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문제 정의
- 선행 연구들을 통해 휴대용 이동 기기의 사용이 근골격계나, 시력 등에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 따라서 근골격계와 눈에 미치는 영향은 물론 근골격계 질환으로 통증이 나타나는 구체적으로 부위, 그리고 그에 따른 균형, 순발력 등의 변화를 알아보고자 함이 이 연구의 목적이라 하겠다. 본 연구의 가설은 다음과 같다.
- 본 연구는 휴대용 이동 기기를 사용함에 따라 신체에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 휴대용 이동 기기의 사용 전보다 사용 후, 그리고 사용시간이 증가함에 따라 시력, 순발력, 균형능력이 저하되었으며, 통증은 증가함을 보였다.
- 본 연구에서는 휴대용 이동 기기의 사용 전후, 기기 사용 시간과 눈과 기기와의 거리에 따라서 신체에 미치는 영향, 즉 시력, 순발력, 균형능력, 그리고 통증에 대해서 알아보고자 하였다.
가설 설정
- 셋째. 휴대용 이동 기기의 사용 거리에 따라 시력과 통증에 영향을 미칠 것이다.
제안 방법
- 39명을 대상으로 한 사용자세 조사 결과, 서서하는 사람은 6명(15.4%), 앉아서 하는 사람은 33명(84.6%)로, 본 실험에서는 주로 교통수단에서 스마트폰을 이용할때 하는 자세인 앉아서 팔꿈치와 손이 무릎에 닿지 않고 고개는 숙인 상태의 자세로 4.3인치 스마트폰을 이용하여 게임(유·무료 다운로드 10위권 안에 드는 앵그리버드, 스케이터보이, 프룻닌자, 버블버스터)을 이용하여 실험을 진행하였다(Fig 1).
- 균형능력은 FRT를 사용하였다. 이 검사는 벽을 가로로 줄자를 붙여두고 어깨선을 0점에 맞춘 후, 처음은 바로 서서 팔을 뻗었을 때 거리를 측정하고 난 뒤 바로 몸을 숙여 최대한 팔을 뻗을 수 있을 만큼의 거리를 5회 측정하여 바로 서서 팔을 뻗었을 때의 거리와 최대한 팔을 뻗었을 때 거리의 차를 모두 합산하여 평균 낸값을 사용하였으며 평균값은 최대값과 최소값을 뺀 3회 측정치를 평균으로 산출하였다(Fig 4).
- 둘째, 휴대용 이동 기기 사용 전, 후의 시력, 순발력, 균형능력, 통증정도의 평균값을 산출하여 대응표본 검사를 사용하였다.
- 벽면에 시력판을 붙이고, 벽면과 3m 떨어진 곳에 정확하게 선을 긋고 그 선에 맞춰서 오른쪽은 왼쪽 눈가리개로 가리고, 왼쪽은 오른쪽 눈가리개로 가려서 실험 전, 후를 측정하고 비교하였다(Fig 2).
- 통증 측정 도구로 시각적상사척도(visual analogue scale: VAS)를 이용하였는데, 10cm 길이의 선으로 한쪽 끝에는 통증이 없음을 기록하고 다른 편의 끝에는 상상 가능한 가장 심한 고통을 기록하도록 되어 있는 것으로, 실험 전 후를 비교하여 측정하였다(Fig 5). 상지의 목 뒤, 어깨 뒤, 팔꿈치, 손목, 허리의 통증을 측정하였다.
- 스마트폰 게임을 시작하기 전에 시력, 순발력, 균형능력, 통증을 측정하였고, 의자에 앉아서 스마트폰 게임 후 재측정하였다.
- 균형능력은 FRT를 사용하였다. 이 검사는 벽을 가로로 줄자를 붙여두고 어깨선을 0점에 맞춘 후, 처음은 바로 서서 팔을 뻗었을 때 거리를 측정하고 난 뒤 바로 몸을 숙여 최대한 팔을 뻗을 수 있을 만큼의 거리를 5회 측정하여 바로 서서 팔을 뻗었을 때의 거리와 최대한 팔을 뻗었을 때 거리의 차를 모두 합산하여 평균 낸값을 사용하였으며 평균값은 최대값과 최소값을 뺀 3회 측정치를 평균으로 산출하였다(Fig 4).
- Mode A(self-paced) 프로그램은 무작위로 불빛이 들어오는 스위치를 눌러야 다음 스위치에 불빛이 들어오고 점수를 얻게 된다. 프로그램 시간으로는 30초, 60초, 계속이 있으며 30초 동안 평균 반응속도와 누른 개수를 확인하였다. 이 방법에서는 시각 자극에 대한 반응속도(평균속도)를 알 수 있다.
