Ⅰ. 서 론

배드민턴은 속도와 방향의 갑작스러운 변화로 신체의 뒤틀림, 회전, 도약 동작 등의 신체 조작이 매우 심하고 일상생활에서 경험하는 관절 가동 범위보다 커서 특히 어 깨, 팔꿈치, 무릎, 발목 관절을 과도하게 사용하여 발생되 는 상해 요인이 타 종목의 운동 상해 못지않게 심각한 문 제점으로 등장하고 있다(Henri et al., 2021). 셔틀콕의 급 격한 감속이나 빠른 가속을 위하여 빈번한 방향의 변화를 요구함에 있어, 경기의 특수성 때문에 발목관절 부위는 배드민턴 선수들이 과중 부담을 느끼는 부위이며, 배드민 턴 선수를 대상으로 운동 상해 유형 분석에서 발목 염좌 발생률이 86%로 가장 높았다(Alexis & Julien, 2020).

발목 삠은 발목 관절의 갑작스런 발바닥 굽힘 상태에서 안쪽 돌림을 일으켜 외측 인대가 손상되는 급성 손상과 과 훈련, 과 사용 또는 삠 후 완전한 재활 처치 등의 부재 로 인해 나타나는 만성적인 손상으로 나눌 수 있다(Filip et al., 2021). 발목 삠은 발목 관절의 인대 조직 뿐만 아니 라 발목관절 주위 신경 조직에 손상을 받게 되는데, 발목 주변에 있는 기계적 수용기를 포함한 신경조직들이 손상 을 입게 되면 균형 감각이나 관절 위치 감각의 결손을 가 져오게 된다(Tyler et al., 2018).

만성 발목 불안정성(chronic ankle instability, CAI)이 란 발목 삠 이후 발목 인대 재 손상으로 인해 병리적 느슨 함에 의한 기계적 불안정성과 인대 손상 후 고유수용성 감각과 신경근 손실에 의한 반복적인 발목 불안정성과 관 절 감각 불안정성을 발생시키는 기능적 발목 불안정성 두 가지로 분류된다(Cassandra et al., 2018). 기능적 발목 불안정성은 관절의 정적 및 동적 지지 능력의 상실과 발이 꺾이는 경향으로, 발목 삠에 의한 고유수용성 감각의 손 상이 중추 운동 프로그램 본래의 기능을 유지하기 위해 필요한 피드백을 손상시킴으로써 발생한다(Cain et al, 2020). 기능적 발목 불안정성은 구조적인 불안정성과 관 계없이 발목관절 주위를 둘러싸고 있는 인대, 근육, 건의 운동감각 신경의 결여, 근력약화, 협응력 저하 그리고 자 세 조절 능력의 부재 등의 원인에 의해 발생한다. 발목 불안정성은 앞정강근과 종아리근의 근력약화 및 발바닥 굽힘근의 조절 능력의 감소로 나타난다(Méndez-Rebolledo et al., 2015).

만성 발목 불안정성을 해결하기 위해서는 재활 훈련이 필요하며 현재까지 많이 사용되는 재활 프로그램으로는 근육의 강화 운동, 발바닥 굽힘근의 신장 운동, 고유수용 성 감각 훈련, 안정성 강화를 위한 테이핑 등이 시행되고 있다(Domingo et al, 2015). 발목 손상 후 나타나는 발목 의 불안정성을 보완하고 재 손상을 예방하기 위해 테이핑 기법이나 보조 장비를 이용해 왔다(Lisa et al., 2014). 발 목 테이핑은 발목 삠의 발생률을 감소시키고, 과도한 발 목의 움직임을 역학적으로 제한하는 효과가 있다(Lisa et al., 2014). 발목 테이핑은 만성적으로 기능이 불안정한 발목을 보조하거나 움직임을 억제하기 위해 사용하며, 발 목 인대 손상의 재발을 방지하고 조기에 스포츠 활동으로 복귀하기 위해서 등 다양한 목적으로 사용되고 있다(황정 하 el al, 2011). 하지만 만성적인 발목 불안정성을 가진 대상자의 손상 측에 발목 테이핑을 적용하여 테이핑이 발 목 안정성에 미치는 영향을 연구한 결과, 유의한 차이가 나타나지 않았고, 발목 테이핑이 근육-신경 조절과 고유 수용성 감각에 미치는 영향은 미미하다고 보고하였다 (Hopper et al., 2009). 또한 발목 테이핑은 만성 발목 불 안정성을 가진 대상자들의 발목의 기능적 능력에 영향을 미치지 않는다고 하였다(Delahunt et al, 2010).

