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Ⅰ. 서 론
노인의 보행은 단순한 이동 기능이 아니라 감각정보 처리, 자세조절, 주의 배분이 통합적으로 작용하는 복합적인 기능이다. 노화가 진행되면 감각운동 기능과 균형조절 능력이 전반적으로 저하되며, 이러한 변화는 보행 불안정성과 낙상위험 증가로 이어질 수 있다(Lord et al., 1991). 또한 자세와 보행의 조절에는 주의자원이 관여하므로, 노인에서는 안정적인 보행을 유지하기 위해 더 높은 수준의 인지적 자원이 요구될 수 있다(Woollacott & Shumway-Cook, 2002).
실제 일상생활에서 노인은 보행과 동시에 주변 환경을 탐색하거나 대화를 하고, 계산과 같은 인지 과제를 함께 수행하는 경우가 많다. 이러한 인지 이중과제 보행은 단일과제 보행보다 더 큰 주의 분배와 운동조절을 필요로 하며, 그 결과 보행속도 저하와 보행 안정성 감소가 흔히 나타난다(Smith et al., 2017). 또한 실행기능과 주의조절 능력은 간섭 상황에서의 보행 수행과 밀접한 관련이 있으며(Holtzer et al., 2006), 이중과제 보행검사에서 나타나는 수행 저하는 지역사회 노인의 미래 낙상위험을 예측하는 데 임상적 가치가 있는 것으로 보고되었다(Muir-Hunter & Wittwer, 2016). 따라서 인지 이중과제 보행은 실제 생활환경에서의 기능 저하와 낙상위험을 반영하는 중요한 평가 지표라 할 수 있다.
한편, 목 부위는 시각계 및 전정계와 함께 머리의 위치와 움직임에 대한 정보를 제공하여 시선 안정화와 자세조절에 중요한 역할을 하는 감각운동 영역이다(Treleaven, 2008). 목 부위에서 전달되는 고유수용감각 정보는 머리-눈 협응과 자세 전략 형성에 관여하며, 이러한 정보처리의 이상은 보행과 균형조절의 비효율로 이어질 수 있다. 최근에는 건강한 노인을 대상으로 목뼈 가동성과 목뼈 고유수용감각이 낙상위험과 관련될 수 있다는 전향적 코호트 연구도 보고되어, 목 부위 기능이 노인의 낙상 관련 문제를 이해하는 데 중요한 요소로 주목받고 있다(Roman de Mettelinge, Desimpelaere, & Cambier, 2023).
이러한 목 부위 감각운동 기능을 평가하고 향상시키기 위한 방법으로 머리에 부착한 레이저 포인터를 이용한 움직임 감각 검사와 훈련이 활용되고 있다. 직선, 곡선, 또는 8자형 패턴과 같은 표적을 추적하거나 목표 위치로 정확히 복귀하도록 하는 방식의 레이저 기반 과제는 목 부위 움직임의 정확성과 위치감각을 평가하고 훈련하는 데 유용한 방법으로 제시되었다(Werner et al., 2018). 이후 연구에서는 이러한 임상적 목 움직임 감각 검사가 목 부위 감각운동 이상을 구별하는 데 유용한 도구가 될 수 있다고 보고하였다(Röijezon et al., 2022). 즉, 레이저 기반 과제는 단순한 목 움직임 연습이 아니라 시각적 피드백을 바탕으로 목 부위 위치감각과 움직임 정확성을 재학습하는 감각운동 중재의 성격을 가진다.
목 부위의 선택적 운동조절 능력은 움직임 정확성과 감각운동 기능과 밀접하게 관련되며, 이러한 조절능력의 저하는 자세조절과 기능적 수행에도 영향을 미칠 수 있다(Jull, O’Leary, & Falla, 2008). 따라서 목 부위 감각운동 기능을 향상시키는 접근은 노인의 기능적 보행 수행 개선에도 의미가 있을 것으로 생각된다.
레이저 기반 중재의 임상적 가능성도 점차 보고되고 있다. 목 기능장애 환자를 대상으로 한 연구에서는 레이저 장치를 이용한 움직임 조절 훈련이 통증과 목 움직임 관련 지표 개선에 긍정적인 효과를 보였으며(Bae, Jung, & Moon, 2023), 지역사회 노인을 대상으로 한 최근 연구에서도 레이저 헤드라이트를 이용한 목뼈 고유수용감각 재활이 균형 및 기능 관련 지표를 향상시킨 것으로 나타났다(Swanson et al., 2025). 이러한 결과는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 단순한 국소 훈련을 넘어 노인의 기능적 수행에도 영향을 줄 수 있음을 시사한다.
그러나 지금까지의 선행연구는 주로 일반적인 균형능력, 기능적 이동성, 단일과제 보행, 또는 목 통증 환자의 목 부위 감각운동 문제를 중심으로 이루어져 왔다. 특히 지역사회 노인을 대상으로 목 부위 감각운동 기능을 표적으로 한 레이저 기반 중재가 인지 부하가 동반된 실제 생활형 보행 수행, 즉 인지 이중과제 보행속도와 이중과제 비용에 미치는 영향을 직접적으로 검증한 연구는 부족한 실정이다. 인지 이중과제 보행은 실제 생활환경과 더 유사한 조건에서 노인의 기능 저하와 낙상위험을 반영할 수 있는 지표라는 점에서, 이에 대한 중재 효과를 확인할 필요가 있다(Muir-Hunter & Wittwer, 2016). 본 연구의 차별성은 하지 근력훈련이나 일반 균형훈련이 아닌, 머리-눈 협응과 목 고유수용감각을 활용한 레이저 기반 목 감각운동훈련을 통해 노인의 인지-운동 간섭 상황에서의 보행 수행 변화를 확인했다는 점에 있다. 따라서 본 연구는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 지역사회 노인의 인지 이중과제 보행 수행에 미치는 영향을 규명하고자 한다.
