The purpose of this study was to provide fundamental information for success factors of techniques through kinematic analysis including coordination of lower extremities and landing stability according to the success and failure of $540^{\circ}$ Dwihuryeochagi in Taekwondo. Twenty Taekwon...
The purpose of this study was to provide fundamental information for success factors of techniques through kinematic analysis including coordination of lower extremities and landing stability according to the success and failure of $540^{\circ}$ Dwihuryeochagi in Taekwondo. Twenty Taekwondo athletes: ten success group (S, age: $22.3{\pm}1.8$ yrs, height: $172.1{\pm}5.4$ cm, body mass: $64.4{\pm}4.2$ kg) and ten failure group (F, age: $22.3{\pm}1.8$ yrs, height: $172.1{\pm}5.4$ cm, body mass: $64.4{\pm}4.2$ kg) participated in this study. Three-dimensional motion analysis using a system of 3 video cameras with a sampling of 60 fields/s was performed during the competition of $540^{\circ}$ Dwihuryeochagi. Motions were divided into five events: pivot foot landing (E1), pivot foot toe off (E2), COM max height (E3), kick impact (E4) and landing (E5). At E1, the stride width was greater for S than for F (p<.05) while the time was greater for S than for F during P4 (p<.05). At E4, knee angle was greater for S than for F (p<.05). At E5, hip angle was greater for S than for F (p<.05) while kick distance was greater for S than for F (p<.05). Furthermore, at P3, the time would be related to kicking velocity (p<.05), while at P4, the time, range of hip angle and knee angle would be related to kick distance (p<.05). At P1, COM horizontal velocity would be related to COM vertical velocity of P1 and P2 (p<.05). Based on the findings, success factors of $540^{\circ}\acute{y}$ Dwihuryeochagi were COM horizontal velocity of P1, COM vertical velocity of P2, the time, kick distance, velocity, angle of lower extremities and coordination of P3-P4.
The purpose of this study was to provide fundamental information for success factors of techniques through kinematic analysis including coordination of lower extremities and landing stability according to the success and failure of $540^{\circ}$ Dwihuryeochagi in Taekwondo. Twenty Taekwondo athletes: ten success group (S, age: $22.3{\pm}1.8$ yrs, height: $172.1{\pm}5.4$ cm, body mass: $64.4{\pm}4.2$ kg) and ten failure group (F, age: $22.3{\pm}1.8$ yrs, height: $172.1{\pm}5.4$ cm, body mass: $64.4{\pm}4.2$ kg) participated in this study. Three-dimensional motion analysis using a system of 3 video cameras with a sampling of 60 fields/s was performed during the competition of $540^{\circ}$ Dwihuryeochagi. Motions were divided into five events: pivot foot landing (E1), pivot foot toe off (E2), COM max height (E3), kick impact (E4) and landing (E5). At E1, the stride width was greater for S than for F (p<.05) while the time was greater for S than for F during P4 (p<.05). At E4, knee angle was greater for S than for F (p<.05). At E5, hip angle was greater for S than for F (p<.05) while kick distance was greater for S than for F (p<.05). Furthermore, at P3, the time would be related to kicking velocity (p<.05), while at P4, the time, range of hip angle and knee angle would be related to kick distance (p<.05). At P1, COM horizontal velocity would be related to COM vertical velocity of P1 and P2 (p<.05). Based on the findings, success factors of $540^{\circ}\acute{y}$ Dwihuryeochagi were COM horizontal velocity of P1, COM vertical velocity of P2, the time, kick distance, velocity, angle of lower extremities and coordination of P3-P4.
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문제 정의
이에 본 연구는 2012년 태권도 격파왕 대회 기술종목 회전부문 중 540° 뒤후려차기 격파의 성공·실패집단 간에 운동학적 요인과 차는 다리 관절각의 협응, 착지순간의 안정성을 비교, 분석하고자 한다. 또한 변인 간의 상관관계를 통하여 기술 성공요인을 살펴봄으로써 자유 품새 종목의 회전차기 기술로 적용 가능한 방법을 모색하는데 그 목적이 있다.
