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문제 정의
- 이에 앞서 제시하였듯이, 룸바의 중요한 특징은 골반의 움직임을 강조하기 때문에, Forward Walk 시 골반의 3차원 각운동 분석을 통해 골반의 운동범위와 회전량을 정량적으로 분석하는 것은 Walk 시 동작을 보다 아름답고, 정확한 동작을 수행할 수 있도록 기초자료를 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 이 연구의 목적은 룸바 Forward Walk 시 숙련자 집단과 비숙련자 집단 간의 운동학적 특성를 비교함으로서 룸바의 동작향상을 위한 기초자료제공과 나아가 지도자들의 체계적이고 효과적인 지도를 위한 자료를 제공하는데 있다.
- 이처럼 댄스스포츠에서의 워킹은 가장 기본적인 스텝이며, 동시에 가장 신체를 아름답게 표현하는 중요한 요소로서 동작을 보다 안정되고 세련된 동작으로 표현할 줄 알아야 높은 수준의 춤으로 평가받을 것이다. 때문에 본 연구에서는 선수들의 운동수행능력을 향상시키기 위하여 룸바의 Forward walk 시 숙련자와 비 숙련자 간의 운동학적 차이를 분석하였다.
- 본 연구는 룸바 Forward walk 시 숙련도에 따른 운동학적 차이를 분석하는데 있다. 이를 위해 비디오 카메라 8대를 이용하여 Forward Walk 동작을 촬영하였으며, 이들 영상으로부터 3차원 위치좌표를 얻기 위해 Kwon3D XP 프로그램을 사용하였다.
제안 방법
- 5 프로그램을 이용하여 산출하였다. 3차원 각도 계산 시 노이즈에 의한 오차 제거를 위해 Butterworth 2차 저역 통과 필터(low-pass filter)를 이용하여 스무딩(smoothing) 하였고, 차단 주파수는 6.0Hz로 설정하였다. 어깨회전각 분석은 X축을 기준으로 한 2차원 절대각을 기준으로 하였으며, 골반각의 분석은 Cardan의 3차원 각도 산출 공식을 이용하여 분석하였다.
- 8대의 카메라는 동작 수행방향과 교차하도록 출발 진행방향의 전·후·좌·우 측면에 각각 설치하였고, 카메라 간의 동조를 위해서 Manual switch, LED units를 이용하여 분석시점을 동조하였다.
- Forward walk 동작에 대한 Event와 Phase 설정[Figure 2]은 8개의 Event와 4개의 Phase로 설정하였으며, 이벤트(Event)는 E1(PS1: Pelvis Settle, 골반세틀, count1), E2(RC1: R Contact, 오른발 접지, count2), E3(LTO1: L Toe Off, 왼발 이지, count&), E4(LC1: L Contact, 왼발 착지, count3), E5(RTO1: R Toe Off, 오른발 이지, count&), E6(RC2: R Contact, 오른발 접지, count4), E7(LTO2: L Toe Off, 왼발 이지2, count&), E8(PS2: Pelvis Settle, 골반세틀, count5)로 구분하였다.
- 모든 대상자들의 정확한 디지타이징 좌표값을 얻기 위해 상의와 하의는 타이즈를 착용시킨 후 반사 마커 22개를 관절과 분절에 부착하였다[Figure 1]. 또한 실제 동작 촬영에 앞서 각 대상자의 관절과 분절에 대한 해부학적 기준 방향을 설정하기 (standing calibration) 위해 대상자들은 발의 장축을 전역 좌표의 전후 축에 정렬한 상태에서 3초 동안 서 있는 자세를 촬영하였다.
- 룸바 Forward Walk 동작을 분석하기 위해 MotionMaster 100 비디오 카메라 8대를 이용하여 3차원 영상을 촬영하였고, 영상분석에 필요한 3차원 실 공간 좌표를 얻기 위해 Forward Walk 동작이 완전히 포함할 수 있을 정도의 범위(높이 2 m, 길이 2 m, 폭 1 m)에서 36개의 통제점이 표시된 통제점 틀을 사용하였다. 카메라 영상은 50 frame/s로 촬영하였고, 셔터스피드는 100 Hz/s로 설정하였다.
