[논문]골프 퍼팅 시 지면 경사도에 따른 운동학적 변인 분석

Park, Jun-Sung; Shin, Sung-Hoon; Lim, Young-Tae

doi:10.5103/kjsb.2021.31.1.44

골프 퍼팅 시 지면 경사도에 따른 운동학적 변인 분석
Analysis of Kinematic Variables according to Ground Slope Angle during Golf Putting 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.31 no.1, 2021년, pp.44 - 49

Park, Jun-Sung (Konkuk University Sports Convergence Institute) , Shin, Sung-Hoon (School of Kinesiology, Yeungnam University) , Lim, Young-Tae (Konkuk University Sports Convergence Institute)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: The purpose of this study was to analyze kinematic variables according to ground slope angle during golf putting. Method: 26 collegiate golfers (age: 22.54±2.15 kg, height: 174.64±6.07 cm, weight: 71.35±9.27 kg, handicap: 5.11±4.50) were participated, and 8 motion capture cameras (250 Hz), Nexus, and Kwon3DXP software were used to collect data. It was performed repeated measures ANOVA and Bonferroni adjustment. Alpha set at .05. Results: Body alignments were not significantly different at address. Putter head trajectory and loft angle were significantly different, and AP direction of acceleration of putter head was significantly different. However, ML and SI direction of acceleration of putter head were not significantly different. Conclusion: Therefore, it was identified that ground slope angle was affected the kinematic variables during putting, and it will be performed that correlation analysis between putting success rate and kinematic variables according to ground slope angle during golf putting.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Characteristics of participants
그림 Figure 1. Slope angle of putting platform
그림 Figure 2. Definition of loft angle and path of putter head
표 Table 2. Results of body alignment at address Unit: deg
표 Table 3. Results of path and loft angle of putter head
표 Table 4. Results of acceleration of putter head Unit: m/s^2

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 대학 골프 선수들을 대상으로 putting platform을 이용하여 지면 경사도 조건에 따른 퍼팅 시 발생하는 운동학적 변인들을 분석하는데 그 목적이 있다.
본 연구는 골프 퍼팅 시 지면 경사도에 따라 발생하는 운동학적 변인을 분석하는 것이 목적이었다. 골프는 목표 지점까지 볼을 정확하고 일정하게 운동시키는 것이 중요하며, 특히 퍼팅에서는 이러한 요소들이 매우 중요하게 작용된다.
본 연구는 골프 퍼팅 시 지면 경사도에 따라 발생하는 운동학적 변인을 분석하여 핸디캡에 관계없이 퍼팅에 대한 중요성에 대한 기초자료를 제공하는 것이 목적이었다. 본 연구의 결과를 통해 지면 경사도에 따른 퍼팅 시 골반을 기준으로 어깨의 정렬 상태, 양발을 기준으로 골반의 정렬 상태, 그리고 양발을 기준으로 어깨의 정렬 상태는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않은 것을 확인하였다.

