1. 연구의 필요성

허약 노인은 행동이 느리고 근력, 균형, 지구력 등이 부족하여 쉽게 장애 상태로 변화할 수 있는 위험이 크다. 허약 노인의 경우 하지 근력의 약화, 균형장애 및 불안정, 사고, 어지럼증, 시력장애, 그 외에 신장질환, 만성호흡기 질환 등의 기저질환이 빠르게 진행되며 이러한 요인들이 보행과 균형에 영향을 주게 됨으로써 낙상을 유발하게 된다[1]. 노인의 낙상은 빠른 회복이 어려우며 골반 부위를 포함한 하체, 척추 등의 골절이 발생하기 쉽고, 이로 인해 독립적인 생활을 어렵게 만든다. 낙상은 노년기에 가장 흔히 발생하며 노년기 건강을 위협하는 심각한 문제 중의 하나로 신체적 변화, 정신적 변화, 약물복용과 같은 내재적 요인과 조명, 바닥상태, 장애물 등과 같은 환경적 요인이 복합적으로 영향을 받는다[2].

노인의 신체적 변화 중 노화에 의해 영향을 받는 걸음걸이의 변화를 구체적으로 살펴보면, 남자는 양쪽 발 사이 간격이 넓고, 보폭이 짧게 보행하며, 여자는 양쪽 발 사이 간격이 좁고 동요성 보행을 보이는 것이 특징이다[1]. 보행에 관련된 신체적 인자 중 보행 초기 단계에서도 발목의 배측굴곡(dorsal flexion)과 저측굴곡(plantar flexion)에 매우 중요한 영향을 끼친다. 특히, 보행과 앉았다 일어나는 기능적인 활동에 중요한 역할을 하는 발목의 근력 중 배측굴곡근이 이용되는 근육이 약하면 균형유지 능력은 빠르게 감소하게 된다. 따라서 노화가 진행되면 노인의 걷는 속도는 느려질 뿐만 아니라 보폭 및 바닥을 미는 힘이 감소하고 뒤꿈치에 충격을 주며 발을 떨어뜨리며 걷는 형태 등 낙상을 유발하는 양상을 보이게 된다[3].

노인의 자세 흔들림을 균형 잡아주기 위해서는 발목관절 전략이나 고관절 전략 또는 두 전략을 함께 사용함으로써 서 있는 균형을 유지하게 한다[4]. 이 중에서 발목관절 전략은 견고한 지지면에서 신체의 동요가 일어날 때, 제일 먼저 나타나는 자세조절 전략으로써[5] 발목관절의 근육수축을 통해 똑바로 서있게 균형을 일차적으로 회복시키는 것을 말한다[6]. 이와 같이 발목의 모든 움직임은 보행 시 균형을 유지하는 것과 관련이 있으며, 발과 지면 사이의 상호작용을 조절해주므로 걷기와 균형에 필수적인 요소가 된다[7]. 따라서 본 연구에서는 운동 상해의 위험성을 최소화하면서 발목의 배측굴곡근과 저측굴곡근을 강화시키고 목말뼈 아래 관절의 내번과 외번을 원활하게 해줄 수 있는 방안으로 스팀업 매트를 활용한 운동법을 구성하였다. 스팀업 매트는 고밀도 특수 우레탄 재질로 되어 있으며 움직임을 흡수하여 발이 순식간에 튀어 오르는 듯 한 트램플린 효과를 가지고 있기 때문에 평지에서의 보행보다 더 많은 족관절의 움직임과 근력을 사용할 수 있는 것으로 보고된 바 있다[8]. 이에 본 연구에서는 낙상사고에 취약한 지역사회 허약 노인을 대상으로 하지근력 및 동적균형 강화를 강조한 불안전한 면에서의 걷기운동 프로그램을 8주간 진행하고 대상자의 균형능력과 보행 기능, 관절가동범위에 미치는 효과를 파악함으로써, 지역사회 허약 노인의 낙상 예방 프로그램으로 활성화 하고자 한다.

2. 연구목적

본 연구의 목적은 낙상사고에 취약한 지역사회 허약 노인을 대상으로 스팀업 매트 걷기운동 프로그램을 제공하고 균형능력과 보행능력, 발목관절 가동범위에 미치는 효과를 파악하는 것으로 구체적인 목적은 다음과 같다.

3. 연구가설

4. 용어정의

1. 연구설계

본 연구는 무작위 전후 대조군 설계의 실험연구(randomized controlled trial)로 진행하였다.

