핵심 해설
이 문제는
지렛대의 종류와 인체에서의 적용을 묻고 있어요. 지렛대는
받침점(Fulcrum, F),
작용점(Effort, E),
저항점(Resistance, R)의 상대적인 위치에 따라 1형, 2형, 3형으로 나뉩니다. 1형 지렛대는
F가 E와 R 사이에 있는 구조로, 인체에서는
골반균형 유지 시 중간볼기근(Gluteus Medius)의 작용이 가장 대표적인 예시입니다.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! 한쪽 다리로 서 있을 때, 골반이 반대쪽으로 기울어지지 않도록 중간볼기근이 수축합니다. 이때
엉덩관절(Hip Joint)이
받침점(F), 중간볼기근의 수축력이
작용점(E), 체중으로 인해 골반이 기울어지려는 힘이
저항점(R)이 됩니다. 받침점인 엉덩관절을 중심으로 안쪽에는 작용점(근육), 바깥쪽에는 저항점(체중)이 위치하여 전형적인 1형 지레의 구조(F-E-R)를 이룹니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①
힘의 이점이 있다. 1형 지레는 구조에 따라 힘의 이점, 속도의 이점, 균형 모두 가능하지만, 인체의 1형 지레는 주로 균형을 위해 작용합니다.
힘의 이점은 2형 지레의 특징입니다.
②
기계적 이득이 1보다 크다. 기계적 이득(MA) = EA(작용점 거리) / RA(저항점 거리)입니다. 1형 지레에서는 F의 위치에 따라 MA가 1보다 클 수도, 작을 수도 있습니다.
MA > 1은 힘의 이점이 있는 2형 지레의 전형적인 특징입니다.
③
인체에서 가장 많은 관절이다. 인체에서 가장 흔한 지레는
혼동 주의! 3형 지레입니다. 3형 지레는 속도와 가동범위에 이점이 있어 팔을 굽히는 동작 등 대부분의 관절 움직임에서 나타납니다.
④
어깨관절 벌림 시 어깨세모근의 작용이다. 어깨관절 벌림 시
어깨세모근(Deltoid)의 작용은
3형 지레입니다. 이때 어깨관절이 받침점(F), 근육의 수축력이 작용점(E), 팔의 무게가 저항점(R)으로, F-E-R 순서로 배열됩니다.
개념 정리
| 구분 | 1형 지레 | 2형 지레 | 3형 지레 |
|---|
| 배열 순서 | F - E - R | F - R - E | E - F - R |
| 기계적 이득 | 상황에 따라 다름 (MA≧1, MA 1) | 항상 1보다 작음 (MA < 1) |
| 기능적 이점 | 균형 (Balance) | 힘 (Force/Strength) | 속도 및 가동범위 (Speed & ROM) |
| 인체 예시 | 골반균형 시 중간볼기근 | 발꿈치 들기 시 장딴지근 | 팔꿈치 굽힘 시 위팔두갈래근 |
한눈에 비교!
혼동 주의! 중간볼기근(Gluteus Medius)의 1형 지레 작용과
장딴지근(Gastrocnemius)의 2형 지레 작용을 혼동하지 마세요.
중간볼기근은 골반을 안정시키는
균형을, 장딴지근은 체중을 들어 올리는
힘을 제공하기 위해 각기 다른 형태의 지레를 사용합니다.
암기 팁
1형: F가 중간, 2형: R이 중간, 3형: E가 중간!
FRE 123 암기법: 1형(F~E~R), 2형(F~R~E), 3형(E~F~R)으로 외우면 쉽습니다. 인체의 3형 지레는 속도를 내기 위해 작용점(E)이 가운데 끼어 있는 구조로,
"빠른 3형"이라고 기억하세요.
국시 빈출 포인트
물리치료사 국가고시에서는 각 지레의 배열 순서와 대표적인 인체 적용 사례를 매칭하는 문제가 매우 자주 출제됩니다. 특히 중간볼기근의 1형 지레, 장딴지근의 2형 지레, 위팔두갈래근의 3형 지레는 반드시 암기해야 합니다.