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문제 정의
- 따라서 이 연구는 요가의 기본동작인 수르야 나마스카동작을 숙련자와 비 숙련자들로 구분하여 관절 가동범위와 근 활성도를 규명하고, 패턴 차이를 비교함으로서 현장 지도자들에게 요가동작의 이해와 함께 일반인들에 대한 맟줌식 프로그램개발의 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 2) 요가운동을 경험하지 않은 대상자를 비숙련자로, 요가강사 자격증이 있으며 2년 이상 경력이 있는 대상자를 숙련자로 구분하였다.
- 각 근육간의 활동을 즉정하기 위하여 사전증폭기가 부탁된 15charnel의 완전 무선 표면근전도(TeleMyo 2400GT, Noraxon USA, Inc, gain=2000 fixed, input impedance > 10 MQ, CMRR > lOOdB center to center distance=15mui) 를 사용하였으며, 이때 샘플링 주파수는 1000Hz로 설정하였다.
- 그리고 대상자의 신체 해부학적 상태를 고려한 자료를 추출하기 위해 인체 관절점을 좌표화한 후 그 지점에 의 왼쪽 그림과 같이 마커를 부착, 스탠딩 캘리브레이션(Stan din 昭 calibration)을 실시하였다.
- 근전도(EMG) 실험을 위하여 동작에 관한 상세한 설명과 함께 수르야 나마스카 7가지 동작을 연습하고 충분한 휴식을 취한 뒤, 의 오른쪽 그림과 같이 동작의 주동근들의 위치를 해부학적 자료를 근거로 하여 총 15군데의 근육을 선정하였다 표면전극을 부착할 때 주위의 땀이나 화학물질의 저항을 제거하기 위해 피부를 의료용 알코올로 깨끗이 닦아 내었으며 실내 온도가 22~25t로 일정한 조건하에 표면전극을 부착한 후측정하였다.
- Visual 3D(C-Motion Inc, USA)> 사용하여 ROM을 산출하였다. 또한 근전도의 자료는 Noraxon에서 제공하는 프로그램 (MyoResearch XP Master Edition, USA) 을 사용하였으며, 피험자 간 비교를 위해 Petter(2005)방법을 기초하여 개인마다 각각의 근육별로 최대 수의적 정적 수축(MVG Maximal Voluntary Contraction)을 즉정하였다. 이때 ROMe 족관절, 슬관절, 고관절, 견관절 4 관절에 대하여 실시하였고 MWC측정은 상완이두근, 상완삼두근, 승모근, 비복근, 대둔근, 척추기립근/ 대퇴직근 7개 근육을 측정하였으나 요가 전문가 10인과 논의하여 비교적 차이가 현저한 상완이두근, 상완삼두근, 승모근, 척추기립근 총 5개의 근육의 자료를 산출했다
- 먼저 실제 분석동작으로부터 얻어진 원자료의 근전도 자료는 전파정류(full wave rectification) 하였다 각 근육 별로 EMG 표준화(normalization) 작업을 위해 실시한 3회의 MVC측정 근전도 자료는 50ms의 평균(mean) 을 이용하여 평활화(smoothing)를 한 후 최대값을 해당 근육의 최대 EMG( EMG 떇勺값으로 결정하였다. 정류된 자료의 노이즈를 제거를 위해 전자필터 (FIR filter, 10~450Hz band pass)를 이용해 필터 링하였다.
- 모든 피험자들에게 측정에 앞서 실험의 목적과 구체적인 실험 내용을 설명하고 서면동의를 받은 후 정확한 측정을 위해 실험복을 착용하였다. 실험 전 NLT방법을이용하여 각 카메라의 기준좌표계를 설정하였고 영상자료 수집을 위해 전 측면에 2디丄 후 측면에 때 좌우 측면 가운데 2대, 총 6대의 적외선 카메라를 설치하였다.
