본 연구는 육상 100m 수평속도 요인에 기여하는 지면반력분석을 하기 위하여 여자 단거리 선수 8명을 대상으로 스타트 블록간의 거리를 세 가지(Bunch Start, Medium Start, Elongated Start)유형으로 8주간 출발에 관여하는 운동역학적 요인을 분석하였다. 최대 수평 지면반력은 단거리 경기 진행방향에 대한 추진력으로 전이되는 요인으로서 기록단축에 중요한 수치라고 볼 수 있다. 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS가 지면반발력 힘값이 가장 크게, 뒤쪽에 위치한 오른발에서는 우수, 비우수그룹 모두 MS에서 지면반발력 힘값이 가장 큰 결과를 보였다. 뒷발에 위치한 오른발은 우수그룹의 MS(0.83 BW)에서는 BS에서 추진력으로 전이될 때, 가장 유리한 출발 유형이라고 할 수 있다. 최대 수직 지면반력의 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 ES, 비우수그룹은 BS가 지면반발력 힘값이 가장 크게 나타났고, 뒷쪽에 위치한 오른발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS에서 반발력 힘값이 가장 크게 나타났다. 지면 반발력이 크게 되면 초기 수평속도를 빠르게 얻을 수 있을 것으로 사료되며, 결국에는 전방 추진력을 크게 하는 자세나 방법을 찾게 되면 초기 기록의 향상을 가져올 수 있어 기록단축을 할 수 있다.
본 연구는 육상 100m 수평속도 요인에 기여하는 지면반력분석을 하기 위하여 여자 단거리 선수 8명을 대상으로 스타트 블록간의 거리를 세 가지(Bunch Start, Medium Start, Elongated Start)유형으로 8주간 출발에 관여하는 운동역학적 요인을 분석하였다. 최대 수평 지면반력은 단거리 경기 진행방향에 대한 추진력으로 전이되는 요인으로서 기록단축에 중요한 수치라고 볼 수 있다. 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS가 지면반발력 힘값이 가장 크게, 뒤쪽에 위치한 오른발에서는 우수, 비우수그룹 모두 MS에서 지면반발력 힘값이 가장 큰 결과를 보였다. 뒷발에 위치한 오른발은 우수그룹의 MS(0.83 BW)에서는 BS에서 추진력으로 전이될 때, 가장 유리한 출발 유형이라고 할 수 있다. 최대 수직 지면반력의 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 ES, 비우수그룹은 BS가 지면반발력 힘값이 가장 크게 나타났고, 뒷쪽에 위치한 오른발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS에서 반발력 힘값이 가장 크게 나타났다. 지면 반발력이 크게 되면 초기 수평속도를 빠르게 얻을 수 있을 것으로 사료되며, 결국에는 전방 추진력을 크게 하는 자세나 방법을 찾게 되면 초기 기록의 향상을 가져올 수 있어 기록단축을 할 수 있다.
This study was to analyze ground reaction force according to Crouching Start type at the starting point of 100M race. The subjects of this study were 8 women sprinters and we analyzed their ground reaction force by classifying the distance between start blocks as three types. The followings are the ...
This study was to analyze ground reaction force according to Crouching Start type at the starting point of 100M race. The subjects of this study were 8 women sprinters and we analyzed their ground reaction force by classifying the distance between start blocks as three types. The followings are the results of the study. According to maximum horizontal ground reaction force analysis result, in the left foot placed in front, BS among excellent group and MS in non-excellent group showed the biggest reaction force value. In the right foot placed at the back, MS in both groups showed the biggest reaction force value. MS in the right foot of the excellent group was the biggest (0.83 BW). According to maximum vertical ground reaction force analysis result, in the left foot placed in front, ES among excellent group and BS in non-excellent group showed the biggest reaction force value. In the right foot placed at the back, BS among excellent group and MS in non-excellent group showed the biggest reaction force value.
