[논문]골반경사에 따른 스마트폰 사용이 목세움근과 위등세모근의 근활성도에 미치는 영향

송성인; 강종호

doi:10.22156/cs4smb.2017.7.4.097

골반경사에 따른 스마트폰 사용이 목세움근과 위등세모근의 근활성도에 미치는 영향
The Effect of Pelvic Tilt on Muscle Activity of Cervical Erector Spinae & Upper Trapezius While Using a Smartphone 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.7 no.4, 2017년, pp.97 - 103

송성인 (부산가톨릭대학교 대학원 물리치료학과) , 강종호 (부산가톨릭대학교 물리치료학과)

초록
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본 연구의 목적은 앉은 자세에서 골반의 앞방향경사와 뒷방향경사에 따른 스마트폰의 사용이 목세움근과 위등세모근의 근활성도를 알아보고 IoT 디바이스 개발에 필요한 기초자료를 얻고자 하였다. 건강한 20-30대 성인남녀 15명을 대상으로 앉은 자세에서 골반앞방향경사와 골반뒷방향경사를 중재한 뒤 5분간 스마트폰을 사용하여 근전도 신호를 측정하고 중앙 3분의 근전도 신호를 사용하였다. 연구결과 앉은 자세에서 골반앞방향경사의 스마트폰 사용이 골반뒤방향경사와 비교하여 양측 목세움근(p<.001), 왼쪽 위등세모근(p<.001), 오른쪽 위등세모근(p<.002)의 %RVC 값이 유의하게 낮았다. 이는 골반의 앞방향경사를 통한 앉은 자세가 척추의 정상적인 만곡을 유지하여 스마트폰 사용 시 발생하게 되는 전방머리자세를 방지하여 목과 어깨 주변의 부하를 감소시켜 %RVC 값이 유의하게 낮았다고 사료되며 향후 골반경사에 중점을 둔 새로운 자세교정 IoT 디바이스들이 개발되어야할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate muscle activity of cervical erector spinae & upper trapezius while using a smartphone according to anterior pelvic tilt & posterior pelvic tilt in sitting position. & we also want to obtain basic data necessary for development of IoT devices. Fifteen healthy men & women aged 20-30 were enolled, After anterior pelvic tilt & posterior pelvic tilt in sitting position were adjusted, they used a smartphone for 5 minutes & EMG signal was measured simultaneously. We used median 3 minutes of measured EMG signal. The results of this study were as follows: In the sitting position, the use of smartphone in anterior pelvic tilt had significantly lower %RVC values in both cervical erector spinae (p <.001), left upper trapezius (p <.001) & right upper trapezius (p <.002) in comparison with posterior pelvic tilt. This means that anterior pelvic tilt make vertebrae maintain normal curvature & prevent forward head posture occurred while using a smartphone. It reduces loads around neck & shoulders, so that %RVC value is significantly lowered. In the future, new posture corrected IoT devices with an aspect of pelvic tilt should be developed.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

현재까지 개발된 장치들은 스마트폰 사용 시 목과 머리의 위치에 대한 자세교정 장치로서 목과 머리의 정렬에 크게 영향을 미치는 골반경사의 중요성에 대한 인식이 부족하였으며 골반경사에 따른 스마트폰 사용이 목과 어깨의 근활성도를 측정한 연구도 미비한 실정이다. 따라서 골반경사에 따라 스마트폰 사용 시 목과 어깨의 근활성도를 알아볼 필요가 있기에 본 연구는 골반경사에 따른 스마트폰의 사용이 목세움근과 위등세모근의 근활성도를 알아보고 자세교정과 관련하여 IoT 디바이스 개발에 필요한 기초자료를 얻고자 하였다.
최근 IoT 기술의 발달로 전방머리자세 시 경고 기능을 주어 근골격계질환을 예방하는 디바이스들이 개발되어 사용되고 있지만 머리의 정상적인 정렬에 영향을 주는 골반경사에 대한 인식이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 앉은 자세에서 골반경사에 따른 스마트폰의 사용이 목과 어깨의 근활성도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
본 연구는 20-30대의 건강한 성인 남녀 15명을 대상으로 골반경사에 따른 스마트폰의 사용이 목과 어깨의 근활성도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 앉은자세에서 골반앞방향경사와 골반뒷방향경사를 중재한 뒤 스마트폰을 사용하여 근전도 신호를 수집하였다.