- 본 연구는 빈야사 요가의 수르야 나마스카 동작들을 수행하는 동안 숙련자와 비숙련자들의 관절가동범위 (ROM)와 근활성도(%MViq를 비교 . 분석한 결과 요약 및 결론은 다음과 같다.
- 수르야 나마스카 동작은 모두 3회 측정하였으며 3회 측정 중 동작이 전체적으로 잘 이루어 졌다고 판단되는 1회 동작을 선정하여 본 연구의 자료로 사용하였다. 연구에서 사용된 실험장비는<표 2>와 같다.
- 스탠딩 캘리브레이션과 MVC즉정을 마친 후 EMG자료와 영상분석에 대한 자료를 함께 비교하기 위하여 근전도 실험 시 Noraxon프로그램과 동조되는 카메라를 대상과 2m 떨어진 지점에 1대 설치하였다.
- 이 연구의 자세 구분은과 같이 아라비아 숫자로 구분하였다,
- 또한 근전도의 자료는 Noraxon에서 제공하는 프로그램 (MyoResearch XP Master Edition, USA) 을 사용하였으며, 피험자 간 비교를 위해 Petter(2005)방법을 기초하여 개인마다 각각의 근육별로 최대 수의적 정적 수축(MVG Maximal Voluntary Contraction)을 즉정하였다. 이때 ROMe 족관절, 슬관절, 고관절, 견관절 4 관절에 대하여 실시하였고 MWC측정은 상완이두근, 상완삼두근, 승모근, 비복근, 대둔근, 척추기립근/ 대퇴직근 7개 근육을 측정하였으나 요가 전문가 10인과 논의하여 비교적 차이가 현저한 상완이두근, 상완삼두근, 승모근, 척추기립근 총 5개의 근육의 자료를 산출했다
- 정류된 자료의 노이즈를 제거를 위해 전자필터 (FIR filter, 10~450Hz band pass)를 이용해 필터 링하였다.
대상 데이터
- 위해 실험복을 착용하였다. 실험 전 NLT방법을이용하여 각 카메라의 기준좌표계를 설정하였고 영상자료 수집을 위해 전 측면에 2디丄 후 측면에 때 좌우 측면 가운데 2대, 총 6대의 적외선 카메라를 설치하였다. 그리고 대상자의 신체 해부학적 상태를 고려한 자료를 추출하기 위해 인체 관절점을 좌표화한 후 그 지점에 <그림 1>의 왼쪽 그림과 같이 마커를 부착, 스탠딩 캘리브레이션(Stan din 昭 calibration)을 실시하였다.
- 이 연구는 3차원 위치좌표를 계산하기 위해 Qualisys 사의 QTM 을 이용하여 얻은 영상으로. Visual 3D(C-Motion Inc, USA)> 사용하여 ROM을 산출하였다.
- 이 연구의 대상자는 서울 소재 s여자대학교 비숙련자 4명과 경력2년 이상의 숙련자 2명을 대상으로 실시하였으며 이들의 신체적 특성은과 같다.
이론/모형
- 카단/오일러 방법으로 계산된 3차원 관절각 중 동작범위를 잘 나타내는 시상면의 관절각을 도출하였고 피험자 개별성에 의한 불필요한 영향들을 최대한 통제하는 적분 근전도치 정규화(Normalization)과정의 계산 방법은 다음과 같다
성능/효과
- %MVIC 값은 과 같다, 숙련자는 비복근, 상완삼두근, 척추기립근, 상완이두근, 승모근 순으로 비숙련자는 상완삼두근, 상완이두근, 비복근, 승모근 순으로 크게 나타났다.
- %MVIC 값은과 같다 근전도값에서 숙련자는 승모근, 상완삼두근, 상완이두근, 비복근/ 척추기립근 순으로 비숙련자는 상완이두근, 상완삼두근, 승모근, 비복근, 척추기립근 순으로 크게 나타났다.
- %MVIC 값은와 같다 근전도 값에서 숙련자는 상완삼두근, 비복근, 척추기립근, 승모근, 상완이두근 순으로 비숙련자는 비복근, 상완삼두근, 상완이두근, 승모근, 척추기립근 순으로 크게 나타났다.
