[학위논문]남·여 초등학생의 수직점프 시 하지동작에 대한 운동역학적 비교 분석 (The) Biomechanical Analysis of the lower limb on the Vertical Jump Motion of the male and female in Elementary School원문보기
이 연구는 남·여 초등학생의 수직점프 시 하지 분절에 대한 운동학적 및 운동역학적으로 비교·분석하는 데 그 목적을 두고 있다. 충북소재 초등학교에 재학중인 남4명, 여5명으로 총 3번의 수직점프 동작을 실시하였으며, 동작의 분석은 3차원 영상분석법과 지면반력기를 이용하였으며 근전도는 REMG로 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 운동학적 변인 분석 첫째, 수직점프의 소요시간 변인에 대해서는 남녀 모두 비슷한 총소요시간을 보였으나 남학생이 여학생보다 조금 더 길게 나타났다. 구간별로 살펴보면 하강구간, 공중구간, 착지구간에서 남학생의 소요시간이 여학생보다 약간 길게 나타났다. 둘째, 신체중심의 수직변위는 남학생이 여학생보다 조금 더 큰 값을 나타냈으며, 이벤트별로 살펴보면 최저점(LP1)의 수직변위와 정점(...
이 연구는 남·여 초등학생의 수직점프 시 하지 분절에 대한 운동학적 및 운동역학적으로 비교·분석하는 데 그 목적을 두고 있다. 충북소재 초등학교에 재학중인 남4명, 여5명으로 총 3번의 수직점프 동작을 실시하였으며, 동작의 분석은 3차원 영상분석법과 지면반력기를 이용하였으며 근전도는 REMG로 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 운동학적 변인 분석 첫째, 수직점프의 소요시간 변인에 대해서는 남녀 모두 비슷한 총소요시간을 보였으나 남학생이 여학생보다 조금 더 길게 나타났다. 구간별로 살펴보면 하강구간, 공중구간, 착지구간에서 남학생의 소요시간이 여학생보다 약간 길게 나타났다. 둘째, 신체중심의 수직변위는 남학생이 여학생보다 조금 더 큰 값을 나타냈으며, 이벤트별로 살펴보면 최저점(LP1)의 수직변위와 정점(TP)에서의 수직변위가 남학생이 큰 값을 나타났으나 도약시(TO)의 수직 변위는 큰 차이를 보이지 않았다. 셋째, 신체중심의 수직속도는 남학생이 신체 중심이 가장 낮은 위치에 있는 최저점(LP1)을 지나 점프 직전인 도약(TO)시, 정점(TP)을 지난 후 착지(LD) 시에서 여학생보다 크게 나타났다. 넷째, 수직점프 시 하지 관절의 각도는 최저점(LP1)에서 남학생이 여학생보다 고관절, 슬관절, 족관절 모두 각도가 작게 나타났으며 도약(TO)시에는 남학생이 고관절, 슬관절은 여학생의 각도 보다 작게 나타났지만 족관절의 각도는 더 크게 나타났다. 정점(TP)에서의 하지 각도 남녀 모두 비슷한 결과가 나타났으며 착지(LD)시 하지 관절각을 살펴보면 고관절각은 남학생이 여학생보다 더 크며 슬관절은 남학생이 더 작게 나타났고 족관절은 비슷한 결관가 나타났다. 다섯째, 수직점프 시 하지 관절의 각속도는 최저점(LP1), 도약(TO)시에서 남학생 슬관절과 족관절의 각속도가 여학생보다 크게 나타났으며 착지(LD)시에는 여학생의 고관절의 각속도와 족관절의 각속도가 남학생보다 더 크게 나타났다. 여섯째, 수직점프 시 하지 분절의 각운동량을 살펴보면 남학생이 여학생보다 더 큰 값을 나타내며 하지 분절의 기여도를 살펴보면 대퇴, 하퇴, 발의 분절 중 하퇴의 기여도가 가장 큰 것으로 나타났으며 그 다음은 대퇴, 발 순으로 기여하는 것으로 나타났다. 2. 