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문제 정의
- 이처럼 마라톤 경기의 시대적 흐름에 비추어 보았을 때 스피드를 향상시키기 위한 단서는 5,000m 경기에서 찾을 수 있을 것으로 보여진다. 따라서 본 연구는 장거리 경기 중 하나인 5,000m 경주를 랩타임별로 분석하여 순위에 따라 운동학적 변인이 어떻게 변화하는지를 추적하여 장거리 달리기에서 요구되는 역학적요인을 제시하고자 한다.
- 본 연구는 실제 경기가 진행되는 5,000m 경기시 랩 Lap time 별로 나타나는 인체분절의 기능학적 요인을 분석하여 장거리 달리기 종목의 페이스조절에 필요한 변인들을 설명하고 경기력을 높이는데 도움을 주고자 실시하였다. 이를 위해 제 32회전국종별 선수권대회 5000m 경기 최종결승에 출전한 남자 일반부선수를 대상으로 경기 내용을 녹화하였으며 이 중 최종 1위에서 4위까지 선수들의주행동작을 Lap time 별로 분석하였다.
제안 방법
- 각 구간별로 오른발이 착지하여 이지한 다음다시 착지하여 이지할 때까지 2번의 보폭과 1번의활보장을 분석하였다. 본 연구에서의 분석변인은주행시간, 활보장, 인체중심변위, 인체중심속도, 발분절 속도, 몸통전후각, 어깨관절각를 분석하였다.
- 본 연구에서는 5000m 경기를 시작해서 1800M (Lap 5), 2600M(Lap 7), 3400M(Lap 9), 4200M(Lap 11), 5000M(Lap 13)구간을 지나가는 동작을 1위에서 4위까지 선정하여 분석하였다. 각 구간별로 오른발이 착지하여 이지한 다음다시 착지하여 이지할 때까지 2번의 보폭과 1번의활보장을 분석하였다.
- 본 연구에서는 경기내용을 직접 분석하였다. 경기시작 전 비디오카메라 3대를 경기주로의 전측면과 측면, 그리고 후측면에 설치하였다.
- 각 구간별로 오른발이 착지하여 이지한 다음다시 착지하여 이지할 때까지 2번의 보폭과 1번의활보장을 분석하였다. 본 연구에서의 분석변인은주행시간, 활보장, 인체중심변위, 인체중심속도, 발분절 속도, 몸통전후각, 어깨관절각를 분석하였다.
- 우선 비디오 테이프에 녹화된 영상을 검열한 후 분석할 동작을 선별하였다. 분석할 동작을 선별한 후 이 동작을 Ulead Video studio Version 4.0을 활용하여 동영상(avi) 으로 전환하였다. 3차원 좌표계산은 DLT(direct linear transformation) 빙법 (Abdel-Aziz & Karara, 1971)을 사용하였으며 자료산출을 위해 Kwon3D Version 3.
- 자료처리방법은 다음과 같다. 우선 비디오 테이프에 녹화된 영상을 검열한 후 분석할 동작을 선별하였다. 분석할 동작을 선별한 후 이 동작을 Ulead Video studio Version 4.
- 도움을 주고자 실시하였다. 이를 위해 제 32회전국종별 선수권대회 5000m 경기 최종결승에 출전한 남자 일반부선수를 대상으로 경기 내용을 녹화하였으며 이 중 최종 1위에서 4위까지 선수들의주행동작을 Lap time 별로 분석하였다. 분석결과다음과 같은 결론과 제언에 도달하였다.
- 인체 모델은 신체분절을 서로 연결된 강체 (rigid body)의 연결 시스템(linked system)으로 정의하고 모형 설계의 번호순으로 인체 관절점을 좌표화 하였다. 그리고 매 프레임마다 이 과정을 반복하며 한프레임을 좌표화 할 때마다 컴퓨터에 파일로 저장하였으며, 본 연구에서의 인체 분절자료(Body Segment Parameters) 는 Plagenhoef(1983) 의 자료를 사용하였다.
대상 데이터
- 그리고 매 프레임마다 이 과정을 반복하며 한프레임을 좌표화 할 때마다 컴퓨터에 파일로 저장하였으며, 본 연구에서의 인체 분절자료(Body Segment Parameters) 는 Plagenhoef(1983) 의 자료를 사용하였다. 인체관절중심점의 수는 총10개로 하였으며 실제경기상황에서는 마커를 부착하지 않은 상태에서 실시하였다<그림 l(b)>.
