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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10013329&local_id=10014048
EMG를 이용한 무산소성 역치시점 추정 프로그램 개발
Reports NRF is supported by Research Projects( EMG를 이용한 무산소성 역치시점 추정 프로그램 개발 | 2006 Year | 강성기(용인대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number G00014
Year(selected) 2006 Year
the present condition of Project 중단
State of proposition 재단승인
Completion Date 2008년 04월 05일
Year type 결과보고
Year(final report) 2008년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구는 강성기와 엄한주(2006)의 무산소성 역치시점 추정방안에 대한 연구: 환기역치와 EMG 방법의 실증적 비교에 후속연구로써 구간 설정의 필터링 시간에 따른 환기역치와 EMG 역치의 일치성에 대한 적합성을 평가하고자 한다. EMG를 이용한 역치 추정방법은 환기역치 추정에 적용되고 있는 회귀모형을 이용하였으며, 필터링구간은 9초, 15초, 20초, 25초 30초로 설정하였다.
    본 연구에 참여한 피험자는 총 71명(일반인 36명, 대학운동선수 35명)이었으며, 자료처리는 SPSS 11.0 프로그램을 이용하여 모든 자료의 평균과 표준편차를 산출하였고, 각각의 필터링구간에 따라 일반인과 운동선수의 환기역치와 EMG 역치시점 시간의 평균차이 검증은 삼원변량분석을 이용하였다. 필터링구간별 환기와 EMG 역치시점에 대한 변량분석 결과 모든 상호작용효과가 유의하지 않았으며(p>.05), VT와 EMG 방법의 차이도 통계적으로 유의하지 않았다(p>.05). 분산성분 추정치 결과에서도 전체변량의 대부분이 피험자에 의한 것이었으며, 측정방법 차이에 의한 변량은 일반인 0.18%, 운동선수 0%였으며, 필터링 시간에 의한 변량도 매우 적게 나타났다. 그리고 모든 필터링구간(9초, 15초, 20초, 25초, 30초)에서 환기역치와 EMG역치 시점이 매우 유사하였으나 EMG역치 평균이 환기역치보다 비교적 안정적인 변화를 보였다. 전반적으로 환기역치와 EMG역치 추정 값의 상관계수는 각 필터링구간에서 통계적으로 유의하게 높았으나, 필터링구간이 짧은 9초와 15초의 상관계수는 다른 구간보다 다소 낮았으며, 특히 환기역치 자료에서 이러한 형태가 뚜렷하여 안정적인 무산소성 역치 추정을 위해서는 필터링구간이 최소 20초 이상이 되어야 할 것으로 판단된다. 따라서 종합적으로 볼 때 본 연구에서 개발한 EMG에 의한 역치 추정방법은 필터링구간을 다양하게 세분화하여도 추정된 역치시점 결과가 V-slope 방법에 의한 환기역치 결과와 매우 유사하게 나타났으므로 EMG를 이용한 새로운 무산소성 역치 추정방법은 환기역치 방법의 대용으로 사용 가능하며, 특히 객관성 및 효율성 측면에서 현장 적용성이 높다고 판단된다.
  • English
  • The purpose of this study was to compare and evaluate the measures of anaerobic threshold(AT) estimated by Ventilatory(VT) and EMG methods, and conducted as a follow-up study of "An alternative determination for Anaerobic Threshold: Empirical comparisons of ventilation threshold and EMG (Kang & Eom, 2006). The estimates of AT was obtained using 5 different filtering intervals (9sec, 15sec, 20sec, 25sec, and 30sec.) from the two methods. Seventy-one subjects in total (36 ordinary people, 35 university athletes 35). Various statistical procedures such as a 3-way ANOVA with repeated measures on the last factor, correlations, a three-faceted crossed design of G-theory model, and Bland-Altman confidence interval approach, were employed to compute the necessary statistics using SPSS 11.0 program. From the results of these analyses the following conclusions were obtained. The overall mean value of the athletes group was significant higher than the ordinary group; however, none of the other effects, including all two-way and a three-way interaction effects, was statistically significant. These results indicated that the estimates of AT by VT and EMG methods were fairly comparable and stable across the five filtering intervals. The values of correlation coefficients between AT and EMG estimates were statistically significant and substantially high in size, in general. However, the correlations for the intervals 9 sec. and 15 sec., were relatively a bit smaller, compared to those for the other filtering intervals. And this was especially so when the correlations were computed among the AT estimates of five filtering intervals. In summary, the results of this study revealed that the AT estimates produced by EMG method at various filtering time intervals were very similar in size with those of VT method, suggesting that the EMG estimate, which is an oxygen-free threshold, can be used as a substitute for the VT threshold estimate, and be utilized more efficiently and objectively in a research and/or field setting.
Research result report
  • Abstract
  • 본 연구는 구간 설정의 필터링 시간에 따른 환기역치와 EMG 역치의 일치성에 대한 적합성을 평가하고자 한다. EMG를 이용한 역치 추정방법은 환기역치 추정에 적용되고 있는 회귀모형을 이용하였으며, 필터링구간은 9초, 15초, 20초, 25초 30초로 설정하였다.