제안 방법

연구대상자들은 퍼팅 플랫폼 위에 부착한 인조잔디에 그린 스피드를 적응하기 위해 다양한 지면 경사도 조건에서 약 10분간 3 m 거리 퍼팅 연습을 실시하였으며, 퍼팅 연습이 끝난 후 연구자의 신호에 따라 지면 경사도 조건별로 10 회씩 퍼팅 스트로크를 실시하였다(Figure 1). 본 연구에서 실시한 3 m 거리의 퍼팅은 미국 PGA 투어 선수들과 숙련자들의 평균 성공률이 50% 미만으로 나타난 연구 결과를 근거로 설정하였다(Delay, Nougier, Orliaguet & Coello, 1997; Pelz, 2000).
모션캡쳐 카메라(T10S, VICON, USA)를 사용하였다. 실험 공간의 전역 좌표계(Grobal Coordinate System)는 전 · 후 방향을 X축, 좌 · 우 방향을 Y축, 그리고 상 · 하 방향을 Z축으로 정의하기 위해 Vicon사에서제공하는 Active Wand (VICON, LA, USA)를 이용하여 실험 공간의 기준 좌표계를 설정하였다. 신체 분절의 지역좌표계(Local Coordinate System) 는 인체 15개 분절과 퍼터를 2개의 분절로 나누어 모두 17개의 분절로 정의하였다.
실험 전 모든 연구대상자는 부상방지를 위해 약 10분간 스트레칭을 실시하였으며, 신체 분절의 정확한 위치와 양질의 위치데이터를 수집하기 위해 스판덱스(spadex) 소재의 실험복으로 환복하였다. 연구자는 연구대상자들의 인체 기초자료 및 DB를 구축하기 위해 Zatsiorski (1990)의 Scaling Method를 근거로 연구대상자들의 각 신체 분절의 길이와 둘레를 측정한 후 연구대상자들의 주요 관절에 Vicon사에서 제공하는 plug-in-model에 기초하여 19 mm 반사마커(reflective marker) 를 부착하였다.
2 mm 두께의 인조잔디를 퍼팅 플랫폼 위에 부착하였고, 스팀프 미터(stimpmeter)를 이용하여 5회 측정 후 평균값을 산출하였다(stimpmeter: 3 m 40 cm). 연구대상자들은 퍼팅 플랫폼 위에 부착한 인조잔디에 그린 스피드를 적응하기 위해 다양한 지면 경사도 조건에서 약 10분간 3 m 거리 퍼팅 연습을 실시하였으며, 퍼팅 연습이 끝난 후 연구자의 신호에 따라 지면 경사도 조건별로 10 회씩 퍼팅 스트로크를 실시하였다(Figure 1). 본 연구에서 실시한 3 m 거리의 퍼팅은 미국 PGA 투어 선수들과 숙련자들의 평균 성공률이 50% 미만으로 나타난 연구 결과를 근거로 설정하였다(Delay, Nougier, Orliaguet & Coello, 1997; Pelz, 2000).
연구자는 연구대상자들의 인체 기초자료 및 DB를 구축하기 위해 Zatsiorski (1990)의 Scaling Method를 근거로 연구대상자들의 각 신체 분절의 길이와 둘레를 측정한 후 연구대상자들의 주요 관절에 Vicon사에서 제공하는 plug-in-model에 기초하여 19 mm 반사마커(reflective marker) 를 부착하였다. 또한 연구대상자들의 사용하는 퍼터 헤드의 토우(toe) 와 힐(heel) 그리고 그립(grip)과 넥(neck)에 반사마커를 추가적으로 부착하여 지면 경사도 조건에 따른 퍼팅 동작 시 발생하는 위치 데이터를 수집하였다.
연구자는 퍼팅 동작 시 발생하는 운동학적 자료를 수집하기 위해 8대의 모션캡쳐 카메라(T10S, VICON, USA)를 사용하였다. 실험 공간의 전역 좌표계(Grobal Coordinate System)는 전 · 후 방향을 X축, 좌 · 우 방향을 Y축, 그리고 상 · 하 방향을 Z축으로 정의하기 위해 Vicon사에서제공하는 Active Wand (VICON, LA, USA)를 이용하여 실험 공간의 기준 좌표계를 설정하였다.
머리의 지역좌표계는 머리의 좌측에서 우측 반사 마커를 잇는 벡터를 Y축으로 정의하고 머리 뒤쪽 반사마커에서 앞쪽 반사 마커를 잇는 벡터를 X축, 그리고 X와 Y 벡터가 이루는 방향을 Z축으로 정의하였다. 전역좌표계와 지역좌표계 정의 후 연구대상자들의 해부학적 자세를 모션캡쳐 카메라를 이용하여 촬영하였다(sampling rate: 250 Hz).
2 Nm, rotation velocity: 2, 000 r/min, angle: 0~3°). 퍼팅 플랫폼의 그린 스피드는 실제 그린 스피드와 비슷한 조건을 유지하기 위해 0.2 mm 두께의 인조잔디를 퍼팅 플랫폼 위에 부착하였고, 스팀프 미터(stimpmeter)를 이용하여 5회 측정 후 평균값을 산출하였다(stimpmeter: 3 m 40 cm). 연구대상자들은 퍼팅 플랫폼 위에 부착한 인조잔디에 그린 스피드를 적응하기 위해 다양한 지면 경사도 조건에서 약 10분간 3 m 거리 퍼팅 연습을 실시하였으며, 퍼팅 연습이 끝난 후 연구자의 신호에 따라 지면 경사도 조건별로 10 회씩 퍼팅 스트로크를 실시하였다(Figure 1).

