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문제 정의
- 그러므로 양말소재별 인체 생리적 반응연구는 매우 필요하다고 생각된다. 따라서 본 연구는 보다 쾌적하고 기능적인 고품질 양말을 개발하기 위한 기초자료를 제공할 목적으로, 면양말, 아크럴/나일론 혼방 양말, 아크릴/울/나일론/폴리에스터 혼방 양말에서의 인체생리적 반응 및 주관적 감각을 평가하고자 하였다.
- 이와 병행하여 신체 활동의 쾌적성에 관하여 피복의 착의 조건의 중요성에 관한연구는 다수 보고되어 있으나, 양말과 같은 국소적부위에 관한 연구 사례는 거의 찾아볼 수 없는 실정이다. 본 연구에서는 양말에 소재별 인체 생리적인반응의 차이를 확인하고자 하였다. 양말의 적절한보온호괴는 신체의 혈액순환을 원활하게 하여 위생상, 건강상 유의하게 작용하지만 운동시 양말의 착용과 함께 형성되는 발 부위의 환경은 대부분 고온고습이다.
- 김희은 & 권오경9)은 고온환경어서 일반양말과 발가락 양말을 착용한 경우의 인체생리반응을 실험한 결과, 운동시와 심부온및 혈압, 맥박이 발가락 양말의 착용시가 더욱 높게나타났으며, 그 원인으로 교감신경에 의한 피부혈관의 수축과 혈류량 변화에 따른 열교환을 지적하였다. 즉, 운동시에는 운동으로 인한 강제대류현상이교감신경을 긴장시켜 피부혈관이 수축되고 따뜻한피무정맨혈이 신체 심부에 보내져 심부체온이 상승하였으며, 양말 형태에 의한 발가락 사이에 생기는압박감이 맥박, 혈압의 상승원인으로 추측하면서 양말 형태에 관한 인체생리학적인 연구의 중요성을제시하였다. 양말의 고급화를 이루기 위해서 무엇보다도 양말 원사의 품질을 고려해야 한다.
제안 방법
- 살험을 하였다. 또한 한종류의 양말에 관하여 6명。: 실험에 참여하였고 1인당 2번씩 반복실험을 행하였다.
- 박명자는 스포츠 양말의 물리적 평가및 주관적 평가를 통하여 발부위를 쾌적하게 하는양말의 섬유조성, 편성구조에 대하여 비교검토하고실켓가공에 따른 각 감각을 비교하여 보고하면서인체착용 실험을 통한 인체생리반응의 측정이 필요함을 제시하였다. 中谷와 馬杉叫는 20℃의 저온환경에서 아크릴100%, 아크럴/울 각각50%, 울 100%인 3 종류의 high socks가 안정시 및 보행시의 체온조절에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 안정시에는맨발의 경우 발부위의 피부온이 1시간에 약 rc 하강하였는:데, 양말 착용시에는 소재에 관계없이 일정한 피부온을 유지시켜, 양말 착용이 체온조절에 적당한 수단임이 확실하지만, 보행시에는 단열효과가커서 땀을 발생하고 이로 인한 불쾌감을 지적하였다.
- 감각은 운동진에 1회, 운동시작에서 회복기까지 10분 간격으로 5회 측젓하였다.
- 표시하였다. 실험용 양말은 실험실에서 24시간 이상 표준상태에서 방치한 후 사용하였으며, 편성방법과 모양을 동일하게 제어하였고 소재만 다르게 제작하였다.
- 실험을 실행하는시 간은 피 험 자의 circadian rhythm의 영향을 최 소화하기 위하여 동일 피험자에 한하여 동일한 시간으로 하였다. 실험은 H월에서 1월에 걸쳐, 각 소재별 2회씩 반복 실시하였다.
- 각 피험자의 신체적 특성은 Table 1과 갇다. 실험중의 착의상태는 면 100%의 동일소재에 긴소매, 긴 바지의 동일형태의 조깅복을 착용하였으며, 신발도 동일회사제품의 동일한 소재와 디자인으로 통일하여 사용하였다. 속옷은 팬츠만을 착용하였다.
- 전체 안정기는 30분이며, 운동개시 5 분전부터 즉정에 들어갔다 운동은 트레드밀을 사용하여 Speed를 3 mile/hr로 운동우준을 조절하고 도로운동을 30분간 실시하였으며, 운동 후 20분간와 회복기를 통해 모든 실험을 종료하였다. 실험직후체중을 측정하고, 양말을 벗은 후 폴리지퍼백에 봉한 후 양말무게를 측정하였다. 실험순서는 Fig.