- 3) 대상자의 생리적, 심리적 요인은 제어하지 않았다.
- 결론적으로 수르야 나마스카 동작들을 수행할 때 현저한 차이가 나타나는 의자자세, 고개든 강아지자세, 막대 자세 및 전사자세는 일반인들에게 과도한 관절과 근육의 사용이 있으므로 개인적으로 동작에 관하여 지도가 필요한 동작들이다.
- 고관절각에서 숙련자와 비숙련자의 차이는 유연성의 차이로 里이며 견관절각은 숙련자가 더 작은 값을 보였는데 이는 숙련자와 비숙련자의 수련을 통한 근력차이로 보인다 %MVIC 값은과 같다 숙련자는 상완삼두근, 승모근/ 이두근/ 척추기립근, 비복근 순으로 나타났고 비숙련자는 상완삼두근, 상완이두근, 승모근, 척추기립근, 비복근 순으로 크게 나타났다
- 숙련자와 비숙련자의 %MVIC 값은<그림 12>와 같다. 근전도 값에서 숙련자는 상완이두근, 승모근, 삼두근, 비복근/ 척추기립근 순으로 비숙련자에서는 비복근, 상완이두근, 승모근, 상완삼두근, 척추기립근 순으로 크게 나타났다.
- %MVIC 값은<그림 22>와 같다. 근전도값에서 숙련자는 승모근, 척추기립근, 비복근, 상완 삼두근, 상완이두근 순으로 비숙련자는 승모근, 상완이두근, 상완삼두근, 비복근, 척추기립근 순으로 크게 나타났다.
- 차이를 보였다. 따라서 관절가동범위는 강도빈도, 시가 기간 등의 숙련도에 따라서 증가되며 숙련자일수록 관절의 가동범위가 큰 것으로 보인다
- 근활성도의 차이를 보였다. 따라서 이 동작을 반복해서 수련할 경우 흔히 고관절이 유연하게 될 것으로 보이지만 연구결과, 고관절의 유연성이 아닌 상지를 이용한 척추의 유연성으로 나타났다. 특히 동작에서 척추기립근의 근활성도 차이는 척추와 등에 자극이 있다는 것을 알 수 있으며 이는 등의 경직을 풀어주고 통증을 제거하는 효과와(아행가, 2004) 척추의 양옆을 지나는 신경을 원활하게 조절하는데 영향을 미치는 것으로 (Corliss, 2001) 보인다.
- 또한 동작마다 숙련자가 비숙련자에 비해 활성화되는 근육과 활성화되지 않는 근육이 비교적 뚜렷하였으며 사용하는 근육의 수도 달랐다. 이것은 골프 숙련도에 대한 나웅칠(2007)의 연구결과에서 나타난 숙련도가 높을수록 동원되는 주요 근육수가 적게 나타나는 역피라미드(Inverse pyramid) 를 보이는 현상과 일치하는 것으로 사료된다.
- 상완삼두근의 근활성도는 와 같으며숙련자는 4번(Rt:60.2±3.6, Lt63.4±3.8)z 5번(Rt:47.2土 55.3, Lt47.8 ±47.8)동작에서 높은 근활성도를 보였으며 비숙련자는 4번 (Rt74.7±22.7, Lt80.4±31.3), 6번 (Rt:49.1 ±17.1, Lt: 55, 0±18, l)동작에서 높은 근활성도를 보였다.
- 상완이두근의 근활성도는 와 같으며 숙련자는 2번(Rt:29.7±13.0, Lt:29.0±9.6)동작에서 다른 동작보다 높은 근활성도를 보였고, 비숙련자는 1번(RE42.1土 17.8, Lt57.0±27.7), 4번(Rt:522±34.1, Lt: 57.1 ± 301), 6번 (Rt:50.6+ 27.8, Lt521 ±19.8)동작에서 높은 근활성도를 보였다.
