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문제 정의
- 본 연구는 일반 골프에 비하여 클럽의 무게가 가벼워 인체에 가해지는 부하 량을 줄일 수 있지만 상대적으로 짧아진 비거리를 보완하고, 공의 속도와 공의 정 확성을 높이 기 위한 소프트 골프 용구의 개발에 있어 일반 골프와유사한효과를내기 위해 킥 포인트와 강성 차에 따른 샤프트로 스윙 시 공의 속도, 공의 제어능력, 헤드의 뒤틀림 각을 평가, 분석하였다. 그 결과 각각의 지표로부터 high 킥 포인트와 기존 lady 강성 보다 더 무른 morelady 강성 이 소프트 골프용 샤프트의 특성으로 적 합하다는 결론을 얻을 수 있었다.
- 본 연구에서는 아연합금 클럽헤드와 킥 포인트 및 강성 차에 따른 6종류의 샤프트로 구성된 소프트골프 클럽 을 이용하여 스윙 시 클럽헤드의 비틀림 각, 소프트골프 공의 이동 속도와 타격점을 이용한 공에 대한 제어 능력 을 분석하여 소프트골프용 클럽 으로 적합한 샤프트의 특성을 연구하였다. 일반적으로 골프 용구에서는 클럽헤드 비틀림 각의 변이가적고, 공의 이동속도가 빠르며, 공의 타격 지점이 일관적인 것이 좋다.
제안 방법
- 공의 타격 일관성에서는 6종류의 샤프트를 통해 스윙 시 발생하는공의 이동방향에 대한제어 우수성을분석하였다. 각스윙 속도당 20회의 타격을 통해 타격 지점에서의 타격점 분포를 측정하였고 샤프트의 스윙이 공의 이동 방향에 어느 정도의 일관성을 제공하는가를 측정하여 그림 9와 같이 공의 타격 분포도를 얻었다. 공의 타격 분포 편차 값이 클수록 공의 제어 능력 이 떨어진다고 할 수 있는데, 킥 포인트별 공의 타격점 분포는 스윙 속도가 증가할수록 MLH, MLM, MLL 킥 포인트 순으로 공의 타격 점 편차가 증가하였다(킥 포인트: p=0.
- 20회의 스윙 시 타격 면에서의 공의 타격 위치의 일관성을 측정하여 공에 대한 제어능력을 분석하였다. 공의 원 위치에서 일직선으로 타격면을 향하는 축에 대하여 수평, 수직 축(X, Y축)을 설정 하였고, 이를 기준으로 스윙 시공이 타격면에 맞는지점을2차원 평면에서 X,좌표로환산하여 타격점의 분포도를 구하고, 공의 제어 능력을 분석하였다.
- 공의 타격 일관성에서는 6종류의 샤프트를 통해 스윙 시 발생하는공의 이동방향에 대한제어 우수성을분석하였다. 각스윙 속도당 20회의 타격을 통해 타격 지점에서의 타격점 분포를 측정하였고 샤프트의 스윙이 공의 이동 방향에 어느 정도의 일관성을 제공하는가를 측정하여 그림 9와 같이 공의 타격 분포도를 얻었다.
- 내어 높은 에너지 효율을 제공한다는 것을 의미하다. 따라서 본연구에서 공의 이동속도의 분석에서는H킥 포인트와ML 강성이 소프트 골프용 샤프트의 특성 으로 적 합하였다.
- 스윙속도의 증가에 따라 비틀림각이 증가하게 되면 토크(Torque)값이 크게 변화하여 공을 제어하기 에 어 려 움이 있고, 스윙 시 사용자에 게 큰 부하가 발생 되어 부상으로 연결될 수 있는 문제점을 안고 있기 때문에 클럽헤드의 비틀림 각의 변이가적은샤프트를사용하는 것이 적합하다. 본 연구에서 클럽헤드 비틀림 각의 분석에서는 스윙 속도의 상승에 따른 비틀림 각의 변이가적eH 킥 포인트와ML 강성이 소프트 골프용 샤프트의 특성으로 적 합하였다.
- 본 연구에서는 그림3처럼 아연합금 클럽헤드와킥 포인트 및 강성 차에 따른 샤프트로 이루어진 소프트골프 클럽을 이용하여 스윙 동작을 측정하였다.