This study was to analyze ground reaction force according to Crouching Start type at the starting point of 100M race. The subjects of this study were 8 women sprinters and we analyzed their ground reaction force by classifying the distance between start blocks as three types. The followings are the results of the study. According to maximum horizontal ground reaction force analysis result, in the left foot placed in front, BS among excellent group and MS in non-excellent group showed the biggest reaction force value. In the right foot placed at the back, MS in both groups showed the biggest reaction force value. MS in the right foot of the excellent group was the biggest (0.83 BW). According to maximum vertical ground reaction force analysis result, in the left foot placed in front, ES among excellent group and BS in non-excellent group showed the biggest reaction force value. In the right foot placed at the back, BS among excellent group and MS in non-excellent group showed the biggest reaction force value.
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문제 정의
본 연구는 육상 100m 출발 시 CrouchingStart유형에 따른 지면반력 분석을 하기 위하여 여자 단거리 선수 8명을 대상으로 스타트 블록간의 거리를 세 가지(Bunch Start, Medium Start, ElongatedStart)유형으로 구분하여 분석한 연구 결과를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 연구에서는 육상 단거리 출발 시 스타팅 블록에 가해지는 힘을 효과적으로 분석하여 여자 단거리 종목의 경기력 향상에 기여하는데 있다.
제안 방법
‘차려’동작 시 대상자의 무릎 관절각은(교육과학기술부, 2013;교육인적자원부, 2008;최수남, 2008;Aronet al, 2003)의 근거를 토대로 양발의 뒤꿈치가 스타팅 블록에 모두 지지되도록 각도를 설계하여, 전 • 후 각각 90～100°, 110～120°로 설정하였다.
본 연구에서 분석한 단거리 출발 동작에 대한 Test는 공인된 육상트랙에서 스타팅 블록 지면반력기를 지면과 평행이 되도록 육상트랙에 설치하여 세가지 스타트 유형으로 분류하여 실시하였다. 준비운동으로는 180m/min 속도로 15분간 조깅을 한 후 체조 및 유연운동을 실시하고, 3회의 연습을 겸한 크라우칭 스타트를 하여 생리적 적응력을 높이도록 하였다.
‘차려’동작 시 대상자의 무릎 관절각은(교육과학기술부, 2013;교육인적자원부, 2008;최수남, 2008;Aronet al, 2003)의 근거를 토대로 양발의 뒤꿈치가 스타팅 블록에 모두 지지되도록 각도를 설계하여, 전 • 후 각각 90～100°, 110～120°로 설정하였다. 본 연구에서는 스타팅 블록간의 거리를 세 가지 유형으로 분류하였는데 이는 출발선과 앞발의 거리, 앞발과 뒤발의 거리로 나누어서 다음과 같이 분석하였다.
본 연구에서 분석한 단거리 출발 동작에 대한 Test는 공인된 육상트랙에서 스타팅 블록 지면반력기를 지면과 평행이 되도록 육상트랙에 설치하여 세가지 스타트 유형으로 분류하여 실시하였다. 준비운동으로는 180m/min 속도로 15분간 조깅을 한 후 체조 및 유연운동을 실시하고, 3회의 연습을 겸한 크라우칭 스타트를 하여 생리적 적응력을 높이도록 하였다. 측정 간에는 10분간 서서히 움직이는 불완전한 휴식시간을 갖고 동일한 조건에서 실험을 하기 위해서 출발신호에 의해 제자리에, 차려, 출발 순서로 실험에 임하도록 하였다.
출발동작에 대한 자료 분석은 BolandDelphi로 구성하며 NI(NationalInstrument)-CardUSB-6009를 사용 하여 4채널의 센서에서 측정된 출발 반응시간을 NI-Card가 실시간 취득하여 전송하며 프로그램에서 처리 및 기록을 하는 방식으로 설계되었다. 컴퓨터 프로그램(StartingBlockTestSystem)에서는 대상자의 정보를 입력할 수 있고, 대상자의 스타트 신호에 대한 반응시간을 그래프로 보여주며 저장 할 수 있으며, 스타트 신호에 대한 반응시간 및 스타팅 블록의 수평, 수직방향의 블록 접촉시간에 대하여 측정할 수 있다.