- 심박수는 운동전후 안정기와 운동종료후 회복기에는 전자 손목 혈압계 (EW280P-S, 日本 National 社)를 사용하여 측정하였으며, 운동 증에는 TreadmiU(7600, 미국 Trim Line社)에 부착된 자동깩박계를 사용하여 2분 간격으로 측정하였다.
- 양말내 수是홉습량은 전자천킹(E14130, max=410g, 미국3HAS社)을 사용하여 온동전후양말의 중량차에 의해 계산하였으며, 체중감소량은 전기식 지시저울(D-71458, 精度0,001g, 독일 Mettler~Toledo社) 을 사용하여 운동전후의 체중 중량 차에 의해 계산하였다.
- 양말착용순서는 차용순서가 실험 결과에 미칠 영향 올 쾨소화하기 위하여 난괴법 (Randomized Block Design)으로 디자인하여 한 피험자가 3가지 양말을 모두 신어 볼 수 있고 2번씩 반복실험을 수행하여 총 &번씩 .살험을 하였다.
- 온열감은 일본공조학회 온냉감 소위원히 및 ASHRAE의 7단계 척도를 참조하여 본 연구자가 수정 보완하여 9단계, 습윤감은 7단계, 쾌적감은 7단계로 평가하였으며 Voting Scale을 Table 3에 표시하였다. 감각은 운동진에 1회, 운동시작에서 회복기까지 10분 간격으로 5회 측젓하였다.
- 의복내 습도 sensor(日本 SHINYUI社)를 사용하여 발등 부위에서 측정하였다. 표부온과 양말내 습도는 30초 간격으로 측정하였으며, 측정값은 자동적으로 컴퓨터에 보존되어 MonK730 분석 시스템에 의해 엑셀값으로 나타내었다.
- 안정을 취한 자세에서 각종 측정센서를 부착하고측정 직전에 양말과 신발을 착용한 후 안정기의 측정에 들어간다. 전체 안정기는 30분이며, 운동개시 5 분전부터 즉정에 들어갔다 운동은 트레드밀을 사용하여 Speed를 3 mile/hr로 운동우준을 조절하고 도로운동을 30분간 실시하였으며, 운동 후 20분간와 회복기를 통해 모든 실험을 종료하였다. 실험직후체중을 측정하고, 양말을 벗은 후 폴리지퍼백에 봉한 후 양말무게를 측정하였다.
- 발등 부위에서 측정하였다. 표부온과 양말내 습도는 30초 간격으로 측정하였으며, 측정값은 자동적으로 컴퓨터에 보존되어 MonK730 분석 시스템에 의해 엑셀값으로 나타내었다.
- 한편, 발부위의 피부온을 좀 더 세밀하게 측정하기 위하여 발의 중앙부위인 발등 이외에도 엄지 발 가학 워와 발 뒷부위께 sensor를 각각 하나씩 더 부착시켰다.
대상 데이터
- 건강한 성인여자 6명으로, 피험자 모두 운동경력 5년 이상의 K대학 하키부 소속 선수들이다. 각 피험자의 신체적 특성은 Table 1과 갇다.
- 본 연구에서는 인터넷으로 가장 많이 사용되고있는 양말소재를 조사한 후 대별하여 3가지를 선정하였고 시료에 관한 설명은 Table 2에 표시하였다. 실험용 양말은 실험실에서 24시간 이상 표준상태에서 방치한 후 사용하였으며, 편성방법과 모양을 동일하게 제어하였고 소재만 다르게 제작하였다.
데이터처리
- 양말소재별 인체생리적 반응의 차이를 확인하기위한여 SAS 통계패키지를 사용하여 분산분석을 실시하고 분산분석후 어떠한 차이가 있는지를 확인하기 위하여 던컨평균비교검정을 실시하였다.
이론/모형
- 피부온은 thermistor(K730, TECHNOL SEVEN 日本社)룰 사용하여 Hardy & Dub&의 7점식 측정법에 의해 이마, 가슴, 전완, 손등, 다톼, 하퇴, 발등을 측정하였으며, 평균 피부온 계산은 각 부위 면적 의 안분비율에 의해 다음위 계산식을 이용하여 산출하였다.
성능/효과
- 1 평균피부온, 발등의 피부온은 ^=0.01 수준에서 실험 기간 동안 양말의 섬유조성성분에 따라서 유의한 차이가 있었고, 소재별 평균피부온과 발등온은 AWNP>C>AN 순으로 나타났다,
- 2. 양말내 미세기후에서 상대습도는 a-0.01 수준에서 소재별로 유의한 차이를 나타내었고, AWNP=AN>C양말 순으로 AWNP양말의 경우상대습도가 가장 높았다.