- 본 연구에서는 아연합금 클럽헤드와 킥 포인트 및 강성 차에 따른 6종류의 샤프트로 구성된 소프트골프 클럽을 이용하여 스윙 시 클럽헤드의 비틀림 각, 소프트골프 공의 이동 속도와 타격점을 이용한 공에 대한 제어능력을 분석하였다. 통계분석은 윈도우(window)용 SPSS 12.
- 스윙매신(RobT MIYAMAE Co.T Japan)을 이용하여 일괄적인 스윙동작과 속도(13 20, 25, 30, 35m/s)로 타격을 실시하였고, 이때 스윙 동작을 초고속 카메라(Fas Inline, Visko Co.,Korea)로 촬영 하였다(Record Speed: 500 frame, Shutter Speed : 1/20, 000 sec). 촬영된 영상은 분석 프로그램 (Pro Analyst, Xcitex Inc.
- 이와 같은 단점을 보완하기 위해 미니 골프, 게 이 트볼과 같은 골프 유사 경 기가 탄생 되 었으나, 기존 골프와 경기 방식이 전혀 달라 상기의 목적을 달성하기 어렵다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 본 연구팀은 카본 그라파이트 (carbon graphite)로 제작된 샤프트(shaft)와 클럽 헤드는 아연합금으로 제작하여 경 량화 시키고, 타격면은 테니스 줄을 사용한 그물망 구조로 만들어 무게를 줄인 골프 클럽을 제작하였고, 이들로 구성 된 소프트골프 용구를 개 발하였다. 또한 소프트골프공은 고분자 재료를 이용하여 표준 골프공의 1/4무게로 공의 크기는 통상의 골프공에 비해 2.
- 33mm크게 제작하여 타격에 용이 하게 제작하였다. 이와 같이 제작된 소프트골프 용구를 이용하여 본 연구팀은 스윙 동작 분석 실험을 실시하였고, 이로 인해 가볍게 제작된 소프트 골프 용구를 이용한 스윙 이 인체에 부하를 덜어 부상의 감소 효과가 있음을 분석하였다[2]. 그러나 클럽용구의 중량이 줄어 관절에 인가되는 부하량이 감소하고 부상 또한 감소한 대신 소.
- ,Korea)로 촬영 하였다(Record Speed: 500 frame, Shutter Speed : 1/20, 000 sec). 촬영된 영상은 분석 프로그램 (Pro Analyst, Xcitex Inc., Enand)을사용하여 스윙 시 클럽헤드의 비틀림 각, 소프트골프 공의 이동 속도와 타격점을 이용한 공에 대한 제어능력을 분석하였다.
- 적하였다. 촬영된 화면상에서 1cm는 0.16 pixel이며 각 프레임별 시간 간격 은 0.002초이 므로, set point 사이의 실제거리 를 산출하고 공의 이동 속도를 분석하였다. 공의 이동시간이 T, 공이 이동한 거리가 S일 때, 소프트 골프 공의 속도 V는 식 (2)와 같이 정의 된다.
- 클럽헤드에 마커를 부착한 후 초고속 카메라를 이용하여 스윙속도 별 촬영 영상을 영상 분석 프로그램을 이용하여 그림 4처럼 클럽헤드의 비틀림 각도를 분석하였다. 분석에 사용된 영상에서는 1cm를 0.
- 인트 위치, Stiffiie는 샤프트의 무륜 정도를 말한다. 킥 포인트에 따른 샤프트는 소프트 골프 특성에 맞게 고려하여 제작하였는데, 이는 일반 골프클럽으로 사용되는 레이디(dy)강성을 기준으로 하여. 샤프트 무게는 55~57g인 일반 골프 클럽보다 평균 93g 적게, Tip서ametei는 9.
- 본 연구에서 사용된 샤프트는 총 6가지 로써, 하나의 강성에 킥 포인트에 따른 차이를 보기 위한 3종류와, 하나의 킥 포인트에 강성에 따른 차이를 보기 위한 3종류를 사용하였다. 킥 포인트에 변화를 준 샤프트는 일반 골프클럽 샤프트로 사용되는 레이디(lady) 강성보다 조금 더 무른 모어 레 이 디 (MoreLady, ML) 강성 에 킥 포인트를 로우(L), 미들(M), 하이 (H)를 차등 적용하여 MLL(MoreLady stiffness, Low kick point), MLM(MoreLady stiffness, Middle kick point), MLH(MoreLady stiffness, High kick point)의 세종류와 강성 에 변화를 준 샤프트는 각기 다른 러]귤러 (regular), 레이디(dy), 스티프tiff), 모어레이디(morEdy) 강성에 동“일한“ 하이 (H) 킥 포인트를 차등 적용하여 RH(Regular stiffness, High kick point), LH(Lady stiffiiess, High kick point), SH(Stiff stiffiiess, High kick point), M.LH(MoreLady stiffiiess. Highkick 의 세 종류를 실험에 사용하였다.
