웨지를 이용한 오버헤드 스쿼트 운동이 무릎통증 환자들에게 미치는 영향 = Effects of Overhead Squat Exercise Using Wedges on Patients with Chronic Knee Pain

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated the effects of overhead squat exercise performed under different ankle conditions on lower-extremity muscle activity, self-reported functional outcomes, and Ronfic performance variables in patients with chronic knee pain. Chronic knee pain is associated not only with pain during weight-bearing activities of daily living but also with altered movement strategies. Because the overhead squat requires integrated coordination of the ankle, knee, hip, and trunk, changes in ankle conditions may influence neuromuscular activation patterns and performance characteristics. Therefore, this study compared the effects of a general overhead squat condition, a dorsiflexion wedge condition, and a plantarflexion wedge condition on muscle activity and functional outcomes in patients with chronic knee pain.
Twenty-five adults with chronic knee pain were randomly assigned to a general overhead squat group （OHS, n=8）, a dorsiflexion wedge group （DF, n=8）, or a plantarflexion wedge group （PF, n=9）. All participants performed the assigned intervention twice a week for 4 weeks. Before and after the intervention, muscle activity of the rectus femoris （RF）, biceps femoris （BF）, and tibialis anterior （TA） was measured. Self-reported functional status was assessed using the Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score （KOOS） and the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index （WOMAC）. In addition, Ronfic was used to evaluate average strength, average power, and average speed. The collected data were analyzed through within-group pre-post comparisons and between-group comparisons of change scores.
The results showed that RF demonstrated a significant pre-post change only in the OHS group, but no significant between-group difference was found （F=2.67, p=.092）. BF and TA showed no significant within-group changes and no significant between-group differences （BF: F=0.85, p=.441; TA: F=2.35, p=.119）. For Ronfic performance variables, no significant between-group differences were found in average strength （F=0.40, p=.678） or average power （F=0.49, p=.621）. However, for average speed, only the OHS group showed a significant within-group improvement, and the between-group difference was also significant （F=4.23, p=.028）. Post hoc LSD analysis revealed that the change score of the OHS group was significantly greater than that of the DF group （p=.033） and the PF group （p=.012）, whereas no significant difference was observed between the DF and PF groups （p=.708）. In self-reported functional outcomes, neither KOOS （F=0.38, p=.688） nor WOMAC （F=0.37, p=.698） showed significant between-group differences.
In conclusion, overhead squat exercise with different ankle conditions did not produce clear between-group differences in overall muscle activity or self-reported functional outcomes in patients with chronic knee pain. However, the general overhead squat condition showed a relatively more favorable change in Ronfic speed. These findings suggest that, in a short-term intervention, changes in ankle conditions may not affect all outcome variables uniformly but may selectively influence certain performance-related variables. Clinically, wedge application should be considered a selective adjunctive strategy based on the patient’s ankle function and movement characteristics rather than a uniform method for improving muscle activation or function in all patients.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 만성 무릎 통증 환자를 대상으로 발목 조건을 달리한 오버헤드 스쿼트 중재가 하지 근활성도, 자기보고식 기능평가 및 론픽 수행지표에 미치는 영향을 비교하고자 실시하였다. 만성 무릎 통증은 일상생활에서 반복되는 체중부하 동작 수행 시 통증과 기능 제한을 유발하며, 통증 자체뿐 아니라 움직임 전략의 변화와도 밀접하게 관련된다. 특히 무릎 통증 환자에서는 발목, 무릎, 고관절 및 체간의 협응 전략이 변화할 수 있고, 이러한 변화는 기능적 과제 수행 능력과 주관적 기능 수준에 영향을 미칠 수 있다. 오버헤드 스쿼트는 이러한 하지와 체간의 통합적 움직임을 평가하고 훈련하는 대표적인 닫힌사슬 과제로, 발목 조건의 변화에 따라 하지 근활성 전략과 수행 특성이 달라질 가능성이 있다. 또한 임상적으로 적용되는 웨지 조건은 발목의 기계적 환경을 변화시켜 움직임 전략과 근육 동원 양상에 영향을 줄 수 있으나, 만성 무릎 통증 환자를 대상으로 이러한 조건 차이를 직접 비교한 연구는 충분하지 않다. 이에 본 연구에서는 일반 오버헤드 스쿼트군, 발등굽힘 웨지 적용군, 발바닥굽힘 웨지 적용군으로 구분하여, 각 조건이 만성 무릎 통증 환자의 근활성도와 기능 및 수행지표에 미치는 차이를 비교하고자 하였다.