- 3. 심박수에서도 a-0.01 수준에서 소재에 따라서 유의한 차이가 있음을 확인하였고 AWNP>AN>C 양말 순으로 높게 나타났다.
- 5배로 현저하게 높았다. Table 2의 물성평가결과가 보여 주듯이 홉습성이 매우 우수한 C양말의 경우 실제 양말착용했을 때 다른 소재로 된 양말보다 인체로부터가장 많으 수분을 홉수하고 있음을 확인할 수 있었다. Fig.
- 01 수준에서 유의한 차이가 있었고, 던컨 평균비교검정결과 3 가지 양말 모두 서로 상이한 발등온도로 AWNP>C>AN 순으로 나타났다. 그러나 각 단계별로 보면 안정기에는 AWNP>AN>C 순으로 소재별 차이가 명확하게 나타났으나, 운동과 더불어 소재별 차는 서서히 좁혀져 운동 후에는 양말 소재에 따른 피부온의 차이는 좁혀졌다. 운동중의 최대치는 AWNP가 37.
- 5에 나타내었다. 던컨 평균비교검정결과 전체적으로 3가지 양말 모두 서로 다론 반응을 나타내었고 AWNP>AN>C양말 순으로 심박수가 높았다. 각 실험단계별로 살펴보면 운동전 안정기의 심박수는 C양말의 경우 65회/분, AN양말은 67회/분, AWNP 는 기회/분을 나타내었다.
- 01 수준에서 소재별로 유의한 차이를 나타내었다. 던컨 평균비교검정결과 전체적으로 AN과 AWNP양말의 경우가 같은 경향을나타내었고 C양말은 이 두 양말과 차이를 보였으며 (AN=AWNP>C), 이들의 전체적인 평균값은 AN 은 68.72%, AWNP는 68.21, C는 67.14%를 나타내었다. 실험시간별로 살펴보면 운동전 안정기의 각 소재별 습도는 c 53%, AWNP 50%, AN 48%로 소재별 차이를 나타내었다.
- 01 수준에서 양말소재에 따라 평균피부온이유의한 차이가 있음을 확인하였다. 또한 던컨 평균비교검정을 실시한 결과 각 소재별로 서로 달랐으펴 전체 실험기간의 평균값이 AWNP>C>AN 양말 순오로 나타났다. AWNP양말은 아크릴/울/나일론/폴리에스터 혼방양말이며 여기서 보온성이 큰울이 함유되어 피부온이 높혼 것으로 생각되었다.
- 14%를 나타내었다. 실험시간별로 살펴보면 운동전 안정기의 각 소재별 습도는 c 53%, AWNP 50%, AN 48%로 소재별 차이를 나타내었다. 운동중의 습도는 계속하여증가하였으며, 특히 AWNP 양말에서의 증가가 현저하였다.
- 3에 나타내었다. 실험전체기간의 결과를 통계분석 결과(Table 4) 3가지 양말 소재에서(z=0.01 수준에서 유의한 차이가 있었고, 던컨 평균비교검정결과 3 가지 양말 모두 서로 상이한 발등온도로 AWNP>C>AN 순으로 나타났다. 그러나 각 단계별로 보면 안정기에는 AWNP>AN>C 순으로 소재별 차이가 명확하게 나타났으나, 운동과 더불어 소재별 차는 서서히 좁혀져 운동 후에는 양말 소재에 따른 피부온의 차이는 좁혀졌다.
- 운동종료와 함께 평균 피부온은 급하강하였으며, 운동종료 2~3분 후부터다시 상승하는 경향을 나타내었다. 양말소재별 차이를 보면 AWNP양말에서 평균피부온이 다룬 양말에비해 약0.3℃~0.6℃ 높았으며, 그 다음으로 C, AN순으로 나타났다. 운동중의 각 소재별 평균피부온을보면 AWNP는 약 34KC, C는 약 34.
- 즉, 운동전 안정기에는 약간의 상승을 보였으나, 운동과 더불어 급상승하여 운동시작 10분을 전후하여 평균피부온의 최대치를 나타낸 후 서서히 하강하였다. 운동종료와 함께 평균 피부온은 급하강하였으며, 운동종료 2~3분 후부터다시 상승하는 경향을 나타내었다. 양말소재별 차이를 보면 AWNP양말에서 평균피부온이 다룬 양말에비해 약0.
