Ⅰ. 서론
1. 연구의 배경 및 필요성
발목관절은 일상생활 중의 움직임에서 균형 유지와 안정성 확보에 핵심적인 역할을 하며, 지면 반발력을 조절하여 보행과 자세 조절에 있어 중요한 기능을 수행한다(Jacobs & Ferris, 2015). 발꿈치 닿기(heel strike) 단계에서는 체중 부하에 따른 충격을 흡수하고, 흔듦기(swing phase)에서는 신체의 전진을 가능하게 하므로, 발목관절의 구조적 안정성과 기능적 가동범위는 보행 효율성과 직결된다. 그러나 발목관절은 체중부하 관절 중에서도 상대적으로 구조가 작고 인대에 의존하는 특성이 강해 손상에 취약하며(Almansoof 등, 2023), 반복적인 손상은 관절 위치 감각 저하, 인대 약화, 조기 퇴행성 변화 등을 야기하고 결국 만성 발목 불안정성(chronic ankle instability)의 주요 원인이 된다(Ruan 등, 2024).
선행 연구에 따르면 만성 발목 불안정성은 발목의 가 동범위 감소, 안정성 저하, 근력 약화를 동반하며(Wang 등, 2023), 인대 유연성 저하, 목말뼈의 뒤쪽 미끄러짐 제한, 장딴지근의 단축 등은 발등굽힘(dorsiflexion)을 방해하여 걷기, 계단 오르기 등 기능적 활동에 장애를 초래할 수 있다(Denegar 등, 2002; Kang 등, 2018; Sahrmann 등, 2017). 이러한 기전은 발목삠, 발바닥근막염과 같은 근육뼈대계 질환의 위험 요인이 되며, 장기적으로는 보행 패턴의 이상과 골반의 보상작용을 유발하여 전신의 근육뼈대계 이상으로 확산될 수 있다(De Castro Silva 등, 2021; Jeong 등, 2024).
손상 악순환을 예방하고 기능 회복을 촉진하기 위해서는 관절가동범위의 회복, 유연성 향상, 근긴장 완화 등을 목표로 한 다면적 중재가 요구되며, 그중 TECAR(transfer electrode capacitive and resistive) 치료는 최근 주목받고 있는 고주파 심부투열 중재로서, 통증 조절과 심부조직 회복에 효과적인 비침습적 방법이다(He 등, 2023; Vahdatpour 등, 2022). TECAR 치료는 도수치료와 고주파 치료를 융합할 수 있는 방식으로, 깊은 조직의 점탄성 개선, 혈류 증가, 세포 재생을 통해 통증과 근긴장 감소, 염증 조절 등의 효과를 나타낸다(Wachi 등, 2022; López-de-Celis 등, 2020).
발목관절 기능 회복을 위한 스트레칭 기법으로는 정적 스트레칭(static stretching)과 동적 스트레칭(dynamic stretching)이 있으며, 각각 관절 유연성 향상과 근긴장 완화에 효과적인 것으로 보고되었다(Denerel 등, 2019; Tyree & May, 2018). 특히, 동적 스트레칭은 체온 상승과 근육 내 혈류 증가를 유도하여 신경근 활성화 및 균형 능력 향상에 더 효과적인 것으로 보고되고 있다(Wang 등, 2024).
그러나 현재까지 TECAR 치료와 동적, 정적 스트레칭 기법을 통합 적용한 연구는 제한적이며, 각각의 조합이 발목관절의 가동범위, 근육 두께, 균형 능력에 미치는 영향에 대한 과학적 비교 분석은 충분히 이루어지지 않았다. 이에 따라 TECAR 치료와 스트레칭 기법의 통합 적용 효과를 정량적으로 비교함으로써, 보다 효과적인 임상 중재 프로토콜을 제시할 필요성이 제기된다.
