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문제 정의
- 본 연구의 목적은 시중에 판매되고 있는 노인화에 대해 기계적 평가와 함께 생체역학적 평가를 실시하고, 평가 된 노인화를 착용한 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하는 것이었다. 4종류 노인화의 미끄럼방지 기능을 1)발-뒤쪽 미끄러짐 변위, 2)발-앞쪽 미 본 연구의 목적은 시중에 판매되고 있는 노인화에 대해 기계적 평가와 함께 생체역학적 평가를 실시하고, 평가 된 노인화를 착용한 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하는 것이었다. 4종류 노인화의 미끄럼방지 기능을 1)발-뒤쪽 미끄러짐 변위, 2)발-앞쪽 미끄러짐 변위, 3)제동력, 4)추진력, 5)기계적 마찰계수, 6)생체역학적 마찰계수로 평가하고, 1)걸음 특성과 2)하지관절의 각도와 3)강직정도를 분석하여 평가된 노인화 착용 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하였다.
- 4종류의 신발 중 A신발이 신발평가 변인(미끄러짐 변위, 제동력, 추진력, 기계마찰력, 생체역학마찰력)모두 가장 높은 것으로 나타났으며, A신발을 신고 미끄러운 지면을 보행 시 나타나는 신발 평가변인 결과와, 선행연구에서 제시한 일반지면에서 보행 시 나타나는 수치가 비슷하게 나타났다. A신발은 보완될 부분이 조사되었지만, 미끄러운 지면을 보행 시 미끄러짐을 방지 할 수 있는 기능이 있는 노인화로 평가하는 바 이다. 반면, B신발과 C신발은 인지도가 높은 노인화 전문브랜드에서 개발하여 고가로 판매 되고 있는 제품 임에도 불구하고, 일반 신발인 D신발보다 기능이 낮은 것을 볼 수 있다.
- 하지만 신발은 결국 기계가아니라 사람이 착용하는 것이므로, 사람이 직접 신발을 착용하고 성능을 평가하는 생체역학적 테스트가 함께 실시 될 필요가 있다고 생각한다. 따라서 본 연구의 목적은 시중에 판매되고 있는 노인화에 대해 기계적 평가와 함께 생체역학적 평가를 실시하고, 평가 된 노인화를 착용한 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하는 것이다.
- 이는 미끄러운 지면을 보행 시 발-앞쪽과 발-뒤쪽의 작용이 미끄러짐에 영향을 미친다고 할 수 있다. 본 연구에서 미끄러진 변위를, 발-뒤쪽 미끄러진 변위(rear-foot slip displacement, heel marker movement at phase 1)와, 발-앞쪽 미끄러진 변위(fore-foot slip displacement, toe marker movement at phase 2) 두 가지로 나눈 이유이다. 본 연구에서 발-뒤쪽 미끄러짐 변위가 신발 종류 간에 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았다.
- 본 연구의 목적은 시중에 판매되고 있는 노인화에 대해 기계적 평가와 함께 생체역학적 평가를 실시하고, 평가 된 노인화를 착용한 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하는 것이었다. 4종류 노인화의 미끄럼방지 기능을 1)발-뒤쪽 미끄러짐 변위, 2)발-앞쪽 미 본 연구의 목적은 시중에 판매되고 있는 노인화에 대해 기계적 평가와 함께 생체역학적 평가를 실시하고, 평가 된 노인화를 착용한 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하는 것이었다.
- 충분히 스트레칭 한 후 안전장치 하네스(harness)를 착용하게 하고, 반사마커를 부착하였다. 자연스러운 보행동작을 유도하기 위하여 자기보행속도로 충분한 연습 후 본 실험을 실시하였다.
제안 방법
- 4종류 노인화의 미끄럼방지 기능을 1)발-뒤쪽 미끄러짐 변위, 2)발-앞쪽 미 본 연구의 목적은 시중에 판매되고 있는 노인화에 대해 기계적 평가와 함께 생체역학적 평가를 실시하고, 평가 된 노인화를 착용한 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하는 것이었다. 4종류 노인화의 미끄럼방지 기능을 1)발-뒤쪽 미끄러짐 변위, 2)발-앞쪽 미끄러짐 변위, 3)제동력, 4)추진력, 5)기계적 마찰계수, 6)생체역학적 마찰계수로 평가하고, 1)걸음 특성과 2)하지관절의 각도와 3)강직정도를 분석하여 평가된 노인화 착용 후 미끄러운 지면 보행 시 노인의 하지에 나타나는 변화를 조사하였다.
