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문제 정의
- 따라서 본 연구는 사람들이 가방을 착용하는 가장 흔한 형태인 어깨 가방과 등 가방에서의 족저압을 비교하여 어떤 가방 메기 방법이 인체에 덜 해로운가를 알아보는 데 있다.
제안 방법
- 각각 그룹은 가방을 메지 않은 상태와 가방의 무게를 2, 5, 10, 15 kg로 주었을 때, 총 5가지 경우에 stance, gait의 족저압을 제 1지절간 관절(p1), 제 1 중족지절관절(p2), 제 2 중족 지절관절(p3), 제 3 중족지절관절과 제 4 중족지절관절 중간점 (p4), 제 5 중족지절관절(p5), 입방골(p6), 종골(p7)의 7개 지점에서 측정하였다(Figure 1).
- 선자세 시 및 보행 시 족저압 측정 중 피실험자의 동요를 방지하기 위해 레코딩의 시작과 끝은 대상자에게 알리지 않았다. 그리고 트레드밀에 대한 거부감을 줄이기 위해 양말을 신게 하였으며 긴 바지는 발목까지 밑단을 걷어 올려 기록에 방해가 되지 않게 하였다.
- 보행에서의 측정은 보행을 하기 전 가방의 무게에 익숙한 보행을 이끌어내기 위해 측정 전 5분 정도를 걷게 하였으며, 피실험자의 시선은 정면을 향하게 하고 양팔은 가볍게 흔들 것을 지시하였다.
- 본 연구에서는 가방 휴대 방법과 무게에 따른 족저압 변화 양상을 토대로 보행에서의 균형을 알아보기 위해 back bag을 맨 그룹과 어깨 가방을 맨 그룹 두 분류로 나눠서 실험을 하였다. 가방의 무게는 0, 2, 5, 10, 15 kg으로 주었다.
- 본 연구에서는 가방을 메는 방법에 따라 등 가방을 맨 그룹과 오른쪽 어깨에 어깨 가방을 맨 두 그룹으로 나누어 실험을 실시하였다.
- 선자세 시의 측정은 Winter18가 정적 압력 중심을 측정할때 초기 20초간의 자료는 분석대상에서 제외하는 것이 일반적이라 하여 본 연구에서도 위의 실험장비가 선자세 측정 시간이 10초로 정해져 있기 때문에 30초 동안 측정하여 20초는 기록하지 않는 방식을 적용하였으며, 시선은 정면을 향하게 하고 양팔은 편안하게 유지하도록 하였다.
- 양발로 선자세 시 그리고 보행 시 입각기의 한발 지지기 동안 발에서의 족저압을 측정하기 위하여 Zebris FDM-T Treadmill (Zebris, 독일)을 이용하였다. FDM-T Treadmill은 센서가 부착된 Treadmill과 자료를 전송 받아 분석하는 소프트웨어로 이루어져 있고 조작이 쉬우며 신발을 벗거나 신었을 때뿐만 아니라 좌 ․우 발의 입각기, 압력 중심, 압력 분포, 힘 등을 자동으로 분석한다.
- 5 kg, 4 kg로 가방에 무게 차이를 주어 족저압의 변화를 관찰한 결과 발의 특정 영역에서 압력 증가, 족저압과 힘-시간 적분값, 비례 추진력의 조건 간차이가 유의하게 나타나기는 했지만 공식화하기에는 무리가 있을 정도로 불규칙적으로 나타났으며, 좌우측 발 사이의 비대칭적 변화도 뚜렷하게 나타나지 않음을 관찰하였다. 위 연구에서 가방의 무게를 인체가 무게 분산을 효과적으로 할 수 있는 체중의 15%이하 무게만을 적용하였다는 것에 착안하여 본 연구 에서는 가방의 무게 분산이 효율적으로 나타나지 않는 경우에 초점을 두어 15% 이하와 15% 이상의 무게를 가방에 적용해 실험을 진행하였다. 본 연구도 위의 Park19의 연구 결과와 같이 등 가방을 메고 선자세 시와 어깨 가방을 메고 선자세 시 가방의 무게 변화에 따라 특정 지점에서 족저압이 유의함을 가지며 증가하였다.
- 위와 같은 방법으로 실험 대상자 1명당 1가지의 가방 형태로 무게를 달리하여 총 선자세 측정 5회, 보행측정 5회씩 실시하였으며, 피로감을 줄이기 위해 가방의 무게를 높일 때마다 2분간의 휴식 시간을 주었다. 또 보행의 속도는 개인차를 감안 하여 2.
대상 데이터
- 본 연구는 D대학에 재학 중인 학생들 중 실험에 대해 충분히 설명을 듣고 이 연구에 참여하고자 자발적으로 서면 동의서를 제출한 남 · 녀 각각 20명씩 40명의 건강한 학생들을 연구 대상자로 선정하였으며 제외 기준은 정상적인 보행에 영향을 줄 정형 외과적, 신경 외과적인 질환이 있거나, 기능적, 해부학적인 하지 길이 차이가 있거나, 주3회 이상의 규칙적인 운동을 행하는 자는 제외하였으며 대상자의 그룹별 분류는 무작위로 진행되었다.
- 본 연구에 참여한 대상자는 총 40명으로 연령은 19세에서 27세이었으며 평균 연령은 21.00±0.29(평균±표준오차)세이었으며, 평균 신장은 166.22±2.89 cm이었고, 평균 체중은 64.45±3.35 kg이었다.
