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가은 지
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1 컴퓨터타이핑작업시앞쪽머리자세가목과어깨의근활성도에미치는영향 연세대학교보건환경대학원 인간공학치료학전공 박상덕

2 컴퓨터타이핑작업시앞쪽머리자세가목과어깨의근활성도에미치는영향 지도이충휘교수 이논문을석사학위논문으로제출함 2005 년 6월일연세대학교보건환경대학원인간공학치료학전공박상덕

3 박상덕의석사학위논문을인준함 심사위원 인 심사위원 인 심사위원 인 연세대학교보건환경대학원 2005 년 6 월일

4 감사의글 인간은만남이다 2002년 3월많은걱정과희망을품고대학원에첫발을내민지도벌써 2년이지났습니다. 많은만남들이있었고그러한만남들이있었기에오늘의조그마한결실을맞이하게되었습니다. 지금까지대학원을다니면서어느하나소중하지않은만남이없었기에그분들모두에게감사를드리고싶습니다. 우선또다른시작의기회를만들어주신권오윤교수님께깊은감사를드립니다. 교수님의삶과학문에대한열정은저에게는항상큰교훈이었습니다. 전문인으로서섬세함과학문적깊이를보여주시며때로는학생을위해번거로운일들까지도마다하지않으시던이충휘교수님, 올바른학문의길에대하여항상따뜻한격려를잊지않으시던전혜선교수님께도진심으로감사드립니다. 또한대학원에진학하였을때배움에대하여많은격려와배려를해주신서울재활병원정동화원장님, 저의건강을늘걱정해주신이지선부원장님께감사의마음을전하며대학원다니느라그만큼병원일에소홀해진부분에대해죄송한마음금할길이없습니다. 그리고지난 2년동안많은일들을도와준물리치료팀식구들에게도감사의마음을전합니다. 또한황적원선생님과김희원선생님, 두분께말로는다표현할수없는고마움을전합니다. 대학원을다니면서많은힘이되어주신영원한큰형님정연길선생님, 부드러운미소로모두를다독거려주신전명숙선생님, 그리고 2년을함께한최원겸, 김경모선생님, 논문을위한실험에흔쾌히참여해주신많은후배님들에게도감사함을전하며마지막실험을도와주셨던이진홍선생님정말고마웠습니다. 실험의마지막까지서로를격려해가며함께했던정경희, 최지우선생님은정말잊지못할것같습니다. 마지막으로오늘이있기까지사랑으로길러주신아버지, 어머니와든든한나의동생상국이, 항상고마운내반쪽설희, 모두사랑합니다. 그리고만물의시작이자끝이신살아계신하나님께이논문을바칩니다 년월박상덕드림

5 차 례 그림차례 ⅲ 표차례 ⅳ 국문요약 ⅴ 제1장서론 1 제2장연구방법 연구대상 실험기기및도구 표면근전도신호및분석시스템 작업대디자인및작업자세 실험방법 근전도전극및표식자부착 실험설계 자발적기준수축측정 분석방법 자료처리및표준화 통계방법 10 제3장결과 11 제4장고찰 연구방법에대한고찰 13 - i -

6 4.2 실험결과에대한고찰 14 제5장결론 19 참고문헌 20 영문요약 28 - ii -

7 그림차례 그림 1. 전극부착위치 8 그림 2. 앞쪽머리자세와중립머리자세 9 그림 3. 자세에따른위등세모근의평균 %RVC 12 그림 4. 자세에따른머리널판근의평균 %RVC 12 - iii -

8 표차례 표 1. 연구대상자의일반적특성 5 표 2. 자세에따른위등세모근과머리널판근의 %RVC 평균값 11 - iv -

9 국문요약 컴퓨터타이핑작업시앞쪽머리자세가목과어깨의근활성도에미치는영향 본연구에서는컴퓨터타이핑작업시앞쪽머리자세 (forward head posture) 와중립머리자세 (neutral head posture) 에따른목과어깨근육의근활성도변화를알아보았다. 건강한성인남녀 20명을대상으로앞쪽머리자세와 ( 자세 1), 중립머리자세 ( 자세 2) 에서컴퓨터타이핑작업시표면근전도시스템을이용하여위등세모근과머리널판근의근활성도를측정하였다. 근전도신호는 %RVC(reference voluntary contraction) 로표준화하였고두자세간의근활성도는짝비교 t-검정 (paired t-test) 을하여비교하였다. 자세 1에서위등세모근의근활성도 %RVC의평균은왼쪽이 9.1%, 오른쪽이 7.0% 이었고, 자세 2에서는왼쪽이 6.9%, 오른쪽이 6.0% 이었으며머리널판근의경우는자세 1에서왼쪽이 61.9%, 오른쪽이 38.8% 이었고, 자세 2에서는왼쪽이 56.3%, 오른쪽이 34.0% 로나타났다. 위등세모근과머리널판근모두자세 1에서근활성도가유의하게증가하였다 (p<0.05). 따라서중립머리자세는앞쪽머리자세보다위등세모근과머리널판근의근활성도를감소시킬수있다. 그리고컴퓨터타이핑작업시목과어깨의부담을줄이기위해서는중립머리자세를유지하는것이바람직하다. 핵심되는말 : 근활성도, 머리널판근 / 위등세모근, 앞쪽머리자세, 중립머리자세. - v -

