---
title: "지체 부자유 치료를 위한 헬스 운동 시스템 개발"
url: "https://maker.wiznet.io/Alan/resellers/%EC%A7%80%EC%B2%B4-%EB%B6%80%EC%9E%90%EC%9C%A0-%EC%B9%98%EB%A3%8C%EB%A5%BC-%EC%9C%84%ED%95%9C-%ED%97%AC%EC%8A%A4-%EC%9A%B4%EB%8F%99-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C-%EA%B0%9C%EB%B0%9C/"
markdown_url: "https://maker.wiznet.io/Alan/resellers/%EC%A7%80%EC%B2%B4-%EB%B6%80%EC%9E%90%EC%9C%A0-%EC%B9%98%EB%A3%8C%EB%A5%BC-%EC%9C%84%ED%95%9C-%ED%97%AC%EC%8A%A4-%EC%9A%B4%EB%8F%99-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C-%EA%B0%9C%EB%B0%9C/md"
type: "VAR: Value-Added Reseller Products"
author: "을지대학교 산학협력단"
author_url: "https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchReport.do?cn=TRKO201200009327"
editor: "WIZnet"
editor_url: "https://maker.wiznet.io/"
original_author: "을지대학교 산학협력단"
original_url: "https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchReport.do?cn=TRKO201200009327"
published: "2023-03-03"
language: "ko"
likes: 4
views: 279
comments: 0
source: "WIZnet Makers (https://maker.wiznet.io/)"
---

# 지체 부자유 치료를 위한 헬스 운동 시스템 개발

> 지체 부자유 치료를 위한 헬스 운동 시스템 개발

Original author: 을지대학교 산학협력단 (source: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchReport.do?cn=TRKO201200009327)

