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문제 정의
- 따라서 본 연구는 전문 무용수들을 대상으로 하여 양 팔을 사용한 회전동작, 한 팔을 사용한 회전동작, 그리고 양 팔을 사용하지 않은 회전동작 시 변화되는 운동학적 변인들을 비교 분석하여 가장 효율적인 회전 방법을 알아보는데 일차적 목적이 있었고, 초보자를 대상으로 회전 훈련을 실시하여 훈련 기간에 따른 회전 동작의 기능 차이를 숙련자와 비교 분석하는데 이차적 목적이 있었다.
- 본 연구는 전문 무용수들을 대상으로 하여 양 팔을 사용한 회전동작(TA), 한 팔을 사용한 회전동작(OA), 그리고 양 팔을 사용하지 않은 회전동작(AS) 시 변화되는 운동학적 변인들을 비교 분석하여 가장 효율적인 회전 방법을 알아보는데 일차적 목적이 있었고 초보자를 대상으로 회전 훈련을 실시하여 훈련 기간에 따른 회전 동작의 기능 차이를 숙련자와 비교 분석하는데 이차적 목적이 있었다. 숙련자를 대상으로 한 일차 연구 결과, 대부분의 event에서 세 종류의 회전 동작 간 머리 회전 속도의 통계적 유의차를 발견할 수 있었는데 이것은 회전동작 시 양 팔의 사용(TA)이 그렇지 않은 경우보다 월등히 빠른 회전속도를 발생시킨다는 것을 보여주는 것으로 양 팔의 사용이 회전동작에 있어 매우 효과적인 자세라고 사료된다.
제안 방법
- 스파팅에 관련된 시선의 고정, 머리의 빠른 회전과 타이밍에 관련된 동작의 설명은 주로 시표추적 훈련방법을 통해 이루어졌으며, 처음 1, 2주간은 대상자들이 어지러움을 호소해 7-8분 훈련 후 4-5분의 휴식시간을 가졌다. 3주후부터는 10-15분의 훈련 후 2-3분의 휴식을 취하였고, 빠른 속도로 회전할 수 있는 훈련은 2주후부터 진행되었으며, 훈련 시 제시하지 않은 다른 동작을 실행하는 피험자에게는 주의를 주도록 하였다.
- 실험을 실시하기 전 피험자들은 충분히 준비운동을 한 다음, 머리 및 엉덩뼈 부위에 <그림 1>과 같이 6개의 볼 마크를 부착한 후, 네 번의 회전 동작 중 3번째, 4번째 회전을 측정할 수 있도록 회전 동작 1분전부터 촬영이 시작되도록 설정하였다. Motion Capture 전용 소프트웨어로 실시간 동작 데이터를 Capturing 하였으며, 편집기능이 있는 Eva RT 프로그램을 사용하였다.
- 숙련자 집단은 회전 동작 간 형태 비교를 위해 3회에 걸쳐 회전 동작의 운동학적 분석을 실시하였다. 또한 시표 추적 훈련과 회전 훈련 프로그램을 동시에 실시한 미숙련자 집단에게 5주 간 훈련기간을 갖게 한 후 훈련에 임하기 전, 훈련 3주, 훈련 5주 후의 양 팔을 이용한 회전 동작을 숙련자의 동일한 동작과 비교 분석하였다.
- 머리회전 속도는 머리에 부착한 볼 마크(그림 1에서 2번과 4번)를 사용하여 단위 벡터를 정의한 후 회전동작 시작 시점 (event 1)의 단위 벡터를 기준으로 두 벡터간의 스칼라곱을 이용하여 머리 회전각을 계산 한 후 중앙차분법(central point difference technique)을 이용하여 계산하였다. 또한 신체 중심의 수평 이동변위는 오른쪽 상전장골극 (right Anterior Superior Iliac Supine)과 왼쪽 상전장골극 (left ASIS)의 중간 위치 변위 값을 이용하여 회전동작 시 신체 중심 이동 시작점인 event 1을 기준으로 전후 방향 및 좌우 방향의 각 event별 평균 변위 값을 계산하였다.
