약이나 수술 없이 무릎 관절염 통증을 완화하는 놀랍도록 간단한 방법

과학자들은 걷는 방식을 간단히 조절하는 것만으로도 무릎 관절염 통증을 일부 약물만큼 효과적으로 완화하고 연골 퇴행 속도를 늦출 수 있다는 사실을 발견했습니다. (사진 제공: Shutterstock)

만약 무릎 관절염 통증 완화에 약이나 주사, 수술이 아닌, 단순히 걷는 방식을 바꾸는 것만으로 가능하다면 어떨까요?

의학 저널 '랜싯 류마톨로지(The Lancet Rheumatology)' 에 발표된 임상 시험 결과 에 따르면, 발 각도를 미세하게 조정하는 것만으로도 의미 있는 차이를 만들어낼 수 있는 것으로 나타났습니다. 1년 후, 개인에게 맞춘 발 자세로 걷는 법을 배운 참가자들은 위약 치료를 받은 참가자들에 비해 무릎 통증이 현저히 감소했다고 보고했습니다. 또한, 무릎 연골의 퇴행 속도가 느려지는 고무적인 징후도 보였습니다.

통증 완화 효과는 일반적으로 사용되는 일부 진통제의 효과와 유사한 수준이었습니다. 더욱 중요한 것은, 이 접근법이 진통제로는 해결할 수 없는 문제, 즉 골관절염 진행을 유발하는 무릎 관절에 가해지는 과도한 압력을 완화하는 데 도움이 될 수 있다는 점입니다.

걷는 습관을 간단히 바꾸는 것만으로도 무릎 관절염을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다.

골관절염은 40세 이상 성인의 약 22%에게 영향을 미치며, 장애를 유발하는 주요 원인 중 하나입니다. 이 질환은 뼈 끝을 보호하고 관절이 마찰 없이 움직일 수 있도록 하는 매끄러운 연골 조직을 점진적으로 손상시킵니다.

연골이 손상됨에 따라 걷기, 계단 오르기, 의자에서 일어나기 등 일상생활이 점점 더 고통스러워질 수 있습니다. 운동, 물리치료, 체중 관리 및 약물 치료는 증상 관리에 도움이 될 수 있지만, 현재까지 골관절염으로 손실된 연골을 확실하게 복원하는 치료법은 없습니다. 질환이 진행된 환자는 결국 인공관절 수술이 필요할 수 있습니다.

유타대학교, 뉴욕대학교, 스탠퍼드대학교의 연구진은 보행 재훈련이라는 새로운 전략을 연구해왔습니다. 이 접근법은 통증 완화에만 초점을 맞추는 대신, 보행 역학을 바꿔 무릎의 취약 부위에 가해지는 압력을 줄이는 데 중점을 둡니다.

2025년 8월에 발표된 이 연구 결과는 무릎 골관절염 환자를 대상으로 1년 동안 개인 맞춤형 보행 재훈련의 효과를 입증한 최초의 무작위 배정, 위약 대조 임상 시험에서 나온 것입니다.

이번 연구는 유타대학교 존 앤 마샤 프라이스 공과대학 기계공학과 조교수인 스콧 울리히가 주도했으며, 스탠퍼드대학교와 뉴욕대학교 연구진이 공동으로 참여했습니다. 연구는 연방 연구 기관의 지원을 받았으며, 미국 재향군인부가 연구 자금 지원 기관으로 명시되어 있습니다.

"골관절염 환자의 경우 무릎에 가해지는 하중이 클수록 질병 진행 속도가 빨라지고, 발 각도를 조절하면 무릎에 가해지는 하중을 줄일 수 있다는 사실은 이미 알려져 있습니다."라고 기계공학과 조교수인 울리히는 말했다. "따라서 생체역학적 개입이라는 아이디어 자체는 새로운 것이 아니지만, 그 효과를 입증할 무작위 대조 연구는 아직 없었습니다."