10 제1장서론 최근들어작업관련성근골격계질환 (work-related musculoskeletal disorder: WRMSD) 이주목할만큼증가하고있다 (Tepper et al. 2003). 세계보건기구 (World Health Organization: WHO) 에의하면작업관련성근골격계질환이란 신체의반복적혹은지속적인사용에의하여발생하거나선행되거나악화될수있는근육, 힘줄, 말초신경, 혈관계의장해 를의미한다 ( 신수정, 이상헌, 정민예 2004). 컴퓨터의발달과사무자동화의영향으로영상표시단말기 (Video Display Terminal: VDT) 사용이보편화되면서영상표시단말기를사용하는작업자의작업관련성근골격계질환이커다란문제가되고있다. 미국에서조사된바에의하면영상표시단말기를사용하는작업자의근골격계질환발생률은 20 40% 에이르는것으로보고되고있다 (Bernard et al. 1994; NIOSH 1990). 컴퓨터영상표시단말기를사용하는작업자에게서발생하는근골격계질환은관점에따라여러가지용어로표현되고있다. 흔히미국에서는누적외상성질환 (cumulative traumatic disorder: CTD), 영국과호주등에서는반복성긴장손상 (repetitive strain injury: RSI), 스웨덴에서는인간공학관련손상 (ergonomically related injuries: ERI), 일본에서는 경견완증후군 (cervicobrachial syndrome) 등의용어를사용하고있으며이외에도과사용증후군 (overuse syndrome), 미세외상 (microtrauma) 등이있다 ( 김현욱 2002). 우리나라에서는일본에서사용되는 경견완증후군 이라는진단명을받아들여사용하고있고영상표시단말기취급근로자작업관리지침에서 영상표시단말기작업으로인한관련증상 (VDT 증후군 ) 이라 - 1 -

11 함은영상표시단말기를취급하는작업으로인하여발생되는경견완증후군및기타근골격계증상, 눈의피로, 피부증상, 정신신경증상등이라정의하고있다 ( 노동부 2004). 최근에는미국국립산업안전보건연구원 (National Institute for Occupational Safety and Health: NIOSH) 등을중심으로작업관련성근골격계질환이라는포괄적인진단명이많이사용되고있는추세이다 ( 권호장과김돈규 1998). 본연구에서는근골격계질환에대한다양한명칭을 작업관련성근골격계질환 으로통일하여사용하였다. 인간공학에서는작업관련성근골격계질환의세가지유발요인으로힘 (force), 자세 (posture), 그리고반복성 (repetition) 을공통적으로언급하고있다. 컴퓨터를사용하는작업은이들세가지요인이복합적으로관여하는매우전형적인사례이며, 이들요인들이작업자의근골격계에중대한영향을미치게된다 (Laeser, Maxwell, and Hedge 1998). Sauter 등 (1991) 은수백명의컴퓨터사용자를대상으로설문조사를실시한결과, 작업자세가근골격계문제를발생시킬수있는주요요인이라고보고하였고, Putz Anderson(1992) 은작업관련성근골격계질환은누적적이고특정신체부위에지속적인스트레스로인하여장기간에걸쳐점차적으로발생된다고하였다. 또한 Chaffin(1973) 과 Hagberg(1984) 는장시간동안영상표시단말기를이용하는작업에서근골격계질환으로발전하는주요위험요인이목과어깨의부자연스러운자세때문일것이라고보고하였다. 이처럼영상표시단말기작업은다른작업에비해정적인자세 (static posture) 에서장시간에걸친근육의활동에의해조절되기때문에어깨부위의근골격계질환을초래하는데가장위험한요인이되고있다 (Aarås et al. 2001). 근골격계의불편함 (discomfort) 은작업자의기능적인능력 (functional - 2 -

