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Ⅰ. 서 론
어깨 관절은 절구관절(Ball and socket joint) 모양으 로 자유도가 높은 어깨 복합체의 안정화와 균형적인 활 성도를 높이기 위해서 길항근과 주동근 사이의 짝힘 (force-couple) 간에 상호 작용이 중요시되고 있다(Choi et al., 2016). 연령이 낮은 선수일수록 어깨 관절의 스포 츠 손상을 경험한 경우, 어깨 관절 가동성(ROM) 중 안쪽 돌림 감소와 상지 동적 균형검사(Y-balance test, YBT) 능력 저하가 나타났다(김영훈 등, 2023). 어깨 손상 시 견 갑골 운동장애증에 대한 고려도 함께 다뤄져야 하며, 견 갑골 안정화까지 근력 및 기능의 회복을 위해 4~6주 시간 이 필요하다(김태섭, 박홍근, & 박진영, 2024). 어깨 회전 근개 파열 환자의 수술 이후 조기(1주차) 근력 강화 운동 은 어깨관절의 통증, 기능적 지표(ROM, MMT) 및 수면의 질에 긍정적 영향을 준다(방효지 & 이효정, 2016). 어깨 복합체의 불균형을 개선하기 위해서는 다양한 전략들과 초기부터 적극적 치료 참여가 필요한 상황이다.
어깨 안정성 향상을 위한 초기 재활 운동은 체중을 부 하하는 닫힌 사슬 운동(Closed Kinetic Chain, CKC) 적용 할 수 있다. 어깨 안정화와 관련된 운동으로는 네발 기기 자세(Quadruped position) 운동, 푸쉬 업(Push up) 운동, 월 푸쉬 업(Wall push up)운동, 등척성 볼(Isometric ball) 운동 등을 적용한다(Lehmann, 2008;Liebenson, 2006). CKC 운동은 어깨 관절 주위의 구심성 수용체를 자극한 결과 근력 및 근지구력 개선, 어깨 관절 안정성 향상, 운동 부하를 조절하는 데 효과적이다(Ludewing et al., 2004). 최근 기계적 진동을 제공하여 반사적인 수축이 발생하는 긴장성 진동 반사(Tonic Vibration Reflex, TVR)를 바탕 으로 개발된 전신 진동 장비(Whole-body Vibration, WV) 활용이 높아지고 있다(Bogaerts et al., 2007). 선행 연구 에서는 건강한 사람 대상으로 손의 위치에 따라 어깨 관절 부위에 전신 진동 자극 시 근력(상부 승모근, 상완이두근, 상완삼두근, 전거근), 고유수용성 감각 향상에 긍정적 변 화가 나타났으며(Sedigheh et al., 2016), 보행 및 러닝 후 전신 진동 운동(12Hz, 20Hz, 29Hz)을 적용 시 진동수가 클수록 전경골근, 비복근, 척주기립근의 근 활성도가 높 으며(Moon & Cho, 2021), 진동 전단 응력에 의해 국소 혈관 확장을 유발하여 근력과 함께 심혈관 개선에 긍정적 역할(Park, Son, & Kwon, 2015), 저강도 진동의 기계적 신호는 골밀도를 자극하여 비약물 골다공증(Chan, Uzer, & Rubin, 2013) 치료에 효과적이라 밝혔다. 전신 진동 적 용은 척수반사 반응에 의해 근육 간 활성도를 동시에 자극 할 수 있지만 치료 목적 및 치료 부위에 따라 진동 자극을 선별적으로 적용하는데 제한점이 발생한다.
재활 프로그램 구성 시 네발 기기 자세(CKC, 닫힌 사슬 운동) 장점은 다양한 도구 접목을 통한 난이도 조절 및 진동 자극 적용 범위(상체 적용, 전신 적용)까지 치료적 접근법을 발전시켜 나갈 수 있다. 척추에 압력을 낮추는 이점을 가지고 있으며 변형 동작인 푸쉬업 플러스 동작은 어깨 주변 근 활성도를 높이는 것이 입증되면서 재활 현장 및 연구에서 많이 활용하기 시작했다(Gouvali & Boudolos, 2005; Ludewig et al., 2004). 상지 관련한 임 상 연구에서 CKC 운동 중 네발 기기 운동은 척추 중립 자세로 상지 관련 연구로 푸쉬업 플러스 자세에서 진동 주파수와 진동 강도에 따른 효과 분석(Kim, 2013), 상체 진동과 관련한 선행 연구는 슬링을 활용한 푸쉬업 플러스 운동 시 지지면이 불안정하거나 뉴렉기법을 적용 시 어깨 안정화(전거근, 상승모근, 하승모근) 근육의 활성도 차이 분석(천혜림 & 김경훈, 2018), 상완이두근에 운동 유발성 근육 손상 후 상지 진동 운동 적용(20Hz) 시 등척성 근력 과 통증 개선에 유의한 차이 분석(송현호 등, 2011) 등이 있다. 상체 적용 범위와 관련한 연구들은 크게 주파수, 파 형 관련 연구, 슬링이라는 운동장비에 전동 장비를 부착 하는 연구들, 환자 혹은 성별(남성) 대상으로, 제한적으로 연구들이 진행됐다.