- 양 팔 모두 사용하지 않은 회전(arm-strap: AS), 한 팔(오른팔)을 사용한 회전(one-arm: OA), 양 팔 모두 사용한 회전(two-arm: TA)으로 나누어 실행하였다. 매 시기 시 피험자는 이 세 가지 형태의 회전 동작 중 반복효과와 이월효과를 제거하기 위해 무작위로 선정된 동작을 3회 실시하였다.
- 머리의 회전 속도는 회전 동작 시 발생하는 회전력과 직접적인 연관이 있는 운동학적 변인이기 때문에 팔의 이용 유무에 따른 머리의 회전 속도를 비교함으로서 어떤 팔 동작이 회전동작에 효과적인지 알 수 있었다.
- 모든 피험자들(숙련자 및 미숙련자)을 대상으로 하는 회전동작은 오른쪽으로 1보 전진 후 제자리에서 회전하는 동작으로 오른발 전진 후 왼발이 오른발 가까이에서 돌 수 있도록 하고 발바닥 전체가 지면에 닿는 형태의 회전 방법으로 연속적으로 같은 회전 속력에 맞춰 전진 4회전 실행 후 정지하도록 하였다. 회전 속력의 제어는 보통 걷는 빠르기인 속도로 4/4박자의 66템포를 기준으로 4박자 동안 1회전 할 수 있도록 제시하였다.
- 상지 사용 유무에 따른 회전 동작 시 측정된 운동학적 변인의 비교 분석은 일정한 회전 속력의 제어를 위해 총 4회전의 동작을 실행하는 동안, 3번째와 4번째 회전으로 한정하였으며, 통계적 분석을 위해 3번째 회전 시 몸통이 90° 회전된 지점을 event 1, 몸통이 180° 회전된 지점을 event 2, 몸통이 270° 회전된 지점을 event 3, 몸통이 360° 회전된 지점을 event 4로 구분하고, 4번째 회전 시 몸통의 90° 회전된 지점을 event 5, 몸통이 180° 회전된 지점을 event 6, 몸통이 270° 회전된 지점을 event 7, 몸통이 360° 회전된 지점을 event 8로 구분하였다 <그림 2>.
- 숙련자 집단은 회전 동작 간 형태 비교를 위해 3회에 걸쳐 회전 동작의 운동학적 분석을 실시하였다. 또한 시표 추적 훈련과 회전 훈련 프로그램을 동시에 실시한 미숙련자 집단에게 5주 간 훈련기간을 갖게 한 후 훈련에 임하기 전, 훈련 3주, 훈련 5주 후의 양 팔을 이용한 회전 동작을 숙련자의 동일한 동작과 비교 분석하였다.
- 숙련자를 대상으로 한 회전동작의 형태 비교는 상지 즉, 팔의 사용유무에 따라 구분하였다. 양 팔 모두 사용하지 않은 회전(arm-strap: AS), 한 팔(오른팔)을 사용한 회전(one-arm: OA), 양 팔 모두 사용한 회전(two-arm: TA)으로 나누어 실행하였다.
- 숙련자의 경우 양 팔을 사용(TA)할 때가 양 팔을 사용하지 않을 때(AS)와 한 팔을 사용할 때의 경우(OA)보다는 회전 동작에 있어 운동학적으로 우월성이 나타났기 때문에 본 연구에서는 TA의 경우에 한해 미숙련자(unskilled)의 훈련 기간 별 머리 회전 속도 및 신체 중심 이동변위를 숙련자(skilled)의 동일한 변인들과 비교하였다. <표 7>은 훈련 시기에 따른 숙련자와 미숙련자의 머리 회전 속도를 비교한 결과이다.
- 회전 동작시 안구의 추적 운동 훈련을 목적으로 고안한 시표 추적 훈련 프로그램은 미숙련자 집단에게만 실행되었으며, 회전 하는 동안 머리를 스파팅 하는 방법을 도와주는 수단으로, <표 3>과 같이 정면에 나타나는 시표(문자나 기호 등)를 회전하고 난 직후 빠르고 정확히 큰 목소리로 읽는 방법이었다. 시표는 머리의 회전이 순간적으로 일어나는 동안 스크린에 영상이 맺히도록 노트북을 이용해 무작위로 추출된 문자나 기호를 빔 프로젝트로 회전하는 피험자의 진행 방향에 정면으로 나타나도록 제작되었으며, 시표를 응시하고 있는 동안과 순간 머리회전이 일어난 후의 시표는 달라지므로, 빨리 그 시표를 파악하는 회전 훈련을 하도록 하였다. 시표의 높이는 피험자의 눈높이에 맞게끔 제작 되었으며, 전진의 형태를 띤 4회전이 일어나는 동안 시 표 크기의 변화는 없었다.