Ⅱ. 연구 방법
1. 연구 대상자
본 연구는 경상북도 Y시에 소재한 노인복지관 및 노인대학을 이용하는 만 65세 이상의 지역사회 거주 노인을 대상으로 실시하였다. 모든 대상자에게 연구의 목적과 절차, 예상되는 이점 및 위험성에 대하여 충분히 설명한 후 자발적 참여 의사를 확인하였으며, 서면 동의서를 받은 뒤 연구에 포함하였다.
연구 대상자의 선정 기준은 다음과 같다. (1) 만 65세 이상인 자, (2) 보조기 없이 10 m 이상 독립 보행이 가능한 자, (3) 최소 2분 이상 독립 기립이 가능한 자, (4) 한국어판 간이정신상태검사(MMSE-K) 점수가 24점 이상인 자, (5) 보행 중 간단한 인지 과제를 병행 수행할 수 있을 정도의 언어적 이해 및 표현이 가능한 자, (6) 교정시력 상태에서 시각적 표적 인지가 가능한 자, (7) 앉은 자세 및 선 자세에서 머리의 능동적 돌림이 가능한 자였다.
대상자 제외 기준은 다음과 같다. (1) 뇌졸중, 파킨슨병 등 중추신경계 질환의 병력이 있는 자, (2) 전정계 질환 또는 심한 어지럼 증상이 있는 자, (3) 최근 6개월 이내 목·어깨 부위 수술 또는 보행 수행에 영향을 줄 수 있는 심한 근골격계 손상이 있었던 자, (4) 교정시력 0.3 이하로 시각적 표적 인지가 어려운 자, (5) 구두 지시 이해가 어려울 정도의 청각 기능 저하 또는 인지 저하가 있는 자, (6) 최근 3개월 이내 목 또는 어깨 통증으로 인해 연구 수행에 영향을 줄 정도의 치료를 받고 있는 자, (7) 연구 기간 동안 주 3회 중재 참여가 어려운 자였다.
대상자의 일반적 특성을 파악하기 위해 연령, 성별, 신체적 지표 외에도 인지 과제 수행력에 영향을 미칠 수 있는 교육 연수와 최근 1년 이내의 낙상 경험을 사전 조사를 통해 파악하였으며, 그 결과는 Table 1에 제시하였다.
또한, 본 연구에서는 G*Power 3.1.9.7 프로그램을 이용하여 표본 수를 산출하였다. 분석 방법은 ANCOVA의 고정효과, 주효과 및 상호작용 모형을 기준으로 설정하였으며, 유의수준(α) .05, 검정력(1-β) .80, 효과크기(f) .60, 집단 수 2개, 공변량 1개를 입력하였다. 그 결과 최소 22명의 대상자가 필요한 것으로 산출되었으며, 중도탈락 가능성을 고려하여 총 24명을 모집하였다. 대상자는 컴퓨터 기반 난수 생성 방식에 따라 실험군과 대조군에 1:1 비율로 무작위 배정하였다. 배정 순서는 평가 및 중재에 관여하지 않는 제3자가 생성하였고, 배정 은폐를 위해 순차번호가 부여된 불투명 밀봉봉투에 보관하였다. 대상자의 사전 평가가 완료된 후 제3자가 봉투를 개봉하여 최종 집단 배정을 시행하였다.
Table 1
Demographic characteristics of the participants at the baseline (N=24)
Mean±SD : mean±standard deviation
independent t-test
† : chi-square test
EG : experimental group
CG : control group
M/F : male/female
MMSE-K : Mini-Mental State Examination – Korean version
| EG | CG | t/χ2 | p | |
|---|---|---|---|---|
| Mean±SD | ||||
|
|
||||
| Age (years) | 73.24±4.04 | 70.90±3.22 | 1.566 | .132 |
| Gender (M/F) | 5/7 | 6/6 | .168 | .682 |
| Height (cm) | 157.45±5.47 | 158.00±3.08 | −.301 | .766 |
| Weight (kg) | 57.52±7.00 | 60.82±7.54 | −1.110 | .279 |
| Education (years) | 11.04±1.45 | 9.73±1.82 | 1.941 | .065 |
| MMSE-K (score) | 26.73±1.69 | 27.03±1.47 | −.456 | .653 |
| Fall history (yes/no)† | 3/9 | 4/8 | .202 | .653 |
2. 측정 도구 및 실험 도구
1) 10 m 보행검사(10-Meter Walk Test, 10MWT)
대상자의 보행속도를 평가하기 위하여 10 m 보행검사(10-Meter Walk Test, 10MWT)를 시행하였다. 10 m 보행검사는 임상에서 보행능력을 평가하기 위해 널리 사용되는 표준화된 검사로, 본 연구에서는 단일과제 조건과 인지 이중과제 조건에서 각각 실시하였다. 보행 시 가속 및 감속에 의한 오차를 최소화하고 안정된 보행 상태를 측정하기 위하여 총 14 m의 직선 보행로를 설정하였으며, 시작과 끝 지점의 각 2 m를 제외한 중간 10 m 구간의 소요 시간을 측정하였다. 단일과제 조건에서는 대상자가 편안한 속도로 10 m를 걷도록 하였고, 인지 이중과제 조건에서는 동일한 보행을 수행하는 동안 동시에 언어적 인지 과제를 수행하도록 하였다. 인지 과제는 보행 중 가능한 많은 동물 이름을 말하도록 구성하였다. 측정은 10 m 보행 구간의 소요 시간(s)을 기록하였으며, 이를 보행 거리(10 m)로 나누어 보행 속도(m/s)를 산출하였다. 또한 단일과제 조건과 인지 이중과제 조건에서의 보행속도 차이를 이용하여 이중과제 비용(Dual-Task Cost, DTC)을 계산하였다. 이중과제 비용은 다음 식에 따라 산출하였다(Montero-Odasso et al., 2020).
이중과제 비용이 클수록 인지 과제 병행에 따른 보행 수행 저하가 큰 것을 의미한다. 10 m 보행검사는 건강한 노인에서 높은 검사-재검사 신뢰도가 보고된 도구이다(ICC 0.96~0.98)(Peters et al., 2013).