생체되먹임은 비디오 시스템을 적용하여 스크린에 자 신의 모습이 표현되고 화면을 통해 나타나는 과제와 상호 작용하여 문제를 해결하는 방법이며(Lange et al., 2010), 신체에 나타나는 정상이나 비정상적인 반응에 시각과 청 각 및 고유수용성 감각 되먹임을 통해 조절하는 것을 말한 다. 이 치료 기법은 환자 스스로의 반복적 훈련으로 학습 이 가능하고 운동 후 즉시 자신의 과제수행 양상과 평가의 결과를 객관적으로 보여주기 때문에 근골격계 및 신경계 질환 환자들에게 적합한 재활 훈련방법으로 여겨지고 있 다(Silvia et al., 2014).

한경진(2006)은 고등학교 야구선수 30명을 대상으로 연구한 결과, 발목에 테이핑을 시행하고 운동하는 그룹에 서 발등 굽힘과 발바닥 굽힘의 근력이 유의하게 향상되었 다고 보고하였으며, 서태화 등(2017)은 발목 불안정성을 가진 일반인들에게 키네지오 테이핑을 적용하였을 때, 기 능적 능력에 영향을 미친다고 하였다. 곽현규(2022)는 20~30대 일반인에게 생체되먹임을 이용한 다리 운동이 넙다리곧은근과 큰볼기근 근활성도 향상에 영향을 미친 다고 보고하였다. Ahmad 등(2019)은 생체되먹임을 이용 한 훈련은 고유수용성 감각을 활성화시켜 수의적인 근육 의 움직임에 긍정적인 영향을 미친다고 보고하였다.

이처럼 만성 발목 불안정성 환자의 운동기능 회복을 위한 다양한 훈련들이 적용되고 있는 가운데, 안정성을 보강해주는 테이핑과 함께 다양한 감각 되먹임을 결합한 치료방법들은 미비한 실정이다. 본 연구는 만성 발목 불 안정성을 갖고 있는 배드민턴 동호인들에게 효율적인 치 료의 가능성을 제시하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 만성 발목 불안정성을 갖고 있는 배드민턴 동호인들에게 테이핑을 결합한 생체되먹임 균형 훈련을 중재하여 다리 근활성도에 미치는 영향에 대해 연구하고, 중재 방법에 따른 각 요소들을 분석하여 치료적 반응을 이끌어내기 위 한 효율적인 중재 방법을 발목 불안정성 환자들의 재활훈 련에 기초자료로 사용하고자 한다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상자

본 연구는 군산에 있는 배드민턴 동호인 30명을 대상으 로 기능적 발목 불안정성 설문지의 항목 중 5개 이상을 만족하는 자, 정형외과적으로 부상이나 손상이 없는 자, 시각과 청각에 의학적으로 문제가 없는 자, 자발적으로 참여에 동의한 자로 선정하였다. 위와 같은 설정 기준에 적합한 선수 30명을 대상으로 테이핑을 결합한 생체되먹 임 균형훈련 그룹 15명, 일반적인 생체되먹임 균형훈련 그룹 15명으로 무작위 배치하였다. 각각 그룹에게 생체되 먹임 훈련을 30분 시행하였다. 실험군 15명과 대조군 15 명은 무작위 임의 선정하였다. 본 연구에서는 G-power 3.1.9.4를 이용한 공분산분석을 기준으로 하여 양측 검정 유의수준 .05, 검정력 .80, 효과 크기 .50으로 계산하여 총 표본 크기는 28명으로 나왔으며, 탈락률을 고려하여 각 집단 당 15명, 총 30명으로 산출하였다. 연구기간 동 안 모든 실험자들은 100.00 %의 참석률로 완료하였다 (Table 1).

