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
- 골프 드라이버 스윙 시 신체의 균형성과 공의 비거리를 추정하는 척도인 클럽의 속도 및 임팩트의 정확성을 예측하는 클럽 헤드의 변화 정도와의 관계를 살펴보고자 국가대표와 프로에 속하는 남자 12명의 골프 선수를 대상으로 지면반력과 영상 분석을 통해 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 따라서 정확한 임팩트를 유지하기 위해서는 임팩트전 수직축에 대한 왼발의 회전력을 가능하면 적게 유지는 것이 관건이라 할 수 있다. 그러나 임팩트 이후, 릴리즈 순간까지 클럽의 최대 속도와 오른발 유리 토크와는 상관관계가 있는 것으로 보아 임팩트 이후, 수직축에 대한 오른발의 회전력에 관심을 갖고 스윙을 유지해야 할 것으로, 본 연구 결과에 기초해 제안하고자 한다.
- 골프 스윙 시 견고한 신체 균형성 유지는 비거리 확보뿐만 아니라 스윙의 일관성과 정확성을 보장하는 중요한 요인이라 할 수 있다. 본 연구는 드라이버 스윙 시 임팩트 전, 후 신체 균형성과 클럽의 속도 및 클럽 헤드의 각도와의 관계 정도를 밝히고자 하였다. 연구 결과 골프 드라이버 스윙 시 임팩트 전, 균형성 판단 요인 중에 불안정과 관련된 COP 범위(Verkindt et al.
- 이에 본 연구는 골프 드라이버 스윙 시 임팩트 전·후 구간에서 발생하는 지면반력 자료를 기반으로 분석된 균형성 요인중 COP의 범위, COP의 속도, 그리고 유리 토크의 크기를 산출해, 임팩트 순간 클럽의 속도와 클럽 헤드의 각도 변위, 임팩트 후 클럽의 최대 속도와의 관계정도를 규명하고자 하였다.
제안 방법
- 클럽 헤드의 속도를 보기위해 호젤에 부착한 마커를 중심으로 유한차 방법을 이용해 임팩트 순간의 합속도와 릴리즈 순간에 발생하는 최대 합속도를 산출하였다. 또한 임팩트 순간 클럽 헤드의 각 변화를 보기 위해 호셀에 부착한 마커와 이로부터 그립 방향으로 10 cm 위에 부착한 마커를 이용해 임팩트 순간 0.008초 동안 클럽 헤드의 각을 산출했으며, 이를 토대로 RMS를 산출하였다. 클럽 헤드의 각은 클럽이 전두면에 투영된 상태에서 지면과 수직을 이룬 상태를 기준으로 이에 따른 각 변위를 관찰하였다.
- 그림에서와 같이 전역 좌표는 전역 좌표계 설정을 위해 길이가 알려진 4개의 마커를 지닌 L자형의 프레임(frame)을 피험자 오른쪽 지면반력판의 오른쪽 앞에 고정했으며, 이 때 방향은 상방 수직축을 +Z, 운동 방향 축, 즉 좌 축을 +Y, +Y축에서 +Z축으로의 외적(cross)을 +X, 즉 전(前)으로 취하는 오른손 법칙을 이용하였다. 또한 임팩트 순간 합 속도와 릴리즈 순간 최대 합 속도를 관찰하기 위해 클럽의 호젤에 반사 마커를 부착하였고, 임팩트 순간 클럽 헤드 페이스의 각도를 살펴보기 위해 클럽의 호젤(hosel)로 부터 10 cm 위의 샤프트에 또 다른 반사 마커를 부착하였다[Figure 2]. 지면반력판의 샘플링율(sampling rate)은 초당 1000 Hz로, 카메라의 샘프링 율(sampling rate)은 500 Hz로 설정해 대상자별로 10번의 자료를 수집했다.
- 이렇게 산출된 변인들을 활용해 드라이버 스윙 임팩트 전·후 균형성 요인들의 특징을 기술 통계치(descriptive statistics)를 이용해 해석하였다. 또한 임팩트 전의 균형성 판단 요인과 임팩트 순간의 합속도와 클럽 헤드의 각도 및 최대 속도와의 관계 정도를 살펴보았고, 임팩트 후의 균형성 판단 요인과 최대 속도와의 관계를 살펴보았다. 이들 관계의 정도를 보기위해 Pearson의 적률 상관 계수가 이용되었으며, 이 때 모든 통계적 측정은 α=.