- 타격 시의 속도를 산출하여 그림 8과 같이 각각의 샤프트에서 스윙 속도에 따른 공의 이동 속도를 비교하여 가장 큰 공의 이동 속도를 갖는 샤프트를 분석하였다. 킥 포인트별 공의 이동속도는 스윙속도가 증가할수록 MLL, MLM, MLH 킥 포인트 순으로 공의 이동 속도가 증가하였다(킥 포인트: p<0.
대상 데이터
- LH(MoreLady stiffiiess. Highkick 의 세 종류를 실험에 사용하였다. 표 1에 나와 있는 Tip-Diame는 헤드와 샤프트의 접합 부분의 굵기이고, Butt- Diametert 그립부분이 끼워지는 부분의 굵기, Kick point positione 헤드를 기준으로 w, middle, high 킥 표.
- 용구의 샤프트를 대상으로 분석하였다. 그림 1 처럼 클럽헤드는 그물망 모양으로 아연 합금(Zn alloy)으로 제작하였고, 샤프트는 카본(carbon) 합성수지를 이용해 만든 그라파이트(graphite)로, 제작된 소프트 골프 클럽 헤드 무게는 193.5g 으로기존 헤드 무게 420g의 65%이고 총 클럽 의 무게는 285.4g 으로 기존 클럽 무게의 70%에 달하게 제작하고, 소프트 골프 골프공은 고분자 재료(천연고무(1 등급, 고무 100%)와 울(wool)과 나일론(nyl이 55대 45로 혼합된 펠트(FELT))를 이용하여 제작된 소프트 골프공은 30g 으로 통상의 골프공의 무게45.93g의 60%에 달하게 제작하였다.
- 킥 포인트와 강성에 대한 부분은 그림 2와 같은 방법으로 측정 할 수 있는데, 킥 포인트는 샤프트 한쪽을 고정시 킨 상태에서 한쪽을 밀었을 때 가장 많이 휘 는부분을 측정하여 그 휘는 부분에 따라 로우<low), 미들(middle), 하이 (high) 킥 포인트로 나뉘게 되고, 강성은 샤프트의 클럽헤드와 부착되는 부분에 일정한 주느 매달아서 그 진동수에 따라 레귤러(regular), 레이디(lady), 스티프(stiff)로 나뉘게 된다. 본 연구에서 사용된 샤프트는 총 6가지 로써, 하나의 강성에 킥 포인트에 따른 차이를 보기 위한 3종류와, 하나의 킥 포인트에 강성에 따른 차이를 보기 위한 3종류를 사용하였다. 킥 포인트에 변화를 준 샤프트는 일반 골프클럽 샤프트로 사용되는 레이디(lady) 강성보다 조금 더 무른 모어 레 이 디 (MoreLady, ML) 강성 에 킥 포인트를 로우(L), 미들(M), 하이 (H)를 차등 적용하여 MLL(MoreLady stiffness, Low kick point), MLM(MoreLady stiffness, Middle kick point), MLH(MoreLady stiffness, High kick point)의 세종류와 강성 에 변화를 준 샤프트는 각기 다른 러]귤러 (regular), 레이디(dy), 스티프tiff), 모어레이디(morEdy) 강성에 동“일한“ 하이 (H) 킥 포인트를 차등 적용하여 RH(Regular stiffness, High kick point), LH(Lady stiffiiess, High kick point), SH(Stiff stiffiiess, High kick point), M.
- 본 연구에서는 골프클럽의 무게와 볼의 중량을 줄여 골프공이 날아가는 비거리를 줄임으로써 좁은 공간(33, 000평 이하) 에서도정규 규칙에 따라 골프경기를 수행할 수 있도록 고안한 소프트 골프 용구의 샤프트를 대상으로 분석하였다. 그림 1 처럼 클럽헤드는 그물망 모양으로 아연 합금(Zn alloy)으로 제작하였고, 샤프트는 카본(carbon) 합성수지를 이용해 만든 그라파이트(graphite)로, 제작된 소프트 골프 클럽 헤드 무게는 193.
