1.1 연구배경 및 목적

최근 산업현장은 자동화 및 기계화가 급속히 진행됨에 따라 근로자의 작업환경이 크게 개선되고 있지만 근로자의 근골격계질환은 여전히 산업재해의 큰 비중을 차지한다(Woo et al., 2003). 근골격계질환(musculoskeletal disorders)은 근골격계 부위에 생기는 질환으로 반복적인 작업 동작으로 인해 근육이나 조직의 손상이 누적되어 나타나는 기능적 장애로서 허리, 목, 어깨, 팔, 손목 등의 부위에 주로 발생된다(Kim et al., 2010). 고용노동부에서 발표한 산업재해현황분석 자료에 따르면, 2014년 한 해 동안 건설업에서는 업무상질병 요양재해발생현황은 총 682명(전 산업의 10%)으로 근골격계질환에 해당하는 신체부담작업성 환자가 197명, 요통 환자가 362명으로 대부분을 차지하고 있다(Ministry of Employment and Labor, 2014). 이 통계는 근로복지공단에 요양승인을 받은 재해에 기초해 실제 질환자 수는 크게 상회할 것으로 추정된다. 건설산업은 생력화(labor saving)를 위해 습식공법을 건식공법으로 대체하고 있지만, 여전히 인력물자취급(manual material handling) 작업들이 대부분을 차지한다. 예컨대, 건설노무자들은 중량의 건설자재들(예, 동바리, 거푸집, 철근, 석재 등)을 수공구에 의존하여 가공하고 맨몸으로 운반하고 있고, 다양한 작업환경(예, 지하터파기 작업, 고소작업대 위 외부마감작업,철골위 부재 연결 작업, 철골용접 작업, 옥상방수 작업, 천정틀 작업, 등) 속에서 불안전한 자세를 장시간 유지하면서 단순반복작업(simple repetive work)을 수행하고 있다. 단순반복작업은 근육이나 관절, 인대조직이 고르게 이용되지 않고 일부만이 반복 사용되어 강화되고 이용되지 않는 근육은 약화되어 신체의 불균형을 초래한다(Yang et al., 2010). Lee & Chung(1998)은 쪼그려 앉은 상태로 작업을 하는 경우 중량물 취급 작업에 비해 순간적인 작업부하량은 크지 않더라도 작업자의 근골격계에 악영향을 미칠 것이라 하였다. 특히, Lee & Cho(2007)는 국내 건설현장에서 많은 작업들이 쪼그려 앉는 작업자세가 일반화되어 있어 작업자의 피로도 및 불편도에 대한 평가가 필요하다고 강조하였다. 그러나 일반 건설현장은 노무자의 일시적인 고용상태와 근골격계질환에 대해 현장과의 인과관계 입증의 어려움 등을 이유로 보건차원의 작업환경 개선노력 보다 품질관리, 생산관리, 안전관리활동을 우선시 하는 경향이 있다. 또한, 건설 노무자의 근골격계질환을 예방하는 체계적인 작업계획을 수립하기 위해서는 현실적인 작업조건 하에서 작업부하를 정량화하는 연구결과가 필요하나 미흡한 실정이다(Kim, 2012).

건설분야를 중심으로 근로자의 신체적 작업부하(physical workload)를 분석한 연구들은 자세평가도구를 활용한 간접적인 접근법과 생체신호 계측기를 활용한 직접적인 접근법으로 대별된다.

먼저, 자세평가도구를 활용한 연구들을 살펴보면 다음과 같다. Mattila et al.(1993)은 OWAS(Ovako Working-posture Analysis System)를 이용하여 망치질을 할 때 근골격계에 문제가 되는 작업자세를 규명하였다. Li & Lee(1999)는 형틀공, 철근공, 콘크리트공 그리고 비계공을 대상으로 OWAS 평가기준에 따라 근골격계 위험자세에 대해 분석하고 개선방향을 제시하였고, Chae(2006)는 OWAS를 기초로 하여 경량철골벽을 시공하는 단위작업들에 대한 작업부하를 평가하였다. Balasubramanian & Prasad(2006)는 철근절단 작업을 중심으로 RULA(Rapid Upper Limb Assessment) 도구를 활용하여 불안정한 자세의 특성을 규명하였고, Lee & Cho(2007)은 목공과 철근공을 대상으로 신체부위별 주관적 불편도를 평가하였다.