- 11) 총 4켤레로 정하였다. A, B, C, D 네 종류의 신발 중 어떤 신발을 먼저 착용하고 실험을 할 것인가에 대한 신발 착용 순서는 경우의 수를 계산하여 대상자가 바뀔 때 마다 신발 착용순서가 달라지도록 무작위(random)로 선정 하였다. 대상자에게 실험에 대한 충분한 설명 후, 동의서를 받고, 몸에 달라붙는 실험복을 착용하게 하였다.
- Vicon nexus software를 이용하여 영상데이터, 지면반력 데이터를 동조하여 자료를 받았다. Visual 3D (C-motion USA)와 엑셀2010 (microsoft, USA)을 이용하여 운동학적, 운동역학적 데이터를 분석하였다. 이벤트는 [Figure 6]과 같이 발꿈치가 지면과 접촉하게 되는 순간의 발꿈치 닿기(heel contact)시점, 발바닥 전체가 지면과 접촉하게 되는 발바닥 닿기(foot flat)시점, 발가락이 지면에서 떨어지려는 순간의 발가락 떼기(toe off)시점으로 정하였다.
- 레일에 트롤리(trolley)를 설치하고, 트롤리와 줄(rope)을 연결하였다. 그 줄과 대상자가 착용한 하네스(harness)와 연결하여, 미끄러짐과 낙상 발생시 대상자가 바닥에 부딪혀 다칠 위험이 없도록 하였다.
- 기계적 마찰 테스트는 한국신발피혁연구소에 의뢰하여 [Figure 2] 에 제시된 장비로 측정하여 결과 값을 얻었으며, 생체역학적 마찰 테스트는 노인이 직접 신발을 신고 미끄러운 지면 보행 시 지면반력기의 발 밑에 적용된 수직 힘을 전후 힘으로 나눈 값으로 계산하였다(Osis, Worobets, & Stefanyshyn, 2012).
- 노인화 평가와 미끄러운 지면에서 보행 시 하지에 발생하는 운동학, 운동역학적 분석을 위하여 10대의 Motion Capture Camera(MX-Tseries, Vicon, UK)와 1대의 Force Plate(OR6-7, AMTI, USA)을 사용하였다. Motion Capture Camera의 sampling rate은 240 Hz, Force Plate은 2400 Hz로 설정하였다.
- 노인화의 미끄럼방지 기능 차이가 미끄러운 지면 보행시 노인의 하지에 미치는 영향을 조사하기 위하여 걸음길이, 걸음너비, 걸음시간, 시상면에서 나타나는 하지 관절각도, 하지 관절 강직 정도를 산출하였다. 하지 관절 강직 정도는 로커(rocker)로 국면을 구분하지 않고, heel contact 시점에서 toe off시점까지를 한 국면으로 보고 모멘트의 변화량과 각도의 변화량의 비율(모멘트 변화량/각도 변화량)을 계산하여 최대값을 비교하였다(Davis & DeLuca, 1996; Kim & Lockhart, 2012; Liu & Lockhart, 2009; Lockhart, et al.
- 노인화의 미끄럼방지 기능을 테스트하기 위하여 발 뒤쪽 미끄러짐 변위(rear-foot slip displacement), 발 앞쪽 미끄러짐 변위(fore-foot slip displacement), 제동력(breaking force), 추진력(propulsion force), 기계적 마찰계수(mechanical coefficient of friction), 생체역학적 마찰계수(biomechanical coefficient of friction)를 산출하였다. 발-뒤쪽 미끄러짐 거리는 heel contact 시점에서 foot flat 시점까지 heel marker의 변위를 계산하였고, 발-앞쪽 미끄러짐 거리는 foot flat 시점에서 toe-off 시점까지의 toe marker의 변위를 계산하였다.
- A, B, C, D 네 종류의 신발 중 어떤 신발을 먼저 착용하고 실험을 할 것인가에 대한 신발 착용 순서는 경우의 수를 계산하여 대상자가 바뀔 때 마다 신발 착용순서가 달라지도록 무작위(random)로 선정 하였다. 대상자에게 실험에 대한 충분한 설명 후, 동의서를 받고, 몸에 달라붙는 실험복을 착용하게 하였다. 대상자의 기본정보를 수집한 후 신체계측을 하고 운동전문가와 함께 스트레칭을 하도록 하였다.