12 capacity) 과작업부하간의만성적인불균형에의한것으로생각되며작업자의기능적능력을증가시키거나작업부하를감소시켜이러한불균형을줄일수있다 (Mathiassen, and Winkel 1996). 정적이거나매우반복적으로근육에부하 (load) 가걸리는일과관련이있는직업에종사하는경우목과어깨주변의통증으로인해많은문제들이발생된다 (Hagberg, and Wegman 1987). 장시간지속되는컴퓨터작업은윗몸 (upper body) 의정적인자세를필요로한다 (Sauter, Schleifer, and Kuntson 1991). 특히영상표시단말기를보면서타이핑작업을하는동안손, 팔, 어깨, 머리가고정된자세에서영상표시단말기를주시해야하기때문에작업자는장시간동안의부자연스런자세로인해지속적인정적부하에노출되어근육들에과도한부하가가해지게되고결국손상을받게된다 ( 권혁철과정동훈 2001; Chung, and Choi 1997; Sauter, Schleifer, and Kuntson 1991). 앞쪽머리자세 (forward head posture) 는일반적으로목뼈 (cervical vertebra) 아래쪽은굽힘 (flexion) 이목뼈위쪽은폄 (extension) 이동반된자세이며사무직종사자들에게서흔히볼수있다. 특히이러한자세는임상에서자세 (posture) 와관련하여빈번하게설명되는목과어깨에통증이있는환자에게서관찰된다 (Braun, and Amundson 1989; Hanten et al. 1991). 목뼈의지속적인앞쪽굽힘 (forward flexion) 은목부위조직의부하를증가시키며 (Gooch 1993; Harms- Ringdahl, and Ekholm 1986; Twomey, and Taylor 1982), 이러한현상은목뼈부위근육들의근전도상의활동을증가시키게된다 (Schuldt et al. 1986). 결국앞쪽머리자세로인한목뼈부위근육과관절에가해지는부하의증가는사무직에서의작업관련성근골격계질환발생의주요원인이될것이다 (Szeto, Straker, and Raine 2002). 따라서본연구에서도목과어깨부위의움직임에작용하는여 - 3 -

13 러근육중위등세모근 (upper trapezius) 과머리널판근 (splenius capitis) 을선정하여앞쪽머리자세에서영상표시단말기를보면서타이핑을하는동안의근활성도를측정하였다. 등세모근은시각적인요구가필요한작업이나정교함이요구되는작업을실시할때손과팔의움직임이반복되어손상받을위험이높은것으로알려져있다 (Haslegrave 1994). 1951년 Lundervold에의해근육에걸리는부하형태에대한연구가시작되었고, 여러가지형태의타이핑에대한인간공학적연구가계속진행되고있다 (Hagg, and Astrom 1997). Hamilton(1996) 은두가지문서위치에따른머리자세와목부위근육의긴장도를비교하였으며, Kleine 등 (1999) 은작업시간동안허리가구부러지는것을보상 (compensation) 하기위해어깨를들어올리는것과관련하여등세모근의근활성도를연구하였다. Tepper 등 (2003) 은인간공학적컴퓨터장치에서타이핑을하는동안위등세모근의근활성도상에미치는효과에대하여연구하였다. 정도영등 (2002) 은컴퓨터작업시중립자세와머리를 45 왼쪽으로회전하였을때위등세모근의근활성도를비교하였다. 윤덕기 (2002) 는목과어깨부위의근육의움직임을관할하는머리널판근 (splenius capitis), 목빗근 (strenocleidomatoideus), 등세모근 (trpezius), 어깨세모근 (deltoid) 의근활성도를측정하였다. 이처럼작업자세와목과어깨와관련된다양한인간공학적연구들이있지만, 앞쪽머리자세와관련된목과어깨에대한근전도연구는부족하였다. 따라서본연구에서는앞쪽머리자세에서컴퓨터타이핑작업시위등세모근과머리널판근의근활성도에미치는영향을알아보았다

14 제2장연구방법 2.1 연구대상 본연구는실험의목적과방법에대한설명을들은후본실험에참여할것을동의한건강한성인남녀 20명을대상으로실시되었으며, 대상자의선정조건은다음과같다. 첫째, 목과어깨및윗팔의관절운동범위에제한이없으며, 지난 6개월동안윗팔의통증, 지각이상등의근골격계장애가없는자둘째, 한글워드프로세스사용경험이있으며, 한컴타자연습프로그램 1 을사용하여키보드를보지않고분당 200타이상을칠수있는자연구대상자의평균연령은 25세, 평균신장은 171 cm, 평균체중은 55 kg이었다 ( 표 1). 표 1. 연구대상자의일반적특성 (N=20) 성별 연령 키 몸무게 우세손 ( 남 / 녀 ) (yrs) ( cm ) ( kg ) ( 오른손 / 왼손 ) 12/8 25±3 a 171±9 55±20 20/0 a 평균 ± 표준편차 1 한글과컴퓨터 - 5 -

