[논문]허벅다리걸기 동작 시 발목 관절의 테이핑 처치가 하지 관절과 압력 중심 요인들에 미치는 영향

윤현

doi:10.12925/jkocs.2020.37.2.224

[국내논문] 허벅다리걸기 동작 시 발목 관절의 테이핑 처치가 하지 관절과 압력 중심 요인들에 미치는 영향
Effect of ankle joint taping treatment on lower extremity joint and center of pressure factors during the Uchi-mata 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.37 no.2, 2020년, pp.224 - 231

윤현 (용인대학교 유도학과)

초록
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본 연구의 목적은 유도 허벅다리걸기 기술 발휘 시 발목 관절의 테이핑 처치가 하지 관절과 압력중심(COP, center of pressure)에 미치는 영향을 분석하는데 있었다. 대학 유도 선수 20명(연령, 20.9±0.8세; 신장, 168.6±7.4cm; 체중, 73.5±11.6kg; 신체질량지수, 25.7±2.6kg/㎡)이 참여하였으며, 발목 관절 테이핑 처치 전과 후의 2가지 조건에서 허벅다리걸기 기술 발휘 시 지지다리 관절의 각도와 압력중심 요인을 분석하여 다음의 결과를 도출하였다. E2(t=2.411, p=.027) E4(t=2.388, p=.029)시점에서 발목 관절의 각도는 테이핑 처지 전에 비해 처치 후 발목의 각도가 통계적으로 적은 수치를 나타내었고, E2(t=-2.343, p=.032) E3(t=-4.531, p=.000)시점에서 힙 관절의 각도는 통계적으로 크게 나타났다. 그리고 발목 관절 테이핑 처치 후 좌·우의 COP 이동은 상대를 메치는 P3 국면에서 통계적으로 크게 나타났으며(t=2.670, p=.016), 전·후의 COP 이동은 상대의 무게 중심을 기울이는 P1 국면에서 통계적으로 적은 수치를 나타내었다(t=2.846, p=.011). 그러므로 허벅다리걸기를 특기로 사용하는 유도 선수들은 발목 관절 테이핑으로 인해 발생하는 지지관절의 운동 기능과 COP의 이동범위를 고려하여 사용하는 것에 대하여 제안하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to analyze the effect of ankle joint taping treatment on lower extremity joint and center of pressure(COP) factors during the Uchi-mata. Twenty college judo athletes (age, 20.9 ± 0.8 years; height, 168.6 ± 7.4cm; weight, 73.5 ± 11.6kg; body mass index, 25.7 ± 2.6kg/㎡) participated, and two types before and after ankle joint taping treatment when the during the Uchi-mata was exhibited under conditions, the angle and COP factors of the support leg joints were analyzed to show the following results. At the time of E2 (t = 2.411, p = .027) E4 (t = 2.388, p = .029), the ankle joint angle was statistically less after the treatment than before the taping treatment, and E2 (t = -2.343, p = .032) At E3 (t = -4.531, p = .000), the angle of the hip joint was statistically large. And after the ankle joint taping treatment, the medial/lateral COP movement after the ankle joint taping treatment was statistically large in the P3 phase of throwing the opponent (t = 2.670, p = .016), and the anterior/posterior COP movement showed a statistically small number in the P1 phase where the opponent was tilted (t = 2.846, p = .011). Therefore, it was suggested that judo athletes who use thighs as a special technique should be used considering the movement function of the support joint and the range of movement of the COP caused by tapping of the ankle joint.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Ankle Joint Taping.
표 Table. 1. Characteristics of subjects
그림 Fig. 2. Analysis events & phases.
표 Table 2. Lower extremity joints angle between 2 condition during the uchi mata (Unit: deg)
표 Table. 3. COP factors between 2 condition during the uchi mata (Unit: cm)

