# 무릎뼈(patella)가 무릎 폄 운동에서 하는 주된 역할은?

> source: MyMerci (mymerci.kr)  
> url: https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675475  
> language: ko  
> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

무릎뼈(patella)가 무릎 폄 운동에서 하는 주된 역할은?

## 보기

1. 넙다리네갈래근 힘줄의 수축 속도를 빠르게 한다
2. 힘줄을 관절 중심에서 앞쪽으로 띄워 폄 토크를 키운다 **✔ 정답**
3. 정강뼈가 넙다리뼈 앞으로 미끄러지는 것을 직접 막는다
4. 무릎 굽힘 때 가쪽곁인대의 장력을 줄여 준다
5. 체중을 지지하는 주된 뼈로 압박력을 받는다

**정답: 2**

## 해설

무릎뼈는 넙다리네갈래근 힘줄 속에 박힌 종자뼈로, 힘줄을 관절 중심에서 앞쪽으로 띄워 모멘트 팔을 늘린다. 그래서 같은 근력으로 더 큰 폄 토크가 나온다. 정강뼈의 앞쪽 미끄러짐은 앞십자인대가 막고, 체중은 넙다리뼈와 정강뼈가 받는다.

## 심화 해설

무릎뼈(patella)는 넙다리네갈래근(quadriceps femoris)의 힘줄 속에 묻혀 있는 종자뼈(sesamoid bone)로, 단순히 힘줄을 보호하는 구조물이 아니라 무릎 폄(extension)의 역학적 효율을 결정하는 핵심 지렛대입니다. 정답은 2번입니다.

무릎뼈의 지렛대 역할

넙다리네갈래근이 수축하면 힘줄이 무릎뼈를 거쳐 정강뼈거친면(tibial tuberosity)으로 전달됩니다. 이때 무릎뼈가 없다면 힘줄은 넙다리뼈 관절융기(condyle)에 밀착한 채로 지나가게 되어, 힘줄의 당기는 선과 무릎 관절의 회전 중심 사이 거리(모멘트암, moment arm)가 짧아집니다. 무릎뼈는 힘줄을 관절 중심에서 앞쪽으로 띄워(anterior displacement) 넙다리네갈래근 힘의 모멘트암을 증가시킵니다. 근거 [1]의 초록은 무릎뼈 두께가 두꺼울수록 무릎 폄 기전의 모멘트암이 증가한다는 점을 명시하고 있습니다. 모멘트암이 커지면 같은 근력으로도 더 큰 폄 토크(extension torque)를 만들 수 있으므로, 무릎뼈는 폄 운동의 기계적 이득을 높이는 구조입니다.

보기별 오답 분석

혼동 주의! 1번은 수축 속도와 관련된 보기입니다. 무릎뼈는 힘줄의 주행 방향을 바꾸고 모멘트암을 조절할 뿐, 근육 자체의 수축 속도를 빠르게 하지는 않습니다. 수축 속도는 근섬유 조성과 신경 동원 패턴에 의해 결정됩니다.

3번의 “정강뼈가 넙다리뼈 앞으로 미끄러지는 것”은 앞십자인대(ACL)의 주된 기능입니다. 무릎뼈는 넙다리뼈 도르래 고랑(trochlear groove)을 따라 미끄러지며 넙다리네갈래근의 힘 전달 방향을 조정하지만, 정강넙다리관절(tibiofemoral joint)의 전방 전위를 직접 제한하지는 않습니다.

4번의 가쪽곁인대(LCL)는 무릎 굽힘 시 이완되는 경향이 있으며, 무릎뼈는 이 인대의 장력 조절에 관여하지 않습니다. 무릎뼈는 무릎 굽힘 각도에 따라 넙다리뼈와 접촉하는 면적이 달라질 뿐입니다.

5번은 체중 지지의 주된 뼈에 대한 설명입니다. 서 있는 자세에서 체중 부하는 넙다리뼈와 정강뼈의 관절면을 통해 전달됩니다. 무릎뼈는 무릎 굽힘 각도가 커질수록 넙다리뼈에 압박되는 힘(patellofemoral joint reaction force)이 증가하지만, 체중을 지지하는 주된 뼈는 아닙니다.

임상 적용과 국시 포인트

근거 [2]는 무릎 폄의 최대 수의적 등척성 수축(MVIC)을 분석하면서 관절 중심 위치와 모멘트암이 폄 토크 계산에 중요함을 다루고 있습니다. 이는 무릎뼈가 관절 중심에서 앞쪽에 위치함으로써 폄 모멘트암을 확보한다는 원리와 연결됩니다. 근거 [3]은 무릎 폄근의 빠른 토크 생성에 넙다리네갈래근의 신경근 동원과 무릎뼈 힘줄의 기계적 성질이 관여함을 보여줍니다. 무릎뼈 힘줄의 뻣뻣함(stiffness)은 근육에서 발생한 힘을 정강뼈로 전달하는 효율에 영향을 주지만, 무릎뼈의 주된 역할은 여전히 모멘트암 증가입니다.