- 대상자에게 실험에 대한 충분한 설명 후, 동의서를 받고, 몸에 달라붙는 실험복을 착용하게 하였다. 대상자의 기본정보를 수집한 후 신체계측을 하고 운동전문가와 함께 스트레칭을 하도록 하였다. 충분히 스트레칭 한 후 안전장치 하네스(harness)를 착용하게 하고, 반사마커를 부착하였다.
- Motion Capture Camera의 sampling rate은 240 Hz, Force Plate은 2400 Hz로 설정하였다. 동작 분석을 위하여 Vicon의 Plug in gait maker set에 제시된 주요 분절에 반사마커를 부착 하였다.
- [Figure 4]와 같이 대상자가 실험과제를 수행 할 수 있도록 공간을 확보하고 실험에 필요한 장비들을 배치하였다. 동작을 측정하기 위하여 10대의 카메라를 대상자의 동선을 중심으로 설치하고, 실험실 안에서 6 m 보행이 될 수 있도록 하였다. 지면반력기는 6 m 보행주로(gait way) 안에 놓여 지도록 하였으며, 미끄러운 지면을 연출하기 위하여 지면반력기를 0.
- Vicon nexus software에 이벤트를 입력할 때, 발꿈치 닿기(heel contact)는 지면반력기에 최초로 힘이 발생하는 시점, 발바닥 닿기(foot flat)는 오른발의 발가락(toe)마커의 속도가 0과 가장 가까운 시점, 발가락 떼기(toe off)는 지면반력기의 힘이 사라지는 순간으로 입력하였다. 미끄러운 지면에서 보행 시 발생한 운동학, 운동역학적 데이터는 버터워스 2차 저역통과 필터(Butterworth 2th low-pass filter)를 이용하여 평활화(smoothing)하였다. 차단주파수(cut-off frequency)는 영상 데이터 11 Hz, 지면반력 데이터 100 Hz로 설정하였다.
- 노인화의 미끄럼방지 기능을 테스트하기 위하여 발 뒤쪽 미끄러짐 변위(rear-foot slip displacement), 발 앞쪽 미끄러짐 변위(fore-foot slip displacement), 제동력(breaking force), 추진력(propulsion force), 기계적 마찰계수(mechanical coefficient of friction), 생체역학적 마찰계수(biomechanical coefficient of friction)를 산출하였다. 발-뒤쪽 미끄러짐 거리는 heel contact 시점에서 foot flat 시점까지 heel marker의 변위를 계산하였고, 발-앞쪽 미끄러짐 거리는 foot flat 시점에서 toe-off 시점까지의 toe marker의 변위를 계산하였다. 지면반력기에 전-후(y좌표)로 작용하는 힘에서, 정지할 때 최대로 작용 하는 힘 제동력과, 추진할때 최대로 작용 하는 힘 추진력을 계산하였다.
- 신발을 개발하여 마찰력을 평가할 때, 기계에 신발을 넣어 정해진 규격(KS M ISO 13287, KS M ISO 11220 등의 표준규격)에 따라 실험하는 기계적 마찰력 테스트 방법과, 개발된 신발을 사람이 직접 신고 보행 시 지면반력기(force plate)에서 산출할 수 있는 생체역학적 마찰력 테스트 방법을 사용 할 수 있다. 목적에 맞게 개발된 신발을 기계적으로 마찰력, 굴곡성, 마모 등을 테스트 하는 것이 꼭 필요한 부분이라고 생각된다.
- 연구의 특성상 미끄러운 지면을 보행하여야 하므로 부상방지를 위하여 안전장치를 설치하였다. [Figure 3]과 같이 천장에 8000 N의 부하(load)을 견딜 수 있는 레일(rail)을 고정(fixation)하였다.
- Visual 3D (C-motion USA)와 엑셀2010 (microsoft, USA)을 이용하여 운동학적, 운동역학적 데이터를 분석하였다. 이벤트는 [Figure 6]과 같이 발꿈치가 지면과 접촉하게 되는 순간의 발꿈치 닿기(heel contact)시점, 발바닥 전체가 지면과 접촉하게 되는 발바닥 닿기(foot flat)시점, 발가락이 지면에서 떨어지려는 순간의 발가락 떼기(toe off)시점으로 정하였다. Vicon nexus software에 이벤트를 입력할 때, 발꿈치 닿기(heel contact)는 지면반력기에 최초로 힘이 발생하는 시점, 발바닥 닿기(foot flat)는 오른발의 발가락(toe)마커의 속도가 0과 가장 가까운 시점, 발가락 떼기(toe off)는 지면반력기의 힘이 사라지는 순간으로 입력하였다.
