[논문]Developpe a la seconde 동작 시 골반과 하지의 지향각(Orientation angles)의 운동학적 분석

정철정; 정혜진

doi:10.5103/kjsb.2004.14.3.259

Developpe a la seconde 동작 시 골반과 하지의 지향각(Orientation angles)의 운동학적 분석
Kinmatics Analysis of pelvis and lower extremity using orientation angles during a developpe a la seconde 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.14 no.3, 2004년, pp.259 - 270

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The purpose of this study was to analysis of pelvis and lower extremity using orientation angles during a developpe a la seconde. Data were collected by Kwon3D program. Two females professional modem dancer were participated in this experiment. Subjects performed a developpe a la seconde in meddle heights(about 90 dog.) The results were as follows. The orientation angles of pelvis were, in most cases, caused by the movement of trunk and thigh. It was restricted the movement of pelvis within narrow limits because the movement of pelvis was very important to lower extremity alignment. The orientation angle of shank against thigh showed a change of angle about $3-6^{\circ}$ in internal external rotation. The orientation angle of foot against shank showed a change of angle about $6-7^{\circ}$ in internal external rotation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 무용 동작 중 Developpe a la seconde 동작 시 골반과 하지의 지향각 (orientation angles) 분석을 통하여 골반의 움직임과 지지 관절의 상대적 움직임대해 분석하고자 한다.
본 연구는 3차원 영상분석을 이용하여 무용 동작 중 Developpe a la seconde 수행시 지향각을 이용한 골반과 하지의 능동적인 움직임을 분석하여 지지 다리의 올바른 배열과 신체 정렬에 대한 정보를 제공하기 위하여 수행되었으며, 구체적인 연구방법은 다음과 같다.
본 연구는 무용 동작 중 Developpe a la seconde 수행시 골반과 하지의 지향각(Orientation angles)을 분석하여 골반과 지지되는 하지의 신체정렬 정보를 제시하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적에 따라 전문 무용수 2명을 대상으로 지향각을 이용한 골반과 하지의 분절의 능동적인 움직임을 분석하여 얻어진 결론은 다음과 같다.
본 연구는 외국 무용을 전공한 전문 여자무용수 2명을 대상으로 무용 동작 중 Developpe a la seconde 수행 시 지향각을 이용한 골반과 하지의 능동적인 움직임을 분석하여 얻어진 결과는 다음과 같다.

제안 방법

14cm이었다. 4개의 분절(골반, 지지다리의 대퇴, 하퇴, 발)에 대한 정의는 kwon3d의 rigid body를 사용하여 정의하였다. 실험에 적합한 3번의 동작을 선택하여 총 3개의 이벤트(el-준비자세, e2-working leg의 무릎이 최대로 굴곡된 자세, e3-working leg의 무릎이 최대로 신전된 자세, e4-develope devant 동작에서 working leg를 내리기 직전 자세), 3개의 국면으로 나누어 분석하였으며(박 기자, 2003), 표면 마커 좌표 데이터는 butterworth low-pass 2차를 사용하여 필터링하였고, 이때 cutoff-frequency는 6Hz로 설정하였다%
대퇴의 지역좌표는 두 곳의 관절중심점(HJC-hip joint center, KJC-knee joint center)과 외측 대퇴의 중간지점(LT.lateral thigh)에 의해서 정의되었으며, KJC에서 HJC를 잇는 선을 Z축으로 정의하고 HJC에서 LT를 잇는 선을 임의의 X축으로, Z, X축에 직교하는 축을 Y축으로 정의한 후 Z축과 Y축에 직교하는 하는 X축을 설정하였다.
본 실험에서는 카메라의 영상을 3차원 좌표로 바꾸기 위해서 DLT(direct linear transformon) 방식을 이용한 Kwon3d 소프트웨어(visol, korea)를 사용하였으며, DLT 파라매터들을 얻기 위해서 20 개의 통제점을 이용하였고, DLT 방식에 의해서 재구성된 좌표와 실제 통제 점과의 오차는 약 0.14cm이었다. 4개의 분절(골반, 지지다리의 대퇴, 하퇴, 발)에 대한 정의는 kwon3d의 rigid body를 사용하여 정의하였다.
골반 움직임은<그림 1>에서 나타난 바와 같다. 본 연구에서는 el(서 있는 자세)에서 골반의 기울기가 전방으로 약 30도 기울어져 있었으며, X축 상에서의 골반 움직임은 동작이 수행되면서 전방으로 기울어져 있던 골반이 서서히 후방회전 하였다. 골반의 기울기가 위쪽으로 올라가면서 X축에 대한 골반의 신체정렬은 골반의 전방기울기가 20도 정도에서 정렬되어 약 10도 정도의 회전을 보였다.
본 연구에서는 골반과 하지의 3차원 좌표값과 지향각을 얻기 위해서 인체에 모두 21곳에 표면 반사 마크(20mm)를 사용하여 피험자들의 골반과 대퇴, 하퇴, 발을 정의하였다. 골반과 하지의 상대적인 움직임을 표현하기 위해서는 지역좌표계(local reference frame)을 사용해야 한다.
4개의 분절(골반, 지지다리의 대퇴, 하퇴, 발)에 대한 정의는 kwon3d의 rigid body를 사용하여 정의하였다. 실험에 적합한 3번의 동작을 선택하여 총 3개의 이벤트(el-준비자세, e2-working leg의 무릎이 최대로 굴곡된 자세, e3-working leg의 무릎이 최대로 신전된 자세, e4-develope devant 동작에서 working leg를 내리기 직전 자세), 3개의 국면으로 나누어 분석하였으며(박 기자, 2003), 표면 마커 좌표 데이터는 butterworth low-pass 2차를 사용하여 필터링하였고, 이때 cutoff-frequency는 6Hz로 설정하였다%
후 Z축과 X축에 직교하는 Y축을 설정하였다(박기자, 2003; 신성휴, 2004). 이와 같이 각 하지 분절에 설정된 분절의 지역좌표계를 설정한 후 근위의 분절 지역좌표계에 대한 원위 분절의 지역 좌표계의 XYZ축에 대한 상대적인 회전각을 측정한다.
피험자들에게 실험 목적과 주의사항을 전달하고, 양질의 데이터와 부상방지를 위해 피험자들에게 준비운동을 시킨 후, 기준좌표계(Global reference frame) 설정을 위하여 통제점틀을 촬영하였으며, 인체 21곳의 표면 마커(직경 20mm)를 부착하여 성균관대학교 운동역학실험실에서 실험을 실시하였다. 실험 시 골반과 하지의 동작분석을 위해 4대의 카메라(Panasonic WV-CP 650, Japan; 6Ofield/s0c)와 이벤트 동조기기(VisoL Korea) 2대를 사용하였으며, 카메라간의 영상을 동기화를 시키기 위하여 Horita TG-50 (Visol, Korea)을 이용하였으며, 카메라 셔터노출 시간은 1/500초로 고정시켰다.

