[논문]F-scan System을 이용한 4가지 가방휴대방법에 따른 보행 시 족저압의 변화 분석

이준철

doi:10.17703/jcct.2018.4.4.439

F-scan System을 이용한 4가지 가방휴대방법에 따른 보행 시 족저압의 변화 분석
Analysis of Changes in Plantar Pressure While Walking in 4 Positions to Carry a Bag using the F-scan System 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.4 no.4, 2018년, pp.439 - 448

초록
AI-Helper

본 연구에서는 가방의 휴대 방법이 보행 시 족저압에 어떠한 변화를 일으키는지 알아보기 위하여 정상 성인 남녀 33명을 대상으로 가방을 휴대하지 않고 보행, 가방을 양쪽어깨에 메고 보행, 가방을 하나의 한쪽어깨에 메고 보행, 가방을 한쪽 손으로 들고 보행하기 등 4가지 조건에서 F-scan system을 이용해 족저압을 측정하였다. 실험을 통해 얻어진 족저압의 변화와 좌 우측 발에서의 비대칭성을 분석하였다. 네 가지 가방 휴대방식 간에 부위별 족저압을 비교해 본 결과 좌측 발은 족지와 중족을 제외하고 다섯 가지 조건 간에 유의한 차이를 보였고, 우측 발은 제4,5번 중족골두를 제외하고 모두 유의한 차이가 나타났다(P>.05). 이를 종합해 볼 때 가방을 등 뒤로 양쪽 어깨에 메는 방법을 제외하고는 어떤 방법이 발에 최소한의 부담을 주는 최선의 방법인지는 본 실험의 족저압 변화 양상을 통해서 판단하기에는 다소 부족한 면이 있다고 사료된다. 앞으로의 연구에서는 가방 휴대 방법에 따른 족저압의 변화에 대한 연구 및 비대칭성 부하가 측만증이나 후만증과 같은 비정상적 자세를 치료하는데 효과적으로 사용할 수 있는 방법에 대해서도 연구가 진행되어야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

With the aim of examining changes in plantar pressure while walking depending on the position of carrying a bag, this study measured the plantar pressure of 33 normal male and female adults using the F-scan System in four different positions to carry a bag: walking without carrying a bag; walking with carrying a bag on both shoulders; walking with carrying a bag on one shoulder; and walking with carrying a bag in one hand. Changes in the plantar pressure of the subjects obtained in this study and the asymmetry of the left and right feet were analyzed. The plantar pressure of the different areas of the feet in the four different positions to carry a bag was compared. The left foot, except its toes and metatarsus, showed a statistically significant difference among the five conditions, and the right foot, except its 4th and 5th caput metatarsalis, also showed a statistically significant difference (P>.05). Given the results of this study, this experiment to examine changes in plantar pressure does not seem to be enough to identify which position to carry a bag, except carrying a bag on both shoulders, would have the lowest negative impact on the feet. It will be necessary to conduct a follow-up study on changes in plantar pressure depending on the position of carrying a bag and methods that can effectively treat abnormal positions such as scoliosis and kyphosis using asymmetric loads.

주제어

표/그림 (12)

그림 그림 1. 압력감지 센서를 부축한 스니커즈형 운동화 Figure 1. Sneakers equipped with pressure sensors
그림 그림 2. 가방 휴대하지 않고 보행 Figure 2. Walking without carrying a bag
그림 그림 3. 가방을 두 개의 스트랩을 이용하여 양쪽 어깨에 메고 보행 Figure 3. Walking with carrying a bag on both shoulders
그림 그림 4. 가방을 하나의 스트랩을 이용하여 한쪽어깨에 메고 보행 Figure 4. Walking with carrying a bag on one shoulder
그림 그림 5. 가방을 한쪽 손으로 들고 보행 Figure 5. Walking with carrying a bag in one hand
그림 Figure 6. 족저압의 7가지 측정 부위
그림 Figure 7. 족저압의 측정 면적(5×5 unit)
표 표 1. 휴대하는 가방 패턴에 따라 발의 7개 영역의 최고 압의 비교 Table 1. Comparison of the maximum pressure in 7 different areas of the feet depending on the position to carry a bag
표 표 2. 가방을 메지 않고 보행 동안의 왼쪽과 오른쪽발간의 7개 영역의 최고 압의 비교 (Kpa/unit) Table 2. Comparison of the maximum pressure in 7 different areas of the left and right feet while walking without carrying a bag (Kpa/unit)
표 표 3. 가방을 양쪽 어깨에 메고 보행 동안의 왼쪽과 오른쪽발간의 7개 영역의 최고 압의 비교 Table 3. Comparison of the maximum pressure in 7 different areas of the left and right feet while walking with carrying a bag on both shoulders
표 표 4. 가방을 한쪽어깨에 메고 보행 동안의 왼쪽과 오른쪽발간의 7개 영역의 최고 압의 비교 (Kpa/unit) Table 4. Comparison of the maximum pressure in 7 different areas of the left and right feet while walking with carrying a bag on one shoulder (Kpa/unit)
표 표 5. 가방을 한쪽 손으로 들고 보행 동안의 왼쪽과 오른쪽발간 의 7개 영역의 최고 압의 비교 (Kpa/unit) Table 5. Comparison of the maximum pressure in 7 different areas of the left and right feet while walking with carrying a bag in one hand (Kpa/unit)

