본 연구의 목적은 테니스 두 스탠스 유형(pinpoint stance, platform stance)에 따른 서브 시 하지관절의 모멘트를 분석하여 테니스 선수들이 연습 시 상해를 예방할 수 있도록 현장에서 지도할 객관적인 기초자료를 얻기 위해 테니스 고등학교 우수선수 7명을 대상으로 하였으며, VICON System의 분석프로그램인 Workstation, Bodybuilder, Polygon을 이용하여 하지관절의 모멘트를 분석하였다. 구체적인 변인은 발목, 무릎, 엉덩관절의 모멘트들을 중점적으로 비교 분석한바 다음과 같은 결론을 얻었다. 테니스 두 스탠스 유형에 따른 서브 동작 시 하지관절에 발생되는 모멘트의 패턴은 각각 다른 패턴이었으며, 모멘트의 크기는 발목 배측 굴곡 모멘트만 plat가 크게 발생되었으며, 다른 모멘트는 pin이 크게 발생되었다. 또 굴신모멘트에서는 엉덩, 발목, 무릎 순이었으며, 회전모멘트는 발목, 무릎, 엉덩 순으로 큰 모멘트를 나타내 보였다. 하지관절의 굴신과 회전모멘트는 백스윙동작과 백스윙동작부터 포워드 스윙으로 변화되는 시점까지 모멘트의 크기가 가장 크게 나타났으며, 변화도 크게 나타내보였다. 이때 상해가 발생할 위험성이 높기 때문에 이에 주의해야 한다고 사료된다.
본 연구의 목적은 테니스 두 스탠스 유형(pinpoint stance, platform stance)에 따른 서브 시 하지관절의 모멘트를 분석하여 테니스 선수들이 연습 시 상해를 예방할 수 있도록 현장에서 지도할 객관적인 기초자료를 얻기 위해 테니스 고등학교 우수선수 7명을 대상으로 하였으며, VICON System의 분석프로그램인 Workstation, Bodybuilder, Polygon을 이용하여 하지관절의 모멘트를 분석하였다. 구체적인 변인은 발목, 무릎, 엉덩관절의 모멘트들을 중점적으로 비교 분석한바 다음과 같은 결론을 얻었다. 테니스 두 스탠스 유형에 따른 서브 동작 시 하지관절에 발생되는 모멘트의 패턴은 각각 다른 패턴이었으며, 모멘트의 크기는 발목 배측 굴곡 모멘트만 plat가 크게 발생되었으며, 다른 모멘트는 pin이 크게 발생되었다. 또 굴신모멘트에서는 엉덩, 발목, 무릎 순이었으며, 회전모멘트는 발목, 무릎, 엉덩 순으로 큰 모멘트를 나타내 보였다. 하지관절의 굴신과 회전모멘트는 백스윙동작과 백스윙동작부터 포워드 스윙으로 변화되는 시점까지 모멘트의 크기가 가장 크게 나타났으며, 변화도 크게 나타내보였다. 이때 상해가 발생할 위험성이 높기 때문에 이에 주의해야 한다고 사료된다.
The purpose of this study was to analyze the lower extremities joint moment pattern by two types of service motion in tennis pinpoint and platform stance. Seven skilled high school tennis players participated, and the kinematics were recorded by the Vicon motion analysis system. For the gathering an...
The purpose of this study was to analyze the lower extremities joint moment pattern by two types of service motion in tennis pinpoint and platform stance. Seven skilled high school tennis players participated, and the kinematics were recorded by the Vicon motion analysis system. For the gathering and analysis of the data Workstation, Bodybuilder and polygon were used. joint moments and Ground Reaction Forces for the phases involved were analyzed with the following results. There was a different moment pattern for the lower extremities between the two serve motions. For the platform stance there was only a large dorsal flexion moment but for the pinpoint stance there were other large moments. The flexion and maximum moment of the lower extremities occurred at the point of change from back swing and to the forward swing motion. Therefore, this data provides evidence that there is a high risk of injury at this point.
