본 연구는 남자 중학교 초보피험자들을 대상으로 태권도 돌려차기 동작의 숙련정도에 따른 운동학적 협응과 제어과정을 살펴보는 데 목적을 두었다. 이용된 변인은 최대합성직선속도와 각도 대 각도 도면이었다. 분석결과, 연습후기로 갈수록 인접한 분절간의 운동량 전이가 잘 이루어져 각 분절의 최대합성직선속도가 증가하였으며 무릎관절 최대굴곡 시까지는 엉덩관절과 무릎관절이 동형동조 협응형태로 변해갔으며, 최대굴곡 후 타격 시까지는 모든 숙련 단계에 있어서 이형동조 협응패턴을 나타내었다. 발목관절은 무릎관절 최대굴곡 시까지 배측굴곡 상태에서 저측굴곡으로 변했으며, 최대굴곡 후 타격시점까지는 발목관절은 고정시키고, 무릎관절은 신전시키는 자유도 고정 제어기전을 나타내었다.
본 연구는 남자 중학교 초보피험자들을 대상으로 태권도 돌려차기 동작의 숙련정도에 따른 운동학적 협응과 제어과정을 살펴보는 데 목적을 두었다. 이용된 변인은 최대합성직선속도와 각도 대 각도 도면이었다. 분석결과, 연습후기로 갈수록 인접한 분절간의 운동량 전이가 잘 이루어져 각 분절의 최대합성직선속도가 증가하였으며 무릎관절 최대굴곡 시까지는 엉덩관절과 무릎관절이 동형동조 협응형태로 변해갔으며, 최대굴곡 후 타격 시까지는 모든 숙련 단계에 있어서 이형동조 협응패턴을 나타내었다. 발목관절은 무릎관절 최대굴곡 시까지 배측굴곡 상태에서 저측굴곡으로 변했으며, 최대굴곡 후 타격시점까지는 발목관절은 고정시키고, 무릎관절은 신전시키는 자유도 고정 제어기전을 나타내었다.
The purpose of this study was to investigate kinematic coordination and control of lower segments in skill process. For the investigation, we examined the difference of resultant linear velocity of segments and angle vs angle graph. Novice subjects were 9 male middle school students who has never be...
The purpose of this study was to investigate kinematic coordination and control of lower segments in skill process. For the investigation, we examined the difference of resultant linear velocity of segments and angle vs angle graph. Novice subjects were 9 male middle school students who has never been experienced a taekwondo and expert subjects were 7 university taekwondo players. We analyzed kinematic variables of Dollyochagi motion through videographical analysis and the conclusion were as follows. 1. Examining the graph of novice subjects' maximal resultant linear velocity of the thigh, shank, and foot segment, as it gets closer to the end of the training, the maximal resultant linear velocity in each segment increased. Statistical analysis showed the following results; thigh segment caused the increase of speed, using the trunk segment's momentum in the latter term of learning, while the shank segment utilized the momentum of the adjacent proximal segment at the beginning of learning, and the foot segment in the middle of learning. 2. Until the point where the knee joint angle is minimum, as the novice group learn the skill, the flexion of knee and hip joints has changed into the form of coordination pattern in phase. On the other hand, the expert group showed continual coordination pattern in phase that the movement sequences were smooth. From the knee joint maximal flexion to impact timing, all novice and expert groups showed coordination pattern out of phase. 3. From the knee joint maximal flexion to impact timing, the ankle joint was fixed and the knee joint was extended to all the novice stages and expert subjects.
The purpose of this study was to investigate kinematic coordination and control of lower segments in skill process. For the investigation, we examined the difference of resultant linear velocity of segments and angle vs angle graph. Novice subjects were 9 male middle school students who has never been experienced a taekwondo and expert subjects were 7 university taekwondo players. We analyzed kinematic variables of Dollyochagi motion through videographical analysis and the conclusion were as follows. 1. Examining the graph of novice subjects' maximal resultant linear velocity of the thigh, shank, and foot segment, as it gets closer to the end of the training, the maximal resultant linear velocity in each segment increased. Statistical analysis showed the following results; thigh segment caused the increase of speed, using the trunk segment's momentum in the latter term of learning, while the shank segment utilized the momentum of the adjacent proximal segment at the beginning of learning, and the foot segment in the middle of learning. 2. Until the point where the knee joint angle is minimum, as the novice group learn the skill, the flexion of knee and hip joints has changed into the form of coordination pattern in phase. On the other hand, the expert group showed continual coordination pattern in phase that the movement sequences were smooth. From the knee joint maximal flexion to impact timing, all novice and expert groups showed coordination pattern out of phase. 3. From the knee joint maximal flexion to impact timing, the ankle joint was fixed and the knee joint was extended to all the novice stages and expert subjects.