준비운동으로는 180m/min 속도로 15분간 조깅을 한 후 체조 및 유연운동을 실시하고, 3회의 연습을 겸한 크라우칭 스타트를 하여 생리적 적응력을 높이도록 하였다. 측정 간에는 10분간 서서히 움직이는 불완전한 휴식시간을 갖고 동일한 조건에서 실험을 하기 위해서 출발신호에 의해 제자리에, 차려, 출발 순서로 실험에 임하도록 하였다. 구간속도 측정기를 이용하여 출발 구간에서 스타트 유형별(①∼③)순서대로 3회 실시하여 평균기록으로 분석하였다.
대상 데이터
대상자의 반응시간은 NI-Card6009를 사용하여 1초당 1kHz이상의 데이터를 받아들일 수 있으며, 준비상태에서 부터 실시간으로 데이터를 취득한다. 또한 외부 신호인 총소리나 출발신호가 들어오면 그때부터 반발력 센서의 값을 받아 들여 0.
본 연구에서 사용된 스타팅 블록 반응시간 및 수평, 수직 접촉시간의 분석은 한국표준과학연구원에서 신뢰성과 내구성을 교정받고, 개발된(이정태, 2008;KRISS, 2002)장비를 사용하였으며 Table2, Fig.1-3과 같다.
본 연구의 대상자는 대학부 여자선수 8명을 기준으로 전국대회 1위 이상의 입상실적이 있는 선수를 우수그룹(A) 으로 선정하였고, 대학에 재학중인 선수를 비우수그룹(B) 으로 선정하였다. 대상자의 신체적 특성은 Table1과 같다.
데이터처리
구간속도 측정기를 이용하여 출발 구간에서 스타트 유형별(①∼③)순서대로 3회 실시하여 평균기록으로 분석하였다.
001sec간격으로 데이터를 취득, 처리해 그래프로 보여 주며 출발신호가 들어온 시점에서 대상자가 블록에 반응을 하였을 때, 반발력센서의 변화를 측정하여 대상자의 출발 반응시간을 초 단위로 파악 할 수 있는 시스템이다. 스타트 유형별 우수(A)․ 비우수(B) 그룹간의 운동역학적 변인에 따른 T-test (Independent-Samlples)를 실시하였으며, 각 변인에 대한 유의수준은 a=.05로 하였다.
성능/효과
ES에서 우수그룹은 0.45±0.06BW(225N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.43±0.08BW(242N)를 나타내 우수 그룹에서 0.02BW의 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
ES에서 우수그룹은 0.47±0.09BW(233N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.33±0.05BW(188N)를 나타내 우수그룹에서 0.14BW의 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
ES에서 우수그룹은 0.59±0.09BW(295N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.27±0.06BW(155N)를 나타내 우수그룹에서 0.22BW의 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
ES에서 우수그룹은 0.63±0.13BW(316N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.35±0.05BW(200N)를 나타내 우수그룹에서 0.28BW의 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
MS에서 우수그룹은 0.41±0.06BW(204N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.48±0.07BW(274N)를 나타내 비우수 그룹에서 0.07BW의 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
MS에서 우수그룹은 0.45±0.11BW(224N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.43±0.06BW(240N)를 나타내 우수그룹에서 0.02BW의 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
MS에서 우수그룹은 0.50±0.06BW(249N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.29±0.05BW(167N)를 나타내 우수그룹에서 0.21BW의 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
MS에서 우수그룹은 0.83±0.15BW(417N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.53±0.06BW(301N)를 나타내 우수그룹에서 0.3BW의 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
최대 수평 지면반력의 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS가 반발력 힘 값이 가장 크게 나타났다. 뒤쪽에 위치한 오른발에서는 우수, 비우수그룹 모두 MS에서 반발력 힘값이 가장 크게 나타났으며, 오른발 우수그룹의 MS(0.83BW)에서 가장 큰 힘값을 나타냈다.
최근의 연구[14]에서는 출발신호와 동시에 한 번에 최대한 블록에 힘을 가하는 것이 출발 시 강한 추진력을 얻으면서 반응시간을 줄일 수 있다고 하였고, 엘리트 선수일수록 앞․ 뒤 블록 모두에서 비우수 선수에 비해 큰 반발 충격 량을 나타낸다고 하였다. 본 연구에서 분석한 왼발, 오른발의 최대 수평 지면반력 힘값(Fh)은 우수집단에서 상대 적으로 세가지 유형의 스타트 모두에서 큰 결과를 보였고, 왼발에서 우수그룹은 Bunch와 Elongatedstart에서 높게, 비우수그룹에서는 Medium start에서 높게 나타났다. 오른발에서 두 그룹 모두 Mediumstart에서 최대 수평 지면반력 값이 크게 나타났으며.