- 본 연구에 사용된 실험장비와 분석 장비는 [Table 2]와 같은 촬영 장비와 영상분석 장비를 사용하였다.
- 상기 전술한 방법에 의거 골프 드라이버 스윙 시 임팩트 전·후 균형성 요인과 임팩트 순간 속도, 임팩트 순간 클럽 헤드의 각 변위, 릴리즈 순간 발생하는 클럽 최대 속도와의 관계 정도를 살펴본바 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 실험 순서는 무작위로 실시했으며, 모든 피험자들은 각 개인의 골프화를 신고, 바닥 높이에 맞춰 설치된 2대의 지면반력판(Kistler, Type9286A, Switzerland) 위에서 동일한 드라이버(Gallaway, Big bertha)를 가지고 스윙 동작을 실시하는 것을 피험자 주변에 설치된 8대의 적외선 카메라(Oqus 500, Qualisys, Switzerland)를 통해 촬영하였다. 이 때 미끄러움을 방지하기 위해 지면반력판위에 우레탄을 덮고 그 위에 2대의 지면반력판 구석에 맞춰 반사마커를 부착하였다.
- 자료는 각 대상자별 10번의 시도 중에 피험자가 가장 만족하게 스윙을 했다고 간주된 것 중에 임팩트 순간 최대의 속도가 발휘된 2개의 시도를 선정해 분석하였다. 상기 실험 절차에 의해 수집된 지면반력 데이터와 영상 자료 좌표는 선정된 변인 계산 전에 필터링을 통해 노이즈를 제거하였다.
- 지면반력 데이터는 수직반력(Fz)을 기준으로, 영상 자료는 클럽의 호젤에 부착한 마커의 운동방향 좌표(y)를 기준으로 PSD(power spectral density)를 구해, 이들 누적 신호의 99.9 %를 각 실제 신호 특성의 대표적인 값으로 간주해 이에 포함된 최대 Frequency를 차단 주파수로 결정해 Butterworth 4차 low-pass 필터를 이용해 필터링 하였다(Ryu, 2010). 또한 지면 반력의 데이터는 바이어스를 제거 한 후 사용하였다.
- 008초 동안 클럽 헤드의 각을 산출했으며, 이를 토대로 RMS를 산출하였다. 클럽 헤드의 각은 클럽이 전두면에 투영된 상태에서 지면과 수직을 이룬 상태를 기준으로 이에 따른 각 변위를 관찰하였다.
- 클럽 헤드의 속도를 보기위해 호젤에 부착한 마커를 중심으로 유한차 방법을 이용해 임팩트 순간의 합속도와 릴리즈 순간에 발생하는 최대 합속도를 산출하였다. 또한 임팩트 순간 클럽 헤드의 각 변화를 보기 위해 호셀에 부착한 마커와 이로부터 그립 방향으로 10 cm 위에 부착한 마커를 이용해 임팩트 순간 0.
대상 데이터
- 본 연구를 위해 선정한 실험 대상자는 각종 골프 대회에 우승 경험이 있는 오른손잡이 국가 대표 출신 3명, KPGA 정회원 4명, 상비군 출신 5명, 총 12명이다. 이들의 경력 및 신체적 특징은 아래와 같다(Table 1).
- 또한 임팩트 순간 합 속도와 릴리즈 순간 최대 합 속도를 관찰하기 위해 클럽의 호젤에 반사 마커를 부착하였고, 임팩트 순간 클럽 헤드 페이스의 각도를 살펴보기 위해 클럽의 호젤(hosel)로 부터 10 cm 위의 샤프트에 또 다른 반사 마커를 부착하였다[Figure 2]. 지면반력판의 샘플링율(sampling rate)은 초당 1000 Hz로, 카메라의 샘프링 율(sampling rate)은 500 Hz로 설정해 대상자별로 10번의 자료를 수집했다.
데이터처리
- 이렇게 산출된 변인들을 활용해 드라이버 스윙 임팩트 전·후 균형성 요인들의 특징을 기술 통계치(descriptive statistics)를 이용해 해석하였다.
- 이와 같이 계산된 결과를 이용해 [Figure 3]과 같이 드라이버 스윙 시 클럽이 다운스윙에서 샤프트가 수평이 유지된 상태(E1)에서 임팩트 순간(E2)까지(이하: 임팩트 전)와 임팩트 순간부터 샤프트가 역시 지면과 수평을 유지(E3)하는 릴리즈 구간까지(이하: 임팩트 후) 각각의 지지 발에 대한 좌·우 및 전·후 COP 범위와 이들의 평균 속도를 산출하였으며, 또한 이 구간에서 유리 토크의 크기 범위와 이들 크기의 실효값인 RMS(root mean square)를 산출하였다.
