(1) 운동프로그램 개발

운동프로그램은 문헌고찰과 사전요구도 조사 결과를 바탕으로 운동측정 전문가의 자문을 얻어 개발하였다. 개발된 운동프로그램은 간호학 교수 3인의 프로그램에 관한 내용타당도 검증과 2개 병원 신장내과 전문의 2인으로부터 질환관련 증상조절과 운동 시 안전성에 대한 조언을 받아 진행하였다. 유연성운동(스트레칭), 유산소운동(걷기), 저항운동(탄력밴드운동, 수지운동)으로 구성된 복합운동의 운동기간은 총 12주로 초기단계, 숙달단계, 강화단계로 구분하였고 운동의 빈도와 시간 구성은 스트레칭 주 3회 5분씩, 걷기 주 3회 10분부터 시작하여 30분까지 단계별로 강화하였고, 저항운동은 주 3회 20분씩으로 하였다(Figure 2). 운동 강도는 대상자가 보고하는 개정된 자각인지도(Modified rating of perceived exertion [RPE])[17]에 근거하여 점차 운동 강도를 증가하였고 환자의 건강상태에 무리가 가지 않는 범위에서 시행하였으며, 운동 중 피로, 호흡곤란, 고통 등이 발생 할 시에는 바로 운동을 중지하도록 하였다. RPE 도구는 운동을 실행하는 동안의 신체적 노력 수준을 평가하는 타당하고 신뢰할 수 있는 도구[18]로, 운동 시의 심박수와 산소섭취량과 밀접한 관계가 있다. 점증적 운동 시 피검자는 RPE 척도를 사용하여 스스로 신체적 노력의 강도를 조정하게 된다[17]. 본 운동프로그램의 초기단계(1~4주)의 운동 강도는 자각인지도 ‘보통이다’ 2점에서 시작하여 숙달단계(5~8주)에는 ‘약간 힘들다’ 4점으로 점진적으로 높여 강화단계(9~12주)에는 ‘힘들다’ 6점으로 운동을 실행하도록 하였다. 운동 실행방법은 자가운동으로 일상 중에, 혈액투석 중에 그리고 침상에서도 시행하도록 하였다.

Figure 2
Smart phone app-based exercise program applying self-efficacy resources for hemodialysis patients.
RPE=Modified rating of perceived exertion.

• Download Figure

저항운동은 근력과 근지구력을 향상하기 위해 혈액투석 환자를 위해 개발한 운동 9종류를 토대로 체육대학 운동전문가 교수의 자문을 얻어 수정, 보완하여 개발하였다[19]. 저항운동 구성은 상지 운동 5가지와 하지운동 5가지이며, 운동 시기는 혈액투석 받는 날에 침상 또는 가정에서 시행할 수 있게 구성하였다. 상지 저항운동은 어깨 관절의 신전, 굴곡, 외전. 내전운동과 팔꿈치 굴곡운동이며, 하지 저항운동은 골반의 외전과 굴곡운동, 무릎의 굴곡과 신전운동, 다리 밀기 운동으로 구성되었으며 본 운동에 사용되는 17개의 대소근육은 상하지 근육들과 승모근, 둔근 및 요골근에 해당된다. 저항운동의 첫째 도구는 탄력밴드로 근력강화의 효과가 입증되었고, 탄력밴드의 색 종류에 따라, 잡는 길이, 잡는 위치, 이용 방법에 따라 강도를 조절할 수 있다[20]. 저항운동의 두 번째는 수지운동으로 혈액투석 환자의 동정맥루 협착을 예방할 수 있도록 문헌고찰을 토대로 개발하였다[11, 21]. 수지운동은 혈액투석을 받지 않는 날에 주 3일, 하루 5분부터 15분까지 점진적으로 운동량을 늘려 시행하였다. 운동방법은 공을 손에서 10초간 쥐었다 폈다 하는 수지운동 20회를 1세트로 하여 반복 시행하였다[11].