한편, 생체신호 계측기를 활용한 연구들은 다음과 같다. Örtengren et al.(1991)은 수동식과 전동식 드라이버에 따라 팔과 어깨부위에 미치는 작업부하를 근전도(electromyography)를 측정하여 분석하였다. Sillanpää et al.(1999)는 카펫운반,하수관 연결, 몰딩절단, 철근가공작업에서 보조공구의 사용전과 후에 작업부하를 근전도를 이용하여 평가하였다. Seo & Im(2001)은 근전도를 활용하여 내화벽돌 운반공의 상지 근육을 중심으로 근피로도를 분석하였다. Anton et al.(2005)은 벽체공사에서 블록종류와 설치높이에 따라 조적공의 작업부하차이를 근전도와 심장박동수(heart rate)를 측정하여 검증하였다. Maiti(2008)은 인력물자취급 작업 시 심장박동수에 따른 작업부하를 분석하고, 피로회복에 필요한 적정휴식시간을 추정하였다. Jansen et al.(2011)은 타일작업을 대상으로 높이변화에 따른 근전도를 측정하고, 스펙트럼분석을 통해 근피로도(muscle fatigue)를 평가하였다. Lim et al.(2015)은 방수공사의 세부 단순반복작업들을 대상으로 작업자의 심박수 변화를 통해 작업부하를 비교분석하였다. 상기한 바와 같이, 건설 노무자의 작업부하를 측정하고 이를 통해 작업환경을 개선하기 위한 연구가 다양한 직종들을 대상으로 진행되어 왔다. 그러나 건설 노무자가 쪼그려 앉은 상태에서 정지상태(static)가 아닌 동적인(dynamic) 단순반복동작을 수행할 때 근활성도의 변화 특성을 분석한 연구는 부재한 실정이다. 따라서 본 연구는 하지의 움직임이 자유롭지 못한 쪼그려 앉는 자세에서 중량물을 반복적으로 취급하는 인도포장공사(footpath pavement work)를 대상으로 건설자재의 위치변화에 따라 작업자의 생리학적 작업부하를 나타내는 근전도를 측정하여 근육의 활성화 특성을 분석하고자 한다. 구체적인 연구목표는 2가지로 구분된다. 첫째, 시공자재의 배치(즉, 좌측(M1), 중간(M2), 우측(M3))와 자재를 설치하는 위치(P1-P5)에 따라 각 근육별로 활성화되는 특성을 분석한다. 둘째, 동일한 블록설치작업을 수행하는 다수 피험자들로부터 측정된 근전도데이터로부터 각 근육별로 근활성량이 경감되는 자재위치를 통계적으로 검정한다.

1.2 연구범위 및 절차

인도포장공사는 바닥정지작업, 모래깔기, 먹매김, 경계석설치, 블록절단, 자재운반, 블록설치 등과 같은 요소작업들이 포함된다. 본 연구는 작업자가 장시간 쪼그려 앉은 자세(squatted posture)를 유지하고 중량물(블록)을 취급하는 대표적인 단순반복작업으로 ‘블록설치작업’을 선정하고, 3가지로 구분한 자재위치(좌측(M1), 중간(M2), 우측(M3))에 따라 상/하지의 8개의 근육부위에 근활성량(muscle activity)의 변화 특성을 분석하는 것을 범위로 한다.

