계단의 이미지를 모티브로 한 도자 표현연구

김귀연 서울산업대학교 IT디자인대학원 2010 국내석사

인간의 생활 속에서 너무 흔하게 볼 수 있는 계단은 건물 내의 작은 공간 또는 부재(部材)밖에 되지 않지만, 개인의 심리작용은 물론 문명을 상징하는 내용까지 계단 속에 담긴 내용은 건물 전체에 버금간다 해도 과언이 아니다. 엘리베이터와 에스컬레이터 등 계단을 대체할만한 기계적 시설이 등장하기 전까지의 계단은 건물 내에서 유일하게 수직 이동을 담당하는 건물의 부재였다. 수직 이동에는 수고가 따르는데 사람들은 자신의 수고가 들어간 것일수록 더 아끼고 오래도록 기억하며 특별한 의미를 부여하려는 성향이 있다. 이것이 다른 부재들과 계단이 차별화되는 점이라 할 수 있겠다. 본 연구는 이러한 계단의 기본적 특성을 바탕으로 계단의 이론적 고찰을 통해 계단의 일반적, 상징적 의미와 기능을 알아보고 시대별 특성은 물론 형태적인 특성을 기본으로 하여 계단이 표현할 수 있는 상징성과 조형성에 대하여 연구하고자 하였다. Ⅰ장 서론에 이어 Ⅱ장에서는 첫째, 계단이 내포하고 있는 일반적인 의미와 상징적인 의미를 알아보고 둘째, 기하학적인 형태와 계단의 역사적 특성을 바탕으로 계단이 의미하고 전달하는 바를 분석해 보았다. Ⅲ장에서는 본 연구에 대한 이론적 배경과 조형적적 요소를 통해 디자인계획을 세우고 계단 이미지에 의한 도자 작품의 제작과정을 설명하였으며 작품해설을 통하여 실용적 가치와 의미, 그리고 심미적 아름다움을 서술하였다. 이상으로 본 연구는 이러한 제작과정을 통하여 계단이 전달할 수 있는 예술적 형태와, 의미에 대해 더 깊게 알게 되었고, 계단의 조형적 아름다움과 그 의미를 통한 상승의 이미지에 대해 깊게 고찰할 수 있는 좋은 계기가 되었다. Stairs that could be observed most frequently in our daily life is nothing but a small space or component but its contents containing a cultural symbol as well as an individual mental process may well be referred to as the whole image of the building. Before the time when any mechanical facility that may substitute elevator and escalator had been emerged, stairs has been remained as a component of a building undertaking a sole role of vertical movement within the building. Vertical movement entails labor and in general, humans have a tendency of having a feeling of more affection with long memory for the matter that is the product of one’s own effort and they value it with special meaning. This tendency differentiates stairs with other components. In this study, general and symbolic meaning and function of stairs were identified through a theoretical consideration based on the basic features of stairs and symbolism and modeling that can be expressed by stairs were researched based on configurational features as well as the features depending on the times. Subsequent to Chapter I, Introduction, in Chapter II, first, general and symbolic meaning involved in stairs was identified and second, a message to be signified and addressed by stairs was researched based on geometric forms and historical characteristics of stairs. In Chapter III, design plan was established through theoretical background and modeling elements for this study and manufacturing process of ceramic works supported by stair image was explained and through analysis of the works, practical value, meaning and aesthetic beauty were stated. As mentioned herein above, through this study, artistic form and meaning to be addressed by stairs through this manufacturing process were motivated to be understood more deeply and a good opportunity of being able to consider an elevated image more deeply through its modeling beauty and meaning of stairs was provided.

재래식과 시스템 거푸집을 사용한 계단실 공사의 비교 연구를 통한 개선형 시스템 거푸집 공법 제안

장호윤 동명대학교 2009 국내석사

It is surveyed that the construction method of the staircase form has not been deviated from existing construction method of conventional type at present. Even if it is the complex and system construction method with many merits and improvements, it is hard to apply in real life because of economical efficiency. Especially, it is too risky to operate a new construction method without verification on the apartment construction, which has lots of preliminary civil appeal. So, it has not been deviated from the construction method which is cut and made the form to place the concrete by a labor intensive artificer. Most of 4 company fields in Sanam housing development district of Cheongju supply about 600 household apartments, and they are constructed as conventional type staircase form and system staircase form. It proves that the complex construction method is turned away from actual market even if it has lots of merit. As a result of comparison among PC, SC staircase, conventional and system staircase form construction method, the staircase using the PC and steel does not have good workability by interference between the form and Euro form. Therefore certain areas such as harbor, industrial complex, being good to supply subsidiary materials and raw materials by high price materials and shortage of material production infra, are able to get an economical efficiency. The conventional and system staircase form construction method have a high compatibility by identification of form construction method of existing building. Also they have little influence to raw materials, light subsidiary materials and easy to get materials because of plywood, which is cheap and a main material for them. Conventional staircase form is the construction method centered by human power, on the other hand, system form construction method is the form developed from plywood of existing conventional staircase form and has little influence for the human power and air on the assembly line, also it has little flaw with good smoothness so that it is expected high quality. The staircase of high buildings in the middle floor is modularized functionally, so it is possible to be applied to the large scale construction site such as multiplex house, hospital, school, building and apartment rather than detached houses, small houses and neighbor hood facility, also it is better for economical efficiency, construction and operation period. This study examines the actual condition of system staircase and conventional staircase form and analyzes the problems. Furthermore, I shall propose Flow Mortar complex form of permanent form, which is able to operate at the construction site, by examining the data for new technique trend of staircase form developed based on the result of utility and problem of staircase form construction, the heart of the study. 현재 계단실 거푸집 시공법은 기존 재래식 공법을 크게 벗어나지 못하고 있는 것으로 조사되었다. 이는 많은 장점과 개선점을 가진 복합화 및 시스템 공법일지라도 현실에서는 경제성 때문에 적용이 곤란하다. 특히 예비 민원인의 수가 많은 아파트 공사에서는 고비용의 초기투자 부담과 검증되지 않은 신공법을 시행하기에는 따르는 리스크가 너무 크기 때문이다. 따라서 노동집약적인 기능공이 일일이 거푸집을 재단하고, 제작하여 콘크리트를 타설하는 공법을 크게 벗어나지 못하고 있다. 청주의 산남 택지개발지구 내에 있는 4개사 현장은 대부분 600세대 내외의 공동주택을 공급하는데 재래식 계단실 거푸집과 시스템 계단실 거푸집으로 시공하고 있다. 이것은 많은 장점을 가진 복합화공법이라도 실제 시장에서는 외면 받고 있는 사실을 반증해 주고 있다. PC 및 SC 계단실, 재래식과 시스템 계단실 거푸집 공법을 비교한 결과 PC와 철강 부재를 이용한 계단실의 경우 본건물의 유로폼 거푸집과의 상호 간섭으로 인하여 시공성이 좋지 못하며, 고가의 부재와 부재 생산 인프라의 부족으로 부자재와 원자재 공급이 유리한 항만 부두, 공단 등의 일부지역에서만 경제성 확보가 가능하다. 재래식과 시스템 계단실 거푸집 공법은 기존 본건물의 거푸집 시공법과 같아 호환성이 높으며, 부자재가 경량이며, 저가인 합판이 주요자재이므로 자재확보가 유리하며, 원자재의 가격에 영향이 적다. 재래식 계단실 거푸집의 경우 인력중심인 공법인 반면 시스템 거푸집 공법은 기존 재래식 계단실 거푸집의 합판 대폭 개량하여 발전된 형태로 공장제작 생산 조립 시공으로 인력이나 공기에 영향이 적으며, 평활도가 양호하여 하자가 적으며, 고품질을 기대할 수 있다. 중층에서 고층 건물 계단실은 기능상 모듈화 되어있기 때문에 단독주택이나 소규모 주택 및 근린생활시설보다는 다세대 주택이나, 병원, 학교, 빌딩, 공동주택 등 대규모 건설현장에서 적용가능하며, 경제성 및 시공성과 공사기간에서도 유리하였다. 이에 본 연구에서는 재래식 계단실 거푸집 공법과 시스템 계단실 거푸집 실태를 조사하고 문제점을 분석한다. 계단실 거푸집 공법의 경제성, 공사기간, 시공성, 안정성 등을 검토하고, 각 현장의 특성을 고려하여 적정공법 선정의 기준을 제시하고, 고성능의 복합화된 시스템 거푸집 공법을 제안하고자 한다. 더 나아가 본 연구의 핵심인 계단실 거푸집 시공의 문제점과 실용성을 진단한 결과를 바탕으로 현재 개발된 계단실 거푸집 신기술 동향과 현황에 대한 데이터 수집 후 이를 분석 검토하여 건설현장에서 시공될 수 있는 영구거푸집 형태인 비탈형 모르터 거푸집 복합화 공법을 제안하고자 한다.

