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148 J Korean Soc Phys Med Vol. 13, No. 1 foot) 의주요위험요소에노출되어있다 (Boulton 등, 2004; Reiber 등, 1999; Han과 Park, 2014). 당뇨발관리부족으로인해당뇨병인구의 2~7% 정도가활성화된족부궤양 (foot ulcer) 을경험하는것으로추정되며이중약 3% 가절단을경험하게된다 (Kim 등, 2014). 당뇨환자들의발합병증을예방하기위해일반적인족부의학적평가와치료뿐만아니라자기관리법에대한환자교육, 피부와발톱관리, 적절한신발과보호용양말착용과같은다양한비수술적방법들을수행한다 (Mayfield 등, 2004; McInnes 등, 2011). 따라서사회적으로당뇨족부궤양으로인한개인및건강관리비용이막대하게지출되고있다. 비록신경병증이궤양발병에주요한요인이지만, 궤양은일반적으로신발과인솔에서흔히인식할수없는경미한조직손상으로부터발생된다 (Macfarlane 등, 1997). 그러므로당뇨환자에게는신발과인솔은중요하게여겨지며수정가능한발궤양의위험요소로간주된다는것은당연하다. 충격, 압력, 마찰및전단력 (shear force) 과같은발에작용하는다양한스트레스는보행시몸무게와이러한스트레스들이함께작용하여감각이없는당뇨발구조를손상시킨다 (Garrow 등, 2005). 보행시몸무게에의한충격은발이지면에처음접촉할때신체에서발생하는충격량이다. 이충격량은신체의다른구조물뿐만아니라발의다양한뼈와연부조직의장애를일으키는요인이다 (Whittle, 1999). 높은발바닥의압력은발궤양발생과연관되어있을뿐아니라 (Frykberg, 1998) 발바닥압력을줄이는것은발상처치유에중요한요소이다 (Armstrong 등, 2001; Boulton, 2004). 마찰은피부에작용하고미끄럼에저항하는정적또는동적인힘이다. 이힘은접촉부위와평행하게작용하며발이바닥이나신발내부를따라움직임시작전에저항력을제공한다. 피부표면에국소적인마찰은피부박리 (exfoliation) 를유도하지만, 마찰이지속되면열이발생되어홍반과물집을일으킬수있다 (Garrow 등, 2005). 단지발의외부접촉면에만발생되는마찰과는달리전단력은조직의접촉면과조직내의깊은곳에영향을미치는정적인상태에서설명할수있는스트레스이다. 예를들어, 발뒤꿈치가지면에처음접촉할때, 발과지면사이의 마찰은발에대해후방으로작용하는수평힘 ( 전단 ) 을발생시키며이러한힘이반복적으로발생하면물집과같은피부와깊은조직의직접적인손상을일으키거나굳은살형성및혈액순환장애와같은간접적인손상을일으킬수있다 (Lord와 Hosein, 2000). 발에작용하는스트레스를줄이기위해신발은매우중요한요소이다 (Bus 등, 2016). 우수한충격흡수력을지닌신발창 (sole) 의재료는보행시몸무게에의한충격을줄이기위해스포츠신발, 일반구두그리고처방된맞춤형신발에사용된다. 많은치료용신발류 (therapeutic in-shoe) 의주된목적은기립혹은보행시발의다른부위로체중이동을하게하여발의압력을재분산시키는것이다 (Bus 등, 2016). 하지만신발과인솔은실외에서만발의압력을재분산시킬수있다는단점이있다. 따라서본연구에서는이러한단점을보완하기위해실내에서도발의압력을재분산시킬수있는양말을고안하였다. 양말 (socks) 은발궤양발생위험이있는발에첫번째방어선을제공할수있기때문에상업적인관점에서다양한당뇨용양말이국내 외에서상용화되고있다. 이전연구들에서패딩처리된양말 (padded hosiery) 이발바닥최대압력을줄일수있다는직접적인증거 (Veves 등, 1989; Veves 등, 1992) 와물집발생을줄임으로써마찰력과전단력을줄일수있다는간접적인증거가있다 (Herring과 Richie, 1990). 