본 연구에는 3개월 이상 지속되거나 반복되는 무릎 통증을 호소하는 성인 대상자가 참여하였다. 최종 분석에는 25명의 자료가 사용되었으며, 대상자는 일반 오버헤드 스쿼트군（OHS군, n=8）, 발등굽힘 웨지 적용군（DF wedge군, n=8）, 발바닥굽힘 웨지 적용군（PF wedge군, n=9）으로 배정되었다. 각 집단은 4주 동안 주 2회의 중재를 수행하였고, 중재 전과 후에 넙다리곧은근（rectus femoris, RF）, 넙다리두갈래근（biceps femoris, BF）, 앞정강근（tibialis anterior, TA）의 근활성도를 평가하였다. 자기보고식 기능평가는 KOOS와 WOMAC을 이용하여 확인하였으며, 론픽 장비를 통해 평균 근력, 평균 파워 및 평균 스피드를 측정하였다. 수집된 자료는 집단 내 전·후 변화와 집단 간 변화량 차이를 중심으로 분석하였다.
분석 결과, RF 근활성도는 OHS군에서만 중재 전·후 유의한 변화가 확인되었으나, 변화량에 대한 집단 간 차이는 통계적으로 유의하지 않았다（F=2.67, p=.092）. BF와 TA 근활성도는 세 집단 모두에서 중재 전·후 변화가 유의하지 않았고, 집단 간 비교에서도 차이가 확인되지 않았다（BF: F=0.85, p=.441; TA: F=2.35, p=.119）. 론픽 수행지표 중 평균 근력（F=0.40, p=.678）과 평균 파워（F=0.49, p=.621）는 집단 간 유의한 차이를 보이지 않았으나, 평균 스피드는 OHS군에서 중재 후 유의하게 향상되었으며 변화량의 집단 간 차이도 유의하였다（F=4.23, p=.028）. 사후검정 결과 OHS군의 스피드 변화량은 DF wedge군（p=.033） 및 PF wedge군（p=.012）보다 크게 나타났고, DF wedge군과 PF wedge군 간 차이는 유의하지 않았다（p=.708）. KOOS와 WOMAC은 집단 간 변화량 비교에서 유의한 차이가 나타나지 않았다（KOOS: F=0.38, p=.688; WOMAC: F=0.37, p=.698）.
이상의 결과는 발목 조건을 달리한 오버헤드 스쿼트 중재가 만성 무릎 통증 환자의 모든 결과변수에 동일한 영향을 미치지는 않았음을 보여준다. 특히 근활성도와 자기보고식 기능에서는 뚜렷한 집단 간 차이가 나타나지 않았으나, 론픽 스피드에서는 일반 오버헤드 스쿼트 조건이 상대적으로 긍정적인 변화를 보였다. 따라서 웨지 적용은 모든 대상자에게 일괄적으로 적용하기보다, 대상자의 발목 기능, 통증 양상, 스쿼트 수행 시 움직임 전략을 고려하여 선택적으로 활용하는 것이 적절하다. 또한 수행속도 향상과 같은 특정 기능적 목표가 있는 경우에는 일반 오버헤드 스쿼트 조건도 의미 있는 중재 선택지가 될 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구 목적 5
• 3. 연구 가설 6
• Ⅱ. 연구 방법 7
• 1. 연구 대상 7
• 2. 실험 설계 8
• 3. 실험 방법 9
• 1） 실험 기간 및 절차 9
• 2） 실험군 오버헤드 스쿼트 운동 9
• 3） 실험군 웨지를 이용한 오버헤드 스쿼트 운동 12
• 4. 측정 방법 13
• 1） 근활성도 측정 （EMG） 13
• 2） 한국판 WOMAC 측정 16
• 3） 무릎 통증척도 평가（KOOS-12） 17
• 4） 론픽 핏 바이저 미니플러스 18
• 5. 자료 분석 21
• Ⅲ. 연구 결과 22
• 1. 연구 대상자의 일반적 특성 및 동질성 검정 22
• 2. 조건별 하지 근활성도 변화량 비교 23
• 1） RF 근활성도 변화 23
• 2） BF 근활성도 변화 25
• 3） TA 근활성도 변화 27
• 3. 론픽 평균 근력의 집단 내 및 집단 간 비교 29
• 4. 론픽 평균 파워의 집단 내 및 집단 간 비교 31
• 5. 론픽 평균 스피드의 집단 내 및 집단 간 비교 33
• 6. 론픽 평균 스피드 변화량（post-pre）에 대한 LSD 사후검정 결과 35
• 7. KOOS 총점의 집단 내 및 집단 간 비교 36
• 8. WOMAC 총점의 집단 내 및 집단 간 비교 38
• Ⅳ. 고찰 40
• Ⅴ. 결론 47
• 참고문헌 49
• 영문초록 53
• 〈부 록〉 55