선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- I.S.U. 피겨규정 스핀동작에 의거한 자세로부터 스핀 동작 간 무게중심변화와 발바닥 기능해부학적 영역을 토대로 현장의 코칭기술지도에 학술적 자료를 제공하고자 본 연구를 수행하였다.
- 본 연구는 피겨 국가여자대표선수(N=4)들의 고난도 스핀기술인 FSS과 FCS 간 연기 수행 중 빙면에 작용하는 힘과 압력에 대한 연구로서 과학적 기술지도에 도움이 되고자 하였다.
- 이에 본 연구의 목적은 무릎을 굽힌 앉은 자세의 플라잉 싯스핀(FSS)과 무릎을 편 자세의 플라잉 카멜스핀(FCS) 간 국가여자대표선수 4명에 대한 빙면과 발 사이의 부츠 안창 내 가해지는 접지면적과 작용한 힘 그리고 족저압력의 변화정도를 정량적으로 분석함으로서 과학적 기술지도에 도움이 되고자 하였다.
제안 방법
- 본 신발압력분포측정을 위하여 피겨스케이트 부츠 안창에 측정용 센서(49 insole sizes; european)를 장착하여 분석을 하였다. 국제규격 아이스링크장에서 본 실험을 실시하였으며 측정장비는 압력분포측정기인 PEDAR Mobile System( NovelGmbh Germany)를 사용하였다.
- 여자 피겨스케이팅 대표선수들은 실험 전 10분간 연습한 후 정확한 동작을 취득한 후 전문가집단의 평가하에서 본 연구에 활용하였다.
- 즉 뒤꿈치 부분의 내측종골(MC; medial calcaneus), 외측종골(LC; lateral calcaneus) 2개 영역, 발의 중간 부분(족궁)의 내측족궁(MA; medial arch), 외측족궁(LA; lateral arch) 2개 영역, 발 볼부위 부분인 제1중족골(MT1; first metatarse), 제2,3중족골(MT3; second & third metatarse), 제4,5중족골(MT4; fourth & fifth metatarse)의 3개 영역, 그리고 발의 맨 앞부분인 엄지 발가락(H; hallux)와 나머지 발가락(T; toes) 2개 영역을 합하여 총 9개로 구분하였다.
- 피겨 스핀기술 중 FSS과 FCS의 족저압력변인은 접지면적(contact area)과 최대힘(maximum force) 그리고 최고압력(peak pressure)이며, 힘과 압력의 평균값은 각각 변인은 %BW로 부터 두 기술 간 비교분석을 위하여 이를 표준화하였다. 각 변인 중 힘과 압력에 대한 평균값은 FTI(force time integral)와 PTI(pressure time integral)로부터 frame값에 근거하였다.
대상 데이터
- 국가대표 엘리트 세계주니어선수권대회 및 동계올림픽대회 등에 참가경력이 있는 본 스핀기술을 정확히 구사할 수 있는 여자선수 4명으로 하였다.
- 본 신발압력분포측정을 위하여 피겨스케이트 부츠 안창에 측정용 센서(49 insole sizes; european)를 장착하여 분석을 하였다. 국제규격 아이스링크장에서 본 실험을 실시하였으며 측정장비는 압력분포측정기인 PEDAR Mobile System( NovelGmbh Germany)를 사용하였다.
이론/모형
- 피겨 스핀기술 중 FSS과 FCS의 족저압력변인은 접지면적(contact area)과 최대힘(maximum force) 그리고 최고압력(peak pressure)이며, 힘과 압력의 평균값은 각각 변인은 %BW로 부터 두 기술 간 비교분석을 위하여 이를 표준화하였다. 각 변인 중 힘과 압력에 대한 평균값은 FTI(force time integral)와 PTI(pressure time integral)로부터 frame값에 근거하였다. 산정 방정식은 <그림 2>와 같다.
