# 발뒤꿈치닿기(heel strike) 직후 지면반력 작용선의 발목관절 중심 기준 위치와 모멘트로 옳은 것은?

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> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

발뒤꿈치닿기(heel strike) 직후 지면반력 작용선의 발목관절 중심 기준 위치와 모멘트로 옳은 것은?

## 보기

1. 뒤쪽을 지나며 발등굽힘 모멘트를 만든다
2. 뒤쪽을 지나며 발바닥굽힘 모멘트를 만든다 **✔ 정답**
3. 앞쪽을 지나며 발바닥굽힘 모멘트를 만든다
4. 앞쪽을 지나며 발등굽힘 모멘트를 만든다
5. 발목 중심 바로 위를 지나 모멘트가 없다

**정답: 2**

## 해설

발뒤꿈치닿기에서 지면반력은 발뒤꿈치에 작용해 발목관절 중심의 뒤쪽을 지나므로 발을 바닥으로 내리는 발바닥굽힘 모멘트가 생긴다. 앞정강근이 이를 편심성으로 조절하며, 약하면 발바닥이 쿵 내려앉는다. 디딤 말기에는 작용선이 앞쪽으로 옮겨 발등굽힘 모멘트가 된다.

## 심화 해설

발뒤꿈치닿기(heel strike) 직후 지면반력(ground reaction force, GRF) 작용선은 발목관절 중심의 뒤쪽을 지나며, 이로 인해 발바닥굽힘 모멘트(plantarflexion moment)가 발생합니다. 정답은 2번입니다.

보행 주기에서 발뒤꿈치닿기의 위치

발뒤꿈치닿기는 입각기(stance phase)의 시작을 알리는 첫 접촉(initial contact) 순간입니다. 이 시점에서 발은 지면과 처음 접촉하며, 인체는 체중을 앞으로 이동시키기 위한 감속과 충격 흡수 과정에 들어갑니다. 발뒤꿈치닿기 직후에는 발목관절이 빠르게 발바닥굽힘(plantarflexion) 방향으로 움직이며 앞발이 지면을 향해 내려오는 첫 번째 흔들림(first rocker)이 일어납니다. 이때 지면반력 벡터가 발목관절 중심의 뒤쪽에 위치하게 되면, 그 힘은 발목을 발바닥굽힘 방향으로 회전시키려는 외적 모멘트를 만듭니다.

지면반력 작용선과 모멘트의 관계

모멘트(moment)는 힘의 작용선과 관절 중심 사이의 수직 거리(모멘트 팔, moment arm)에 의해 결정됩니다. 발뒤꿈치닿기 직후 지면반력은 발뒤꿈치 쪽에서 위쪽·앞쪽 방향으로 작용하므로, 그 작용선은 발목관절 중심의 뒤쪽을 통과합니다. 이렇게 관절 중심 뒤쪽을 지나는 힘은 발목을 발바닥굽힘시키는 방향의 외적 모멘트를 유발합니다. 발목관절에서 지면반력이 관절 중심 뒤쪽을 지나면 발바닥굽힘 모멘트가, 앞쪽을 지나면 발등굽힘 모멘트가 발생합니다.

반대로, 입각기 중간(midstance) 이후 발뒤꿈치가 들리기 시작하는 시점부터는 지면반력 작용선이 발목관절 중심의 앞쪽으로 이동하며 발등굽힘 모멘트(dorsiflexion moment)가 만들어집니다. 이처럼 보행 주기 전반에 걸쳐 지면반력 작용선의 위치가 발목관절 중심을 기준으로 앞뒤로 이동하면서 발목 모멘트의 방향이 바뀌게 됩니다.

