earticle

영어

This study designed and evaluated functional under-trousers that incorporate two dynamic-taping concepts—the patellofemoral joint loop and the lateral sling—by applying elastic bands to the outer surface to reduce lower-limb muscular demand during walking and stair ambulation. In a prototype test (n = 10), participants completed walking and stair tasks and provided 5-point Likert ratings of perceived stability, support, and comfort. Perceived stability and support generally improved for the knee, calf, and foot, while comfort was largely maintained; reports of restriction from the knee band and underfoot discomfort informed redesign. In the final design, the knee and ankle bands were removed, the thigh and anterior-calf lines were reinforced, and garment pressure was controlled within target ranges (front thigh 1.97 kPa; rear thigh 1.59 kPa; front calf 2.32 kPa; rear calf 1.44 kPa). Overall ratings were high for stability (4.70 ± 0.82) and support (4.60 ± 0.52), with moderate comfort (3.80 ± 0.81). Surface electromyography (sEMG) was used to assess muscular demand during stair ascent and descent; normalized amplitudes for the rectus femoris, vastus lateralis, and medial and lateral gastrocnemius were consistently lower when wearing the functional under-trousers, indicating reduced muscular demand. Collectively, these findings suggest that exterior elastic bands can enhance joint stabilization and perceived support while minimizing skin friction, and that careful tuning of band placement and tension is critical to balance assistance with comfort. These under-trousers show potential to improve stability and reduce muscular demand during everyday activities that load the knee–ankle complex, such as stair ambulation.

한국어

본 연구는 걷기 및 계단 보행 시 하지 부하를 줄이기 위해 다이나믹 테이핑의 무릎-대퇴관절고리와 무릎대 퇴관절 측방현수 원리를 의복 겉면에 탄성 밴드로 구현하여 전투복 안에 착용 가능한 기능성 바지를 설계하 고, 그 효과를 평가하였다. 피험자(n=10)에게 프로토타입 기능성 바지와 기능이 없는 바지를 랜덤으로 착용시 키고, 걷기와 계단 보행 시 안정성, 지지감, 착용감(5점 리커트 척도)에 대한 비교 평가를 하였다. 평가 결과, 무릎·종아리·발 부위에서 안정성과 지지감이 전반적으로 향상되었으며, 쾌적성은 유지되었다. 다만, 무릎 밴 드에 의한 동작 제한과 발바닥 불편감이 언급되어 이를 반영해 무릎과 발목을 감싸주는 밴드는 제거하고 허벅지·종아리 부분을 전면 보강하였으며, 의복압을 권장 범위로 조정하여 재설계하였다(허벅지 전면 1.97 kPa, 허벅지 후면 1.59 kPa, 종아리 전면 2.32 kPa, 종아리 후면 1.44 kPa). 이에 대한 종합 주관적 평가에서 안정성은 4.70±0.82, 지지감은 4.60±0.52로 높게 나타났고, 쾌적성은 3.80±0.81로 나타났다. 또한, 계단 보행 중 표면 근전도에서 대퇴직근, 외측광근, 내측·외측 비복근의 정규화 진폭이 일관되게 낮아 근육 부하가 감소 했음을 확인하였다. 따라서 밴드 위치와 장력 분포의 조절이 주관적 감각과 기능적 효과 사이의 균형을 좌우 하는 핵심 설계 변수임을 알 수 있었고, 의복 겉면에 탄성 밴드를 적용한 기능성 바지는 피부 마찰을 최소화 하면서 관절 안정화와 지지감 제공에 효과가 있음을 알 수 있었다. 동시에 계단 보행과 같이 무릎–발목 복합 관절에 부담이 크게 발생되는 일상 움직임에서 밴드가 부여된 기능성 바지 착용이 대퇴직근, 외측광근, 내측· 외측 비복근 등의 근육 부하를 경감시킬 수 있음을 검증하였다.