운동역학적 변인 분석 첫째, 수직 상방향 지면반력은 하강, 상승 구간에서 남학생과 여학생 모두 비슷한 결과가 나타났으나, 착지구간에서 오히려 여학생이 남학생보다 더 큰 값을 나타냈다. 둘째, 전후방향 지면반력은 하강 구간, 상승구간에서는 미미한 수치를 보이나 착지(TO)시와 착지구간에서 남학생보다 여학생에게서 현저히 큰 수치가 나타났다. 셋째, 좌우지면반력은 남학생보다 여학생의 값이 도약시를 제외한 전 구간에서 매우 크게 나타났다. 넷째, 수직 충격량은 착지전의 최대값과 착지후의 최대값 모두 남학생이 여학생보다 크게 나타났다. 3. REMG 변인 분석 EMG를 통한 하지 근의 동원 패턴을 분석한 결과 남학생의 경우 도약(TO)전 발목의 신전을 담당하는 비복근이 활성화되었고 도약(TO)지점을 지난 후 대퇴직근의 큰 변화가 나타났다. 이상의 결론을 종합해보면 운동학적 변인에서 수직속도, 슬관절과 족관절의 각도 및 각속도, 하퇴의 각운동량에서 차이가 나타났다. 또한 각운동량에서 하퇴의 기여도가 다른 분절보다 크게 나타났으므로 여학생의 족관절과 슬관절의 굴신력을 강화시켜 수직속도 및 각속도를 증가시켜 각운동량의 크기 또한 증가시킬 필요가 있다고 생각된다. 특히 하강구간에서의 하지의 충분한 굴곡이 이루어진 후 도약직전인 상승구간에서 빠른 속도로 순차적인 신전이 이루어져야 하는데 여학생들의 근력이 상대적으로 약하기 때문이라고 사료된다. 운동역학적 변인에서는 수직지면반력과 전후지면반력에서는 거의 비슷한 결과가 나타났으나, 좌우지면반력에서 여학생의 지면반력값이 큰 값을 나타냈다. 이는 하강구간에서 상승구간까지 하지가 안쪽으로 과도하게 많이 모이는 현상으로 힘에 있어서는 오히려 손해를 보고 있는 것으로 보인다. 따라서 초등학생의 성별에 따른 수직점프에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있게 함은 물론 수직점프를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 역학적 기초자료의 역할을 함과 동시에 교사의 교과 수업활동에 도움을 줄 것으로 사료된다.
이 연구는 남·여 초등학생의 수직점프 시 하지 분절에 대한 운동학적 및 운동역학적으로 비교·분석하는 데 그 목적을 두고 있다. 충북소재 초등학교에 재학중인 남4명, 여5명으로 총 3번의 수직점프 동작을 실시하였으며, 동작의 분석은 3차원 영상분석법과 지면반력기를 이용하였으며 근전도는 REMG로 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 운동학적 변인 분석 첫째, 수직점프의 소요시간 변인에 대해서는 남녀 모두 비슷한 총소요시간을 보였으나 남학생이 여학생보다 조금 더 길게 나타났다. 구간별로 살펴보면 하강구간, 공중구간, 착지구간에서 남학생의 소요시간이 여학생보다 약간 길게 나타났다. 둘째, 신체중심의 수직변위는 남학생이 여학생보다 조금 더 큰 값을 나타냈으며, 이벤트별로 살펴보면 최저점(LP1)의 수직변위와 정점(TP)에서의 수직변위가 남학생이 큰 값을 나타났으나 도약시(TO)의 수직 변위는 큰 차이를 보이지 않았다. 셋째, 신체중심의 수직속도는 남학생이 신체 중심이 가장 낮은 위치에 있는 최저점(LP1)을 지나 점프 직전인 도약(TO)시, 정점(TP)을 지난 후 착지(LD) 시에서 여학생보다 크게 나타났다. 넷째, 수직점프 시 하지 관절의 각도는 최저점(LP1)에서 남학생이 여학생보다 고관절, 슬관절, 족관절 모두 각도가 작게 나타났으며 도약(TO)시에는 남학생이 고관절, 슬관절은 여학생의 각도 보다 작게 나타났지만 족관절의 각도는 더 크게 나타났다. 