[논문]50세 이상 성인의 보행 시 스마트폰 사용에 따른 자세 조절 전략

Yu, Yeon Joo; Lee, Ki Kwang; Lee, Jung Ho; Kim, Suk Bum

doi:10.5103/kjsb.2019.29.2.71

50세 이상 성인의 보행 시 스마트폰 사용에 따른 자세 조절 전략
Postural Control Strategies on Smart Phone use during Gait in Over 50-year-old Adults 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.29 no.2, 2019년, pp.71 - 77

Yu, Yeon Joo (Department of Sports and Health Sciences, Sangmyung University) , Lee, Ki Kwang (Department of Sports Health and Rehabilitation, Kookmin University) , Lee, Jung Ho (K2 Korea Co.) , Kim, Suk Bum (Department of Rehabilitation Personal Training, Konyang University)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: The aim of this study was to investigate postural control strategies on smart phone use during gait in over 50-year-old adults. Method: 8 elderly subjects (age: $55.5{\pm}3.29yrs$, height: $159.75{\pm}4.20cm$, weight: $62.87{\pm}8.44kg$) and 10 young subjects (age: $23.8{\pm}3.19yrs$, height: $158.8{\pm}5.97cm$, weight: $53.6{\pm}5.6kg$) participated in the study. They walked at a comfortable pace in a gaitway of ~8 m while: 1) reading text on a smart phone, 2) typing text on a smart phone, or 3) walking without the use of a phone. Gait parameters and kinematic data were evaluated using a three-dimensional movement analysis system. Results: The participants read or wrote text messages they walked with: slower speed; lesser stride length and step width; greater flexion range of motion of the head; more flexion of the thorax in comparison with normal walking. Conclusion: Texting or reading message on a smart phone while walking may pose an additional risk to pedestrians' safety.

주제어

표/그림 (4)

표 Table 1. Physical Characteristics of subjects and information of smart phone use
표 Table 2. Gait parameters (mean ± s.d.)
표 Table 3. Head and trunk movement in anterior and posterior axis (mean ± s.d.)
표 Table 4. Hip, knee, ankle movement in anterior and posterior axis

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구의 목적은 50세 이상 성인의 보행 수행 시 스마트폰을 이용하여 문장 쓰기, 문장 읽기 과제가 보행 동작에 미치는 영향을 운동학적으로 분석하는 것이다. 20대 젊은이들을 비교집단으로 선정하여 50세 이상 성인의 보행 시 스마트폰 이용에 따른 보행 특성과 비교 · 분석하였다.
본 연구는 50대 성인과 20대 성인의 보행 수행 시 스마트폰을 이용하여 문장 쓰기, 문장 읽기 과제가 보행 동작에 미치는 영향을 비교 · 분석하는 것이다.
본 연구는 50세 이상 성인의 보행 수행 시 스마트폰을 이용하여 문장 쓰기, 문장 읽기 과제가 보행 동작에 미치는 영향을 운동학적으로 분석하였다. 스마트폰을 사용하며 걷는 동작은 두 과제를 동시에 수행하는 이중 과제로 인지력의 분배가 요구되고 주위 환경을 보는 시각의 배제가 발생하기에, 느린 보행속도, 보간의 감소, 머리 움직임의 감소, 몸통 굴곡의 증가 등 일반 보행과는 상이한 보행의 특성을 나타냈다.
따라서 본 연구의 목적은 50세 이상 성인의 보행 수행 시 스마트폰을 이용하여 문장 쓰기, 문장 읽기 과제가 보행 동작에 미치는 영향을 운동학적으로 분석하는 것이다. 20대 젊은이들을 비교집단으로 선정하여 50세 이상 성인의 보행 시 스마트폰 이용에 따른 보행 특성과 비교 · 분석하였다.