제안 방법

20-30대의 성인남녀를 대상으로 앉은 자세에서 골반 앞방향경사와 골반뒷방향경사 시 스마트폰을 사용하여 근전도 신호를 수집한 뒤 두 가지 근전도 값을 비교하였다. 연구결과 골반앞방향경사와 비교하여 골반뒷방향경사를 취한 앉은 자세에서 스마트폰을 사용 시 양측 목세움근과 양측 위등세모근의 %RVC 값이 유의하게 높아진 경우를 확인할 수 있었다.
이후 골반앞방향경사를 유지하기 위해 앉은 자세에서 밸런스쿠션의 앞부분이 눌리도록 한 상태에서 양측의 팔꿉관절을 90°로 유지하여 스마트폰을 잡은 상태로 빗장뼈 수준까지 올린 자세를 취하였다. 게임을 통해 스마트폰을 5분간 사용하여 목세움근과 위등세모근의 근전도 신호를 수집하였다. 수집 후 10분간 휴식을 취하게 한 뒤 밸런스쿠션의 뒷부분이 눌리게 하여 골반뒷방향경사를 유지한 상태에서 이전의 측정과 마찬가지로 스마트폰을 사용하여 5분간 근전도 신호를 수집하여 처음과 끝의 1분을 뺀 중앙 3분 값의 근전도 신호를 사용하였다.
근전도 값의 정량화를 위해서 기준근 수축(Reference voluntary contraction; RVC)방법을 사용하였으며, 1kg 아령을 양팔에 들고 날개뼈면(Scapular plane)상에서 90° 벌린 자세를 15초 동안 유지하여 근전도 신호를 3회 반복 측정하였고, 중앙 5초 동안의 평균값을 RVC 값으로 정하였으며, %RVC값은 스마트폰 사용 시 RMS/기준 동작 시 RMS의 평균값 × 100으로 산출하였다.
대상자는 높낮이 조절이 가능한 등받이가 없는 의자 중앙에 밸런스쿠션 놓고 앉아 개인의 체형에 맞게 높이를 조절하였다. 엉덩관절과 무릎관절을 90°로 맞추고 다리를 골반 넓이로 벌리며 발바닥은 바닥에 닿은 상태를 유지하였다.
, Seoul, Korea) 스마트폰 기기를 사용하였다. 대상자들은 Block crush mania라는 블록을 맞추어 점수를 획득하는 단순하고 집중할 수 있는 게임을 하였다.
게임을 통해 스마트폰을 5분간 사용하여 목세움근과 위등세모근의 근전도 신호를 수집하였다. 수집 후 10분간 휴식을 취하게 한 뒤 밸런스쿠션의 뒷부분이 눌리게 하여 골반뒷방향경사를 유지한 상태에서 이전의 측정과 마찬가지로 스마트폰을 사용하여 5분간 근전도 신호를 수집하여 처음과 끝의 1분을 뺀 중앙 3분 값의 근전도 신호를 사용하였다.
본 연구는 20-30대의 건강한 성인 남녀 15명을 대상으로 골반경사에 따른 스마트폰의 사용이 목과 어깨의 근활성도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 앉은자세에서 골반앞방향경사와 골반뒷방향경사를 중재한 뒤 스마트폰을 사용하여 근전도 신호를 수집하였다. 연구결과 골반앞방향경사에서 스마트폰 사용이 골반뒷방향경사에 비해 양측 목세움근과 양측 위등세모근의 %RVC 값이 유의하게 낮음을 확인할 수 있었다.
표본수집률은 1250Hz였고, 고역 통과 필터는 10Hz, 저역 통과 필터는 500Hz로 설정하였다. 측정 전 피부저항을 최소화하기 위해 면도기와 사포로 피부의 털과 각질을 제거한 뒤 알코올 솜으로 문질러 피부를 청결하게 한 후 Ag/Agcl 표면 전극을 사용하여 목세움근과 위등세모근의 근섬유 주행 방향과 평행하도록 부착하였다.