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문제 정의
본 연구는 남자 중학교 초보피험자들을 대상으로 태권도 돌려차기 동작의 숙련정도에 따른 운동학적 협응과 제어과정을 살펴보기 위하여 영상분석을 실시하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다.
따라서 태권도 차기 동작과 같은 탄속적인 움직임의 숙련과정에 따른 운동학적 연구물들은 충분하지 않아서 협응의 전반적인 발달과정을 이해하는데 어려움이 있다. 이에 본 연구는 협응관계를 인지하는 중요한 변수로 스피드 총합의 원리(Plagenhoef, 1971; Bunn, 1972)와 인접한 두 관절각이 어떠한 공간적 관계 속에서 움직이는 지를 정성적으로 나타내주는 대표적인 협응 변수인 각도 대 각도 도면을 숙련과정에 따라 점검하는데 목적을 두고 있다.
제안 방법
피험자들은 자신이 할 수 있는 한 빠르게 동작을 수행하였으며 5번의 태권도 돌려차기 동작을 수행한 후 그 중 가장 잘된 동작 하나를 분석하였다. 그리고 비교집단으로 숙련된 피험자들의 운동학적인 정보를 영상분석을 통하여 수집하였다. 구체적인 실험과제 수행계획은 <표 2>와 같다.
각도 대 각도 그래프는 굴곡과 신전을 나타내는 좌우축에 대해서 분석되었다. 돌려차기 동작이 3차원 상에서 이루어지는 동작이기는 하나 굴곡과 신전면에서의 운동이 큰 역할을 하며 3주간의 학습으로는 내전/외전 및 내측회전/외측회전면상에서의 큰 변화를 가져올 수 없기에 2차원으로 축소하여 분석하였다.
0 프로그램을 이용하여 3차원 좌표값을 산출하였다. 인체관절 중심점은 상지의 경우는 관절중심을 직접적으로 디지타이징하여 관절좌표를 구하였다. 하지의 경우, 무릎과 발목관절 중심은 관절외측 두 개과의 중심으로 설정하여 디지타이징 하였고 엉덩관절 중심의 경우 Tylkowsi, Simon & Mansour(1982)에 의한 좌우측 전상장골극(L/R ASIS), 대전자(Great Trochanter)사이의 거리에 대한 비율로 추정하여 관절중심을 계산하였다.
S-VHS 캠코드(Panasonic 456, 60 fields/s) 6대를 사용하였으며 초보피험자들의 연습전, 1주연습후, 2주연습후, 3주연습후 각각에 대해 운동학(kineamtics)적인 자료들을 수집하였다. 피험자들은 자신이 할 수 있는 한 빠르게 동작을 수행하였으며 5번의 태권도 돌려차기 동작을 수행한 후 그 중 가장 잘된 동작 하나를 분석하였다. 그리고 비교집단으로 숙련된 피험자들의 운동학적인 정보를 영상분석을 통하여 수집하였다.
대상 데이터
S-VHS 캠코드(Panasonic 456, 60 fields/s) 6대를 사용하였으며 초보피험자들의 연습전, 1주연습후, 2주연습후, 3주연습후 각각에 대해 운동학(kineamtics)적인 자료들을 수집하였다. 피험자들은 자신이 할 수 있는 한 빠르게 동작을 수행하였으며 5번의 태권도 돌려차기 동작을 수행한 후 그 중 가장 잘된 동작 하나를 분석하였다.
본 연구의 피험자로는 이전에 태권도 차기 동작에 대한 사전경험이 없는 9명의 남자 중학교 3학년 학생으로 하였으며 이들의 동작을 비교할 숙련자 집단으로 7명의 K대학교 태권도 선수들을 피험자로 선정하였으며 이들의 신체적 특성은 <표 1>과 같다
데이터처리
만약 통계적 유의성이 발견된다면 사후검정을 실시하였으며 유의수준은 5%로 하였다. 또한 초보피험자들의 연습전, 1주연습후, 2주연습후, 3주연습후와 숙련자 그룹간의 통계적 유의성을 살펴보기 위하여 독립표본 t-test를 실시하였으며 통계적 유의성은 5%로 하였다.
