[논문]2011 대구 세계육상선수권 대회에 참가한 한국 남자 창던지기 선수와 입상자들의 3차원 운동학적 비교 분석

채원식; 윤창진; 임영태; 이행섭; 김동수

doi:10.5103/kjsb.2011.21.5.653

2011 대구 세계육상선수권 대회에 참가한 한국 남자 창던지기 선수와 입상자들의 3차원 운동학적 비교 분석
Three-dimensional Comparison of Selected Kinematics between Male Medalists and Korean Male Javelin Thrower at the IAAF World Championships, Daegu 2011 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.21 no.5, 2011년, pp.653 - 660

채원식 (경북대학교 사범대학 체육교육과) , 윤창진 (경북대학교 사범대학 체육교육과) , 임영태 (건국대학교 자연과학대학 스포츠과학부) , 이행섭 (경북대학교 대학원 체육학과) , 김동수 (경북대학교 대학원 체육학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to compare selected kinematic variables between male medalists and a Korean male javelin thrower at the IAAF World Championships, Daegu 2011. The three medalists and one Korean javelin thrower that participated in the Championships were videotaped using three high-speed cameras (300 frames/s, EX-F1 Exilim, Casio, Japan). The results showed that the release and attitude angles of the Korean male javelin thrower (KMJT) were greater than that of the medalists, whereas the attack angle of the KMJT was smaller than that of the medalists. This study also found that the KMJT clearly had a lower release height than the medalists. As a possible adaptation of his physique to the skill, the KMJT used a small trunk inclination angle and produced greater inclination angles at his upper extremities. These results may be linked to an increase in the release angle of the KMJT. There were some difference between the KMJT and the medalists in terms of the length and duration of the delivery phase. In harmony with the shorter length of the delivery phase, its duration was shorter for the KMJT in comparison to the medalists. Because the delivery stride is considered to be a primary generator of endpoint speed, this decrease in the delivery phase time would decrease the javelin velocity at release. The amount of time taken in the delivery phase may be a critical factor to enhance a javelin thrower's performance. Thus, rhythmic movement training specifically designed for the KMJT will help him attain an optimal throwing position.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구는 2011 대구세계육상선수권대회 창던지기결승에서 입상한 남자 3명의 선수들과 우리나라 정상진 선수의 실제 경기장면을 촬영하여 CP, DP, RP 국면에 대한 운동학적 변인을 분석하여 우리나라 선수의 기량향상을 위한 정량적인 정보를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 연구에서는 2011 대구세계육상선수권대회에 참가한 선수들 중 3위 안에 입상한 세계적인 선수들의 동작과 우리나라 정상진 선수의 동작을 실제 경기장면에서 촬영하여 3차원 동작분석을 통해 도출해낸 운동학적 변인을 토대로 우수 선수들의 기술구조에 대한 이해를 돕고 우리나라 남자선수들의 기량 향상을 위한 정량화된 자료를 제시하고자 한다.
투창동작 시 창의 투사속도, 투사각도, 투사높이, 신체분절각도, 크로스 스텝과 릴리즈구간의 소요거리 및 소요시간 등은 창의 수평거리에 영향을 미치는 주요 요인으로 이 연구는 2011년 대구세계육상선수권대회 3위 이내에 입상한 선수들과 우리나라 정상진선수의 동작에 대한 운동학적 변인을 분석하여 이를 토대로 우수 선수들의 기술구조에 대한 이해를 돕고 우리나라 선수의 기량향상을 위한 정량화된 자료를 제시하는 것이다. Hay(1978)는 투창운동의 최대 수평거리에 영향을 미치는 요인을 세분화하여 모델을 설정한 이후 다수의 선행 연구에서 선수들의 동작을 투사속도, 투사각, 신체각도, 투사높이 등을 중심으로 분석을 시도하였다(Ikegami, 1981; Miller & Munro, 1983; Komi & Mero, 1985; Best, Bartlett & Morris, 1993).

