Ⅰ. 서 론

발달장애인은 평생에 걸쳐 신체적, 정신적 영역에서 전 반적인 발달의 지체를 갖고 있으며 아동기 때는 학교생활 을 하는 등 일반적인 외부활동이 있었지만 성인이 되면서 학교를 졸업하는 등 외부활동의 제한으로 인하여 신체활 동을 할 수 있는 환경들의 제공이 현저히 줄어들게 된다 (두홍잉 등, 2021). 정상인보다 일상생활 속에서 신체활동 의 불편함은 움직임을 감소하게 하며 신체활동력은 비만 발생 비율을 높여 비만이 정상인보다 훨씬 심각한 것으로 나타났다(Liou et al., 2005). 신체활동의 저하는 심혈관 기능의 감소가 나타나며 그로 인하여 고혈압 및 고지혈 증, 비만과 같은 질병의 유병률을 증가시키는 요인이 되 고(Emerson et al., 2014;Heslop et al., 2014;Wallén et al., 2009), 성인이 된 후 사회활동이 줄어들면서 집에 있는 시간이 많고 앉아서 생활하는 좌식생활문화, 건강을 해치는 식습관, 근력의 감소, 근육 긴장도 저하, 유산소 활동과 능력 저하, 체지방량의 증가, 심혈관 질환의 유병 률 증가 및 인슐린을 감소시키는 등 여러 요인과 연결되어 악영향을 미친다(De Winter et al., 2009).

대부분의 발달장애인은 신체활동에 대한 참여를 회피 하는 경향이 있고 활동 프로그램을 수행하는 것에 대한 충분한 자극도 부족하였다(Graham & Reid, 2000). 심폐 지구력, 민첩성, 순발력 그리고 평형성 역시 정상인의 체 력수준과 비교하였을 때 2^～4년 정도 뒤떨어지고(Kerr & Hughes, 1987) 운동 문제, 균형, 지각 정보를 신체활동에 통합하는 데 어려움이 있는 것은 발달장애가 있는 사람에 게서 흔히 나타나고 있으며(Cleaver et al., 2009), 이러한 문제로 인해 낙상 및 부상 위험이 증가할 수 있다(Cox et al., 2010). 부상을 초래하는 낙상은 불완전한 발달의 지 표로 해석될 수 있는 균형 능력 부족에서 발생하는데 (Enkelaar et al., 2012), 균형 능력이나 평형성, 협응성은 신체를 조절하는 능력에도 좋지 않은 영향을 줄 수 있기 때문에 이러한 부분을 고려한 다양한 신체활동의 참여가 필요하다(De Oliveira et al., 2014).

발달장애인들을 대상으로 한 신체 운동프로그램은 몸 전체적인 근력뿐만 아니라 심혈관 지구력과 근지구력을 향상 시키고, 신체 구성과 유연성에도 긍정적인 영향을 미친다(Calders et al., 2011). 이처럼 신체활동이 중요함 에도 불구하고 발달장애가 있는 대부분의 발달장애인은 신체활동 참여를 기피하거나 신체 운동프로그램을 완료 하는데 충분한 자극이 부족한 경향이 있다(Lotan et al., 2004;Graham and Reid, 2000). 이는 결국 근력 및 균형 테스트에서 낮은 점수로 이어지고 발달장애인의 신체활 동 참여가 증가해야 함을 시사하고 있으며 그들의 앉아서 또는 활동성이 높지 않은 생활은 균형 능력과 전반적인 근력의 약화로 운동 기능을 저하되게 한다(Giagazoglou et al., 2012;Yildirim et al., 2010). 따라서 발달장애인들 의 저하된 근력과 균형 능력, 그로 인한 보행의 안정성을 높이는 운동으로 균형과 협응력, 근력, 고유수용성 감각 의 발달 등이 향상될 수 있는 신체 운동프로그램으로 구성 될 필요가 있다.