2) 이중과제 일어서서 걷기 검사(Timed Up and Go dual-task test, TUGdt)
기능적 이동성과 이중과제 상황에서의 수행능력을 평가하기 위하여 이중과제 일어서서 걷기 검사를 사용하였다. 대상자는 등받이가 있는 의자에 앉은 상태에서 시작하여, “시작” 신호와 함께 일어나 3 m 전방의 지점을 돌아 다시 의자에 앉도록 하였다. 이중과제 조건에서는 이와 동시에 언어적 인지 과제를 수행하도록 하였다. 측정은 시작 신호 후 엉덩이가 의자에서 떨어지는 시점부터 다시 의자에 닿는 시점까지의 시간을 초시계로 기록하였다. 각 대상자는 3회 반복 측정하였고, 평균값을 분석에 사용하였다. 이중과제 일어서서 걷기 검사는 Timed Up and Go 검사를 바탕으로 인지 과제를 병행하여 수행하도록 한 평가로, 노인의 기능적 이동성과 이중과제 수행능력을 평가하는 데 활용된다. TUG는 노인에서 높은 신뢰도를 보이는 기능적 이동성 평가도구로 알려져 있으며, 평가자 간 신뢰도는 ICC 0.98~0.99 수준으로 보고되었다(Herman et al., 2011).
3) 기능적 보행 능력 검사(Functional Gait Assessment, FGA)
동적 보행 안정성을 평가하기 위하여 기능적 보행 능력 검사를 실시하였다. 기능적 보행 능력 검사는 총 10개 항목으로 구성되며, 각 항목은 0점에서 3점까지 채점되어 총점은 30점이다. 대상자는 편안한 신발을 착용한 상태로 실내 보행로에서 검사를 시행하였으며, 평가자는 대상자의 수행을 관찰하면서 각 항목을 채점하였다. 본 검사는 보행 속도의 변화, 머리 움직임을 동반한 보행, 방향 전환, 장애물 넘기, 좁은 지지면 보행 등의 과제를 포함하고 있어 노인의 동적 균형 및 기능적 보행능력을 평가하는 데 적절하다. FGA는 지역사회 노인에서 걷기 균형 평가도구로서 임상적 타당성이 보고되었으며(Beninato & Ludlow, 2016), 노인 대상 적용 연구에서는 평가자 간 및 평가자 내 신뢰도가 우수하였다(ICC2,1 > 0.90)(Kirkwood et al., 2021).
4) 목 움직임 감각 검사(Cervical Movement Sense Test)
목 감각운동 조절능력을 평가하기 위하여 목 움직임 감각 검사(Cervical Movement Sense Test)를 시행하였다. 목 움직임 감각 오차(Movement Sense Error, MSE)는 머리 움직임 후 시작 위치로 복귀하는 과제에서 나타나는 목표 위치와 실제 레이저 위치 사이의 각도 오차로 정의하였다. 대상자는 등받이가 있는 의자에 앉아 몸통의 보상 움직임을 최소화한 상태에서 머리 착용형 레이저 장치를 착용하였으며, 전방 약 1 m 거리에 위치한 표적지를 기준으로 검사를 수행하였다. 대상자는 시작 위치를 확인한 후 목의 굽힘, 폄, 좌우 돌림 동작을 수행하고 다시 시작 위치로 복귀하도록 하였다. 각 방향별 과제는 3회 반복 측정하였으며, 목표 위치와 실제 레이저 위치 사이의 오차를 degree 단위로 기록하였다. 최종 분석에는 반복 측정값의 평균을 사용하였고, MSE 값이 클수록 목 위치감각 및 움직임 조절 정확성이 낮음을 의미한다. 이 검사는 목 부위 위치감각과 움직임 정확성을 평가하는 임상적 도구로 사용되고 있으며, Werner et al. (2018)은 검사자 내 신뢰도가 ICC 0.74~0.78, 과제에 따라 ICC 0.70~0.83 수준이라고 보고하였다. 이후 Röijezon et al. (2022)은 해당 검사의 임상적 유용성과 변별 타당성을 추가로 제시하였다.
3. 실험절차
본 연구의 전체 절차는 대상자 모집 및 선별검사, 연구 참여 동의, 사전 평가, 무작위 배정, 6주간의 중재, 사후 평가, 자료분석의 순서로 진행하였다. 대상자는 선정 및 제외 기준에 따라 연구 참여 적합성을 확인한 후 연구에 포함하였으며, 모든 사전 평가는 무작위 배정 전에 시행하였다. 사전 평가가 완료된 후 대상자는 실험군과 대조군에 1:1 비율로 무작위 배정되었고, 각 집단은 배정된 중재를 6주간 주 3회 수행하였다. 사후 평가는 중재 종료 후 사전 평가와 동일한 순서와 환경에서 시행하였다. 모든 평가는 중재에 직접 참여하지 않은 동일한 평가자가 시행하였으며, 평가자는 대상자가 실험군 또는 대조군 중 어느 집단에 배정되었는지 알지 못한 상태에서 사전 및 사후 평가를 수행하였다. 이를 통해 평가 과정에서 발생할 수 있는 측정 편향을 최소화하고자 하였다. 대상자의 등록, 무작위 배정, 사전 평가, 중재 후 평가 및 최종 분석 과정은 CONSORT 흐름도에 따라 Figure 1에 제시하였다.