2. 연구대상과 자료수집

본 연구대상자는 경기도 S시에 거주하는 65세 이상 허약 노인으로 2017년 6월 26일부터 7월 8일까지 노인복지관 및 보건소 모집공고문을 게시하고 자발적으로 지원한 자 60명을 선착순으로 모집하였다. 양측 검점의 두 그룹 간 평균에 대한 차이 검정을 위해 G*Power 3.1 프로그램을 이용하여 유의수준 .05, power .80, 효과크기 .80으로 산출한 결과 필요한 대상자 수는 각 군당 26명으로, 총 52명이었다. 본 연구에서 효과의 크기는 허약노인을 대상으로 낙상 프로그램을 시행한 선행연구[14]의 효과의 크기를 근거로 하였다. 중도 탈락률을 고려하여 실험군 30명, 대조군 30명 총 60명을 모집한 후 성명 가나다순으로 정렬하여 번호를 부여한 뒤 컴퓨터 프로그램(Random Allocation Software 2.0)을 이용해 실험군에 해당하는 무작위 번호 30개를 부여받아 실험군과 대조군으로 배정하였다.

매 회기 시행 전날 대상자들에게 단체문자를 보내어 중재 장소와 시간 및 해당 회기의 주제에 대한 정보를 알렸다. 중재 장소는 운동이 가능한 장소로 약 30명의 인원을 수용할 수 있는 프로그램 실에서 운영하였다. 실험군 참가자들이 중재 기간에 이탈을 줄이기 위해 출석부를 만들어 출석 도장을 찍어주어 성취감을 고취 시켰고, 한 번도 빠지지 않은 대상자에게는 개근상을 시상하였고 참여자 모두에게 소정의 사은품을 제공하였다. 항상 매 회기 마지막에 다음에 할 활동에 대해 알려 관심을 자극할 수 있도록 정보를 제공하였다.

그러나 대상자 모집하여 무작위 배정에 따라 실험군 또는 대조군으로 배정될 수 있음을 공지하였음에도 불구하고 사전검사 후 대조군으로 배정된 후 참여를 거부한 4명과 노인 일자리 사업 참여 3명, 병원 입원, 질병 및 개인 사유로 사후 검사에 참여하지 않은 8명은 대조군에서 제외되었다. 또 한 실험군 중에서 노인 일자리 참여 2명과 질병 및 개인 사유와 참여 거부 등 6명이 탈락하여 최종적으로 실험군 22명, 대조군 15명이 분석에 각각 포함되었다(Figure 1).

Figure 1 Flow diagram. Click for larger image

3. 스팀 업(Stim UP) 매트 걷기운동 프로그램

두께가 6 cm인 스팀 업 매트는 탄성이 강하여 발이 순식간에 튀어 오르는 듯한 쿠션과 같은 형태로 제작되어 평지에서보다 불안전한 지면에서 운동하는 효과를 만들 수 있어 일반적인 환경에서의 운동에 비해 고유 수용성 감각 기능 개선, 근 활성 증가, 동적 평형성 증가 등 관절 안정화와 관련된 요인들의 개선에 유리하다[15].

매트 걷기운동 프로그램은 노인의 낙상 예방을 위해 보행, 균형, 발목관절의 개선하는 것을 목적으로 구성하였다. 본 운동 프로그램은 노인의 보행과 하지 근력을 개선하고자 8주간 실시했던 보행 매트 훈련을 참조하여[8] 노인 간호학 교수 1인, 운동생리학 교수 1인, 운동사 2, 방문간호사 2인으로부터 자문을 얻어 노인들의 건강상태에 맞게 수정 ․ 보완하였고, 중재횟수는 노인 대상 낙상 운동 프로그램 중재 메타분석 연구결과[16]와 해당 기관장의 의견을 반영하여 구성되었다. 매트 걷기운동 프로그램은 노인이 일상생활에서도 손쉽게 수행할 수 있도록 복잡한 장비를 사용하지 않았고, 매트 위에서 운동을 하여 불안정한 상황을 제공하였다. 먼저, 매트를 바닥에 깐 상태에서 양말만 신은 상태로 오르게 한 뒤 노인의 특성을 고려하여 주운동 자각도(rating of perceived exertion)를 이용하여 강도를 설정하였으며, 준비운동 10분, 본 운동 40분, 정리운동 10분, 전체 약 60분으로 구성하였고, 대상자들이 자유롭게 운동할 수 있도록 편안한 복장을 갖추게 하였다.

