[논문]노인 체력 측정 결과와 보행 특성의 관계

주지용; 황연희; 김영관

doi:10.5762/kais.2020.21.1.208

노인 체력 측정 결과와 보행 특성의 관계
The Relationships among Gait Parameters and Senior Fitness Variables in Korean Elderly People 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.1, 2020년, pp.208 - 215

주지용 (전남대학교 체육학과) , 황연희 (전남대학교 체육학과) , 김영관 (전남대학교 체육학과)

초록
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본 연구는 65세에서 85세 사이의 남녀 노인 200명을 대상으로 노인 체력 측정과 보행 검사를 실시하여 노인의 체력 변인과 보행 특성 간의 관계를 조사하고자 하였다. 연구 대상자는 65세에서 85세 사이의 노인 200명으로 노인 체력 검사(Senior Fitness Test) 항목 6개와 추가 체력검사 3개(수직점프, 외발서기, 악력) 및 보행 측정을 수행하였다. 보행은 신발에 장착된 가속도계 기반 보행 측정 장비를 사용하였다. 이원분산분석, 주요인분석, 상관관계 분석을 실시하여 연령에 따른 영향과 변인들 간의 관계성을 파악하였다. 실험 결과 나이에 따라 보행 능력(보장, 6분 걷기), 제지방량, 체력(아령 들기)의 유의한 감소가 있었다(p<.05). 33개의 체력 및 보행 변인을 대상으로 주성분 분석을 실시한 결과 5개의 주성분(보행 특성, 신체 특성, 보행 가변성, 체지방 요인, 체력 요인)이 나타났으며 전체 가변성의 64.7% 설명력을 나타냈다. 보행 시 편한 보속은 보폭, 외발지지 시간과는 정적 상관, 양발지지 시간, 보행 가변성 변인들과는 부적 상관을 나타냈다(p<.05). 노인들의 삶의 질을 유지하려면 보행 능력이 매우 중요하며 이것은 근력운동을 통해 유지 또는 개선되어야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the relationship among gait variables and physical fitness variables for Korean elderly people. Two hundred elderly people aged 65 to 85, (100 men and 100 women) participated in this study. They performed senior fitness test consisting of 6 tests, 3 additional physical tests (vertical jump, one leg stand, and grip force), body composition measures, and gait test. The gait test used shoes having an inertia measurement device in the outer-soles. The results indicated that the stride length, 6-min walking, lean body mass, and dumbbell curls were significantly affected by age (the above 75 group vs. the below 75 group). Among 33 measured parameters, the principal component analysis (PCA) revealed five PCs such as gait characteristics, physical features, gait variability, and fitness levels. In addition, the correlation analysis showed that the preferred walking speed was significantly, positively associated with stride length and single support time, whereas it was negatively associated with double support time and gait variability.(Ed note: please confirm my modification) In conclusion, sarcopenia should be avoided in elderly people, and resistance exercise is highly recommended to help elderly people maintain their gait ability.

주제어

표/그림 (4)

표 Table 1. Anthropometric data of participants
그림 Fig. 1. Changes in gait parameters and fitness measures according to ages and gender.
표 Table 2. Results of PCA among gait and fitness variables
표 Table 3. Pearson's correlation of measured variables with preferred walking speed

AI 본문요약
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문제 정의

보행 능력이 노인들의 건강 지표로 매우 중요하기 때문에 본 연구는 성별과 나이에 따른　건강 체력 요인들의 변화를 살펴보고, 그런 체력 변인들과 보행 특성 사이의 관계를 파악하고자 하였다. 그 결과를 바탕으로 노인의 보행 개선에 필요한 요인들이 있다면 찾고 의견을 제시하고자 하였다.
보행 능력이 노인들의 건강 지표로 매우 중요하기 때문에 본 연구는 성별과 나이에 따른　건강 체력 요인들의 변화를 살펴보고, 그런 체력 변인들과 보행 특성 사이의 관계를 파악하고자 하였다. 그 결과를 바탕으로 노인의 보행 개선에 필요한 요인들이 있다면 찾고 의견을 제시하고자 하였다.
본 연구는 65세 이상 85세 이하 남녀 200명의 노인을 대상으로 노인 체력 검사와 보행 특성의 관계를 살펴 보았다. 전기 노인과 후기 노인의 변화를 보니 나이가 들어감에 따라 보행 능력 일부(보장)과 심폐지구력 및 근체력(6분 걷기, 제지방량, 아령 들기)이 유의하게 감소하였다.
본 연구는 우리나라 노인을 전기 노인(75세 미만)과후기 노인(75세 이상)으로 구분하여 나이와 성별이 노인체력과 보행 변인에 어떤 영향을 주는 지 살펴보았다. 통계 결과 나이와 성별의 상호작용 효과는 없었다.