사전 평가는 10 m 보행검사(10-Meter Walk Test, 10MWT), 이중과제 일어서서 걷기 검사(Timed Up and Go dual-task test, TUGdt), 기능적 보행 능력 검사(Functional Gait Assessment, FGA), 그리고 목 움직임 감각 검사(Cervical Movement Sense Test)의 순서로 시행하였다. 10MWT는 단일과제 조건과 인지 이중과제 조건에서 각각 시행하였으며, 인지 이중과제 조건에서는 보행과 동시에 가능한 많은 동물 이름을 말하도록 하였다. TUGdt에서도 동일하게 동물 이름 말하기 과제를 병행하도록 하였다. 목 움직임 감각 검사는 머리 착용형 레이저 장치를 이용하여 머리 움직임 후 시작 위치로 복귀하는 과제로 시행하였으며, 산출된 MSE 값을 분석에 사용하였다. 중재는 총 6주간, 주 3회, 동일한 요일과 시간대에 실시하였다. 모든 중재 세션은 치료사의 감독하에 진행되었으며, 대상자의 피로도와 안전을 고려하여 회기당 25~30분으로 제한하였다. 중재 중 어지럼, 통증, 과도한 피로 또는 균형 불안정이 나타나는 경우 즉시 중재를 중단하고 휴식을 제공하였다. 또한 중재 환경은 낙상 위험을 최소화할 수 있도록 정리하였으며, 대상자가 훈련 중 불안정성을 보일 경우 치료사가 즉시 보조할 수 있도록 하였다. 실험군은 머리 착용형 레이저 장치인 SenMoCOR Laser System(OPTP, Minneapolis, MN, 미국)을 이용한 목 감각운동훈련을 시행하였다. 실험군의 한 회기 훈련은 자세 정렬 확인, 레이저 장치 착용, 표적 추적 과제, 시작 위치 복귀 과제, 휴식 및 정리 단계로 구성하였다. 대상자는 등받이가 있는 의자에 앉아 척추를 바로 세운 자세를 유지하였고, 몸통의 과도한 흔들림을 최소화하기 위해 등받이에 등을 지지한 상태에서 훈련을 수행하였다. 레이저 장치를 머리에 착용한 후 전방 벽면에 부착된 표적과 약 100 cm의 거리를 유지하도록 하였다. 표적은 직선, 지그재그, 8자형 패턴으로 구성하였으며, 대상자는 레이저 점이 표적 경로를 벗어나지 않도록 수평 및 수직 방향으로 머리를 조절하여 움직이도록 하였다. 또한 머리를 좌우 또는 상하로 움직인 뒤 시작 위치로 정확히 복귀하도록 하는 과제도 함께 시행하였다. 수행 중 레이저 점이 목표 경로를 벗어나거나 중심점에서 벗어날 경우, 대상자는 즉각적인 시각적 피드백을 통해 오차를 인식하도록 하였고, 치료사는 필요한 경우 구두 피드백을 제공하여 정확한 경로와 위치를 유지하도록 유도하였다. 이러한 레이저 기반 목 감각운동 과제 구성은 임상적 목 움직임 감각 검사와 지역사회 노인 대상 목뼈 고유수용감각 재활 연구를 참고하여 본 연구 목적에 맞게 수정·적용하였다(Werner et al., 2018;Röijezon et al., 2022;Swanson et al., 2025)(Figure 2). 대조군은 실험군과 동일한 시간 동안 일반 목운동 프로그램을 시행하였다. 대조군의 한 회기 중재는 자세 정렬 확인, 일반 목운동, 휴식 및 정리 단계로 구성하였다. 일반 목운동은 의자에 앉은 자세에서 목의 굽힘, 폄, 좌우 돌림, 좌우 가쪽굽힘을 통증이 없는 범위 내에서 천천히 수행하도록 구성하였다. 각 동작은 10회씩 반복하였으며, 필요 시 가벼운 목 주변 스트레칭을 추가하였다. 대조군의 중재는 레이저 장치, 표적 추적 과제 또는 실시간 시각적 피드백 없이 시행하였다. 각 중재 세션 종료 후 모든 대상자는 약 3분간 휴식을 취한 뒤 귀가하였다. 6주간의 중재가 모두 종료된 후 사후 평가는 사전 평가와 동일한 절차, 순서 및 환경에서 시행하였다. 즉, 10MWT의 단일과제 및 인지 이중과제 조건, TUGdt, FGA, 그리고 목 움직임 감각 검사를 동일하게 재측정하였다.
Figure 2
Head-mounted laser device (SenMoCOR) and setup for neck sensorimotor training
(A) : SenMoCOR laser system (OPTP, Minneapolis, MN, USA).
(B) : Korean older male participant wearing the head-mounted laser device.
(C) : Rear view of participant seated 1 m from the target displaying the zigzag pattern for laser-guided head movement training.
4. 자료분석
본 연구에서 수집된 모든 자료는 SPSS Statistics(version 25.0, IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 분석하였다. 대상자의 일반적 특성에 대한 두 집단 간 동질성 검정(Homogeneity test)을 위해 연령, 신체 지표, 교육 연수 등의 연속형 변수는 독립표본 t-검정(Independent t-test)을 실시하였으며, 성별 및 낙상 경험과 같은 범주형 변수는 교차분석(Chi-square test)을 실시하였다. 각 변수의 정규성 검정을 위해 샤피로–윌크(Shapiro-Wilk) 검정을 시행하였으며, 정규성이 확인된 변수에 한하여 각 집단 내 중재 전·후 변화는 대응표본 t-검정(Paired t-test)을 사용하여 분석하였다. 집단 간 중재 효과 비교를 위한 공분산 분석(ANCOVA)을 시행하기 전에, Levene 검정을 이용하여 오차분산의 등분산성 가정을 확인하였으며, 집단과 사전 측정값 간의 상호작용항을 검토하여 회귀기울기 동질성 가정을 확인하였다. 분석 결과, 등분산성 및 회귀기울기 동질성 가정에 중대한 위반은 없는 것으로 확인되었다. 집단 간 중재 효과 비교는 사전 측정값을 공변량으로 설정한 공분산 분석(Analysis of covariance, ANCOVA)을 실시하여 중재 후 집단 간의 차이를 검증하였다. 본 연구의 1차 결과변수는 인지 이중과제 10 m 보행속도와 이중과제 비용(DTC)으로 하였으며, 보조 결과변수는 단일과제 보행속도, 이중과제 일어서서 걷기 검사(TUGdt), 기능적 보행 능력 검사(FGA), 그리고 목 움직임 감각 검사 결과로 하였다. 통계학적 유의수준은 α = .05로 설정하였고, 집단 간 중재 효과의 크기를 검증하기 위해 부분 에타 제곱(partial eta squared, ηp2)으로 산출하였다.
