태권도 정권지르기 방식에 따른 최대 충격력과 최고속도 비교 Comparative analysis of Peak Impulsive Force and Maximum Velocity according to the Taekwondo Jeongkwon Jirigi's Pattern원문보기
본 연구는 전통적인 태권도 정권지르기 기술인 끊어지르기를 어깨를 앞으로 밀어 넣는 밀어지르기와 비교하여 최대 충격력과 주먹의 최고 속도 및 최고속도가 발현된 지점에 대해 규명하였다. 피험자는 남성 태권도 유단자 7명으로 구성하였다. 최대 충격력은 PS2142 force platform[10]을 수직으로 세워 측정하였고, 주먹의 최고속도는 PS2103A motion sensor[12]를 이용하였다. 측정 데이터는 PASCO사에서 제공한 data studio를 통해 수집되었고, SAS 9.1 패키지를 활용해 지르기 방식에 따른 t-test를 실시하였다. 본 실험절차를 통해 나타난 결론은 다음과 같다. 첫째, 최고 충격력에 있어서는 끊어지르기가 밀어지르기 보다 유의한 수준에서(p<.01) 더 높은 것으로 나타났다. 둘째, 주먹의 최고속도는 밀어지르기가 끊어지르기 보다 유의하게(p<.01) 빠른 것으로 제시되었다. 셋째, 최고속도의 발현지점에 있어서는 끊어지르기가 주먹 전체길이의 69.1%, 밀어지르기는 76.6%로 나타났고, 통계적으로 유의한(p<.001) 차이가 있었다.
본 연구는 전통적인 태권도 정권지르기 기술인 끊어지르기를 어깨를 앞으로 밀어 넣는 밀어지르기와 비교하여 최대 충격력과 주먹의 최고 속도 및 최고속도가 발현된 지점에 대해 규명하였다. 피험자는 남성 태권도 유단자 7명으로 구성하였다. 최대 충격력은 PS2142 force platform[10]을 수직으로 세워 측정하였고, 주먹의 최고속도는 PS2103A motion sensor[12]를 이용하였다. 측정 데이터는 PASCO사에서 제공한 data studio를 통해 수집되었고, SAS 9.1 패키지를 활용해 지르기 방식에 따른 t-test를 실시하였다. 본 실험절차를 통해 나타난 결론은 다음과 같다. 첫째, 최고 충격력에 있어서는 끊어지르기가 밀어지르기 보다 유의한 수준에서(p<.01) 더 높은 것으로 나타났다. 둘째, 주먹의 최고속도는 밀어지르기가 끊어지르기 보다 유의하게(p<.01) 빠른 것으로 제시되었다. 셋째, 최고속도의 발현지점에 있어서는 끊어지르기가 주먹 전체길이의 69.1%, 밀어지르기는 76.6%로 나타났고, 통계적으로 유의한(p<.001) 차이가 있었다.
This research analyzed the peak impulsive force, maximum velocity and a spot of fist's maximum velocity comparing stop-jirugi and push-jirugi. 7 males volunteered for this experiment. peak impulsive force was measured by PS2142 force platform[10], and maximum velocity of fist was measured by PS2103A...
This research analyzed the peak impulsive force, maximum velocity and a spot of fist's maximum velocity comparing stop-jirugi and push-jirugi. 7 males volunteered for this experiment. peak impulsive force was measured by PS2142 force platform[10], and maximum velocity of fist was measured by PS2103A motion sensor[12]. All of data was collected in the data studio and t-test was applied using SAS 9.1 package. The following conclusions were drawn. First, stop-jirugi's peak impulsive force was greater (P<.01) than that of push-jirugi. Second, push-jirugi's maximum velocity of fist was greater (P<.01) than that of stop-jirugi. Third, stop-jirugi's maximum velocity of fist was occurred on 69.14% of arm's length and that of push-jirugi was occurred on 75.66%. This maximum velocity spot was statistically significant difference(p<.001).
This research analyzed the peak impulsive force, maximum velocity and a spot of fist's maximum velocity comparing stop-jirugi and push-jirugi. 7 males volunteered for this experiment. peak impulsive force was measured by PS2142 force platform[10], and maximum velocity of fist was measured by PS2103A motion sensor[12]. All of data was collected in the data studio and t-test was applied using SAS 9.1 package. The following conclusions were drawn. First, stop-jirugi's peak impulsive force was greater (P<.01) than that of push-jirugi. Second, push-jirugi's maximum velocity of fist was greater (P<.01) than that of stop-jirugi. Third, stop-jirugi's maximum velocity of fist was occurred on 69.14% of arm's length and that of push-jirugi was occurred on 75.66%. This maximum velocity spot was statistically significant difference(p<.001).
