The purpose of this study was to perform the kinematic analyses of the men's pole vault skills in IAAF World Championships Daegu 2011. Subjects were the 1st through 8th place finishers in the pole vault. The kinematic analyses were divided into four phases: two dimensional run up analysis, and three...
The purpose of this study was to perform the kinematic analyses of the men's pole vault skills in IAAF World Championships Daegu 2011. Subjects were the 1st through 8th place finishers in the pole vault. The kinematic analyses were divided into four phases: two dimensional run up analysis, and three dimensional analyses for the remaining plant, swing up, and extension phases. Run-up variables consisted of run up distance, number of steps, average step length, the ratio of step length to his height, average velocity at the final 6~11 m, approach position. Three variables were analyzed during plant: pole angle, center of gravity (COG) velocity, and takeoff angle of COG. Swing up phase variables included: pole flexion angle, COG velocity (horizontal, vertical, resultant), COG trajectory and bar approach angle of COG. Compared to the 2009 World Championships in Berlin, the average vault height, run up velocity and approach position increased. However, horizontal velocity during the last two steps of the final approach decreased dramatically compared to speeds from 1990. These results reflect the change in both technique and improved physical fitness in pole vaulters. During extension, the peak height of COG averaged 0.3m higher then COG height when the pole was released. These specific results can help coaches and athletes modify training and improve performance.
The purpose of this study was to perform the kinematic analyses of the men's pole vault skills in IAAF World Championships Daegu 2011. Subjects were the 1st through 8th place finishers in the pole vault. The kinematic analyses were divided into four phases: two dimensional run up analysis, and three dimensional analyses for the remaining plant, swing up, and extension phases. Run-up variables consisted of run up distance, number of steps, average step length, the ratio of step length to his height, average velocity at the final 6~11 m, approach position. Three variables were analyzed during plant: pole angle, center of gravity (COG) velocity, and takeoff angle of COG. Swing up phase variables included: pole flexion angle, COG velocity (horizontal, vertical, resultant), COG trajectory and bar approach angle of COG. Compared to the 2009 World Championships in Berlin, the average vault height, run up velocity and approach position increased. However, horizontal velocity during the last two steps of the final approach decreased dramatically compared to speeds from 1990. These results reflect the change in both technique and improved physical fitness in pole vaulters. During extension, the peak height of COG averaged 0.3m higher then COG height when the pole was released. These specific results can help coaches and athletes modify training and improve performance.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 2011 대구세계육상선수권대회 남자 장대높이뛰기 결선경기를 운동학적으로 분석하였다.
이에 본 연구는 2011 세계육상선수권대회 남자 장대높이뛰기 경기 본선에 참가한 선수 가운데 8 위 내에 입상한 선수의 성공사례를 대상으로 운동학적 분석을 실시하여 장대높이뛰기 단계별 동작과 관련된 주요 변인의 특성을 추출하고, 이를 과거 대회와 비교함으로써 장대높이뛰기 기술의 전반적인 변화 형태 또는 특성을 파악하는데 목적을 두었다.
제안 방법
65 m) 보다 14 ㎝ 증가한 값을 보였고, 2011 대구대회에서도 역시 free take-off 기술을 사용하였다. 2011 대구 세계육상선수권대회 우승자 폴란드 P. Wojciechowski 선수의 전체 조주구간의 이동형태를 막대그림(stick figure)으로 제시하였다[Figue 5].
경기기록은 선수 컨디션에 따라 변하므로 대구대회 결과가 개인 최고기록(personal best; PB) 또는 연간 최고기록(season best; PB)과 비교하여 어느 수준인지를 평가하였다[Table 2]. 결선에 오른 선수 중, 2명(M.
나머지 1 대(cam 5)는 전체 동작과 기록 수집에 활용하였다[Figure 2]. 경기시작 약 4 시간 전에 통제점 틀[Figure 3]을 설치하여 촬영하였고, 조주단계는 2D, 이후 도약단계부터 바를 넘는 동작은 3D DLT 방법을 통하여 분석하였다.
대구 세계육상선수권대회 남자 장대높이뛰기 결선경기 1-8위의 최종 성공시기에 대한 영상분석 결과는 조주 단계, 도약 단계, 그리고 장대 구부리기 및 펴기의 4 단계로 구분하여 제시하였다.