제안 방법

이원분산분석은 성별(남과 여)과 나이 집단(전기 노인과 후기 노인)을 요인으로 설정하였다.PCA에서 종속 변인들인 노인 체력 결과, 보행 변인 및 신체 조성값 등 33가지 변수들(신장, 체중, 근육량, 제지방량, 골격근량, 체지방량, BMI, 체지방률, 팔 근육량, 다리 근육량, 수축기 혈압, 이완기혈압, 악력, 아령 들기, 수직점프, 하지 유연성, 어깨 유연성, 2.44m 왕복, 외발 서기, 6분 걷기, 보속, 보빈도, 보장, 보장의 표준편차, 보폭, 보폭의 표준편차, 외발지지기, 외발지지기의 표준편차, 양발지지기, 양발지지기의 표준편차, 발 이지 시점, 발 이지 시점의 표준편차, 보행 비대칭)의 관계성을 살펴보았다. 상관 분석은 노인들의 보속(the preferred walkingspeed)과 종속 변인 사이의 상관을 보았다.
44m 왕복, 외발 서기, 6분 걷기, 보속, 보빈도, 보장, 보장의 표준편차, 보폭, 보폭의 표준편차, 외발지지기, 외발지지기의 표준편차, 양발지지기, 양발지지기의 표준편차, 발 이지 시점, 발 이지 시점의 표준편차, 보행 비대칭)의 관계성을 살펴보았다. 상관 분석은 노인들의 보속(the preferred walkingspeed)과 종속 변인 사이의 상관을 보았다. 모든 검사에서 유의수준은 .
연구에서 측정 항목은 SFT[19,20] 이외의 추가 체력검사, 신체 조성 검사, 보행 검사로 이루어졌다. 추가 체력 검사는 근력, 순발력, 평형성 측정 요소를 강화하려고제자리 높이 점프와 외발서기, 악력을 검사 항목으로 추가하였다.
참여자가 실험 장소에 들어오면 간단한 스트레칭을 실시하게 한 후 SFT와 추가 체력 검사, 신체 조성 검사, 보행검사를 하게 하였다. 노인 체력 검사는 SeniorsFitness Test Manual[10]에 따랐다.
연구에서 측정 항목은 SFT[19,20] 이외의 추가 체력검사, 신체 조성 검사, 보행 검사로 이루어졌다. 추가 체력 검사는 근력, 순발력, 평형성 측정 요소를 강화하려고제자리 높이 점프와 외발서기, 악력을 검사 항목으로 추가하였다. 신체 조성(body composition)은 건강 체력요소 5가지(근력, 근지구력, 심폐지구력, 유연성, 신체 조성) 가운데 하나이기 때문에 측정하였고, 생체전기저항법기기(InBody^® 270, Korea)를 사용하였다.

대상 데이터

본 연구는 18년 6월~7월 사이에 G시 B구 10곳의 경로당에 연구 대상자 모집 공고를 하였다. 공고를 보고 찾아온 노인 가운데 참여의사를 밝혔고, 6분 이상 평상시의보속으로 보행이 가능하고 그 외 노인 체력 검사(SFT) 항목들을 무리 없이 할 수 있는 65세 이상 85세 이하 208명을 연구 대상자로 선정하였다. 이들은 18년 9월~10월에 J대학교 노인체력 측정실에서 측정에 참여하였다.
모든 측정에서 측정자들 사이의 측정값의 신뢰도를 확보하기 위해 본격적인 측정에 앞서 20명의 노인을 대상으로 예비 측정 세션을 실시하였고 측정의 신뢰성을 확보하였다.
본 연구는 18년 6월~7월 사이에 G시 B구 10곳의 경로당에 연구 대상자 모집 공고를 하였다. 공고를 보고 찾아온 노인 가운데 참여의사를 밝혔고, 6분 이상 평상시의보속으로 보행이 가능하고 그 외 노인 체력 검사(SFT) 항목들을 무리 없이 할 수 있는 65세 이상 85세 이하 208명을 연구 대상자로 선정하였다.
공고를 보고 찾아온 노인 가운데 참여의사를 밝혔고, 6분 이상 평상시의보속으로 보행이 가능하고 그 외 노인 체력 검사(SFT) 항목들을 무리 없이 할 수 있는 65세 이상 85세 이하 208명을 연구 대상자로 선정하였다. 이들은 18년 9월~10월에 J대학교 노인체력 측정실에서 측정에 참여하였다. 중도 탈락자를 제외한 200명(남성100명, 여성 100명) 노인이 최종 분석 대상자이었다().
이들은 18년 9월~10월에 J대학교 노인체력 측정실에서 측정에 참여하였다. 중도 탈락자를 제외한 200명(남성100명, 여성 100명) 노인이 최종 분석 대상자이었다(). 피험자 모집을 포함한 모든 연구 절차는 대학의 생명윤리위원회 승인(승인번호: 2-1040709-AB-N-01201 808-HR-023-04)을 받아 진행하였다.
보행 검사 시 20m 등속도 보행 조건을 만들기 위해대상자는 5m 뒤에서 진행자의 명령에 따라 보행을 시작하였고 20m 구간이 지나 25m까지 보행을 유지하였다. 측정 자료는 블루투스 통신으로 웹 서버에 업로드 하였다. 추후에 업체의 데이터 센터에서 보행 결과를 내려 받아 통계에 사용하였다.
보폭, 보빈도, 보행 속도, 입각기 및 유각기 지속 시간 등을 포함한 선형 보행 변인의 신뢰성이 선행 연구에서 입증되었다[15]. 측정 장소는 30m 길이의 복도이며 가속과 감속을 제외한 등속 구간 20m를 보행 측정로로 설정하였다.