階段의 安全 치수계획에 관한 실증적 연구

김용환 東國大學校 大學院 1999 국내박사

The purpose of this study is to suggest the method of prevention of housing staircase accidents, and to make housing environment better through researching the dimension of a stairways for Korean. According to recent studies. the rate of accidents in common life in residence is getting worse. We can say that it is caused by which the dimension of a stairways for Westerner applies to Korean houses. Moreover, even though safety should be considered as the most important criterion of a staircase, in the recent studies, it shows that their focus is on comfort and convenience rather than safety. The scope and method of this thesis is to investigate the dimension limits of a stairways (slope, maxim width of tread, minimum height of riser), and to analyze the characteristics of foot condition (jutting rate, foot angle, ball joint, nosing clearance, clearance distance) using the experiment which takes a photograph of foot motion during walking stairways. With this in mind, the thesis progresses as follow: Chapter 1 outlines the background, purpose, scope and method of the thesis, and discusses the recent studies of stairways. Chapter 2 considers present conditions of stairways accidents in common life in houses, and explores causes and factors of them. Chapter 3 demonstrates the photograph of foot conditions on the stair set which risers and treads are movable, and researches the method of experiment in human science, which analyzes a photograph of human motion. Chapter 4 analyzes the factors of the foot conditions totting rate, foot angle, ball joint, nosing clearance, clearance distance) through the method analyzing the photograph in order to analyze characteristics of the accident conditions (slipperiness, wrong step and falling) Chapter 5 investigates the dimension of stairways (slope, riser and tread during walking down on stair, and compares with the recent studies and the architectural regulation. Chapter 6 shows the conclusion. The results of this thesis are as follows. 1) 50% of the sample households have been experienced at least one accident for a past month before this investigation. Even though they have not been experienced any accident in that time(a month), they had been got many accidents for the past many years, and they always talk each other about the common accident around the their living. The rate of accident on stairways is the worst as 27.5% and bathrooms(14.4%)and rooms (13.8%) follow. That is, it shows that the stairways is the place where the accident happens the most frequently. 2) According to the research of its causes and factors, the rate of the accidents in common life is much higher than that in industry. Although the highest rate of the accidents is walkers carelessness (50%), that of design and construction is also high (32.8%). The accidents are due to their motion on a stairways, such as slipperiness, wrong step and falling. 3) The slope, riser and tread of the stairways are analyzed by measuring jutting rate, foot angle, ball joint, nosing clearance and clearance distance in walking stairways. As a results, the slope, riser and tread of stairways are related to the jutting rate and balljoint. ㉠ The maximum size of the tread for safety at descending the stairways should be more than 221mm for man, more than 175mm for woman, more than 200mm for average. ㉡ The maximum slope of the stairways for more than 73% of jutting rate and more than 0 mm of balljoint should be less than 47° for men, less than 52° for women, less than 50" for average. ㉢ The maximum size of the riser by adapting to following formulas maximum slope and tread should be determined less than 198mm for man, less than 201mm for women, less than 202mm for average. ◁수식 삽입▷(원문을 참조하세요) men ; R = Tan 42° × 221 = 198 (mm) women ; R = Tan 49° × 175 = 201 (mm) average ; R = Tan 45° × 202 = 202 (mm) Therefore, the dimensions of the stairways for considering safety of men should be more than 221mm of tread, less than 198mm of riser, and less than 42° of slope. In the Korean architectural regulation, the criteria of a stairways are not clear. Therefore, in order to make living environment better, we should study methods of prevention of stairways accidents more and improve regulations related with them. For further studies, follows are needed. 1) In this thesis, the young were participated in the experiment. For further studies, the old and children should be participated in it. 2) In this thesis, the experiment limited to its slope, tread and riser among the stairways factors. However, material, non-slip and handrail of a stairways should be researched. 3) This thesis dealt with physical factors, but psychological, environmental and visual factors (lighting, color effects) should be discussed.

