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표제지

국문초록

목차

약어표 10

제1장 서론 11

제2장 근육과 표면근전도 13

제1절 근육과 근섬유 13

1. 골격근의 구조 14

2. 근섬유의 종류 16

3. 복직근(복근) 17

제2절 신경과 근전도 신호 18

제3장 상하 복직근의 근전도 실험 및 분석시스템 21

제1절 스위스볼 운동 등 근전도 분석시스템 21

1. 하드웨어 구성 21

2. 소프트웨어 구성 22

3. 데이터 취득 모드(data acquisition mode) 23

제2절 상하 복직근의 근피로도 해석 파라미터 24

1. 중간 주파수(MDF) 24

2. RMS (root mean square) 25

제4장 실험방법 및 결과고찰 26

제1절 실험방법 26

1. 실험대상 26

2. 실험순서 26

3. 실험대상 근육 및 표면전극의 위치 27

4. 실험운동 자세 27

5. 데이터 취득방법 30

제2절 실험결과 및 결과고찰 32

1. 운동자세별 근전도 실험 해석결과 32

2. 결과고찰 41

제3절 본 연구와 타 연구의 비교고찰 45

제5장 결론 47

참고문헌 48

Abstract 50

표목차

표 2.1. 근섬유의 종류와 특성 16

표 4.1. 스위스볼 사용유무에 따른 상하 복직근의 중간주파수 기울기 비교 42

표 4.2. 스위스볼 사용유무에 따른 상하 복직근의 RMS 비교 43

표 4.3. 본 연구와 타 연구의 비교 45

그림목차

그림 2.1. 근 골격근의 구조 15

그림 2.2. 근전도 신호발생 모델 20

그림 3.1. 하드웨어 블록선도 21

그림 3.2. 소프트웨어 구성도 22

그림 3.3. 상하 복직근 근육평가시스템의 실시간 데이터 취득모드 23

그림 3.4. 근육피로와 근전도 신호 25

그림 4.1. 실험 순서도 26

그림 4.2. 복직근의 구조 및 전극의 위치 27

그림 4.3. 윗몸일으키기 자세 28

그림 4.4. 스위스볼 윗몸일으키기 자세 28

그림 4.5. 스위스볼 롤아웃 자세 29

그림 4.6. 스위스볼 잭나이프 자세 29

그림 4.7. 30초간 상부 복직근에서 취득한 중간주파수 해석 30

그림 4.8. 30초간 하부 복직근에서 취득한 중간주파수 해석 31

그림 4.9. 윗몸일으키기 운동자세에서 MDF 기울기 33

그림 4.10. 윗몸일으키기 운동자세에서 RMS 34

그림 4.11. 스위스볼 윗몸일으키기 운동자세에서 MDF 기울기 35

그림 4.12. 스위스볼 윗몸일으키기 운동자세에서 RMS 36

그림 4.13. 스위스볼 롤아웃 운동자세에서 MDF 기울기 37

그림 4.14. 스위스볼 롤아웃 운동자세에서 RMS 38

그림 4.15. 스위스볼 잭나이프 운동자세에서 MDF 기울기 39

그림 4.16. 스위스볼 잭나이프 운동자세에서 RMS 40

그림 4.17. 상하 복직근 중간주파수 기울기 비교 42

그림 4.18. 상하 복직근 RMS 비교 44

초록보기

본 논문에서는 복직근 운동시 근전도 신호를 측정하여 상하 복직근의 근 피로도를 전기적인 특성으로 연구하였다. 실험은 스위스볼을 사용할 경우와 안할 경우를 구분하여 상하 복직근을 대상으로 근전도 신호(electromyography signal : EMG)를 측정하였다. 즉, 네 가지 운동[윗몸일으키기(curl-up), 스위스볼 윗몸일으키기(swissball curl-up), 스위스볼 잭나이프(swissball jacknife), 스위스볼 롤아웃(swissball rollout)]자세에 대한 국부 근 피로도(local muscle fatigue)의 차이점을 비교 분석하였다.

근전도 신호측정 및 분석을 위해 노트북 컴퓨터와 표면전극(surface electrode) 2채널 및 근전도 신호증폭기, A/D변환기 등으로 하드웨어시스템을 구성하였으며 취득된 근전도 신호를 분석하기 위해 근 피로도(muscle fatigue)는 중간주파수(MDF)기울기 [Hz/sec]로 분석하였고, 타 연구 논문과 비교하기 위해 근 활성도(muscle activity)의 경우 RMS [%MVIC]로 함께 분석하였다.

본 논문의 연구결과 스위스볼을 사용하지 않은 윗몸일으키기 동작에서 상부 복직근의 중간주파수 기울기가 -0.7±0.51 [Hz/sec]이고, 하부 복직근이 -0.54±0.1 [Hz/sec]로 나타나 스위스볼을 사용하지 않은 동작에서 근 피로도가 가장 높은 것으로 분석되었다. 반면에 스위스볼을 사용한 롤아웃과 잭나이프 동작에서 하부 복직근의 중간주파수 기울기가 각각-0.22±0.14 [Hz/sec]과 -0.22±0.10로 나타나 근 피로도가 제일 낮은 것으로 분석되었다. 그리고 측정결과를 토대로 RMS와 MDF 파라미터를 이용해서 비교 분석한 결과 근 활성도가 크다고 해서 근 피로도가 높게 나타나지 않음을 실험을 통해 발견할 수 있었다.

결과적으로 복부 단련 운동 등의 효과 분석에 있어 RMS 해석의 근 활성도와 MDF 파라미터를 이용한 근 피로도를 종합적으로 연구 분석하는 것이 매우 유용할 것으로 생각되며 이러한 운동방법과 결과는 복부근력 강화와 척추 등의 물리치료 및 재활 프로그램에 기초자료로 활용되리라 보여 집니다.

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