AI 본문요약
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문제 정의

그러므로 본 연구의 목적은 유도 선수들의 신체적 조건의 차이가 있음에도 불구하고 높은 득점 비율과 사용빈도를 나타내는 허벅다리걸기 기술 발휘 시 발목 관절의 테이핑 처치가 발목 관절에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 이를 통해 유도 선수들의 발목 관절 테이핑의 사용이 기술 발휘 시 발생하게 되는 운동역학적 근거를 제안 할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구는 허벅다리걸기 시 발목 관절의 테이핑 처치가 하지 관절과 압력중심(COP, center ofpressure)에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 이를 위해 대학 남녀 유도 선수 20명을 대상으로 허벅다리걸기 기술 발휘 시 지지다리의 관절 운동과 COP 요인들을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

제안 방법

이때 인체에 부착한 반사 마커 데이터들을 fourth-order butterworth filter(8Hz)로 필터 하였으며, 지면반력 데이터는 fourth-order low-pass butterworth filter(50Hz)로 필터한 후 C3d 파일로 저장하였다. Vicon nexus 프로그램에 저장한 양발 착지 C3d 자료들을 Kwon 3d 3.1 S/W(visol Inc, Korea)에서 불러와서 데이터를 변화하고 Kwon 3d 인체 모델링으로 인체 분절들의 지역좌표계(X축: 좌/우 축, Y축: 전/후 축, Z 축: 분절의 장축)를 설정한 후 cardan orientation 방법을 이용하여 인체 관절 각도를 산출하였다. 본 연구에서 허벅다리걸기 동작 시 운동학적 변인들인 발목, 무릎, 힙 관절의 굴곡과 신전 각도를 각 이벤트별로 분석하였으며, 지면반력기에 의해 압력 중심을 산출하여 국면별 COP 이동범위를 분석하였다.
피험자들에게 실험동작을 충분히 설명하고 실험간 부상을 입지 않도록 10분의 준비운동과 동작이 익숙하도록 충분한 연습을 실시하였다. 그 다음 몸무게와 신장 측정 후 남성은 면 소재의 반바지 타이즈만을 착용시켰으며, 여성은 스포츠브라를 함께 착용하도록 하였다. 착용이 완료되면 측정간의 오류를 줄이기 위해서 먼저 테이핑을 처치 받고 허벅다리걸기 동작을 실시하는 그룹과 그렇지 않은 그룹을 구분하고 선 테이핑 처치 그룹에 발목 관절의 테이핑을 실시하였다.
다음으로 대상자가 지면반력기 위에 올라가서 해부학적 자세(anatomical position)를 취하면 약 10초간 static trial 촬영을 실시하였다. 그 다음 지면반력판 위에 올라가서 허벅다리걸기 기술을 받는 대상자와 맞잡기를 실시하였다. 기술을 받는 대상자는 같은 체급의 대상으로 선정하였으며 맞잡기를 위해서 상의 유도 도복을 착용하였다.
그 다음 지면반력판 위에 올라가서 허벅다리걸기 기술을 받는 대상자와 맞잡기를 실시하였다. 기술을 받는 대상자는 같은 체급의 대상으로 선정하였으며 맞잡기를 위해서 상의 유도 도복을 착용하였다.
착용이 완료되면 실험 대상자의 신체 표면에 Vicon plug-in-gait 모델을 기반으로 제작된 총47개의 반사마커(직경 14mm)를 부착하였다. 다음으로 대상자가 지면반력기 위에 올라가서 해부학적 자세(anatomical position)를 취하면 약 10초간 static trial 촬영을 실시하였다. 그 다음 지면반력판 위에 올라가서 허벅다리걸기 기술을 받는 대상자와 맞잡기를 실시하였다.
