DGI), 가속도계(Accelerometer)를 이용한 시 공간적 보행변수 중 보행율(cadence), 속도(speed), 마비측 보행주기(gait cycle duration), 마비측 디딤기(stance phase duration), 마비측 양발 지기기(double support duration)를 측정하였다. 연구 결과 중재 전과 중재 후 두 집단 모두 10m 보행과 DGI 그리고 보행율, 보행속도에서 유의한 증가를 보였고 마비측 디딤기, 마비측 보행주기, 마비측 양발지지기에서 증가 및 감소하였지만 유의한 차이가 없었다. 두 집단간 변화량 차이는 유의한 차이가 없었다. 테이핑을 통한 뇌졸중 환자의 보행능력 변화에서 두 방법 모두 보행능력에 증가함을 알 수 있었다. 하지만 나선형 테이핑은 테이핑 절단 횟수가 적고 비교적 쉽게 적용이 가능하므로 가정에서 적용 시 보다 쉽게 적용할 수 있는 방법일 것이다.
Objectives: This study reported about a patient with a right middle cerebral artery infarction whose gait disturbance was improved by Korean medicine treatment. Methods: The patient was treated with a Korean herbal medicine (Gami-yukmijihwang-tang) along with acupuncture, electroacupuncture, moxibustion, cupping, and physical therapy. The treatment effect was evaluated with the manual muscle test (MMT) and the Korean version of the modified Barthel index (K-MBI). The gait of the patient was evaluated by a 10-m walk test (10MWT), the timed up and go (TUG) test, the functional ambulation profile (FAP) score, and the functional ambulatory category (FAC) score. Spatiotemporal parameters were evaluated using a walkway system (GAITRite®, CIR Systems, Inc., USA). Results: After 83 days of traditional Korean medicine treatment, the K-MBI and FAC scores improved from 50 to 70 and from 1 to 4, respectively. The 10MWT and TUG tests also improved from 24.86 to 16.66 sec and from 22.35 to 17.62 sec, respectively. GAITRite® measurements reflected gait improvements: the FAP score improved from 55 to 86 sec; the step time improved from 0.72 to 0.669 sec; the step length improved from 31.076 cm to 41.284 cm; the gait velocity improved from 42.8 cm/sec to 64.1 cm/sec; the cadence improved from 93.6 steps/min to 90.8 steps/min. No adverse effects resulting from treatment or evaluation occurred during the admission period. Conclusions: This study suggests that traditional Korean medicine treatment may reduce symptoms and improve the quality of life in patients with cerebral infarction.
새만금호는 우리나라 최대의 인공호수로 호수의 수질은 갈수록 악화되어 가고 있어 호수의 특성에 맞는 새로운 수질관리 대책이 필요하다. 이에 새만금호의 국가수질측정망 자료를 이용하여 통계분석 기법에 의한 새만금호의 시공간적 수질특성을 분석하였다. 수질항목간의 상관성에서 수온과 TP는 상관성이 있고, 염분과 TN, 그리고 pH와 COD가 상관성이 높았다. 그 외 항목들 간에는 낮은 상관성을 나타내어 관련성이 낮았다. 주성분 분석을 이용한 새만금호의 공간적 수질특성을 보면, 크게 4개의 그룹으로 구분되었는데, 담수 영향구역과 해수 영향구역, 해수와 담수가 혼합되는 중간 수역이 2개 그룹으로 구분되어 각각 다른 수질특성을 나타내었다. 주성분분석을 이용한 시간적 수질특성은 계절적으로 4가지 그룹으로 구분되었다. 그룹I은 늦봄과 초여름에 해당되는 5, 6월이고, 그룹 II는 계절적으로 초봄(3, 4월)과 늦가을(11, 12월)에 해당되는 시기로 나타났으며, 그룹 III은 낮은 수온에 의한 용존산소의 증가가 나타나는 계절인 겨울철(1, 2월)의 수질 특성을 보였고, 그룹 IV는 하계(7, 8, 9, 10월) 성층의 발달로 저층 퇴적물의 높은 인농도와 하계 고수온의 상관성을 가지는 그룹으로 구분되었다. 이는 새만금호가 인위적으로 조성된 호수로써 상류 만경강과 동진강의 유입 영향을 받는 것과 동시에 새만금 방조제에 설치된 가력과 신시갑문을 통한 외해수 유입의 영향을 받음으로써 수질의 변동요소가 달라진 것으로 평가된다. 새만금호의 목표수질을 달성하기 위해서는 상류 유역의 오염원 관리 대책과 함께 새만금호의 수질관리 대책을 수립할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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