발의 각도가 중요한 이유

비결은 걸음을 내디딜 때마다 체중이 무릎으로 이동하는 방식에 있습니다.

무릎은 안쪽 부분인 내측 구획과 바깥쪽 부분인 외측 구획으로 나뉩니다. 정상적인 보행 시에는 내측 구획이 더 많은 하중을 받게 됩니다. 이러한 이유로 무릎 안쪽에 발생하는 골관절염이 특히 흔한 것입니다.

이러한 유형의 관절염을 가진 사람들은 이미 손상된 부위에 반복적으로 과도한 압력을 가하면 악화가 가속화될 수 있습니다.

걷는 동안 발가락 방향을 바꾸면 압력을 분산시킬 수 있습니다. 발가락을 약간 안쪽이나 바깥쪽으로 돌리면 무릎에 작용하는 힘이 달라져 손상된 연골에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있습니다.

하지만 중요한 함정이 있습니다. 똑같은 조정 방법이 모든 사람에게 효과가 있는 것은 아닙니다.

어떤 사람들은 발가락을 안쪽으로 돌리는 것이 도움이 되는 반면, 어떤 사람들은 발가락이 바깥쪽으로 향할 때 더 좋은 반응을 보입니다. 잘못된 자세로 교정하면 도움이 되지 않거나 손상된 관절에 압력을 가중시킬 수 있습니다.

울리히는 "이전 연구에서는 모든 참가자에게 동일한 치료법을 적용하여 일부 참가자는 관절 부하가 줄어들지 않거나 오히려 증가하는 결과를 보였습니다."라고 말했습니다. "저희는 각 참가자에게 맞는 새로운 보행 패턴을 선택하는 맞춤형 접근 방식을 사용했으며, 이를 통해 무릎에 가해지는 부하를 줄이는 효과를 얻었고, 이는 통증 완화 및 연골 건강 개선에 긍정적인 영향을 미쳤을 것으로 보입니다."

과학자들이 올바른 보행 패턴을 찾아낸 방법

연구진은 무릎 안쪽 부위에 경증에서 중등도의 골관절염이 있는 사람들을 대상으로 연구를 진행했습니다.

참가자들은 처음 두 번의 실험실 방문에서 MRI 스캔을 받았고, 발걸음마다 발생하는 힘을 측정하는 센서가 장착된 특수 러닝머신 위를 걸었습니다. 모션 캡처 카메라가 참가자들의 움직임을 자세히 기록하여 연구원들이 다양한 보행 방식이 무릎에 미치는 영향을 분석할 수 있도록 했습니다.

참가자들은 발 위치를 약간씩 바꿔가며 발가락을 안쪽이나 바깥쪽으로 5° 또는 10°씩 돌려보았습니다.

과학자들은 각 개인에게 있어 어떤 조정이 해당 무릎에 가해지는 압력을 가장 효과적으로 줄여주는지 확인했습니다.

모든 사람이 자격을 갖춘 것은 아닙니다. 일부 잠재적 참가자는 테스트된 조정 방법 중 어느 것도 무릎 부하를 줄이는 데 성공하지 못했기 때문에 제외되었습니다. 이러한 사람들을 이전 연구에 포함시켰다면 이전 보행 재훈련 시도가 일관되지 않은 결과를 낳은 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

초기 평가 후, 68명의 참가자를 무작위로 34명씩 두 그룹으로 나누었습니다.

한 그룹은 무릎 안쪽에 가해지는 스트레스를 최소화하도록 고안된 맞춤형 지침을 받았습니다. 다른 그룹은 가짜 치료를 받았는데, 이는 동일한 훈련 과정을 거쳤지만 발의 자연스러운 각도를 유지하도록 지시받았다는 의미입니다.

이러한 비교를 통해 연구자들은 보행 메커니즘 변화로 인한 이점과 기대감, 연구자들의 관심, 또는 체계적인 보행 프로그램 참여로 인한 개선 효과를 구분할 수 있었습니다.