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 사람들이 가방을 착용하는 가장 흔한 형태인 한쪽으로 가방 들기, 한쪽으로 가방 메기, 양쪽 어깨에 가방 메기에서의 족저압을 비교하여 족저압의 변화 양상을 알아보는 데 있다.
본 연구는 사람들이 가방을 착용하는 가장 흔한 형태인 한쪽으로 가방 들기, 한쪽으로 가방 메기, 양쪽 어깨에 가방 메기에서의 족저압을 비교하여 족저압의 변화 양상을 알아보기 위하여 성인 남여 33명을 대상으로 실시하였다.
본 연구에서는 가방의 휴대 방법에 따른 부하의 위치 변화로 인한 인체의 적응기전 중에서 족저압에서의 변화 양상을 알아보기 위해 가방을 멘 상태에서 보행 시 입각기 동안 F-scan system을 이용하여 족저압의 변화 양상을 측정하였다 [28].

제안 방법

가방의 휴대방법은 우리가 일반적으로 멜 수 있는 방법을 선택하였는데 가방을 메지 않고 걸었을 때(조건 1), 가방을 양쪽 어깨로 메고 걸었을 때(조건 2), 가방을 한쪽 어깨에 메고 걸었을 때(조건 3), 가방을 한손으로 들고 걸었을 때(조건 4) 등의 네 가지 조건으로 구분하여 측정하였다.
대상자들은 고르고 단단한 바닥에 그려진 5m 직선 보행로를 따라 평소에 걷는 속도와 동일하게 편안하고 자연스럽게 걷고 시선은 전방을 향하도록 지시하였다. 대상자가 자연스럽게 보행할 때의 족압을 측정하기 위해서 대상자로 하여금 보행로를 몇 차례 보행하도록 하였다.
측정은 대상자에게 보행방법에 대해 충분히 설명을 하고 실험실의 보행로 위를 몇 차례 반복 보행하게 한 후 실험에 대한 심리적 부담이 사라진 자연스러운 상태에서 실시하였다. 대상자들은 고르고 단단한 바닥에 그려진 5m 직선 보행로를 따라 평소에 걷는 속도와 동일하게 편안하고 자연스럽게 걷고 시선은 전방을 향하도록 지시하였다. 대상자가 자연스럽게 보행할 때의 족압을 측정하기 위해서 대상자로 하여금 보행로를 몇 차례 보행하도록 하였다.
본 연구에서는 가방의 휴대 방법이 보행 시 족저압에 어떠한 변화를 일으키는지 알아보기 위하여 정상 성인 남녀 33명을 대상으로 가방을 휴대하지 않고 보행, 가방을 양쪽어깨에 메고 보행, 가방을 하나의 한쪽 어깨에 메고 보행, 가방을 한쪽 손으로 들고 보행하기 등 4가지 조건에서 F-scan system을 이용해 족저압을 측정하였다. 실험을 통해 얻어진 족저압의 변화와 좌 ⋅우측 발에서의 비대칭성을 분석하였다.
실험을 통해 얻어진 족저압의 변화와 좌 ⋅우측 발에서의 비대칭성을 분석하였다.
으로 구분하여 모든 대상자들에게 4가지를 모두 적용하여 족저압을 측정하였다.
족저압 측정을 위해 족저를 무지부(Hallux), 족지부(Toe), 제1중족골두 (Met 1), 제2,3 중족골두(Met 2,3), 제4,5 중족골두(Met 4,5), 중족부(Mid foot), 종골부(Heel)의 7부위로 나누었으며(Figure 6), 각 부위의 면적은 5×5 unit로 통일하였다(Figure 7). 족저압 측정은 보행 주기 가운데 입각기의 전 기간에 걸쳐 발바닥의 각 부분이 지면과 접촉되어지는 동안에 측정하였다. F-scan research 6.
족저압 측정을 위해 족저를 무지부(Hallux), 족지부(Toe), 제1중족골두 (Met 1), 제2,3 중족골두(Met 2,3), 제4,5 중족골두(Met 4,5), 중족부(Mid foot), 종골부(Heel)의 7부위로 나누었으며(Figure 6), 각 부위의 면적은 5×5 unit로 통일하였다(Figure 7).
측정은 대상자에게 보행방법에 대해 충분히 설명을 하고 실험실의 보행로 위를 몇 차례 반복 보행하게 한 후 실험에 대한 심리적 부담이 사라진 자연스러운 상태에서 실시하였다. 대상자들은 고르고 단단한 바닥에 그려진 5m 직선 보행로를 따라 평소에 걷는 속도와 동일하게 편안하고 자연스럽게 걷고 시선은 전방을 향하도록 지시하였다.
측정을 하기 전에 우선 신발의 종류 및 재질에 따른 오차를 없애기 위해 피험자들의 발에 맞는 굽이 없는동일한 형태의 신발을 준비하였고, 온도차에 의한 센서의 측정치 오차를 줄이기 위해 센서가 신발 내 환경의 온도와 일치되도록 신발 크기에 맞게 재단이 된 센서를 양측 신발 내에 미리 부착해 두었다. 피험자들로 하여금 센서 보호를 위해 양말을 신은 상태에서 [26], 개개인의 발에 맞는 신발을 신고 10-20걸음을 걷게 한 후 환자 개개인의 몸무게에 맞게 좌우 양측을 실험자의 설명에 따라 30초간 보정을 실시하였다 [27].
측정을 하기 전에 우선 신발의 종류 및 재질에 따른 오차를 없애기 위해 피험자들의 발에 맞는 굽이 없는동일한 형태의 신발을 준비하였고, 온도차에 의한 센서의 측정치 오차를 줄이기 위해 센서가 신발 내 환경의 온도와 일치되도록 신발 크기에 맞게 재단이 된 센서를 양측 신발 내에 미리 부착해 두었다. 피험자들로 하여금 센서 보호를 위해 양말을 신은 상태에서 [26], 개개인의 발에 맞는 신발을 신고 10-20걸음을 걷게 한 후 환자 개개인의 몸무게에 맞게 좌우 양측을 실험자의 설명에 따라 30초간 보정을 실시하였다 [27].

