발분석 > 발과신발의 이해> 발과 발의 생체역학
  • 러닝의 핵심 장비는 신발!
  • ㆍ내 발의 생체역학적 특성에 맞는 러닝화는 운동 효율을 높여 주고 운동 부상 예방과 운동 부상 회복에도 도움을 줄 수 있다.
  • ㆍ하지만 그와는 반대로 내 발에 맞지 않는 러닝화는 운동 효율과 의욕을 떨어트리고 운동 부상도 조장할 수 있다.
  • ㆍ사람마다 발 모양, 발의 생체역학적 특성이 제각기 다르다.
  • ㆍ대부분의 스포츠 브랜드들은 생체역학적으로 기능이 다른 런닝화를 개발해서 시판한다.
  • ㆍ따라서 러닝화는 내 발 특성에 맞춰서 선별해서 신어야 한다.
  • ㆍ내 발에 맞는 러닝화를 찾기 위해서는 발 사이즈는 물론 발 모양(Foot Type), 발의 생체역학적(Foot Biomechanics) 특성과 걸음(뜀)걸이(Gait Cycle)
       특성 등을 알아야 한다.
  • 발(Foot)
  • ㆍ발은 뼈, 근육, 인대, 근막 구조, 신경, 혈관들로 구성되어 있는 복잡한 구조이다. 발은 서있을 때는 안정성을, 걷거나 달릴 때는 충격 흡수를 도와줄 유연성을
       제공한다.
  • ㆍ나이가 들어감에 따라서 발에는 몇몇 변화가 일어난다.
  • ㆍ발이 넓어지고 길어진다.
  • ㆍ아치가 주저앉아 발이 평평해진다.
  • ㆍ발 볼과 뒤꿈치 보호 지방층이 엷어진다.
  • ㆍ발목이 가동범위를 잃고 더 뻣뻣해진다.
  • ㆍ외반무지증, 굳은살, 망치발가락, 감입발가락, 발가락겹치기, 첨족, 관절염 등의 변형이 일어나는 경우도 많다.
  • 발의 뼈
  • ㆍ발은 해부학적으로 전족(Forefoot), 중족(Midfoot), 후족(Rearfoot)으로 나뉜다.
  • ㆍ발은 26개의 뼈로 이루어져있다. 양쪽 발 뼈는 모두 52개로 인체 뼈의 약 1/4에 해당한다.
  • ㆍ발에는 33개의 관절, 107개의 인대, 19개의 근육이 있다.
  • ㆍ참고로 발의 뼈를 28개(종자골 Sesamoid bone 2개 포함), 29개(종자골 2개, 융기 1개 포함), 31개(종자골 2개, 융기 1개, 경골, 비골 포함)로 구성되어있다고
       보는 학자도 있다.
  • ㆍ내측 복사뼈가 외측 복사뼈보다 더 높다.
  • 아치(Arch)
  • ㆍ아치에는 종아치(Longitudinal Arch)와 횡아치(Transverse Arch)가 있다.
  • ㆍ종아치는 뒤꿈치와 발 볼(중족골두) 사이로 이어지며, 내측 종아치와 외측 종아치가 있다. 내측 종아치가 외측 종아치보다 더 뚜렷이 보인다.
  • ㆍ횡아치는 발의 내측에서 외측으로 이어지며 설상골들과 입방골에 의해 형성된다.
  • ㆍ아치는 내장된 스프링으로 서있거나, 걷거나, 달릴 때 충격 흡수 인자로서의 역할을 한다.
  • ㆍ신발 착용에 있어서 가장 중요한 것은 내측 종아치이다.내측 종아치의 형태에 따라 선택해서 신어야 하는 신발 형태도 결정된다.
  • ㆍ아치의 정상적인 높이(Normal Height)란 없으며, 높이에 따라 높은 아치(High Arch), 중간 아치(Medium Arch), 낮은 아치(Low Arch) 또는
       평평한 아치(Flat Arch)로 구분한다.
  • ㆍ참고로 발바닥에는 많은 땀샘이 있고 하루에 약 반 파인(a half-pine, 0.235리터) 의 땀이 나기 때문에 통기성이 좋은 신발은 발 건강 관리에 매우 중요하다.
  • 발의 생체역학(Foot Biomechanics)
  • 걸음주기(Gait Cycle)
  • ㆍ보폭(Step)은 걸음을 걸을 때 앞발 뒤축에서 뒷발 뒤축까지의 거리이다.
