[논문]다이어트신발(Barkless)이 근육 활성도에 미치는 영향에 관한 연구

이창민; 오연주; 이경득; 박승범; 이훈식

doi:10.5103/kjsb.2006.16.3.117

다이어트신발(Barkless)이 근육 활성도에 미치는 영향에 관한 연구
The Study on effect of the Muscle Activities for Dietshoes (Backless) 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.16 no.3, 2006년, pp.117 - 124

이창민 (동의대학교) , 오연주 (동의대학교) , 이경득 (동의대학교) , 박승범 (부산신발산업진흥센터) , 이훈식 (한국과학영재학교)

Abstract ▼ AI-Helper

The modern convenient life formed by industrial development becomes lack of exercise and takes an interest in diet. Specially, professional walking shoes is developed as people take an interest in jogging, Those shoes, professional walking shoes or Dietshoes, increase exercise effects by change of heel types. Therefore, this study investigated motility effects by EMG experiment in order to measure Muscle Activities (MA) while wearing diet shoes (backless). Experiment was conducted by EMG measurement, from calf (gastrocnemius muscle), thigh (vastus muscle) and waist (erector spinae muscle), of 12 high school students. Exercise effects between the two shoes were analyzed by EMG (MF; Median Frequency, MPF; Mean Power Frequency, ZCR; Zero Crossing Rate). Results showed that the Dietshoes(MF: 48.21Hz, MPF: 65.0Hz, ZCR: 100.6Hz) had larger EMG value than that of Normal shoes(MF: 40.47Hz, MPF: 58.04Hz, ZCR: 82.09Hz). Also, in MA, the highest activities are showed in the calf, the second one is in waist, and last one is in thigh during gate. ANOVA between shoes in measurement parts showed significant effects in MF (gastrocnemius: p-value=.022, vastus laterals: p-value=.037, erector spinae: p-value=.082), MPF (gastrocnemius: p-value=.032, vastus laterals: p-value=.046, erector spinae: p-value=.090), and ZCR (gastrocnemius: p-value=.000, vastus laterals: p-value=.004, erector spinae: p-value=.134). And MA of Dietshoes is higher than that of Normal shoes, and decreasing rate of MA in Dietshoes is less than that of Normal shoes. Thus, this study validates exercise effects of Dietshoes.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

한다. 따라서 현재 다이어트 신발로 개발되고 있는 뒷굽이 없는 다이어트 신발(Backless)을 중심으로 기존의 접근방법과는 구별되는 생체역학적 방법인 EMG(electromyograph) 측정을 통해 근 사용도 분석을 실시하여 다이어트 신발(Backless)의 근육 활성도가 인체에 미치는 영향에 관해 파악하고자 한다.
본 연구는 일반신발과 다이어트 신발의 착용 시 근육의 사용 빈도와 정도를 비교함으로써 다이어트 신발이 근육 활성도에 미치는 영향을 평가하고자 하였다.
본 연구에서 일반신발과 다이어트 신발(Backless)의 근육 사용량을 비교하기 위하여 EMG 데이터를 통한 IEMG, MF, MPF, ZCR 값을 분석하였으며, 추가적인 분석을 위해 MF, MPF, ZCR의 활동 frequency 대역의 변화를 살펴보고자 한다. 활동 frequency 대역이 높게 나타나는 것은 근육 사용량이 많고 근육 활성도가크다는 것을 의미하며, 본 연구에서 MF, MPF, ZCR의 frequency 분석 결과 8초 동안의 보행에서 일반 신발보다 다이어트 신발(Backless)의 활동 frequency 대역이 높게 나타남을 알 수 있었다(그림 9, 그림 10, 그림 11).
이에 본 연구에서는 다이어트 신발의 운동 효과 연구에 대해 기존 연구와는 다른 접근방법을 통하여 다이어트 신발의 운동효과 및 일반신발과의 차이점을 조사하고자 한다. 따라서 현재 다이어트 신발로 개발되고 있는 뒷굽이 없는 다이어트 신발(Backless)을 중심으로 기존의 접근방법과는 구별되는 생체역학적 방법인 EMG(electromyograph) 측정을 통해 근 사용도 분석을 실시하여 다이어트 신발(Backless)의 근육 활성도가 인체에 미치는 영향에 관해 파악하고자 한다.

