경추안정도, 체압, 근육사용량에 따른 친환경 베개의 기능성 평가

Abstract

본 연구는 한국 전통소재로 만든 인체공학 베개의 기능성을 다른 베개와 비교하여 두 가지 자세에서 평가하였다. 베개를 사용할 때의 경추안정도를 측정하였고, 베개면과 머리표면 사이의 압력분포를 알아보기 위하여 표면체압을 측정하였다. 또한 근육의 사용도를 정량적으로 평가하기 위하여 EMG(electromyography)를 사용하여 근육의 활동도와 피로도를 평가하였다. 기존의 연구들은 수면 환경에 따른 수면의 질을 측정하거나, 환자를 대상으로 분석, 또는 베개 높이와 베개 소재의 압축성 등 단편적인 분석에 초점을 맞춰서 이루어졌기 때문에 베개를 사용할 때에 대한 종합적이고 정량적인 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 베개의 종류와 베개를 베고 누운 자세가 근육에 어떤 영향을 미치는지를 환자가 아닌 일반인을 대상으로 하여 여러 방법으로 알아보고자 하였다. 8명의 실험참가자를 대상으로 하여 친환경 인체공학 베개와 비교군의 두 가지의 다른 베개를 직접 사용하여 베개를 베고 누웠을 때 목각도 변화량에 따른 경추안정도를 분석하고, 베개면과 머리표면에 사이의 표면체압을 측정하여 두 가지 자세에서 압력이 집중되는 부분이 없는가 살펴보았다. 또한 베개를 사용할 때 동원되는 좌/우 머리반가시근 (Right / Left Semispinals capitis M.), 좌/우 목빗근(Right / Left Sternocleidomastoid M.), 좌/우 등세모근(Right / Left Upper Trapezius M.)을 대상으로 근육의 활동도와 피로도에 대한 평가를 실시하였다. 각 근육의 활동도와 피로도 평가는 실험을 통해 수집된 EMG 신호의 RMS(Root Mean Square) 값과 Normalized MPF(Mean Power Frequency) 값을 이용하여 분석하였다. 실험결과, 경추안정도는 옆으로 누운 경우 친환경 베개가 가장 우수하였으며, 표면체압은 신체적으로 돌출된 부분이 다른 부분에 비해 다소 높았지만, 유의한 차이는 나타나지 않았다. 3가지 베개에 대한 초기 근육사용량은 유의한 차이를 발견할 수 없어 20분 이상 사용시의 피로도를 살펴보았다. 그 결과 메모리폼 베개와 인체공학 베개는 결과가 비슷하였고 일반베개가 가장 피로한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 베개 설계시 필요한 적정 형태와 높이, 재질을 선정하는데 필요한 기초자료를 제시하였다. 따라서 경추안정도, 체압, 근육 사용량을 고려한 친환경 베개 설계 시 이용될 수 있을 것으로 기대된다.; The purpose of this study was to evaluate of Eco-Friendly Pillows by Measuring Cervical Stability, Head Pressure, and Muscle Activity. Eight subjects participated in the experiment where eco-friendly pillow and other pillows(ordinary pillow and memory foam pillow) were functional compared alternately repeatedly. Six channels of electromyography(EMG), ten channels of the head pressure sensors were used. Surface electrodes were attached to Right/Left Semispinals capitis(RSC, LSC), Right/Left Sternocleidomastoid (RSM, LSM), Right/Left Upper Trapezius(RUT, LUT). Electromyography(EMG) data were analyzed by using RMS(Root Mean Square) and MPF(Mean Power Frequency). In results, when lie down to side, eco-friendly pillow's cervical stability is more remarkably high than other two pillows, even though head pressure distribution was some high than other part that is projected physically, eco-friendly pillow which is made by Korean traditional material was distributed most uniformly. Eco-friendly pillow is more notably suitable for keep suitable position of neck and inflict pressure evenly in skin. Furthermore, Muscle is used on the whole evenly due to prevent using muscle excessively or stretching The characteristics of eco-friendly pillow can be applied to the newly pillow development in order to minimize the discomfort or fatigue due to inappropriate body posture.