- 본 연구의 대상자는 5,000m 남자 일반부 선수를 대상으로 하였으며 제 32회 전국종별육상경기선수권대회에 최종 결승에 참가한 선수중 최종 1 위, 2위, 3위, 4위를 대상으로 실시하였다. 이들의연구대상자는<표 1>과 같다.
- 경기시작 전 비디오카메라 3대를 경기주로의 전측면과 측면, 그리고 후측면에 설치하였다. 이 중 전측면과 후측면에 설치한 카메라는 선수의 번호와 순위를 분별하는데 사용하였으며 주행동작의 분석에이용된 영상은 측면에 설치한 카메라를 이용하였다. 비디오카메라 설치후 높이 2m, 길이 6m, 폭 Im의 통제점 틀을 설치한 후 경기시작 전 이를 제거하였다.
- 그리고 매 프레임마다 이 과정을 반복하며 한프레임을 좌표화 할 때마다 컴퓨터에 파일로 저장하였으며, 본 연구에서의 인체 분절자료(Body Segment Parameters) 는 Plagenhoef(1983) 의 자료를 사용하였다. 인체관절중심점의 수는 총10개로 하였으며 실제경기상황에서는 마커를 부착하지 않은 상태에서 실시하였다<;그림 l(b)>.
데이터처리
- 비디오카메라 설치후 높이 2m, 길이 6m, 폭 Im의 통제점 틀을 설치한 후 경기시작 전 이를 제거하였다. 통제점 틀의 구성은 3차원 형태를 취하고 있으나 경기상황에서 촬영상의 어려움을 극복하지 못해 2차원분석법으로 실시하였다. 이 통제점 틀은 출발지점으로부터 200M지점이 되는 곳에 설치하였으며 이 지점은 직선주로에서 곡선주로 진입하기바로 직전으로 5,000m 최종 골인지점이다.
이론/모형
- 0을 활용하여 동영상(avi) 으로 전환하였다. 3차원 좌표계산은 DLT(direct linear transformation) 빙법 (Abdel-Aziz & Karara, 1971)을 사용하였으며 자료산출을 위해 Kwon3D Version 3.0 프로그램을 사용하였다.
성능/효과
- 1) 최종순위가 좋은 선수일수록 주행시간을 일정하게 유지하며 최종 Lap에서는 Lap time 중 짧은 주행시간을 보이는 것으로 나타났다.
- 2) 최종순위가 좋은 선수일수록 활보장 크기가 LU까지 일정하게 유지되고 있었으며 마지막 L13에서 가장 큰 활보장을 보이는 것으로 나타났다.
- 3) 순위가 교차되는 지점에서 상대적으로 수평변위가 크게 나타나고 있는데 이는 다른 선수들의 수평변위를 크게하는 요인으로 작용하고있고 가장 좋은 순위를 기록한 선수의 수평변위는 이들 선수에 비해 다소 일정한 페턴을유지하고 있는 것으로 나타났다.
- 4) 좋은 순위를 차지한 선수의 경우 다른 선수의순위가 교차되는 시점에서 다소 증가된 속도를 보이고 있으나 L5에서 L13까지 점진적인증가를 보이고 있고 마지막 최종 L13에서는 lm/s이상의 속도가 증가한 것으로 나타났다.
- 5) 최종 2등을 제외하고 오른발과 왼발의 체공기속도에 차이가 있는 것으로 나타나고 있으며 L13에서 가장 큰 속도를 보일수록 최종순위가 좋은 것으로 나타났다.
- 6) Lap time이 진행되면서 전측기울기가 다소감소하는 것이 체력소모도 줄이면서 안정된페이스를 유지하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 7) 좋은 결과를 보인 선수일수록 L5에서 L11 까지의 어깨관절의 최대각도가 40도 범위에서일정하게 유지되며 최소각도는 T0도 범위에서 유지하다가 마지막 스퍼트에서는 50도 이상의 각도를 형성하면서 추진을 강하게하는것으로 나타났다.