발딛기 전략에 따른 하강 보행중의 하지 관절 부하의 비교분석

전형민 건국대학교 대학원 2020 국내박사

Osteoarthritis is the most commonly occurring degenerative musculoskeletal disorder. Among the lower limb joints, it affects the knee joint most severely, followed by the hip joint. The development and progression of osteoarthritis is associated with repetitive mechanical loading of joints. The load placed on the lower limb joints is greater during descent walking (on stairs or ramps) than level walking. Therefore, several researchers investigated how to reduce the load on lower limb joints while descending stairs and ramps. Various modifications were suggested to relieve the knee joint load, such as altering the foot angle to toe-in or toe-out, or increasing the step width, or thrusting the knee to the medial side. However, the effect of modifying foot contact on the sagittal plane has not been investigated previously. Moreover, ramp descent and hip joint loads were not considered. Therefore, this study aims to identify a foot contact strategy that reduces knee and hip joint loads during the descent of stairs and ramps. Nineteen healthy adult men participated in this study. The subjects were made to descend the stairs and ramp using two types of foot contact i.e., rearfoot strike (RFS) and forefoot strike (FFS). The kinematic and kinetic data were obtained using 12 cameras and force plates inserted in the stairs and ramp. The feature variables derived from the joint moments were compared for the two different types of foot contact. While descending the stairs, the second peak knee flexion/adduction and hip flexion moments were smaller for FFS than RFS. While descending the ramp, the second peak knee flexion moment and first peak hip flexion moments were smaller for FFS than RFS. Subjects exhibited greater joint moments during RFS, at the late-stance phase, while descending the stairs and ramp. This may be associated with the ipsilateral limb posture and deceleration of the contralateral limb. This means that the ipsilateral limb needs to bend (flex and adduct) more in the late-stance phase of the RFS, to enable the contralateral heel to contact the ground first, which may increase the moment arm of the ground reaction force (GRF). Due to the loss of power absorption by the plantarflexors of the ankle coming in contact with the ground in RFS, greater shock absorption (deceleration of body mass) is required by the contralateral limb during late stance, which may be associated with the increased GRF. These two factors are considered to be significant in increasing flexion and adduction moments. The first peak hip flexion moment in RFS was greater than in FFS only for the ramp descent. This may be due to the increased moment arm of GRF at the hip joint, which is associated with the more posterior location of hip joint. In conclusion, employing the FFS technique is beneficial in the reduction of the knee and hip joint loads, while descending stairs and ramps. 골관절염은 퇴행성 근골격계 질환 중 가장 높은 빈도로 발생하는 질병이다. 골관절염이 가장 많이 발생하는 부위는 무릎이며, 하지 관절중 무릎 다음으로 높은 빈도를 보이는 부위는 고관절이다. 이와 같은 하지 골관절염의 발생과 진행은 지속적으로 관절에 가해지는 부하가 원인이다. 특히, 계단과 경사로에서의 하강보행은 일상생활에서 빈번한 동작으로서, 평지보행보다 매우 큰 부하가 하지관절에 가해진다. 따라서, 계단과 경사로 하강보행에서 하지관절에 가해지는 부하를 감소시키는 방법에 대한 연구가 수행되었다. 다양한 전략을 통하여 무릎 관절부하를 변화시켰는데, 계단에서 발의 수평면상의 내외전 각도를 변화시켜 안장걸음과 팔자걸음으로 내려오는 전략도 있었고, 계단에서 좌우 보폭을 넓게 하여 내려오는 전략도 있다. 또한 관상면에서 골반을 회전시켜 무릎을 몸 내측으로 편이시키는 전략도 있었다. 그러나 선행연구들은 시상면에서 발딛기 전략에 따른 관절부하 차이는 조사하지 않았고, 고관절의 부하를 고려하지 않았으며 특히 경사로에 대한 연구는 없었다. 따라서 본 연구에서는 계단과 경사로 하강 보행에서 무릎과 고관절에서의 관절부하를 감소시키는 발딛기 전략을 파악하고자 한다. 본 연구를 위하여 총 19명의 건강한 성인 남성이 참여하였다. 모든 피험자는 계단과 경사로 하강 보행을 수행하였고, 발딛기 전략은 후족부 발딛기(rearfoot strike: RFS)와 전족부 발딛기(forefoot strike: FFS)의 두 가지이다. 피험자는 전신 반사마커를 부착한 후 계단과 경사로에서 각 전략별로 2회씩 하강보행을 수행하였다. 12대의 카메라와 계단과 경사로에 삽입된 지면 반력기로 운동학과 운동역학 데이터를 획득하였다. 역동역학 분석을 통하여 관절부하를 계산하였고, 이로부터 특징 지표들을 산출하여 통계적 비교를 수행하였다. 계단 하강 보행에서, 무릎관절에서는 두 번째 최대 굽힘/내전 모멘트가 전족부 발딛기에서 작았고, 고관절에서는 두 번째 최대 굽힘모멘트가 전족부 발딛기 전략에서 작았다. 경사로 하강 보행에서, 무릎관절에서는 두 번째 최대 굽힘모멘트가 전족부 발딛기 전략에서 작았고, 고관절에서는 첫 번째 최대 굽힘모멘트가 전족부 발딛기 전략에서 작았다. 계단에서 관절부하 차이는 주로 두 번째 최대치에서 나타났다. 후족부 발딛기 전략에서, 초기 접지시의 발목은 전족부 발딛기 전략보다 더 낮은 위치에 위치한다. 따라서 접지 후반기에서 반대측 발이 접지하는 순간까지 동측하지가 더 많이 굽혀야 하고 후족부 발딛기 전략의 두 번째 최대 지점에서 무릎과 고관절의 굽힘, 내전각도도 커지게 된다. 또한, 후족부 발딛기 전략의 초기 접지시에서 발목은 배측굴곡된 상태로 초기접지하기 때문에 저측굴곡 근육의 충격흡수작용이 작아진다. 따라서 더 많은 부하를 지지해야하므로, 후족부 발딛기 전략의 두 번째 최대 지점에서 더 많은 지면반력이 발생한다. 위 두 가지 이유가 무릎과 고관절의 두 번째 최대 관절부하를 증가시켰을 것으로 판단된다. 경사로에서 무릎관절의 두 번째 최대 관절부하의 차이는 계단에서와 같은 원인일 것으로 판단되며, 고관절에서 첫 번째 최대 관절 부하차이는 경사로에서는 고관절이 뒤쪽에 편향되어 있는 상태에서 초기접지가 일어나는 것으로 인해 고관절에서의 지면반력의 모멘트 암이 증가한 것이 원인으로 생각된다. 결론적으로 계단 하강 보행에서 슬관절(슬개-대퇴, 경-대퇴)과 고관절의 부하를 줄이기 위해서는 전족부 발딛기 전략으로 보행하는 것이 유리하다. 또한, 경사로 내려가기 동작에서는 슬개-대퇴관절과 고관절의 부하를 줄이기 위해서는 전족부 발딛기 전략으로 보행하는 것이 유리하다.