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문제 정의
본 연구에서는 지금까지의 연구에서 한발 더 나아가 어깨가 앞으로 나아가지 않고 팔을 완전히 뻗은 상태에서 주먹을 멈춰주는 전형적인 태권도 정권지르기인 끊어지르기(stop-jirugi)와 똑 같은 방식에서 어깨를 앞으로 밀어주는 밀어지르는(push-jirugi) 방식간에 충격력과 주먹의 최고속도 및 최고속도가 나타난 위치를 비교 분석해 보고자 하였다. 이러한 연구 주제를 설정하게된 배경에는 끊어지르기과 밀어지르기가 현재 태권도를 수련하고 있는 일선 도장에서는 정권지르기 동작을 개별적으로 연습하거나 품새 동작속에서는 끊어지르는 방식으로 이루어고 있으나 송판이나 기와를 실제로 격파하는 현장에서는 어깨를 밀어 넣는 동작을 의도적으로 취하고 있다.
컴퓨터를 통해 입력된 자료는 data studio를 통해 최대 충격력 변인을 구하였다. 오전에 충격력 측정이 끝난 후 충분한 휴식을 취한 오후에 지르기 유형에 따른 최고 속도의 차이를 알아보기 위한 실험을 진행하였다. PS2103A motion sensor를 정권지르기 동작시 주먹의 진행방향과 수평을 이루게 고정한 후 각각의 피험자들은 순서대로 끊어지르기를 개인의 최대속도로 10회씩 실시하였다.
따라서 이번 연구를 통하여 충격력을 높이는데 결정적인 요인은 주먹의 속도 보다는 충돌 접촉시간을 짧게 하는 것이며, 끊어지르는 방식은 주먹과 물체의 충돌 접촉시간이 밀어지르기 보다 짧게 되어 최고 충격력을 얻는데 보다 효과적인 지르기 동작이라는 것을 알 수 있었다. 이러한 사실은 충격력이 높을수록 유리한 스포츠 종목에서 경기력 향상을 위한 운동제어 메카니즘의 적용에 중요한 학술적 정보를 제공하는 것이다.
가설 설정
가장 최근에 안정덕[2]은 태권도 정권지르기 동작을 끊어지르기와 밀어지르기로 구분하여 초고속 카메라를 이용한 영상분석을 실시하였다. 이 연구에는 끊어지르는 동작도 직선운동을 하는 주먹이 운동을 계속하려는 관성의 법칙에 의해 어개를 약간 밀어 넣게 되는데 이러한 동작이 오히려 더 자연스럽다고 논의하였다.
제안 방법
PS2103A motion sensor를 정권지르기 동작시 주먹의 진행방향과 수평을 이루게 고정한 후 각각의 피험자들은 순서대로 끊어지르기를 개인의 최대속도로 10회씩 실시하였다. 30분간의 휴식을 취한 후 밀어지르기를 10회씩 실시하여 개인별 속도 데이타를 얻었다. 모든 자료는 측정과 동시에 실시간으로 개인용 컴퓨터를 통해 data studio로 전송되어 통계를 위한 기초자료로 전환되었다.
오전에 충격력 측정이 끝난 후 충분한 휴식을 취한 오후에 지르기 유형에 따른 최고 속도의 차이를 알아보기 위한 실험을 진행하였다. PS2103A motion sensor를 정권지르기 동작시 주먹의 진행방향과 수평을 이루게 고정한 후 각각의 피험자들은 순서대로 끊어지르기를 개인의 최대속도로 10회씩 실시하였다. 30분간의 휴식을 취한 후 밀어지르기를 10회씩 실시하여 개인별 속도 데이타를 얻었다.
옆으로 지르기 3가지 방법이었다. 그리고 목표 거리는 피험자가 팔을 완전히 뻗어을 때 길이를 100%로 가정하고, 목표물을 90%, 80%, 70%, 60%, 50%로 변형하여 살펴보았다. 그 결과 80%의 거리에서 최대의 충격력과 최고의 속도 및 가속도를 나타냈고, 회내로 회전하여 지르는 방식이 가장 큰 충격력을 얻을 수 있는 것으로 보고하였다.
이 연구를 통하여 충격력 측정 도구로서의 지면반력기의 타당성을 검증하였으며 충격력을 force platform 에 나타난 그 자체 값으로 정확히 비교하여 연구할 수 있음을 제시하였다. 따라서 본 연구에서도 지면반력기를 타격대에 수직으로 부착하여 실험을 진행하였다.
