발은 걷는 동안 충격을 흡수하기 위해 유연성이 요구되며, 동시에 추진력을 위해 비교적 견고해야 한다. 따라서 발에는 충격흡수, 유연성 그리고 내구성 등의 요구들을 충족시키기 위해 적절한 상호작용을 하는 관절, 결합조직 그리고 근육 등의 구조물이 있다[1]. 이와 같은 발의 구조물들에 의해 발의 아치가 형성되며, 발의 아치는 내측 종 아치, 외측 종 아치 그리고 횡 아치 총 세 개의 아치가 있다. 그 중 내측 종 아치는 일차적으로 발에 가해지는 부하를 지지하는 구조로 충격을 흡수하고 분산시키는 중요한 역할을 한다[2,3].

발이 정상적인 기능을 하기 위해서는 아치가 지면으로부터 일정한 높이를 유지해야 하지만, 선천적 변형, 발 근육의 약화, 반복적 사용에 의한 근피로 등은 내측종 아치의 높이를 낮아지게 한다[4]. 내측 종 아치의 높이가 낮아지게 되면 지면으로부터 오는 충격을 흡수하지 못하고 무릎관절, 엉덩관절, 허리뼈와 같은 몸쪽 부위로 직접 부하가 전달된다[5]. 또한 발의 과도한 회내(excessive pronation)와 같은 비정상적 정렬을 초래할 수 있으며[1], 균형능력을 저하시키고[6], 결과적으로 족저근막염과 무지외반증 등과 같은 손상들을 초래할 수 있다[7-9]. 따라서 발의 온전한 사용을 위해 내측종 아치의 형태와 기능을 유지하는 것은 매우 중요하다.

내측 종 아치의 형태는 일차적으로 제1 중족골, 내측 설상골, 주상골, 종골 그리고 거골 등의 뼈로 이루어져 있다[10]. 이차적으로 내측 종 아치의 형태와 기능은 족저근막, 인대, 외재근, 내재근 등에 의해서 유지된다[4]. 특히, 발의 외재근과 내재근은 내측 종 아치를 지지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며[11], 발의 내재근과 외재근의 근력은 아치의 높이와 직접적인 관련이 있다고 보고되었다[8,12,13]. 따라서, 아치의 높이를 적절히 유지하고 발의 기능을 정상적으로 유지하기 위해서는 발의 외재근과 내재근을 강화하는 운동이 필요하다.

발의 외재근과 내재근을 강화할 수 있는 운동에는 발가락 말기 운동(toe curl exercise)과 짧은 발 운동(short foot exercise), 발가락 벌리기 운동(toe spread out exercise)이 있다[7,14]. 다수의 선행연구들이 발가락 말기 운동과 짧은 발 운동이 주상골 하강을 감소시키고 균형능력을 향상시키는 것으로 보고하였다[6,8,12,13,15,16]. 특히, 무지외전근은 내측 종 아치의 안정화에 중요한 역할을 하는데[17], 발가락 벌리기 운동 시 다른 운동방법들보다 무지외전근의 근활성도가 높게 나타났으며[18,19], 무지외전근의 단면적이 증가된 것으로 나타났다[20]. 이와 같이 선행연구의 결과를 볼 때, 발가락 벌리기 운동이 내측 종 아치의 형태와 기능을 유지하기 위한 운동방법으로 효과적일 것으로 판단된다. 하지만, 높은 가능성에도 불구하고 발가락 벌리기 운동의 중장기적인 효과는 물론 즉각적인 효과를 검증한 연구조차 이루어져 있지 않다. 따라서 본 연구의 목적은 건강한 성인남녀를 대상으로 일회성 발가락 벌리기 운동이 내측 종 아치의 높이와 정적 및 동적 균형능력에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 선행연구를 기반으로 본 연구의 가설은 다음과 같이 설정하였다. 첫째, 발가락 벌리기 운동 후 내측 종 아치의 높이는 증가할 것이다. 둘째, 정적 및 동적 균형능력은 향상될 것이다.

이 연구는 건강한 성인을 대상으로 발가락 벌리기 운동이 내측 종 아치의 높이와 정적 및 동적 균형능력에 미치는 영향을 분석하고자 하는데 그 목적이 있다. 이 연구를 통해 나타난 주요결과는 다음과 같다. 첫 번째, 발가락 벌리기 운동 후 체중부하 시 내측 종 아치의 높이가 증가하였다. 두 번째, 발가락 벌리기 운동 후 한 발 서기 검사 시 눈 감은 조건에서 압력중심의 총 이동거리에는 변화가 없었다. 세 번째, 발가락 벌리기 운동 후 Y-균형 검사 시 앞쪽 방향으로의 다리뻗기 거리가 증가하였다.

