선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구의 목적은 드롭 착지 시 충격을 흡수하는 과정에서 키 높이 깔창에 의한 발목 움직임의 감소가 충격흡수 기전 및 보상작용에 어떠한 영향을 미치는가를 분석하는데 있다.
- 본 연구에서 주요 관점은 깔창 착용 후 발목 움직임의 감소로 인한 허리 및 하지 관절의 운동학적, 운동역학적 변화를 살펴보는 것이다. 그 결과 깔창 착용 후 원위 관절인 발목 움직임과 신장성 일량 및 사용비중이 감소함으로써, 엉덩 관절에서는 차이가 나타나지 않았으나 보다 근위 분절인 허리의 사용비중이 증가해 선행연구에서의 결과와 유사하였다.
제안 방법
- 본 연구에서 착지 동작 시 하지 관절의 운동학적, 운동 역학적 정보를 수집하기 위해 적외선 카메라 8대(Vicon MX-F20, UK)로 구성된 3차원 동작 분석 시스템(Motion Systems, UK)을 사용하였으며, 1대의 지면반력기(AMTI, USA)를 사용하였다. 영상 데이터는 200 Hz로 수집하였으며, 지면반력은 2000 Hz로 수집하였다.
- 전신의 운동학적, 운동역학적 변인들을 분석하기 위한 모델로 Vicon Motion System 내 Plug in Gait Full Body Marker Set을 사용하였다. 총 35개의 구형 반사마커는 7th cervical vertebral bone, 10th thoracic vertebral bone, claviculosternal joint, xiphoid process에 한 개씩 부착하였으며, 좌우 forward head, backward head, shoulder acromion, elbow lateral epicondyle, 1st wrist, 2nd wrist, 2nd metacarpophalangeal joint, ASIS, PSIS, mid thigh, knee lateral epicondyle, mid shank, ankle lateral malleolus, heel, 2nd metatarsophalangeal joint 등에 부착하였다.
- 산출된 운동역학적 정보는 각 개인들의 체중으로 나누어 일반화(normalization)하였으며, 참가자 모두는 스판 재질의 전신 운동복과 A사의 운동화를 착용하게 하였다. 실험에 앞서 실험 중 발생할 수 있는 부상을 예방하기 위해 참가자 모두는 약 30분간의 준비운동을 철저히 실시하였으며, 깔창 착용 후에도 자연스러운 동작이 나올 수 있도록 충분한 시간동안 착용하게 하였고 보행과 착지 동작을 충분하게 연습하였다.
- 산출된 운동역학적 정보는 각 개인들의 체중으로 나누어 일반화(normalization)하였으며, 참가자 모두는 스판 재질의 전신 운동복과 A사의 운동화를 착용하게 하였다. 실험에 앞서 실험 중 발생할 수 있는 부상을 예방하기 위해 참가자 모두는 약 30분간의 준비운동을 철저히 실시하였으며, 깔창 착용 후에도 자연스러운 동작이 나올 수 있도록 충분한 시간동안 착용하게 하였고 보행과 착지 동작을 충분하게 연습하였다.
- 피험자들은 “준비”라는 구호에 점프대 위에서 양손을 교차시킨 후 왼쪽 다리를 들고 자연스러운 상태로 서 있게 하였으며, “시작”이라는 구호에 오른 다리를 이용해 착지하게 하였다.
- 관절의 신장성 일량(Joint eccentric work): 충격을 흡수하기 위한 각 관절의 신장성 일량을 살펴보기 위해 각관절 모멘트와 각속도를 곱하여 관절 파워를 산출하였으며(Zhang, Bates, & Dufek, 2000), 이를 적분시켜 각 관절의 일량을 산출하였고 이중 음(negative)의 값인 신장성일량을 분석하였다(Decker, Torry, Wyland, Sterett, & Steadman, 2003; DeVita & Skelly, 1992; Kulas, Zalewski, Hortobagyi, & DeVita, 2008; Winter, 1990).
- 관절의 가동범위(Joint ROM): 해부학적 자세인 각 관절 및 분절이 신전된 상태를 기준(0°)으로 하였으며, 분석구간인 IC로부터 MKF 내에서 충격을 흡수하기 위한 발목과 무릎, 엉덩 그리고 허리의 총 굴곡움직임을 각 관절의 가동범위로 정의하여 분석하였다(Figure 3).
- 피험자들은 “준비”라는 구호에 점프대 위에서 양손을 교차시킨 후 왼쪽 다리를 들고 자연스러운 상태로 서 있게 하였으며, “시작”이라는 구호에 오른 다리를 이용해 착지하게 하였다. 자유낙하를 유도하기 위해 점프대 위에서는 무릎 및 엉덩 관절의 움직임을 최소화하였고 무게 중심을 앞쪽으로 이동시켜 착지를 유도하였다.