종합 격파대는 높이 200cm, 무게 100kg으로 송판이나 기와 등을 세워서 고정한 후 주먹, 손날, 발을 이용하여 격파할 수 있도록 고안된 전문 태권도 용품으로 태권도 한마당 축제 시 격파 보조 장비로서 활용되기도 한다. 모든 피험자들은 force platform을 타격할 시에 손가락과 정권부의의 부상을 예방하기 위하여 격투기 시합용 글러버를 착용하고 자신의 최대파워로 타격하였다. 최치선의 연구[8]에 의하면 팔길이의 80%에서 최대 충격력이 발휘되는 것으로 보고되어 피험자들 각각의 팔길이를 측정하여 80%에 목표물이 위치하도록 하였다.
최치선의 연구[8]에 의하면 팔길이의 80%에서 최대 충격력이 발휘되는 것으로 보고되어 피험자들 각각의 팔길이를 측정하여 80%에 목표물이 위치하도록 하였다. 모든 피험자들은 끊어지르기 동작으로 10회씩 타격하여 측정이 완료된 후 밀어지르기 방식으로 10회씩 타격하여 충격력을 측정하였다. 컴퓨터를 통해 입력된 자료는 data studio를 통해 최대 충격력 변인을 구하였다.
최치선, 신인식, 서정석[11]은 태권도 정권지르기 동작시의 충격력 변인을 얻기 위하여 AMTI 사에서 제작한 OR6-5-2000 지면반력기(force platform)를 수직으로 세워놓고 활용한 바 있다. 이 연구를 통하여 충격력 측정 도구로서의 지면반력기의 타당성을 검증하였으며 충격력을 force platform 에 나타난 그 자체 값으로 정확히 비교하여 연구할 수 있음을 제시하였다. 따라서 본 연구에서도 지면반력기를 타격대에 수직으로 부착하여 실험을 진행하였다.
지르는 형태에 따른 주먹의 최고속도의 차이를 알아보기 위하여 설치된 motion sense 기기에 밀어지르기와 끊어지르기 동작을 각각 10회씩, 피험자 개인의 최고 속도로 실시하도록 하였다. 수집된 자료는 Data studio 통해 각각의 수행에 대한 최고 속도를 구하였고 지르기 방식에 따른 t-검증을 실시하였다[표 3].
지면 반력기(PS2142 force platform)와 PS2103A Motion sensor를 통해 측정된 데이터는 미국 PASCO사에서 제공하는 Data studio에 입력하여 연구자가 원하는 최대 충격력과 최대속도 및 최대속도가 발현된 위치값을 구하였다. Data studio는 미국 PASCO에서 만든 측정장비에 대한 데이터를 수집하고 분석할 수 software로서 개인용 컴퓨터로 활용할 수 있으며, Hz단위로 나타낸 자료를 디지털 값으로 제공해 준다.
모든 피험자들은 끊어지르기 동작으로 10회씩 타격하여 측정이 완료된 후 밀어지르기 방식으로 10회씩 타격하여 충격력을 측정하였다. 컴퓨터를 통해 입력된 자료는 data studio를 통해 최대 충격력 변인을 구하였다. 오전에 충격력 측정이 끝난 후 충분한 휴식을 취한 오후에 지르기 유형에 따른 최고 속도의 차이를 알아보기 위한 실험을 진행하였다.
태권도의 가장 전형적인 주먹지르기 기술인 정권지르기 동작을 목표물 타격 후 어개와 팔의 follow throw 동작이 이루어지지 않도록 멈춰주는 끊어지르기 동작과 어깨를 밀어 넣어 follow throw를 활용하는 밀어지르기 동작으로 구분하여 최대 충격력, 주먹의 최고속도 및 최고속도의 발현위치를 비교 분석하였다. 끊어지르기는 전통적인 태권도 수련현장에서‘정권지르기’라고 부르며 주먹지르기의 가장 기초기술로서 수련되고 있으며, 밀어지르기는 기와 및 송판 등을 층층히 쌓아놓고 위력격파를 실시하는 현장에서 볼 수 있는 주먹지르기 동작으로 목표물을 가격 후 팔과 어깨를 주먹의 운동 방향과 동일하게 follow throw한다는 것이 끊어지르기와 분명하게 구별되는 동작이다.
대상 데이터
본 연구에는 총 7명의 피험자가 참가하였으며, 태권도 수련경력이 7년~44년 된 남성들이었다. 이들 중 3명은 현재 일선 체육관이나 학교에서 태권도 전문 지도자로 활동하고 있었다.
주먹의 속도는 미국 PASCO에서 제작한 PS2103A Motion sensor[12]를 이용하였다. 이 장비는 0.