Ⅲ. 연구 결과
1. 실험군 중재에 따른 비교
레이저 기반 목 감각운동훈련을 적용한 실험군(EG)의 중재 전·후 변수 변화는 다음과 같다. 단일과제 보행속도(10MWT-Single)는 중재 전 1.00±0.10 m/s에서 중재 후 1.05±0.10 m/s로 증가하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 인지 이중과제 보행속도(10MWT-Dual)는 중재 전 0.79±0.09 m/s에서 중재 후 0.91±0.10 m/s로 증가하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 이중과제 비용(DTC)은 중재 전 20.35±3.63%에서 중재 후 13.55±2.36%로 감소하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 이중과제 일어서서 걷기 검사(TUGdt) 소요 시간은 중재 전 11.56±1.02초에서 중재 후 9.59±1.16초로 감소하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 기능적 보행 능력 검사(FGA) 점수는 중재 전 16.50±1.45점에서 중재 후 21.75±2.14점으로 증가하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 목 움직임 감각 검사에서 산출한 움직임 감각 오차(MSE)는 중재 전 5.20±1.37도에서 중재 후 3.18±1.46도로 감소하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001)(Table 2).
Table 2
Comparison of variables within experimental group (N=12)
′ : paired t-test
Mean±SD : mean±standard deviation
p-values are presented to three decimal places; values less than .001 are reported as p<.001. *p<.05, **p<.01, ***p<.001
10MWT : 10-Meter Walk Test
DTC : Dual-Task Cost
TUGdt : Timed Up and Go dual-task test
| Pre | Post | t | p′ | |
|---|---|---|---|---|
| Mean±SD | ||||
|
|
||||
| 10MWT–Single (m/s) | 1.00±0.10 | 1.05±0.10 | −10.897 | <.001*** |
| 10MWT–Dual (m/s) | 0.79±0.09 | 0.91±0.10 | −7.780 | <.001*** |
| DTC (%) | 20.35±3.63 | 13.55±2.36 | 5.504 | <.001*** |
| TUGdt (s) | 11.56±1.02 | 9.59±1.16 | 20.172 | <.001*** |
| FGA (score) | 16.50±1.45 | 21.75±2.14 | −13.404 | <.001*** |
| MSE (degree) | 5.20±1.37 | 3.18±1.46 | 18.969 | <.001*** |
2. 대조군 중재에 따른 비교
일반 목운동 프로그램을 적용한 대조군(CG)의 중재 전·후 변수 변화는 다음과 같다. 단일과제 보행속도(10MWT-Single)는 중재 전 1.04±0.11 m/s에서 중재 후 1.06±0.11 m/s로 증가하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 인지 이중과제 보행속도(10MWT-Dual)는 중재 전 0.85±0.09 m/s에서 중재 후 0.87±0.13 m/s로 증가하였으나, 통계학적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다(p=.386). 이중과제 비용(DTC)은 중재 전 18.24±5.06%에서 중재 후 18.74±4.11%로 변화하였으나, 통계학적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다(p=.831). 이중과제 일어서서 걷기 검사(TUGdt) 소요 시간은 중재 전 11.84±1.60초에서 중재 후 11.19±1.51초로 감소하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<.001). 기능적 보행 능력 검사(FGA) 점수는 중재 전 16.50±1.57점에서 중재 후 17.83±1.75점으로 증가하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p=.003). 목 움직임 감각 검사에서 산출한 움직임 감각 오차(MSE)는 중재 전 5.62±1.17도에서 중재 후 5.25±1.51도로 감소하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p=.034)(Table 3).
Table 3
Comparison of variables within control group (N=12)
′ : paired t-test
Mean±SD : mean±standard deviation
p-values are presented to three decimal places; values less than .001 are reported as p<.001. *p<.05, **p<.01, ***p<.001
10MWT : 10-Meter Walk Test
DTC : Dual-Task Cost
TUGdt : Timed Up and Go dual-task test
FGA : Functional Gait Assessment
MSE : Movement Sense Error
| Pre | Post | t | p′ | |
|---|---|---|---|---|
| Mean±SD | ||||
|
|
||||
| 10MWT–Single (m/s) | 1.04±0.11 | 1.06±0.11 | −6.698 | <.001*** |
| 10MWT–Dual (m/s) | 0.85±0.09 | 0.87±0.13 | −.903 | .386 |
| DTC (%) | 18.24±5.06 | 18.74±4.11 | −.218 | .831 |
| TUGdt (s) | 11.84±1.60 | 11.19±1.51 | 6.558 | <.001*** |
| FGA (score) | 16.50±1.57 | 17.83±1.75 | −3.752 | .003** |
| MSE (degree) | 5.62±1.17 | 5.25±1.51 | 2.414 | .034* |
3. 집단 간 중재에 따른 비교
레이저 기반 목 감각운동훈련을 적용한 실험군(EG)과 일반 목운동 프로그램을 적용한 대조군(CG) 간 중재 효과를 비교한 결과는 다음과 같다. 단일과제 보행속도(10MWT-Single)는 중재 후 집단 간 유의한 차이를 보였으며, 실험군에서 더 큰 향상이 나타났다(p<.001, ηp2=.519). 인지 이중과제 보행속도(10MWT-Dual)는 사전값을 보정한 집단 간 비교에서 실험군이 대조군보다 유의하게 더 큰 중재 효과를 보였다(p=.006, ηp2=.310). 이중과제 비용(DTC)은 실험군에서 대조군보다 유의하게 더 크게 감소하였다(p=.003, ηp2=.358). 이중과제 일어서서 걷기 검사(TUGdt) 소요 시간은 실험군이 대조군보다 유의하게 더 크게 감소하였다(p<.001, ηp2=.804). 기능적 보행 능력 검사(FGA) 점수는 실험군이 대조군보다 유의하게 더 큰 향상을 보였다(p<.001, ηp2=.714). 목 움직임 감각 검사에서 산출한 움직임 감각 오차(MSE) 역시 실험군이 대조군보다 유의하게 더 크게 감소하였다(p<.001, ηp2=.785)(Table 4).