본 연구는 540° 뒤후려차기 기술의 성공·실패집단 간 운동학적 요인과 하지관절의 협응, 착지 안정성을 살펴보고자 하였다.
이에 본 연구는 2012년 태권도 격파왕 대회 기술종목 회전부문 중 540° 뒤후려차기 격파의 성공·실패집단 간에 운동학적 요인과 차는 다리 관절각의 협응, 착지순간의 안정성을 비교, 분석하고자 한다.
제안 방법
2) 몸통 기울임 각 : 몸통의 지면에 대한 기울임 각으로 몸통의 기울기와 수직축 사이 각도를 산출하였다.
4) 보폭 : 회전축 발이 지면에 닿는 순간(E1) 양발 분절 중심 사이의 거리로 산출하였으며, 신장으로 표준화하였다.
540° 뒤후려차기 기술의 성공요인을 살펴보기 위하여 소요시간과 하지관절각의 범위는 품새 경기의 평가요인중 동작의 크기, 속도에 해당하는 발차기 거리, 속도와의 상관관계를 살펴보았으며, 신체중심 수평속도는 신체중심 수직속도와의 상관관계를 살펴보았다(Table 9-10, Appendix 1-2).
6) 신체중심의 변위와 속도 : 인체 각 관절과 분절의 좌표값을 이용하여 신체중심을 계산하였으며, 구간별 신체중심의 변위와 속도를 산출하였다(Winter, Patla, Prince, Ishac, & Gielo-Perczak, 1998; Lugade et al., 2011; Ryu, et al., 2012; Yoo & Ryu, 2012).
7) 하지관절각과 하지 커플링각 : 발차기 거리와 속도를 결정짓는 중요한 요소인 엉덩, 무릎관절 사이각을 산출하여 신체중심 최고 높이 순간(E3), 임팩트순간(E4), 착지순간(E5)에서 살펴보았다. 엉덩관절각과 무릎관절 각의 커플링각은 다음과 같이 산출하였으며(Ryu, 2004, 2006a, 2006b), diagram으로 나타내었다.
본 연구는 540° 뒤후려차기 기술의 성공·실패에 따라 10명씩 두 집단으로 구분하여 운동학적 요인과 하지관절의 협응, 착지 안정성을 비교·분석하였다.
본 연구는 540° 뒤후려차기를 분석하기 위하여 2012년 태권도 격파왕 대회 기술종목 중 회전부문 경기를 비디오카메라(HXR-MC 2000, Sony, Japan) 3대로 촬영하였으며, 이때 촬영속도와 셔터스피드는 60 Hz, 1/250 sec로 설정하였다.
본 연구에서 540° 뒤후려차기 기술을 효율적인 분석을 위하여 [Figure 2]와 같이 지상회전, 공중회전, 차기, 착지구간으로 구분하여 분석하였다(Kang, D. K., Kang, S. J., et al., 2013).
촬영된 통제점틀을 이용하여 DLT (direct linear transformation) 방법을 적용한 공간좌표를 설정하고 인체 분절과 관절점 12개(7th cervical vertebrae, left acromion, right acromion, sacrum, left greater trochanter, right greater trochanter, left femoral condyles, right femoral condyles, left malleolus, right malleolus, left 1st phalanges and right 1st phalanges)를 좌표화하였다. 분석자료는 Butterworth 4th low-pass filter를 이용하여 smoothing하였으며, 차단주파수는 12 Hz로 설정하였다. 이때, 분석한 영상의 성공·실패 기준은 태권도 격파왕 대회 회전종목 공중회전 3단차기(540° 뒤후려차기) 기술을 실시한 선수 중 3개의 격파물을 모두 격파한 선수를 성공집단, 1, 2번째 격파물을 격파하고 3번째 격파물을 실패한 선수를 실패집단으로 선정하여 분석하였다.
