성별과 보행 속도에 따른 하지 관절의 기여도 분석

김로빈 ( Ro Bin Kim ),조준행 ( Joon Haeng Cho ) 한국운동역학회 2013 한국운동역학회지 Vol.23 No.2

본 연구는 일반 걷기(1.34 m/s)와 빠른 걷기(1.70 m/s)시 남녀 간 하지 관절의 운동역학적 차이와 보행 패턴 및 운동역학적 변화를 분석하고자 설계 되었다. 보행은 각 관절의 굴곡과 신전 동작을 통해 두 발을 앞뒤로 교차시키며 앞쪽으로 밀고 나감으로써 전진하게 되는 동작이다(Coutts, 1999). 본 연구에서는 보행 시 남녀 간 하지 관절의 움직임과 보행 패턴의 차이를 분석하기 위해 각 관절의 가동범위를 살펴보았다. 그 결과 각 두 속도 모두에서 남녀 간의 차이는 나타나지 않았으며, 속도의 증가와 함께 발목과 엉덩 관절의 가동범위가 증가한 것을 확인할 수 있었다. Cho와 Kim (2012)은 보행 속도의 증가와 함께 발목과 엉덩 관절의 가동범위는 증가하지만 무릎 관절에서는 감소한다고 보고하였고 본 연구에서도 남성의 경우에는 발목과 엉덩 관절의 가동범위가 증가하고 무릎에서는 감소하는 경향이 나타나 선행연구와 유사한 결과가 나타났다. 반면 여성의 경우에는 엉덩 관절만이 유의하게 증가한 것으로 나타났으나 전체적인 패턴에서는 남녀 간 통계적인 차이는 나타나지 않았다. 보행 중 인체는 지면으로부터 발생하는 충격(Sutherland, Olsen, Cooper, & Woo, 1980)을 흡수하기 위해 신장성 수축을 통한 굴곡 동작을 실시하며, 추진을 위해서는 단축성 수축을 실시하게 된다(Kulas et al., 2008; McNitt- Gray, 1993). 본 연구의 결과 충격을 흡수하고 추진력을 얻기 위한 움직임의 가동범위에서는 남녀 간 차이가 나타나지 않았다. 하지만 움직임이 비슷하다고 해서 인체 내부의 기전이 같다고 할 수 없으므로, 운동역학적인 분석이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 보행 시 관절 내 운동 역학적인 변화를 알아보기 위한 방법으로 각 관절의 신장성 일량 및 단축성 일량을 살펴보았다. 먼저 신장성 일량의 크기를 살펴본 결과 남녀 간 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 남녀 모두 발목 관절의 일량은 감소한 반면 무릎 관절의 일량은 증가한 것으로 나타나 속도의 증가할 경우 무릎 관절이 많이 사용되고 있음을 확인하였으며, Teixeira-Salmela, Nadeau, Milot, Gravel과 Requiao (2008)의 결과와 유사하였다. 무릎 관절의 역할에 대해 Torry, Wyland, Sterett, & Richard Steadman (2003)과 Zhang 등 (2000)은 착지 시 충격을 흡수하기 위해서는 무릎 관절의 역할이 매우 중요하다고 하였으며, 보행을 분석한 본 연구에서도 속도의 증가와 함께 충격이 커지므로 무릎 관절의 역할이 증가하였음을 확인할 수 있었다. 각 관절의 사용 비중에 대해 Teixeira-Salmela 등 (2008)은 0.67 m/s의 속도에서는 발목과 무릎의 비중이 각각 47.6%와 24.9%였으나 약 2배가 빠른 1.42 m/s의 속도에서는 각각 25.1%와 45.4%로써 속도의 증가와 함께 발목과 무릎 관절의 비중이 역전된다고 하였다. 본 연구에서도 각 관절의 일량을 모두 합한 후 각 관절의 일량으로 나누어 백분화시킴으로써(Decker, Torry, Wyland, Sterett, & Richard Steadman, 2003), 충격을 흡수하기 위한 각 관절의 역할과 비중을 살펴보았으며, 이를 통해 각 관절의 기여도에 대해 살펴보았다. 그 결과 모든 관절에서 남녀 간 차이는 나타나지 않았으나 남녀 모두 속도의 증가와 함께 발목 관절의 비중은 감소한 반면 무릎 관절의 비중은 증가하여 Teixeira-Salmela 등 (2008)의 결과와 유사하였다. 역전현상은 특히 여성에게서 뚜렷한 것으로 나타났는데, 그 이유는 발목 관절의 비중이 남성은 약 27% 감소한데 반해 여성은 40%나 감소하였기 때문이며, 이로 인해 여성에게서 보상작용이 더 크게 나타난 것이라 생각된다. 