실험대상자의 동작을 분석하기 위하여 적외선을 이용한 3차원 모션 캡쳐 시스템 카메라 7대(MX-motion capture camera, Vicon, UK;sampling rate: 120 Hz)로 촬영을 실시하였다. 또한 지면반력을 측정하기 위하여 스트레인게이지 타입의 지면반력 측정 시스템 1대(AMTIOR6-7, AMTI Inc., Watertown, MA, USA;sampling rate: 1200Hz)를 설치하였다.
발목 관절 테이핑은 스포츠 현장과 임상에서 자주 사용되고 있는 5cm×5m 규격을 사용하였으며, [Fig. 1]와 같은 선행연구에서 제시한 발목관절의 테이핑 방법을 사용하였다[16].
본 연구에는 [Table 1]과 같이 대학 남녀 유도 선수 20명이 피험자로 실험에 참여하였다. 병력조사를 통하여 최근 3년 이내 하지관절의 수술에 준하는 병력이 없는 대상자로 선정하였으며, 실험 전 모든 대상자들에게 실험의 내용과 목적을 충분히 설명하고 실험 참여 동의서를 받은 후, 신체적 특성을 세밀하게 측정하고 실험에 참여하도록 하였다.
1 S/W(visol Inc, Korea)에서 불러와서 데이터를 변화하고 Kwon 3d 인체 모델링으로 인체 분절들의 지역좌표계(X축: 좌/우 축, Y축: 전/후 축, Z 축: 분절의 장축)를 설정한 후 cardan orientation 방법을 이용하여 인체 관절 각도를 산출하였다. 본 연구에서 허벅다리걸기 동작 시 운동학적 변인들인 발목, 무릎, 힙 관절의 굴곡과 신전 각도를 각 이벤트별로 분석하였으며, 지면반력기에 의해 압력 중심을 산출하여 국면별 COP 이동범위를 분석하였다.
실험대상자의 동작을 분석하기 위하여 적외선을 이용한 3차원 모션 캡쳐 시스템 카메라 7대(MX-motion capture camera, Vicon, UK;sampling rate: 120 Hz)로 촬영을 실시하였다. 또한 지면반력을 측정하기 위하여 스트레인게이지 타입의 지면반력 측정 시스템 1대(AMTIOR6-7, AMTI Inc.
7(Vicon, UK) 프로그램으로 신호처리를 실시하였다. 이때 인체에 부착한 반사 마커 데이터들을 fourth-order butterworth filter(8Hz)로 필터 하였으며, 지면반력 데이터는 fourth-order low-pass butterworth filter(50Hz)로 필터한 후 C3d 파일로 저장하였다. Vicon nexus 프로그램에 저장한 양발 착지 C3d 자료들을 Kwon 3d 3.
본 연구는 허벅다리걸기 시 발목 관절의 테이핑 처치가 하지 관절과 압력중심(COP, center ofpressure)에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 이를 위해 대학 남녀 유도 선수 20명을 대상으로 허벅다리걸기 기술 발휘 시 지지다리의 관절 운동과 COP 요인들을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 발목 관절의 테이핑 처지는 허벅다리걸기 동작 시 무릎 관절의 굴신 운동에는 영향을 미치지 않았지만 발목과 힙 관절의 굴곡과 신전 운동을 감소시킨 것으로 나타났다.
그 다음 몸무게와 신장 측정 후 남성은 면 소재의 반바지 타이즈만을 착용시켰으며, 여성은 스포츠브라를 함께 착용하도록 하였다. 착용이 완료되면 측정간의 오류를 줄이기 위해서 먼저 테이핑을 처치 받고 허벅다리걸기 동작을 실시하는 그룹과 그렇지 않은 그룹을 구분하고 선 테이핑 처치 그룹에 발목 관절의 테이핑을 실시하였다.
연구자의 ‘시작’ 이라는 육성의 신호가 울리면 허벅다리걸기 동작을 실시하였다. 총 5회의 반복과 동작 사이의 30초의 휴식시간을 실시하였으며, 원활하게 수행된 3회의 동작만을 분석 시 사용하였다. 동작의 수집이 끝나면 테이핑 처지 전과 후 2가지 조건을 달리하여 충분한 휴식 후에 다시 동작을 반복하였다.
허벅다리걸기 동작 시 수집한 인체 마커의 3차원 자료와 지면반력 자료들은 MX control & MX net(Vicon, UK)을 통해 동기화하고 컴퓨터에 저장한 후 Vicon nexus 1.7(Vicon, UK) 프로그램으로 신호처리를 실시하였다.

