Investigation of mechanical dominance of human walking through the dynamic analysis of lower limb motions

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 기계공학과, 2018.2,[v, 119 p. :]다관절, 다근육의 복잡한 제어 관점으로 보행을 이해하려던 연구 방식과 달리 질량 중심 관점의 모델 개발로 인하여 간단한 역학으로 보행을 쉽게 이해하는 것이 가능해졌다. 더욱이 점 질량과 스프링으로 이루어진 탄성 모델은 질량 중심의 운동과 그 힘의 개형을 재현하기에, 스프링 강성을 통한 보행의 이해가 더 깊어졌다. 하지만, 탄성 모델은 지지다리 기준의 질량 중심 역학을 설명하기 때문에, 실제로 질량 중심 운동을 생성하는 다관절 하지의 운동과 회전 다리와 지지다리의 교차로 진행되는 보행 전 구간의 다리 운동에 대한 역학적 이해는 여전히 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는, 지지다리의 하지 관절 운동의 역학적 이해와 보행 전 구간 다리 운동의 역학적 이해를 높이기 위하여, 기존의 탄성 모델의 기계적 특성을 토대로, 질량 중심 외에 지지다리의 한 관절의 역학과 지지다리와 회전 다리의 역학을 연속적으로 재현하는 모델을 개발하고자 한다. 하지 관절 운동을 재현하는 연구로 발목 운동을 관찰하고 발목의 구조를 반영한 탄성 편심 원형 발을 제안하고 이를 탄성 모델에 결합하였다. 보행 전 구간의 역학을 재현하는 연구로는 회전 다리의 길이 변화를 관찰함으로써 보행 구간 별로 특성이 상이한 이중 탄성 모델을 제안하였다. 탄성 편심 원형 발 모델은 보행 시의 질량 중심 운동뿐 아니라 발목의 궤적도 재현하였으며, 두 운동 정보를 바탕으로 역운동학을 이용하여 다관절의 하지 운동 정보도 재현하였다. 이중 탄성 모델은 제어 기법 없이 자체적으로 발 궤적을 생성하고 보행을 지속할 뿐 아니라 보행 전 구간의 역학을 재현하였다. 다관절의 하지 운동과 보행 전 구간의 다리 운동이 탄성 모델로 재현되었다는 것은 하지 운동이 기계적인 특성이 우세한 운동으로 이해할 수 있음을 의미한다. 이러한 특징을 바탕으로 탄성 모델의 지배방정식과 다관절 모델의 운동방정식을 결합하여 질량 중심이 탄성으로 움직이기 위한 다관절의 구동방식을 살펴보았다. 또한 본 연구에서 제안하는 모델이 질량 중심의 운동과 나머지 하지 운동을 역학 모델로 연결시키기에, 본 모델을 웨어러블 보행 모니터링 시스템에 적용하여 질량 중심의 운동 정보만으로 다관절의 하지 운동을 추정하였다. 이는 센서 사용의 최소화를 가능하게 함으로써 보행 모니터링 시스템을 간편화했다는 것에 의의가 있다. 본 연구에서는 제안하는 모델을 보행 모니터링 시스템에 적용하였지만 이족 로봇의 보행 제어 설계 및 보행 보조기 설계 시에도 활용될 것으로 기대된다.한국과학기술원 :기계공학과

Becoming and living as a specialist PE teacher in elementary schools: A female teacher's educational growth and its implication