운동학적 패턴에서는 차이가 나타나지 않았으나 신장성 일량과 비중을 통해 알 수 있었던 남녀 간 충격 흡수 기전 및 전략적 차이는 다음과 같다. 먼저 남성의 경우 일반 속도에서는 엉덩 관절의 비중이 가장 높았던 반면, 여성은 발목 관절이 가장 큰 비중을 차지한 것으로 나타나 보행시 남녀 간 충격 흡수 기전 및 전략적 차이가 있었음을 확인할 수 있었다. 또한 충격 흡수를 위한 가장 비중 있는 관절로써 남성은 일반 속도(엉덩, 발목, 무릎 순)와 빠른 속도(엉덩, 무릎, 발목 순)로 모두 엉덩 관절이 가장 큰 비중을 차지하였으나, 여성은 일반 속도(발목, 엉덩, 무릎 순)에서는 발목 관절이었던 반면 빠른 속도(무릎, 엉덩, 발목순)에서는 무릎 관절로 변화가 나타난 것을 확인할 수 있었다(Figure 3). 즉, 남성은 충격흡수를 위한 역할과 변화가 근위부에서는 잘 나타나지 않지만, 여성은 원위부에서 잘 나타남으로써, 남녀 간 차이가 있음을 보여준 것이라 생각된다. 충격을 적절하게 흡수한 이후에는 각 관절의 움직임을 조절하는 근육들의 단축성 수축에 의해 추진력을 얻어 앞으로 전진하게 되므로, 보행 시 추진력을 얻기 위한 각 관절의 단축성 일량의 크기를 살펴보았다. 그 결과 속도의 증가와 함께 남녀 모두 발목과 엉덩 관절에서 단축성 일량이 증가한 것으로 나타났으며, 효과의 크기가 높게 나타나 남녀 간 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 여성은 남성보다 발목 관절에서 단축성 일량의 크기는 작았던 반면 엉덩 관절에서는 그 크기가 컸음을 확인할 수 있었다. 하지만 무릎 관절의 경우에는 남성만이 속도의 증가와 함께 단축성 일량의 크기가 증가하였는데, 이는 추진력을 얻기 위한 과정에서 남성이 여성보다 무릎 관절을 잘 사용하고 있음을 보여준 것이라 생각된다. 추진력을 얻기 위한 각 관절의 사용 전략 및 비중을 알아보기 위해 단축성 일량의 비율을 살펴본 결과 여성은 두 속도 모두에서 남성보다 발목과 엉덩 관절의 비중이 높았음을 확인할 수 있었다. 또한 남성은 속도가 증가하더라도 발목, 무릎, 엉덩 관절이 각각 약 77, 11, 11%로 비중에 변화가 나타나지 않아 보행의 패턴에 변화가 없었음을 확인할 수 있었지만 여성은 발목 관절의 비중은 늘고 무릎 관절의 비중은 감소한 것으로 나타나 추진력을 얻기 위한 전략 또한 남성과는 다름을 확인할 수 있었다(Figure 4). 마지막으로 추진력을 얻기 위한 각 관절의 비중은 남성과 여성 모두 발목 관절이 가장 중요한 역할을 하고 있음을 확인할 수 있었다. 더불어 남성은 무릎과 엉덩 관절의 비중에서 큰 차이가 없었던 반면 여성은 발목 다음으로 엉덩 관절과 무릎 관절 순이라는 것을 확인할 수 있었으며, 여성은 속도가 증가할 경우 무릎 관절의 역할이 감소함으로써 발목 관절의 역할이 증가한다는 것 또한 확인할 수 있었다(Figure 4). 여성은 남성보다 발목 관절을 효율적으로 사용하지 못하며(Eckel et al., 2012), 엉덩 관절의 움직임은 커 남녀 간 차이가 있다고 하였다(Cho et al., 2004). 본 연구의 운동학적 측면에서는 남녀 간 차이를 발견할 수 없었지만 운동학적 측면에서는 발목 관절의 비중이 작고 엉덩 관절의 비중은 커 운동학적 측면에서는 유사한 것으로 나타났다. 각 관절 일량의 비율에 대한 결과를 종합해보면 먼저 충격흡수 차원에서 남성은 두 속도 모두에서 충격흡수를 위한 엉덩 관절의 비중이 가장 컸지만 여성은 일반 속도에서는 발목 관절의 비중이 중요하였으나 속도가 빨라질 경우 무릎 관절의 비중이 가장 큰 것으로 나타나 충격을 흡수하기 위한 전략이 남성과 여성 간 차이가 있었음을 알 수 있었다. 또한 엉덩 관절의 경우 남성과 여성 모두 보행 속도가 증가함에도 불구하고 그 사용 비중에는 변화가 나타나지 않았으나 여성의 경우에는 발목 관절에서 무릎 관절로 변화하여 무릎 관절의 비중이 더 크게 늘어났음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 남녀 간 보행 패턴의 차이 뿐만 아니라 발목 관절의 비중이 감소함으로써 무릎 관절에서 사용 비중이 늘어나게 되는 보상작용에도 차이가 있음을 보여준 것이라 생각되며, 특히 여성에게서 더 크게 나타났음을 보여준 것이라 생각된다. 