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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 2006년 전국체전에서 우승한 여자 테니스 선수들을 대상으로 양손 백핸드 스트로크에서 라켓의 스윙 각도, 스윙 궤도, 스윙자세 등의 분석을 통해 테니스 양손 백핸드 스트로크의 각운동 특성을 파악하는 데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 카메라의 촬영속도는 120frames/s, 노출시간은 1/500초로 설정했다. 기준척은 가로, 세로 3m, 높이 2m의 통제틀로 베이스라인 중앙에 양손 백핸드 동작을 포함할 수 있도록 위치시킨 후 촬영했다.
- 두 대의 카메라에서 획득한 동조된 2차원 좌표들은 DLT방식으로 3차원 좌표를 계산했다. 계산된 3차원 공간 좌표에 내포된 노이즈를 제거하기 위해 노이즈에 의한 오차의 스무딩은 2차 Butterworth형 저역필터를 사용했으며, 차단주파수는 10Hz로 하였다.
- 양손 백핸드 스트로크의 스윙자세를 분석하기 위해서 백스윙 정점(E1)과 라켓헤드의 최저점(E2), 임팩트 순간(E3)의 운동학적 변인들을 분석했다.
- 동작구간은 포워드스윙 구간(E1-E3)과 팔로우스루 구간(E3-E5)이다. 주요 순간은 테이크 백(E1)과 라켓헤드의 최저점(E2), 임팩트(E3), 라켓헤드의 최전방점(E4), 피니시(E5, 임팩트 0.25초 후)로 설정했다.
- 테니스 양손 백핸드 스트로크 동작의 촬영과 자료 분석을 위해 두 대의 고속비디오카메라(HDR-FX7), 통제틀, 컴퓨터, 동작분석용 소프트웨어 등을 사용했다. 카메라는 백핸드 스트로크 동작이 잘 보이도록 <그림 1>과 같이 설치했다.
- 베이스라인과 싱글 사이드라인이 교차하는 코너에 반지름 1m의 서클 속에 들어간 동작을 자료 분석에 사용했다. 피험자는 양 사이드라인의 중앙, 베이스라인 1m 후방에서 준비 자세를 취한 후 지도자가 라켓으로 쳐주는 볼을 크로스 방향의 코너에 위치한 서클 속으로 타구하도록 했다. 카메라의 촬영속도는 120frames/s, 노출시간은 1/500초로 설정했다.
대상 데이터
- 피험자는 동작 촬영 전에 충분히 워밍업이 되어 있었으며, 볼은 테니스 지도자가 네트의 3m 후방에서 직접 라켓으로 쳐주었다. 베이스라인과 싱글 사이드라인이 교차하는 코너에 반지름 1m의 서클 속에 들어간 동작을 자료 분석에 사용했다. 피험자는 양 사이드라인의 중앙, 베이스라인 1m 후방에서 준비 자세를 취한 후 지도자가 라켓으로 쳐주는 볼을 크로스 방향의 코너에 위치한 서클 속으로 타구하도록 했다.
- 본 연구의 대상은 2006년 전국체육대회에서 우승한 고교 여자 테니스 선수 6명으로 이들의 신체적 특성은과 같다.
성능/효과
- 1. 임팩트 순간에 라켓의 오픈각은 90도로 선수들 간에 큰 차이 없이 볼과 라켓이 두텁게 접촉하는 것을 볼 수 있었으며, 라켓의 기울기는 테이크백 시 43도, 임팩트 시 91도로 전체적으로 라켓을 많이 세우는 스타일로 나타났다.
- 2. 백스윙 정점에서 임팩트까지 어깨와 힙은 각각 97도, 40도 회전한 것으로 나타났다.
- 3. 테이크백 자세에서 우족각이 좌족각보다 36도 컸으며, 스탠스는 오픈과 클로즈더가 각각 3명씩으로 나타났다.
- 4. 임팩트 순간 타점의 높이는 54%H, 타점의 위치는 신체의 중심축에서 전방으로 10%H, 좌측으로 37%H였다.
