[논문]수영과 핀수영 스타트 동작의 운동학적 비교

김승권

doi:10.5103/kjsb.2008.18.1.097

수영과 핀수영 스타트 동작의 운동학적 비교
A Kinematic Comparison of Start Motion Between the Swimming and Fin-Swimming 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.18 no.1, 2008년, pp.97 - 105

초록
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수영과 핀수영의 스타트 동작의 운동학적 변인들을 3차원 영상분석법으로 비교분석하였다. 수영 스타트에서는 상지는 후상방으로 몸통은 전상방으로 이동했다가 전하방으로 하강하는 양상을 보인 반면 핀수영 스타트에서는 모든 분절이 전하방으로 이동하는 양상을 보였다. 수영 스타트에서 신체중심은 멀리 전방으로 수평 이동하다가 하방으로 급격히 이동하는 반면 핀수영 스타트에서의 중심은 짧은 시간에 전하방으로 가깝게 이동하는 것으로 나타났다. 입수 시 수영의 중심은 수직 속도가 핀수영의 중심은 수평속도가 높게 나타났다. 수영과 핀수영 모두 상지의 속도가 하지보다 더 신체중심의 속도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 핀수영 스타트에서 고관절은 점프 전에 굴곡을 하는 반면 수영에서는 점프 후 공중에서 2번 굴곡을 하는 것으로 나타났다. 핀수영의 슬관절 굴곡 신전운동이 수영보다 더 급격한 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

The kinematic variables for swimming and fin-swimming start motions were analyzed and compared using 3-dimensional cinematography. For the swimming start, the arm segment moved towards the upper rear and trunk towards the upper front followed by a descent towards the lower front, while the fin-swimming start motion showed movement towards the lower front for all segments. The total body center of gravity for the swimming start showed horizontal movement far to the front followed by a rapid descent while the fin-swimming start showed close movement towards the lower front in a short period of time. Upon entering the water, the center of gravity for swimming showed high vertical velocities while fin swimming had high horizontal velocities. For both swimming and fin swimming, the upper extremity velocity had more influence on the total center of gravity velocity than the lower extremities. Flexion of the hip joint was observed before the jump for the fin swimming start while the swimming start showed two flexions in mid-air succeeding the jump. The flexion and extension movements at the knee joint during the fin-swimming start motion were shown to be larger and more rapid than those of fin-swimming.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 핀수영을 처음부터 시작한 선수들과 수영을 하다가 핀수영으로 종목을 전환한 선수들의 스타트 동작 에는 약간의 차이(특히 팔동작과 입수각도 등)가 있다고 일반 코치들은 파악하고 있으나 정확히 무엇이 어떻게 다른지를 설명하거나 어느 동작이 왜 더 좋은지를 설명하기도 어렵다고 한다. 본 연구의 목적은 수영과 핀수영의 스타트 동작의 운동학적 차이를 분석하여 각 스타트 동작의 특성을 파악하고 각기 다른 특성을 실제 연습과 시합장면에 도입하여 좀 더 효율적인 결과를 가져올 수 있는 기초 자료를 제공하는데 있다.