다음으로 추진력 차원에서 남성과 여성 모두 발목 관절의 비중이 가장 컸음을 확인할 수 있었는데 남성은 속도가 증가함에도 불구하고 발목, 무릎, 엉덩 관절의 비중이 변화하지 않았던 반면 여성은 무릎 관절의 비중이 감소하는 대신에 발목 관절의 비중이 증가하였음을 확인할 수 있었다. 또한 남성은 무릎과 엉덩 관절의 비중에서 차이가 나타나지 않았으나 여성은 무릎보다 엉덩 관절의 비중이 커 추진력을 얻기 위한 전략 또한 남성과 다르다는 것을 확인할 수 있었다. 지금까지의 결과를 종합해보면 운동학적 측면에서 가동 범위를 통한 남녀 간 보행 패턴에서는 차이가 없었음을 확인할 수 있었다. 하지만 운동역학적인 측면에서는 남녀 간 차이와 속도 간 차이가 있었음을 확인할 수 있었다. The purpose of this study was to evaluate the gender differences on gait pattern and the kinetics on lower extremities according to the different gait speed. Ten collegiate male students (age : 23.80±2.94 yrs, height : 179.40±5.04 cm, weight : 66.57±5.64 kg) and ten female students (age : 23.40±2.91 yrs, height : 166.06±5.61 cm, weight : 53.76±2.75 kg) participated in this study. To investigate the role, the ratio of the use, and the effectiveness of each joint during gait, we examined the joint work and the contribution to total work. The results of this study were as follows: First, gait pattern was not differ between male and female, hip joint ROM increased with the increase of gait speed both male and female. Second, the eccentric work of the ankle joint decreased with the increase of the gait speed both male and female, on the other hand increased on the knee joint. Third, in the result of the contribution to total eccentric work, male in both the two gait speed was the biggest on the hips joint. However, female in normal gait speed was the greatest on the ankle joint, was the most on the knee joint in the fast gait speed. Forth, the concentric work on the ankle and hip joint increased with the increase of gait speed both male and female. Fifth, in the result of the contribution to total concentric work, there is no difference in the male both the two gait speed, however decreased in the female on the knee joint with the increase of the gait speed, on the other hand increased on the ankle joint.

