EMG 신호는 운동 변동성의 증가로 나타난다. 본 연구는 피로 축적 과정 동안 두 지표의 유의한 상호 관련성과 함께 EMG 및 NIRS 매개변수의 변화를 규명하였다. 이러한 결과는 EMG 신호 또는 근육의 혈역학적 신호 중 어느 한 가지로부터 피로를 예측하는 데 필요한 핵심 지식을 제공할 잠재력이 있다.

교차교육(cross-education)은 반대쪽 사지에 대한 훈련 후 비훈련 사지의 기능을 향상시키는 것으로, 근력과 민첩성(숙련도)을 모두 포함하며 일상생활에서 중요한 요소이다. 근력과 민첩성이 모두 저하되는 노년층에서는 운동 훈련을 통해 이러한 특성을 동시에 전이(transfer)시키는지에 대한 조사가 필수적이다. 본 연구는 65세 초과 노년층에서 새로운 손 훈련 프로그램이 악력(prehension strength)과 손의 민첩성(hand dexterity)에 미치는 영향을 조사하였다. 최대 악력(Maximum Grasping Force, MGF), Jebsen-Taylor 손 기능 검사, 그리고 Purdue Pegboard 검사를 측정하였다. 훈련은 최대의 20%에 해당하는(20% sub-maximal) 하위최대 힘 조절에 초점을 두어 주 3회, 5주 동안 시행되었다. 훈련 후에는 양손 모두에서 MGF와 손 기능의 향상이 관찰되어, 프로그램의 효과가 확인되었다. 근력과 민첩성에서의 양측(사지 간) 동시 전이 효과는 노년층 또는 편마비 환자에서의 손 재활을 위한 교차교육의 잠재 가능성을 지지한다. 본 연구는 노년층의 근력과 민첩성을 향상시키기 위한 중재를 최적화하는 데 기여하는 통찰을 제공한다.

본 연구에서는 워밍업 운동 이후 운동단위 활성화 패턴의 변화와 관련된 몇 가지 가설을 검증하였다. 실험에는 건강한 젊은 남성 15명이 참여하였으며, 주요 과제는 등척성 조건에서 팔꿈치 관절을 통해 자발적 토크를 생성하는 것이었다. 실험 조건은 관절 굴곡과 신전의 두 가지 토크 방향, 그리고 관절 각도 10°와 90°의 두 조건으로 구성되었다. 참가자들은 최대 자발적 토크의 10%/s 속도로 관절 토크를 최대 수준까지 증가시키도록 요청받았다. 워밍업 프로토콜은 ACSM 지침을 따랐으며, 체온을 약 1.5°C 상승시켰다. 표면 신호로부터 복수의 운동단위 활동전위(action potential)를 추출할 수 있는 분해 근전도 전극을 이두근과 삼두근(biceps, triceps brachii) 근육에 부착하였고, 관절 토크는 동력계(dynamometer)로 측정하였다. 분해된 운동단위의 평균 발화율(mean firing rate)과 모집 역치(recruitment threshold)를 정량화하였다. 또한 스파이크 열(spike train)으로부터 각 선택된 5개의 운동단위에 대해 단일 운동단위의 활동을 정량화하였다. 관절 토크의 크기는 모든 실험 조건에서 워밍업 운동에 따라 증가하였다. 운동단위 분석 결과, 워밍업 운동은 평균 발화율과 모집 역치 모두가 각각 약 56%와 33% 증가하는 등, 특히 길항근이 아닌 협동근(agonist muscle)에서 긍정적이고 유익한 효과를 보였다. 지배적인 자발적 활동으로 여겨지는 감마 대역(gamma band)의 파워 스펙트럼 밀도(power spectral density) 또한 고 역치 운동단위에서만 워밍업 운동에 의해 증가하였다.