변형바퀴 플랫폼을 위한 계단 인식 알고리즘 연구

이승민 경기대학교 대학원 2021 국내석사

실내외 자율주행 플랫폼은 크게 바퀴, 다리 형태로 주행 및 장애물을 극복합니다. 일상생활에서 보기 쉽고, 반복적인 형상을 가지는 계단의 극복은 자율주행 플랫폼들의 중요한 요소입니다. 바퀴형 주행구조는 지상에서 빠른 속도로 이동할 수 있는 장점이 있지만, 장애물 극복에는 불리합니다. 다리형 주행구조는 지상에서의 이동속도는 바퀴형보다는 느리지만, 장애물 극복에는 유리합니다. 바퀴와 다리 형태의 장점을 결합시켜 지상에서는 바퀴로 이동하고, 장애물은 다리 형태로 극복하는 바퀴 구조를 가진 STEP을 제작하게 되었습니다. 자율주행 플랫폼들은 각자의 장애물 극복 특성에 맞춘 장애물 인식을 진행하게 됩니다. 바퀴나 트랙형 플랫폼들은 계단의 챌면을 타고 오르는 경향을 보이고, 다리형 플랫폼들은 디딤면만을 이용해 계단을 등반합니다. STEP은 계단 등반시 계단의 챌면이 필요가 없고, 계단의 수치에 맞추어 변형을 하기 때문에 계단의 전체적인 형상은 필요하지 않습니다. STEP의 특성에 맞추어 계단의 수치만 인식할 수 있는 알고리즘이 필요하다고 생각하였습니다. 계단의 수치는 계단의 모서리 사이의 거리로 판단할 수 있다고 생각하였습니다. 계단 인식을 위한 센서로 수치를 받아오기에 적절한 2D LiDAR를 사용했습니다. 계단의 모서리를 인식할 수 있는 3가지 방법으로 ‘계단의 챌면과 디딤면이 겹치는 부분’, ‘디딤면의 끝 부분’, ‘방향벡터가 급격하게 변하는 부분’ 이라고 생각하였습니다. 알고리즘의 검증을 위해서 이상적인 계단과 챌면 부분이 뚫려있는 계단의 데이터를 이용하였습니다. 알고리즘별로 인식된 계단의 크기와 실제 계단의 수치를 비교하는 것으로 알고리즘의 정확도를 비교해보았습니다. 인식된 계단의 크기에 맞추어서 STEP의 바퀴를 변형시켜 계단을 등반시켜 보았습니다. 계단을 등반하는 동안의 주행 궤적과 STEP의 이론적 주행 궤적을 비교해봄으로써 알고리즘의 수치에 의한 결과를 비교해보았습니다. Indoor and outdoor autonomous driving platforms largely overcome obstacles and driving in the form of wheels and legs. Overcoming stairs that are easy to see in everyday life and have repetitive shapes is an important element of autonomous driving platforms. The wheeled driving structure has the advantage of being able to move at high speed on the ground, but it is disadvantageous in overcoming obstacles. The bridge type driving structure is slower than the wheel type, but it is advantageous in overcoming obstacles. By combining the advantages of a wheel and a leg form, a STEP with a wheel structure that moves on the ground with a wheel and overcomes obstacles in the form of a leg was created. Self-driving platforms will recognize obstacles tailored to their individual obstacle overcome characteristics. Wheels or track-type platforms tend to climb stairs, while leg-type platforms use only the tread surface to climb stairs. STEP does not require the step of the stairs when climbing stairs, and the overall shape of the stairs is not necessary because it is transformed according to the number of stairs. I thought that it was necessary to have an algorithm that can only recognize the number of stairs according to the characteristics of STEP. I thought that the number of stairs can be judged by the distance between the corners of the stairs. We used 2D LiDAR, which is suitable for receiving values ​​as a sensor for step recognition. The three ways to recognize the edge of a staircase are'the part where the stair face and tread surface overlap','the end of the tread surface', and'the part where the direction vector changes rapidly'. For the verification of the algorithm, the data of the ideal staircase and the staircase where the challenge part is open were used. The accuracy of the algorithm was compared by comparing the size of the stairs recognized for each algorithm and the actual number of stairs. I tried to climb the stairs by transforming the wheel of STEP according to the recognized size of the stairs. By comparing the driving trajectory while climbing the stairs and the theoretical driving trajectory of STEP, we compared the numerical results of the algorithm.

