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스트레인센서를 이용한 걸음걸이 패턴 분석 신발제작
Fabrication of shoes for analyzing human gait pattern using strain sensors 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.8 no.9, 2013년, pp.1407 - 1412  

김응수 (부산외국어대학교 디지털미디어학부)

초록
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인간의 건강한 생활을 위해서는 자세 및 골격구조가 중요하며, 이것은 평소의 생활습관과 걸음걸이에 의해서 영향을 받아 변형될 수 있다. 인간의 걸음걸이형태로는 크게 바른걸음, 팔자걸음, 안짱걸음으로 구분할 수 있으며, 이러한 걸음걸이형태를 분석하여 바른자세를 유지하는데 도움이 될 수 있다. 본 논문에서는 스트레인 센서를 이용하여 걸음걸이 패턴을 분석하는 신발을 개발하였으며, 제작된 신발로 걸음걸이 패턴을 구분하여 분석할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The human gait pattern analysis shoes have been developed for our healthy lfe, which is largely dependent on a posture and a skeletal structure affected by daily lifestyle and gait pattern. There are generally 3 types of human gait, such as normal gait, intoeing gait, and outtoeing gait. We have ana...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또 다른 방법으로는 신발 깔창의 형태로 나와 있어서 휴대가 가능하고 시간적 공간적 제한이 없다는 장점이 있지만, 신발 깔창 하나에는 90개 이상의 센서가 설치되어있어 비용부담에 대한 단점이 있다[13-15]. 그래서 본 논문에서는 바른 자세를 유지하여 건강하게 생활 할 수 있도록 걸음걸이를 판단하는 소형의 시스템을 제작하였으며, 본 시스템에 의해 쉽고 간단하게 걸음걸이를 측정할 수 있음을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
바른 자세를 유지하기 위해선 어떻게 해야 하는가? 이렇게 평소 생활습관이나 자세가 인간의 골격구조에 미치는 영향이 매우 크므로 바른자세를 하는 생활습관이 매우 중요하다[10]. 바른 자세를 유지하기 위해서는 앉은 자세를 바르게 하여야 하며, 걸을 때에도 척추를 바르게 하여 양발을 움직여야 한다. 뒷꿈치부터 땅에 닿고 발바닥, 엄지발가락 순으로 땅에 닿으면서 걸어야 하며, 발바닥전체에 골고루 힘이 미치도록 하여야 한다[11, 12].
팔자걸음으로 인해 발생하는 문제점은 무엇인가? 안짱걸음은 발이 안쪽으로 들어가면서 걸으므로 대퇴골이 안쪽으로 뒤틀리게 되어 미관상 보기 흉한 걸음걸이이고, 팔자걸음은 양발이 밖을 향하여 걷는 보행으로 다리뼈가 바깥쪽으로 비틀리고, 척추관절에 좋지 않은 영향을 끼쳐 허리의 통증이 생길 가능성이 높아진다. 바른걸음은 건강에 가장 좋은 걸음으로 몸을 똑바로 세워 발뒤꿈치부터 땅에 닿아 발 중앙, 발가락쪽으로 가게 되는 걸음으로 오래 걸어도 발의 통증이 심하지 않고 몸을 곧게 펴서 걷기 때문에 밸런스도 맞게 된다.
사람의 걸음걸이를 어떻게 나눌 수 있는가? 사람의 걸음걸이는 크게 3 종류의 걸음걸이로 나눌 수 있다. 발가락이 있는 발 앞부분이 밖으로 향하는 팔자걸음 (out toeing gait)과 걸을 때 마다 발 앞부분이 안쪽으로 교차하면서 걷는 안짱걸음 (in toeing gait), 그리고 가장 이상적인 걸음으로 발 앞부분이이 걸어가는 방향으로 향하는 이상적인 바른걸음(normal gait)이다. 걸음걸이 형태에 따라 관절운동패턴, 힘, 한 사이클 동안의 운동에너지와 위치에너지, 지면에 닿는 면이 다르게 된다[12].
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참고문헌 (19)

  1. N. H. Yoo "Development of Smart Pedestal System using IT Convergence Technology", The Journal of The Korea Institute of Electronic Communication Sciences, Vol. 7, No. 5, pp. 1-7, 2012. 