= 323). DCD를 가진 한국 성인은 TD에 비해 체질량지수는 더 높고, 신체활동 및 심리적 특성에 대한 평가는 더 낮을 것이라는 가설을 세웠으며, 이는 다른 국가에서 아동을 대상으로 수행된 선행연구와 일관된 결과이다. 그 결과, 체중(kg), 신장(cm), 체질량지수와 같은 인체측정 특성에서 DCD 집단과 TD 집단 간에는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 한국 사회에서 일상생활의 일과에서 매일 통근 시 걷기와 자전거 이용의 보편성은 DCD 유무에 관계없이 인체측정 지표의 차이를 완화하는 데 기여했을 가능성이 있다. 물리적 활동 점수와 지속시간을 통해 나타난 바와 같이, 근로 및 여가 환경에서의 신체활동 수준에서는 통계적으로 유의한 차이가 확인되었다. 또한 DCD 집단은 운동 지속(운동 순응), 내재적 동기, 자기효능감, 신체 자기개념, 운동 기대, 내재적 조절을 포함한 여러 심리적 특성 전반에서 더 낮은 점수를 보였다. 이러한 결과는 DCD를 가진 성인의 인체측정, 신체활동 및 심리적 특성을 조사할 때 사회문화적 역학을 반영할 필요성을 강조한다. 세밀한 운동기술에서의 지각된 어려움 또한 TD에 비해 유의하게 더 불량하였다. 향후 연구에서는 본 연구에서 관찰된 양상을 유발하는 기저 기전을 규명하기 위한 추가 연구가 필요하며, 이를 통해 특정 사회문화적 맥락에서 DCD가 어떻게 발현되는지에 대한 보다 정교한 이해에 기여할 수 있을 것이다.

EMG 신호는 운동 변동성의 증가로 나타난다. 본 연구는 피로 축적 과정 동안 두 지표의 유의한 상호 관련성과 함께 EMG 및 NIRS 매개변수의 변화를 규명하였다. 이러한 결과는 EMG 신호 또는 근육의 혈역학적 신호 중 어느 한 가지로부터 피로를 예측하는 데 필요한 핵심 지식을 제공할 잠재력이 있다.

교차교육(cross-education)은 반대쪽 사지에 대한 훈련 후 비훈련 사지의 기능을 향상시키는 것으로, 근력과 민첩성(숙련도)을 모두 포함하며 일상생활에서 중요한 요소이다. 근력과 민첩성이 모두 저하되는 노년층에서는 운동 훈련을 통해 이러한 특성을 동시에 전이(transfer)시키는지에 대한 조사가 필수적이다. 본 연구는 65세 초과 노년층에서 새로운 손 훈련 프로그램이 악력(prehension strength)과 손의 민첩성(hand dexterity)에 미치는 영향을 조사하였다. 최대 악력(Maximum Grasping Force, MGF), Jebsen-Taylor 손 기능 검사, 그리고 Purdue Pegboard 검사를 측정하였다. 훈련은 최대의 20%에 해당하는(20% sub-maximal) 하위최대 힘 조절에 초점을 두어 주 3회, 5주 동안 시행되었다. 훈련 후에는 양손 모두에서 MGF와 손 기능의 향상이 관찰되어, 프로그램의 효과가 확인되었다. 근력과 민첩성에서의 양측(사지 간) 동시 전이 효과는 노년층 또는 편마비 환자에서의 손 재활을 위한 교차교육의 잠재 가능성을 지지한다. 본 연구는 노년층의 근력과 민첩성을 향상시키기 위한 중재를 최적화하는 데 기여하는 통찰을 제공한다.

본 연구에서는 워밍업 운동 이후 운동단위 활성화 패턴의 변화와 관련된 몇 가지 가설을 검증하였다. 실험에는 건강한 젊은 남성 15명이 참여하였으며, 주요 과제는 등척성 조건에서 팔꿈치 관절을 통해 자발적 토크를 생성하는 것이었다. 실험 조건은 관절 굴곡과 신전의 두 가지 토크 방향, 그리고 관절 각도 10°와 90°의 두 조건으로 구성되었다. 참가자들은 최대 자발적 토크의 10%/s 속도로 관절 토크를 최대 수준까지 증가시키도록 요청받았다. 워밍업 프로토콜은 ACSM 지침을 따랐으며, 체온을 약 1.5°C 상승시켰다. 표면 신호로부터 복수의 운동단위 활동전위(action potential)를 추출할 수 있는 분해 근전도 전극을 이두근과 삼두근(biceps, triceps brachii) 근육에 부착하였고, 관절 토크는 동력계(dynamometer)로 측정하였다. 분해된 운동단위의 평균 발화율(mean firing rate)과 모집 역치(recruitment threshold)를 정량화하였다. 또한 스파이크 열(spike train)으로부터 각 선택된 5개의 운동단위에 대해 단일 운동단위의 활동을 정량화하였다. 관절 토크의 크기는 모든 실험 조건에서 워밍업 운동에 따라 증가하였다. 운동단위 분석 결과, 워밍업 운동은 평균 발화율과 모집 역치 모두가 각각 약 56%와 33% 증가하는 등, 특히 길항근이 아닌 협동근(agonist muscle)에서 긍정적이고 유익한 효과를 보였다. 지배적인 자발적 활동으로 여겨지는 감마 대역(gamma band)의 파워 스펙트럼 밀도(power spectral density) 또한 고 역치 운동단위에서만 워밍업 운동에 의해 증가하였다.