제안 방법

각 신발에서 측정된 EMG 데이터를 통해 IEMG, MF, MPF, ZCR의 값을 비교 분석하였으며, MF, MPF, ZCR의 활동 frequency 대역을 비교함으로써 다이어트 신발이 근육에 마치는 영향을 분석하였다
ZCR을 통하여 실시되었다. 먼저 IEMG 값을 통해 근육 활성도를 파악하고, 단위시간에 대한 다이어트 신발(Backless)의 좀더 자세한 근육 활성도 분석을 위해 MF, MPF, ZCR 값을 분석하였다 또한 보행 시 각 측정 부위의 활동 frequency 대역 변화를 통해 근 사용량을 비교하였다.
신발 종류에 따른 근육 활성도 비교는 IEMG, MF, MPF, ZCR을 통하여 실시되었다. 먼저 IEMG 값을 통해 근육 활성도를 파악하고, 단위시간에 대한 다이어트 신발(Backless)의 좀더 자세한 근육 활성도 분석을 위해 MF, MPF, ZCR 값을 분석하였다 또한 보행 시 각 측정 부위의 활동 frequency 대역 변화를 통해 근 사용량을 비교하였다.
실험에 사용된 EMG측정 장비로 ME6000-T8(Mega # Ver 2.3.1)_{을 사용하였으며(그림}5), _{일반신발과 다} 이어트 신발(Backless)의 운동효과를 비교하기 위해 신발 착용 후 적어도 3개월 후에 재 실험을 해야 하나 우선 근 활성도 즉정을 통해 운동효과를 비교하기 위한 루써 IEMG(Integrated Electroinyograrre, MF (Median Frequency), MPF(an Power Frequency), ZCR(ZeroCrossing Rate)을 조사하였다. 이러한 요소들은 단위 시간당 근 부하수준에 따른 근육 동원량이 많을수록 주파수가 높게 나타난다(Peter Konrad, 2005; Dolan, Mannion & Adams, 1995).
실험은 일반신발과 다이어트 신발(Backless)의 근 사용도 비교 분석을 위하여 생체역학적분석방법인 EMG 측정올 실시하였다. 실험에 사용된 신발은 실험 군으로 다이어트 신발(Backless)을 사용하였고, 대조군으로는 피실험자들이 운동시에 흔히 착용하는 일반 운동화를 선택하였다(그림 2).
피실험자가 다이어트 신발(Backless)을 착용하였을 때 발생할 수 있는 위험요소를 제거하기 위하여 실험 전 다이어트 신발(Backless)을 착용하고 30분간 보행 훈련을 실시하였다 또한 측정 시 정상보행을 유지하기 위하여각 피실험자의 보폭을 측정하였다.
피실험자는 일반신발과 다이어트 신발(Backless)을 착용하고 각각 8초 동안 정상보행(6~7 steps)을 3회 반복 실시하여 허리 및 하지의 근육의 사용빈도와 정도를 측정하였다. 측정 근육 Gate 시 근육 활성에 가장 많은 부하를 주는 근육인 허리의 척주 기립근(erector spinae), 허벅지의 외측광근(vastus laterals), 종아리의 비복근(gastrocnemius)으로<그림 4>와 같다(이창민과정은희, 2004).

