필로티 건물의 평면 비정형으로 인한 비틀림 거동은 비틀림 회전 최외단 기둥에 과도한 층간변위를 일으키고 이로 인하여 기둥의 전단파괴를 유도할 수 있다. 필로티 건물의 비틀림 거동을 제어할 수 있는 내진보강 공법으로서 벽체 증설, 철골 프레임 또는 철골 가새 추가공 법 등이 사용될 수 있으나 이와 같은 공법 들은 필로티 층의 공간 개방성을 저해할 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 필로티 층의 공간 개방성을 유지할 수 있는 내진보강 공법으로서 knee brace를 활용하기 위하여 knee brace 보강재 단면 형상 및 보강재 설치 각도 등을 변수로 보강된 필로티 건물에 대하여 선형동적해석 및 비선형 정적해석(pushover analysis)을 수행하고 내진성능 평가 및 knee brace의 비틀림 제어효과를 분석 하였다. 연구 결과 knee brace로 보강 시 기둥의 전단력은 증가하였으나 비틀림 변형을 제어하는데 효과가 있는 것으로 나타났다. knee brace와 기둥 사이를 30°로 보강 시 60°의 경우보다 기둥의 전단력은 적게 증가하였으며, 단면형상 □, ◯ 그리고 H 순으로 기둥의 횡변위가 적게 발생 하였다.

본 논문에서는 Telos Device를 이용한 검사 시 인가한 daN 힘의 차이와 무릎의 안정성에 관여하는 근육들의 개인차에 따른 전방십자인대의 동요 정도에 대해 연구하고자 한다. Telos Device를 이용한 Lachman Test로 검사하였으며, 오른쪽과 왼쪽을 각각 0, 15, 30 daN, 운동부하 후 30 daN의 힘으로 변화하며 검사하여 전방십자인대의 변화를 측정하였다. 근육량 측정은 CT(Computed Tom ography)를 이용하였으며, 힘줄(tendon)을 피해 근육을 측정하기 위해 무릎뼈(patella) 상방 8 cm의 위치를 검사하였다. 전방십자인대(Anterior Cruciate Ligament)의 변화 정도는 Piview의 Caliper 기능을 이용하여 측정 하였으며, 근육량은 CT 단면 영상을 Image J 프로그램을 이용하여 지방을 제외한 뼈와 근육의 면적을 측정 하였다. 측정값들은 SPSS Ver. 18을 이용하여 결과 값을 얻었다. Telos Device 로 인가하는 힘의 변화에 따라 전방십자인대의 동요 정도를 측정한 결과 오른쪽과 왼쪽 모두 15 daN 과 30 daN의 힘을 인가하였을 때 통계적으로 유의한 무릎 동요의 차가 발생하였으며(p<0.05), 30 daN 과 운동부하 후 30 daN 에서의 동요 정도는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 근육면적의 차이와 전방십자인대의 동요 정도와의 상관관계에서 15 daN의 압력에서 오른쪽 r=-0.45, 왼쪽 r=0.44로 음의 상관관계를 보였다(p<0.05). Telos Device에 인가 하는 힘의 정도에 따라 전방십자인대의 동요는 커지는 것으로 분석되며, 또한 개인의 근육량의 차이에 따라 전방십자인대의 동요 정도에도 차이를 보이는 것으로 분석된다. 따라서 개인의 근육량의 차이에 따라 Telos Device에 인가되는 힘도 변화되어야 하는 것으로 사료된다.

슬관절의 측면 촬영 검사방법에서 기존에 권고되고 있는 정 측면 자세에서 중심 X선의 입사 각도를 머 리 쪽 5~7°로 조정하는 방법을 검사방법 A, 중심 X선이 슬관절 강을 향해 검사대의 수평면과 수직으로 입 사하는 방법을 검사방법 B, 경골 원위부(distal tibia)의 바깥 면(lateral side)을 방사선 투과성 물질(radiolucent materials)로 보상한(compensated) 상태에서 중심 X선을 관절 강에 수직 입사하는 방법을 검사방법 C로 분류 하였다. 연구 대상자들을 분류하여 3가지 검사방법을 각각 시행한 후, 검사영상에서 관절 강 거리(joint spac e distance)와 양측과의 거리(both condyle distance)를 정량적 지표로 설정하여 이를 측정하고 비교하였다. 또 한 각 검사방법의 편의성을 검사자(Practician)들을 대상으로 설문조사를 통해 확인하였다. 정량적 지표의 측정 결과 검사방법 A와 C는 통계적 분석 결과 특징적인 차이가 없었지만(p>0.05), 검사 방법 B는 A와 C 모두에서 차이를 보였다(p<0.05). 검사방법의 편의성을 평가한 결과, 검사방법 A가 모든 항목에서 검사방법 B, C 보다 상대적으로 점수가 낮게 평가되었고, 검사방법 B와 C는 근소한 차이로 B가 높은 평가를 받았다. 본 연구를 통해 제안한 간단한 보조기구(support device)를 이용한 슬관절 측면 촬영 검사방법은 다소 복잡 한 준비과정 없이도 기존의 권고 방법과 큰 차이가 없는 관절 강의 묘사가 가능하고, 검사의 진행과정에서 검사자의 편의성을 증가시킬 수 있었다.