## Article

1. 최종목표
①FES Cycling system 의 개발
②FES Cycling system 을 통한 FES controller 의 성능확인
③FES cycling을 위한 시스템 개발 및 실험을 위한 통한 성능 확인
④유저인터페이스 및 데이터 가시화 모델 구현
⑤FES Cycling system 의 실용성 및 효율성 제고를 위한 연구
- 전기자극기에 대한 근력의 시변성 (근력의 potentiation )규명
- 지속적인 운동 실천을 위한 동기유발 콘텐츠 개발
2. 개발내용 및 결과
①개발내용
1)FES cycling system 개발
2)real-time controller의 구현
3)FES cycle에 적응할 수 있는 자극기의 개발
4)환자에게 맞는 자전거 ergometer를 선택
5)유저인터페이스 및 데이터 가시화 모델
6) 효과적인 FES 제어를 위한 근골격 모델의 개발
-상위신경계, 하위신경계에 해당하는 제어시스템구현
-Controller parameter의 환자체형별 최적치를 최적화기법을 이용해 결정
-Stimulation을 위한 인체 근골격계, ergometer모델 구현
-Controller, 자극기, ergometer를 연동하는 hardware 시스템의 구현
-전기 자극에 대한 근력의 시변성 규명
7)과부하 운동에 따른 고혈압 위험예측 시스템 개발
8)경직평가를 위한 영상계측 시스템 개발
②개발결과
1) 인체 신경계를 모방한 지능적인 FES FEEDback Controller 의 구현
2) FES Cycling Stimulaton을 통한 FES Controller 의 성능확인
-자동생성된 자극패턴을 기존의 결과와 비교하여 validation을 수행함
- 다양한 속도에서의 cycling 이 가능한 것을 확인
3)FES Cycling을 위한 시스템 개발 및 실험을 통한 성능 확인
-실시간으로 자극을 출력하는 2channel 자극기를 개발하였음. 도한 erhometer stystem의 각도 출력을 controller에 feedback 하도록 하여 전체 시스템이 연동할 수 있도록 하였음
-피험자를 대항으로 30-40분의 cycling에 성공
-자극패턴이 피험자의 피로, cycling speed에 따라 자동적으로 가변하는 것을 확인
4)전긱자극에 대한 근력의 시변성 연구
5)과부하 운동에 따른 고혈압 위험예측 시스템 개발
3. 사업성과
◦기술적 성과
사용자가 필요한 시기에 적절한 전기 자극을 가하는 Push button 방식이 많이 사용되어지고 상용화 되었으며, 다른 부위의 근전도 신호를 이용하거나 혹은 위치센서 등을 이용한 Feed forward 방식으로 환자의 의지 및 주변 환경에 의거해 전기 신호를 바꾸어주는 기능을 내장한 제품들이 속속 등장하고 있다(Hand master 등).
하지만 아직까지 움직이고자 하는 근육의 근전도 신호를 검출하여 필요한 신호를 제공하는 방식의 기능적 전기자극기(EMG controlled FES)는 그 기술상의 난점으로 기술개발 단계에 머물러 있는 실정이다. 그 기술의 핵심으로 가해지는 전기신호를 제거하고 사용자의 의지에 의거한 근전도 신호를 검출할 수 있는 Filter의 제작이 현재의 기술로는 부족한 것이 가장 큰 개발의 이유이다.
본 과제는 이러한 기술적 문제점을 제거하고,
1) 환자의 의지에 의거한 근전도 신호를 검출하는 Filter 제작.
2) 입력 근전도 신호에 근거한 적절한 크기의 전기적 신호를 만드는 자극기(Stimulator) 제작
3) 환자 개개인에 따른 신호 크기 조절이 가능한 프로그램 개발.에 의하여 세계최초의 EMG controlled FES 개발을 이룩하는 것을 기술적 측면의 효과로 보고 있다.
◦경제적 성과
인류의 수명은 삶의 질의 향상으로 인해 증가 추세에 있으며, 척수손상환자의 수명도 증가하고 있어 삶의 질 향상의 중요성이 대두되고 있다. 그러나 정형외과, 재활의학과 및 한의원에서 사용하고 있는 장비는 소극적인 재활치료로 인하여 치료기간에 비하여 치료효과가 미비한 실정이다. 또한 신경계 손상 환자의 경우 퇴원 후 가정에서 지속적인 재활치료가 요구 되므로
1)재활치료기의 수요는 더욱 증가할 것.
2)향후 FES를 이용한 재활치료에 있어서 국산화된 장비 및 이에 대한 연구가 미비하여 수입제품 의존도가 높아질 것으로 예상된다.
◦ 사회적 성과
현재 세계적으로 상용화된 장비는 극소수에 불과하며, 정부의 도움으로 국산화에 성공하면 관련 산업 의 국가 경쟁력이 강화되고 큰 도움을 줄 수 있을 것이다.
새로운 산업에 필요한 연구인력 및 제조인력의 요구로 인하여 고용창출 등의 효과를 기대한다. 그리고 발달된 우리나라 IT인프라에 더욱 큰 발전적 역할을 할 것으로 기대한다. 투자가 증대될 것으로 예상되는 실버산업의 IT접목화에 한 축으로써 선두적 역할을 할 것이다.
4. 기술개발결과 활용계획
①개발된 기술을 활용과 사업화
지체 부자유 치료를 위한 헬스 운동시스템인 FES Cycling 시스템의 상용화를 통해 병원용 재활치료장비, 가정용 재활운동장비, 옥외 이동시스템으로의 활용이 가능 예상 하지뿐 아니라 상지기능의 재활치료를 위한 상지 cycling 시스템으로의 활용을 기대
②협력업체와 공조하여 제품 양산
③협력업체와 공조한 판로확보 및 마케팅
④국내 기술 이전

---

Source: https://maker.wiznet.io/Alan/resellers/%EC%A7%80%EC%B2%B4-%EB%B6%80%EC%9E%90%EC%9C%A0-%EC%B9%98%EB%A3%8C%EB%A5%BC-%EC%9C%84%ED%95%9C-%ED%97%AC%EC%8A%A4-%EC%9A%B4%EB%8F%99-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C-%EA%B0%9C%EB%B0%9C/