2. 연구의 목적
본 연구의 목적은 만성 발목 불안정성이 있는 성인을 대상으로 TECAR 치료와 동적, 정적 발등굽힘 스트레칭 방법을 병행 적용하였을 때, 발목의 가동범위, 장딴지근의 근육 두께, 균형 능력에 미치는 즉각적인 영향을 비교 분석하는 것이다. 이를 통해 TECAR 치료와 스트레칭 기법의 통합 중재가 발목관절 기능 회복에 미치는 신체 역학적 및 생리학적 효과를 규명하고, 향후 근육뼈대계 질환 재활 및 기능성 운동 중재에 있어 보다 효과적인 적용 방안을 모색하고자 한다.
Ⅱ. 연구방법
1. 연구대상
본 연구의 대상자는 제주 C대학교에 재학 중인 학생 중 연구 목적과 프로그램에 대한 설명을 충분히 들은 후 자발적으로 참여에 동의한 20대 일반인 총 15명(남성 7명, 여성 8명)으로 구성되었다. 대상자의 평균 연령은 21.7세(±.6세)였으며, 모두 발목의 정형학적 및 신경학적 질환이 없다고 판단된 건강한 성인이었다. 또한, 최근 6개월 이내에 주 3회 이상 유산소 운동 또는 근력 운동을 수행한 경험이 있는 자로, 국제 신체활동 수준 기준(Ribeiro 등, 2018)에 따라 중등도 이상의 활동 수준을 유지하고 있는 대상자로 선정하였다.
2. 연구중재
본 연구의 대상자는 무작위로 두 집단으로 나누고 실험군은 TECAR 치료와 동적 스트레칭, 대조군은 TECAR 치료와 정적 스트레칭을 적용하였다.
1)TECAR 치료
TECAR 치료는 고주파 치료 장비(Winback, Villeneuve Loubet, France)를 사용하여 대상자의 종아리(gastrocnemius, soleus)에 적용하였다. 대상자는 엎드린 자세(prone position)를 취한 뒤 치료사는 처음 5분은 capacitive energy transfer(CET) 모드로 표면층과 물렁조직을 늘리는 목적으로 적용하였다(Lee 등, 2019). CET 모드는 전극판을 대상자 배에다 위치시킨 다음 장비와 연결된 하나의 모바일 전극을 이용하여 고주파 치료를 하였다. 이후 5분간 resistive electric transfer(RET) 모드를 이용하여 치료사의 직접 접촉을 통해 얕은층보다 조금 더 깊은 물렁조직을 늘리는 목적으로 적용하였다(Fig 1). RET 모드는 CET 모드와 동일하게 전극판을 배치하고 치료사의 팔꿈치 부위에 팔찌로 된 도자를 착용하여 도수치료와 고주파치료를 동시에 적용하였다(Lee 등, 2019). 적용 강도는 10 %로 시작하여 대상자가 강한 열감과 통증을 느끼기 직전까지 강도를 증가시켰으며 최대 40 %까지 실시하였다(Kim 등, 2020).

Fig 1. TECAR therapy
2) 정적 스트레칭과 동적 스트레칭
(1)정적 스트레칭
정적 스트레칭 적용 자세는 양손으로 벽을 짚고 우세 측 다리는 뒤로 빼고 비우세측 다리는 앞으로 위치시킨다. 이때 우세측 다리의 무릎은 폄 상태를 유지하고 발목관절의 각도는 수동적 최대 가동범위를 유지한 채 뒤꿈치가 뜨지 않도록 하고 비우세 측 다리는 무릎을 굽힘시켜 자세를 유지하도록 한다(Fig 2). 총 5분간 적용하였고 30초 동안 스트레칭 시간으로 4번을 반복하였고, 스트레칭 적용 사이에 10초의 쉬는 시간을 주었다(Jeong 등, 2013).

Fig 2. Static and dynamic stretching exercise
(2)동적 스트레칭
동적 스트레칭은 5분간 시행 환자의 안전을 고려하여 평행봉에서 실시하였다. 경사판(inclinedboard)을 이용하여 평행봉을 잡은 채 먼저 발목관절을 20 ° 발등 굽힘한 상태로 10초간 유지 후, 시작 자세로 돌아가 5초간 휴식을 취한다(Fig 2). 그리고 반대로 발목관절을 20 ° 발바닥 굽힘한 상태로 10초간 유지 후, 시작 자세로 돌아가 5초 간 휴식을 취하며 10회 반복을 한 세트로 총 4세트를 반복 실시하였다(Jeong 등, 2013).