  • ㆍ보보폭(Stride)은 우측보폭과 좌측보폭을 합친 거리이다.
  • ㆍ걸음기저(Base of gait)는 한쪽 발뒤꿈치 닿기에서 다른 쪽 발뒤꿈치 닿기까지의 횡폭으로 몸의 외측 이동을 다리에서 적절히 수용하기 위해서는
       평균 걸음기저가 약 9cm이어야 한다.
  • ㆍ한 걸음주기는 한 발의 뒤꿈치 닿기에서 같은 발의 다음 걸음에서의 뒤꿈치 닿기까지의 간격이다.
  • ㆍ걸음주기는 서기 단계(Stance phase, 입각기)와 흔들기 단계(Swing phase, 유각기)로 이루어진다.
  • ㆍ서기 단계는 발이 땅에 닿는 체중 부하가 일어나는 시기로 뒤꿈치 닿기에서 시작해서 같은 발의 발가락 떼기로 끝난다.
  • ㆍ흔들기 단계는 발이 땅에 닿지 않는 체중 부하가 일어나지 않는 시기로 발가락 떼기에서 같은 발의 뒤꿈치 닿기까지이다.
  • ㆍ전체 걸음주기 중 서기 단계는 62%, 흔들기 단계는 38%를 차지한다.
  • ㆍ서기 단계는 “접지기(Contact phase) → 중간 서기(Midstance phase) → 추진기(Propulsion phase) → 들기(Lift-off)”로 이루어진다.
  • 인체 면(Body planes)과 회내(Pronation), 회외(Supination)
  • ㆍ시상면(Sagittal Plane)은 인체를 오른쪽과 왼쪽으로 나눈다.시상면에서 일어나는 운동은 상하방향 운동이다.발이 위 방향을 향한 운동인
       족배굴곡(Dosiflexion)과 발이 아래 방향으로 향한 운동인 족저굴곡(Plantarflexion)은 시상면에서 발생하는 운동이다.
  • ㆍ전두면(Frontal or Coronal Plane)은 인체를 앞과 뒤로 나눈다. 내번(Inversion)과 외번(Eversion)이 전두면에서 발생하는 운동이다. 내번은 몸의 중심선을 향해    발바닥이 도는 운동이고 외번은 몸의 중심선으로부터 멀어지며 발바닥이 도는 운동이다.
  • ㆍ횡단면(Transverse Plane)은 인체를 위와 아래로 나눈다. 내전(Adduction)과 외전(Abduction)이 횡단면에서 발생하는 운동이다. 내전은 몸의 중심선을 향해
       발이 회전하는 운동이고 외전은 몸의 중심선으로부터 멀어지며 발이 회전하는 운동이다.
  • ㆍ삼면 운동(Triplane Motion) 발은 정상적인 보행 동안 단지 한 면에서만 기능하지 않는다.발 움직임은 삼면에서 발생한다.
       회내(Pronation)와 회외(Supination)가 삼차원 움직임이다. 회내는 외번, 외전 그리고 족배굴곡이 동시에 발생하는 운동이고 회외는 내번,
       내전 그리고 족저굴곡이 동시에 발생하는 운동이다.
  • ㆍ회내와 회외는 자연스러운 발의 생체역학적(Foot biomechanics) 현상으로 그 용어 자체가 좋고 나쁨을 의미하지는 않는다.
  • ㆍ회내와 회외는 적당해야 한다.회내와 회외가 너무 과하거나 부족하면 부상의 원인이 될 수 있다.
  • ㆍ회내가 과하면 발뿐만 아니라 다리 전체 근골격계에 커다란 영향을 줄 수 있다.이는 무릎 통증, 고관절, 허리 통증 등을 유발할 수 있다.
  • ㆍ또한 발이 회내하지 않으면 충격을 흡수할 수 없고 고르지 않은 지면에 적응할 수 없다. 그 영향으로 전체 골격계에 과다한 충격이 가해질 수 있다.
  • ㆍ회내는 그 정도에 따라 과회내(Over-pronation), 중립회내(Neutral-pronation), 저회내(Under-pronation)로 대별한다
  • ㆍ생체역학적으로 고안된 신발과 발 보조기는 과회내(Over-pronation)와 과회외(Over-supination)를 제어할 수 있어 운동 부상을 예방하고 부상을 치료하는데
       효과를 줄 수 있다.