The purpose of this study was to analyze the lower extremities joint moment pattern by two types of service motion in tennis pinpoint and platform stance. Seven skilled high school tennis players participated, and the kinematics were recorded by the Vicon motion analysis system. For the gathering and analysis of the data Workstation, Bodybuilder and polygon were used. joint moments and Ground Reaction Forces for the phases involved were analyzed with the following results. There was a different moment pattern for the lower extremities between the two serve motions. For the platform stance there was only a large dorsal flexion moment but for the pinpoint stance there were other large moments. The flexion and maximum moment of the lower extremities occurred at the point of change from back swing and to the forward swing motion. Therefore, this data provides evidence that there is a high risk of injury at this point.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 테니스 두 스탠스 유형에 따른 서브 시 하지관절의 모멘트를 분석하여 테니스 선수들이 연습 시 상해를 예방할 수 있도록 현장에서 지도할 객관적인 기초자료를 얻기 위해 테니스 고등학교 우수선수 7명을 대상으로 스탠스 유형(pin, plat)에 따른 서비스 동작의 하지 모멘트를 분석하였다.
본 연구의 목적은 테니스 두 스탠스 유형(pinpoint stance, platform stance)에 따른 서브 시 하지관절의 모멘트를 분석하여 테니스 선수들이 연습 시 상해를 예방할 수 있도록 현장에서 지도할 객관적인 기초자료를 얻기 위해 테니스 고등학교 우수선수 7명을 대상으로 하였으며, VICON System의 분석프로그램인 Workstation, Bodybuilder, Polygon을 이용하여 하지관절의 모멘트를 분석하였다. 구체적인 변인은 발목, 무릎, 엉덩관절의 모멘트들을 중점적으로 비교 분석한바 다음과 같은 결론과 제언을 얻었다.
제안 방법
본 실험에 앞서 정확한 운동역학적인 변인의 데이터를 얻기 위해 3차례 예비실험을 하였다.
본 연구에서 테니스 서브 스탠스 유형에 따른 서비스 동작의 3차원 좌표 및 운동학적 데이터 산출은 VICON System의 분석프로그램인 Workstation, Bodybuilder, Polygon을 이용하였으며, 스탠스 유형별(pin, plat)로 어떠한 차이가 있는지를 분석하기 위하여 성공한 5회 중 가장 잘된 동작 3회를 선택하였다. 분석 변인인 하지 관절의 모멘트는 지면반력 데이터와 운동 학적 데이터를 이용한 역동역학적(inverse dynamics) 해석방법을 사용하여 산출하였으며, 각 분절의 각속도와 각가속도의 계산에는 Cardanian Angles을 사용하여 전역좌표계에 대한 지역좌표계의 움직임을 표현하였으며, 이를 통해 고정된 전역좌표계에 대한 분절의 지역 좌표계의 움직임을 표현하였다.
본 연구에서 테니스 서브 스탠스 유형에 따른 서비스 동작의 3차원 좌표 및 운동학적 데이터 산출은 VICON System의 분석프로그램인 Workstation, Bodybuilder, Polygon을 이용하였으며, 스탠스 유형별(pin, plat)로 어떠한 차이가 있는지를 분석하기 위하여 성공한 5회 중 가장 잘된 동작 3회를 선택하였다. 분석 변인인 하지 관절의 모멘트는 지면반력 데이터와 운동 학적 데이터를 이용한 역동역학적(inverse dynamics) 해석방법을 사용하여 산출하였으며, 각 분절의 각속도와 각가속도의 계산에는 Cardanian Angles을 사용하여 전역좌표계에 대한 지역좌표계의 움직임을 표현하였으며, 이를 통해 고정된 전역좌표계에 대한 분절의 지역 좌표계의 움직임을 표현하였다. 우선 발목관절에 가해진 힘 즉, 발 분절의 근위단에 작용하는 힘은, # (#= 발목관절에 가해지는 힘벡터, mf=발의 질량 , #= 발의 질량 중심에서의 가속도, #=중력 가속도 벡터, #= 지면반력 벡터)이 되며, 이때의 모멘트는, #(#= 발목 관절에 발생하는 모멘트 벡터, #= 발의 각운동량의 변화, #= 지면반력 모멘트 벡터, #= 발의 질량 중심에서 압력 중심으로의 위치 벡터, #= 발의 질량 중심에서 발목관절 중심으로의 위치 벡터)로 나타낼 수 있다.
영상분석시스템을 셋업한 후 피험자의 신체 특성은 마틴식 인체계측기를 이용하여 측정한 후 실험실시 전에 컴퓨터에 입력시켰다. 인체계측 측정이 끝난 후 피험자의 관절 부위에 반사마커(44개)를 부착시켰다.