연구절차는 다음과 같다. 건설분야를 중심으로 작업자의 생리학적(physiological) 작업부하(physical workload)를 평가한 연구들을 고찰하고, 블록설치작업 시 근로자의 작업부하를 측정 및 평가하기 위한 실험계획을 수립하며, 근활성량 분석을 위해 측정된 근전도 원신호(raw EMG signal)를 처리하는 과정을 제시한다. 마지막으로 실험을 통해 획득된 근활성량 지표로부터 블록설치작업 시 자재위치에 따른 근활성량 변화특성을 분석한다.

2.1 실험참가자

블록설치작업 시 작업자의 신체적 작업부하를 측정하기 위해 K대학교 재학생을 대상으로 과거 팔과 허리 그리고 다리에 근골격계질환의 병력이 없고, 현재 건강한 남자 9명을 자발적으로 참여시켰다. 실험참가자는 모두 오른손잡이로 나이 26±3.5세, 키 170±4.2 cm이며, 몸무게 73±3.7 kg이다.

2.2 근육선정

시멘트 블록을 집어올리고, 운반하여 설치하는 동작을 관장하는 근육은 팔이다. 그러나 작업자가 바닥에 쪼그려 앉아 중량의 블록을 반복적으로 설치하는 동작을 원활히 수행하기 위해서는 어깨, 허리 그리고 다리 부위 근육들의 상호작용이 필요하다. 따라서 본 연구는 블록설치 작업과 관련된 대표 근육들의 근활성량 변화 특성과 근육간의 상호관계를 분석하기 위해 신체 4부위를 대상으로 좌우 대칭 근육 8곳을 선정하였다. 선정된 근육은 다리부위의 좌/우 대퇴직근(rectus femoris), 팔부위의 좌/우측 상완요골근(brachioradialis), 어깨부위의 좌/우측 승모근(upper trapezius), 그리고 허리부위의 좌/우측 척추기립근(elector spinae)이다.

2.3 실험환경 및 측정장치

건설 공사에서 자재를 건축물에 설치하는 작업들은 공통적으로 ‘들기-운반-설치’동작이 하나의 사이클로 반복된다. 특히, 바닥에 자재를 설치하는 일은 작업 특성상 작업자가 쪼그려 앉는 자세를 취하기 때문에 하지에 의한 장소이동이 용이하지 않다. 따라서 취급하는 자재의 위치는 팔의 가동범위 안에 있어야 한다. 이를 벗어나는 경우, 작업자는 쪼그려 앉은 상태에서 자주 일어서거나 몸을 무리하게 뻗게 되어 신체의 움직임의 불균형을 야기하고 결국 무릎 관절과 척추에 무리한 힘을 주게 된다. 따라서 피실험자들에게 근골격계의 부상이 유발되지 않도록 Fig. 1에 제시된 실험환경과 같이 1 m의 폭으로 제한하고, 다섯 장의 블록을 연속해서 설치할 수 있는 가상의 작업공간을 제작하였다. 작업자가 운반하는 블록자재는 실제 현장에서 사용되는 시멘트블록으로 규격(가로×세로×두께)이 200×200×50 mm이고, 무게가 5.1 kg인 블록을 25장 준비하였다. Fig. 1에 도해된 것처럼, 자재를 미리 배치해 두는 위치는 작업틀 밖에 좌측(M1)/중간(M2)/우측(M3)의 3곳으로 지정하고, 작업자의 정착위치는 붉은 타원 지점이고, 블록의 설치위치는 맨좌측(P1)부터 맨우측(P5)까지이다.

Fig. 1

Test environment for footpath pavement

작업부하 측정장치는 무선통신이 가능한 근전도 계측장치(WEMG-8, Model: LXM5308, LAXTHA Korea)를 사용하였다. 근전도계측기의 환경설정과 원근전도(raw EMG signal)의 신호처리는 락싸에서 제공하는 TeleScan Ver3.1을 사용하였다. 근전도 데이터는 샘플링주파수(Sampling frequency)를512 Hz로 하여 수집하고, 증폭도(Gain)는 예비실험을 통해 대상 근육에서 원근전도 진폭(amplitude)을 절단 없이 측정할 수 있는 1250 μV로 설정하였다.