- 휴대용 이동 기기 사용 시 기기와 눈과의 거리를 측정하였을 때, 20㎝이하 그룹을 "가“그룹, 20㎝ 초과 그룹을 ”나“그룹이라 정하여 각 그룹을 비교하였다.
- 휴대용 이동 기기 사용시간을 A그룹은 5분, B그룹은 10분, C그룹은 15분으로 하여 실험하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 부산광역시에 소재한 K대학에 재학 중인 20대, 30대의 정상 성인으로 본 연구에 참여하겠다고 동의한 대상자 중 조건을 충족시키는 남학생 19명, 여학생 20명의 총 39명을 대상으로 2012년 3~4월까지 2 개월간 실험하였다. 선정기준은 다음과 같다.
- 실험자들이 게임을 실시할 때 눈과 기기와의 거리를 측정하였으며, 측정 거리는 15㎝, 20㎝, 25㎝, 30㎝, 35 ㎝로 나타났다.
데이터처리
- 넷째, 휴대용 이동 기기와 눈과의 사용거리에 따라 시력과 통증에 미치는 영향을 보기 위해 빈도분석, 일원배치분산분석과 교차분석을 사용하였다.
- 셋째, A, B, C 각 그룹별로 시력, 순발력, 균형능력, 통증의 변화비교를 위하여 일원배치 분산분석과 교차분석을 사용하였다.
- 첫째, 실험 전 각 그룹의 동질성 검사를 하기 위하여 일원배치분산분석을 사용하였다.
- 측정된 결과를 컴퓨터에 입력한 후 SPSS version 18.0 프로그램을 이용하여 통계처리하였으며, 통계학적 유의 수준을 검정하기 위한 유의수준은 p<.05로 설정하였다.
이론/모형
- 본 연구에서는 정상 성인의 시지각 반응속도(순발력)를 측정하기 위하여 Dynavisi-on 2000을 사용하였다. Dynavision 2000은 벽에 거는 판(120㎝×165㎝×20㎝)으로 64개의 불이 들어오는 작은 정사각형 버튼 5줄이 원 구조로 배열되어 있다.
- 통증 측정 도구로 시각적상사척도(visual analogue scale: VAS)를 이용하였는데, 10cm 길이의 선으로 한쪽 끝에는 통증이 없음을 기록하고 다른 편의 끝에는 상상 가능한 가장 심한 고통을 기록하도록 되어 있는 것으로, 실험 전 후를 비교하여 측정하였다(Fig 5). 상지의 목 뒤, 어깨 뒤, 팔꿈치, 손목, 허리의 통증을 측정하였다.
성능/효과
- "가"그룹과 "나"그룹으로 시력을 비교하였을 때, 통계학적으로 유의한 차이는 없었으나, 왼쪽 눈에서의 “가”그룹에서는 9명(56.3%), “나”그룹에서는 7명(43.8%), 오른쪽 눈에서의 “가”그룹에서는 8명(50.0%), “나”그룹에서는 8명(50.0%)의 시력저하가 나타났다(Table 9).
- 각 그룹별 휴대용 이동 기기의 사용에 따른 균형능력 변화를 비교하였을 때, A그룹, B그룹, C그룹 간의 균형 능력은 통계학적으로 유의한 차이는 없었으나, 전체그룹에서 A그룹은 30.6%, B그룹은 33.3%, C그룹은 36.1% 의 감소를 보였다(Table 7).
- 각 그룹별 휴대용 이동 기기의 사용에 따른 목 뒤의 통증 변화를 비교하였을 때, A그룹, B그룹, C그룹 간의 목 뒤 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 없었고, 어깨 뒤의 통증 변화를 비교하였을 때, 그룹 간의 어깨 뒤 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 팔꿈치의 통증 변화를 비교하였을 때, 그룹 간의 팔꿈치 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 없었고, 손목의 통증 변화를 비교하였을 때, 그룹 간의 손목 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 있었다.
- 각 그룹별 휴대용 이동 기기의 사용에 따른 순발력 변화를 비교하였을 때, A그룹, B그룹, C그룹 간의 순발력은 통계학적으로 유의한 차이가 없었으나, 전체그룹에서 A그룹은 26.9%, B그룹은 34.6%, C그룹은 38.5%의 감소가 나타났다(Table 6).
