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문제 정의
- 그러므로 본 연구에서는 태권도 품새에 주로 사용되는 손기술을 바탕으로 다양한 단서를 통한 주의초점 전략이 엘리트 태권도 품새 선수들의 동작 수행 시 각 분절의 협응과정 및 결과에 어떠한 영향을 미치는지 확인함으로써 효과적인 태권도 동작의 지도방법을 위한 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 측정을 위한 동작은 앞굽이서기의 아래내려막기와 몸통바로지르기 동작, 뒷굽이서기의 몸통안막기 동작으로 촬영에 앞서 약 2분간의 설명을 통해 무작위로 타겟초점 또는 동작초점의 주의초점 전략에 사용될 단서를 제공받거나 아무런 단서도 제공받지 않았다. 5번의 연습동작을 실시하며 단서에 대한 피드백을 제공받은 후 3번씩의 촬영을 실시하였다. 촬영 후에는 마찬가지로 2분간의 설명및 연습 시간을 통해 나머지 주의초점에 대한 피드백을 무작위로 제공 후 3번의 추가 촬영을 실시하여 총 3가지 주의초점 전략에 대한 실험을 반복측정으로 실시하였다.
- 분절의 각도는 어깨와 팔꿈치 관절의 상위분절에 대한 상대각도를 산출하였고, 분절의 각속도는 골반의 수직축 절대 각속도와 몸통, 상완, 하완의 상위분절에 대한 상대각속도를 산출하였다. 각각의 각속도가 최대가 되는 시점을 전체 소요시간에 대한 %로 표준화 하여 발현시점을 산출하였다. 에너지는 몸통, 상완, 하완 각각의 전체 에너지에서 potential 에너지를 제외한 선운동에너지 및 각운동에너지의 합으로 산출하였다(Jöris, van Muyen, van Ingen Schenau, & Kemper,1985).
- 반복측정에 따른 learning effect의 효과를 배제하기 위하여 각각의 조건에 따른 동작을 촬영하기 전에 피드백을 통한 연습과정을 통해 주어진 단서에만 집중할 수 있도록 유도하였다. 또한 품새 동작과 같이 복잡한 과제의 경우 개인의 특성에 의해 나타나는 오차의 범위가 크기 때문에 그룹을 나눌 경우 주의초점 단서에 의한 변화를 정확히 관찰할 수 없으므로 반복측정 방법을 선택하였다. 주의초점 단서로 제공될 설명은 타겟초점의 경우 ‘가상의 점을 목표로 손끝이 최대한 빠르게 목표에 도달하도록 하는데 집중하라’고 지시하여 외적 주의초점의 효과를 유도하였고, 동작초점의 경우 ‘몸통의 움직임에 집중하여 각 분절의 순차적인 움직임이 되도록 하라’고 지시하여 내적 주의초점의 효과를 유도하였다.
- 촬영 후에는 마찬가지로 2분간의 설명및 연습 시간을 통해 나머지 주의초점에 대한 피드백을 무작위로 제공 후 3번의 추가 촬영을 실시하여 총 3가지 주의초점 전략에 대한 실험을 반복측정으로 실시하였다. 반복측정에 따른 learning effect의 효과를 배제하기 위하여 각각의 조건에 따른 동작을 촬영하기 전에 피드백을 통한 연습과정을 통해 주어진 단서에만 집중할 수 있도록 유도하였다. 또한 품새 동작과 같이 복잡한 과제의 경우 개인의 특성에 의해 나타나는 오차의 범위가 크기 때문에 그룹을 나눌 경우 주의초점 단서에 의한 변화를 정확히 관찰할 수 없으므로 반복측정 방법을 선택하였다.