모든 준비가 끝난 후 진행자의 ‘준비’와 ‘시작’ 구령에 맞추어 동작을 수행하였으며, 실험 순서에는 pin을 먼저 하고 plat을 실시하였으며, 실험간의 휴식은 충분히 하였으며, 라켓은 Wilson사의 NBLADE모델로서 라켓의 무게는 320g, 텐션은 60lbs, 볼은 Nassau Co.의 Patriot No.1 모델에 반사테이프로 감아서 활용하였으며, 피험자마다 스탠스 유형별 5회의 성공 시까지 서비스 동작을 촬영하였다. 이 때 촬영속도는 300Hz로 설정하였다.
인체계측 측정이 끝난 후 피험자의 관절 부위에 반사마커(44개)를 부착시켰다. 이때 피험자의 복장은 해부학적 경계점이 최대한 보이도록 하기 위해 검정색 타이즈를 착용하였고, 테니스 화를 신지 않고 맨발로 동작을 수행하였으며, 반사마크를 부착 후 충분한 스트레칭과 서비스 스윙연습을 한 후본 실험을 하였다. 모든 준비가 끝난 후 진행자의 ‘준비’와 ‘시작’ 구령에 맞추어 동작을 수행하였으며, 실험 순서에는 pin을 먼저 하고 plat을 실시하였으며, 실험간의 휴식은 충분히 하였으며, 라켓은 Wilson사의 NBLADE모델로서 라켓의 무게는 320g, 텐션은 60lbs, 볼은 Nassau Co.
대상 데이터
본 연구의 실험 장소는 경기도 소재 Y. 대학교 국제 스포츠과학연구원의 생체역학실험실에서 동작촬영 및 분석을 수행하였다.
본 연구의 피험자는 2006년도 전국체육대회 단체전 남자 고등부 우승팀의 선수들로 스탠스 유형(pin, plat)에 따른 서비스를 원활하게 구사하는 7명을 대상으로 선정하였으며, 이들의 인체계측학적 특징 및 주요사항은 과 같다.
서비스의 성공여부는 타겟(50cm×50cm)에 맞는 것으로 선택하였으며, 타켓은 베이스 라인으로부터 5.2m 거리를 두었으며, 1.94m 높이에 설치하였다.
성능/효과
테니스 스탠스 유형에 따른 서브 동작 시 발목관절의 모멘트는 주로 배측 굴곡 모멘트가 크게 나타났으며, 배측 굴곡 모멘트는 plat, 외번 모멘트는 pin이 큰 모멘트를 나타냈으며, 무릎관절의 모멘트는 굴곡 모멘트가 주로 크게 나타났으며, 굴곡 모멘트와 내측 회전 모멘트 모두 pin이 크게 나타내 보였다. 그리고 엉덩관절 모멘트는 배측 굴곡 모멘트가 크게 나타났으며, 굴곡 모멘트와 내측회전 모멘트 모두 pin이 크게 나타내 보였다. 또 백스윙에서 포워드 스윙되는 시점에 방향이다른 모멘트가 짧은 시간에 큰 변화를 나타냈다.
두 스탠스간의 하지관절의 모멘트의 결과를 종합해 보면, 하지관절의 모멘트의 패턴은 오른발의 이동유무인 두 스탠스 간에 각각 다른 형태를 나타내 보였다.
두 스탠스를 비교해보면, pin이 백스윙 시 오른발을 이동하여 엉덩이부위가 과신전되어 신전 모멘트가 크게 나타났으며, 백스윙 이후 엉덩이가 굴곡되면서 굴곡 모멘트가 크게 나타났다. plat은 백스윙을 하면서 오른발로 체중을 이동함으로써 왼 엉덩이가 과신전되어 신전 모멘트가 크게 발생되는 것으로 다른 패턴을 나타내 보였다.
두 스탠스를 비교해보면, pin이 백스윙 시 오른발을 이동하여 엉덩이부위가 과신전되어서 신전 모멘트가 크게 나타났으며, 백스윙 이후 엉덩이가 굴곡되면서 굴곡 모멘트(0.11±0.04N/BW)가 크게 나타났으며, plat은 백스윙을 하면서 오른발로 체중을 이동함으로써 왼 엉덩이가 과신전되어 신전 모멘트가 크게 발생되는 것으로 다른 패턴을 나타내 보였다.
