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문제 정의
- 있다. 따라서 본 연구에서는 경사진 공간에서 MMH작업시 양팔을 이용 물자를 취급하는 작업자세중 정적인 선 자세 (standing posture)^ 근수축에 따른 근육 피로도와 근육 동원 형태의 파악을 목적으로 한다.
- 피로를 나타내는 것이다{5][6]. 보통 근피로의 측정은 장시간의 작업시 발생되는 피로를 대상으로 하는 경우가 대부분이다{1][15] 그러나 본 실험의 목적은 부과된 경사면의 경사각도에 대하여 피실험자의 무게중심을 잡기 위한 근육의 동원형태를 파악하기 위한 것이므로 부과된 단시간의 실험시간동안의 근피로를 천이정도로 파악하였다.
제안 방법
- EMG 측정근육의 선정은 인력물자취급에 관한 각종 논문을 참고로 하여, 많이 사용되고 있는 근육들을 선정하여 EMG로 3회 걸쳐 Geltoid antherior, neck extensors, Trapezius, Gluteus maximus, Latissimus dorsi, Stemodcleidmastoid, Supraspinatus, External abdominal oblique, Erectorspinea, Mtutifidus의 10개근육을 표면 전극으로 사용 정도를 예비 조사한 결과, 상지근육중 사용 빈도가 높은 neck extaisors, Trapezius, Erectorspinea, Miltifidus의 4개 근육을 선택하여 좌우에 4채널씩, 대칭으로 8채널을 조사하였다 근육부위의 위치를 나타내면 과 같다.
- EMG의 전극은 70% 에탄올로 피부를 닦고 건조후 8mmAgCl 표면전극 (blue sensor, medicotest A/S, Denmark)을 사용하였다.
- 정확한 지지 면의 수평을 위하여 fo心 Natform 위에 inclined platform을 설치하였대 14]. 실험의 진행은 주어진 조건(각도 (0。,5。, 10。,15。,20 。)에 따라 10kg의 상자를 수직거리 (vertical location) 80cm, 수평거리 (horizcmtal location) 35cm의 조건으로 피험자마다 랜덤하게 들기 작업을 실시하였다{2〕. 각 피험자는 들기 편리한 손잡이를 가진 중량이 10kg의 상자를 들고 10 초 동안을 지속하였다[3]
- 여기에서는 근육수축상태의 빈도분석을 이용하여 생성된 근육의 데이터를 경사각도에 따라 분석하였다. 경사각도((0。,5。, 10。,15。,20 。)에 따른 EMG 신호측정의 샘플링빈도 (sampling Equency)를 1000Hz로 선정하여 10초간 측정한 결과는 다음 <Figure 5>과 같다
- 최대한 실제 자세에 근접하게 실험을 재현하기 위해 보조자가 시작할 때마다 중량물을 들고 있다가 실험시작과 동시에 손을 놓고, 또한 기준이 되는 잣대를 힘판 옆에 설치하여 정확한 위치에서 정확한 자세를 피실험자가 유지할 수 있게 보조자가 관찰하였다.
- 자세를 평가하기 위해 주로 사용한다. 측정은 특정 근육 수축시 작용하는 운동단위의 평균수(number of motor units)나 자극 비율(rate coding)을 정량화하여, 이를 발생한 근육의 force와 연관시킨다. 근전도 신호를 전파정류 (rectification) 한후 이동 평균 (moving average) 하여 interating한다.
대상 데이터
- 피험자는 근골격계에 이상이 없는 대학생을 대상으로 예비실험을 거쳐 10명(평균 연령 26.0±2.00세, 신장 171.4+ 6.25cm, 체중 61.6±6.80kg)을 선발하였다. 정확한 지지 면의 수평을 위하여 fo心 Natform 위에 inclined platform을 설치하였대 14].
성능/효과
- 0°인 경우 deep spinal 근육인 multiifidus부위가 힘이 가장 크게 나타나는 근육으로 판명이 되었고, 반면 erectorspinae와 trapezius 근육의 경우는 뚜렷한 결과를 나타내지 않았다 반면 경사면의 경사에 의한 효과로서 neck extensor(L, R)의 경우 경사각이 커질수록 AEMG가더욱 커지는 경향을 보였는데, 특히 20°인 경우 평면과 다른 경사면에서보다 많은 힘이 나타나며, 이는 일정한 경사각도 이상의 경우 자세를 유지하려는 경향으로 목 주위의 근육인 neck extensor.부위의 근육을 많이 사용하는 것으로 보인다 AEMCG분석을 통한 사용되는 근육의 힘은 경사각 도의 조건과 관계없이 전체적으로 multifidus(L, R)와 neck extensor(R)의 부위의 근육이 높은 수치를 나타내는 것으로 나타났다.
- 10°인 경우 erecSorspinaeCR)와 multifidus(R) 가 79%의 강한 상관을 나타내고 있으며 neck extensor와 trapezius 부위의 근육은 좌우 62%, 56%의 상관을 나타내었다. 15°긴 경우 multifidus(L)와 erectssipinae(R)의 부위의 근육은 59%로 가장 강한 양(+)의 상관을 나타내었으며 neck extensor(L) 와 enectorspinaeCR) 부위는 53%의 음의 (-)의 상관을 나타내었다 인 경우 neck extensor, trapezius, multifidus 근육의 좌우 상관은 59%, 65%, 60% 로 나타났고 epectorspinae(R) 와 neck extensor(L), mHtihdas(L)의 상관은 52%, 60%의 양(+)의 상관을 보인다.