단 6주간의 훈련으로 그들의 걸음걸이가 바뀌었다.

두 그룹 모두 6주간의 주간 교육 세션에 참석했습니다.

이러한 방문 동안 참가자들은 정강이에 작은 장치를 착용한 채 러닝머신 위를 걸었습니다. 이 장치는 발이 정해진 각도에서 벗어날 때마다 부드러운 진동을 전달하여 생체 피드백을 제공했습니다.

바이오피드백은 즉각적인 신호를 이용하여 사람들이 평소에 무의식적으로 수행하는 움직임을 인식하고 점진적으로 제어할 수 있도록 돕는 기술입니다.

시간이 지남에 따라 참가자들은 지속적인 지시 없이도 지정된 발 위치를 유지하는 방법을 배웠습니다.

6주간의 지도 훈련을 마친 후, 참가자들은 걷기 자세가 자연스러운 습관이 될 때까지 매일 최소 20분씩 연습하도록 권장되었습니다.

후속 평가 결과 참가자들은 놀라울 정도로 일관성을 보였습니다. 평균적으로 그들은 처방된 발 각도를 약 1도 이내의 오차로 유지했습니다.

그러한 일관성이 중요한 이유는 잠재적인 이점이 실험실 환경에서만 나타나는 것이 아니라 일상생활에서도 변화된 보행 패턴을 유지하는 데 달려 있기 때문입니다.

관절염 통증이 완화되었고, 연골 손상도 감소한 것으로 나타났다.

프로그램 시작 1년 후, 참가자들은 다시 MRI 검사를 받기 위해 병원을 방문했고, 무릎 통증의 정도를 보고했습니다.

연구 결과는 개인 맞춤형 보행 재훈련을 받은 사람들이 유의미한 이점을 보였다는 것을 보여주었습니다.

0부터 10까지의 통증 척도에서, 중재 그룹 참가자들은 평균 2.5점의 통증 완화를 보고한 반면, 위약 그룹 참가자들은 평균 1.3점의 완화를 보고했습니다.

탐색적 분석 결과, 개인 맞춤형 재훈련을 받은 참가자의 약 91%가 임상적으로 의미 있는 통증 감소를 경험한 반면, 비교 그룹에서는 66%만이 경험했습니다.

연구진은 또한 해당 개입이 무릎 안쪽에 가해지는 압력과 관련된 기계적 측정값을 감소시킨다는 사실을 발견했으며, 이는 보행 패턴 변화가 참가자들이 인지하는 통증 그 이상의 효과를 가져온다는 것을 확인시켜 줍니다.

울리히는 "위약군 대비 통증 감소 효과는 이부프로펜 같은 일반 의약품과 옥시코돈 같은 마약성 진통제에서 기대할 수 있는 정도의 중간 정도였다"며, "MRI 검사 결과, 치료군에서 연골 건강 지표의 퇴행 속도가 더딘 것도 확인했는데, 이는 매우 고무적인 결과였다"고 말했습니다.

MRI 소견은 특히 중요할 수 있습니다.

연구진은 기존 스캔에서 주요 구조적 손상이 드러나기 전에 연골 구성의 미묘한 변화를 감지할 수 있는 첨단 영상 기술을 사용했습니다.

T1rho라는 측정 지표는 보행 패턴을 바꾼 참가자들의 무릎 안쪽 연골이 더 느리게 퇴화한다는 것을 시사했습니다. 그러나 두 번째 MRI 측정에서는 두 그룹 간에 유의미한 차이가 나타나지 않았습니다.

이러한 연구 결과는 손상된 연골이 재생되었다거나 관절염 진행이 영구적으로 멈췄다는 것을 입증하는 것은 아닙니다. 하지만 기계적 스트레스를 줄이는 것이 장기적으로 연골 건강을 유지하는 데 도움이 될 수 있다는 가능성을 제시합니다.