통계처리는 일원반복분산분석(a one-way analysis of variance with repeated measures)을 실시하여 최대합성직선속도의 트레이닝 기간들간에 통계적으로 유의한 차이가 있는지를 살펴보았다. 만약 통계적 유의성이 발견된다면 사후검정을 실시하였으며 유의수준은 5%로 하였다. 또한 초보피험자들의 연습전, 1주연습후, 2주연습후, 3주연습후와 숙련자 그룹간의 통계적 유의성을 살펴보기 위하여 독립표본 t-test를 실시하였으며 통계적 유의성은 5%로 하였다.
본 연구에서 6대의 영상자료는 kwon3d 3.0 프로그램을 이용하여 3차원 좌표값을 산출하였다. 인체관절 중심점은 상지의 경우는 관절중심을 직접적으로 디지타이징하여 관절좌표를 구하였다.
통계처리는 일원반복분산분석(a one-way analysis of variance with repeated measures)을 실시하여 최대합성직선속도의 트레이닝 기간들간에 통계적으로 유의한 차이가 있는지를 살펴보았다. 만약 통계적 유의성이 발견된다면 사후검정을 실시하였으며 유의수준은 5%로 하였다.
성능/효과
1. 초보피험자들의 숙련과정별 대퇴와 하퇴 그리고 발분절간의 최대합성직선속도 그래프를 살펴보면 연습 후기로 갈수록 각 분절에 있어서 최대합성직선속도가 증가하였으며 이는 인접한 분절간의 운동량 전이가 효과적으로 잘 이루어진 결과로 생각된다. 통계적으로 살펴본 결과 대퇴분절은 학습후기에 몸통분절의 운동량을 이용하여 속도증가를 발생시켰으며, 하퇴분절은 학습초기에 발분절은 학습중기부터 인접한 근위분절의 운동량을 원활히 활용한 것으로 나타났다.
2. 무릎관절이 최소각을 이루는 시점까지에서 초보자 집단은 기능이 학습되면서 무릎관절의 굴곡과 엉덩관절의 굴곡이 좀 더 동형동조(in phase)협응 형태로 변해갔다. 반면에 숙련자 집단은 계속적인 동형동조 협응패턴이 나타나 동작의 연속성이 부드럽게 잘 이루어졌다.
3. 무릎관절 최대굴곡시점까지에서 발목관절은 배측 굴곡 상태에서 저측굴곡으로 변하였으며 최대굴곡시점부터 타격시점까지는 발목관절은 고정시키고 무릎관절은 신전시키는 자유도 고정 제어기전을 나타내었다.
결과에 따르면 대퇴분절의 합성직선속도는 연습전, 1주연습후, 2주연습후까지는 숙련자 집단과의 비교에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며 3주연습후는 두 집단 간에 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.
결과에 따르면 발분절의 합성직선속도는 연습전, 1주연습후, 2주연습후, 3주연습후까지 모든 경우에 숙련자 집단과의 비교에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.05).
<표 6>은 하퇴분절의 연습전, 1주연습후, 2주연습후, 3주연습후와 숙련자 집단과의 최대합성직선속도 평균 차이를 알아보기 위한 독립표본 t-test 결과이다. 결과에 따르면 하퇴분절의 합성직선속도는 연습전, 1주연습후, 2주연습후까지는 숙련자 집단과의 비교에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며 3주연습후는 두 집단 간에 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 피험자들이 3주연습후 숙련자 집단만큼 빠른 속도로 대퇴분절에서 하퇴분절로 운동량을 전달시켜 주었기 때문으로 사료된다.
둘째, 연습전의 그래프를 보면, 무릎관절의 굴곡이 최대로 이루어지는 과정에서 엉덩관절이 다소 신전되는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 1주후와 3주후 그래프에서도 나타나는 현상이었으나, 다소 신전되다가 이내 굴곡현상을 나타내었으며 숙련자 그룹의 경우에는 타격시점까지 꾸준히 엉덩관절이 굴곡되는 것으로 나타났다.
