[논문]엘리트 골프 선수의 드라이버 스윙 시 스윙 평면 분석

임영태

doi:10.5103/kjsb.2009.19.1.059

문제 정의

따라서 본 연구에서는 국내 엘리트 골프선수들을 대상으로 3차원 스윙 평면 분석(swing plane analysis)을 실시하여 권영후(2007)가 개발한 편평도 기법을 이용, 스윙 평면의 편평도를 확인하여 이들 스윙이 어떤 유형의 스윙인지를 확인하는 것이 목적이었다. 또한 편평도를 이용한 스윙평면 분석 이외에 또 다른 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 분류가 가능한지도 확인하였다.
스윙인지를 확인하고자 하였다. 또한 편평도를 이용한 스윙 평면 분석 이외에 다른 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 분류가 가능한지도 시도해 보았다. 그 결과 편평도와 핸디캡간의 상관성은 없는 것으로 판명되어 골퍼의 경기력이 스윙 평면 스타일과는 무관한 것으로 나타났다.
따라서 본 연구에서는 국내 엘리트 골프선수들을 대상으로 3차원 스윙 평면 분석(swing plane analysis)을 실시하여 권영후(2007)가 개발한 편평도 기법을 이용, 스윙 평면의 편평도를 확인하여 이들 스윙이 어떤 유형의 스윙인지를 확인하는 것이 목적이었다. 또한 편평도를 이용한 스윙평면 분석 이외에 또 다른 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 분류가 가능한지도 확인하였다.
본 연구는 국내 엘리트 골프선수들을 대상으로 3차원 스윙 평면 분석 (swing plane analysis)을 실시하여 스윙 평면의 편평도를 확인하고 이들 스윙이 어떤 유형의 스윙인지를 확인하고자 하였다. 또한 편평도를 이용한 스윙 평면 분석 이외에 다른 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 분류가 가능한지도 시도해 보았다.

