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스트레치 센서를 활용한 EMS 복압벨트가 호흡 활성화에 미치는 영향 KCI 등재

EMS Ventilation Belt Using Stretch Sensor Effect on Respiratory Activation

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/412301
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감성과학 (Korean Journal of the science of Emotion & sensibility)
한국감성과학회 (The Korean Society For Emotion & Sensibility)
초록

요즘은 건강을 위한 스마트 헬스 케어 웨어러블의 개발이 가속화되는 시대이다. 그 중 활발한 연구 분야 중 하나인 EMS 전기자극을 활용한 웨어러블 제품이 많이 출시되었다. 하지만 연구되거나 출시되어있는 EMS 웨어러블은 근육의 세분화에 집중하지 못한 포괄적인 전신 슈트나 복부 전체를 덮는 벨트 형식으로 출시되어있다. 이에 본 연구에서는 특정 근육을 세분화시킨 EMS 패턴을 적용하고 복압 벨트에 호흡을 측정할 수 있는 스트레치 센서를 부착하여 두 가지 호흡법을 활용해 연구를 진행하고자 한다. 측정방법은 들숨과 날숨으로 실험을 진행하며 대상자는 건강한 신체의 20대 남성 10명을 대상으로 진행했다. 본 연구의 결과 흉식호흡과 복식호흡 모두 센서의 민감도는 5mm, 3mm, 기본 센서 순으로 센서별 순위 결과를 확인할 수 있었고 EMS 복압 벨트를 통해 전기자극을 적용 전, 후로 나누었을 때전기자극을 적용한 후 호흡의 활성화가 향상되었음을 알 수 있었다. 연구의 결론은 2가지 호흡법을 신체 기능적 근거로 제작한 2가지 패턴으로 인해 호흡법에 적합한 전기자극을 적용 시 적용하지 않았을 때 보다 3가지 센서로 호흡 활성화 효과와 센서 간 민감도 차이를 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 EMS 패턴과 스트레치 센서가 통합된 의복형 웨어러블 제품에 실시간 모니터링이 가능한 호흡 스마트 의류를 개발하고자 한다.

The development of smart healthcare wearables for health is accelerating. Among them, many wearable products using EMS electrical stimulation, which is one of the active research fields, have been released. However, the EMS wearable, which has been studied or released, is released in a comprehensive full-body suit that does not focus on muscle segmentation or a belt that covers the entire abdomen. Therefore, this study intends to use two breathing methods by applying an EMS pattern that subdivides specific muscles and attach a stretch sensor that can measure breathing to the abdominal pressure belt. The measurement method was conducted by inhaling and exhaling, and the subjects were 10 men in their 20s with healthy bodies. As a result of this study, the sensor’s sensitivity was 5 and 3 mm, and the basic sensor in both thoracic and abdominal breathings and the EMS abdominal pressure belt showed improved respiration activation after applying electrical stimulation before and after application. It is concluded that, because of the two patterns produced based on the physical function, the difference in respiration activation effect and sensitivity between sensors could be confirmed with three sensors rather than not applying electrical stimulation suitable for the respiration method. Based on the results of this study, a follow-up study aims to develop breathing smart clothing that can be monitored in real time in clothing-type wearable products that incorporate EMS patterns and stretch sensors

목차
1. 서론
2. 연구방법 및 절차
    2.1. 호흡의 작용
    2.2. 스트레치 센서 설계
    2.3. 스트레치 센서를 부착한 EMS 복압 벨트 제작
    2.4. 대상자
    2.5. 측정방법
    2.6. 자료처리
3. 결과 및 고찰
    3.1. 각 호흡법에 따른 3가지 스트레치 센서에 따른 차이
    3.2. 3가지 스트레치 센서를 부착한 흉식호흡 벨트 착용후 전기자극 적용 전, 후에 따른 센서 별 차이
    3.3. 3가지 스트레치 센서를 부착한 복식호흡 벨트 착용후 전기자극 적용 전, 후에 따른 센서
4. 결론
REFERENCES
저자
  • 김대연(숭실대학교 스마트웨어러블공학과 석사과정) | Dae-Yeon Kim
  • 박진희(숭실대학교 스마트웨어러블공학과 산학중점교수) | Jin-hee Park
  • 김주용(숭실대학교 유기신소재파이버공학과 교수) | Joo-yong Kim Corresponding autho