  • ㆍGait Cycle의 추진기 단계에서 중립회내자는 앞발 부분을 고루고루 이용해서 지면을 밀고 , 과회내자는 주로 첫번째와 두번째 발가락을 이용해서 지면을 밀며,
       저회내자는 바깥쪽 발가락을 이용해서 지면을 민다.
  • ㆍ효율적인 뜀걸이를 위해서는 중립회내자는 안정화를, 과회내자는 제어화를, 그리고 저회내자는 쿠션화를 신어야 한다
  • 신발 선택에 관련된 회내, 회외 분석 방법
  • 동영상 분석법
  • ㆍ러닝머신(트레드밀, Treadmill) 위에서 걷고 뛰는 걸음새와 뜀새를 비디오로 촬영하여 발 동작을 분석하는 방법
  • ㆍ달릴 때 일어나는 회내 정도를 분석하는 전세계적으로 널리 쓰이는 방법이다. 단 분석자의 전문성이 요구된다.
  • 풋스캐너 분석법
  • ㆍ발모양, 발의 생체역학적 특성을 분석할 수 있도록 고안된 컴퓨터 시스템 풋스캐너를 활용해서 분석하는 방법
  • ㆍ풋스캐너로 정지 상태 또는 걷는 상태에서 측정할 때는 달릴 때 일어나는 회내 정도를 정확히 파악하는데 한계가 있다.
  • 발 양태 육안 분석법
  • ㆍ이 방법들은 대강의 경향을 짐작할 수는 있어도 달릴 때 일어나는 회내 정도를 정확히 파악하는데 한계가 있다.
  • ㆍ발-다리 각도 분석법, 하지-종골 정렬 분석법
  • 발-다리 각도 분석법
  • ㆍ어깨 너비로 자연스럽게 선 자세에서 다리와 발이 어떠한 각도로 놓여 있는 지를 살펴보고 가늠하는 방법.
  • ㆍ그림A처럼 발끝이 바깥쪽으로 향하고 있으면 과회내, 그림B처럼 발이 다리와 수평에 가까운 각도를 이루고 있으면 중립회내 그리고 그림C처럼 발끝이
       몸 안쪽으로 향하고 있으면 저회내일 가능성이 크다.
  • 하지-종골 정렬 분석법
  • ㆍ하지와 종골의 정렬 양태를 살펴보고 가늠하는 방법
  • ㆍ그림A처럼 종골이 바깥쪽으로 기울어져있으면 과회내, 그림B처럼 하지와 종골이 수직이면 중립회내 그리고 그림C처럼 종골이 안쪽으로 기울어져있으면
       저회내일 가능성이 크다.
  • 신던 운동화 양태 분석법
  • ㆍ이 방법들은 대강의 경향을 짐작할 수는 있어도 달릴 때 일어나는 회내 정도를 정확히 파악하는데 한계가 있다..
  • ㆍ신발의 정렬 양태 분석법, 신발 바닥 마모 양태 분석법
  • 신발의 정렬 양태 분석법
  • ㆍ신었던 헌 신발을 평평한 탁자 위에 올려 놓고 기울어진 상태를 살펴 보고 가늠하는 방법
  • ㆍ그림A처럼 신발 뒤축이 안쪽으로 기울어졌으면 과회내자, 그림B처럼 중앙으로 정렬되어 있으면 중립회내자 그리고 그림C처럼 바깥 쪽으로 기울어져있으면
       저회내자일 가능성이 크다.
  • 신발 바닥 마모 양태 분석법
  • ㆍ신발 바닥의 마모 양태를 살펴보고 가늠하는 방법
  • ㆍ그림A처럼 신발 바닥이 안쪽으로 편향되게 닳았으면 과회내자, 그림B처럼 신발 바닥 전체가 고르게 닳았으면 중립회내자 그리고 그림C처럼 신발 바닥이
       바깥쪽으로 편향되게 닳았으면 저회내자일 가능성이 크다.
  • 발 사이즈
  • 발 사이즈 분류
  • ㆍ발 사이즈라면 흔히 발 전족길이(mm) 사이즈만을 생각하는 경향이 있다.
  • ㆍ발 사이즈에는 전족길이(Overall Length), 아치길이(Arch Length)와 너비(Width)가 있다. 이 세가지 발 사이즈는 발에 맞는 신발을 결정하는데
       아주 중요한 측정단위이다.