3. 평가방법
본 연구는 TECAR 치료를 적용한 정적 스트레칭, TECAR 치료를 적용한 동적 스트레칭 운동을 적용하였을 때, 발목관절의 발등굽힘 관절 가동범위, 안정성, 근육 두께, 균형에 미치는 영향을 비교 분석하는 것을 목적으로 한다. 각 중재가 발목관절 가동범위, 근육 두께 측정, Y-balance, CAIT를 확인하기 위해 즉각적인 효과를 평가하였다.
1) 발목관절 가동범위(ankle range of motion)
발목관절의 가동범위는 디지털 듀얼 경사계(digital dual inclinometer)를 사용하여 측정하였다(Fig 3). 대상자는 의자에 앉은 자세에서 무릎과 발목이 수직이 되도록 하였으며, 측정 장비는 제5 발허리뼈(lateral aspect of the 5th metatarsal bone) 부위에 부착하였다. 이후 대상자는 능동적으로 발등굽힘(dorsiflexion)을 시행하였고, 중재 전후 각각 3회 반복 측정한 후 평균값을 결과 값으로 사용하였다(Kim 등, 2023).

Fig 4. Ankle joint ROM
2) 근육 두께 측정(muscle thickness measurement)
중재 전과 중재 후 대상자의 장딴지근(gastrocnemius), 가지미근(soleus)의 근육 두께를 진단초음파 기기를 통해 측정하였다. 측정에는 초음파 진단 영상 장비(SONON 300L, HEALCERION, Korea)가 사용되었다(Fig 4). 대상자는 엎드린 자세(prone position)를 취한 후 양팔을 몸통 옆에 두어 이완시켰다. 안쪽 장딴지근의 몸쪽 힘줄 부착 부위와 먼쪽 힘줄 부착 부위의 중간 지점과 가자미근의 내외측 근힘살(muscle belly) 중간 지점에 위치하였으며, 이때 근섬유가 눌려 영상을 흐리게 하는 것을 방지하기 위해 선형 도자와 피부의 압력을 최소화하여 우상각이 가장 선명하게 나타나는 지점에서 이미지를 획득하였다(Legerlotz 등, 2010).

Fig 3. Muscle thickness
3) Y-balance
발목의 동적 균형을 측정하기 위해 Y-balance test를 실시하였다(Fig 5). 테이프 길이를 각 1.5 m씩 앞쪽(anterior; Ant), 안쪽 뒤(posterormedial; PM), 바깥쪽 뒤(posterolateral; PL)으로 배치하였다. 전방과 후방 사이의 각도는 135 °, 안쪽 뒤와 가쪽 뒤 사이의 각도는 90 °로 한 뒤 측정하였다(Powden 등, 2019). 중재 전후 측정할 시 각 3번씩 평균값을 결과 값으로 사용하였다.

Fig 5. Y-balance test
4) 큐버랜드 발목 불안정성 도구(Cumberland ankle instability tool; CAIT)
발목의 기능적 불안정성을 평가하기 위해(cumberland ankle instability tool; CAIT)를 사용하였다. 본 도구는 총 9개의 문항으로 구성되어 있으며, 점수가 낮을수록 발목의 불안정성이 높은 것을 의미한다. 총점은 30점 만점이며, 28점 이상은 발목 안정성이 높은 것으로, 24점 이하는 불안정한 발목으로 간주된다. 본 연구에서는 중재 전후로 각각 CAIT를 실시하여 변화를 비교하였다(Hwang 등, 2024).
4. 자료분석
본 연구를 통해 수집된 자료는 SPSS 27.0 for windows 프로그램을 이용하여 분석하였다. 측정된 변수들은 정규성 검정을 위해 Shapiro-Wilk 검정을 시행하였고, 변수들의 군 간 동질성을 확인하였다. 두 집단의 집단 내 중재 전·후 모든 종속변수들의 변화를 분석하기 위하여 대응 표본 t검정을 실시하였으며 집단 간 변화량 차이의 분석은 독립표본 t검정을 실시하였다. 통계적 검증을 위한 유의수준은 α= .05로 하였다.
