본 연구는 모의(simulated) 선박 횡요(rolling)가 보행 안정성에 미치는 영향을 하지 관절의 운동학적 관점에서 정량적으로 분석하 여, 선원의 낙상 위험을 이해하기 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 기존 연구들은 주로 신체 질량 중심(center of mass) 변위와 같은 전신 수준의 거시적 지표를 통해 보행 안정성을 평가하였으나, 실제 낙상과 직결되는 하지 관절의 운동 제어 전략, 특히 최대 관절각(peak joint angle)과 그 변동성(variability)에 대한 분석은 부족했다. 30명의 건강한 성인을 대상으로 0°, 10°, 20°의 횡요 조건에서 보행 실험을 수행 하고, 3차원 동작분석을 통해 고관절, 슬관절, 족관절의 최대 관절각과 그 표준편차를 측정하였다. 횡요각에 따른 각 관절 최대각의 변화 를 분석하기 위하여 일원 반복측정 분산분석을 실시한 결과, 횡요각이 증가함에 따라 안정성 확보를 위한 유의미한 운동학적 보상 전략 (예: 슬관절 및 고관절 굴곡 증가, 족관절 족저굴곡 및 내번 감소)이 관찰되었다. 특히, 모든 하지 관절에서 최대 관절각의 변동성이 횡요 강도에 비례하여 유의하게 증가하였으며, 이는 보행의 일관성이 저하되고 동적 안정성을 유지하기 위한 신경근 제어 부하가 가중됨을 의 미한다. 본 연구 결과는 선박 환경에서의 보행 안정성 평가에 있어 관절 수준의 변동성 분석이 필수적임을 시사하며, 향후 선내 안전 규 정 수립 및 선원 훈련 프로그램 개발에 중요한 과학적 근거를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

This study aimed to provide foundational data for understanding the risk of falls among seafarers by quantitatively analyzing the effect of simulated ship rolling on lower extremity gait kinematics. While previous research has primarily assessed gait stability using whole-body macroscopic indicators such as center of mass (COM) displacement, analysis of lower limb motor control strategies directly linked to falls—particularly peak joint angles and their variability—has been lacking. In this study, 30 healthy adults performed gait experiments under rolling conditions of 0°, 10°, and 20°, with a 3D motion analysis system used to measure the peak angles and standard deviations of the hip, knee, and ankle joints. A one-way repeated measures ANOVA was conducted to analyze changes in peak joint angles across conditions. The results showed that as the rolling angle increased, significant kinematic compensatory strategies (e.g., increased knee and hip flexion, decreased ankle plantarflexion and inversion) were adopted to maintain stability. More importantly, the standard deviation of peak joint angles across all lower limb joints significantly increased in proportion to the rolling intensity, indicating decreased gait consistency and an increased neuromuscular control load to maintain dynamic stability. These findings suggest that joint-level variability analysis is essential for assessing gait stability in a shipboard environment and can provide crucial scientific evidence for developing onboard safety regulations and seafarer training programs.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 연구 방법
    2.1 연구 대상자
    2.2 실험 방법
    2.3 근골격 시뮬레이션을 통한 하지 관절의 각도 계산
    2.4 통계 분석
3. 결과 및 논의
    3.1 횡요각 변화에 따른 하지 관절의 peak angle
    3.2 하지 관절 peak angle의 사후검정 결과
    3.3 횡요각 변화에 따른 하지 관절 peak angle의 변동성(variability)
    3.4 하지 관절 peak angle 변동성(variability)의 사후검정 결과
    3.5 논의
    3.6 한계점
4. 결 론
사 사
References

• 최정연(조선대학교 컴퓨터통계학과 교수) | Jungyeon Choi (Professor, Department of Computer Science and Statistics, Chosun University, Gwangju 61452, Korea)
• 김남웅(인천대학교 운동건강학부 교수) | Namwoong Kim (Professor, Division of Health and Kinesiology, Incheon National University, Incheon 22012, Korea, Professor, Department of Human Movement Science, Incheon National University, Incheon 22012, Korea, Professor, Sport Science Institute & Sports Functional Disability Institute, Incheon National University, Incheon 22012, Korea) Corresponding author