소닉스 음파진동기
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연구논문
기계적 자극이 난소 제거한 쥐 해면골에 미치는 영향 분석
 
저자
고창용*, 이태우, 우대곤, 김한성, 김지현(연세대학교 의공학부), 이법이(건국대학교 의학과)
 
요약
본 논문에서는 골다공증 치료를 위해 난소제거 한 쥐에게 진동을 주어 그때의 변화를 추적 관찰하였다.
이때 구조적 변화를 살펴보면 45Hz의 주파수와 1mmpeak-peak의 진폭을 갖는 자극을 주었을 때 구조적으로 그 변화가 가장 작았다. 30Hz의 진동을 가한 쥐의 구조적 파라미터의 일부는 아무런 자극을 가하지 않은 것보다 구조적으로 뛰어난 결과를 보여주지못하고 있지만 대부분 구조적 변화를 억제시키는 결과를 보여주었다.
본 연구에서 난소 제거한 쥐에 일정주파수를 가진 진동을 주면 뼈의 손실을 막을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 골다공증 치료를 위해 진동을 이용한 치료방법을 제시할 수 있다.
 
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연구논문
전신진동과 유연성 운동의 시너지효과를 통한 요추재활훈련 효율성에 관한 연구
 
저자
강승록*, 김재준*, 김경**, 정구영**, 김정자***, 권대규***

*전북대학교 공과대학 헬스케어공학과
**전북대학교 헬스케어기술개발사업단
***전북대학교 바이오메디컬공학부
 
논문요약
본 논문에서는 전신진동과 유연성 운동 간의 시너지효과를 통해 요추재활훈련의 효율성에 대해 연구하고자 하였다.
그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다.
전신진동운동과 유연성 운동을 받은 그룹에서 보다 큰 체간굴곡과 체간신전 변화가 나타났으며 요추관절 토크와 기초체력평가에서도 유사한 경향이 도출 되었다. 전신진동과 유연성운동을 함께 하는 것이 더 효율적인 재활훈련 효과를 주는 것으로 나타났다.
이는 전신진동이 전신 진동운동이 근육의 Ia군 구심섬유를 자극하게 되고 이는 관절의 움직임의 범위 내에서 Ia군 구심섬유가 동적반응을 발생시키고 방추속 근섬유 중심부위를 신장시켜 근육방추를 자극시켜 높고 빠른 근 반응성이 유도시킴에 따라 유연성과 관련된 근육들의 활성화와 근 긴장도를 지속적으로 유지시켜 더 효율적인 유연성운동 효과를 보이는 것으로 판단된다.
본 연구는 향후 기존의 단순한 하나의 운동이 아닌 복합운동으로서 가능성을 제시할 수 있으며 보다 효율적인 재활훈련효과를 위한 치료방법 또는 재활기기를 제작하는데 활용 될 수 있을 것이다.
 
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2011년도 한국재활복지공학회 정기학술대회 발표논문입니다.
 
연구논문
전신진동운동이 하지 근이와 작용에 미치는 효과
 
저자
배종진*, 정구영*, 강승록**, 민진영***, 권대규****
 
*전북대학교 산학협력단 헬스케어사업단
**전북대학교 대학원
**주식회사 소닉월드
*** 전북대학교 공과대학 바이오메디컬공학부
 
논문요약
본 사례연구는 그동안 전신진동운동(WBV) 장치가 근방추의 신전반사 작용을 유도, 강력하 근수축을 유발시킴으로써 근력 및 근지구력, 순발력을 향상시킬 수 있다는 기존 연구와는 다르게 주파수, 진폭 및 운동종류를 변화시켜 근수축이 아닌 근이완 효과가 있는지를 규명하고자 수행하였다.
 
