개인맞춤형 모바일 건강관리 시스템 탑재형 스마트 신발 개발

Seung Bum Park,Kyung Deuk Lee,Dae Woong Kim,Jung Hyeon Yoo,Kyung Hun Kim,Sung Pyo Jun,Won Ho Ryu,Jeong Hwan Kim,Min Joon Choi,Jae Woo Jun 대한인간공학회 2014 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.11

Objective: 본 연구의 목적은 운동정보 및 신체활동을 분석하여 개인의 건강관리를 지원하는 센서내장형 스마트 신발을 개발하고자 하는 것이다. 이에 족저압력 센서 모듈이 삽입되는 부품 및 완제품 설계를 통해 개발된 스마트 신발의 족저압력 센서에 대한 신뢰성을 평가하고자 한다. Background: 미국 나이키와 애플사의 “나이키+아이팟 키트”, 아디다스 인텔리전트 신발 등 다양한 IT융합 기술을 적용한 신발이 출시되어지고 있다. 또한, 일반인의 일상생활 활동량을 측정하는 라이프레코더 기술도 최근 일본 업체를 중심으로 상용화되어 지고 있다. 이에 실시간 족압 센서가 내장된 스마트 신발 개발을 통한 개인 맞춤형 모바일 프로그램을 개발하여 신뢰성 있는 데이터를 제공하고자 한다. Method: 족저압력 센서가 탑재된 개발 스마트 신발의 신뢰성 확보를 위한 생체역학적 성능평가는 하지에 상해가 없는 신체 건강한 10명의 남성을 대상으로 실시하였다. 피험자 특성은 발사이즈 270 mm, 나이 22.4±0.5 years, 몸무게 69.2±4.2 kg, 신장 176.8±6.8cm로 나타났다. 실험에 사용된 스마트 신발은 5개의 족저압 센서 모듈이 장착된 시제품을 대상으로 개발모듈과 Pedar-X System와의 족저압력 데이터를 7레벨로 나누어 비교하여 개발 족저압 센서 모듈의 신뢰성을 비교하고자 하였다. 피험자는 개발 족저압력 센서 모듈 장착 신발 착용 및 Pedar-X System을 각각 착용하여 트레드밀에서 4.2 km/h의 속도로 보행을 실시하였으며 최대평균압력 데이터를 추출하여 신뢰성 평가를 실시하였다. Results: 분석 결과 족저압력 센서 모듈이 삽입된 스마트 신발의 경우 Pedar-X System의 족저압력레벨과 비교 시 Down 4 센서에서는 동일한 족저압력 레벨을 나타내었으나 Down 3, 5 센서에서는 Pedar-X System에 비해 1레벨의 차이를 보였다. 또한, Down 1, 2 센서에서는 2레벨의 차이를 보였다. Conclusion: 개인맞춤형 모바일 건강관리 시스템 탑재형 스마트 신발 개발을 위해서는 개발 센서의 신뢰성이 중요한 부분이다. 이에 족저압력 센서 모듈 삽입 스마트 신발과 Pedar-X System과의 최대평균압력 비교 결과 개발 족저압력 센서 모듈의 감도 조절 및 구조상의 개선점이 나타났다. Application: 이러한 생체역학적 성능평가와 비교 실험을 통해 개발 모듈의 신뢰성을 향상하여 개인맞춤형 모바일 건강관리 시스템 탑재형 스마트 신발의 성공적인 개발이 가능할 것으로 기대된다.

학술 7 특별구두세션 : D5. 특별세션 국방 품질경영1 ; 족저압력 분석을 활용한 자세보정용 3차원 맞츰형 아치핏 인솔 개발

이중숙 ( Joong Sook Lee ),양정옥 ( Jeong Ok Yang ),이범진 ( Bom Jin Lee ),배강호 ( Kang Ho Bae ),한동욱 ( Dong Wook Han ),박상묵 ( Sang Muk Park ),배진우 ( Jin Woo Bae ) 한국품질경영학회 2014 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2014 No.2