- 본 연구는 두 가지 형태의 단서 제공을 통해 품새 선수들의 동작 수행 시 동작의 속도 및 분절 협응패턴을 분석하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 본 연구는 실험 전 연구대상자들에게 실험에 대한 상세한 절차 및 내용을 설명하여 이해하도록 한 후 실험 동의서에 서명을 하도록 하였으며, 충분한 준비운동 및 스트레칭을 통해 상해의 위험이 없도록 조치하였다. 연구대상자들은 먼저 마커 인식에 방해받지 않도록 검정색 스판소재의 실험복(반바지)을 착용하였으며 체중 및 신장을 측정한후 총 39개의 반사마커를 plug-in-gait model(Vicon, UK)을 이용하여 인체 각 관절점 및 분절에 부착하였다.
- 본 연구에서 대상자는 아래내려막기, 몸통안막기, 몸통지르기의 세 가지 동작을 실시하였고, 각각의 동작을 주의 초점 형태에 따라 세 가지의 조건으로 3번씩 실시하였다. 자료의 수집은 NEXUS 1.
- 분석변인으로는 각 동작 별 손의 최대 합성속도와 각 상체 분절의 각도와 각속도, 그리고 각 분절들의 최대 각속도 발현 시점 및 에너지 전이 패턴이다. 분절의 각도는 어깨와 팔꿈치 관절의 상위분절에 대한 상대각도를 산출하였고, 분절의 각속도는 골반의 수직축 절대 각속도와 몸통, 상완, 하완의 상위분절에 대한 상대각속도를 산출하였다. 각각의 각속도가 최대가 되는 시점을 전체 소요시간에 대한 %로 표준화 하여 발현시점을 산출하였다.
- 주의초점을 주제로 한 선행 연구들의 특징을 살펴보면 첫째, 사전 경험이 없는 일반인 또는 어린이 등을 대상으로 한 경우가 많았으며, 둘째, 정확성과 일관성을 주요한 요인으로 하는 골프 퍼팅이나 다트던지기 등을 과제로 설정하였다. 셋째, 동작의 과정에 대한 분석 없이 결과만을 토대로 주의초점 전략의 효과를 검증하고 있으며, 넷째, 훈련 기간을 설정하여 학습의 효과를 제시하고자 하였다. 하지만 본 연구는 최상위 엘리트 수준의 선수들을 대상으로 주의초점 전략을 통해 경기력을 향상시킬 수 있는지에 대해 시사점을 제공한다는 점과, 주의초점 전략이 각 인체분절의 협응과정에 어떠한 영향을 주었는지 살펴볼 수 있었다는 점에 의미를 둘 수 있다.
- 4(Cmotion, USA) 프로그램을 이용하여 각각의 데이터를 산출 하였다. 수집된 마커의 위치좌표 데이터는 butterworth 4th order lowpass filter를 이용하여 12 Hz로 smoothing하여 사용하였다. 통계프로그램인 SPSS v.
- 실험이 시작되기 전 동작이 수행되는 공간을 충분히 수용할 수 있도록 적외선카메라를 설치하였으며 Calibration을 통해 기준좌표 설정과 오차율에 이상이 없음을 확인 후 촬영을 시작하였다. 이때 기준좌표는 대상자를 기준으로 좌우방향을 X축, 전후방향을 Y축, 그리고 수직방향을 Z축으로 설정하였으며, 적외선 카메라의 sampling rate은 120 Hz로 설정하였다.
- 에너지는 몸통, 상완, 하완 각각의 전체 에너지에서 potential 에너지를 제외한 선운동에너지 및 각운동에너지의 합으로 산출하였다(Jöris, van Muyen, van Ingen Schenau, & Kemper,1985).
- 본 연구는 실험 전 연구대상자들에게 실험에 대한 상세한 절차 및 내용을 설명하여 이해하도록 한 후 실험 동의서에 서명을 하도록 하였으며, 충분한 준비운동 및 스트레칭을 통해 상해의 위험이 없도록 조치하였다. 연구대상자들은 먼저 마커 인식에 방해받지 않도록 검정색 스판소재의 실험복(반바지)을 착용하였으며 체중 및 신장을 측정한후 총 39개의 반사마커를 plug-in-gait model(Vicon, UK)을 이용하여 인체 각 관절점 및 분절에 부착하였다. 연습 동작을 실시한 후 본 실험을 실시하였다.
