최근 코로나19 사태를 지나며 학습과 직장의 형태에 많은 변화가 발생하여 전자기기의 사용시간이 기하급수적으로 증가하였고, 이러한 전자기기들은 휴대성, 편리성, 접근성을 향상시키다는 긍정적인 영향도 있지만 스마트폰을 포함한 전자기기의 사용 시간이 증가함에 따라 근골격계 손상 위험이 증가하고 있다[1]. 특히, 전자기기의 과도한 사용으로 발생 위험이 가장 높은 근골격계 문제로 척추의 정렬변화가 있다[2].

장시간 잘못된 자세를 유지하면 상부 경추에 과도한 폄, 하부 경추의 과도한 굽힘과 상부 흉추의 과도한 후만을 유발하는 전방머리자세(forward head posture, FHP)가 나타나고, 이러한 자세는 목 통증, 어깨관절 통증, 턱관절장애, 두통 등 다양한 임상 증상을 유발할 수 있다[3]. 전방머리자세는 상부교차증후군을 유발하여 뒤통수근육이 짧아지고, 심부 경추 굴곡근을 신장시켜 근육의 약화를 초래한다[4]. 경추의 정렬변화가 견관절 주변 근육의 균형에도 영향을 미치고, 경추 주변의 근지구력을 감소시킬 수 있다[5]. 전방머리자세로 인하여 몸의 중심선이 이동하고 그로 인해 신체는 균형 조절 기전을 변경하여 보상하고자 한다. 이러한 신체의 정렬 변화는 다양한 활동을 수행하는 동안 균형 능력을 감소시키고 낙상 및 근골격계 부상의 위험을 높인다[6]. 이러한 자세와 정렬의 변화는 관절을 움직이는 동안 관절낭 내에서 불규칙한 회전 및 미끄러짐 운동을 발생시켜 경추의 관절가동 범위을 제한시킨다[7].

전방머리자세는 단순히 통증뿐 만 아니라 다양한 건강 문제에도 영향을 미칠 수 있다. 경추의 정렬 변화는 신체적으로 머리 재배치[2], 경추 주변 근육의 두께 변화 경추 굴곡근과 [8], 신전근의 지구력 감소 등의 임상적 증상을 야기하고[7], 수면의 질, 스트레스, 우울 및 불안 등과 같은 정신적 요인의 변화도 발생시킬 수 있다[9]. 신체의 불균형이 발생한 경우 외모의 변화로 인해 스트레스를 유발시키고, 자신감의 하락이나 우울증과 같은 심리적인 문제를 발생시킬 수 있다[10]. 이처럼 전방머리자세는 신체적 변화에 그치지 않고 정신적인 부분에도 영향을 미치게 된다면 학업 성취도와 대학생활에 더 큰 스트레스로 작용할 수 있을 것이다. 하지만 전방머리자세와 정신적 요인간의 상관 관계에 대한 선행 연구는 없으며, 대부분의 선행연구가 신체적인 변화에 초점을 맞추고 있다[11].

따라서, 본 연구에서 대학생들의 경추 정렬에 따른 신체적 및 정신적 요인간의 상관관계 분석을 통하여 전방머리자세가 정신적 요인에도 영향을 미칠 수 있음을 알아보고자 한다.

연구 대상자

본 연구는 충남 금산군에 위치한 J대학교 재학생을 대상으로 연구를 실시하였다. 대상자 모집을 위하여 게시판에 모집공고문을 부착 후 지원자를 모집하였다. 대상자들에게 연구의 목적과 절차에 대하여 충분히 설명하였으며, 대상자는 언제든 연구를 철회할 수 있도록 하였다. 제외 대상은 디스크 탈출증, 협착증, 측만증 등과 같은 척주질환자, 경추와 견관절의 수술 경력이 있는 자, 6개월 이내 외상으로 인하여 경추 통증을 경험한 자, 심장질환으로 인하여 방사통이 있는 자, 그 외에 실험에 영향을 줄 수 있는 근골격계 질환이 있는 자이다. 본 연구는 J대학교의 생명윤리위원회에서 승인 후 진행되었다(JIRB-2024090602-01).

본 연구에서 대상자 수의 산출은 G-power 3.1.7 프로그램(Franz Faul, Kiel University, Germany)을 이용하여 계산되었으며, 경추 정렬에 따른 신체적 및 정신적 요인간의 비교분석을 위하여 검정의 유형은 t-검정, 유의수준 0.05, 검정력 0.80, 큰 효과크기 0.80, 집단간 비는 1:2로 설정한 결과 최소 58명의 대상자가 산출되었고, 제외기준으로 인한 탈락률 20%를 고려하여 총 70명을 모집하였다.