Table 1

Characteristics of subjects (N=30)

2. 측정도구 및 실험도구

1) 다리 근활성도 측정

다리의 근활성도를 측정하기 위해 BTS FREE EMG (BTS FREE EMG 1000, BTS Bioengineering, Milano, Italy)과 Myolab 1.12.129 소프트웨어(BTS Bioengineering, Milano, Italy)를 사용하여 데이터 수집과 분석을 진행하 였다(Figure 1). 이극 표면 전극(bipolar electrode)을 측정 하고자 하는 근육에 부착하였으며, 전극은 3M의 2250 Ag-Agcl 타입의 유착성 전극으로 2개를 한 쌍으로 사용 하였다. 신호의 표본 추출률(sampling rate)은 1,024 Hz 로 설정하였고, 잡음을 최소화하기 위하여 대역 여과 필 터(notch filter) 60 Hz, 대역 통과 필터(band pass filter) 30∼500 Hz를 사용하였고, 수집된 신호는 root mean square (RMS) 처리를 하였다. 표면 근전도 신호에 대한 피부 저항을 감소시키기 위하여 부착 부위의 털을 제거하 고 가는 사포로 3∼4회 문질러 피부 각질층을 제거한 후, 소독용 알코올로 피부를 깨끗이 하였다. 각 근육들의 활 동전위를 표준화하기 위해 맨손 근력 검사 자세에서 최대 등척성 수축 시의 근활성도를 측정하였다. 맨손 근력 검 사의 최대 근 수축 시뚜렷이 보이는 근복(muscle belly)에 근전도 전극을 부착하였으며, 5초 동안 3번의 자료 값을 측정한 후 초기와 마지막 1초를 제외한 3초 동안의 평균 근전도 신호량을 %MVIC(Maximum voluntary isometric contraction)로 사용하였다. 측정 근육은 긴종아리근, 짧 은종아리근, 앞정강근이며, 이 세가지 근육은 만성 발목 불안정성을 갖고 있는 환자들이 제일 먼저 약화되는 근육 이며, 발목의 안정성과 연관성이 높은 근육이다(Brian & Phillip, 2012).

Figure 1

Surface EMG(BTS Free EMG)

3. 실험 방법

1) 테이핑

키네시오 테이핑은 Yazici 등(2015)의 테이핑 매뉴얼을 참고하였으며, 테이핑은 누운자세에서 실시하였다. 키네 지오 테이핑 총 4장이 필요하며, 4단계로 이루어져 있다. 첫번째 단계는 키네시오 테이핑을 25~40㎝정도로 자른 후, Y자 형태로 만들어 종아리근 두 갈래의 시작부에서 시작하여 종아리 두갈래근의 정지부에 늘려 부착하였다. 두번째 단계는 키네시오 테이핑을 20~25㎝ 정도로 자른 후, 발목 발등 굽힘 상태에서 발등에 붙이고 늘려서 앞정 강근 1/2지점에 부착한다. 세번째 단계는 키네시오 테이 핑을 30~25㎝정도로 자른 후 안쪽 복사부터 가쪽 복사로 붙이고, 마지막 네번째 단계로는 키네시오 테이핑을 15~20㎝ 정도로 자른 후 발등 굽힘 상태로 발목을 감싸주 어 마무리한다. 키네시오 테이핑은 40~50%의 탄성을 주 어 부착하였다(Yazici et al., 2015)(Figure 2).