비록이전연구들에서일반양말과비교했을때발바닥전체패딩혹은양말의면사조직구성을달리하여당뇨환자를위한양말을개발하여비교하였지만 (Blackwell 등, 2002; Garrow 등, 2005; Veves 등, 1989; Veves 등, 1990), 아직까지효과적으로발바닥압력을줄일수있는기능성인솔을결합한양말은없는실정이다. 당뇨병은최근들어한국을포함한아시아권나라에서발병률이높아지고있다. 이들나라들은실외뿐만아니라실내에서주로생활을하기때문에단순히양말에패딩을하거나면사구조를달리해서는효과적으로발바닥압력을줄이거나분산시킬수없다. 따라서본연구에서는기능성인솔을결합한시작품양말을개발하여기존양말과비교하여보행시최대발바닥압력을비교하고자하였다. 본연구의

정상인대상으로기능성인솔과결합한보호형양말이발바닥압력에미치는영향 : 예비실험연구 149 Table 1. Demographic data of subjects (N=15) Sex (female/male) Age (yrs) Height (cm) Weight (Kg) BMI (kg/m 2 ) 14/1 22.33±2.09 174.60±5.03 74.20±15.12 24.34±4.93 Fig. 1. Design of functional insole (A) and socks combined with functional insole (B). Fig. 2. Dynamic pressure mapping system (A. Insole sensor and module; B. Measurement areas of pressure). 가설은다음과같이설정하였다. 보행시개발된실험용양말착용이대상자본인의양말을착용하는것보다뒷발과앞발부위에서는최대발바닥압력이낮고중간발의내측부위에서는높을것이다. 대해충분한설명을한후연구동의서에서명을한사람들중연구에참여할대상자를모집하였다. 본연구는 00대학교기관생명윤리위원회의승인을받은후실험을진행하였다 (JIRB-2017111501-01-171218). Ⅱ. 연구방법 1. 대상자본연구를위해정상성인 15명이참여하였으며대상자의일반적인특성은 Table 1에제시하였다. 대상자의선정조건으로보행장애, 발통증, 그리고발기형이없는자로하였다. 전단지및홍보물을이용하여대학교내지원자를모집하였으며대상자에게본실험에 2. 측정도구본연구에서는가로아치지지대, 뒷꿈치부와세로아치를지지하는발허리뼈패드 (metatarsal pad) 를지닌우레탄재질의기능성인솔을양말에결합한실험용양말을사용하였다 (Fig. 1). 기존당뇨양말은양말속발바닥면에실리콘재질로얇게패딩되거나면사조직을달리하는반면에본연구에서사용되어지는양말은양말내에발바닥의압력을효과적으로분산시키기위해쿠션있는재질로가로와세로아치를지지하는형태

150 J Korean Soc Phys Med Vol. 13, No. 1 Table 2. Averaged values (kg/cm 2 ) and change (%) of peak plantar pressures in each condition (Feet=30) Plantar areas Forefoot Midfoot Hindfoot Medial Middle Lateral Medial Lateral Medial Lateral Own hosiery 12.36 (2.74) 14.49 (3.45) 11.84 (3.07) 10.30 (3.38) 13.30 (4.00) 13.48 (1.98) 13.36 (2.20) Experimental hosiery 12.96 (2.55) 14.32 (3.10) 11.48 (2.45) 11.64 (3.42) 13.81 (3.12) 12.58 (2.09) 12.77 (2.00) % Change +4.86% -1.17% -3.07% +12.97% +3.84% -6.71% -4.42% p.03.57.40.00.19.00.01 의쿠션이있는재질로디자인설계한인솔을결합한형태이다. 