충격력 데이터를 얻기 위하여 미국 PASCO 사에서 제작한 2-axis PS2142 force platform[10]를 활용하였다. 이 장비는 표면에 가해진 힘을 1100N(뉴우톤)까지 측정할수 있으며, 0.
데이터처리
01) 더 빠른 것으로 제시되었다. 그리고 지르기 방식에 따라 주먹의 최고속도가 나타나는 지점을 알아보기 위하여 motion sense에 기록된 최초 속도와 최종 속도를 100%로 보고 최고 빠른 속도를 나타낸 지점의 위치를 %로 전환하여 통계처리 하였다. 그 결과 끊어지르기는 전체 팔 길이의 69.
그리고 피험자 주먹의 운동이 완전히 멈춘 순간을 100%로 봤을 때, 지르기 방식에 따라 최고속도의 발현지점의 위치를 %로 나타내 t-검증을 실시하였다[표 4].
지르는 형태에 따른 주먹의 최고속도의 차이를 알아보기 위하여 설치된 motion sense 기기에 밀어지르기와 끊어지르기 동작을 각각 10회씩, 피험자 개인의 최고 속도로 실시하도록 하였다. 수집된 자료는 Data studio 통해 각각의 수행에 대한 최고 속도를 구하였고 지르기 방식에 따른 t-검증을 실시하였다[표 3].
수집된 측정 원자료는 테이타 스튜디오를 통해 통계분석에 활용될 수 있는 데이터로 전환된 후, SAS 9.1 통계 프로그램을 활용하여 지르기 방식에 따른 최대 충격력과 최대속도 및 최대속도 발현지점에 대한 차이를 t-test로 분석하였다. 통계적 유의수준은 p<.
지르기 방식에 따라 최대 충격력의 크기에 어떤 차이가 있는지를 알아보기 위하여 끊어지르기 개인별 10회, 밀어지르기 개인별 10회, 지르기 형태별로 총 70개식의 데이터를 t-test로 분석하였다. 그 결과는 [표 2]와 같다.
성능/효과
이 가설에 대한 실험적 규명은 차후 연구과제로 제시하고자 한다. Motion sense를 통해 나타난 속도 변화의 데이터를 활용하여 정권지르기 동작시 주먹의 최고 속도가 발현된 지점을 살펴본 결과, 밀어지르기는 전체 팔 길이의 76.6%, 끊어지르기는 69.1%에서 나타났다. 밀어지르는 동작은 어깨를 사용하기 때문에 전체 운동길이가 늘어났고, 최고속도도 약간 뒤쪽에서 발현된 것으로 이해된다.
각각의 지르기 방식간 t-test를 실시한 결과, 밀어지르기가 끊어지르기 보다 통계적으로 유의하게(p<.01) 더 빠른 것으로 제시되었다.
그리고 지르기 방식에 따라 주먹의 최고속도가 나타나는 지점을 알아보기 위하여 motion sense에 기록된 최초 속도와 최종 속도를 100%로 보고 최고 빠른 속도를 나타낸 지점의 위치를 %로 전환하여 통계처리 하였다. 그 결과 끊어지르기는 전체 팔 길이의 69.1%에서, 밀어지르기는 76.6%에서 주먹의 최고 속도가 발현 되는 것으로 제시되었다. 이러한 차이는 통계적으로 유의한 수준에서(p<.
그러나 콘크리트 위에 떨어진 컵이 깨어지는 이유는 충격을 받는 접촉시간이 훨씬 짧기 때문에 최고 충격력이 커져서 부서지게 된다. 따라서 이번 연구를 통하여 충격력을 높이는데 결정적인 요인은 주먹의 속도 보다는 충돌 접촉시간을 짧게 하는 것이며, 끊어지르는 방식은 주먹과 물체의 충돌 접촉시간이 밀어지르기 보다 짧게 되어 최고 충격력을 얻는데 보다 효과적인 지르기 동작이라는 것을 알 수 있었다. 이러한 사실은 충격력이 높을수록 유리한 스포츠 종목에서 경기력 향상을 위한 운동제어 메카니즘의 적용에 중요한 학술적 정보를 제공하는 것이다.
본 연구에서는 흥미로운 결과가 제시되었는데, 우선 최고 충격력에서는 끊어지르는 방식이 밀어지르는 방식보다 유의하게 보다 큰 충격력을 얻을 수 있는 것으로 제시되었다. 그러나 주먹의 최고 속도에서는 밀어지르기가 끊어지르기 보다 통계적으로 유의한 수준에서 더 빠른 것으로 나타났다.
