The Effect of Feedback by Vibration Sensor on Flexion and Muscle Activity of the Knee Joint during Squat Movement

Abstract

이 연구의 목적은 스쿼트 동작 수행에 따른 진동센서의 피드백이 슬관절의 굴곡과 근활성도의 차이를 알아보는데 있다. 즉, 대상자에게 적용되는 운동프로그램의 유효성과 타당성이 제시된다면 이는 이후 임상에서의 적용 시 대상에게 언어, 시각적 피드백과 진동을 이용한 운동 중 효과적인 스쿼트 운동의 방향성을 제시하고자 하였다. 연구의 대상은 스쿼트 동작의 숙련 정도가 없는 일반인 8명과 경험이 있는 8명을 선정하여 실시하였고, 2022년 12월 12일부터 23일까지 총 2주간 실시하였다. 실험에 사용한 진동센서는 사용자의 인체에 착용하는 무선 웨어러블 센서(wireless wearable sensor)로 6축기반(가속도 및 자이로)의 IMU센서, 심박측정이 가능한 PPG센서 및 진동소자를 사용하여 사용자의 자세교정을 유도하는 장치로 사용하였다. 실험군과 대조군의 각 그룹 내 진동센서를 착용 전·후의 근활성도(전경골근, 비복근, 대퇴직근, 척추기립근)을 측정하고 고정된 카메라의 위치에 따른 슬관절의 각도를 비교하였다. 자료처리는 PASW 18.0 통계 프로그램을 이용하여 대응표본 t-test, 이원반복측정분산분석(two-way repeated measure ANOVA)을 실시하였다. 첫째, 실험 결과 진동센서의 착용 전·후 각 군의 슬관절의 변화를 그룹 간 대응표본 t-검정을 이용하여 알아본 결과 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p.01). 스쿼트 동작의 경험유무와 성별 등에 의한 상호작용효과는 없었다. 둘째, 진동센서의 착용 후 그룹이 슬관절의 굴곡의 변화가 착용 전 그룹에 비해 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p.001). 위 결과들을 통해 비숙련자는 스쿼트 동작 시 진동센서에 의한 자극이 고관절 내회전과 슬관절 굽힘 움직임이 더 크게 발생한 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 스쿼트 운동을 수행하는 과정에 있어 운동 올바른 동작 지도에 관한 기초자료로 활용될 수 있음을 기대한다.