- 비틀림 각도를 분석하였다. 분석에 사용된 영상에서는 1cm를 0.16pixel로 산출하였으며, 실제 실험에서 사용된 클럽헤드의 밑 부분 길이는 11.7cm 였다. 프레임별 헤드의 이동거리는 Ls, 헤드의 밑 부분 거리는 일 때, 헤드의 비틀림 각 Ay&n 은 다음 식 (1)과 같이 정의된다
데이터처리
- 공에 대한 제어능력을 분석하였다. 통계분석은 윈도우(window)용 SPSS 12.0 version(SPSS Inc., KOREA)을 이용하였고, 클럽헤드의 비틀림 각, 소프트골프 공의 이동속도와 제어능력을 이원분산법(Away ANOVA test)을 실시하여 결과 값의 유의성을 판단하였다. 통계적 유의성 검정을 위한 p값은 0.
성능/효과
- 014). 강성별 공의 타격점 분포는 스윙 속도가 증가할수록 SH, LH, MLH, RH 강성 순으로, 공의 타격점 편차가 증가하였다(강성 : p=0.004, 스윙속도: p=0.079, 강성 X스윙속도: p=0.480). 샤프트의 킥 포인트와 강성 차에 따른 공의 타격 일관성은 MLH 킥 포인트와 SH 강성에서 가장 크게 나타났다.
- 001). 강성별 클럽헤드 비틀림 각의 분석에서 는 MLH, LH, SH, RH 강성 순으로, 스윙 속도가 증가함에 따라 클럽헤드 비틀림 각도가 증가하였다(강성: p<0.001, 스윙속도: p<0.001, 강성 X스윙속도: p<0.001). 샤프트의 킥 포인트와 강성 차에 따른 클럽 헤드 비틀림 각은 MLH 킥 포인트와 MLH 강성 에서 스윙 속도가증가할 때 클럽헤드 비틀림 각의 변이가 적게 나타났다.
- 킥 포인트와 강성 차에 따른 총 6종류의 샤프트 스윙 동작 분석 결과 킥 포인트를 차등하게 설정한 샤프트의 경우, H 킥 포인트로 설정된 샤프트가 비틀림, 공 스피드, 공의 타격 일관성 등 실험을 통해 측정된 모든 데이터에서 가장 우수한 결과를 나타내었다. 강성을 차별화한 샤프트의 경우에는, ML 강성의 샤프트가 다른 강성 (L, S, R)의 샤프트에 비해 비교적 우수한 결과를 나타내었다.골용 샤고: 펴 가에서 H 킥 포이12와 MI 강성 이 소 트 골프용 샤프트에 적합함을 알아내었지 만 ML 강성에서 공의 제어 능력은 다른 강성에 비해 확연하게 띄지 않음을 알 수 있었다.
- 강성을 차별화한 샤프트의 경우에는, ML 강성의 샤프트가 다른 강성 (L, S, R)의 샤프트에 비해 비교적 우수한 결과를 나타내었다.골용 샤고: 펴 가에서 H 킥 포이12와 MI 강성 이 소 트 골프용 샤프트에 적합함을 알아내었지 만 ML 강성에서 공의 제어 능력은 다른 강성에 비해 확연하게 띄지 않음을 알 수 있었다. 이에 공의 이동속도나공의 제어가보다더 향상될 수 있게 ML 강성을 좀 더 세밀한 구간으로 나누어 공의 이동속도나 공의 제어능력을 향상 시키 는데 적합한 샤프트를 고안해야 할 것이다.
- 공의 이동 방향 일관성은 사용자로 하여금 실타 유발을 줄여주는 것을 의미하는데, 이를 토대로 샤프트의 특성에 따라 타격지점에서 타격점들이 분산되는 정도를 분석하여, H 킥 포인트와 S 강성이 소프트골프용 샤프트의 특성으로 적합한 것으로 분석하였다.
- 각스윙 속도당 20회의 타격을 통해 타격 지점에서의 타격점 분포를 측정하였고 샤프트의 스윙이 공의 이동 방향에 어느 정도의 일관성을 제공하는가를 측정하여 그림 9와 같이 공의 타격 분포도를 얻었다. 공의 타격 분포 편차 값이 클수록 공의 제어 능력 이 떨어진다고 할 수 있는데, 킥 포인트별 공의 타격점 분포는 스윙 속도가 증가할수록 MLH, MLM, MLL 킥 포인트 순으로 공의 타격 점 편차가 증가하였다(킥 포인트: p=0.002, 스윙속도: p=0.112, 킥 포인트 X 스윙속도: p=0.014). 강성별 공의 타격점 분포는 스윙 속도가 증가할수록 SH, LH, MLH, RH 강성 순으로, 공의 타격점 편차가 증가하였다(강성 : p=0.
