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
- 따라서 특별한 힘과 Tap 타이밍, 신체자세의 변화가 요구되며, 근육의 동원양상이 기술의 복합성만큼이나 큰 변화가 예상되기 때문에 동작수행에 따른 운동학적변인과 동원되는 근육의 각 시기별 힘 발현과 변화패턴을 규명할 필요가 있다. 따라서 이 연구는 평행봉의 5개 요소그룹 중 매달리기계(long swing in hang)에 속해있는 Tippelt 동작을 국가대표 체조선수들을 대상으로 운동역학적으로 분석하여 기술적 이해를 정립하는데 목적이 있다.
- 본 연구는 평행봉 Tippelt 동작을 운동역학적으로 분석하여 기술적 이해를 정립하는데 목적이 있다. 이를 위해 평행봉종목 세계 정상급 국가대표 체조선수 5명이 실시한 Tippelt 동작의 연기를 3차원 영상분석과 근전도분석을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
- 그리고 IEMG(integrated EMG) 분석은 rectified EMG 신호를 근수축 지속시간에 대하여 적분하여 산출하였다. EMG 신호는 Noraxon MyoResearch XP(USA)로 분석하여 일차적으로 얻어진 원 자료는 10 Hz의 고역 통과필터와 500 Hz의 저역 통과 필터를 사용하여 필터링 한 후 전파 정류하였고, 그 이후 얻어진 IEMG 값을 다음과 같이 평균적분 근전도 값을 계산하였다.
- Tippelt 동작에서 하강하기 시작하는 시점(E1), 하강을 시작하여 고관절이 최대로 신전되는 시점(E2), 상승을 준비하면서 고관절이 최대로 굴곡되는 시점(E3), 상승하면서 양손이 평행봉에서 이탈되는 시점(E4), 양손이 평행봉을 다시 잡는 시점(E5)으로 총 5개의 국면(event)로 나누어 분석하였다.
- Tippelt 동작의 영상분석을 위해 Sony DSR PD-170 Camera 3대를 설치하여 60 fields/sec로 촬영 분석하였다. EMG를 측정하기 위한 근전도계는 Zero Wire(ITA)사의 제품으로 완전 무선으로 모션의 제한성이 없으며, 동작분석 시스템과 호환이 가능한 16채널을 사용하였다.
- 10을 사용하였으며, 디지타이징하여 얻은 2차원 좌표값을 3차원 공간 좌표값으로 변환하기 위하여 Abdel-Aziz와 Kararah(1971)가 개발한 DLT 방법을 이용하여 계산하였다. 각 각의 비디오카메라로부터 얻은 정보를 3차 스플라인 함수(cubic spline function)를 이용, 보간하여 동조하였으며, 노이즈를 제거하기 위해 Butterworth의 2차 저역통과필터(2nd low-Pass filter)를 사용하여 스무딩하였으며, 이때 차단 주파수는 10 Hz로 설정하였다.
- 실험에서 측정된 모든 EMG의 자료(raw date)는 노이즈(noise) 주파수를 제거하기 위해 전자필터(FIR filter, 10 - 500 Hz band pass)를 이용하여 필터링한 후 전파정류(full wave rectification)를 하였다. 그리고 IEMG(integrated EMG) 분석은 rectified EMG 신호를 근수축 지속시간에 대하여 적분하여 산출하였다. EMG 신호는 Noraxon MyoResearch XP(USA)로 분석하여 일차적으로 얻어진 원 자료는 10 Hz의 고역 통과필터와 500 Hz의 저역 통과 필터를 사용하여 필터링 한 후 전파 정류하였고, 그 이후 얻어진 IEMG 값을 다음과 같이 평균적분 근전도 값을 계산하였다.
- 3대의 비디오카메라를 정 측면과 후면 좌․우 후방 15 m 거리에 설치하였다. 비디오카메라는 렌즈를 조절하여 삼각대로 고정시켰으며, 약 1분간 통제점틀을 촬영한 후 통제점틀을 제거하여 촬영하였다.
