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문제 정의
- 본 연구의 목적은 대학 교양 야구 강의를 통하여 초보자들의 타격 동작에 어떠한 변화가 있었는지 알아보는 데에 있다. 이를 위하여 S대학교의 교양 야구 강좌 수강생 중 야구 수업을 받은 경험이 없는 5명을 대상으로 산출한 결과를 바탕으로 한 논의는 다음과 같다.
- 본 연구의 목적은 대학 야구 강의를 통하여 초보자들이 타격 동작에 어떠한 변화가 나타났는지 배트의 속도와 몸통과 분절의 각도, 각속도 등을 비교, 분석하는 데에 있다. 이를 위하여 야구 수업을 받지 않은 대학생 5명을 대상으로 수업 전과 후 2회에 걸쳐 8대의 적외선 카메라와 2대의 지면반력기를 사용하여 3차원 영상분석을 실시한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 지금까지의 연구는 초보자와 숙련자의 동작 비교, 엘리트 선수의 동작 특성 등, 횡단적인 연구에 초점을 맞추어져 왔다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 타자의 타격 동작을 분석하는데에 있어 초보자를 대상으로 한 학기 동안 야구 강의를 통하여 학생들의 타격 동작이 어떻게 변하였는지, 종단적인 연구에 초점을 맞추어 분석하고자 한다.
제안 방법
- 또한, 왼발의 지면반력 값이 최대가 된 후 임팩트가 이루어지는 것이 정상적인 타격 자세이나, 본 연구에서는 수업 전 5명의 대상자 중 4명, 수업 후 1명의 대상자가 임팩트가 이루어진 후 왼발의 최대 지면반력 값이 측정되었다. 수업을 통하여 3명의 대상자가 개선되었는데, 임팩트 시 왼발에 체중을 싣지 못하고 스윙한 결과를 보여주는 것으로 초보자를 지도할 때 왼발에 체중을 실은 후 임팩트를 하도록 강조해야 할 것이다.
- 피험자는 충분한 워밍업을 실시하고 신체 근육을 이완시킨 후 스포츠용 타이즈를 착용하였다. 모든 준비가 끝난 후 2대의 지면반력기 위에 한발씩 밟아 타격 자세를 취한 후 전방 2 m 지점에서 토스를 해주는 공을 전면에 설치된 그물망의 목표지점에 타격하도록 하였다. 피칭 머신을 이용하여 타격 동작을 해야지만 실제 상황에 가까운 자료를 도출할 수 있으나, 야구를 처음 접하는 학생이 피칭 머신의 공을 맞추는 데에 어려움이 있어 부득이 토스 배팅을 하여 촬영을 하였다.
- 본 연구의 목표를 달성하기 위하여 실시한 야구 강의는 총 15주였으며 1회 실시 시간은 100분, 15주간의 구체적인 프로그램은 [Table 2]와 같다. 야구 수업 도중 본 연구에 참가한 대상자는 대기 시간을 활용하여 토스 배팅을 수시로 실시하였다.
- 인체분석모델은 Visual 3D에서 제공하는 모델을 이용하여 몸통(trunk), 골반(pelvis), 상완(upper arm), 전완(forearm), 손(hand), 대퇴부(thigh), 정강이(sank), 발(foot) 분절로 구분하여 모델링을 하였다. 수집된 자료들은 왜곡을 줄이기 위하여 Butterworth low-pass filtering을 6 Hz로 처리하였으며 각 관절은 Cardan Sequence(X-Y-Z)로 정의하였다. 전역 좌표계는 운동진행방향이 Y축(전후축), 운동진행방향과 수직인 방향이 X축(좌우축), 수직 방향을 Z축(수직축)으로 정의하였다.
- 본 연구의 목표를 달성하기 위하여 실시한 야구 강의는 총 15주였으며 1회 실시 시간은 100분, 15주간의 구체적인 프로그램은 [Table 2]와 같다. 야구 수업 도중 본 연구에 참가한 대상자는 대기 시간을 활용하여 토스 배팅을 수시로 실시하였다.