2.4 변수정의

블록설치 작업에서 자재의 위치변화에 따라 작업자의 생리학적 작업부하량을 체계적으로 측정하기 위해 다음과 같이 실험환경 변수들을 설정하였다.

독립변수는 ‘자재위치’로 3가지 수준(level) 즉, 좌측(M1), 중간(M2), 우측(M3)으로 한다. 종속변수는 3가지 작업조건에 따라 각 근육별 근활성도를 분석하기 위해 원근전도신호(raw EMG signal, μV)로부터 최대수의적근력(maximum voluntary contraction; MVC)으로 정규화한(normalized) 최대수의 적근력비(%MVC)를 사용한다. 통제변수는 2.3절에 제시된 작업자의 위치와 자세, 블록규격, 블록설치순서 그리고 작업속도와 휴식시간들로 전체 피실험자에게 동일하게 적용하였다.

2.5 동작정의

본 실험에서는 피실험자들에게 동일한 작업속도와 휴식시간을 가질 수 있도록 TeleScan S/W에서 제공하는 ‘자극발생기(stimulus setting)’를 이용하여 지정된 시간에 신호음이 울리도록 하였다. 실험참가자는 의자에 앉아 대기하다가 자극발생기에서 “고”라는 신호음이 발생되면, 일어나 작업틀 안에 표시된 붉은 원형에 쪼그려 앉는다. 5초 뒤 “삑”소리가 울리면, 피험자는 틀 밖에 준비된 블록을 한 장씩 들어 작업틀 위쪽 맨좌측(P1)에서부터 맨우측(P5)까지 설치작업을 반복한다. 예비실험에서 한 장의 블록의 설치 사이클(즉, 들기-운반-설치 포함)에 소요되는 시간은 평균 3초로 분석되어 자극주기를 ‘3초/장’로 적용하였다. 자재위치별 연속작업은 5장의 블록을 지정된 위치(P1-P5)에 모두 설치하는 것으로 한다. 작업이 완료되면, 피실험자는 바로 일어나지 않고 5초간 쪼그린 상태를 유지한 후, 천천히 일어나 의자에 앉아 10분간 휴식을 취한다. 이후 다른 자재위치에 대해서도 앞서 설명한 것과 같은 방식으로 작업을 수행한다. 실제 실험에서는 각 피실험자가 수행하는 자재위치별 실험순서를 무작위로 선정(예, M3→M1→M2)하여 순서의 영향을 배제하였다. 연구책임자는 본 실험에 앞서 실험참가자들에게 연구목적과 실험방법 및 절차에 대해설명하고, 참가자들이 준비된 가상 작업장에서 블록을 설치하는 연습시간을 제공하여 작업방법을 충분히 숙지할 수 있도록 하였다.

3.1 최대수의적근수축(MVC) 측정

인체는 전도성이 있어 근전도 측정이 가능하지만, 세포조직형태, 지방두께, 생리변화 그리고 온도, 습도 등에 따라 근전도 신호의 절대적 크기가 변하기 쉽다. 그로 인해 동일한 피실험자라도 근육별로 근전도 신호의 절대적 크기가 상이하여 직접적인 비교가 불가능하다. 따라서 측정된 근전도 신호의 크기를 피실험자와 근육별로 객관성 있게 비교하기 위해 최대수의 적근수축(MVC)을 측정하여 측정신호를 표준화(normalization)하는 과정이 필요하다(Kim et al., 2013). 각 피실험자 별로 각 근육에 대한 최대수의적수축(MVC)값은 본 실험에 앞서 측정하였다. 본 연구에서 선정한 8곳의 근육에 대한 MVC는 Konrad(2005)가 “The ABC of EMG”에서 제시한 표준자세를 적용하여 측정하였다.