都市自然公園 利用者 行態分析에 관한 硏究 : 木浦市 유달산 都市自然公園을 對象으로

趙榮煥,郭幸求 木浦大學校 沿岸環境硏究所 1995 沿岸環境硏究 Vol.12 No.1

It was the purpose of this study that offer the basic data concerning management of use and preservation in urban natural park by the analysis of user pattern of behavior. The site of case study was Yudal Urban Natural Park, which plays an important role for the environment and outdoor recreation. The analysis of user behavior and factors of determination of user satisfaction were investigated by questionnaires. The major findings were as follows; 1. Males were represented about 60%. The age group which was frequently represented in these questionaries were in the age of 20s(44.6%), 30s(20.5%), 50s(19.3%) and so on. Goverment officials were the largest one(37.8%) and the second one was the student group(26.2%) in their occupation. 2. The largest group of users was to visit this park every month(24.8%) and the time of stay was 2 hours per visit(44.9%). Many users visited the park with their lovers or friend(45.5%) Spring was the best season to their visit(44.4%) and they usualy came the park during weekend(48.2%). 3. Among the park area, Sculpture Park was the most popular place to visitors. Users were satisfy with roads for mountain climbing, but the other facilities were pointed out problems because of their bad appearence. 4.More users wanted to develop the area for the place of abundant natural charateristics for improving visitability than those who insisit on the conservation of present condition.

作圖 모델링을 위한 GIS의 應用에 關한 硏究

趙榮煥,郭幸求,張榮桓 木浦大學校沿岸生物硏究所 1991 沿岸生物硏究 Vol.8 No.1

GIS는 資料의 入力過程에 있어서 현재 주로 使用하고 있는 Digitizer를 利用한 방식이 기술을 요하고 時間이 많이 요구된다는 점을 勘案 Scanner, Video Camera등으로 개선 된다면 짧은 시간에 정확하고 신속하게 利用者의 要求에 부응한 地圖, 圖表를 신속하게 製作하는데 있어서 획기적이라 할 수 있다. GIS의 利用은 그 기능의 우세함으로 地圖를 다루는 모든 分野에 要求된다고 판단되며 특히 環境計劃 分野의 利用에 절실히 要求된다. 手作業으로는 거의 불가능한 地形의 3차원적 표현기법으로 地形地勢를 理解하고 분석하는 데 크게 기여할 수 있다고 판단된다. 地圖보관에 있어서도 컴퓨터의 저장 용량이 크게 확대됨에 따라 종래 인쇄지도의 보관문제에 따른 공간점유 문제를 해결할 분 아니라 地圖의 檢索이 즉시적이다. GIS의 과정은 Capture Data --> Resister Map Base --> Interpret Data --> Convert data --> Store Data in computer --> Process Data --> Display Result로 표현 할 수 있으며, 이를 입력(입력(Input))과 출력(Output)의 부분으로 나누어 볼 때 입력의 자료는 기존 圖面, 現地 測量, 人工衛星 등을 通해 얻은 평면 資料와 이에 수반되는 각종 情報를 入力資料로서 사용하게 되며, 出力의 方法으로는 Monitor display terminal, Printer, Plotter 등을 통하여 圖面(Map), 圖表(Table and Figures)가 주된 방법이라 할 수 있다. 이는 결국 공간통계(Spatial statics)를 분석의 방법으로 하여 Computer Mapping, Data Base Management 등의 過程을 거쳐 意思決定에 요구되는 모델 및 정보를 제공하는 일이라 말 할 수 있다. Geographical Database = Position + Topoloty + Attribute 라고 말 할 수 있으며 이 경우 Position은 평면상태에서의 位置, 面積의 槪念이라 할 수 있으며 Topology의 경우 地形의 입체성(3 dimension)등을 표현하는 경우를 말하며, Attribute는 情報의 표현상태를 Symbolize한 것이라고 해석할 수 있다. 특히 圖面을 대상으로 한 컴퓨터 입력의 방법은 기초적으로 도면의 구성이 점(Point), 선(Line)으로 이루어 짐을 감안 할 때 이를 계량적인 방법으로 다룬다는 것을 추론할 수 있다. 입력(Encoding)의 구체적인 방법에 나타난 2가지 방법 Raster base (Grid structure), Vecter base (polygon, line structure)에 대한 사항은 두가지 방법의 장단, 점의 보완 방법에 대한 심도 있는 연구가 절실하다고 본다. 예를 들면 Grid Structure의 경우 자료(Data)의 통계적 처리가 용이한 반면 Grid Display의 면에서 인위적인 요소를 많이 담고 있어 이를 사실과 가까이 접근하고자할 때의 Volume이 커지는 반면 Line Structure의 경우 이와는 반대로 地形의 실제적인 表現은 가능하나 이를 分析의 次元에서의 統計處理 方法에 많은 장해요소가 있다는 사실을 파악할 수 있었다. The purpose of this study forcused on the application of GIS(Geographic Information System) on the habtat analysis of Hugag(Rythmopes inerticlatus) Through this application, this study tried to understand the concept and theory of GIS which is new technology in Korea. GIS is revolutionizing how we handle maps. Historically, maps have been used for navigation through unfamiliar terrain and seas. With this context, preparation of maps accurately locating geographic features became the primary focus of attention. More recentry, analysis of mapped data for decision-making has become an important part of resource and land planning. GIS technology provides a means for quantitative modeling of spatial relation ships. GIS contains hardware and software for data input, storage, processing, and display of computerized maps, the processing can be grouped into four categories : computer mapping, spatial database management, spatial statistics, and cartographic modeling. The use of digital processing allows for rapid processing allows for rapid processing of large volums of data while offering data storage, manipulatively analytical and display capabilities that are not possible through the uses of manual methods. Spatial statistics seeks to characterize the geographis pattern or distribution of mapped data. This approach differs from traditional statistics as it describes the spatial variation in the data rather than distilly the data for typical responses that are assumed to be uniformaly distributed in space. This radical change in map analysis has promoted a more complete intregration of spatial information into the decision-making process.