)을 유발한다. 본 연구에서는 왼발(좌측)의 최대 수평 지면반력 분석 결과는 우수선수들은 스타트 유형(MS, ES)에서 수평 저항력으로부터 출발력(추진력)을 더 크게 얻게된 것으로 추론된다.
우수그룹에서는 BS〉 ES〉 MS순으로 우측(오른발)최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 비우수그룹에서는 MS〉 ES=BS순으로 우측 (오른발)최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 스타트 유형에 따른 오른발 최대 수직 지면반력 값은 Fig.
우수그룹에서는 ES〉 BS〉 MS순으로 앞쪽에 위치한 왼발 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 비우수그룹에서는 MS〉 ES〉 BS순으로 좌왼발 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
스타트 유형별 대상자 평균 오른발 블록에 대한 최대 수직 반발력은 BS에서 우수그룹은 0.5±0.09BW(251N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.43±0.07BW(245N)를 나타내 우수 그룹에서 0.07BW의 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
스타트 유형별 대상자 평균 오른발 블록에 대한 최대 수평 반발력은 BS에서 우수그룹은 0.59±0.13BW(295N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.28±0.03BW(161N)를 나타내 우수 그룹에서 0.31BW의 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
스타트 유형별 대상자 평균 왼발 블록에 대한 최대 수직 반발력은 BS에서 우수그룹은 0.38±0.07BW(189N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.45±0.07BW(254N)를 나타내 비우수그룹에서 0.17BW 의 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
스타트 유형별 대상자 평균 왼발 블록에 대한 최대 수평 반발력은 BS 에서 우수그룹은 0.58±0.12BW(292N)를 나타냈고, 비우수그룹은 0.26±0.03BW(150N)를 나타내 우수그룹에서 0.22BW의 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
02BW의 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 우수그룹에서는 BS〉 ES〉 MS순으로 우측(오른발)최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 비우수그룹에서는 MS〉 ES=BS순으로 우측 (오른발)최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
우수그룹에서는 ES〉 BS〉 MS순으로 앞쪽에 위치한 왼발 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 비우수그룹에서는 MS〉 ES〉 BS순으로 좌왼발 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
우수그룹에서는 ES〉 MS〉 BS순으로 좌측(왼발) 최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 비우수그룹에서는 BS〉 MS〉 ES순으로 좌측(왼발)최대 수직 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다.
우수그룹에서는 MS〉 ES〉 BS순으로 뒤쪽에 위치한 오른발 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타났다. 비우수그룹에서는 MS〉 ES〉 BS순으로 오른발 최대 수평 반발력 힘 값이 큰 것으로 나타나 두 그룹 모두 MS 에서 가장 큰 블록에 대한 수평 반발력 힘값을 나타냈다.
최대 수직 지면반력의 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 ES, 비우수그룹은 BS가 반발력 힘 값이 가장 크게 나타났다. 뒷쪽에 위치한 오른발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS에서 반발력 힘값이 가장 크게 나타났다.
최대 수평 지면반력의 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS가 반발력 힘 값이 가장 크게 나타났다. 뒤쪽에 위치한 오른발에서는 우수, 비우수그룹 모두 MS에서 반발력 힘값이 가장 크게 나타났으며, 오른발 우수그룹의 MS(0.
후속연구
결국, 수평방향 힘(Fh)으로 부터 선수는 추진력을 얻게 되며, 중력방향 힘(Fz)으로 부터 선수는 몸을 일으키는 힘을 얻는다고 추정할 수 있다. 선수가 추진력이 크게 되면 출발속도를 빠르게 얻을 수 있을 것으로 추정되며, 결국에는 실험을 통해 수평방향 힘(Fh) 즉, 추진력을 크게 하는 출발자세나 방법을 찾게 되면 출발기록의 향상을 가져올 수 있을 것으로 추정된다.
