[논문]골프 드라이버 스윙 시 운동역학 요인들과 비거리 관련성 분석

임영태; 박준성; 이재우; 권문석

doi:10.12925/jkocs.2021.38.1.1

골프 드라이버 스윙 시 운동역학 요인들과 비거리 관련성 분석
Analysis of Relationship between Biomechanical Factors and Driver's Distance during Golf Driver Swing 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.38 no.1, 2021년, pp.1 - 8

임영태 (건국대학교 스포츠헬스과학부) , 박준성 (인천대학교 체육학부) , 이재우 (건국대학교 스포츠헬스과학부) , 권문석 (건국대학교 스포츠융복합연구소)

초록
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본 연구에서는 골프 드라이버 스윙 시 운동역학적 변인들이 비거리와 어떠한 관련성이 있는지를 분석하는 것이 목적이었다. 연구대상자는 신체 건강한 15명의 KPGA 골프 선수들이 참여하였다. 8대의 VICON 모션 캡쳐 카메라(250 Hz), 2대의 지면반력기(1000 Hz), 그리고 Trackman을 이용하여 운동학적 및 운동역학적 자료를 수집하였으며, 통계 분석은 Pearson 상관관계를 실시하였다. 드라이버 비거리와 볼 스피드, 클럽 헤드 스피드, 엑스 펙터, 그리고 지면반력 간 유의한 상관관계가 나타났으나, 스매쉬 팩터와 무릎 토크는 비거리와 상관관계가 나타나지 않았다. 볼 스피드, 클럽 헤드 스피드, 엑스 펙터, 지면반력은 비거리에 영향을 미치는 것으로 나타났으나, 스매쉬 팩터와 무릎 토크는 비거리에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to analyze relationship between biomechancal factors and diver's distance during golf driver swing. Fifteen professional golfers were participated in as subject. Eight motion capture cameras(250 Hz), 2 force plates(1000 Hz), and Trackman were used to collect kinematic and kinetic datas. It was performed Pearson's correlation analysis using SPSS 24.0. The level of significance was at .05. Ball speed, club head speed, X-Factor, and ground reaction force were correlated on driving distance, However, smash factor and knee moment were not correlated on driving distnace. Ball speed, club head speed, X-Factor, and ground reaction force were effected to driving distance, but smash factor and knee moment were not effected to driving distance.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Event of driver swing.
표 Table 1. Physical characteristics of participants (M±SD)
표 Table 2. Kinematics variables during driver swing
표 Table 3. Results of correlation between kinematics variables and driver’s distance during driver swing
표 Table 4. Results of correlation between knee joint moments and driver’s distance during driver swing Unit: N/m
표 Table 5. Results of correlation between ground reaction variables and driver's distance during driver swing Unit: N/BW

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구의 목적은 골프 드라이버 스윙 시 발생되는 운동학적 변인과 운동역학적 변인들이 비거리에 미치는 영향을 분석하는 것이 목적이다.
본 연구 목적은 골프 드라이버 스윙 시 발생하는 운동학적 및 운동역학적 변인들이 드라이버 비거리에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구를 통해 운동학적 변인(볼 스피드, 클럽 헤드 스피드, 엑스 팩터)과 운동역학적 변인(지면반력)이 드라이버 비거리에 영향을 미치는 것을 알 수 있었지만, 스매쉬 팩터와 무릎 토크는 비거리와 상관성이 나타나지 않았다.
본 연구는 골프 드라이버 스윙 시 운동학적 및 운동 역학적 요인들이 비거리에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있었다. 골프는 목표하는 거리에 따라 다양한 클럽을 이용하여 스윙한다.
본 연구에서 드라이버 스윙 시 발생하는 지면 반력과 무릎 모멘트를 분석하기 위해 8개의 이벤트를 정의하였다(그림 1). 8개의 이벤트는 다음과 같다.

가설 설정

본 연구의 가설 중 하나는 골프 스윙 시 무릎 모멘트는 비거리에 영향을 준다는 것이었다. 다운스윙 시 원활한 체중 이동을 위해 하지 관절의 역할이 무엇보다 중요하다.