제안 방법

20대 젊은이들을 비교집단으로 선정하여 50세 이상 성인의 보행 시 스마트폰 이용에 따른 보행 특성과 비교 · 분석하였다.
대상자들이 실험실 주로와 과제에 익숙해지도록 데이터 수집 전 각 과제당 3번의 연습 기회를 부여하였다. 과제 시작은 연구자의 언어 지시로 시작하였으며, 8 m 주로가 시작하는 출발지점에서 과제를 시작하였다. 대상자들은 세 가지 과제를 각각 5회씩 수행하였으며, 과제 수행은 무작위 순서로 진행되었다.
과제 시작은 연구자의 언어 지시로 시작하였으며, 8 m 주로가 시작하는 출발지점에서 과제를 시작하였다. 대상자들은 세 가지 과제를 각각 5회씩 수행하였으며, 과제 수행은 무작위 순서로 진행되었다.
, 2014). 대상자들이 실험실 주로와 과제에 익숙해지도록 데이터 수집 전 각 과제당 3번의 연습 기회를 부여하였다. 과제 시작은 연구자의 언어 지시로 시작하였으며, 8 m 주로가 시작하는 출발지점에서 과제를 시작하였다.
실험 대상자에게 실험의 목적, 실험 과제를 설명한 후 대상자의 참여 의사를 확인하고, 실험 동의서에 서명을 받았다. 대상자의 신체적 특성과 스마트폰 사용 습관을 조사하였다. 실험의 편의를 위해 대상자는 반팔과 반바지를 착용하고 평소 본인의 걸음걸이를 구현하기 위해 자신의 운동화를 착용하였다.
보행변인은 다음과 같이 계산하였다. 보폭(Step length)은 오른쪽 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간의 수평 위치로부터 따라가는 왼발의 발뒤꿈치의 수평 위치 사이의 차이로 계산하였고, 대상자의 하지장으로 나누었다. 보폭시간(Step time)은 오른쪽 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간의 수평 위치에서의 시간부터 따라가는 왼발의 발뒤꿈치의 수평 위치에서의 시간 차이로 계산하였다.
보폭(Step length)은 오른쪽 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간의 수평 위치로부터 따라가는 왼발의 발뒤꿈치의 수평 위치 사이의 차이로 계산하였고, 대상자의 하지장으로 나누었다. 보폭시간(Step time)은 오른쪽 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간의 수평 위치에서의 시간부터 따라가는 왼발의 발뒤꿈치의 수평 위치에서의 시간 차이로 계산하였다. 활보장(Stride length)은 오른발(지면을 먼저 딛는 발)이 두 번 연속적으로 이동한 거리이며, 대상자의 하지장으로 나누었다.
운동학적 변인으로 고관절, 무릎, 발목, 머리와 몸통의 각도가 계산되었다. 보행 시 발의 움직임을 더 자세히 관찰하기 위해 발의 외측 편차를 구하였다. 발의 외측 편차는 활보장에서 처음 오른발과 두 번째로 디딘 오른발의 뒤꿈치 마커를 선으로 연결하여 발의 측면 위치의 변화를 나타낸다(Schabrun et al.
보간(Step width)은 오른발의 내 · 외측 좌표와 뒤 따라가는 왼발의 내 · 외측 좌표 사이의 거리이다. 보행속도(Crossing gait speed)는 보행 시작 후 약 2 m 구간에서 대상자의 상후장골극의 수평 움직임으로 계산하였다.