- Katsumata(2007)는 [Figure 2]와 같이 stepping, landing, swing, impact의 4시점으로 분석하였으나, 본 연구 대상자 중 일부에서 왼발이 지면에서 떨어지는 경우가 발견되지 않았기 때문에 다음과 같이 이벤트로 구분하여 분석 하였다. 왼발의 수직 지면반력이 줄어들기 시작한 시점(E1: start), 왼발의 수직 지면반력이 최소이거나 값이 0이 시작된 시점(E2: stepping), 왼발의 지면반력이 최대가 되는 시점(E3: swing), 배트에 공이 맞는 시점(E4: impact) 등 총 4개의 시점으로 설정하였다. 구간 정의는 E1과 E2사이를 준비구간(initiation phase)이라고 하였으며, E3 시점과 E4 시점의 순서가 바뀌는 대상자가 있어 배트 끝의 Y축 방향의 속도가 투수 방향으로 움직인 시점부터 임팩트까지의 구간을 스윙구간(swing phase)이라 정의하였다.
- , USA)를 사용하였다. 이 장비는 6채널로 되어 있어 x, y, z축에 대한 힘성분 및 모멘트 성분을 각각 측정할 수 있으며, 본 연구에서는 채널당 1,000 Hz로 샘플링하였다.
- 본 연구의 목적은 대학 야구 강의를 통하여 초보자들이 타격 동작에 어떠한 변화가 나타났는지 배트의 속도와 몸통과 분절의 각도, 각속도 등을 비교, 분석하는 데에 있다. 이를 위하여 야구 수업을 받지 않은 대학생 5명을 대상으로 수업 전과 후 2회에 걸쳐 8대의 적외선 카메라와 2대의 지면반력기를 사용하여 3차원 영상분석을 실시한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 14 프로그램을 이용하여 변인들을 산출하였으며 이외의 계산이 요구되는 변인들은 엑셀 프로그램을 사용하였다. 인체분석모델은 Visual 3D에서 제공하는 모델을 이용하여 몸통(trunk), 골반(pelvis), 상완(upper arm), 전완(forearm), 손(hand), 대퇴부(thigh), 정강이(sank), 발(foot) 분절로 구분하여 모델링을 하였다. 수집된 자료들은 왜곡을 줄이기 위하여 Butterworth low-pass filtering을 6 Hz로 처리하였으며 각 관절은 Cardan Sequence(X-Y-Z)로 정의하였다.
- 피칭 머신을 이용하여 타격 동작을 해야지만 실제 상황에 가까운 자료를 도출할 수 있으나, 야구를 처음 접하는 학생이 피칭 머신의 공을 맞추는 데에 어려움이 있어 부득이 토스 배팅을 하여 촬영을 하였다. 총 5회의 타격 중 직선타로 그물망에 맞춘 1회만을 선택하여 분석하였다(Figure 1).
- 영상 장비는 퀄러시스 동작 분석 시스템의 적외선 카메라 8대(Qualisys medical AB, Sweden)로 초당 120 프레임으로 촬영하였고, 셔터스피드는 650 ㎲로 하였다. 촬영된 영상을 분석하기 위한 분석 장비로 Visual 3D(C0Motion, Inc., USA) 프로그램을 이용하였으며, 인체의 각 분절과 배트, 공의 위치를 추적하고자 직경 20 mm의 구형 및 반구형 반사마커 42개를 사용하였다. 지면반력 측정 장비로는 스트레인 게이지형인 지면반력기(force platform) 2대(AMTI Inc.
- 모든 준비가 끝난 후 2대의 지면반력기 위에 한발씩 밟아 타격 자세를 취한 후 전방 2 m 지점에서 토스를 해주는 공을 전면에 설치된 그물망의 목표지점에 타격하도록 하였다. 피칭 머신을 이용하여 타격 동작을 해야지만 실제 상황에 가까운 자료를 도출할 수 있으나, 야구를 처음 접하는 학생이 피칭 머신의 공을 맞추는 데에 어려움이 있어 부득이 토스 배팅을 하여 촬영을 하였다. 총 5회의 타격 중 직선타로 그물망에 맞춘 1회만을 선택하여 분석하였다(Figure 1).