제안 방법

3차원 공간 좌표를 설정하기 위하여 통제점이 표시된 직사각형 통제점틀(4 m × 9 m × 4 m)을 창던지기 동작 중 오른발 착지와, 왼발 착지 및 투사동작이 모두 포함될 수 있는 범위에 설치하였다.
3차원 영상분석을 위해 3대의 고속 카메라(Casio EX-F1 Exilim, JPN, 300 frames/sec, Shutter speed 1/1000 sec)를 피험자의 측면, 후방 좌·우측 45° 위치에 각각 설치하였다.
크로스 스텝 시 왼발의 착지 시점(Left foot of Cross step; LC), 크로스 오버 시 오른발의 착지 시점(Right foot Contact; RC), 창을 던지기 전 지지하는 왼발의 착지 시점(Left foot in Delivery; LD), 그리고 창이 손에서 떨어지는 시점(Release, RE)으로 설정하였다. LC부터 RC까지의 구간을 Crossover stride Phase (CP), RC부터 LD까지의 구간을 Delivery Phase (DP), 그리고 LD부터 RE까지를 Release Phase (RP)로 설정하여 구간별 자료를 분석하였다.
본 연구에서는 창의 비행거리에 영향을 미치는 중요한 변인으로 릴리즈 속도, 릴리즈 각도, 자세각, 공격각, 투사높이, 신체 분절의 기울기 각, 구간별 거리 및 시간요인을 분석하였다. 투사각도는 투사방법의 차이와 기류상태에 따라 최적각도가 달라지기는 하나 본 연구에서는 투사각 36.
10을 사용하였으며, 직접 선형 변환방법(Direct linear transformation, Abdel-Aziz & Karara, 1971)을 통해 3차원 좌표값을 얻었다. 영상 좌표화 과정에서 발생되는 노이즈를 최소화하기 위해 2차 Butterworth low-pass digital filter를 사용하였으며, 이때 차단 주파수는 6 Hz로 설정하였다.
인체 관절 중심의 좌표화를 위해 디지타이징 시 21개 지점 (vertex, chin, ss notch, shoulder, elbow, wrist, knuckle, knee, hip, toe, he l, ankle)을 설정하였으며 2개의 점으로 이루어진 창 등, 총 23개의 점을 직접 좌표화 하였다. 3차원 동작 분석은 Kwon3D program ver.
3차원 영상분석을 위해 3대의 고속 카메라(Casio EX-F1 Exilim, JPN, 300 frames/sec, Shutter speed 1/1000 sec)를 피험자의 측면, 후방 좌·우측 45° 위치에 각각 설치하였다. 촬영은 실제경기가 진행되었을 때부터 경기가 끝나는 시점까지 촬영하였으며, 개인별 6회 시기 중 가장 기록이 우수한 동작을 선정하여 분석하였다.
크로스 스텝 시 왼발의 착지 시점(Left foot of Cross step; LC), 크로스 오버 시 오른발의 착지 시점(Right foot Contact; RC), 창을 던지기 전 지지하는 왼발의 착지 시점(Left foot in Delivery; LD), 그리고 창이 손에서 떨어지는 시점(Release, RE)으로 설정하였다. LC부터 RC까지의 구간을 Crossover stride Phase (CP), RC부터 LD까지의 구간을 Delivery Phase (DP), 그리고 LD부터 RE까지를 Release Phase (RP)로 설정하여 구간별 자료를 분석하였다.
투사 동작에 영향을 주는 역학적 변인으로 신체분절의 기울기 각도를 분석하였다.
투창동작 시 중요 운동학적 변인을 비교 분석하기 위해 구간별 소요시간, 구간별 변위, 창의 투사속도 및 각도, 분절의 기울기 각도(inclination angle)를 산출하였다. 각도요인 중 분절의 기울기각은 각 분절과 전역좌표계상의 전후축 평면이 이루는 기울기각으로 정의하였다[Figure 2].

대상 데이터

2011 대구세계육상선수권대회의 실제 경기장면을 촬영하였다. 3차원 공간 좌표를 설정하기 위하여 통제점이 표시된 직사각형 통제점틀(4 m × 9 m × 4 m)을 창던지기 동작 중 오른발 착지와, 왼발 착지 및 투사동작이 모두 포함될 수 있는 범위에 설치하였다.
2011년 대구 세계육상선수권대회에 참가한 남자 창던지기 선수들 중 결선 1위부터 3위까지 3명의 선수들과 국내선수 1명을 대상으로 선정하였으며, 대상자의 신체적 특성 및 각 순위에 대한 자료는 다음과 같다(Table 1).
24 m 로 나타났다. 정상진 선수의 경우, 각각 1.96 m, 1.60 m, 2.61 m를 나타내었다. 특히 릴리즈 후 파울라인까지의 거리가 다른 선수들에 비해 유난히 길어서 투사거리에 부정적인 영향을 끼쳤다.