- 뒤틀림 각을 평가, 분석하였다. 그 결과 각각의 지표로부터 high 킥 포인트와 기존 lady 강성 보다 더 무른 morelady 강성 이 소프트 골프용 샤프트의 특성으로 적 합하다는 결론을 얻을 수 있었다. 본연구를 이어 향후 연구에서는 다양한 클럽헤드의 재질과 세밀한 강성 차에 따른 샤프트에 대한 연구가 수행되어 최적의 스윙 상태를 지원할 수 있는 소프트골프용구를 개발해야 할 것이다.
- 001). 샤프트의 킥 포인트와 강성 차에 따른 공의 이동속도는 MLH 킥 포인트와 MLH 강성에서 가장 크게 나타났다.
- 480). 샤프트의 킥 포인트와 강성 차에 따른 공의 타격 일관성은 MLH 킥 포인트와 SH 강성에서 가장 크게 나타났다.
- 001). 샤프트의 킥 포인트와 강성 차에 따른 클럽 헤드 비틀림 각은 MLH 킥 포인트와 MLH 강성 에서 스윙 속도가증가할 때 클럽헤드 비틀림 각의 변이가 적게 나타났다.
- 갖는 샤프트를 분석하였다. 킥 포인트별 공의 이동속도는 스윙속도가 증가할수록 MLL, MLM, MLH 킥 포인트 순으로 공의 이동 속도가 증가하였다(킥 포인트: p<0.001, 스윙속도: p<0.001, 킥 포인트X스윙속도: p<0.001). 강성별 클럽헤드 비틀림 각의 분석에서는 RH, LH, SH, MLH 강성 순으로, 스윙속도가 증가함에 따라 공의 이동 속도가 증가 하였다(강성: p<0.
- 정리하였다. 킥 포인트와 강성 차에 따른 총 6종류의 샤프트 스윙 동작 분석 결과 킥 포인트를 차등하게 설정한 샤프트의 경우, H 킥 포인트로 설정된 샤프트가 비틀림, 공 스피드, 공의 타격 일관성 등 실험을 통해 측정된 모든 데이터에서 가장 우수한 결과를 나타내었다. 강성을 차별화한 샤프트의 경우에는, ML 강성의 샤프트가 다른 강성 (L, S, R)의 샤프트에 비해 비교적 우수한 결과를 나타내었다.
- 증가에 따른 클럽헤드 비틀림 각을 그림 7에 나타내었다. 킥포인트별 클럽헤드 비틀림 각의 분석에서는 MLH, MLM, MLL 킥 포인트 순으로, 스윙 속도가 증가함에 따라 클럽 헤드 비틀림 각도가 증가하였다(킥 포인트: p<0.001, 스윙속도: p<0.001, 킥 포인트 X 스윙속도: p<0.001). 강성별 클럽헤드 비틀림 각의 분석에서 는 MLH, LH, SH, RH 강성 순으로, 스윙 속도가 증가함에 따라 클럽헤드 비틀림 각도가 증가하였다(강성: p<0.
후속연구
- 그 결과 각각의 지표로부터 high 킥 포인트와 기존 lady 강성 보다 더 무른 morelady 강성 이 소프트 골프용 샤프트의 특성으로 적 합하다는 결론을 얻을 수 있었다. 본연구를 이어 향후 연구에서는 다양한 클럽헤드의 재질과 세밀한 강성 차에 따른 샤프트에 대한 연구가 수행되어 최적의 스윙 상태를 지원할 수 있는 소프트골프용구를 개발해야 할 것이다.
- 골용 샤고: 펴 가에서 H 킥 포이12와 MI 강성 이 소 트 골프용 샤프트에 적합함을 알아내었지 만 ML 강성에서 공의 제어 능력은 다른 강성에 비해 확연하게 띄지 않음을 알 수 있었다. 이에 공의 이동속도나공의 제어가보다더 향상될 수 있게 ML 강성을 좀 더 세밀한 구간으로 나누어 공의 이동속도나 공의 제어능력을 향상 시키 는데 적합한 샤프트를 고안해야 할 것이다.
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