이전연구들에서인솔과테이핑기법과같은다양한중재를통해발바닥압력을비교하고자하였다 (Goo, 2011; Kim 등, 2011; Kim 등, 2012). 본연구에서는최대발바닥압력을측정하기위해 Dynamic pressure mapping system (DYNAFOOT2, TECHNO CONCEPT, France) 을활용하였다 (Fig. 2). 인솔안에 58개의압력센서가내장되어있으며앞발 (forefoot) 의내 외측부위, 중간발의내 외측그리고뒷발의내 외측부위총 7개부위로나뉘어데이터수집율 (sampling rate) 100Hz 로발바닥압력변화를측정하였다 (Fig. 2). 최대발바닥압력측정기에대한측정자내신뢰도는앞발 ( 내측 ICC 3,1=.91; 중간 ICC 3,1=.97; 외측 ICC 3,1=.92), 중간 ( 내측 ICC 3,1=.93; 외측 ICC 3,1=.77), 그리고뒷발 ( 내측 ICC 3,1=.89, 외측 ICC 3,1=.93) 부위별모두높았다. 3. 실험방법및자료분석본연구에서는개발사업의참여연구보조원이실험진행과자료수집을하였다. 실험용양말과대상자본인의양말착용후보행시최대발바닥압력을종속변수로자료를수집하였다. 과도한최대발바닥압력은당뇨발의발가락기형혹은신경병증에서의가장일반적인원인이다. 보행속도를일정하게유지하기위해편안한보행속도를 3회측정하여평균보행속도를산출하였다. 대상자가 15 m 길이가확보된복도에서보행할수있도록미리보폭의거리를맞춘다음산출된보행속도와메트로놈의속도를일치시키면서 5회정도예비보행을시켰다. 인솔형태의압력센서를미리신발에넣은후본인양말혹은실험용양말을넣고무선통신모듈을신발끈부위에견고하게부착시켰다. 각대상자들은실험용양말과자신의양말착용순서를무작위로할당하기위해번호 1( 실험용양말 ) 또는 2( 자신의양말 ) 로분류된카드를추첨하여선택하였다. 연습을통해보폭을맞춘각각의대상자는메트로놈박자에맞게본인양말과기능성인솔이결합한양말착용후보행하는동안무작위로 5초간 3회반복측정하였다. 5초동안좌 우발각각 3개의입각기에서의발바닥압력자료가수집되었으며각조건에서 3회반복측정된 3개중두번째입각기에서의최대발바닥압력의평균값을대표값으로하였다. 측정된압력분포자료는 DYNAFOOT2 프로그램을이용하여두가지보행조건에서발가락, 앞발, 중간발, 그리고뒷발의각영역을구분하여최대발바닥압력을분석하였다. 대상자본인양말과실험용양말착용시최대발바닥압력차이를비교하기위해짝비교 t-검정 (paired t-test) 를실시하였으며유의수준 p=.05로하였다. 자료의통계처리를위해 Window SPSS 19.0 프로그램을이용하여처리하였다. Ⅲ. 연구결과 Table 2는두가지조건에서의보행시발바닥의각부위별최대발바닥압력의평균값과변화율을보여준다. 본연구결과, 실험용양말 ( 중간발내측부위 =11.64 kg/cm 2 ; 앞발내측부위 =12.96 kg/cm 2 ) 이대상자본인양말 ( 중간발내측부위 =10.30 kg/cm 2 ; 앞발내측부위 =12.36 kg/cm 2 ) 보다중간발과앞발의내측부위에서유의하게더높은최대발바닥압력을보여주었다 ( 중간발내측부위변화율 =12.97%; 앞발내측부위변화율