치료는 전반적으로 내약성이 양호한 것으로 나타났습니다. 심각한 부작용은 보고되지 않았지만, 중재군에서 2명, 위약군에서 1명이 무릎 통증 증가로 인해 치료를 중단했습니다.

최근 연구 결과가 이를 뒷받침하는 증거를 제시한다.

2025년 임상시험 이후 발표된 연구 결과는 보행 방식 개선이 무릎 골관절염 환자에게 어떻게 도움이 될 수 있는지에 대한 더 자세한 정보를 제공했습니다.

2026년 4월 Clinical Biomechanics 에 발표된 별도의 무작위 대조 시험에서 바스 대학교 연구진은 무릎 골관절염 환자 50명을 대상으로 다양한 유형의 바이오피드백 훈련을 조사했습니다.

참가자들은 보행 메커니즘 개선을 목표로 다양한 피드백 전략을 활용하는 6주 프로그램에 참여했습니다.

대조군을 포함한 세 그룹 모두 활동 관련 무릎 통증과 신체 기능이 개선되었습니다. 그러나 보행 패턴에 대한 피드백을 받은 그룹만이 무릎 부하의 주요 측정 지표에서 지속적인 감소를 보였습니다.

해당 그룹의 무릎 하중 측정치는 7.6% 감소했으며, 한 달 후 추적 평가에서도 이러한 개선 효과가 유지되었습니다.

흥미롭게도 연구진은 어느 그룹에서도 발 각도의 유의미한 변화를 발견하지 못했습니다. 이는 보행 역학의 다른 조정 또한 무릎에 작용하는 힘에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.

이번 연구 결과는 2025년 실험에서 얻은 중요한 교훈을 다시 한번 확인시켜 줍니다. 단순히 사람들에게 다른 방식으로 걷도록 권장하는 것만으로는 충분하지 않다는 것입니다. 가르치는 움직임의 유형과 그것이 관절에 가해지는 유해한 부하를 효과적으로 줄이는지 여부가 중요한 것으로 보입니다.

2026년 연구에서는 장기적인 연골 퇴화를 조사하지 않았으므로 이러한 추가적인 보행 전략이 골관절염 진행을 늦추는지 여부를 확인할 수 없습니다.

이것이 사람들이 무릎 관절 치환술을 피하는 데 도움이 될 수 있을까?

무릎 골관절염을 앓고 있는 사람들에게 있어 이러한 접근 방식의 매력은 실험실에서 측정 가능한 효과를 넘어섭니다.

한 임상시험 참가자는 약물이나 보조 기기가 필요 없는 치료법을 선택함으로써 얻은 자유로움에 대해 다음과 같이 설명했습니다.

"더 이상 약을 복용하거나 기기를 착용할 필요가 없어요... 이제 제 몸의 일부가 되어 평생 저와 함께할 테니 정말 기쁩니다."

일단 기술을 익히면 특수 장비를 계속 사용하지 않고도 일상적인 동작의 일부로 자연스럽게 사용할 수 있게 됩니다.

이는 성인이 된 후 비교적 이른 나이에 관절염이 발병하는 사람들에게 특히 유용할 수 있습니다.

울리히는 "특히 30대, 40대, 50대 사람들에게 골관절염은 관절 치환술을 권유받기 전까지 수십 년 동안 통증 관리를 해야 한다는 것을 의미할 수 있다"며, "이번 시술은 이러한 치료 공백을 메우는 데 도움이 될 수 있다"고 말했습니다.

보행 재훈련이 실제로 무릎 관절 치환술을 지연시키거나 예방할 수 있는지는 아직 알려지지 않았습니다. 더 장기간의 연구를 통해 보행 재훈련의 효과가 지속되고 관절 건강 개선 및 수술 횟수 감소로 이어지는지 입증해야 합니다.