이러한 관점에서 볼 때 불안정한 지지면에서 시행하는 신체 운동프로그램은 몸의 중심을 잡으려는 균형 능력을 높이므로 하지의 근활성도와 보행의 속도를 향상 시킬 수 있는 신체 운동방법으로 발달장애가 있는 사람들의 삶의 질을 개선하고, 협응력, 보행의 질, 일상활동 수행의 효율 성을 향상 시킬 수 있는 기회가 될 수 있다(Jankowicz- Szymanska et al., 2012). 선행 연구에 의하면 하지의 근활 성도를 높여 그에 따른 보행속도가 빨라지는 운동으로 하지 의 근력 증진 운동, 시각적 피드백과 바이오피드백 훈련을 이용한 고유수용성 감각 훈련 등 다양한 방법들이 소개되고 있는데(Walker et al., 2000), 불안정한 지지면에서의 운동 은 슬링, 균형판, 스위스 볼, 경사판, 밸런스 볼, 발란스 패드 위에서 중심을 잡고 자세를 유지하거나 체중 이동하는 것 등이 있는데 이렇게 불안정한 지지면에서 시행한 운동은 균형감각에 긍정적인 영향을 줄 수 있으며, 고유수용성 감각이 향상될 수 있다고 하였다(Jankowicz-Szymanska, Mikolaczyk & Wojtanowski, 2012).

하지만 발달장애인을 대상으로 하는 선행연구가 제한 적이고 많지 않으며 신체 운동프로그램을 시행하였을 때 그들의 특성을 고려한 안정된 지지면에서 진행한 연구만 있었고 지지면의 변화에 따른 운동 훈련 효과를 비교하는 연구들은 많지 않은 것이 현실이다. 이와 같이 발달장애 가 있는 개개인을 위한 신체활동을 높이는 운동 중재 프로 그램이 필요한 실정이다. 이에 따라 일상생활에 필요한 신체 활동력을 높여 신체 기능을 유지 시키는데 효과적인 신체 운동프로그램을 적용하는 것이 필요하기에 본 연구 에서는 발달장애인에게 신체 운동프로그램을 안정된 지 지면과 불안정한 지지면 모두에서 시행하였을 때 하지 근 활성도의 변화와 보행속도에 어떤 영향을 미치는지 알아 보며 발달장애인을 대상으로 하는 다양한 신체 운동프로 그램 개발을 위한 기초자료를 제공하는데 있다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상자

본 연구는 M시에 위치한 발달장애인 평생교육지원센 터 내에서 교육을 받고 있는 평균 30.18±4.92 세의 이용 자 20명을 대상으로 실시하였다. 대상자들의 선정 기준은 장애인복지법에서 제시하는 장애 범주에 속하고 지적장 애와 자폐성 장애의 발달장애인 진단을 받은 자, 독립적 인 걷기가 가능한 자, 다른 정형외과적 질환이 없는 자, 심장 질환의 문제가 없는 자로 하였다. 본 연구는 2024년 5월부터 9월까지 실시하였으며, 발달장애인 20명을 표본 추출하여 신체 운동프로그램의 중재를 안정된 지지면에 서 중재한 집단 10명을 대조군, 불안정한 지지면에서 중 재한 집단 10명을 실험군으로 무작위 배치하였고, 각 집 단 연구 대상자들의 중재 프로그램을 주 3회, 1회 40분 간 실시하였다. 연구 대상자들에게는 본 연구의 목적과 방법에 대하여 충분히 설명 후 실험 참여에 동의한 자를 대상으로 하였으며, 대상자들의 일반적인 특성은 <Table 1>과 같다. 이 논문은 연구자의 학위논문을 기반으로 하여 연구가 진행되었다.

