[논문]가방 휴대방법과 무게에 따른 어깨높이, 중력 중심선과 발바닥 압력 변화 연구

손선주; 한민규; 이혜진; 서영미; 박하나; 이상영; 박철우; 권구현; 김형수

문제 정의

본 연구 에서는 정면과 측면 측정을 통해 어깨 높낮이, 바깥 귓구멍과 가쪽 복사뼈의 간격 차이를 통해 자세변형을 알아보기 위해 자세측정을 실시하였다.
본 연구는 발바닥 압력 측정 시스템, GPS Ver.4.06.86을 이용하여 부산소재 남녀 대학생 중 앓고 있는 근골격계 질병이 없거나 균형이나 전정기관에 문제가 없는 신경외과적 병증이 없고 과거 병력 또한 없는 건강한 사람 남성 14명 , 여성 16명 총 30명을 대상으로 가방의 무게와 휴대방법에 따라 어깨 높낮이와 바깥귓구멍과 가쪽 복사뼈 간격과 발바닥 평균압력을 조사하고자 하였다.
본 연구는 부산소재 남녀 대학생 30명을 대상으로 8월 1일부터 8월 19일까지 주간에 걸쳐 일정 무게와 형태의 가방에 따라 발바닥의 압력 바깥 귓구멍과 가쪽 복사뼈의 중력중심선의 변화 어깨 높낮이의 변화를 보기 위한 실험을 실시하였다.
본 연구에서는 시간이 지남에 따라 양발의 압력변화를 확인하기 위하여4∼10초까지의 평균압력을 측정하였다.
하지만 발바닥 압력의 연구가 많고 가방 휴대 방법에 대한 중력 중심선과 어깨 높이의 연구가 부족하여 이에 본 연구의 목적은 가방무게와 휴대방식이 정적인 자세에서 어떠한 자세변화를 일으키는지 알아보고 올바른 가방휴대방법에 대한 기초자료를 제시하기 위해 성인남녀의 일상생활에서 다양한 형태와 무게의 가방소지로 인해 발생되는 어깨 높낮이변화와 바깥 귓구멍과 가쪽 복사뼈의 중력 중심선의 변화 발바닥 , 압력 측정기를 이용하여 가방휴대조건에 따른 자세변화를 측정하고 비교분석 하였다.

제안 방법

가방의 무게는 성별이나 연령에 상관없이 근골격계 질병이 없거나 균형이나 전정기관에 문제가 없는 신경외과적 병증이 없고 과거 병력 또한 없는 건강한 사람이 충분히 들 수 있는 일반적인 무게인 체중의 15% (Crowe & Samson, 1997)를 기준으로 하여 이에 본 연구는 5, 10kg의 무게의 변수를 정하였다.
발바닥 압력 측정 시스템으로 시간에 따른 발바닥 압력 분석을 위해서 4 ∼10초 사이 구간의 평균을 분석하였고 GPS 로 오른쪽 어깨에서 왼쪽, 어깨의 높낮이의 차이 바깥 귓구멍과 가쪽 복사뼈 간격을 분석하였다.
본 연구는 부산소재 남녀 대학생 명을 대상으로 30발바닥 압력 측정 시스템, GPS에서 서 있는 자세에서 배낭형 가방, 한쪽 어깨에 메는 가방에 5kg, 10kg의 모래주머니를 가방에 넣어 어깨의 높낮이와 바깥 귓구멍과 가쪽 복사뼈의 중력중심선 변화 발바닥의 평균 , 압력 측정을 시행하였다.
실험측정은 배낭형 가방과 한쪽어깨로 메는 가방에 각각 5kg과 10kg의 모래주머니를 넣어 가방을 메지 않은 상태 배낭형 가방 5kg, 10kg와 오른쪽 왼쪽 각각 한쪽 어깨로 메는 가방 5kg, 10kg를 메게 한 다음 발바닥 압력 측정판 위에 맨발로 올라간 뒤 양팔은 몸 옆에 나란히 두고 초간 서있게 하였다.
어깨높이의 측정은 정면에서 오른쪽에서 왼쪽으로 어깨봉우리를 이은선과 상의 수평선과의 GPS 각도를 측정하였다.
발바닥 압력 측정은 여러 분야에서 이미 많이 사용되고 있는데, 신발 종류 ( 이용재 등 , 2004나) 체중 (김정태와 박성현, 2005)에 따른 족저압 분포와 특성을 평가하는 연구, 스포츠 분야 ( 이동기 등, 2005; 임기용과 이상도 ,2002) 에서도 발바닥 압력 측정 시 스템을 많이 사용하였다. 이에 본 연구에서는 발바닥 압력 측정 시스템으로 가방의 형태와 무게에 따른 발바닥 평균 압력을 측정하였다.
자세를 연구하기 위해 이대희 는 를 사용 (2011) GPS 하여 균형운동과 신장운동이 두부 전방전위 자세 변화에 미치는 영향을 알아 보았다. 이에 본 연구에서는 어깨 높낮이와 중력 중심선을 측정하기 위해 GPS 를 사용하여 가방의 형태와 무게에 따른 종아리뼈, 가쪽 복사뼈와 바깥귓구멍의 차이 어깨높낮이를 측정 하여 가방의 무게와 형태에 따른 자세변화를 측정하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 실험장비는 디지털카메라, 발바닥 압력 측정기,GPS,노트북 등이며 본 실험에 사용된 실험장비들은 다음과 같다 표( 2).
본 연구의 참여대상은 총 30명을 대상으로 하였으며 가방을 메지않은 상태, 배낭형 가방 5kg, 10kg를 메었을 때, 한쪽 어깨로 메는 가방 5kg, 10kg를 메었을 때의 정적 기립자세를 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