데이터처리

수집 된 데이터는 SPSS®(ver. 21.0, IBM incorp,USA) 통계프로그램을 이용하여, 이원분산분석, 주성분분석(Principal Component Analysis, PCA)과 상관분석을 실시하였다.

이론/모형

참여자가 실험 장소에 들어오면 간단한 스트레칭을 실시하게 한 후 SFT와 추가 체력 검사, 신체 조성 검사, 보행검사를 하게 하였다. 노인 체력 검사는 SeniorsFitness Test Manual[10]에 따랐다.
보행 검사는 신발에 장착된 가속도계 기반 상용 보행측정 장비 (Smart Balance®, JEIOS, Korea)을 사용하였다[15].
신체 조성(body composition)은 건강 체력요소 5가지(근력, 근지구력, 심폐지구력, 유연성, 신체 조성) 가운데 하나이기 때문에 측정하였고, 생체전기저항법기기(InBody® 270, Korea)를 사용하였다.
주요인 분석(PCA)은 여러 개의 종속 변인들 사이에 유사한 성격을 가진 변인들끼리 묶는 차원 축소법으로 사용된다[26]. 33가지의 신체, 체력, 보행 변인을 대상으로 PCA 분석한 결과 상위 5개 군집이 나타났다.

성능/효과

4 가지 변인(보폭, 제지방량, 아령 들기 횟수, 6분 걷기 거리)에서 후기 노인(75세 이상)이 전기 노인(75세 미만)보다 유의하게 낮은 결과를 나타냈다(p<.05).
특히 Baumgartner 등[24]은 70세 미만에서 근감소증은 13~24% 발생하지만, 80세 이상이 되면 50% 이상이 근감소증을 겪는다고 하였다. 따라서, 본 연구에서 전기 노인(75세 미만)의 제지방량, 아령 들기, 6분 걷기 결과가 후기 노인(75세 이상)의 결과보다 우수한 것은 노화에 따른 근체력 차이로 일부 설명될 수 있다. 제지방량(lean body mass)의 감소는 노화에서 피할 수 없지만, 근기능 저하의 원인으로 작용할 수 있기 때문에 노인일수록 근육량을 잘 유지할 수 있도록 근체력(근력, 근지구력) 운동을 해야 한다.
하지만, 노인 보행에 대해서는 비만과 보행 비대칭성의 관계가 알려진 연구는 없었다. 본 연구에서 비만 노인일수록 보행 비대칭성이 생길 가능성이 높다는 것을 제시하였다. 이것은 추가 연구를 통해 뒷받침 자료를 더 확보할 필요가 있다고 생각된다.
상관도 연구 결과 보속은 보장(보폭)이 길고, 외발 지지기가 길수록 증가한다. 반면, 보행의 가변성을 나타내는 보장, 외발 지지기, 양발 지지지, 이지 시점 등의 표준편차는 보속을 떨어뜨리는 결과를 나타내었다.
32 km/h) 이상이면매우 건강하여 평균 수명보다 훨씬 더 오래 살 확률이 높다고 제시하였다. 이 자료는 외국이 기반의 결과이지만본 연구에서 나타난 전기 노인(1.24 m/s, 4.46 km/h)은매우 건강해 보였으며, 후기 노인(1.15 m/s, 4.14km/h)도 건강한 편으로 생각되었다. 국내에서도 장기간의 전향적 추적 조사(cohort study)를 통해 국내 노인의 평균 수명과 보속 예측 모델이 있으면 국민 건강에 매우 좋은 자료가 될 것이다.
96 m/s)보다 상당히 빨랐다. 이러한 결과를 놓고 볼 때 본 연구에 참여한 후기 노인들은 전기 노인보다 기초 근체력은 부족했지만 보행 활동에서 차이가 날 만큼의 근체력 차이가 아니었다는 것을 보여 주었다.
본 연구는 65세 이상 85세 이하 남녀 200명의 노인을 대상으로 노인 체력 검사와 보행 특성의 관계를 살펴 보았다. 전기 노인과 후기 노인의 변화를 보니 나이가 들어감에 따라 보행 능력 일부(보장)과 심폐지구력 및 근체력(6분 걷기, 제지방량, 아령 들기)이 유의하게 감소하였다. 보속은 노인 건강을 나타내는 지표 가운데 하나로 중요하다.
반면, 보행의 가변성을 나타내는 보장, 외발 지지기, 양발 지지지, 이지 시점 등의 표준편차는 보속을 떨어뜨리는 결과를 나타내었다. 체력 요인들 중에는 6분 걷기는 멀리 걸을수록, 2.44m 되돌아오기는 짧은 시간일수록 보속에 긍정적이었고 비만을 나타내는 체지방량이나 체질량지수의 증가는 부정적인 영향을 주었다. 이에 따라 노인의 건강 증진을 위해서는 보행의 일관성 확보가 우선적으로 필요하다[34,35].
본 연구는 우리나라 노인을 전기 노인(75세 미만)과후기 노인(75세 이상)으로 구분하여 나이와 성별이 노인체력과 보행 변인에 어떤 영향을 주는 지 살펴보았다. 통계 결과 나이와 성별의 상호작용 효과는 없었다. 나이의변화가 변인들의 값에 영향을 주었으나 성별에 따른 유의한 평균 차이는 없었다.

