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팔 근육의 부하 추정을 위한 이두근 및 삼두근의 근전도 신호 분석
박동혁 ( Donghyeok Park ),강신찬 ( Shinchan Kang ),하종우 ( Jongwoo Ha ),김준용 ( Joon Yong Kim ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
우리나라의 농촌은 인구 감소 및 고령화가 심각해지고 있으며 농작업의 노동 강도가 여전히 크기 때문에 근골격계 질환이 빈번하다. 고령자, 여성 농민들에게는 사고로 인한 신체 부상이 더 크게 나타날 수 있는데 농산업의 재해율은 상대적으로 높은 편이어서 위험성도 크다. 농기계 사용시 전도나 추락 등으로 인한 사고가 큰 비율을 차지하고 있기 때문에 손잡이나 발판 및 안전장치의 인간공학적인 설계가 필요한 상황이다. 한국인 인체지수조사사업을 통해 연령 및 성별에 따른 근력은 파악되고 있지만 농작업 및 농기계 사용에 요구되는 근력에 대한 분석은 아직 부족하다. 본 연구에서는 근육의 활성도를 나타내는 근전도 신호를 통해서 팔에 작용하는 부하를 추정하고자 하였다. 주요 팔 근육인 이두근과 삼두근에 근전도 센서를 부착하고 데이터 수집장치를 이용해 신호를 기록하였다. 실험 동작은 1~10 kg의 부하를 손에 들고 서서히 팔을 접어서 손을 어깨 높이까지 올린 후 다시 내리는 동작을 12초 동안 1회 수행하는 것이다. 근전도 신호는 RMS 처리 후 Integrated EMG 방식으로 계산하여 근활성도로 제시되었다. 이두근과 삼두근의 근활성도를 부하와 비교하여 경향성을 파악하였으며 선형적인 관계를 보여 근전도 신호를 이용해 팔 근육의 부하를 추정할 수 있을 것으로 판단하였다. 실험 동작에서 두 근육이 사용되는 정도가 달라 부하와 근활성도의 관계에서 기울기의 차이가 확인되었다. 사람에 따라 차이가 있는 근활성도와 부하의 관계를 개별적으로 파악하면 향후 다양한 농작업에 대해 근활성도를 측정해 부하를 예상할 수 있을 것이다.
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