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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 무릎관절의 등속성 굴곡과 신전 운동 시 주동근에 테이핑을 처치하는 기법이 건강한 남성의 근기능에 효과적인 가를 검토하면서, 이를 고기능성 밀착형 의복 설계에 적용했을 때의 효과를 비교하여 추후 관련 의복 설계를 위한 기초 자료로 제안하고자 한다. 구체적으로 무릎관절의 등속성 운동 시 테이핑의 처치 유무에 따른 운동효과가 운동의 각속도와 반복 횟수가 증가함에 따라 어떻게 변화하는지를 검토하고, 이를 밀착형 팬츠의 차별 가압 라인으로 적용했을 때의 운동효과를 연구하고자 한다.
- 따라서 본 연구에서는 무릎관절의 등속성 굴곡과 신전 운동 시 주동근에 테이핑을 처치하는 기법이 건강한 남성의 근기능에 효과적인 가를 검토하면서, 이를 고기능성 밀착형 의복 설계에 적용했을 때의 효과를 비교하여 추후 관련 의복 설계를 위한 기초 자료로 제안하고자 한다. 구체적으로 무릎관절의 등속성 운동 시 테이핑의 처치 유무에 따른 운동효과가 운동의 각속도와 반복 횟수가 증가함에 따라 어떻게 변화하는지를 검토하고, 이를 밀착형 팬츠의 차별 가압 라인으로 적용했을 때의 운동효과를 연구하고자 한다.
- 본 연구는 무릎관절의 등속성 운동 시 하체 주동근의 위치에 키네시오 테이핑을 피부와 밀착형 팬츠 위에 부착했을 때의 근기능의 차이를 평가하고 이를 통해 운동 기능 향상에 보다 효과적인 방법을 알아보고자 하였다. 유의한 결과는 다음과 같았다.
제안 방법
- 피험자들은 실험 전날부터 당일까지 음주와 무리한 운동을 삼가게 하였고, 실험 시작 3시간 전에 간단한 식사를 마치고 동일한 시간에 실험에 참여하도록 하였다. 1회 실험 후 최소 7일의 휴식 기간을 가지게 하였고, 모든 피험자는 예비실험을 거친 후 총 3회의 본 실험에 참여하였다.
- 실험의복은 루즈핏 반바지를 컨트롤(BP, Basic Pants)로 하고, KT, CP, KTP의 세 종류를 비교하였다. KT(Ki- nesio-taping)는 피부 표면에 직접 키네시오 테이핑을 처치한 조건으로 하체의 대퇴사두근과 햄스트링 위치에 테이핑을 처치하였다. 이 근육들은 걷기, 달리기, 스쿼트 동작 등 대부분의 하체 운동과 무릎관절의 신·굴근 운동에서 주동근-길항근의 역할을 한다.
- 본 연구에서 피험자는 왼쪽 또는 오른쪽 두 방향 중원하는 방향부터 시작하여 1분간 사이드 스텝 테스트를 실시하였다. 각 선의 시작과 끝 지점을 넘게 하였고 성공한 왕복 횟수를 관찰하였다(Fig. 5).
- 각속도 60°/sec에서 5회, 180°/sec에서 10회, 240°/sec 에서 30회를 순서대로 1세트로 구성하고 각 세트를 반복하는 예비실험을 실시하였다.
- , 1998)에 따라 테이핑을 처치하였다. 그 위에 슬개골의 안정성 향상을 위해 무릎둘레를 위아래로 감싸는 형태의 추가적인 테이핑을 하였다. 테이프는 너비 5cm의 키네시오 탄력테이프(KINESIO Tex: KINESIO TAPING Co.
- 근기능을 평가하기 위한 항목은 각속도별 신근(각도 0°)과 굴근(각도 100°)의 최대 토크(Peak torque) 및 평균 파워(Average power per repetition), 반복에 따른 일량 (Work per repetition), 최대 토크에 도달하는데 걸리는 시간(Time to peak torque)으로 선정하였다.