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 체육교육과, 2016. 8. 이옥선.초등체육전담교사는 초등교사의 체육 수업 전문성 부족과 초등체육 수업의 파행적 운영이라는 사회적 난제를 해결하기 위한 정책의 일환으로 등장하였다. 그러나 이러한 조처에도 불구하고 좀처럼 나아지지 않는 초등체육교육의 현실은 체육교사로서 초등교사의 입지는 여전히 위기에 처해 있으며, 초등체육 교사교육과 교직문화에 대해 더욱 심도 있는 이해와 논의가 필요함을 말해주고 있다. 본 연구의 목적은 초등학교 체육전담교사가 되기까지의 과정과 초등학교 체육전담교사로 살아가는 과정을 심층적으로 이해하고, 초등체육 교사교육과 교직문화 개선을 위한 교육적 의미를 모색하는 데 있다. 이를 위해 본 연구에서 제기한 연구 문제는 첫째, 초등체육전담교사가 되기까지의 나는 어떤 삶을 살아왔으며, 그 교육적 의미는 무엇인가? 둘째, 초등체육전담교사가 된 나는 어떤 삶을 살아왔으며, 그 교육적 의미는 무엇인가? 로 설정하였다. 봉 연구는 해석학적 존재론의 관점에 근거한 자문화기술지 연구 방법을 차용하여 2014년 3월부터 2016년 3월까지 약 2년간 연구를 수행하였다. 연구 참여자는 체육전담교사로서 1년간의 근무 경험이 있는 연구자 자신인 나로서, 특별히 뛰어난 운동 기능을 가지지 못했지만 체육 가르치는 일에 대해 애착을 가지고 있는 초등학교 여교사이다. 자료 수집은 자기회상자료, 교사반성일지, 현지문서를 통해 이루어졌으며, 수집된 자료는 자문화기술지의 주된 자료 분석방법인 내용 분석과 구조 분석(Ellis, 2004)의 방법으로 이루어졌다. 연구의 전 과정에서 절차적 오류를 최소화하기 위해 동료 간 협의, 구성원 간 검토, 다각도 검증을 거쳤으며, 어떠한 윤리적 문제도 발생하지 않도록 유의하였다. 이상의 연구 과정을 통해 얻은 결과 및 논의는 다음과 같다. 첫째, 초등학교 체육전담교사가 되기까지의 나의 삶을 형성하는 각각의 시기가 서로 어떤 연관 속에서 존재하는지에 주목한 결과, 크게 교사-이기의 치욕과 교사-되기의 동경이라는 두 가지 흐름을 발견하였다. 먼저, 교사-이기의 치욕에서는 춤추기 외에는 별다른 꿈이 없는 여학생이었던 나는 안정적인 소득과 신분을 보장받기 위해 교직을 택하였고 생업으로서의 노동을 이어나가며 교사라는 하나의 직함으로 뭉개고 있는 치욕을 느낀 과정을 드러내었다. 다음으로, 교사-되기의 동경에서는 아이들과 나 자신에게 부끄럽지 않은 교사가 되고 싶다는 동경을 품고 각종 교사 연수와 교사학습공동체 활동을 적극적으로 찾아다니던 중에 우연히 발견한 체육 가르치는 일의 매력은 나로 하여금 체육교육전공 대학원생의 신분을 택하게 만들었고, 이는 초등체육교과전담제도와 맞물려 결국 초등학교 체육전담교사가 되도록 이끌었음을 드러내었다. 이는 현행의 초등체육 교사교육이 단편적인 지식과 기능 습득 중심의 교육과정으로 인해 외재적 동기 위주의 교사 되기 과정의 한계를 극복하지 못하고 있으며, 체육 가르치는 일에 대한 초등교사로서의 소명을 키워줄 수 있는 방향으로 개선되어야 할 필요가 있음을 시사한다. 둘째, 살기라는 뭉뚱그려진 표현 속에 감춰진 초등학교 체육전담교사로서의 나의 삶의 이중적 지향성에 주목한 결과, 크게 살아내기와 살아가기라는 두 가지 주제를 발견하였다. 먼저, 살아내기에서는 어색한 운동전문가, 여교사에서 마당쇠로, 선생이기보다 일꾼, 안전제일 레크레이션 강사라는 네 가지 주제를 통해 닥친 일을 처리해내며 살아내기 급급한 초등체육전담교사의 당위적 삶의 양태를 드러내었다. 다음으로, 살아가기에서는 체육 수업을 향한 열정, 동료 교사와의 소통, 내 자리의 이유 찾기라는 세 가지 주제를 통해, 당장은 부족한 실력일지언정 체육 가르치는 일을 통해 품어 왔던 포부를 실현하고자 하는 열정과 이를 지지해주는 동료 교사들과의 깊은 대화를 통해 초등교사로 살아가는 이유를 찾아 나가는 교육적 삶의 양태를 드러내었다. 이는 현행의 초등체육 교직문화가 초등교사에게 있어 학교 현장이 당장 필요로 하는 일을 처리해내도록 하는 부담과 압력으로 작용하고 있으며, 체육 가르치는 일을 통해 초등교사로서 성장해나가기 위한 자신의 열정과 이에 대한 동료 교사들의 이해와 지지가 필요함을 시사한다. 