이론/모형
- 이 때 미끄러움을 방지하기 위해 지면반력판위에 우레탄을 덮고 그 위에 2대의 지면반력판 구석에 맞춰 반사마커를 부착하였다. 그림에서와 같이 전역 좌표는 전역 좌표계 설정을 위해 길이가 알려진 4개의 마커를 지닌 L자형의 프레임(frame)을 피험자 오른쪽 지면반력판의 오른쪽 앞에 고정했으며, 이 때 방향은 상방 수직축을 +Z, 운동 방향 축, 즉 좌 축을 +Y, +Y축에서 +Z축으로의 외적(cross)을 +X, 즉 전(前)으로 취하는 오른손 법칙을 이용하였다. 또한 임팩트 순간 합 속도와 릴리즈 순간 최대 합 속도를 관찰하기 위해 클럽의 호젤에 반사 마커를 부착하였고, 임팩트 순간 클럽 헤드 페이스의 각도를 살펴보기 위해 클럽의 호젤(hosel)로 부터 10 cm 위의 샤프트에 또 다른 반사 마커를 부착하였다[Figure 2].
성능/효과
- 1. 임팩트 전 압력 중심 속도는 양발 앞, 뒤 방향보다는 운동 방향 쪽으로 평균적으로 빠르게 움직였으며, 오른발 보다 왼발이 크게 움직이는 특징을 보였다. 이 순간 유리 토크의 크기도 오른발 보다 왼발이 평균적으로 큰 것으로 나타났다.
- 2. 임팩트 전 오른발 전·후 COP 범위와 임팩트 순간 클럽의 속도와 클럽 헤드의 각 변위와는 상관관계가 있는 것으로 나타났다(r=.4783, p<.0181).
- 3. 임팩트 후 오른발 유리 토크의 크기와 이의 RMS, 그리고 클럽 최대 속도와의 관계 정도는 각각 r=-.4406(p<.0312), r=-.4249(p<.0385)로 부적 상관관계가 있는 것으로 나타났다.
- COP 평균 속도와 임팩트 순간, 클럽 속도와의 상관관계를 분석한 결과 왼발의 좌·우 COP 평균 속도와는 부적 상관관계를 보였다.
- 그 밖에 왼발의 좌·우, 오른발의 COP 범위와는 관계가 약한 것으로 보였으나, 임팩트 전 왼발의 좌·우 COP 평균 속도와 임팩트 순간 클럽의 속도와는 부적 상관관계(r=-.4901, p<.0150)가 있는 것으로 나타났다.
- 또한 임팩트 COP 범위와 릴리즈 순간 최대 속도와의 관계 정도를 살펴보면, 오른발, 왼발 전·후, 좌·우 COP 범위와는 약한 관계로 나타났다.
- 이와는 달리 오른발의 COP 평균 속도와 왼발의 전·후 COP 평균 속도와는 관계가 낮은 것으로 보아, 왼발의 좌·우 움직임과 같은 동작은 이루어지지 않은 것으로 보여 지며, 골프 드라이버 스윙 시 왼발의 좌·우 축을 중심으로 구심력이 작용하고, 이 구심력은 임팩트 순간 클럽의 속도에 영향을 미치는 것으로 간주할 수 있다. 또한 임팩트 전 각 발 COP 평균 속도는 임팩트 순간, 클럽 헤드의 각도 변화에 영향을 미치지 않은 것으로 나타났고, 릴리즈 순간 클럽의 최대 속도와는 상관관계가 낮게 나타났다. 이런 결과로 볼 때, 골프 드라이버 스윙 시 임팩트 전 안정성을 유지하기 위한 움직임은 주로 왼발을 주축으로 운동 방향과 반대 방향으로 이루어지고 있으며, 이는 임팩트 순간 클럽의 속도에는 영향을 주나 정확성에는 영향을 주지 않은 것으로 생각된다.
- 또한 임팩트 전 왼발의 유리토크 범위는 클럽 헤드의 각도 변화에 영향을 미쳤으며(r=-.4774, p<.0183; r=-.4597, p<.0238), 오른발 유리 토크의 절대 크기는 릴리즈 순간 클럽의 최대 속도와 상관관계가 있는 것으로 나타났다(r=.4103, p<.0464).