데이터처리
- 자료처리는 SPSS(window version 12.0)으로 하였으며 가방 무게에 따른 족저부의 각 영역별 족저압 유의성을 알아보기 위하여 반복측정 분산분석을 하였으며 대상자의 특성에 대한 동질성 검정에서 성별은 카이스퀘어 검정으로 연령, 신장, 체중은 독립 표본 T검정으로 하였으며, 유의수준 α는 0.05로 하였다.
성능/효과
- 이는 정상 보행 시의 한발 지지기 시 족궁내를 제외하고 족저압이 가장 크게 나타나는 지점들과 일치 한다. 본 실험에서의 등 가방을 메고 보행 시와 어깨 가방을 메고 보행 시에서도 족저압력 중심의 이동 경로가 통과하는 지점에서 가방의 무게에 따른 족저압의 변화가 유의하게 나타났으나 어깨 가방을 메고 보행 시 우측 족저의 외측지점과 좌측 족저의 외측지점에서 무게 변화에 따른 족저압의 유의함이 보였다. 전자는 가방을 오른쪽 어깨에 메었기 때문에 가방의 무게에 따른 부하 증가에 의한 것으로 보이며 후자는 보행 시 반대측(가방을 맨 측)의 하강을 방지하고 압력 중심이 족부 내에 위치하도록 하기 위한 보상 작용이 나타난 것으로 생각된다.
- 본 연구를 통해서 등 가방보다는 어깨가방에서 무게에 따른 족저압의 차이가 크고 또한 선자세 시 보다 보행시 더 큰 차이가 있었기에 보행시 5 kg 이상의 무게를 운반시 등 가방보다는 어깨가방을 이용하는게 바람직함을 알 수 있었다. 하지만 가방의 형태와 무게에 따른 좌 ․우 족저압의 차이를 알아보지 못한 것은 본 연구의 제한점이라 할 것이며 향후 가방의 형태와 무게에 따른 좌 ․우 족저압의 차이뿐만 아니라 측만증과 같은 구조적 기능적 문제를 내포한 환자들을 대상으로도 연구가 진행 되었으면 한다.
- 본 연구에서는 측정 지표로 족저압만을 다루었기 때문에 보폭의 변화는 알 수 없으나 back bag 착용 시 10 kg에서 15 kg의 무게 변화가 이루어졌을 때의 족저압의 차이가 5 kg에서 10 kg의 무게 변화가 이루어졌을 때의 족저압의 차이 보다 작은 것으로 보아 가방의 무게로 인한 불균형이 나타나는 무게는 5∼10 kg사이라고 할 수 있겠다.
- 본 연구의 결과에 따르면 등 가방과 어깨 가방을 착용하였을 때 무게에 따라 정도에 차이가 있을 뿐 두 가지 가방형태 모두 족저압에 변화를 일으킨다. 즉, 인체의 무게 중심점의 이동에 큰 영향을 주지 않는 무게라면 큰 문제가 되지 않지만 무게 중심점의 이동을 현저히 유발시키는 가방의 무게는 인체의 변형을 초래할 수 있다.
- 어깨 가방 착용 후 보행 시 무게에 따른 우측 족저의 각 영역별 압력을 비교한 결과 p1, p3, p6, p7부위에서 어깨 가방의 무게에 따른 유의성이 있었고, 좌측 족저의 각 영역별 압력 비교에서는 p1, p2, p3, p5, p7부위에서 어깨 가방의 무게에 따른 유의성이 있었다(Table 4).
- 어깨 가방 착용 후 선자세 시 무게에 따른 우측 족저의 각 영역별 압력을 비교한 결과 p2, p3, p7부위에서 어깨 가방의 무게에 따른 유의성이 있었고, 좌측 족저의 각 영역별 압력 비교에서는 p3 부위에서 어깨 가방의 무게에 따른 유의성이 있었다(Table 3).
- 어깨에 가해지는 일측성 부하를 통해 몸통과 골반의 움직임에 미치는 영향을 삼차원 운동학적 측면에서 분석한 결과 가방을 옆으로 메고 걸었을 때 무게가 실린 반대쪽으로 유의하게 증가하는 것을 볼 수 있다.5
후속연구
- 앞으로의 연구에서는 다양한 착용법을 제시하고 무게 변화를 개개인의 몸무게에 대한 비율을 사용하여 부하를 가하고 다양한 측정 도구로 가방 휴대 방법에 따른 인체의 변화를 다각도로 관찰하는 것이 필요할 것으로 생각한다.
- 본 연구를 통해서 등 가방보다는 어깨가방에서 무게에 따른 족저압의 차이가 크고 또한 선자세 시 보다 보행시 더 큰 차이가 있었기에 보행시 5 kg 이상의 무게를 운반시 등 가방보다는 어깨가방을 이용하는게 바람직함을 알 수 있었다. 하지만 가방의 형태와 무게에 따른 좌 ․우 족저압의 차이를 알아보지 못한 것은 본 연구의 제한점이라 할 것이며 향후 가방의 형태와 무게에 따른 좌 ․우 족저압의 차이뿐만 아니라 측만증과 같은 구조적 기능적 문제를 내포한 환자들을 대상으로도 연구가 진행 되었으면 한다.
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