Figure 2

Biofeedback balance training(Biodex)

2) 생체되먹임 균형 훈련

Biodex 시스템(Balance System SD, New York, USA) 을 사용하였다. Biodex 시스템은 불안정한 앞·뒤, 안· 가쪽으로 움직일 수 있는 센서(sensor)가 부착된 60cm 지 름의 원형 발판(foot plate), 눈으로 보며 목표물을 인지하 여 확인할 수 있는 피드백용 화면 응시 장치(display console) 모니터, 움직임을 측정하는 센서, 자료 분석을 위한 컴퓨터 등으로 구성되어 있다(Figure 3). Biodex의 발판은 자료를 수집하여 분석하는 컴퓨터와 연결되어 있 어 발판 위에서의 무게 중심 이동 상황을 화면에 무게 중 심점이 점으로 표시되어 나타난다. Biodex는 정적 및 동 적 균형 훈련 및 평가를 위해 개발된 장치로, 본 시스템에 탑재되어 있는 level 1에서 level 8 단계까지 변화하는 균 형 훈련 프로그램을 이용하여 30분 동안 중재하였다. 대 조군은 biodex를 이용한 일반적인 생체되먹임 균형 훈련 을 중재하였고, 실험군은 테이핑을 중재한 후, biodex를 이용하여 생체되먹임 균형 훈련을 중재하였다(Figure 4).

Figure 3

Taping

Figure 4

Taping combined biofeedback balance training

4. 자료분석

본 연구의 결과 분석은 Window SPSS 25.0 프로그램을 이용하여 처리하였다. 연구 대상자의 동질성 검증을 위해 Shapiro-wilk를 실시하였고, 중재 방법에 따른 다리 근활 성도를 비교하기 위하여 공분산분석(analysis of covariance, ANCOVA)을 실시하였으며, 공변량은 실험군과 대조군의 훈련 전 초기 값으로 설정하였다. 통계학적 유의 수준은 α=.05로 설정하였다.

Ⅲ. 연구 결과

1. 다리 근활성도 비교

그룹 간의 중재 전⋅후 긴종아리근 근활성도 비교에서 실험군은 47.12±4.21 ㎶에서 61.66±6.08 ㎶로(p<0.05), 짧은종아리근 근활성도 비교에서 36.28±3.39 ㎶에서 47.12±5.55 ㎶로(p<0.05), 앞정강근 근활성도 비교에서 26.77±3.34 ㎶에서 33.31±4.48 ㎶로(p<0.05), 대조군과 비교하여 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(Table 2).

Table 2

Comparison of muscle activity between groups (unit: ㎷)

Ⅳ. 고 찰

본 연구에서는 기능적 발목 불안정성을 갖고 있는 배드 민턴 동호인을 대상으로 테이핑을 결합한 생체되먹임 균 형훈련이 다리 근활성도에 미치는 영향을 알아보고자 연 구를 실시하였으며, 실험 결과는 그룹 간 중재 전ㆍ후 다 리 근활성도 비교에서 실험군이 대조군에 비해 모든 값에 서 유의한 차이를 보였다.

다양한 여가활동 중 배드민턴은 남녀노소를 막론하고 누구나 쉽게 접근할 수 있는 실내스포츠로 단식과 복식, 혼합복식 등 다양한 방법으로 진행할 수 있다(김윤기, 2013). 배드민턴은 셔틀콕의 방향을 따라 경기장 내를 뛰 어다니는 기술과 체력을 필요로 한다(Anna et al., 2020). 또한 셔틀콕의 급격한 감속이나 빠른 가속을 위해 신체를 전, 후, 좌, 우로 민첩하게 움직여야 하는 근력, 민첩성, 근지구력, 균형 능력, 순발력이 필요한 경기이다(Sobhani et al., 2013). 이러한 급격한 방향전환과 준비운동의 부족 으로 인해 스포츠 활동 시 다리에 주로 발생되는 운동 상 해의 종류 중 하나로 발목관절 삠이 발생되게 된다(Jain et al., 2016). 기능적 발목 불안정성은 발목에 불안정감을 호소하며, 관련된 주된 요인으로는 발목 주변 근육 약화 와 고유수용성 감각 손상이 있다(Mabit et al, 2010). 발목 관절 주변의 근력 약화는 기능적 발목 불안정성을 발생시 키는 주요 원인으로써 발목 관절의 움직임의 비정상적으 로 변화시켜 운동 시 손상의 위험성을 증가시킨다(Ko et al, 2016). 발목 관절 주변의 근력이 안정성을 유지시키는 데 중요한 요소이며, 근력이 부족하면 근육 조절에 문제 가 생겨 발목 관절 움직임 불안정해진다(Alex et al., 2020). 만성 발목 불안정성 환자의 경우 앞정강근과 종아 리근의 근력 약화로 인한 움직임 결여로 발목 삠을 재 유 발할 수 있다고 하였고, 앞정강근과 종아리근의 근활성도 가 높아질수록 발목 불안정성을 감소시킬 수 있으며 기능 적 능력을 향상할 수 있다고 보고하였다(Itoh et al, 2016). 또한 앞정강근과 종아리근이 활성도가 높아지면 발목의 안정성이 높아진다고 보고하였다(Yoon et al., 2019). 생 체되먹임을 이용한 훈련 방법은 운동 학습(motor learning)을 촉진함으로써 운동 수행을 증진하는 것이며, 운동 수행에 있어서 원하는 방향으로 성취되고 재활 훈련 의 과정을 빠르게 촉진한다(Mihelj et al., 2012). 생체되 먹임을 이용한 훈련은 자세조절이나 근력 증가와 같은 기 능을 향상시킨다(Lange et al., 2010). 또한 운동 기능에 관여하는 대뇌겉질의 가소적인 변화를 일으켜 소실된 운동 기능을 회복시키며, 기능 향상에 필요한 다양한 목 적 과제를 집중적으로 훈련 시킬 수 있는 장점이 있다 (Leroux et al., 2006).

