한국 여성 노인용 신발의 LAST 설계를 위한 인체 발 측정치에 관한 연구

곽창수(Chang Soo Kwak),이경옥(Kyung Ok Yi) 한국여성체육학회 2000 한국여성체육학회지 Vol.14 No.1

The purpose of this study was to provide fundamental foot measurement data essential for shoe LAST design suitable for physical characteristics of Korean aged women to enhance their health and prevent injuries. The subjects employed for this study were 250 old women who lived in the metropolitan area and over 60 ages. They had never experienced an surgery and pain in foot region. The variables for foot measurement were 42 regions, and specific measurement method for variables was used KS A7003 and KS A7004 provided by the Korean industrial standards association and measured foot regions by Martin rulers. The findings of results were as follows: 1. The variables for foot measurement were 42 regions which was 10 for foot height, 8 for foot girth, 16 for foot length, 5 for foot width, and 3 for foot angle. Thus it was the most items related to the foot measurement survey which ever studied and sampling size was 250 old women, which was the largest of specific group sampling size. 2. It showed that there were no foot measurement items shown big differences, but there were some items shown small differences compared with former studies. 3. There were no differences in percentiles in comparison with former studies. It was assumed that it resulted from small sampling size of former studies and measurement errors. 4. The highest correlation between variables was between ankle girth and heel-ankle girth, and correlation coefficient was r=0.67. However, most correlation coefficient between variables was appeared to be very low. The study found out that foot measurement data was no diffenence from former surveys, but there were few variables which showed small differences. Also, it was thought that measurement variables and sampling size of this study had been developed relative to former surveys. Foot measurement data should be applicable to shoe LAST design and verify this data by shoe subject testing in the future.

운동화의 생체역학적 평가시 하지 회내운동의 운동학적 평가변인에 대한 상해 기준치 연구

곽창수 ( Chang Soo Kwak ),전민주 ( Min Ju Jeon ),권오복 ( Oh Bok Kwon ) 한국운동역학회 2006 한국운동역학회지 Vol.16 No.4

측면 이동속도변화에 의한 점프 후 착지 시 충격흡수와 후족운동과의 관계 연구

곽창수 ( Kwak Chang-soo ),전민주 ( Jeon Min-ju ),성금주 ( Seong Keum-ju ) 한국융합과학회 2022 한국융합과학회지 Vol.11 No.8

연구목적 본 연구는 측면 이동속도 변화에 의한 점프 후 착지 시 이동속도가 후족제어변인과 충격력 흡수변인에 어떠한 영향을 미치는지를 규명할 뿐만 아니라 두 변인의 상관관계를 알아보는데 그 목적이 있다. 연구방법 본 연구의 피험자는 정상적인 발의 기능을 가지며 최근 1년 이상 하지부위에 부상이 없는 건강한 대학생 10명이었다. 3가지의 서로 다른 측면 이동속도로 달려와서 점프할 때의 착지 동작을 3차원 영상분석법과 지면반력측정법을 이용하여 분석하였다. 연구결과 후족제어변인과 충격력흡수변인은 측면 이동속도가 증가함에 따라 증가하였다. 최대 충격력과 최대 수직 지면반력이 나타나는 시점에서의 각 관절의 순간각속도는 무릎관절에서 가장 낮게 나타났다. 후족제어변인과 충격력흡수변인사이의 상관관계는 전반적으로 낮게 나타났다. 결론 본 연구를 통하여 측면 이동속도가 증가함에 따라 후족제어변인과 충격력흡수변인의 값도 증가하는 것을 알아냈다. 또한 일반 달리기의 착지 방법과 본 연구의 착지방법이 다른데도 불구하고 비슷한 결과를 보였다. 발의 회내운동은 접지 시 충격력을 흡수한다고 알려져 있으나 본 연구결과 후족제어변인과 충격력흡수변인 사이의 상관관계가 낮게 나타났다. Purpose The study was aimed to find out the influence of lateral movement velocity on rearfoot stability and impact force absorption and to identify the corelation between rearfoot control variables and ground reaction force variables. Method The subjects employed for this study were ten college students with normal foot and had no injuries in lower extremities. Motions of lower extremity during landing after lateral movement jumping at 3 different velocity were analyzed by using 12 infrared cameras and a kistler force platform. Result Rearfoot control variables amd ground reaction force variables were increased by lateral movement velocity with the increment. Instantaneous angular velocity of the time to maximal impact force and maximal vertical ground reaction force was appeared to be lowest at knee joint angle. The corelation between rearfoot control variables and ground reaction force variables was appeared to be low overall. Conclusion This study identified that rearfoot control variables and impact force variables were increased with the increment of lateral movement velocity. Also similar results were shown at the different landing technique of toe-heel different from general running. It have been known that a foot pronation makes shock attenuation at the contact of ground. However, this study did not appear to be no relation between two variables. Initial achilles tendon angle showed the highest corelation in rearfoot control variable and maximal impact force loading rate in impact absorption variables. Therefore when we consider to evaluate the possibility of injury efficiently, we evaluate these two variables requisitely.