0 프로그램(Kwon, 2002)을 이용하여 3차원 좌표 값을 산출하였다. 디지타이징을 통하여 얻은 원자료(raw data)는 Butterworth 저역 통과 디지털 필터(digital low-pass filter)를 사용하여 평활(smoothing) 하였고, 차단주파수(cut-off frequency)는 6 Hz로 하였다. 그리고 산출된 분석요인은 기술 통계를 사용하여 처리하였다.
본 연구는 이 분류법을 근간으로 조주단계와 도약단계는 선행연구처럼 동일하게 구분하되, 조주 이후 동작은 다음과 같이 6개 주요 이벤트를 설정하여 분석하였다.
2011 대구 세계육상선수권대회 남자 장대높이뛰기 경기에 참가한 모든 선수(27 명)의 예선, 결선 경기를 비디오카메라 5대를 이용하여 60 Hz로 촬영하였고, 그중 최종 상위권 8 명을 분석하였다. 비디오카메라 2 대(cam 1, 2)는 조주구간을 전ㆍ후반부로 나누어 측면에서, 2 대(cam 3, 4)는 경기장(A, B) 전 구간을 정면에서 촬영하였다. 나머지 1 대(cam 5)는 전체 동작과 기록 수집에 활용하였다[Figure 2].
인체중심 이동속도의 수직, 수평 성분을 이용하여 이륙 각도를 구하였다[Table 8]. 이륙 순간(TO 1) 속도는 지면과 θ의 각 (이륙각도, 투창의 릴리즈 각도와 유사함)을 이룬다.
장대 구부리기 및 펴기 단계는 장대 지지 국면과 비행 국면을 모두 포함하는 구간으로서 역학적 에너지가 변환되는 과정이 연결되기 때문에 하나의 과정으로 분석하였다.
장대높이뛰기 전 조주구간의 총 조주거리, 스텝 수, 평균 보폭, 신장에 대한 비율을 구하여 제시하였다[Table 3]. 연구대상인 1 - 8 위 선수 중, 4 명 [Table 3에 음영된 선수]은 조주단계 초기 영상자료가 다른 선수에 가려 정확히 분석할 수 없었기 때문에 해당 스텝을 제외한 거리를 제시하였다.
전체 조주구간을 전반부(마지막 15-11 보), 중반부(마지막 10-6 보), 후반부(마지막 5-1 보)로 나누어 가속을 위한 보폭의 변화 형태를 조사하였다[Table 4]. 경기에 사용하는 스텝 수가 선수마다 다르기 때문에 가속 구간을 일률적 기준(5, 10, 15 보)으로 전, 중, 후반부로 구분하는 것이 정확하지 않은 것으로 사료되지만, 조주 초반부의 스텝은 예비동작에 해당되므로 이를 제외시키면 거의 유사한 형태로 간주할 수 있다.
대상 데이터
2011 대구 세계육상선수권대회 남자 장대높이뛰기 경기에 참가한 모든 선수(27 명)의 예선, 결선 경기를 비디오카메라 5대를 이용하여 60 Hz로 촬영하였고, 그중 최종 상위권 8 명을 분석하였다. 비디오카메라 2 대(cam 1, 2)는 조주구간을 전ㆍ후반부로 나누어 측면에서, 2 대(cam 3, 4)는 경기장(A, B) 전 구간을 정면에서 촬영하였다.
65 m에서 결선 진출자가 가려졌다. 결선경기는 2011년 8월 29일, 16 명의 선수가 A조, 한 그룹에 편성되어 한 경기장만을 사용하여 경기가 진행되었다.
본 연구 대상은 2011 대구세계육상선수권대회의 남자 장대 높이뛰기 경기에 참가하여 결선에 진출한 16 명 중, 상위 8 명의 선수로 하였다. 본 연구 대상 8 명 결선에 참가한 16 명의 평균 연령은 24.
예선경기는 2011년 8월 27일 A, B 두 그룹으로 나뉘어 진행되었다. 예선 참가자 가운데 IAAF 선정(2011년 8월 기준) 톱 10 선수 중 7 명이 포함되었고, 모두 결선에 올랐다. 결선 진출 기준기록(qualification height)은 5.