피험자는 근골격계 질환 병력이 없는 22세 여성으로 신장은 160cm, 체중은 55kg이었다. 전신진동운동 장치 (Sonic world, S. Korea) 위에서 해부학적 자세로 3~40Hz 주파수를 순차적으로 증가시켜 진동부하를 가했을 경우 대퇴직근, 대퇴이두근, 전경골근, 비복근의 표면 근전도를 무진동 상태와 비교분석한 결과 모든 부위에서 주파수에 따라 근이완 효과가 있었으며 16Hz에서 가장 이상적인 근 이완 효과가 있는 것으로 나타났다.
 
특히 대퇴직근과 비복근의 경우 무진동 상태와 비교시 약 20-30%의 높은 근이완 효과가 있었다.
 
위의 결과는 전신진동운동장치를 스포츠 및 재활 현장에서 사용할 경우 선수나 환자의 근 경직 및 경력을 예방할 수 있는 용도로 사용할 수 있다는 것을 말하며 추후 관절가동범위(ROM) 및 유연성 향상을 위한 방안으로도 연구할 필요성이 있다는 것을 시사한다.
 
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연구논문
전신 수직 진동이 자세 균형능력에 미치는 효과에 관한 기초연구
 
저자
정구영1, 김경2, 김재준2, 강승록2, 민진영3, 김정자4, 권대규4
1전북대학교 헬스케어기술개발사업단
2전북대학교 대학원 헬스케어공학과
3(주)소닉월드
4전북대학교 바이오메디컬공학부, 고령친화복지기기연구센터
 
연구방법
목적 : 전신 수직진동과 자세균형능력과의 상관관계 분석
피험자 : 총 30명 (전신 진동운동을 수행하는 훈련그룹 15명, 수행하지 않는 제어그룹 15명)
실험방법 : 전신운동을 받는 그룹은 하루에 30분씩 일주일에 4회 진동운동을 실시하며, 주 1회 불안정판을 이용한 자세균형평가 시스템으로 자세균형능력을 평가함.(자세균형능력 평가는 곧은 자세 유지 시 COP의 이동거리와 전․후․좌․우 방향으로의 최대 COP 이동 거리를 측정)
실험기간 : 8주
 
연구결과
기초 피험자 실험 결과 그림 1과 같이 전신 진동운동을 실시한 그룹에 있어서 자세균형 능력이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전신에 가해지는 수직 진동이 하지 근육을 강화시키고, 또한 체성감각을 향상시킴으로써 나타나는 결과로 판단할 수 있으며, 이러한 진동운동의 특성을 이용하여 자세균형 능력의 향상이 필요한 고령자나 자세균형 재활 환자의 재활 훈련치료에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
 
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본논문은 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 발표논문입니다.
 
연구논문
음파진동 기반의 국소부위 진동자극 효과 평가
 
저자
박지형, 정영진, 서동현, 이대원, 김성국, 김한성
(연세대학교의공학과)
 
서론
최근 기계적 자극이 뼈의 신진대사에 영향을 준다는 연구결과는 일반적인 사실로 받아들여지고 있다.
폐경기 여성과 우주비행시 발생하게 되는 골손실의 예방과 치료를 위해 전신진동 자극이 도움이 된다는 연구가 있다.
하지만 미국 식품의약품국에 따르면 전신진동 자극은 심혈관 질환, 부정맥, 신장결석 그리고 편두통과 같은 건강상의 문제가 있는 사람에게 발생할 수 있는 부작용의 가능성 때문에 적용할 수가 없다.
따라서 새로운 진동 자극 방법을 필요로 하고 있다.
그 중에서 본 연구에서는 음파진동기반의 국소부위 진동자극의 효과를 평가하고자 한다.
 
방법
실험대상 : 12주령 흰 암쥐 8마리 (10Hz군 : 4마리, CON : 4마리)
모든쥐 난소 절제후 3주간 사육하여 골다공증 유발함.
10Hz군 : 오른정강이뼈에 10Hz의 음파진동자극을 가함 (주 3회, 10Hz, 1500cycle)6주간 지속함.
 