정상인대상으로기능성인솔과결합한보호형양말이발바닥압력에미치는영향 : 예비실험연구 151 =4.86%)(Table 2)(p<.05). 그리고실험용양말 ( 뒷발의내측부위 =12.58 kg/cm 2 ; 외측부위 =12.77 kg/cm 2 ) 이대상자본인양말 ( 뒷발내측부위 =13.48 kg/cm 2 ; 외측부위 =13.36 kg/cm 2 ) 보다뒷발의내 외측부위모두유의하게최대발바닥압력이낮았다 ( 뒷발내측부위변화율 =-6.71%; 외측부위변화율 =-4.42%)(Table 2)(p<.05). 앞발의중앙과외측부위에서는실험용양말과대상자본인양말착용조건사이에서유의한차이가없었다 (Table 2)(p<.05). Ⅳ. 고찰본연구에서는기능성인솔을결합한시작품양말을개발하여보행시최대발바닥압력을기존양말과비교하고자하였다. 많은이전연구에서발바닥압력을줄여당뇨궤양을예방하기위한신발과발보조기에대해보고하였지만 (Bus 등, 2013; Ulbrecht 등, 2014), 당뇨용양말과관련한선행연구는몇몇되지않는다. 당뇨용양말에대한주요성능지표로서최대발바닥압력을사용했던 4개의선행연구가있었으며, 대부분의이전연구들에서패딩된양말이최대발바닥압력을감소시켰다고보고하였으며, 적절한신발및발보조기와함께패딩된당뇨용양말착용이발궤양발생을예방할수있다고제안하였다 (Blackwell 등, 2002; Garrow 등, 2005; Veves 등, 1989; Veves 등, 1990). Veves 등 (1990) 은 10명의당뇨환자를대상으로 6개월동안패딩된실험용양말을착용하여추적조사한결과, 3개월지나고나서 15.5% 그리고 6개월에서는 17.6% 유의하게앞발부위의최대발바닥압력이감소되었다고보고하였다. Garrow 등 (2005) 은궤양이없는당뇨환자 19명을대상으로다층구조의실험용양말 (multilayered hosiery) 이일반양말과비교하였을때보행중앞발의최대발바닥압력은 10.2% 감소시켰다고보고하였다. Veves 등 (1989) 은신경병증이있는 27명의당뇨환자를대상으로대상자자신의양말 ( 평균 =14.25 kg/cm 2 ) 혹은맨발보행 ( 평균 =14.08 kg/cm 2 ) 과비교하였을때실험용양말 ( 평균 =10.47 kg/cm 2 ) 이발허리뼈머리부위에서유의하 게약 26% 의최대발바닥압력을줄였다고보고하였다. 본연구에서대상자자신의양말착용시앞발중간부위에서의최대발바닥압력이 14.49 kg/cm 2 로이전연구와유사하였지만, 실험용양말과비교하였을때 1.17% 감소하였으나유의한차이는없었다. 따라서당뇨궤양의호발부위를고려하여인솔의앞발부위의설계와재료의선택변화가필요할것이다. 신경병증발바닥궤양은첫번째, 두번째, 세번째발허리뼈머리에서흔히발생되며, 발목관절의제한으로중간발의아치가무너져있는 Charcot 발기형에의해궤양이중간발부위에발생될수있다 (Ctercteko 등, 1981). 발궤양호발부위에대한이전문헌고찰을통해본연구에서는기존의당뇨용양말과달리보행시발바닥의압력을분산시킬수있도록양말내에내측아치지지대, 뒤꿈치부, 그리고횡아치를지지하는발허리뼈패드를구성한인솔을결합하였다. 본연구결과, 뒷발내 외측부위의최대발바닥압력은모두유의하게감소하였으며, 이는보행시뒤꿈치부의쿠션에의해뒤꿈치닿기시발의충격을완화시켜대부분의대상자들이편안함을호소하였다. 반면에중간발내측부위에서는최대발바닥압력이유의하게증가하였다. 본연구의결과와유사한 Farzadi 등 (2015) 의연구에서아치지지대가있는발보조기착용 ( 중간발내측 =13.6 kpa; 발허리뼈머리 =129.9 kpa) 이단지신발 ( 중간발내측 =30.2 kpa; 발허리뼈머리 =109.4 kpa) 만착용했을때보다중간발의내측부위의최대발바닥압력이유의하게증가된반면에발허리뼈머리의최대발바닥압력은감소되었다고보고하였다. 이들은아치지지대가앞발에위치한발허리뼈머리의최대발바닥압력감소효과를일으켰다고언급하였다. 하지만본연구결과, 발허리뼈머리가위치한앞발의최대발바닥압력은유의하게높거나차이가없었다. 향후에양말과결합한인솔의아치지지대의높이와각도의변화를주어앞발의최대발바닥압력을줄일수있도록설계변화가필요하다. 이전연구들에서발허리뼈패드가달리기와보행시각각의대상자에게발허리뼈패드를발허리뼈몸쪽에위치시켜앞발의유의하게압력감소효과를달성했다