대상 데이터

본 연구는 실험 취지에 대해 충분히 설명을 듣고 실험에 참여한 20~30대 성인남녀 30명을 실험대상으로 하여 실시하였다.
0 program을 이용하여 자료를 수집하였고, 결과값을 peak contact pressure(Kpa) 형태로 전환하여 분석하였다(Figure 1). 스티커즈형 운동화는 대상자의 신발사이즈별로 240mm 에서 270mm까지 10mm단위로 준비하여 사용하였다 [25].

데이터처리

족저압 측정은 보행 주기 가운데 입각기의 전 기간에 걸쳐 발바닥의 각 부분이 지면과 접촉되어지는 동안에 측정하였다. F-scan research 6.0 프로그램을 이용해 자료를 처리, 처음 걸음과 마지막 걸음을 제외하고 나머지 3-4걸음을 선택하여 평균 족저압을 구하였다.
센서는 동일한 형태의 스니커즈형 운동화에 압력감지센서를 신발크기에 맞춰서 삽입 후 측정하였다(Figure 1). 족저압 분포는 F-Scan research ver.6.0 program을 이용하여 자료를 수집하였고, 결과값을 peak contact pressure(Kpa) 형태로 전환하여 분석하였다(Figure 1). 스티커즈형 운동화는 대상자의 신발사이즈별로 240mm 에서 270mm까지 10mm단위로 준비하여 사용하였다 [25].

이론/모형

본 연구에서는 보행시 입각기 동안 발의 족저압 측정을 위하여 F-scan system(Tekscan Inc., South Boston, USA)을 이용하였다 [24].