제안 방법

2대의 Basler 1394 High Speed Video Camera를 이용하여 수영과 핀수영 스타트 동작을 100 frame/sec의 속도로 촬영하였으며 Ariel사의 APAS 3차원 동작 분석 프로그램을 이용하여 좌표화, 3차원 좌표 변환, 좌표보정(Smoothing) 등을 수행하였다. 통제틀은 8개의 포인트를 일정한 간격(1m×1m×1.
앞에서 언급한 변수들을 선택한 이유는 일반적인 분절들의 상하 전후의 움직임을 분석하고 각 분절들의 움직임이 도약이나 입수각도에 어떠한 영향을 미치는지와 각 관절들의 각속도가 출발시간에 어떤 영향을 미치는지에 대해 개략적인 분석을 하기 위해서이다. 관절각은 관절 각속도에 비해 출발시간에 영향을 덜 미치는 것으로 판단하여 생략하였다.
분석변인으로는 전신 분절의 움직임을 기술적으로 분석하고 상지, 몸통 및 하지의 움직임, 신체 전체 중심의 X축(전후) 및 Y축(상하) 변위 및 속도, 전체 분절의 속도와 신체중심의 속도와의 관계, 고관절과 슬관절의 관절각속도 등을 기술적으로 비교 분석하였다. 앞에서 언급한 변수들을 선택한 이유는 일반적인 분절들의 상하 전후의 움직임을 분석하고 각 분절들의 움직임이 도약이나 입수각도에 어떠한 영향을 미치는지와 각 관절들의 각속도가 출발시간에 어떤 영향을 미치는지에 대해 개략적인 분석을 하기 위해서이다.
8kg 이었다. 사전 비디오 판독에서 두 스타트 동작의 차이가 분명히 나타나 각각의 운동에서 피험자 1명의 1회시행의 결과를 비교하였다. 피험자 선정 시 피험자 신분보호, 연구목적, 방법, 내용, 장점, 내재 위험성, 수시 질문 가능성, 수시 실험 거부권, 부상 시 치료비 부담, 경비 지급 여부 등에 대한 설명서를 숙지하게 하고 서면 동의서를 받았다.
손(중지 2째분절), 수관절, 주관절, 견관절, 고관절, 슬관절, 거관절, 및 중족-지골간 관절(Metatarsophalangeal)에 반사 마커를 Plagenhoef (1971)의 자료를 참고로 하여 부착하였다.
스타트 동작을 촬영하기 전에 먼저 통제틀과 고정점을 촬영하였으며 스타트 동작은 촬영 후 재생하여 피험자와 실험자가 모두 만족할 만한 동작만 저장하여 분석하였다. 피험자는 출발대 위에서 “제자리에”의 구호에 출발대 위에 위치하고 “차려” 구호준비에 정지동작을 만든 후 출발 부저 소리와 동시에 출발을 시켰다.
스타트 동작을 촬영하기 전에 먼저 통제틀과 고정점을 촬영하였으며 스타트 동작은 촬영 후 재생하여 피험자와 실험자가 모두 만족할 만한 동작만 저장하여 분석하였다. 피험자는 출발대 위에서 “제자리에”의 구호에 출발대 위에 위치하고 “차려” 구호준비에 정지동작을 만든 후 출발 부저 소리와 동시에 출발을 시켰다.

대상 데이터

수영과 핀수영의 스타트 동작을 개략적으로 비교 분석하고자 현 국가대표인 핀수영 선수 1명과 국가대표 급인 수영선수 1명을 피험자로 선정하였으며 두 피험자의 신체적 특성(신장과 체중)과 선수 경력 모두 유사하게 선정하였다. 신장과 체중은 1.
2대의 Basler 1394 High Speed Video Camera를 이용하여 수영과 핀수영 스타트 동작을 100 frame/sec의 속도로 촬영하였으며 Ariel사의 APAS 3차원 동작 분석 프로그램을 이용하여 좌표화, 3차원 좌표 변환, 좌표보정(Smoothing) 등을 수행하였다. 통제틀은 8개의 포인트를 일정한 간격(1m×1m×1.5m)으로 배치한 직육면체 형태로 구성되었으며 동조화 방법으로 4개의 전구를 수동으로 점등시키는 타이머를 사용하였다. 3차원 좌표 변환은 DLT(Direct Linear Transformation) 방식을 사용했고 노이즈 제거를 위해 3차원으로 변환된 원자료는 Butterworth Low-Pass filter를 이용하여 처리했으며 차단 주파수는 6Hz로 하였다.

데이터처리

이 논문에서 X축 방향은 피험자를 중심으로 전후, Y 축 방향은 상하, Z축 방향은 좌우의 움직임을 나타낸다. 결과에 대한 분석 중 Z축의 성분은 차이가 없어 X와 Y축 방향의 성분만 비교분석하였다.

이론/모형

5m)으로 배치한 직육면체 형태로 구성되었으며 동조화 방법으로 4개의 전구를 수동으로 점등시키는 타이머를 사용하였다. 3차원 좌표 변환은 DLT(Direct Linear Transformation) 방식을 사용했고 노이즈 제거를 위해 3차원으로 변환된 원자료는 Butterworth Low-Pass filter를 이용하여 처리했으며 차단 주파수는 6Hz로 하였다.