이상의 연구 결과 및 논의를 중심으로 제시한 결론은 다음과 같다. 첫째, 초등학교 체육전담교사 되기의 과정은 생계유지를 위한 직업인-이기(being)보다, 소명을 찾아가는 전문인-되기(becoming)의 과정으로 이해하고 접근할 필요가 있다. 둘째, 초등학교 체육전담교사로 살기의 과정은 학교 현장의 당장의 필요에 쓸모 있는 기술적인 전문가로 살아내기(surviving)보다, 체육 가르치는 일을 통해 성장 가능성을 지향하는 전문인으로 살아가기(living)의 과정으로 이해하고 접근할 필요가 있다. 마지막으로 교사교육의 측면에서 제언하면, 첫째, 초등교사의 수업 전문성 부족 문제는 누가 가르치면 초등체육을 잘 가르칠 것인가?라는 정책적 쟁점을 넘어서 어떻게 하면 초등체육을 잘 가르치는 교사가 되는가?라는 교육적 관점에서 접근할 필요가 있다. 둘째, 초등교사로서 체육을 가르쳐야 할 소명은 찾지 못한 채, 특정한 내용 요소를 체육 수업 전문성으로 상정하고 의무적으로 숙달시키는 현행의 초등체육 교사교육의 목적과 방식에 대한 진지한 검토가 필요하다. 셋째, 초등교사들이 운동을 좋아할 수 있도록 직접적인 신체 활동이 포함된 교사교육을 통해 잊혀 있던 움직임의 열망을 불러일으킬 필요가 있다. 넷째, 초등교사들이 체육 가르치기를 좋아하고 잘할 수 있도록, 체육 수업을 실천하고 함께 비평하는 기회가 강화될 필요가 있다. 다섯째, 초등체육 현직교사교육의 방식은 당장 쓸모있는 전문지식을 주고받는 수준을 넘어서서 체육 가르치는 일과 관련된 교사 개개인의 경험을 함께 공유하고 지지하게 함으로써, 초등교사로서의 성장을 확인할 수 있는 자기 서사 체험의 수준으로 이루어져야 할 필요가 있다. 후속 연구 측면에서 제언하면, 초등교사가 체육을 가르치는 상황을 둘러싼 교직 문화와 교사와의 상호작용에 관한 연구, 초등교사의 체육교사로서의 미약한 정체성을 강화할 수 있는 교사교육 프로그램 개발에 관한 연구, 장기적 관점에서의 교사 성장 메커니즘에 관한 연구가 필요하다.I. 서론 1 1. 연구의 필요성 1 2. 연구 목적 7 3. 연구 문제 7 4. 용어의 정의 8 Ⅱ. 이론적 배경 9 1. 초등체육교육의 목적과 난제 9 가. 초등체육교육의 목적 9 나. 초등체육교육의 성격 13 다. 초등체육교육의 난제 14 2. 초등체육지도교사에 관한 쟁점과 제도 19 가. 초등체육지도교사에 관한 쟁점 19 나. 초등체육 직전교사교육 제도 22 다. 초등체육 현직교사교육 제도 27 3. 체육을 가르치는 초등교사의 교육적 성장에 관한 연구 30 가. 체육을 가르치는 초등교사의 정체성 발달에 관한 연구 30 나. 체육을 가르치는 초등교사의 교직문화에 관한 연구 32 다. 체육을 가르치는 초등교사의 삶에 관한 연구방법적 접근 35 Ⅲ. 연구 방법 40 1. 연구 설계 40 가. 연구의 패러다임 및 논리 40 나. 연구 수행 과정 41 2. 연구참여자 및 연구환경 43 가. 연구 참여자 43 나. 연구 환경 44 3. 자료 수집 45 가. 자기회상자료 45 나. 교사반성일지 47 다. 현지 문서 48 4. 자료 분석 48 5. 연구의 진실성과 윤리 50 가. 동료 간 협의 50 나. 구성원 간 검토 51 다. 다각도 검증 52 Ⅳ. 연구 결과 53 1. 초등학교 체육전담교사 되기 53 가. 교사-이기의 치욕 54 나. 교사-되기의 동경 86 2. 초등학교 체육전담교사로 살기 111 가. 살아내기 111 나. 살아가기 135 Ⅴ. 해석 및 논의 161 1. 소명을 발견하는 초등학교 체육전담교사 되기 161 가. 생계유지를 위해 일하는 초등교사이기 162 나. 체육 가르치는 일을 통해 소명을 발견하는 초등교사 되기 166 다. 소결 : 직업인이기보다 전문인 되기 173 2. 성장 가능성을 지향하는 초등학교 체육전담교사로 살기 176 가. 당위적 삶으로서의 살아내기 176 나. 교육적 삶으로서의 살아가기 182 다. 소결 : 전문가로 살아내기보다 전문인으로 살아가기 187 Ⅵ. 결론 및 제언 191 1. 결론 191 2. 제언 195 가. 교사교육을 위한 제언 195 나. 후속연구를 위한 제언 198 참고 문헌 201 Abstract 211Maste