  2. H. Lee, D. Kim, and S. Yi, "Horizontally progressive mirror for blind spot detection in automobiles", Optics Letters, Vol. 38, No. 3, pp. 317-319, 2013. 

  3. K. I. Lee and J. H. Park, "Standardization Activities for Ship.IT Convergence Technology", Electronics and Telecommunications Trends, Vol. 28, No. 4, pp. 10-22, 2013. 

  4. S. S. Lim and D. W. Park, "A Study on Grafted IT Convergence Technology of Food Court Meal System", The Journal of The Korea Institute of Electronic Communication Sciences, Vol. 6, No. 5, pp. 689-696, 2011. 

  5. A. Densmore, M. Vachon, D.-X. Xu, S. Janz,1 R. Ma, Y.-H. Li, G. Lopinski, A. Delage, J. Lapointe, C. C. Luebbert, Q. Y. Liu, P. Cheben, and J. H. Schmid, "Silicon photonic wire biosensor array for multiplexed real-time and label-free molecular detection", Optics Letters, Vol. 34, No. 23, pp. 3598-3600, 2009. 

  6. S. H. Bae and I. H. Lim, "A Study on 3G Networked Pulse Measurement System Using Optical Sensor", The Journal of The Korea Institute of Electronic Communication Sciences, Vol. 7, No. 6, pp. 1555-1560, 2012. 

  7. R. Bonner and R. Nossal, "Model for laser doppler measurements of blood flow in tissue", Applied Optics, Vol. 20, No. 12, pp. 2097-2017, 1981. 

  8. E. Higurashi, R. Sawada, and T. Ito, "An integrated laser blood flowmeter", J. of Lightwave Tech, Vol. 21, No. 3, pp. 591-595, 2003. 

  9. R. Shahriyar, Md. F. Bari, G. Kundu, S. I. Ahamed, and Md. M. Akbar, "Intelligent Mobile Health Monitoring System (IMHMS)", International Journal of Control and Automation Vol. 2, No. 3, pp. 13-28, 2009. 

  10. B. J. Shim and H. Yoo, "A study on the fitness of children's shoes-centered on the correlation of shoes size and walking-", J. of Korean Home Economics Association, Vol. 29, No. 3, pp. 23-34, 1991. 

  11. R. Begg and M. Palaniswami, "Computational intelligence for movements science", Idea Group Publishing, pp. 1-10, 2006. 

  12. C. L Vaughan, B. L Davis, J. C O.Connor, "Dynamics of human gait"Kiboho Publishers Cape Town, South Africa, 1999. 

  13. http://www.novel.de 

  14. http://www.contemplas.com 

  15. http://www.schein..de 

  16. J. K. Yoon, W. G. Jung, S. W. Kim, E. S. Kim, S. H. Lee, and S. W. Kang, "Pressure sensor using the side polished single mode fiber and polymer planar waveguide coupler ", J. of Sensor Science and Technology, Vol. 10, No. 3, pp. 156-162, 2001. 

  17. S. Kiesel, K. Peters, T. Hassan and M. Kowalsky, "Behaviour of intrinsic polymer optical fibre sensor for large-strain applications", Meas. Sci. Technol., Vol. 18, pp. 3144-3154, 2007. 

  18. H. J. Bae, S. H. Son, and S. Y. Choi, "Fabrication of silicon piezoresistive pressure sensor for a biomedical in-vivo measurements", J. of Sensor Science and Technology, Vol. 10, No. 3, pp. 148-155, 2001 

  19. T. H. Baek and B. H. Lee, "Design of load and strain measuring equipment using strain gage, instrumental differential amplifier and A/D converter in a truss system", J. of the Korean Society for Nondestructive Testing, Vol. 28, No. 2, pp. 217-224, 2008. 

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