앞에 서술한 방법으로 540° 뒤후려차기의 성공·실패집단 간 운동학적 요인과 하지관절의 협응, 착지 안정성과 기술 성공요인을 살펴보고 위하여 소요시간, 몸통 기울임각, 비틀림 각속도, 보폭, 발차기 거리와 속도, 신체중심의 변위와 속도, 하지관절각과 커플링각, 착지순간 신체중심과 발끝 사이의 수평거리 및 각도를 산출하였으며, 변인간의 상관관계를 보았다.
이때, 분석한 영상의 성공·실패 기준은 태권도 격파왕 대회 회전종목 공중회전 3단차기(540° 뒤후려차기) 기술을 실시한 선수 중 3개의 격파물을 모두 격파한 선수를 성공집단, 1, 2번째 격파물을 격파하고 3번째 격파물을 실패한 선수를 실패집단으로 선정하여 분석하였다.
이를 위하여 540° 뒤후려차기 기술을 5개의 순간과 4개의 구간으로 나누어 소요시간, 몸통의 비틀림 각속도, 보폭, 발차기 거리와 속도, 신체중심의 수평·수직 변위와 속도, 착지순간 발끝과 신체중심 사이의 거리와 각도를 산출하였으며, 다음과 같은 결론에 도달하였다.
1 software (Visol, Korea)와 Matlab R2009b software (The Mathworks, USA)를 사용하였다. 촬영된 통제점틀을 이용하여 DLT (direct linear transformation) 방법을 적용한 공간좌표를 설정하고 인체 분절과 관절점 12개(7th cervical vertebrae, left acromion, right acromion, sacrum, left greater trochanter, right greater trochanter, left femoral condyles, right femoral condyles, left malleolus, right malleolus, left 1st phalanges and right 1st phalanges)를 좌표화하였다. 분석자료는 Butterworth 4th low-pass filter를 이용하여 smoothing하였으며, 차단주파수는 12 Hz로 설정하였다.
대상 데이터
본 연구의 대상자는 2012년 태권도 격파왕 대회 기술종목 중 회전부문에 출전한 선수를 대상으로 540° 뒤후려차기의 성공·실패에 따라 성공 집단 10명(나이 평균:23.1±1.6 yrs, 신장 평균: 171.0±3.5 cm, 체중 평균: 66.4±7.1 kg)과 실패 집단 10명(나이 평균: 22.3±1.8 yrs, 신장 평균: 172.1±5.4 cm, 체중 평균: 64.4±4.2 kg)으로 선정하였다.
데이터처리
또한 기술 성공요인은 피어슨의 적률상관계수(Pearson’s correlation coefficient)를 이용하여 변인 간의 관련정도를 산출하여 살펴보았다.
본 연구에서 두 집단 간 540°뒤후려차기 기술의 운동 학적 요인의 차이를 살펴보기 위하여 독립표본 t-test를 실시하였으며, 유의수준은 α =.05로 설정하였다.
성능/효과
3) 몸통 비틀림 각속도 : 몸통의 비틀림 각속도는 회전 운동에 영향을 미칠 것이라 판단되며, 몸통 분절을 상부와 하부로 구분하여 각 분절에 3개의 좌표값을 Cardan의 Xyz 회전 방법으로 몸통 분절 하부에 대한 상부의 분절각을 z축에 대한 비틀림(tosion) 각속도로 산출하였다. 이때, 수평면에서 몸통 분절 하부를 기준으로 상부가 반시계방향으로 비틀어지는 각도를 +로 정의하였다(Cole, Nigg, Ronsky, & Yeadon, 1993; Hamill & Ryu, 2003).
5) 발차기 거리와 속도 : 발차는 발끝 좌표를 이용하여 차기구간(P3)과 착지구간(P4)의 발차기 거리와 속도를 산출하였으며, 이것은 품새 경기의 평가 기준인 동작의 크기와 속도에 해당한다.