대상자의 신체적 특성과 스마트폰 사용 습관을 조사하였다. 실험의 편의를 위해 대상자는 반팔과 반바지를 착용하고 평소 본인의 걸음걸이를 구현하기 위해 자신의 운동화를 착용하였다. 운동학적 자료를 얻기 위해 대상자의 관절 및 분절(머리(Forehead, R/L head, Chin), 팔(R/L upper arm, R/L medial elbow, R/L later elbow, R/L medial wrist, R/L later wrist, hand), 몸통(R/L Shoulder, Trunk), 골반(sacrum, R/L ASIS, R/L LIAC, R/L GT), 다리(R/L thigh R/L medial knee, R/L later knee, R/L shank, R/L medial ankle, R/L later ankle, 발(R/L META5, R/L Styloid, R/L cunniform)에 마커를 부착하였고, 운동화 겉면의 발뒤꿈치 중심부와 첫 번째 중족골 경부에 마커를 부착하였다.
영상분석장비를 사용하여 얻은 자료는 NEXUS 1.8.5 프로그램을 이용하여 butterworth fourth filter를 사용하였고, cut offfrequency 4 Hz로 실시하였다. 보행분석 구간은 보행 시작 후약 2 m 지점에서 오른쪽 발의 첫 번째 뒤꿈치 착지부터 동일한 발의 두 번째 뒤꿈치 착지까지 이다.
실험의 편의를 위해 대상자는 반팔과 반바지를 착용하고 평소 본인의 걸음걸이를 구현하기 위해 자신의 운동화를 착용하였다. 운동학적 자료를 얻기 위해 대상자의 관절 및 분절(머리(Forehead, R/L head, Chin), 팔(R/L upper arm, R/L medial elbow, R/L later elbow, R/L medial wrist, R/L later wrist, hand), 몸통(R/L Shoulder, Trunk), 골반(sacrum, R/L ASIS, R/L LIAC, R/L GT), 다리(R/L thigh R/L medial knee, R/L later knee, R/L shank, R/L medial ankle, R/L later ankle, 발(R/L META5, R/L Styloid, R/L cunniform)에 마커를 부착하였고, 운동화 겉면의 발뒤꿈치 중심부와 첫 번째 중족골 경부에 마커를 부착하였다.
문자 입력 시 스마트폰의 기능인 문자 자동 입력 기능을 사용하지 못하도록 실험 전 조치하였다. 출발 시 대상자는 문자 메시지 창을 열고 준비하였으며, 보행 출발 지시가 떨어지면 문자 메시지 창에 문자를 입력하도록 하였고, 주로가 끝나는 지점에서 연구자가 대상자의 문자 메시지 창을 확인하였다. 세 번째 과제는 스마트폰을 사용하지 않고 편안한 보행을 수행하는 것이다(Normal-Gait) (Schabrun et al.
보폭시간(Step time)은 오른쪽 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간의 수평 위치에서의 시간부터 따라가는 왼발의 발뒤꿈치의 수평 위치에서의 시간 차이로 계산하였다. 활보장(Stride length)은 오른발(지면을 먼저 딛는 발)이 두 번 연속적으로 이동한 거리이며, 대상자의 하지장으로 나누었다. 보간(Step width)은 오른발의 내 · 외측 좌표와 뒤 따라가는 왼발의 내 · 외측 좌표 사이의 거리이다.