성능/효과

1. 각 영역별로 모두 제 2,3 중족골두가 가장 높았고, 다음이 무지부, 제1중족골두, 종골부, 제 4,5중족골 두, 발가락, 중족부 순으로 높았다.
2. 네 가지 가방 휴대방식 간에 부위별 족저압을 비교해 본 결과 좌측 발은 족지와 중족을 제외 하고 다섯 가지 조건 간에 유의한 차이를 보였고, 우측 발은 제4,5번 중족골두를 제외하고 모두 유의한 차이가 나타났다(P>.05).
3. 실험 전에는 가방 휴대 방법이 보행 시 족저압에 많은 변화를 주고, 좌우 비대칭을 유발할 것이라고 예상을 하였다. 실험 결과 가방 휴대방법에 따라 발의특정영역에서 족저압과 힘-시간 적분값의 조건 간 차이가 유의하게 나타나기는 했지만, 다소 불규칙적으로 나타났고, 좌 · 우 사이의 비대칭적 변화도 뚜렷하게 나타나지는 않았다.
대상자의 선정조건은 첫째, 내과적 질환이나 보행에 영향을 주는 정형외과적 또는 신경외과적 손상과 같은 근골격계 질환이 없는 자, 둘째, 척추의 병변이나 수술과거력이 없는 자, 셋째, 외형상 걸음걸이에 이상이 없는 자, 넷째, 다리나 발의 구조적인 이상이 없는 자, 다섯째, 발의 티눈이나 압박종이 없는 자, 여섯째, 복시 (diplopia)나 시야의 결손과 전정기관(vestibular) 이상이 없는 자로 하였다.
비록 본 연구에서 가방의 휴대 방법이 족저압의 두드러진 변화와 좌우비대칭을 유발하지는 않았지만 휴대 방법에 따라 발의 특정 영역에서 압력 증가와 가방의 부하가 비대칭적으로 한쪽으로만 실릴 경우에 좌우측발 사이에 유의한 차이를 보이는 영역이 있었다. 이를 바탕으로 하중으로 인한 족저에서의 변화와 예상되는 병리적 양상을 좀 더 자세히 알아볼 필요가 있을 것으로 사료된다.
실험 전에는 가방 휴대 방법이 보행 시 족저압에 많은 변화를 주고, 좌우 비대칭을 유발할 것이라고 예상을 하였다. 실험 결과 가방 휴대방법에 따라 발의특정영역에서 족저압과 힘-시간 적분값의 조건 간 차이가 유의하게 나타나기는 했지만, 다소 불규칙적으로 나타났고, 좌 · 우 사이의 비대칭적 변화도 뚜렷하게 나타나지는 않았다.
우측 발무지부는 네 가지 조건 간에 유의한 차이를 보이지 않았고, 조건 1과 조건 3, 조건 1과 조건 4, 조건 2와 조건 3, 조건 2와 조건4 간에 유의한 차이를 보였다(p<.05).
이를 종합해 볼 때 가방을 등 뒤로 양쪽 어깨에 메는 방법을 제외하고는 어떤 방법이 발에 최소한의 부담을 주는 최선의 방법인지는 본 실험의 족저압 변화 양상을 통해서 판단하기에는 다소 부족한 면이 있다고 사료된다. 앞으로의 연구에서는 가방 휴대 방법에 따른 족저압의 변화에 대한 연구 및 비대칭성 부하가 측만증이나 후만증과 같은 비정상적 자세를 치료하는데 효과적으로 사용할 수 있는 방법에 대해서도 연구가 진행되어야 할 것이다.
제 1중족골두는 네 가지 조건 간에 유의한 차이를 보였으며(p<.05), 조건 1과 조건 2, 조건 1과 조건 3, 조건 1과 조건 4간에 유의한 차이를 보였다(p<.05).
제 2,3중족골두는 네 가지 조건 간에 유의한 차이를 보였으며(p<.05), 조건 1과 조건 2, 조건 1과 조건 3, 조건 1과 조건 4, 조건 2와 조건 3간에 유의한 차이를 보였다(p<.05).
제 2,3중족골두는 네 가지 조건 간에 유의한 차이를 보였으며(p<.05), 조건 1과 조건 2, 조건 1과 조건 3, 조건 1과 조건 4간에 유의한 차이를 보였다(p<.05).
제 4,5중족골두는 네 가지 조건 간에 유의한 차이를 보이지 않았지만, 조건 1과 조건 2간에 유의한 차이를 보였다(p<.05).
제 4,5중족골두는 네 가지 조건 간에 유의한 차이를 보이지 않았지만, 조건 1과 조건2, 조건 2와 조건 3 간에 유의한 차이를 보였다(p<.05).

