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문제 정의
- 이 균형훈련 방법들에 대해 프로그램들의 효과를 서로 비교하기 위한 연구는 이루어진 바 없다. 따라서 다양한 상황 하에서의 균형유지능력, 각 감각영역별 균형능력 등에 대한 비교연구가 요구되어 20대 여자 대학생을 대상으로 세 가지 균형조절훈련(아쿠아 훈련, 바이오피드백 훈련, 트램폴린 훈련)이 균형능력의 향상에 미치는 효과를 비교하여 균형능력 상의 특수한 문제를 가지고 있는 사람들에 대한 맞춤형 프로그램들을 개발하는데 있어 매우 중요한 정보를 제공하기위하여 본 연구를 시행하였다.
제안 방법
- 훈련은 공 받기를 비롯하여 골대에 농구공 넣기 등의 프로그램에 내재되어 있는 총 10개의 훈련을 정해진 순서에 따라 시행하도록 하였다. 모든 연구 참여자들은 주 3회, 1회 30분간, 6주간 훈련을 시행하였다.
- 7kg)위에서 시행하였다. 바로 이어서 트램폴린 위로 위치를 옮겨 5분씩 2회의 트램폴린 공간운동을 10분간 시행하였으며 모든 연구 참여자들은 주 3회, 1회 30분간, 6주간 훈련을 시행하였다.
- 본 연구에서 아쿠아 훈련 프로그램은 Lambeck & Stanat[10]가 개발한 Halliwick 10 point program을 근거로 하여 재구성한 회전조절 프로그램을 적용하였으며, 회전조절 프로그램 중 시상회전조절, 수평회전조절, 종축회전조절을 각 10분씩, 총 30분의 프로그램으로 구성하였다.
- 이 중 평형운동은 감각 조직화를 위한 균형검사를 연구 목적에 맞게 재구성하여 사용하였다. 훈련방법을 구성하는데 참고한 균형검사는 감각 상호 작용과 균형을 위한 임상검사[12], 한 발로 서기 균형 검사와 경사판 균형검사[13], Fugl-Meyer 감각 운동 평가[14], Tinetti실행-중심 운동평가[15], Berg 균형척도[16], 자세조절운동 측정[17], 선자세로 팔 뻗기 검사[1] 등으로서 이들을 종합, 분석하여 8개의 평형운동을 구성하였다. 이는 정적 훈련 4개와 동적 훈련 4개로 다음과 같다.
- 신체 균형감각 및 방향능력, 신체공간 정위능력을 발달시킬 수 있는 트램폴린 공간운동은 서연태[18]가 사용한 트램폴린 운동프로그램을 본 연구의 목적에 맞게 재구성하여 사용하였다. 공간운동의 종류는 총 5가지로 운동별 과제와 수행순서 및 소요시간은 트램폴린에서 수직으로 뛰기(1분), 트램폴린을 뛰면서 방향 전환하기, 트램폴린에서 제자리 걷기(1분), 트램폴린에서 수직 뛰면서 공받기, 트램폴린에서 다리 벌려서 뛰기(1분)
- 아쿠아 수중 훈련프로그램은 주 3회, 1회 30분간 6주간 시행되었다. 훈련이 시행된 수영장 수조의 크기는 세로 25m, 가로 13m, 물의 깊이는 110cm, 물의 온도는 29℃로 실내온도는 30℃로 유지되는 상태에서 적응훈련을 시행한 후 6주간에 걸쳐 주 3회, 매회 30분씩의 아쿠아 훈련을 진행하였다.
- 이 연구는 무작위할당에 의한 사전 사후 집단간 비교 실험연구로서 연구대상자들을 각 실험군으로 확률 할당한 후 운동군별로 아쿠아 훈련, 바이오피드백 훈련, 트램폴린 훈련 등 세 가지 운동을 각각 적용하여 안정성지수와 주요 하지근육의 근전도 측정을 한 후 6주간의 훈련프로그램을 각각 적용하였다.
- 일반적 특성변수는 연령과 신장, 체중을 측정하였다. 신장은 맨발로 신장계 위에 곧게 서서 발바닥에서 두정부까지 최대 길이를 측정하였고 체중은 가벼운 복장의 맨발 상태로 측정하였다.