대상 데이터

본 연구의 피실험자는 과거병력상 요추 및 하지의 질환을 경험한 적이 없는 'A'학교의 평균 연령 17세 여학생 12명으로써 신발치수는 240mm로 선정하였다. 피실험자가 다이어트 신발(Backless)을 착용하였을 때 발생할 수 있는 위험요소를 제거하기 위하여 실험 전 다이어트 신발(Backless)을 착용하고 30분간 보행 훈련을 실시하였다 또한 측정 시 정상보행을 유지하기 위하여각 피실험자의 보폭을 측정하였다.
실시하였다. 실험에 사용된 신발은 실험 군으로 다이어트 신발(Backless)을 사용하였고, 대조군으로는 피실험자들이 운동시에 흔히 착용하는 일반 운동화를 선택하였다(그림 2). 본 연구에서 사용된 다이어트 신발 (Backless)은 뒷굽이 없는 형태로써 Outsole의 크기가중족골 부근까지 지지할 수 있도록 설계되어 족근골의 지지를 없앤 슬리퍼형 신발이다(그림 3).

데이터처리

이러한 요소들은 단위 시간당 근 부하수준에 따른 근육 동원량이 많을수록 주파수가 높게 나타난다(Peter Konrad, 2005; Dolan, Mannion & Adams, 1995). 통계분석은 repeated measureANOVA를 실시하였다.