15 2.2 실험기기및도구 표면근전도신호및분석시스템표면근전도자료수집은 MP100WSW 2 와 Bagnoli EMG System 3 을사용하였다. 표면근전도의전극은 DE-3.1 이중차등 (double differential) 전극들과접지전극 (ground electrode) 을사용하였다. 이중차등전극의배치는폭 1 mm, 길이 10 mm의순은막대 3개가 10 mm간격으로나란히배열되었으며, 양쪽끝의두개는활성전극 (active electrode), 가운데하나는기준전극 (reference electrode) 으로하여이중차등앰프에연결하였다. 또한 4개채널의표면근전도아날로그신호와 MP100에서디지털신호로전환된아날로그신호는개인용컴퓨터에서 Acqknowledge 소프트웨어를이용하여자료를수집하였다. 근전도신호의표본추출률 (sampling rate) 은 1,024 Hz로설정하였고, 주파수대역폭 (bandwidth) 은 Bagnoli EMG System의측정주파수대역필터인 20~ 450 Hz와 60 Hz노치필터 (notch filter) 를사용하였다. 타이핑을하는동안각근육별근전도신호를 RMS(root mean square) 처리하여분석하였다 작업대디자인및작업자세영상표시단말기작업은다양한체형의작업자들에의해수행되기때문에컴퓨터책장과의자의높이는각대상자의특성에맞게조절할수있는것을사용하였다. 대상자가무릎관절 (knee joint) 을 90 굽힘으로유지하는범위내에서편안 2 BIOPAC System Inc. CA, USA. 3 Delsys Inc. Boston, MA, USA. 4 BIOPAC System Inc. Santa Barbara, USA

16 하게느낄수있도록약간의높이조절을허용하였으며타이핑작업시대상자의아랫팔 (forearm) 이바닥과평행한상태에서작업이이루어지도록하였다. 영상표시단말기의높이는앉은자세에서지면에평행한시선과영상표시단말기의최상부가일치하는높이로하였다 (Chaffin, and Andersson 1991). 2.3 실험방법 근전도전극및표식자부착본실험에서근활성도측정을위해사용된근육은일반적으로정적운동에서누적외상성질환이잘발생한다고알려진 (Chaffin, and Andersson 1991) 위등세모근과머리널판근을측정하였다. 근육부위는컴퓨터영상단말기작업에관한선행연구에서측정에이용된부위와신체의움직임의원리를고려하여적절히선정하였으며전극은근섬유의결의방향에따라실험자가피실험자의근육부위를눌러보아근육의위치를파악하여측정하였다. 표면전극은근육이수축함에따라근육힘살 (muscle belly) 의위치가변하는것을고려하였고선행연구를참조하여부착하였다 ( 그림 1)(Jensen, and Westgard 1995). 표면근전도신호에대한피부저항을감소시키기위하여부착부위를가는사포로 3~4회문질러피부각질층을제거하고, 소독용알코올로피부지방을제거한후에소량의전해질젤 (electrolyte gel) 을바른표면전극을피부에부착하였고접지전극 (ground electrode) 은왼쪽손목에부착하였다

그림 1. 전극부착위치 2.3.2 실험설계대상자들은앞쪽머리자세를유지한상태 ( 자세 1) 와중립머리자세 ( 자세 2) 를유지한상태로타이핑을하였다 ( 그림 2). 대상자들이일정한자세를유지하고실험자가원하는정확한자세에서타이핑을하는지관찰하기위하여어깨뼈봉우리 (arcromion) 와귓구멍 (acoustic pore) 에표식자 (marker) 를부착하였다.

17 그림 1. 전극부착위치 실험설계대상자들은앞쪽머리자세를유지한상태 ( 자세 1) 와중립머리자세 ( 자세 2) 를유지한상태로타이핑을하였다 ( 그림 2). 대상자들이일정한자세를유지하고실험자가원하는정확한자세에서타이핑을하는지관찰하기위하여어깨뼈봉우리 (arcromion) 와귓구멍 (acoustic pore) 에표식자 (marker) 를부착하였다. 앞쪽머리자세는턱을내밀면서귓구멍에부착된표식자의위치가어깨뼈봉우리에부착된표식자보다앞쪽에위치하도록한자세이다. 턱의내민정도와거리를일정하게유지하도록하기위하여복장뼈자루 (manubrium of sternum) 에서턱의끝부분까지의거리를수평계와직각자를이용하여 9 cm까지턱을내민상태로유지하도록하였고타이핑작업시이거리를유지하기위해턱에서복장뼈자루까지대각선으로테이프를붙여팽팽하게유지하도록하였다. 턱과복장뼈자루까지의거리 9 cm는사전모의실험을통해피실험자가불편함을느끼지않고턱을내민상태에서타이핑작업을수행할수있는평균값으로정하였다

대상자들은중립머리자세에서도턱의끝과복장뼈자루에부착된테이프가떨어지지않도록자세를유지하였다.