예선경기는 2011년 8월 27일 A, B 두 그룹으로 나뉘어 진행되었다. 예선 참가자 가운데 IAAF 선정(2011년 8월 기준) 톱 10 선수 중 7 명이 포함되었고, 모두 결선에 올랐다.
데이터처리
결선 경기결과, 상위 8 명의 최종 성공 시기 영상자료를 대상으로 Kwon3D 3.0 프로그램(Kwon, 2002)을 이용하여 3차원 좌표 값을 산출하였다. 디지타이징을 통하여 얻은 원자료(raw data)는 Butterworth 저역 통과 디지털 필터(digital low-pass filter)를 사용하여 평활(smoothing) 하였고, 차단주파수(cut-off frequency)는 6 Hz로 하였다.
디지타이징을 통하여 얻은 원자료(raw data)는 Butterworth 저역 통과 디지털 필터(digital low-pass filter)를 사용하여 평활(smoothing) 하였고, 차단주파수(cut-off frequency)는 6 Hz로 하였다. 그리고 산출된 분석요인은 기술 통계를 사용하여 처리하였다.
성능/효과
장대를 최대로 구부렸다가(이벤트 3) 다시 장대를 곧게 펴고(이벤트 4) 바를 넘을 때까지 수평-수직속도 성분을 구하여 [Table 10]에 제시하였다. 7 위를 차지한 Didenkow 선수를 제외하고 모두 장대가 최대로 구부러진 시점(이벤트 3)에서 수평 속도가 수직속도보다 높은 값을 보였으며, 두 성분의 차이는 평균 약 1 m/s였다. 1위를 차지한 Wojciechowski는 수평, 수직속도의 차이가 1.
예선 참가자 가운데 IAAF 선정(2011년 8월 기준) 톱 10 선수 중 7 명이 포함되었고, 모두 결선에 올랐다. 결선 진출 기준기록(qualification height)은 5.70 m로서 2008 베이징올림픽대회와 2009 베를린 세계육상선수권대회의 5.75 m보다 낮았다. 바 높이는 5.
16 m/s 감소한 것은 과거에 비해 도약단계에서 수평속도 감소량이 현저히 줄어드는 기술적 변화를 보인 결과로 해석된다. 그리고 TD 1 - TO 1 구간에서도 적게 감소(평균 0.86 m/s)하여 마지막 1 - 2 스텝에서의 수평속도 감소량도 줄어드는 기술적 향상을 보인 것으로 해석되었다.
이는 과거에 비해 조주구간 속도 감소량이 현저히 줄어드는 기술적 변화를 보인 결과다. 그리고 TD 1 - TO 1 구간에서도 평균 0.85 m/s 감소하여 마지막 1 - 2 스텝에 따른 속도 감소처럼 감소량이 줄어드는 경향을 보였다.
연구대상인 1 - 8 위 선수 중, 4 명 [Table 3에 음영된 선수]은 조주단계 초기 영상자료가 다른 선수에 가려 정확히 분석할 수 없었기 때문에 해당 스텝을 제외한 거리를 제시하였다. 따라서 전체 조주거리의 평균치는 줄어들었고, 평균 보폭과 신장 대비 비율은 대부분 선수가 초기 조주단계에서 보폭을 짧게 시작하기 때문에 초기의 짧은 보폭이 제외되어 평균치가 다소 커졌으며, 또한 이 값의 신장에 대한 비율도 다소 커진 결과이다.
본 연구에서는 (Table 6)에서 보는 바와 같이 PP 각도가 약 24° - 31° 범위였으며, 평균 26.3°를 보였다.
12 m/s로서 이는 수직상승높이 11 cm를 의미하는 것이라고 하였으며, 그립의 위치 외에도 수직속도가 경기력에 직접적인 영향을 주는 것이라 하였다. 본 연구에서는 3위를 차지한 Lavillenie(5.80 m 기록)가 1.03 m/s로 가장 많았지만, 바르셀로나올림픽 분석 선수에 비해 수직속도가 낮았다. 하지만 Lavillenie 선수는 이벤트 3에서 가장 많이 장대를 구부렸으며(83°), 이벤트 4에서 가장 큰 수직 상승속도(5.