기존 국내·외 연구들을 살펴보면, 신체 건강한 일반인 을 대상으로 네발기기 자세동안 전신 진동기 활용 시 남성 과 여성 각각 15명씩 참여한 연구에서 체간의 안정화(이지 현, 박믿음, & 이동엽, 2014), 남성과 여성 각각 12명씩 참여한 연구에서 요추 조절 능력(Ryo et al., 2025), 20대 남성 29명이 참여한 연구에서 어깨 안정화 근육(전혜림과 김경훈, 2018), 20대 남성 24명이 참여한 연구에서 푸쉬 업 플러스 자세 유지(Kim, 2013) 등 허리 연구는 성별이 혼합된 경우가 있지만 어깨는 남성 위주로 연구로 집중된 경향은 여성들 사용빈도가 늘고 있지만 기존 연구 결과로 임상적 측면에서 해석 및 적용에 제한이 뒤따른다. 따라 서, 본 연구에서는 진동 자극의 적용 범위(상체 vs 전신)에 따라 어깨 근육(상부승모근, 하부승모근, 전거근, 대흉근) 의 근활성도 차이를 살펴보고, 어깨 기능적 지표(ROM, MMT, YBT)등 다양한 관점에서 차이점이 나타나는지 살 펴보고자 한다. 치료적 접근 방향에 따라 진동 적용 방법 을 제시하고 효과적인 운동 및 중재 프로그램을 제안하여 실무적 지침을 제공하는 데 목적을 둔다.
Ⅱ. 연구 방법
1. 연구 기간 및 연구 대상자
본 연구는 필라테스 수업의 수강생 중에서 최근 6개월 이내 어깨 통증 및 근골격계 질환이 없는 성인 여성으로 실험 절차에 관심과 흥미를 보이고 자발적으로 참여를 결 정한 20명을 대상자로 선정하였다. 본 연구에 참여를 희 망한 20명은 단일 맹검법(single blind test)으로 컴퓨터 난수 생성을 통해 무작위로 배정한 뒤 진행하였으며 평가 자는 15년 이상의 전문성 확보 및 임상 경험을 갖춘 자이 며, 연구자가 체크리스트 활용하여 평가의 객관성을 확보 하였다. 상체 진동(U/E Vibration, UV) 그룹과 전신 진동 (Whole-body Vibration, WV) 무작위로 각각 10명씩 그룹 을 분류하였다. 연구 대상자들은 연구 참여에 앞서 연구 의 목적과 의미, 연구에서 수행하는 실험 절차에 대한 충 분한 설명을 듣고 관련 내용들을 모두 이해하였으며, 본 연구 참여에 동의한다는 내용의 ‘연구 참여 동의서’를 작 성하였다.
연구에 참여한 대상자의 일반적 특성(연령, 신장, 체중, BMI)은 다음과 같다(Table 1). 본 연구 대상자의 표본 수 G*Power 3.1.9.7을 이용하여 산출하였다. 선행연구를 참 고하여 ANOVA(Repeated measures, within-between interaction)의 효과크기 .35, 유의수준 .05, 검증력 .95로 계산하여 표본을 산출한 결과 20명을 연구 대상자로 선정 하였다. 총 20명의 참여자 중 우세 손은 오른손 18명, 왼 손 2명이었으며, 전신 진동 운동기에 대한 경험은 없다.
Table 1
General characteristics of study participants(N= 20)
Mean±SD: mean±standard deviation
UV: Upper-Body Vibratio
WV: Whole-Body Vibration
| Variables | Mean±SD | |||
|---|---|---|---|---|
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| UV group (n=10) | WV group (n=10) | |||
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| Age (years) | 32.7±7.24 | 33.1±5.62 | ||
| Height (cm) | 162.7±7.61 | 165.7±3.83 | ||
| Weight (kg) | 54.2±7.19 | 58.3±8.52 | ||
| BMI(kg/m2) | 20.4±1.70 | 21.2±3.20 | ||
2. 연구 방법 및 실험 절차
1) 전신 진동 운동기(Whole-body Vibration)
본 연구에서 활용한 전신 진동 운동기는 Power-PlateⓇ (North America Inc, USA) 장비를 활용하였으며 선행 연 구 결과를 고려하여 진동 주파수 범위를 50Hz 적용하였 다. 신체 적용 범위에 따라 2개 그룹(UV group, WV group)에 각각 동일한 프로그램(50Hz 주파수 * 1분 진동 자극, 3회 반복, 세트 간 휴식 2분)을 적용하였다. 선행 연구에서는 진동 주파수가 20Hz 미만시 근육 이완을 촉 진하며, 진동 주파수수가 50Hz를 초과시 근육통이나 혈 종(hematoma) 등 유발될 수 있다(Rittweger et al., 2003). 다른 선행 연구에서는 어깨 안정근육의 근 활성도 가 55Hz에서 가장 높게 나타났다(Kim, 2013).