계단과 경사로 오르기 시 노인의 보행 특성 분석

한진태 대구대학교 2008 국내박사

본 연구는 일상생활에서 흔히 접하게 되는 시설물 중 낙상의 위험이 큰 계단과 경사로 오르기 동안 젊은 성인과 노인들의 시공간적 보행 변인, 보행 주기 중 각 시점에서의 하지 관절 각도와 근활성도 그리고 족저압 변화에 대해 알아보았다. 운동학적 변화를 측정하기 위해 Vicon system(Oxford Metrics, Oxford, England)을 사용하였고 근활성도 변화를 알아보기 위해 MP150 system(BIOPAC System Inc., Santa Barbara, U.S.A)를 사용하였고 족저압 변화를 알아보기 위해 MatScan system(Tekscan, USA)을 이용하였다. 보행 조건(평지 보행, 계단 오르기, 경사로 오르기)에 따른 보행 변수들의 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(One-way ANOVA)을 사용하였으며 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 시공간적 변인에서 분속수와 보장시간은 젊은 성인의 경우 경사로 오르기에서, 노인의 경우 계단 오르기에서 더 감소하였고 보장은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였다. 보폭은 젊은 성인과 노인 모두 경사로 오르기에서 증가하였고 활보장은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였고 활보시간은 젊은 성인의 경우 경사로 오르기에서, 노인은 계단 오르기에서 더 증가하였다. 보행 속력은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였다. 2. 시상면상에서 보행 주기 동안 고관절과 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 굴곡각도가 더 증가하였다. 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 대체적으로 굴곡각도가 더 증가하였다. 3. 관상면상에서 보행 주기 동안 고관절은 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 내전과 외전의 변화가 컸으며 노인의 경우는 계단 오르기에서 내전과 외전의 변화가 컸다. 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 내반이 증가하였다. 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 내번이 증가하였다. 4. 수평면상에서 보행 주기 동안 고관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단과 경사로 오르기에서 각도 변화의 차이가 없었다. 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 대체적으로 계단 오르기에서 내회전이 증가하였고 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 대체적으로 계단 오르기에서 외회전이 증가하였다. 5. 입각기 동안 하지근육의 근활성도는 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 대체적으로 증가하였다. 6. 유각기 동안 하지근육의 근활성도는 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 증가하였고 노인의 경우 대퇴직근과 대퇴이두근은 경사로 오르기에서, 전경골근과 비복근은 계단 오르기에서 증가 하였다. 7. 압력중심 이동경로는 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 조금 짧아졌으며 전족부에서는 외측으로 외전하는 경향이 나타났다. 경사로 오르기에서는 평지와 비슷한 경향을 보였으나 전족부에서 내측으로 내전되는 경향이 나타났고 특히 엄지발가락으로 압력중심이 뚜렷이 이동하였다. 노인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 짧아졌으며 전족부에서는 외측으로 외전되는 경향이 더욱 확실해졌다. 경사로 오르기에서는 자연스러운 이동경로가 아니라 압력중심이 앞뒤로 이동하는 불안정한 경향이 나타났다. 8. 족저 영역별 최고 힘값은 젊은 성인의 경우 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 두 번째 중족관절 영역과 발뒤꿈치 영역의 최고 힘값이 감소하였다. 노인의 경우 첫 번째 중족관절 영역은 계단 오르기에서 최고 힘값이 증가하고 경사로 오르기에서 최고 힘값이 감소하였고, 두 번째 중족관절 영역과 발뒤꿈치 영역은 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 최고 힘값이 감소하였다. 이상의 연구결과로 볼 때, 계단과 경사로 오르기는 대체적으로 평지 보행과 비교해 노인에게 어려운 과제이며 계단과 경사로 오르기 동안 많은 보행 변인들이 크게 변하는 것을 확인하였다. 같은 기울기의 계단과 경사로 오르기 동안 운동학적 보행 변인들은 계단 오르기에서 변화가 컸으며 근활성도와 족저 최고 힘값은 대체적으로 경사로 오르기에서 변화가 크게 나타났다. 앞으로 계단이나 경사로의 기울기에 따른 보행 유형을 관찰하고 보행에 장애가 있는 환자들을 대상으로 연구를 진행하여 보다 안전한 계단과 경사로의 기울기를 제시하는 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다. The purpose of this study was to investigate characteristics of the kinematics and muscle activities and plantar foot pressure during level walking and stairs and ramp ascending in elderly people. Fifteen young adult and fourteen healthy old adults were recruited to walk. Kinematic variable was measured by Vicon system(Oxford Metrics, Oxford, England) and muscle activity was measured by MP150 system(BIOPAC System Inc., Santa Barbara, U.S.A) and plantar foot pressure was measured by MatScan system(Tekscan, USA). Statistical analysis was used One-way ANOVA to know difference among the facilities. The results were as follow: 1. In spatio-temporal parameter, cadence and step time was more decreased during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Step length more decreased during stairs ascent both young adults and elderly. Step width more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. Stride length more decreased during stairs ascent both young adults and elderly people. Stride time more increased during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Walking speed more decreased during stairs ascent both young adults and elderly people. 2. In sagittal plane, flexion of hip and knee joint generally more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. Flexion of ankle joint more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. 3. In frontal plane, adduction and abduction of hip joint more changed during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Varus of knee joint and inversion of ankle joint more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. 4. In horizontal plane, angle of hip joint is no difference with gait conditions both young adults and elderly people. Internal rotation of knee joint and external rotation of ankle joint more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. 5. In stance phase, muscle activity of low extremity generally more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. 6. In swing phase, muscle activity of low extremity generally more increased during stairs ascent in young adults. Rectus femoris, biceps femoris activity more increased during ramp ascent and tibialis anterior and gastrocnemius activity more increased during stairs ascent in elderly people. 7. In young adults, COP pathway during stairs ascent was little shorten and trended to abduct at forefoot. That of ramp ascent was also shorten but trend to adduct at forefoot and was marked until great toe. In elderly people, COP pathway during stairs ascent was more shorten and abducted and that of ramp ascent was unstable. 8. In young adults, maximum force of second metatarsal joint and heel was more decreased at ramp ascent. In the elderly people, that of first metatarsal joint increased at stair ascent decreased at ramp ascent. That of second metatarsal joint and heel was more decreased at ramp ascent. These results indicate that stair and ramp ascent is more difficult task than level walking in elderly people as well as young adults. Kinematic gait parameters in stairs and ramp ascent with a same inclination are more changed at stair ascent. Muscle activity and plantar maximum force are more changed at ramp ascent. In the future, we suggest that studies of stair and ramp gait pattern regarding ambulatory patient with disabilities be further studied and an appropriate stairs and ramp inclination will be indicated.