- 발-뒤쪽 미끄러짐 거리는 heel contact 시점에서 foot flat 시점까지 heel marker의 변위를 계산하였고, 발-앞쪽 미끄러짐 거리는 foot flat 시점에서 toe-off 시점까지의 toe marker의 변위를 계산하였다. 지면반력기에 전-후(y좌표)로 작용하는 힘에서, 정지할 때 최대로 작용 하는 힘 제동력과, 추진할때 최대로 작용 하는 힘 추진력을 계산하였다. 기계적 마찰 테스트는 한국신발피혁연구소에 의뢰하여 [Figure 2] 에 제시된 장비로 측정하여 결과 값을 얻었으며, 생체역학적 마찰 테스트는 노인이 직접 신발을 신고 미끄러운 지면 보행 시 지면반력기의 발 밑에 적용된 수직 힘을 전후 힘으로 나눈 값으로 계산하였다(Osis, Worobets, & Stefanyshyn, 2012).
- 하지 관절 강직 정도는 로커(rocker)로 국면을 구분하지 않고, heel contact 시점에서 toe off시점까지를 한 국면으로 보고 모멘트의 변화량과 각도의 변화량의 비율(모멘트 변화량/각도 변화량)을 계산하여 최대값을 비교하였다(Davis & DeLuca, 1996; Kim & Lockhart, 2012; Liu & Lockhart, 2009; Lockhart, et al., 2003).
대상 데이터
- Vicon nexus software를 이용하여 영상데이터, 지면반력 데이터를 동조하여 자료를 받았다. Visual 3D (C-motion USA)와 엑셀2010 (microsoft, USA)을 이용하여 운동학적, 운동역학적 데이터를 분석하였다.
- 지면과 신발 사이의 마찰계수 측정을 위하여 [Figure 2]에 제시된 한국신발 피혁연구소의 ‘신발 미끄럼저항 시험(대성시험기, DSSL200)’장비를 사용하였다. 본 실험에 사용 된 지면과 신발 사이의 마찰계수는 A신발 0.23, B신발 0.08, C신발 0.09, D신발 0.11 이었다. 한국 산업 규격 KS M ISO 11220: 2009에 제시된 방법에 따라 본 연구를 진행한 실험실의 미끄러운 지면과 동일한 마찰계수의 시험면으로 시험하였다.
- 본 실험에 사용된 신발[Figure 5]은 J사의 노인화 A(기계적 마찰계수 0.23), B사의 노인화 B(기계적 마찰계수 0.08), S사의 노인화 C(기계적 마찰계수 0.09), N사의 일반신발 D(기계적 마찰계수 0.11) 총 4켤레로 정하였다. A, B, C, D 네 종류의 신발 중 어떤 신발을 먼저 착용하고 실험을 할 것인가에 대한 신발 착용 순서는 경우의 수를 계산하여 대상자가 바뀔 때 마다 신발 착용순서가 달라지도록 무작위(random)로 선정 하였다.
- 본 연구는 근골격계 질병 이력이 없는 건강한 노인 23명을 대상으로 하였다. 실험에 앞서 실험과 관련된 동작을 충분히 설명하였다.
데이터처리
- 기술통계 분석과 측정값 탐색을 통해 평균, 표준편차를 계산하고 정규분포에 대한 판단을 실시하였다. A 신발와 B신발, C신발, D신발의 운동학, 운동역학적 데이터를 3회 평균한 값을 사용하여 일원변량 반복측정 분산 분석(1-way repeated measures ANOVA)을 실시하였다. 사후 검정은 Tukey를 통해 개체 간 차이를 검증 하였다.
- 통계적 분석을 위해 PASW Statistics 18(IBM, USA)을 사용하였다. 기술통계 분석과 측정값 탐색을 통해 평균, 표준편차를 계산하고 정규분포에 대한 판단을 실시하였다. A 신발와 B신발, C신발, D신발의 운동학, 운동역학적 데이터를 3회 평균한 값을 사용하여 일원변량 반복측정 분산 분석(1-way repeated measures ANOVA)을 실시하였다.