- 인체는 공중 동작 이후 지면에 닿는 순간(initial contact [IC])부터 굴곡 동작을 통해 충격을 흡수하게 되며, 부상 또한 충격흡수를 위한 과정에서 발생하므로 본 연구의 분석 구간은 IC로부터 최대 무릎 굴곡(maximum knee flexion [MKF])까지로 설정하였다.
- 분석 구간 내에서 발목과 무릎, 엉덩 관절 및 허리의 가동범위와 신장성 일량 그리고 관절의 사용비중을 살펴보았으며, 각 변인에 대한 정의는 다음과 같다.
- 관절의 사용비중(Contribution to total eccentric work):각 관절에서 발생한 신장성 일량을 모두 합한 후 각 관절의 일량으로 나누어 백분화시킴으로써, 충격흡수를 위한 각 관절의 사용비중을 살펴보았다(Cho et al., 2012; Zhang et al., 2000).
- 모든 동작은 각각 4회의 성공적인 동작이 나올 때까지 실시하였으며, 모두 평균으로 산출하였다. 모든 데이터는 각 대상자들의 체중으로 나누어 일반화하였으며, Labview 6.1(National Instruments, USA)을 사용하여 변인들을 추출하였다.
- 키 높이 깔창 착용 후 두 가지 높이에서 드롭랜딩시 수집된 11명의 4회의 평균과 표준 편차를 산출하였다. IBM SPSS 21 version(IBM, USA) 통계 프로그램 내 이원배치 분산분석(Two-Way ANOVA with repeated mea-sures)을 사용하여 분석하였으며, 유의수준은 α=.
- 충격흡수는 하지 관절뿐만 아니라 전신을 통해 이루어지므로(Cho et al., 2012), 본 연구에서는 상체인 허리까지 분석하였다(Figure 5-8). 그 결과 착지 높이의 증가와 함께 허리 및 모든 관절에서 신장성 일량이 증가하였으며, 발목관절의 비중이 감소함으로써 엉덩 관절의 비중이 증가하였다.
- 30 cm와 45 cm 높이에서 드롭 착지 시 깔창 미착용 및 깔창 착용 후 하지 관절의 운동학적, 운동역학적 변화에 대해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
대상 데이터
- 본 연구를 위해 모대학교 남자 대학생 11명(age: 23.6±2.1 yrs, height: 176.0±3.1 cm, weight: 69.1±2.9 kg)이 참가하였으며, 이들 모두는 후족보행을 하는 오른발잡이로써,최근 6개월 내 어떠한 부상 경험도 없는 자들이었다.
- 본 연구에서 착지 동작 시 하지 관절의 운동학적, 운동 역학적 정보를 수집하기 위해 적외선 카메라 8대(Vicon MX-F20, UK)로 구성된 3차원 동작 분석 시스템(Motion Systems, UK)을 사용하였으며, 1대의 지면반력기(AMTI, USA)를 사용하였다. 영상 데이터는 200 Hz로 수집하였으며, 지면반력은 2000 Hz로 수집하였다.
데이터처리
- IBM SPSS 21 version(IBM, USA) 통계 프로그램 내 이원배치 분산분석(Two-Way ANOVA with repeated mea-sures)을 사용하여 분석하였으며, 유의수준은 α=.05로 설정하였다.
- 모든 동작은 각각 4회의 성공적인 동작이 나올 때까지 실시하였으며, 모두 평균으로 산출하였다. 모든 데이터는 각 대상자들의 체중으로 나누어 일반화하였으며, Labview 6.
- 05로 설정하였다. 상호작용에 따른 사후검증은 bonferroni를 사용하였으며, 산출된 평균과 표준편차를 이용한 효과의 크기 (effect size)를 분석함으로써, 드롭랜딩 시 두 착지 높이 간의 차이와 깔창의 유무에 따른 효과를 살펴보았다. 효과의 크기가 0부터 0.
이론/모형
- 전신의 운동학적, 운동역학적 변인들을 분석하기 위한 모델로 Vicon Motion System 내 Plug in Gait Full Body Marker Set을 사용하였다. 총 35개의 구형 반사마커는 7th cervical vertebral bone, 10th thoracic vertebral bone, claviculosternal joint, xiphoid process에 한 개씩 부착하였으며, 좌우 forward head, backward head, shoulder acromion, elbow lateral epicondyle, 1st wrist, 2nd wrist, 2nd metacarpophalangeal joint, ASIS, PSIS, mid thigh, knee lateral epicondyle, mid shank, ankle lateral malleolus, heel, 2nd metatarsophalangeal joint 등에 부착하였다.
성능/효과
- 주효과 검증결과 발목 관절과 허리는 착지 높이와 깔창 착용에 따른 차이가 나타났으나(p.05), 무릎은 깔창 착용에 따른 차이만 나타났다(p<.05).
- 05). 사후검증 결과 발목 관절의 경우에는 깔창 착용 후 낮은 높이보다는 높은 높이에서 착지 시 신장성 일량이 크게 감소한 반면, 허리는 높은 높이에서 착지 시 크게 증가한 것으로 나타났다. 주효과 검증결과 모든 관절에서 착지 높이에 따른 차이가 나타났으나(p<.
