• 한국융합학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.303-311
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• 2018

스쿼트운동은 안전하고 효과적인 운동성과를 기대할 수 있는 중요한 프리웨이트운동의 하나로 하체강화운동에 가장 효과적인 운동으로 알려져 있다. 인터렉티브 스쿼트운동 장치를 활용하여 동적인 운동과정을 단순화하여 스쿼트 운동 동작을 모델링하고 이를 기반으로 한 생체신호 및 동작 분석을 수행할 수 있으며 또한 장치를 통해 사용자 자세교정을 통해 올바르고 효과 높은 스쿼트운동 과정을 확립할 수 있다. 제안된 모델링을 기반으로 설계된 풋플레이트에 위치한 로드셀의 검출된 신호를 활용하여 스쿼트동작을 생체신호검출과 검출된 신호처리과정을 거쳐 스쿼트운동의 오류동작을 검출해 내는 신호출력을 확보할 수 있다. 본 논문에서 제안된 인터랙티브 스쿼트운동장치의 설계방법과 동작의 안전성 분석방법은 생체역학 신호처리 방법에 기인하며 사용자의 스쿼트 운동자세를 해석을 위한 검출된 생체신호 및 동작신호를 통해 올바르지 못한 스쿼트 동작을 교정함으로서 바른 스쿼트 운동을 유도할 수 있으며 연구 결과를 VR 장치에 적용하거나 운동 평가를 위한 장치로 활용할 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.43-52
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• 2016

본 연구의 목적은 넙다리네갈래근 중 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 강화를 위해 효과적인 스쿼트 운동자세를 제시하는 데 있다. 연구대상자는 무릎넙다리통증증후군이 있는 20명의 환자로 본 연구에 자발적으로 참여하였다. 대상자들은 무릎관절 굽힘 각도 $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, $90^{\circ}$ 자세에서 정적인 스쿼트 융합운동을 30초 동안 총 5회 실시하였다. 측정변수는 넙다리네갈래근의 최대 수의적 등척성 수축력(MVIC), 넙다리네갈래근 각(Q 각)과 넙다리 둘레이며, 무릎관절 자세에 따라 스쿼트 운동 전후로 측정되었으며 그 변화률을 통계분석에 사용하였다. 연구결과 넙다리네갈래근의 무릎관절 각도별 MVIC 변화율은 $90^{\circ}$ 무릎관절 굽힘에서 유의하게 증가하였으나(p<.05), Q 각과 넙다리 둘레의 변화율엔 유의한 차이가 없었다(p>.05). 따라서 무릎통증증후군 환자의 넙다리네갈래근의 강화를 위해서 무릎관절 $90^{\circ}$ 굽힘된 스쿼트 자세가 효과적임을 제시한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제13권1호
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• pp.185-193
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• 2024

This study aimed to investigate the immediate physiological responses, including heart rate, blood pressure, and rate pressure product (RPP), following squat exercises performed at three water depths (ground, knee depth, waist depth) and two speed conditions (60bpm speed, Max speed). The participants consisted of 10 men in their 20s with over 6 months of resistance exercise experience. For the 60bpm speed squats, participants performed 30 repetitions in 1 minute at a rate of 2 seconds per repetition, while for Max speed squats, they performed at Max speed without a set limit on the number of repetitions for 1 minute. All experiments were conducted with a random assignment. The study results showed that immediately after the aquatic squat exercise, the average heart rate, blood pressure, and cardiac load were higher in the order of knee depth, ground level, and waist depth at both 60bpm speed and Max Speed. At 60bpm speed, the heart rate was higher in the order of ground level, knee depth, and waist depth. Overall, exercise in an aquatic environment was considered to impose relatively lower physical burden compared to land-based exercise. Therefore, it is suggested that depending on individual fitness levels and exercise goals, appropriately combining aquatic exercise, which imposes lower immediate physiological burden, and land-based exercise may lead to safer and more effective exercise methods.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.355-361
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• 2020