- 0150)가 있는 것으로 나타났으나, 오른발의 COP 평균 속도와 왼발의 전·후 COP 평균 속도와는 관계가 낮은 것으로 나타났다[Figure 6]. 반면에 임팩트 전 각 발 COP 평균 속도와 임팩트 순간 클럽 헤드의 각도 변화의 크기 정도를 나타내는 RMS와 릴리즈 순간 클럽의 최대 속도와는 상관관계가 낮게 나타났다.
- 본 연구 결과에서 임팩트 후 COP 변화 폭은 왼발, 오른발 임팩트 전의 변화 폭과 방향 별 약간의 차이를 보였지만, 평균적으로 거의 변화가 없이 그대로 유지하고 있는 양상이 나타났는데, 이는 릴리즈 순간까지 신체의 안정한 상태를 유지하는 반영의 결과로 해석할 수 있다. 다시 말해 드라이버 스윙 시 양발이 지면에서 거의 고정된 상태로 임팩트 되고, 또한 릴리즈 순간까지 자세가 유지되는 결과로 볼 수 있다.
- 본 연구에서 임팩트 순간부터 릴리즈 순간까지 균형성 요인 중에서 릴리즈 순간 최대 속도와의 관계 정도를 살펴본 결과, 유일하게 오른발 유리 토크의 크기가 작으면 작을수록 클럽의 최대 속도가 커지는 부적 관계를 보였다. 이는 릴리즈 순간까지 가능하면 수직축을 중심으로 한, 오른발의 회전은 작아야 한다는 결과로 볼 수 있다.
- 본 연구에서 임팩트 전 COP 범위와 클럽 헤드의 각 변위 크기 정도를 나타내는 RMS와의 관계에서도 오른발 전·후 COP 범위와 클럽 헤드의 각 변위 RMS와 상관관계가 있게 나타났는데, 이 또한 오른발의 압력중심 벡터의 방향과 크기가 클럽 헤드의 정확한 임팩트에 기여한다 할 수 있다는 것을 보여준 자료라 생각된다.
- [Table 6]에 나타난 바와 같이 COP의 범위와 클럽 최대속도와의 상관관계를 살펴보면, 양 발의 COP 움직임 범위는 클럽의 최대 속도에 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 이 COP의 평균 속도와 클럽 최대 속도와의 관계도 낮은 것으로 나타났다. 반면에 오른발 유리 토크의 크기와 이의 RMS, 그리고 클럽 최대속도와의 관계 정도는 각각 r=-.
- 이들 COP의 속도는 왼발의 전·후 방향을 제외하고는 평균 임팩트 전보다 증가하는 경향을 보였다.
- 한편 임팩트 후 COP 변화 폭은 왼발, 오른발 임팩트 전의 변화 폭과 방향 별 약간의 차이를 보였지만, 평균적으로 거의 변화 없이 그대로 유지하고 있는 양상이 나타났다. 이들 COP의 속도는 왼발의 전․후 방향을 제외하고는 평균 임팩트 전보다 증가하는 경향을 보였으며, 이 순간 유리 토크 크기는 임팩트 전 보다 양 발이 평균적으로 약간 감소했지만, 왼발이 오른발보다 큰 토크를 보였다.
- 이들 유리 토크와 릴리즈 순간 클럽 최대 속도와의 관계는 양 발 유리 토크 범위와는 관계가 낮은 것으로 보였으나, 오른발 유리 토크 RMS와는 상관관계가 있는(r=.4103, p<.0464)것으로 나타났다(Figure 8).
- 임팩트 전 COP 범위와 클럽 헤드의 각 변위 크기 정도를 나타내는 RMS와의 관계를 살펴보면, 임팩트 순간 클럽 속도와의 관계와 마찬 가지로 오른발 전·후 COP 범위와 클럽 헤드 각 변위 RMS와는 상관관계(r=.4211, p<.0404)가 있으나, 그 밖에 왼발의 좌·우, 오른발의 COP 범위와는 관계가 약한 것으로 나타났다[Figure 5].
- 임팩트 전 COP 평균 속도와 임팩트 순간 클럽 속도와의 상관관계를 정리하면, 왼발의 좌·우 COP 평균 속도와 임팩트 순간 클럽의 속도와는 부적 상관관계(r=-.4901, p<.0150)가 있는 것으로 나타났으나, 오른발의 COP 평균 속도와 왼발의 전·후 COP 평균 속도와는 관계가 낮은 것으로 나타났다[Figure 6].