2. 측정도구 및 실험도구

1) 근활성도 측정

하지 근활성도를 측정하기 위하여 무선 표면 근전도 (BTS FREE EMG 1000, BTS Inc., 이탈리아)를 사용하였 으며, 근전도 신호의 표본추출률은 1000 ㎐로 설정하였 고, 20∼500 ㎐의 대역 통과 필터를 사용하여 잡음을 제 거하였다. 이들 신호를 분석하기 위해 수집된 근전도 신 호는 BTS EMG Analyzer 소프트웨어를 통하여 산출하였 다. 실험 시작 전 대상자들은 반바지를 착용하고 전극을 배치하기 전에 근전도 신호의 피부 저항을 최소화하기 위 해 부착 부위 피부를 알코올 솜으로 깨끗이 닦은 후 측정 하였고, 전극은 3M사 2개의 Ag/Agcl 타입의 표면 전극을 선행연구들을 참고하여 양측 하지에 8개의 채널을 사용하 여 각 근육의 근복(muscle belly)에 근섬유와 평행한 방향 으로 2 ㎝ 간격으로 부착하였다(Criswell, 2010). 부착 지 점은<Table 2>와 같다. 하지의 근활성도를 측정하는 근육 의 근전도 측정시간은 10초 동안이며 근전도 신호에서 처 음과 마지막 2초를 제외한 6초 신호 동안의 실효 평균값 (root mean square;RMS)으로 처리하였다. 전극 부착 시 일관성 있는 측정을 위하여 동일한 측정자가 부착하였고 특정 동작 측정에 활용된 앉은 자세에서 일어나는 동작 시 대상자가 팔을 이용하여 일어나지 않도록 센터 내에 있는 팔걸이가 없는 의자를 이용하였다. 대상자가 앉아있 는 상태에서 일어서기까지 동작의 시작 시점을 일관되도 록 연구자의 “일어나세요”라는 음성지시에 따라 자연스럽 게 일어서기 동작을 수행하도록 하였다. 특정 동작인 앉 은 자세에서 일어서는 동작은 일상에서 하루에도 몇 번씩 수행하게 되는 동작이고 수많은 기능적인 움직임의 목표 를 달성하는데(Chou et al., 2003) 필요한 동작이며 또한 본 연구에서 하지의 근활성도를 측정하고자 하는 근육들 이 동작 수행 시 움직임의 속도를 감속하고 증가 시키는데 복합적인 상호 조절 역할을 하기 때문이다(Carr & Shepherd, 2003). 연구대상자들의 하지 근활성도를 측정 하기 위해 모든 집단의 대상자들은 편안하게 선 자세 10초 유지한 상태의 근전도 신호를 측정하였고, 처음과 끝 2초 를 뺀 중간 6초 구간을 3회 측정하여 평균값을 구하여 이 를 기준 동작 시 실효치 진폭 값으로 설정하였고, 특정 동작 시 실효치 진폭 값은 10초 동안 의자에 앉고 일어서 는 동작을 시행했을 때 처음과 끝 2초를 뺀 6초 구간을 3회 측정하여 평균값을 구하였다(Lee et al., 2015). 이들 의 근활성도를 정규화하기 위해 기준 동작 시 실효치 진폭 평균값을 특정 동작 시 실효치 진폭 평균값으로 나눈 후 백분율(%)하고 %자발적 기준 수축(% reference voluntary contraction; %RVC)을 측정하였다. 측정 간 1분의 휴식시 간을 동일하게 적용하였다.

Figure 1

BTS FREE EMG 1000, BTS Inc., 이탈리아

2) 10 m 보행 검사

보행 수행을 평가하기 위하여 10 m 보행 검사(10 m walking test; 10MWT)를 사용하였다. 10 m 보행 검사는 총 14 m의 구간을 걸어가는 동안 출발 지점과 도착 지점 양쪽 끝의 각 2 m는 가속과 감속을 위한 거리로 설정한 후 보행 통로의 10 m의 거리에 대한 보행시간을 초시계를 활용하여 측정하였다(Aslan et al., 2023). 검사-재검사 간 신뢰도는 r=0.95, 검사자 간 신뢰도는 r=0.90으로 여 러 연구에서 신뢰도와 타당도가 검증되었다(Cheng et al., 2020).

3. 실험절차

실험을 위하여 중재 전 표면 근전도를 이용하여 하지의 근활성도를 측정하였고, 10 m 보행 검사를 통해 연구 대 상자의 보행속도를 평가하였다. 그리고 중재 후에 사후검 사를 사전검사와 동일하게 재측정하여 비교 분석하였다.

1) 신체 운동프로그램

한국장애인고용공단에서 발달장애인의 신체활동 증진 을 위해 개발한 신체 운동프로그램 영상을 따라 하며 시행 하였다. 본 연구의 대상자가 발달장애인이므로 실험 전 2회에 걸쳐 운동프로그램 동작을 따라해 보도록 하였고 실험이 진행되는 동안에도 지속적으로 따라서 할 수 있도 록 지도하였다. 본 연구의 신체 운동프로그램은 <Table 3>과 같다.