18 중립머리자세에서는턱을당겨귓구멍에부착된표식자와어깨뼈봉우리에부착된표식자가수직선에일치하는위치로정하였고, 두표식자를수직선에일치시키기위하여실험실천장에수직으로추가달린끈을매달아기준선으로사용하였다. 대상자들은중립머리자세에서도턱의끝과복장뼈자루에부착된테이프가떨어지지않도록자세를유지하였다. 자세 1( 앞쪽머리자세 ) 자세 2( 중립머리자세 ) 그림 2. 앞쪽머리자세와중립머리자세 각각의조건에서 2 분간타이핑을하는동안위등세모근과멀리널판근의근전 도를측정하였고두실험모두목이외의곳으로보상하는움직임을막기위하여 가슴과허리를벨트로고정하였다

19 2.3.3 자발적기준수축측정측정시서있는자세에서양팔을바깥회전하고팔꿈치관절은완전히펴지도록하였고, 어깨뼈 (scapular) 의연장선과팔꿈치관절이곧게유지되도록한후, 손등이위를향하게하여 1 kg의추를양손에들고 15초동안유지하는동안위등세모근과머리널판근에서근전도신호를각각 4회반복측정하였다 (Hansson et al. 2000). 4번반복하여구한값에서각각중간 5초동안의평균값으로자발적기준수축 (Reference Voluntary Contraction: RVC) 을구하였다. 2.4 분석방법 자료처리및표준화본연구에서는앞쪽머리자세와중립머리자세에서 2분간측정한근전도자료를 RMS(Root Mean Square) 처리한후, 중간 1분동안의평균값을구하고, 그값을 %RVC (Hansson et al. 2000) 를이용하여표준화 (normalization) 하였다 통계방법자세 1과자세 2에서위등세모근과머리널판근의근활성도의평균을비교하기위해짝비교 t-검정 (paired t-test) 을실시하였다. 통계학적유의수준 α= 0.05로하였으며자료의통계처리를위해상용통계프로그램인윈도용 SPSS(Statistical Package for the Social Sciences) 12.0 프로그램을사용하였다

20 제3장결과 대상자들은컴퓨터타이핑작업시자세 1에서전체 2분의근전도데이터중가운데 1분간의위등세모근의근활성도 %RVC의평균은왼쪽이 9.1% 이고오른쪽이 7.0% 이었고, 자세 2에서는왼쪽이 6.9% 이고오른쪽이 6.0% 이었다. 머리널판근의경우는자세 1에서왼쪽이 61.9%, 오른쪽이 38.8% 이었고, 자세 2에서는왼쪽이 56.3%, 오른쪽이 34.0% 로나타났다. 위등세모근과머리널판근모두자세 1에서의근활성도가유의하게증가하였다 ( 표 3)( 그림 3, 그림 4). 표 3. 자세에따른위등세모근과머리널판근의 %RVC 평균값 %RVC 실험자세 자세 1 자세 2 t- 값 p 위등세모근 ( 왼쪽 ) 9.14± 5.07 a 6.93± * 위등세모근 ( 오른쪽 ) 7.02± ± * 머리널판근 ( 왼쪽 ) 61.91± ± * 머리널판근 ( 오른쪽 ) 38.84± ± * 자세 1: 앞쪽머리자세, 자세 2: 중립머리자세 * p<0.05 a 평균 ± 표준편차

21 근전도신호량 (%RVC) * * 자세 1 자세 왼쪽오른쪽자세 1: 앞쪽머리자세, 자세 2: 중립머리자세 * p<0.05 그림 3. 자세에따른위등세모근의평균 %RVC * 근전도신호량 (%RVC) * 자세 1 자세 2 0 왼쪽 오른쪽 자세 1: 앞쪽머리자세, 자세 2: 중립머리자세 * p<0.05 그림 4. 자세에따른머리널판근의평균 %RVC