연구 절차

본 연구에 78명이 지원하였으나 제외기준에 부합하여 사전에 탈락할 대상자를 고려하여 총 70명을 모집하였고, 측만증이 있는 자 1명, 급성 경추 통증 환자 2명, 견관절 수술을 경험한 자 1명을 제외하여 총 66명의 대학생을 대상으로 연구가 진행되었다. 모든 대상자들은 사전에 성별, 나이, 키, 몸무게와 같은 일반적 특성을 조사하였고, 신체적 요인과 정신적 요인에 대한 평가를 진행하였다. 신체적 요인은 경추 정렬, 경추 굴곡근지구력, 경추 근긴장도 및 균형을 변수로 평가하였고, 정신적 요인은 수면의 질과 스트레스를 변수로 평가하였다. 경추 정렬은 두개척추각을 스마트폰 어플을 이용하여 측정하였고, 경추 굴곡근지구력은 심부 경추 굴곡근 검사, 경추 근긴장도는 점탄성 측정기, 균형은 Y-균형검사, 수면의 질은 전반적 수면장애 측정도구, 스트레스는 스트레스 반응 척도로 평가하였다.

평가도구

신체적 변수

(1) 경추 정렬

경추 정렬을 검사하기 위해 스마트폰(iPhone 13Pro, apple, USA)을 사용하여 각도 측정 어플리케이션(Angle meter 360, Alexey Kozlov, Russia)으로 두개척추각을 측정하였다. 사진 촬영 전 경추 7번과 이주(tragus)에 마커를 부착하고, 촬영도구는 피험자의 1 m 떨어진 위치에 두고 높이는 피험자의 견봉 높이로 설정하였다. 피험자의 자연스러운 경추 각도를 측정하기 위해 굴곡과 신전을 3회 반복 후 머리를 중립상태로 위치시킨 후 촬영하였다. 두개척추각은 경추 7번 극돌기로부터 이주(tragus)를 잇는 가상의 선과 경추 7번 극돌기를 지나는 수평선이 이루는 각도로, 두개척추각이 48° 미만일 때 전방머리자세로 분류된다[12]. 두개척추각의 검사자내 신뢰도는 0.88, 검사자간 신뢰도는 0.85로 높은 신뢰도를 보여주었다[13].

(2) 경추 굴곡근지구력

경추 굴곡근지구력 검사는 심부 경추 굴곡근 검사로 평가하였다. 대상자는 침대에 바로누운 자세에서 교각 자세를 취한다. 이때 대상자가 흉추 후만으로 인해 침대 위에 평평하게 눕지 못할 시 모래주머니를 대상자의 머리 아래에 위치시켜 대상자를 편안한 상태로 만들어 주었다. 대상자는 턱을 당긴 상태로 지면에서 머리를 약 2.5 cm 들어 올린 후 측정자는 대상자의 목의 앞, 가쪽의 피부주름을 가로지르는 1 cm 길이의 선을 마커로 표시하였다. 측정 중 피부사이가 벌어지거나 머리의 위치가 바뀔 시 측정을 종료하고 그 수행시간을 측정하였다[14]. 총 3회 검사 후 평균 값을 사용하며 근피로를 예방하기 위해 각 검사 사이에 5분간 쉬는 시간을 두었다. 검사자간 신뢰도는 0.69∼0.88로 보고되었고, 검사자내 신뢰도는 0.82∼0.93으로 높게 나타났다[15].

(3) 근육의 점탄성 특성

근육의 점탄성 특성을 평가하기 위해 점탄성 측정기 (MyotonPRO, Myoton Ltd, Estonia)를 사용하였다. 후두하근을 표적으로 측정하였으며, 관련 변수로 근 긴장도, 근 경직도, 회복시간을 조사하였다. 후두하근의 점탄성 특성을 측정하기 위하여 대상자는 등받이가 있는 의자에 바로 앉은 자세를 취한 후, 경추 2번의 극돌기와 뒤통수 사이의 가운데 지점을 촉진하여 측정하였다. 평가도구는 후두하근의 측정 지점에 수직이 되도록 하여 측정하였고, 총 3회 평가한 후 평균값을 사용하였다. 점탄성 측정기의 검사자간 신뢰도는 0.84∼0.94로 매우 높게 나타났다[16].