성능/효과

1. 수영 스타트에서 상지는 후상방으로 몸통은 전상 방으로 이동했다가 전하방으로 하강하는 양상을 보인 반면 핀수영 스타트에서는 모든 분절이 전하방으로 이동하는 양상을 보였다.
2. 수영 스타트에서 신체중심은 멀리 전방으로 수평 이동하다가 하방으로 급격히 이동하는 반면 핀수영 스타트에서의 중심은 짧은 시간에 전하방으로 가깝게 이동하는 것으로 나타났다. 입수 시 수영의 중심은 수직 속도가 핀수영의 중심은 수평속도가 높게 나타났다.
3. 수영과 핀수영 모두 상지의 속도가 하지보다 더 신체중심의 속도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
4. 핀수영 스타트에서 고관절은 점프 전에 굴곡을 하는 반면 수영에서는 점프 후 공중에서 2번 굴곡을 하는 것으로 나타났다.
5. 핀수영의 슬관절 굴곡 신전운동이 수영보다 더 급격한 것으로 나타났다.
<그림 12>에는 수영 스타트에서의 모든 분절의 합성속도가 함께 나타나 있다. 그래프에서 나타나듯이 각분절의 속도는 중반부에서 손, 전완, 상완, 몸통, 중심, 대퇴, 하퇴, 발의 순서로 크게 나타났는데 상지와 몸통의 속도는 전체중심보다 높았고 하지의 속도는 전체중심보다 낮게 나타났다. 후반부에서는 상지와 몸통의 속도가 중심의 속도보다 높게 나타났고 하지는 중심의 속도와 비슷하게 나타났다.
<그림 5>에는 몸통의 움직임이 Stick Figure로 나타나 있다. 수영 스타트에서의 몸통은 전상방으로 멀리 수평으로 움직였다가 하방으로 하강하는 반면 핀수영 스타트에서의 몸통은 전방으로 기울어지다가 전하방으로 급격히 하강하는 움직임을 보였다. 이 역시 수영 스타트는 멀리, 핀수영은 빨리 가깝게 입수하려는 동작의 결과라고 생각된다.
<그림 6>에는 하지의 움직임이 Stick Figure로 나타나 있다. 수영에서는 전방으로 조금 기울이다가 무릎을 많이 구부린 다음 전방으로 멀리 도약하는 동작을 보였고 핀수영에서는 전방으로 많이 기울인 다음 전하방으로 도약하는 동작을 보였다. 전하방으로 움직이는 동작은 하방으로 작용하는 핀의 무게(3.
<그림 15>에는 슬관절의 각속도가 나타나 있다. 슬관절 각속도의 유형은 두 동작에서 모두 비슷한 양상을 보였는데 팔로 출발대를 당기는 동작에서 신전을 하다가 점프 전에 굴곡을 하고 점프 후 크게 신전을 하였다가 입수 전에 굴곡과 신전이 조금씩 반복되는 것으로 나타났다. 각속도는 수영의 경우 -322deg/s로 굴곡하다가 782deg/s로 신전 후 다시 -267deg/s로 굴곡하였으며, 핀수영의 경우는 -604deg/s로 굴곡하였다가 928deg/s로 신전한 후 -388deg/s로 굴곡한 것으로 나타나 핀수영의 슬관절 굴곡 신전운동이 수영보다 더 급격한 것으로 판단되었다.
<그림 13>에는 핀수영 스타트에서의 모든 분절의 합성속도가 함께 나타나 있다. 핀수영 스타트에서도 수영의 스타트에서와 마찬가지로 각 분절의 속도는 중후 반부에서 손, 전완, 상완, 몸통, 중심, 대퇴, 하퇴, 발의 순서로 크게 나타났는데 상지와 몸통의 속도는 전체중심보다 높았고 하지의 속도는 전체중심보다 낮게 나타났다. 후반부에서는 발과 핀 분절만 낮게 나타나고 나머지 분절의 속도는 비슷하게 나타났다.

