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Ergonomics Lab

울산과학기술원 바이오메디컬공학과

신관섭 교수

Biomechanics

Cognitive Ergonomics

Human Factors Engineering

Ergonomics Lab

바이오메디컬공학과 신관섭

Ergonomics Lab(인간공학 연구실)은 울산과학기술원 바이오메디컬공학과에 소속된 연구실로, 인간의 움직임과 근골격계 건강, 사용자 중심의 제품 및 인터페이스 설계, 근전도 기반 근피로 모니터링 등 다양한 인간공학적 주제를 심도 있게 연구하고 있습니다. 본 연구실은 인체역학, 생체역학, 근전도 분석, 동작분석, 시뮬레이션 등 다양한 첨단 실험 및 분석 기법을 활용하여, 인간의 신체적 특성과 행동을 정량적으로 규명하고, 이를 바탕으로 건강 증진과 삶의 질 향상에 기여하고 있습니다. 대표적인 연구 분야로는 보행 생체역학 및 근골격계 건강 연구가 있습니다. 보행 습관, 족형, 체형, 신발의 특성 등 다양한 요인이 신체에 미치는 영향을 실험적으로 분석하고, 건강한 보행 패턴을 제시함으로써 부상 예방과 재활에 실질적인 도움을 주고 있습니다. 또한, 스마트폰 사용 중 보행, 경사면 보행, 층간소음 저감 보행 전략 등 현대 사회에서 발생하는 다양한 보행 관련 이슈도 폭넓게 다루고 있습니다. 사용자 중심의 컴퓨터 인터페이스 및 생활가전제품의 인간공학적 설계와 평가도 연구실의 중요한 축입니다. 대형 터치스크린, VR/AR 기기, 스마트폰 등 첨단 디지털 기기와 생활가전제품의 장시간 사용이 신체에 미치는 영향을 정량적·정성적으로 분석하고, 사용자 맞춤형 디자인 가이드라인을 제시합니다. 기업체와의 공동연구를 통해 실제 제품 개발 및 개선에 연구 결과가 직접적으로 반영되고 있습니다. 근전도 기반 근피로 모니터링 및 근골격계 질환 예방 연구도 활발히 진행 중입니다. 고밀도 근전도 신호 분석, 웨어러블 센서, AI 기반 예측 알고리즘 등을 활용하여 근육 피로의 진행 양상을 실시간으로 추적하고, 산업재해 예방, 작업자 건강관리, 재활 및 헬스케어 분야에 적용하고 있습니다. 다양한 특허 및 기술 이전을 통해 사회적 가치 창출에도 앞장서고 있습니다. 이 외에도, 연구실은 다양한 국내외 학술지 논문 발표, 특허 출원, 산학협력 프로젝트, 학술대회 발표 등 활발한 연구 활동을 이어가고 있습니다. 첨단 실험 장비와 체계적인 연구 인프라를 바탕으로, 인간공학 분야의 학문적 발전과 실질적 사회 기여를 동시에 추구하고 있습니다.