2) 안정된 지지면의 대조군

평생교육지원센터 내 강당 바닥 위 안정된 지지면에서 신체 운동프로그램을 따라하도록 하였다.

3) 불안정한 지지면의 실험군

평생교육지원센터 내 강당 바닥에 다이나믹 에어쿠션 (Dynamic aircushion, TOGU, 독일) 2개를 수평으로 나란 히 놓고 그 위에 두 발로 올라서서 신체 운동프로그램을 따라서 하도록 하였다(상지의 움직임만 따라서 함).

4. 자료분석

본 연구의 자료 처리는 Window용 SPSS v. 29.0 이용하 여 측정항목에 대한 평균과 표준편차를 산출하였으며, 연 구대상자의 일반적인 특성에 대한 동질성을 확인하기 위 해 독립표본 t-검정(independent t-test)을 진행하였다. 독립표본 t-검정 전 등분산성 검정은 Levene의 등분산 검정(Levene’s test)을 통해 확인하였다, 각 집단의 정규 성 검정은 Shapiro-Wilk 검정을 시행하였으며, 집단 간 변화를 비교하기 위해 공분산분석(ANCOVA)를 사용하였 으며, 유의수준은 α=0.05로 설정하였다.

Figure 2

Dynamic aircushion, TOGU, 독일

Ⅲ. 연구 결과

1. 근활성도 변화 비교

1) 집단간 중재에 따른 비교

안정된 지지면의 대조군과 불안정한 지지면의 실험군 집단 간 하지의 근활성도 변화를 비교하기 위하여 공분산 분석(ANCOVA)으로 분석한 결과, 앞정강근은 대조군에 서 중재 전 51.06±5.61 %에서 중재 후 59.09±6.03 %이 었고, 실험군에서는 중재 전 52.35±6.86 %에서 중재 후 68.54±8.62 %로(p<.05) 통계적으로 유의한 차이가 있었 고(p<.01), 가자미근은 대조군에서 중재 전 37.31±4.02 % 에서 중재 후 40.51±4.88 %이었고, 실험군에서는 중재 전 36.92±3.81 %에서 중재 후 45.38±4.14 %로 통계적 으로 유의한 차이가 있었다(p<.01). 그러나 넙다리곧은 근은 대조군에서 중재 전 41.61±4.95 %에서 중재 후 45.08±5.69 %이었고, 실험군에서는 중재 전 41.21±5.02 % 에서 중재 후 46.26±4.83 %로 통계적으로 유의한 차이 가 없었고, 넙다리두갈래근 또한 대조군에서 중재 전 35.94±3.14 %에서 중재 후 39.37±4.32 %이었고, 실험군 에서는 중재 전 36.83±4.01 %에서 중재 후 40.02±5.48 %로 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이와 같이 모든 집단에서 신체 운동프로그램이 효과가 있다는 것을 나타 냈고, 불안정한 지지면에서 시행한 실험군이 보다 효과적 이였다는 것을 나타냈다 (Table 4).

2. 10 m 보행 검사

1) 집단 간 중재에 따른 비교

대조군과 실험군의 집단 간 10 m 보행 검사의 변화를 비교하기 위하여 공분산분석(ANCOVA)으로 분석한 결과, 대조군은 중재 전 8.48±1.58 sec에서 중재 후 7.94±2.28 sec이었고, 실험군은 중재 전 8.52±1.48 sec에서 중재 후 7.08±1.84 sec으로 통계적으로 유의한 차이가 있었으므 로(p<.05), 안정된 지지면과 불안정한 지지면 모두에서 신 체 운동프로그램을 시행하였을 때 보행속도가 증가한 것 으로 나타났다(Table 5).