- 정상인을 대상으로 한 실험이었으므로 측정의 효과성을 높이기 위해 측정 직전에 인위적인 평류전정자극(galvanic vestibular stimulation; GVS)을 가한 후 측정을 시행하였다. 평류전정자극은 네델란드 Enraf-Nonius사의 평류전정자극기 Endomed 581를 이용하였다.
- 트램폴린 훈련 프로그램은 평형운동과 공간운동으로 구성하였다. 이 중 평형운동은 감각 조직화를 위한 균형검사를 연구 목적에 맞게 재구성하여 사용하였다.
- 트램폴린 훈련은 관련 훈련 및 측정 장비가 설치된 광주광역시 광산구 소재 해당학교의 운동치료연구소의 실험실에서 진행하였다. 훈련을 시작하기에 앞서 미리 훈련된 연구보조자가 전체 훈련과정에 대해 매회 이루어지는 훈련프로그램에 대한 시연을 시행한 후 훈련프로그램을 시행하였다. 매회의 트램폴린 훈련은 다음과 같이 진행되었다.
- 아쿠아 수중 훈련프로그램은 주 3회, 1회 30분간 6주간 시행되었다. 훈련이 시행된 수영장 수조의 크기는 세로 25m, 가로 13m, 물의 깊이는 110cm, 물의 온도는 29℃로 실내온도는 30℃로 유지되는 상태에서 적응훈련을 시행한 후 6주간에 걸쳐 주 3회, 매회 30분씩의 아쿠아 훈련을 진행하였다.
대상 데이터
- 대상자는 최종 29명을 선발하여 제비뽑기 방식의 무작위 할당을 이용, 아쿠아 훈련군 10명, Tetrax에 의한 바이오피드백 훈련군 10명, 트램폴린 훈련 9명 등 세 실험군으로 배정하였다.
- 트램폴린 훈련은 관련 훈련 및 측정 장비가 설치된 광주광역시 광산구 소재 해당학교의 운동치료연구소의 실험실에서 진행하였다. 훈련을 시작하기에 앞서 미리 훈련된 연구보조자가 전체 훈련과정에 대해 매회 이루어지는 훈련프로그램에 대한 시연을 시행한 후 훈련프로그램을 시행하였다.
데이터처리
- 연구대상자의 일반적 특성은 기술통계분석한 후 평균과 표준편차로 제시하였고, 집단 간의 차이는 Kruskal-Wallis검정을 이용하여 분석하였다. 결과 측정변수인 근전도 균형값, 감각비 초기값의 집단간 비교에도 Kruskal-Wallis검정을 이용하였다. 실험군들 간의 차이(집단효과)와 시간적 추이에 따른 변화 및 상호작용효과는 반복 측정된 자료의 분산분석을 이용하여 분석하였다.
- 또, 구형성가정을 만족하지 않는 경우에는 다변량 검정결과를 해석하였다. 분석결과, 집단과 시간 간의 상호작용효과가 있는 경우에는 Wilcoxon의 부호순위검정(signed rank test)을 이용하여 각 집단별로 실험전 값-3주 값, 실험전 값-6주 값을 각각 짝을 지어 비교하였으며 집단 간의 차이는 Kruskal-Wallis검정을 이용하여 분석하였다.
- 결과 측정변수인 근전도 균형값, 감각비 초기값의 집단간 비교에도 Kruskal-Wallis검정을 이용하였다. 실험군들 간의 차이(집단효과)와 시간적 추이에 따른 변화 및 상호작용효과는 반복 측정된 자료의 분산분석을 이용하여 분석하였다. 이때 연구대상자의 일반적 특성 값 간에 차이가 있는 연령을 보정하였다.
- 0)을 이용하여 분석하였다. 연구대상자의 일반적 특성은 기술통계분석한 후 평균과 표준편차로 제시하였고, 집단 간의 차이는 Kruskal-Wallis검정을 이용하여 분석하였다. 결과 측정변수인 근전도 균형값, 감각비 초기값의 집단간 비교에도 Kruskal-Wallis검정을 이용하였다.