청소년상담자의 역할기대와 직무스트레스의 관계: 슈퍼바이저 지지의 조절효과

학위논문(석사)--아주대학교 교육대학원 :심리치료교육,2016. 8국문 초록 본 연구는 청소년상담자의 역할기대와 직무스트레스의 관계에서 슈퍼바이 저 지지의 조절효과를 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 첫째, 상담자 역할기대, 직무스트레스, 슈퍼바이저지지의 관계는 어떠한가? 둘째, 청소년상담자의 역할기대가 직무스트레스에 영향을 미치는가?셋째, 청소년상담자의 역할기대가 직무스트레스에 영향을 미칠 때 슈퍼바 이저 지지의 조절효과는 어떠한가? 이와 같은 연구문제를 검증하기 위하여 서울 및 경기지역의 5년 미만의 청소년상담자 중 슈퍼비전 경험이 5회 이상이며 최근 3개월 이내 슈퍼비전을 받은 경험이 있는 상담자 500명을 연구대상으로 하여, 상담에 대한 기대척도(Expectation About Counseling: EAC), 직무스트레스척도(Counselor Job Stress Inventory), 사회적 지지척도를 사용하여 측정하였다. 수집된 자료를 바탕으로 측정 변인간의 관계를 알아보기 위해 상관분석을 실시하였고, 변인 간의 영향을 알아보기 위해 단순회귀분석을 실시하였으며 조절효과를 살펴보기 위해 위계적 회귀분석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 청소년상담자의 역할기대는 직무스트레스와 정적상관이 있는 것으로 나타났다. 또한, 슈퍼바이저 지지와 직무스트레스는 유의미한 부적상관이 있는 것으로 나타났다. 둘째, 청소년상담자의 역할기대는 직무스트레스에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 청소년상담자의 역할기대와 상담관련 스트레스의 관계에서 슈퍼바이저 지지가 조절역할을 하는 것으로 나타났다. 이것은 청소년상담자의 역할기대가 낮고 슈퍼바이저의 지지를 많이 받는 상담자일수록 상담관련 스트레스가 낮은 것으로 나타났다. 넷째, 청소년상담자의 역할기대와 직무관련스트레스의 관계에서 슈퍼바이저 지지가 조절역할을 하는 것으로 나타났다. 이것은 청소년상담자의 역할기대가 낮고 슈퍼바이저의 지지를 많이 받는 상담자일수록 직무관련 스트레스가 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 통해 청소년 상담관련 기관에서 근무하고 있는 청소년상담자를 대상으로 슈퍼바이저 지지라는 조절 변인의 잠재적인 사용에 대한 개입의 필요성을 논의하였다.Ⅰ. 서론 …………………………………………………………· 1 1. 연구의 필요성 및 목적 ------------------------------ 1 2. 연구문제 ----------------------------------------- 6 Ⅱ. 이론적 배경 ………………………………………………· 7 1. 청소년상담자의 역할기대 ---------------------------- 7 2. 직무스트레스의 개념 -------------------------------- 10 3. 사회적지지의 개념 --------------------------------- 13 Ⅲ. 연구방법 ……………………………………………………· 17 1. 연구대상 ----------------------------------------- 17 2. 연구도구 ----------------------------------------- 19 3. 자료의 처리 --------------------------------------- 22 Ⅳ. 연구결과 ……………………………………………………· 23 Ⅴ. 요약 및 결론 ………………………………………………· 34 1. 요약 및 논의 -------------------------------------- 34 2. 결론 및 제언 -------------------------------------- 37 참고문헌 --------------------------------------------- 40 부록 ------------------------------------------------- 46Maste