152 J Korean Soc Phys Med Vol. 13, No. 1 고보고하였다 (Hayda 등, 1994; Hsi 등, 2005; Nordsiden 등, 2010). 비록앞발의중간과외측부위에서는최대발바닥압력은감소하였으나내측부위에서압력은 4.86% 유의하게증가하였다. 이러한차이는대상자간의차이, 신발, 그리고발허리뼈머리의위치와같은다양한방법론으로설명할수있다. Hsi 등 (2005) 은발허리뼈패드에의해생성된최대발바닥압력이발허리뼈머리의바로몸쪽에위치해있을때발허리뼈머리의최적의압력감소는달성할수있다고보고하였다. 이전연구에서는대상자개인의발허러뼈머리위치에따라발허리뼈패드를조정하여제작혹은기존인솔에부착했지만본연구에서는인솔의앞발부위에위치시켜대상자들의발허리뼈머리의해부학적위치의다양성으로최적의위치를만족하지못했기때문에이전연구와차이가있었다고사료된다. 또다른이유로는측정장비의한계로발바닥의부위별로분석을해야만하였기에정확한발허리뼈머리에서의발바닥압력을측정하지못했기때문이다. 앞발의내측부위의압력부위가증가했던이유는발허리뼈머리의압력이감소되면서추진시엄지발가락의압력이대상자자신의양말을착용했을때보다증가되었을것이라사료된다. 향후연구에서는실제발허리뼈머리의압력을측정하기위해발허리뼈머리에직접압력센서를부착하여최대발바닥압력을측정할필요가있다. 당뇨양말은항균, 혈액순환, 피부건조예방그리고이음새 (seamless) 가없어야하는조건들이있다. 이전연구에서당뇨양말의효능을평가하기위해발바닥압력변화뿐만아니라피부습기와온도를알아보았다. Banchellini 등 (2008) 6주간무작위시험에서피부수분함량을높이기위한피부연화제의마이크로캡슐이들어있는합성폴리아미드섬유로구성된새로운나노기술이주입된양말디자인을발표하였다. Yick 등 (2013) 은 2명의당뇨병환자에서보호양말로피부온도와습도가증가하였다고보고하였다. 비록본연구에서는발궤양의주요발생요인인최대발바닥압력을알아보았지만, 향후연구에서는개발한기능성인솔을결합한양말을착용시피부습기와온도변화를알아볼필요가있다. 본연구에서는몇가지제한점이있다. 첫번째로, 당뇨환자가아닌정상성인을대상으로실험용당뇨양말을적용하였기때문에본연구의결과를당뇨환자에게일반화할수없다는점이다. 두번째로는당뇨용양말의착용기간이다. 본연구에서는당뇨용양말착용직후발바닥압력을측정하였지만장기간의효과를알아보지못했다. 세번째제한점으로본연구는인솔과결합한양말의시작품을가지고예비실험한단계여서아직까지는타연구에비교하여변화율이낮아서임상적인의미를찾기는힘들다. 마지막으로상용화되고있는기존당뇨양말과비교하여최대발바닥감소효과에대한비교하지못했다는점이다. 향후연구에서는당뇨환자를대상으로기존당뇨양말과비교하여장기간착용후발바닥압력변화뿐만아니라당뇨궤양발생정도를알아볼필요가있을것이다. Ⅴ. 결론본연구에서는기능성인솔을결합한당뇨용양말을개발하여기존양말과비교하여보행시발바닥최대발바닥압력을비교하고자하였다. 본연구결과, 기능성인솔과결합한실험용당뇨양말이뒷발의최대발바닥압력을감소시키고발의안쪽아치를지지하였지만, 앞발의최대발바닥압력감소효과는없었다. 따라서당뇨환자의당뇨궤양발생예방에도움이되도록인솔의앞발부위의설계와재료선택변화가필요할것이다. Acknowledgements 본논문은중소기업청에서지원하는 2017년도산학연협력기술개발사업 (No. C0508835) 의연구수행으로인한결과물임을밝힙니다.

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