대상 데이터

목세움근과 위등세모근의 표면 근전도 신호를 수집하기 위해 WEMG-8(LXM5308, Laxtha Inc., Korea)을 사 용하였다. 표본수집률은 1250Hz였고, 고역 통과 필터는 10Hz, 저역 통과 필터는 500Hz로 설정하였다.
본 연구를 위해 크기(세로×가로×두께) 158.6 × 83.2 × 9.9mm이며 무게는 209g의 무게를 가진 팬택 베가 N°6(IM-A860S, Pantech Co., Ltd., Seoul, Korea) 스마트폰 기기를 사용하였다.
본 연구의 대상자는 부산광역시 소재에 거주하고 있는 건강한 20-30대 성인 남녀로 실시하였다. 연구에 참여한 모든 대상자들은 실험 전 연구의 목적과 방법 대해 충분한 설명을 듣고, 자발적으로 실험 참여에 동의한 자로 하였으며, 선천성 팔 장애, 정형외과 질환 및 신경학적 질환을 가지거나 실험 전 과도한 운동을 한 경우에는 연구 대상자에서 제외하였다.
Criswell이 작성한 교재를 따라 목세움근의 근전도 전극은 양쪽 C4의 주변에 부착하였고[25], 위등세모근의 근전도 전극은 C7과 어깨뼈봉우리의 중간 지점에서 부착하였다. 수집된 신호는 Telescan(LAXTHA Inc., Korea)을 이용하여 분석하였다.

데이터처리

연구대상자의 일반적 특성은 기술통계를 사용하였으며, 골반경사에 따른 스마트폰 사용에 대해 목세움근과 위등세모근의 %RVC 값의 차이를 비교하기 위하여 Wilcoxon signed-ranks test를 사용하였다. 모든 통계처 리는 SPSS 12.

성능/효과

골반앞방향경사로 앉은 자세에서 오른쪽 목세움근의 %RVC 평균값은 53.834±22.340이며 골반뒷방향경사로 앉은 자세에서 오른쪽 목세움근의 %RVC 평균값은 71.868±27.872으로 골반뒷방향경사 시 근활성도가 유의하게 증가하였다(p<.001).
골반앞방향경사로 앉은 자세에서 오른쪽 위등세모근의 %RVC 평균값은 16.986±11.308이며 골반뒷방향경사로 앉은 자세에서 오른쪽 위등세모근의 %RVC 평균값은 22.819±13.178으로 골반뒷방향경사 시 근활성도가 유의하게 증가하였다(p<.002).
골반앞방향경사로 앉은 자세에서 왼쪽 목세움근의 %RVC 평균값은 52.134±20.369이며 골반뒷방향경사로 앉은 자세에서 왼쪽 목세움근의 %RVC 평균값은 65.949±25.914으로 골반뒷방향경사 시 근활성도가 유의하게 증가하였다(p<.001).
골반앞방향경사로 앉은 자세에서 왼쪽 위등세모근의 %RVC 평균값은 16.628±7.194이며 골반뒷방향경사로 앉은 자세에서 왼쪽 위등세모근의 %RVC 평균값은 23.742±14.242으로 골반뒷방향경사 시 근활성도가 유의하게 증가하였다(p<.001).
앉은자세에서 골반앞방향경사와 골반뒷방향경사를 중재한 뒤 스마트폰을 사용하여 근전도 신호를 수집하였다. 연구결과 골반앞방향경사에서 스마트폰 사용이 골반뒷방향경사에 비해 양측 목세움근과 양측 위등세모근의 %RVC 값이 유의하게 낮음을 확인할 수 있었다. 이는 골반을 전방으로 하여 앉은 자세가 척추의 정상적인 만곡을 유지함으로써 스마트폰 사용 시 발생하게 되는 전방머리자세를 방지하여 비교적 목과 어깨 주변의 부하가 감소된다.
20-30대의 성인남녀를 대상으로 앉은 자세에서 골반 앞방향경사와 골반뒷방향경사 시 스마트폰을 사용하여 근전도 신호를 수집한 뒤 두 가지 근전도 값을 비교하였다. 연구결과 골반앞방향경사와 비교하여 골반뒷방향경사를 취한 앉은 자세에서 스마트폰을 사용 시 양측 목세움근과 양측 위등세모근의 %RVC 값이 유의하게 높아진 경우를 확인할 수 있었다.
이처럼 골반앞방향경사를 취하여 앉은 자세가 스마트폰 사용 시 발생하게 되는 전방머리자세와 반대작용을 하여 머리가 앞으로 이동하는 것을 방지함으로써 비교적 목과 어깨 주변 근육의 부하가 감소된다. 이로써 본 연구에서는 골반앞방향경사로 앉은 자세에서 스마트폰을 사용 시 골반뒷방향경사에 비해 목세움근과 위등세모근의 근활성도가 감소하고 근피로도가 느리게 증가할 것으로 사료된다.