결과
3주간 부분진동 자극을 가한 결과 오른정강이뼈 해면골의 형태학적 특징은 골다공증의 진행으로 전체적인 골이 좋지않은 경향으로 진행되고 있어 부분진동 자극의 효과가 나타나지 않음을 알 수 있었다. 하지만 6주간 부분진동 자극을 수행했을 때에는 10Hz군에서 골양을 나타내는 BV/TV, Tb.N에서 유의하게 증가 하였고 , BS/BV 값은 감소하여 골소주의 굴곡지거나 끈어진 부분이 적어짐을 알 수 있었고, BMD가 증가되어 골의 강성이 강해짐을 확인할 수 있었다.(p<0.05)
따라서 6주간의 부분진동 자극은 지속적인 골의 감소를 억제하는데 효과가 있음을 확인 할 수 있었다.
본 연구에서 골다공증이 유발된 골의 오른정강이뼈에 음파진동기반의 국소부위 진동자극을 가했을 때 진동자극을 가한 해면골의 전체적인 골이 증가하는 효과를 확인 할 수 있었다.
 
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연구논문
음파진동을 이용한 토끼의 림프관내 프리모관 분리와 수득률 향상 특성 연구
 
저자
허준이1ㆍ정지환1ㆍ최동희2,3ㆍ이혜리1ㆍ노영일1ㆍ한문영1ㆍ정연철1ㆍ이재연1
서경주1ㆍ박지수1ㆍ김누리1ㆍ이규환1ㆍ배유미1ㆍ이은새4ㆍ이상석1,3
1상지대학교 한방의료공학과, 2(주)소닉월드, 3상지대학교 중소기업 계약학과 응용전자공학과, 4상지대학교 생활과학산업학과
 
서론
토끼의 림프관내에 염색액을 주입하여 프리모관을 쉽게 분리해 내는 방법과 음파진동요법을 적용하는 기법을 제시하였다. 즉, 토끼를 해부하기 전, 상자에 담겨있는 토끼를 음파동 진동기기에 올린 다음, 음파동 진동 주파수와 강도세기를 달리하여 음파에너지를 30분간 인가하고 동시에 토끼가 좋아하는 음악을 틀어
주었다. 음파요동기가 토끼에 적용되었을 때 림프순환계를 활성화시켜 프리모관 구조를 직접적으로 쉽게 찾을 수 있도록 했다. 토끼해부실험을 통해서 프리모 관이 림프관내 존재하는 것을 관찰할수 있는 발견 확률과 분리된 프리모관의 직경과 길이와 모양을 포함하는 형태구조학적 특성을 조사하였다.
 
결론
음파요동기기를 이용하여 토끼에 음파 에너지를 가했을 때 특정주파수에서 프리모관의 수득률 변화를 관찰하였다. 30분간 음악을 들려주는 상태에서 음파 진동을 진동수 별로 인가하고 보다 높은 수득률이 관찰되는 진동수를 대상으로 추가 실험을 실시하여 프리모관의 수득률을 비교하였다. 7∼14 Hz의 음파진동을 인가한 경우, 음파진동을 인가하지 않았을 때와 비교하여 2배 향상한 90%발견 확률을 보였다. 이로써 7∼14 Hz 음파진동자극은 토끼의 복부 림프관내 프리모관의 수득률을 증가시키는데 좋은 방법이 될 수 있을 것으로 보인다.
 
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연구논문
전신진동운동이 20대 성인남녀의 슬관절 근기능과 근반응성에 미치는 영향
 
저자
강승록1, 정구영2, 배종진2, 민진영3, 유창호4, 김정자4, 권대규4
1 전북대학교 헬스케어공학과 (Department of Healthcare Engineering, chonbuk National Univ.)
2 전북대학교 헬스케어기술개발사업단 (Center for Healthcare Technology Development, chonbuk National Univ.)
3 주식회사 소닉월드 (Sonic world Co.)
4 전북대학교 바이오메디컬공학부 (Division of Biomedical Engineering, chonbuk National Univ.)
Corresponding author: kwon10@jbnu.ac.kr. Tel: +82-63-270-4066
 