성인 편마비환자의 계단 높이에 따른 보행훈련시 균형 및 근활성도 분석

최윤희 대구대학교 2011 국내석사

본 연구는 뇌졸중으로 인한 성인 편마비 환자의 계단 높이에 따른 보행 훈련을 통하여 균형과 근활성도 변화를 분석하는데 그 목적이 있다. 연구 대상자는 뇌졸중으로 진단받은 편마비 환자 30명을 대상으로 5cm 높이 계단 보행 훈련군, 10cm 높이 계단 보행 훈련군, 15cm 높이 계단 보행 훈련군으로 나누어 임상적 균형능력 변화 및 근활성도 변화를 분석하였다. 결과 분석은 세 군들의 실험전과 실험후의 균형변화와 근활성도 변화를 알아보기 비교하기 위해 대응 비교 T-검정을 실시하였고, 세 군간의 실험전과 실험후의 변화된 정도 차이를 알아보기 위하여 일원배치 분산분석을 실시하였다. 임상적 균형 능력평가 척도인 Berg Balance Scale(BBS), Timed up and go(TUG), Functional Reach Test(FRT)변화에서는 세 군간 계단 보행 훈련 전과 후의 변화량이 통계학적으로 유의한 차이가 나타나지 않았으나(p>.05), 10cm 높이 계단 보행 훈련군에서 가장 큰 변화량을 보였다. 근활성도변화에서는 계단 오르기시 10cm 높이 계단 보행 훈련군에서 넙다리곧은근, 넙다리두갈래근, 장딴지근, 15cm 높이 계단 보행 훈련군에서 모든 근육들이 통계학적으로 유의한 차이를 보였으며(p<.05), 계단 내리기시 근 활성도 변화에서는 5cm 높이계단 보행 훈련군에서 앞정강근와 장딴지근, 10cm 높이 계단 보행 훈련군에서 모든 근육들이, 15cm 높이 계단 보행 훈련군에서 넙다리두갈래근, 앞정강근, 장딴지근이 통계학으로 유의한 차이를 나타내었다(p<.05). 이러한 결과를 종합해 보면, 계단 보행 훈련은 편마비 환자의 임상적 균형 능력과 근활성도를 변화시키는데 영향을 줄 수 있으며, 10cm 높이 계단 보행 훈련군에서는 다른 높이의 계단 보행 훈련군에서 보다 약간의 상대적인 증가를 보였다. 이는 계단의 높이가 원만하여 편마비 환자가 계단 보행을 원활히 수행하는데 어려움이 없었을 것이라 생각되며 그에 따른 안정적인 보행 훈련으로 인하여 이러한 변화가 있었을 것이라 생각된다. 그러므로 편마비환자에게 10cm 내외의 높이에서 계단 보행 훈련은 균형 능력 증가 및 근 활성도 변화를 주는데 도움을 줄 수 있다고 생각되며, 이러한 결과는 나아가 편마비환자의 계단 높이에 따른 보행 훈련에 관한 근거자료로써 제공 할 수 있다고 생각된다. The main purpose of this study was to use of base information indicate the most appropriate height by analysis balance and muscle activity change through gait training according to the height of the stairs in adult hemiplegia patients. The subject of this study were 30 stoke patient divided to 5cm stair gait training group(n=10), 10cm stair gait training group(n=10), 15cm stair gait training group(n=10), and were analyzed clinical balance change and muscle activity change. The statistical analysis used paired t-test to compare to difference pre and post experiment between three groups, repeated ANOVA was performed to compare to difference pre and post experiment within three groups. The results were that change of Berg Balance Scale(BBS), Timed up and go(TUG), Functional Reach Test(FRT) was no significant difference within three group(p<.05) that pre and post stair gait training but showed a most large change in 10cm height stair training group. In the change of lower extremity muscle activity in stair-ascent in 10cm height stair gait training group there was significant difference on rectus femoris, biceps femorios, gastrocnemius(p<.05), all muscles there was significant difference in 15cm height stair gait training group. In the change of lower extremity muscle activity in stair-descent in 5cm height stair gait training group there was significant difference(p<.05) on tibialis anterior and gastrocnemius, all muscles there was significant difference in 10cm height stair gait training group(p<0.05), 15cm height stair gait training group there was significant difference on biceps femorios, tibialis anterior, gastrocnemius(p<.05). To sum up, stair gait training was the effect of clinical balance ability and muscle activity change in hemiplegia patient, showed a relative increase to 10cm height stair training group more than that another height stair training group. These results were determined due to more stable gait training because of suitable the height of the stairs Therefore, 10cm height stair training could be effect of clinical balance ability and muscle activity change in hemiplegia patient, this study would be offer as base information about according to the height of the stairs for the hemiplegia patient.