박태성 등(2020)은 노인 10명을 대상으로, 생체되먹임 을 이용한 다리 근력 강화 운동을 중재한 그룹에서 다리 근력의 유의한 차이를 보였다. 양대중 등(2012)은 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 5 주간, 주 5회, 1일 30분씩, 생체 되먹임 자세조절 훈련을 결합한 실험군과 생체되먹임을 제거한 동적 균형 훈련을 이용한 대조군을 비교 분석한 연구에서 생체되먹임 자세조절 훈련을 결합한 실험군이 대조군과 비교하여 다리 근활성도에 유의한 향상을 보였 다. 선행 연구에서는 연구 대상자가 뇌졸중 환자를 대상 으로 중재하였고, 본 연구는 만성 발목 불안정성 환자를 대상으로 중재하였다. 하지만 만성 발목 불안정성을 갖고 있는 환자들도 뇌졸중 환자와 마찬가지로 다리 근력 약화 와 근육 위축이 발생되고 고유수용성 감각 결여 등이 같이 나타난다(Xue et al., 2021). 사용하지 못하는 근육을 조 절하기 위해서는 운동 조절 능력이 필요하다. 근육 수축 조절은 중추신경계와 알파 운동 신경세포에 의해 조절되 며, 불수의적인 생리학적 과정을 수의적으로 인지하게 하 는 생체되먹임은 운동 신경세포의 활성을 시키는데 중요 한 요소로써 작용한다(Sarikabak et al., 2017). 생체되먹 임의 다양한 감각 정보가 근육 활성 기전에 관련된 신경계 활성과 알파 운동 신경세포들을 촉진 시켜 다리 근활성도 향상시킨 것으로 생각된다. 이인욱 (2015)은 뇌졸중 환자 30명을 대상으로 생체되먹임을 이용한 훈련군과 이중 과 제를 이용한 훈련군 및 일반적인 운동치료를 적용한 훈련 군으로 나누어 6 주간, 주 3회, 1일 45분을 중재한 후 집단 내 비교 연구에서 모든 그룹에서 다리 근활성도에 유의한 향상을 보였지만, 집단 간 비교에서 생체되먹임을 이용한 훈련군에서 다리 근활성도에 유의한 향상을 보였다. 본 연구에서도 모든 그룹에서 다리 근활성도에 유의한 향상 을 보였지만, 테이핑을 결합한 생체되먹임 균형훈련 그룹 에서 더 큰 유의한 차이를 보였다. 테이핑과 생체되먹임 을 동시에 적용한 효과가 근활성도 향상에 유의한 영향을 미쳤다고 생각된다. 불안정성을 가진 발목에 테이핑을 적 용할 경우 발목에서 나타날 수 있는 과도한 움직임을 제한 시킴으로써 재 손상 방지와 함께 기능적 능력을 증가시킨 다고 보고하였다(김경훈과 조준행, 2009). Ataullah 등 (2021)은 만성 발목 불안정성을 갖고 있는 20대 운동선수 34명에게, 키네시오 테이핑을 적용했을 때, 다리 근력에 유의한 향상을 보였다고 하였다. Yun & Kang(2017)은 연 구에서는 무릎 테이핑을 중재하였을 때, 앉은 자세에서 일어날 때 다리 근활성도가 더 높게 나타나서 무릎관절의 안정성에 더 큰 기여를 하였다고 보고하였다. 