정점(TP)에서의 하지 각도 남녀 모두 비슷한 결과가 나타났으며 착지(LD)시 하지 관절각을 살펴보면 고관절각은 남학생이 여학생보다 더 크며 슬관절은 남학생이 더 작게 나타났고 족관절은 비슷한 결관가 나타났다. 다섯째, 수직점프 시 하지 관절의 각속도는 최저점(LP1), 도약(TO)시에서 남학생 슬관절과 족관절의 각속도가 여학생보다 크게 나타났으며 착지(LD)시에는 여학생의 고관절의 각속도와 족관절의 각속도가 남학생보다 더 크게 나타났다. 여섯째, 수직점프 시 하지 분절의 각운동량을 살펴보면 남학생이 여학생보다 더 큰 값을 나타내며 하지 분절의 기여도를 살펴보면 대퇴, 하퇴, 발의 분절 중 하퇴의 기여도가 가장 큰 것으로 나타났으며 그 다음은 대퇴, 발 순으로 기여하는 것으로 나타났다. 2. 운동역학적 변인 분석 첫째, 수직 상방향 지면반력은 하강, 상승 구간에서 남학생과 여학생 모두 비슷한 결과가 나타났으나, 착지구간에서 오히려 여학생이 남학생보다 더 큰 값을 나타냈다. 둘째, 전후방향 지면반력은 하강 구간, 상승구간에서는 미미한 수치를 보이나 착지(TO)시와 착지구간에서 남학생보다 여학생에게서 현저히 큰 수치가 나타났다. 셋째, 좌우지면반력은 남학생보다 여학생의 값이 도약시를 제외한 전 구간에서 매우 크게 나타났다. 넷째, 수직 충격량은 착지전의 최대값과 착지후의 최대값 모두 남학생이 여학생보다 크게 나타났다. 3. REMG 변인 분석 EMG를 통한 하지 근의 동원 패턴을 분석한 결과 남학생의 경우 도약(TO)전 발목의 신전을 담당하는 비복근이 활성화되었고 도약(TO)지점을 지난 후 대퇴직근의 큰 변화가 나타났다. 이상의 결론을 종합해보면 운동학적 변인에서 수직속도, 슬관절과 족관절의 각도 및 각속도, 하퇴의 각운동량에서 차이가 나타났다. 또한 각운동량에서 하퇴의 기여도가 다른 분절보다 크게 나타났으므로 여학생의 족관절과 슬관절의 굴신력을 강화시켜 수직속도 및 각속도를 증가시켜 각운동량의 크기 또한 증가시킬 필요가 있다고 생각된다. 특히 하강구간에서의 하지의 충분한 굴곡이 이루어진 후 도약직전인 상승구간에서 빠른 속도로 순차적인 신전이 이루어져야 하는데 여학생들의 근력이 상대적으로 약하기 때문이라고 사료된다. 운동역학적 변인에서는 수직지면반력과 전후지면반력에서는 거의 비슷한 결과가 나타났으나, 좌우지면반력에서 여학생의 지면반력값이 큰 값을 나타냈다. 이는 하강구간에서 상승구간까지 하지가 안쪽으로 과도하게 많이 모이는 현상으로 힘에 있어서는 오히려 손해를 보고 있는 것으로 보인다. 따라서 초등학생의 성별에 따른 수직점프에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있게 함은 물론 수직점프를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 역학적 기초자료의 역할을 함과 동시에 교사의 교과 수업활동에 도움을 줄 것으로 사료된다.
The purpose of this research to find out the efficient guiding device during teaching based on the datum what were calculated kinematic and kinetic variable about the vertical jump according to the distinction of sex in elementary school. Four male, five female who were asked subjects performed vert...