- 표집 주파수는 1,200 Hz로 Raw Data Signal을 측정하였으며, 대역통과필터는 60∼500 Hz, 노치 필터(notch filter)는 60 Hz 조건에서 특정수파수 성분을 제거하고, 평활화(smoothing)하여 수집하였다(Hermens, Freriks & Merlrtti, 1999). 실험 전 연구대상자들에게 연구의 목적과 절차, 측정방식에 대한 설명을 전달하여 이해도를 높였으며, 또한 근전도 장비의 부착으로 인한 거부감을 최소화할 수 있도록 충분한 연습을 실시하여 적극적인 자세로 실험에 참여할 수 있도록 지도하였으며, 동작의 움직임을 정확하게 파악하기 위하여 실험장면에서 오는 심리적 부담감과 환경에 동요됨이 없도록 지도자의 도움을 받아 편안한 분위기를 조성하였다.
- 실험에서 측정된 모든 EMG의 자료(raw date)는 노이즈(noise) 주파수를 제거하기 위해 전자필터(FIR filter, 10 - 500 Hz band pass)를 이용하여 필터링한 후 전파정류(full wave rectification)를 하였다. 그리고 IEMG(integrated EMG) 분석은 rectified EMG 신호를 근수축 지속시간에 대하여 적분하여 산출하였다.
- 양극성 표면전극(bipolar surface electrode) 16 channel은 주요 근육으로 작용할 것으로 판단되는 16개 근육의 기시점(origin)과 정지점(insertion)의 중간부위에서 가장 발달된 부위의 근복(belly of the muscle)에 부착하였다. 표집 주파수는 1,200 Hz로 Raw Data Signal을 측정하였으며, 대역통과필터는 60∼500 Hz, 노치 필터(notch filter)는 60 Hz 조건에서 특정수파수 성분을 제거하고, 평활화(smoothing)하여 수집하였다(Hermens, Freriks & Merlrtti, 1999).
- 본 연구는 평행봉 Tippelt 동작을 운동역학적으로 분석하여 기술적 이해를 정립하는데 목적이 있다. 이를 위해 평행봉종목 세계 정상급 국가대표 체조선수 5명이 실시한 Tippelt 동작의 연기를 3차원 영상분석과 근전도분석을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 표집 주파수는 1,200 Hz로 Raw Data Signal을 측정하였으며, 대역통과필터는 60∼500 Hz, 노치 필터(notch filter)는 60 Hz 조건에서 특정수파수 성분을 제거하고, 평활화(smoothing)하여 수집하였다(Hermens, Freriks & Merlrtti, 1999).
대상 데이터
- 3대의 비디오카메라를 정 측면과 후면 좌․우 후방 15 m 거리에 설치하였다. 비디오카메라는 렌즈를 조절하여 삼각대로 고정시켰으며, 약 1분간 통제점틀을 촬영한 후 통제점틀을 제거하여 촬영하였다.
- EMG를 측정하기 위한 근전도계는 Zero Wire(ITA)사의 제품으로 완전 무선으로 모션의 제한성이 없으며, 동작분석 시스템과 호환이 가능한 16채널을 사용하였다. 3대의 비디오카메라와 EMG 데이터의 동조를 위해 (주)비솔에서 자체 제작한 AD Board(DT9800)를 사용하였다. 직육면체의 통제점틀은 Tippelt 동작의 촬영을 위하여 대상자들의 동작이 모두 관찰될 수 있는 범위 안에 1 m, 폭 1 m, 높이 4 m로 조립한 직육면체 2 set를 설치하였다.
- Tippelt 동작의 영상분석을 위해 Sony DSR PD-170 Camera 3대를 설치하여 60 fields/sec로 촬영 분석하였다. EMG를 측정하기 위한 근전도계는 Zero Wire(ITA)사의 제품으로 완전 무선으로 모션의 제한성이 없으며, 동작분석 시스템과 호환이 가능한 16채널을 사용하였다. 3대의 비디오카메라와 EMG 데이터의 동조를 위해 (주)비솔에서 자체 제작한 AD Board(DT9800)를 사용하였다.