중량물을 부가한 워킹화 신발바닥의 적정경도 분석

곽창수 ( Chang Soo Kwak ),전민주 ( Min Ju Jeon ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2011 체육과학연구 Vol.22 No.4

이 연구는 유산소운동능력을 향상시키기 위하여 개발된 중량부하신발을 대상으로 신발자체의 기능성 검사 및 안전성 검사를 통하여 신발바닥의 적정 경도를 규명하는데 있다. 이 연구의 피험자는 비만 성인남자 15명과 비만 성인여자 10명 이었다. 이 연구의 목적을 달성하기 위하여 중량부하 신발바닥의 두께가 34mm이며 경도가 shore A65, shore A78, shore A91, shore A104의 4 가지실험용 신발을 제작하였으며, 이들을 대상으로 신발의 기능성과 안전성 검사를 위하여 걷기 동작 시 하지부위 동작을 영상분석, 지면반력분석, 근전도분석, 압력 분포를 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 신발바닥의 경도에 따른 초기아킬레스건각의 변화량(Δβ10)과 아킬레스건각의 각변위(Δβpro)는 남녀 간에 약간의 차이는 있지만 경도가 증가할수록 모두 증가하는 경향을 나타냈다. 최대충격력과 최대충격력부하율은 남녀 모두 신발바닥의 경도가 클수록 미세하게 증가하는 경향을 나타냈으나, 제2정점의 최대수직지면반력과 제2정점의 힘부하율은 신발바닥의 경도에 따른 차이가 거의 나타나지 않았다. 하지의 최대관절모멘트는 남녀 모두 고관절의 굴곡모멘트가 가장 크게 나타났고 각 관절모멘트의 크기는 예상과는 다르게 작게 나타났으며, 각 관절별 신발 바닥의 경도에 따른 뚜렷한 경향은 나타나지 않았다. 접지국면(heel contact)의 최대진폭은 전경골근이 가장 크게 나타났으며 추진국면에서는 가자미근이 가장 크게 나타났다. 근육별 최대진폭의 크기와 신발바닥의 경도사이에는 뚜렷한 관계를 나타내지 않았고 근육의 동원순서는 남녀 간에 차이를 나타냈다. 최대압력의 분산성은 기존 워킹화에 비하여 향상되었다. 다양한 신발평가변인 분석을 통한 신발바닥의 경도를 분석한 결과 유산소운동능력을 향상시키기 위한 중량부하신발의 최적경도는 shore A 65도로 나타났다. 또한 무거운 신발을 착용할 경우 인체에 부상을 유발할 가능성에 대한 문제 제기는 이 연구의 결과로 볼 때 별 무리가 없다고 판단된다. 다만 이 연구결과 중에서 남녀 간에 차이를 보이는 분석변인에 대해서는 추후연구를 통하여 그 원인을 충분히 밝힐 필요가 있다. The purpose of this study was to evaluate the function and the safety of optimal hardness with additional weight shoes developed for the improvement of aerobic capacity and to improve some problems found in subject`s test utilizing thick and heavy sole shoes. The subjects employed for this study were 15 obese male adolescents and 10 obese female adolescents. Additional weight shoes developed for this study had shore A 65, shore A 78, shore A 91, shore A 104 of midsole hardness each. The results of the study were as follows; 1. The change of initial achilles tendon angle and initial rearfoot pronation angle of additional weight shoes during walking increased according to the hardness of shoes sole for male, but except shore A 91 in female subjects. 2. Maximal impact force of additional weight shoes increased according to the hardness of shoe soles. The time to maximal impact force of an additional weight shoes was about 19-20% of total ground contact time for each cases. Maximal vertical ground reaction force and force loading rate of additional weight shoes were appeared to be no difference between hardness. The time to maximal vertical ground reaction force was about 55-58% of total ground contact time for each cases and there was no difference among subjects as well as hardness. 3. In maximal joint momert, flection moment of hip joint was the biggest for males and females. Each joint moment showed small figure under expectation, and showed no significant tendency between joints and hardness generally. 4. In maximal amplitude of heel contact phase, tibial muscle showed the biggest figure and soleus mucsle showed the biggest figure in take-off phase. It did not show any relationships between maximal amplitude and hardness, and the recruitment of each muscle was appeared to be different between sex. 5. The distribution of maximal pressure was improved to be compared with the old additional weight shoe. M3 of regional maximal pressure was decreased to 13% in males, and 12% in females. The optimal hardness of additional weight shoe sole to improve the improvement of aerobic capacity for adolescents was shore A 65 through hardness analysis of various shoe evaluation variables in this study. There were some valuables not satisfied in this study, shore A 65 was the optimal hardness overall. In addition. this study had proven the safety of additional weight shoe which some people had been debating that additional weight shoe might caused the joint injury for adolescents because of heavy shoe weight.