대상 데이터

본 연구에는 [Table 1]과 같이 대학 남녀 유도 선수 20명이 피험자로 실험에 참여하였다. 병력조사를 통하여 최근 3년 이내 하지관절의 수술에 준하는 병력이 없는 대상자로 선정하였으며, 실험 전 모든 대상자들에게 실험의 내용과 목적을 충분히 설명하고 실험 참여 동의서를 받은 후, 신체적 특성을 세밀하게 측정하고 실험에 참여하도록 하였다.
착용이 완료되면 실험 대상자의 신체 표면에 Vicon plug-in-gait 모델을 기반으로 제작된 총47개의 반사마커(직경 14mm)를 부착하였다. 다음으로 대상자가 지면반력기 위에 올라가서 해부학적 자세(anatomical position)를 취하면 약 10초간 static trial 촬영을 실시하였다.

데이터처리

본 연구의 통계적 분석은 SPSS 22.0 프로그램을 활용하였으며, 허벅다리걸기 동작 시 발목 관절 테이핑이 하지관절의 움직임과 COP 변인에 미치는 영향을 분석하기 위해서 대응표본 t-test을 실시하였다(α = .05).

이론/모형

3차원 전역공간좌표를 구성하기 위해 NLT(nonlinear transformation) 방법을 사용하였으며, 이를 위해 Vicon에서 제공한 반사마커가 부착된 L-frame과 T-wand를 통해 실시하였다. 3차원 좌표값은 3차원 영상촬영 프로그램인 nexus 1.

성능/효과

또한 발목 관절 테이핑의 처치는 상대를 메치는 P3 국면에서 좌·우 방향의 COP 이동범위는 증가시켰으나, 상대를 기울이는 P1 국면에서 전·후 방향의 COP 이동범위는 감소시킨 것으로 나타났다.
발목 관절의 테이핑 처지는 허벅다리걸기 동작 시 무릎 관절의 굴신 운동에는 영향을 미치지 않았지만 발목과 힙 관절의 굴곡과 신전 운동을 감소시킨 것으로 나타났다.
본 연구에서는 [Table 2]에서 보는 바와 같이, 체중을 지지하는 발목 관절에 테이핑을 적용하였을 경우 발목 관절의 신전과 골곡 운동을 감소시키는 것으로 나타났으며, 특히, 상대의 무게 중심을 기울이는 E2와 한 발로 지지하며 기술을 걸어 상대의 두 발이 지면에서 이지하는 E4 시점에서 테이핑의 처치 후 통계적으로 작은 발목 각도를 나타내었다.
하지만 무릎 관절은 E1부터 E5까지 테이핑 처치 유·무에 따른 통계적 차이를 나타내지 않았다. 이러한 결과는 kinematic chain의 관점에서 발목관절 테이핑 처리로 인해 발목 관절의 굴/신 각도가 감소한 것에 대한 보상작용으로 힙 관절의 굴곡 각도가 증가된 것을 판단되며, 발목 관절의 테이핑 처치가 기술 발휘 시 상대에서 기술을 거는 공격 다리의 파워 증가에는 효과적으로 작용하지 않을 수 있음을 의미한다. 그럼에도 불구하고 발목 관절의 테이핑은 굴곡과 신전 각도를 감소시켜 발목 관절의 움직임을 제한시킬 수 있는 기능을 하였다고 판단되며 이는 상해 위험성에서 발목 관절을 방어할 수 있는 방법으로 이용될 수있음을 의미한다[18].
이에 본 연구에서는 허벅다리걸기 동작 시 압력 중심의 변인들을 분석한 결과, 발목 관절 테이핑 처치 후 좌· 우의 COP 이동은 상대를 메치는 P3 국면에서 통계적으로 크게 나타났으며(t=2.670, p=.016), 전·후의 COP 이동은 상대의 무게 중심을 기울이는 P1 국면에서 통계적으로 적은 수치를 나타내었다(t=2.846, p=.011).
피험자들에게 실험동작을 충분히 설명하고 실험간 부상을 입지 않도록 10분의 준비운동과 동작이 익숙하도록 충분한 연습을 실시하였다. 그 다음 몸무게와 신장 측정 후 남성은 면 소재의 반바지 타이즈만을 착용시켰으며, 여성은 스포츠브라를 함께 착용하도록 하였다.

후속연구

이를 통해 유도 선수들의 발목 관절 테이핑의 사용이 기술 발휘 시 발생하게 되는 운동역학적 근거를 제안 할 수 있을 것으로 기대한다.

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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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