- 실험을 실시하기 전 피험자들은 충분히 준비운동을 한 다음, 머리 및 엉덩뼈 부위에 과 같이 6개의 볼 마크를 부착한 후, 네 번의 회전 동작 중 3번째, 4번째 회전을 측정할 수 있도록 회전 동작 1분전부터 촬영이 시작되도록 설정하였다.
- 숙련자를 대상으로 한 회전동작의 형태 비교는 상지 즉, 팔의 사용유무에 따라 구분하였다. 양 팔 모두 사용하지 않은 회전(arm-strap: AS), 한 팔(오른팔)을 사용한 회전(one-arm: OA), 양 팔 모두 사용한 회전(two-arm: TA)으로 나누어 실행하였다. 매 시기 시 피험자는 이 세 가지 형태의 회전 동작 중 반복효과와 이월효과를 제거하기 위해 무작위로 선정된 동작을 3회 실시하였다.
- 이때 피험자의 진행 전후 방향을 X축으로, 좌우 방향을 Y축으로, 상하 방향을 Z축으로 전역 좌표계룰 설정하였다. 카메라의 샘플링 빈도는 120 field/s이었다.
- 측정에 임하기 전 L자형 seed라는 캘리브레이션(calibration) 기구로 공간의 절대좌표계를 구하고 칼립소 타입의 막대기(wand)를 이용해 상대좌표를 구하는 방식의 캘리브레이션을 3분간 실시하였다. 실험을 실시하기 전 피험자들은 충분히 준비운동을 한 다음, 머리 및 엉덩뼈 부위에 <그림 1>과 같이 6개의 볼 마크를 부착한 후, 네 번의 회전 동작 중 3번째, 4번째 회전을 측정할 수 있도록 회전 동작 1분전부터 촬영이 시작되도록 설정하였다.
- 회전동작 훈련 프로그램에 참여한 대상은 미숙련자 집단 10명이고, 훈련 기간은 주3회로 하루 30분, 5주 동안 실시하였으며, 매주에 1회씩 동작에 관련된 자세한 설명을 하였고, 2회는 동작에 대한 부가적 설명 없이 관리자의 통제 하에 연습을 통해 훈련이 이루어졌다. 회전 동작에 대한 설명은 오른발을 전진 1보한 상태에서 왼발이 최대한 오른발 가까이에 가져오면서 회전 할 수 있도록 제시하였으며, 1회전 후 원 상태의 자세로 돌아온 다음 다시 오른발이 전진하여 2회전을 할 수 있도록 설명하고 연속적으로 총 4회전 후 제자리에서 정지 할 수 있도록 하였다. 스파팅에 관련된 시선의 고정, 머리의 빠른 회전과 타이밍에 관련된 동작의 설명은 주로 시표추적 훈련방법을 통해 이루어졌으며, 처음 1, 2주간은 대상자들이 어지러움을 호소해 7-8분 훈련 후 4-5분의 휴식시간을 가졌다.
- 회전 동작중 머리 회전 각속도 및 신체 이동 변위와 같은 운동학적 분석을 수행하기 위해 Falcon HiRES 카메라 4대(Motion Analysis Co., USA)를 실험실에 설치하여 총 4회전의 회전동작 중 3번째 회전과 4번째 회전 동작을 측정할 수 있도록 하였다 <그림 1>.
- 모든 피험자들(숙련자 및 미숙련자)을 대상으로 하는 회전동작은 오른쪽으로 1보 전진 후 제자리에서 회전하는 동작으로 오른발 전진 후 왼발이 오른발 가까이에서 돌 수 있도록 하고 발바닥 전체가 지면에 닿는 형태의 회전 방법으로 연속적으로 같은 회전 속력에 맞춰 전진 4회전 실행 후 정지하도록 하였다. 회전 속력의 제어는 보통 걷는 빠르기인 속도로 4/4박자의 66템포를 기준으로 4박자 동안 1회전 할 수 있도록 제시하였다.
