[논문]스포츠 에어로빅스 팔착지 동작의 지면 반력 분석

유실

doi:10.5103/kjsb.2002.12.1.115

스포츠 에어로빅스 팔착지 동작의 지면 반력 분석
Analysis of the Ground Reaction Force of Arm Landing during Sports Aerobics 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.12 no.1, 2002년, pp.115 - 124

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to analyze the ground reaction force of arm landing on arm and leg during sports aerobics. Subjects of this study were total 10 players of 5 males and 5 females who have are domain sports aerobics medalists more than the third place in national tournaments. The subjects jumped between the two ground reaction force analyzers, while landing their right hand on the front platform(#1) and their right leg on the rear platform(#2), and the data frequency was set to 200Hz. Findings of this study are as follows; More than 3 times of impact peak force of vertical reaction force acted on arm joint than on leg joint. And, when ground reaction force on foot increased, ground reaction force on hand decreased. 3 impact peaks of curve of ground reaction force were found - Impact Peak 1 incurred on the time the palm lands on the ground, Impact Peak 2 absorbing shock secondarily on wrist joint, and Active Peak incurred on the time of holding the weight while pushing out the severly bent elbow joint.

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

그러나 이와 같이 현장에서 선수들의 많은 팔관절 상해의 경험에도 불구하고 정량적인 관찰을 통한 구체적인 대체방안이 부족하다. 따라서 본 연구에서는 스포츠 에어로빅스의 팔착지시 팔과 다리의 근육과 관절에 충격을 주는 상해발생 메카니즘을 밝히기 위한 첫 번째 단계로 팔착지시 팔과 다리에 작용하는 지면반력 특성을 분석하고자 한다.
본 연구는 스포츠 에어로빅스 팔착시 팔과 다리에 작용하는 지면반력 특성을 분석하는데 있다. 본 연구의 결과와 논의는 다음과 같다.

가설 설정

실험을 촬영 하기 전에 좌표를 설정하기 위하여 20개의 통제점이 부착된 통제점 틀(V-TEK, 2×2×1)을 피험자의 동작을 완전히 포함할 수 있도록 설치한 다음 약 3분간 촬영한 후 제거하였다. 본 동작은 좌우대칭을 가정하여 대상자의 오른쪽면만을 분석하였다. 따라서 인체의 오른쪽면 12개의 관절점에 마커(marker)를 부착하였다.

제안 방법

지면반력은 대상자의 체중에 영향을 받기 때문에 각 대상자의 체중으로 나누어 자료를 표준화(normalization )하였다. 2대의 비디오 카메라에서 얻은 정보를 3차 스플라인 함수(cubic spline function)를 이용하여 0.005초 간격으로 보간(interporlation)하여 동조(synchroization)하였고, Butterworth 의 2nd order 저역통과 필터링(low-pass filtering)를 사용하여 스무딩 하였다. 이때 차단주파수(cut-off frequency)는 6Hz로 설정하였다(McNitt-Gray 외, 1994).
24m 간격으로 설치하고 컴퓨터와 연결하였으며, 이 때 자료 표집율(sampling frequency)은 200Hz, 자료 표집시간은 3초로 설정하였다. 또한, 피험자들의 동작을 촬영하기 위하여 2대의 고속 카메라(Peak Performance HSC 180-NM)를 오른쪽 4m 떨어진 거리에 위치시켜 피험자들의 동작을 모두 관찰 할 수 있도록 하였다. 카메라속도는 초당 180프레임이며, S-VHS 비디오 테잎을 사용하여 녹화하였다.
카메라속도는 초당 180프레임이며, S-VHS 비디오 테잎을 사용하여 녹화하였다. 실험을 촬영 하기 전에 좌표를 설정하기 위하여 20개의 통제점이 부착된 통제점 틀(V-TEK, 2×2×1)을 피험자의 동작을 완전히 포함할 수 있도록 설치한 다음 약 3분간 촬영한 후 제거하였다. 본 동작은 좌우대칭을 가정하여 대상자의 오른쪽면만을 분석하였다.
지면반력기(AMTI ORG 6-3)) 2대를 1.24m 간격으로 설치하고 컴퓨터와 연결하였으며, 이 때 자료 표집율(sampling frequency)은 200Hz, 자료 표집시간은 3초로 설정하였다. 또한, 피험자들의 동작을 촬영하기 위하여 2대의 고속 카메라(Peak Performance HSC 180-NM)를 오른쪽 4m 떨어진 거리에 위치시켜 피험자들의 동작을 모두 관찰 할 수 있도록 하였다.
팔 착지시 두팔에 미치는 최대충격력 · 충격량 · 지면반력을 산출하였다.
피험자는 상의와 하의 모두 타이즈를 입혔으며 실험전 20분 이상의 충분한 준비 운동을 실시하도록 하였다. 피험자들의 동작 수행에 있어서 두 대의 지면반력기 사이에서 점프하여 오른손이 앞쪽의 반력기 위에, 오른발이 뒷쪽의 지면반력기 위에 착지하도록 하였다.
피험자는 상의와 하의 모두 타이즈를 입혔으며 실험전 20분 이상의 충분한 준비 운동을 실시하도록 하였다. 피험자들의 동작 수행에 있어서 두 대의 지면반력기 사이에서 점프하여 오른손이 앞쪽의 반력기 위에, 오른발이 뒷쪽의 지면반력기 위에 착지하도록 하였다.

