악력 및 핀치력 측정방법에 따른 손근육의 근활성도 및 근피로도에 관한 연구 = A Study on the Muscle Activity and Fatigue of Hand Muscle According to the Measure of Grip Strength and Pinch Strength

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 악력(grip strength) 및 핀치력(pinch strength) 측정에 따른 손근육의 근피로에 대한 연구를 하였다. 근피로 측정을 위해 4가지(grip, tip, key, palmar) 자세에 따라 손 근육 중 제1배측골간근(first dorsal interosseous muscle : FDI) 및 엄지두덩근(thenar muscle)의 표면 근전도 신호와 중간주파수(median frequency)를 이용하여 근활성도(muscle fatigue) 및 근피로도(muscle fatigue)를 분석하였다.
악력 및 핀치력 측정은 Biometrics사의 Dynamometer 및 Pinchmeter를 이용하여 30초간 등척성 수축시 근전도 신호를 취득하였다.
표면 근전도 신호분석을 위하여 데스크탑 컴퓨터와 표면전극(surface electrode) 2채널, 근전도 신호 증폭기의 하드웨어 시스템과 주파수 평면 해석을 위한 중간주파수(median frequency)와 시간 평면 해석을 위한 RMS(root mean square) 파라미터를 소프트웨어로 구성하여 사용하였다.
분석결과 Grip 5 [kg]은 중간주파수 평균 slope가 -0.01 [Δ㎐/sec]로 근피로가 거의 없었고 10 [kg]에서는 -0.4 [Δ㎐/sec]로 감소하여 근피로를 잘 보여주었다. Pinch 3가지(Tip, Key, Palmar)자세 모두 1 [kg]은 중간주파수 평균 slope가 -0.07 [Δ㎐/sec] 이었으며 2[kg]에서는 -0.45 [Δ㎐/sec]로 감소하여 근피로가 잘 나타났다.
본 논문에서는 노동부고시 제2003-24호의 근골격계 부담작업 범위 11가지 중 악력 및 핀치력과 관련 근피로 측정에 의한 기초자료 작성 및 기준시간 설정이 필요함을 제시였으며 선행 연구자들이 제안한 연령별, 성별 등의 순간 최대 악력 및 최대 핀치력의 측정을 통한 기준데이터 제시와 더불어 관련 손 근육의 근피로 측정 및 분석까지 제안하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this thesis muscular activity and muscle fatigue of FDI (first dorsal interosseous muscle) and thenar muscle of hand was analyzed with surface EMG signal based on four kinds of attitudes (Grip, tip, key and palmar) to measure grip strength and pinch strength after hand operation and rehabilitation treatment. The surface EMG signal during 30 seconds was acquired under the fixed strength with dynamometer and pinchmeter.
To analyze the surface EMG signal, a desktop computer, 2 channel surface electrode, EMG amplifier/filter was designed software, median frequency for frequency domain analysis and RMS (Root Mean Square) parameter for time domain analysis was designed also.
The preceding researchers proposed the standard data by studying on the average of the instant maximum grip strength and the maximum pinch strength followed by each attitude of subjects' hands with hand dynamometers. They showed muscular strength simply in the average force and didn't mention about muscle fatigue.
But in this study, the muscle activity and muscle fatigue were considered under the various position.
According to the experimental results, In Grip 5 [kg], the average slope of median frequency almost never had muscle fatigue as -0.01 [Δ㎐/sec]. In 10 [kg], it showed muscle fatigue well by reducing to -0.4 [Δ㎐/sec]. In three kinds of pinch attitudes (Tip, Key, Palmar), 1 [kg] had the median frequency average slope of -0.07 [Δ㎐/sec] and 2 [kg] had the median frequency average slope of -0.45 [Δ㎐/sec]. Therefore, 2 [kg] showed muscle fatigue well.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 = i
• 그림차례 = ⅲ
• 표차례 = ⅴ
• 제1장 서론 = 1
• 제2장 근육과 손근육의 구조 = 4
• 제1절 근육의 구조 = 4
• 제2절 손 근육 구조와 손가락의 운동범위 = 7
• 제3장 악력 및 핀치력 측정시 손근육의 근피로 분석 = 10
• 제1절 하드웨어 구성 = 10
• 제2절 소프트웨어 구성 = 11
• 제3절 근육 힘의 분석 파라미터 = 15
• 제4장 실험 및 결과고찰 = 17
• 제1절 실험방법 및 대상근육 = 17
• 제2절 실험결과 = 21
• 제3절 실험결과 고찰 = 44
• 제5장 결론 = 53
• 참고문헌 = 55
• Abstract = 57