The purpose of this study was to analyze the foot-pressure distribution of trekking boots for assessing their functionality. Subjects participated in this study included 10 university male students who had no injury experience in lower limbs and a normal gait pattern. The size of all subjects was 27...
The purpose of this study was to analyze the foot-pressure distribution of trekking boots for assessing their functionality. Subjects participated in this study included 10 university male students who had no injury experience in lower limbs and a normal gait pattern. The size of all subjects was 270mm. Five models of trekking boots, most popular in Korea (A, B, C, D & E company), were selected for the test. Using the PEDAR-X system and PEDAR-X insoles, 5 different walking stages were analyzed for the foot-pressure distribution: (a) straight gait; (b) $45^{\circ}$ turn gait; (c) $25^{\circ}$ uphill gait; and (d) $25^{\circ}$ downhill gait. Results of the foot-pressure distribution and functionality on each stage were as follow; 1. Straight gait - In case of Max ground reaction force, mean plantar pressure and Max plantar pressure, there was not a distinct tendency; however, products manufactured by E and A company showed relatively lower pressure distribution. 2. $45^{\circ}$ turn gait - In Max ground reaction force, mean plantar pressure and Max plantar pressure, there wasn't a distinct tendency; however, products manufactured by E and A company showed relatively lower pressure distribution. Results also revealed that the products manufactured by E and A company were superior to those by other companies in terms of functionality. 3. $25^{\circ}$ uphill gait - In Max ground reaction force, mean plantar pressure and Max plantar pressure, there wasn't a distinct tendency; however, products manufactured by E and C company showed relatively lower pressure distribution. Results also revealed that the products manufactured by E and C company were superior to those by other companies in terms of functionality. 4. $25^{\circ}$ downhill gait - In Max ground reaction force, Mean plantar pressure and Max plantar pressure, there wasn't a distinct tendency; however, products manufactured by E company showed relatively lower pressure distribution. Results also revealed that the products manufactured by E company were superior to those by other companies in terms of functionality. Overall, five pairs of trekking shoes selected in this study showed the excellent performance in several conditions. The findings above may provide us with the important criteria for choosing trekking boots.
The purpose of this study was to analyze the foot-pressure distribution of trekking boots for assessing their functionality. Subjects participated in this study included 10 university male students who had no injury experience in lower limbs and a normal gait pattern. The size of all subjects was 270mm. Five models of trekking boots, most popular in Korea (A, B, C, D & E company), were selected for the test. Using the PEDAR-X system and PEDAR-X insoles, 5 different walking stages were analyzed for the foot-pressure distribution: (a) straight gait; (b) $45^{\circ}$ turn gait; (c) $25^{\circ}$ uphill gait; and (d) $25^{\circ}$ downhill gait. Results of the foot-pressure distribution and functionality on each stage were as follow; 1. Straight gait - In case of Max ground reaction force, mean plantar pressure and Max plantar pressure, there was not a distinct tendency; however, products manufactured by E and A company showed relatively lower pressure distribution. 2. $45^{\circ}$ turn gait - In Max ground reaction force, mean plantar pressure and Max plantar pressure, there wasn't a distinct tendency; however, products manufactured by E and A company showed relatively lower pressure distribution. Results also revealed that the products manufactured by E and A company were superior to those by other companies in terms of functionality. 3. $25^{\circ}$ uphill gait - In Max ground reaction force, mean plantar pressure and Max plantar pressure, there wasn't a distinct tendency; however, products manufactured by E and C company showed relatively lower pressure distribution. Results also revealed that the products manufactured by E and C company were superior to those by other companies in terms of functionality. 4. $25^{\circ}$ downhill gait - In Max ground reaction force, Mean plantar pressure and Max plantar pressure, there wasn't a distinct tendency; however, products manufactured by E company showed relatively lower pressure distribution. Results also revealed that the products manufactured by E company were superior to those by other companies in terms of functionality. Overall, five pairs of trekking shoes selected in this study showed the excellent performance in several conditions. The findings above may provide us with the important criteria for choosing trekking boots.
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문제 정의
따라서 이 연구에서는 등산화의 기능성을 평가하기 위하여 현재 시중에서 판매되고 있는 5가지 유명 등산화 모델을 대상으로 다양한 형태의 보행동작을 수행하게 한 후 그에 따른 지면반력과 족저압력분포를 측정하여 그 기능성을 분석하였다.