- 임팩트 전, 각 발에서 발생하는 유리 토크와 임팩트 순간 클럽 속도와의 관계를 살펴본 결과, 유리 토크는 임팩트 순간 클럽의 속도에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나, 왼발의 유리토크 범위는 클럽 헤드의 각도 변화에 부적 영향을 미친 것으로 나타났다. 이와 같은 현상은 수직축을 중심으로 자세 조절에 관여하는(Verkindt et al.
- 임팩트 후 균형성 요인들의 특징[Table 5]중 COP 변화 폭은 왼발, 오른발 임팩트 전의 변화 폭과 방향 별 약간의 차이를 보였지만, 평균적으로 거의 변화가 없이 그대로 유지하고 있는 양상이 나타났다.
- 다시 말해 드라이버 스윙 시 양발이 지면에서 거의 고정된 상태로 임팩트 되고, 또한 릴리즈 순간까지 자세가 유지되는 결과로 볼 수 있다. 임팩트에서 릴리즈 순간까지 스윙 시 양 발의 COP의 속도는 왼발의 전․후 방향을 제외하고는 평균 임팩트 전보다 증가하는 경향을 보였는데, 이는 스윙의 원심력을 극복하기 위한 움직임의 결과로 보여 진다. 이 순간 유리 토크 크기는 왼발이 오른발 보다 크게 나타났는데, 이러한 현상은 릴리즈 이후 왼발을 중심으로 팔로우를 하기 위한 준비과정의 일환으로 보여 진다.
- 한편 임팩트 전, 양 발의 COP 범위와 릴리즈 순간 최대 속도와의 관계 정도는 오른발, 왼발 전·후, 좌·우 COP 범위와는 관계가 낮은 것으로 나타났다.
- 이 순간 유리 토크의 크기도 오른발 보다 왼발이 평균적으로 큰 것으로 나타났다. 한편 임팩트 후 COP 변화 폭은 왼발, 오른발 임팩트 전의 변화 폭과 방향 별 약간의 차이를 보였지만, 평균적으로 거의 변화 없이 그대로 유지하고 있는 양상이 나타났다. 이들 COP의 속도는 왼발의 전․후 방향을 제외하고는 평균 임팩트 전보다 증가하는 경향을 보였으며, 이 순간 유리 토크 크기는 임팩트 전 보다 양 발이 평균적으로 약간 감소했지만, 왼발이 오른발보다 큰 토크를 보였다.
후속연구
- 본 연구 결과에서 오른발 전·후 COP 변화 폭과 임팩트 순간 클럽의 속도와는 상관관계가 있는 것으로 나타났는데, 골프 드라이버 스윙 시 임팩트 전 오른발의 압력중심 벡터 방향은 뒤에서 앞으로 향하도록 하고, 이 크기에 관심을 갖고 스윙을 하는 것이 필요하리라 생각된다.
- COP는 지지면에 작용하는 합 수직력의 작용점을 나타내는 척도(Teasdale & Simoneau, 2001)이므로, 본 연구 결과는 드라이버 스윙 시 임팩트 순간까지 발이 견고하게 유지되고 있다는 것을 의미한다 할 수 있다. 본 연구에서 양 발의 COP의 변화 폭은 아주 작게 나타났는데, 향후 경기력 수준에 따라 대상자들을 선정해 이와 관련된 정량적 자료를 이용해 COP의 변화 폭에 대한보다 의미 있는 판단을 부여할 필요성이 있다 하겠다.
- 위의 COP의 변화와 같은 개념으로 성공적인 스윙을 위해서는, 릴리즈 순간까지 양 발이 고정된 상태를 계속 유지하면서 릴리즈가 이루어져야 한다는 드라이버 스윙의 정량적 지침이라 할 수 있다. 좀 더 명확한 관계를 살펴보기 위해서는 경기력이 떨어지는 골퍼들과의 비교 연구를 통해 면밀한 관찰이 향후 필요할 것으로 보인다.
- 향후 균형성과 골프 스윙의 역학적 관계를 살피기 위해서는 경기력 수준 등에 따른 차이점을 규명할 필요성이 요구되며, 또한 보다 많은 대상자, 대상자의 체중을 고려한 연구와 보다 많은 역학적 요인들과의 관계 정도를 살펴볼 것을 제언한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.