(2) 애플리케이션 개발

애플리케이션의 설계와 구성은 문헌고찰, 사용자 요구도 조사, 사용 용이성과 상호작용 등을 고려하여 전문애플리케이션 개발업체와 논의하여 제작하였다. 자기효능감 증진을 위한 4가지 효능자원인 성취경험, 대리경험, 언어적 설득, 생리적 각성을 반영하여 기능을 구성하였으며 개발된 앱의 명칭은 “신장-수 운동”으로 앱은 안드로이드 폰 환경에서 사용할 수 있도록 하였으며 다양한 방면에서 사용자의 편의를 고려하고 UX/UI에 대한 협의를 통해 개발하였다. 서버의 OS는 Window Server 2014, Web Server는 IIS 10, Database는 MS-SQL 2016 Express이며, 클라이언트의 Platform은 Android 2.3.3 Above, Graphic Tool은 Photoshop C S6, Develop Tools은 Android Studio 2.2.3, Visual Studio 2015 SP3 & Unity 3D 5.3이었다.

애플리케이션의 구성은 메인 화면, 공지사항, 친구보기, 나의 기록 등으로 구성되어 있다. 메인 화면에는 운동 동영상을 게시하고 ‘애플리케이션 안내’와 ‘참여 가이드라인’을 제시하였다. 공지사항에는 운동에 대한 교육과 주의사항을 게시하고, 친구보기에는 참여자 간 대화창과 본인의 운동 사진을 올릴 수 있는 기능을 제공하였다. 나의 기록에는 개인의 운동 계획, 일주일 운동실행기록, 3개월 누적기록, 집단 내 참여자간 비교기록 등을 제공하였다. 사용자와의 밀접한 소통을 위하여 알림서비스를 활용하여 사용자에게 메시지를 보내고 피드백을 받을 수 있도록 하였다.

운동에 대한 효능기대를 증진하기 위하여 앱 구성에 반영한 4가지 효능자원은 다음과 같다. 성취경험을 위해 메인 화면에 운동 방법과 장비사용에 대한 동영상을 알기 쉽고 따라 하기 쉽게 제공하였고, 언어적 설득은 ‘공지사항’에 운동의 이점과 교육자료 게시, 프로그램 오리엔테이션 내용 게시, Q&A를 통한 개인별 상담기능을 적용하였다. 대리경험은 앱 내 운동 동영상을 통해 모델의 운동시연을 관찰하고, ‘친구보기’에 4주와 8주의 건강왕으로 선정된 참여자의 자료공유, 참여자들이 게시한 사진과 글을 통해 다른 참여자들의 운동이행 정도와 운동에 대한 경험을 공유할 수 있는 기능을 적용하였으며, 운동을 충실히 실행하여 건강왕으로 선정된 자를 롤 모델로 하였다. 생리적 각성은 운동 동영상 시청 시 배경음악을 제공하여 정서적 안정을 유도하고, 운동 시 증상이나 질문이 있을 시 Q&A 기능을 활용하여 관리자와 상담하는 기능을 반영하였다.

(1) 전문가 모바일 휴리스틱 평가

전문가 모바일 휴리스틱 평가를 위한 도구는 Jeon과 Kim [22]이 번역한 휴리스틱 10개 원칙을 사용하였다. 각 평가원칙에 비교하여 ‘심각성 수준에 대해 사용성의 문제가 전혀 없음’ 0점, ‘프로젝트 실행에 수정 필요성이 없음’ 1점, ‘최소한의 사용성의 문제가 있으나 수정의 우선순위가 낮음’ 2점, ‘주요한 사용성의 문제로 수정의 우선순위가 높음’ 3점, ‘완제품이 출고되기 전에 반드시 수정이 필요함’ 4점 등 5점 척도로 평가한다. 모바일 휴리스틱 평가 결과, 앱 사용상의 문제점에 대하여 도출된 의견을 바탕으로 휴리스틱1, 4, 7, 8 항목에 대하여 애플리케이션 기능을 수정, 보완하였고 재평가 결과는 총점 0점으로 앱 기능에 대한 전문가 평가를 마무리하였다.