성능/효과

090)에서는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(표 2). /와 마찬가지로 MPF의 경우에서도 종아리의 근 사용 도가 가장 크게 나타나고, 허리에서 신발간의 근 사용도 차이가 적음을 알 수 있었다.
IEMG 분석 결과 허벅지를 제외한 종아리와 허리 근육에서 일반신발보다 다이어트 신발(Backless)의 IEMG 값이 높게 나타났다(표 1).<표 2>에서 나타나듯이 일반 신발과 다이어트 신발(Backless) 에서 종아리의 pvalue=.
IEMG 분석 결과 허벅지를 제외한 종아리와 허리 근육에서 일반신발보다 다이어트 신발의 IEMG값이 크게 나타났다. 이는 다이어트 신발의 근육 사용도가 크다는 것을 의미하며, 종아리의 IEMG 값이 가장 높게 나타남으로 다른 부위의 근육보다 종아리 근육의 사용량이 많다는 것을 알 수 있었다.
MF 분석 결과과 같이 모든 측정부 위에서 일반 신발보다 다이어트 신발(Backless)에서 MF 값이 크게 나타났고, 종아리에서 가장 큰 값을 가지고 허리 허벅지 순으로 나타남을 알 수 있다(표 1).
MPF 분석 결과 MF와 동일한 형태를 보였다 MPF 값은 모든 근육에서 일반신발보다 다이어트 신발(Backless) 이 높게 나타났으며, 종아리 허리 허벅지 순으로 종아리에서 MPF 값이 가장 큰 것을 알 수 있었다(표 1, 그림 7). 또한 종아리 (f>value=.
ZCR 분석 결과 역시 일반신발보다 다이어트 신발 (Backless) 의 ZCR 값이 크게 나타났으며, 종아리에서 가장 큰 값을 가지며 허리 허벅지 순으로 나타났다(표 1, 그림 8). 두 신발간의 통계적 분석에서 종아리(pvalue=.
또한 MF, MPF, ZCR의 분석 결과 모든 근육에서 일반 신발보다 다이어트 신발의 MFZ MPF, ZCR 값이 크게 나타났고, 이는 일반신발과 다이어트 신발의 근육 활성도 비교에서 다이어트 신발의 근육 활성도가 높다는 것을 확인할 수 있었다. 측정부위별 일반신발과 다이어트 신발의 통계분석 결과 IEM3에서는 종아리, MF, MPF, ZCR에서는 종아리와 허벅지에서 통계적으로 유의한 차이(p<.
또한 두 신발 모두 frequency 값이 감소함을 알 수 있었는데, 이는 보행 시간이 지남에 따라 첫 stance(디딤) 순간의 frequency는 가장 높은 값을 가지며 다음 stance 이후에는 점차 감소함을 나타낸다.
증대시킴을 알 수 있다. 또한 즉정 근육의 활동 frequency 변화의 분석 결과 신발의 착용시간이 지남에 따라 활동 frequency 대역이 높은 주파수대를 이루며, frequency의 감소율은 일반신발보다 다이어트 신발에서 적게 나타나 신발 착용시간이 경과해도 처음과 유사한 운동 효과를 지속시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
또한 허벅지보다 허리에서 근 활성도가 높게 나타났으며, 이는 종아리와 허리 근육에서 다이어트 신발의 근 활성도 효과가 있음을 알 수 있다. 따라서 보행 시 다이어트 신발은 일반신발에 비해 허벅지보다 종아리와 허리 근육의 활동을 촉진시키는 효과가 크다고 할 수 있다.
본 연구를 통하여 뒷굽이 없는 다이어트 신발은 현재 운동 시 사용되는 일반신발에 비해 더 높은 근 활성도를 유발함으로써 다이어트 신발의 기능에 적합함을 알 수 있었다. 단 뒷굽이 없는 다이어트 신발은 보행 시 족근골(Arch ~ Heel)의 지지가 없어 불균형적 보행으로 인해 발생될 수 있는 자세의 불안전성과 이에 따른 인체 부담에 대한 연구는 계속적으로 이루어져야 할 것이며, 본 연구에서 다루지 못한 다이어트 신발의 장시간 착용 후의 효과에 대한 연구도 요망된다.
본 연구에서 측정된 3가지 근육의 근 활성도를 비교해 본 결과 종아리의 근 활성도가 가장 높게 나타났으며, 일반신발보다 다이어트 신발에서 근 활성도가 크게 나타났다. 또한 허벅지보다 허리에서 근 활성도가 높게 나타났으며, 이는 종아리와 허리 근육에서 다이어트 신발의 근 활성도 효과가 있음을 알 수 있다.
이는 다이어트 신발의 근육 사용도가 크다는 것을 의미하며, 종아리의 IEMG 값이 가장 높게 나타남으로 다른 부위의 근육보다 종아리 근육의 사용량이 많다는 것을 알 수 있었다.
이러한 frequency의 감소율은, , 의 점선과 같이 일반신발보다 다이어트 신발 (Backless) 에서 감소율이 적음으로써 다이어트 신발의 운동 효과 지속성이 높음을 알 수 있었고, 이것은 다이어트 신발이 보행 시 운동 효과를 유지하는데 효과적임을 입증하고 있다
것을 확인할 수 있었다. 측정부위별 일반신발과 다이어트 신발의 통계분석 결과 IEM3에서는 종아리, MF, MPF, ZCR에서는 종아리와 허벅지에서 통계적으로 유의한 차이(p<.05)를 보였으며, 허리의 근 사용 도는 종아리에 비해 적고 허벅지에 비해 많았지만 두 신발 간의 근 사용도 차이가 적어 신발간의 유의한 차이가 적게 타나났다.
살펴보고자 한다. 활동 frequency 대역이 높게 나타나는 것은 근육 사용량이 많고 근육 활성도가크다는 것을 의미하며, 본 연구에서 MF, MPF, ZCR의 frequency 분석 결과 8초 동안의 보행에서 일반 신발보다 다이어트 신발(Backless)의 활동 frequency 대역이 높게 나타남을 알 수 있었다(그림 9, 그림 10, 그림 11).

후속연구

수 있었다. 단 뒷굽이 없는 다이어트 신발은 보행 시 족근골(Arch ~ Heel)의 지지가 없어 불균형적 보행으로 인해 발생될 수 있는 자세의 불안전성과 이에 따른 인체 부담에 대한 연구는 계속적으로 이루어져야 할 것이며, 본 연구에서 다루지 못한 다이어트 신발의 장시간 착용 후의 효과에 대한 연구도 요망된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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