22 제4장고찰 4.1 연구방법에대한고찰 본연구는컴퓨터타이핑작업시위등세모근과머리널판근의두가지작업자세에따른근활성도를비교하기위하여실시하였다. 선행연구들에서는머리의각도나시선의높이에초점을두고연구하였으나본실험에서는머리자세에따라근활성도를비교하였다. 중립머리자세는귓구멍의표식자와어깨뼈봉우리에부착된표식자를턱을당겨서수직선상에일치시키는자세로정하였으며두표식자를수직선상에일치시키기위하여실험실천장에추가달린끈을매달아기준선으로사용하였다. 앞쪽머리자세는중립머리자세와동일한시선높이에서귓구멍에부착된표식자의위치가어깨뼈봉우리에부착된표식자보다앞쪽에위치하도록하기위해턱을앞으로내밀도록하였으며, 두자세모두몸통의움직임으로인한오염변인을통제하기위하여벨트를이용하여몸통을의자에고정시켰다. 표면전극을이용한근활성도는근육의운동단위와발화율 (firing rate) 을직접적으로나타낼수는없지만일반적으로근육의전기적활성도를나타내기때문에근긴장도 (tension) 연구에서많이사용되고있다 (Soderberg, and Cook 1984). 근활성도의표준화는근육에서발생되는생리적신호를최대로통제하게해주며, 동일근육내여러전극을이용하거나, 여러근육을비교할때, 그리고수일에걸쳐실험을하는경우에반드시필요하다 (Knutson et al. 1994; Soderberg, and Cook 1984). 본연구에서도위등세모근과머리널판근의자세에따른근전도값

23 을비교하기위해 %RVC 를이용하여표준화하였다. 4.2 실험결과에대한고찰 최근컴퓨터단말기사용으로인하여발생하는작업관련성근골격계질환이작업자개인의신체적문제는물론경제적문제등사회문제로대두되고있다. 미국 NIOSH에서는 2,000건이상의관련역학문헌을검토하여신체부위별장해와작업관련요인에대한연관성을발표하였다 (Bernard, and Fine 1997). NIOSH의견해로는목과어깨부위는작업자세와강한연관성이있으며반복성과힘은연관성이있고진동에대해서는아직충분한증거가없다고하였다. 우리나라에서도작업관련성근골격계질환의증가속도역시매년크게증가하고있으며, 이러한근골격계질환의증가는여러가지직접및간접적인요인이복합적으로작용한다 ( 김현욱 2002). 본연구에서는컴퓨터타이핑작업시위등세모근과머리널판근을앞쪽머리자세와중립머리자세에서근활성도를비교하여앞쪽머리자세가목과어깨근육에미치는영향과근골격계에부담을줄일수있는자세에대하여알아보았다. 본연구에서비교한앞쪽머리자세와중립머리자세를이해하기위해서는머리와목의운동역학적특성을이해하는것이중요하다. 머리와목은복잡한신경계로구성되어있다. 이복잡성은시각계 (visual system) 의복잡성과맞물려영상표시단말기의적절한높이를고려하는데있어서많은논란이되어왔다 (Burgess- Limerick et al. 1999). 머리와목은유연한목뼈위에약 4 5 kg의단단한두개골이있는구조로되

24 어있다. 머리를구부리거나펴는움직임은고리뒤통수관절 (atlanto-occipital) 과목관절에서일어난다 (Goel et al. 1988). 머리의무게중심 (center of mass) 은목의앞부분에위치한다. 그러므로정적인자세를유지해야할때몸통의수직폄근 (vertical extensor) 의활동이요구된다. 따라서정적부하가걸리는작업시자세를유지하기위해근육의능동적인지지와힘줄과인대그리고관절등에의한수동적인지지가요구되며 (Finsen 1999), 근육은주로모멘트 (moment) 를견뎌내기위해모멘트의반대방향으로힘을발휘한다 (Harms-Ringdahl, and Ekholm 1986). 따라서컴퓨터영상표시단말기작업중수직자세 (vertical position) 에서몸통위에서목뼈의굽힘이증가하게되면척추의회전축으로부터머리와목의무게중심의거리가증가하게되며, 이사실로보아몸통에서목뼈의굽힘이증가하게되면정적인평형 (static equilibrium) 상태를유지하기위해서폄근육조직에요구되는토크 (torque) 가증가할것이다 (Burgess-Limerick et al. 1999). 앞쪽머리자세는머리의내밈 (protraction) 이라볼수있으며이때목뼈아래쪽에서중간까지는굽힘이일어나며위쪽머리목부분 (craniocervical region) 은폄이일어난다. 이러한자세가지속될경우만성적인앞쪽머리자세로진행될것이다. 또한중립머리자세는뒤당김 (retraction) 으로볼수있는데이때는앞쪽머리자세와는반대로목뼈아래쪽에서중간까지는폄이, 위쪽머리목부분은굽힘이일어난다. 기존의작업자세를향상시키기위한연구들은주로영상표시단말기의높이, 키보드혹은마우스모양과위치, 책상과의자의높이, 머리의각도들에대한것이었다. 특히영상표시단말기높이에대한연구는목과어깨부위근육과관련하여