이론/모형
- 균형능력은 안정성지수(Stability Score)와 근전도 균형점수(Balance Index by EMG; BIEMG)로 측정하였다. 각 균형능력 지수는 딱딱한 보드면과 연성보드면 위에서 눈을 감은 상태와 뜬 상태로 각각 측정하였다.
- 이 기기는 3×5cm의 일회용 자가-접착식 표면전극을 측두골 유양돌기부의 우측-음극, 좌측-양극의 양극(binaural)에 배치하고 위상기간 1,000ms, 위상 간 간격 4,000ms, 순환주기 25%, 단상 직사각파형, 자극강도 1㎃, 자극시간 20초의 조건으로 자극을 부여하였다[19]. 전반적 균형능력 중 안정성 지수는 자세 조절검사 장비인 Tetrax Portable Multiple System을 이용하여 측정하였다. 두 개의 독립적인 4개의 지면반력 장치인 힘판(force plate)을 사용하고, 두 개의 압력 변환기가 발 앞쪽과 뒤꿈치의 수직압력에 대한 정보를 각각 측정하였다[20].
- 정상인을 대상으로 한 실험이었으므로 측정의 효과성을 높이기 위해 측정 직전에 인위적인 평류전정자극(galvanic vestibular stimulation; GVS)을 가한 후 측정을 시행하였다. 평류전정자극은 네델란드 Enraf-Nonius사의 평류전정자극기 Endomed 581를 이용하였다. 이 기기는 3×5cm의 일회용 자가-접착식 표면전극을 측두골 유양돌기부의 우측-음극, 좌측-양극의 양극(binaural)에 배치하고 위상기간 1,000ms, 위상 간 간격 4,000ms, 순환주기 25%, 단상 직사각파형, 자극강도 1㎃, 자극시간 20초의 조건으로 자극을 부여하였다[19].
후속연구
- 이 연구는 20대 여대생들을 대상으로 하여 임상에서 널리 적용되고 있는 세 가지 균형조절 훈련(Aqua, Bio-feedback, Trampolin)이 정적 균형능력과 시각, 전정각, 고유수용감각 등의 감각요소에 미치는 효과를 비교하기 위해 시행된 것으로 연구대상자들을 아쿠아 훈련군(10명), 바이오피드백 훈련군(10명), 트램폴린 훈련군(9명)으로 무작위 할당한 후 각 군별로 주 3회, 회당 30분간의 운동 프로그램을 6주간 진행하면서 3주후, 6주후에 Tetrax portable multiple system을 이용하여 안정성지수를 측정하고, 근전도 중앙주파수값을 이용하여 산출한 근전도 균형점수를 반복측정된 자료의 분산분석 및 Wilcoxon의 부호순위 검정 등을 이용하여 비교 분석한 결과를 종합해 볼 때, 바이오피드백 훈련은 세 가지 감각기능을 고루 향상시키며 아울러 감각기능 간의 협응성 또한 향상시키는 것으로 판단되며, 아쿠아 훈련은 전정기능을 집중적으로 강화시키는 것으로 보인다. 그러나 본 연구는 통계학적 검정력의 유지에 필요한 적정한 표본수를 확보하지 못하였고 일부 결과지표의 경우 측정 장비의 제한점이 있었다는 한계를 지니고 있다. 향후 이를 보완한 추가적 연구들이 이어지기를 기대한다.
- 그러나 눈을 감은 상태에서는 바이오피드백 훈련군에 비해 아쿠아 훈련군이 더 우수한 성적을 보였다는 점, 훈련 시에는 다양한 상황을 가정하여 움직임을 요구하는 반면 측정시에는 단순한 정적 자세에서 측정하는 것이므로 학습효과가 결과 측정에 유의하게 영향을 미쳤다고 가정하기는 어렵다. 그러나 향후 연구에서는 이를 고려한 연구 설계가 필요할 것으로 본다.
- 그러나 본 연구는 통계학적 검정력의 유지에 필요한 적정한 표본수를 확보하지 못하였고 일부 결과지표의 경우 측정 장비의 제한점이 있었다는 한계를 지니고 있다. 향후 이를 보완한 추가적 연구들이 이어지기를 기대한다..
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