- A 신발와 B신발, C신발, D신발의 운동학, 운동역학적 데이터를 3회 평균한 값을 사용하여 일원변량 반복측정 분산 분석(1-way repeated measures ANOVA)을 실시하였다. 사후 검정은 Tukey를 통해 개체 간 차이를 검증 하였다. 유의 수준은 a<.
이론/모형
- 지면과 신발 사이의 마찰계수 측정을 위하여 [Figure 2]에 제시된 한국신발 피혁연구소의 ‘신발 미끄럼저항 시험(대성시험기, DSSL200)’장비를 사용하였다.
- 11 이었다. 한국 산업 규격 KS M ISO 11220: 2009에 제시된 방법에 따라 본 연구를 진행한 실험실의 미끄러운 지면과 동일한 마찰계수의 시험면으로 시험하였다.
성능/효과
- 4종류의 신발 중 A를 착용한 후 미끄러운 지면 보행 시, 미끄러짐 변위가 가장 짧았으며, 제동력, 추진력, 기계적 마찰계수, 생체역학적 마찰계수가 높아 미끄럼 방지 기능이 우수한 것으로 평가되었다.
- 4종류의 신발 중 A신발이 신발평가 변인(미끄러짐 변위, 제동력, 추진력, 기계마찰력, 생체역학마찰력)모두 가장 높은 것으로 나타났으며, A신발을 신고 미끄러운 지면을 보행 시 나타나는 신발 평가변인 결과와, 선행연구에서 제시한 일반지면에서 보행 시 나타나는 수치가 비슷하게 나타났다. A신발은 보완될 부분이 조사되었지만, 미끄러운 지면을 보행 시 미끄러짐을 방지 할 수 있는 기능이 있는 노인화로 평가하는 바 이다.
- 발-앞쪽 미끄러짐 변위(fore-foot slip displacement) 또한 A 신발 착용 후 가장 짧게 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. A 신발을 착용 했을 때 미끄러짐이 최소화 되는 것으로 조사되었으며, 다른 신발과 발-앞쪽 미끄러짐 변위를 비교했을 때, 30 mm 이상의 차이를 나타냈다. 미끄러짐 변위에 대한 결과 값은 아래 [Table 2]에 제시하였다.
- A신발 착용 후 미끄러운 지면 보행 시, 제동력과 추진력이 가장 높은 것으로 조사되었다. A신발의 제동력이 0.
- 19%로 나타났다. A신발을 신고 보행 시, 선행연구의 결과 값과 비교해 볼 때, 일반 지면에서 걷는 것과 가장 가까운 값을 보였다.
- 생체역학적 마찰계수 역시 A신발-D신발-C신발-B신발 순서로 나타났다. B, C, D신발은 기계적 마찰계수와 생체역학적 마찰계수가 큰 차이가 없는 것으로 조사되었으나, A 신발의 기계적 마찰계수와 생체역학적 마찰계수는 다른 신발에 비해 차이가 큰 것으로 나타났다. 결과 값은 아래[Table 4]에 제시하였다.
- 걸음특성에 대한 걸음 길이 · 너비 · 시간의 결과는[Table 5]와 같다. 걸음 길이는 A 신발 착용 후 가장 길게 나타났으며, 걸음 너비는 A 신발 착용 후 장 좁게 나타났지만, 통계적으로 유의한 차이는 없었으며, 걸음 시간 역시 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- , 2012). 기계적 마찰계수는 A신발 0.23, D신발 0.11, C신발 0.09, B신발 0.08 순서로 A신발의 마찰계수가 가장 높게 나타났으며, 생체역학적 마찰계수 또한 A신발 0.13, D신발 0.11, C신발 0.10, B신발 0.09 순서로 A신발의 마찰계수가 가장 높게 나타났다. A 신발의 신발 밑창이 다른 신발에 비하여 미끄러짐을 방지할 수 있는 기능이 우수하다고 할 수 있다.
- 기계적 마찰계수는 A신발-D신발-C신발-B신발 순서로 A 신발이 가장 높고, B신발이 가장 낮은 것으로 조사되었다. 생체역학적 마찰계수 역시 A신발-D신발-C신발-B신발 순서로 나타났다.
- 08로 측정되었다. 나무 바닥 위에 물이 있는 지면의 미끄럼저항계수는 0.55, 플라스틱 위에 물이 있는 지면의 미끄럼저항계수는 0.25, 나무의 미끄럼저항계수는 0.95, 콘크리트의 미끄럼저항계수는 1.1로 측정이 된 것과 비교 하면, 본 실험에 사용된 표면은 아주 미끄러운 것임을 알 수 있다.