(2) 사용자 사용성 평가

사용성 평가 항목은 운동 앱 내용의 적절성, 접근성을 위한 설계, 운동 실행 시 앱의 유용성에 대한 총 15문항으로 ‘매우 그렇지 않다(1점)’부터 ‘매우 그렇다(5점)’의 5점 척도이었다. 결과는 스마트폰 앱의 내용에 대해서는 평균 4.38점, 앱의 설계는 평균 4.23점, 앱의 유용성은 평균 4.29점으로 대체로 스마트폰 앱 기반 운동프로그램에 대해 만족한다고 응답하였다. 추가로 보완해야 할 사항으로는 운동교육 내용의 구체성에 대한 요구가 있어서 공지사항에 운동교육 내용을 보강하였으며, 운동 종류의 추가요청에 대해서는 운동 능력이 높은 참여자들이 활용할 수 있는 3개월 이후의 강화운동을 추가하였고, 앱 종료버튼을 사용자가 쉽게 찾을 수 있도록 공간 배치하였다.

(1) 운동에 대한 효능기대

Bandura [15]가 개발한 Self Efficacy for Exercise도구를 Shin 등 [23]이 번역한 도구를 사용하였다. 운동에 대한 효능기대 설문은 운동에 대한 도전에 직면하여 운동할 수 있는지에 대하여 총 18문항으로 구성되었으며, 각 문항을 10점 척도로 평가하게 되어 ‘전혀 할 수 없다’ 0점부터 ‘확실하게 할 수 있다’ 100점까지 점수가 높을수록 운동에 대한 효능기대가 높은 것을 의미한다. Shin 등[23]의 연구에서 Cronbach's α=.96이었고, 본 연구에서는 .95이었다.

(2) 운동에 대한 결과기대

Resnick 등[10]이 개발한 Outcome Expectations for Exercise도구를 Choi와 Yang [24]이 번역한 도구를 사용하였다. 운동 실행에 따른 기대하는 결과를 측정하는 것으로 총 9문항으로 구성되었으며 ‘전혀 동의하지 않는다’ 1점부터 ‘매우 동의한다’ 5점까지 5점 척도로 구성되었으며, 점수가 높을수록 운동에 대한 결과기대가 높은 것을 의미한다. Choi와 Yang의 연구[24]에서 Cronbach's α=.87이었고 본 연구에서는 .92이었다.

(3) 체력

2분 스텝 검사: 심폐체력을 반영한 검사로서[17], 대상자가 2분간 스텝 검사를 할 때 제시된 높이 즉 우측 넓적다리의 앞면이 측정하고자 벽에 표기된 목표지점의 높이에 2분간 몇 번 도달했는지 계수기로 세어 점수로 정한다. 검사-재검사 신뢰도는 r=.90이었다[17].

앉고 일어서기 검사는 하체 근력을 평가하여 일상생활 활동을 수행하는 능력을 측정하는 검사이다[17]. 검사 절차는 대상자가 미끄러지는 것을 방지하기 위해 벽에 의자를 붙인 상태에서, 양손을 가슴에 교차시키고 대상자의 무릎이 90°가 되게 완전하게 앉았다 다시 곧게 서는 자세로 돌아온다. 30초간 가능한 한 많이 반복한 횟수를 점수로 한다. 검사-재검사 신뢰계수는 r=.86이었다.

악력: 전완 근력을 평가하기 위한 검사로[17], 악력계(THP2, NuryTec, Seoul, Korea)와 캘리퍼를 사용하며 검사 전 캘리퍼로 대상자의 손의 너비를 재고 악력계 손잡이를 대상자에게 맞게 조절한다. 피험자는 곧게 선 다음에 검사하려는 팔을 곧게 펴고 상체에서 15° 정도 떨어지게 한 다음에 악력계를 손가락 제2관절이 직각이 되게 잡고 검사자의 지시에 따라 악력계에 최대한 힘을 주어 잡게 하며, 좌 악력과 우 악력의 순으로 측정하며 각 손에 2번씩 측정한 후에 높은 기록을 사용한다. 매 측정 사이에 1분간의 휴식을 갖도록 한다.

(4) 신체 활동

International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) 개발 국제합의기구(The International Consensus Group)에서 개발한 국제신체활동설문지(IPAQ) 단축형 도구를 사용하였다. 한국어판 IPAQ 단축형 설문은 공개 문서로 18세 이상에서 적용 가능한 도구로서 최근 7일간의 신체활동을 자기보고식으로 조사하여 안정 시 에너지 소비량을 나타내는 대사당량(metabolic equivalent of task [MET])으로 환산한 연속형 점수로 결과 값이 높을수록 신체활동이 활발함을 의미한다. IPAQ의 신뢰도는 Spearman Rho 0.43 (중앙값 .54), Kappa 값 .36~.62 (중앙값 .47)으로 보고되었다[25].

