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문제 정의
- 본 연구에서는 극한의 피로 상태 즉 최대 지친상태 (All-Out condition)10)에서의 신체의 평형성, 민첩성, 순발력을 연구하여 소방공무원의 안전을 위한 기초자료 제공을 목적으로 한다.
- 본 연구에서는 극한의 피로 상태 즉 최대 지친상태에서 신체의 평형성, 민첩성, 순발력을 측정 연구하여 소방공무원의 안전을 위한 기초자료 제공을 목적으로 한다.
제안 방법
- Martin식 인체 계측기를 이용하여 피검자를 직립자세로 자연스럽게 취하고, 발꿈치는 붙이고 양 발끝은 30~40º 벌리고, 무릎은 펴고, 바닥에서 두정점까지의 거리를 측정 하였다.
- 평형성 검사는 정적평형성(static balance)은 눈감고 한발로 서기(closed-eyes foot balance), 동적평형성(dynamic balance)은 평균대 걷기(beam walking)를 실시하였다. 눈감고 한발로 서기는눈 감고 한발로 서서 얼마나 오래 서 있을 수 있는 가를 측정 하였으며, 평균대 걷기는 5m 길이의 평균대를 눈을 뜨고 앞으로 걷다가 2.5m 지점에서 180도 턴을 하여 그 뒤 뒤로 걸어가며, 다시 돌아 올 때는 똑같은 방법으로 측정 한다. 평균대에서 떨어지면 1회에 1초씩 추가하여 측정을 하였다.
- 민첩성은 반복 옆뛰기(side step)와 전신반응검사(wholebody reaction time)로 측정을 하였으며, 반복 옆 뛰기는 선 간격이 1.2m로 하여 좌우로 움직이는 방법으로 20초간 실시하여 횟수를 기록 하였다, 전신반응 시간은 무릎을 가볍게 굽혀 대위에 서서 빛 자극으로부터 뛰어오르는 시간을 sec로 기록하였으며 2회 실시하여 우수한 기록을 채택하였다.
- 본 연구에서 수행한 측정 계획과 방법으로는 측정 대상자에게 각 측정에 대한 위험성, 특성 및 방법에 대하여 설명하였고, 측정 방법은 피험자들의 최대 신체 활동 후 체력 활동의 변화를 보고자 Figure 1과 같은 방법으로 측정을 하였다.
- 본 연구에서는 점진적 증가 방법인 Bruce protocol로 속도와 경사도를 주어 최대 지친상태의 결과를 최대 신체 변화로 하였다.
- 점진적 과부하 방법으로 측정을 실시하며 초기 부하는 속도 1.7mph, 경사도 10%로 3분을 1stage로 하여 매 stage 3분마다 속도 0.8~09mph, 경사도 2%씩 증가하였으며, 측정 중단의 생리적 지표로서는 최대 산소 섭취량의 고원(plateau)상태, 연령에 따른 목표 심박수의 도달, 호흡상이 1.2를 초과 하였을 때, 그리고 피험자가 더 이상 측정을 지속 할 수 없다는 표시, 즉 최대 지친상태에 도달하였을 때, 측정을 중단하였다.
- 체력검사는 체력 측정장비(Helmas Co. KOR)를 이용하였으며, 순발력은 제자리 높이뛰기(sargent jump)를 2회 실시하여 측정하였다. 평형성 검사는 정적평형성(static balance)은 눈감고 한발로 서기(closed-eyes foot balance), 동적평형성(dynamic balance)은 평균대 걷기(beam walking)를 실시하였다.
- Martin식 인체 계측기를 이용하여 피검자를 직립자세로 자연스럽게 취하고, 발꿈치는 붙이고 양 발끝은 30~40º 벌리고, 무릎은 펴고, 바닥에서 두정점까지의 거리를 측정 하였다. 체지방 검사는 체성분 검사기 Inbody 3.0(Biospace Co. Korea)을 이용하여 분석 하였다.
- 최대 지친상태의 최대 산소섭취량, 최대 심박수, 최대 호흡수, 최대 칼로리 소비량, 운동시간을 측정 하였다.
- 5m 지점에서 180도 턴을 하여 그 뒤 뒤로 걸어가며, 다시 돌아 올 때는 똑같은 방법으로 측정 한다. 평균대에서 떨어지면 1회에 1초씩 추가하여 측정을 하였다.8)
- KOR)를 이용하였으며, 순발력은 제자리 높이뛰기(sargent jump)를 2회 실시하여 측정하였다. 평형성 검사는 정적평형성(static balance)은 눈감고 한발로 서기(closed-eyes foot balance), 동적평형성(dynamic balance)은 평균대 걷기(beam walking)를 실시하였다. 눈감고 한발로 서기는눈 감고 한발로 서서 얼마나 오래 서 있을 수 있는 가를 측정 하였으며, 평균대 걷기는 5m 길이의 평균대를 눈을 뜨고 앞으로 걷다가 2.