25 많은연구들을찾아볼수있었다. 그러나이러한연구들은근골격계부담을줄이기위한자세와관련하여눈높이, 영상표시단말기의위치에대한논증들에서충분하지못한부분들이있었다. 구부리는것과펴는움직임은서로다른목뼈수준 (cervical level) 의회전축에서발생할수있다 (Worth 1994). 실제로하나의수준에서굽힘이발생하면그동안또다른수준에서는폄이발생한다. 예를들어낮은목뼈수준에서굽힘동작이일어나면고리뒤통수관절 (atlanto-occipital joint) 에서는폄동작이일어난다 (Burgess-Limerick et al. 1999). 그러나컴퓨터작업대의변화와위등세모근, 머리널판근의상관관계를알아보고올바른작업자세에대한연구를함에있어서이러한목의움직임을제한하는데한계가있었다. 전통적인견해로볼때영상표시단말기높이는눈높이보다아래에위치하여야한다. Australian Occupational Health and Safety Commission(AOHSC) 의지침서에서 키보드사용자는앉은상태에서정면을똑바로보았을때눈높이가영상단말기의위쪽끝부분과일치하여야한다. 라고제시하고있다. 이와유사한주장이국제적으로도우세하다 (Burgess-Limerick et al. 1999). 우리나라에서도영상표시단말기취급근로자작업관리지침에따르면영상표시단말기취급근로자의시선은화면상단과눈높이가일치할정도로하고화면상의시야범위는수평선상으로부터 밑에오도록하며화면과근로자의눈과의거리는적어도 40 cm이상확보되어야한다 ( 노동부 2004). 그러나목의고리뒤통수관절과목뼈의움직임을모두통제하지못한다면실제로영상표시단말기의높이를낮추어준다고하더라도시선은아래를향하지만고리뒤통수관절의굽힘과목뼈의폄이일어나지못하고고리뒤통수관절의굽힘과목뼈의굽힘이동시에일어나는경우에는오히려머리의무게중심까지의거리가

26 증가하게되어정적인평형을유지하기위해폄근육에요구되는토크가증가하게된다 (Burgess-Limerick et al. 1999). 복합적인머리의움직임을조절하기위해서는턱의움직임을조절하는것이중요하다. 턱의움직임을조절하기위해턱의위치를직접적으로제한하여중립머리자세를만든후테이프로고정하여턱이일정수준이상앞쪽으로내밀어지는것을제한하였다. 이러한자세는고리뒤통수관절의굽힘과동시에목뼈의폄을만들어머리의무게중심까지의거리를감소시켜준다. 영상표시단말기의높이와시선을동일하게한상태에서앞쪽머리자세와중립머리자세에서근활성도를비교해본결과두근육모두앞쪽머리자세에서근활성도가통계학적으로유의하게증가하였다. 이러한결과는앞쪽머리자세에서정적인자세를유지하는데위등세모근과머리널판근에근골격계질환이침범할가능성이높다는것을보여주는것이며, 중립머리자세, 즉턱을당긴자세는컴퓨터작업시근골격계부담을줄여줄수있는자세로서만성적인전방머리자세를교정하는데도움이될것이다. Harvey와 Peper(1997) 의마우스위치에대한표면근전도변화에대한연구에서침범하는근육중하나가위등세모근이라고보고하였으며, 국내에서 VDT 작업자에서의근골격계증상에대해이루어진연구들은여러편이있으며이중박정일등 (1989) 이한국통신공사의국제전화안내원을대상으로조사하여보고 한바에의하면어깨부위의증상호소율이 65.2% 로가장높았다. 대부분의연 구결과, 작업관련성근골격계질환의원인을여러가지근무조건과작업환경에 서찾는다. 이와같이각종사무기기들의인간공학적인조건과기타근무조건들 을사용자의신체조건에맞게설계하는것은근골격계손상을예방하는데있어