효율적인 스타트 훈련을 실시하기 위해서는 스타팅 블록 자체에 지면반력 값을 측정할 수 있는 장비 개발의 필요성과 단거리 출발에 대한 정량적 분석이 요구된다고 하였다[11]. 위에서 제시한 단거리 육상 경기력 향상을 위해서는 출발 조건(거리, 각도)에 따라 스타팅 블록의 반발력 분석이 필요하다. 그럼에도 불구하고 국내 육상 단거리 경주 연구의 대부분은 영상분석을 통한 운동학적 연구들이었으며, 스타트블록에 직접적으로 작용하는 힘을 분석한 연구는 부족한 실정이며, 선행연구에서는 지면반력기 위에 스타팅 블록을 설치하고 측정하기 때문에 생기는 오차로 정확한 스타트가 이루어지지 않았던 단점이 있었다.
[15]의 연구에서는 엘리트 선수일수록 좌·우측 블록 모두 비우수선수에 비해 큰 반발 충격량과 힘을 나타내고 있다고 하였다. 위의 결과로 미루어 볼 때, 단거리 경기 기록단축을 위한 신체 중심 수평속도, 전방추진력 향상에 우수선수들이 비우수선수들에 비해 유리하게 작용하고 있는 것으로 판단되며, 비우수 선수들도 블록에 상대적으로 더 오랫동안 접촉하고 작용하고 있는 좌측 반발력의 증가와 함께 최대 수평 반력 값을 현재보다 더 향상시켜 초반 레이스를 유리하게 시작하는 것이 추진력 증가를 통한 기록단축을 위해 보강해야 할 기술적 요인이라고 판단되며 더불어 왼쪽 하지근력 트레이닝을 통한 반발력을 증가시키도록 지도해야 할 것이다. [16]의 단거리 출발 시 최대 수평 지면반력의 변화에 나타난 남자 엘리트 선수들과의 비교에서는 왼발(1.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
육상 종목 중 단거리 경주는 어떤 종목이 있는가?
육상 종목 중 단거리 경주는 100m,200m,400m로 이루어지며 스타팅 블록(StartingBlock)을 사용하는 특징이 있다.또한 단거리 경주는 빠른 운동신경과 반응속도,경쾌한 리듬감과 탄력 있는 근육의 소유자에게 유리한 종목이다[1].
최대 수평 지면반력은 무엇인가?
본 연구는 육상 100m 수평속도 요인에 기여하는 지면반력분석을 하기 위하여 여자 단거리 선수 8명을 대상으로 스타트 블록간의 거리를 세 가지(Bunch Start, Medium Start, Elongated Start)유형으로 8주간 출발에 관여하는 운동역학적 요인을 분석하였다. 최대 수평 지면반력은 단거리 경기 진행방향에 대한 추진력으로 전이되는 요인으로서 기록단축에 중요한 수치라고 볼 수 있다. 분석 결과는 앞쪽에 위치한 왼발에서는 우수그룹은 BS, 비우수그룹은 MS가 지면반발력 힘값이 가장 크게, 뒤쪽에 위치한 오른발에서는 우수, 비우수그룹 모두 MS에서 지면반발력 힘값이 가장 큰 결과를 보였다.
단거리 스타트 동작시 작용하는 내/외력은 무엇인가?
지면에서 발생되는 반발력은 추진력으로 작용하는 것으로 스타팅 블록의 거리와 각도에 따라서 다르게 나타나고 있다[6].스타트 시 작용하는 내력은 하지의 근육에 의해서 반응하고 지면에 전달되는 지면반 력이라 할 수 있으며,지면에서 발생되는 외력은 추진력으로 작용하는 것으로 스타팅 블록유형에 따라 달라진다 하였다[7,8]. 단거리 스프린터는 근력 트레이닝을 통한 각력을 강하게 함으로써 출발 시 스피드를 빠르게 할 수 있고,블록에 작용하는 힘이 강하면 강할수록 그만큼 블록으로부터 반작용힘이 커져 빠른 스타트를 할 수 있는 추진력으로 전환된다고 하였다[9].
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