대상 데이터

본 연구의 피험자는 하지의 상해가 없었던 외국 무용을 전공한 전문 여자무용수 2명(나이 ; 32-49 세, 신장 ; 154-167cm, 몸무게 ; 4649kg, 경력 ; 2L33years)으로 선정하였다.
실험 시 골반과 하지의 동작분석을 위해 4대의 카메라(Panasonic WV-CP 650, Japan; 6Ofield/s0c)와 이벤트 동조기기(VisoL Korea) 2대를 사용하였으며, 카메라간의 영상을 동기화를 시키기 위하여 Horita TG-50 (Visol, Korea)을 이용하였으며, 카메라 셔터노출 시간은 1/500초로 고정시켰다.

성능/효과

이에 대하여 박기자 등(2003)은 Developpe devant 동작에서 발의 움직임이 X축 상에서는 약 2-3도 정도, Y축과 Z축 상에서는 약 6-7도 정도의 움직임을 보였다고 보고하였으며, 이경화 등(2004)은 Developpe derriere 동작에서 발의 움직임이 X축과 Y축 상에서는 약 3도 정도, Z축 상에서는 약 4-5도 정도의 움직임을 보였다고 보고하였다. 본 연구에서는 Developpe a la seonde 동작 시 X축과 Y축 상에서의 발의 움직임은 약 2도 정도였으며, Z축 상에서의 발의 움직임은 약 5도 정도로 나타나 선행연구들과 유사한 결과를 나타내었다.
우의 기울어짐을 제외한 X, Z축에서 움직임이 없는 것으로 나타났으나, 박기자 등(2003)의 Developpe devant 동작의 연구에서는 동작이 진행됨과 동시에 골반의 움직임이 시작된 것으로 보고하였다. 본 연구에서는 Developpe a la seonde 동작 시 동작이 시작됨과 동시에 골반이 세 개 축을 중심으로 회전하는 것으로 나타났으나, 회전의 범위가 5도 정도로 나타나 골반의 움직임이 범위가 크지 않음을 알 수 있었다.
위에서 나타난 결과 골반의 X, Y, Z축에 대한 회전이 가장 높은 것으로 나타났으며, X, Y축에 대한 회전은 적었으며, X축에 대한 하퇴의 회전이 가장 적게 나타나 무릎의 굴곡현상이 거의 없는 것을 알 수 있었다.

참고문헌 (15)

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박기자, 신성유, 권문석, 김태완, 이형나 (2004). Development devant 수행시 하지 관절 모멘트 분석. 한국운동역학회지 14(1), pp. 133-144.
신성휴, 박기자, 권문석 (2004). Developpe derriere 수행시 하지 관절 모멘트 분석. 한국스포츠리서치 15(1), 1271-1280.
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