개별 피실험자의 근육별 MVC값은 다음과 같은 절차를 통해 유도하였다. 피실험자가 표준자세를 취하면 보조자가 그 반대방향으로 서서히 힘을 가한다. 피실험자는 5초 동안 외력에 저항한 후, 30초간 휴식을 취한다. 피실험자는 각 근육부위별로 상기한 최대 근수축과 이완동작을 3회씩 연속 실행한다. 그러나 기계와 달리 사람은 동일한 동작을 취하더라도 측정되는 근전도신호는 중첩증가(increased electrical superposition)현상과 운동단위 동기화(motor unit synchronization)로 인해 동일한 신호가 재현되지 않고, 최대발휘 능력을 밑도(sub-maximal)는 동작에서 최대수의적근수축(MVC)보다 큰(supra-maximal) 근전도 신호가 일시적으로 나타날 수 있다.(Kim et al., 2013) 따라서 이러한 이상신호를 최소화하기 위해 근전도 원신호(raw EMG signals)는 일정 시간간격단위(window size, W)로 평활화(smoothing)처리가 필요하다. 본 연구에서는 평활화기법으로 평균제곱(root mean square; RMS)을 적용한다. 근전도 원신호는 Eq. (1)에 의해 평균제곱값으로 변환된다(Soderberg, 1992).

EMG(t): 근전도 원신호의 진폭 크기(μV), W: 신호분할 시간간격(window size, sec).

여기서 주의할 점은 모든 실험에서 근전도 측정기의 샘플링진동수(sampling frequency, f)를 동일하게 적용하고, 평균제곱(RMS)에 적용하는 분할시간간격(W)을 일관되게 적용해야 한다는 점이다. 본 연구에서는 근전도 측정기의 샘플링 주파 512 Hz(512 samples/sec)로 설정하고, 분할시간간격(W)은 0.25 sec(=128 samples)를 적용하였다.

피실험자의 근육별 최대수의적근력(MVC_m)은 Eq. (2)에 의해 유도된다. 각 근육별로 3회 반복 측정한 근전도 원신호의 평균제곱(RMS)값 중 각 최대값들의 평균을 최종 MVC로 채택한다.

RMS_r(t): r번째 반복시 t시점의 평균제곱값

3.2 최대수의적근수축비(%MVC) 변환

측정된 근전도신호로부터 개인별 그리고 근육별로 상호비교가 가능하도록 Eq. (3)에 의해 정규화(normalization) 과정이 필요하다(Soderberg, 1992). 이 단계에서 정규화된 데이터를 최대수의적근수축비(%MVC_m)라고 한다.

MVC_m: m 근육의 최대수의적근력, RMS(t): t 시간에 측정된 근전도 제곱평균값

다수의 피실험자를 대상으로 자재위치에 따라 근활성량의 유의한 차이를 검증하기 위해서 본 연구에서는 최대수의적근력비(%MVC)를 2 단계를 거쳐 일반화하였다. 먼저, Eq. (4)를 이용하여 개별 피실험자 수준에서 5장의 블록을 설치하는 작업(즉, P1-P5, 15초)을 동시에 고려한 최대수의적근력비(%MVC)의 평균 (%MVC¯)을 산출한다.

f: 샘플링주파수, T: 블록 5장 설치시간 (sec)

다음으로, Eq. (5)를 이용하여 개별 피험자의 최대수의적근력비 평균(%MVC¯)을 전체 피실험자를 대상으로 평균(μ%MVCm¯)을 구한다.

s: 특정 피실험자, N: 전체 피실험자 수

4.1 자재위치별 설치위치별 근육별 근활성량

4.1.1 자재위치-좌측(M1)