후속연구

관성 센서는 원하는 분절의 가속도와 각속도를 편리하게 측정할 수 있어 발과 다리를 통해보행 변수들(보폭, 보빈도, 양발지지 시간, 외발지지 시간등)과 변수들의 가변성(표준 편차 등)을 쉽게 정량화할 수 있게 해 준다[14,15]. 따라서, 가속도계를 잘 활용하면 노인의 보행 특성을 쉽게 얻을 수 있을 것이고 이것은 노인과 체력 건강을 설명하는 좋은 지표가 될 것이다.
또한 근체력을 포함한 보행능력 유지가 노년의 삶의 질을 지탱하는 필수 요소라고 생각한다. 추후 노인을 대상으로 광범위한 빅데이터를 축적하면 보속 및 선형 보행 지수가 노인 건강을 설명해 주는 의미있는 지표가 될 뿐만 아니라 국민 보건 건강 측면에서도 매우 귀중한 자료가 될 것으로 생각한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	노인 체력 검사란 무엇인가?	노인들의 일상생활 활동 능력을 신체적 기능 평가로 측정하는 것이 노인 체력 검사(senior fitness test,SFT)이다[10]. 의자에 앉아 앞으로 굽히기, 등 뒤로 손잡기, 의자 앉았다 일어나기, 아령 들기, 2.
	건강 수명은 어떠한 신체 요인에 영향을 받는가?	건강 수명은 다양한 신체 요인에 영향을 받는다. 각종성인병질환(고혈압, 당뇨, 고지혈증 등)이 영향을 주지만, 근력, 심폐지구력, 근지구력, 유연성 등 체력 요인도 큰 영향을 준다. 따라서, 운동을 통해 각종 질병을 예방하고 적정 수준의 체력을 유지하는 것이 노인들에게 필요하다[3,4,5].
	적절한 보행 활동의 기능은 무엇인가?	적절한 보행 활동은 체력을 유지시켜 주고 질병을 예방해 주는 기능이 있다. 보행은 저·중강도 신체 움직임이지만 적절한 강도로 운동을 지속되면 근위축 현상을 막아주고, 관상 동맥 질환 및 제 2형 당뇨 등 각종 성인병을 예방하거나 해결할 수도 있다[6].

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J. S. McPhee, D. P. French, D. Jackson, J. Nazroo, N. Pendleton, H. Degens, "Physical activity in older age: perspectives for healthy ageing and frailty", Biogerontology, Vol.17, No.3, pp.567-580, Jun, 2016.

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M. H. Park, H. J. Park, D. W. Oh, "The relationship between physical characteristics and walking ability in elderly: a cross-sectional study", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.13, No.6, pp.2664-2671, Jun, 2012. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2012.13.6.2664

원문보기 상세보기
Y. S. Park, S. N. Lee, "An Analysis of Gait Variables by Muscle Strength Imbalance of Low Extremity and Descent-Stair Walking in Elderly Women", The Korean Journal of Growth and Development, Vol.20, No.2, pp.127-132, 2012.

저자의 다른 논문 :

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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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