# 걷기의 수직 지면반력 곡선에서 두 봉우리 사이의 골이 나타나는 시기는?

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> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

걷기의 수직 지면반력 곡선에서 두 봉우리 사이의 골이 나타나는 시기는?

## 보기

1. 중간 입각기(mid stance) **✔ 정답**
2. 초기 접지(initial contact)
3. 하중반응기(loading response)
4. 입각 말기(terminal stance)
5. 전유각기(pre-swing)

**정답: 1**

## 해설

걷기의 수직 지면반력은 하중반응기와 입각 말기에 체중을 넘는 두 봉우리를 만든다. 중간 입각기에는 몸이 지지다리 위로 올라가 무게중심이 높아지고 반력이 체중보다 낮아져 골이 생긴다. 달리기는 봉우리가 하나이고 훨씬 크다.

## 심화 해설

수직 지면반력(vertical ground reaction force, vGRF) 곡선은 보행 주기 동안 발이 지면에 전달하는 힘의 크기 변화를 시각화한 것으로, 정상 성인의 전형적인 패턴은 두 개의 정점(peak)과 그 사이의 골(valley)이 나타나는 이중 골짜기(double-hump) 형태입니다. 첫 번째 정점은 체중 수용(weight acceptance) 시기의 충격 흡수와 하중 수용을 반영하고, 두 번째 정점은 추진(propulsion) 시기의 능동적 발바닥 굽힘을 반영합니다. 문제에서 묻는 두 봉우리 사이의 골이 나타나는 시기는 중간 입각기(mid stance)입니다.

보행 주기(gait cycle)에서 입각기(stance phase)는 초기 접지(initial contact), 하중반응기(loading response), 중간 입각기, 입각 말기(terminal stance), 전유각기(pre-swing)로 세분됩니다. 초기 접지와 하중반응기에는 체중이 실리면서 vGRF가 급격히 증가하여 첫 번째 정점에 도달합니다. 이후 중간 입각기에는 반대쪽 다리가 앞으로 흔들리며 지나가는 동안 체중심(center of mass)이 위쪽으로 이동하고, 발목의 조절로 인해 지면에 가해지는 수직 힘이 일시적으로 체중보다 낮아지면서 골이 형성됩니다. 이어서 입각 말기에는 발뒤꿈치 들림(heel-off)과 함께 발바닥 굽힘근의 동심성 수축이 일어나 추진력이 발생하며 두 번째 정점이 나타납니다. 전유각기는 반대쪽 발이 접지하기 직전으로 vGRF가 급격히 감소하는 구간입니다.

중간 입각기에서 vGRF 골이 생기는 핵심 기전은 체중심의 상승과 반대쪽 하지의 추진에 의한 체중 부하 감소입니다. 이 시기에는 입각한 다리가 단일 지지(single limb support)를 담당하지만, 반대쪽 다리가 흔들기(swing)를 하면서 앞으로 이동하는 관성 효과로 인해 지면 반력이 일시적으로 체중보다 약 5~10% 낮아집니다. 혼동 주의! 하중반응기는 첫 번째 정점이 나타나는 시기이고, 입각 말기는 두 번째 정점이 나타나는 시기이므로 골이 나타나는 시기와 구분해야 합니다.

임상적으로 vGRF 곡선의 골 깊이는 보행 안정성과 하지 근력 조절 능력을 반영하는 지표로 활용됩니다. 예를 들어 뇌졸중 후 편마비 환자의 비마비측 하지에서는 초기 접지 시 과도한 체중 부하를 보상하기 위해 vGRF 곡선의 변동성이 커지거나 골이 깊어지는 패턴이 관찰될 수 있습니다[4]. 또한 체질량지수(BMI)가 높은 전방십자인대 재건술 환자에서는 중간 입각기의 체중심 조절 전략이 달라져 연골 부하와 관련된 보행 역학 변화가 나타날 수 있습니다[2]. 따라서 중간 입각기의 vGRF 골은 단순한 힘의 감소가 아니라 체중심 가속과 하지 근육의 편심성-등척성 조절이 통합된 결과로 이해해야 합니다.

걷기 훈련이나 보행 재활에서 vGRF 곡선의 형태를 분석하면 입각기 각 구간의 문제를 감별하는 데 유용합니다. 중간 입각기 골이 지나치게 깊거나 비대칭적인 경우 체중심의 수직 이동이 과도하거나 중간 볼기근(gluteus medius) 및 발목 주위 근육의 조절 부족을 시사할 수 있습니다. 반대로 골이 거의 없이 평탄한 곡선은 추진기와 체중 수용기의 구분이 모호한 경직성 보행이나 통증 회피 보행에서 관찰될 수 있습니다. 핵심! 정상 vGRF 곡선에서 첫 번째 정점은 하중반응기, 골은 중간 입각기, 두 번째 정점은 입각 말기에 대응한다는 시간적 순서를 정확히 연결해 두는 것이 문제 해결의 기준이 됩니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [2]Associations between Body Mass Index, Gait Mechanics and Trochlear Cartilage Thickness in Those with ACL Reconstruction.일반논문Garcia SA, White MS, Gallegos J, Balza I, Kahan S, Palmieri-Smith RM. (2024) · DOI: 10.1249/mss.0000000000003446

- [4]Inclined treadmill walking kinetics of the non-paretic leg in early post-stroke survivors: an observational case-control study.일반논문Lu J, Miao Y, Ma D, Chen L, Yu B, Chien JH. (2026) · DOI: 10.7717/peerj.20766

## 임상 시나리오

중간 입각기 vGRF 골의 임상 분석보행 안정성과 하지 근력 조절의 지표
정상 보행의 수직 지면반력(vGRF) 곡선은 이중 골짜기 형태로, 첫 정점은 체중 수용, 두 번째 정점은 추진을 반영한다. 두 정점 사이의 골은 중간 입각기에 나타나며, 이때 vGRF는 체중보다 약 5~10% 낮아진다.

골이 형성되는 기전은 체중심의 상승과 반대쪽 하지의 흔들기 관성 효과로 인한 체중 부하 감소다. 이는 단순한 힘 감소가 아니라 편심성-등척성 조절이 통합된 결과로 이해해야 한다.

주의하중반응기는 첫 정점, 입각 말기는 두 번째 정점이 나타나는 시기이므로 골과 혼동하지 말 것. 뇌졸중 편마비 환자의 비마비측 하지에서는 골이 깊어지거나 변동성이 커질 수 있어 보행 평가 시 좌우 대칭성을 반드시 비교해야 한다.

## 핵심 개념

- **수직 지면반력(vGRF)** — 보행 중 발이 지면에 전달하는 수직 방향 힘으로, 정상 성인은 두 정점과 그 사이 골이 있는 이중 골짜기 형태를 보인다.
- **중간 입각기(mid stance)** — 입각기의 한 구간으로 단일 지지를 담당하며, 체중심 상승과 반대쪽 하지 추진으로 vGRF가 일시적으로 체중보다 낮아져 골이 형성된다.
- **하중반응기(loading response)** — 초기 접지 직후 체중이 실리며 vGRF가 급격히 증가해 첫 번째 정점에 도달하는 시기이다.
- **입각 말기(terminal stance)** — 발뒤꿈치 들림과 발바닥 굽힘근의 동심성 수축으로 추진력이 발생하며 두 번째 vGRF 정점이 나타나는 시기이다.
- **이중 골짜기(double-hump)** — 정상 보행의 vGRF 곡선 형태로, 체중 수용 시 첫 정점과 추진 시 두 번째 정점, 그리고 중간 입각기의 골로 구성된다.

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