The purpose of this research to find out the efficient guiding device during teaching based on the datum what were calculated kinematic and kinetic variable about the vertical jump according to the distinction of sex in elementary school. Four male, five female who were asked subjects performed vertical jump(without arm swing), all performance were recorded with computers directly from two high-speed digital camera(120f/s)and two force platforms. The coordinated raw data was leveled as 6Hz using low pass filtering method and the calculation of 3D coordinates was done by DLT (Direct Linear Transformation) method. Also KWON 3D program was used to analyze the variables. The conclusion of the analysis was as follows. 1) Kinematical Variable First, the time of jumping showed meaningful differences between male and female. The time of descending, ascending, flying and landing phase appeared that male was longer than female slightly. Second, the vertical displacement of body's center showed looking at each phase appeared that there was no big different at the take-off(TP) phase but showed bigger displacement for male at the lowest of body's center(LP1). Third, the vertical velocity of body's center was found out that the velocity of male showed bigger at the take-off(TO) and landing(LD). To compare at the point of take-off(TO) that was the one of the most important factor in jumping. Forth, the angle of the lower limb in vertical jump found out meaningful differences between male and female at the lowest of body's center appeared that the angle of hip, knee, ankle of male was smaller than female. At the take off, the angle of hip, knee of male was smaller as well but showed bigger the angle of ankle than female. Sixth, the angular momentum in vertical jump appeared great value for male but the contribution of lower limb showed that the largest value of shank among thigh, shank and foot in both. 2) Kinetic Variable First, the vertical ground reaction force(GRF) revealed that there was no difference in the descending, ascending phase, but in the landing phase female's GRF was larger than male's comparatively. Second, there was no meaningful differences in the anterior-posterior ground reaction force. Third, the female's value was greater very much than the male's in all phase except at the take-off(TP). Forth, the male's vertical impulse was larger but it has no meaningful differences. 3) EMG Variable First, the mobilization patterns of the lowers limb's muscles showed that the m. gastrocnemius caput laterale(GA), being in charging flexion and extention of ankle joint became activated and the m. rectus femoris appeard larger activation after take-off(TO) as well.
The purpose of this research to find out the efficient guiding device during teaching based on the datum what were calculated kinematic and kinetic variable about the vertical jump according to the distinction of sex in elementary school. Four male, five female who were asked subjects performed vertical jump(without arm swing), all performance were recorded with computers directly from two high-speed digital camera(120f/s)and two force platforms. The coordinated raw data was leveled as 6Hz using low pass filtering method and the calculation of 3D coordinates was done by DLT (Direct Linear Transformation) method. Also KWON 3D program was used to analyze the variables. The conclusion of the analysis was as follows. 1) Kinematical Variable First, the time of jumping showed meaningful differences between male and female. The time of descending, ascending, flying and landing phase appeared that male was longer than female slightly. Second, the vertical displacement of body's center showed looking at each phase appeared that there was no big different at the take-off(TP) phase but showed bigger displacement for male at the lowest of body's center(LP1). Third, the vertical velocity of body's center was found out that the velocity of male showed bigger at the take-off(TO) and landing(LD). To compare at the point of take-off(TO) that was the one of the most important factor in jumping. Forth, the angle of the lower limb in vertical jump found out meaningful differences between male and female at the lowest of body's center appeared that the angle of hip, knee, ankle of male was smaller than female. At the take off, the angle of hip, knee of male was smaller as well but showed bigger the angle of ankle than female. Sixth, the angular momentum in vertical jump appeared great value for male but the contribution of lower limb showed that the largest value of shank among thigh, shank and foot in both. 2) Kinetic Variable First, the vertical ground reaction force(GRF) revealed that there was no difference in the descending, ascending phase, but in the landing phase female's GRF was larger than male's comparatively. Second, there was no meaningful differences in the anterior-posterior ground reaction force. Third, the female's value was greater very much than the male's in all phase except at the take-off(TP). Forth, the male's vertical impulse was larger but it has no meaningful differences. 3) EMG Variable First, the mobilization patterns of the lowers limb's muscles showed that the m. gastrocnemius caput laterale(GA), being in charging flexion and extention of ankle joint became activated and the m. rectus femoris appeard larger activation after take-off(TO) as well.
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