초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구는 척추 측만증과 관련하여 기존의 병원의 X-ray와 MRI를 이용한 진단하는 방법보다 간편하게 집에서 일상적이게 측정 및 관리가 가능하게 하는 디바이스 제작을 목적으로 두었다[4][5]. 이를 위하여 압력센서가 부착된 신발을 제작하여 평상시 무자각적으로 착용하여 신체 균형을 확인할 수 있는 디바이스 제작과 EMG회로를 장착한 허리 밴드형식의 디바이스를 제작하여 특정 동작을 유도하여 척추 측만증 판별 여부를 확인하는 연구를 진행하였다. 최종적으로 각각의 디바이스는 소형화 무선통신 어플리케이션과의

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구는 척추 측만증과 관련하여 기존의 병원의 X-ray와 MRI를 이용한 진단하는 방법보다 간편하게 집에서 일상적이게 측정 및 관리가 가능하게 하는 디바이스 제작을 목적으로 두었다[4][5]. 이를 위하여 압력센서가 부착된 신발을 제작하여 평상시 무자각적으로 착용하여 신체 균형을 확인할 수 있는 디바이스 제작과 EMG회로를 장착한 허리 밴드형식의 디바이스를 제작하여 특정 동작을 유도하여 척추 측만증 판별 여부를 확인하는 연구를 진행하였다. 최종적으로 각각의 디바이스는 소형화 무선통신 어플리케이션과의 연동과정을 진행하였고 그에 따른 사용자의 편의성을 확보할 수 있도록 진행하였다.

□ 연구결과
본 연구는 3년동안 2종류의 디바이스를 설계 하였고 각각 사용자의 편의성을 우선 고려하기 위한 신발 형태의 무자각적 디바이스, 보다 직접적인 척추 측만증 판별을 위한 허리밴드형 EMG 신호 분석 디바이스를 제안 하였다[6]. 최종적으로 소형화 작업과 앱과 연동을 통한 사용자의 사용 편의성을 고려한 IoT 디바이스 제작을 목표로 연구하였다.
1차년도 연구의 경우 양발에 부착된 압력센서를 통해 양발의 압력을 측정하고 양발의 압력의 차이를 기준으로 분석을 진행하였다. 측정된 양발의 압력차이 즉, 왼발과 오른발의 차이가 30 이상이면 위험을 알리는 경고성 메시지를 페어링 된 블루투스가 연결된 다른 MCU에 전송하여 LCD를 통해 표시하고 양 발의 족압 차가 30 이하이면 정상을 알리는 다른 메세지를 알려주는 알고리즘을 설계하였다. 이에 따라 척추측만증 환자와 정상인을 대상으로 실험을 진행하였으며 총 20명의 데이터를 분석하였을 때 높은 정확도를 보이며 판별하는 것을 확인 할 수 있었다[7].
2차년도의 경우 일반인과 척추측만증 환자를 대상으로 좌, 우 척추측만증에서 측정된 근전도 신호를 이용하여 척추측만증 추정 연구에서 좌, 우 근 활성도를 측정 및 분석 하기 위한 Raw-EMG신호의 RMS변환과 Integral 신호 처리 과정을 거쳐 분석한 데이터를 구하는 방식으로 일반인과 척추측만증 환자의 근 활성도 비교값을 이용하여 척추측만증 측정에 대해 알고리즘을 구성하였다. 일반인들의 좌, 우 근 활성도 비교값은 ±10%내의 근활성도 차이가 나타나는 바에 비해 척추측만증 환자는 ±10%이상의 좌, 우 근 활성도 비교 값의 차이를 확인할 수 있었다.
최종 3차년도의 경우 소형화와 어플리케이션 제작에 초점을 두어 블루투스 통신을 이용한 앱구현과 PCB제작에 중점을 두어 진행하였으며 2차원 그래프를 비롯한 데이터 내용을 핸드폰 어플리케이션을 통한 확인이 가능하게 구현하였다.

□ 연구결과의 활용계획
현대사회는 과거와는 달리 가중되고 있는 학업에 책상 앞에서 좌식 자세를 갖는 시간이 길어지고 여가 시간까지 장시간 컴퓨터 사용하여 좌식 시간이 길어지고, 체격을 무시한 책걸상의 높이, 무거운 책가방 및 운동부족 등으로 인하여 여러 가지 자세치료와 관련된 건강상의 문제가 많다. 이에 따라 IoT 형태의 디바이스로 사용자에게 척추 측만증 관련 징후 또는 현재 상태를 지속적으로 확인 시켜준다면 2차적으로 일어 날수 있는 보건학적인 문제를 조기에 방지할 수 있을 것이라 사료된다.

(출처 : 연구결과 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose&contents
The purpose of this study was to develop a device that makes it easier to routinely measure and manage the scoliosis at home than conventional X-ray and MRI diagnostic methods. For this purpose, a shoe with a pressure sensor is manufactured, and a device is manufactured to conf

□ Purpose&contents
The purpose of this study was to develop a device that makes it easier to routinely measure and manage the scoliosis at home than conventional X-ray and MRI diagnostic methods. For this purpose, a shoe with a pressure sensor is manufactured, and a device is manufactured to confirm the balance of the body by wearing it unconditionally at all times, and a waistband type device equipped with an EMG circuit is manufactured to induce a specific motion to determine whether scoliosis is discriminated . Finally, each of the devices has been interlocked with the miniaturized wireless application, and the user's convenience is ensured .

□ Result
In this study, two types of devices were designed for three years, and a shoe type non-objective device to consider user's convenience first, and a waistband type EMG signal analysis device for more direct scoliosis discrimination were proposed.Finally, we aimed to make IoT device considering user's convenience through miniaturization work and interworking with app.
In the first year study, the pressure of the feet was measured by the pressure sensor attached to the feet and analyzed based on the difference of pressure of the feet. If the difference in pressure measured between the left foot and the right foot is greater than 30, a warning message informing the user of the danger is sent to the other MCU to which the paired Bluetooth is connected and displayed on the LCD. If the foot pressure difference is less than 30 We design an algorithm that tells the message. Therefore, we performed the experiment on scoliosis patients and normal persons. When we analyzed the data of 20 patients, it was confirmed that they showed high accuracy and discrimination. In the second year, RMS conversion of Raw-EMG signal for measurement and analysis of left and right muscle activity in scoliosis estimation study using EMG signals measured in left and right scoliosis in general and scoliosis patients The algorithms were constructed for the scoliosis measurement using the comparison of the muscle activity of the general person and the scoliosis patient by the method of obtaining the analyzed data through the integral signal processing.The difference between the left and right muscle activities in the general population was found to be ± 10%, whereas in the scoliosis patients, the difference in the left and right muscle activity was found to be ± 10%.
In the final third year, focusing on miniaturization and application production,focusing on application implementation and PCB production using Bluetooth communication, data contents such as 2-D graphs can be confirmed through mobile phone application.

□ Expected Contribution
Contemporary society, unlike the past, is getting more and more popular in the study, sitting in front of the desk in a long time to stay in a long time to leisure time using computer for a long time to sit down, the height of the desk and neglect the size of the heavily loaded backpacks and lack of exercise There are many health problems associated with various posture treatments. Therefore, IoT-type device can be used to prevent a secondary health problem if the user is continuously checked for signs or symptoms of scoliosis.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 23
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 25
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 26
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 28
• 8. 참고문헌 ... 29
• 9. 연구성과 ... 31
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 35
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 36
• 12. 기타사항 ... 38
• 별첨1. 대 표 연 구 실 적 ... 39
• 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 55
• 끝페이지 ... 66