한중 계단식 논의 유산 가치와 보호 및 관리에 관한 연구

이문아 우석대학교 일반대학원 2021 국내박사

본 연구는 한중 계단식 논의 유산가치와 보호 및 관리에 관한 연구이다. 계단식 논은 자연에 순응하고 자연을 개조하기 위해 인류 조상들이 형성한 인간과 자연의 조화로운 공존의 산물이다. 1995년 필리핀의 코르디예라(Cordilleras) 계단식 논이 문화경관으로 세계유산에 등재되면서 여러 나라에서 계단식 논 유산 보호에 관심을 두게 되었다. 한중 양국은 모두 비교적 긴 농경 역사가 있다. 계단식 논은 한국의 "천지인(天, 地, 人)"이라는 삼재 사상과 중국의 "도법자연(道法自然)"의 철학적 산물로, 인간과 자연의 조화로운 발전의 대표적인 사례이다. 계단식 논의 보존은 국가 농업의 역사를 더 많이 이해할 수 있도록 하고, 계단식 유산의 가치에 관한 이해를 깊게 하며, 민족 문화에 대한 정체성과 자긍심을 증가시키는 데도 도움이 된다. 본 연구는 문헌 조사, 현장 조사 등 조사 방법 및 사례 분석, 이미지 분석 등 비교 연구 방법을 통해 한중 계단식 논 이론 연구 현황을 서술한다. 일본, 필리핀, 유럽 및 기타 국가의 계단식 논 보호 경험과 계단식 논 발전 문제를 요약한다. 한중 양국의 계단식 논 유산 보호 시스템 및 관련 법률에 대해 연구한다. 한중 양국은 계단식 논의 유산 보호 및 관리와 관련하여 유산 등재를 등을 통해 계단식 논을 적극적으로 보호하고 있다. 한중 양국 모두 정부 행정관리, 법률관리, 유산운영 등의 형태로 계단식 유산을 관리하고 있다. 한중 양국은 법 구성과 입법 목적, 법 원칙에서 유사성을 갖고 있다. 한중 양국 계단식 논 분포 지역의 자연 지리 및 인문 지리를 분석한다. 자연, 경관, 문화 특징에 유사점을 가진 한국 가천 계단식 논, 청산도 구들장 논, 중국 운남 홍하 하니 계단식 논, 광서 용승 용척 계단식 논에 대해 사례 연구를 실시한다. 세계중요농업문화유산과 세계유산 중 '문화경관' 개념의 특징을 결합하여 세계유산인 계단식 논의 가치를 주로 농업유산 가치와 문화경관 가치, 생물다양성 가치로 구분하며 그중 농업유산 가치에는 전통산업 보전과 농업기술의 지속, 농업문화 전승 등이 포함되고; 문화경관 가치에는 문화역사 발전에 대한 검증, 주민 주거환경과 미학적 가치의 조율, 그리고 토지 해양 이용 등이 포함되며; 생물다양성 가치는 주로 생태계 유지와 생물다양성 보육 가치 등에 대한 분석이 포함된다. 사례 계단식 논이 유산에 등재된 후, 한중 양국은 모두 지방법률 제정과 행정관리, 협의회 관리, 운영 등을 통해 세계유산에 등재된 계단식 논을 관리하였다. 법적으로는 한중 양국 모두 유산 관련법 이외에도 남해 가천 계단식 논, 홍하 하니 계단식 논, 용승 용척 계단식 논 등에는 계단식 논의 보호에 관한 법규가 마련되어 있고, 계단식 논의 특징에 따라 계단식 논을 관리하고 있다. 계단식 논의 관리 형태는 한중 양국 모두 지방 정부와 주민자치의 형태로 추진되고 있으며, 한중 양국은 계획과 재정 지원을 통해 계단식 논 보호 및 산업발전을 적극적으로 지원하고 있다. 유산 모니터링에서는 생태적, 문화적, 산업적 감독이 주요 초점이며, 유산 모니터링 데이터를 통해서 유산에 대한 방문객 수를 통제하고 있다. 중국의 계단식 유산 모니터링에서는 유산의 성격에 따라 모니터링의 우선순위가 달라지는데, 그중에서도 세계유산, 세계중요농업유산, 국가중요농업유산은 주로 인문적 모니터링과 결합 된 자연 모니터링에 기반하고, 기타 유산은 자연 모니터링을 기반으로 한다. 한중 양국의 계단식 논 유산 현황은 계단식 논 면적의 지속적인 감소, 유산 보호에 대한 낮은 인식, 산업 발전 지연, 계단식 논에 대한 특별법이 부족하고, 여러 부서의 교차 관리, 유산 관리를 위한 자금 부족 등 문제를 안고 있다. 생태 농업의 발전을 심화하고 계단식 논 농산물 브랜드를 구축하고 관광 자원의 개발을 심화함으로써 계단식 논 유산의 경제적 가치를 향상시킨다. 경제 발전을 원동력으로 하여 주민들의 생활 수준을 개선하고 유산 보호에 참여하는 주민들의 열정을 높인다. 계단식 논 유산 법률 시스템의 개선, 보호 메커니즘에 대한 다자간 참여, 계단식 논 유산 기금의 보장, 계단식 논 유산의 감독 및 관리 개선을 통해 계단식 논 유산의 보호 및 관리를 개선한다. 나아가 계단식 논 유산 가치의 진정성과 완전성 보호를 촉진한다. 한중 양국은 계단식 논 특별 유산이 부족하다. 특별 유산 제도를 구축함으로써 계단식 논 유산을 광범위하게 보호할 수 있을 뿐만 아니라 세계 유산 신청을 위해 기반을 제공한다. 계단식 논 유산 신청을 통해 계단식 논 가치에 대한 주민들의 이해를 높이고 계단식 논에 대한 정부의 관리 및 법률을 강화한다. 나아가 계단식 논 유산을 촉진하는 지속 가능한 발전 목표를 달성한다. In this paper, the research on the value and conservation management of South Korean and Chinese terrace heritages is taken as the starting point. Terrace heritage is the outcome of the harmonious symbiosis between human and nature formed in the course of human ancestors’ pursuit to conform to nature and transform nature. In 1995, Rice Terraces of the Philippine Cordilleras were selected as world heritage sites as a cultural spectacle, which has attracted the attention of many countries on the conservation of terrace heritage. Both South Korea and China are countries with long histories of agriculture. In South Korea, terrace is the carrier of “heaven, earth and human”, and in China, it is the carrier of “By the laws of nature” philosophy, and it is also a typical case of harmonious development between human and nature. The conservation of terrace fields will facilitate the understanding of more people on national agricultural history, deepen their comprehension of the value of terrace heritages, and increase their sense of identity and pride in national culture. Through the investigation methods of literature investigation and field investigation, while integrated with comparative research methods such as case analysis and image analysis, it is presented the current situation of theoretical research on terraces in South Korea and China, and summarized the experience of terrace conservation and problems in the development of terraces in Japan, the Philippines, Europe and other countries. On the other hand, it is explored the terrace heritage conservation institutions and relevant laws of China and South Korea. In the management of heritage conservation, both South Korea and China have been actively promoting terrace conservation through the forms such as heritage registration. Both South Korea and China have been implementing management of terrace heritage through government administration, legal management, and heritage operation. South Korea and China are similar in terms of legal composition, legislative purposes and legal principles. Based on the analysis of natural geography and human geography in the terrace areas of South Korea and China, case studies were conducted by selecting Gachon terraces and Gudeuljang paddy field on Cheongsan-do in South Korea and Hani terraces in Yunnan Honghe as well as Longji terraces in Longsheng, Guangxi of China, where there are similarities in the characteristics of nature, landscape and culture. By taking account of the characteristics in the concept of “cultural spectacle” in major global agricultural cultural heritages and world heritages, heritage values of terraces is mainly divided into agricultural heritage value, cultural spectacle value and biodiversity value. It is analyzed from the study cases the maintenance of traditional industry, continuation of agricultural technology and agricultural culture inheritance, the value of witnessing cultural and historical development in the cultural spectacles, the harmonious living environment and aesthetic values, utilization of land and ocean, etc., biodiversity value that mainly includes the maintenance of ecosystem as well as biodiversity conservation value and so on. After the terraces of the study cases was registered as heritages, both South Korea and China have been implementing management of the terrace heritages through the approaches of enactment of local law, administrative management, agreement management and operation etc. In terms of legislation, for Gachon terraces, Honghe Hani terraces and Longji terraces, the authorities have issued relevant conservation laws and regulations for the terraces, according to the characteristics of the terraces to implement management of the terraces. In terms of management form of the terraces, both South Korea and China have been actively promoting the management of terraces in the forms of local government management and management through residents’ autonomy, and local governments of both South Korea and China have been actively supporting the conservation of terraces and industrial development in the forms of implementing planning and financial support. In the supervision of terrace heritages, South Korea mainly focuses on supervision of ecology, culture and industry, meanwhile the number of heritage tourists is controlled through the use of heritage monitoring data. On the other hand, in terrace heritage supervision of China, due to different nature of the heritages, in different heritage systems, there are different emphasis on heritage supervision. Among them, world heritages, global important agricultural heritages and important agricultural heritages of China are mainly based on natural supervision combined with humanistic supervision, while other heritages are mainly based on natural supervision. In the current situation of terrace heritages in both South Korea and China, there are common problems such as the continuous area reduction of terraces, the insufficiency of heritage protection conscious and the lag of industrial development, the lack of specialized legislation on terraces, duplicated management from different departments, and the lack of funds for heritage management. It is advised that through deepening the development of ecological agriculture, brand development for terrace agricultural products, furthering the development of tourism resources and other means, to improve the economic value of terrace heritage; by taking economic development as the driving force, to improve the living standards of residents, and enhance residents’ participation enthusiasm in heritage conservation. Through the all-around improvement in the legislation system of terrace heritages, the mechanism of multiple-party participation in conservation, fund guarantee for terrace heritage, improving the supervision and management of terrace heritages, to strengthe the management of terrace heritages, so as to promote the conservation of value authenticity and integrity for terrace heritages. South Korea and China are both in short of specialized terrace heritage. Through the development of the specialized heritage institution, terrace heritages would receive extensive protection, which would also provide the basis for the application of world heritage. Through heritage application for terraces, residents’ understanding for the value of terrace heritages can be further strengthened, and the government’s management and legislation on terrace heritages can be strengthened, so as to achieve the goal of promoting the sustainable development of terrace heritages.