= 323). DCD를 가진 한국 성인은 TD에 비해 체질량지수는 더 높고, 신체활동 및 심리적 특성에 대한 평가는 더 낮을 것이라는 가설을 세웠으며, 이는 다른 국가에서 아동을 대상으로 수행된 선행연구와 일관된 결과이다. 그 결과, 체중(kg), 신장(cm), 체질량지수와 같은 인체측정 특성에서 DCD 집단과 TD 집단 간에는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 한국 사회에서 일상생활의 일과에서 매일 통근 시 걷기와 자전거 이용의 보편성은 DCD 유무에 관계없이 인체측정 지표의 차이를 완화하는 데 기여했을 가능성이 있다. 물리적 활동 점수와 지속시간을 통해 나타난 바와 같이, 근로 및 여가 환경에서의 신체활동 수준에서는 통계적으로 유의한 차이가 확인되었다. 또한 DCD 집단은 운동 지속(운동 순응), 내재적 동기, 자기효능감, 신체 자기개념, 운동 기대, 내재적 조절을 포함한 여러 심리적 특성 전반에서 더 낮은 점수를 보였다. 이러한 결과는 DCD를 가진 성인의 인체측정, 신체활동 및 심리적 특성을 조사할 때 사회문화적 역학을 반영할 필요성을 강조한다. 세밀한 운동기술에서의 지각된 어려움 또한 TD에 비해 유의하게 더 불량하였다. 향후 연구에서는 본 연구에서 관찰된 양상을 유발하는 기저 기전을 규명하기 위한 추가 연구가 필요하며, 이를 통해 특정 사회문화적 맥락에서 DCD가 어떻게 발현되는지에 대한 보다 정교한 이해에 기여할 수 있을 것이다.

가상 손가락 쪽으로 치우쳐 있었으며, 이는 두 자릿값에서의 k의 크기가 다름을 반영하였다. 또한 정상 힘과 제어 변수 {RC, k}는 전체 집게힘의 안정화를 위해 상호 상승적 공변관계를 보였다. 마지막으로, 손잡이가 외부에서 고정된 경우에는 이러한 시너지 효과가 더 약했으며, 이는 시너지가 외부 제약에 의존함을 보여주었다. 이러한 결과는, 집게(파지) 제어가 지시 좌표(referent coordinate) 외에도 자릿값의 겉보기 강성(digit apparent stiffness)을 조절하는 것과 관련됨을 입증하고, 정적 파지(static grasp) 동안 제어 변수들의 시너지적 조직화를 규명함으로써 현재의 문헌에 기여한다.

서론: 본 연구는 복강경 에너지 기기를 사용할 때 수술자의 인체공학적 만족도를 평가하고, 장시간 사용이 근육 피로와 수술 수행에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 방법: 설문과 키네지올로지(kinesiologic) 실험을 포함하는 2부분 연구를 수행하여 4종의 복강경 에너지 기기(D1–D4)를 비교하였다. 30명의 수술자가 기기 무게, 그립 강도, 핸들 설계, 편안함, 트리거 위치와 같은 인체공학적 요인을 평가하는 구조화된 설문에 응답하였다. 동시에, 20명의 수술자를 대상으로 한 키네지올로지 실험에서 표준화된 프로토콜을 사용하여 피로를 유도하기 전과 후의 기기 작동력, 표면 근전도(surface electromyography, EMG) 변화, 표적 정확도를 측정하였다. 결과: 설문은 기기 간 인체공학적 차이가 유의함을 보여주었다. 키네지올로지 연구에서는 2개의 기기에서 피로 유도 후 정밀도와 표적 정확도가 유의하게 감소하였다. 또한 1개를 제외한 모든 기기에서 굴곡지자근육(flexor digitorum superficialis) 근육의 중간주파수(median frequency, MDF)와 적분 근전도(integrated EMG, iEMG)의 유의한 변화가 관찰되었으며(P < 0.001), 이는 근육 피로를 시사한다. 결론: 특정 복강경 에너지 기기의 장시간 사용은 근육 피로를 유발하고 정확도를 저하시킨다. 이러한 결과는 수술자의 수행을 향상시키고 피로 관련 위험을 줄이기 위해 수술 기기 설계에서 인체공학적 고려가 중요함을 강조한다.