두 스탠스를 비교해보면, 백스윙구간에서 pin은 증가된 후 약간 감소되었다가 더 증가된 반면, plat은 증가된 후 약간 감소되었다가 증가되는 다른 패턴이었으며, 이는 pin이 오른 발을 지지하면서 왼 무릎이 더 내측 회전되어 모멘트가 증가한 결과라고 사료되며, pin이 더 큰 왼 무릎의 내측 회전 모멘트가 발생되는 것을 알 수 있었다.
두 스탠스를 비교해보면, 백스윙구간에서 다른 패턴을 나타냈는데 이는 pin이 오른발을 이지하는 순간과 이지 후 지지하는데 있어 오른 발이 이동하면서 왼발의 모멘트를 줄어들었기 때문에 나타난 결과라고 사료 되며, plat이 더 큰 왼발의 배측굴곡 모멘트가 발생되는 것을 알 수 있었다.
두 스탠스를 비교해보면, 백스윙구간에서 다른 패턴을 나타냈는데 이는 pin이 오른발을 이지하는 순간과 이지 후 지지하는데 있어 오른 발이 이동하면서 왼발의 모멘트를 크게 증가되기 때문에 나타난 결과라고 사료되며, pin이 더 큰 왼발의 내번 모멘트가 발생되는 것을 알 수 있었다.
무릎관절의 내측 · 외측 회전 모멘트의 패턴을 살펴보면, pin은 준비자세부터 백스윙까지 내측 회전 모멘트는 감소된 후 증가되었다가 다시 감소 후 더 증가 (0.58±0.27N/BW)되었으며, 백스윙부터 점프직전까지 내측 회전 모멘트는 감소되는 패턴을 나타내었다.
발목관절의 내번 · 외번 모멘트를 살펴보면, pin은 준비자세부터 백스윙까지 내번 모멘트가 감소한 후 증가(0.50±0.07N/BW)되다가 약간 감소한 후 다시 증가(0.64±0.36N/BW), 다시 감소된 후 증가되었으며, 백스윙부터 점프직전까지 감소되는 패턴이었다.
두 스탠스를 비교해보면, 전체 구간에서 유사한 패턴을 나타내었다. 백스윙에서 pin은 크게 증가되었는데 이는 오른 발을 지지하면서 왼 무릎이 더 굴곡되어 모멘트가 증가한 결과라고 사료되며, pin이 더 큰 왼 무릎의 굴곡 모멘트가 발생되는 것을 알 수 있었다.
테니스 두 스탠스 따른 하지관절 굴신, 회전모멘트는 빠른 서브를 구사하기 위해 백스윙동작에서 임팩트까지의 파워를 낼 수 있는 구간을 크게 하기 위함과 동시에 회전력을 얻기 위해 상체를 비트는 현상으로 인해 백스윙동작과 포워드 스윙하는 시점에서 하지관절에 굴신, 회전 모멘트가 가장 크게 나타났으며, 변화도 크게 나타났다.
테니스 두 스탠스 유형에 따른 서브 동작 시 하지관절에 발생되는 모멘트의 패턴은 각각 다른 패턴이었으며, 모멘트의 크기는 발목 배측 굴곡 모멘트만 plat가 크게 발생되었으며, 다른 모멘트는 pin이 크게 발생되었다. 또 굴신모멘트에서는 엉덩, 발목, 무릎 순이었으며, 회전모멘트는 발목, 무릎, 엉덩 순으로 큰 모멘트를 나타내 보였다.
테니스 스탠스 유형에 따른 서브 동작 시 발목관절의 모멘트는 주로 배측 굴곡 모멘트가 크게 나타났으며, 배측 굴곡 모멘트는 plat, 외번 모멘트는 pin이 큰 모멘트를 나타냈으며, 무릎관절의 모멘트는 굴곡 모멘트가 주로 크게 나타났으며, 굴곡 모멘트와 내측 회전 모멘트 모두 pin이 크게 나타내 보였다. 그리고 엉덩관절 모멘트는 배측 굴곡 모멘트가 크게 나타났으며, 굴곡 모멘트와 내측회전 모멘트 모두 pin이 크게 나타내 보였다.
하지관절의 굴신과 회전모멘트는 백스윙동작과 백스윙동작부터 포워드 스윙으로 변화되는 시점까지 모멘트의 크기가 가장 크게 나타났으며, 변화도 크게 나타내보였다. 이때 상해가 발생할 위험성이 높기 때문에 이에 주의해야 한다고 사료된다.