제안 방법

8개의 이벤트는 다음과 같다. AD – 준비자세, TA – 클럽이 지면과 평행을 이루는 시점, BS – 클럽이 지면과 수직을 이루는 시점, TB – 백스윙이 정점인 시점, DS – 다운스윙 시점, BI – 볼이 헤드와 닿는 시점, FT – 임팩트 후 클럽이 지면과 평행을 이루는 시점, FIN – 마무리 단계로 설정하였다. 드라이버 스윙 즉 동적인 자세에서 발생하는 지면 반력과 무릎 모멘트 자료를 수집하기 위해 다운스윙 (DS)에서 팔로우스루(FT)까지의 구간에서 발생된최대값(peak value)을 산출하였다.
수집된 위치 데이터는 Butterworth 4차 저역통과필터를 이용하여 8 Hz, 지면반력 데이터는 50 Hz로 smoothing을 실시하였다. 드라이버 스윙 시 발생된 지면 반력과 무릎 모멘트 자료는 각 연구대상자들의 체중으로 표준화(normalization by Nm/kg)하였다.
AD – 준비자세, TA – 클럽이 지면과 평행을 이루는 시점, BS – 클럽이 지면과 수직을 이루는 시점, TB – 백스윙이 정점인 시점, DS – 다운스윙 시점, BI – 볼이 헤드와 닿는 시점, FT – 임팩트 후 클럽이 지면과 평행을 이루는 시점, FIN – 마무리 단계로 설정하였다. 드라이버 스윙 즉 동적인 자세에서 발생하는 지면 반력과 무릎 모멘트 자료를 수집하기 위해 다운스윙 (DS)에서 팔로우스루(FT)까지의 구간에서 발생된최대값(peak value)을 산출하였다.
본 연구에 적합한 3차원 공간 설정은 8대의 적외선 모션 캡쳐 카메라(T10S, Vicon Motion System Ltd., Oxford, UK; sampling rate: 250 Hz)와 2대의 지면반력기(OR6-7-1000, AMTI Inc., Watertown, MA; USA, sampling rate: 1000 Hz)를 이용하여 VICON 사에서 제공한 T 자 모양의 Active Wand를 Non-linear transformation 방식의 캘리브레이션을 실시하였다. 전역좌표계(global reference frame)는 연구대상자의 전·후 방향을 X축, 볼이 운동하는 방향 (타겟 방향)을 Y축, 지면으로부터 수직 방향을 Z 축으로 정의하였으며, 연구대상자들의 신체 분절에 전역좌표계와 동일한 방향의 지역좌표계(local reference frame)를 설정하였다.
본 연구에 참여한 연구대상자들은 실험 전 부상 방지를 위해 약 10분간 스트레칭 및 연습 스윙을 실시하였다. 연구대상자들은 spandex 소재의 실험복으로 환복한 후 주요관절에 39개의 19 mm 반사마커(reflective marker)를 Vicon 사에서 제공하는 plug-in-gait model에 적합하게 부착하였고, 연구대상자들은 연구 목적에 따라 정확성과 비거리에 중점을 두고 총 10회의 드라이버 스윙을 실시하였다.
, Denver, CO, USA) 과 Kwon3DXP(Visol, Korea)를 통해 수집하였으며, 무릎 모멘트와 지면반력은 2대의 지면 반력 기를 이용하여 자료를 수집하였다. 수집된 위치 데이터는 Butterworth 4차 저역통과필터를 이용하여 8 Hz, 지면반력 데이터는 50 Hz로 smoothing을 실시하였다. 드라이버 스윙 시 발생된 지면 반력과 무릎 모멘트 자료는 각 연구대상자들의 체중으로 표준화(normalization by Nm/kg)하였다.
실시하였다. 연구대상자들은 spandex 소재의 실험복으로 환복한 후 주요관절에 39개의 19 mm 반사마커(reflective marker)를 Vicon 사에서 제공하는 plug-in-gait model에 적합하게 부착하였고, 연구대상자들은 연구 목적에 따라 정확성과 비거리에 중점을 두고 총 10회의 드라이버 스윙을 실시하였다.
, Watertown, MA; USA, sampling rate: 1000 Hz)를 이용하여 VICON 사에서 제공한 T 자 모양의 Active Wand를 Non-linear transformation 방식의 캘리브레이션을 실시하였다. 전역좌표계(global reference frame)는 연구대상자의 전·후 방향을 X축, 볼이 운동하는 방향 (타겟 방향)을 Y축, 지면으로부터 수직 방향을 Z 축으로 정의하였으며, 연구대상자들의 신체 분절에 전역좌표계와 동일한 방향의 지역좌표계(local reference frame)를 설정하였다.

대상 데이터

Trackman을 통해 산출된 결과는 볼의 정확도와 비거리를 동시에 만족시킨 좌우편차 15 m 이내의 자료만 선별하여 평균과 표준편차를 산출하였다[7]. 드라이버 스윙 시 발생된 자료는 Nexus software 1.8.3(VICON Inc., Denver, CO, USA) 과 Kwon3DXP(Visol, Korea)를 통해 수집하였으며, 무릎 모멘트와 지면반력은 2대의 지면 반력 기를 이용하여 자료를 수집하였다. 수집된 위치 데이터는 Butterworth 4차 저역통과필터를 이용하여 8 Hz, 지면반력 데이터는 50 Hz로 smoothing을 실시하였다.
본 연구에는 최근 12개월 이내 근골격계 부상 이력이 없는 신체 건강한 한국프로골프협회 (KPGA) 소속 골프 선수 15명이 참여하였다(표 1). 모든 연구대상자들은 실험 목적과 절차에 대한 설명을 들은 후 자발적으로 연구 참여에 동의하였다.