제안 방법

결과를 도출하였다. 권영후(2007)가 개발 한편 평도 기법(plane analysis)을 이용하여 스윙 궤적이 얼마나 평면에 가까운지를 알아보기 위해 궤적에 가장 근접하는 평면(근사 평면)을 계산한 후 피험자의 실제 궤적 값을 근사 평면에 투영하였다. 근사평면 계산은 샤프트 원위점 마커의 프레임별 모션벡터를 확인하고 그 모션벡터와 수직인 임의의 축을 선정한 후 최소 자승법을 이용하여 정확한 회전축을 찾아낸 후 이 축을 이용하여 회전하는 마커의 평면을 구할 수가 있다.
또한 이들 각각의 event를 이용하여 골프스윙을 6 개의 구간으로 나누었다.
스윙궤적의 편평도 계산에 있어 스윙 구간의 차이가 유의한 영향을 미치는지를 확인하기 위해 전체구간 (AD-EF)과 다운스윙구간(EB-MF)간의 비교를 실시하였다.<표 3>에서 나타난바와 같이 다운스윙구간이 전체구간보다 최소값 및 최대값 모두 상대적으로 작게 나타났다.
궤적은 이론적으로 서로 일치한다. 실제 궤적과 투영된 궤적을 비교하여 궤적의 '편평도(flatness)' 를 계산하여 스윙평면이 단일면과 얼마나 차이가 나는지를 확인한 후 오차범위가 10cm미만인 피험자들을 단일평면 (SP)스윙 그룹으로, 오차범위가 10cm 이상인 피험자들을 다중평면(MP) 스윙 그룹으로 구분하였다.
이 같은 스윙 평면의 개념은 골프스윙 중 사진 촬영된 정지 동작을 기초한 것으로서 실제 이 스윙 평면이 3차원적 스윙에서도 존재하는가에 대한 의문을 풀기 위해 최근 권영후(2007)는 3차원 동작분석을 통해 실제 클럽헤드의 스윙 궤적을 추적하고 이 궤적이 얼마나 평면에 가까운지를 확인하기 위해 궤적에 가장 근접한 평면(근사평면을 계산하여 이를 실제 스윙궤적과 비교, 궤적의 편평도(flatness)를 계산하는 실험을 실시하였다. 이 실험 결과 완벽한 평면형 스윙은 존재하지는 않지만 근사평면에 충분히 가까운 스윙 평면의 존재를 확인하여 편평도를 이용한 스윙분석 기법 이두 가지 스윙평면 스타일인 단일 혹은 평면형 스윙과 나선 혹은 다(이)중면 스윙 스타일의 실체를 확인하는데 유용한 방법임을 알 수 있었다.
자료 처리 후 계산된 각 마커들의 3차원 좌표값을이용하여 결과를 도출하였다. 권영후(2007)가 개발 한편 평도 기법(plane analysis)을 이용하여 스윙 궤적이 얼마나 평면에 가까운지를 알아보기 위해 궤적에 가장 근접하는 평면(근사 평면)을 계산한 후 피험자의 실제 궤적 값을 근사 평면에 투영하였다.
자료의 보간은 2차원 좌표 및 3차원 좌표 모두 부분 보간(partial interpolation) 으로 하며, 우연 오차의 제거를 위해 사용한 버터워스 저역통과 필터 (butterworth low-pass filter) 의 차수는 2차, 차단 주파수는 6Hz로 하였다. 자료 분석을 위해 비디오를 통해 확인할 수 있는 7개의 event를 아래와 같이 정의하였다(그림 2).
통제 점 틀(object reference frame) 은 직육면체 형태 세 개를 연결하여 사용하였으며, 좌표계는 목표 방향이 Y축, 수직이 Z축이 되도록 설치하였다(그림 1).
물론 SP와 MP 스윙 그룹으로 구분함에 있어 기준이 된 편평도 오차범위 10cm가 큰 값일 수도 있었지만 본 연구결과 두 스윙 그룹을 구분하는 대표적인 특징인 백스윙 및 팔로 우드로 우에서의 스윙 궤도차를 확인함에 있어 두 스윙그룹 간 event 별 편평도 비교에서 유의한 차이를 발견함으로서 본 연구에서 정의한 오차범위 10cm는 두 스윙 스타일을 구분하는데 유효한 것으로 나타났다. 편평도를 이용한 스윙평면 분석 이외에 드라이버 샤프트의 벡터 성분 및 변위와 같은 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 비교를 시도하였다. 두 스윙 그룹 간 샤프트 단위벡터 비교와 샤프트 원위점 변위 비교를 event 별로 실시한 결과 통계적으로 유의한 차이는 확인이 되지 않았다.
피험자들은 자신의 드라이버를 이용하여 3회의 샷을 K대학교의 스윙 분석 실험실 타석에서 실시하였다매 스윙 후 타구분석기(square one, USA)를 이용하여 공의 방향과 거리를 확인한 후, 본인이 가장 잘 실시하였다고 판단한 스윙을 선택하여 컴퓨터에 저장하였다.

대상 데이터

스윙 동작을 촬영하기 위해 6대의 적외선 고속 카메라(Motionmaster 100, Visol, Korea)를 이용하였으며, 촬영 속도는 120 frame/s 으로 실시하였다
훌륭한 스윙 동작을 갖고 있는 숙련된 선수들의 스윙 궤도를 이용하여 스윙 평면을 비교 분석하기 위해본 연구에서는 한국대학골프연맹(KQGA)에 등록된 남자 엘리트 대학 골프선수 14명을 대상자로 선정하였다. 이들 선수들은 현재 부상이 없고 정기적으로 대회에 참가하는 현역선수들로서 전원 오른손잡이이다.

데이터처리

SPSS version 120 통계 프로그램을 이용하여 전체 스윙 구간과 부분스윙 구간 간의 편평도에 대한 유의차가 있는지를 알아보기 위해 independent sample t-test를 실시하였다. 또한 두 그룹간의 전체스윙의 평 편도와 각 event 별 편평도, 샤프트 단위벡터 성분 및 원 위 점 변위에 대한 유의차를 검증하기 위해 independent sample t-test를 실시하였다.
실시하였다. 또한 두 그룹간의 전체스윙의 평 편도와 각 event 별 편평도, 샤프트 단위벡터 성분 및 원 위 점 변위에 대한 유의차를 검증하기 위해 independent sample t-test를 실시하였다.
편평도와 핸디캡간의 상관관계를 알아보기 위해 Pearson 상관계수 분석을 실시하였다. 통계적인 유의수준은 p<.

