[논문]클럽별 골프 스윙 시 지면 반력 변화에 관한 연구

허유진; 문건필; 임정

doi:10.5103/kjsb.2005.15.2.103

문제 정의

본 연구에서는 남자 프로 선수들을 대상으로 지면 반력을 통한 클럽별 전후, 좌우, 수직력의 변화를 비교 분석하여 우수선수의 골프클럽별 스윙시각 국면별 올바른 체중 배분에 대한 정량적 자료로 얻어 과학적인 기초자료를 제시하는데 그 목적이 있다.
본 연구에서는 지면 반력기를 이용하여 클럽별 (드라이버, 아이언4번, 아이언 7번, 피칭) 골프 스윙 시 수직, 좌우, 전후 방향의 지면반력을 분석하여 올바른 체중 이동의 과학적인 자료를 제시하는데 그 목적이 있다. 대상자들은 현직 프로들 4명으로 실험하였다.

제안 방법

각 국면을 정의하기 위하여 비디오카메라로 촬영하면서 동시에 지면 반력기를 측정한 후 동조하였다. 스윙의 시간을 표시하기 위하여 타이머를 설치하여 구간의 시점을 알 수 있었다.
골프 스윙의 백스윙 탑에서 다운스윙 구간의 동작을 설명하고 비교하는데 용이하도록 동작의 진행상태에 따라 구간을 나누었다. 제 1구간은 어드레스구간, 제 2구간은 백스윙 구간, 제 3구간을 다운스윙이 완전히 이루어져 임팩트에 이루어진 시점으로, 제 4구간은 스윙을 끝낸 후 피니쉬 구간을 마지막 구간으로 정의하였다.
실험 실시 전 각 대상자에게 실험 환경을 충분히 숙지시킨 후 충분한 워밍업을 하도록 한 후 볼의 감각을 살리기 위해 실제 공을 두고 스윙을 하게 하였다. 그런 다음 인체 분절에 청색 테이핑으로 각 분절을 표시를 하였다.
연구 대상자는 각각 드라이버, 4번, 7번, 피칭클럽 순서대로 5회씩 스윙을 실시하여 연구대상자가가장 만족한다고 생각되는 장면을 정하여 분석하였다. 지면반력기 위에서 3차원 공간의 방향설정은연구 대상자의 전후 방향을 Y축으로 하고, 좌우는 X축으로 위치 시켰으며, Z 방향은 X, Y축은 수직방향으로 설정하였다.
3 증폭기에서 증폭되어, Data Translation DT-2801-A A/D board Converter에서 디지털 신호로 변환된 후 개인용 컴퓨터에 저장하였다. 이렇게 얻어진 값은 Bertec의 지면 반력기에서 얻어지는 데이터 값은 아무런 힘이 주어지지 않았을 때를 기준으로 측정하는 반면 Kistler 사의 지면 반력기는 소프트웨어에 피험자의 몸무게를 입력하여 피험자가 반력기위에 서 있을 때를 기준으로 측정하게 된다, 이러한 특성상 본 실험에서는 피험자에게 처음에 각각의 지면반력기에 두발로 서서 움직이지 않는 동작을 10초가 실시하여 Lab VIEW 6.1 (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) 을 이용하여 Kistler의 지면반력기의 0값을 Bertec 의 측정값과 같게 변환하여 분석하였다.
자료의 수집은 두 대의 지면 반력기에서 동시에 받아들였는데 두 대의 증복기에 6의 각각의 성분마다 X-cable을 이용하여 Kistler사의 지면반력기의소프트 웨에서 한 번에 두 대의 지면반력 데이터를 측정할 수 있게 하였다. 지면 반력 측정기로부터 나온 미처리 신호는 Bertec mode AM6.
지면 반력 측정기는 골프 스윙 시 오른발과 왼발의 지면반력을 동시에 측정하기 위해 두 대를 사용하였다. 클럽별로 어드레스시의 스탠스가 다르기때문에 각 클럽의 스윙 시마다 지면반력기의 간격을이동시키며 피험자가 편한 위치에 발이 지면 반력기의 정 중앙에 위치할 수 있게 설치하였다.
수 있게 하였다. 지면 반력 측정기로부터 나온 미처리 신호는 Bertec mode AM6.3 증폭기에서 증폭되어, Data Translation DT-2801-A A/D board Converter에서 디지털 신호로 변환된 후 개인용 컴퓨터에 저장하였다. 이렇게 얻어진 값은 Bertec의 지면 반력기에서 얻어지는 데이터 값은 아무런 힘이 주어지지 않았을 때를 기준으로 측정하는 반면 Kistler 사의 지면 반력기는 소프트웨어에 피험자의 몸무게를 입력하여 피험자가 반력기위에 서 있을 때를 기준으로 측정하게 된다, 이러한 특성상 본 실험에서는 피험자에게 처음에 각각의 지면반력기에 두발로 서서 움직이지 않는 동작을 10초가 실시하여 Lab VIEW 6.