스쿼트는 장소에 제약 없이 효과적으로 하체 근력을 증진시킬 수 있는 운동이다. 스쿼트 시 잘못된 자세로 인한 부상이 빈번하게 발생하고 있으며, 부상을 예방하기 위해서는 적절한 각도를 유지하며 운동하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 허벅지에 착용된 단일 관성 센서 모듈을 이용하여 스쿼트 각도를 측정할 수 있는 시스템을 개발하고 검증하였다. 스쿼트 각도를 측정하기 위해 각 관성 센서(가속도 센서, 자이로 센서)의 장단점을 상호 보완 하는 상보필터 알고리즘을 사용하였고, 임상 실험을 통해 각 상보필터 계수에 따른 스쿼트 각도의 정확도를 평가하였다. 분석 결과, 최적의 상보필터 계수를 기반으로 계산된 스쿼트 각도는 측각기에서 측정한 각도와 상관 계수 0.623와 편향 오차 -5.6°로 유의한 상관관계를 보였다.

• 융합정보논문지
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• 제10권7호
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• pp.160-167
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• 2020

본 연구는 정상 성인에게 있어 수정된 벽 스쿼트 운동과 천장관절가동술이 정상성인의 균형능력에 미치는 영향을 연구하고자 실시하였다. 34명의 대상자를 선발하여 실험군 17명(여자 10명, 남자 7명) 또는 대조군 17명(여자 10명, 남자 7명)으로 무작위 배치하였으며, 실험군은 6주간 주 3회, 회당 3세트의 수정된 벽 스쿼트 운동과 천장관절가동술을 받았다. 실험군과 대조군의 실험 전과 실험 후 그룹 내 균형을 비교한 결과 실험군은 체중분포지수와 우측 발 뒷부분과 발 앞부분(힘 판 CD), 좌, 우 발 뒷부분(힘 판 AC)과 좌측 발 뒷부분과 우측 발 앞부분(힘판 AD)에서 통계적 유의성이 있었고, 대조군은 전체 항목에서 통계적 유의성이 없었다. 본 연구에서 수정된 벽 스쿼트 운동과 천장관절가동술이 정상성인의 균형능력에 미치는 영향을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.365-372
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• 2017

스쿼트운동은 운동방법과 자세에 대한 이론적 근거 및 동작에 대한 기준 확립을 통해 안전하고 효과적으로 운동성과를 기대할 수 있는 중요한 프리웨이트운동 중의 하나이다. 그러나 바르지 못한 운동에 의한 부작용과 그에 대한 과학적 대응방안에 대한 연구와 운동모형의 개발 또한 필요하다. 스쿼트운동을 위한 풋플레이트를 설계하기 위한 구조해석의 주안점은 동적 거동을 단순화하여 구분 동작으로 모델링을 수행한다. 모델링을 기반으로 설계된 풋플레이트 바닥면에 위치한 로드셀의 한계 하중으로 인한 구조적 안전성 여부를 변형율과 응력의 크기를 산출함으로써 구조의 안정성과 이로 인한 운동기구의 설계방법을 제시한다. 이러한 스쿼트운동에 따른 세그먼트별 모델링과 지면반발력에 대응한 역학적 시뮬레이션 분석, 그리고 하중해석을 통한 운동역학분석의 결과를 통해 프리웨이트운동을 지원하는 운동보조장치, VR, 등의 기구에 적용하여 관련 시스템설계를 완성할 수 있다. 본 논문에서는 스쿼트운동 기구에 활용되는 풋플레이트의 설계 시에 인가되는 수직하중분포에 대한 설계방법을 제시하고 이러한 결과를 토대로 보다 안전하고 신뢰성 높은 운동보조기구시스템의 설계 및 제작기술을 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.371-376
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• 2018