본 연구의 목적은 디지트(digit) 힘 생성의 위계적 조직화가 시뮬레이션 양궁 과제 동안 안정성과 수행력에 미치는 영향을 규명하는 데 있다. 시뮬레이션 양궁 사격 과제에서는 가상 공간에서 왼손으로 정해진 수준의 힘을 생성하고, 오른손의 4개 손가락 전체로 이에 상응하는 힘을 생성해야 했다. 한 번의 시행은 2개의 단계로 구성되었는데, 양궁에서 조준 시의 정적 힘 생성과 가상 화살을 발사하기 위한 빠른 힘 방출이 포함되었다. 힘 방출의 타이밍은 참여자의 선택 또는 외부 단서에 대한 반응에 의해 결정되었다. 힘 안정화의 조정 지수, 즉 시너지 지수(synergy index)는 분산 성분을 분해하여 2개의 위계에서 정량화하였다. 가상 화살의 명중 위치에 대한 정확도와 정밀도는 수행 관련 지표로 계산되었다. 결과는 힘 방출 시간이 자기 선택 시간으로 결정될 때, 성능의 정밀도, 즉 재현성이 더 높음을 확인하였으며, 이는 예측적 기제의 유익한 효과를 시사한다. 양손(bimanual) 및 다손가락(multifinger) 수준 모두에서 순힘(net forces)을 안정화하기 위한 디지트 힘의 뚜렷한 시너지 조직이 관찰되었고, 이는 특히 수행의 정밀도와 높은 상관관계를 보였다.

무거운 물건을 들거나 반복적인 들기 작업으로 인해 발생하는 요추(허리) 척추 손상은 작업장에서 여전히 널리 제기되는 문제이다. 이러한 손상을 완화하기 위해, 들어 올리는 작업 동안 작업자를 보조하는 백 서포트(Back-support) 장치가 개발되어 왔다. 그러나 기존 장치들은 비대칭 들기(비대칭 자세로 물건을 드는) 상황에서 필수적인 특성인 다차원(force) 보조를 충분히 제공하지 못하는 경우가 많다. 또한 인체 전 척추에 걸친 장치 안전성의 검증도 부족한 실정이다. 본 논문은 기능성과 안전성 문제를 모두 해결하도록 설계된 로봇형 백 서포트 장치인 양측 요추 신전 엑소수트(Bilateral Back Extensor Exosuit; BBEX)를 소개한다. BBEX의 설계는 인체 척추와 등(Back extensor) 신전근의 해부학적 특성에서 영감을 받았다. 다중 자유도(multi-degree-of-freedom) 아키텍처와 직렬로 연결된 선형 구동기(serially connected linear actuators)를 사용하여, 장치의 구성요소를 인체 척추 및 등 신전근의 생체역학을 보다 면밀히 모사하도록 전략적으로 배치하였다. BBEX의 효능과 안전성을 입증하기 위해, 사람을 대상으로 한 일련의 실험을 수행하였다. 건강한 남성 참여자 11명이 BBEX를 착용한 상태에서 대칭적 및 비대칭 들기 과제를 수행하였다. 그 결과 BBEX가 효과적인 다차원 힘 보조를 제공할 수 있음을 확인하였다. 더 나아가 상부 및 하부 척추 기립근(erector spinae)의 근피로에 대한 분석과 두 가지 들기 시나리오에서 척추 관절에 가해지는 기계적 하중에 대한 평가를 통해 포괄적인 안전성 검증을 달성하였다. 본 연구는 인체 생체역학에서 영감을 받은 기능을 안전성에 대한 고찰과 매끄럽게 통합함으로써, 부담이 큰 작업 환경에서 요추 척추 손상을 예방하는 지속적인 과제에 대응할 수 있는 유망한 해결책을 제공한다.