신발의 착화시 인지적 편안함과 관련된 요인 분석

곽창수 ( Chang Su Kwak ),이충일 ( Chung Il Lee ),양정수 ( Jung Soo Yang ),전민주 ( Min Joo Jeon ),목승한 ( Seung Han Mok ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2007 체육과학연구 Vol.18 No.2

본 연구는 신발 착화 시 편안함과 관련된 요인들을 규명하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 피험자는 남자 대학생 30명이었으며, 22가지 신발조건에 대한 인지도검사를 실시하여 상위 10가지 조건에 대한 각 관련변인을 분석하였다. 연구결과 가장 좋은 착화감을 나타낸 신발은 중저의 경도가 전족 50도, 후족 50도이고, 인솔은 높은 아치, 라스트 둘레는 현재 많이 사용되고 있는 기준 라스트, 힐 카운터 심두께는 2mm인 경우였다. 두 가지 속도 조건에서 고관절 회외 모멘트와 무릎관절 회외 모멘트는 작게 나타났고, 최대 후족각의 변화량은 7-11도, 최대 아킬레스건각의 변화량은 10-13도를 나타냈으며, 착화감 순위사이에는 별다른 경향을 나타내지 않았다. 본 연구결과를 고려한 일반 운동화를 설계할 때 전족의 경도를 50이하로 하면 고관절, 무릎, 발목관절의 회외 모멘트가 크게 나타나므로 전족경도는 50이하로 설계하는 것은 바람직하지 않을 것으로 사료된다. 또한 몸무게 70kg 이하 시 중저의 경도 40 이상일 경우 bottom up 현상이 일어나지 않을 수 있으며, 특히, 50kg 이상일 경우 bottom up 현상이 일어나지 않을 것으로 판단되어 1등 조건에서의 경도는 신발설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구결과 중저의 경도가 작을 때 무릎관절과 발목관절의 회외모멘트가 작게 나타났다. 이는 선행연구의 후족부위의 중저의 경도가 작을수록 회외운동이 크게 나타난다는 연구결과와 상반되는 것으로 이를 검증하기 위한 추후연구가 필요하다고 생각된다. Korean shoes industry has been playing a substantial role in Korean economy, however the issue of lack of international competitiveness was raised and discussed in spite of its great potential. The primary reason for this is thought to be the lack of know-how on comfort footwear. Therefore, the purpose of this study was to find out the factors on comfort so that the Korean shoes industry can enhance and develop the new developing technology using the results of this study. Subjects in this study were 30 male university students with normal foot and no injury in lower extremity. Total of 22 shoe conditions were tested on shoe comfort and top 10 factors were analyzed using cinematography and ground reaction force measurement. Results of this study were as followings. 1. The best shoes in comfort cognition test had forefoot region 50 degree, rear-foot region 50 degree in mid-sole hardness, high arch in insole, standard last, and 2mm hill counter thickness. 2. Comfort was best when forefoot region thickness was in standard last level and hill-counter thickness was 2mm. 3. High and standard arch created comfort. Therefore, this factor should be considered when designing shoes or insole. 4. In two speed condition, pronation moment in hip joint and knee joint was decreased and they had little effect in comfort ratings. 5. Total change of rear-foot angle and total change of Achilles tendon angle was 7-11 degree, 10-13 degree in top 10 shoe conditions by the two speed condition, respectively and they had little effect in comfort ratings. 6. Forefoot region hardness should not be under 50 degree. Otherwise, pronation moment in hip, knee, ankle joint were increased. 7. Bottom up phenomenon might not happen with over 40 degree in mid-sole hardness for subjects under 70kg of body weight. Specially, for subjects over 50kg, it is thought that bottom up phenomenon will not happen, so this finding will be useful for designing shoes. Specially, medio-lateral control was ranked the fourth in spite that LAST round of hill-counter region was big with shoes-size of 280mm (standard 270mm). This finding suggests future study that medio-lateral control has little to do with rear-foot round but might have something to do with motion patterns and mid-sole hardness. Additionally, it is founded that pronation moment in knee and ankle joint was small when mid-sole hardness was small. This finding is contrary to the findings of former studies which found that pronation movement would increase as mid-sole hardness in rear-foot region would decreased, therefore future study for examining this should be followed.

중량물 부가 두꺼운 신발바닥의 적정두께 분석

곽창수 ( Chang Soo Kwak ),전민주 ( Min Ju Jeon ),정경석 ( Kyeong Seok Jeong ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2010 체육과학연구 Vol.21 No.4