- 회전동작 훈련 프로그램에 참여한 대상은 미숙련자 집단 10명이고, 훈련 기간은 주3회로 하루 30분, 5주 동안 실시하였으며, 매주에 1회씩 동작에 관련된 자세한 설명을 하였고, 2회는 동작에 대한 부가적 설명 없이 관리자의 통제 하에 연습을 통해 훈련이 이루어졌다. 회전 동작에 대한 설명은 오른발을 전진 1보한 상태에서 왼발이 최대한 오른발 가까이에 가져오면서 회전 할 수 있도록 제시하였으며, 1회전 후 원 상태의 자세로 돌아온 다음 다시 오른발이 전진하여 2회전을 할 수 있도록 설명하고 연속적으로 총 4회전 후 제자리에서 정지 할 수 있도록 하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상자는 신체적 조건이 유사하며 안구와 관련된 질환이 없는 무용 전문 경력이 10년 이상인 무용수 10명을 숙련자 집단으로, 정기적으로 근력운동이나 신체 운동 활동을 하지 않는 여자 대학생 10명을 미숙련자 집단을 선정하였다. 모든 대상자는 연구내용에 대한 충분한 설명을 듣고 동의서를 작성하였으며, 자발적으로 본 실험에 참여하였다.
데이터처리
- 미숙련자 집단과 숙련자 집단의 훈련기간별(0, 3, 5 주간) 운동학적 변인 비교 분석의 자료처리를 위해 independent t-test를 실시하였다. 모든 통계적 처리는 SPSS 11.
- 상지 사용 유무, 즉 양 팔 모두 사용하지 않음(AS), 한 팔을 사용함(OA), 그리고 양 팔 모두 사용함(TA)에 따른 회전 동작 시 측정된 운동학적 변인의 통계적 비교는 일원 분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였고 유의 수준에서의 차이에 대한 사후검증은 Schéffe's test로 실시하였다.
이론/모형
- 머리회전 속도는 머리에 부착한 볼 마크(그림 1에서 2번과 4번)를 사용하여 단위 벡터를 정의한 후 회전동작 시작 시점 (event 1)의 단위 벡터를 기준으로 두 벡터간의 스칼라곱을 이용하여 머리 회전각을 계산 한 후 중앙차분법(central point difference technique)을 이용하여 계산하였다. 또한 신체 중심의 수평 이동변위는 오른쪽 상전장골극 (right Anterior Superior Iliac Supine)과 왼쪽 상전장골극 (left ASIS)의 중간 위치 변위 값을 이용하여 회전동작 시 신체 중심 이동 시작점인 event 1을 기준으로 전후 방향 및 좌우 방향의 각 event별 평균 변위 값을 계산하였다.
성능/효과
- 또한 초보자를 대상으로 회전 훈련을 실시하여 훈련 기간에 따른 회전 동작의 기능 차이를 숙련자와 비교 분석한 결과 훈련 3주 후 미숙련자의 머리 회전 속도와 신체중심 이동 변위가 숙련자와 유사하게 나타나 미숙련자의 회전 훈련은 3주 이내에 습득됨을 확인시켜주었다.
- Event 8을 제외한 모든 event에서 세 종류의 회전 동작 간 머리 회전 속도에서 유의한 차이를 발견할 수 있었다. 사후 검정결과 event 1과 event 4, event 5, 그리고 event 7의 경우는 TA와 AS사이, 그리고 TA와 OA사이에서 높은 유의차가 나타났다(p<.001). 이 같은 결과는 이들 event 시점에서 회전동작 시 양 팔의 사용(TA) 이 양 팔을 사용하지 않을 때(AS)와 한 팔을 사용할 때의 경우(OA)보다 월등히 빠른 머리의 회전 속도를 보인다는 것을 보여주는 것으로 양 팔의 사용이 회전 동작에 있어 매우 효과적인 자세라고 유추할 수 있다.
