양수 협응 과제를 통한 발달성 협응장애 아동의 협응 패턴: 운동제어의 역동성 이론을 중심으로

국문 초록 (Abstract)

역동성 이론(dynamical theory)에 의하면 인페이즈(inphase)와 안페이즈(antiphase)는 두 협응하는 신체부위가 완전한 협응을 이루는 안정상태(phase-locked modes)이며 위상차(Ø)의 가변성(variability)이 가장 낮은 상태임을 밝혔다. 이러한 상태는 물리학에서 말하는 끌개(attractor) 상태로서 움직일때 외부의 환경에 영향을 받지 않고 속성이 유지되는 가장 안정되며 평형을 이루는 상태이다. Huygens, Kelso, Buntz (1985)는 협응하는 사지의 주기적인 움직임을 위상(phase)으로 나타내는 수학적 모델을 제시 하였는데 이 모델에 의하면 움직이는 사지의 결합주기(frequecy: ⍵c)가 증가할수록 상대 위상도 이와 같이 변하게 되며, ⍵c가 어느 결정적 수준 수위를 넘게 되면 상변이(phase transition)가 일어나 앤티페이즈(antiphase)가 인페이즈(inphase)로 바뀌게 된다는 것을 밝혔다. 반복적으로 움직이는 두 사지의 고유진동수(Δω)의 차이를 조작변화 시킨 연구들은 Δω의 변화는 인페이즈(inphase)나 앤티 페이즈(antiphase)의 안정적인 패턴이나 끌개(attractor)속성에 영향을 주는 것을 밝혔다. 따라서 본 연구는 발달성 협응장애 아동(developmental coordination disorder: DCD) 을 대상으로 양수협응과제를 수행할 때의 일어나는 협응 패턴의 변화를 양손의 무게차이가 나는 과제조건에서 수행하게 함으로서 DCD와 정상아동(Typical developing children: TD)의 협응 다이내믹의 속성을 살펴보았다.
피험자는 군산시에 있는 M 초등학교 어린이 총 16명이 참가하였다(평균연령=10세). DCD 집단은 M-ABC 검사 총 손상점수가 백분위수 5%이하에 해당하는 어린이로 하였다. TD 집단에 속한 아동은 M-ABC 검사에서 총 점수가 백분위수 20% 이상에 해당하는 어린이를 선정, 참가하였다. 피험자의 과제는 협응기기 위에 양팔을 올려놓은 채로 팔꿈치를 축으로 하여 수평면에서 신전과 굴전 움직임을 반복적으로 수행하는 과제였다. 실험 1에서는 피험자는 인페이즈의 협응 패턴을 실시함으로서 두 손이 대층을 이루는 움직임을 행하였으며 협응기기에 무게를 부착하여 양손에 무게 부하에 차이를 주었다. 오른손과 왼손의 무게를 각각 300g-0g, 150g-0g, 0g-0g, 0-150g, 0g-300g의 다섯가지 방식으로 하여 5가지 조건에서 움직이도록 하였으며 각각의 조건을 15초 씩, 2회 반복 실시하도록 하여, 총 10시행을 실시하였다. 실험 2는 실험 1과 같았으며 다만, 피험자는 앤티페이즈의 협응패턴을 실시하였다. 협응 패턴의 안정성과 정확성을 평가하기 위해 상대위상 변수를 도입하였다
분석한 결과는 양손의 무게가 불균형인( Δω≠0) 조건에서는 균형인 조건에 비해 실험1. 에서는 Φ=0〬, 실험 2 Φ=180〬 에서 멀어지면서 의도한 협응패턴을 수행하는데 있어 정확성이 낮아지는 것으로 나타났다(p<05). 또한 상대 위상차의 절대값이(∣Φ∣)값이 조건3<조건4,5<조건1,2 순으로 커지는 것이 발견되었다. 다이내믹 이론에서 예견했듯이 양손의 무게 변화로 인한 Δω의 변화는 Φ의 위상 값의 차이를 일관성(consistency)있게 변화시키는 것이 입증되었다. 이러한 현상은 DCD집단과 TD집단에서 차별적으로 나타났다. DCD집단은 실험 1에서는 조건4(0-150g)에서, 실험 2에서는 조건1(300-0g)에서 Φ의 차이가 크게 나타남으로서 TD집단에 비해 협응패턴을 실시하는데 있어 덜 정확한 것으로 나타났다(각각 p<08, p<.5). 이러한 경향은 안정성 분석 결과에서도 지지되었는데, 양손의 무게차이가 균형을 이루는 조건3(0-0g)의 경우 양손의 무게에 불균형을 이루는 다른 조건에 비해 SDΦ 값이 적게 나타남으로서 협응패턴이 더 안정적인 것으로 드러났다(p<.05). 또한 실험1의 분석결과 DCD 집단은 조건3에서 SDΦ가 TD집단에 비해 적은 것으로 나타남으로서 협응패턴을 실시하는데 있어 덜 안정적임을 밝혀졌다(p<.05). 본 연구의 결과는 양손의 무게차이가 양수협응의 본질적인 다이내믹(intrinsic)의 속성을 변화시켜 양수 협응 패턴의 위상차를 0〬 나 π에서 멀어지게 하여 안정성을 감소시키며, 이러한 경향은 DCD 집단에서 더 현저하게 나타나는 것으로 밝혀졌다.