- 숙련자가 비숙련자보다 작았다. 셋째, 요가 동작 마다 두 집단에 대한 ROM과 %MVIC에 현저한 차이가 나타났다.
- 수르야 나마스카 동착을 수행하는 동안 나타난 근 활성도는 숙련자가 비숙련자에 비해 상완이두근, 상완삼두근, 승모근/ 비복근의 활성도범위가 작게 나타났다. 이것은 숙련도에 대한 차이로, 반복 수련으로 근육의 부하가 작아지는 것으로 보인다, 따라서 동작의 운동 효과를 보기위해서 숙련도가 높을수록 반복횟수들 늘려 야근지구력이 향상될 것으로 기대된다.
- 숙련자와 비숙련자의 %MVIC 값은 과 같다 숙련자는 승모근, 척추기립근, 상완삼두근, 상완이두근, 비복근 순으로 %MVIC 값이 크게 나타났고 비숙련자는 승모근, 상완이두근, 척추기립근, 상완삼두근, 비복근 순으로 나타났다.
- 숙련자와 비숙련자의 ROM값은과 같다 족관절과 슬관절은 숙련자와 비숙련자 모두 비슷한 각을 보였으며 고관절은 숙련자가 비숙련자에 비해 관절 각이 크게 나타났다, 견관절은 숙련자가 비숙련자에 비해 작은 각을 보였는데 이는 숙련자가 좀 더 고관 절이 유연하여 팔꿈치를 몸 쪽으로 붙여 생긴 결과로 사료된다.
- 숙련자와 비숙련자의 ROM값은와 같다 족관절은 숙련자가 더 적은 굴곡을 보였고, 슬 관절은 숙련자와 비숙련자가 거의 차이를 보이지 않았다.
- 승모근의 근활성도는 과 같으며 숙련자는 1번(Rt:48.3±26.5, Lt:58.7±37.9) 과 4번(Rt:38.1±392, Lt:45.9±61.9)동작에서 높은 근활성도를 보였고 비숙련자는 1번(Rt:65, 2±20.7, Lt56.1±33.5) 4번(Rt:53.6±34.6, Lt46.8 ±33.5), 6번(Rt:48.0±34.8, Lt:44.1±32.5), 7번(Rt:42, 3±20.7, Lt36.6±19.9)동작에서 높은 근활성도를 보였다.
- 족관절과 고관절은 숙련자가 비숙련자에 비해 더 많은 굴곡을 보였으며 슬관절은 숙련자가 비숙련자보다 직각과 가까운 각을 유지했다. 견관절은 숙련자가 적은 굴곡 각을 보였다.
- 첫째, ROMe 숙련자가 비숙련자보다 컸다 둘째 %MVIC는 숙련자가 비숙련자보다 작았다. 셋째, 요가 동작 마다 두 집단에 대한 ROM과 %MVIC에 현저한 차이가 나타났다.
후속연구
- 그러나 일반인을 대상으로 진행되는 요고 동작들은 무리한 동작을 수반하며 이로 인해 몸에 근파열, 근 손상, 어지러움증 등의 부작용을 유발할 수 있으므로 좀 더 안전하고 효과적인 수련을 위해 숙련자와 비숙련자의 생체역학적 요인을 규명하는 것이 필요하다
- 본 연구에서 나타난 숙련도에 따른 관절 가동범위의 차이는 동작의 반복수련 시 관절가동범위의 증가가 기대되며 이러한 유연성 훈련은 기술의 활용범위를 넓혀줄 뿐만 아니라 동작도 바르게 구사할 수 있도록 도와준다. 따라서 숙련자는 비숙련자의 무리한 수련으로 발생하는 근육 소상에 대한 피해를 막기 위해 유연성의 차이를 인지시키고 수련자에 맞는 수련을 할 수 있도록 지도해야 한다.
- 향후, 대상자 수를 늘려 동작범위와 근활성도 간의 상관관계 및 조인트 모멘트에 영향을 미치는 근육군들을 연구하여야 할 것이다.
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