- 본 연구는 전문 무용수들을 대상으로 하여 양 팔을 사용한 회전동작(TA), 한 팔을 사용한 회전동작(OA), 그리고 양 팔을 사용하지 않은 회전동작(AS) 시 변화되는 운동학적 변인들을 비교 분석하여 가장 효율적인 회전 방법을 알아보는데 일차적 목적이 있었고 초보자를 대상으로 회전 훈련을 실시하여 훈련 기간에 따른 회전 동작의 기능 차이를 숙련자와 비교 분석하는데 이차적 목적이 있었다. 숙련자를 대상으로 한 일차 연구 결과, 대부분의 event에서 세 종류의 회전 동작 간 머리 회전 속도의 통계적 유의차를 발견할 수 있었는데 이것은 회전동작 시 양 팔의 사용(TA)이 그렇지 않은 경우보다 월등히 빠른 회전속도를 발생시킨다는 것을 보여주는 것으로 양 팔의 사용이 회전동작에 있어 매우 효과적인 자세라고 사료된다. 신체 중심의 수평이동변위는 통계적으로 유의한 차이를 발견할 수는 없었지만 양 팔을 사용(TA)할 때가 상대적으로 우수한 회전동작의 직진성을 보여주고 있다.
- 001). 이 같은 결과는 이들 event 시점에서 회전동작 시 양 팔의 사용(TA) 이 양 팔을 사용하지 않을 때(AS)와 한 팔을 사용할 때의 경우(OA)보다 월등히 빠른 머리의 회전 속도를 보인다는 것을 보여주는 것으로 양 팔의 사용이 회전 동작에 있어 매우 효과적인 자세라고 유추할 수 있다.
- 이 같은 결과를 토대로 볼 때 양 팔을 사용한 회전이 한 팔 및 양 팔을 사용하지 않은 회전보다 회전속도 및 회전의 안정성을 높이는데 가장 효과적인 방법이고 초보자의 회전훈련은 3주 정도의 시간이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 차후에는 지면반력 및 근전도 기법을 이용하여 무용수의 회전동작 시 변화되는 운동 역학적 변인을 비교 분석하여 회전력의 근원이 어디에 있는지 확인하여야 할 것이다.
- 또한 <표 4>의 결과를 살펴보면 회전동작의 형태와는 관계없이 event 1(5)에서 event 2(6)까지는 서서히 증가하다가 event 3(7)에 이르러 그 속도가 급격히 증가하고 또 다시 event 4(8)에서는 급격히 그 속도가 감소하였다. 즉, 각 event간 머리회전속도의 증감이 거의 유사하게 나타나 숙련자의 회전은 이 같은 일정한 패턴으로 머리회전이 일어남을 확인할 수 있었다.
- 이 같은 현상은 다수의 event에서 나타난 두 그룹 간의 유의차와 함께 회전 동작 시 숙련자와 미숙련자의 스파팅에 관련된 기능 차이를 잘 보여준 예라고 할 수 있을 것이다. 훈련 3주 후 (3 week) 시기에서는 event 6에서만 숙련자와 미숙련자 간의 머리회전 속도에서 유의한 차이가 나타났다.
후속연구
- 차후에는 지면반력 및 근전도 기법을 이용하여 무용수의 회전동작 시 변화되는 운동 역학적 변인을 비교 분석하여 회전력의 근원이 어디에 있는지 확인하여야 할 것이다. 또한 보다 다양한 훈련 기간 간의 비교를 통해 초보자의 훈련기간이 단축될 수 있는지도 알아볼 필요가 있을 것이다.
- 이 같은 결과를 토대로 볼 때 양 팔을 사용한 회전이 한 팔 및 양 팔을 사용하지 않은 회전보다 회전속도 및 회전의 안정성을 높이는데 가장 효과적인 방법이고 초보자의 회전훈련은 3주 정도의 시간이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 차후에는 지면반력 및 근전도 기법을 이용하여 무용수의 회전동작 시 변화되는 운동 역학적 변인을 비교 분석하여 회전력의 근원이 어디에 있는지 확인하여야 할 것이다. 또한 보다 다양한 훈련 기간 간의 비교를 통해 초보자의 훈련기간이 단축될 수 있는지도 알아볼 필요가 있을 것이다.
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