- 연구대상자들은 먼저 마커 인식에 방해받지 않도록 검정색 스판소재의 실험복(반바지)을 착용하였으며 체중 및 신장을 측정한후 총 39개의 반사마커를 plug-in-gait model(Vicon, UK)을 이용하여 인체 각 관절점 및 분절에 부착하였다. 연습 동작을 실시한 후 본 실험을 실시하였다. 측정한 동작은 유급자 품새 중 가장 높은 빈도로 나타나는 공격과 방어 동작으로 몸통지르기와 몸통안막기(Cho & Eom, 2012; Park, Seol, & Kim, 2013), 그리고 태권도 동작의 가장 기본이 되며 유급자품새 중 1, 2, 3, 5, 6장의 첫 동작인 아래내려막기 동작을 선정하였다.
- 주의초점 단서로 제공될 설명은 타겟초점의 경우 ‘가상의 점을 목표로 손끝이 최대한 빠르게 목표에 도달하도록 하는데 집중하라’고 지시하여 외적 주의초점의 효과를 유도하였고, 동작초점의 경우 ‘몸통의 움직임에 집중하여 각 분절의 순차적인 움직임이 되도록 하라’고 지시하여 내적 주의초점의 효과를 유도하였다.
- 5번의 연습동작을 실시하며 단서에 대한 피드백을 제공받은 후 3번씩의 촬영을 실시하였다. 촬영 후에는 마찬가지로 2분간의 설명및 연습 시간을 통해 나머지 주의초점에 대한 피드백을 무작위로 제공 후 3번의 추가 촬영을 실시하여 총 3가지 주의초점 전략에 대한 실험을 반복측정으로 실시하였다. 반복측정에 따른 learning effect의 효과를 배제하기 위하여 각각의 조건에 따른 동작을 촬영하기 전에 피드백을 통한 연습과정을 통해 주어진 단서에만 집중할 수 있도록 유도하였다.
- 측정한 동작은 유급자 품새 중 가장 높은 빈도로 나타나는 공격과 방어 동작으로 몸통지르기와 몸통안막기(Cho & Eom, 2012; Park, Seol, & Kim, 2013), 그리고 태권도 동작의 가장 기본이 되며 유급자품새 중 1, 2, 3, 5, 6장의 첫 동작인 아래내려막기 동작을 선정하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 장비는 실시간 적외선 카메라(Vicon, UK) 7대를 사용하였으며, 이를 동조하기 위한 동조장치(Vicon, UK)와 기준좌표 설정 및 Calibration을 위한 L-frame과 T-wand(Vicon, UK)를 사용하였다. 분석을 위한 소프트웨어로는 실험 시 장비들을 컨트롤하기 위한 Nexus v.
- 본 연구의 대상자로는 전국 규모 대회 입상경력이 있는 대학 품새선수 10명(신장:174.1±4.65 cm, 체중:66.7±4.27 kg, 나이:22.1±1.20세)을 선발하였다.
- 본 연구의 분석구간은 동작 시 내어딛기 위한 발이 지면에서 이지하는 순간부터 동작이 완료되는 시점까지이다.
데이터처리
- 본 연구에 사용된 장비는 실시간 적외선 카메라(Vicon, UK) 7대를 사용하였으며, 이를 동조하기 위한 동조장치(Vicon, UK)와 기준좌표 설정 및 Calibration을 위한 L-frame과 T-wand(Vicon, UK)를 사용하였다. 분석을 위한 소프트웨어로는 실험 시 장비들을 컨트롤하기 위한 Nexus v.1.6(Vicon, UK), 데이터 분석을 위한 Visual 3D standard v.4(C-motion, USA) 및 Excel 2013(Microsoft, USA), 통계처리를 위한 SPSS v.18.0(IBM, USA)을 사용하였다.