그럼에도 불구하고, 통증을 완화하는 동시에 연골 퇴화를 늦출 수 있다는 가능성은 개인 맞춤형 보행 조정을 기존 치료 옵션에 추가할 만한 흥미로운 요소로 만듭니다.

스마트 신발과 스마트폰 카메라가 치료를 더 쉽게 만들어 줄 수 있다.

여전히 큰 장애물이 하나 남아 있는데, 바로 전문 연구실 밖에서 개인 맞춤형 보행 재훈련을 제공하는 것입니다.

초기 임상 시험은 정교한 동작 캡처 장비, 압력 감지 트레드밀 측정, MRI 스캔 및 반복적인 대면 방문에 의존했습니다. 이러한 자원은 비용이 많이 들고 일반 물리 치료 클리닉에서 제공하기 어렵습니다.

연구원들은 이 기술을 훨씬 더 간단하게 만드는 방법을 연구하고 있습니다.

울리히는 "우리와 다른 연구진들은 스마트폰 영상이나 '스마트 슈즈'와 같은 모바일 센서를 활용하여 임상 환경에서 이러한 치료를 개인 맞춤형으로 제공하는 데 사용할 수 있는 기술을 개발했습니다."라고 말했습니다.

스마트폰 카메라가 보행 역학을 분석하고 다양한 움직임이 무릎에 가해지는 하중에 미치는 영향을 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 동작 센서가 장착된 신발은 환자들이 집이나 동네 주변에서 걷기 연습을 할 때 피드백을 제공할 수 있습니다.

2026년 9월 Machine Learning with Applications 에 발표된 연구에서는 또 다른 가능성을 탐구했습니다. 바로 발에서 수집한 가속도 측정값을 이용하여 인공지능으로 무릎 하중을 추정하는 것입니다.

해당 개념 증명 연구에서 연구원들은 건강한 성인 10명의 보행 데이터를 분석하여 기계 학습 시스템이 다양한 보행 패턴에 따른 무릎에 가해지는 힘의 변화를 추적할 수 있음을 입증했습니다.

이 기술은 아직 실험 단계에 있으며 무릎 골관절염 환자를 위한 치료 도구로서 검증되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고, 이 기술은 미래의 재활 시스템이 수많은 카메라와 실험 장비 없이도 개인 맞춤형 지침을 제공할 수 있는 가능성을 보여줍니다.

유망한 치료법이지만, 자가 치료법은 아니다.

고무적인 결과에도 불구하고, 연구진들은 개인 맞춤형 보행 재훈련이 아직 광범위한 임상 사용에 적합하지 않다고 경고합니다.

원래 연구에는 참가자가 68명밖에 되지 않았으며, 모두 무릎 안쪽에 경증에서 중등도의 골관절염이 있었고, 적어도 한 가지 보행 자세 교정이 관절 부하를 줄일 수 있음을 보여주었습니다. 따라서 이 연구 결과는 진행성 관절염 환자, 다른 유형의 관절 손상 환자 또는 무릎 반응이 다른 사람들에게는 적용되지 않을 수 있습니다.

중요한 것은 전문가의 평가 없이 발가락을 안쪽이나 바깥쪽으로 돌리는 것은 개인 맞춤형 보행 교정 훈련을 받는 것과는 다르다는 점입니다. 어떤 사람에게 도움이 되는 교정이 다른 사람의 무릎에 오히려 부담을 줄 수도 있습니다.

임상의들이 이 치료법을 일상적으로 처방하기 위해서는 더 큰 규모의 임상 시험, 더 긴 추적 관찰 기간, 그리고 실용적인 치료 제공 방법이 필요할 것입니다.

현재까지의 연구 결과는 흥미로운 가능성을 시사합니다. 즉, 사람들의 걸음걸이가 현재 무릎 통증의 정도뿐만 아니라 향후 연골 건강에도 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261009025434.htm