이 연구에서는 등산화의 기능성을 평가하기 위하여 5종류 모델의 등산화를 대상으로 다양한 형태의 보행동작을 수행하게 한 후 족저압력을 측정하여 분석한 결과는 다음과 같다.
제안 방법
둘째, 피험자에게 체육관의 마루 바닥 위에서 등산화의 인솔 위에 족저압력측정기를 착용시킨 후 진행방향에서 45° 좌측으로 방향전환하는 실험 장면은 과 같고, 보폭: 70cm, 보수: 100beats/min, 보속: 4.2km/h로 보행동작을 실시하게 하였다.
첫째, 피험자들에게 체육관의 마루바닥 위에 보폭이 표시된 보행로 앞에서 메트로놈의 박자에 맞추어 제자리 걷기를 실시하여 박자에 맞추어 보행하게 하였고 두 번째, 피험자들에게 첫째 동작과 동일한 형태로 메트로놈의 박자에 맞추어 제자리 걷기를 실시하여 박자에 맞추어 진행방향의 45° 좌측으로 방향 전환하여 보행하도록 하였다. 세 번째, 피험자들에게 첫째 동작과 동일한 형태로 메트로놈의 박자에 맞추어 제자리 걷기를 실시하여 박자에 맞추어 25° 오르막과 내리막 경사면을 보행하도록 하였다. 각 피험자들에게 동일한 동작을 3회 반복 측정하게 하였고, 통제속도 범위를 벗어난 시기는 제외시켰으며, 또한 비정상적인 동작도 시기 수에서 제외시켰다.
셋째, 는 피험자에게 체육관의 마루바닥 위에서 등산화의 인솔 위에 족저압력측정기를 삽입시킨 후 진행방향에 25°경사면을 설치한 후 경사면 오르기 보행동작과 경사면 내려가기 보행동작을 보폭: 70cm, 보수: 100beats/min, 보속: 4.2km/h로 실시하게 하였다.
이 연구는 등산화의 기능성을 평가하기 위하여 하지와 족부부위에 상해가 없고 정상적인 보행동작을 수행하는 남자 대학생 10명을 선정하여 5종류 모델의 등산화를 대상으로 직선 보행동작, 45° 방향전환 보행동작, 25° 오르막경사면 보행동작, 25° 내리막경사면 보행동 작시 족저압력 측정한 후 최대지면반력과 최대족저압력 그리고 평균족저압력을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
실험의 진행순서는 다음과 같다. 첫째, 피험자들에게 체육관의 마루바닥 위에 보폭이 표시된 보행로 앞에서 메트로놈의 박자에 맞추어 제자리 걷기를 실시하여 박자에 맞추어 보행하게 하였고 두 번째, 피험자들에게 첫째 동작과 동일한 형태로 메트로놈의 박자에 맞추어 제자리 걷기를 실시하여 박자에 맞추어 진행방향의 45° 좌측으로 방향 전환하여 보행하도록 하였다. 세 번째, 피험자들에게 첫째 동작과 동일한 형태로 메트로놈의 박자에 맞추어 제자리 걷기를 실시하여 박자에 맞추어 25° 오르막과 내리막 경사면을 보행하도록 하였다.
실험은 각 등산화에 대하여 4가지 형태의 동작을 실시하게 하였다. 첫째, 피험자에게 체육관의 마루 바닥위에서 등산화의 인솔 위에 족저압력 측정기를 착용시킨 후 직선보행동작을 보폭: 70cm, 보수: 100beats/min, 보속: 4.2km/h로 실시하게 하였다. 직선보행동작시 실험장면은 <그림 3>과 같다.
피험자는 자연스러운 보행동작으로 에 나타난 4가지 보행동작(평지 직선보행, 평지 방향전환 보행, 오르막 보행, 내리막 보행)을 체육관에서 메트로놈(구간속도측정)을 이용하여 보행속도 4.2km/h에 맞추었으며 메트로놈의 박자에 맞추어 보폭과 걷기보수가 자연스러운 동작이 이루어 질 때까지 연습을 실시한 후 본 실험을 실시하였다.