- 무릎의 최고 폄 각도도 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았지만, 무릎의 최고 굽힘 각도는 A신발 착용 후 –34.22±5.59o 로 가장 높게 나타났고, 무릎의 관절 가동 범위도 A 신발 착용 후 30.81±3.46o로 가장 높게 나타내며 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 조사되었다.
- 미끄러운 지면 보행 시 신발 종류 간에 걸음 길이, 너비, 시간 변인이 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았지만, 미끄러운 지면 보행 시 나타나는 노인들의 걸음 길이, 너비, 시간을 조사할 수 있었다. Lockhart 와 Kim (2006)의 연구에서 미끄러운 지면에서 보행 시 나타나는 노인들의 걸음길이(step length)가 61.
- 50 sec 소요된다고 보고하고 있는데, 이는 본 연구의 연구결과와 유사한 값이다. 미끄러운 지면에서 보행시 단시간에 신발 종류를 바꿔 착용한다고 해서 고유 걸음걸이의 특성은 변하지 않는 것을 확인 할 수 있었다.
- 미끄럼 방지 기능이 부족한 B, C, D신발을 착용한 후 미끄러운 지면 걷기 시 무릎 관절 가동범위가 감소하고, 무릎 관절 강직 정도가 커져 하지에 부정적인 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 미끄럼 방지 기능이 우수한 A신발 착용 시 무릎 관절의 가동 범위가 증가하고, 무릎 관절 강직 정도가 감소하는 결과가 나타났다.
- 미끄럼 방지 기능이 부족한 B, C, D신발을 착용한 후 미끄러운 지면 걷기 시 무릎 관절 가동범위가 감소하고, 무릎 관절 강직 정도가 커져 하지에 부정적인 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 미끄럼 방지 기능이 우수한 A신발 착용 시 무릎 관절의 가동 범위가 증가하고, 무릎 관절 강직 정도가 감소하는 결과가 나타났다.
- 낙상은 미끄러운 지면임을 인지하지 못한 상태에서 많이 발생하므로 추후 실험에서는 보완될 필요가 있다고 판단된다. 발-앞쪽 미끄러짐 변위(fore-foot slip displacement)는 신발 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타났는데, 모두 A신발과 다른 3종류의 신발 간의 차이였다. A신발은 발-앞쪽 미끄러짐 변위 15.
- 본 연구를 통하여, 미끄러운 지면 보행 시 신체에서 무릎 관절의 가동 범위(knee joint range of motion)를 감소시키고, 무릎 관절의 강직(knee joint stiffness)을 증가시킨다는 것을 조사 할 수 있었다. Heiden 등.
- 반복적인 근 피로는 근 손실로 이어지고 더 나아가 뼈에도 부정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다. 본 연구에서 미끄러짐을 방지할 수 있는 기능이 우수하다고 평가된 A신발을 신고 미끄러운 지면을 보행 시, B, C, D 신발 보다 무릎 관절 가동 범위가 증가하고 무릎 관절 강직 정도가 감소하는 것을 볼 수 있었다. 이로 미루어 보아 노인들이 미끄러운 지면에서 보행 하는 것은 하지의 무릎에 부정적인 영향을 주지만, 미끄럼 방지 기능이 우수한 기능성 노인화를 착용한다면 이를 어느 정도 보완할 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구에서 미끄러진 변위를, 발-뒤쪽 미끄러진 변위(rear-foot slip displacement, heel marker movement at phase 1)와, 발-앞쪽 미끄러진 변위(fore-foot slip displacement, toe marker movement at phase 2) 두 가지로 나눈 이유이다. 본 연구에서 발-뒤쪽 미끄러짐 변위가 신발 종류 간에 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았다. 미끄러짐 연구에서 발-뒤쪽 미끄러짐 변위가 중요함에도 불구하고 차이가 나지 않은 이유는 실험에 참여한 노인들은 미끄러운 지면임을 인지한 상태에서 보행을 하였기 때문에, 평소 걸음보다 바닥과 발사이의 각도(sole angle)를 최소화 시키고 발목 관절 움직임을 최소화 한 뒤, 조심히 보행하여 과도한 발뒤꿈치 미끄러짐을 미리 예방 한 것에 있다고 판단된다.