- 운동중의 습도는 계속하여증가하였으며, 특히 AWNP 양말에서의 증가가 현저하였다. 운동종료직전의 각 소재별 습도를 보면 C 는 81.4%, AWNP는 84.8%, ANe 85.3%로써, 운동직후보다 C는 약 26%, AWNP는 약 37%, ANe 약 45%의 증가치를 나타내었다. 양말내 습도의 상승경향은 운동종료 후 약 5분 동안 계속 나타났으며그 후 서서히 하강하였다.
- 운동개시 2분 후에는 3조건 모두 약 30회/분 이상의 현저한 증가치를 나다 내었다. 운동종료직전의 심박수는 C양말은 W2회/분, AN양말은 103회/분, AWNP양말은 110회/분로 안정 시와 비교할 때 C양말은 37회/분, AN양말은 36회 /분, AWNP양말의 경우 39회/분 증가하였다. 운동 종료 회복기의 심박수는 운동종료와 함께 크게 감소하여 안정기 수준의 회복을 나타내었다.
- 실험시간별로 살펴보면 운동전 안정기의 각 소재별 습도는 c 53%, AWNP 50%, AN 48%로 소재별 차이를 나타내었다. 운동중의 습도는 계속하여증가하였으며, 특히 AWNP 양말에서의 증가가 현저하였다. 운동종료직전의 각 소재별 습도를 보면 C 는 81.
- 그러나 각 단계별로 보면 안정기에는 AWNP>AN>C 순으로 소재별 차이가 명확하게 나타났으나, 운동과 더불어 소재별 차는 서서히 좁혀져 운동 후에는 양말 소재에 따른 피부온의 차이는 좁혀졌다. 운동중의 최대치는 AWNP가 37.5℃, AN양말이 37.3℃, C가 37.8℃ 로써 안정시보다 약 4℃ 의 높은 상승치를 나타낸 반면, 운동종료 후 회복기의 피부온은 운동시보다 약 1℃ 정도 하강하여 평균 약 36℃로 운동전의 안정기보다 높은 수치를 나타내었다.
- C>AWNP>AN으로 소재별 차이를 나타내었으며(Table 4). 이 중 C의수분홉습량은 AN의 2.9배, AWNP의 1.5배로 현저하게 높았다. Table 2의 물성평가결과가 보여 주듯이 홉습성이 매우 우수한 C양말의 경우 실제 양말착용했을 때 다른 소재로 된 양말보다 인체로부터가장 많으 수분을 홉수하고 있음을 확인할 수 있었다.
- 이와같이, 양말의 소재 종류가 평균피부온, 양말내습도, 심박수에 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 양말의 각 소채별 차이는 의복내습도의 변화 요인으로, 그로 인한 평균 피부온과 심박수의 결과의 차이는 발부위의 생리반응이 체간부에도 영향을 미치고 있음을 시사하는 것으로 추측된다.
- 주관적 감각평가에서는 안정기, 운동기, 회복기에측정되었는데 통계처리 결과 운동중의 온열감은 p=0.06을 나타내어 a=0.05 수준에서는 유의하지 않지만 a=0.1 수준에서 소재간 유의한 차이가 있었다. 회복기에서는 온열감이 p=0.
- 양말의 각 소채별 차이는 의복내습도의 변화 요인으로, 그로 인한 평균 피부온과 심박수의 결과의 차이는 발부위의 생리반응이 체간부에도 영향을 미치고 있음을 시사하는 것으로 추측된다. 특히, AWNP 양말 착용시의 발부위의 피부온과 심박수는 다른소재보다 높았으며 양말내 습도도 운동과 함께 다른 소재에 비하여 크게 증가하였다. 이것은 AWNP 양말이 다른 소재에 비하여 보온성이 더 크고 수분심지력이 낮게 나타난 물성실험결과로부터, 운동에의하여 방출된 발 부위의 에너지를 발산사키기 어려워 발부위의 말초혈관이 확대되고 피부혈류량이증가하여 피부온이 높게 나타났으며, 피부혈류량의증가가 심장의 혈액순환을 감소시켜 1회 박출량이저하되어 심박수가 증가되었을 것으로 주측되었다.
후속연구
- 그러므로 과다한 보온력은 인체생리반응의 불균형을 발생시키고, 교감신경을 자극하여 불쾌감과 스트레스의 정신적 부담과 혈류방해로 인한부종 등의 현상을 주어 작업능률의 저하, 나아가서는 건강 장해에도 영향을 미칠 수 있을 것이다. 따라서 보다 쾌적하고 기능적인 양말설계틀 위하여보다 많은 향후 연구가 필요하다고 하겠다.
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