운동을 시작하기에 앞서 각 조건의 자세를 설명하고 시범을 보인 후 훈련된 보조 연구자들의 보조를 통한 운동을 시행하였다. 준비운동은 호흡 순환기능, 신경 기능을 조정해 주운동을 원활하게 하며 긴장된 신체를 풀어 관절, 근육, 인대 등 부상을 예방하며 신체의 몸 상태를 올리기 위한 목적으로 시행하면 되는 것으로 느린 템포의 음악을 배경으로 일어선 상태에서 심호흡, 어깨와 옆구리 펴는 동작, 팔을 앞과 옆으로 들어 올리는 동작, 발목 돌리기, 무릎 돌리기, 한쪽 다리 벌리며 앉기, 상체 좌우 돌려주기, 어깨 돌리기, 양 손목 돌리기, 두 손으로 얼굴 들어올리기 등 스트레칭을 실시하여 근육의 이완과 유연성을 서서히 증가시켜 나갔다.

본 운동은 3단계로 구성되어 있다. 먼저 1단계는 근력운동을 위한 squat, 몸의 가장 강한 근육인 대둔근 강화를 위한 hip extension, 종아리 근육의 저항력 강화를 위한 calf raise를 각각 2세트씩 10회 반복하여 15분 실시하였다. 2단계는 다양한 상황에서 균형을 유지하는 동작을 통해 보행 매트에서의 정적 운동을 하였다. 천천히 양발의 발뒤꿈치와 앞쪽을 들어 올리고 내리기, 전후좌우 방향으로 신체 중심 이동하기, 외발 서기, 쪼그려 앉았다 일어서기, 다리 모으고 좌우로 고개 돌리기 동작을 5분씩 2세트로 실시하였다. 단, 1세트는 눈을 뜨고, 2세트는 눈을 감고 실시하였는데 특히 2세트는 안전을 위해 대상자가 짝을 이루어 교대로 시행하도록 하였고, 안전에 대한 교육은 운동 시간마다 강조하였다. 3단계는 바닥에 깔린 보행 매트에서의 동적 운동으로 제자리 걷기, 오르내리기, 양발로 점프하기, 보행 매트 밟고 넘어가기 동작으로 사각형 매트 위에서 트랙처럼 돌며 걷기를 하였다. 앞으로 걷기, 옆으로 걷기와 트랙 사이에 있는 장애물을 넘어 걷기, 장애물을 밟고 걷기, 늦은 속도로 뒤로 걷기 동작으로 구성하였다. 2단계 15분과 3단계는 각각 10분 동안 실시하였으며 각 단계 후에는 3분간의 휴식을 취하였다. 운동 중에 노인들의 흥미를 유발시키고, 장단에 맞추어 운동을 쉽게 익히고, 보행 매트 걷기 시 음악의 속도 맞춰 운동 강도를 조절하고 흥미를 유발하기 위해 경쾌한 음악을 삽입하였다. 마지막으로 정리운동인 스트레칭으로 유연성을 증진시키며 긴장을 이완시켜 근육의 통증을 감소시켰다. 또한, 최대한 편한 자세에서 자신의 호흡을 느낄 수 있게 신체를 이완시키는 심호흡을 시행하였고, 매트에 누운 자세에서 복식호흡으로 호흡을 가다듬어 맥박을 정상치로 회복시킨 후, 몸으로 바닥 누르는 동작을 통해 정리하는 것으로 마무리하였다[17].

본 운동에 사용된 탄력밴드는 노랑과 파란색을 사용하였고, 보행매트(StimUp, alfoots, Seoul, Korea)는 세로 46 cm, 가로 496 cm, 높이가 6 cm인 빨간색의 고탄성 특수 매트를 사용하였다. 구체적인 내용은 Table 1과 같다.