후속연구

본 연구는 연령대가 20-30대로 제한되었으며 대상자의 수가 적어 일반화시키기 어려우며, 골반경사에 따른 스마트폰의 단기적인 사용효과를 측정하였기 때문에 장기적인 스마트폰의 사용에 의한 영향을 알아보지 못하였다. 추후에 이러한 제한점을 보완하여 새로운 자세교정 IoT 디바이스 개발에 필요한 기초자료를 얻을 수 있는 연구들이 필요하다고 사료된다.
현재 개발된 전방머리자세를 방지하는 IoT 기술의 디바이스들은 주로 목과 머리의 자세에 대해 중점을 두어 개발되었지만 목과 머리의 정렬에 크게 영향을 주는 골반 경사의 중요성에 대해서는 인식이 부족한 실정이다. 본 연구에서 앉은 자세에서 골반경사에 따른 스마트폰의 사용이 목과 어깨의 근활성도에 영향을 주었으며 이를 통해 골반 경사에 중점을 둔 새로운 자세교정 IoT 디바이스들이 개발되어야한다고 사료된다.
본 연구는 연령대가 20-30대로 제한되었으며 대상자의 수가 적어 일반화시키기 어려우며, 골반경사에 따른 스마트폰의 단기적인 사용효과를 측정하였기 때문에 장기적인 스마트폰의 사용에 의한 영향을 알아보지 못하였다. 추후에 이러한 제한점을 보완하여 새로운 자세교정 IoT 디바이스 개발에 필요한 기초자료를 얻을 수 있는 연구들이 필요하다고 사료된다.
이는 골반을 전방으로 하여 앉은 자세가 척추의 정상적인 만곡을 유지함으로써 스마트폰 사용 시 발생하게 되는 전방머리자세를 방지하여 비교적 목과 어깨 주변의 부하가 감소된다. 현재 전방머리자세를 방지하는 IoT 기술의 디바이스들은 골반 경사의 중요성이 낮은 실정이며 본 연구를 통해 골반경사에 중점을 둔 새로운 자세교정 IoT 디바이스들이 개발되어야한다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	전방머리자세를 발생시키는 큰 요인은 무엇인가?	그러나 전방머리자세를 발생시키는 큰 요인은 골반과 허리뼈의 정렬이며 구부정하게 앉은 자세는 허리의 앞굽음 감소와 아래 목뼈를 굽힘시켜 전방머리자세를 발생 시키며, 바로 앉은 자세는 허리의 앞굽음을 유지하여 목 뼈의 정상적인 정렬에 영향을 준다[22]. 도광선에 의하면 의자의 앉은 면이 전방으로 기울여진 집단이 앉은 면의 기울기가 수평이거나 뒷방향으로 기울여진 집단에 비해 목뼈의 머리앞쪽면자세의 변화가 적고 등뼈, 허리뼈의 변화도 적게 나타났으며[23], 우성대의 연구에서는 전방 10도 경사진 의자의 앉은 면이 편평한 의자의 앉은 면보다 허리뼈의 정렬 개선과 경부의 머리 척추각도 변화가 적었으며 목을 비롯한 체간 주위의 근활성도를 낮게 유지시켜 근피로도를 줄여주는데 효과적이었다[24].
	스마트폰 사용이 보편하됨으로써 신체적인 문제점은?	소셜 네트워크와 통신 기술의 발달로 모바일 디바이스의 사용자 수는 증가하였고[4], 스마트폰은 대부분의 사람들에게 생활의 일부분이 되었다[5]. 스마트폰 사용이 보편화됨으로써 생활의 편리함이 증가되고 있지만, 이에 따른 신체적인 문제점도 증가하고 있으며, 대표적으로 근골격계 관련 질환이 발생하고 있다[2].
	반복적인 스마트폰 사용자에게 어떤 현상이 발생할 수 있는가?	스마트폰 사용자들은 대부분 부적절한 자세로 사용하고 있으며[9], 부적절한 자세는 대표적으로 목과 팔의 장애와 연관되어 있다[10]. 또한, 스마트폰의 반복되는 사용으로 급성 외상, 근섬유의 누적 손상, 근긴장, 스트레스로 인하여 주로 목, 어깨, 허리에 근골격계질환이 발생하며 [11], 장시간의 사용으로 인해 목에 통증을 느끼는 발현 증세가 나타나고, 목에 통증을 유발한다[12]. 김고경의 연구에 의하면 스마트폰 사용 후 위등세모근의 근피로도와 주관적인 불편도가 증가한다고 하였으며[13], 소윤지와 우영근의 연구에서는 스마트폰 사용 시 목과 어깨 근육의 피로도와 통증이 증가하며 목 주위에 통증이 있는 경우에 스마트폰을 사용하면 근육의 피로도와 통증을 더욱 증가시킨다고 하였다[14].

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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