• 한국운동역학회지
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• 제17권1호
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• pp.111-119
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• 2007

The purpose of this study was to investigate muscle activity and gait pattern in lower limb depending on the outsole of heel rockers. Fifteen healthy men volunteered for this experiment. Each subject performed totally three trails with two pairs of different heel rocker shoes and a pair of normal running shoes at speed of 1.33m/s for 1 minute during walking on a treadmill. Kinematic data gathered in 100Hz was recorded and analyzed by using the 3D motion capture system to measure the trunk tilt and joint angle of the right lower limb. And the lower extremity muscle activities were simultaneously recorded in 1000Hz and assessed by using EMG. The statistical analysis was the one-way ANOVA with the repeated measures to compare among the three kinds of shoes. The level of statistical significance for all tests was 0.05. Joint angle of lower limb was showed statistically significant different in MST(hip joint), LHS(ankle joint), and RTO(knee and ankle joint). Muscle activity of rectus femoris and biceps femoris was statistically increased in both heel rocker shoes during gait cycle on treadmill. The maximum peak time of tibialis anterior in the negative heel rocker showed the delay of approximately 23.8%time than normal shoes. Gait pattern variability of the negative heel rocker was increased in the first half of the stance phase and the variability of the positive heel rocker was increased in the terminal stance phase. In Conclusion, stability was decreased in between joints of lower limb on positive heel rocker than negative heel rocker. This study found that there were different joint angle, muscle activity, gait pattern and coordinate system of the lower limb in each kind of shoes. These unstability affected the lower extremity and the whole body. A further study has to be continued with study of rehabilitation and exercise for a long-term.

• 한국운동역학회지
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• 제31권3호
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• pp.155-161
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• 2021

Objective: There is a lack of studies using the 3D-2D image registration techniques on the mechanism of a shoulder injury for ice hockey players. This study aimed to analyze in vivo 3D glenohumeral joint arthrokinematics in collegiate ice hockey athletes and compare shoulder scaption with or without a hockey stick using the 3D-2D image registration technique. Method: We recruited 12 male elite ice hockey players (age, 19.88 ± 0.65 years). For arthrokinematic analysis of the common shoulder abduction movements of the injury pathogenesis of ice hockey players, participants abducted their dominant arm along the scapular plane and then grabbed a stick using the same motion under C-arm fluoroscopy with 16 frames per second. Computed tomography (CT) scans of the shoulder complex were obtained with a 0.6-mm slice pitch. Data from the humerus translation distances, scapula upward rotation, anterior-posterior tilt, internal to external rotation angles, and scapulohumeral rhythm (SHR) ratio on glenohumeral (GH) joint kinematics were outputted using a MATLAB customized code. Results: The humeral translation in the stick hand compared to the bare hand moved more anterior and more superior until the abduction angle reached 40°. When the GH joint in the stick hand was at the maximal abduction of the scapula, the scapula was externally rotated 2~5° relative to 0°. The SHR ratio relative to the abduction along the scapular plane at 40° indicated a statistically significant difference between the two groups (p < 0.05). Conclusion: With arm loading with the stick, the humeral and scapular kinematics showed a significant correlation in the initial section of the SHR. Although these correlations might be difficult in clinical settings, ice hockey athletes can lead to the movement difference of the scapulohumeral joints with inherent instability.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.75-83
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• 2019

Background: A tight iliotibial band (ITB) may lead to lateral patellar maltracking, compression, and tilt, and dominant vatus lateralis (VL) muscle activation relative to vastus medialis oblique (VMO) can laterally displace the patella, which leads to anterior knee pain. Therefore, an effective management technique is needed to stabilize the patella in individuals with tight ITB. Increased stability during the modified Thomas test has the potential to decrease compensatory motion and thus to selectively stretch the ITB. Objects: The purpose of this study was to determine the effects of ITB stretching in the modified Thomas test position on ITB flexibility, patellar translation, and muscle activities of the VMO and VL during quadreceps-setting (QS) exercise in individuals with tight ITB. Methods: Twenty-one subjects with tight ITB were recruited. Digital inclinometer was used to measure the hip adduction angle during the modified Ober test. Universal goniometer was used to measure the hip abduction angle during the modified Thomas test. Ultrasonography was used to measure the patella-condylar distance. Electromyography was performed to collect data of muscle activities. Paired t-test was used to determine the statistical significance between pretest and posttest. Results: The range of hip adduction in modified Ober test increased (p=.04) and the range of hip abduction in the modified Thomas test decreased after ITB stretching (p<.01). There was no difference between lateral patellar translation (p=.18). VMO muscle activity significantly increased after ITB stretching during QS (p<.01). VL muscle activity had no difference after stretching. Conclusion: The ITB stretching in the modified Thomas test position can be suggested as a management method for improving ITB flexibility and VMO muscle activity in individuals with tight ITB.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제30권2호
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• pp.144-151
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• 2023

