동적 근전도 신호 분석을 이용한 반복적인 한손 작업의 인간공학적 평가

Abstract

본 연구의 목적은 표면 근전도를 사용하여 동적인 반복 한손 작업에 대하여 주파수와 에너지의 추이를 분석하는 것이다. 실험에 참여한 피실험자는 20대 남성으로서 총 15명이었으며 전면삼각근, 후면삼각근, 상부승모근 총 3근육의 표면 근전도 신호를 측정하였다. 한손 작업에 영향을 미치는 인자로서 중량, 빈도, 거리의 인자들을 고려하였으며, 완전요인설계(33) 실험으로 주효과 및 교호 작용을 파악하였다. 본 연구에서 고려한 객관적 종속변수로서는 1) 순간평균주파수(IMNF; Instantaneous Mean Power Frequency), 2) 에너지(Energy), 3) 순간평균주파수 기울기, 4) 에너지 기울기이며 주관적 종속변수는 100mm의 VAS(Visual Analog Scale)를 사용한 주관적 피로도이다. 지속시간이 길며 주기적으로 발생하는 근전도 신호에 대하여 처음, 중간, 마지막 주기를 구분하여 신호를 분할하였으며, 각 구간에 대해 Continuous wavelet transform으로 신호처리 하여 Time-Frequency 분석을 하였다. 전반적으로 객관적인 종속변수에 대하여 인자별 분산분석 결과, 모든 근육에서 인자의 수준 증가에 따라 주파수는 감소하였으며, 에너지는 증가하였다. 또한 주파수 기울기도 감소하였으며, 에너지 기울기는 유의한 차이를 나타내지 않았다. 이러한 주파수와 에너지의 변화추이는 기존 선행연구들과 동일한 결과였으며, 지속시간이 길며 주기적으로 근력의 변화가 발생하는 동작에 대하여 근전도 신호를 처리하는 적절한 방법을 제안할 수 있었다. 나아가 한손 작업에 영향을 미치는 인자들과 작업부하의 관계를 세밀하게 규명하여 중량, 빈도, 거리 3가지 인자들이 피로에 미치는 관계를 정량적인 데이터와 함께 3차원 형태의 모델로서 제시할 수 있을 것이다.