본 연구에서는 우리나라의 작업 특성상 작업자들이 많이 취하고 있는 하지 불균형 자세 즉, 실제 산업현장의 비정형 작업 자세에서 작업장소의 협소함 또는 기타 환경적인 요인에 의해 작업자의 오른발과 왼발의 발판 높이가 서로 다른 하지 불균형 자세에 대해 주요 근육의 활성도 및 각 관절에서 발생되는 모멘트 그리고 주요 부위의 주관적 불편도를 평가함으로써 다양한 하지 자세간의 부하 수준을 비교 및 작업 지속 시간에 대한 인간공학적 작업 지침을 제시하기 위한 생리학적 및 생체역학적 그리고 인체심리학적 등의 측면에서 인간공학적 평가를 실시하고자 하였다. 신체부위별 주관적 불편도의 ...
본 연구에서는 우리나라의 작업 특성상 작업자들이 많이 취하고 있는 하지 불균형 자세 즉, 실제 산업현장의 비정형 작업 자세에서 작업장소의 협소함 또는 기타 환경적인 요인에 의해 작업자의 오른발과 왼발의 발판 높이가 서로 다른 하지 불균형 자세에 대해 주요 근육의 활성도 및 각 관절에서 발생되는 모멘트 그리고 주요 부위의 주관적 불편도를 평가함으로써 다양한 하지 자세간의 부하 수준을 비교 및 작업 지속 시간에 대한 인간공학적 작업 지침을 제시하기 위한 생리학적 및 생체역학적 그리고 인체심리학적 등의 측면에서 인간공학적 평가를 실시하고자 하였다. 신체부위별 주관적 불편도의 분산분석 결과 하지 불균형 자세별, 시간 등에 따라 유의하게 나타났으며, 선 자세의 경우 오른쪽 윗다리, 쪼그려 앉은 자세의 경우 오른쪽 아랫다리, 무릎 앉은 자세의 경우 오른쪽 발바닥에서 가장 높은 불편도가 나타났다. 또한, 선 자세 및 쪼그려 앉은 자세의 경우 6분 이상, 무릎 앉은 자세의 경우 4분 이상 유지하는 것을 지양해야한다고 추정할 수 있고 오른발과 왼발의 발판 높이의 차는 선 자세를 제외하고는 20cm 이상은 지양해야 한다고 볼 수 있으며 이에 대해 각 자세별로 다중회귀분석을 실시하여 적합된 모형을 제시하였다. 근전도(EMG) 분석결과 주관적 불편도의 윗다리와 마찬가지로 오른쪽 대퇴직근 및 외측광근의 경우 선 자세에서 가장 높은 근활성도가 나타났으며, 왼쪽 대퇴직근 및 외측광근에 비해 높은 근활성도가 나타났다. 비복근의 경우 선 자세 및 쪼그려 앉은 자세 등에서 높은 근활성도가 나타났으며 전경골근의 경우 주관적 불편도의 아랫다리와 같은 결과로 쪼그려 앉은 자세에서 가장 높은 근활성도가 나타났다. 각 관절의 모멘트 측정값을 분석한 결과 고관절의 경우 다른 측정치들과 마찬가지로 왼발에 비해 오른발에서 높은 모멘트 값이 나타났으나 하지자세에 대한 모멘트 값의 차이는 통계적으로 유의하지 않게 나타났다. 슬관절의 경우 주관적 불편도의 아랫다리와 마찬가지로 오른발, 왼발 모두 쪼그려 앉은 자세에서 가장 높은 모멘트값이 나타났으며 족관절의 경우 무릎 앉은 자세, 선 자세, 쪼그려 앉은 자세, 의자에 앉은 자세 등의 순으로 나타났다. 주관적 불편도와 EMG의 평가 척도간의 상관관계를 보면 윗다리의 경우 주관적 불편도와 대퇴직근 및 외측광근의 RMS(Root Mean Square)값이 동일한 결과 보인 것과 같이 대퇴직근 및 외측광근 모두에서 상관관계가 나타났으며, 아랫다리의 경우 윗다리와 다르게 주관적 불편도의 값과 전경골근의 RMS값만 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 주관적 불편도와 모멘트 값의 평가 척도간의 상관관계를 보면 윗다리의 경우 오른발, 왼발 모두 슬관절의 모멘트 값과 상관관계가 나타났으며, 아랫다리의 경우 오른발에서는 슬관절 및 족관절 모두에서 상관관계가 나타난 반면, 왼발의 경우 슬관절에서만 상관관계가 나타났다. 발목의 경우 오른발에서만 족관절과 상관관계가 나타났다. 