(5) 생리적 지표

인공신장실에서 정기적으로 측정하는 혈압과 투석 적절도 결과를 전자의무기록을 통해 수집하여 사용하였다. 혈압 측정값은 투석 시작 전에 측정한 것으로 최근 2회 측정결과의 평균값을 사용하였으며, 혈액투석 대상자에서 혈압의 정상치는 130/80 mmHg를 기준으로 하였다. 투석 적절도(hemodialysis adequacy)는 요독물질이 효과적으로 제거되고, 적혈구 생산에 충분한 영양상태가 충족되며, 혈압이 정상으로 유지되며, 신경장애가 초래되지 않는 것을 의미하며, 노폐물 제거 등 요소 청소율을 반영한 투석의 효과로 측정하게 되는데 spKt/V (sing pool Kt/Vurea) 단위로 계산된다. 적절한 투석을 위해 주 3회 혈액투석을 하는 환자에서 spKt/V는 최소 1.2 (목표 1.4)보다 높게 유지할 것을 권장하고 있다[26].

(6) 삶의 질

Hays 등[27]이 개발한 KDQOL 1.3 ver.의 축약형[28]을 국내에서 타당도와 신뢰성을 검증한[29] KDQOL™-36 (Kidney disease quality of life)를 사용하였다. 본 도구는 총 36문항의 5개 하부영역 즉 기존의 건강관련 삶의 질 측정도구 SF-12 (신체적 영역/정신적 영역) 12문항, 질환 특이적 문항으로 증상 12문항, 콩팥질환으로 인한 영향 8문항, 콩팥질환의 부담 4문항으로 구성되었다. 각각의 영역은 100점 만점으로 이루어지며, 점수가 높을수록 삶의 질이 낮음을 의미한다. 결과분석은 KDQOL™-36 scoring program의 5개의 시트로 구성된 Microsoft® Excel 97 스프레드시트 프로그램(Microsoft, Seattle, WA, USA)을 사용하였다. Park 등의 연구[29]에서 Cronbach'α=.72~.88이었고, 본 연구에서는 .78~.90이었다.

• • 사전조사는 일반적 특성과 운동에 대한 효능기대, 운동에 대한 결과기대, 체력, 신체활동, 삶의 질에 대한 조사를 훈련 받은 연구원 3인이 측정하였다. 생리적 지표는 각 병원의 인공신장실 소속 간호사가 전자챠트를 통해 수집하였다.

• • 실험처치: 혈액투석 대상자를 위한 스마트 폰 앱 기반 운동프로그램은 총 12주 운영하였다. 실험군과 대조군은 동일하게 월 1회 총 3회에 걸쳐 인공신장실 근처에 있는 교육실에서 연구원을 통해 6~7명씩 5개 소그룹 단위로 혹은 투석 중인 환자는 1대 1로 복합운동교육을 제공하였다. 실험군은 실험처치로 앱 기반 운동프로그램을 본 연구자를 통해 제공받았고 사용방법에 대해 안내받았으며, 12주 동안 앱을 활용하여 매일 운동을 수행하며 하루 운동 실적을 앱에 직접 기록하도록 하였다. 지속적인 운동 실천을 위하여 주 1회(총 12회) SMS 문자를 전송하였으며 중재 6주차에 개별 1회(약 15분) 전화 상담으로 운동 실천의 어려움에 대해 상담이 이루어졌다. 앱에 게시된 운동 이행 기록을 바탕으로 4주 건강왕, 8주 건강왕을 선발하여 ‘친구보기’에 사진과 운동에 대한 경험을 게시하였고, 모든 참여자 중 체력평가 결과 향상도가 가장 높은 참여자에 대해서는 12주 건강왕에 선정하고 포상이 제공되었다(Figure 2).

• • 사후 조사는 12주차에 중재를 완료한 후에 연구원 3인이 사전 조사와 동일한 변수를 맹검상태에서 측정하였으며, 각 병원 인공신장실 소속 간호사가 생리적 지표를 전자챠트를 통해 수집하였다. 실험군에게는 스마트폰 앱 기반 운동프로그램 만족도 조사를 추가로 시행하였다.