Manuscript received: 2012.7.11 / Revised: 2013.2.28 / Accepted: 2013.6.12
 
서론
전신진동 효과에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있지만 대부분이 전문운동선수, 고령자 및 특수 환자를 대상으로 실시하였으며 아직까지 일반 성인에게 미치는 효과에 대한 연구는 부족한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 최근 현대인들에게 부족한 체력요인들에 대한 전신진동운동의 효과를 알아보기 위해 8주간의 전신진동운동이 20대 일반 성인남녀의 슬관절 근기능과 근반응성에 미치는 효과를 평가하고자 한다. 또한 이를 통해 전신진동운동이 정상인에게 미치는 긍정적인 효과를 규명하고자 한다.
 
결론
본 연구에서는 8주간의 전신진동운동이 20대 일반 성인 남∙녀의 슬관절 근기능과 근반응성에 미치는 효과를 평가하고자 하였다. 또한 이를 통해 전신진동운동이 정상인에게 미치는 긍정적인 효과를 규명하고자 한다 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
전신진동 시 약 34%(58-Nm)의 슬관절의 최대 토크 증가와 29%(190J)의 총 일량의 증가는 일회성이 아닌 지속적인 근육적응에 의한 근력증진 결과이다. 이는 빠른 진동수의 전신진동자극이 근육의 수축과 이완을 야기하여 속근섬유가 강화되어 지구력이 보다 근력이 강화되는 결과가 나타났다.
또한 전신진동자극이 하지 슬관절의 근육군을 강화시키기 위해서는 6주 이상의 자극기간이 필요하다고 사료된다.
슬관절의 가속시간 결과, 근육의 반응시간이 50%(20msec) 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전신진동이 전신진동자극은 근신경을 자극해 근육군의 근긴장도를 유도하고, 운동신경을 활성화 시켜 감각기관에 대한 운동기관의 반응속도를 향상시켜 주는 것으로 판단된다. 또한 4주 이상의 지속적인 진동자극은 근반응성 증진에 긍정적인 효과를 기대 할 수 있다. 본 연구에서 전신진동운동이 건강한 20대 성인 남 녀의 하지 근력인 슬관절 근기능과 근반응성 증진에 긍정적인 효과를 가져올 수 있다.
또한 전신진동운동은 인체에 부담이 적고 부상에 대한 위험도가 낮으면서 근저항 운동과 유사한 운동효과를 보여 고령자, 노약자 및 환자에게도 적용 가능하다고 사료된다.
 
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연구논문
다양한 스쿼트 자세와 전신진동자극에 따른 하지 근활성 변화저자
 
저자
서신배*    강승록*    유창호**    민진영***    권대규**†
* 전북대학교 헬스케어공학과
** 전북대학교 바이오메디컬공학부, 전북대학교 고령친화복지기기연구센터
*** 소닉월드(주)
 
초록
본 연구에서는 다양한 스쿼트 자세 동안에 전신진동자극이 하지의 근활성 변화에 미치는 영향에 대하여 평가하고자 한다. 피험자는 20대 여성 10명(나이 21±1.3년, 키 160±2.1 cm, 무게 52±4.6 kg)으로 구성되었다. 피험자들은 진동판 위에서 하이스쿼트(HS), 로우스쿼트(LS), 외다리 스쿼트(OS), 뒤꿈치 들고 하이 스쿼트(HU&HS)의 4가지 동작을 수행하였다. 근전도는 하지의 근육(대퇴직근, 외측광근, 중간광근, 내측광근)을 측정하였다. 진동자극은 10초 무자극, 10초 진동자극을 제공하였다.
그 결과 모든 운동자세와 측정 부위에서 진동 자극을 제공하였을 때 근활성이 유의하게 증가하는 경향을 보였다(HS+24.8%, LS +23.1%, OS +20.1%, HU&HS +17.9%). 또한 OS 자세는 LS자세나 HU&HS자세보다 근활성이 유의하게 높은 증가를 보였으며, LS자세는 HU&HS보다 유의하게 높아지는 경향을 보였다.
 