Ⅲ. 결과
1. 연구대상자의 일반적인 특성
본 연구의 대상자의 특성은 다음과 같다(Table 1). 실험군 남성 4명 여성 4명으로 구성되었으며 평균 연령 21.88±2.75세, 평균 신장 165.88±6.53 ㎝, 평균 체중 72.78±13.8 ㎏이다. 대조군은 남성 3명 여성 4명으로 구성되었으며 평균 연령 21.43±1.90세, 평균 신장 166.14±9.51 ㎝, 평균 체중 66.59±15.37 ㎏이다. 참여대상자의 일반적인 특성에 있어 각 집단 간의 유의한 차이는 없었다(p>.05).
Table 1. General characteristic of subjects (n= 15)

Mean±SD, EG; experimental group, CG; control group
2. Y-balance test, 발등굽힘 관절가동범위, 큐버랜드 발목 불안정성 평가 측정 결과 비교
집단 내 중재 전후의 Y-balance test, 발등굽힘 관절가동범위, 큐버랜드 발목 불안정성 평가 측정 결과 비교는 다음과 같다(Table 2). 대조군에서는 발등굽힘 관절가동 범위 항목에서는 유의한 차이를 보였으나(p<.05), Y-balance test, 큐버랜드 발목 불안정성 평가 항목에서는 유의한 차이가 없었다(p>.05). 실험군에서는 큐버랜드 발목 불안정성 평가에서 유의한 차이가 없었으나(p>.05), Y-balance test, 발등굽힘 관절가동범위 항목에서 유의한 차이를 보였다(p<.05).
Table 2. Comparison of Y-balance test, DF ROM, and CAIT for each group (n= 15)

Mean±SD, EG; experimental group, CG; control group, DF ROM; dorsiflexion range of motion, CAIT; Cumerland ankle instability tool
3. 장딴지근과 가자미근 두께 측정 결과의 비교
집단 내 중재 전후의 장딴지근과 가자미근 두께의 측정 결과 비교는 다음과 같다(Table 3). 실험군에서는 가자미근의 두께는 감소하였으나 유의한 차이는 없었다(p>.05). 그러나 장딴지근의 두께는 증가하였고 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05). 대조군에서는 장딴지근과 가자미근의 두께 모두 감소하였으나 통계적 유의한 차이는 없었다(p>.05).
Table 3. Comparison of thickness of the soleus and GCM for each group (n= 15)

Mean±SD, EG; experimental group, CG; control group, GCM; gastrocnemius
5. 집단 간 비교
모든 변수의 집단 간 비교 결과는 다음과 같다(Table 5). Y-balance test, 발등굽힘 관절가동범위, 큐버랜드 발목 불안정성 평가, 가자미근 두께 항목에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>.05). 단, 장딴지근의 두께 항목에서는 대조군 집단에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05).
Table 4. Comparison of changes in all variables between groups (n= 15)

Mean±SD, EG; experimental group, CG; control group, Diff; value of difference between pre and post test
Ⅳ. 고찰
본 연구는 TECAR 치료와 동적 또는 정적 스트레칭을 병행 적용했을 때 발목관절의 관절가동범위, 장딴지근과 가자미근의 근육 두께, 균형 및 안정성에 미치는 즉각적인 영향을 비교 분석하였다. 그 결과, 양 집단 모두 발등 굽힘 관절가동범위에서 유의한 향상을 보였으며, 이는 정적 및 동적 스트레칭이 각각 조직 신장성과 유연성 향상에 효과적이라는 선행 연구(Denerel 등, 2019; Tyree & May, 2018)와 일치한다. 특히, 정상 성인의 발등굽힘 각도가 약 20 °~30 °임을 고려할 때(Almansoof 등, 2023), 본 연구에서의 향상 폭은 임상적으로도 의미 있는 수준이다.