따라서 본 연구의 결과는 작업환경 및 작업방법의 설계와 평가에 활용할 수가 있을 것이며, 작업 현장에서 쪼그려 앉은 자세 및 무릎 꿇은 자세 등의 하지에 관한 작업 자세에 대한 인간공학적 지침을 제시하는데 유용한 자료가 될 것으로 기대될 뿐만 아니라 자세의 피로와 통증을 예방하기 위한 기초자료로 이용되며, 다양한 작업자세에 대한 정량적 평가 모델 구축함에 있어 유용한 기초자료가 될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 우리나라의 작업 특성상 작업자들이 많이 취하고 있는 하지 불균형 자세 즉, 실제 산업현장의 비정형 작업 자세에서 작업장소의 협소함 또는 기타 환경적인 요인에 의해 작업자의 오른발과 왼발의 발판 높이가 서로 다른 하지 불균형 자세에 대해 주요 근육의 활성도 및 각 관절에서 발생되는 모멘트 그리고 주요 부위의 주관적 불편도를 평가함으로써 다양한 하지 자세간의 부하 수준을 비교 및 작업 지속 시간에 대한 인간공학적 작업 지침을 제시하기 위한 생리학적 및 생체역학적 그리고 인체심리학적 등의 측면에서 인간공학적 평가를 실시하고자 하였다. 신체부위별 주관적 불편도의 분산분석 결과 하지 불균형 자세별, 시간 등에 따라 유의하게 나타났으며, 선 자세의 경우 오른쪽 윗다리, 쪼그려 앉은 자세의 경우 오른쪽 아랫다리, 무릎 앉은 자세의 경우 오른쪽 발바닥에서 가장 높은 불편도가 나타났다. 또한, 선 자세 및 쪼그려 앉은 자세의 경우 6분 이상, 무릎 앉은 자세의 경우 4분 이상 유지하는 것을 지양해야한다고 추정할 수 있고 오른발과 왼발의 발판 높이의 차는 선 자세를 제외하고는 20cm 이상은 지양해야 한다고 볼 수 있으며 이에 대해 각 자세별로 다중회귀분석을 실시하여 적합된 모형을 제시하였다. 근전도(EMG) 분석결과 주관적 불편도의 윗다리와 마찬가지로 오른쪽 대퇴직근 및 외측광근의 경우 선 자세에서 가장 높은 근활성도가 나타났으며, 왼쪽 대퇴직근 및 외측광근에 비해 높은 근활성도가 나타났다. 비복근의 경우 선 자세 및 쪼그려 앉은 자세 등에서 높은 근활성도가 나타났으며 전경골근의 경우 주관적 불편도의 아랫다리와 같은 결과로 쪼그려 앉은 자세에서 가장 높은 근활성도가 나타났다. 각 관절의 모멘트 측정값을 분석한 결과 고관절의 경우 다른 측정치들과 마찬가지로 왼발에 비해 오른발에서 높은 모멘트 값이 나타났으나 하지자세에 대한 모멘트 값의 차이는 통계적으로 유의하지 않게 나타났다. 슬관절의 경우 주관적 불편도의 아랫다리와 마찬가지로 오른발, 왼발 모두 쪼그려 앉은 자세에서 가장 높은 모멘트값이 나타났으며 족관절의 경우 무릎 앉은 자세, 선 자세, 쪼그려 앉은 자세, 의자에 앉은 자세 등의 순으로 나타났다. 주관적 불편도와 EMG의 평가 척도간의 상관관계를 보면 윗다리의 경우 주관적 불편도와 대퇴직근 및 외측광근의 RMS(Root Mean Square)값이 동일한 결과 보인 것과 같이 대퇴직근 및 외측광근 모두에서 상관관계가 나타났으며, 아랫다리의 경우 윗다리와 다르게 주관적 불편도의 값과 전경골근의 RMS값만 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 주관적 불편도와 모멘트 값의 평가 척도간의 상관관계를 보면 윗다리의 경우 오른발, 왼발 모두 슬관절의 모멘트 값과 상관관계가 나타났으며, 아랫다리의 경우 오른발에서는 슬관절 및 족관절 모두에서 상관관계가 나타난 반면, 왼발의 경우 슬관절에서만 상관관계가 나타났다. 발목의 경우 오른발에서만 족관절과 상관관계가 나타났다. 따라서 본 연구의 결과는 작업환경 및 작업방법의 설계와 평가에 활용할 수가 있을 것이며, 작업 현장에서 쪼그려 앉은 자세 및 무릎 꿇은 자세 등의 하지에 관한 작업 자세에 대한 인간공학적 지침을 제시하는데 유용한 자료가 될 것으로 기대될 뿐만 아니라 자세의 피로와 통증을 예방하기 위한 기초자료로 이용되며, 다양한 작업자세에 대한 정량적 평가 모델 구축함에 있어 유용한 기초자료가 될 것으로 기대된다.