2) 근전도(Electromyography, EMG) 측정
어깨 근전도는 근 활성도를 알아보기 위하여 무선 표면 근전도(Telemyo DTS Noraxon INC, USA)를 활용하였다. 근전도 부착 부위는 선행 연구를 바탕으로 상부 승모근, 하부 승모근, 대흉근, 전거근으로 선정(Kim, 2013;Park & Koo, 2018)하였으며 부착 부위는 다음과 같다(Table 2).
Table 2
Location of surface electrode
| Muscle | Electrode Location |
|---|---|
|
|
|
| Upper Trapezius | the midpoint along the lead line between the spinous process of C7 and the posterior border of the acromion |
| Lower Trapezius | between spinous process of T7 and the medial border of the scapula |
| Pectoralis Major | the center, between the sternum and the shoulder |
| Serratus Anterior | between the ribs along the mid-axillary line, typically in the 6th to 8th intercostal space |
첫째, 각 근육의 활동 전위를 표준화시키기 위해 Dollings, Sandford, & O'conaire (2012) 측정 방법에 따라 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)를 사용하였다. 근육마다 5초 등척성 수축을 한 후 10초 휴식하고 총 3회를 측정하였다. 처음과 끝의 1초를 제외한 중간 3초 간의 근전도 자료를 측정 및 수집하였다. 둘째, 네발 기기 자세에서의 근 활성도 측정 방법은 전신 진동기 플레이트 위에서 상체 진동(UV) 그룹 과 전신 진동(WV) 각각 50Hz에서 1분 진동 자극, 2분 휴 식을 진행하며 3회 반복을 한다. 세트마다 10초간 진동 자극 시 근 활성도 데이터를 수집을 진행한 후 처음과 끝 1초를 제외한 중간 8초 간의 근전도 평균값을 분석에 사용 하였다. 셋째, 측정된 모든 근전도 원자료(raw data)를 RMS(root mean square)로 변환하고, 각 근육의 활동 전 위를 최대 수의적 등척성 수축 시(MVIC) 근 활성도에 대 한 백분율로 계산하여 사용하였다. 근전도 신호 처리를 위한 표본 추출률(sampling rate)은 1,000Hz, 대역필터 (band pass filter)는 10~450Hz를 사용하였다(Park et al., 2013).
3) 어깨 관절 가동 범위(Active range of motion, AROM) 측정
능동적 관절 가동 범위(Active ROM, AROM) 측정 시 피험자가 의자에 앉은 상태에서 어깨관절 굴곡과 신전, 외회전과 내회전(어깨 90˚ 외전, 주관절 90˚ 굴곡)을 각 각 3회씩 측정한 후 평균값을 사용하였다. 피험자 피로도 를 최소화하기 위해 측정 간 휴식 시간은 60초를 제공하 였다. 관절 가동 범위의 측정 도구는 스마트폰의 응용 소 프트웨어 측각기(clnometer+ bubble, plaincode software solutions, Germany)를 사용하였다. 측정자 간 신뢰도 (intraclass correlation coefficient; ICC=.75~.93)는 높 은 편이다(Park, Lim, & Park, 2014).
4) 어깨 도수 근력 검사(Manual Muscle Testing, MMT)
도수 근력 검사 시 피험자가 의자 앉은 상태에서 어깨 관절의 굴곡 근력과 신전 근력을 0˚ 각각 측정하였으며, 주관절 90˚ 굴곡 상태로 몸통 옆에 유지하면서 외회전과 내회전 근력을 측정하였다. 중재 전·후 각각 3회씩 측정 한 평균값을 분석에 사용하였으며 세트 간 60초의 휴식 시간을 부여하였다. 도수 근력 측정 도구로는 근력 측정 기(JTech Power TrackⅡ, JTech Medical,Utah, USA)를 사용하였으며 등척성 근력 측정기의 측정 단위는 Newtons(N)로 나타난다. 본 연구에서 활용한 휴대용 도 수 근력 측정자 간 신뢰도 ICC 값은 .77∼.96의 신뢰도를 나타내었다(Dollings, Sandford, & O'conaire, 2012).
5) 상지 동적 균형 능력 검사(Y-balance test, YBT)
상지 동적 균형 능력은 YBT(Move2Perform, Evansville, IN, USA) 도구를 사용하였다. 측정하는 동안 팔꿈치가 굽 혀지지 않고 어깨를 중심으로 세 방향(내측, 상외측, 하외 측)으로 최대한 멀리 팔을 뻗는 것을 3회 연습 후 3회 씩 측정한 값의 평균값을 산출하였다(Gorman, Butler, Plisky, & Kiesel, 2012). YBT 측정 전 대상자의 어깨를 90°로 벌린 상태에서 경추 7번 극돌기에서 중지 끝 부분까 지 팔 길이를 측정하여 ㎝로 기록하였으며 공식은 다음과 같다(Table 3). 본 연구에서 활용한 상지 YBT 측정자 간 신뢰도 ICC 값은 .80-.99의 신뢰도를 나타내었다 (Gorman et al., 2012).
