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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이상민
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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보행은 신체가 어떠한 장소에서 다른 곳으로 움직이는 것을 의미하며 이는 사람의 기본적인 욕구이다. 따라서 비정상적인 보행에 따른 불편함을 해소하기 위해서 보행 시 좌우 불균형의 판단은 중요한 문제이며, 이를 해소하기 위해 많은 연구들이 진행되어 왔다. 최근 보행 측정 및 분석을 위한 방법으로는 압력 플레이트 및 영상 처리를 주로 사용하였다. 그러나 다수의 카메라의 필요성과 특정 영역에서만 분석을 수행해야 한다는 단점이 존재한다.
본 논문에서는 증감부호기를 이용한 보행 시 고관절 굴곡 각도를 측정할 수 있는 장치를 제작하여 공간적 제약으로부터 비교적 자유롭고 설치 및 분석이 비교적 간단한 좌우 보행 불균형 판단 방법을 제안한다. 기존의 보행 불균형 판단 방법에서 사용된 측정 장비들의 한계점을 해소하기 위하여 고관절의 각도를 측정하여 보행의 불균형을 판단하였다. 본 실험은 건강한 성인 10명을 대상으로 실험을 진행 하였으며, 정상 보행 중 고관절에 부착 된 증감부호기를 사용하여 보행 각도 데이터를 측정 하였다. 본 논문에서 사용된 장치의 성능과 신뢰성을 검증하기 위하여 이미 상용화 된 불균형 측정 장비인 BIOPAC 사의 HLT100C를 사용하여 발바닥의 압력을 측정하고 얻은 데이터를 분석, 비교하였다. 보행 불균형을 판단하기 위한 지표로 TSR (temporal symmetry ratio)를 사용하였다. 고관절에 부착 된 증감부호기부터 얻은 각도 데이터로 부터 보행 주기에서 입각기와 유각기가 차지하는 시간을 측정하였고, 이를 이용하여 좌, 우 하지의 입각기와 유각기가 차지하는 비중을 비교하는 TSR 값을 계산하였다. 또한 비교 실험을 위하여 동일한 조건에서 발바닥의 압력을 측정하여 얻은 데이터를 통한 TSR 지표를 계산하여 성능을 검증하였다.
실험 결과 증감부호기를 이용한 보행 불균형 분석 방법의 경우에서의 TSR은 정상 보행의 경우 1.03, 1.5cm의 불균형의 경우 0.89, 3cm의 불균형의 경우 0.75, 4.5cm의 불균형의 경우 0.67, 6cm의 불균형의 경우 0.64, 7.5cm의 불균형의 경우 0.68, 9cm의 불균형의 경우 0.77로 정상 보행의 TSR과 불균형의 높이가 늘어날수록 기준에서 멀어짐을 알 수 있으며, 통계 분석 결과 압력을 이용한 보행 불균형 분석 방법에서는 불균형이 3cm 이상에서는 불균형을 판단하지 못하였으나 증감부호기를 이용한 보행 불균형 분석 방법에서는 불균형 상태가 9cm 까지 모두 판단할 수 있었다. 따라서 증감부호기를 이용한 보행 불균형 분석 방법이 기존의 압력을 이용한 불균형 분석 방법보다 균형 있는 상태와 불균형이 심한 상태 모두 불균형을 판단하는데 강점을 보인다.
본 논문에서는 증감부호기를 이용한 보행 시 고관절 굴곡 각도를 측정할 수 있는 장치를 제작하여 공간적 제약으로부터 비교적 자유롭고 설치 및 분석이 비교적 간단한 좌우 보행 불균형 판단 방법을 제안한다. 기존의 보행 불균형 판단 방법에서 사용된 측정 장비들의 한계점을 해소하기 위하여 고관절의 각도를 측정하여 보행의 불균형을 판단하였다. 본 실험은 건강한 성인 10명을 대상으로 실험을 진행 하였으며, 정상 보행 중 고관절에 부착 된 증감부호기를 사용하여 보행 각도 데이터를 측정 하였다. 본 논문에서 사용된 장치의 성능과 신뢰성을 검증하기 위하여 이미 상용화 된 불균형 측정 장비인 BIOPAC 사의 HLT100C를 사용하여 발바닥의 압력을 측정하고 얻은 데이터를 분석, 비교하였다. 보행 불균형을 판단하기 위한 지표로 TSR (temporal symmetry ratio)를 사용하였다. 고관절에 부착 된 증감부호기부터 얻은 각도 데이터로 부터 보행 주기에서 입각기와 유각기가 차지하는 시간을 측정하였고, 이를 이용하여 좌, 우 하지의 입각기와 유각기가 차지하는 비중을 비교하는 TSR 값을 계산하였다. 또한 비교 실험을 위하여 동일한 조건에서 발바닥의 압력을 측정하여 얻은 데이터를 통한 TSR 지표를 계산하여 성능을 검증하였다.
실험 결과 증감부호기를 이용한 보행 불균형 분석 방법의 경우에서의 TSR은 정상 보행의 경우 1.03, 1.5cm의 불균형의 경우 0.89, 3cm의 불균형의 경우 0.75, 4.5cm의 불균형의 경우 0.67, 6cm의 불균형의 경우 0.64, 7.5cm의 불균형의 경우 0.68, 9cm의 불균형의 경우 0.77로 정상 보행의 TSR과 불균형의 높이가 늘어날수록 기준에서 멀어짐을 알 수 있으며, 통계 분석 결과 압력을 이용한 보행 불균형 분석 방법에서는 불균형이 3cm 이상에서는 불균형을 판단하지 못하였으나 증감부호기를 이용한 보행 불균형 분석 방법에서는 불균형 상태가 9cm 까지 모두 판단할 수 있었다. 따라서 증감부호기를 이용한 보행 불균형 분석 방법이 기존의 압력을 이용한 불균형 분석 방법보다 균형 있는 상태와 불균형이 심한 상태 모두 불균형을 판단하는데 강점을 보인다.
목차
제 1장. 서 론 1제 2장. 이론적 배경 32.1. 보행 분석 32.1.1 보행 주기 32.1.2 주기별 보행 양상 52.1.3 병적인 기전 10제 3장. 기존 동작 분석 방법과 한계점 123.1. 기존 동작 분석 방법들 123.2. 기존 동작 분석 방법의 한계점 19제 4장. 제안한 보행 불균형 평가 방법 204.1. 불균형 판단 알고리즘 204.2. 불균형 지표 224.3. 증감부호기를 이용한 고관절 각도 측정기기 24제 5장. 실험 방법 및 결과 265.1. 정상 보행 실험 결과 305.2. 1.5cm의 불균형 상태 실험 결과 335.3. 3cm의 불균형 상태 실험 결과 355.4. 4.5cm의 불균형 상태 실험 결과 375.5. 6cm의 불균형 상태 실험 결과 395.6. 7.5cm의 불균형 상태 실험 결과 415.7. 9cm의 불균형 상태 실험 결과 435.8. 전체 실험 TSR 지표 분석 결과 455.9. 통계 분석 결과 47제 6장. 고찰 및 결론 496.1. 고찰 496.2. 결론 51참고문헌 52
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