후속연구

앞으로 가방 휴대 방법에 따른 족저압의 변화에 대한 연구다 이루어져야 할것이다. 또한 비대칭성 부하로 인한 문제점에서만 연구 초점을 맞추지 않고 이 비대칭성 부하가 측만증이나 후만증과 같은 비정상적 자세를 치료하는데 효과적으로 사용할 수 있는 방법에 대해서도 연구할 필요가 있어야 할 것으로 사료된다.
비정상적인 자세를 유발하지 않는 가방의 무게 한계 범위는 체중의 10% 이하라고 하였고, 가방의 무게를 성별이나 연령에 상관없이 건강한 사람이 충분히 들 수 있는 일반적인 무게인 체중의 15% [33]를 기준으로 하였으나, 본 연구에서는 대상자의 체중을 고려하지 않고 동일하게 10kg을 적용했다는 데에 제한점이 있다.
본 연구를 하면서 연구자는 가방 휴대 방법에 따른 자세 변화에 대한 선행 연구는 많았지만, 족저압에 대한 참고 자료가 부족하여 다른 연구자들의 결과와 비교하는데 어려움이 많았다. 앞으로 가방 휴대 방법에 따른 족저압의 변화에 대한 연구다 이루어져야 할것이다. 또한 비대칭성 부하로 인한 문제점에서만 연구 초점을 맞추지 않고 이 비대칭성 부하가 측만증이나 후만증과 같은 비정상적 자세를 치료하는데 효과적으로 사용할 수 있는 방법에 대해서도 연구할 필요가 있어야 할 것으로 사료된다.
이를 종합해 볼 때 가방을 등 뒤로 양쪽 어깨에 메는 방법을 제외하고는 어떤 방법이 발에 최소한의 부담을 주는 최선의 방법인지는 본 실험의 족저압 변화 양상을 통해서 판단하기에는 다소 부족한 면이 있다고 사료된다. 앞으로의 연구에서는 가방 휴대 방법에 따른 족저압의 변화에 대한 연구 및 비대칭성 부하가 측만증이나 후만증과 같은 비정상적 자세를 치료하는데 효과적으로 사용할 수 있는 방법에 대해서도 연구가 진행되어야 할 것이다.
비록 본 연구에서 가방의 휴대 방법이 족저압의 두드러진 변화와 좌우비대칭을 유발하지는 않았지만 휴대 방법에 따라 발의 특정 영역에서 압력 증가와 가방의 부하가 비대칭적으로 한쪽으로만 실릴 경우에 좌우측발 사이에 유의한 차이를 보이는 영역이 있었다. 이를 바탕으로 하중으로 인한 족저에서의 변화와 예상되는 병리적 양상을 좀 더 자세히 알아볼 필요가 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	나쁜자세(나쁜 일상 생활습관)의 문제점은?	바른 일상생활습관, 즉 좋은 자세 유지는 지지구조를 보호하는 근골격의 스트레스를 가하지 않으며 균형을 잡거나 운동시에도 최소한의 에너지 소모로 운동을 용이하고 세련되게 만든다. 그러나 나쁜자세(나쁜 일상 생활습관)란 인체 각 부분의 결함있는 관계로 인하여 지지구조의 긴장이 증가하게 되며 인체의 균형이 불충분한 상태로, 이는 단순히 심리적 문제뿐 아니라 불편, 동통, 변형의 원인이 된다는 것을 알아야 한다 [1].
	가방 휴대 방법이 보행 시 족저압의 변화와 와주 비대칭에 어떤 영향을 주는가?	실험 전에는 가방 휴대 방법이 보행 시 족저압에 많은 변화를 주고, 좌우 비대칭을 유발할 것이라고 예상을 하였다. 실험 결과 가방 휴대방법에 따라 발의특정영역에서 족저압과 힘-시간 적분값의 조건 간 차이가 유의하게 나타나기는 했지만, 다소 불규칙적으로 나타났고, 좌 · 우 사이의 비대칭적 변화도 뚜렷하게 나타나지는 않았다.
	발바닥에 과다한 압력이 한 곳에 집중되면 어떤 문제가 발생하는가?	특히 최근 발의 건강에 대한 관심이 고조되면서 족부 통증 환자 당뇨병, 류마티스 등의 관절염 환자에서 나타나는 발의 문제점들을 해결하기 위해 F-scan system이 많이 이용되고 있다 [12]. 발바닥에 과다한 압력이 한 곳에 집중되면 발은 과각화증(굳은 살)이나 통증 혹은 무지외반증, 갈퀴발가락, 망치발가락과 같은 기형이 발생하게 된다. 발바닥의 과도한 압력은 또한 류마티스성 관절염(rheumatoid arthritis), 족골통증 (metatarsalgia), 당뇨병(diabetes) 그리고 말초 신경병증(peripheralneuropathy)등 많은 족부 장애와도 깊은 관련이 있다 [13].

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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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