이론/모형

동작 영상의 디지타이즈(digitize)와 분석을 위한 컴퓨터 프로그램은 Kwon3D XP version(Visol, Koiea)을이용하였다. 자료의 보간은 2차원 좌표 및 3차원 좌표 모두 부분 보간(partial interpolation) 으로 하며, 우연 오차의 제거를 위해 사용한 버터워스 저역통과 필터 (butterworth low-pass filter) 의 차수는 2차, 차단 주파수는 6Hz로 하였다.
스윙 동작에 대한 3차원 좌표를 얻기 위한 방법은 일반적으로 이용되는 DLT방식을 이용하였다. 통제 점 틀(object reference frame) 은 직육면체 형태 세 개를 연결하여 사용하였으며, 좌표계는 목표 방향이 Y축, 수직이 Z축이 되도록 설치하였다(그림 1).

성능/효과

그 결과 편평도와 핸디캡간의 상관성은 없는 것으로 판명되어 골퍼의 경기력이 스윙 평면 스타일과는 무관한 것으로 나타났다. 골프 스윙 시 편평도를 계산함에 있어 필수적인 &소인 근사평면을 구성하는데 중요한 요인 중 하나인 스윙 구간이 편평도에 미치는 영향을 일아보기위해 실시한 비교에서는 구간 간 유의차가 나타나지 않아 구간 설정이 편평도에 크게 영향을 미치지는 않은 것으로 판단이 되었다. 따라서 골프 스윙의 전체구간만을 이용하여 두 스윙 그룹간의 편평도 비교를 실시한 결과 유의한 차이를 확인할 수가 있었다.
구간별 평균 소요시간이 가장 긴 구간은 LTA로 FS 구간의 약 2배의 시간이 소요된 것으로 나타났다. 반면에 AC구간의 평균소요시간은 FS구간 소요 시간의 1/5정도로 나타났고 AC와 EFT구간의 평균 소요 시간은 비슷하게 나타났다.
또한 편평도를 이용한 스윙 평면 분석 이외에 다른 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 분류가 가능한지도 시도해 보았다. 그 결과 편평도와 핸디캡간의 상관성은 없는 것으로 판명되어 골퍼의 경기력이 스윙 평면 스타일과는 무관한 것으로 나타났다. 골프 스윙 시 편평도를 계산함에 있어 필수적인 &소인 근사평면을 구성하는데 중요한 요인 중 하나인 스윙 구간이 편평도에 미치는 영향을 일아보기위해 실시한 비교에서는 구간 간 유의차가 나타나지 않아 구간 설정이 편평도에 크게 영향을 미치지는 않은 것으로 판단이 되었다.
편평도를 이용한 스윙평면 분석 이외에 드라이버 샤프트의 벡터 성분 및 변위와 같은 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 비교를 시도하였다. 두 스윙 그룹 간 샤프트 단위벡터 비교와 샤프트 원위점 변위 비교를 event 별로 실시한 결과 통계적으로 유의한 차이는 확인이 되지 않았다. 하지만 전체적인 변인들의 이동패턴을 살펴볼 때 각각의 스윙 그룹의 특징을 잘 보여주고 있기 때문에 스윙 스타일을 판단하는 간접적인 지표가 될 가능성을 보여주었다.
드라이버 스윙 동작 시 스윙 스타일과 골프 실력 간의 상관관계를 알아보기 위해 편평도와 핸디캡을 이용하여 검증한 결과 전혀 상관관계가 없는 것(-.07위으로 판명이 되었다(표 2).