- 또한, 최종 3위의 결과를 보게되면 역시 L7에서 오른발과 왼발의 속도가 다소 크게 나타났으며 L5에서 L11까지의 속도가 각기 다르게 나타났다. 또한, L13에서의 발분절 속도가 다른 구간에서의 속도보다 다소 크게 나타나고 있다.
- <표 9>에 대한 결과를 보게되면 최종 1위의 경우 L5에서 LU까지 최대각도가 44~47도 사이의 결과를 보이고 있고 최소각도가 20~-16도사이의결과를 보이고 있어 어깨관절각도가 일정하게 유지되는 것으로 나타났다. 그러나 L13에서는 어깨관절각도가 57.
- 최종 4위에 대한 속도를 살펴보게되면 오른발과 왼발의 편차가 소수점이하에서 다소차이를 보일뿐 큰 차이는 보이지 않고 있었으며 L13에서는 가장 낮은 속도를 보이고있어 체력소모가 큰 것으로 평가되어진다. 위의 결과를 살펴 보게되면 최종 2위을 제외하고 오른발과왼발의 속도차이가 있는 것으로 나타나고 있으며 L13에서 가장 큰 속도를 보일수록 최종순위가 좋은 것으로 나타났다.
- 위의 결과를 살펴보게 되면 최종 1위의 경우 L5 에서 L13까지 후촉으로 기울어진 경사보다는 전측으로 기울어진 경사가 더 큰 것으로 나타났다. 또한 Lap time이 진행되면서 전측으로 기울어진 경사각도가 작아지는 즉, 몸통이 직립상태에 근접하는 자세를 보여주고 있다.
- 62로 더 길어지는 형태를 보이고 있다. 위의 결과를 종합하여 보면 최종순위가좋은 선수일수록 주행시간을 일정하게 유지하며 최종 Lap time에서는 Lap time 중 짧은 주행시간을 보이는 것으로 나타났다.
- 따라서 최종 4위의 경우 L11 까지 선두를유지하는데는 다소 긍정적인 면으로 간주되지만 마지막 Lap에서 버티지 못하는 결과를 초래하였다. 위의 결과를 종합하여보면 Lap time이 진행되면서 전측기울기가 다소 감소하는 것이 체력소모도줄이면서 안정된 페이스를 유지하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 최종 4위의경우 활보장의 변화가 Lap time 별로 다르게 나타나고 있으며 최종 L13에서는 활보장의 변화가 크게 형성되지 못하고 있다. 위의 결과를 종합해 보면 최종순위가 좋은 선수일수록 활보장 크기가 LU까지 일정하게 유지되고 있었으며 마지막 L13 에서 가장 큰 활보장을 보이는 것으로 나타났다.
- 그리고 다른 선수의 순위가 교차되는 시점에서는 1위로 달리고 있어 다른 선수의 순위교차와는상관없는 페이스 조절을 하고 있는 것으로 나타났다. 위의 결과를 종합해보면 가장 좋은 결과를 보인 선수의 경우 다른 선수의 순위가 교차되는 시점에서 다소 증가된 속도를 보이고 있으나 L5에서 L13까지 점진적인 증가를 보이고 있고 마지막 최종 L13에서는 lm/s이상의 속도 증가를 보이는 것으로 나타났다.
- 최종 4위의 어깨관절각도를 보게되면 L5에서 LU까지 어깨관절각도가 58~59도까지어깨관절각도가 일정하게 유지되었지만 L13에서오히려 어깨관절각도가 감소하는 형태를 보여 마지막 스퍼트가 약함을 볼 수 있다. 위의 결과를 종합해보면 좋은 결과를 보인 선수일수록 L5에서 L11 까지의 어깨관절의 최대각도가 40도 범위에서 일정하게 유지하며 최소각도는 -10도 범위에서 유지하다가 마지막 스퍼트에서는 50도 이상의 각도를형성하면서 추진을 강하게하는 것으로 나타났다.
- 인체중심수직변위의 경우역시 L7의 경우를 제외하고는 다소 일정한 값을 보이고 있다. 위의 결과를 종합해보면순위가 교차되는 지점에서 상대적으로 수평변위가크게 나타나고 있으며 이는 다른 선수의 수평변위를 크게하는 요인으로 작용하고 있으나 가장 좋은순위를 기록한 선수의 수평변위는 다른 선수에 비해 다소 일정한 패턴을 유지하고 있는 것으로 나타났다.