우선, 발등굽힘(dorsiflexion) 관절가동범위(ROM)의 경우, 양 집단 모두에서 중재 후 유의한 증가를 보였다. 실험군은 18.22 °에서 22.06 °로 약 21.07 %, 대조군은 15.43 °에서 20.21 °로 약 30.98 % 증가하였다. 일반적으로 건강한 성인의 정상적인 발등굽힘 각도는 20 ° 이상이며, 10 ° 이하로 제한될 경우 보행 시 발 앞부분 착지 어려움, 발목 충격 흡수 감소, 무릎 과신전 등의 보상 움직임을 유발하여 기능적 장애로 간주된다(Almansoof 등, 2023; Denegar 등, 2002). 본 연구의 결과는 이 기준을 회복하거나 근접하는 수치로, 중재의 임상적 의의를 시사한다. 이러한 가동범위 향상은 TECAR 치료와 스트레칭의 복합적 생리적 효과에 기인한 것으로 보인다. TECAR 치료는 고주파를 통한 심부열 작용으로 근육과 결합조직의 점탄성(viscoelasticity)을 증가시키고, 국소 혈류량을 증대시켜 조직 내 대사활성을 촉진한다(Wachi 등, 2022; Yokota 등, 2018). 이로 인해 근육 온도가 상승하면서 근섬유의 유연성이 향상되고, 근막의 긴장도가 감소하며, 조직 내 점액성 윤활물질의 흐름이 원활해져 가동범위가 확장될 수 있다. 특히, 동적 스트레칭은 수축-이완 주기를 반복하면서 근육 내 근방추(muscle spindle) 및 고유감각 수용기(proprioceptors)를 자극하여 신경근 조절능력을 향상시키며(Denerel 등, 2019), 이는 실시간 움직임에 적응하는 동적 유연성과 근 길이-장력 관계 최적화로 이어진다. 이러한 신경생리학적 반응은 장딴지근과 가자미근의 신장성 증가 및 관절 가동범위 향상으로 연결된다. Jung 등(2023)의 연구에서도 동적 스트레칭이 23.20 %, 정적 스트레칭이 26.87 %의 발등굽힘 증가를 유도했으며, 이는 본 연구 결과와 일치한다.
장딴지근(gastrocnemius)과 가자미근(soleus)의 두께 변화는 중재 방식에 따라 상이한 경향을 보였다. 실험군은 장딴지근의 두께가 7.71 ㎜에서 9.04 ㎜로 유의하게 증가했으며, 이는 조직 온도 상승과 혈류 개선으로 인한 근활성도 증대 및 대사율 증가의 결과로 해석된다(Ghotbi 등, 2021; Lee 등, 2019). 건강한 성인의 장딴지근 평균 두께는 약 8.0~9.5 ㎜이며(May 등, 2021), 본 연구의 결과는 두 그룹 간 유의한 차이는 없었다. 대조군의 장딴지근 두께 감소는 TECAR 치료가 고주파 심부투열을 통해 온도를 40~45 ℃까지 상승시켜 조직의 손상 없이 근육과 연부조직의 유연성을 증진하고 혈류 개선을 통해 대사기능을 향상시키는 생리학적 기반 때문으로 해석된다(Lee 등, 2017; Lee 등, 2019). 동적 스트레칭은 발바닥 굽힘근을 사용하여 위아래 움직임을 반복함으로써 동적 균형 유지에 기여하는데, Ghotbi 등(2021)은 이 근육이 동적 균형을 요구하는 동작에서 타 근육에 비해 더 큰 활성을 보인다고 보고하였다. 따라서 장딴지근의 근육 두께 증가는 이러한 자극에 의한 결과로 사료된다. 반면, 대조군에서는 정적 스트레칭을 통한 근막 긴장 감소 효과로 인해 근육 이완이 극대화되며 근육 두께 감소가 발생했을 가능성이 있다(Tyree & May, 2018).
큐버랜드 발목 불안정성 평가(CAIT)에서는 실험군과 대조군 간에 유의한 차이는 없었으나, 평균 점수는 대조군이 19.14에서 19.71(2.98 %), 실험군이 21.63에서 23.63(9.25 %)로 향상되었다. Jung 등(2023)의 연구에서 8주간 주 2회, 45분 동안 동적 스트레칭을 실시한 후 CAIT 점수가 24.62에서 26.41(7.27 %)로 증가한 결과와 유사하다. 그룹 간 유의한 차이는 없었지만, TECAR 치료는 심부 온도 상승을 통해 신경 수용기 반응을 활성화하고, 동적 스트레칭은 고유감각 수용체(proprioceptor)의 민감도를 증가시켜 관절 안정성에 긍정적인 영향을 미친다고 보고되었다(Kim 등, 2022).