Table 4
Comparison of variables between groups (N=24)
′ : ANCOVA
ηp2 : Partial eta squared effect size
Mean±SD : mean±standard deviation
p-values are presented to three decimal places; values less than .001 are reported as p<.001. *p<.05, **p<.01, ***p<.001
10MWT : 10-Meter Walk Test
DTC : Dual-Task Cost
TUGdt : Timed Up and Go dual-task test
FGA : Functional Gait Assessment
MSE : Movement Sense Error
| EG(n=12) | CG(n=12) | F | p′ | ηp2 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mean±SD | ||||||
|
|
||||||
| 10MWT–Single (m/s) | Pre | 1.00±0.10 | 1.04±0.11 | 22.700 | <.001*** | .519 |
| Post | 1.05±0.10 | 1.06±0.11 | ||||
| 10MWT–Dual (m/s) | Pre | 0.79±0.09 | 0.85±0.09 | 9.454 | .006** | .310 |
| Post | 0.91±0.10 | 0.87±0.13 | ||||
| DTC (%) | Pre | 20.35±3.63 | 18.24±5.06 | 11.691 | .003** | .358 |
| Post | 13.55±2.36 | 18.74±4.11 | ||||
| TUGdt (s) | Pre | 11.56±1.02 | 11.84±1.60 | 86.326 | <.001*** | .804 |
| Post | 9.59±1.16 | 11.19±1.51 | ||||
| FGA (score) | Pre | 16.50±1.45 | 16.50±1.57 | 52.422 | <.001*** | .714 |
| Post | 21.75±2.14 | 17.83±1.75 | ||||
| MSE (degree) | Pre | 5.20±1.37 | 5.62±1.17 | 76.570 | <.001*** | .785 |
| Post | 3.18±1.46 | 5.25±1.51 | ||||
Ⅳ. 고 찰
본 연구는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 지역사회 노인의 인지 이중과제 보행 수행에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 연구 결과, 실험군은 중재 후 인지 이중과제 보행속도, 이중과제 비용, 이중과제 일어서서 걷기 검사, 기능적 보행 능력, 그리고 목 움직임 감각 오차에서 유의한 개선을 보였으며, 집단 간 비교에서도 대조군보다 유의하게 더 큰 향상이 나타났다. 이는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 단순한 목 움직임 향상을 넘어, 인지 과제가 병행되는 보행 상황에서의 운동조절 능력과 기능적 이동성 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 시사한다.
본 연구에서 가장 중요한 결과는 실험군의 인지 이중과제 보행속도 증가와 이중과제 비용 감소이다. 실험군의 인지 이중과제 보행속도는 중재 전 0.79±0.09 m/s에서 중재 후 0.91±0.10 m/s로 증가하였고, 이중과제 비용은 20.35±3.63%에서 13.55±2.36%로 감소하였다. 반면 대조군은 인지 이중과제 보행속도와 이중과제 비용에서 유의한 변화가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 인지 과제를 병행하는 보행 상황에서 보행 효율성 개선에 긍정적인 영향을 보였을 가능성을 시사한다. 이중과제 보행은 노인의 인지-운동 간섭을 반영하는 중요한 평가 조건이며, 선행연구에서도 인지 과제가 병행될 때 보행속도와 보행 안정성이 저하될 수 있음이 보고되었다(Plummer-D’Amato et al., 2012). 또한 Montero-Odasso et al. (2020)은 노인을 대상으로 한 이중과제 보행속도 평가가 신뢰도와 타당도를 가지며 임상적으로 적용 가능한 평가방법이라고 보고하였다. 따라서 본 연구에서 관찰된 인지 이중과제 보행속도와 이중과제 비용의 개선은 지역사회 노인의 실제 생활 보행능력 향상과 관련된 의미 있는 결과로 해석할 수 있다.
이중과제 보행 수행은 낙상위험과도 밀접하게 관련된다. Muir-Hunter와 Wittwer (2016)는 지역사회 노인에서 이중과제 검사가 낙상위험 예측에 임상적 가치를 가질 수 있다고 보고하였으며, Menant et al. (2014)은 단일과제와 이중과제 보행속도가 모두 노인의 낙상 예측과 관련될 수 있다고 하였다. 본 연구에서 실험군은 인지 이중과제 보행속도뿐 아니라 이중과제 비용에서도 대조군보다 유의한 개선을 보였다. 이는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 단순한 보행속도 향상보다, 인지 부하가 동반된 상황에서 보행 수행 저하를 줄이는 데 영향을 주었음을 시사한다. 특히 일상생활에서 노인은 대화, 주변 환경 탐색, 판단, 회피동작 등과 보행을 동시에 수행하는 경우가 많기 때문에, 이중과제 비용의 감소는 실제 생활 보행 안정성과 관련된 임상적 의미를 가진다.
이러한 변화는 목 부위 감각운동 기능의 개선과 관련될 수 있다. 목 부위의 고유수용감각은 머리의 위치와 움직임 정보를 제공하며, 시각계 및 전정계와 함께 자세조절과 보행 안정성에 관여한다(Treleaven, 2008). Vuillerme et al. (2008)은 노인에서 목뼈 관절위치감각이 젊은 성인보다 저하되어 있음을 보고하였고, Reddy et al. (2023)은 65세 이상 노인에서 목뼈 고유수용감각, 기능적 이동성, 안정성 한계가 서로 관련된다고 하였다. 또한 Roman de Mettelinge et al. (2023)은 지역사회 노인에서 목뼈 가동성과 목뼈 고유수용감각이 낙상위험과 관련될 수 있다고 보고하였다. 본 연구에서 실험군의 움직임 감각 오차가 5.20±1.37도에서 3.18±1.46도로 유의하게 감소한 것은 레이저 기반 훈련이 목 부위 위치감각과 움직임 정확성 개선과 관련될 수 있음을 시사한다. 이러한 목 감각운동 조절능력의 향상은 머리-눈-몸통 협응을 개선하고, 인지 과제가 병행되는 보행 상황에서도 보다 안정적인 보행 전략을 유지하는 데 기여했을 가능성이 있다. 그러나 본 연구 설계만으로는 MSE 개선과 이중과제 보행 수행 향상 사이의 직접적인 인과관계를 확인하기 어렵다. 따라서 향후 연구에서는 목 움직임 감각 변화와 이중과제 보행 변수 간의 상관성 또는 매개효과를 분석할 필요가 있다.