Ⅳ. 고 찰

본 연구는 발달장애인을 대상으로 불안정한 지지면에 서 시행한 신체 운동프로그램과 안정된 지지면에서 시행 한 신체 운동프로그램 두 가지 방법으로 나누어 비교 분석 하여 지지면의 변화에 따른 신체 운동프로그램 방법 중 어떤 지지면이 발달장애인의 하지의 근활성도와 보행속 도에 더 효과적인 운동이며, 어떻게 영향을 미치는지 알 아보고, 지지면의 변화에 따른 신체 운동프로그램을 적용 하여 효과를 검증하기 위함이다.

발달장애인은 전반적으로 인지와 신체활동 기능의 발 달 지체로 인한 비활동적인 생활 방식과 신체활동의 긍정 적인 효과에 대한 인식 부족 또는 운동 활동에 대한 동기 부족으로 체력수준이 저하된다(Lotan et al., 2004). 발달 장애인은 자세와 보행의 불확실성과 넘어져서 다칠 수 있 다는 두려운 마음이 있어 앉아서 생활하려는 경향이 더 강하기 때문에(Carmel et al., 2008), 건강한 생활습관을 개발하기 위한 신체활동을 높이는 노력을 해야 하며 (Ahmadi et al., 2013), 발달장애인에게 다양한 신체활동 을 할 수 있는 더 많은 기회를 제공해야 한다고 제안하였 다(Horvat & Franklin, 2001).

선행연구를 살펴보면 Elinder 등(2010)의 연구에서는 규칙적인 신체활동이 삶의 질을 높이고 유산소 지구력, 심혈관 능력, 유연성 및 민첩성을 향상 시켜서 발달장애 인의 지방량을 감소시키는 것으로 보고하였고, Behm 등 (2005)은 몸의 안정성을 높이기 위해서는 안정된 지지면 에서의 신체활동 뿐만 아니라 불안정한 지지면과 같은 환경의 변화가 필요하다고 하였다. Franklin 등(2003)의 연구에서도 불안정성 도구를 이용한 신체활동이 몸의 자 세조절과 균형능력을 촉진 시키고 지속적인 자세의 변화 를 유도하며 우리의 신체는 이에 적응하기 위해 신속하 게 반응하여 고유수용성 감각 기능을 향상 시킬 수 있다 고 보고하였다. Paillard(2017)의 연구에서는 안정된 지 지면에서 하는 운동보다 불안정한 지지면에서 하는 운동 이 수행하기 더 어려워 운동에 더 집중할 수 있게 하고 하지 근력이 신체의 균형을 유지할 때 많이 작용하므로 불안정한 지지면에서의 운동방법에 초점을 맞춘 다양한 운동들을 제시하였다. 이처럼 불안정한 지지면에서 하는 운동이 안정적인 지지면에서 하는 운동보다 더 효과적인 것을 알 수 있었다.

선행연구들을 토대로 본 연구에서도 안정된 지지면과 불안정한 지지면에서 신체 운동프로그램을 중재한 후 하 지 근활성도의 변화를 비교한 결과, 불안정한 지지면에서 신체 운동프로그램을 시행한 실험군에서는 넙다리곧은근 과 넙다리두갈래근, 앞정강근, 가자미근 모두에서 중재 전보다 중재 후에 유의한 차이를 나타냈고, 안정된 지지 면에서 신체 운동프로그램을 시행한 대조군에서는 앞정 강근과 가자미근에서만 중재 전보다 중재 후 유의한 차이 를 나타냈다.

보행은 가장 흔한 인간의 운동 형태 중 하나이며, 신체 는 보행이 반복적이고 율동적으로 나타날 때 신경학적 및 운동적 측면에서 복잡한 과정을 거치며 보행에는 다양한 요소가 관여하기 때문에 각 개인은 근육계, 골격계, 신경 계의 기능에 따라 고유한 보행 특성을 보인다고 하였다 (Ferber et al., 2002). Smith(2010)의 연구에서는 보행속 도에 영향을 주는 것은 보폭 길이와 리듬에 따라 달라지는 데 발달장애인은 감각 장애를 보상해야 하므로 더 느리게 걷는 경향이 있어서 보폭은 짧고 보행은 느린 기능적 운동 전략을 채택하여 소뇌 변화를 보상한다고 보고하였다.