성능/효과
- 4개 구간의 소요시간은 FSS의 P1은 0.65초(8.67%), P2 0.44초(5.87%), P3 0.44초(5.87%) 그리고 P4 5.97초(79.60%)이였으며, FCS는 P1은 0.87초(12.91%), P2 0.78초(11.57%), P3 0.29초(4.30%) 그리고 P4 4.80초(71.22%)로 각각 나타났다.
- <그림 6> A)의 최대힘 변인을 백분율로 환산하여 살펴보면 FSS와 FCS는 각각 P1(287.5 vs. 183.0, 22.2%), P2(64.5 vs. 56, 7.1%), P3(286 vs. 211, 15.1%), P4구간(97 vs. 143, -19.2%)으로 나타났다.
- B)의 평균압력을 살펴보면 FSS는 무릎 편 자세의 FCS보다 A)와 같이 P1(0.21 vs. 0.19, 5%), P2(0.08 vs. 0.07, 6.67%), P3(0.2 vs. 0.16, 11.11%) 구간에서의 압력이 상대적으로 크게 나타났으나 회전 스핀구간인 P4구간(0.11 vs. 0.21, -31.25%)에서는 백분율 환산 약 30%로서 최대압력의 20%보다 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
- 결과적으로 회전축이 발바닥 앞쪽에 위치한 FCS는 FSS보다 무릎신전과 발바닥 족저굴곡에 의하여 빙면을 강하게 밀어주는데 유리한 자세라 판단된다.
- 따라서 FCS가 FSS보다 스핀기술 시 높은 인체중심과 하지말단을 이용한 큰 회전반경으로부터 스핀속도를 보다 잘 통제하는 운동구조로 고찰되었다.
- 또한 최대 작용힘에서도 P4구간에서 FSS는 97%BW로서 자신의 체중보다 작았으나 FCS는 143%BW로서 체중보다 크게 나타났다. 이는 FCS가 FSS보다 최대압력에서도 20%, 평균압력 약 30%정도 높은 수치를 보였다.
- 반면 B) FCS는 인체무게중심 위치가 발바닥 앞쪽 부분에 위치하여 빙면에 작용하는 지면반력이 체중보다 큰 143%로서 크게 나타나는 결과를 가져왔다.
- 반면 FCS는 FSS보다 유리한 자세(높은 인체중심과 하지말단을 이용한 큰 회전반경)로부터 체중의 약 43%와 최대압력의 20% 그리고 평균압력의 30%를 빙면 접지력에 활용할 수 있는 에너지를 비축함으로서 자체 회전속도를 조절할 수 있는 것으로 보았다. 이는 선행연구(이인숙 외, 2007)에서 FCS 회전구간 P4의 최고속도와 최저속도에 의한 속도변화량이 평균 6.
- <그림 8> C에서와 같이 플라잉 싯스핀 FSS의 앉은 자세 스핀기술시 상대적으로 압력의 중심이 뒷쪽에 위치하고 있다. 반면 무릎 편 자세의 스핀기술인 플라잉 카멜스핀 FCS는 압력의 중심이 발바닥 볼과 발가락 쪽에 집중되어 있었음을 확인할 수 있었다. 이러한 스핀기술 자세에 따른 결과는 발바닥 내 인체무게중심에 의해 운동수행시 영향을 주어 두 스핀기술 간 차이가 발생되는 것으로 볼 수 있었다.
- 발바닥 접지면적이 무릎 편 엉덩이보다 높은 자세를 요구하는 회전반경이 큰 FCS보다는 앉은 자세의 회전 반경이 작은 FSS가 P2, P3, P4 구간에 걸쳐 전체적으로 더 크게 접지되었다.
- 본 연구의 관심구간인 회전구간(P4)에서 두 스핀기술 간 발바닥의 접지면적이 17.2%의 차이로 스핀축이 한 곳에 보다 잘 집중된 경우는 FSS보다 FCS인 것으로 나타났다.