목포시의 주요건물 및 공공용지의 조경수목 식재 패턴과 수종분석

조영환,곽행구,박송희 木浦大學校 沿岸環境硏究所 1997 沿岸環境硏究 Vol.14 No.1

This study was executed to find out how to improve on the planting and pattern of the plants of main building in Mokpo city by surveying the planting areas-gardens, organs of education, religion, government and public offices, a factory site, public property, a tourist resort etc. The results are as follows; 1. The species number within survey areas were 55 families, 63 species, summing up to 967 kinds total. The family and species of tree which planting frequency was very high were Rosaceae family, juniperus chinensis. 2. As a result of the investigation of planting pattern have come out group planting, screening planting, border planting, sound absorption planting, hedge. 3. Planting pattern were consider texture, colour of a physical factor and variation, accent, balance of aesthetic factor. Tree planting was requested character of aesthetic and functional of tree image by historical and symbolic.

Computer를 활용한 조경수목관리 Program개발의 기초적 연구

조영환,장영환,곽행구 木浦大學校 沿岸環境硏究所 1999 沿岸環境硏究 Vol.16 No.1

The main purpose of this study is to develop a computer-based management program of landscape woody plants, which make critical role in the outdoor environment. The program structure is composed of two functions ; Data input and Verification. The user interfaces employ pull-down menu so that the user can easily understand. The system components are as follows ; -Hardware : Pentium Processor 133MHz based system, 16MB RAM, 1.2GB Hard disk driver, SVGA Graphic Card -Software : Turbo C++ V3.0, TB(TaeBeck) V2.0 A case study is carried to verify the quality of the developed program, that is applied to the planted trees in Dorim Campus, Mokpo National University at Chungkae, Muan. The developed program as a result of this study has several merits. First, this program can operate under the environment of DOS and Windows. Second, it is possible to type and display Korea letters. Third, it is possible to verify multiply. But, the developed program should be integrated to overcome several difficulties such as Graphic Data and Data quality, etc.