대상 데이터
- 본 연구의 대상은 경남 K대학교 재학 중이며, 근골격계 질환이 없는 소방공무원을 희망하는 건강한 남학생 10명을 대상으로 본 연구의 취지를 밝히고, 실험에 자발적으로 동의한 학생들을 피험자로 선정하였으며, 연구 참여에 앞서 본 연구에 대한 충분한 설명과 측정 절차에 따르게 주의 사항을 알려주었다. 연구 대상자의 신체적 특성은 Table 1과 같다.
- 지구력성 최대 운동 능력 후 체력의 변화를 알아보기 위하여 최대 운동부하 검사방법인 Bruce protocol을 실시하였다. 측정 장비는 자동가스분석기(Trueone 2400, Parvo Med)와 트레드밀(Q-stress TM55, Quinton)을 사용 하였다. 자동가스분석기와 트레드밀의 보정을 측정 1시간 전에 완료하여 측정에 착수 하여 측정시 오차를 최소화하였다.
데이터처리
- 모든 자료의 처리는 SPSS 14.0을 이용하여 평균(M)과 표준편차(S.D)를 산출하였다. 최대 신체활동 전, 후의 체력검사는 paired t-test로 비교하였으며, 유의도는 .
- D)를 산출하였다. 최대 신체활동 전, 후의 체력검사는 paired t-test로 비교하였으며, 유의도는 .05로 설정 하였다.
이론/모형
- 자각적 운동강도(Rating of Perceived Exertion, RPE)는 Borg’s scale15)을 이용하여 운동단계별 자각적 운동 강도를 각 stage 2분 50초에 측정하였으며, RPE의 척도는 6에서 20까지이며 6은 매우매우 가벼움, 20은 매우매우 힘듬으로 표시하여 운동부하검사 중 힘든 정도를 수치화 한 것이다.
- 지구력성 최대 운동 능력 후 체력의 변화를 알아보기 위하여 최대 운동부하 검사방법인 Bruce protocol을 실시하였다. 측정 장비는 자동가스분석기(Trueone 2400, Parvo Med)와 트레드밀(Q-stress TM55, Quinton)을 사용 하였다.
성능/효과
- 둘째, 평형성 검사에서 정적평형성 평가를 위한 눈감고 한발로 서기는 운동부하 검사 전에는 40.3 ± 36.8sec 검사 후는 27.5 ± 27.18sec로 측정되어 약 32% 감소하는 경향을 나타났으나, 통계적으로 유의하지는 않았다.
- 민첩성 평가를 위한 반복 옆뛰기(side step) 결과 운동부하 검사 전에는 40.3 ± 3.40rep/20sec 검사 후에는 43.3 ± 2.50rep/20sec로 나타나 통계적으로 유의한 증가가 나타났다.
- 본 연구에서는 동적 평형성 평가를 위한 평균대 걷기 시험에서 유의한 결과가 나타났는데 이는 소방공무원이 최대로 지친 상태에서 움직일 때 평형성을 유지하기가 곤란하다는 것을 나타내고 있다.
- 본 연구에서는 운동검사 후 즉 최대 지친상태에서 전신반응시간이 짧게 나타났다. 이는 앞서 설명한 것과 같이 운동 시의 정신적 긴장도가 운동 후에도 지속되어 나타나는 현상으로 사료된다.
- 셋째, 민첩성 평가를 위한 반복 옆뛰기 결과 운동부하 검사 전에는 40.3 ± 3.40rep/20sec 검사 후에는 43.3 ±2.50rep/20sec로 통계적으로 유의하게 증가하였다.
- 이상의 연구결과에서 최대지친상태 전후의 순발력, 평형성 및 민첩성은 상이하게 나타났으며 체력에 상당한 영향을 미치는 것으로 연구되었다.
- 첫째, 순발력 평가를 위한 제자리 높이뛰기는 운동 부하 검사 전에는 41.0 ± 3.2cm, 검사 후 즉 최대 지친 상태에서는 42.2 ± 6.02cm로 측정되었으며 통계적으로 유의하지 않았다.
- 최대 산소섭취량은 44.4 ± 2.91ml/kg/min으로 20대 남성의 kooper12) 평가 기준 6단계(매우 낮음, 낮음, 보통, 좋음, 매우 좋음, 최고 좋음) 중 좋음(42.5~46.4ml/kg/ min)의 결과를 보였다.
- 최대 심박수는 198.2 ± 8.20beats/ min으로 나타나 연령대비 최대 심박수의 측정공식 (HRmax = 220 - age)과 오차 범위 내에 있음을 확인하였다.
- 본 연구에서는 최대 지친상태를 20으로 보았다. 최대 지침 이전의 stage에서 평균적으로 약간 힘듬 상태를 나타내었다. 이후 3분 이내에 운동검사가 종료됨을 알 수 있으며 이는 경사도와 속도가 동시에 증가하기 때문에 급속히 힘듬 정도가 빨리 나타나고 있다고 사료된다.
후속연구
- 소방공무원 근무환경은 갈수록 열악해지며 신체적 최대 지친상태의 극한 환경에 처하는 경우가 빈번히 발생한다. 이에 대응하기 위해서는 근무환경 개선, 보호구 착용, 훈련강화 등 여러 가지 방법이 있으나 최선의 방법은 소방공무원 각 개인의 일정한 체력 유지와 지속적인 관리가 선행되어야 하며, 이에 대한 제도개선과 심층적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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