- 22%)로서 두 회전스핀기술에서 회전구간의 비중이 가장 크게 나타났다. <그림 4>에서와 같이 FSS는 FCS 보다 상대적으로 P3과 P4구간의 착지구간과 회전구간에서 소요시간이 컸으며, FCS는 FSS보다 P1과 P2구간의 추진구간과 점프구간에서 상대적으로 크게 나타났다.
- 위의 결과 FSS는 무게중심 위치가 발바닥의 뒷쪽 부분에 위치하여 하지에 작용하는 반대 방향의 하중(M1+M3)로 인하여 지면반력과 상쇄되어 체중보다 작았다. 반면 FCS는 무게중심 위치가 발바닥 앞쪽 부분에 위치하여 하중 모멘트(M2+M4)로 인하여 FCS는 지면반력이 체중보다 크게 작용한 것으로 보인다.
- 위의 결과 회전스핀 구간에서는 빙면에 가하는 힘은 무릎 편 빙면접지발의 FCS(다른 한쪽 채공 다리의 무릎이 엉덩이보다 높은 자세를 요구하는 자세)는 FSS(무릎보다 높지 않은 엉덩이를 유지한 앉은 자세)보다 힘을 가하기에 유리한 것으로 나타났다. 반면 P1, P2, P3 구간에서는 FSS가 FCS보다 더 많은 하중에 의하여 각 운동량을 생성하는데 이는 FSS이 회전구간에서 일정한 회전속도를 유지하기 위한 이유로 판단된다.
- 위의 결과 회전스핀구간 P4의 각운동량은 스핀기술 모두 추진구간과 점프구간 P1과 P2에서 모두 동일하게 동원되지만 FSS기술이 P1과 P2구간에 의한 상대적 의존률이 높다고 판단되며 P4구간 자체 각운동량 생성에는 쉽지 않은 어려운 동작이라 판단되었다.
- 위의 결과로부터 회전스핀 구간 P4에서 빙면에 가하는 족부의 힘은 무릎 편 채 엉덩이보다 무릎을 높게 요구하고 있는 높은 자세의 FCS가 낮은 앉은 자세의 FSS보다 힘을 가하기에 유리한 것으로 나타났다. 이는<그림 6>의 B)의 평균 힘에서도 동일한 결과를 보이고 있었다.
- 자기체중의 2배 이상의 큰 힘의 하중이 작용한 구간은 추진활주 구간 P1과 착지구간 P3이었다. 이 때 FSS와 FCS 모두 크게 하중이 가해졌지만 상대적으로 두 스핀기술 간 차이는 P1, 22.2% 그리고 P3, 15.1%로서 플라잉 싯스핀이 추진과 착지 시 보다 큰 수치를 보였다. Nigg, Bahlsen, Luethi & Stokes(1988)의 연구에서 달리기 시 가장 큰 충격력이 2.
- 이 때 FSS와 FCS 스핀기술 간 각 P1, P2, P3, P4구간에서 비교분석 결과 각 구간에서 10~20%의 의미있는 차이를 보였는데 특히 P1과 P3구간에서는 플라잉 싯스핀 PSS의 하중이 컸으며, P2와 P4에서는 플라잉 카멜스핀 FCS가 크게 나타났다.
- 이는 FCS가 FSS보다 최대압력에서도 20%, 평균압력 약 30%정도 높은 수치를 보였다. 이러한 결과는 FSS가 P4구간에서 인체무게중심선과 압력중심점과의 관계에서 스핀 시 압력중심점이 인체무게중심선보다 발바닥 후면에 위치하고 반대로 FCS는 발바닥 앞면에 위치하는데 기인한 것으로 분석되었다.