- 위의 결과에서 최종 1위의 인체중심수평변위를살펴보게 되면 L7을 제외하고 L5에서 LU까지 점진적인 증가를 보이고 있었으며 L13에서는 가장큰 수평변위를 보였으며, 인체중심수직변위를 보게되면 소수점이하에서 증가와 감소를 보였으며 이후 L13에서 다소 증가함을 보여주었으나 수직변위에서는 Lap time 별로 급격한 변화를 보이고 있지는않았다. 최종 2위의 수평변위를 보게되면 순위가교차되는 L7에서 다소 큰 수평변위를 보였으며 L9 이 L5보다 다소 작은 변위를 보였다가 이후 LU 에서 수평변위가 증가하였으며 L13에서 가장 큰수평변위를 보였다.
- 4>의 결과에 의하면, 최종 1위의 활보장은 L5에서 LU까지 323~ 324cm를 유지하며 활보장의 변화가 일정함을 보여주었고 마지막 L13에서는참가선수 중 가장 큰 407cm의 활보장을 보였다. 최종 2위의 활보장 역시 L7에서는 순위가 교차되는 지점으로 활보장이 다소 커졌지만 L5에서 L9까지 일정한 활보장을 보이고 있다.
- <표 7>의 결과에서 최종 1위의 경우 L5에서 L13까지 전 구간에서 오른발과 왼발의 평균속도가다소 차이를 보이고 있었으며 L13에서 오른발과왼발 모두 상대적으로 가장 큰 속도를 보였다. 이러한 결과는 L5에서 L11 까지 체력의 큰 소모 없이 적절한 안배를 통해 일정한 페이스를 유지하다가 L13에서 가장 큰 속도를 내면서 좋은 순위를기록한 것으로 나타났다.
- 이러한 결과는 L5에서 L11 까지 체력의 큰 소모 없이 적절한 안배를 통해 일정한 페이스를 유지하다가 L13에서 가장 큰 속도를 내면서 좋은 순위를기록한 것으로 나타났다.
- 중 . 장거리 기록과 5,000m 기록의 비교분석 연구를 통해 기록향상을 위해서는 지구성 훈련이 뒷받침된 상태에서 단거리, 중거리 기록이 좋아야 우수한 기록을 낼수 있다는 결론을 내렸다. 인치일(1997)은 체격과 체력요인이 육상 장거리 선수들의 기록에 미치는 영향에서 체격과 체력요인은장거리 선수들의 기록에 크게 영향을 미치지 못한다는 것과 장거리 경기의 기록은 체격과 체력요인 들간에 낮은 상관관계를 보인다고 하여 이전의 연구결과와는 다소 다른 의견을 제시하였다.
- 특히, L13에서는 약 lm/s。] 상의 속도증가를 보였고 상대선수들 중 가장 큰 속도를 보여주고 있어 최종순위에서 좋은 결과를 얻는데 긍정적인 결과가 된 것으로 보여진다. 최종 2 위에 대한 결과를 보게되면 순위가 교차되는 L7에서다소 큰 속도를 보이고 있었으며 L5보다 L9에서가장 작은 속도를 보였으며 L13에서 가장 큰 속도를 보이고 있었다. 최종 3위의 경우 순위가 교차되는 시점인 L7에서 가장 큰 속도를 보이고 있었으며 L5에서 L13까지 점진적인 속도증가를 보여주고 있으나 L13의 속도가 크게 향상되지 못하고 있었다.
- 최종 2위에 대한 결과를 보게되면 순위가 교차되는 L7에서 어깨관절각도가 크게 나타면서 추진을얻는 것으로 나타났다. L5에서 L11 까지 어깨관절각도가 48~51도까지 약간의 차이를 보이고 있었으며 L13에서 54.
- 마지막 L13에서 주행시간을 짧게하여 힘차게 대쉬하였음을 보여주었다. 최종 2위의 경우, L5에서 L11 까지 주행시간이약 0.63초정도를 보이며 계속 페이스를 조절해왔으나 마지막 L13에서는 0.65초를 보여 다소 체력이 떨어져 주행시간이 길어지는 형태를 보였다. 이는 마지막 스퍼트에서 1위에게 뒤쳐지는 결정적인계기다 된 것으로 생각된다.