- 미끄러운 지면 보행 시 제동력과 추진력의 작용이 현저히 줄어들었다. 본 연구의 결과 A 신발이 제동력은 체중의 0.07%, 추진력은 체중의 0.10%로 가장 높게 나타났다. Lee, Seo 와 Eun (2007)의 연구에서 노인들이 일반 지면 보행 시 제동력은 체중의 0.
- 하지의 엉덩이 · 무릎 · 발목 관절 강직 정도 결과는[Table 7]과 같다. 엉덩 관절, 발목 관절의 강직 정도는 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았지만, 무릎 관절 강직 정도는 A신발 착용 후 가장 낮은 강직 정도를 보이며 통계적으로 유의한 차이가 나타났다.
- 미끄러짐 연구에서 발-뒤쪽 미끄러짐 변위가 중요함에도 불구하고 차이가 나지 않은 이유는 실험에 참여한 노인들은 미끄러운 지면임을 인지한 상태에서 보행을 하였기 때문에, 평소 걸음보다 바닥과 발사이의 각도(sole angle)를 최소화 시키고 발목 관절 움직임을 최소화 한 뒤, 조심히 보행하여 과도한 발뒤꿈치 미끄러짐을 미리 예방 한 것에 있다고 판단된다. 이로 미루어볼 때 노인들도 미끄러운 지면을 인지한 상태에서는 낙상이 우려되는 미끄러짐을 어느 정도 방어할 능력이 있다는 것을 조사할 수 있었다. 낙상은 미끄러운 지면임을 인지하지 못한 상태에서 많이 발생하므로 추후 실험에서는 보완될 필요가 있다고 판단된다.
- 023 BW으로 나타났다. 제동력의 유의수준은 .000으로 A신발과 B, C, D신발 간에 차이가 나타났고, 추진력의 유의수준은 .003으로 A신발과 B, D신발 간에 차이가 나타났다. 제동력과 추진력에 대한 결과 값은 아래 [Table 3]에 제시하였다.
후속연구
- 이로 미루어볼 때 노인들도 미끄러운 지면을 인지한 상태에서는 낙상이 우려되는 미끄러짐을 어느 정도 방어할 능력이 있다는 것을 조사할 수 있었다. 낙상은 미끄러운 지면임을 인지하지 못한 상태에서 많이 발생하므로 추후 실험에서는 보완될 필요가 있다고 판단된다. 발-앞쪽 미끄러짐 변위(fore-foot slip displacement)는 신발 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타났는데, 모두 A신발과 다른 3종류의 신발 간의 차이였다.
- 마찰력이 너무 낮으면 미끄러짐을 발생시키고, 너무 높으면 걸려 넘어짐(trip)을 발생시키기 때문에 적절한 마찰계수를 찾는 것이 필요하다. 노인화 밑창에 적용시킬 적절한 마찰계수는 추후에 지속적으로 연구되어져야 할 부분이다.
- 연구의 결과들은 추후 기능성 노인화의 개발, 설계 및 선택과, 더 나아가 미끄럼 방지 작업화, 안전화 및 주방화 등의 평가에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구에서 미끄러짐을 방지할 수 있는 기능이 우수하다고 평가된 A신발을 신고 미끄러운 지면을 보행 시, B, C, D 신발 보다 무릎 관절 가동 범위가 증가하고 무릎 관절 강직 정도가 감소하는 것을 볼 수 있었다. 이로 미루어 보아 노인들이 미끄러운 지면에서 보행 하는 것은 하지의 무릎에 부정적인 영향을 주지만, 미끄럼 방지 기능이 우수한 기능성 노인화를 착용한다면 이를 어느 정도 보완할 수 있을 것으로 사료된다.
- 신발 평가 시에 신발의 용도와 특성에 따라 충격흡수, 후족제어, 중량성, 착화감, 내구성, 마찰력, 유연성, 안정성 등 다양한 측면에서 평가되고 있다. 특히 노인화를 평가 할 때에는 낙상과 미끄러짐 예방 측면에서 접근하여 평가 되어져야 하며, 미끄러짐을 예방 할 수 있는 기능을 필수적으로 추가하여 개발하여야 하겠다. 마찰력이 너무 낮으면 미끄러짐을 발생시키고, 너무 높으면 걸려 넘어짐(trip)을 발생시키기 때문에 적절한 마찰계수를 찾는 것이 필요하다.
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