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연구논문
부하 편차 방식의 전신진동운동이 하지 근력 불균형 개선에 미치는 효과
 
 
저자
서신배1, 강승록1, 유창호2, 민진영3, 권대규2
 
1 전북대학교 헬스케어공학과
2 전북대학교 바이오메디컬공학부
3 (주)소닉월드
 
결론
본 연구에서는 부하 편차 방식을 이용한 전신진도운동이 하지 근력 불균형 개선에 미치는 효과에 대한 유효성을 검증하고자 하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
첫째, 부하 편차 방식을 이용한 운동이 하지 좌우 근력 차이를 16%에서 4주후 5.1% 수준으로 유의하게 감소시키며 69.1%의 개선효과를 나타냈다.
둘째, 전신진동을 이용한 운동이 근력 불균형을 개선함과 동시에 근 반응성을 유의하게 증가시키는 결과를 나타냈다.
이는 부하 편차 방식의 진동 자극 근방추를 자극하여 근활성을 유도하여 근육 발달에 긍정적인 영향을 미쳐 하지 근력 불균형을 개선시키고, 근 방응성을 향상시킨다고 판단된다.
본 연구의 결과 4중 제어를 활용하여 근골격계 부상으로 인해 근력 불균형이 발생하 ㄴ일반인, 고령자, 전문 운동선수들의 재활 운동 프로그램의 일환으로 응용 될 수 있을 것이다. 향후 4중 제어 방식을 이용한 전신진동운동의 근력 증진 및 유산소 운동 효과 등 복합전신운동 프로토콜 개발에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
 
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1. Oxygen uptake during whole-body exercise : comparison with squatting as a slow voluntary movement / European journal of Applied Physiology (2001)86:169-173
진동 플레이트 위에서 다양한 운동을 실시한 결과 산소섭취량과 심박수가 20~40%정도 증가하였다. 이는 진동 전신진동운동이 유산소운동으로서의 효과를 가지고 있음을 보여주는 결과이다
2. Strength increase after whole-body vibration compared with resistance training / Medicine & Science in Sports & Exercise(2003)
웨이트트레이닝을 실시한 집단과 전신진동운동을 실시한 집단을 비교한 결과 근력은 두 집단 모두에서 비슷한 정도로 증가하였으나, 파워를 측정하는 기준이 되는 점프테스트에서는 전신진동운동 집단만 유의하게 증가하였다.
3. Effect of vibration exposure on muscular performance and body balance / Clinical Physiology and Functional Imaging (2002) 22(2):145-152
4분에 걸친 단 1회의 전신진동운동만으로도 하지근의 근력과 파워가 향상되었으며, 평형성 또한 향상되었다.
4. Effect of four-month vertical whole body vibration on performance and balance / Medicine & Science in Sports & Exercise (2002)
4개월간의 전신진동운동을 통해 점프력이 8.5% 증가하였으며, 2개월 후 하지근의 신근력(다리를 펴는 힘)이 3.7% 증가하였고, 이는 진동자극에 대한 근신경계의 적응에 의해 이루어졌다.
5. Treatment of chronic lower back pain with lumber extension and whole-body vibration exercise / Spine (2002)17:1829-1834
만성요통환자들을 대상으로 3개월 동안 전신진동운동을 실시한 결과 통증의 정도와 통증에 의한 생활상의 제약이 유의하게 감소하였다.
6. Effect of 6-month whole body vibration training on hip density, muscle strength, and postural control in postmenopausal women / Journal of Bone and Mineral Research (2004) 19(3):352-359
폐경 후 여성을 대상으로 6개월동안 전신진동운동을 실시한 결과 정적근력과 동적근력이 모두 향상되었으며, 골반의 골밀도도 증가한 것으로 나타났다. 따라서 전신진동운동은 노년기 여성의 낙상이나 골절 위험을 감소시키는 좋은 운동방법이

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