- 본 연구의 대상자는 Tippelt 동작을 완벽하게 수행할 수 있는 국가대표선수 5명을(연령 22.2±2.2 years, 신장 166.4±3.6 cm, 체중 61.6±2.9 kg, 경력 14.2±3.2 years)선정하였다.
- 3대의 비디오카메라와 EMG 데이터의 동조를 위해 (주)비솔에서 자체 제작한 AD Board(DT9800)를 사용하였다. 직육면체의 통제점틀은 Tippelt 동작의 촬영을 위하여 대상자들의 동작이 모두 관찰될 수 있는 범위 안에 1 m, 폭 1 m, 높이 4 m로 조립한 직육면체 2 set를 설치하였다.
이론/모형
- 3차원 동작분석은 Kwon3D program ver. 3.10을 사용하였으며, 디지타이징하여 얻은 2차원 좌표값을 3차원 공간 좌표값으로 변환하기 위하여 Abdel-Aziz와 Kararah(1971)가 개발한 DLT 방법을 이용하여 계산하였다. 각 각의 비디오카메라로부터 얻은 정보를 3차 스플라인 함수(cubic spline function)를 이용, 보간하여 동조하였으며, 노이즈를 제거하기 위해 Butterworth의 2차 저역통과필터(2nd low-Pass filter)를 사용하여 스무딩하였으며, 이때 차단 주파수는 10 Hz로 설정하였다.
성능/효과
- Tippelt 동작의 소요시간은 대상자들 모두가 다운스윙 국면에서 가장 긴 시간을 소비한 반면 킥아웃 국면에서 가장 짧은 시간을 소비하는 것으로 나타났다. 탭스윙국면(0.
- Tippelt의 주요 동작에서 큰 원운동의 다운스윙을 통한 탭동작을 수행하면서 대흉근, 대퇴직근, 상복직근과 하복직근의 활동전위가 높게 나타났다. 킥아웃동작을 수행하면서 승모근, 전삼각근, 상복직근과 하복직근의 활동전위가 높게 나타났다.
- 각 국면별 근육의 평균적분근전도를 살펴보면, 우축 대흉근의 경우 P4가 평균 288±145 ㎶, 우측 승모근의 경우 P3이 평균 443±165 ㎶, 좌측 전삼각근의 경우 P3이 평균 561±291 ㎶, 좌측 대퇴직근의 경우 P4는 평균 342±162 ㎶, 우측 상복직근의 경우 P4가 평균 557±4 1 ㎶, 우측 하복직근의 경우P2가 평균 346±108 ㎶, 척추기립근의 경우 P2는 좌측평균 106±27 ㎶, 우측평균 106±29 ㎶, 좌측 광배근의 경우 P2는 평균 257±120 ㎶으로 나타냈다.
- 근 활동전위양상을 살펴보면, 다운스윙국면에서 대부분의 근육부위별로 근 활동전위가 전체적으로 낮게 나타났다. 그러나 S2는 승모근과 전삼각근 그리고 척추기립근과 광배근의 근 활동전위가 다운스윙국면과 미세한 근 활동전위가 나타나는 특징을 보였는데 이는 Tippelt 동작의 다운스윙 초기의 물구나무서기동작에서 신체의 균형이 정확히 잡히지 않은 상태에서 시간이 지체되면서 신체의 균형조절을 위해 어깨관절의 주변 근육들과 몸통의 근육들이 함께 작용한 결과로 판단된다.