어깨를 밀어 넣지 않는 동작은 어깨를 밀어 넣는 동작보다 주먹의 최고 속도가 빠를 것으로 예측해 볼 수 있고, 따라서 목표 타격의 정확성을 높이는데 효과적일 것이다. 셋째, 끊어지르기 동작은 허리회전과 전완의 회내 운동에 이어 팔 근력에서 발생된 최대 파워를 목표물을 가격하는 한 지점에서 일제히 모아주기 때문에 더 큰 충격력을 얻는데 효과적일 것으로 예상해 볼 수 있다.
사실 태권도 정권지르기 동작에 있어서 가장 핵심적인 요인은 어떤 방법이 충격력을 더 크게 발휘하는데 효과적인이고 가장 빠르게 운동이 이루어지는가에 있다. 지금까지의 연구결과들을 종합 해 보면, 현재 태권도 수련 과정에서 정통적으로 채택하고 있는 허리 반동과 주먹과 팔의 회내 회전을 이용하여 어깨가 앞으로 나아가지 않고 멈춰주는 정권지르기 방식이 이 보다 큰 충격력을 얻는데 효과적인 지르기 동작이라는 데 거의 일치된 결과[7-9]를 보이고 있다.
지르기 형태에 따른 t-검증을 실시한 결과, 끊어지르기가 밀어지르기 보다 통계적으로 유의하게(p<.01) 높은 것으로 제시되었다.
끊어지르기는 동작은 그 기원을 추측할 수 없을 정도로 오래된 것으로 일본의 가라테나 태권도와 같이 강권 무도에서 사용하는 전통적인 주먹 지르기 기술인데, 다음과 같은 몇 가지 효과를 얻기 위한 것으로[2] 판단된다. 첫째, 무도에서는 공격과 방어가 신속히 전환되어야 하는데, 어깨를 밀어 넣지 않고 끊어지르는 동작은 뒤 따르는 다음 동작을 더욱 빠르고 효율적으로 수행하는데 용이 할 것이다. 둘째, 타이밍 과제에서는 속도가 빠를수록 오차가 줄어들고 정확성이 높아지는 것으로 알려져 있는데[3-5] 무도는 움직이는 상대를 타격하는 타이밍 과제이다.
후속연구
그리고 물체를 앞에 두고 끊어지르기로 격파를 시도해도 전방으로 뻗어나가는 팔운동에 관성의 법칙이 적용되어 타격순간에 멈춰주기 어렵고 따라서 어께를 약간 앞으로 밀어 넣게 된다는 점을 초고속카메라를 이용한 연구에서[2] 확인된 바 있다. 또한 정권지르기 동작을 끊어지르기와 밀어지르기 동작으로 구분하여 충격력과 최고 속도와 관련한 연구가 지금껏 이루어진 바가 없다는 점에서 본 연구결과는 위력 격파시연이나 경연대회시 보다 큰 충격력을 얻을 수 있는 동작에 대한 과학적 기초정보를 제공하는데 크게 기여할 것으로 사료된다. 뿐만 아니라 현장의 태권도 수련생이나 지도 사범들이 태권도 정권지르기 동작의 기술 원리에 대한 과학적 타당성을 이해하는 학술적 기초자료로서 활용될 수 있다는 점에서 의미가 있다고 판단된다.
이러한 결과는 밀어지르기 동작으로 격파를 수행할 때 개인의 전체 팔길이와 격파할 물체와의 가장 효과적인 거리두기에 대한 정보를 제공하고 있다. 또한 팔과 어깨의 follow throw를 활용하면서 최고 속도를 요구하는 스포츠에서(테니스 등) 가장 효율적인 임팩트 지점을 설명하는 과학적 기초 자료로서도 응용될 수 있을 것이다.
참고문헌 (13)
세계태권도연맹홈페이지 http://www.wtf.org/about_wtf., 2012.
안정덕, "끊어 지르기와 밀어 지르기 동작의 운동 제어적 특성에 대한 영상 분석", 한국콘텐츠학회논문지, 제8권, 제8호, pp.244-252, 2008.
K. M. Newell, The speed-accuracy paradox in movement control: Error of time and space. In G.E. Stelmach(Ed.), Tutorials in motor behavior, Amsterdam: Elsevie, 1980.
R. A. Schmidt, "Inter-limb specificity of motor response consistency," Journal of Motor Behavior, Vol.1, pp.89-99, 1969.
R. A. Schmidt, Motor Control and Learning. Second Edition, Human Kinetics Publishers, Inc. pp.289-293, 1998.
C. Rist, "Breaking boards : Scientist say it's nor a trick- it just takes blinding speed and a couple thousand newtons," Discovery, Vol.5, pp28-29, 2000.
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