표제지
목차
국문 요약 8
제1장 서론 9
제1절 연구 배경 9
제2절 관련 연구 11
2.1. 압력 중심점을 이용한 균형능력 측정 11
2.2. 착용형 균형능력 측정 도구 13
2.3. 가상현실을 활용한 균형능력 개선 연구 16
제2장 본론 17
제1절 스마트 인솔의 개발 17
1.1. 스마트 인솔 설계 17
1.2. 스마트 인솔 제작 18
1.3. 스마트 인솔의 데이터 처리 21
제2절 사용자 연구 23
2.1. 실험 목적 23
2.2. 실험 방법 23
2.3. 실험 대상 및 사용된 도구 25
제3절 데이터 처리 33
3.1. FSR센서 교정 33
3.2. 데이터 동기화 및 필터링 36
3.3. 데이터 비교 39
제4절 스마트 인솔의 활용 41
4.1. 훈련 콘텐츠 41
4.2. 관리 프로그램 44
제3장 결과 49
제4장 결론 58
참고문헌 59
ABSTRACT 63
[표 2-1] 스마트 인솔에 사용된 장치 특성 20
[표 2-2] 교정에 사용된 디지털 포스 게이지 22
[표 2-3] 실험 대상자의 일반적인 특성 25
[표 2-4] MC1509와 MS9705 특성 27
[표 2-5] 실험에 사용된 로드셀의 특성 29
[표 2-6] 실험을 위해 수집되는 데이터 31
[표 2-7] 교정에 사용된 FSR 센서 특성 35
[표 3-1] 지정된 자세에서의 균형능력 측정 결과에 대한 기기 간의 상관관계 51
[표 3-2] 균형능력 측정 결과에 대한 스마트 인솔과 다른 기기 간의 오차 52
[표 3-3] COP 움직임에 대한 스마트 인솔과 다른 기기 간의 RMSE 값 52
[표 3-4] 스마트 인솔로 측정한 정적 균형능력 지표의 Bland-Altman 도표 53
[표 3-5] 발 크기를 기준으로 나눈 그룹 간의 결과 차이 56
[표 3-6] 정적 서기 자세에서의 균형능력 측정 지표 간의 상관관계 57
[그림 1-1] COM, COG, COP의 관계 11
[그림 1-2] 착용형 균형능력 측정 도구 15
[그림 2-1] 스마트 인솔 하드웨어 구성 17
[그림 2-2] 제작된 스마트 인솔 18
[그림 2-3] 센서의 배치와 영역 구분 19
[그림 2-4] 스마트 인솔의 데이터 처리 프로세스 21
[그림 2-5] 정적 서기 자세에서의 균형능력 측정 장면 24
[그림 2-6] 정적 서기 자세에서의 균형능력 측정을 위한 발의 배치 24
[그림 2-7] FSR기반의 균형능력 측정 도구 MC1509와 MS9705 센서 26
[그림 2-8] 제작된 로드셀 기반의 힘 판 28
[그림 2-9] 실험 데이터 수집 프로그램 30
[그림 2-10] 제작한 자동화 교정 도구 33
[그림 2-11] 교정을 위한 프로그램 34
[그림 2-12] 교정 결과 샘플 35
[그림 2-13] 데이터 처리 과정 36
[그림 2-14] 각 장치에서 측정된 지면반력의 총합에 대해 지연 시간 보정 결과 38
[그림 2-15] 데이터 처리 전후 COP 평균 위치와 이동영역 예시 38
[그림 2-16] 양 발에 대한 COP 계산을 위한 정의 40
[그림 2-17] 제작된 가상현실 기반의 훈련 콘텐츠 43
[그림 2-18] 콘텐츠 내 간의 균형능력 평가 도구 43
[그림 2-19] 균형능력 관리 시스템 구성 47
[그림 2-20] 전산화된 균형능력 측정 도구 47
[그림 2-21] 정적 균형능력 측정 및 보행 분석 도구 48
[그림 3-1] 스마트 인솔과 다른 기기 사이의 COP 움직임에 대한 상관관계 결과 50