Table 3
YBT calculation
*direction (medial, inferolateral, superolateral)
**Limb Length (C7~3rd finger)
3. 자료 분석
본 연구에서 수집된 자료는 SPSS 23.0 프로그램을 사 용하여 다음과 같이 분석하였다. 첫째, 연구 대상자의 일 반적인 특성(연령, 신장, 체중, BMI)을 알아보기 위해 기 술 통계 분석을 실시하였다. 둘째, 네발 기기 자세 운동에 서 적용한 진동 운동의 신체 적용 범위(UV group, WV group) 차이에 따른 어깨 근 활성도와 어깨 기능적 지표 (ROM, MMT, YBT) 효과의 차이를 알아보기 위해 이원반 복측정 분산분석(Repeated measures 2-way ANOVA)을 실시하였다. 모든 통계학적 유의수준을 검정하기 위해 α =.05로 하였다.
Ⅲ. 연구 결과
1. 신체 적용 범위에 따른 어깨 안정화 근육의 근 활 성도에 대한 기술통계
상체 진동(UV)을 적용한 그룹 근 활성도의 평균±표준 편차는 상부 승모근에서 사전 6.62±2.31, 사후 10.23±2.37, 하부 승모근에서 사전 6.56±4.18, 사후 11.46±4.55, 전 거근에서 사전 30.42±7.12, 사후 42.54±11.72, 대흉근에 서 사전 18.70±3.50, 사후 28.03±8.62로 각각 변화가 나 타났다.
전신 진동(WV)을 적용한 그룹 근 활성도의 평균±표준 편차는 상부 승모근에서 사전 6.01±2.67, 사후 7.60±3.24, 하부 승모근에서 사전 6.36±3.95, 사후 8.67±4.19, 전거 근에서 사전 31.87±7.64, 사후 35.82±12.58, 대흉근에서 사전 17.34±3.76, 사후 22.14±4.26로 각각 변화가 나타 났다(Table 4).
Table 4
Analysis of EMG according to application range of vibration (Mean±SD)
Muscle(㎶)
| Muscle(%MVIC) | UV group(n=10) | WV group(n=10) | ||
|---|---|---|---|---|
|
|
||||
| Pre | Post | Pre | Post | |
|
|
||||
| Upper Trapezius | 6.62±2.31 | 10.23±2.37 | 6.01±2.67 | 7.60±3.24 |
| Lower Trapezius | 6.56±4.18 | 11.46±4.55 | 6.36±3.95 | 8.67±4.19 |
| Serratus Anterior | 30.42±7.12 | 42.54±11.72 | 31.87±7.64 | 35.82±12.58 |
| Pectoralis Major | 18.70±3.50 | 28.03±8.62 | 17.34±3.76 | 22.14±4.26 |
2. 신체 적용 범위에 따른 어깨 안정화 근육의 근 활 성도에 대한 차이 분석
상부 승모근 근활성도 차이 분석 결과, 집단 간 차이 F=1.916, p=.183, 시기 간 차이 F=120.156, p=.001, 상호 작용 효과 분석 결과 F=18.329, p=.001 으로 시기 간, 상 호작용에서 각각 통계적 유의한 수준에서 차이가 나타났 다. 하부 승모근 근활성도 차이 분석 결과, 집단 간 차이 F=.654, p=.429, 시기 간 차이 F=80.804, p=.001, 상호 작용 효과 분석 결과 F=10.391, p=.005 으로 시기 간, 상 호작용에서 각각 통계적 유의한 수준에서 차이가 나타났 다. 전거근 근활성도 차이 분석 결과, 집단 간 차이 F=.014, p=.908, 시기 간 차이 F=17.185, p=.001, 상호작 용 효과 분석 결과 F=4.438, p=.049 으로 시기 간, 상호작 용에서 각각 통계적 유의한 수준에서 차이가 나타났다. 대흉근 근활성도 차이 분석 결과, 집단 간 차이 F=3.144, p=.093, 시기 간 차이 F=28.163, p=.001, 상호작용 효과 분석 결과 F=2.914, p=.105 으로 시기 간에서 각각 통계 적 유의한 수준에서 차이가 나타났다. 진동 자극 범위(상 체, 전신)에 따른 어깨 안정화 근육들은 시기 간 통계적 유의한 차이가 나타났지만, 어깨 안정화 근육 중 상부 승 모근, 하부 승모근, 전거근의 근활성도는 상호작용 차이 가 나타났다(Table 5).