Additional sensory information changes roll tilt perception

Human perceive tilt with sensory information especially, vision, vestibular, and somatosensory information. Thus we applied additional somatosensory information and examined perception change. Five subjects participated in two tests; visual stimulus with and without vibration. Sinusoidally rotating visual stimulus was applied to subjects. Vibration was applied to foot of subjects. Visual stimulus induces human feel the room is rotating. Then human sway their body not to fall. We measured the COP change. Subjects were instructed to make somatosensory bar to horizon, and we measured degree of the bar. These two represent perception of subjects. We compared the amplitudes of the bar and COP change. The result was the amplitude of somatosensory bar becomes larger with vibration. This means perception becomes larger with vibration. In contrast, the amplitude of COP change becomes smaller with vibration. Thus we can conclude additional sensory information changes roll tilt perception

METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING HUMAN MOTION KINETICS INFORMATION

인체 운동의 역학 정보 추정 방법 및 그 장치로서, 인체의 하지를 스프링으로 모델링한 탄성 보행 모델을 이용하여, 인체의 운동 궤적으로부터 하지 스프링의 길이 변화 및 하지 스프링의 각도를 계산하는 단계, 그리고 상기 길이 변화 및 상기 각도를 이용하여, 지면 반력, 하지 관절 각도, 발목 관절 궤적 및 발목 관절 토크 중 적어도 하나를 포함하는 운동 역학 정보를 추정하는 단계를 포함하고, 상기 탄성 보행 모델은, 중심이 맞지 않고 커브가 표현된 인체의 발을 모델링한 원형발, 인체의 질량 중심(CoM, Center of Mass)에서 하지의 발목 관절까지를 모델링한 하지-발목 스프링, 그리고 상기 발목 관절에서 상기 원형발에 이르는 하지를 모델링한 발목-발 스프링을 포함한다

Scoliosis-prevention cushion and celluloid board with force sensor and vibrator

본 발명은 척추의 변형을 예방하기 위한 척추 변형 예방 장치 및 이를 이용한 척추 변형 예방 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예로서 척추 변형을 예방하는 척추 변형 예방 장치는 위치값에 따라 각각 의자 패드에 구비되는 3개 이상의 의자 압력 센서, 의자 압력 센서의 위치값 및 의자 압력 센서 측정값을 이용하여 무게 중심을 산출하고, 무게 중심이 기준 영역을 벗어나면 경보 신호를 생성하는 프로세서, 프로세서로부터 경보 신호를 수신하여 경보를 발생하는 경보부를 포함할 수 있다