- 최종 3위에 대한 결과를 보게되면 순위가 교차되는시점에서 다소 전측각도가 증가하였지만 L5에서 L11 까지 전반적으로 전측각도가 증가하였지만 이후 L13에서 다소 감소하였으며 특히 후측 기울기가 크게 증가한 것으로 나타나 자세가 흐트러지는결과를 보였다. 최종 4위에 대한 결과를 보게되면 L5에서 L13까지 일괄적으로 전측기울기가 두드러진 것으로 나타났다.
- 그리고 최소각도가 -16~-23도의 결과를 보이고 있으나 다소 편차가 크게 형성되고 있다. 최종 3위에서는 L5에서 L9까지 어깨관절각도가 증가하다 L11에서 다소감하였으며 L13에서는 약간 증가하는 것으로 나타났다. 최종 3등은 L11과 L13의 어깨관절각도가크게 변하지 않아 마지막 스퍼트에 힘이 약함을 보여주고 있다.
- 최종 3위에 대한 결과를 보게되면 순위가 교차되는시점에서 다소 전측각도가 증가하였지만 L5에서 L11 까지 전반적으로 전측각도가 증가하였지만 이후 L13에서 다소 감소하였으며 특히 후측 기울기가 크게 증가한 것으로 나타나 자세가 흐트러지는결과를 보였다. 최종 4위에 대한 결과를 보게되면 L5에서 L13까지 일괄적으로 전측기울기가 두드러진 것으로 나타났다. 이러한 요인은 몸통이 전방으로 기울어지는 형태를 유지하기 때문에 속도를 증가시키기 위해서는 장점을 가지나 장거리경기에서는 체력소모가 커지는 단점을 갖는다(장영섭, 1999).
- 최종 3위의 경우 순위가 교차되는 시점인 L7에서 가장 큰 속도를 보이고 있었으며 L5에서 L13까지 점진적인 속도증가를 보여주고 있으나 L13의 속도가 크게 향상되지 못하고 있었다. 최종 4위에 대한 결과를 보게되면 전반적으로 Lap time이 진행되면서 속도가 감소하였다가증가하였지만 증가폭이 둔화된 상태를 보이고 있었다. 그리고 다른 선수의 순위가 교차되는 시점에서는 1위로 달리고 있어 다른 선수의 순위교차와는상관없는 페이스 조절을 하고 있는 것으로 나타났다.
- 인체중심수직변위는 L5에서 L9까지 소수점이하에서 일정하게 유지하고 있었으며 L11과 L13에서는 lcm이상의 다소 증가한 값을 보였다. 최종 4위의 결과를 살펴보면 전체구간에서 증가했다(L7)가 다시감소(L9)한 후 다시 증가(L11)하였으며 마지막 Lapl3에서는 가장 많은 수평변위를 보였으나 다른 선수에 비해 상대적으로 적은 수평변위를 보여순위에서 밀리는 결과를 초래하였다. 인체중심수직변위의 경우역시 L7의 경우를 제외하고는 다소 일정한 값을 보이고 있다.
- 최종 3등은 L11과 L13의 어깨관절각도가크게 변하지 않아 마지막 스퍼트에 힘이 약함을 보여주고 있다. 최종 4위의 어깨관절각도를 보게되면 L5에서 LU까지 어깨관절각도가 58~59도까지어깨관절각도가 일정하게 유지되었지만 L13에서오히려 어깨관절각도가 감소하는 형태를 보여 마지막 스퍼트가 약함을 볼 수 있다. 위의 결과를 종합해보면 좋은 결과를 보인 선수일수록 L5에서 L11 까지의 어깨관절의 최대각도가 40도 범위에서 일정하게 유지하며 최소각도는 -10도 범위에서 유지하다가 마지막 스퍼트에서는 50도 이상의 각도를형성하면서 추진을 강하게하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 있다. 이처럼 경기내용은 분석은 선수들이 좋은 기록을 내기위해 혼신의 힘을 다하는 경기를 펼침으로 실험장면에서는 얻을 수 없는 매우 의미 있는 자료를 수집할 수 있을 것으로 생각됨으로 이러한 연구가 계속적으로 이루어져야 할 것으로 보여진다.
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