- 05). 사후검증 결과 깔창착용 후 낮은 높이보다는 높은 높이에서 착지 시 허리의 사용비중이 더 증가한 것으로 나타났다. 주효과 검증결과 발목 관절과 허리는 착지 높이와 깔창 착용에 따른 차이가 나타났으나(p<.
- , 1999). 하지만 본 연구의 결과에서는 깔창 착용 후 배측굴곡각이 크게 감소함으로써, 발목 관절이 충격을 충분하게 흡수하지 못했음을 확인할 수 있었다. 특히 깔창 착용 후 낮은 높이인 30 cm에서 착지할 경우에는 15% 가량 가동범위가 감소한 반면 높은 높이인 45 cm에서 착지할 경우에는 20% 가량이 감소함으로써, 동일한 깔창을 사용하더라도 높은 높이에서 착지할 경우 발목의 움직임을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다(Figure 4).
- 하지만 본 연구의 결과에서는 깔창 착용 후 배측굴곡각이 크게 감소함으로써, 발목 관절이 충격을 충분하게 흡수하지 못했음을 확인할 수 있었다. 특히 깔창 착용 후 낮은 높이인 30 cm에서 착지할 경우에는 15% 가량 가동범위가 감소한 반면 높은 높이인 45 cm에서 착지할 경우에는 20% 가량이 감소함으로써, 동일한 깔창을 사용하더라도 높은 높이에서 착지할 경우 발목의 움직임을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다(Figure 4).
- , 1999). 본 연구의 결과 깔창 착용 후 두 높이 모두에서 배측굴곡이 감소하였는데, 이는 깔창이 내번 염좌 부상의 위험성을 높일 수도 있음을 보여준 것이라 생각된다. 그러나 무릎과 엉덩 관절의 움직임은 착지 높이의 증가와 함께 가동범위가 증가하였지만 깔창 착용 후 발목 움직임의 감소에 따른 무릎과 엉덩 관절 및 허리에서의 운동학적 보상작용은 나타나지 않았다.
- 또한 착지의 높이와 형태에 따라 충격을 흡수하기 위한 움직임과 흡수 기전에는 차이가 있지만 모든 상황에서도 무릎 관절의 역할이 가장 중요하다고 하였다. 충격을 흡수하기 위한 각 관절의 사용비중에서도 무릎관절은 높이와 형태에 따른 차이 없었으며, 원위 관절인 발목과 근위 관절인 엉덩 관절은 상호적으로 가감이 되고 있음을 보여주었다.
- , 2012), 본 연구에서는 상체인 허리까지 분석하였다(Figure 5-8). 그 결과 착지 높이의 증가와 함께 허리 및 모든 관절에서 신장성 일량이 증가하였으며, 발목관절의 비중이 감소함으로써 엉덩 관절의 비중이 증가하였다. 특히 모든 컨디션에서 무릎 관절은 가장 큰 비중을 차지해 두 결과 모두 선행연구와 유사하였다(Figure 9).
- 본 연구에서 주요 관점은 깔창 착용 후 발목 움직임의 감소로 인한 허리 및 하지 관절의 운동학적, 운동역학적 변화를 살펴보는 것이다. 그 결과 깔창 착용 후 원위 관절인 발목 움직임과 신장성 일량 및 사용비중이 감소함으로써, 엉덩 관절에서는 차이가 나타나지 않았으나 보다 근위 분절인 허리의 사용비중이 증가해 선행연구에서의 결과와 유사하였다.
- 1. 높이의 증가와 함께 모든 관절에서 가동범위와 신장성 일량이 증가하였다.
- 2. 깔창 착용 후 발목 관절의 가동범위와 신장성 일량이 감소하였다.
- 3. 깔창 착용 후 발목 관절의 사용비중이 감소함으로써, 허리의 사용비중이 증가하였다.
- 점프 후 착지는 운동뿐만 아니라 일상생활에서도 쉽게 경험하는 일반적인 동작이다. 깔창 착용 후 충격을 흡수하기 위한 움직임과 일량이 발목 관절에서 감소하였으며, 그로 인해 발목 관절의 사용비중이 감소함으로써 허리에 사용비중이 증가하게 되었다. 즉, 보상 작용이 허리에서 나타났음을 확인할 수 있었다.
- 깔창 착용 후 충격을 흡수하기 위한 움직임과 일량이 발목 관절에서 감소하였으며, 그로 인해 발목 관절의 사용비중이 감소함으로써 허리에 사용비중이 증가하게 되었다. 즉, 보상 작용이 허리에서 나타났음을 확인할 수 있었다.
- 선행 연구들에서 뒷 굽이 높은 신발을 착용 시 하지 및 허리에 좋지 못한 영향을 미친다고 하였으며, 본 연구에서도 운동역학적 분석을 통해 허리에 좋지 못한 영향을 미칠 수도 있음을 확인할 수 있었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.