1. 목적 · 보행시 족저압력과 지면반력 분석법을 활용한 자세보정용 맞춤형 아치핏 인솔을 개발하기 위하여 2D인솔(평면 인솔)과3D 인솔(자세보정용 3차원 입체형 아치핏 인솔) 착용시 발에 가해지는 족저압력을 객관적으로 측정하기 위하여 Pedar-X system 활용하여 보행 동작시 지지발의 평균족저압력, 최대족저압력, 최대수직지면반력, 부위별 족저압력분포 등에 대한 운동역학적인 분석 자료를 활용하여 군인들이나 장거라 보행자를 위한 3차원 맞춤형 인솔 개발을 위한 기초자료를 제공하기 위함. 2. 연구설계/ 방법론/ 접근방법 · 연구대상자는 족부변형이 없고, 최근 2년 동안 하지와 족부부위에 상해가 없었으며, 정상적인 보행동작을 수행하는 신체 건강한 여자 대학생 5명을 선정하고, 신발 사이즈는 240mm로 하였으며, 실험을 실시 전에 연구대상자들에게 실험의 목적과 실험상황에 관하여 설명하고, 유의사항을 인지시킨 후 자발적으로 참여한다는 동의서를 받음. · 실험에 사용된 신발은 아웃솔 형태가 족저압력에 미치는 영향을 줄이기 위해 바닥이 평면인 동일한 신발로 하였으며, 신발사이즈는 Pedar-X system의 삽입을 용이하게 하기 위해 260mm 로 하고, 자료처리는 보행동작이 자연스럽게 수행된 3회의 시기 중 1회의 시기를 선택하여 오른발과 왼발 스텝 각각 50보의 족저압력 자료를 수집하여 Pedar-X system에서 제공하는 프로그램을 활용하여 평균을 산출하고, 통계처리는 지면반력, 최대족저압력분포, 평균족저압력분포를 산출하여 각각의 평균과 표준편차를 구한 후 피험자별 특성과 경향성 분석을 실시함. 3. 연구결과 · 연구결과 3차원 입체 구조의 3D 인솔이 2D 일반 인솔보다 평균족저압력이 낮게 나타남. 최대족저압력에 있어서도 3D 인솔이 2D 일반 인솔보다 낮게 나타남. 최대수직 지면반력에 있어서도 3D 인솔이 2D 일반 인솔보다 낮게 나타남. 평균족저압력과 최대족저압력 그리고 최대수직지면반력이 낮게 나타나면 우수한 인솔로 평가할 수 있는데, 이러한 판단 근거에 따라 3D 인솔이 2D 일반 인솔보다 우수한 것으로 판단됨. 부위별 족저압력 분포에 있어서도 3D 인솔이 2D 일반 인솔보다 부위별 압력분포가 전제적으로 낮게 나타났으며, 부위별 압력분포의 경우 발바닥 한곳에 부담을 많이 주는 것은 바람직하지 못한 것으로 평가할 수 있는데, 2D 일반 인솔의 경우 발바닥 한곳에 부담을 많이 주는 문제점을 나타냈으나 3차원 맞춤형 인솔의 경우 이러한 문제점들을 해결한 것으로 분석됨. 4. 실무적 시사점 · 3D 인솔의 경우 평균족조압력, 최대족저압력, 최대수직지면반력, 부위별 압력분포가 2D 인솔에 비해 전제적으로 낮게 나타났는데, 이러한 결과는 자세보정용 맞춤형 아치핏 인솔이 장거리보행, 달라기 동작을 수행하는 군인들이 효과적으로 착용할 수 있는 인솔이라는 전략적 방향 제안한. 5. 독창성/ 가치 · 스포츠 분야에서 연구하는 족저압력 분석자료를 활용하여 3D 인솔 개발을 위한 산업분야에 활용. · 군인들이 효과적으로 착용할 수 있는 인솔을 민 · 군의 기술협력사업으로 개발함.

트레드밀 보행시 인솔 형태 변화에 따른 족저압력 분석

우정휘 ( Jung Hwi Woo ),이중숙 ( Joong Sook Lee ),양정옥 ( Jeong Ok Yang ),이범진 ( Bom Jin Lee ),배강호 ( Kang Ho Bae ),한동욱 ( Dong Wook Han ),박상묵 ( Sang Muk Park ),배진우 ( Jin Woo Bae ) 한국운동역학회 2015 한국운동역학회지 Vol.25 No.1

Objective : The purpose of this study was to analyze the foot-pressure distribution of 2D(2 dimensional form) & 3D(3 dimensional form; a customizedarch-fit for posture correction) insoles for assessing their biomechanical functionality· Background: Recently there has been increased interest in both foothealth and foot pain patients· Analysis of the plantar pressure was often used to solve the problems of the foot displayed by such people as rheumatoidarthritis patients· Method : Subjects who participated in this study were 17 female university students who had no previous injury experience in lower limbs and a normalgait pattern· The shoe size of all subjects was 240 mm· Two models of insoles of 2D(typical flat insole - 2 dimensional form) and 3D(special production- 3 dimensional form) were selected for the test· Using the Pedar-X system and Pedar-X insoles, 4·0 km/h of walking speed, and a compilation of 50steps walking stages were used to analyze foot-pressure distribution· Results : Results of the foot-pressure distribution and biomechanical functionality on each insole were as follows; analyses of mean plantar pressure,maximum plantar pressure, maximum vertical GRF, and plantar pressure curve shape all showed overall low plantar pressure and GRF· Conclusion : This can be evaluated as an excellent insole for low levels on the plantar pressure and GRF· Therefore, it is possible to conclude thataccording to this analysis the 3D Customized Arch-fit Insole was better than 2D insole on the basis of these criteria·