- 인체 관절 중심의 좌표화를 위해 직경 20 mm의 반사마커를 인체관절점 40곳과 배트 끝, 손잡이에 부착하였다. 피험자는 충분한 워밍업을 실시하고 신체 근육을 이완시킨 후 스포츠용 타이즈를 착용하였다. 모든 준비가 끝난 후 2대의 지면반력기 위에 한발씩 밟아 타격 자세를 취한 후 전방 2 m 지점에서 토스를 해주는 공을 전면에 설치된 그물망의 목표지점에 타격하도록 하였다.
대상 데이터
- Qualisys Track Manager V2.3[build 482] 프로그램을 사용하여 적외선 카메라로 촬영된 3차원 좌표 정보를 수집하였다. 수집된 정보들은 동조 된 지면반력 데이터와 함께 C3D Format으로 변환한 후, Visual 3D Standard V4.
- 근골격계에 이상이 없는 S대학교 교양 야구 수업을 수강한 남학생 중 오른손잡이이면서 야구 강의를 받은 경험이 없는 초보자 중 자발적인 참여 의사를 밝힌 5명을 선정하였다. 구체적인 연구 대상자의 신체적 특징은 [Table 1]과 같다.
- 본 연구에서 사용된 실험 장비로는 영상 장비와 지면반력측정 장비로 나눌 수 있다. 영상 장비는 퀄러시스 동작 분석 시스템의 적외선 카메라 8대(Qualisys medical AB, Sweden)로 초당 120 프레임으로 촬영하였고, 셔터스피드는 650 ㎲로 하였다.
- 본 연구에서 사용된 실험 장비로는 영상 장비와 지면반력측정 장비로 나눌 수 있다. 영상 장비는 퀄러시스 동작 분석 시스템의 적외선 카메라 8대(Qualisys medical AB, Sweden)로 초당 120 프레임으로 촬영하였고, 셔터스피드는 650 ㎲로 하였다. 촬영된 영상을 분석하기 위한 분석 장비로 Visual 3D(C0Motion, Inc.
- 인체 관절 중심의 좌표화를 위해 직경 20 mm의 반사마커를 인체관절점 40곳과 배트 끝, 손잡이에 부착하였다. 피험자는 충분한 워밍업을 실시하고 신체 근육을 이완시킨 후 스포츠용 타이즈를 착용하였다.
- , USA) 프로그램을 이용하였으며, 인체의 각 분절과 배트, 공의 위치를 추적하고자 직경 20 mm의 구형 및 반구형 반사마커 42개를 사용하였다. 지면반력 측정 장비로는 스트레인 게이지형인 지면반력기(force platform) 2대(AMTI Inc., USA)를 사용하였다. 이 장비는 6채널로 되어 있어 x, y, z축에 대한 힘성분 및 모멘트 성분을 각각 측정할 수 있으며, 본 연구에서는 채널당 1,000 Hz로 샘플링하였다.
데이터처리
- 3[build 482] 프로그램을 사용하여 적외선 카메라로 촬영된 3차원 좌표 정보를 수집하였다. 수집된 정보들은 동조 된 지면반력 데이터와 함께 C3D Format으로 변환한 후, Visual 3D Standard V4.75.14 프로그램을 이용하여 변인들을 산출하였으며 이외의 계산이 요구되는 변인들은 엑셀 프로그램을 사용하였다. 인체분석모델은 Visual 3D에서 제공하는 모델을 이용하여 몸통(trunk), 골반(pelvis), 상완(upper arm), 전완(forearm), 손(hand), 대퇴부(thigh), 정강이(sank), 발(foot) 분절로 구분하여 모델링을 하였다.
성능/효과
- 넷째, 왼발의 지면반력이 최대가 되는 스윙 시점에서의 지면 반력 크기가 증가하였다.
- 둘째, 배트 끝의 최대 속도가 증가하였다.
- 또한, 오른쪽 발끝의 각도도 5.71±1.25 °에서 -12.74±18.93 °로 감소하여 외측 회전의 경향을 보였으나 1명의 대상자는 외측 회전이 일어나지 않았고, 수업 전, 후를 비교하였을 때 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>.05).