- 본 연구에서 대상자는 아래내려막기, 몸통안막기, 몸통지르기의 세 가지 동작을 실시하였고, 각각의 동작을 주의 초점 형태에 따라 세 가지의 조건으로 3번씩 실시하였다. 자료의 수집은 NEXUS 1.5(Vicon, UK) 프로그램을 이용하여 처리하였으며 이후 Visual 3D standard v.4(Cmotion, USA) 프로그램을 이용하여 각각의 데이터를 산출 하였다. 수집된 마커의 위치좌표 데이터는 butterworth 4th order lowpass filter를 이용하여 12 Hz로 smoothing하여 사용하였다.
- 통계프로그램인 SPSS v.21(IBM, USA)을 이용하여 각 유형간 변인들의 차이를 검증하기 위해 oneway ANOVA with repeated measures 를 실시하였으며, 유의 수준은 p<.05로 설정하였다.
성능/효과
- 주의초점 전략에 따라 최종분절의 속도를 생성하기 위한 각 분절들의 상대각속도 패턴을 [Figure 2]에 제시하였다. 각 분절의 각속도를 살펴보면 아래내려막기 동작의경우 전형적인 throw-like motion으로 전체적인 분절들의 각속도가 순차적으로 나타났고 동작초점에 집중한 경우 골반의 회전이 상부몸통에 비해 선행하는 현상을 보였다. 반면 몸통지르기의 경우 전형적인 push-like motion의 패턴을 보이는 것으로 나타났다.
- 각 분절의 에너지 전이 패턴을 살펴보면 전체적으로 kinetic 에너지의 최댓값이 근위분절에서 원위분절로 시간적인 순서에 맞게 나타나는 것을 볼 수 있었으며, 특히 아래 내려막기 동작에서는 동작초점에 집중한 경우 그러한 패턴이 두드러지게 나타나는 것을 볼 수 있다. joris 등 (1985)에 의하면 오버핸드 던지기 동작 시 손목과 손가락에 생성되는 힘은 근육에 의해 생성되는 일에 의해서뿐만 아니라 상위분절에서 전해져 온 에너지의 흐름에 의한 것이라고 하였다.
- 결과에 의하면 아래내려막기 동작과 몸통지르기 동작의 최종분절 합성속도에서 주의초점 전략에 따른 차이가 나타남을 확인할 수 있었으며 동작초점에 집중한 경우에 더 빠른 합성속도를 생성한 것으로 나타났다(p<.05).
- 이상의 내용을 종합해보면 동작초점에 집중한 경우에 동작의 협응패턴과 동작 속도 면에서 효율적인 형태로 판단되며, 결론적으로 주의초점 단서의 제공에 따른 전략이 태권도 지도상황에서 매우 효과적으로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 주의초점 전략에 따른 구분뿐만 아니라 각각의 단서를 통한 효과를 구체적으로 검증해 볼 필요가 있음을 알 수 있었다.
- 05). 골반의 경우 동작초점에 집중한 경우에 시간적으로 가장 선행되는 것으로 나타났으며, 상완의 각속도에서는 동작초점에 집중한 경우 오히려 다른 조건에 비해 상대적으로 최대 각속도가 늦게 나타났다. 하지만 각 요인간 대응별 비교에서는 유의한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다.
- 몸통지르기 동작의 경우는 전형적인 전환점 동조(turning point synchronization)를 포함한 동형동조(in phase)의 형태를 보이고 있다. 두 관절에서 동작의 초기와 후기에 약간의 기울기의 차이를 보인 타겟초점 조건에 비해서 동작초점의 경우 어깨와 팔꿈치 관절이 일관된 비율로 변화하는 모습을 보였다. 몸통안막기 동작의 경우는 예비동작이 이루어지는 지점까지의 움직임은 조건에 따라 차이를 보였으나 손이 가속되며 실질적으로 동작을 수행하는 구간에서는 주의초점에 따라 큰 차이를 보이지 않고 전형적인 동형동조의 형태를 보였다.
