최대하 토크 증가(Submaximal ramptorque production) 과제 결과

2-1. RMSE (평균 제곱근 오차)

근육 진동의 유무에 따른 %MVT의 20%, 40%, 60%의 정규화된 (normalized) RMSE^NORM 값을 분석하였다. 최대하 토크 증가(Submaximal Ramp) 과제의 RMSE^NORM은 크게 Low Steady-State(LSS), Ramp, High Steady-State(HSS)의 3구간으로 나누어 분석되었다. 초기 구간인 Low Steady-State(LSS)에서는 토크의 증가에 따라 RMSE^NORM는 증가하는 경 향을 보였지만 진동 자극의 유무에 따라 통계적으로 유의한 차이를 나타내

진 않았다. 그러나 MVT_60%의 Ramp phase구간에서 진동 자극 조건에서 통계적으로 유의한 RMSE^NORM의 증가가 나타났다(P < 0.05). (그림 15)

또한 Ramp구간을 시간에 따라 3구간으로 나누어 분석한 결과, MVT_20%의 첫 번째 구간인 Phase 1에서 진동의 유무에 따라 통계적 으로 유의한 차이를(T[8]=-2.62, P < 0.05)나타냈다. (그림 16)

그림 15. Ramp phase에서 %MVT와 진동의 유무에 따른 RMSEnorm의 평균과 표준편차

그림 16. Ramp(phase 1)의 진동 유무에 따른 RMSE의 평균과 표준편차

그림 17. 대표 실험 참가자의 무릎토크 Trajectory 예시

그러나 HSS에서는 모든 %MVT 수준에서 진동 적용에 따라 RMSE가 감소되는 경향이 나타났으며, 종속 t 검정(paired t-test)을 통해 %MVT 20%와 60%에서 진동 유무에 따라 RMSE의 유의미한 차이를 (T[8]=3.94,T[8]=3.96, P < 0.05) 확인하였다. (그림 18)

그림 18. HSS 구간의 진동의 유무에 따른 RMSE의 평균과 표준편차

1-2. 동시수축지수 (Co-contraction index : CCI)

CCI는 측정된 전체 근 활성 정도에 대한 길항근의 활성 정도를 나타 낸다. CCI는 %MVT가 증가할수록 유의하게 감소하는 결과를 보였다 (그림 19). 이러한 결과는 반복 측정 일원변량분산분석을 통해 확인되었 다 요인(3수준:20%, 40%, 60%, 90Hz)에 대한 주효과는 통계적으로 유

의 그림 19. Ramp phase의 %MVT와 진동의 유무에 따른 CCI의 변화

하였다(F[2, 16]=41.82, P < 0.05). 그러나 진동 자극의 유무에 따 른 CCI의 차이는 3가지 %MVT 조건 모두에서 통계적으로 유의한 차이 를 보이지 않았다 (그림 19).

1-3. 적분근전도 (iEMG)

진동 자극의 유무에 따라서 각 근육들의 적분근전도(iEMG)를 분석하 였다. <그림 20>는 최대하 토크 증가 과제 수행 시 진동의 유무에 따 른 주동근 적분 근전도(iEMG)의 평균과 표준편차를 보여준다. Ramp phase에서는 %MVT가 증가함에 따라 주동근(Agonist)의 적분 근전도

(iEMGs)는 증가하였지만 진동 자극의 유무에 따른 iEMG는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 못했다.

그림 20. Ramp phase에서 주동근의 iEMG 평균과 표준오차.

HSS 구간에서도 %MVT 증가에 따라 주동근(Agonist)의 적분 근전도 는 증가하여 나타났지만, 진동 자극의 유무에 따른 통계적으로 유의한 iEMG의 차이는 나타나지 않았다.

Ⅴ . 논의

본 연구는 다양한 진동수의 외부 진동 자극을 근육에 적용하여 최대 근력 생성의 차이를 살펴보았으며, 또한 근육 진동 자극이 요구되는 힘 을 유지하기 위한 힘 생성 정확성에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 연구 의 결과를 통해 단기 근육 진동 자극에 의한 무릎관절 MVT의 증가를 확인하였고(가설1), 근육 진동 자극은 전체 근육의 활성 정도에 대해 길 항근(antagonist)의 동시수축지수(co-contraction index, CCI)를 상대적 으로 감소시키는 것으로 나타났다(가설2). 그리고 힘 생성 정확성을 요 구하는 과제에서 요구되는 힘이 증가할수록 근육 진동 자극의 유무에 따 라 정확성의 차이가 나타나는 것을 확인하였다(가설3). 이러한 결과는 주동근의 일차 구심성 섬유(Ia afferent)의 활성화와 길항근의 동시수축 (CCI) 양상의 변화 그리고 과제수행의 정확성을 판단하는 평균제곱근 오차(RMSE)로 설명할 수 있으며 이를 토대로 논의하고자 한다.