Table 1 Stim Up Matt Walking Program Click for larger image

4. 연구도구

5. 자료수집

본 연구의 자료수집은 연구대상자의 윤리적 보호를 위해 본 연구자가 소속된 기관 생명윤리심의위원회의 심의를 거쳐 승인받은 후에 시행하였다(IRB No.: AJIRB-SBR-SUR-17-145). 자료수집기간은 2017년 7월 10일부터 9월 1일까지였으며 사전 조사 수행 시 본 연구의 목적과 프로그램 내용 및 방법에 대해 설명 후 참여와 무작위 배정에 동의한 연구참여자를 대상으로 연구를 진행하였다. 대상자의 윤리적 보호를 위해 연구의 목적과 내용, 대상자의 익명성, 비밀보장에 관한 내용을 설명하였고 자발적으로 연구참여를 희망하는 대상자에게 연구참여 동의서를 받았다. 연구참여를 원하지 않을 경우 언제든지 중단할 수 있고, 중도 포기로 인한 어떠한 해악도 없음을 설명하였다. 또한, 프로그램 진행 중 부상 방지를 위하여 운동과 휴식을 반복할 것이며, 응급상황이 발생 시 병원으로 긴급으로 이송될 수 있도록 해당 기관 앰블런스 사용을 허락을 받았다. 사전 조사와 사후 조사는 프로그램을 진행하는 노인복지관 운동실에서 프로그램 시작 전과 시작 후 약속된 시간에 방문하도록 하여 자가보고 설문조사와 연구도구로 측정하였다. 대상자의 일반적 특성에 대한 동질성 검정자가 보고식 설문지를 작성하였고, 균형능력, 보행능력, 발목관절 가동범위는 도구를 이용하여 측정하였다. 실험 종료 후 스팀 업 매트 걷기운동 프로그램에 참여하여 좋았던 점, 도움이 된 점, 어려웠던 점, 개선 사항을 주관적으로 답변할 수 있도록 하여 만족도와 참여에 대한 소감을 조사하였다. 대조군에게는 프로그램 종료 2주 후 동일한 프로그램을 제공하였으며, 실험군과 대조군 모두에게 소정의 답례품을 증정하였다.

6. 자료분석

수집된 자료는 SPSS/WIN version 21.0 프로그램을 이용하여 분석하였다. 대상자의 일반적 특성과 사전 조사에 대한 두집단 간의 동질성 검정은 χ² test와 independent t-test, Fisher's exact test로 동질성을 평가하였다. 실험군과 대조군 간의 사전동질성 검증에서 유의한 차이가 있었던 종속변수(open-eye standing test, Double support)는 공 변수로 처리하여 ANCOVA로 분석하였다. 통계적 유의수준 ⍺는 .05로 하였다.

1. 실험군과 대조군의 동질성 검정

1) 대상자의 일반적 특성에 대한 동질성 검정

실험군과 대조군의 일반적 특성에 대한 동질성 검증을 실시한 결과, 나이, 성별, 주거형태, 가족 동거 유무, 걸을 때 보조기구의 사용 유무, 최근 6개월 이내 1회 이상 낙상 경험 유무, 낙상 교육 경험 유무와 신체적 구성요소에 유의한 차이가 없어 두 집단 동질성이 확보되었다(Table 2).

Table 2 Homogeneity Test of General Characteristics in Groups Click for larger image

2) 종속변수에 대한 사전동질성 검정

실험군과 대조군의 실험 전 체력 정도에 관한 동질성 검증결과 동질한지 살펴본 결과 정적 균형의 Open-eye standing test와 보행능력의 Double support에서 실험군과 대조군에 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<.05) 따라서, 실험군과 대조군 간에 동일한 집단이라고 하기에는 무리가 있었다. 실험 후에 두 군 간의 체력에 미치는 효과 분석은 Open-eye standing test와 보행능력의 Double support 정도를 공변량 처리한 후에 분석하였다(Table 3).

Table 3 Balance Ability, Gait Function and, ROM in Both Ankles Variables in Pretest Click for larger image

2. 가설검정

1) 가설 1

‘스팀 업 매트 걷기운동 프로그램을 받은 실험군이 대조군보다 균형능력이 더 향상될 것이다’라는 가설 1에 대해서는, 실험군의 동적 균형 Timed Up and Go test 가 5.97±0.63, 대조군 7.19±1.18 (t=21.72, p<.001)으로 실험군의 동적균형이 더 향상되었으며, 정적균형 open-eye standing test에 서는 실험군 83.00±5.58, 대조군 63.93±11.97 (t=−44.15, p<.001), close-eye standing test에서는 실험군 67.91±10.94, 대조군 71.27±10.00 (t=−9.01, p=.005)으로 실험군의 정적균형이 더 향상되었다. 따라서 가설1은 지지되었다(Table 4).

Table 4 Comparison of Balance Ability, Gait Function and, ROM in Both Ankles between Two Groups in Posttest Click for larger image