레이저 기반 목 감각운동훈련의 효과는 훈련 방식 자체의 특성과도 관련된다. 본 연구의 실험군은 머리에 착용한 레이저 장치를 이용하여 직선, 지그재그, 8자형 패턴을 추적하고, 머리 움직임 후 시작 위치로 복귀하는 과제를 수행하였다. 이러한 과제는 단순한 목 가동운동이 아니라, 목표선과 실제 움직임 사이의 오차를 시각적으로 확인하고 수정하는 과제지향적 감각운동훈련이다. Werner et al. (2018)은 레이저를 이용한 목 움직임 감각 검사가 임상적으로 적용 가능하며 신뢰도를 가진다고 보고하였고, Röijezon et al. (2022)은 임상적 목 움직임 감각 검사가 목 감각운동 장애를 구별하는 데 유용하다고 하였다. 또한 AlDahas et al. (2024)은 목뼈 관절위치오차 검사가 목뼈 고유수용감각 평가에서 널리 사용되는 방법이며, 머리 움직임 후 목표 위치로 돌아오는 능력을 평가하는 방식이라고 설명하였다. 본 연구의 결과는 이러한 선행연구와 같은 맥락에서, 레이저 기반 시각 피드백이 목 움직임의 정확성과 위치감각 개선에 긍정적으로 작용하고, 보행 및 기능적 이동성 개선과 관련될 가능성이 있음을 시사한다.
이중과제 일어서서 걷기 검사에서도 실험군은 대조군보다 유의하게 더 큰 개선을 보였다. TUGdt는 단순히 직선 보행만 평가하는 것이 아니라, 일어서기, 걷기, 방향 전환, 되돌아오기, 앉기와 같은 복합적 이동과제를 인지 과제와 함께 수행하도록 하는 평가이다. 따라서 TUGdt의 개선은 레이저 기반 목 감각운동훈련이 단순한 보행속도뿐 아니라, 방향 전환과 자세 전환이 포함된 기능적 이동성 개선에도 기여했을 가능성을 시사한다. Åhman et al. (2021)은 TUGdt의 연령 및 성별 기준값을 제시하여 노인에서 이중과제 TUG 평가의 임상적 활용 가능성을 보고하였고, Löfgren et al. (2026)은 동물 이름 말하기와 같은 인지 과제를 포함한 TUGdt가 노인의 이중과제 수행능력 평가에서 양호한 검사-재검사 신뢰도를 보인다고 하였다. 본 연구에서 실험군의 TUGdt 시간이 11.56±1.02초에서 9.59±1.16초로 감소한 결과는 목 감각운동훈련을 통해 향상된 시각-고유수용감각 통합과 머리-몸통 협응이 복합적인 기능적 이동 수행에도 영향을 미쳤을 가능성을 보여준다.
기능적 보행 능력 검사에서도 실험군은 대조군보다 유의하게 더 큰 향상을 보였다. FGA는 보행속도 변화, 머리 움직임을 동반한 보행, 방향 전환, 장애물 넘기 등 다양한 동적 보행 과제를 포함하기 때문에, 단순 보행속도보다 실제 보행 안정성을 더 폭넓게 반영한다. 본 연구에서 실험군의 FGA 점수는 16.50±1.45점에서 21.75±2.14점으로 증가하였고, 대조군보다 유의하게 더 큰 향상을 보였다. Beninato와 Ludlow (2016)는 FGA가 노인에서 기능적 보행능력을 평가하는 데 타당한 도구라고 보고하였으며, Kirkwood et al. (2021)은 노인에서 FGA의 평가자 간 및 평가자 내 신뢰도가 우수하다고 보고하였다. 본 연구 결과는 레이저 기반 감각운동 접근이 노인의 기능적 보행 안정성 향상과 관련될 가능성을 시사한다.
대조군에서도 단일과제 보행속도, 이중과제 일어서서 걷기 검사(TUGdt), 기능적 보행 능력 검사(FGA), 그리고 목 움직임 감각 오차(MSE)에서 유의한 개선이 나타났다. 이는 일반 목운동 프로그램이 목 주변 관절의 능동적 움직임, 기본적인 움직임 인식 및 기능적 이동성에 일정 부분 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 의미한다. 특히 반복적인 목 굽힘, 폄, 돌림 및 가쪽굽힘 운동은 목 부위의 기본적인 가동성과 움직임 조절을 자극하여 단순 보행 및 기능적 이동성 지표의 일부 개선에 기여했을 가능성이 있다. 그러나 대조군에서는 인지 이중과제 보행속도와 이중과제 비용에서 유의한 변화가 나타나지 않았다. 이는 일반 목운동만으로는 인지 과제가 병행되는 보행 상황에서 요구되는 시각-고유수용감각 통합, 움직임 오차 인식, 주의 배분 및 감각운동 재조정 능력을 충분히 향상시키는 데 제한이 있을 수 있음을 시사한다. 반면 실험군의 레이저 기반 목 감각운동훈련은 대상자가 레이저 점의 위치와 경로 이탈을 실시간으로 확인하고 수정하도록 구성되어 있어, 단순한 목 움직임 반복보다 목 위치감각과 움직임 정확성, 시각적 피드백 기반의 감각운동 통합을 보다 직접적으로 자극했을 가능성이 있다. 이러한 중재 특성의 차이가 실험군에서 인지 이중과제 보행속도와 이중과제 비용의 더 뚜렷한 개선으로 나타난 것으로 사료된다.