- 첫째, 아래내려막기와 몸통지르기 동작에서 최종분절인 손의 최대합성속도가 주의초점 단서에 따른 차이를 보였다. 둘째, 주의초점 단서에 따라 각 분절의 각속도 및 에너지 전이패턴에서 차이를 보였으며 동작초점을 제공한 경우에 동작이론에 비추어 보다 정확한 동작을 보였다. 셋째, 주의초점 단서에 따라 어깨와 팔꿈치 관절의 협응형태의 차이를 보였으며 동작초점을 제공한 경우보다 효율적인 형태를 보였다.
- 품새 선수들의 경우 몸을 이용해 동작을 시작하는 것에는 익숙해져 있지만 이를 최종 분절까지 순차적으로 전달하는 동작을 위해서는 주의초점 전략이 효율적일 수 있다는 것을 보여준다. 몸통지르기의 경우 각속도에서는 상완과 하완의 각 속도의 크기 및 최댓값이 나타나는 시점이 동일하게 나타났지만 에너지 전이 패턴에서는 약간의 순차적인 모습을보였으며 하완의 에너지 최댓값이 더 크게 나타남을 볼 수있었다. 지르기 동작에서 상완과 하완이 동일한 각속도를 보일 경우 상대적으로 관성모멘트가 큰 상완의 에너지가더 빠르게 증가하는 모습을 보이지만 점차 하완의 선속도가 상대적으로 증가하기 때문에 결국에는 하완의 에너지로 크게 전환되는 모습을 보여준다.
- 또한 Wulf (2008)는 최상의 숙련도를 지닌 곡예사의 경우 밸런스 과제에서 주의초점 전략의 종류에 따른 차이가 나타나지 않았다고 보고하였다. 본 연구결과에 의하면 숙련된 엘리트 선수들의 경우 타겟과 같은 외부에 주의초점을 두는 것에 비해 내부 즉, 동작의 주요 메커니즘으로 작용하는 신체 부위에 주의초점을 두는 것이 긍정적으로 작용할 수있는 것으로 보인다. 한편 Perkins-Ceccato, Passmore와 Lee (2003)는 골프 피칭 과제의 경우 비숙련자 그룹에서 오히려 내적 주의집중의 긍정적인 효과가 나타났다고 보고하였으며, Lawrence 등 (2011)은 동작의 효과가 명확하게 드러나지 않는 체조동작과 같은 폼 기반 과제의 경우 주의초점 전략에 따른 어떠한 효과도 나타나지 않았다고 보고하였다.
- Cronin, Bressel와 Finn (2008)의 연구에 의하면 배구 점프동작 시 단 5분간의 피드백 제시를 통해서 착지 시의 지면 충격력을 감소시킬 수 있다고 보고하였다. 본 연구에서 역시 매우 짧은 시간의 즉각적인 피드백을 통해 주의 초점 전략의 효과를 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 아래내려막기 동작과 몸통지르기 시 동작초점에 집중한 경우 더 빠른 합성속도를 생성한 것으로 나타났는데 이러한 결과는 앞서 언급한 주의초점 전략을 주제로 한 대부분의 선행연구들과 일부 상반된 결과로 볼 수 있다.
- 둘째, 주의초점 단서에 따라 각 분절의 각속도 및 에너지 전이패턴에서 차이를 보였으며 동작초점을 제공한 경우에 동작이론에 비추어 보다 정확한 동작을 보였다. 셋째, 주의초점 단서에 따라 어깨와 팔꿈치 관절의 협응형태의 차이를 보였으며 동작초점을 제공한 경우보다 효율적인 형태를 보였다.