본 연구는 전신진동 자극시 스쿼트의 형태에 따른 하지근육의 근활성 효과의 차이를 분석함으로써 전신진동운동의 효과를 규명하고 효율적인 운동을 위한 과학적 근거를 제시하는데 그 목적이 있다. 본 연구는 정형외과적 질환이 없는 건강한 20대 남성 10명을 대상으로 똑바로 선자세, 슬관절을 90도, 120도 굴곡시킨 일반적인 스쿼트 자세와 뒷꿈치를 들어 올린 혼합 스쿼트 자세의 진동자극 시 근활성도를 측정하였다. 근활성도는 외측비복근, 전경골근, 외측광근, 대퇴이두근에 근전도 전극을 부착한 후 RMS를 구하여 비교하였으며 진동 자극의 강도는 각 자세에서 볼륨 50, 80, 주파수 10, 25, 40Hz를 혼합하여 적용하였다. 분석 결과 외측비복근과 전경골근 외측광근에서 자세별 근활성도의 차이가 나타났고 뒷꿈치를 들어올린 자세에서 근활성 효과가 높음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 전신진동 자극 시 스쿼트 자세와 강도에 따라 근활성 효과에 차이가 있으며, 운동의 효율을 극대화하기 위하여 목표 근육에 따라 다양한 자세와 강도가 적용되어야 함을 의미한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.79-86
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• 2020

코어운동의 운동 효과를 높이기 위해서는 정확한 자세로 운동 하는 것이 중요하다. 본 논문은 가상현실 환경에서 코어 운동을 하는 사용자가 정확한 자세를 취할 수 있도록 피드백을 제공하여 운동 자세를 트레이닝 할 수 있는 시스템을 소개한다. 스쿼트, 런지, 브릿지의 총 3가지 코어 운동 자세를 대상으로 하였으며, 정확한 자세를 취할 수 있도록 시각 피드백과 촉각 피드백을 사용자에게 제공한다. 전문가의 자세를 사용자의 신체 길이에 맞게 조정하여 기준 자세를 생성하며, 사용자의 운동 자세를 기준 자세와 비교하여 운동 자세의 정확도를 계산한다. 사용자 실험을 통해 피드백의 효과를 입증하였으며, 피드백의 설계에 따른 트레이닝 효과를 비교하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권2호
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• pp.337-344
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• 2019

본 연구는 경남소재 H대학에 재학 중인 20~30대를 대상으로 연구목적, 연구내용, 측정방법을 설명한 후 본 실험에 참여하기로 동의한 남녀 16명을 대상으로 실시하였다. 스쿼트 운동시 세 가지 조건, 즉 선자세, 60도 굴곡자세, 90도 굴곡자세 저항에 따른 넙다리곧은근, 가쪽넓은근, 안쪽넓은근, 앞정강근, 장딴지근 활성도의 전후차를 비교하기 위하여 대응표본 T-검정을 실시하였고, 저항에 따른 각 근육을 비교하기 위하여 반복측정에 의한 분산분석(repeated measured ANOVA)을 실시하였다. 60도 무릎관절 굴곡, 90도 무릎관절 굴곡시 앞정강근을 제외한 넙다리곧은근, 안쪽넓은근, 가쪽넓은근, 장딴지근에서 통계학적으로 근활성도가 증가하는 것으로 나타났고, 90도 무릎관절 굴곡시에는 안쪽넓은근에 비해 가쪽넓은근의 근활성도의 값이 큰 것으로 나타나 슬개대퇴동통증후군에도 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 연구를 바탕으로 키높이 깔창을 착용한 상태에서의 운동의 슬개대퇴동통증후군을 악화시킬 수 있으므로 키높이 깔창을 착용하지 않는 것이 좋을 것으로 사료된다.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 2012

This study analyzes the characteristics of two different kinds of squat exercise through physical experiments and a computer simulation, i.e. one with a free weight and the other with a Smith machine are studied. This study also proposes a new design for the Smith machine, which has both the advantages of each type based on the results of the analysis. The muscle force and level of stimulation of the lower extremities during squatting were calculated by running an inverse dynamics analysis program on a musculoskeletal model together with the measured motion data. The calculated results were verified by comparing with the measured EMG data. The analysis showed that squatting using free weight is more effective than squatting using the Smith machine. Meanwhile, in order to design an improved Smith machine, which is the final goal of this study, the trajectory of the barbell of the subjects during free weight squatting was measured on the sagittal plane. The measurement showed that the average slope of the trajectory of the barbell is tilted backward by $10.7^{\circ}$. Based on this measurement, this study proposes a tilted design for an improved Smith machine.