540° 뒤후려차기의 성공·실패집단 간 각 순간의 몸통 비틀림 각속도와 구간별 최대 몸통 비틀림 각속도는[Table 3]과 같으며, 성공집단이 실패집단에 비하여 몸통 비틀림 각속도가 크게 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다.
540° 뒤후려차기의 성공·실패집단 간 구간별 소요시간을 살펴보면(Table 1), 1구간에서 0.38±0.07초, 0.37±0.06초, 2구간에서 0.26±0.03초, 0.24±0.02초, 4구간에서 0.08±0.03초, 0.03±0.03초로 성공집단이 실패집단에 비해 소요시간이 길게 나타났으며, 3구간에서는 0.25±0.02초, 0.29±0.07초로 성공집단이 실패집단에 비해 짧게 나타났다.
540° 뒤후려차기의 성공·실패집단 간 회전축 발이 지면에 닿는 순간(E1)의 보폭은 성공집단이 0.54±0.06 m, 실패집단이 0.41±0.13 m로 p=.011 수준에서 두 집단 간에통계적으로 유의한 차이가 나타났다(Table 4).
그리고 하지관절각을 살펴보면, 성공집단이 실패집단에 비해 임팩트순간(E4)의 무릎관절각이 크게 나타났으며, 착지순간(E5) 엉덩관절각이 크게 나타났다. 효율적인 뒤후려 차기 기술 수행을 위해 회전동작에서 최대한 굴곡 되었던 엉덩·무릎관절을 임팩트 시 최대한 신전시켜야 하며(Gang & Lim, 2009; Ha & Kim, 2009), 임팩트 직후 엉덩관절 각을 넓힘으로써 타격력을 크게 해야 한다(Park, Oh, & Shin, 2011).
둘째, 성공집단은 실패집단에 비해 임팩트순간(E4) 무릎관절각과 착지순간(E5)의 엉덩관절각이 크게 나타났으며, 발차기 거리가 길게 나타났다
, 2011). 또한 성공집단이 실패집단에 비해 큰 움직임을 보이며, 마지막 뒤후려차기를 수행하는 것으로 나타났다. 이것은 품새 평가기준인 동작의 크기와 속도에 부합하는 결과이며(KTA, 2012), 품새 경기에서 표현되는 발차기는 관절의 가동범위를 극대화하여 동작의 크기를 크게 수행하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.
001 수준에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 또한 신체중심 수직 속도는 2, 3구간에서 성공집단이 실패집단에 비해 크게 나타났으며, 4구간에서는 작게 나타났다. 특히, 2구간에서 p=.
셋째, 차기구간(P3)의 소요시간은 발차기 속도와 부적상관이 나타났으며, 착지구간(P4)의 소요시간, 엉덩관절각은 발차기 거리와 정적상관, 무릎관절각은 발차기 거리와 부적상관이 나타났다. 또한 지상회전구간(P1)의 신체중심 수평속도는 지상회전구간(P1), 공중회전구간(P2)의 신체중심 수직속도와 정적상관을 나타냈다
엉덩관절 사이각은 착지 순간(E5)에 성공집단이 142.21±20.06°, 실패집단이 115.44±27.71°로 p=.024 수준에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며, 무릎관절 사이각은 임팩트순간(E4)에 성공·실패 집단이 각각 162.51±8.59°, 146.68±13.49°로 p=.006 수준에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다
이상 살펴본 바와 같이 540° 뒤후려차기 기술의 성공요인은 지상회전이 시작되는 순간(E1)까지 수평속도를 증가 시키고, 회전축 발이 지면에서 떨어지는 순간(E2)에 수직속도를 극대화시킴으로써 신체중심의 수직변위와 공중 소요시간이 증가시키는 것이다.