(4) 균형

균형을 평가하기 위해 Y-균형 검사를 시행하였다. Y-균형 검사는 동적 균형 검사법 중 하나로 한 다리로 지지하는 동안 다른 다리로 전방, 후내측, 후외측과 같은 3방향으로 최대한 뻗은 거리를 측정하였다. 순서는 우측 전방, 좌측 전방, 우측 후내측, 좌측 후내측, 우측 후외측, 좌측 후외측 순으로 시행하였다[17]. 피험자가 지지하고 있는 다리로부터 반대쪽 다리를 뻗은 지점까지의 거리를 cm단위로 측정하고, 총 3회 측정하여 평균값을 기록하였다. 만약 지지하고 있는 다리의 발이 바닥에서 떨어지거나, 뻗은 발로 균형을 잡기 위하여 바닥을 지탱한 경우, 뻗은 발을 다시 시작점으로 돌아오지 못할 시 실패로 간주하고 재측정하였다. 점수체계법은 전방, 후내측, 후외측의 길이를 모두 더한 후 다리길이의 3배값으로 나누어 백분율로 나타낸 복합도달거리를 산출하여 사용하였다[18]. Y-균형 검사의 검사자내 신뢰도는 0.85∼0.91이고, 검사자간 신뢰도는 0.99∼1.00로 매우 높게 나타났다[19].

정신적 변수

(1) 수면의 질

수면의 질은 전반적 수면장애 측정도구를 사용하여 일주일 동안 경험한 수면문제를 평가하였다. 검사 시간은 최소 평균 10분이 소요되며, 21개의 문항과 수면 시작, 수면 유지, 수면의 질, 수면 시간, 낮 동안의 기능, 수면 유도 방법 등 6요인으로 구성되었다[20]. 각 항목은 0∼7점으로 측정하며, 합산점수는 0∼147점이다. 점수가 높을수록 수면장애가 심함을 나타내며, 전반적 수면장애 측정도구의 검사-재검사 신뢰도는 0.78로 나타났다[21].

(2) 스트레스

스트레스는 고경봉 등[22]에 의해 개발된 스트레스 반응 척도의 기존 7요인, 39문항을 3요인, 22문항으로 축소한 수정된 스트레스 반응 척도를 사용하였다[23]. 3가지 요인은 ‘신체화’, ‘우울’, ‘분노’로 분류되었으며, 각 항목당 1∼5점으로 평가하고, 점수가 높을수록 스트레스 수준이 높음을 의미한다. 수정된 스트레스 반응 척도는 스트레스의 주요 반응을 다각도로 측정할 수 있다는 장점을 유지하면서 문항을 축소해 활용도를 높였다. 수정된 스트레스 반응 척도의 검사-재검사 신뢰도는 0.71로 나타났다[23].

본 연구에서 얻어진 모든 자료는 SPSS 통계 프로그램(IBM Co., Armonk, NY, USA)을 사용하여 분석하였다. 별도의 표시가 없는 한 모든 결과 자료는 평균과 표준편차로 제시하였으며 자료의 정규성을 분석하기 위해 Shapiro-Wilk 검정을 수행하였다. Pearson의 상관계수가 대상자들의 신체적 변수와 정신적 변수 사이의 상관 관계 분석을 위해 사용되었고, 모든 통계학적 유의수준은 0.05로 설정하였다.

본 연구에 66명의 대학생이 참여하였으며 남자 49명, 여자 17명이 포함되었다. 대상자들의 나이는 평균 22.58세였고, 몸무게는 67.98 kg, 키는 170.88 cm, 우세손은 60명이 오른손이었다(Table 1).

경추 정렬을 평가한 두개척추각은 스트레스와 유의한 음의 상관관계가 있었고(p<0.05), 후두하부근의 점탄성 특성에서 근 긴장도, 근 경직도, 회복 시간 사이에서만 유의한 상관관계가 있었다(p<0.05). 균형은 좌, 우 Y-균형 검사 사이에만 유의한 양의 상관관계가 있었다(p<0.05). 근 지구력과 수면의 질은 유의한 상관관계가 있는 변수가 없었다(Table 2).