계단상·하 보행시 대퇴사두근의 근전도 분석

임희성 건국대학교 대학원 1998 국내석사

The purpose of this study was to analyze the functional effectiveness of the two Quadriceps muscles, Vastus lateralis and Vastus medialls, during ascending and descending stairs. The results are following : 1. The analysis of the peak frequenty and skewness showed that the Vastus lateralis were the most effectiveness during descending stairs(P<0.05). 2. Vastus medialis was effectiveness during both ascending and descending stairs, but the analysis of the zero-crossing, mean frequency, peak frequency and skewness showed that the Vastus medialis was more effective during ascending and descending stairs(P<0.05). The analysis of median frequency and kurtosis presented the Vastus medialis was more effective during descending stairs (P<0.05). 3. The Vastus medialis was more active than the Vastus lateralis during ascending stairs in the analysis of zero-crossing(P<0.05). The Vastus lateralis was more active than the Vastus medialls in the analysis of median frequency and kurtosis(P<0.05). 4. The Vastus lateralis was more active than the Vastus medialis during descending stairs in the analysis of peak frequency and skewness(P<0.05). 5. The Vastus lateralis and Vastus medialis was more active more effective during ascending stairs.

정상 성인에서 계단보행의 운동형상학

차용한 을지대학교 대학원 2019 국내박사

목적: 과거부터 계단 보행과 평지 보행의 차이점에 대한 보고는 다수 있어 왔고, 주로 시상면의 관절 운동 범위를 측정하여, 두 가지 보행 간의 차이를 보고 하는 연구가 많았다. 그러나 계단 보행을 하는 동안 관상면과 횡단면의 관절 움직임은 변화량도 작고 측정도 어렵기 때문에 보고가 드물다. 그래서 본 연구의 목적은 평지 보행, 계단 상행, 계단 하행에 대해3차원 보행 분석 검사를 시행하고 정상 성인에서 계단 보행 시 어떠한 운동형상학적 (sagittal, coronal, transverse plane)특징이 있는 지와 슬관절이 굴곡에서 신전으로 이행 시 발생하는 나사 회전 운동이 계단 보행에서는 어떠한 양상으로 관찰되는지 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 본 연구는 근-골격계 질환의 과거 병력이 없고, 정상 보행을 하며, 방사선 검사와 이학적 검사에서 정상 소견을 보였고, 정상 성인 남성 10명을 대상으로 하였다. 평균 연령은 27(26-35)세 였다. 실험 계단은 목재로 제작하였으며, 폭 100㎝, 디딤면 길이 30㎝, 계단의 높이 15㎝, 기울기가 30˚인 3층 계단을 만들었다. 피검자가 평지와 계단을 자연스러운 속도로 걷는 동안 3차원 보행 분석 장비(Eagle system, MotionAnalysis, USA)를 이용하여 운동형상학 자료를 얻었다. SKB(skeleton builder) 프로그램을 이용하여, 가상 표식자(α:대퇴골 과간절흔 중간점, β: 경골극)와 가상 평면(면ABC(가상 대퇴골 관상면), 면LMN(가상 경골 관상면))를 생성하여, 계단 보행 도중 두 가상 표식자간의 병진 운동과, 가상 평면 간의 회전 운동을 측정하였다. 결과: 보장은 평지 보행(평균 61.70cm) 에 비해 계단 상행(42.91cm) 이나 계단 하행(44.14cm)에서 유의하게 감소하였다(p<0.05). 활보장 또한 보장과 유사하게 평지 보행(평균 123.97cm)에 비해 계단 상행(83.89cm)과 계단 하행(85.88cm)에서 유의하게 감소하였다 (p<0.05). 평지 보행과 비교하여 계단 보행은 입각기와 유각기의 비율에서는 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 입각기 동안 시상면 상의 운동형상학은 계단상행 시에는 고관절 굴곡, 슬관절 굴곡, 족배 굴곡 상태에서 점차적으로 신전되는 방향으로 운동이 일어났으며, 계단 하행은 이와는 반대로 슬관절 신전, 족관절 족저굴곡 상태에서 슬관절 굴곡과 족배굴곡의 방향으로 운동이 일어났다. 계단 상행 시에 관상면상 운동에서 골반 경사와 슬관절 내반의 정도는 평지 보행과 비교하여 유의하게 증가되었고 계단 하행 시에는 골반과 고관절은 평지 보행과 비교하여 경사/내전의 정도가 감소되었고 슬관절은 내반이 유의하게 증가 되었다. 또한 계단 보행을 하는 동안, 상행이든 하행이든 간에, 경골은 대퇴골에 대하여 지속적인 외회전 상태(잠김 상태, Locking)를 유지하는 것으로 나타났다. 슬관절에서 대퇴골에 대한 경골의 병진 운동은 그 정도가 전체적으로 슬관절 시상면 운동형상학 그래프와 같은 형태를 보였고, peak knee flexion이 일어나는 초기 유각기 말에 최대로 벌어지는 양상을 보였다. 운동형상학 자료에서 계단보행을 위해서는 고관절, 슬관절과 족관절에서 평지보행 보다 더 큰 관절 운동 범위가 필요하였다. 또한 운동형상학 결과에서 평지 보행과 비교하여 계단상행 및 계단 하행에서 슬관절의 굴곡도가 증가하였는데, 이는 대퇴사두고근의 내적 모멘트 증가가 예상된다. 같은 이유로 계단상행 시에 고관절 신전근의 내적 모멘트도 증가 할 것으로 예상된다. SKB를 이용한 슬관절에서의 회전 운동은 계단보행 동안 경골에 대해 대퇴골이 내회전된 잠김 상태로 유지되어 슬관절을 구조적으로 안정화 시켜, 하지의 부하를 견디고 힘을 전달하는 것으로 사료된다. 결론: 이상의 결과로 계단 보행은 평지 보행과는 다른 운동형상학과 운동역학을 필요로 하는 것으로 사료된다. 또한 슬관절 screw-home movement를 발생시키지 못하는 병적 상태(예, 십자인대 파열)가 발생하면, 슬관절에서의 병진운동과 회전 운동에 변화가 발생할 것으로 예상된다. 따라서 본 연구의 자료는 슬관절 십자인대 손상의 진단, 수술의 적절성, 재활의 적절성 평가 등에 유용하게 사용될 수 있으리라 사료된다.