- <그림 8> A)와 같이 실험참여자를 개인을 중심으로 인체무게중심을 살펴보면 발바닥 9개 영역 중 FSS는 S1이 MA, S2는 MA, S3가 MC & MA, S4는 MA에 각각 위치하였고, <그림 8> B)의 FCS는 인체무게중심이 S1의 경우 MT1, S2는 MT3, S3은 MT3, 그리고 S4는 MT1에 위치하였다. 인체무게중심점이 위치는 플라잉 싯스핀 FSS가 회전스핀 시 발바닥 중앙부위에 위치한 반면, 플라잉 카멜스핀 FCS는 발바닥 볼의 전반부에 서 회전스핀기술을 수행하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
- 전체 소요시간 중 P4구간에서 FSS(79.60%), FCS(71.22%)로서 두 회전스핀기술에서 회전구간의 비중이 가장 크게 나타났다. <그림 4>에서와 같이 FSS는 FCS 보다 상대적으로 P3과 P4구간의 착지구간과 회전구간에서 소요시간이 컸으며, FCS는 FSS보다 P1과 P2구간의 추진구간과 점프구간에서 상대적으로 크게 나타났다.
- 접지면적을 살펴보면 A)에서 FSS는 P4구간에서 발바닥 앞쪽(MT1)와 발 뒤쪽(MC, LC) 모두 접지되어 있음을 알 수 있으며, FCS는 발바닥 앞쪽(엄지 발가락, T)과 발바닥 볼(MT4) 중앙에 빙면과 피겨부츠 사이에서 접지하고 있었다.
- 좋은 스핀자세는 하나의 회전축을 잡아내는데 있기 때문에 두 기술을 비교할 때 상대적으로 무릎을 편 FSS자세가 유리한 것으로 판단되었다.
- 이는<그림 6>의 B)의 평균 힘에서도 동일한 결과를 보이고 있었다. 즉 B)의 4개 구간에 작용한 평균 힘을 살펴보면 FSS와 FCS는 P1(4.59 vs. 3.42, 14.6%), P2(0.82 vs. 1.01, -10.4%), P3(4.87 vs. 3.43, 17.35%), P4구간(2.7 vs. 4.01, -19.5%)으로 나타났다.
- <그림 6>의 A)에 나타난 바와 같이 FSS 스핀 시는 %BW기준 97%로서 자신의 체중보다 작은 힘을 가한 반면, FCS 스핀 시는 143%로서 자신의 체중보다 큰 하중을 가하고 있었다. 즉 두 회전스핀 기술 간 차이는 평균 46%BW의 차이를 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.
- 특히 발바닥 접지면적이 P4 회전구간에서 발 앞부분에 집중된 FCS(63.2cm^2)와 발 뒤꿈치까지 발바닥 전체로 접지하여 회전하는 FSS(89.50cm^2)간 두 스핀 기술 간 차이가 백분율 환산 대비 17.2%로서 나타남으로서 FSS가 FCS보다 넓은 접지면적을 사용한 것으로 분석되었다. 이로부터 회전축이 한 곳에 보다 잘 집중된 경우는 FSS보다 FCS인 것으로 해석할 수 있었다.
- 플라잉 싯스핀 FSS는 P1, P2, P3 구간에서 플라잉 카멜스핀 FCS보다 최대압력의 수치가 높았다. 즉 P1(10.
- 회전스핀 P4구간에서 빙면에 가하는 힘과 접지면적으로부터 최대압력의 각 피험자들 평균은 무릎을 편 자세의 FCS가 앉은 자세에서 연기하는 FSS보다 빙면에 최대압력을 가하기에 유리한 것으로 해석되었다. 이는 <그림 7> B)의 평균압력의 평균값에서도 동일한 형태를 보이고 있다.
후속연구
- 위의 결과로부터 고난도 회전스핀기술 간 독특한 규정자세에 의해 족부 하중변화가 민감하게 반응하고 있음을 확인할 수 있었으며 향후 연구에는 인체부위별 자세유형 변화에 따른 스핀기술 측면도 연구가치가 있으리라 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.