데이터처리

수집하였다. Trackman을 통해 산출된 결과는 볼의 정확도와 비거리를 동시에 만족시킨 좌우편차 15 m 이내의 자료만 선별하여 평균과 표준편차를 산출하였다[7]. 드라이버 스윙 시 발생된 자료는 Nexus software 1.
본 연구에서 수집된 클럽 헤드의 운동학적 및 신체 운동역학적 데이터를 통해 평균(mean)과 표준편차(standard deviation)를 산출하였으며, 드라이버 비거리와 운동학적(ball speed, club head speed, smash factor, X-Factor) 및 운동 역학적 변인(ground reaction force, torque)간의 상관관계는 SPSS 24.0(Armonk, New York, USA)을이용하여 Pearson’s product moment correlation coefficient(적률상관관계분석)를 실시하였다. 모든 통계적 가설의 수락수준은 a=.

이론/모형

골프 스윙 시 발생하는 운동학적 변인(ball speed, club head speed, smash factor)은 최첨단레이더 측정 기술 기반인 Trackman(Trackman Golf, Denmark)을 이용하여 수집하였다. Trackman을 통해 산출된 결과는 볼의 정확도와 비거리를 동시에 만족시킨 좌우편차 15 m 이내의 자료만 선별하여 평균과 표준편차를 산출하였다[7].

성능/효과

811). 그리고 두발에서 발생된 통합 지면반력과 비거리 간 통계적으로 유의한 정적 상관관계가 나타났다(r=.561, p=.029). 골프 스윙 시 지면으로부터 수직축 방향의 트위스트 회전력에 대한 반작용으로 나타나는 왼발의 자유회전력(r=.
000). 그리고 백스윙 시 X-Factor와 비거리 간 통계적으로 유의한 부적 상관관계가 나타났다(r=-.585, p=.022). 드라이버 비거리와 골프 스윙 시 발생된 무릎 토크 간 상관관계는 (표 4)와 같다.
131). 또한 오른쪽 무릎 내전/외전 토크와 비거리 간 상관관계가 나타나지 않았으며(r=.206, p=.462), 오른쪽 무릎 내/외측회전 토크와 비거리 간 상관관계가 나타나지 않았다(r=. 014, p=.961). 다운스윙(DS) 시작 단계부터 팔로우스루(FT)까지 구간에서 발생된 왼쪽 무릎 굴곡/신전 토크와 비거리 간 상관관계가 나타나지 않았다(r=.
미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구를 통해 운동학적 변인(볼 스피드, 클럽 헤드 스피드, 엑스 팩터)과 운동역학적 변인(지면반력)이 드라이버 비거리에 영향을 미치는 것을 알 수 있었지만, 스매쉬 팩터와 무릎 토크는 비거리와 상관성이 나타나지 않았다. 이는 임팩트 시 일정한스매쉬 팩터가 형성되어 수치의 큰 변화가 없음을 의미하며, 무릎 토크는 어드레스 시 외측 회전된 왼쪽 발목에 의해 낮아진 부하로 인해 나타난 결과로 해석된다.
관련이 있는 것으로 보고되었다[20]. 본 연구의 운동학적 변인 결과 스매쉬 팩터를 제외한 볼스피드와 클럽 헤드 스피드는 드라이버 비거리에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 드라이버 비거리의 증가는 백스윙의 정점에서 어깨와 골반에 의해 결정되는 X-Factor와 연관이 있다[21].
많은 선행연구 결과 드라이버 스윙 시 비거리와 정확성은 신체의 회전운동뿐만 아니라 병진운동에 의한 체중 이동(weight transfer) 또한 클럽 헤드 스피드를 상승시켜 비거리를 향상시키는 것으로 보고하고 있다[3]. 본연구 결과 오른쪽을 제외한 왼쪽과 두 발에서 발생된 combined 지면반력과 비거리 간 통계적으로 유의한 상관성을 나타내었다. 이에 대해 골프 스윙 시 지면반력은 임팩트 구간에서 80% 이상 왼발에서 발생한다고 보고하였으며, 이와 같은 현상은 백스윙의 정점에서 다운스윙으로 전환 시체 중이 목표 방향으로 이동하기 때문에 큰 힘이 작용한 것으로 보고되었다[3].
478). 볼 스피드와 비거리간 통계적으로 유의한 정적 상관관계가 나타났으며(r=.924, p=.000), 또한 클럽 헤드 스피드와 비거리 간 통계적으로 유의한 정적 상관관계가 나타났다 (r=.800, p=.000). 그리고 백스윙 시 X-Factor와 비거리 간 통계적으로 유의한 부적 상관관계가 나타났다(r=-.

후속연구

이는 임팩트 시 일정한스매쉬 팩터가 형성되어 수치의 큰 변화가 없음을 의미하며, 무릎 토크는 어드레스 시 외측 회전된 왼쪽 발목에 의해 낮아진 부하로 인해 나타난 결과로 해석된다. 추후 어드레스 시 발목 회전에 따라 발생하는 토크와 비거리 간 상관성을 확인하는 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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