Background: The gluteus maximus (GM) muscle comprise the lumbo-pelvic complex and is an important stabilizing muscle during leg extension. In patients with low back pain (LBP) with weakness of the GM, spine leads to compensatory muscle activities such as instantaneous increase of the erector spinae (ES) muscle activity. Four-point kneeling arm and leg lift (FKALL) is most common types of lumbopelvic and GM muscles strengthening exercise. We assumed that altered hip position during FKALL may increase thoraco-lumbar stabilizer like GM activity more effectively method. Objects: The purpose of this study was investigated that effects of the three exercise postures on the right-sided GM, internal oblique (IO), external oblique (EO), and multifidus (MF) muscle activities and pelvic kinematic during FKALL. Methods: Twenty eight healthy individuals participated in this study. The exercises were performed three conditions of FKALL (pure FKALL, FKALL with 120° hip flexion of the supporting leg, FKALL with 30° hip abduction of the lifted leg). Participants performed FKALL exercises three times each condition, and motion sensor used to measure pelvic tilt and rotation angle. Results: This study demonstrated that no significant change in pelvic angle during hip movement in the FKALL (p > 0.05). However, the MF and GM muscle activities in FKALL with hip flexion and hip abduction is greater than pure FKALL position (p < 0.001). Conclusion: Our finding suggests that change the posture of the hip joint to facilitate GM muscle activation during trunk stabilization exercises such as the FKALL.

• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.475-486
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• 2020

본 논문은 첨단 공연 및 전시를 위한 미디어아트 기술에 대한 논문으로 틸트 브러쉬를 사용하여 가상현실 속에서 인터랙티브 스트로크를 생성하도록 한 후 이를 미디어 파사드 기법을 통하여 공연에 실시간으로 투사하였다. 우리의 전통 극 중 봉산탈춤에서 선적인 움직임을 추출하였으며, 틸트 브러쉬로 구현된 선의 움직임을 'Multi-face Convergence'라고 이름을 붙인 미디어아트 공연에 사용하였다. 모션 데이터가 가상공간에 들어오면 면으로 이루어진 지오메트리가 가상현실 공간에 생성되게 된다. 생성된 스트로크는 다양한 브러쉬 타입을 설정할 수 있으며, 공연 시에는 역동적인 움직임에 어울리는 붉은 불의 이펙트가 가미된 스트로크를 사용하였다. 가상현실에서 구현된 인터랙티브 스트로크는 1인 관객을 위한 가상현실 디바이스인 HMD(Head-mounted Display)를 넘어 다수의 관객들이 감상할 수 있도록 하기 위하여 미디어 파사드 기술을 사용하여 공연 공간에 투사하였으며 봉산탈춤을 추는 무용수와 동시에 어우러질 수 있도록 하였다. 가상현실이라는 매체는 폐쇄성이 높은 매체로 공연에 녹아들어 표현하기에는 적절치 않은 특성을 가지고 있지만, 본 공연에서는 미디어 파사드라는 기법으로 그 한계를 넘어섰다. 본 연구는 세계 최초로 인터랙티브 스트로크를 전통춤 퍼포먼스에 결합하여 퍼포머가 표현하는 선의 현상을 미디어 파사드 기술로 공연장에 투사하는 공연 기술 방식을 제안한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1036-1043
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• 2022