이 연구는 중량물 부가 두꺼운 신발을 대상으로 신발 자체의 기능성 검사 및 안전성 검사를 통하여 신발바닥의 적정 두께를 규명하는데 있으며, 또한 분석결과를 신발개발현장에 적용하여 관련 신발을 개선하는데 있다. 연구의 피험자는 성인 남자 15명과 성인 여자 10명이었으며, 분석용 시작품은 중량부하 신발바닥의 두께가 21mm, 34mm, 46mm, 59mm인 네 가지를 제작하였다. 이들을 대상으로 신발의 기능성과 안전성 검사를 위하여 걷기 동작 시 영상분석법, 지면반력분석법, 근전도분석법을 이용하여 발부위 동작을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 신발바닥의 두께에 따른 초기 아킬레스건각의 변화량과 아킬레스건각의 각 변위는 두께가 두꺼울수록 남녀 모두 증가하는 경향을 나타냈으며, 최대충격력은 남녀 모두 신발바닥의 두께가 두꺼울수록 증가하는 경향을 나타내어 중량물 부가 신발의 경우 신발바닥이 얇을수록 유리한 것으로 나타났다. 최대충격력 발휘까지 걸린 시점은 총 접지시간의 약 20% 시점에서 거의 비슷하게 나타났다. 제2정점의 최대수직지면반력과 제2정점의 힘부하율은 남자의 경우 신발두께가 두꺼울수록 증가하는 경향을 나타냈으나 여자의 경우는 오히려 신발두께가 두꺼울수록 작게 나타났다. 하지의 최대관절모멘트는 남자의 경우 고관절의 굴곡모멘트가 가장 크게 나타났고, 여자의 경우 발목관절의 굴곡모멘트가 가장 크게 나타났다. 각 관절모멘트는 예상과는 다르게 작게 나타나 인체 부하로는 크게 작용하지 않는 것으로 나타났다. 접지국면(heel contact)의 최대진폭은 전경골근이 가장 크게 나타났으며 추진국면에서는 가자미근이 가장 크게 나타났다. 두 국면에서 동일하게 신발바닥이 두꺼울수록 최대진폭이 증가하는 것으로 나타났다. 다양한 신발평가변인 분석을 통해 신발바닥의 두께를 분석한 결과 중량물 부가 두꺼운 신발바닥의 적정두께는 34mm인 것으로 나타났다. The purpose of this study was to evaluate the function and the safety of an additional weight shoe sole developed for the improvement of aerobic capacity and to improve some problems found in subject`s test utilizing thick sole shoes. The subjects employed for this study were 15 obese male adolescents and 10 obese female adolescents. Additional weight shoes developed had 21mm, 34mm, 46mm, 59mm of shoe sole thickness each. The results of the study were as follows: 1. The change of initial achilles tendon angle and initial rearfoot pronation angle of additional weight shoes during walking increased according to the thickness of soles for both male and female subjects and showed substantial difference between 34mm and 46mm. 2. Maximal anterior posterior ground reaction force of additional weight shoes increased according to the thickness of soles. The time to MAPGRF of an additional weight shoes was about 20% of ground time for each cases. Maximal vertical ground reaction force of additional weight shoes were appeared to be 9.85-10.14B.W. for males and 8.25-9.96B.W. for females. 3. In maximal joint moment, flection moment of hip joint was the biggest for males and flection moment of ankle joint was the biggest for females. Each joint moment showed small figure under expectation, specially, rotation moment and supination moment of each joint showed small figure generally. 4. In maximal amplitude of heel contact phase, tibial muscle showed the biggest figure and soleus muscle showed the biggest figure in push-off phase. Maximal amplitude had increased according to the thickness of soles for both phases. The optimum thickness of additional weight shoe to improve the improvement of aerobic capacity for adolescents was to be 34mm in this study. There were some valuables not satisfied in this study, 34mm was the optimum thickness overall. In addition, this study had proven the safety of additional weight shoe which some people had been debating that additional weight shoe might caused the injury of joint for adolescents.

운동화 굴곡강도에 따른 주행효율(Running Economy)과에너지 반환(Energy Return)과의 관계

곽창수 ( Chang Soo Kwak ),이충일 ( Chung Il Lee ),권영후 ( Young Hoo Kwon ),전민주 ( Min Ju Jeon ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2014 체육과학연구 Vol.25 No.3