- 따라서 세계 정상급 국가대표선수들은 견관절과 고관절의 각운동 폭을 크게 한 탭동작을 통하여 신체의 상승을 유도하기 보다는 안정적인 탭동작과 큰 원운동의 다운스윙을 통해 신체의 상승력을 유발하고 있음을 알 수 있다. 동체전경각을 살펴보면, 다운스윙 국면에서부터 킥아웃동작이 시작되는 순간까지 일관성있게 점차 증가하다가 킥아웃동작 이후부터 역동작하여 점차 감소하는 현상을 나타냈다. 킥아웃동작 수행 순간부터 역동작이 이루어지는데 이때 동체회전각은 275°로서 동체가 수직에 가까운 각 위치를 보이고 있다.
- 또한 S4는 상복직근과 하복직근의 활동전위가 높게 나타났는데 이는 다운스윙 국면의 소요시간에서도 알 수 있듯이 급하게 다운스윙되는 과정에서 고관절의 굴신운동에 따른 탭동작을 수행하기 위해 상복직근과 하복직근이 크게 동원된 결과로 이해된다. 따라서 다운스윙국면 초기의 물구나무서기 동작을 정확하게 취하여 불필요한 근육활동을 최소화할 수 있도록 해야 하며, 세계적인 우수선수라고 평가받는 국가대표선수들의 Tippelt 동작은 다운스윙 시 수평중심의 역동성이 발견되었으며, 하강속도를 제어하면서 탭동작을 위한 견관절과 고관절의 신전운동에 치중 한다는 것을 알 수 있다.
- 킥아웃동작을 수행하면서 승모근, 전삼각근, 상복직근과 하복직근의 활동전위가 높게 나타났다. 또한 동작 초반 물구나무서기 동작에서 시간을 지체하거나 급하게 다운스윙하게 될 경우 승모근, 전삼각근, 척추기립근, 광배근, 상복직근과 하복직근의 불필요한 근 활동전위가 발생하는 것으로 나타났다.
- 신체중심의 속도변화 결과를 살펴보면, 다운스윙 동안 그렇게 빠르지 않은 휘돌기 속도를 유지하지만 킥아웃동작이 이루어지는 지점에서부터 매우 빠른 전방이동속도와 상승속도가 유발되는 것으로 나타났으며, 공중비행 후 하강하는 동안 전방이동속도가 점차 감속되는 결과를 나타냈다. 매달리기 계통 기술의 준비동작인 뒤 휘돌기의 분석 결과를 보면 신체가 평행봉을 경과하는 순간의 다운스윙 시 Lee(2009)은 전후속도가 -0.
- 신체중심의 위치변화 결과를 살펴보면, 다운스윙 시 탭동작을 위한 고관절의 최대 신전은 봉 위의 위치에서 이루어졌고, 탭동작이 끝나면서 다운스윙의 역동작을 위해 킥아웃동작이 시작되는 시점이 봉을 잡고 있는 손의 연직하방에 근접한 위치에서 이루어졌으며, 킥아웃동작을 하면서 봉을 이탈하는 시점은 봉 위로 올라서기 이전에 이루어지는 것으로 나타났다. 동작이 마무리되는 봉 잡기 시 전·후 위치는 1.
- 이는 수평중심의 빠른 전방이동과 함께 효율적인 역동작 운동을 유발하는 것으로 나타났다. 이때 동작이 시작되는 물구나무서기에서 너무 지체하거나 급하게 다운스윙 하게 되면 하강 초반부터 승모근, 전삼각근, 척추기립근, 광배근, 상복직근, 그리고 하복직근의 불필요한 근력이 소모되는 것으로 나타났다. 탭동작에서 근 활동전위가 주로 발현되는 근육 부위는 대흉근, 대퇴직근, 상복직근 그리고 하복직근이며, 킥아웃동작에서 근 활동전위가 주로 발현되는 근육부위는 상복직근과 하복직근, 승모근 그리고 전삼각근이다.
- 18 m/s)보다 다소 느리게 나타나는 특징을 보였다. 이와 같은 결과로 볼 때 Tippelt 동작이 다운스윙의 역동작으로 하지보다는 상반신과 상지가 전방으로 빠르게 이동해야하는 동작이기 때문에 우수한 국가대표선수들은 다운스윙뿐만 아니라 상승하면서 봉을 이탈할 때에도 수직상승보다는 전방으로 빠르게 움직이는 것을 알 수 있다.