- AEMG의 경우 좌우 근육간에는 유의한 차이가 보이지 않았고, 평면과 경사면에서 경사면 각도가 근육의 부담에 미치는 영향은 큰 것으로 나타났다. 분산분석의 결과는 각도별, 각도와 근육작용간에는 유의차가 있었다<F=17.
- MF 분석결과 또한 multifidus(L, R)의 근육피로가 가장 많은 것으로 나타났다<;Table 4>.
- 결과는 근육별 k)ad(%)은 multifidus와 erectorspinae 이 각각 평균 13.28%, 1420%, 17.18%, 16.32%으로 근육별 load(%)이 나타났고, 반면 neck extgsore 평균 6.78% 7.26%으로 근육별 load(%)이 적은 것으로 나타나 경사면에서의 들기 작업시 사용된 근육중 근육의 load(%)은 multifidus, erectorspinae부위가 상대적으로 많은 것으로 나타났다.
- 경사면의 각도가 5°인 경우 neck extensor(R) 와 trapezius(R) 부위의 상관이 68%로 가장 높은 상관을 나타내었으며 neck extensor(L)와 trapezius(L)부위는 0.62, neck extmsor 부위의 좌우 상관은 0.61 을 나타내었으며 trapezius(R) 와 multifidus(R) 부위는 52%의 음㈠의 상관을 나타내었다. 10°인 경우 erecSorspinaeCR)와 multifidus(R) 가 79%의 강한 상관을 나타내고 있으며 neck extensor와 trapezius 부위의 근육은 좌우 62%, 56%의 상관을 나타내었다.
- 부위는 erectorspinae부위의 근육과 음의 상관 또는 상관이 존재하지 않는 것으로 나타났다. 그러나 경사면의 경사각이 20°인 경우 평지 일 때나 다른 경사면의 각도일 때 역상관(음의 상관)을 나타내던 L5/S1 부위의 근육과 neck extosor부위의 근육의 상관이 양(+)의 상관으로 나타나는 것은 경사면의 각도가 20°일 경우 신체의 무게중심을 유지하기 위한 노력이 상지근육 중 neck extensor 부위의 근육을 많이 사용하는 것으로 나타났다.
- 근육의 피로를 나타내는 지표인 ZCR, MPF, MF의 경우공통적으로 multifidus(L, R)부위가 근육피로를 가장 많이 호소하는 것으로 나타났다.
- 둘째, MFF천이 결과 공통적으로 multifidus부위 근육의 천이 정도가 가장 많은 것으로 나타났다.
- neck extensor.부위의 근육을 많이 사용하는 것으로 보인다 AEMCG분석을 통한 사용되는 근육의 힘은 경사각 도의 조건과 관계없이 전체적으로 multifidus(L, R)와 neck extensor(R)의 부위의 근육이 높은 수치를 나타내는 것으로 나타났다. 특히 LeSl 근육인 multifidus의 근육사용에 의한 힘이 가장 크게 나타난 것은 들기 작업의 특성상 L5S1 부위가 힘의 크기가 크게 걸리는 경향을 반영하는 것이고, neck extensor의 근육사용은 경사면에서의 작업 시 신체의 무게중심을 잡기 위한 효과인 것으로 보인다.
- 사용근육의 ZCR에 의한 피로측정은 multifidus(L, R)와 trapezius(L)부위의 근육의 피로가 가장 많은 것으로 나타났다<;Table 2>.
- 세째, 근육별 부하<%)에 대한 결과는 deep spinal 근육인 multifidus, eiBctorspinae부위가 상대적으로 많은 것으로 나타났고 neck extensor부위는 근육분담이 적은 것으로 나타났다.
- 첫째, AEMG 측정 결과 모든 조건에서 일반적으로 multifidus부위의 힘이 가장 많이 나타났다. 15°, 20°일 경우 neck extensor근육의 사용이 많은 것으로 나타났다
- 측정결과는 경사면의 각도가 20° 일 경우 다른 경사각에서 보다 근육의 피로를 가장 많이 나타내는 것으로 나타났다.
- 크게 걸리는 경향을 반영하는 것이다. 특히 deep spinal 근육인 multifidus부위와 trapezius와의 상관관계는 음(-)의 상관 또는 상관이 없는 것으로 나타났고, neck extensor.부위는 erectorspinae부위의 근육과 음의 상관 또는 상관이 존재하지 않는 것으로 나타났다.
후속연구
- 결과적으로 경사면의 각도가 증가함에 따라 neck extensor에 많은 부하를 유발함으로 최소한 15°이하의 경사각을 고려하여 작업장 설계가 요구되며, 또한 제시된 경사 각도에서 multifidus(L, R)부위 근육의 천이정도가 가장 많은 것으로 나타나 L&S1에 주어지는 요통예방에 대한대책이 요구된다.
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