이 연구는 장거리달리기 선수의 경기력 향상을 위하여 운동화 굴곡강도의 증가가 주행효율과 하지의 에너지반환에 어떠한 영향을 미치는 것인가를 규명하고 주행효율과 에너지 반환 사이의 관계를 규명하는데 그 목적이 있다. 이 연구의 피험자는 최근 1년 이내에 하지에 부상경험이 없는 자로서 건강한 남자 대학생 10명이었다. 굴곡강도가 각기 다른 4종류의 실험용 운동화를 대상으로 3차원 영상분석법과 호흡가스분석 측정장치를 이용하여 운동화 굴곡강도에 따른 에너지 반환과 에너지소비량을 구하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 운동화 굴곡강도가 증가하면 할수록 통계적인 차이는 나타내지 않았으나 하지관절의 최대굴곡모멘트와 최대굴곡파워는 감소하는 경향을 나타냈고 최대신전모멘트와 최대신전파워는 증가하는 경향을 나타냈다. 둘째, 하지관절 에너지는 제1국면에서 통계적인 차이는 나타나지 않았지만 굴곡강도가 클수록 에너지 흡수가 적은 것으로 나타났고 제2국면에서는 에너지 생성이 더 많이 되는 것으로 나타났다. 굴곡강도가 클수록 에너지 효율성이 증대되는 것으로 나타났다. 셋째, 엉덩이관절의 굴곡모멘트와 에너지소비량과는 부적인 상관관계를 나타냈고(p<0.05), 발목관절 에너지와 에너지소비량은 제1국면에서 부적인 상관관계를 나타냈다(p<0.05). 이 연구를 통하여 운동화의 굴곡강도가 클수록 에너지소비량이 감소한다는 선행연구결과를 재확인했으며 굴곡강도가 클수록 에너지 효율성이 증대하였다. 에너지 반환변인과 에너지소비량과의 상관관계는 엉덩이관절과 발목관절의 최대굴곡파워, 발목관절의 에너지와 에너지소비량 사이에서 부적으로 나타났다. 또한 이 연구결과 발목관절에서 주로 에너지 손실의 감소가 이루어졌는데 이러한 원인이 발목관절의 운동범위를 제한한 것에 기인된 것인지는 추후연구를 통하여 이를 밝혀야 할 것이다. The purpose of this study was to investigate the effect of running economy and energy return in lower extremities according to the increase of bending stiffness of the shoes, furthermore to investigate the relationship between running economy and energy return for the improvement of sports performance. Subjects employed for this study were 10 healthy male college students who have not had the experiences in lower extremities injuries. Four different kinds of shoes in bending stiffness as with 0.56 N/mm, 0.74 N/mm, 0.96 N/mm, 1.21N/mm were used respectively. 3-D cinematography and pulmonary gas analyzer were utilized for energy return and energy consumption data during running according to the increase of bending stiffness of the shoes to obtain the following results. As the bending stiffness of running shoes increased, the statistical significance were not founded, however, the tendency of decrease in max. flexion moment and