- 각 그룹별 휴대용 이동 기기의 사용에 따른 시력 변화를 비교하였을 때, A그룹, B그룹, C그룹 간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었으나, 전체그룹에서의 왼쪽 눈의 시력에서 A그룹은 43.8%, B그룹은37.5%, C그룹은 18.8%의 감소를 보였고, 오른쪽 눈의 시력에서 A그룹은 25.0%, B그룹은 37.5%, C그룹은 37.5%의 감소를 보였다(Table 5).
- 6%)의 통증의 증가를 보였다(Table 10). 또한, 기기 사용 거리에 따른 최초 통증발현시간을 보았을 때, 15cm는 6분 24초, 20cm는 6분 33초, 25cm는 6분, 30cm는 6분 24초, 35cm는 8분 01초에 통증을 호소하였으며, 그룹별로 구분하여 보았을 때, A 그룹은 12명중 4명이 평균 3분 58초에 통증을 호소하였고, B그룹은 14명 중 11명이 평균 6분 50초에 통증을 호소하였으며, C그룹은 13명중 11명이 평균 7분 4초에 통증을 호소하였다. 세 그룹의 평균 최초통증 발현시간은 6분 29초로 나타났다.
- 스마트폰이나 태블릿 PC를 사용하게 되면 자신도 모르게 고개를 앞으로 내밀고 숙이는 자세를 취하게 되면서 근막동통증후군이나 일자목 증후군을 발생시키는 원인이 된다고 보고하였으며(방상분, 2000), 컴퓨터 작업을 주로 하는 직업에 종사하는 사람들이 많이 걸리는 질병으로 컴퓨터단말기증후군(Visual Display Terminal Syndrome: VDT)이 있는데, 증상으로는 두통, 눈의 피로, 손목이나 손가락의 관절과 목과 어깨 등의 근육 통증 등이 나타난다고 하였다(이용관, 2008). 본 연구 결과에서도 휴대용 이동 기기 사용 전보다 사용 후에 통증이 증가하였고, 기기 사용시간이 길어질수록 통증이 증가하는 것으로 나타났다.
- 순발력은 두뇌와 신경계의 작용보다는 순간적으로 발생하는 그 시점 힘의 크기를 말하는 것으로 시각적 주의력은 크게 국소적인 시각적 주의력(focal visual attention)과 주변 시각적 주의력(ambient visual attention)이 있는데(Mesulam, 1981), 그 중 순발력과 관련 있는 주변 시각적 주의력은 주변 시야(Peripheral Visual Field)에 영향을 받으며 눈과 머리의 움직임에 의해서 일어나고(Mesulam, 1981), 보행이나 운전과 같이 시야의 폭이 넓은 주위환경에서 안전이 요구되는 작업을 수행하는데 영향을 미친다(Klavora와 Warren, 1998). 본 연구 결과에서도 휴대용 이동 기기의 사용 전보다 사용 후에 순발력의 저하가 나타났으며, 사용시간이 길어질수록 순발력의 저하가 더욱 더 나타났다.
- 이승훈(2011)은 스마트폰과 눈과의 사용 거리를 20㎝, 30㎝, 40㎝, 50㎝로 두어 실험해 보았을 때, 40㎝ 이상으로 하는 것이 눈의 피로를 경감하는데 효과적인 것으로 나타났다 하였으며 40㎝이상 유지하는 것이 시력 저하를 보호하는데 효과적일 것이라 판명하였다. 본 연구에서는 눈과 기기 사이의 거리에 따라 기준을 정해서 실험을 하지 않았지만, 20㎝이하 거리보다 20㎝초과 거리에서 시력의 저하가 나타났다.
- 국민건강보험공단(2010)에 의하면 눈깜박임 횟수가 줄어들어 안구건조증을 호소하는 사람들이 늘어나고 있다고 보고하였으며, 김준성 등(2007)은 이러한 눈의 피로는 시력 저하의 결과를 초래할 수 있다고 보고하였다. 본 연구에서도 기기 사용 전보다 사용 후에 시력이 저하됨을 보였으며, 사용 시간이 길어질수록 시력 저하가 더욱 더 나타났다. 본 연구에서도 시력의 저하가 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 평균 20~30%정도의 시력 감소가 나타나는 것으로 나타났다.
- 본 연구에서도 기기 사용 전보다 사용 후에 시력이 저하됨을 보였으며, 사용 시간이 길어질수록 시력 저하가 더욱 더 나타났다. 본 연구에서도 시력의 저하가 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 평균 20~30%정도의 시력 감소가 나타나는 것으로 나타났다.
