본 연구의 목적은 기존의 하드 타입의 관성 센서를 대체할 수 있는 소프트 원단 기반 팔꿈치 굽힘 각 센서를 개발하 고, 이를 이용하여 굽힘 각도를 추정하는 시스템을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 비교 선정을 위하여 Bergamo, E-band, Span cushion, Polyester의 서로 다른 역학적 특성을 가진 4종류 원단에 SWCNT (Single-Walled Carbon Nanotubes) 함침을 통해 전도성을 부여한 후 성능 평가를 통하여 하나의 원단을 선정하여 팔꿈치 굽힘 각 센서로 제작 하였다. 성능을 평가하는 지표로 게이지율(Gauge factor), 이력현상(Hysteresis) 및 센싱 범위를 사용하였다. 제작된 센 서를 통해 얻은 데이터는 bending 동작에서의 각도에 대한 센서 출력값의 변화와 extending 동작에서의 각도에 대한 센서 출력값의 변화가 다른 경향을 갖고 있기 때문에 두 가지 동작을 나누는 것을 1-step으로 하였다. 2-step으로, 데이 터의 복잡한 비선형 관계를 처리하고 높은 데이터 정확도를 달성하기 위해 MLP (Multi-Layer Perceptron)를 활용하였 다. 따라서 소프트 텍스타일 굽힘 센서를 제작하였고, MLP를 통해 비선형 관계를 처리하고 각도 추정이 가능해졌다. 본 연구 결과를 기반으로 다양한 스마트 웨어러블 및 헬스케어 분야에서 효과적으로 활용되기를 기대한다.

Background:Individuals with spinal cord injury (SCI) rely on their upper limbs for body-lifting activity (BLA). While studies have examined the electromyography (EMG) and kinematics of the shoulder joints during BLA, no studies have considered foot position during BLA.Objects:This study compared the effects of different foot positions during BLA on the shoulder muscle activities, peak plantar pressure, knee flexion angle, and rating perceived exertion in individuals with SCI.Methods:The study enrolled 13 mens with motor-complete paraplegic SCI, ASIA (American Spinal Injury Association) A or B. All subjects performed BLA with the feet positioned on the wheelchair footrest and on the floor independently. Surface EMG was used to collect data from the latissimus dorsi, pectoralis major, serratus anterior, and triceps brachii. The peak plantar pressure was measured using pedar-X and the knee flexion angle with Image J. Borg’s rating perceived exertion scale was used to measure the physical activity intensity level. The paired t-test was used to compare the shoulder muscle activities, peak plantar pressure, knee flexion angle, and rating perceived exertion between the two feet positions during BLA.Results:The activity of the latissimus dorsi, pectoralis major, serratus anterior, and triceps brachii and rating perceived exertion decreased significantly and the peak plantar pressure and knee flexion angle increased significantly when performing BLA with the feet positioned on the wheelchair footrest compared with on the floor (p<.05).Conclusion:These findings suggest that individuals with SCI may perform BLA with the feet positioned on the wheelchair footrest for weight-relief lifting to decrease the shoulder muscle activities and the rating perceived exertion and to increase the peak plantar pressure and the knee flexion angle.

The purpose of this study was to assess the influence of the duration of smartphone usage on cervical and lumbar spine flexion angles and reposition error in the cervical spine. The study included 18 healthy smartphone users (7 males and 11 females). We measured the kinematics of the upper and lower cervical and lumbar spine flexion angles and the reposition error of the upper and lower cervical spine after 3 s and 300 s smartphone use in sitting. A paired t-test was used to compare the effects of the duration of smartphone usage on the kinematics of cervical and lumbar spine flexion angles and reposition error. The flexion angles of the lower cervical and lumbar spine and the reposition error in the upper and lower cervical spine were significantly increased after 300 s smartphone of use (p<.05). However, the flexion angle of the upper cervical spine was not significantly different between the 3 s and 300 s smartphone of use (p>.05). These findings suggest that prolonged use of smartphones can induce changes in cervical and lumbar spine posture and proprioception in the cervical spine.

앉은 자세를 장시간 유지하면 허리의 만곡에 변화가 오면서 통증이 발생하게 된다. 본 연구에서는 양반 앉은자세에 서 SPINE-GUARD(허리 안정화 벨트) 착용이 허리뼈의 코브각과 허리통증 그리고 몸통 굽힘각도의 변화에 미치는 영 향에 대해 알아보았다. 대상자 15명(남자)은 2주 동안 주 5회 매회 90분씩 벨트를 착용한 채로 영화를 감상하거나 강 의를 들었다. 허리뼈의 코브각은 착용전 48.36±14.57에서 착용후 28.09±11.63로 유의한 감소를 보였다(p<0.05). 통 증은 착용전 4.53±2.36이고, 착용후 2.733±2.153로 유의하게 감소하였다(p<0.05). 몸통의 굽힘각도 또한 착용전 82.33±20.30에서 착용 후 70.2±19.43로 유의한 감소를 보였다(p<0.05). 이것으로 보아 SPINE-GUARD의 착용은 허리뼈의 코브각 및 몸통굽힘각도의 변화 그리고 통증의 감소에 영향을 주는 것으로 사료된다.