Fig. 2는 블록을 좌측에 둔 상태(M1)에서 첫 번째 피실험자(S1)로부터 측정된 근전도 그래프이다. 이 그래프는 3초 간격으로 수직선이 반복되는데, 이 시간은 피실험자가 한 장의 블록을 ‘들기-운반-설치’하는 작업 사이클의 한 주기이며, 각 근육부에 부착된 8개의 전극채널로부터 정규화된 %MVC를 나타낸다. Fig. 2에 따르면, 상완요골근과 승모근에서 뚜렷한 근활성량 변화가 있고, 후반으로 갈수록 진폭변화가 커지는 경향이 있다. 즉, 좌측에 자재를 두는 경우(M1), 운반거리가 멀어질수록(P3:50 cm²⁾, P4:80 cm, P5:100 cm) 근활성량의 최대 값이 대체로 증가하는(Table 1 참조; 좌측 상완요골근(L)-P3:36%MVC, P4:78%MVC, P5:84%MVC, 우측 상완요골근(R)-P3:48%MVC, P4:77%MVC, P5:31%MVC) 경향이 나타난다. 이러한 결과는 자재가 좌측(M1)에 있어 운반거리가 증가하고(P1:20 cm, P2:40 cm, P3:60 cm, P4:80 cm, P5:100 cm; std: 31.6 cm), 작업 시 양팔이 좌우로 크게 움직이는 벌림(adduction³⁾)과 모음(abduction⁴⁾)동작을 취함에 따라 우측 팔에 작업의존도가 가중되고(좌측 상완요골근 평균: 14.2%MVC, 우측 상완요골근 평균:18.5%MVC), 이로 인해 우측 팔에 국소피로가 누적되는 요인이 된다. 따라서 작업자가 쪼그려 앉은 상태에서는 팔을 벌림과 모음동작으로 작업을 하는 경우, 팔을 자연스럽게 뻗을 수 있는 거리 내에 자재를 두고, 중량물의 운반거리를 가능한 짧게 하는 것이 바람직하다. 한편, 자재운반거리가 짧은 경우(즉, P1, P2), 팔 부위가 주된 근육으로 작용되지만, 운반거리가 멀어질수록 어깨근육(승모근(R)-P4:65%MVC, P5:72%MVC)의 근활성도가 증가하는 특징이 나타난다. 한편, 우측 척추기립근(R)은 초반 작업부터 활성도가 높고 후반으로 갈수록 부담이 커지는 것으로 분석되어 양쪽 척추기립근의 균형을 유도하는 방향으로 작업개선이 요구된다.

Fig. 2

The changes in the muscle activity (%MVC) of the subject 1 according to material position (M1)

Table 1

Statistics on muscle activity (%MVC) of the subject 1 according to material position (M1)

4.1.2 자재위치-중간(M2)

Fig. 3은 블록을 중간에 둔 작업조건(M2)에서 세 번째 피실험자(S3)로부터 측정된 근전도 그래프이다. 좌측 자재위치(M1)일 때, 우측 상완요골근(R)에 높은 의존도가 나타난 것과 달리, 중간(M2)일 때는 좌/우측 상완요골근(L/R)이 거의 같이 거동한다. 그 원인은 자재의 위치가 좌측에서 중간으로 변경됨에 따라 주요 동작이 벌림(adduction)과 모음(abduction)에서 굽힘(flexion⁵⁾)과 폄(extension⁶⁾)으로 변화에 기인된 것으로 판단된다. 또한, 좌/우측 상완요골근(L/R)의 근활성도 크기가 초반(좌측 상완요골근(L)-P1:58%MVC, P2:63%MVC; 우측 상완요골근(R)-P1:81%MVC, P2:58%MVC)에서 후반(좌측 상완요골근(L)-P4:43%MVC, P5:78%MVC; 우측 상완요골근(R)-P4:63%MVC, P5:58%MVC)까지 큰 변화 없이 유지되었다. 그 원인은 자재의 운반거리가 좌측에 있을 때보다 단축되고(P1:50 cm, P2:30 cm, P3:20 cm, P4:30 cm, P5:50 cm), 블록 간 운반거리의 표준편차(std: 13.4 cm)가 감소한 데 있다고 판단된다. 이처럼 자재의 위치는 특정 근육에 작업부하가 집중되거나 과도하게 사용되는 것을 억제하고 신체의 좌우대칭근육을 고르게 사용하도록 유도하는 데 영향을 미치는 것으로 해석된다.