임상적 의미와 근육 활성

발뒤꿈치닿기 직후 발생하는 발바닥굽힘 모멘트는 발목이 너무 빠르게 발바닥굽힘되는 것을 제어해야 하는 상황을 만듭니다. 이에 대해 앞정강근(tibialis anterior)이 편심성(eccentric)으로 활성화되어 발바닥굽힘 속도를 조절하고, 발이 지면에 부드럽게 내려가도록 합니다. 발뒤꿈치닿기 직후의 발바닥굽힘 모멘트는 앞정강근의 편심성 조절에 의해 제어되며, 이것이 첫 번째 흔들림의 핵심 기전입니다.

발바닥굽힘근(plantar flexor)의 기능 저하는 보행 역학에 광범위한 영향을 미칩니다. 발바닥굽힘근의 크기·조성·근력 감소는 보행 중 관절 일(joint work)의 재분배를 초래하며, 이는 노인의 보행 변화와 이동성 저하에 기여할 수 있습니다. 또한 만성 앞목말종아리인대(anterior talofibular ligament, ATFL) 파열 환자에서는 보행 중 발목 발바닥굽힘 모멘트가 감소하고 무릎관절에서 보상성 변화가 나타날 수 있어, 발목 모멘트 평가가 임상적으로 중요합니다.

혼동 주의! 발뒤꿈치닿기 직후 발목의 *움직임*은 발바닥굽힘이지만, 이 순간의 *내적 근육 모멘트*는 발등굽힘 방향입니다. 문제에서 묻는 것은 지면반력에 의한 *외적 모멘트*이므로 발바닥굽힘 모멘트가 정답입니다. 움직임과 모멘트의 방향을 혼동하지 않도록 구분해야 합니다.

핵심! 지면반력 작용선이 관절 중심의 뒤쪽을 지나면 발바닥굽힘 모멘트, 앞쪽을 지나면 발등굽힘 모멘트가 발생합니다. 발뒤꿈치닿기 직후에는 작용선이 뒤쪽에 위치하므로 발바닥굽힘 모멘트가 만들어집니다.

## 임상 시나리오

발뒤꿈치닿기 직후 발목 모멘트 평가보행 첫 접촉 시 지면반력과 발목 역학
발뒤꿈치닿기 직후 지면반력 작용선은 발목관절 중심의 뒤쪽을 지나며, 이는 발바닥굽힘 모멘트를 유발합니다. 이 모멘트는 발목이 빠르게 발바닥굽힘되도록 하며, 앞정강근이 편심성 수축으로 이를 제어합니다.

발목 모멘트 방향은 지면반력 작용선의 위치에 따라 결정됩니다. 입각기 중간 이후 발뒤꿈치가 들리면 작용선이 앞쪽으로 이동하여 발등굽힘 모멘트로 전환됩니다. 보행 주기 전반에서 이 전환을 이해하는 것이 중요합니다.

주의발뒤꿈치닿기 직후 발목의 실제 움직임은 발바닥굽힘이지만, 이를 제어하는 근육은 앞정강근입니다. 발바닥굽힘근 기능 저하는 보행 중 관절 일의 재분배를 초래할 수 있으므로, 발목 모멘트 평가 시 근육 활성 타이밍을 함께 확인해야 합니다.

## 핵심 개념

- **발뒤꿈치닿기** — 입각기 시작 시점인 첫 접촉 순간으로, 발뒤꿈치가 지면에 닿는 보행 주기의 첫 단계
- **지면반력** — 발이 지면에 가하는 힘에 대한 반작용으로, 보행 중 관절 모멘트를 만드는 주요 외력
- **발바닥굽힘 모멘트** — 발목을 발바닥굽힘 방향으로 회전시키려는 외적 모멘트로, 지면반력이 발목 중심 뒤쪽을 지날 때 발생
- **첫 번째 흔들림** — 발뒤꿈치닿기 직후 발목이 발바닥굽힘되며 앞발이 지면으로 내려오는 움직임
- **앞정강근** — 발뒤꿈치닿기 직후 발바닥굽힘 속도를 편심성으로 조절하여 발이 부드럽게 내려가도록 하는 근육

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