- 피험자는 검사대 위에 앉아 하지 길이에 따라 무릎관절의 운동축과 다이나모 미터(dynamometer)의 회전축이 일치하도록 조정한 뒤 발을 발판 위에 두고, 대퇴부의 움직임을 제안하기 위해 벨크로를 이용하여 대퇴 상부를 고정하였다. 또한 상체와 골반이 움직이지 않도록 검사대 뒤에 부착된 등받이 고정띠를 이용하여 복부와 몸통을 고정하였다. 정강이 보호대를 무릎 길이에 따라 조절하여 발목에 댄 후 무릎 관절을 100° 굽힘에서 0°까지 펴도록 하였다(Fig.
- 모든 피험자들은 4세트가 종료되고 더 이상 할 수 없다는 의사를 표현하여 본 실험에서는 총 4세트의 무릎관절 신·굴근 운동을 오른 다리와 왼다리 모두 실시하였다(Fig. 9).
- 3], [Table 3]과 같다. 모든 피험자들은 총 네 조건의 하체 처치 방법에 따라 실험에 참여하였고[Fig. 4], 처치 순서는 랜덤하게 진행하여 순서효과를 제거, 학습효과 방지를 위해 각 처치 조건별 최소 일주일 간격을 두고 동일한 시간대에 실험을 진행하였다.
- 무릎관절의 등속성 운동을 위해 Cybex 770 Humac NORM TM System(Cybex Inc, USA)을 이용하였고, 동작범위는 무릎과 발목이 이루는 각도가 0°부터 100°까지로 제한하였다(Fig. 7).
- 사이드 스텝은 근수축의 민첩성을 측정하는 방법으로 120cm 간격으로 3줄의 평행선을 만들어 측정자의 몸무게를 부하로 하여 규정된 시간 안에 왼쪽·오른쪽의 왕복 이동을 얼마나 많이 할 수 있는가를 측정하는 방법이다. 본 연구에서 피험자는 왼쪽 또는 오른쪽 두 방향 중원하는 방향부터 시작하여 1분간 사이드 스텝 테스트를 실시하였다. 각 선의 시작과 끝 지점을 넘게 하였고 성공한 왕복 횟수를 관찰하였다(Fig.
- 본 연구에서는 무릎관절의 등속성 운동 수행을 저속 (60°/sec)부하와 고속(180°/sec, 240°/sec)부하에서 실시하였다.
- 밀착패턴을 제작하기 위해서는 누드패턴을 축소해야 한다. 본 연구에서는 스트레치 소재를 사용하여 [Table 2]의 패턴 축소율을 통해 축소패턴을 전개하였다(Fig. 2).
- 본 연구에서는 실제 트레이닝 상황을 반영하기 위하여 세 가지 부하 속도와 네 번의 반복세트를 통해 총 180회의 굴곡·신전을 반복하여 피로감이 유발되는 시점까지 진행한 점이 차별된다.
- 본 연구의 하체의 처치 조건에 따른 측정변인 값들에 대하여 양쪽 다리, 세 각속도, 반복세트를 종합하고 총평균을 낸 다음, BP를 기준(0)으로 변화율(%)로 계산하여 [Fig. 21]과 같이 나타내었다.
- 본 측정에 들어가기 전, 각 각속도마다 3회의 연습 횟수가 주어졌으며 본 측정의 시작은 신호음(Beep sound)과 모니터상의 화면으로 피험자가 인지하도록 하였다. 운동 시 피험자들에게 구두로 횟수를 알려주었으며, 피험자는 운동에 대한 즉각적인 반응을 모니터상의 그래프로 확인할 수 있었다.
- 순발력은 근력에 스피드를 더해 순간적으로 강한 힘을 발휘하는 능력으로 파워로 정의되며, 근육의 순간적인 수축이 강하면 강할수록 능력이 높아진다. 순발력 검사는 뛰기, 던지기, 달리기 등으로 구분되는데 본 연구에서는 순발력을 평가하는 방법으로 제자리 멀리뛰기와 제자리 높이뛰기를 실시하였다.