Mikolajczyk와 Jankowicz-Szymanska (2014)의 연구에서는 발달장애인을 대상으로 신체 운동프 로그램이 보행 능력을 향상 시켜 일상생활의 효율성과 삶 의 질이 향상됨을 보고하였고, 뇌졸중 환자를 대상으로 한 Lee JY(2011)의 연구에서는 불안정한 지지면에서의 신 체 운동프로그램 집단이 안정된 지지면에서의 신체 운동 프로그램 집단보다 균형능력과 보행속도에 유의한 향상 을 보여 낙상 위험이 감소 되었다고 보고하였다. 이러한 결과는 본 연구의 결과와 유사한 결과이다.

본 연구에서 중재 후 보행속도의 변화를 비교한 결과, 안정된 지지면의 대조군에서는 10m 보행 검사에서 중재 전보다 중재 후 유의한 차이를 보이지 않았지만 불안정한 지지면의 실험군에서는 중재 전보다 중재 후 유의한 차이 를 나타냈다. 집단 간 비교에서도 10m 보행 검사에서 유 의한 차이를 나타내 선행연구를 지지하였는데 불안정한 지지면에서 신체 운동프로그램이 더욱 효과적임을 알 수 있었다. 그 이유로는 불안정한 지지면에서 시행한 신체 운동프로그램이 발목의 유연성과 하지 근력이 향상되었 을 가능성이 있고 이로 인해 자신감이 증가하여 넘어질까 봐 두려워하는 마음이 줄어들었을 수 있을 것으로 생각되 며 불안정한 지지면에서 신체 운동이 균형, 보행 및 근력 운동에 영향을 미쳐 관절의 움직임을 증가시키고 보행속 도에도 긍정적인 영향을 미친 것으로 생각된다.

이상의 결과에서 신체 운동프로그램을 불안정한 지지 면에서 중재하였을 때가 안정된 지지면에서 중재하였을 때 보다 연구대상자의 하지 근활성도와 보행속도가 향상 되었음을 보여주었다. 불안정한 지지면은 하지 근활성도 를 증가시키고 보행속도에도 긍정적인 영향을 미쳐 효과 적인 중재 방법이 될 수 있다. 따라서 향후 발달장애인에 게 불안정한 지지면에서 신체 운동프로그램이 하지의 근 활성도와 보행속도를 향상 시키는 적절한 운동방법으로 긍정적인 효과가 있을 것으로 기대한다. 이에 신체 운동 의 다양한 프로그램과 효과를 높이는 방법에 대한 다양한 연구들이 필요할 것으로 생각된다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 발달장애인에게 불안정한 지지면에서 시행 한 신체 운동프로그램을 중재한 실험군과 안정된 지지면 에서 시행한 신체 운동프로그램을 대조군의 집단 내ㆍ간 하지 근활성도와 보행속도에 미치는 변화를 비교해보고 자 실시하였다.

연구 결과 발달장애인을 대상으로 시행 한 신체 운동프 로그램이 불안정한 지지면과 안정된 지지면에서 중재한 집단 모두 하지 근활성도와 보행속도 변화에 영향을 미치 는 것을 알 수 있었다. 특히 불안정한 지지면에서 시행한 신체 운동프로그램이 안정된 지지면에서 시행한 신체 운 동프로그램 보다 앞정강근과 가자미근, 보행속도에서 더 욱 효과적이였다. 이는 불안정한 지지면이 신경근 전달 체계를 자극하여 관절과 근육의 고유수용성 감각이 더욱 활성화되고 무릎관절 위치 감각을 촉진하기 때문에 하지 에서 적절한 근육 협응이 나타나 근활성도에 영향을 미쳤 으며 불안정한 지지면 위의 하지 움직임이 발목의 유연성 과 근력을 향상 시켜 관절의 움직임이 증가하면서 보행속 도에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.

따라서 향후 발달장애인들에게 안정된 지지면에서 시 행하는 신체 운동프로그램뿐만 아니라 불안정한 지지면 에서 시행하는 신체 운동프로그램을 적용할 수 있으며, 균형을 높이는 부분까지 영향을 미쳐 발달장애인들의 보 행을 개선할 수 있도록 불안정한 지지면에서 할 수 있는 다양한 운동프로그램을 개발하여 적극적으로 활용해 나 가야할 것으로 생각된다.