본 연구의 임상적 의의는 다음과 같다. 첫째, 레이저 기반 목 감각운동훈련은 지역사회 노인의 인지 이중과제 보행 수행을 향상시키는 중재로 활용될 가능성이 있다. 둘째, 기존의 균형훈련이나 일반 목운동과 달리, 레이저 기반 훈련은 대상자가 자신의 움직임 오차를 시각적으로 확인하고 수정하는 방식이므로, 목 위치감각과 움직임 정확성 개선에 유리하다. 셋째, 인지 이중과제 보행속도와 이중과제 비용의 개선은 일상생활에서 대화, 환경 탐색, 판단 과제와 보행을 동시에 수행해야 하는 노인에게 기능적으로 의미 있는 변화일 수 있다. 특히 이중과제 보행 저하는 낙상위험과 관련된 요인으로 보고되어 왔기 때문에, 본 중재는 낙상위험과 관련된 기능적 보행 지표 개선 측면에서 임상적 활용 가능성을 가질 수 있다. 그러나 본 연구에서는 실제 낙상 발생률을 직접 측정하지 않았으므로, 레이저 기반 목 감각운동훈련이 낙상 예방에 미치는 직접적인 효과를 단정하기는 어렵다. 다만 TUGdt, FGA, DTC와 같은 기능적 이동성 및 이중과제 보행 관련 지표가 개선되었다는 점에서, 향후 낙상위험 감소와의 관련성을 검증할 필요가 있다.
그러나 본 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 연구 대상자 수가 24명으로 비교적 적어 결과를 전체 지역사회 노인에게 일반화하는 데 제한이 있다. 둘째, 본 연구는 6주간의 중재 효과만을 확인하였으므로, 중재 효과가 장기적으로 유지되는지는 확인하지 못하였다. 셋째, 인지 이중과제 보행 수행에 영향을 줄 수 있는 실행기능, 주의력, 처리속도와 같은 세부 인지기능을 별도로 정량화하지 못하였다. 넷째, 목 움직임 감각 검사의 수행 정확성은 측정자의 관찰과 기록에 영향을 받을 수 있으므로, 향후 연구에서는 센서 기반 측정이나 자동화된 분석 방법을 병행할 필요가 있다. 다섯째, 본 연구의 대조군은 일반 목운동 프로그램을 시행하였으나, 향후 연구에서는 균형훈련, 전정훈련, 하지 근력운동 등 다양한 비교중재와의 효과 차이를 검증할 필요가 있다. 또한 본 연구에서는 실제 낙상 발생률을 추적하지 않았으므로, 기능적 보행 지표의 개선이 실제 낙상위험 감소로 이어지는지를 확인하지 못하였다. 더불어 MSE와 이중과제 보행 변수 간의 상관성 또는 매개효과를 분석하지 않았기 때문에, 목 움직임 감각 개선과 보행 수행 향상 사이의 직접적인 인과관계를 해석하는 데 제한이 있다.
종합하면, 본 연구는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 지역사회 노인의 인지 이중과제 보행속도, 이중과제 비용, 기능적 이동성, 기능적 보행 능력 및 목 움직임 감각 오차를 유의하게 개선할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 목 감각운동 기능의 향상이 단순한 국소적 목 움직임 조절을 넘어, 인지 부하가 동반되는 실제 생활형 보행 수행에도 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 시사한다. 따라서 레이저 기반 목 감각운동훈련은 지역사회 노인의 기능적 보행능력 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 중재 전략으로 활용될 가능성이 있으며, 낙상위험 감소와의 관련성은 향후 연구에서 추가로 검증될 필요가 있다.
Ⅴ. 결 론
본 연구는 지역사회 노인을 대상으로 레이저 기반 목 감각운동훈련이 인지 이중과제 보행 수행, 기능적 이동성, 기능적 보행 능력 및 목 움직임 감각 오차에 미치는 영향을 확인하고자 수행되었다. 그 결과, 실험군은 대조군에 비해 인지 이중과제 보행속도가 더 크게 향상되었으며, 이중과제 비용 또한 유의하게 감소하였다. 이중과제 일어서서 걷기 검사에서는 실험군의 수행 시간이 대조군보다 더 크게 감소하였고, 기능적 보행 능력 검사에서도 실험군이 더 뚜렷한 향상을 보였다. 또한 목 움직임 감각 검사에서 산출한 움직임 감각 오차는 실험군에서 더 크게 감소하여, 레이저 기반 목 감각운동훈련이 목 위치감각과 움직임 정확성 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 특히 일반 목운동도 일부 기능적 지표 개선에 기여할 수 있었으나, 인지 이중과제 보행속도와 이중과제 비용의 개선은 레이저 기반 목 감각운동훈련에서 더 뚜렷하게 나타났다. 이는 실시간 시각적 피드백을 활용한 목 감각운동훈련이 단순한 목운동보다 인지-운동 간섭 상황에서의 보행 수행 개선에 더 효과적일 가능성을 시사한다. 이러한 결과는 레이저 기반 목 감각운동훈련이 단순한 목 움직임 개선을 넘어, 인지 과제가 병행되는 보행 상황에서 노인의 보행 효율성과 기능적 이동성을 향상시키는 데 도움이 됨을 시사한다. 특히 이중과제 비용의 감소는 인지 부하 상황에서 보행 수행 저하가 줄어들었음을 의미하며, 이는 실제 일상생활에서 대화, 주변 환경 탐색, 방향 전환과 같은 복합 과제를 수행하며 보행해야 하는 노인에게 임상적으로 의미 있는 변화라 할 수 있다. 따라서 레이저 기반 목 감각운동훈련은 지역사회 노인의 목 감각운동 조절능력과 인지 이중과제 보행 수행 개선 및 기능적 보행 안정성 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 중재 방법으로 활용될 가능성이 있으며, 향후 연구에서는 실제 낙상 발생률을 포함한 추가 검증이 필요할 것으로 사료된다.