착지구간(P4)의 발차기 거리에서는 성공집단이 114.89±36.88 cm, 49.51±22.79 cm로 p=.001 수준에서 통계적으로 유의한 차이를 보였으며, 발차기 속도에서는 성공집단이 실패집단에 비해 크게 나타났으나, 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
첫째, 성공집단은 실패집단에 비해 회전축 발이 지면에 닿는 순간(E1) 보폭이 크게 나타났고 착지구간(P4)의 소요시간이 길게 나타났으며, 신체중심 수직 변위와 속도가 크게 나타났다.
후속연구
이렇듯 자유 품새 종목에서 540° 이상 회전차기의 성공적인 수행은 품새 선수 경기력과 밀접한 관련이 있다. 또한 품새 경기에 화려한 고난도 기술의 도입은 품새 경기를 더욱 활성화시키며, 점차 평준화되어가는 품새 선수들의 변별력을 높이는데도 큰 역할을 하게 될 것이다. 따라서 540° 이상 회전차기 등의 고난도 기술에 대한 연구와 성공요인 분석은 반드시 이루어져야할 과제이다.
이것은 본 연구에서 분석한 540° 뒤후려차기 기술의 목적이 격파였으며, 기술 수행 직후, 연결동작은 없었기 때문에 품새 경기에 적용 가능한 착지 안정성을 살펴보기에는 한계가 있었던 것으로 판단된다.
이것은 본 연구에서 분석한 540° 뒤후려차기 기술의 목적이 격파였으며, 기술 수행 직후, 연결동작은 없었기 때문에 품새 경기에 적용 가능한 착지 안정성을 살펴보기에는 한계가 있었던 것으로 판단된다. 추후 품새 선수들을 대상으로 고난도 기술의 안정성과 균형능력에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.
향후 본 연구와 관련하여 품새 선수들의 회전차기에 대한 연구와 회전 수 증가에 따른 720°, 900° 이상 회전차기 기술의 운동역학적 분석과 성공요인 분석이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자유 품새란?
세계태권도연맹(World Taekwondo Federation [WTF])은 공인 품새의 단조로움과 품새 경기의 지루함을 개선하기 위해 2011년부터 세계태권도품새선수권대회에 자유 품새 종목(free style poomsae)을 신설하였다. 자유 품새는 태권도 기술을 바탕으로 안무와 음악이 함께 어우러진 품새를 말하며, 20-24품 이내, 발기술 60%, 손기술 40%로 선수가 자유로이 구성할 수 있다. 또한 채점 항목 중 필수 종목은 공중차기, 공중연속차기, 회전차기, 연속발차기, 아크로바틱 동작으로 구성되어 있다(WTF, 2012).
540o 이상 회전차기는 어떤 면에서 어려운가?
540o 이상 회전차기의 가장 대표적인 기술은 1980년 중·후반에 처음 선보여진 540o 뒤후려차기 기술로, 당시 최고난도였던 360o 회전기술(돌개차기, 뒤후려차기)을 넘어선 대표적인 태권도 시범 기술 중 하나이다(Jung, 2008). 이 기술은 습득하기에 어려움이 있으며, 한 번 도약으로 540o 회전과 발차기를 모두 수행해야 하는 고난도 기술이다(Kang, D. K.
품새의 한계점은?
최근 태권도 품새 경기는 겨루기 경기 못지않게 비약적인 발전을 거듭하면서 국내 뿐 아니라 세계적으로 사랑받는 스포츠가 되었다. 이렇듯 품새 경기에 대한 관심이 증대되고 품새 수련인구가 증가함에 따라 품새 선수들의 기량이 점차 평준화되어가고 있고(Ryu, Yoo, Park, & Yoon, 2012; Yoo & Ryu, 2012), 또한 손기술 위주로 구성된 공인 품새 기술체계의 단조로움과 지루함 등이 단점으로 제기되고 있다(Ahn, 2011; Jung, 2012; Kang, Kim, Lim, & Jung, 2005; Kim & Lee, 2002; Yoon, Cho, & Kim, 2001).
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