- 5. 오른손은 컨티넨탈 그립으로 얇게 지지해주고, 주요 파워가 나오는 왼손은 웨스턴이나 세미 웨스턴 그립을 쥐는 것으로 나타났다.
- 6. 전 구간에서 왼손의 그립각은 오른손의 그립각보다 상당히 작았으며, 테이크백 순간 오른손 그립각을 크게 유지하는 선수들은 라켓헤드를 몸에서 약간 멀리 두었다.
- 7. 라켓 헤드가 최저점에서 임팩트까지의 수직 이동거리는 11%H인 반면, 수평 이동 거리 60%H로 상당히 길게 나타났다
- 라켓이 최저점에 이른 순간 헤드 높이는 평균 43%H로, 11%H 더 높은 지점(54%H)에서 임팩트가 이루어지는 것으로 나타났다.
- 라켓헤드가 최저점에 이른 순간 양팔의 사이각은 평균 54±16도로 선수들 간에 차이가 약간 크게 나타났는데, S2는 82도로 양팔꿈치 사이의 거리가 멀리 위치했으며, S3와 S4는 39도로 양팔꿈치 사이를 많이 좁히는 것으로 나타났다. 이들과 같이 양팔의 사이각이 작은 선수들은 상대적으로 양팔꿈치를 많이 펴는 것을 볼 수 있었다.
- 미리 볼이 백핸드 쪽으로 올 것을 알고 있었지만, 볼이 오는 타이밍에 맞추어서 백스윙을 하기보다는 미리 어깨를 120도 정도 회전시켜서 테이크백 자세를 취한 후 타이밍에 맞추어서 스윙을 하는 것을 볼 수 있었다. 양손 백핸드 스트로크는 한손 백핸드 스트로크와는 달리 팔꿈치 관절과 어깨 관절에서의 회전운동이 거의 제한된다.
- S4는 라켓을 가장 많이 눕혔으나, S3는 라켓을 수직으로 세운 상태에서 조금 숙인 81도로 임팩트까지의 스윙 구간에서 8도의 변화가 있었다. 본 실험에 참여한 모든 선수들의 공통된 특징은 E2에서 E4까지의 스윙 동안 라켓면을 거의 세우는 스타일로 볼과 라켓이 두텁게 접촉하는 것을 볼 수 있었다.
- Groppel(1992)에 의하면 양손 백핸드에서 그립을 양손 모두 이스턴 포핸드 그립(오른손은 컨티넨탈로 바꾸어 쥘 수 있음)이 사용될 수 있다고 했지만, 본 실험 대상자들은 왼손은 세미웨스턴이나 웨스턴으로 많이 틀어잡는 것을 볼 수 있었다. 본 실험에 참여한 선수들은 모두 한 팀에 소속되어 있어서 그런지 모두 테이크백 순간에 라켓의 오픈각은 상당히 높게 나타났다. 하지만 S1과 S6는 약간 다르게 나타났는데, 라켓헤드의 최저점에 이른 순간 라켓면을 지면 쪽으로 가장 많이 눕히는 것으로 나타났다.
- 본 실험에 참여한 피험자들은 오른손은 컨티넨탈 그립으로 얇게 지지해주고, 주요 파워가 나오는 왼손은 웨스턴이나 세미 웨스턴 그립을 쥐는 것을 볼 수 있었다. 이 그립은 오른손으로 멀리 빠지는 볼, 슬라이스, 어프로치 샷, 발리를 하기에 적절한 그립으로 전체적인 플레이에 아주 유리한 면이 있는 것으로 사료된다.
- 이와 같이 테이크백 자세에서 어깨를 120도 정도 회전시킴과 동시에 양발의 위치도 전후로 위치시키는 것을 볼 수 있다. 선수들마다 약간의 차이는 있지만, 테이크백 자세에서 모든 선수들이 오른발은 11시 방향에서 1시 방향 사이에 위치시키는 것으로 나타났다.