- 근기능을 평가하기 위한 항목은 각속도별 신근(각도 0°)과 굴근(각도 100°)의 최대 토크(Peak torque) 및 평균 파워(Average power per repetition), 반복에 따른 일량 (Work per repetition), 최대 토크에 도달하는데 걸리는 시간(Time to peak torque)으로 선정하였다. 시간을 제외한 나머지 변인들은 체중이 각기 다른 피험자들의 상대 비교를 위해 측정 절대값을 피험자별 체중으로 나누어 백분화한 값으로 분석하였다.
- 실험의복은 루즈핏 반바지를 컨트롤(BP, Basic Pants)로 하고, KT, CP, KTP의 세 종류를 비교하였다. KT(Ki- nesio-taping)는 피부 표면에 직접 키네시오 테이핑을 처치한 조건으로 하체의 대퇴사두근과 햄스트링 위치에 테이핑을 처치하였다.
- 의복 구성선과 7부 팬츠 길이의 피부 무변형선(LoNE)(Choi & Hong, 2015)을 기준으로 디자인 라인을 생성하고[Fig. 1], 이를 평면화하여 팬츠 패턴을 전개하였다.
- 정강이 보호대를 무릎 길이에 따라 조절하여 발목에 댄 후 무릎 관절을 100° 굽힘에서 0°까지 펴도록 하였다(Fig. 8).
- , 2012) 이며, 3회 측정 중 시작에서 착지 지점까지의 직선 거리를 계측했을 때 더 높은 기록을 선택하였다. 제자리 높이뛰기는 메타점프기(TKK-5406, TAKEI, Japan)를 사용하여 허리에 검사벨트를 착용한 다음, 원형 발판에 올라가 제자리에서 최대한 높이 뛸 때의 거리를 기록하였고, 3회 실시하여 가장 높은 기록을 사용하였다(Fig. 6).
- 8). 측정 전 각 피험자들의 오른다리 왼다리 각각 중력의 영향에 의한 토크값을 측정하여 하지 무게가 실제 측정값에 영향을 미치지 않도록 하였다.
- 7). 피험자는 검사대 위에 앉아 하지 길이에 따라 무릎관절의 운동축과 다이나모 미터(dynamometer)의 회전축이 일치하도록 조정한 뒤 발을 발판 위에 두고, 대퇴부의 움직임을 제안하기 위해 벨크로를 이용하여 대퇴 상부를 고정하였다. 또한 상체와 골반이 움직이지 않도록 검사대 뒤에 부착된 등받이 고정띠를 이용하여 복부와 몸통을 고정하였다.
- 피험자들의 신체적 특성은 [Table 1]과 같다. 피험자들은 실험 전날부터 당일까지 음주와 무리한 운동을 삼가게 하였고, 실험 시작 3시간 전에 간단한 식사를 마치고 동일한 시간에 실험에 참여하도록 하였다. 1회 실험 후 최소 7일의 휴식 기간을 가지게 하였고, 모든 피험자는 예비실험을 거친 후 총 3회의 본 실험에 참여하였다.
- 피험자들의 3차원 하체 스캔데이터를 획득하여 Geo-magic Design X(3D systems, Korea)로 밀착형 팬츠의 구성선을 설정하였다. 의복 구성선과 7부 팬츠 길이의 피부 무변형선(LoNE)(Choi & Hong, 2015)을 기준으로 디자인 라인을 생성하고[Fig.
대상 데이터
- 각 세트는 BP와 KT, CP, KTP 조건에 따른 저속(60°/sec), 고속 (180°/sec, 240°/sec)의 세 가지 각속도 운동으로 이루어져 있으며 총 4개 세트로 구성되어있다.
- 대전소재의 체육학과에 재학중인 남성 대학생 8명을 대상으로 실험을 진행하였다. 신체검사 및 사전 테스트를 통하여 정형외과적으로 무릎관절과 대퇴부에 외상이나 근육통 혹은 신경학적 병변이 없으면서 실험에 이상이 없는지를 평가하였고, 연구의 목적과 절차를 충분히 설명한 후 연구에 참여할 것을 동의한 남성을 대상으로 하였다.