In this paper, four-bar linkage mechanism for the knee joint is developed which is used in prosthetics. But unlike the prosthetics, the feature of this mechanism is that the instantaneous center of rotation of the four-bar linkages can be moved behind the ground reaction force vector so that it can be passively supported without any external power. In addition, this mechanism is developed similar to the structure of the human knee joint for eliminating the sense of heterogeneity of the wearer. In order to design the mechanism with these two objectives, optimization design process is done using the PIAnO tool and detailed design is carried out through optimized variable values. The developed mechanism is attached to the robot which can assist the hip and ankle joints. In order to verify the operation of the developed knee mechanism, an insole type sensor was attached to the shoes to compare data values before and after wearing the robot. Result data showed that wearer wearing the exoskeleton robot with the knee mechanism was the same value regardless of whether the heavy tool is loaded or not.

전방 십자 인대는 슬관절에서 가장 중요한 구조물로써 경골의 전방 전위 시 전체 위력에 대한 저항의 약 86%를 차지하고 회전의 축을 이루고 있어서 슬관절의 안정성을 유지 하는 기능을 한다. 슬관절의 인대 검사 장비인 TELOS 장비로 Lachrman 검사 시 정상 측과 수술 측 모두 인가되는 힘에 비례 하여 선형적으로 무릎의 굴곡이 일어났으며, 검사시 외부 힘에 따라 무릎 굴곡이 발생하여 무릎 권고 각도의 유지하기가 어려웠다. 대퇴 고정 롤러의 위치를 슬개골 위 1cm미만과 3cm이상에 위치 시켜 동요를 측정하여 롤러 위치에 따른 대응t 검정을 실시하였으며, 그 결과 롤러의 위치 1cm 이었을 때 무릎 동요에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 또한 무릎의 굴곡 각도와 동요의 상관분석을 통해 두 변수 사이에는 상관성이 없는 것으로 나타났으며 이는 Telos Device를 이용한 전방십자인대 검사는 무릎의 굴곡각도 보다는 대퇴 고정롤러의 위치에 영향을 받는 것으로 판단되며 따라서 대퇴 고정롤러의 위치를 슬개골 가까이 위치시키는 것이 대퇴골을 안정적으로 고정 시키고 경골의 움직임을 유발하여 정확한 무릎 관절의 동요를 진단 할수 있는 검사 방법이라 사료된다.

최근 순환기계 질환이 증가함에 따라 경피적 관상동맥 중재술이 관상동맥 치료에 주된 치료 방법으로 사용되고 있다. 이러한 이유로 방사선을 이용하는 중재술이 증가함에 따라 작업종사자의 방사선피폭을 증가되고 그에 따른 잠재적방사선 장해를 증가 시킬 수가 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 방사선 차폐체인 납 커튼 유·무에 따른 슬 하부 주변선량을 측정하였다. 실험방법은 자동노출조건 60kV, 200mA, 10mS 을 이용하여 본원에 주로 사용되는 관상동맥 촬영방법을 이용하여 슬 하부 주변부 선량을 측정하였다. 결과로는 right coronary artery 검사 시, LAO 30°을 경우 납 커튼사용 유·무에 따른 방서선 방어효과는 98.4%, Cranial30° 98.3% 효과를 가진다. left circumflex coronary artery 검사 시, Caudal 30°을 경우 납 커튼 사용 유·무에 따른 방사선 방어효과는 90.2%, Caudal 30° LAO 30° 88.7%의 효과를 가진다.left anterior descending artery 검사 시, Cranial30°을 경우 납 커튼 사용 유·무에 따른 방사선 방어효과는 98.3%, Cranial30°RAO 30° 80.3%, Cranial 30°LAO 30° 98%의 효과를 가진다. OS(Spider view) 검사 시, Caudal 40° LAO 40°을 경우 납커튼 사용 유·무에 따른 방사선 방어효과는 71.2%의 효과를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 이유로 방사선 작업종사자의 경우 방사선 차폐 보조기구를 사용을 불편하더라도 가능한 방사선 차폐도구를 이용함으로써 자신의 방사선 피폭관리에 관심을 기울려야 할 것이다.

In this study, an analytical model of a knee-brace employing disc springs and friction pads is developed. A ring-spring model proposed by Hill is adopted for the knee-brace analysis model. The cyclic response obtained from the analysis model is compared with corresponding experimental results. The comparison indicates that the suggested analytical model is capable of capturing the hysteretic behavior of a knee-brace employing ring-springs and friction pads

One of the important issues for structural and electrical specifications in developing a robot is to determine lengths of links and motor specifications, which need to be appropriate to the purpose of robot. These issues become more critical for a gait rehabilitation robot, since a patient wears the robot. Prior to developing an entire gait rehabilitation robot, designing of a 1DOF assistive knee joint of the robot is considered in this paper. Human gait motions were used to determine an allowable range of knee joint that was rotated with a linear type actuator (ball-screw type) and links. The lengths of each link were determined by using an optimization process, minimizing the stroke of actuator and the total energy (kinetic and potential energy). Kinetic analysis was performed in order to determine maximum rotational speed and maximum torque of the motor for tracking gait trajectory properly. The prototype of 1 DOF assistive knee joint was built and examined with a impedance controller.