Biomechanics
Cognitive Ergonomics
Human Factors Engineering
보행 생체역학 및 근골격계 건강 연구
본 연구실은 보행 생체역학에 대한 심도 있는 연구를 수행하고 있습니다. 보행 습관, 족형, 체형, 신발의 특성 등 다양한 요인이 발목, 무릎, 허리 관절에 미치는 힘과 스트레스 변화를 인체역학적 실험과 시뮬레이션을 통해 분석합니다. 이를 통해 건강한 사람의 부상 예방뿐 아니라, 질환자의 재활을 위한 올바른 보행 패턴을 제시하고 있습니다. 연구실에서는 첨단 동작분석 시스템, 근전도(EMG) 측정 장비, 플랜타 압력 분포 측정 시스템 등 다양한 실험 장비를 활용하여 정량적 데이터를 수집합니다. 이러한 데이터를 바탕으로 보행 시 근육의 피로도, 관절의 부하, 신체의 균형 변화 등을 체계적으로 분석하며, 실제 생활환경에서의 보행 특성까지 폭넓게 연구합니다. 최근에는 스마트폰 사용 중 보행, 경사면 보행, 층간소음 저감 보행 전략 등 현대 사회에서 발생하는 다양한 보행 관련 이슈도 다루고 있습니다. 이러한 연구 결과는 보행 관련 질환 예방 및 재활, 맞춤형 신발 및 인솔 개발, 스마트 헬스케어 솔루션, 산업현장 및 일상생활에서의 근골격계 건강 증진 등 다양한 분야에 응용되고 있습니다. 또한, AI 기반 보행 분석 솔루션 개발, 실시간 보행 및 균형 분석 시스템 특허 등 혁신적인 기술 개발로 이어지고 있습니다.
사용자 중심 컴퓨터 인터페이스 및 생활가전제품의 인간공학적 설계
연구실은 대형 터치스크린, VR/AR 기기 등 첨단 컴퓨터 인터페이스와 생활가전제품의 인간공학적 설계 및 평가에 중점을 두고 있습니다. 장시간 업무나 일상생활에서 사용되는 다양한 디지털 기기와 가전제품이 사용자에게 미치는 피로도, 불편함, 근골격계 부하를 정량적으로 분석하고, 이를 최소화할 수 있는 공학적 해결책을 제시합니다. 인체공학적 실험, 관찰연구, 시뮬레이션을 통해 사용자의 사용 패턴, 신체적 부하, 근육 활동량, 3차원 동작, 생리적 신호, 피로도 등 다양한 데이터를 수집합니다. 또한, 사용자 설문 등 정성적 데이터와 결합하여 제품 사용 경험을 다각도로 분석합니다. 이러한 연구는 기업체와의 공동연구를 통해 실제 제품 개발 및 개선에 직접적으로 반영되고 있습니다. 연구실은 VR 헤드셋, 스마트폰, 터치스크린 등 신기술 기반 인터페이스의 장시간 사용이 신체에 미치는 영향을 분석하고, 사용자 맞춤형 디자인 가이드라인을 제시합니다. 이를 통해 사용자의 건강과 만족도를 높이고, 산업 현장 및 가정에서의 안전하고 효율적인 제품 사용 환경 조성에 기여하고 있습니다.
근전도 기반 근피로 모니터링 및 근골격계 질환 예방
본 연구실은 고밀도 근전도(EMG) 기반의 근피로 모니터링 시스템 개발과 근골격계 질환 예방을 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 근육의 피로도와 근골격계 부하를 실시간으로 측정·분석하여, 작업자나 일반인의 근골격계 질환 위험을 사전에 예측하고 예방하는 기술 개발에 주력하고 있습니다. 근전도 신호 분석을 통해 동적 작업이나 반복적 동작에서 발생하는 근육 피로의 진행 양상을 정밀하게 추적합니다. 실험실에서는 다양한 하중 조건, 동작 패턴, 작업 환경에서 근육의 활성도와 피로도를 측정하며, 이를 바탕으로 근피로 위험이 높은 작업 조건을 규명하고, 효율적인 회복 전략을 제시합니다. 최근에는 AI 기반의 근피로 예측 알고리즘, 웨어러블 센서 시스템 등 첨단 기술을 접목한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 산업재해 예방, 작업자 건강관리, 재활 및 헬스케어 분야에 직접적으로 활용되고 있습니다. 또한, 모바일 헬스케어 애플리케이션, 실시간 근피로 모니터링 시스템 등 다양한 특허 및 기술 이전을 통해 사회적 가치 창출에도 기여하고 있습니다.
1
근육피로 관련 논문
윤우진
Applied Ergonomics, 2023.04
2
장시간 휴대폰 사용이 경추 안정성에 미치는 영향에 대한 논문
김은지
Journal of Biomechanics, 2024.03
3
장시간 휴대폰 사용 시 목 근육 피로에 대한 논문
송동현
International Journal of Industrial Ergonomics, 2024.03
1
산업재해 특화 디지털 헬스케어 인재 양성 연구단
재단법인 한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 02월
2
AI기반 보행분석 솔루션 개발
울산광역시청
2024년 ~ 2024년 12월
3
목 관절 근골격계 질환 예방을 위한 모바일 헬스케어 애플리케이션 개발
재단법인 한국연구재단
2023년 03월 ~ 2024년 02월