- 8대의 카메라는 동작 수행방향과 교차하도록 출발 진행방향의 전·후·좌·우 측면에 각각 설치하였고, 카메라 간의 동조를 위해서 Manual switch, LED units를 이용하여 분석시점을 동조하였다. 실험 조건의 동질성을 얻기 위해 모든 대상자들은 7 cm의 라틴화를 신고 실험에 임하였으며, 동작 수행 시 음악은 4/4박자, 27 BPM의 동일한 룸바 음악을 사용하였다.
- 0Hz로 설정하였다. 어깨회전각 분석은 X축을 기준으로 한 2차원 절대각을 기준으로 하였으며, 골반각의 분석은 Cardan의 3차원 각도 산출 공식을 이용하여 분석하였다. Cardan 방법은 Euler 각과 달리 3축을 모두 한번씩 3번 연속 회전(Xyz, Xzy, Yxz, Yzx, Zyx)시키는 방법으로서, [Figure 1]에 제시된 그림과 같이 우측 ASIS, 좌측 ASIS, 그리고 Sacrum에 3개의 부착된 마커점를 이용하여 3차원 각도를 계산하였다.
대상 데이터
- 이 연구 대상자는 대한 댄스스포츠 경기연맹에 등록되어 있는 여자 선수 중 전국규모의 대회에서 1위 입상 경력이 있는 선수 3명을 숙련자 집단(skilled group, age 21.3±1.5 year, height 1.60±0.17 m, weight 56.2±6.2 kg, career 7.0±2.0 year)으로, 입상경력이 없는 H대학 댄스스포츠 전공자인 선수 3명은 미숙련자(less skilled group, age 21.0±1.0 year, height 1.62±0.14 m, weight 53.1±2.1 kg, career 2.3±0.6 year)로 구분하여 선정하였다.
데이터처리
- 이 연구에서는 영상의 좌표화, 3차원 좌표값를 얻기 위해 Kwon3D XP program을 사용하였으며, 3차원 위치 좌표값을 이용한 어깨회전각과 골반의 3차원 각도 계산은 Matlab 6.5 프로그램을 이용하여 산출하였다. 3차원 각도 계산 시 노이즈에 의한 오차 제거를 위해 Butterworth 2차 저역 통과 필터(low-pass filter)를 이용하여 스무딩(smoothing) 하였고, 차단 주파수는 6.
- 본 연구는 룸바 Forward walk 시 숙련도에 따른 운동학적 차이를 분석하는데 있다. 이를 위해 비디오 카메라 8대를 이용하여 Forward Walk 동작을 촬영하였으며, 이들 영상으로부터 3차원 위치좌표를 얻기 위해 Kwon3D XP 프로그램을 사용하였다. 산출된 위치좌표는 Matlab 6.
이론/모형
- 이를 위해 비디오 카메라 8대를 이용하여 Forward Walk 동작을 촬영하였으며, 이들 영상으로부터 3차원 위치좌표를 얻기 위해 Kwon3D XP 프로그램을 사용하였다. 산출된 위치좌표는 Matlab 6.5를 이용하여 어깨회전각과 골반의 3차원 각도와 각속도를 산출한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
성능/효과
- X축 기준에 대한 골반의 전·후 기울기에 있어서 집단 별 피험자 간에 많은 편차를 보이고 있지만, 비숙련자와 숙련자 집단 모두 전방 기울기 자세를 보이면서 E1, E2, E3, 그리고 E4에서는 숙련자보다 비숙련자 집단이 다소 전방 기울기가 크게 나타났고, E5, E6, E7에서는 비숙련자보다 숙련자 집단이 전방 기울기가 다소 큰 특성을 보였다.
- Z축을 기준으로 한 골반의 내 · 외측회전에 있어서 E6과 E7에 있어서 비숙련자 집단이 내측회전의 움직임 큰 특성을 보인 것과 달리 골반 세틀 동작이 이루어지는 E1, E4, 그리고 E8에 있어서는 숙련자 집단이 내측회전과 외측회전의 움직임 큰 특성을 보였다.