- 라켓의 기울기가 0도이면 라켓헤드는 상방, 그립은 지면을 향하며, 90도이면 라켓이 지면과 수평을 이루게 된다. 실험 결과, 테이크백 순간 라켓의 기울기는 평균 43±14도로 모든 선수들이 라켓을 많이 세우는 것을 볼 수 있었다.
- 포워드 스윙 구간의 최저점에서 임팩트까지 라켓헤드의 수평 이동거리(d1)는 60%H, 임팩트에서 피니시까지는 80%H였다. 임팩트 순간 라켓 헤드의 높이는 평균 54%H로 헤드 높이가 낮은 선수는 허리 정도이며, 타점의 높이가 가장 높은 선수는 S1으로 63%H였다.
- 임팩트 순간 라켓의 기울기는 91±6도로 라켓의 장축이 거의 지면과 평행 상태를 유지하는 것으로 나타났다. E2에서 E3까지 라켓 기울기의 평균 변화치는 15도였으며, S1은 29도로 가장 높게 나타났다.
- 임팩트 순간(E3) 라켓의 오픈각은 평균 90±2도로 선수들 간에 차이는 거의 나지 않았다. 임팩트 순간 라켓의 오픈각은 피험자들 모두 지면과 라켓을 거의 수직 상태를 유지하는 것을 볼 수 있었다. <그림 2>와 같이 라켓 오픈각의 변화 그래프를 보면 전체적으로 유사한 형태를 보이는 것을 알 수 있었다.
- 임팩트 순간 어깨의 수평회전각은 평균 24±7도로 백스윙 정점(121도)에서 임팩트 순간까지 평균 97도가 회전한 것으로 나타났다.
- 임팩트 순간 좌우 팔꿈치 관절각은 큰 차이 없이 오른쪽 팔꿈치를 평균 6도 더 구부렸으나, S1과 S3는 다른 피험자들과는 달리 왼쪽 팔꿈치를 조금씩 더 구부리는 것으로 나타났다.
- 임팩트 순간까지 라켓의 포워드 스윙각은 평균 28±15도인 반면 임팩트 직후의 팔로우스루각은 52±4도로 임팩트 직후 라켓을 급격히 들어 올리는 것을 알 수 있었다. S1은 다른 선수들과는 약간의 차이를 보였는데, 임팩트 전의 스윙각과 임팩트 후의 스윙각 차이가 아주 작게 나타났다.
- 반면, S6는 임팩트 전후의 스윙각 차이가 53도로 나타났다. 임팩트 직전의 포워드 스윙각은 5도로 지면과 거의 수평 스윙을 하다가 임팩트 직후에는 다른 선수들보다 라켓을 급격히 들어 올리는 것을 볼 수 있었다.
- 테이크백 자세에서 발의 방향을 보면, 우족각이 좌족각보다 36도 높았고, 클로즈더 스탠스와 오픈 스탠스를 취하는 선수는 각각 3명이었고, S2는 스탠스를 가장 많이 오픈시킨 것으로 나타났다.
- 테이크백 자세에서 양 무릎각은 큰 차이를 보이지 않았지만, 임팩트에서 축이 되는 오른쪽 다리의 무릎각은 조금 굽혔으며, 체중이 많이 실리지 않은 왼쪽 무릎은 약간 많이 구부리는 것으로 나타났다.
- 테이크백 자세에서 힙회전각은 평균 84±7도로 약간 힙을 오픈시킨 상태였으며, 40도 회전시킨 후 임팩트가 이루어진 것으로 나타났다. S1은 테이크백에서 임팩트까지의 힙회전각이 53도로 가장 높게 나타났다.
후속연구
- 지금까지의 많은 연구들은 거의 라켓을 헤드끝과 그립끝을 연결하는 하나의 스틱으로 해서 라켓의 운동을 기술해 오고 있다. 하지만 테니스에서는 라켓면의 각도성분들이 스트로크나 발리 등에서 상당히 중요한 요인으로 작용하기 때문에 라켓의 3차원적 각운동학에 관한 연구가 필요하다고 생각된다.
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