- 대전소재의 체육학과에 재학중인 남성 대학생 8명을 대상으로 실험을 진행하였다. 신체검사 및 사전 테스트를 통하여 정형외과적으로 무릎관절과 대퇴부에 외상이나 근육통 혹은 신경학적 병변이 없으면서 실험에 이상이 없는지를 평가하였고, 연구의 목적과 절차를 충분히 설명한 후 연구에 참여할 것을 동의한 남성을 대상으로 하였다. 피험자들의 신체적 특성은 [Table 1]과 같다.
- 그 위에 슬개골의 안정성 향상을 위해 무릎둘레를 위아래로 감싸는 형태의 추가적인 테이핑을 하였다. 테이프는 너비 5cm의 키네시오 탄력테이프(KINESIO Tex: KINESIO TAPING Co. Ltd, Japan)을 사용하였다. CP (3D compression pants)는 무릎 아래 길이 7부 형태의 3D 밀착형 팬츠를 착용한 조건이며 KTP(Kinesio Taping on 3D compression Pants)는 CP 위에 KT 조건과 동일한 테이핑을 처치한 것이었다.
데이터처리
- 사후분석은 Tukey로 유의수준 α=.05에서 검정하였다.
- 통계분석은 IBM SPSS Ver. 22.0을 이용하여 민첩성과 순발력은 이원배치 분산분석을 실시하였고, 각속도 및 세트별로 실시한 등속성 운동은 피험자 간의 차이를 최소화하고 하체 처치 조건에 따른 차이를 세밀하게 보기 위해 split-plot 모형을 활용한 삼원배치 분산분석을 실시하였다. 사후분석은 Tukey로 유의수준 α=.
이론/모형
- 이 근육들은 걷기, 달리기, 스쿼트 동작 등 대부분의 하체 운동과 무릎관절의 신·굴근 운동에서 주동근-길항근의 역할을 한다. 자격증을 보유한 전문가의 도움과 Kenzo Kase가 제안하는 키네시오 테이핑 매뉴얼(Kase et al., 1998)에 따라 테이핑을 처치하였다. 그 위에 슬개골의 안정성 향상을 위해 무릎둘레를 위아래로 감싸는 형태의 추가적인 테이핑을 하였다.
성능/효과
- 0°와 100° 모두 CP와 KTP 조건이 BP와 KT보다 유의하게 높은 일량을 보였다(p<.01)(Table 7).
- 각도가 100°일 때는 오른다리 4세트에서만 유의한 차이가 있었고, KTP와 CP가 KT보다 높은 평균 파워를 보였다(p<.05)(Fig. 15).
- 각속도 60°/sec 운동 시 왼다리에서만 처치 조건에 차이가 나타났고, 0°와 100° 모두 BP와 KT보다 CP와 KTP의 평균 파워가 유의하게 높았다(p<.05).
- 각속도 60°/sec에서는 오른다리와 왼다리가 0°, 왼다리가 100°일 때 CP와 KTP의 최대 토크가 BP와 KT에 비해 유의하게 높았다(p<.05).
- 각속도별 반복에 따른 일량의 평균 분석결과, 60°/sec 운동 시 왼다리에서만 처치 조건에 따른 유의한 차이가 있었다.
- 각속도별 평균 최대 토크 도달 시간은 전반적으로 BP 가 가장 오래 걸렸으며, KT와 CP, KTP 조건이 대체적으로 최대 토크에 도달하는데 더 짧은 시간을 보였다(p< .05)(Table 8).
- 각속도별 평균 최대 토크가 감쇠되는데 걸리는 시간은 전반적으로 BP가 가장 짧았고, KT와 CP, KTP 조건이 대체적으로 오랜 시간을 보였다(p<.05)(Table 9).
- 대체적으로 최대 토크와 반복에 따른 일량, 평균 파워 변인은 세 각속도 중 저속부하인 60°/sec에서 하체 처치 조건에 따른 차이가 뚜렷하게 나타났다(Table 5)−(Table 7).