대상 데이터
등산화는 크게 전문등산화(mountain), 중등산화(backpacking), 경등산화(trekking)로 나눌 수 있는데 이 실험에 사용된 등산화는 경등산화로 당일 산행이나 1박 정도의 트레킹에 적합하며 중등산화에 비하여 가벼운 것이 특징이다. 실험에 사용된 등산화는 현재 국내에 시판되고 있는 대표적인 모델 5종으로 신발 사이즈는 270mm 남성용을 선정하였다. 실험대상 등산화는<그림 1>과 같다.
연구대상자는 족부변형이 없고, 최근 2년 동안 하지와 족부부위에 상해가 없었으며, 정상적인 보행동작을 수행하는 신체 건강한 남자 대학생 10명을 선정하였다. 피험자들의 신발 사이즈는 모두 270mm였다.
데이터처리
이 연구의 실험절차에 따라 수집된 자료는 각각의 등산화에 따른 피험자 10명의 최대지면반력과 최대 족저압력분포 그리고 평균족저압력분포의 평균과 표준편차를 산출하여 경향성 분석을 실시하였다.
성능/효과
5종류 모델의 등산화 모두 왼발과 오른발의 최대지면반력과 최대족저압력 그리고 평균족저압력의 평균과 표준편차가 다르게 나타났다. 이러한 결과는 보행동작 시 왼발과 오른발의 족저압력차가 다르게 나타난 것이 그 원인으로 개인적인 보행 특성과는 상관없는 것으로 판단된다.
각 등산화 모델에 따른 최대지면반력값은 왼발에서 많은 차이가 있는 것으로 나타났으며, 오른발의 경우 전체적으로 유사한 값을 보이는 것으로 나타났다. 최대족저압력은 왼발과 오른발 모두 거의 유사한 형태의 족저압력 차이를 나타낸 것으로 분석되었다.
최대지면반력은 C제품이 왼발과 오른발의 편차가 가장 적은 반면 E제품의 경우 가장 큰 편차를 나타냈다. 또한 양발의 최대지면반력은 A제품이 가장 적게 나타났으며, C제품의 경우 가장 큰 최대지면반력의 값을 나타냈다. 평균족저압력은 오른발이 왼발에 비해 비교적 높게 나타내었다.
또한 왼발과 오른발에 대한 편차가 크게 나타났으며, 특히 A제품과 E제품의 경우 큰 편차를 나타냈다. 또한 평면 보행과 달리 오른발에서 최대지면반력의 수치가 크게 나타났다. 최대족저압력은 왼발의 경우 등산화의 종류에 따라 매우 불규칙한 값을 나타내었으며 이는 아웃솔 디자인과 관련이 있을 것으로 사료된다.
실험결과 값으로 볼 대 최대지면반력은 오르막 경사면 보행동작 수행시와는 달리 내리막 경사면 보행동작 수행시 대단히 높은 차이의 지면반력(400N)을 나타냈다.
직선보행이나 방향전환 보행동작 수행시 결과보다 등산화의 기능성을 잘 나타낼 수 있는 오르막 경사면 보행동작에 대한 결과는 과 에서와 같이 등산화 착용시 보폭 70cm, 보수 100beats/m, 보속 4.2km/h, 25°오르막 경사면 보행동작 중 최대지면반력 평균은 왼발 629.6±36.29N, 오른발 702.4±69.22N으로 나타났다.
최대족저압력 분석결과 4가지 형태의 보행동작시 대체로 높은 족저압력을 나타냈고, 특히 D제품의 경우 다른 제품들에 비하여 더욱 높은 족저압력을 나타냈는데, 이와 같은 결과는 장시간 보행동작시 피로 증가 및 상해발생의 원인이 될 것으로 판단된다.
최대족저압력은 D제품의 경우 직선보행동작 수행시보다 방향전환동작수행시 높은 족저압력값을 나타냈다.
각 등산화 모델에 따른 최대지면반력값은 왼발에서 많은 차이가 있는 것으로 나타났으며, 오른발의 경우 전체적으로 유사한 값을 보이는 것으로 나타났다. 최대족저압력은 왼발과 오른발 모두 거의 유사한 형태의 족저압력 차이를 나타낸 것으로 분석되었다.
최대지면반력 분석결과 25° 내리막경사면 보행동작 시 3가지 다른 형태의 보행동작시 보다 약 400N의 족저압력을 더 크게 나타낸 것으로 분석되었는데 이러한 결과는 내리막경사면 보행동작이 오르막경사면 보행동작보다 상대적으로 더욱 큰 족저압력을 필요로 하는 것으로 판단된다.
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