- Horak 등(1994)은 신체는 적절한 균형을 유지하여 자세동요를 최소로 하여 신체의 중력중심을 기저면 내에 유지한다고 하였으며, Geurts 등(1996)은 이러한 균형능력의 장애나 상실은 일상생활 활동에 제한을 준다고 보고하였다. 본 연구에서도 휴대용 이동 기기를 사용 전보다 사용 후에 균형능력의 저하가 나타났으며, 사용시간이 길어질수록 균형능력의 저하가 더욱 나타났다.
- 세 그룹에서 실험 전 변수에 대한 동질성 검증을 위해 분석한 결과, 모든 변수에 대해 세 그룹 간의 평균 값에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(Table 2).
- 눈과 기기 사이의 거리에 따른 통증에서 거리에 상관없이 목, 허리 부위는 바르지 않은 자세로 중력에 대항하여 신체의 지지대 역할을 하였으므로 실험자가 통증을 강하게 호소하는 것으로 짐작되고, 어깨는 상지를 주로 사용함에 따라서 통증이 발생하는 것으로 판단된다. 손목에서는 20㎝이후로 통증이 점점 더 증가하는 것으로 보아 눈과 기기 사이의 거리가 멀어질수록 신체 말단부의 사용이 증가하는 것으로 판단된다.
- 위와 같은 선행연구들을 통하여 휴대용 이동 기기를 사용함에 따라 인체의 균형능력, 시력, 순발력의 감소와 통증의 증가가 나타났으며, 이는 인체의 정상적인 생체 역학적 요소들에 영향을 줄 수 있다고 사료된다.
- 각 그룹별 휴대용 이동 기기의 사용에 따른 목 뒤의 통증 변화를 비교하였을 때, A그룹, B그룹, C그룹 간의 목 뒤 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 없었고, 어깨 뒤의 통증 변화를 비교하였을 때, 그룹 간의 어깨 뒤 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 팔꿈치의 통증 변화를 비교하였을 때, 그룹 간의 팔꿈치 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 없었고, 손목의 통증 변화를 비교하였을 때, 그룹 간의 손목 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 허리의 통증 변화를 비교하였을 때, 그룹 간의 허리 통증은 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(Table 8).
- 휴대용 이동 기기의 사용 전과 후의 목 뒤, 어깨 뒤, 허리, 팔꿈치, 손목 등 부위별 통증의 변화를 비교해보았을 때, 기기 사용 전보다 사용 후의 통증이 증가하였으며, 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(Table 4).
- 휴대용 이동 기기의 사용 전과 후의 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 시력을 비교해보았을 때, 기기 사용 전보다 사용 후의 시력, 순발력, 균형능력이 감소하였으며, 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(Table 3).
- 본 연구는 휴대용 이동 기기를 사용함에 따라 신체에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 휴대용 이동 기기의 사용 전보다 사용 후, 그리고 사용시간이 증가함에 따라 시력, 순발력, 균형능력이 저하되었으며, 통증은 증가함을 보였다. 또한 기기 사용거리에 따른 시력변화는 눈과의 거리가 멀수록 시력이 저하되는 것으로 볼 때, 눈과 멀어질수록 기기의 화면에 집중도가 높아지고 눈의 깜박임이 줄어들면서 눈의 피로도가 높아지고 시력이 저하되는 것으로 짐작된다.
후속연구
- 3인치로만 제한하였고, 실험을 특정 게임들로만 실시하였다. 또한 실험기간이 스마트폰의 적용이 따른 근골격계의 변화들이 나타나기에 충분한 기간이 못되었으며 추후 적용기간의 증가 등 제안점을 보완하여 연구결과를 일반화시킬 수 있는 연구를 시행하여야 할 것이다.
- 본 연구의 제한점으로는 연구대상자의 연령대를 20~30대로 하였기 때문에 모든 연령대로 일반화하기에 부족함과 휴대용 이동 기기와 눈과의 거리에 따른 임의의 기준점을 지정하지 않았으며, 휴대용 이동 기기의 액정 크기를 4.3인치로만 제한하였고, 실험을 특정 게임들로만 실시하였다. 또한 실험기간이 스마트폰의 적용이 따른 근골격계의 변화들이 나타나기에 충분한 기간이 못되었으며 추후 적용기간의 증가 등 제안점을 보완하여 연구결과를 일반화시킬 수 있는 연구를 시행하여야 할 것이다.
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