GIS를 활용한 조경수목의 관리방안에 관한 연구

조영환,곽행구,송현 木浦大學校 沿岸環境硏究所 1999 沿岸環境硏究 Vol.16 No.1

This study was focused on the efficient management of landscape woody plants. The purpose of this study was to develop an inventory system and its proper application to a site for establishing a management plan. Two different approaches were used; The first was to make a newly structured inventory system through collecting, analyzing, and evaluating various types of inventories. The second approach was to apply a newly designed inventory system to the case study area, using GIS as a tool of spacial analysis, and statistics for making decisions. The results could be summarized as follows; 1.In Korea, most of the Landscape Woody Plants Inventories had datas which represented possession of trees, and only the work which they had done according to their traditional ways. There was no data related to the conditions, management needs, and site conditions of individual trees, this is essential information for organizing an inventory system. 2.There needs to be data which is balanced, containing tree characteristics and site characteristics. Through such information the management needs could be adjusted properly. The inventory list described in this paper was determined by botanical identity, placement condition, condition of tree, and types of work for maintaining as well as improving the condition of each tree. One of the most important things was to determine the location data of each tree so as to compare data with other trees. The data gained from the field survey still had some problems because of lack of scientific method for supporting objective views, and because of actual situations, especially in the field of evaluating site conditions and management needs. All data should be revised to fit a computer data management system, if possible. 3.The GIS(Geographic Information System) application showed good performance in handling inventory data for decision making. All the data used for the GIS application was divided into location and non-spatial data. Using the location data, it was easy to find the exact location of each tree on the monitor and on the maps generated by the computer, even in the actual managed site, along with various attribute data. Therefore it could be said that the entire management plan should start from data of individual trees with their exact locations, for making concrete management goals through actual budget planning.

대혈관 전위증의 병리

조수연,오미혜,김정선,이용희,강행지,서정욱 한국소아심장연구회 2003 소아심장 Vol.7 No.2

觀光農園의 開發計劃에 關한 硏究 : 진도군 진도사랑 관광농원 개발계획을 중심으로

조용환,곽행구,박송희 木浦大學校 沿岸環境硏究所 1996 沿岸環境硏究 Vol.13 No.1

Recently the demand for out-door recreation activites on the urban fringe has grown according to the growth of leisure on urban society, which reflects increment of income, population, mobility, leisure time, etc. The purpose of this project is to establish new recreation space for the city dwellers on farm land where the place of farmer's living and production occurs. The goal of this plan is to try to satisfy both users and farmers through giving labor experience and nature orientied activity for the enjoyment of users and encouraging economical benefits to farmers. The tourism farm is the main concept of this study which is known to many people but not to understand proper. This project area is located in Jin-DoGun Go-GunMyen Beak-PaRi San 92-1, which covers the area of 33,000㎥. The research processes are ; 1. To set the goal and objectives 2. To investigate and analysis basic data 3. To synthesize and evaluate these analysis 4. To establish basic design concept 5. To design MASTER PLAN

木浦大學校 樹木植栽 現況과 管理 方案에 關한 硏究

趙榮煥,郭幸求 木浦大學校 沿岸環境硏究所 1995 沿岸環境硏究 Vol.12 No.1

This study was conducted to investigate Utilization status of the landscape woody plants of 13 areas in Mokpo National University. The objective of this study was to obtain some fundamental information for management Plan. The results are summarized as follows. 1. There were 101 landscape woody plant species in the entire area. The species which were most frequently used in landscaping and used in largest quantities were Juniperus chinensis var globosa, Metasequoia glyptostroboides, Juniperus chinensis var. kaizuka, Buxus microphylla var. koreana. 2. In size relationship of planted trees, the largest group around 1m in height and 1m∼1.5m in width was dominant size because shrubs were planted more than any other types of woody plants. Rounded shape and medium texture trees were the prevalent feature among planted trees. 3. As a general statement, ecological characteristics of sprout formation, transplantability and pollution tolerance were shown relatively strong and drought and cold resistance were middle. The time of flowering was from March to May or from may to July and fruiting time was from September to November to most trees. The growth rate was fast. 4. As a result of evaluating placement, it could be said that the site was relatively good to growth for planted trees and the condition of trees was good to excellent which means that the most trees had good health to grow. 5. Irrigation, fertilization, airlation and prunning were needed to the most trees for proper maintenance.

도시공원에 있어서 공원적 수목원 조성 방안에 관한 연구 : 목포시 유달산 도시자연공원을 사례지역으로 A Case for Urban Natural Park of Yudal-San in Mokpo City

조영환,우창호,곽행구,박송희 木浦大學校 沿岸環境硏究所 1996 沿岸環境硏究 Vol.13 No.1

This study aims is suggested a development methods of reasonable for security to identity of urban park which supplement to demerits of urban natural park and arboretum. Park orinted arboretum had characteristic not only enjoyment but learned to use all facility of park and exhibition at the same time to function of scientific research, education and park. Case study is conducted on the YU DAL SAN in Mok po city.