본 논문은 자동계류 장치에 설치하여 선박의 접안 상황을 검출할 수 있는 시각 센서의 개발에 대하여 논하고 있다. 선박의 접안 시 사고방지를 위해 선박의 속도를 통제하고 위치를 확인하고 있음에도 불구하고 부두에서의 선박 충돌사고는 매년 발생하고 있으며, 이로 인한 경제적, 환경적 피해가 매우 크다. 따라서 부두에 접안하는 선박에 대한 안전성 확보를 위해 선박의 위치 및 속도 정보를 신속하게 확보할 수 있는 시각 시스템의 개발은 중요하다. 이에 본 연구에서는 선박의 접안 시 사람과 유사하게 영상을 통해 접안하는 선박을 관찰하고, 주변 환경에 따른 선박의 접안 상태를 적절하게 확인할 수 있는 시각센서를 개발하였다. 먼저, 개발하고자 하는 시각 센서의 적정성을 확보하기 위해 기존 센서로부터 제공되는 정보, 감지 범위, 실시간성, 정확도 및 정밀도 측면에서 센서 특성을 분석하였다. 이러한 분석 자료를 바탕으로 LiDAR형태의 3D시각 시스템의 개념 설계, 구동메커니즘 설계 및 모션 구동부의 힘과 위치 제어기 설계 등을 수행하여 대상물의 정보를 실시간으로 획득할 수 있는 3D 시각 모듈을 개발하였다. 최종적으로 시스템 구동을 위한 제어 시스템의 성능평가와 스캔 속도에 대한 성능을 분석하였고, 실험을 통해 개발된 시스템의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.535-540
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• 2015

등판이 기울어지는 사무용 의자에서 등판 회전축 위치를 인체의 엉덩관절에 일치시키면 인체와 등판이 일체화되어 기울어짐으로써 사용성을 향상시킬 수 있다. 그러나 등판 힌지가 외부로 돌출되지 않도록 하기 위해 적용되는 핀인슬롯 조인트에서 기구적인 마찰이 발생해 등을 기울이고 세우는 동안 사용자에 영향을 줄 것으로 예상된다. 본 연구에서는 마찰 정도가 다른 조인트 부품으로서 슬라이더, 롤러 그리고 베어링 세 가지 유형을 적용하고, 등판 기울임 시 대비 복귀 시의 반발력 비율을 측정하였다. 실험 결과 베어링, 롤러, 슬라이더를 적용한 경우 등판 반발력 비율은$[{\pm}SD]$은 각각 $59.7[{\pm}10.3]%$, $47.2[{\pm}13.6]%$, $30.3[{\pm}18.1]%$로 나타나 베어링을 적용할 경우 마찰이 가장 작았다. 그러나 각 부품들은 생산단가 측면에서 차이를 보이기 때문에 부품 선정 시 마찰감소 성능뿐만 아니라 사용자의 주관적인 만족도를 함께 고려할 수 있음을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.167-174
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• 2010

본 논문에서는 사무용 의자의 틸트 동작시 요추지지 기능과 등의 미끄럼을 평가함으로써 등판 회전중심의 최적 위치를 연구하였다. 이를 위해 인체와 의자로 이루어진 수학적 모델을 이용하여 틸트 동작 시뮬레이션을 수행하였다. 착석된 인체 모델의 측면 상에서 고관절 중심을 포함한 42개의 위치에 등판 회전축 위치를 설정하고 각각 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 등판의 회전중심이 고관절에 위치한 의자 시작품과 좌판하부에 위치한 기존의 의자에 대해 동작분석 실험도 함께 수행하였다. 시뮬레이션 결과 등판의 회전중심이 고관절 중심에 가까이 위치할수록 틸트시 요추각도 변화량과 등의 미끄럼거리는 작아졌다. 한편 실험결과 착석자의 등과 등판사이의 이격변위와 미끄럼변위는 등판의 회전중심이 고관절 위치에 설계된 시작품에서 더 작게 측정되었다. 시뮬레이션과 실험결과로부터 등판의 회전중심이 인체의 고관절 위치에 가깝게 설계되면 틸트시 착석자의 요추를 효과적으로 지지해 줄 수 있음을 알 수 있었고 이때 착석자는 보다 편안하고 건강한 착석자세를 유지할 수 있다. 이 결과는 사무용 의자에서 등판 회전축 위치의 인간공학적 설계를 위한 가이드라인을 제공한다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권3호
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• pp.435-448
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• 2009