후속연구

분석변인으로는 전신 분절의 움직임을 기술적으로 분석하고 상지, 몸통 및 하지의 움직임, 신체 전체 중심의 X축(전후) 및 Y축(상하) 변위 및 속도, 전체 분절의 속도와 신체중심의 속도와의 관계, 고관절과 슬관절의 관절각속도 등을 기술적으로 비교 분석하였다. 앞에서 언급한 변수들을 선택한 이유는 일반적인 분절들의 상하 전후의 움직임을 분석하고 각 분절들의 움직임이 도약이나 입수각도에 어떠한 영향을 미치는지와 각 관절들의 각속도가 출발시간에 어떤 영향을 미치는지에 대해 개략적인 분석을 하기 위해서이다. 관절각은 관절 각속도에 비해 출발시간에 영향을 덜 미치는 것으로 판단하여 생략하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 논문에서 나타난 수영과 핀수영의 스타트 동작의 운동학적 변인들을 3차원 영상분석법으로 비교분석한 결론은 무엇인가?	1. 수영 스타트에서 상지는 후상방으로 몸통은 전상 방으로 이동했다가 전하방으로 하강하는 양상을 보인 반면 핀수영 스타트에서는 모든 분절이 전하방으로 이동하는 양상을 보였다. 2. 수영 스타트에서 신체중심은 멀리 전방으로 수평 이동하다가 하방으로 급격히 이동하는 반면 핀수영 스타트에서의 중심은 짧은 시간에 전하방으로 가깝게 이동하는 것으로 나타났다. 입수 시 수영의 중심은 수직 속도가 핀수영의 중심은 수평속도가 높게 나타났다. 3. 수영과 핀수영 모두 상지의 속도가 하지보다 더 신체중심의 속도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 4. 핀수영 스타트에서 고관절은 점프 전에 굴곡을 하는 반면 수영에서는 점프 후 공중에서 2번 굴곡을 하는 것으로 나타났다. 5. 핀수영의 슬관절 굴곡 신전운동이 수영보다 더 급격한 것으로 나타났다.
	시간을 다투는 경기는 무엇이 있는가?	시간을 다투는 경기인 육상, 스케이팅, 수영, 핀수영 등의 스타트 동작과 출발 반응시간은 경기결과에 지대한 영향을 미친다. 인체의 자극에 반응하여 일정한 동작을 수행하기까지의 응답시간(Total Response Time) 은 청각이나 시각 같은 감각기가 자극을 감지하는 시간부터 자극이 신경연접부에 도달하고 근육이 수축하기 시작하여 인체를 움직이는 데 까지 걸리는 반응시간(Reaction Time)과 인체가 움직이기 시작하여 일정한 거리를 움직이는 등의 일을 수행하는 운동시간(Motor Time)으로 나뉜다(Magill, 2006).
	시간을 다투는 경기에서 경기결과에 지대한 영향을 미치는 것은 무엇인가?	시간을 다투는 경기인 육상, 스케이팅, 수영, 핀수영 등의 스타트 동작과 출발 반응시간은 경기결과에 지대한 영향을 미친다. 인체의 자극에 반응하여 일정한 동작을 수행하기까지의 응답시간(Total Response Time) 은 청각이나 시각 같은 감각기가 자극을 감지하는 시간부터 자극이 신경연접부에 도달하고 근육이 수축하기 시작하여 인체를 움직이는 데 까지 걸리는 반응시간(Reaction Time)과 인체가 움직이기 시작하여 일정한 거리를 움직이는 등의 일을 수행하는 운동시간(Motor Time)으로 나뉜다(Magill, 2006).

참고문헌 (18)

김철원, 김승곤, 오만원, 임상용, 김성찬, 이창준, 남사웅,
백진호, 윤종완, 박종철(2004). 자유형 수영 방향전환동작의 정량화 분석. 한국사회체육학회지, 22(1),
백진호, 한윤수(2002). 2001 세계 쇼트트랙 스피드 선수권대회 남자 500m 종목에 참여한 국내선수와 외국선수의 스타트 동작 분석. 한국체육학회지, 41(3), 499-507.
선우섭, 노호성, 남상석, 황경식, 박훈영, 이은주(2007).
양은심, 이종영, 이무연(2006). 수영에서의 평영 및 버터플라이 턴에 관한 분석적 연구. 한국 스포츠리서치, 17(1).
이태길, 류재청(1999). 제주도대표급 수영 선수들의 그랩스타트의 플랫스타일과 폴드스타일의 운동학적 분석. 체육과학연구, 5, 79-105.
Breed, RVP, & Young, WB.(2003). The effect of a resistance training programme on the grab, track and swing starts in swimming. J Sport Sci, 21(3), 213-220.

상세보기
Dalkiranis, A, Patsanas, T, Papadopoulou, SK, et al.(2006). Bone mineral density in fin swimmers. J Hum Movement Stud, 50(1), 19-28
Guillaume, N, Benoit, B, et al.(2007). How are Strouhal number, drag, and efficiency adjusted in high level underwater monofin-swimming? Hum Movement Sci, 26(3), 426-442.

상세보기
Hue, O, Galy, O, et al.(2006). Anthropometrical and physiological determinants of performance in French West Indian monofin swimmers: A first approach. Int J Sports Med, 27(8),

상세보기
http://sports.donga.com
Kato, N, & Liu, H.(2003). Optimization of motion of a mechanical pectoral fin. JSME Int J C-Mech Sy, 46(4), 1356-1362.

상세보기
Magill, R. A.(2006). Motor Learning and Control:Concepts and Applications. New York:McGraw-Hill.
Nicholas, R. W. , Watkins, J, et al.(2006). The effect of grab and rear weighted track start techniques on start time and the components of start time in freestyle sprint swimming. J Hum Movement Stud, 50(5), 291-306.
Pendergast, DR, Mollendorf, J, Logue, C, et al.(2003).
Pendergast, DR, Mollendorf, J, Logue, C, et al.(2003).
Suzuki, H, & Kato, N.(2005). A numerical study on unsteady flow around a mechanical pectoral fin. Int J Offshore Polar, 15(3), 161-167.
Zamparo, P, Pendergast, DR, Termin, A, et al.(2006).

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용어 설명 출처 목록 (6)

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