Y-Balance test 결과, 실험군은 중재 전 평균 77.91 ㎝에서 중재 후 86.53 ㎝로 11.06 % 향상되었으며, 이는 평균 정상 범위인 85~95 ㎝에 근접하는 수치이다(Shaffer 등, 2013). 이는 Kim 등(2022)의 연구에서 발목관절에 동적 스트레칭을 적용하였을 때 평균 95.8 ㎝에서 99.11 ㎝로 3.46 % 증가한 결과와 일치하며, 본 연구의 신뢰성을 뒷받침한다. 또한 Ida 등(2023)은 TECAR 치료가 근육 조직의 유연성과 이완을 촉진한다고 보고하였으며, Thacker 등(2004)은 동적 스트레칭이 전신의 활동을 통해 체온을 상승시키고, 근육 혈류 및 산소 공급을 증가시켜 운동 수행 능력을 향상시킨다고 하였다. 실험군에서 관찰된 균형 및 안정성 향상은 TECAR 치료가 장딴지근과 가자미근의 혈류량을 증가시키고 조직을 연화시켜 신경근 반응 속도를 개선한다는 Wachi 등(2022)과 Yokota 등(2018)의 결과와 일치한다. 또한 Wang 등(2024)은 동적 스트레칭에서의 반복적 상하 움직임이 근육 온도 및 산소 공급 능력을 높이고, 고유감각 수용체의 민감도를 증가시켜 전신 협응력과 균형 능력 개선에 기여한다고 보고하였으며, 이는 본 연구 결과를 뒷받침한다.
종합하면, TECAR 치료와 동적 스트레칭을 병행한 중재는 발목관절의 가동범위, 근육 두께, 균형 능력에 있어 유의한 즉각적 개선 효과를 보였다. 특히, TECAR의 생리학적 작용과 동적 스트레칭의 반복적 근수축이 상호 보완적으로 작용하여 기능 향상을 유도한 것으로 판단된다. 근육 두께의 변화는 단순한 양적 증가보다 조직대사와 신경근 기능 적응의 지표로 해석할 필요가 있으며, 가동범위와 균형 능력은 임상 적용 가능성을 시사할 만큼의 변화를 나타냈다. 그러나 본 연구는 즉각적인 효과에 한정된 관찰이었으며, 장기적인 지속성 평가가 부족하다는 점에서 제한이 있다. 향후에는 연령대와 체력 수준을 다양화한 모집단을 대상으로, 중재 강도 및 기간에 따른 효과 비교, 보행 및 연부조직 기능 변화까지 포함한 종합적 연구가 필요하다. 또한, TECAR 치료의 강도별 적용 효과, 스트레칭 유형의 다양성에 따른 신경·근 반응 차이를 분석하는 후속 연구가 요구된다.
Ⅴ. 결론
본 연구는 TECAR 치료와 동정 스트레칭이 발목의 정형학적 및 신경학적 질환이 없다고 판정되는 참여자를 대상자에 발목 관절가동범위, 장딴지근과 가자미근의 근육두께, 균형, 안정성에 미치는 영향을 알아보았다. 연구 결과 그룹 간 비교 결과 변화량 차이는 유의한 차이는 없었으나, 실험군에서의 중재 후에 발목 관절가동범위, 안정성, 균형에서 유의한 개선 효과를 보였다. 이를 통해 TECAR 치료를 연계한 동적 스트레칭은 발목관절의 가동범위와 안정성, 균형의 기능 개선에 효과가 있음을 알 수 있다. 따라서 본 연구는 발목관절의 가동범위, 균형, 안정성 운동프로그램에 TECAR 치료를 연계한 동적 스트레칭이 기능적 개선에 좀 더 효과적인 중재 방법인 것을 시사한다.
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