- 이상의 내용을 종합해보면 동작초점에 집중한 경우에 동작의 협응패턴과 동작 속도 면에서 효율적인 형태로 판단되며, 결론적으로 주의초점 단서의 제공에 따른 전략이 태권도 지도상황에서 매우 효과적으로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 주의초점 전략에 따른 구분뿐만 아니라 각각의 단서를 통한 효과를 구체적으로 검증해 볼 필요가 있음을 알 수 있었다.
- , (1971)은 최종분절의 속도를 위해서는 상위분절의 각속도가 최대가 된 시점에 하위분절의 움직임이 시작되어야 한다고 하였다. 즉 약간의 자유도 고정 제어기전의 특성을 나타낸 다른 조건에 비해 동작초점에 집중한 경우보다 효율적인 협응형태를 보였다고 할 수 있다. 이는 Table 2에서와 같이 상완의 최대 회전속도가 나타나는 시점이 동작초점에 집중한 경우 다른 조건에 비해 오히려 늦게 나타나는 모습과도 관련이 있다.
- 몸통지르기 동작의 경우는 전형적인 전환점 동조(turning point synchronization)를 포함한 동형동조(in phase)의 형태를 보이고 있다. 즉 어깨 관절이 과신전되었다가 굴곡을 시작하는 시점, 그리고 팔꿈치관절이 굴곡되었다가 신전하는 시점이 동일하게 나타나며, 이후 두 관절이 일정한 비율로 손의 속도에 기여하는 모습을 보였다. 이때 두 관절에서 동작의 초기와 후기에 약간의 기울기의 차이를 보인 타겟초점 조건에 비해서 동작초점의 경우 어깨와 팔꿈치 관절이 일관된 비율로 변화하는 모습을 보였다.
- 첫째, 아래내려막기와 몸통지르기 동작에서 최종분절인 손의 최대합성속도가 주의초점 단서에 따른 차이를 보였다. 둘째, 주의초점 단서에 따라 각 분절의 각속도 및 에너지 전이패턴에서 차이를 보였으며 동작초점을 제공한 경우에 동작이론에 비추어 보다 정확한 동작을 보였다.
- 각 분절의 에너지 전이 패턴을 살펴보면 전체적으로 kinetic 에너지의 최댓값이 근위분절에서 원위분절로 시간 적인 순서에 맞게 나타났으며 아래 내려막기 동작에서는 동작초점에 집중한 경우 그러한 패턴이 두드러지게 나타났다. 특히 동작초점에 집중한 경우 몸통의 에너지가 가장 먼저 최대치에 이른 후 순차적으로 상완, 하완의 에너지로 전이되는 형태가 나타났고, 다른 주의초점 전략을 사용한 경우 하완의 에너지가 최대에 이른 후에 몸통의 에너지가 최대에 이르는 패턴을 보였다.
- 05). 하지만 각 요인 간 대응별 비교에서는 유의한 차이를 나타내지 않았으며 몸통안막기 동작에서는 오히려 타겟초점에 집중한 경우 더 큰 수치를 보였다.
- 결론적으로 주의초점 단서의 제공에 따른 전략이 태권도 지도상황에서 매우 효과적으로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다. 하지만 주의초점을 위해 제공되는 단서의 형태 또는 동작의 유형에 따라서 그 동작의 패턴과 결과에 미치는 영향이 다름을 알 수 있었으며, 경우에 따라서는 동작의 효율성에 방해요소로 작용할 수도 있다는 것을 확인하였다. 그러므로 현장에서는 어느 하나의 전략에 치중하는 것 보다는 동작의 유형에 따라 주의초점 전략 및 제공될 단서를 적절히 구성해야 할 것이다.
후속연구
- 이상의 내용을 종합해보면 동작초점에 집중한 경우에 동작의 협응패턴과 동작 속도 면에서 효율적인 형태로 판단되며, 결론적으로 주의초점 단서의 제공에 따른 전략이 태권도 지도상황에서 매우 효과적으로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 주의초점 전략에 따른 구분뿐만 아니라 각각의 단서를 통한 효과를 구체적으로 검증해 볼 필요가 있음을 알 수 있었다.
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