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문제 정의
- 따라서 본 연구는 3차원 영상분석을 통하여 인라인롤러 트랙경기 중 가장 단거리인 300m 경기에서의 스타트 동작에 대한 운동학적 요인들의 특성을 파악하는데 목적이 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위하여 소요시간, 인체중심 변위, 인체중심속도 인라인스케이트의최대속도, 인체의 각도 요인등을 중심으로 분석하였다.
제안 방법
- 4 대의 비디오 카메라는 좌표 기준점으로부터 각 10m, 12m, 15m, 17m 떨어진 곳에 렌즈 중심의 높이가 1.2m 이 되도록 삼각대 위에 수평 상태로 설치하였으며, 통제점 틀이 캠코더 필드 안으로 들어오도록 줌렌즈를 맞추었다. 동조용 타이머는 4대의 비디오 캠코더로 촬영할수 있는 장소에 각각 1대씩 설치하였다.
- 디지타이징 하여 얻은 2차원 죄표를 아용하여 3차원 죄표를개산하기 위하여 공간의 죄표를 이미 알고 있는 통제점을 활용 하여 ElT(Drect Linear transfomaticm계수들을 계산하고, 이들 계수와 동조된 2차원 좌표로부터 인체 관절점의 3차원 좌푠를 개산하는 방식은 aT 빙법을 활용하였다 실제로 46개의 통제점을 아용하여 캘리브레이션(calibration)을 실시하였다 또한자료분석을 위한 기준좌표계는 출발진행 빙향을 y축 좌우빙향을 X축 수직빙향을 z축Q로 설정히였다 비디오 키메라 속도는 6Cfields/s 이고 그로부터 얻은 정보를 3차 스플라인 함수cubic spline function를 아용; 0.02초 간격으로 보간(interpolation)하여 동조(syndromization)하였다 3차원 조!표를 얻기 위해서는디지타아^하여 얻은 2차원 죄표를 아용하여 DLT방법 (Abdel-Aziz & Kararah 1971)을 사용하였다 이때 생가는 노이잭x)ise)는 Buttenwrth 2ndOder 저역 통과 필터(low pass filter) 를 사용하여 스무딩하였으며 차단주파주 차단 주파수 (cutoff frequency)는 60Hz로 설정하였다 이와 같은 자료처리에는 KVKND Nbtion Aialysis Package 3.1 을 사용하였다
- 동조용 타이머는 4대의 비디오 캠코더로 촬영할수 있는 장소에 각각 1대씩 설치하였다. 또한 캠코더의촬영속도를 30 frames/s, 노출시간은 1/500초로 설정하였으며, 4대의 비디오 카메라를 동시에 작동시켜 통제점 틀을 약 3분 동안 촬영한 후 통제점 틀을 제거하였다. 연구대상자의 스타트 동작 촬영시 비디오 카메라가일정한 속도에 이른 후 촬영할 수 있도록 연구대상자가동작을 하기 1분전에 비디오 카메라를 작동시켰다.
- 본 연구는 2008년 국가대표 선발전 대회 300m 타임트라이얼에 참여한 국가 대표 남자 선수 5명을 대상으로 4대의 비디오 카메라를 이용하여 실제 경기장면을촬영하였으며, 3차원 DLT방법을 활용하여 스타트 동작을 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 분석국면의 이벤트구분은 스타트 준비자세에서 반동후 상체가 최고 정점에 올라온 순간을 1이벤트(E1), 오른발이 지면에 착지하는 순간을 2이벤트(E2), 왼발이지면에 착지하는 순간을 3이벤트(E3), 오른발이 두 번째 지면에 착지하는 순간을 4이벤트(E4)로 설정하였다. 이에 따른 국면구분은 1이벤트(E1)에서 2이벤트(E2)까지를 1국면(P1), 2이벤트(E2)에서 3이벤트(E3)까지를 1 국면(P2), 3이벤트(E3)에서 4이벤트(E4)까지를 3국면(P3) 으로 설정하였다 <그림 2>,
- 실제 경기 장면에서 출발동작을 촬영하기 위해 4대의비디오 카메라를 여수 인라인 200m 뱅크트랙에 설치하였다 촬영 도구의 배치는 연구 대상자의 스타트 동작을완전히 포함하는 범위 내에 통제점 막대 46개를 사용하여 통제점 틀(Imx4mx2m)을 지면에 수직으로 세웠다. 4 대의 비디오 카메라는 좌표 기준점으로부터 각 10m, 12m, 15m, 17m 떨어진 곳에 렌즈 중심의 높이가 1.
- 연구대상의 신체적 특성을 즉정한 후 실제 경기상황에 스타트동작을 촬영 분석하였다. 구체적인 경기녹화장면은<그림 1>과 같다.
- 또한 캠코더의촬영속도를 30 frames/s, 노출시간은 1/500초로 설정하였으며, 4대의 비디오 카메라를 동시에 작동시켜 통제점 틀을 약 3분 동안 촬영한 후 통제점 틀을 제거하였다. 연구대상자의 스타트 동작 촬영시 비디오 카메라가일정한 속도에 이른 후 촬영할 수 있도록 연구대상자가동작을 하기 1분전에 비디오 카메라를 작동시켰다.
대상 데이터
- 2m 이 되도록 삼각대 위에 수평 상태로 설치하였으며, 통제점 틀이 캠코더 필드 안으로 들어오도록 줌렌즈를 맞추었다. 동조용 타이머는 4대의 비디오 캠코더로 촬영할수 있는 장소에 각각 1대씩 설치하였다. 또한 캠코더의촬영속도를 30 frames/s, 노출시간은 1/500초로 설정하였으며, 4대의 비디오 카메라를 동시에 작동시켜 통제점 틀을 약 3분 동안 촬영한 후 통제점 틀을 제거하였다.