본 연구에서 발가락 벌리기 운동 후 체중부하 시 측정한 내측 종 아치의 높이는 평균적으로 2.0 mm 정도 증가하였다. 이러한 결과는 발가락 말기의 효과(1.8-3.9 mm) 또는 짧은 발 운동의 효과(2.2-5.5 mm)를 보고한 선행논문들의 결과와 비교할 만하다[8,15]. 본 연구의 결과에 나타난 효과 크기는 작은 정도(Cohen’s d= 0.2)에 그치고 있고, 증가의 정도도 선행연구와 비교할 때 상대적으로 낮은 것으로 보인다. 하지만, 선행연구들이 짧게는 4주 길게는 8주까지 발 운동을 실시하여 얻은 결과이며, 본 연구에서 실시한 발가락 벌리기 운동이 약 5분 정도 소요된 것을 고려하면 주목할 만한 긍정적인 결과이다. 물론 개개인의 반응 정도가 다르며, 증가된 종 아치의 높이가 지속될 수 있는지는 확인 할 수 없었지만, 운동 집단의 모든 참여자가 증가하는 결과를 보인 점<Figure 2>은 향후 발 아치의 구조를 유지하고 향상시키기 위한 새로운 발 운동으로서 발가락 벌리기 운동의 가능성을 충분히 보여주는 것이라 사료된다. 본 연구로는 발가락 벌리기 운동 후 내측 종 아치의 높이가 증가된 이유를 직접적으로 밝힐 수는 없다. 하지만, 무지외전근의 근활성도가 클수록 발 운동으로 인한 내측 종아치의 높이 증가가 크게 나타났다는 선행연구결과를 근거로 그 이유를 찾을 수 있을 것이다[15]. 즉, 발가락 벌리기 운동으로 엄지 발가락을 최대한 벌려 추가적으로 무지외전근의 근활성이 더 크게 나타나고 스트레치 되어 긴장된 상태가 유지되기 때문이라는 것이다[18]. 같은 맥락에서 다른 선행연구는 발의 트러스 구조에 수직력이 가해지면 발바닥 근막과 근육이 스트레칭 되며, 발의 수축성 기계의 특성을 변화시켜 근육이 더 큰 힘을 생성한다고 설명하였다[25]. 끝으로, 본 연구에서는 발가락 벌리기 운동 시 무지외전근에 근전도 전극을 부착하여 근전도 신호를 운동 시 피드백을 제공하였다. 이를 통해 참여자가 최대한 정확한 동작으로 목표하는 근육을 자극하도록 노력한 점도 내측 종 아치의 높이가 증가하게 된 결과의 부분적인 이유라 사료된다.

본 연구에서 발가락 벌리기 운동 후 한 발 서기 검사 시 눈 뜨고, 눈 감은 조건에서 압력중심의 총 이동거리는 집단 간에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 본연구의 결과는 4주간 짧은 발 운동 후 운동군과 통제군 모두 압력중심의 좌우 움직임이 감소하여 두 그룹 간 유의한 차이를 확인하지 못한 선행연구의 결과와 유사하다[3]. 하지만, 본 연구 결과와는 다르게 짧은 발 운동을 최소 4주에서 최대 8주 동안 수행한 선행연구는 정적 균형능력이 유의하게 증가했다고 보고하였다[8,26]. 또한 5주간 짧은 발 운동 후 정상발 집단과 비교하여 평발 집단에서만 유의한 증가를 확인한 연구에 의하면 정상발 집단의 경우 천장효과로 인해 효과가 없었을 것이라고 설명하였다[27]. 본 연구에서 정상발을 가진 집단을 대상으로 하여 발가락 벌리기 운동을 일회성으로 수행하였기 때문에 운동의 효과가 나타나기 쉽지 않은 것으로 판단된다.

본 연구의 동적 균형능력의 결과는 운동군의 경우 앞쪽 방향으로만 그룹과 시기 간의 교호작용이 나타났다. 다만, 운동군의 경우 통제군과 비교하여 약하지만 모든 방향으로 운동의 효과가 나타났다. 이러한 결과는 발가락 벌리기 운동이 다른 운동방법들에 비해 무지외전근의 근활성도가 높게 나타나기 때문이라고 판단된다[19]. 그러한 이유는 선행연구에서 짧은 발 운동이 발가락 말기 운동과 비교하여 무지외전근의 근활성도가 높게 나타나며[7], 구심성경로를 자극하여 정보를 받아들이는데 효과적이라고 설명하였기 때문이다[15]. 즉, 무지외 전근의 활성화로인해 고유수용성감각이 자극되고 구심성 자극이 증가하여 동적 균형능력이 향상되었다고 설명할 수 있다[28]. 본 연구에서 Y-균형검사 시 뒤안쪽 방향과 뒤가쪽방향으로 유의한 차이가 나타나지 않은 이유는 학습효과로 인해 사후에 두 집단 모두 각 방향으로 다리뻗기 거리가 증가하였고 그 효과의 크기가 운동에 의한 영향보다 큰 것으로 판단된다. 이와 유사한 선행연구에서는 높은 동적 균형능력을 유지하기 위해서는 발, 슬관절, 고관절 그리고 몸통과 팔에 이르는 보다 총체적인 관절 움직임의 협응성과 체성감각이 요구된다고 설명하였다[29]. 본 연구의 결과에 앞쪽방향으로 나타난 운동의 효과 크기는 중간 정도(Cohen’s d= 0.4)이지만, 일회성 운동이라는 점에서 운동의 효과를 판단하기에 충분하다고 생각한다.

본 연구는 두 가지 제한점을 갖는다. 첫 번째, 건강한 성인남녀를 대상으로 진행하였기 때문에 모든 대상에게 적용하기에는 제한이 있다. 두 번째, 본 연구에서는 우성발만을 사용하여 운동을 진행한 점이다. 따라서, 추후 연구에는 선행연구를 참고하여 양발을 사용하여 다양한 발목각도에서 운동의 효과를 규명할 필요가 있다[7,12]

본 연구결과 5분간 40회 반복하는 일회성 발가락 벌리기 운동이 건강한 성인남녀를 대상으로 내측 종 아치의 높이를 증가시키며, 동적 균형능력에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에 사용된 발가락 벌리기 운동은 향후 때와 장소를 가리지 않고 누구나 스스로 수행할 수 있는 효율적인 발 건강 운동 방법으로 발전할 수 있을 것으로 기대한다. 균형능력이 저하되는 노인, 무지외반증과 평발 등과 같은 발 질환자, 발 부상으로 재활이 요구되는 운동선수 등을 대상으로 장∙단기적인 운동의 효과를 검증하는 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.