Fig. 3

The changes in the muscle activity (%MVC) of the subject 3 according to material position (M2)

한편, 초반부터 팔근육의 피로도가 누적된 결과로 중후반부 설치작업(P3, P4, P5)에서 어깨와 허리근육의 활성도가 동반 상승되고 있다. Fig. 3을 보면, 인체는 초기에 특정 근육이 중심이 되어 일을 하지만, 그 근육에 피로가 누적되면 부담하던 작업하중을 자연스럽게 다른 근육으로 분산시키는 것으로 해석된다. 따라서 작업자의 근골격계질환을 예방하기 위해서 작업부하가 특정 근육에 장시간 집중하지 않도록 작업환경을 개선하는 것이 바람직하다. 그러한 맥락에서 자재를 두는 위치는 특정 근육의 근활성량 변화패턴을 일정한 진폭(amplitude)과 발생주기(frequency)를 갖도록 유도하는 중요한 요인이 될 수 있음을 시사한다.

4.1.3 자재위치-우측(M3)

Fig. 4는 블록을 우측에 둔 작업조건(M3)에서 다섯 번째 피실험자(S5)로부터 측정된 근전도 그래프이다. 블록설치 방향은 자재위치와 상관없이 좌측에서 우측으로 동일하다.

Fig. 4

The changes in the muscle activity (%MVC) of the subject 5 according to material position (M3)

따라서 자재위치가 우측인 경우(M3) 초반부터 운반거리가 최장으로(P1:100 cm, P2:80 cm) 대부분 근육에서 근활성도가 크게 나타났다(숭모근(L)-P1:63%MVC, P2:64%MVC; 기립근(L)-P1:73%MVC, P2:60%MVC). 특히, Fig. 4에서 A 영역을 보면, 초기 블록설치 작업(P1, P2)에서 승모근과 기립근에 최대 근활성점(Peak)이 2개로 분할되고 증가되는 경향이 나타난다. 이러한 신호는 자재위치가 작업자의 몸에 익숙하지 않음을 암시한다. 따라서 이 피실험자(S5)에게 있어 자재를 우측(M3)에 배치하는 것은 특정 근육에 근활성도를 급격히 증감시켜 근골격계에 악영향을 줄 수 있기 때문에 자재위치를 변경할 필요가 있음을 시사한다.

블록설치 작업에서 나타난 근육별 근활성 패턴의 생리역학적인 측면을 종합해 볼 때, 근골격계질환을 예방하는 데 효과적인 자재의 위치는 중간(M2)으로 판단된다.

4.2 자재위치별 근육별 근활성량 차이 검정

이 절에서는 자재위치 변화에 따라 각 근육의 활성도에 미치는 영향을 전 피실험자들을 대상으로 일반화하기 위해 일원분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였다. 통계적 유의수준(α)은 0.05로 설정하였다. 영가설이 유의하지 않은 경우, 사후분석(Post Hoc)을 실시하였고, 등분산 조건을 만족하는 경우 Duncan을, 만족하지 않는 경우 Tamhane-T2 검정을 적용하였다. 수집된 자료는 상용통계프로그램인 SPSS ver 12.0을 이용하여 분석하였다.

Table 4는 9명의 피험자들을 대상으로 5번의 블록설치 작업을 완료하는 동안 측정된 개별 피험자의 최대수의적근력비 평균(%MVC¯)을 전체 피실험자에 대한 평균(μ%MVCm¯)으로 변환한 자료이다. 자재위치에 따라 개별 근육의 근활성량 차이에 대한 검증결과는 다음과 같다.

Table 4

Test results for differences in the amount of muscle activity according material positions

Table 2

Statistics on muscle activity (%MVC) of the subject 3 according to material position (M2)

Table 3

Statistics on muscle activity (%MVC) of the subject 5 according to material position (M3)