Artificial Intelligence in Sports/Technology

[앱 개발] Pose Estimation 기능을 탑재한 운동 동작 분석 앱 만들기

안녕하세요. 오늘은 Flutter을 활용해서  Pose Estimation 기능이 있는 앱 구현을 해봤습니다. 핸드폰으로 자세를 분석하는 앱은 많이 출시가 되어있지만, 대부분 2D로 분석하여 움직임 정보를 제공하고 있습니다. 하지만, 움직임은 x, y, z의 3축으로 구성되기 때문에 3차원으로 분석하여 움직임에 대한 정보를 제공하는 것이 필요합니다. 이를 위해 저번에도 소개해 드렸던, 3차원 모션 캡처 장비를 golden standard로 활용하고 있지만, 실험실 환경, 물리적 마커를 이용해야 하는 불편함이 존재하기 때문에 3D human pose estimation을 활용한다면, 더 정확하고 의미 있는 데이터를 제공할 수 있을 것이라고 생각되어 도전을 해 보았습니다. 정식으로 만든 것은 아니고 UI 화..

2025. 3. 28.
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[인공지능 논문 리뷰] MRI를 활용한 ACL 손상 진단: 딥러닝 접근

오늘은 인공지능을 활용하여 스포츠 손상중 ACL 진단하는 논문에 대해 소개드리도록 하겠습니다.  [참고 논문]Javed Awan, M., Mohd Rahim, M. S., Salim, N., Mohammed, M. A., Garcia-Zapirain, B., & Abdulkareem, K. H. (2021). Efficient detection of knee anterior cruciate ligament from magnetic resonance imaging using deep learning approach. Diagnostics, 11(1), 105.1. 필요성 무릎에는 전방십자인대, 후방십자인대, 외측 및 내측 측부 인대로 총 4개의 주요 인대가 있습니다. 이중 전방십자인대(ACL)는 대퇴골과 ..

2025. 3. 15.
Fitness Insight/Exercise Knowledge

[근육생체역학 - 2] 신경 전달과 근육 활성화: EMG 분석

신경 전달과 근육 활성화오늘은 근육 활성화를 위해 어떻게 신경 전달이 되는지, 그리고 신경을 분석하는 EMG에 대해서 소개해 드리겠습니다. 1. 근육의 활성화  근육이 이완된 상태일 때는 미오신이 결합하는 부분은 트로포미오신(tropomyosin)에 의해 차단되지만, 근육이 활성화되면 칼슘 이온(Ca2)이 세포 내 공간으로 방출되면서, 트로포닌(roponin) 단백질 복합체에 결합하여 트로포미오신의 형태를 변화시켜 액틴 필라멘트의 미오신 결합 부위가 노출되면서 교차결합 사이클링이 시작되어 활성화됩니다.   2. 근육 수축과 신경계의 역할 칼슘 이온은 어떤 저장소에 보관되어 있으며, 칼슘 이온의 방출은 중추신경계(CNS)에 의해 조절됩니다. 근육은 스스로 활성화되지 않으며, 일반적으로 신경계 신호를 받아야..

2025. 3. 8.
Fitness Insight/Exercise Knowledge

[근육생체역학 - 1] 근육의 구조와 힘: 길이 및 속도와의 관계

우리가 움직이기 위해서 근육의 역할은 매우 중요합니다. 걷기, 달리기, 앉기, 그리고 말하기 조차도 근육이 없이는 우리는 아무것도 할 수가 없습니다. 이러한 인간의 움직임은 뇌에서 명령을 받아 수많은 근육을 통해서 이루어지는 신경계와 근골격계의 복잡한 상호작용입니다. 즉, 뇌와 세상을 연결해 주는 통로라고 생각합니다. 근육은 신경 명령을 받아 수축과 이완을 반복함으로써 힘을 생성하게 되고 이를 통해 우리가 다양한 움직임을 구사할 수 있습니다. 이러한 근육의 작용과 힘을 분석하는 것은 스포츠 과학, 재활 치료, 생체역학 등 다양한 분야에서 중요한 요인입니다. 다. 따라서, 근육의 기본 구조와 힘이 생성되는 원리와, 신경 명령이 어떻게 힘으로 변환되어 작용하는지에 대해 알아보겠습니다. 근육 생체역학과 힘우리..

2025. 3. 1.
Fitness Insight/Exercise Knowledge

[달리기와 생체역학] 달리기의 보행 주기와 지면 반력

오늘은 달리기와 관련한 생체역학에 대해 말씀드리고자 합니다. 시작하기 전 달리기와 공룡에 대해 재미있는 이야기를 들려드리겠습니다. 대부분의 사람들이 TV에서 티라노사우르스가 빠른 속도로 자동차에 탄 사람을 쫓는 장면을 봤을 것입니다. 이 장면을 토대로 티라노사우르스가 시속 40km 이상의 속도로 달릴 수 있다고 추측하기도 하였습니다. 하지만, 2002년 허치슨(John Hutchinson)은 생체역학 연구를 통해 티라노사우르스의 몸은 달릴 수 없었을 가능성이 크다는 것을 증명하였습니다. 이를 위해 티라노사우르스를 시뮬레이션하였고, 빠른 속도를 내기 위해서는 충분한 지면 반력을 생성해야 하며, 몸무게의 86%가 다리 근육이어야 한다고 하였습니다. 이는 큰 꼬리, 머리 그리고 몸통 무게를 고려할 때 불가능합..

2025. 2. 18.
Fitness Insight/Exercise Knowledge

[Biomechanics of Movenent - 3] 생체역학을 활용한 정상 보행과 비정상 보행의 패턴 비교

1. 보행 분석을 위한 골격계 모델먼저 보행에 대한 하체의 골격계 모델에 대해서 살펴보도록 하겠습니다. 해부학적으로 인간의 관절은 여러 방향으로 움직이고(translation) 회전(rotating)하는 매우 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 아래는 보행 시 이해를 위한 하체 골격계 모델입니다.   이 모델은 골반(pelvis), 좌우 대퇴골(femur), 슬개골(patella), 경골과 비골(shank), 발(foot) 총 9개의 연결된 강체(rigid body)로 구성되어 있으며, 총 16개의 자유도(degrees of freedom, DOF)가 있습니다. 골반에서 자유도는 이동(transition)과 회전이 포함되어 총 6개이지만, 위 모델에서는 회전만 표시되었습니다. 부위 내용자유도 골반 (Pelv..

2025. 2. 5.