In this study, the activities of main muscles, the moments generated at various lower limbs joint and subjective discomfort of various body parts for the various imbalanced lower limb postures caused by inappropriate working postures due to narrow working places or other environmental were evaluated...
In this study, the activities of main muscles, the moments generated at various lower limbs joint and subjective discomfort of various body parts for the various imbalanced lower limb postures caused by inappropriate working postures due to narrow working places or other environmental were evaluated from the physiological, biomechanical and psychophysical points of view. The result of analysis of variance of subjective discomfort at various body parts showed significantly different by imbalanced postures and time. The highest discomfort rate showed at the right upper leg, right lower leg, and right sole of the foot for the standing posture, squatting posture and bending posture, respectively. The result showed that no more than 6 minutes should not be allowed to work for standing and squatting postures and no more than 4 minutes are not allowed for bending posture. The multiple regression models were proposed for each posture. The EMG analysis showed that the greatest RMS appeared in right Rectus femoris muscle and Vastus lateralis muscle for standing posture and it was higher than that of left side of Rectus femoris muscle and Vastus lateralis muscle. It was related to the subjective discomfort rate at upper leg. The high RMS appeared in the tibialis anterior muscle for standing and squatting postures, and the highest RMS showed in gastrocnemius muscle for squatting posture and it was related to the subjective discomfort rate at lower leg. The analysis on each joint's moment value showed that right leg was higher than left leg in hip joint. However the difference in moment value for the posture was statistically insignificant. The moment value in both knee joint showed the highest in squatting posture, and the moment value in foot joint showed the highest order in bending, standing, squatting, and sitting on the chairs posture. In upper leg, the Rectus femoris muscle and Vastus lateralis muscle showed high correlation between subjective discomfort rate and EMG values. However, in lower leg, the tibialis anterior muscle showed high correlation between discomfort rate and EMG values. In upper leg, the both knee joint showed high correlation between subjective discomfort rate and moment values. In right lower leg, the knee joint and foot joint showed high correlation between subjective discomfort rate and moment values, however, in left lower leg, only knee joint showed high correlation between subjective discomfort rate and moment values. The results of this study could be used for the design and assessment for working environment and methods and could be useful data for suggesting ergonomic guidelines for the lower limb postures such as squatting, bending in the working fields. Also, the results could be a basic data for prevention of fatigue and pain and for the establishment of quantitative assessment models.
In this study, the activities of main muscles, the moments generated at various lower limbs joint and subjective discomfort of various body parts for the various imbalanced lower limb postures caused by inappropriate working postures due to narrow working places or other environmental were evaluated from the physiological, biomechanical and psychophysical points of view. The result of analysis of variance of subjective discomfort at various body parts showed significantly different by imbalanced postures and time. The highest discomfort rate showed at the right upper leg, right lower leg, and right sole of the foot for the standing posture, squatting posture and bending posture, respectively. The result showed that no more than 6 minutes should not be allowed to work for standing and squatting postures and no more than 4 minutes are not allowed for bending posture. The multiple regression models were proposed for each posture. The EMG analysis showed that the greatest RMS appeared in right Rectus femoris muscle and Vastus lateralis muscle for standing posture and it was higher than that of left side of Rectus femoris muscle and Vastus lateralis muscle. It was related to the subjective discomfort rate at upper leg. The high RMS appeared in the tibialis anterior muscle for standing and squatting postures, and the highest RMS showed in gastrocnemius muscle for squatting posture and it was related to the subjective discomfort rate at lower leg. The analysis on each joint's moment value showed that right leg was higher than left leg in hip joint. However the difference in moment value for the posture was statistically insignificant. The moment value in both knee joint showed the highest in squatting posture, and the moment value in foot joint showed the highest order in bending, standing, squatting, and sitting on the chairs posture. In upper leg, the Rectus femoris muscle and Vastus lateralis muscle showed high correlation between subjective discomfort rate and EMG values. However, in lower leg, the tibialis anterior muscle showed high correlation between discomfort rate and EMG values. In upper leg, the both knee joint showed high correlation between subjective discomfort rate and moment values. In right lower leg, the knee joint and foot joint showed high correlation between subjective discomfort rate and moment values, however, in left lower leg, only knee joint showed high correlation between subjective discomfort rate and moment values. The results of this study could be used for the design and assessment for working environment and methods and could be useful data for suggesting ergonomic guidelines for the lower limb postures such as squatting, bending in the working fields. Also, the results could be a basic data for prevention of fatigue and pain and for the establishment of quantitative assessment models.
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