본 연구에서는 도약 각도가 약 10° - 19° 범위의 값을 보임으로써 Linthorne(2000)의 추정치와 같은 경향을 보이지는 않았지만, 유사한 범위의 값을 보이는 경향은 보였다.
Angulo-Kinzler 등(1994)은 장대를 곧게 펴는 순간(PS) 수직속도가 클수록 인체중심이 최대인 순간(PH)의 속도도 크며, 따라서 PS 순간의 수직속도는 경기력의 주요요소로 간주된다고 하였다. 본 연구에서도 최대 수직속도가 PS 순간에 나타남으로써 이러한 경향을 보였다. 인체중심의 수직속도 차이는 바로 수직 상승높이 차이를 의미하기 때문이다.
장대 구부리기 및 펴기 단계에서 장대를 놓는 시점과 인체 중심의 최대 높이를 비교해 보면 인체중심의 높이가 31 ㎝나 높고, 특히 3 위를 차지한 Lavillenie 선수는 가장 높은(6.16 m) 인체중심을 보여 향후 기술적 보완을 통하여 보다 향상된 기록을 수립할 수 있을 것으로 예상할 수 있다.
후속연구
이러한 연구는 한국 남자 장대높이뛰기 선수뿐만 아니라 세계 장대높이뛰기 선수의 기록 향상을 위한 핵심 변인의 탐색의 중요한 의미를 부여할 수 있는 것으로 사료된다. 또한 남자 장대높이뛰기 기록이 저조한 우리나라 선수의 경기력 향상을 위한 훈련 방안의 과학적인 기반 구축에 기여할 것으로 기대된다. 이에 향후에도 이와 같은 연구가 지속적으로 이루어지기를 바라며, 특히 장대높이뛰기 경기력 핵심 요인에 대한 체계적인 연구를 통하여 기술적 메커니즘을 규명하는 연구가 이어지기를 제언한다.
또한 남자 장대높이뛰기 기록이 저조한 우리나라 선수의 경기력 향상을 위한 훈련 방안의 과학적인 기반 구축에 기여할 것으로 기대된다. 이에 향후에도 이와 같은 연구가 지속적으로 이루어지기를 바라며, 특히 장대높이뛰기 경기력 핵심 요인에 대한 체계적인 연구를 통하여 기술적 메커니즘을 규명하는 연구가 이어지기를 제언한다.
31 m 상승하였다. 특히 3 위를 차지한 Lavillenie 선수가 가장 높은(6.16 m) 인체중심의 위치를 가지고 있어 향후 기술적인 면을 보완한다면 보다 향상된 기록을 수립할 수 있을 것으로 예상할 수 있었다. 이처럼 높은 값을 보인 것은 릴리즈 직전까지 장대에 힘을 가하여 장대의 탄성 에너지를 활용하려는 능동적인 수행(Arampatzis 등,2004)으로 평가할 수 있기 때문이었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 장대높이뛰기 최고기록은 어떻게 되는가?
한편 우리나라 육상 경기력은 전반적으로 낮은 수준일 뿐만 아니라 학문적 관심도 낮은 편이다. 특히 장대높이뛰기에 관한 연구는 Ryoo(2003), Kim(2010) 등의 연구로 매우 제한적이며, 우리나라 최고기록(남자 5.63 m, 여자 4.40 m)도 세계기록(남자 6.14 m, 여자 5.
우리나라는 3대 국제스포츠 이벤트를 모두 유치한 몇번째 나라인가?
2007년 3월 케냐 몸바사의 국제육상경기연맹(IAAF) 총회에서 대구광역시가 2011 세계육상선수권대회의 개최지로 선정됨으로써 우리나라는 3대 국제스포츠 이벤트를 모두 유치한 9번째 나라가 되었다. 이러한 국제대회유치는 스포츠강국으로서의 위상을 높이는 것은 물론 경기력 향상을 위한 자료수집의 중요한 기회가 될 수 있다.
장대높이뛰기 기술의 4단계 구분은 무엇인가?