- 골반의 국면별 최대 각속도 크기에서 전 · 후 기울기는 2국면(P2)에서 숙련자보다 비숙련자 집단이 + 방향(posterior tilt)의큰 속도를 보였고, 상 · 하 기울기에 있어서는 2국면(P2)과 3국면(P3)에서 방향(up obliquity), 내 · 외측회전에 있어서는 2국면 (P2)에서 + 방향(external rotation)의 속도에서 숙련자가 비숙련자 집단보다 빠른 회전속도를 보였다.
- 골반의 내 · 외측회전에 있어서는 비숙련자 집단이 내측회전의 움직임이 큰 특성을 보인 것과 달리 숙련자 집단에서는 내측회전과 외측회전의 움직임 모두에서 큰 특성을 보였다.
- 골반의 움직임 변화에 있어서 전 · 후 기울기에 있어서는 집단 모두 전방으로 기울어진 자세를 보였고, 상 · 하 기울기와 내 · 외측회전의 움직임에서는 숙련자 집단이 비숙련자 집단보다 큰 움직임을 보였다.
- 내 · 외측회전에 있어서는 전반적으로 비숙련자보다 숙련자 집단이 큰 속도를 보였는데, 2국면(P2)에서 + 방향(external rotation)의 속도에서 숙련자가 비숙련자 집단보다 빠른 회전속도를 나타냈다.
- 내 · 외측회전에 있어서도 ROM와 최대 각에 있어서는 비숙련자보다 숙련자 집단이 내 · 외측회전의 움직임이 큰 특성을 보였다.
- 본 연구에 나타난 결과에 의하면, 룸바 Forward walk 시 스텝 길이는 1스텝과 2스텝 길이에 있어서 비숙련자보다 숙련자가 다소 긴 길이를 보였다. 또한 3스텝 길이에 있어서는 숙련자보다 비숙련자가 다소 긴 스텝길이를 보였다. 이러한 결과는 마정순(2002)이 보고한 연구에서 상위집단이 하위집단보다 보폭의 길이가 더 큰 것으로 나타난 것과 같은 결과를 나타내었다.
- 본 연구 결과에 의하면, 골반의 움직임에어서 전 · 후 기울기와 내 · 외측회전에 있어서 숙련자가 비숙련자 집단보다 골반의 움직임이 큰 것으로 나타났다.
- 본 연구에 나타난 결과에 의하면, 룸바 Forward walk 시 스텝 길이는 1스텝과 2스텝 길이에 있어서 비숙련자보다 숙련자가 다소 긴 길이를 보였다. 또한 3스텝 길이에 있어서는 숙련자보다 비숙련자가 다소 긴 스텝길이를 보였다.
- 본 연구에서 숙련자의 내 · 외측회전 골반움직임이 40°에 가까운 것으로 나타났으며, 반면에 비숙련자는 40° 이하의 작은 골반움직임의 특성이 나타났다.
- 본 연구의 골반의 각속도 변화를 보면 전 · 후 기울기 속도에 있어서는 숙련자보다 비숙련자 집단이 큰 속도를 보였으며, 상 · 하 기울기와 내․외측회전 속도에 있어서는 비숙련자보다 숙련자 집단이 다소 큰 회전속도를 보였다.
- 상 · 하 기울기에 있어서는 전반적으로 비숙련자보다 숙련자 집단이 + 방향(down obliquity)과 방향(up obliquity)에서 큰 속도를 보였는데, 2국면(P2)과 3국면(P3)의 방향(up obliquity)에서 비숙련자보다 숙련자 집단이 큰 속도를 보였다.
- 상 · 하 기울기의 ROM에 있어서도 전반적으로 비숙련자보다 숙련자 집단이 다소 큰 ROM 보였으며, 2국면(P2)의 최대 각(down obliquity)과 3국면 (P3)의 최대각(up obliquity)에서 비숙련자보다 숙련자 집단이 다소 큰 값을 나타냈다.