대상 데이터

목적이 있다. 대상자들은 현직 프로들 4명으로 실험하였다.
본 연구의 대상자는 예비실험을 통해 스윙동작이안정되고 좋다고 판단되는 4명의 남자 프로골프 선수로 선정하였다. 이 연구에 참가한 연구 대상자의신체적 특성은 표 1과 같다.
클럽별로 어드레스시의 스탠스가 다르기때문에 각 클럽의 스윙 시마다 지면반력기의 간격을이동시키며 피험자가 편한 위치에 발이 지면 반력기의 정 중앙에 위치할 수 있게 설치하였다. 오른발의지면 반력 자료의 수집은 Bertec사의 모델 Type 4060A를 통해 이루어졌으며 왼발은 Kistler사의 모델명 Type 9821CA를 통해 이루어졌으며 이때 수집빈도는 600Hz로 설정하였다

성능/효과

1. 골프 스윙 시 나타나는 수직 지면 반력은 클럽에 따른 차이는 크게 나타나지 않았으나 대상자에 따라서는 오른발 수직 용인이 증가하다 감소하는 시점에서 차이를 보였다.
2. 임팩트 직전 왼발에 걸리는 수직 지면 반력 최대 피크값은 평균 1.2배로 나타났는데 최소 0.96배에서 최대 1.35배까지 나타났다.
3. 수직 지면 반력은 백스윙 구간 동안 오른발에서 증가하다 다운스윙 중에는 오른발이 감소하고 왼발이 증가하는 경향을 보였는데 이는 힘의 손실을 막고 파워를 증가시키는 것이다.
4. 클럽의 종류에 따라 지면반력의 좌우 방향의 변화 형태는 유사하게 나타났는데 드라이버, 아이언 모두 임팩트 직전까지 좌측으로 급격히 이동하였는데 이는 체중 이동을 하면서 정확한 타이밍을 맞추려는 것임을 알 수 있다.
5. 전후 방향의 지면 반력은 백스윙에서 임팩트내려올 때 왼발은 뒤꿈치에 힘을 주고 오른발은 앞꿈치에 힘을 주는데 임팩트 직전에 그값이 최대가 된다. 이것은 안정된 자세를 취하기 위한 전략이 사용됨을 알 수 있다.
6.전 후 지면 반력에서 백스윙, 임팩트 순간은 정확한 중립 자세를 보여 주여 몸을 정확히 공의 방향으로 가게 하는 간결한 스윙임을 나타낸다.
아이언 7번의 경우는 아이언 4번과 큰 차이를보이진 않았는데 시간 국면에서는 아이언 7번의 클럽 길이가 아이언 4번보다 짧고 스윙하기에 좀 더용이하기 때문에 스윙의 시간이 줄어들고 또 빨라진다고 볼 수 있다. 선행 연구에서는 클럽의 길이가 길수록 체중 이동의 변화가 크게 나타난다고 하였는데 본 연구에서는 클럽의 길이가 짧아질수록체중이동 변화는 커지고 임팩트 시점도 빨라진다는것이 나타났다. 피칭의 임팩트 시 왼발은 104.
1에서 볼 수 있다. 임팩트 시 왼발과 오른발의 수직 지면 반력은 평균 65.61% 와 31.71%로나타났다. 그러나 대상자에 따라서는 오른발 수직요인이 증가하다 감소하는 시점에 차이가 보이는데이는 각 대상자의 개인차라고 생각된다.
지면 반력 요소 중 가장 중요한 부분이 수직지면반력이며 이는 피험자가 얼마나 효율적인 스윙을구사했는가를 나타내며 또 체중분배에 대한 습관과정보를 얻을 수 있었다.

후속연구

이러한 결과로 토대로 볼 때, 골프 스윙 시 수직 지면 반력은 임팩트 순간에 순차적인 움직임이, 앞뒤, 좌우 반력에서는 백스윙, 임팩트 순간에 균형을 유지시키는 것이 좋은 골프 스윙이며, 정확한 골프 스윙의 지면 반력을 설명하기 위해서는 볼을 정확히 임팩트할 수 있는 정확성 요인과 환경변화에 따른 심리적 요인도 고려되어야 하며 피험자에 따른 특성, 스윙, 그립, 장비 등에 관한 복합적인 연구가 필요할 것이다.

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