대상 데이터

본 연구에 참여한 실험집단은 50세 이상 여성 8명, 통제집단은 20대 여성 10명이다. 두 집단의 대상자들은 적어도 2개월 전부터 사용한 스마트폰을 소지하고 있으며, 보행 검사를 위해 하지 관절에 통증 및 정형외과적 신체장애가 없는 자들로 한정하였다. 대상자의 신체적 특성과 스마트폰 사용 습관은 Table 1과 같다.
본 연구에 참여한 실험집단은 50세 이상 여성 8명, 통제집단은 20대 여성 10명이다. 두 집단의 대상자들은 적어도 2개월 전부터 사용한 스마트폰을 소지하고 있으며, 보행 검사를 위해 하지 관절에 통증 및 정형외과적 신체장애가 없는 자들로 한정하였다.
실험은 10대의 3차원 동작분석 카메라((MX-T40, Vicon Inc, UK), 200 Hz)가 설치된 8 m 주로(Gait way)에서 진행되었다. 카메라는 적외선 파장을 이용해 대상자 신체에 부착된 마커의 위치를 감지하고, 이 자료는 다시 카메라로 보내져 동작분석 통합시스템(Vicon MX Giganet)을 통해 디지털 신호로 전환된다.

데이터처리

반복측정 이원배치 분산분석(두 집단(50대 그룹 & 20대 그룹)*(세 가지 보행 과제(Reading Gait, Texting Gait, & Normal Gait))을 실시하였고, 변인들 간 유의한 차이가 나타나면 사후분석으로 Scheffee를 사용하였다.

성능/효과

Table 2는 보행 과제 수행 시 시 · 공간 변인의 결과를 나타낸다. 보폭시간(F=5.609, p=.008), 보폭(F=4.282, p=.023), 보행속도(F=5.863, p=.007), 그리고 cadence (F=6.433, p=.004) 변인에서 그룹과 보행 과제 사이에 교호작용이 존재하는 것으로 나타났다. 활보장은 보행 과제 간 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(F=63.
본 연구의 목적은 50세 이상 성인의 보행 수행 시 스마트폰을 이용하여 문장 쓰기, 문장 읽기 과제가 보행 동작에 미치는 영향을 운동학적으로 분석하는 것이다. 보행시간, 보행속도, 시간 당 보폭수에서 그룹과 과제 간 교호작용이 나타났는데, 각 그룹이 문장 읽기 과제와 문장 쓰기 과제에서 동일한 패턴을 보이는 반면 일반 보행 과제에서는 상이한 패턴을 보였다. 스마트폰을 이용한 문장 쓰기와 문장 읽기 과제 수행이 보행 움직임에 영향을 주는 것으로 생각된다.
본 연구결과에서 보행 변수들 중 보간과 활보장만이 과제간 유의한 차이를 보였기에, 스마트폰을 사용하여 문장 읽기와 문장 쓰기 과제 간의 명확한 차이를 이야기하기는 어려우나, 대상자들은 문장 쓰기 과제 수행 시 활보장, 보폭, 외측 편차가 짧았고, 보폭시간과 보행속도는 느리고 시간 당 보폭수의 수는 작게 나타났다. 이러한 결과는 문장 쓰기 과제 시 보행속도의 감소를 보고한 Lamberg & Muratori (2012)와 Schabrun et al.
본 연구에서 일반 보행보다 스마트폰을 사용하며 문장 읽기, 문장 쓰기 과제 수행 시 몸통을 유의하게 굴곡시키는 것으로 나타났으며, 특히 문장 읽기 과제 수행 시 일반 보행 시 보다 몸통을 더 많이 굴곡하며 걸었다. 이는 20대 대상자들이 인터넷 브라우저를 사용하며 횡단보도 구간을 건널 때 일반 보행보다 몸통과 머리를 깊숙이 숙이며 걷는 결과와 일치한다(Yu et al.
, 2016). 본 연구에선 50대 그룹이 20대 그룹에 비해 몸을 더 많이 굴곡시켜 스마트폰을 이용하여 문장을 읽고, 문장을 쓰는 것으로 나타났다. 스마트폰을 사용하며 걷는 보행은 보행의 기능적인 역할을 손상시키고 보행자의 안전을 위협한다.
본 연구는 50세 이상 성인의 보행 수행 시 스마트폰을 이용하여 문장 쓰기, 문장 읽기 과제가 보행 동작에 미치는 영향을 운동학적으로 분석하였다. 스마트폰을 사용하며 걷는 동작은 두 과제를 동시에 수행하는 이중 과제로 인지력의 분배가 요구되고 주위 환경을 보는 시각의 배제가 발생하기에, 느린 보행속도, 보간의 감소, 머리 움직임의 감소, 몸통 굴곡의 증가 등 일반 보행과는 상이한 보행의 특성을 나타냈다. 이렇듯 변화된 보행 변인은 스마트폰을 이용하여 문장 쓰기와 문장 읽기를 행하는 보행자의 안전에 큰 영향을 줄 것이다.
20대 그룹이 각각의 보행 과제에서 50대 그룹보다 보간이 크게 나타났다. 유의한 차이가 나타난 보간변인의 사후검정 결과, 문장 읽기 보행과 일반 보행, 문장 쓰기 보행과 일반 보행의 평균값에서 유의한 차이가 나타났다.
일반 보행 시 머리의 전 · 후측 방향의 가동범위가 큰 반면 문장 쓰기와 문장 읽기 과제 수행 시 머리의 가동범위는 유의하게 작게 나타났다.
일반 보행 시 머리의 전 · 후측 방향의 가동범위가 큰 반면 문장 쓰기와 문장 읽기 과제 수행 시 머리의 가동범위는 유의하게 작게 나타났다. 특히 문장 쓰기 과제를 수행하며 보행 시 일반 보행 시 보다 머리의 움직임이 유의하게 작게 나타났는데, 문장 쓰기 동작은 읽기 동작보다 더 집중적인 시각과 손의 움직임이 필요한 이중 과제이기에 머리의 가동범위가 작게 나타난 것으로 해석된다. Schabrun et al.