골프 스윙 시 편평도를 계산함에 있어 필수적인 &소인 근사평면을 구성하는데 중요한 요인 중 하나인 스윙 구간이 편평도에 미치는 영향을 일아보기위해 실시한 비교에서는 구간 간 유의차가 나타나지 않아 구간 설정이 편평도에 크게 영향을 미치지는 않은 것으로 판단이 되었다. 따라서 골프 스윙의 전체구간만을 이용하여 두 스윙 그룹간의 편평도 비교를 실시한 결과 유의한 차이를 확인할 수가 있었다. 물론 SP와 MP 스윙 그룹으로 구분함에 있어 기준이 된 편평도 오차범위 10cm가 큰 값일 수도 있었지만 본 연구결과 두 스윙 그룹을 구분하는 대표적인 특징인 백스윙 및 팔로 우드로 우에서의 스윙 궤도차를 확인함에 있어 두 스윙그룹 간 event 별 편평도 비교에서 유의한 차이를 발견함으로서 본 연구에서 정의한 오차범위 10cm는 두 스윙 스타일을 구분하는데 유효한 것으로 나타났다.
따라서 골프 스윙의 전체구간만을 이용하여 두 스윙 그룹간의 편평도 비교를 실시한 결과 유의한 차이를 확인할 수가 있었다. 물론 SP와 MP 스윙 그룹으로 구분함에 있어 기준이 된 편평도 오차범위 10cm가 큰 값일 수도 있었지만 본 연구결과 두 스윙 그룹을 구분하는 대표적인 특징인 백스윙 및 팔로 우드로 우에서의 스윙 궤도차를 확인함에 있어 두 스윙그룹 간 event 별 편평도 비교에서 유의한 차이를 발견함으로서 본 연구에서 정의한 오차범위 10cm는 두 스윙 스타일을 구분하는데 유효한 것으로 나타났다. 편평도를 이용한 스윙평면 분석 이외에 드라이버 샤프트의 벡터 성분 및 변위와 같은 운동학적 변인을 이용한 스윙 평면 비교를 시도하였다.
반면에 AC구간의 평균소요시간은 FS구간 소요 시간의 1/5정도로 나타났고 AC와 EFT구간의 평균 소요 시간은 비슷하게 나타났다. 이 같은 결과는 선행연구들과 비교해 볼 때 거의 유사한 것으로 판단된다.
그러나 좋은 스윙의 기본요소인 일관성 있는 스윙 궤도를 유지하기 위해서는 단일평면스윙 스타일이 다중 평면 스윙 스타일보다는 유리한 것 또한 사실이다. 본 연구 중 알게 된 것 사실 중 하나는 많은 피험자들이 자기 스윙 스타일이 단일평면 스타일이라고 알고 있었음에도 불구하고 실제 분석 결과는 다중 평면 스윙 스타일로 나타났다는 것이다. 이 같은 현상은 권영후(2007)가 언급한 바와 같이 레슨프로들이 이용하는 정지화면을 통한 스윙 평면 스타일 진단 방법이 실제 3차원동작분석을 통해 실시한 스윙 평면 분석에 비해 정확도가 높지 않음을 시사하고 단일 평면 스윙 스타일로 스윙을 개조하기 위해서는 3차원 스윙 평면 분석이 반드시 필요하다는 것을 확인시켜주었다.
이 실험 결과 완벽한 평면형 스윙은 존재하지는 않지만 근사평면에 충분히 가까운 스윙 평면의 존재를 확인하여 편평도를 이용한 스윙분석 기법 이두 가지 스윙평면 스타일인 단일 혹은 평면형 스윙과 나선 혹은 다(이)중면 스윙 스타일의 실체를 확인하는데 유용한 방법임을 알 수 있었다.
편평도에 대한 SP 스윙 그룹과 MP 스윙 그룹을 비교한 겸과 두 스윙 그룹간의 유의차를 확인할 수 있었다.<표 4>의 결과 중 단일평면 스윙 그룹의 최소값과 다중평면 스윙 그룹의 최대값은 선행연구에서 소개한 편평도 2.

후속연구

하지만 이 실험에서는 각각의 스윙 스타일을 대표한 2명의 스윙이 소개되었고 스윙 평면 비교 분석 또한 전체적인 골프 스윙만을 대상으로 하여 보다 많은 사례분석과 포괄적인 스윙 분석의 필요성이 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 국내 엘리트 골프선수들을 대상으로 3차원 스윙 평면 분석(swing plane analysis)을 실시하여 권영후(2007)가 개발한 편평도 기법을 이용, 스윙 평면의 편평도를 확인하여 이들 스윙이 어떤 유형의 스윙인지를 확인하는 것이 목적이었다.

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