데이터처리

발바닥 압력 측정기인 은 EMED F-Scan 610 × 323 ×20mm 의 장비로써 압력센서의 면적은 380 ×240mm이고 1760개의 발바닥 압력 측정 센서로 5m케이블 usb 를 이용하여 컴퓨터에 연결해서 그 압력을 저장하는 방식으로 EMED-AT라는 프로그램을 이용하여 그래프 방식을 이용하여 평균을 분석한다.
연구결과 처리는 PASW 18.0 을 사용하여 측정 항목의 평균값(M) 과 표준편차 (SD)를산출하였다 가방무게와 휴대방법에 따른 발바닥 압력 분석, 바깥 귓구멍과 가쪽 복사뼈 무게중심선 변화 어깨높낮이를 위해 , 반복측정 분산분석을 대응 실시하였다 항목별 통계적 유의수준은 p <.05로 설정하였다.

성능/효과

1. 가방의 무게와 휴대방법에 따른 어깨 높낮이의 결과 가방을 메지 않았을 때와 배낭형 가방 5kg, 10kg, 한 쪽 어깨로 메는 5kg, 10kg가방을 메었을 때에는 어깨 높낮이의 차이가 없었다. 그러나 10kg의 가방을 메었을 때 왼쪽 어깨 높이가 증가 하였다.
2. 가방의 무게와 휴대방법에 따른 바깥귀구멍과가쪽복사뼈의 간격차이는 가방을 메지 않았을 때보다 배낭형 가방 5kg, 10kg ,한 쪽 어깨로 메는 가방을 5kg, 10kg 메었을 때에 간격이 증가하여 몸의 무게 중심이 앞으로 기울었다 그러나 가방을 메지 않았을 때와 왼쪽 어깨로 5kg 가방을 메었을 때와 비교분석 한 결과 바깥귓구멍과 가쪽복사뼈의 간격 차이는 없었다.
3. 가방의 무게와 휴대방법에 따른 발바닥평균압력은 가방을 메지 않았을 때 보다 배낭형 가방 5kg, 10kg, 한 쪽 어깨로 5kg, 10kg 가방을 멨을때발바닥의 평균압력이 증가하였다.
Crowe & Samson(1997)의 한쪽어깨로 메는 가방보다는 배낭형가방을 메고, 가방의 무게는 체중의 15%를 넘지 않게 메어 신체적 영향 자세변형을 일으키지 않도록 한다는 결론은 본 연구의 목적인 가방무게와 휴대방법에 따른 자세변화를 규명하기 위해 서 실험한 결과 배낭형 가방을 메었을 때의 발바닥 압력의 변화와 바깥귓구멍과 가쪽복사뼈의 무게중심선의 변화가 크게 나타났고 오른쪽 어깨로 10kg의 가방을 메었 을 때의 어깨의 높낮이 차이가 크게 나타나는 것으로 본 연구 결과와도 유사하다.
Mauchly 의 구형성 검정에서 유의확률이 .000 이라는 결과로 다변량 검정의 결과 F 값은 32.339(a),유의확률은 .000 로 가방을 메지 않았을 때와 배낭형 가방 5kg, 10kg,한 쪽 어깨로 메는 가방을 5kg, 10kg 메었을 때에는 유의한 차이가 있었다 (표 4, 그림 4). 대응별 비교의 결과 가방을 메지 않았을 때와 왼쪽 어깨로 5kg가방을 메었을 때만 비교분석 한 결과 유의한 차이는 없었다(p .
가방을 메지 않았을 때와 배낭형 가방 5kg, 10kg, 한 쪽 어깨로 5kg, 10kg가방을 멨을 때와의 비교분석 결과 유의한 차이가 있었다 다변량 . F 검정 결과로 값은 10.
공원태 등 (2010)의 연구에서는 5kg 이상의 등 가방을 착용하였을 때, 무게에 따라 발바닥 압력에 변화를 일으켰다라고 보고하였다. 그리하여 본 연구에서는 측정 결과로 가방을 메지 않은 상태보다 배낭형 가방, 한쪽 어깨로 메는 가방 착용 시 5kg 에서 10kg의 무게 변화가 이루어졌을 때 발바닥 압력의 평균압력차가 증가했기 때문에 한쪽 어깨에 메는 가방보다 배낭형 가방이 발바닥 압력의 평균압력차이가 현저히 크게 나타났다 이는 공원태 등(2010)의 논문과 일치한다.

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