- 본 연구에 사용된 실험장비는 운동학적 분석을 위한촬영장비, 영상분석 장비 및 자료처리 장비 등이며, 이들의 구체적인 내용은 다음와 같다.
- 본 연구의 대상은 2008년 인라인 롤러스케이트 국가대표에 선룰된 남자 선수 5명을 대상으로 하였으며, 이들의 신체적 특성은과 같다.
이론/모형
- function를 아용; 0.02초 간격으로 보간(interpolation)하여 동조(syndromization)하였다 3차원 조!표를 얻기 위해서는디지타아^하여 얻은 2차원 죄표를 아용하여 DLT방법 (Abdel-Aziz & Kararah 1971)을 사용하였다 이때 생가는 노이잭x)ise)는 Buttenwrth 2ndOder 저역 통과 필터(low pass filter) 를 사용하여 스무딩하였으며 차단주파주 차단 주파수 (cutoff frequency)는 60Hz로 설정하였다 이와 같은 자료처리에는 KVKND Nbtion Aialysis Package 3.1 을 사용하였다
성능/효과
- 1. 스타트 국면에서의 소요시간을 보면 P1에서 0.84 초, P2에서 0.26초, P3에서 0.23초로 나타났는데, 국면별 소요시간의 차이는 P1 에서의 시간이 절대적으로 영향을 미치고 있으므로 트레이닝을 통해 P1의 소요시간을 줄이도록 해야 한다.
- 2. 상체의 전경각도는 출발시 뒤다리에 체중을 두고반작용을 주는 자세에서 조금 세웠다가 첫발(오른발)이진행되면서 착지할 때는 구부린 자세로 달리는 자세로글라이딩 해야 한다.
- 3. 출발시에는 E1 에서는 무릎관절의 각도가 크게 하고 E3, E4로 갈수록 무릎관절의 최소각도를 유지하도록 해야한다.
- 국면별 좌우즉 인라인 스케이트 최대속도는 P1 에서 7.2±0.4m/s, P2에서 8.4+1.2m/s, P3에서 9.4±0.5m/s로모든 피험자들의 오른발과 왼발의 스트로크가 증가할수록 인라인스케이트 속도가 커지는 것으로 나타났다.
- 따라서, Z축 인체중심 수직 이동변위 요인을 종합하여 보면 인라인 스케이트의 경우 가능한 중심을 낮은자세를 취하고 있다가 앞다리를 신전시키고 뒤다리로체중을 이동하여 굴곡시킨 다음 스타트를 하기 위해필요한 만큼만 중심을 낮추었다가 반작용력을 이용하여 일어나는 자세에서 스타트를 하고 점차 중심을 낮추어 가는 자세가 좋을 것으로 사료된다.
- 09초로나타났다. 모든 피험자들은 P1에서 P2, P3으로 갈수록짧은 소요시간을 보이는 것으로 나타났다.
- 본 연구의 인라인스케이팅 출발동작의 국면별 발목관절의 각도변화를 보면 좌측 발목관절이 출발국면에서보다 굴곡상태로 나타나는데, 이것은 준비자세에서 신체중심이 우측 발에 위치함으로써 우측 발목관절이 보다 배측굴곡(dorsal flexion) 되고 있는 것을 보여주는것으로 이와 같은 현상은 달리는 자세에서 글라이딩 기술로의 전환이 빠르면 빠를수록 효율적임을 시사해 준다. 또하 출발구간에서 지면을 이탈하기 위해서는 하지관절을 완전하게 신전하는 것은 다소 무리가 따르게 때문에 지면을 접족하는 시간을 짧게 하기 위해서는 무릎을 들어올림과 동시에 발목의 신전을 작게해야 한다.
- 인체중심 전후 이동변위를 보면 1에서 173.9±8.1cm, P2에서 108.6±10.0mi, P3에서 118.8±22.5cm로 모든 피험자들이 P1에서 가장 큰 수치를 보였는데, 이러한 이유는 인라인 롤러스케이팅 T30Qm의 스타트 특성상 앞쪽 발을 축으로 상체를 약간 들어올리면서 골반과 체중을 뒤쪽다리로 옮겼다가 굴곡된 뒤쪽다리의 강한 신전의 반작용력을 이용하여 첫 스텝으로 뒤쪽발을 앞으로 내딛기 때문에 PI에서 수치가 큰 것으로 판단된다,
후속연구
- 메달권에 진입하였다. 따라서 대표선수들의 출발동작에 대해 운동학적 분석을 시도하여 출발법에 대한기술적인 문제를 명확하게 제시하게 된다면 2010년 정식종목으로 채택된 중국 광조우 아시안 게임 뿐만 아니라각종 국제대회에 참여하고 있는 우리나라 국가대표 선수들의 경기력 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.
- 따라서향후 연구에서는 좀 더 많은 피험자를 선정하고, 우리나라 선수와 외국선수들의 운동학적 요인을 비교, 또한 운동역학(kinetic)적인 측면에서의 접근을 병행하는 후속연구가 지속적으로 진행되어야 할 것으로 판단된다.
- 위의 결론에서 변인들은 경기력 향상과 매우 밀접한관련이 있지만, 1회의 동작을 분석한 본 연구의 결과를일반화시키기에는 무리가 있을 것으로 판단된다. 따라서향후 연구에서는 좀 더 많은 피험자를 선정하고, 우리나라 선수와 외국선수들의 운동학적 요인을 비교, 또한 운동역학(kinetic)적인 측면에서의 접근을 병행하는 후속연구가 지속적으로 진행되어야 할 것으로 판단된다.
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