네스핏 트레킹화와 평면 인솔 트레킹화의 족저압력 분석

최재원 ( Jae Won Choi ),이중숙 ( Joong Sook Lee ) 한국운동역학회 2015 한국운동역학회지 Vol.25 No.4

Objective : The purpose of this study was to investigate mean plantar foot pressure, maximum plantar pressure and ground reaction force, and center migration path of pressure according to the type of trekking shoes for the development of shoes. Method : Subjects of the study averaged 22.10±2.05 years of age. Their average height was 169.27±7.62 cm and their average weight was 64.34±10.22 kg. The method of this study was administered measuring 50 steps ,at once, 3 times at a speed of 4 km/h and using the data of 30 steps. Pedar-X system measured the mean foot pressure, maximum foot pressure, mean maximum force, and center migration path of pressure by subjects’ position while walking. Statistical analysis was performed by SPSS 23.0 using a paired t-test. Results : Results of the study showed Nestfit trekking shoes lower foot pressure of both feet in mean foot pressure and maximum foot pressure. Nestfit trekking shoes showed high ground reaction force (p<.001) in the midfoot, and low mean ground reaction force in the rearfoot. The center migration path of pressure showed the Nestfit trekking shoes were more stable than flat insole trekking shoes. Conclusion : It can be concluded that wearing Nestfit trekking shoes spreads pressure efficiently and induces walking stability because Nestfit trekking shoes spread the pressure of the forefoot and rearfoot to the midfoot and the center migration path of pressure shows regularly.

한국형 봅슬레이화 개발을 위한 구간 시간과 족저압력 분석

박종진 ( Jong Jin Park ),김경훈 ( Kyung Hun Kim ),박승범 ( Seung Bum Park ) 한국운동역학회 2015 한국운동역학회지 Vol.25 No.4

Objective : A study and development of Korean Bobsleigh athletes’s shoe which considers their physical condition has yet to be completed. So this study examines the effects of running shoes used by athletes based on plantar pressure and sprint time in order to provide raw data for the development of bobsleigh shoes suitable for Koreans. Method : The study selected seven bobsleigh athletes as subjects and selected three pairs of spiked running shoes from three companies, which will be referred to as Company N (Type A), Company A (Type B), and Company M (Type C). To analyze sprint time and plantar pressure for each shoe, the subject of the study were instructed to wear the selected shoes and to drag a sled at maximum sprint for 15 meters for 15 meters for in each condition that would be in real bobsleigh competitions. Results : The average sprint intervals for each athlete in each pair of shoes revealed Type C produce the fastest sprint in the order of Type C < Type A< Type B. Shoe Type C also had the largest contact area in order of Type C > Type B > Type A (p<.01). None of the three shoe types seem to yield a distinct advantage in terms of maximum average pressure or maximum pressure. Conclusion : In the future, functional analysis should be carried out by comparing the material properties, hardness, and toe spring of shoes based on the Type C shoe from Company M in order to develop bobsleigh shoes suitable for Koreans.

불안정한 지면에서의 운동이 COP 이동속도 및 길이에 미치는 영향

Seung Bum Park,Kyung Deuk Lee,Dae Woong Kim,Jung Hyun Yoo,Jae Min Jung,Kyung Hwan Park,Sedon Hwang 대한인간공학회 2017 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.11

회화문화재 객체검출을 위한 학습용 이미지 데이터셋 구축 방안 연구

권도형 ( Do-hyung Kwon ),유정민 ( Jeong-min Yu ) 한국정보처리학회 2021 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.28 No.2

본 연구는 회화문화재 속에 표현된 다양한 종류의 객체를 검출할 수 있는 딥러닝 모델생성을 위해 필요한 학습용 이미지 데이터셋 구축방안을 제안한다. 먼저 기존 동양화 기반의 회화문화재 이미지 데이터 및 객체 특징 분석을 진행하였고, 이를 바탕으로 Natural image에 Pose transfer 및 Style transfer를 적용한 새로운 방식의 회화문화재 이미지 데이터 생성 방법을 제안한다. 제안한 프레임워크를 통해 기존 문화재 분야에서 가지고 있던 제한된 데이터 구축문제를 극복하고, 검출모델 생성을 위한 대용량의 학습데이터 구축 가능성을 제시하였다.

기능성 암벽화에 대한 생체역학적 분석

이경득(Kyung Deuk Lee),김대웅(Dae Woong Kim),유중현(Jung Hyeon Yoo),정재민(Jae Min Jung),박경환(Kyung Hwan Park),정상옥(Sang Ok Jung) 대한인간공학회 2019 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.10