Table 5
Analysis of differences in EMG between groups according to the range of application of vibration
*p<.05, **p<.01, ***p<.001
| FactorsGroups | SS | df | MS | F | p | η2 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|||||||
| Upper Trapezius | Group(G) | 26.307 | 1 | 26.307 | 1.916 | .183 | .096 |
| Time(T) | 67.303 | 1 | 67.303 | 120.156 | .001** | .870 | |
| G*T | 10.267 | 1 | 10.267 | 18.329 | .001** | .505 | |
|
|
|||||||
| Lower Trapezius | Group(G) | 22.284 | 1 | 22.284 | .654 | .429 | .035 |
| Time(T) | 129.704 | 1 | 129.704 | 80.804 | .001** | .818 | |
| G*T | 16.679 | 1 | 16.679 | 10.391 | .005** | .366 | |
|
|
|||||||
| Serratus Anterior | Group(G) | 12.838 | 1 | 12.838 | .014 | .908 | .001 |
| Time(T) | 645.730 | 1 | 645.730 | 17.185 | .001** | .488 | |
| G*T | 166.743 | 1 | 166.743 | 4.438 | .049* | .198 | |
|
|
|||||||
| Pectoralis Major | Group(G) | 131.213 | 1 | 131.213 | 3.144 | .093 | .149 |
| Time(T) | 498.948 | 1 | 498.948 | 28.163 | .001* | .610 | |
| G*T | 51.617 | 1 | 51.617 | 2.914 | .105 | .139 | |
3. 신체 적용 범위에 따른 어깨 기능적 지표(ROM, MMT, YBT)에 대한 기술 통계 근 활성도에 대 한 기술통계
첫째, 상체 진동(UV)을 적용한 그룹 관절 가동 범위 (ROM)의 평균±표준편차는 굴곡에서 사전 179.75±.61, 사후 180.00±.10, 신전에서 사전 50.60±7.41, 사후 52.56±4.85, 외회전에서 사전 88.06±4.08, 사후 90.00±1.52, 내회전에서 사전 54.96±9.47, 사후 62.06±9.55 으로 각 각 변화가 나타났다. 전신 진동(WV) 적용한 그룹 관절 가동 범위(ROM)의 평균±표준편차는 굴곡에서 사전 179.83±.53, 사후 180.70±2.21, 신전에서 사전 50.23±9.09, 사후 51.43±9.98, 외회전에서 사전 89.90±4.74, 사후 91.93±5.15, 내회전에서 사전 55.60±9.01, 사후 57.36±7.30 으로 각각 변화가 나타났다(Table 6).
Table 6
Analysis of factors(ROM, MMT, YBT) according to application range of vibration (Mean±SD)
| Shoulder joint | UV group(n=10) | WV group(n=10) | |||
|---|---|---|---|---|---|
|
|
|||||
| Pre | Post | Pre | Post | ||
|
|
|||||
| ROM (°) | Flexion | 179.75±0.61 | 180.00±0.10 | 179.83±0.53 | 180.70±2.21 |
| Extension | 50.60±7.41 | 52.56±4.85 | 50.23±9.09 | 51.43±9.98 | |
| External Rotation | 88.06±4.08 | 90.00±1.52 | 89.90±4.74 | 91.93±5.15 | |
| Internal Rotation | 54.96±9.47 | 62.06±9.55 | 55.60±9.01 | 57.36±7.30 | |
|
|
|||||
| MMT (N) | Flexor | 76.79±7.67 | 77.29±8.52 | 76.06±9.26 | 78.74±8.27 |
| Extensor | 73.20±6.10 | 77.86±6.38 | 73.17±9.56 | 80.70±9.10 | |
| External Rotator | 67.24±3.46 | 71.22±2.59 | 66.00±10.81 | 73.06±11.65 | |
| Internal Rotator | 83.14±4.66 | 89.60±6.76 | 83.75±8.55 | 90.50±9.03 | |
|
|
|||||
| YBT | Right | 80.73±7.21 | 89.55±8.23 | 79.46±7.14 | 86.66±7.69 |
| (%) | Left | 80.82±9.58 | 89.75±11.96 | 80.31±8.42 | 84.70±11.84 |
둘째, 상체 진동(UV)을 적용한 그룹 도수 근력 검사 (MMT)의 평균±표준편차는 굴곡력에서 사전 76.79±7.67, 사후 77.29±8.52, 신전력에서 사전 73.20±6.10, 사후 77.86±6.38, 외회전력에서 사전 67.24±3.46, 사후 71.22±2.59, 내회전력에서 사전 83.14±4.66, 사후 89.60±6.76 으로 각각 변화가 나타났다. 전신 진동(WV) 적용한 그룹 도수 근력 검사(MMT)의 평균±표준편차는 굴곡력에서 사전 76.06±9.26, 사후 78.74±8.27, 신전력 에서 사전 73.17±9.56, 사후 80.70±9.10, 외회전력에서 사전 66.00±10.81, 사후 73.06±11.65, 내회전력에서 사 전 83.75±8.55, 사후 90.50±9.03 으로 각각 변화가 나타 났다(Table 6).
셋째, 상체 진동(UV)을 적용한 그룹 상지 동적 균형 능력(YBT)의 평균±표준편차는 오른쪽에서 사전 80.73±7.21, 사후 89.55±8.23, 왼쪽에서 사전 80.82±9.58, 사후 89.75±11.96으로 각각 변화가 나타났다. 전신 진동(WV) 을 적용한 그룹 상지 동적 균형 능력(YBT)의 평균±표준 편차는 오른쪽에서 사전 79.46±7.14, 사후 86.66±7.69, 왼쪽에서 사전 80.31±8.42, 사후 84.70±11.84으로 각각 변화가 나타났다(Table 6).