본 연구에 서도 테이핑을 추가적으로 중재한 그룹에서 다리 근활성 도가 더 높게 나왔다. 이는 테이핑을 이용한 중재가 근육 방추나 힘줄 기관에 작용하여 근육의 긴장 완화 및 통증 완화를 이끌어내어 다리 근활성도를 향상 시켰다고 생각 된다. Kim & Kim(2021)은 소프트볼 선수 40명을 대상으 로, 테이핑을 적용하고 스쿼트 운동을 중재한 그룹과 일 반적인 스쿼트 운동 그룹으로 분류하여 비교한 연구에서 테이핑을 적용한 그룹에서 다리 근력에서 유의한 차이를 보였다. 본 연구에서도 다리 근활성도에서 실험군과 대조 군에서 모두 전ㆍ후 유의한 차이를 보였지만, 테이핑을 결합한 실험군에서 더 효과적이였다. 실시간으로 피드백 이 되는 생체되먹임 적용한 중재는 다른 운동과 같이 병행 할 경우에는 더 많은 근육을 활성화 시킬 수 있고 단독으 로 시행할 때보다 더 효과적이라고 보고하였다(Danielle et al., 2021). 또한 생체되먹임을 이용한 훈련은 과제를 수행하는 동안 스스로 움직이는 정보가 실시간으로 제공 되어, 움직임에 오류가 발생 시 즉각적인 행동 수정으로 인하여 올바른 운동 학습 능력을 일으켜 다리 근활성도 향상에 유의한 효과를 미친 것으로 생각된다. 본 연구의 제한점으로 연구대상자는 전라북도 군산 소재에 거주하 고 있는 배드민턴 동호인으로 한정하여 모든 배드민턴 관 련 동호인 및 선수들에게 일반화하기 어려웠으며, 연구대 상자의 개인 훈련의 훈련량을 통제하지 못하여 연구에 미 치는 영향을 배제하기 어려웠다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 테이핑을 결합한 생체되먹임 균형 훈련이 배 드민턴 동호인의 다리 근활성도에 미치는 영향에 대해 알 아보고자 시행하였다. 배드민턴 동호인에게 테이핑을 결 합한 생체되먹임 균형 훈련과 일반적인 생체되먹임 균형 훈련을 8주간 중재하여 다리 근활성도를 통해 평가해본 결과 긴종아리근, 짧은종아리근, 앞정강근에서 두 그룹 모두 유의한 향상을 보였지만, 테이핑을 결합한 생체되먹 임 균형 훈련이 일반적인 생체되먹임 균형 훈련에 비해서 통계학적으로 유의한 향상을 보였다. 본 연구를 통하여 배드민턴 동호인들에게 다양한 생체되먹임 균형 훈련이 다리 근활성도에 긍정적인 영향을 미치는지 알 수 있었 고, 특히 테이핑을 결합한 생체되먹임 균형 훈련이 다리 근활성도에 효과적인 치료방법이 될 수 있음을 확인하였 다. 정상인이나 운동선수뿐만 아니라 중추 및 말초신경계 손상 환자를 대상으로 적용했을 때도 효과적인 프로그램 으로 제안하고자 한다. 앞으로 본 연구를 바탕으로 다리 기능과 관련된 근육들의 변화에 대한 체계적인 연구들이 필요하다.