- 상해를 입은 대상자가 아닌 건강한 피험자들은 밀착형 팬츠를 착용하고 그 위에 테이핑을 처치했을 때, 하체 전반에 부여된 압박감과 지지 기능이 피부에 직접 테이핑을 처치했을 때보다 증가하여 동일 강도 운동 시 보다 많은 에너지 소비와 근육의 동원능력을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한 전반적인 가압으로 인한 지지감과 동작의 안정성을 높여 보다 강한 토크와 파워를 발현하였다. 본 결과는 운동 시 근력이나 지구력과 같은 근기능 강화를 목적으로 하는 기능성 밀착의복 설계의 기본 자료로 활용할 수 있을 것이며, 추후 정교한 테이핑 기법을 적용하여 실질적인 차별 가압형의 밀착 의복 형태로 전개하는 방법에 대한 연구가 필요하다.
- 먼저 키네시오 테이핑 자체의 효과(KT)를 분석해 보면, 각속도와 운동 반복세트에 따른 최대 토크와 일량, 평균 파워가 BP에 비해 5% 이상 감소하였다. 이러한 결과는 테이핑이 근기능 향상에 미치는 영향이 없다는 선행연구 결과(Fu et al.
- 밀착형 팬츠 착용(CP)과 팬츠 위에 테이핑을 처치했을 때(KTP), 저속부하에서의 최대 토크와 평균 파워, 반복에 따른 일량이 유의하게 향상되었다. 팬츠 위에 테이핑을 처치한 조건이 팬츠만 착용했을 때보다 측정변인별 측정값이 다소 높았으나 두 조건 간에 통계적 차이는 없었다.
- 밀착형 팬츠를 착용한 조건(CP)과 팬츠에 키네시오 테이핑을 부착했을 때(KTP)에는 전반적으로 근기능이 향상되었으며, CP와 KTP 간에 통계적 차이는 없었다. [Fig.
- 반면, 최대 토크 도달에 걸리는 시간은 KT가 BP보다 짧았으며, 최대 토크가 감쇠하는데 걸리는 시간 또한 BP보다 짧게 나타났다. 이는 Wong et al.
- (2007)의 연구에서도 스텝 테스트 시 내측광근과 외측광근에 테이핑을 처치하여 EMG를 분석한 결과, 테이핑 조건이 아무런 처치도 하지 않은 조건에 비해 내측광근의 활동 시작 시점이 유의하게 빠르게 나타났다. 본 연구에서도 테이핑 적용이 운동의 발현 시점에 영향을 주어 하체에 아무런 처치를 하지 않은 경우보다 테이핑을 처치했을 때, 최대 운동능력을 더 빨리 발휘하며 보다 오래 지속하는 경향을 보였다.
- 상해를 입은 대상자가 아닌 건강한 피험자들은 밀착형 팬츠를 착용하고 그 위에 테이핑을 처치했을 때, 하체 전반에 부여된 압박감과 지지 기능이 피부에 직접 테이핑을 처치했을 때보다 증가하여 동일 강도 운동 시 보다 많은 에너지 소비와 근육의 동원능력을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한 전반적인 가압으로 인한 지지감과 동작의 안정성을 높여 보다 강한 토크와 파워를 발현하였다.
- 상해를 입지 않은 건강한 남성의 하체에 키네시오 테이핑을 적용했을 때(KT), 최대 토크와 평균 파워, 반복에 따른 일량이 컨트롤(BP)과 유의한 차이가 없었고 오히려 감소하였으나 최대 토크에 도달하는 시간은 BP보다 짧았다.
- 세트별 분석결과, 각도가 0°일 때는 오른다리의 전 세트에서 BP 조건이 다른 처치 조건에 비해 최대 토크에도달하는데 가장 오래 걸렸고, 왼다리 1, 2세트에서는 CP 가 다른 조건에 비해 최대 토크에 도달하는데 유의하게 짧은 시간을 보였다(p<.05)(Fig. 17).