- Tippelt의 주요 동작에서 큰 원운동의 다운스윙을 통한 탭동작을 수행하면서 대흉근, 대퇴직근, 상복직근과 하복직근의 활동전위가 높게 나타났다. 킥아웃동작을 수행하면서 승모근, 전삼각근, 상복직근과 하복직근의 활동전위가 높게 나타났다. 또한 동작 초반 물구나무서기 동작에서 시간을 지체하거나 급하게 다운스윙하게 될 경우 승모근, 전삼각근, 척추기립근, 광배근, 상복직근과 하복직근의 불필요한 근 활동전위가 발생하는 것으로 나타났다.
- 탭스윙국면에서는 대흉근, 대퇴직근, 상복직근과 하복직근의 활동전위가 매우 높게 나타났으며, 대흉근과 대퇴직근보다는 상복직근과 하복직근의 활동전위가 더욱더 활성화된 것으로 나타났다. 이는 탭동작을 위해 고관절과 견관절이 빠르게 굴곡되는 동작을 취하기 위하여 나타나는 당연한 결과라고 생각되어 진다.
- 평행봉 Tippelt 동작을 수행하는 동안 각 이벤트별 신체중심의 상·하 속도변화에서 고관절이 최대 신전을 이루는 시점(E2)은 평균 -2.34±0.23 m/s, 양손이 평행봉을 이탈하는 시점(E4)은 평균 3.07±0.15 m/s로 나타났다.
- 평행봉 Tippelt 동작을 수행하는 동안 각 이벤트별 신체중심의 전·후 위치변화에서 고관절이 최대신전을 이루는 시점(E2)은 평균 -0.67±0.05 m, 고관절이 최대굴곡을 이루는 시점(E3)은 평균 0.03±0.16 m로 나타났다.
- 한편 수평운동중심의 Tippelt 동작을 수행한 S1의 경우 대부분의 국면에서 척추기립근을 포함한 나머지 근육들의 국면별 근 활동량은 대체적으로 낮게 나타났다. 휘돌기에 따른 탭 동작과 킥아웃동작의 수행은 그만큼 고관절과 견관절의 굴신관절을 작게 하여 큰 힘을 들이지 않아도 회전과 수평이동을 용이하게 한다는 것을 알 수 있었다. 이는 견관절의 하강과 고관절의 최대신전이 이루어지는 탭동작, 상체가 정방으로 흐르지 않고 고관절과 가슴이 빠르게 굴곡되는 킥아웃동작의 상승과 봉을 잡을 때에 고관절의 굴곡동작이 안정되게 유지할 때 높은 평가와 힘의 효율적인 활동전위 양상을 나타낸다고 판단된다.
후속연구
- 탭동작에서 근 활동전위가 주로 발현되는 근육 부위는 대흉근, 대퇴직근, 상복직근 그리고 하복직근이며, 킥아웃동작에서 근 활동전위가 주로 발현되는 근육부위는 상복직근과 하복직근, 승모근 그리고 전삼각근이다. 또한 견관절과 고관절의 굴신 폭의 증가에 의한 탭동작은 수평중심의 공중비행에 지장을 초래하며, 봉 잡기 시 동체전경각이 수평면과 70°정도를 유지케 하는 것이 전삼각근의 에너지 소모를 줄이고 신체의 안정적인 균형을 유지할 수 있기 때문에 평가에 도움이 될 것으로 판단된다. Tippelt 동작에서 슬관절을 곧게 펴주는 자세는 평가에 긍정적인 영향을 미치기 때문에 탄력과 역동작을 유발하기 위한 탭동작과 킥아웃동작 수행 시 슬관절이 과도하게 굽혀 지지 않도록 하여야 할 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.