중량물 부가 두꺼운 신발바닥의 적정두께 분석
The Biomechanical Analysis of Optimal Thickness of an Additional Weight Shoe Sole
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초록
이 연구는 중량물 부가 두꺼운 신발을 대상으로 신발 자체의 기능성 검사 및 안전성 검사를 통하여 신발바닥의적정 두께를 규명하는데 있으며, 또한 분석결과를 신발개발현장에 적용하여 관련 신발을 개선하는데 있다. 연구의피험자는 성인 남자 15명과 성인 여자 10명이었으며, 분석용 시작품은 중량부하 신발바닥의 두께가 21mm,34mm, 46mm, 59mm인 네 가지를 제작하였다. 이들을 대상으로 신발의 기능성과 안전성 검사를 위하여걷기 동작 시 영상분석법, 지면반력분석법, 근전도분석법을 이용하여 발부위 동작을 분석한 결과 다음과 같은결론을 얻었다. 신발바닥의 두께에 따른 초기 아킬레스건각의 변화량과 아킬레스건각의 각 변위는 두께가 두꺼울수록 남녀모두 증가하는 경향을 나타냈으며, 최대충격력은 남녀 모두 신발바닥의 두께가 두꺼울수록 증가하는 경향을나타내어 중량물 부가 신발의 경우 신발바닥이 얇을수록 유리한 것으로 나타났다. 최대충격력 발휘까지 걸린시점은 총 접지시간의 약 20% 시점에서 거의 비슷하게 나타났다. 제2정점의 최대수직지면반력과 제2정점의힘부하율은 남자의 경우 신발두께가 두꺼울수록 증가하는 경향을 나타냈으나 여자의 경우는 오히려 신발두께가두꺼울수록 작게 나타났다. 하지의 최대관절모멘트는 남자의 경우 고관절의 굴곡모멘트가 가장 크게 나타났고,여자의 경우 발목관절의 굴곡모멘트가 가장 크게 나타났다. 각 관절모멘트는 예상과는 다르게 작게 나타나 인체부하로는 크게 작용하지 않는 것으로 나타났다. 접지국면(heel contact)의 최대진폭은 전경골근이 가장 크게나타났으며 추진국면에서는 가자미근이 가장 크게 나타났다. 두 국면에서 동일하게 신발바닥이 두꺼울수록 최대진폭이 증가하는 것으로 나타났다. 다양한 신발평가변인 분석을 통해 신발바닥의 두께를 분석한 결과 중량물 부가두꺼운 신발바닥의 적정두께는 34mm인 것으로 나타났다.
Abstract
The purpose of this study was to evaluate the function and the safety of an additional weight shoe sole developed for the improvement of aerobic capacity and to improve some problems found in subject's test utilizing thick sole shoes. The subjects employed for this study were 15 obese male adolescents and 10 obese female adolescents. Additional weight shoes developed had 21mm, 34mm, 46mm, 59mm of shoe sole thickness each. The results of the study were as follows:1. The change of initial achilles tendon angle and initial rearfoot pronation angle of additional weight shoes during walking increased according to the thickness of soles for both male and female subjects and showed substantial difference between 34mm and 46mm. 2. Maximal anterior posterior ground reaction force of additional weight shoes increased according to the thickness of soles. The time to MAPGRF of an additional weight shoes was about 20% of ground time for each cases. Maximal vertical ground reaction force of additional weight shoes were appeared to be 9.85-10.14B.W. for males and 8.25-9.96B.W. for females. 3. In maximal joint moment, flection moment of hip joint was the biggest for males and flection moment of ankle joint was the biggest for females. Each joint moment showed small figure under expectation, specially, rotation moment and supination moment of each joint showed small figure generally. 4. In maximal amplitude of heel contact phase, tibial muscle showed the biggest figure and soleus muscle showed the biggest figure in push-off phase. Maximal amplitude had increased according to the thickness of soles for both phases. The optimum thickness of additional weight shoe to improve the improvement of aerobic capacity for adolescents was to be 34mm in this study. There were some valuables not satisfied in this study,34mm was the optimum thickness overall. In addition, this study had proven the safety of additional weight shoe which some people had been debating that additional weight shoe might caused the injury of joint for adolescents.
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