이론/모형

3차원 동작 분석은 Kwon3D program ver. 3.10을 사용하였으며, 직접 선형 변환방법(Direct linear transformation, Abdel-Aziz & Karara, 1971)을 통해 3차원 좌표값을 얻었다.

성능/효과

3위안에 입상한 선수들의 각 구간별 평균 소요거리는 CP 구간이 2.29±0.29 m, DP 구간이 1.86±0.14 m, 릴리즈 후 착지하는 발과 파울라인까지의 거리는 1.56±0.24 m 로 나타났다.
60 m(정상진)로 나타났다. 거리와 시간요인을 바탕으로 각 구간별 속도를 살펴보면 CP 구간이 5.68 m/s(메달리스트), 4.78 m/s(정상진)를 보였으며, DP 구간은 8.38 m/s(메달리스트), 8.89 m/s(정상진)로 나타났다. CP 구간에서는 입상권 선수들의 속도가 정상진 선수보다 더 빠른 반면, DP 구간에서는 정상진 선수가 입상권 선수들보다 더 빠른 속도를 나타내었다.
릴리즈 순간의 몸통중심 속도에서 메달리스트 3명의 평균속도가 우리나라 정상진 선수보다 0.22m/s 더 빠르게 나타났다. 릴리즈 순간 몸통중심 속도가 크다는 것은 상체가 지지다리보다 전방으로 이동할 때 지지다리가 신체의 질량과 속도의 곱인 운동량(momentum)을 급격히 감소시켜 보다 많은 운동에너지가 몸통으로 전이되어져 투척방향인 전방으로 상체와 상지가 더 빠르게 추진되어졌다는 것을 의미한다.
본 대회에서 금메달리스트인 M. de Zordo(GER)가 37.3°, 은메달리스트인 A. Thorkildsen(NOR)이 35.9°, 동메달리스트인 G. Martinez(CUB)가 36.7° 의 투사각을 보였다.
본 연구에서 메달리스트 3명의 상체의 전경각 평균이 49.5±4.6°인 반면 정상진 선수는 43.9°로 상체가 좀 더 숙여진 상태에서 투사가 이루어졌다는 것을 알 수 있다.
3 m/s 보다 약간 더 빠른 속도이다. 비거리에 가장 영향을 미치는 투사속도에서 우리나라의 정상진 선수는 27.6 m/s로 세계적인 선수들에 비해 많은 차이가 나타났다. 투사속도가 느린 이유는 세 구간의 동작 연결이 자연스럽게 이루어지지 못해 운동량전이가 원활히 이루어지지 못한 것으로 판단된다.
정상진 선수의 경우 전경각이 과도하게 증가하여 투사각과 자세각에 영향을 미쳐 전체적인 투사거리에 부정적인 결과를 가져온 것으로 생각된다. 상완분절과 전완분절의 기울기 각을 살펴보면 입상권 선수들 보다 큰 전경각을 보이는 정상진 선수의 경우 상완분절과 전완분절은 수평면에 대해 높은 기울기각이 발생하였고 이러한 현상이 결과적으로 창의 투사각도 증가를 유발시킨 것으로 생각된다.
세 구간의 평균소요시간은 403±39 ms, 222±45 ms, 124±17 ms 로 나타났다. 세 구간의 소요거리에 비례하여 소요시간이 증가한 것으로 나타났다. 다만 우리나라의 정상진 선수의 경우 CP 구간의 거리가 짧은 데도 불구하고 소요시간은 길게 나타나 이 구간에서의 이동속도가 느렸다는 것을 알 수 있다.
세 국면의 소요시간과 소요거리는 메달리스트들과 정상진 선수 모두 CP 구간이 DP 구간보다 더 큰 소요시간과 보폭이 발생되었다. 하지만 정상진 선수의 경우 구간별 속도에서 DP 국면은 빠른 이동속도가 발생되어진 반면 CP 구간에서는 느린 속도가 발생되어, 도움닫기에서 CP 구간으로의 연속적이고 리드미컬한 동작 발생을 위한 기술적 보완이 요구되어진다.
신체분절의 기울기각은 정상진 선수의 몸통분절이 릴리즈 순간 세계적인 선수들 보다 다소 큰 전경각이 발생되었고 동시에 상완분절과 전완분절이 수평면에 대한 큰 기울기각이 나타남으로써 창의 투사각도가 증가되는 결과를 초래하였다.
이러한 관점에서 볼 때, 메달리스트들과 정상진 선수의 차이를 살펴보면 CP 구간이 2.29 m(메달리스트), 1.96 m(정상진)를 보였으며, DP 구간은 1.86 m(메달리스트), 1.60 m(정상진)로 나타났다. 거리와 시간요인을 바탕으로 각 구간별 속도를 살펴보면 CP 구간이 5.
3° 낮은 자세각을 보였다. 투사각과 자세각이 이루는 수직면상의 차이인 공격각은 입상권 선수들의 평균치 보다 정상진 선수가 각이 더 적은 공격각이 발생되어 창이 속도벡터와 거의 일치한 상태에서 투사된 것으로 나타났다.
투사각도는 투사방법의 차이와 기류상태에 따라 최적각도가 달라지기는 하나 본 연구에서는 투사각 36.6±0.70°(메달리스트), 42.3°(정상진), 자세각 38.4±2.40°(메달리스트), 42.0°(정상진), 공격각 2.7±0.79°(메달리스트), 0.3°(정상진)로 나타났다.
투사높이는 가급적 높은 위치에서 창이 투사되는 것이 비거리를 증가시키는 데 유리하다고 볼 때 본 연구에서는 1위부터 3위까지 선수들의 평균이 2.00±0.07 m로 우리나라 정상진 선수의 1.76 m 보다 월등히 높게 나타났다.