4. 신체 적용 범위에 따른 어깨 기능적 지표(ROM, MMT, YBT)에 대한 차이 분석
첫째, 관절 가동성(ROM) 굴곡의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=.857, p=.367, 시기 간 차이는 F=.943, p=.344, 상호작용 효과 분석 결과 F=2.055, p=.167으로 각각 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 신전의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=.052, p=.823, 시기 간 차이는 F=.069, p=.796, 상호작용 효과 분석 결과 F=1.171, p=.294으로 각각 통계적으로 유의한 차이가 나 타나지 않았다. 외회전의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=1.345, p=.261 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않 았으며, 시기 간 차이는 F=6.126, p=.023 통계적으로 유 의한 차이가 나타났으며, 상호작용 효과 분석 결과 F=.004, p=.951으로 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 내회전의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=.295, p=.593 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않 았으며, 시기 간 차이는 F=11.078, p=.004 통계적으로 유 의한 차이가 나타났으며, 상호작용 효과 분석 결과 F=4.008, p=.061로 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(Table 7).
Table 7
Analysis of differences in factors(ROM, MMT, YBT) between groups according to the range of application of vibration
*p<.05, **p<.01, ***p<.001
| FactorsGroups | SS | df | MS | F | p | η2 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
||||||||
| ROM | Flexion | Group(G) | 1.225 | 1 | 1.225 | .857 | .367 | .045 |
| Time(T) | 1.225 | 1 | 1.225 | .943 | .344 | .050 | ||
| G*T | 2.669 | 1 | 2.669 | 2.055 | .169 | .102 | ||
| Extension | Group(G) | 5.625 | 1 | 5.625 | .052 | .823 | .003 | |
| Time(T) | 1.469 | 1 | 1.469 | .069 | .796 | .004 | ||
| G*T | 25.069 | 1 | 25.069 | 1.171 | .294 | .061 | ||
| External Rotation | Group(G) | 35.469 | 1 | 35.469 | 1.345 | .261 | .070 | |
| Time(T) | 39.336 | 1 | 39.336 | 6.126 | .023* | .254 | ||
| G*T | .025 | 1 | .025 | .004 | .951 | .001 | ||
| Internal Rotation | Group(G) | 41.344 | 1 | 41.344 | .295 | .593 | .016 | |
| Time(T) | 196.544 | 1 | 196.544 | 11.078 | .004** | .381 | ||
| G*T | 71.111 | 1 | 71.111 | 4.008 | .061 | .182 | ||
| MMT | Flexor | Group(G) | 1.272 | 1 | 1.272 | .010 | .920 | .001 |
| Time(T) | 25.281 | 1 | 25.281 | 1.336 | .263 | .069 | ||
| G*T | 11.881 | 1 | 11.881 | .628 | .438 | .034 | ||
| Extensor | Group(G) | 19.600 | 1 | 19.600 | .197 | .663 | .011 | |
| Time(T) | 371.287 | 1 | 371.287 | 14.083 | .001** | .439 | ||
| G*T | 20.544 | 1 | 20.544 | .779 | .389 | .041 | ||
| External Rotator | Group(G) | .920 | 1 | .920 | .007 | .934 | .001 | |
| Time(T) | 304.336 | 1 | 304.336 | 53.872 | .001** | .750 | ||
| G*T | 23.819 | 1 | 23.819 | 4.216 | .055 | .190 | ||
| Internal Rotator | Group(G) | 5.725 | 1 | 5.725 | .059 | .811 | .003 | |
| Time(T) | 436.921 | 1 | 436.921 | 30.539 | .001** | .629 | ||
| G*T | .205 | 1 | .205 | .014 | .906 | .001 | ||
| Y BT | U/E Right | Group(G) | 43.166 | 1 | 43.166 | .399 | .535 | .022 |
| Time(T) | 640.993 | 1 | 640.993 | 95.445 | .001** | .841 | ||
| G*T | 6.585 | 1 | 6.585 | .981 | .335 | .052 | ||
| U/E Left | Group(G) | 77.243 | 1 | 77.243 | .377 | .547 | .021 | |
| Time(T) | 443.405 | 1 | 443.405 | 24.480 | .001** | .576 | ||
| G*T | 51.616 | 1 | 51.616 | 2.850 | .109 | .137 | ||
둘째, 도수 근력 검사(MMT) 굴곡력의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=.010, p=.920, 시기 간 차이는 F=1.336, p=.263, 상호작용 효과 분석 결과 F=.628, p=.438으로 각각 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 신전력 의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=.197, p=.663, 시기 간 차이는 F=14.083, p=.001, 상호작용 효과 분석 결과 F=.779, p=.389으로 각각 통계적으로 유의한 차이가 나 타나지 않았다. 외회전력의 차이 분석 결과, 집단 간 차이 는 F=.007, p=.934 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았으며, 시기 간 차이는 F=53.872, p=.001 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며, 상호작용 효과 분석 결과 F=4.216, p=.055으로 통계적으로 유의한 차이가 나타나 지 않았다. 내회전력의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=.059, p=.811 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았 으며, 시기 간 차이는 F=30.539, p=.001 통계적으로 유의 한 차이가 나타났으며, 상호작용 효과 분석 결과 F=.014, p=.906로 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다 (Table 7).