핵심! 무릎뼈절제술(patellectomy)을 시행하면 넙다리네갈래근의 폄 토크가 감소하고 무릎 폄 근력이 저하됩니다. 이는 무릎뼈가 제거되면 모멘트암이 짧아지기 때문입니다. 무릎뼈의 존재 이유는 넙다리네갈래근 힘줄을 관절 중심에서 앞쪽으로 띄워 폄 토크를 증가시키는 것입니다. 무릎 폄 운동에서 무릎뼈가 하는 일을 묻는 문제는 이 지렛대 원리를 정확히 이해했는지를 평가합니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Patellar thickness can critically impact knee joint biomechanics after total knee arthroplasty.일반논문Guo N, Maas A, Grupp TM, Schütz P, Windhagen H, Taylor WR, Hosseini Nasab SH. (2026) · DOI: 10.1302/2046-3758.155.bjr-2025-0055.r2

- [2]Computational biomechanics of human knee joint in maximum voluntary isometric extension with focus on the role of joint center positioning.일반논문Salehi P, Shirazi-Adl A. (2026) · DOI: 10.1038/s41598-026-39495-3

- [3]Rapid Torque Production of the Knee Extensors: An Integrative Analysis of Neuromuscular and Muscle-Tendon Determinants.일반논문Salvaggio F, Bizet B, D Emanuele S, Trinchi M, Berbenni T, Rainoldi A, Schena F, Tarperi C, Monte A, Boccia G. (2026) · DOI: 10.1111/sms.70328

## 임상 시나리오

무릎뼈의 지렛대 원리와 임상 적용폄 모멘트암 증가가 핵심
무릎뼈는 넙다리네갈래근 힘줄을 관절 중심에서 앞쪽으로 변위시켜 모멘트암을 약 30% 증가시킨다. 이로써 동일한 근력으로 더 큰 폄 토크를 생성한다.

무릎 굽힘 각도가 커질수록 무릎뼈와 넙다리뼈 사이 접촉 압력이 증가한다. 90도 굴곡 시 접촉 면적이 가장 넓어 압력을 분산시킨다.

주의무릎뼈절제술 후에는 폄 모멘트암이 줄어 넙다리네갈래근이 최대 50% 이상의 힘을 더 내야 같은 토크를 유지할 수 있다. 무릎뼈 골절 보존 치료 시 조기 폄 운동은 봉합 부위에 과도한 장력을 유발할 수 있으므로 단계적 부하가 필요하다.

## 핵심 개념

- **모멘트암** — 힘의 작용선과 관절 회전 중심 사이의 수직 거리로, 클수록 같은 힘으로 더 큰 토크를 만든다.
- **종자뼈** — 힘줄 속에 묻혀 힘줄을 보호하고 지렛대 역할을 하는 뼈.
- **무릎뼈절제술** — 무릎뼈를 제거하는 수술로 폄 모멘트암이 줄어 넙다리네갈래근 토크가 감소한다.
- **정강뼈거친면** — 무릎뼈인대가 부착하는 정강뼈 앞쪽 융기.
- **넙다리뼈 도르래 고랑** — 무릎뼈가 미끄러지는 넙다리뼈 앞쪽의 홈.

## 같은 주제 문제

- [촉진확산에서 포도당 농도를 계속 높여도 이동 속도가 더 늘지 않는 이유는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675448)
- [허파꽈리(alveolus) 벽이 얇은 단층편평상피로 이루어진 것이 가스교환에 유리한 이유는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675449)
- [뼈막의 혈관을 뼈속질의 혈관과 가로 방향으로 이어 주는 통로는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675450)
- [성인의 긴뼈 몸통 안쪽 뼈속질공간(medullary cavity)을 주로 채우는 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675451)
- [무릎관절의 곁인대와 반달연골의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675452)
- [허리뼈를 오른쪽으로 가쪽굽힘할 때 반대쪽에서 늘어나며 이를 제한하는 인대는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675453)
- [큰가슴근(pectoralis major)을 지배하는 신경으로 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675454)
- [엄지와 집게손가락의 끝마디를 굽혀 동그라미를 만들지 못하는 환자에서 마비된 근육은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=675455)

---

More free questions: [기출·모의문제](https://mymerci.kr/)

_학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요._