후속연구

그러나 실제 보행 시 예상치 못한 보행 환경에 직면할 수도 있고, 이중 과제를 행하는 개인의 능력에 따라 결과는 달라질 수 있을 것이다. 따라서 추후 연구로 대상자 개인의 이중 과제 능력, 스마트폰 사용 시 보행의 움직임과 사고 경험 등의 관계를 밝히는 것도 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 논문의 연구에서의 자료처리에서,보행변인들은 어떻게 계산하였는가?	보행변인은 다음과 같이 계산하였다. 보폭(Step length)은 오른쪽 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간의 수평 위치로부터따라가는 왼발의 발뒤꿈치의 수평 위치 사이의 차이로 계산하였고, 대상자의 하지장으로 나누었다. 보폭시간(Step time)은 오른쪽 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿는 순간의 수평 위치에서의 시간부터 따라가는 왼발의 발뒤꿈치의 수평 위치에서의 시간 차이로 계산하였다. 활보장(Stride length)은 오른발(지면을 먼저 딛는 발)이 두 번 연속적으로 이동한 거리이며, 대상자의 하지장으로 나누었다. 보간(Step width)은 오른발의 내 · 외측 좌표와 뒤 따라가는 왼발의 내 · 외측 좌표 사이의 거리이다. 보행속도(Crossing gait speed)는 보행 시작 후 약 2 m 구간에서 대상자의 상후장골극의 수평 움직임으로 계산하였다.
	본 논문에서 활용한 보행분석 구간은 무엇인가?	5 프로그램을 이용하여 butterworth fourth filter를 사용하였고, cut offfrequency 4 Hz로 실시하였다. 보행분석 구간은 보행 시작 후약 2 m 지점에서 오른쪽 발의 첫 번째 뒤꿈치 착지부터 동일한 발의 두 번째 뒤꿈치 착지까지 이다.
	보행 시 스마트폰을 사용하여 문장 쓰기(Typing text), 문장 읽기(Reading text) 과제 수행 시 인지적 요구는 증가되는데, 이는 무엇에 영향을 주는가?	보행 시 스마트폰을 사용하여 문장 쓰기(Typing text), 문장 읽기(Reading text) 과제 수행 시 인지적 요구는 증가되며, 이는 우리 몸의 기억장치와 수행 조절력에 영향을 준다(Rubinstein, Meyer, & Evans, 2001). 주위를 둘러싼 환경에 대한 시각적인 정보가 줄어들거나, 스마트폰을 들고 있는 보행자의 안정된 자세 유지와 보행 움직임을 구축하기 위해 움직임의 신체적 또는 기계적인 변화가 요구된다(Schabrun, van den Hoorn, Moorcroft, Greenland, & Hodges, 2014).

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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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