- 스텝길이에 있어서 1과 2스텝에서는 숙련자 집단이 길고, 3스텝에서는 숙련자 집단이 다소 작은 결과를 보였다. 어깨회전 각과 관절의 가동범위(range of motion: ROM)에 있어서 숙련자 집단은 비숙련자 집단보다 큰 움직임을 보였다. 골반의 움직임 변화에 있어서 전 · 후 기울기에 있어서는 집단 모두 전방으로 기울어진 자세를 보였고, 상 · 하 기울기와 내 · 외측회전의 움직임에서는 숙련자 집단이 비숙련자 집단보다 큰 움직임을 보였다.
- 그리고 본 연구 결과와 일치하는 박양선(2004)은 오른발이 워크 하여 발바닥이 지면에 완전히 닿는 지점까지 고관절의 움직임이 왼쪽이 더 위로 올라가 기울어진 형태를 보이다가 골반세틀 동작 시 고관절의 움직임이 오른쪽으로 더 올라가 기울어진 것의 결과라 하였다. 이러한 결과는 골반의 내측회전과 외측회전이 룸바의 골반세틀 동작의 수행정도를 평가할 수 있는 요인으로, 본 연구결과에서 골반움직임의 각도 차이는 숙련자가 비숙련자보다 움직임 범위가 큰 특성을 나타냈다. 이는 움직임은 숙련도에 따라 영향을 받기 때문에 보다 역동적이고 효율적인 동작을 수행하기 위해서는 골반의 움직임을 더욱 크고 강하게 표현해야 할 것으로 사료된다.
- 전 · 후 기울기에 대한 최대값을 살펴보면, 2국면(P2)에서 숙련자보다 비숙련자 집단이 + 방향(posterior tilt)의 움직임 속도가 큰 특성을 보였다.
- 그리고 [Figure 3]은 비숙련자와 숙련자 집단에 대한 어깨회전각의 변화를 앙상블 그림으로 나타낸 것이다. 표에 제시된 Event별 특성을 보면 E4, E6, 그리고 E8에서 숙련자 집단이 다소 큰 회전을 보인 것은 비숙련자보다 보폭을 크게 하며 스텝을 하기 위함과 동시에 힙의 움직임을 크게 하기 위해 어깨의 움직임이 큰 것으로 보여 진다.
- 표에 제시된 스텝 길이에 있어서 1스텝과 2스텝 길이에 있어서는 비숙련자보다 숙련자가 다소 긴 길이를 보였지만, 통계적인 차이를 보이지 않았으며, 3스텝 길이에 있어서는 숙련자보다 비숙련자가 다소 긴 스텝길이를 보였다.
후속연구
- 정철정, 정혜진(2004)에 의하면 댄스의 동작은 예술적 특성을 중요시 하는 동작임으로 이러한 예술적인 부분을 정량적인 데이터로 해석하기가 무척 어려운 일이며 또한 데이터화 되었다 하더라도 그 데이터로 보편화시키기는 매우 어렵다고 하였다. 이러한 이유로 댄스 스포츠 동작에 대한 연구가 미비한 것으로 생각되어지며 앞으로 많은 연구가 필요할 것으로 보여 진다.
- 이처럼 골반의 움직임을 크게 하면서 불안정한 상태를 안정적인 상태로 계속해서 유 지하며 춤을 추어야하는 것은 많은 연습과 노력이 있어야 함을 보여주고 있다. 이를 위해서는 계속적인 연습으로 점진적인 각도를 증가시켜야 하고, 동시에 골반과 척추 주변의 근육조직을 강화시켜야 하며 유연성 훈련을 통한 회전량도 증가시켜야 할 것으로 사료된다.
- 이에 앞서 제시하였듯이, 룸바의 중요한 특징은 골반의 움직임을 강조하기 때문에, Forward Walk 시 골반의 3차원 각운동 분석을 통해 골반의 운동범위와 회전량을 정량적으로 분석하는 것은 Walk 시 동작을 보다 아름답고, 정확한 동작을 수행할 수 있도록 기초자료를 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 이 연구의 목적은 룸바 Forward Walk 시 숙련자 집단과 비숙련자 집단 간의 운동학적 특성를 비교함으로서 룸바의 동작향상을 위한 기초자료제공과 나아가 지도자들의 체계적이고 효과적인 지도를 위한 자료를 제공하는데 있다.
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