보행 시 가방 휴대 방식에 따른 운동역학적 차이 :

김주년

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김주년 (한국체육대학교, 한국체육대학교 대학원)

발행연도: 2013

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이용수23

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

보행 시 성인여성의 가방휴대방식에 따른 하지의 운동역학적 차이

김주년 , 윤석훈 한국체육과학회지 2016.02 학술저널

2013

보행 시 가방 휴대 방식에 따른 운동역학적 차이

김주년 체육 2013.01 학위논문

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이 연구의 목적은 가방의 휴대방식이 보행 중 하지 및 상지의 운동학, 운동역학적 변인에 미치는 영향을 규명하는데 있다.
대상자는 성인 여성(21.7±1.7 years, 1.61±0.03 m, 57.1±4.2 kg) 10명을 모집했다. 3차원 동작분석은 적외선 카메라 (Oqus 300: Qualisys, Sweden) 8대와 Instrumented treadmill (FIT: Bertec, USA)을 사용하여 연속된 다섯 걸음을 측정하였다. 적외선 카메라와 트레드밀의 샘플링 률(sampling rate)은 각각 100Hz와 100Hz로 설정하였다. 트레드밀의 속도는 프루드 수 0.25를 이용해 표준화 하였고, 5분간의 적응기를 적용한 후 측정하였다. 실험 자료는 Qualysis track manager (Qualisys, Sweden) 프로그램을 이용하여 수집하였으며, 수집된 원자료는 Visual3D (C-Motion, Inc, USA)와 Matlab R2009a (The MathWork, Inc, USA) 프로그램을 이용하여 계산하였다. 각 피험자는 한쪽으로 메는 가방을 휴대할 경우 주로 사용하는 오른쪽 손, 아래팔, 어깨에 휴대한 후 실험을 실시하였다. 모든 피험자는 실험 전에 연구의 목적에 대해 충분한 이해를 갖고, 동의서 작성 후 실험에 참여하였다. 계산된 데이터는 SPSS 18.0 프로그램을 사용하여 반복측정 분산분석(One way ANOVA with repeated measures)을 실시하였고, 통계적으로 유의한 결과는 사후검증을 위해 LSD를 실시하였다. 이때 통계적 유의 수준은 α=.05로 설정하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다.
1) 보행 요소 분석을 위해 좌·우 흔듦기와 디딤기 동안의 소요 시간을 측정하였으며, 4국면 모두에서 가방의 휴대 방식 간에 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>.05).
2) 흔듦기와 디딤기 국면에서 좌·우 하지 관절 각도의 비대칭 지수를 산출했으며, 발목·무릎·엉덩 관절 모두에서 가방의 휴대 방식 간에 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>.05).
3) 보행 주기 동안 몸통의 절대각을 측정했으며, 일반 보행에 비해 손, 아래팔, 어깨에 휴대하는 방식에서 부하가 가해지지 않은 왼쪽 방향으로의 가쪽 굽힘 동작이 유의하게 증가했다(p<.05).
4) 보행 주기 동안 어깨띠의 올림/내림 각도를 측정했으며, 어깨에 휴대하는 방식에서만 올림 동작이 유의하게 증가했다(p<.05).
5) 좌·우 디딤기의 수직 지면반력을 측정하여 비대칭 지수로 계산하였으며, 일반 보행과 백팩에 비교하여 손, 아래팔, 어깨에 한쪽으로 휴대하는 방식에서 유의하게 증가했다(p<.05).
6) 좌·우 디딤기동안 발생되는 발목·무릎·엉덩 관절의 모멘트를 측정하였으며, 일반보행과 비교하여 손, 아래팔, 어깨에 휴대하는 방식을 사용하는 동안 부하가 가해진 오른쪽의 발목·무릎·엉덩 관절의 모멘트가 유의하게 증가했다(p<.05). 또한 백팩에서는 좌·우의 디딤기 모두에서 엉덩 관절을 제외한 발목·무릎 관절의 모멘트가 일반 보행에 비해 유의하게 증가했다(p<.05).
이 연구결과는 가방을 휴대하는 올바른 방식에 대한 과학적인 근거 자료가 될 것으로 기대되며, 향후 신체 불균형에 의한 상해를 예방하는데 많은 도움을 줄 적으로 예상된다.

The purpose of this study was to investigate differences in kinematic and kinetic variation of upper and lower body among bag carrying methods during gait. Ten young women(21.7±1.7 years, 1.61±0.03 m, 57.1±4.2 kg) participated in this study. A 3-Dimensional motion analysis with eight infrared cameras (Oqus 300: Qualisys, Sweden) and Instrumented treadmill (FIT: Bertec, USA) was performed to measure continuous five gait cycle. The sampling rates of the cameras and treadmill were 100Hz and 1000Hz, respectively. Treadmill speeds were normalized according to Froude number of 0.25 and participants were applied to the familiarization period for five minutes with the treadmill. Qualysis track manager(Qualisys, Sweden) program was used to collect data. Visual3D (C-Motion, Inc, USA) program and Matlab R2009a (The MathWork, Inc, USA) program were used to calculate the variables. Each participant was asked to perform carrying a single-strap bag with three different ways: carrying a single-strap bag by the hand, on the forearm and over the shoulder on the dominant right side. Before participating the experiment, all participant were understood the purpose of this study and written informed consent were received. One way ANOVA with repeated measures was used to verify the statistical differences between the bag carrying methods. Statistical significances were set at the level of α=.05 using SPSS version 18.0.
1) For the response time for left/right swing phase and stance phase, there was a no significant difference between all bag carrying methods (p>.05).
2) For the asymmetric index between right/left lower limbs joint angle, there was no significant difference in ankle·knee·hip joint between all bag carrying methods (p>.05).
3) For the trunk absolute angle during gait cycle, there was a significant increase for the contralateral(left) side lateral flexion when carrying a bag by the hand, on the forearm and over the shoulder than normal gait (p<.05).
4) For the shoulder girdle elevation angle during gait cycle, there was a significant increase when carrying a bag over the shoulder (p<.05).
5) For the asymmetric index between left/right vertical GRF, there was a significant increase when carrying a bag by the hand, on the forearm and over the shoulder than when carrying a bagpack and normal gait (p<.05).
6) For the left/right lower limbs joint moment during stance phase, there was a significant increase in ipsilateral(right) side ankle·knee·hip joint when carrying a bag by the hand, on the forearm and over the shoulder than normal gait (p<.05). Also, there was a significant increase in both side ankle·knee joint when carrying a bag by the hand, on the forearm and over the shoulder than when carrying a bagpack (p<.05).
Based on these results, it is expected to be a scientific basis in order to find the right bag carrying method. Therefore, it will help to prevent injury according to physical asymmetry.

#가방 휴대방식 #보행 #운동학 #운동역학

목 차
Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 1
2. 연구의 목적 4
3. 연구의 한계점 및 제한점 4
Ⅱ. 이론적 배경 5
1. 보행 요소 및 운동학적 분석 관련 선행연구 5
2. 운동역학적 분석 관련 선행연구 7
Ⅲ. 연구방법 8
1. 연구대상 8
2. 실험장비 9
3. 실험절차 및 방법 13
4. 자료처리방법 14
5. 분석변인 및 산출 방법 17
6. 분석국면 20
7. 통계처리 21
Ⅳ. 결과 22
1. 보행 요소(gait parameter) 23
2. 운동학적 분석(kinematic analysis) 25
3. 운동역학적 분석(kinetic analysis) 38
Ⅴ. 논의 54
Ⅵ. 결론 58
참고문헌 60

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