따라서 초보자와 숙련자 집단 간의 차이는 대퇴분절과 하퇴분절간의 협응형태로서 초보자 집단은 어느 정도 학습이 이루어지더라도 대퇴와 하퇴분절간의 관계가 다소 독립적인 반면, 숙련자 집단은 무릎관절이 최소각을 이루는 시점까지는 대퇴와 하퇴분절이 강한 속박으로 동결되는 협응형태를 보여주었다.
무릎관절의 최대 굴곡 후 타격시점까지의 패턴을 살펴보면, 연습전 패턴에서 숙련자 그룹패턴까지 모두 이형동조(out of phase)협응 패턴을 나타내어 엉덩관절이 꾸준히 굴곡 하는 동안 무릎관절은 계속적인 신전동작이 발생하면서 타격이 이루어지는 것으로 나타났다.
은 발분절의 연습전과 1주, 2주, 3주후의 최대합성직선속도 차이를 반복일원분산분석 한 결과로 연습전과 2주, 연습전과 3주, 1주와 3주, 2주와 3주 연습후간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<.05).
이와 같이 신체분절들의 최대합성직선속도 차이를 통계적으로 살펴 본 결과 대퇴분절은 학습후기에 와서야 비로소 몸통분절의 운동량을 이용하여 속도증가를 발생시켰으며 하퇴분절은 대체적으로 학습초기부터, 발분절은 학습중기부터 인접한 근위분절의 운동량을 원활하게 전달받은 움직임이 발생하는 것으로 나타났다.
첫째, 무릎관절이 최대굴곡을 이루는 시점까지의 변화에서 엉덩관절의 크기가 연습전의 그래프보다 1주연습후부터 3주연습후까지의 그래프는 엉덩관절의 크기가 다소 작게 나타나는 현상을 보였다. 이러한 현상은 숙련자의 경우도 마찬가지였다.
초보피험자들의 숙련과정별 대퇴와 하퇴 그리고 발분절간의 최대합성직선속도 그래프를 살펴보면 연습 후기로 갈수록 각 분절에 있어서 최대합성직선속도가 증가하였으며 이는 인접한 분절간의 운동량 전이가 효과적으로 잘 이루어진 결과로 생각된다. 통계적으로 살펴본 결과 대퇴분절은 학습후기에 몸통분절의 운동량을 이용하여 속도증가를 발생시켰으며, 하퇴분절은 학습초기에 발분절은 학습중기부터 인접한 근위분절의 운동량을 원활히 활용한 것으로 나타났다.
후속연구
본 연구에서는 초보피험자들을 대상으로 3주간의 연습으로 인한 협응 및 제어형태의 변화과정을 살펴보았는데 좀 더 정확한 기전(mechanism)을 이해하기 위해서는 장기간의 추적 연구가 이루어질 필요가 있으며 이를 바탕으로 내전/외전 및 내측회전/외측회전면상에서의 협응형태 변화를 고찰할 필요가 있다고 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
태권도 동작의 특징은 무엇인가?
이를 다시 말하면 무릎을 굽혔다가 펴는 힘 또는 다리를 움직여서 생기는 힘을 이용하여 휘두르거나 순간적으로 뻗는 기술을 차기라고 부른다는 것이다. 태권도 동작의 특징은 손과 발의 운동량을 크게 한 상태에서 충격적인 힘을 상대에게 가하는 데 있다고 할 수 있으며 이때 운동량을 크게 하기 위해서는 신체의 질량이 변하지 않기 때문에 속도를 크게 할 수 밖에 없다(윤창진. 1997).
협응이란 무엇인가?
연습에 따라서 수행자에게 나타나는 동작특성의 변화는 협응(coordination)과 제어(control)라는 측면에서 살펴볼 수가 있다. 협응이란 동작이 진행되는 동안에 신체의 여러 분절들과 사지 사이에 일어나는 시·공간적인 관계를 의미하는 질적형태이고 반면에 제어는 협응을 구성하는 신체의 각 분절과 사지의 움직임에 시·공간적인 크기를 할당하는 양적인 조절작용(scaling process)을 말한다(Kugler, Kelso, & Turvey, 1980, 1982 ; Newell, 1985).
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