후속연구
두 스탠스 유형에 따른 하지모멘트가 상지모멘트에 미치는 영향에 대한 연구와 상지의 모멘트가 볼 속도에 미치는 영향에 대한 연구도 필요하다고 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
현대 테니스의 흐름은 어떻게 변하였는가?
현대 테니스의 흐름은 상대방의 실수를 바라는 소극적인 플레이가 아닌 적극적인 스타일로 변화되었으며, 힘과 섬세한 기술을 동시에 요구하고 있다. 특히 테니스의 첫 타구인 서비스의 위력은 경기의 승패 여부를 결정짓는 가장 위력적인 무기라 할 수 있다(임병규․ 박홍석, 2000).
Groppel는 서브 시 스탠스를 두 가지로 분류했는데, 그 중 플랫폼 스탠스는 어떤 것인가?
Groppel(1992)에 의하면 ‘서브 시 스탠스는 핀 포인트 스탠스(pinpoint stance; pin)와 플랫폼 스탠스(platform stance; plat)의 두 가지 유형으로 분류했다. 플랫폼 스탠스는 서브를 하는 동안 발이 약간 넓게 벌린 플랫폼 형태로 안정된 자세를 유지할 수 있다. 핀포인트 스탠스는 서브를 넣는 동안 뒷발이 앞쪽으로 미끄러져 들어가 발이 작은 핀 포인트 형태의 지지 기저를 형성한다.
테니스 경기의 승패 여부를 결정짓는 가장 위력적인 무기는 무엇인가?
현대 테니스의 흐름은 상대방의 실수를 바라는 소극적인 플레이가 아닌 적극적인 스타일로 변화되었으며, 힘과 섬세한 기술을 동시에 요구하고 있다. 특히 테니스의 첫 타구인 서비스의 위력은 경기의 승패 여부를 결정짓는 가장 위력적인 무기라 할 수 있다(임병규․ 박홍석, 2000). 따라서 테니스 선수들의 서브가 강력한 무기가 된다면 상대선수는 경기를 시작하기도 전에 두려워할 것이다.
참고문헌 (12)
김성섭, (2007). 테니스 서브 스탠스유형에 따른 서비스 동작의 생체역학적 분석. 미간행 박사학위논문. 용인대학교 대학원.
임병규, 박홍석(2000). 튜브 저항 트레이닝이 테니스 선수들의 어깨 회전력과 서비스 능력에 미치는 효과. 발육발달학회지, 8권 1호, pp. 115-121.
Bollettieri, N.(2001). Sonic Serve, Tennis Korea; seoul.
Brian J. Gordon, Jesus Dapena(2006) Contributions of joint rotations to racquet speed in the tennis serve. Journal of sports sciences, Vol. 24 No. 1. pp. 31-49.
Cappozzo, A., Catani, F., Della Croce, U., Leardini, A. (1995). Position and orientation in space of bones during movement: anatomical frame definition and determination. Clinical Biomechanics 10, pp. 171-178.
Elliott, B. C., Takahashi, K. & Noffal, G. J.(1997). The influence of grip position on upper limb contributions to racket head velocity in a tennis forehand. Journal of Applied Biomechanics, 14, pp. 173-196.
Glenn Fleisig, Rochelle Nicholls, Bruce Elliott & Rafael Escamilla(2006). Kinematics Used by World Class Tennis Players to Produce High-Velocity Serves. Sports Biomechanics Vol. 2(1) pp. 51-71.
Groppel J, L.(1992). High tech tennis. Illinois ; Lesiure Press.
Kuo-Cheng Lo, Lin-Hwa Wang, Chia-ching Wu, Fong-Chin Su (2004). Kinematics of Lower Extremity in Tennis Flat and Spin Serve. Journal of Medical and Biological Engineering, 24-4. pp. 209-212.
Kuo-Cheng Lo, Lin-Hwa Wang, Chia-ching Wu, Fong-Chin Su(2004). Biomechanical analysis of trunk & lower extremity in tennis serve. Proceedings of Internation Symposium of Biomechanics in Sports. Vol. 22. pp. 261-264.
Leardini, A., Cappozzo, A., Catani, F., Toksvig-Larsen, S., Petitto, A., Sforza, V., Cassanelli, G., Giannini, S.(1999). Validation of a functional method for the estimation of hip joint centre location. Journal of Biomechanics 32, pp. 99-103.
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