후속연구

24 m 에 비해 1 m 이상 거리 손실을 보였다. 따라서 이러한 점들을 감안한 스텝거리 조정 및 연속적이고 리드미컬한 도약동작의 기술적 보완이 필요할 것으로 생각된다.
정상진 선수의 경우 도움닫기 속도를 크로스 스텝에서 리드미컬하게 연결하지 못하였고 DP 구간에서는 빠른 스텝과 및 동작이 발생되었음을 알 수 있다. 따라서 정상진 선수가 도움닫기 속도를 최대한 이용하여 CP 구간 속도를 높인다면 더 좋은 기록달성이 가능할 것으로 생각된다. 또한 릴리즈 후 파울라인까지의 거리에서는 정상진 선수가 2.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	창던지기에서 사용하는 남자용 창의 길이는?	고대 올림픽 때부터 정식종목이었던 창던지기는 육상경기중 던지기 경기에 속하며 스피드와 힘을 이용하여 투사된 거리를 다투는 종목이다(Kim, 2003). 다른 투척종목과는 달리 창던지기는 써클이 아닌 넓이 4m, 주로 35m 구역의 도움닫기 주로를 이용하며, 창의 길이는 남자용 260 ~ 270cm, 여자용 220 ~ 230cm, 무게는 남자용이 최소 800g, 여자용은 600g으로 규정하고 있다(Park, 1994).
	창던지기는 어떤 종목인가?	고대 올림픽 때부터 정식종목이었던 창던지기는 육상경기중 던지기 경기에 속하며 스피드와 힘을 이용하여 투사된 거리를 다투는 종목이다(Kim, 2003). 다른 투척종목과는 달리 창던지기는 써클이 아닌 넓이 4m, 주로 35m 구역의 도움닫기 주로를 이용하며, 창의 길이는 남자용 260 ~ 270cm, 여자용 220 ~ 230cm, 무게는 남자용이 최소 800g, 여자용은 600g으로 규정하고 있다(Park, 1994).
	일반적인 창던지기는 어떻게 수행되는지 예를들어 설명하면?	일반적인 창던지기의 동작단계는 도움닫기, 크로스 스텝, 릴리즈로 구분된다. 던지는 자세는 엄지손가락과 집게손가락으로 손잡이 끝을 쥐고 다른 세 손가락은 모아서 손잡이를 잡으며, 창을 어깨위로 들어 올린 다음 약 30 m의 도움닫기를 한 후, 로스 스텝을 이용하여 허리를 회전시키면서 상체를 뒤로 젖히고, 그 반동을 이용하여 머리 위에서 창을 투구하는 오버암 던지기의 일종이다(Lee, Kim, & Lee, 2000).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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