본 연구는 노인의 계단과 경사로 오르기와 평지보행 동안 하지의 운동학적 변화를 분석하는 것이었다. 건강한 노인 14명(남:10, 녀:4)이 실험에 참여하였으며 측정도구는 삼차원동작분석기인 Vicon system(Vicon, Oxford Metrics, England)을 사용하였다. 보행주기 각 시점에서 하지 관절의 각도 변화를 보행 조건(평지, 계단, 경사로)에 따라 알아보기 위해 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated measure of ANOVA)을 사용하였다. 전후면상에서 골반은 평지 보행에서 보행 주기 동안 전방굴곡이 나타났으며 계단과 경사로 오르기에서 전방굴곡이 증가하였다. 고관절과 슬관절는 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 굴곡이 더 증가하였다. 족관절은 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 굴곡이 더 증가하였다. 좌우면상에서 보행 주기 동안 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 골반이 크게 올라갔으며 고관절도 계단 오르기에서 내전과 외전의 변화가 크게 나타났다. 또한 슬관절도 계단 오르기에서 내반이 증가하였고 족관절 역시 계단 오르기에서 내번이 증가하였다. 수평면상에서 보행 주기 동안 골반은 평지 보행과 비교해 계단과 경사로 오르기에서는 내회전이 대체로 증가하였고 고관절은 계단과 경사로 오르기에서 내회전이 증가하였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 슬관절은 계단 오르기에서 대체적으로 내회전이 증가하였고 족관절은 계단 오르기에서 대체적으로 외회전이 증가하였다. 이러한 결과는 노인의 계단과 경사로 오르기는 평지 보행과 비교해 하지의 운동학적 보행 변수들을 크게 변화시키는 것을 알 수 있었다.

• Asian Spine Journal
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• 제12권6호
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• pp.1060-1068
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• 2018

Study Design: Retrospective study. Purpose: Lumbar intervertebral disc degeneration is an important cause of low back pain. Overview of Literature: Spinal fusion is often reported to have a good course for adolescent idiopathic scoliosis (AIS). However, many studies have reported that adjacent segment degeneration is accelerated after lumbar spinal fusion. Radiography is a simple method used to evaluate the orientation of the vertebral column. magnetic resonance imaging (MRI) is the method most often used to specifically evaluate intervertebral disc degeneration. The Pfirrmann classification is a well-known method used to evaluate degenerative lumbar disease. After spinal fusion, an increase in stress, excess mobility, increased intra-disc pressure, and posterior displacement of the axis of motion have been observed in the adjacent segments. Methods: we retrospectively secured and analyzed the data of 15 patients (four boys and 11 girls) with AIS who underwent a spinal fusion surgery. We studied the full-length view of the spine (anterior-posterior and lateral) from the X-ray and MRI obtained from all patients before surgery. Postoperatively, another full-length spine X-ray and lumbosacral MRI were obtained from all participants. Then, pelvic tilt, sacral slope, curve correction, and fused and free segments before and after surgery were calculated based on X-ray studies. MRI images were used to estimate the degree to which intervertebral discs were degenerated using Pfirrmann grading system. Pfirrmann grade before and after surgery were compared with Wilcoxon signed rank test. While analyzing the contribution of potential risk factors for the post-spinal fusion Pfirrmann grade of disc degeneration, we used generalized linear models with robust standard error estimates to account for intraclass correlation that may have been present between discs of the same patient. Results: The mean age of the participant was 14 years, and the mean curvature before and after surgery were 67.8 and 23.8, respectively (p<0.05). During the median follow-up of 5 years, the mean degree of the disc degeneration significantly increased in all patients after surgery (p<0.05) with a Pfirrmann grade of 1 and 2.8 in the L2-L3 before and after surgery, respectively. The corresponding figures at L3-L4, L4-L5, and L5-S1 levels were 1.28 and 2.43, 1.07 and 2.35, and 1 and 2.33, respectively. The lower was the number of free discs below the fusion level, the higher was the Pfirrmann grade of degeneration (p<0.001). Conversely, the higher was the number of the discs fused together, the higher was the Pfirrmann grade. Conclusions: we observed that the disc degeneration aggravated after spinal fusion for scoliosis. While the degree of degeneration as measured by Pfirrmann grade was directly correlated by the number of fused segments, it was negatively correlated with the number of discs that remained free below the lowermost level of the fusion.