- 세트별 분석결과, 각도가 0o일 때는 오른다리 2~4세트는 KT와 CP 조건이 다른 처치 조건에 비해 최대 토크 감쇠 시간이 가장 오래 걸렸고, 왼다리 1~3세트에서 서는 CP가 다른 조건에 비해 최대 토크가 감쇠하는데 유의하게 긴 시간을 보였다(p<.05)(Fig. 19).
- 신·굴근의 체중당 최대 토크와 평균 파워, 반복에 따른 일량은 운동세트가 반복될수록 점차 낮아지는데 밀착형 팬츠를 착용(CP)하거나 밀착형 팬츠 위에 테이핑을 처치한 조건(KTP)이 다른 두 조건에 비해 유의하게 높게 유지되었다.
- 왼다리 3세트에서 CP 와 KTP가 BP와 KT에 비해 유의하게 높은 평균 파워를 보였고, 처지 조건 모두 세트가 반복될수록 평균 파워는 낮아졌다(p<.01)(Fig. 14).
- 왼다리의 1세트에서는 KTP의 최대 토크가 BP와 KT보다 유의 하게 높았고, 4세트에서는 CP의 최대 토크가 BP와 KT보다 유의하게 높았다(p<.05)(Fig. 13).
- 본 측정에 들어가기 전, 각 각속도마다 3회의 연습 횟수가 주어졌으며 본 측정의 시작은 신호음(Beep sound)과 모니터상의 화면으로 피험자가 인지하도록 하였다. 운동 시 피험자들에게 구두로 횟수를 알려주었으며, 피험자는 운동에 대한 즉각적인 반응을 모니터상의 그래프로 확인할 수 있었다. 각 각속도별 신·굴근의 토크(Torque)를 시간과 각도에 따라 그래프로 나타내면 [Fig.
- 운동세트별 평균 분석결과, 각도가 0°일 때는 양쪽다리 모두 유의한 차이는 없었다.
- 운동이 반복될수록 최대 토크와 평균 파워, 일량은 점차 낮아졌고, 처치 조건에서는 밀착형 팬츠를 입거나 팬츠 위에 테이핑을 처치한 조건이 시간이 지남에 따라서도 가장 우수한 근기능을 보였다.
- 저속, 고속부하의 각속도에서 하체 처치 조건에 따른 착용효과는 저속부하에서 보다 구분되어 나타났고, 우성인 오른다리보다 왼다리에서 처치 의복에 따른 근기능 향상효과가 보다 잘 나타났다.
- 전반적으로 KTP와 CP의 최대 토크가 BP와 KT에 비해 유의하게 높았고(p<.05), 네 조건 모두 1세트의 평균값이 가장 컸으며, 세트가 반복될수록 최대 토크가 낮아지고 하체 처치 조건별 차이가 커지는 경향을 보였다.
- 피부에 직접 테이핑을 부착한 조건에 비해 밀착형 의복을 착용하고 그 위에 테이핑을 적용했을 때에는 근기능 향상에 있어 보다 유리하였다. 역학적으로 체표를 가압하면 근육이 수축할 때 소모되는 에너지가 더 필요하기 때문에 선수의 효과적인 운동을 위한 목적으로 밀착형 의복이 활용된다(Doan et al.
- 피험자는 예비테스트 결과 모두 오른다리가 우성이었고 양측 다리 근기능에 유의한 차이는 없었으나 반복에 따른 일량과 평균 파워의 경우 오른다리보다 왼다리에서 처치 조건에 따른 차이가 더 구분되었다(Table 6)− (Table 7).
후속연구
- 또한 전반적인 가압으로 인한 지지감과 동작의 안정성을 높여 보다 강한 토크와 파워를 발현하였다. 본 결과는 운동 시 근력이나 지구력과 같은 근기능 강화를 목적으로 하는 기능성 밀착의복 설계의 기본 자료로 활용할 수 있을 것이며, 추후 정교한 테이핑 기법을 적용하여 실질적인 차별 가압형의 밀착 의복 형태로 전개하는 방법에 대한 연구가 필요하다.
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