    본 연구에 참여한 피험자는 총 71명(일반인 36명, 대학운동선수 35명)이었으며, 자료처리는 SPSS 11.0 프로그램을 이용하여 모든 자료의 평균과 표준편차를 산출하였고, 각각의 필터링구간에 따라 일반인과 운동선수의 환기역치와 EMG 역치시점 시간의 평균차이 검증은 삼원변량분석을 이용하였다. 그리고 G-이론 모형을 이용하여 피험자(p), 추정방법(m), 필터링 시간(t)을 국면으로 설정한 교차설계로 분산성분 추정치를 통해 각 오차원의 상대적인 크기(%)를 비교하였다. 필터링구간별 환기역치와 EMG역치 추정 방법의 타당도 평가를 위해 상관분석(Pearson's r)과 Bland-Altman plot을 이용하였다. 필터링구간별 환기와 EMG 역치시점에 대한 변량분석 결과 모든 상호작용효과가 유의하지 않았으며(p>.05), VT와 EMG 방법의 차이도 통계적으로 유의하지 않았다(p>.05). 분산성분 추정치 결과에서도 전체변량의 대부분이 피험자에 의한 것이었으며, 측정방법 차이에 의한 변량은 일반인 0.18%, 운동선수 0%였으며, 필터링 시간에 의한 변량도 매우 적게 나타났다. 그리고 모든 필터링구간(9초, 15초, 20초, 25초, 30초)에서 환기역치와 EMG역치 시점이 매우 유사하였으나 EMG역치 평균이 환기역치보다 비교적 안정적인 변화를 보였다. 전반적으로 환기역치와 EMG역치 추정 값의 상관계수는 각 필터링구간에서 통계적으로 유의하게 높았으나, 필터링구간이 짧은 9초와 15초의 상관계수는 다른 구간보다 다소 낮았으며, 특히 환기역치 자료에서 이러한 형태가 뚜렷하여 안정적인 무산소성 역치 추정을 위해서는 필터링구간이 최소 20초 이상이 되어야 할 것으로 판단된다. 따라서 종합적으로 볼 때 본 연구에서 개발한 EMG에 의한 역치 추정방법은 필터링구간을 다양하게 세분화하여도 추정된 역치시점 결과가 V-slope 방법에 의한 환기역치 결과와 매우 유사하게 나타났으므로 EMG를 이용한 새로운 무산소성 역치 추정방법은 환기역치 방법의 대용으로 사용 가능하며, 특히 객관성 및 효율성 측면에서 현장 적용성이 높다고 판단된다.
  • Research result and Utilization method
  • 연구결과
    EMG 역치시점 추정의 최적 프로그램을 개발하기 위해 먼저 1년차의 연구주제인 필터링 시간을 세분화하여 비선형적인 자료에서도 정밀하게 환기역치와 EMG 역치시점의 일치성을 판단할 수 있는 방법론을 제시하기 위한 연구를 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다.
    필터링구간별 환기와 EMG 역치시점에 대한 변량분석 결과 모든 상호작용효과가 유의하지 않았으며(p>.05), VT와 EMG 방법의 차이도 통계적으로 유의하지 않았다(p>.05). 분산성분 추정치 결과에서도 전체변량의 대부분이 피험자에 의한 것이었으며, 측정방법 차이에 의한 변량은 일반인 0.18%이며 운동선수는 0%였으며, 필터링 시간에 의한 변량도 매우 적게 나타났다. 그리고 모든 필터링구간(9초, 15초, 20초, 25초, 30초)에서 환기역치와 EMG역치 시점이 매우 유사하였으나 EMG역치 평균이 환기역치보다 비교적 안정적인 변화를 보였다. 전반적으로 환기역치와 EMG역치 추정 값의 상관계수는 각 필터링구간에서 통계적으로 유의하게 높았으나, 필터링구간이 짧은 9초와 15초의 상관계수는 다른 구간보다 다소 낮았으며, 특히 환기역치 자료에서 이러한 형태가 뚜렷하여 안정적인 무산소성 역치 추정을 위해서는 필터링구간이 최소 20초 이상이 되어야 할 것으로 판단된다.
    활용방안
    학문적인 측면에서 일반인과 운동선수의 하지근력과 무산소성 역치시점 추정의 연관성을 규명하고 시간의 변화에 따른 가스분석 자료와 EMG의 자료를 토대로 무산소 역치시점을 찾기 위해 Matlab(Version 6.5)으로 EMG의 Mean amplitude를 최소자승법(Least Squares Fitting Method)의 알고리즘을 적용시킨 컴퓨터 프로그램 개발을 통해 역치 시점의 일치성을 판단할 수 있을 것이다.
    실용적인 측면에서는 EMG를 이용한 AT 추정 연구는 근육에 electrode만을 간단하게 부착하기 때문에 측정하는 방법이 용이하고 피험자에게도 측정하는 기기에 의해 나타날 수 있는 어떠한 심리적 압박감을 주지 않아 운동능력을 평가하기 위한 방법으로 사용하기에 적합하며, 실험 시 나타나는 오차를 줄여 정밀성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.
    종합해 보면, EMG 측정기기에서 무산소성 역치추정이 가능한 시스템 개발로 인해 좀 더 편리하고 실용적으로 운동능력을 평가할 수 있는 방법을 제안할 수 있을 것으로 판단된다.
  • Index terms
  • 필터링 구간, 환기역치, 표면근전도, 최소자승법
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