27 매우중요한요인이지만각개인마다신체조건이다르고선호하는작업조건이달라어떤조건을일률적으로적용하기어렵다 ( 윤덕기 2002). 따라서근골격계손상의외부적요인인작업환경개선과더불어내부적요인인근골격계부담을줄여줄수있는올바른자세에대한작업자의인식향상과작업중올바른자세를유지할수있도록지속적인되먹임 (feedback) 을제공하는것, 올바른움직임에대한이해와운동법등은작업관련성근골격계질환을예방하는데있어서중요한요소라할수있다. 본실험은표면근전도의사용으로인하여목의안정성 (stability) 유지에중요한머리곧은근 (rectus capitis), 긴목근 (longus colli) 등심부근육 (deep muscle) 들의근활성도를측정할수없었던제한점이있었다. 향후보다많은목과어깨부위의근육들에대해머리자세가근활성도에미치는영향과그러한자세가운동역학적으로도어떤영향을미치는지에대하여알아볼필요가있다

28 제5장결론 본연구에서는컴퓨터타이핑작업시앞쪽머리자세와중립머리자세에따라목과어깨근육의근활성도가어떻게변하는지를알아보았다. 연구대상자는건강한성인 20명을대상으로하였으며, 두가지머리자세에서컴퓨터타이핑작업시위등세모근과머리널판근의근활성도를표면근전도시스템을사용하여측정하였다. 그결과컴퓨터타이핑작업시위등세모근의과머리널판근의근활성도는앞쪽머리자세일때유의하게증가함 (p<0.05) 을알수있다. 이상의결과로컴퓨터타이핑작업시앞쪽머리자세는위등세모근과머리널판근의근활성도를증가시킨다는것과중립머리자세를유지하는것이근육의부담을감소시킴을알수있었다. 향후목의자세변화에따른목과어깨의심부근육의근활성도변화에대한연구뿐만아니라운동역학적으로어떤영향을미치는지알아볼필요가있다

29 참고문헌 권혁철, 정동훈 스크린높이와서류고정대위치에따른경부주위근육의활성정도비교. 대한물리치료학회지. 13 (3): 권호장, 김돈규 VDT 작업자의작업관련성근골격계장애-일반대조군과의비교연구. 단국대학교논문집. 33: 김현욱 우리나라에서근골격계질환의발생현황및증가요인. 38(3): 한국의산업의학. 41 (4): 노동부 영상표시단말기 (VDT) 취급근로자작업관리지침 ( 고시제 호 ). 박정일, 조경환, 이승한 여성국제전화교환원들에있어서의경견완장애-자각증상. 대한산업의학회지. 1 (2): 신수정, 이상헌, 정민예 컴퓨터작업자세및작업대환경이근골격계통증에미치는영향. 대한작업치료학회지. 12 (2): 윤덕기 컴퓨터작업시모니터와마우스위치변화에따른작업부하의변화 에관한연구. 인천대학교석사학위논문

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37 ABSTRACT Electromyographic Activities ies of Neck and Shoulder Muscle During the Computer Typing in Forward Head Posture Park Sang-Deok Dept. of Ergonomic Therapy The Graduate School of Health and Environment Yonsei University The aim of this study was to determine the electromyographic activity of neck and shoulder muscles during computer typing with forward head and neutral head posture. Twenty healthy students performed typing with forward head posture (posture 1) and neutral head posture (posture 2). Electromyographic(EMG) activity of the upper trapezius and splenius capitis was measured in each posture. The EMG amplitude was normalized using the reference voluntary contraction (RVC). A paired t-test was used to compare the difference in the activity of each muscle in posture 1 and posture 2. The mean %RVC of the upper trapezius was 9.1% (left), 7.0% (right) in posture 1 and 6.9% (left), 6.0% (right) in posture 2. The mean %RVC of the splenius capitis was 61.9% (left), 38.8% (right) in posture 1 and 56.3% (left), 34.0%

38 (right) in posture 2. There was significant difference in the EMG amplitudes of both upper trapezius and splenius capitis in posture 1 (p<0.05). In conclusion, muscle activity of both upper trapezius and splenius capitis is increased in forward head posture. To reduce loading in the neck and shoulder muscles during computer typing, the head must be maintained in neutral head posture. Key Words: Electromyographic activity, Forward head posture, Neutral head posture, Splenius capitis/upper trapezius

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< FC7D0C8B834C2F7BCF6C1A45FB4EBC7D1B9B0B8AEC0C7C7D0C8B820382D342E687770> Journal of The Korean Society of Physical Medicine, 2013; 8(4): 601-608 http://dx.doi.org/10.13066/kspm.2013.8.4.601 Online ISSN: 2287-7215 Print ISSN: 1975-311X Research Article Open Access 컴퓨터작업시책상과체간사이거리가전방머리자세와목과어깨근육들의근활성도에미치는영향