셋째, 상지 동적 균형검사(YBT) 오른쪽의 차이 분석 결 과, 집단 간 차이는 F=.339, p=.535, 시기 간 차이는 F=95.445, p=.001, 상호작용 효과 분석 결과 F=.981, p=.335으로 각각 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않 았다. 왼쪽의 차이 분석 결과, 집단 간 차이는 F=.377, p=.547, 시기 간 차이는 F=24.480, p=.001, 상호작용 효 과 분석 결과 F=2.850, p=.109으로 각각 통계적으로 유의 한 차이가 나타나지 않았다(Table 7).
Ⅳ. 고 찰
임상적 의미에서는 짝힘 관련된 근육 간에 지구력, 근 력, 균형 유지 등 측정이 필수적이다(Park, 2019). 본 연구 를 통해 얻은 결과를 바탕으로 치료적 접근 방향에 따라 진동 적용 방법을 제시하고 어깨 안정화를 개선하기 위한 효과적인 운동 및 중재 프로그램을 제안하고자 다음과 같 은 고찰을 하고자 한다.
첫째, 네발 기기 자세에서 적용된 진동 자극에 따른 어 깨 안정화 근육(상부 승모근, 하부 승모근, 전거근)의 근 활성도 차이는 상체 진동 그룹(UV)이 전신 진동 그룹 (WV)보다 시간((p<.01),(p<.01),(p<.01)) 및 상호작용 효과 가 각각 나타났다((p<.01),(p<.01),(p<.05)). 네발 기기 자 세와 관련하여 살펴보면, 전혜림 & 김경훈 (2018) 연구에 서 3주간 네발 기기로 푸쉬업 플러스 동작 시 지지면이 불안할 때와 뉴렉 기법(슬링에 부분 체중부하 상태에서 진동 자극) 적용할 때 각각 상부 승모근, 하부 승모근, 전 거근이 근 활성도가 통계적으로 유의한 차이(p<.05)가 나 타나 어깨 안정화에 기여했다고 밝혔으며, Park & Koo (2018) 연구는 상체 진동을 적용 시 견갑골 익상 성인들을 대상으로 한 진동 중재가 전거근과 상부 승모근의 근 활성 도에서 통계적으로 유의한 차이(p<.001)가 나타나는 본 연구의 결과를 뒷받침해 준다. 다만, 대흉근 근 활성도 차 이는 상체 진동 그룹(UV)이 전신 진동 그룹(WV)보다 시 기에서 유의한 차이가 나타났다(p<.01). 선행 연구와 달리 대흉근 근육의 근 활성도가 차이가 없었던 이유는 Kim (2013) 연구에서는 20대 남성 24명으로 실험이 진행된 반 면에 본 연구는 30대 여성 20명으로 실시되었으며 대흉근 부분의 신체적 차이가 근 활성도 데이터 수집에 영향을 주었을 것으로 판단된다.
진동 자극의 적용 범위와 관련하여 오주환 등 (2018) 연구를 살펴보면, 단기간 슬링 운동 동안 진동 자극(10Hz, 5mm)을 지속하는 그룹(15분)과 간헐적 진동(진동 자극 1 분, 휴식 1분, 7회 반복) 그룹에서 각각 근 활성도는 안정 시 대비 피로한 상태, 피로한 상태 대비 회복 구간은 흉최 장근과 다열근에서 전후 차이(p<.001)가 나타났으며, 간 헐적 진동 그룹은 다열근의 안정시 대비 회복 구간의 근 활성도와 피로한 상태 후 회복 구간에서 등속성 허리폄 근력에 유의한 차이(p<.05)가 나타나 근 기능 회복에 긍정 적 역할을 한다고 밝혔다. Moon & Cho (2021) 연구에서 는 보행과 러닝을 평지와 경사(10도), 전신 진동 운동 자극 (근육이완 조건의 12Hz, 근육 강화 조건의 20Hz, 파워 훈 련 조건의 29Hz)시 운동 조건별 근 활성도를 살펴본 결과, 평지보다 경사도에서 대퇴이두근, 대둔근, 복근의 근 활 성도가 높고, 가자미근은 보행 조건에서 근 활성도가 가 장 높았으며(p<.05) 전신 진동 운동 시 전경골근과 척주기 립근이 높고, 주파수 조건에 따라 대퇴이두근 20Hz, 대퇴 직근 29Hz에서 각각 더 큰 활성도(p<.05)가 나타났으며 그 결과 다른 진동 조건에서 반응하는 것으로 나타났다. Lee (2019) 연구에서는 어깨 안정화 운동 훈련(무릎 푸쉬 업 플러스)이 어깨관절 가동 범위(ROM)를 증가시켜주지 만 불안정한 지지면의 어깨 운동 훈련군에서 몸통 근육인 외복사근의 근 활성도가 증가했다는은 결과를 토대로 본 연구에서도 전신 진동(WV) 그룹의 경우 몸통 전체로 체중 부하 자극이 주어져 척주기립근 및 외복사근의 근 활성도 가 높아 진동이 목표로 하는 근육의 차이가 어깨 근 활성 도에서 상체 진동(UV) 그룹보다 개선 효과가 낮은 것으로 사료된다. 진동 자극이 척수반사 반응과 관련성이 높다 보니 치료의 목적에 따른 적용 범위(상체, 전신)을 설정하 는 것은 근육의 피로도 감소, 목표하는 근육의 활성도 촉 진 등 다양한 측면에서 이점이 있으며 본 연구 설계에 대 한 근거를 뒷받침해 준다.