- 또한, 임팩트 시 수직 방향으로의 속도에서도 수업 전 2.55±2.06 m/s에서 수업 후 1.70±2.73 m/s로 감소하였으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>.05).
- 반면, 배트 끝의 움직임이 Y축 방향으로 움직인 시점부터 임팩트까지의 스윙구간에서는 수업 전에서 0.11±0.01초, 수업 후에서 0.08±0.01초로 감소하였으며 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.01).
- 본 연구에서도 골반의 각도를 분석한 결과, 120.47±19.89 °에서 105.60±21.75 °로 감소하여 임팩트 시 회전이 더 크게 나타났다.
- (1996)은 프로 선수와 대학 선수 간의 타격 동작 중가장 현격한 차이를 보인 변인으로 골반 회전 속도를 들었는데, 프로 선수의 경우 하체를 이용한 반면, 대학 선수의 경우 상체에 강한 회전을 가하는 양상을 보였다고 하였다. 본 연구에서도 골반의 각속도가 증가하는 것으로 나타나 배트 속도의 향상에 기여한 것으로 사료된다. 또한, Kang(1996)의 연구에서도 상체의 각운동량이 임팩트 순간에 최대값을 나타내었고, 그 값이 줄어들 때 배트의 각운동량이 최대가 되어 각운동량의 전이가 이루어진다고 보고하였다.
- 24 m/s로 나타났다. 본 연구에서도 수업 전에는 5명 대상자 모두 다운 스윙을 하지 못하였으나 수업 후 1명의 대상자가 다운스윙으로 바뀌었다는 것을 확인할 수 있었다. 다운스윙을 한다는 것은 준비 자세에서 임팩트까지 짧은 시간에 스윙을 할 수 있는 동작으로 초보자들에게는 매우 중요한 동작이나, 본 연구에서 5명 중 4명이나 다운스윙을 하지 않은 관계로 초보자를 대상으로 지도할 때 이에 초점을 두어야 할 것으로 사료된다.
- 셋째, 임팩트 시 골반과 왼발 끝의 회전 각도가 증가한 반면, 왼쪽 팔꿈치는 수업 전보다 굴곡되었다.
- 속도 변인으로 전후 방향에 대한 배트 끝의 최대 속도와 임팩트 시 수직 방향으로의 속도를 측정한 결과 [Table 4]와 같이 전후 방향의 수업 전 최대 배트 속도가 19.97±3.35 m/s, 수업 후 최대 배트 속도가 23.67±1.45 m/s로 증가하여, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05).
- 시간 변인에서 배트가 투수 쪽으로 움직이기 시작한 시점부터 임팩트까지의 소요 시간이 0.11±0.01초에서 0.08±0.01초로 줄어들어 수업을 통하여 시간이 줄어든 데에 효과가 있었다고 판단된다.
- 이와 같은 결론으로 볼 때 수업 전 초보자들의 타격 동작은 허리 회전과 하체의 중심 이동이 없이 팔로만 스윙하는 경향을 보였으나 수업 후 하체를 이용한 스윙으로 교정된 모습을 확인할 수 있었다. 추후 연구에서는 피칭 머신을 이용하여 실제에 가까운 환경에서의 연구가 기대된다.
- 첫째, 스윙 구간에서의 소요시간이 수업 후에서 줄어들었다.
후속연구
- 본 연구를 통하여 초보자의 배팅 동작에서 발견할 수 있는 오류를 파악할 수 있고, 배팅 지도 시 학생들에게 객관적인 자료를 제공해줄 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 학생 입장에서는 자신의 동작 변화를 분석하여 피드백 받음으로써, 학습 효과가 더 클 것으로 기대된다.
- 이와 같은 결론으로 볼 때 수업 전 초보자들의 타격 동작은 허리 회전과 하체의 중심 이동이 없이 팔로만 스윙하는 경향을 보였으나 수업 후 하체를 이용한 스윙으로 교정된 모습을 확인할 수 있었다. 추후 연구에서는 피칭 머신을 이용하여 실제에 가까운 환경에서의 연구가 기대된다.
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