본 연구는 대학생들의 경추 정렬에 따른 신체적, 정신적 요인간의 상관관계를 분석하여 경추 정렬과 스트레스 사이에 유의한 상관관계가 있음을 증명하였다. 대학생들은 컴퓨터나 스마트폰과 같은 전자기기를 사용하는 시간이 많고 이로 인해 경추 정렬 문제가 발생할 위험이 높으며[24], 다양한 신체적, 정신적 문제를 유발할 수 있을 것으로 가설을 세웠으나 경추 정렬과 후두하근의 점탄성 특성, 심부 경추 굴곡근지구력, 균형과는 유의한 상관관계가 없었다.

Popli 등[25]의 연구에 따르면 전방머리자세를 가진 273명의 대학생들을 대상으로 전방머리자세와 스트레스의 상관관계를 분석한 결과 대상자 중 73%의 학생들이 기능적인 과제를 수행하는 동안 높은 스트레스를 보이고 16%의 학생들이 중등도의 스트레스를 보인다고 보고하였다. 본 연구에서 대학생들의 두개척추각과 스트레스의 상관관계를 분석한 결과 유의한 음의 상관관계가 있는 것으로 나타났다(p<0.05). 최근 대학생들의 전자기기 사용시간은 평균 6시간으로[26], 장시간 전자기기에 정신을 집중하고 있으면 상부 승모근의 긴장도 증가로 전방머리자세가 발생될 수 있으며[27], 전방머리자세와 같은 정렬 불량은 외형적인 변화를 유도하여 심리적인 우울감을 가질 수 있다[28]. 본 연구에서도 스트레스 검사에서 우울항목의 점수가 상대적으로 높게 나타난 것이 이를 뒷받침해준다. 그 외 신체적 요인들은 스트레스와 유의한 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 따라서 모든 신체적 요인들이 반드시 정신적 요인에 영향을 미치는 것은 아닌 것으로 보인다.

Lee 등[29]의 연구에 따르면 전방머리자세를 가진 대학생을 대상으로 경추 안정화 운동을 실시한 후 후두하근의 점탄성 특성, 심부 경추 굴곡근지구력 및 두개척추각의 변화를 분석한 결과, 후두하근은 점탄성 특성이 유의하게 향상되었고, 심부 경추 굴곡근지구력과 두개척추각은 유의하게 증가한 것으로 보고하였다(p<0.01). 그러나 선행연구는 전방머리자세를 가진 사람을 대상으로 실험하였고, 경추 안정화운동이라는 중재를 적용하여 근긴장도와 두개척추각의 변화만 비교하였다. 본 연구에서 두개척추각과 후두하근의 점탄성 특성 사이에 상관관계를 분석한 결과 유의한 상관관계가 없었다(p>0.05). 이는 총 66명의 대상자들 중 56명이 정상 경추 정렬을 가지고 있었기 때문에 후두하근의 점탄성 특성의 변화가 크게 없었을 것으로 사료된다.

Jeon 등[30]은 전방머리자세가 있는 성인 23명을 대상으로 키네시오 테이핑 적용한 결과 경추의 고유수용성 감각과 시각적 정보의 협응을 증진시켜 두개척추각과 Y-균형 검사의 복합도달거리 모두 유의한 향상을 보였다. 본 연구에서 두개척추각과 Y-균형 검사 사이에는 유의한 상관관계 없었다(p<0.05). Y-균형 검사는 대상자의 균형 능력을 평가하는 것으로 근력, 고유수용성 감각 및 유연성이 더 요구되기 때문에 경추의 정렬은 상대적으로 적게 영향을 미쳤을 것으로 사료된다[31].

수면의 질에 영향을 미치는 요인으로는 우울, 주간수면과다증, 스트레스등 다양한 원인이 있다[32]. Kılınç와 Ünver[33]는 20대 젊은 성인을 대상으로 수면의 질이 신체적, 정신적 변수에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 전방머리자세와 같은 경추 정렬 불량은 정신적 피로를 유의하게 증가시키지만, 수면의 질과 육체적 피로와는 유의미한 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 본 연구에서도 수면의 질과 두개척추각 사이에 유의한 상관 관계가 없었다(p>0.05). 박민정 등[34]의 연구에 따르면 수면의 질에 영향을 미치는 공통요인으로 신체적, 정신적 스트레스가 있었고, 성별에 따라 남학생은 운동 여부, 여학생은 음주가 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 대상자들은 20대 젊은 성인으로 다양한 신체적 활동에 참여하고 있기 때문에 경추의 정렬불량만으로 수면의 질을 감소시키기 어려웠을 것으로 보인다. 또한 Lee[35]의 연구에서 중년남성 근로자의 수면의 질에 영향을 미치는 요인을 조사한 결과 하부요로증상, 일주기리듬, 삶의 질, 연령, 결혼상태, 흡연유무가 수면의 질에 영향을 미치는 것으로 보아 수면의 질에는 신체적 요인보다는 다른 요인이 더 크게 영향을 미칠 수 있을 것으로 보인다. 본 연구에서도 수면의 질이 다른 신체적 요인과는 유의미한 상관관계가 없었다(p>0.05).