둘째, 네발 기기 자세에서 진동 자극이 어깨의 기능적 지표와 관련한 영향을 살펴본 결과, 어깨관절 가동 범위 (ROM)에서 외회전(p<.05)과 내회전(p<.01), 도수 근력 검 사(MMT)에서 등척성 근력은 어깨 신전(p<.01), 어깨 외회 전(p<.01)과 내회전(p<.01), 상지동적 균형 능력(YBT)에 서 양쪽(p<.01) 각각 그룹내 시간에 따라 통계적 유의한 차이는 나타났지만 상호작용 효과는 나타나지 않았다. 김 상훈, 오재근, & 송기재 (2020) 연구에서는 회전근개 수 술 이후 12주동안 진동 운동 적용 그룹이 단순 통증치료보 다 관절 가동 범위 변화(p<.05), 등척성 굴곡과 신전근력 변화(p<.05)에서 유의한 차이가 발생하였으며, 송현회 등 (2011) 연구에서는 운동 손상을 유발시킨 후 상체 부위 진 동 자극(주파수 2~20Hz 점진적 증가, 진동 폭 0~10mm) 을 적용(1회 진동 자극 그룹, 4일 연속 진동 자극 그룹)하 여 살펴본 결과, 등척성 근력 변화에서 시간과 상호작용 효과가 각각 유의한 차이 발생(p<.001), 통증 변화에서 시 간(p<.001)과 상호작용 효과(p<.05)가 나타났다. 김영훈 등 (2023) 연구에서는 엘리트 배구선수의 연령이 낮을수 록 어깨관절 손상경험에 따라 어깨관절 안쪽돌림 각도와 상지 YBT 균형 능력의 차이가 나타났으며, 연령이 높을수 록 어깨관절 굽힘 및 폄 각도가 감소하였다. 이를 개선하 기 위해 Jeong & Park (2018) 연구에서는 밴드 운동에 비해 다양한 형태의 진동 자극(익스코 운동)을 6주간 실시 하여 초음파를 살펴본 결과, 어깨 안정성에 관여하는 근 육(극상근, 극하근, 소원근, 삼각근)의 두께 각각 통계적 유의한 차이(p<.05)가 나타났다.
본 연구는 단기간 전신 진동 적용을 통해 어깨관절 복 합체 근 활성도 차이를 살펴보았으며 어깨 기능적 지표 (ROM, MMT, YBT)에 대한 그룹, 시간, 상호작용 효과를 살펴보는 데 제한적이였다. 전신 진동 장비를 사용하기 위해 일반적인 사용법이 소개되고 있지만 성별 및 연령 등 개별화된 근 활성도를 고려하여 맞춤형으로 발전시켜 야 할 것이다. 본 연구 설계 디자인을 확장하여 연속적· 단계적인 중재 프로그램으로써 후속 연구가 진행된다면 짝힘의 기능 회복에 도움이 될 것으로 사료된다.
Ⅴ. 결 론
본 연구는 진동 자극의 적용 범위에 따라 치료적 목적 에 대한 다양한 활용이 가능한지 알아보고 어깨 안정성과 관련한 근 활성도와 기능적 지표(ROM, MMT, YBT)등 다 양한 관점에서 살펴보고자 하였으며 결론은 다음과 같다.
첫째, 진동 자극의 적용 범위에 따라 상체 진동(UV) 그 룹이 전신 진동(WV) 그룹보다 어깨 안정화 관련 근육들 (상부 승모근, 하부 승모근, 전거근)의 근 활성도 차이가 시기 간, 상호작용 효과에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며 대흉근의 근 활성도는 시기 간에서 통계적으 로 유의한 차이가 나타났다.
둘째, 진동 자극의 적용 범위에 따라 기능적 지표에서 어깨 관절 가동 범위(ROM) 요인 중 내회전/외회전, 어깨 관절 도수 근력(MMT) 요인 중 신전/굴곡/내회전/외회전, 상지 동적 균형 능력(YBT) 요인 중 오른쪽과 왼쪽 각각 시기 간 통계적으로 유의한 차이가 나타났다.
본 연구에서 단기간 진동 자극 적용이 상체일 때 어깨 근육의 근활성도가 더 높게 나타난 것을 확인하였으며 기 능적 지표 요인들을 살펴본 결과 전신 진동 운동기 적용 시 차이가 나타났다. 어깨 재활프로그램 구성 시 목표에 따라 단계별로 자세 적용을 추천한다.