power, increase in max. extension moment and power in lower extremity joint were showed. Joints energy showed no statistical significance in phase 1, however, the tendency of lesser absorbtion as the bending stiffness of running shoes increased were showed. More energy were generated as the bending stiffness of running shoes increased in phase 2 with no statistical significance. Energy economy increased according to the increase of bending stiffness of running shoes. Negative correlation were showed between flexion moment of hip joint and energy consumption(p<0.05). Slightly higher degree of correlation between max. flexion power of hip and ankle joint and energy consumption were showed without statistical significance. Negative correlation were showed between joints energy and energy consumption for ankle joint in phase 1(p<0.05).

다층박막 전자파 차폐필름의 광학적 특성 연구

곽성관(Sung Kwan Kwak),최광남(Kwang Nam Choi),이진민(Jin Min Lee),강창수(Chang Soo Kang),김동진(Dong Jin Kim),정관수(Kwan Soo Chung) 대한전자공학회 2006 대한전자공학회 학술대회 Vol.2006 No.11

Multilayer transparent electromagnetic wave shielding film with 1 m wide, was fabricated by using roll to roll DC plasma coating with ITO and Ag layer on PET substrate. By optimizing properly the design parameters, such as a processing condition, the surface resistance and the thickness of each layers, the homogeneous film could be obtained. Electromagnetic wave shielding film showed the high shielding effectiveness of 23㏈(99.5%) in 2-18 ㎓ range and the transmittance of 83.1% in 400-700㎚.

역학 : 신발의 압력분포측정을 위한 압력매트 개발

곽창수,한광록,정동명 ( Chang Soo Kwak,Kwang Rok Han,Dong Myung Jung ) 한국체육학회 1992 국제스포츠 학술대회 Vol.1992 No.-

Disciplinary Session 9 / Sport Biomechanics / Development and Method in Sport Biomechanics Study : 다목적 구간속도 측정 시스템 개발

성낙준,권영후,곽창수 ( Rak Joon Sung,Young Hoo Kwon,Chang Soo Kwak ) 한국체육학회 1998 국제스포츠과학 학술대회 Vol.1998 No.2