대상 데이터

본 연구의 연구 대상은 전국규모대회 3위내 입상실적이 있는 선수 남 5명으로 선정하였다.
또한, 피험자들의 동작을 촬영하기 위하여 2대의 고속 카메라(Peak Performance HSC 180-NM)를 오른쪽 4m 떨어진 거리에 위치시켜 피험자들의 동작을 모두 관찰 할 수 있도록 하였다. 카메라속도는 초당 180프레임이며, S-VHS 비디오 테잎을 사용하여 녹화하였다. 실험을 촬영 하기 전에 좌표를 설정하기 위하여 20개의 통제점이 부착된 통제점 틀(V-TEK, 2×2×1)을 피험자의 동작을 완전히 포함할 수 있도록 설치한 다음 약 3분간 촬영한 후 제거하였다.

성능/효과

이것은 그림3에서 볼 수 있듯이 Zang(1996)의 연구에서 62cm 높이에서 두발로 착지할 때 나타난 평균충격력과 Devita & Skelly(1992)의 59cm 높이에서 두발로 착지할 때의 평균충격력과 비교해 보면 이 연구에서 손에 발생한 수직충격력이 얼마나 큰 값인가를 알 수 있다. 다리관절보다 골격과 근의 발달이 빈약한 팔관절에 작용한 충격력이 다른 점프착지 연구의 발에 작용한 크기보다도 크게 나타나 팔관절로 착지할 경우 상해위험이 높아진다는 것을 알 수 있다.
스포츠 에어로빅스 팔착지시 팔과 다리에 작용하는 지면반력 특성을 분석한 결과 최대충격력의 경우 다리관절보다 골격과 근의 발달이 빈약한 팔관절에 작용한 반력이 3배 이상이었다. 또한 손과 발에 미치는 최대충격력의 크기는 서로 상반됨을 알 수 있었다.

후속연구

이러한 3개의 정점을 토대로 보다 상해를 줄일 수 있는 올바른 착지를 위해서는 앞쪽손바닥이 먼저 착지하고 그 다음 뒤쪽 손바닥이 착지하여 1차 충격흡수가 일어나도록 하며 이에 의해 손목관절에 전이되는 충격을 감소시키도록 하고, 손목관절의 충분한 굴곡운동을 통하여 2차로 충격을 흡수시킬 수 있도록 하며 이외에도 상완삼두근의 근력운동이 필수적으로 선행된 후에 팔착지 기술을 습득하도록 하여 선수들의 상해유발을 감소시켜야 할 것이다. 또한 팔꿈치의 효율적인 운동 범위에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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