균형을 유지하기 위해 인체는 고유수용성 감각, 전정감각, 시각을 사용하여 내적 피드백이나 외적 피드백을 통해 신체를 조절한다[36]. Karthi 등[37]의 연구에 따르면 압력 피드백 장치를 사용하여 심부 경추 굴곡근의 근지구력 훈련을 한 결과, 경추의 안정성과 경추 굴곡 및 신전을 개선하는데 효과적임을 밝혔다. 선행 연구와 마찬가지로 심부 경추 굴곡근지구력은 경추의 안정성에 기여하지만 본 연구의 대상자들의 특성 상 20대 젊은 성인으로 경추의 불안정성이 있더라도 다른 감각 체계를 사용하여 보상함으로써 균형능력의 유의한 차이를 만들지 못한 것으로 사료된다[38].

Peck 등[39]의 연구에 따르면, 경추 주변 근육 중에서 후두하근과 같은 심부 근육은 근방추의 밀도가 높아 경추의 고유수용감각에 주요하게 기여한다. 후두하근의 근위축이 있는 만성 경추 통증 환자에게서 기립 시 균형 감소를 보였지만[40], 본 연구에서는 후두하근의 점탄성 특성과 Y-균형 검사 사이에 유의한 상관관계가 없었다. 선행 연구에서 후두하근의 근긴장도가 높은 긴장성 두통을 가지고 있는 환자를 대상으로 등척성 이완기법을 적용한 결과 후두하근의 근긴장도는 유의하게 감소하였지만(p<0.05), Y-균형 검사는 유의한 차이가 없었다(p>0.05)[41]. 후두하근은 기립과 같은 정적 균형에는 영향을 미칠 수 있지만, 동적 균형에는 후두하근보다는 족관절이나 고관절 주변 근육이 더 크게 영향을 미치기 때문에 본 연구에서 후두하근의 점탄성 특성과 균형 사이에 유의한 상관관계가 없었던 것으로 사료된다[42]. 또한, 본 연구에서 후두하근의 점탄성 특성과 심부 경추 굴곡근지구력 사이에 유의한 상관관계가 없었다(p>0.05). 선행 연구에 따르면 대학생들은 두개척추각과 경추 굴곡근지구력 사이에 유의한 상관관계가 없다고 보고하였고[43], 경추 굴곡근지구력 검사 시 시선의 방향에 따라 흉쇄유돌근의 활성도가 달라질 수 있으며 경추 굴곡근의 두께에 따라 흉쇄유돌근의 활성도가 달라지기 때문에 심부 경추 굴곡근지구력 검사 시 흉쇄유돌근의 보상으로 유의한 상관관계가 나타나지 않았을 것으로 사료된다[44, 45].

본 연구의 제한점은 모집된 대학생들 중 78%는 두개 척추각도가 48° 이상으로 정상 경추 정렬을 가지고 있기 때문에 두개척추각의 편차가 작아서 두개척추각과 다른 변수 사이에 유의한 상관관계 적었던 것으로 보인다. 또한, 균형 검사 중 정적 균형 검사를 평가하지 않아 균형과의 상관관계는 제한적으로 설명할 수 있다. 마지막으로 경추 정렬을 평가할 때 두개회전각을 검사하지 않아 두개척추각 검사 시 발생할 수 있는 보상기전의 통제가 어려웠을 것으로 보인다.

본 연구에서 대학생들의 경추 정렬에 따른 신체적, 정신적 요인간의 상관관계를 분석한 결과, 두개척추각과 스트레스 사이에 유의한 상관관계가 나타났고, 그 외 신체적, 정신적 요인들 사이에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 추후 연구에서는 본 연구에서 확인하지 못한 경추 정렬에 따라 다른 신체적, 정신적 변수 간의 상관관계를 심도 깊게 연구할 필요가 있을 것이다.