장대높이뛰기 기술은 체계적인 분석을 위하여 전체 기술을 4 또는 6단계로 구분하여 접근을 시도하였다(Frere 등, 2010; Petrov, 2004). 이 4 단계 구분은 조주단계, 도약단계, 장대 구부리기 단계, 장대 펴기 단계로 나누는 것으로서 가장 많이 사용되는 방법이다. 장대높이뛰기를 위해 달리는 마지막 발의 착지(touch down; TD1) 순간을 기점으로 그 이전 동작을 1단계, 조주(run up) 단계라 한다.
참고문헌 (24)
Angulo-Kinzler, Kinzler, Balius, Turro, Caubet, Escoda & Prat (1994). Biomechanical analysis of the pole vault event. Journal of Applied Biomechanics. 10, 147-165.
Angulo-Kinzler, R. M., Kinzler, S. B., Balius, X., Turro, C., Caubet, J. M., Escoda, J., et al.(1994). Biomechanical analysis of the pole vault event. Journal of Applied Biomechanics, 10, 147-165.
Arampatzis, A., & Bruggemann, G. P.(1999). mechanical-energetic processes during the giant swing exercise before dismounts and flight elements on the high bar and the uneven parallel bars. Journal of Biomechanics, 32, 811-820.
Arampatzis, A., Schade, F., and Bruggemann, G. P.(2004). Effect of the pole-human body interaction on pole vaulting performance. Journal of Biomechanics, 37, 1353-1360.
Choi, K. J.(2011 a). The sport scientific support for analyzing of pole vault skills for 2011 national athletic team. Unpublished requisitioned research report, Korea Institute of Sport Science.
Choi, K. J.(2011 b). The skills of pole vault and sport science. Sport science No. 115. pp. 26-33.
Durey, A.(1997). Chapter 12: The pole vault. In a. Durey(Ed.), Physics for sports science [in French]. (pp. 194-205). Paris: Masson.
Frere, J. et al,(2010), Mechanics of pole vaulting:a review, Sports Biomechabnics. 9(2), 123-138.
Gros, H. J., & Kunkel, V.(1990). Biomechanical analysis of the pole vault. In G.-P. Bruggemann, and B. Glad(Eds.), Scientific Research Project at the Games of the 24th Olympiad - Seoul 1988, Final report (pp.219-260). Monaco: International Amateir Athletics Federation.
Kim, T. Y.(2010). The sport scientific support for analyzing of women pole vault skills. Unpublished requisitioned research report, Korea Institute of Sport Science.
Kwon, Y. H.(2002). KWON3D 3.1 motion analysis software package manual. Visol, Korea.
Linthorne, N. P.(2000). Energy loss in the pole vault take-off and the advantage of the flexible pole. Sports Engineering, 3, 205-218.
McGinnis, P. M.(1987). Performance limiting factors in the pole vault. Medicine & Science in sports & Exercise, 19, S18.
McGinnis, P. M.(2004). Evolution of the relationship between performance and approach run velocity in the women's pole vault. In M. Lamontagne , D. G. E. Roberson and H. Sveistrup (Eds.), Proceedings of the 22th international Symposium on biomechanic on sports (pp. 531-534). Ottawa, ON: international Society of Biomechanics in sports.
Michiyoshi Ae(2007). Japan Biomechanics Research Project in IAFF World Championships in Athletics, Osaka 2007.
Morlier, J.(1999). Three dimensional dynamic study of pole vaulting: characterizing and modeling a vaulting pole[in french]. Unpublished Ph D. thesis, University of Bordeaux I, Bordeaux.
Petrov, V.(2004). Pole Vault-the state of the art, Facts and vision symposium at the German Sports Univeristy in Cologne, 12-14 March.
Petrov, V.(2008). The five Phases of pole vault performance, 3rd European pole vault conference - On the road to Beijing. German sport University cologne (DE): European Athletes.
Schade, F.(2006). Biomechanics of the pole vault: selected asfacts 2nd European pole vault conference: Peaking Performance. German Sport University Cologne (DE): European Athletics.
Schade, F., Arampatzis, A., & Bruggemann, G. P.(2004). A new way of looking at the biomechanics of the pole vault. New Studies in Athletics, 19, 33-42.
Schade, F., Arampatzis, A., & Bruggemann, G. P.(2000). Influence of different approaches for calculating the athlete's mechanical energy on energetic parameters in the pole vault. Journal of Biomechanics, 33, 1263-1268.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.