대상 데이터

연구자는 연구대상자들의 인체 기초자료 및 DB를 구축하기 위해 Zatsiorski (1990)의 Scaling Method를 근거로 연구대상자들의 각 신체 분절의 길이와 둘레를 측정한 후 연구대상자들의 주요 관절에 Vicon사에서 제공하는 plug-in-model에 기초하여 19 mm 반사마커(reflective marker) 를 부착하였다. 또한 연구대상자들의 사용하는 퍼터 헤드의 토우(toe) 와 힐(heel) 그리고 그립(grip)과 넥(neck)에 반사마커를 추가적으로 부착하여 지면 경사도 조건에 따른 퍼팅 동작 시 발생하는 위치 데이터를 수집하였다.
참여하였다(Table 1). 본 연구에 참여한 연구대상자들의 정량적 데이터에 대한 정확한 해석을 위해 오른손잡이 골퍼를 대상으로 선정하였다. 모든 연구대상자는 연구자로부터 연구의 목적 및 실험 절차에 대해 설명을 충분히 듣고 동의서 작성 후 실험에 참여하였다.
본 연구의 연구대상자는 최근 12개월 이내 정형외과적 근골격계 부상 이력이 없는 신체 건강한 대학 남자 골프 선수 21명과 여자 선수 5명이 참여하였다(Table 1). 본 연구에 참여한 연구대상자들의 정량적 데이터에 대한 정확한 해석을 위해 오른손잡이 골퍼를 대상으로 선정하였다.

데이터처리

본 연구의 자료 분석은 모든 연구대상자가 평지, 슬라이스 1°, 슬라이스 2°, 훅 1°, 그리고 훅 2°의 지면 경사도에서 10회의 퍼팅을 실시하여 획득한 자료를 분석하여 평균(mean)과 표준편차(standard devi- ation)를 산출하였다. 본 연구의 통계 분석은 5가지의 다양한 경사도 조건에 따른 퍼팅 시 발생하는 운동학적 변인들의 차이를 분석하기 위해 구형성 가정을 충족시킨 후 repeated measures ANOVA(반복측정분산분석)를 실시하였다(IBM SPSS 24.
산출하였다. 본 연구의 통계 분석은 5가지의 다양한 경사도 조건에 따른 퍼팅 시 발생하는 운동학적 변인들의 차이를 분석하기 위해 구형성 가정을 충족시킨 후 repeated measures ANOVA(반복측정분산분석)를 실시하였다(IBM SPSS 24.0, Armonk, NY, USA). 사후검증은 Bonferroni를 실시하여 지면 경사도 간의 차이를 분석하였다.
0, Armonk, NY, USA). 사후검증은 Bonferroni를 실시하여 지면 경사도 간의 차이를 분석하였다. 모든 통계적 가설의 유의수준은 α=.
수집한 자료는 Nexus software version 1.8.3 (Vicon Motion Systems Ltd., Oxford, UK)와 Kwon3DXP software (VICOL, Inc., Korea)를 사용하여 어드레스 시 신체 정렬, 퍼터 헤드의 궤도와 로프트 변인을 분석하였으며(fourth-order Butterworth low filter (8 Hz)), 퍼터 헤드의 가속도는 MATLAB software (MathWorks, MA, USA)를 이용하여 방향별 제곱평균 제곱근(root mean square: RMS)을 산출하였다. 어드레스 시 신체 정렬에 대한 결과 해석은 목표 방향인 홀컵과 어깨, 골반, 양발이 평행인 상태를 0으로 기준으로 양(+)의 수치를 열림, 음(-)의 수치를 닫힘으로 정의하였다.

성능/효과

골반과 발의 정렬 결과는 평지 조건에서 -2.26±2.89 deg, 슬라이스 1° 조건에서 -2.04±2.75 deg, 슬라이스 2° 조건에서 -2.13±2.67 deg, 훅 1° 조건에서 -2.27±3.31 deg, 그리고 훅 2° 조건에서 -2.06±3.20 deg 로 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(F=0.035, p=.998).
특히, 훅 1° 지면 경사도 조건에서 골반의 회전 각도가 가장 큰 것으로 나타났다. 그리고 양발을 기준으로 어깨의 정렬 상태는 모든 지면 경사도 조건에서 닫힘(-) 자세를 취하는 것으로 나타났으며, 평지 조건에서 어깨의 회전 각도가 가장 큰 것으로 나타났다. 하지만 신체 정렬 결과를 통해 알 수 있었던 것은 각각의 지면 경사도 조건에서 발생한 회전 각도는 최대 2.
본 연구의 결과를 통해 지면 경사도에 따른 퍼팅 시 골반을 기준으로 어깨의 정렬 상태, 양발을 기준으로 골반의 정렬 상태, 그리고 양발을 기준으로 어깨의 정렬 상태는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않은 것을 확인하였다. 그리고 퍼터 헤드의 운동학적 변인인 궤도와 로프트는 지면 경사도에 따라 유의한 통계적으로 유의한 차이가 나타난 것으로 확인했으며, 또한 퍼터 헤드의 전 · 후 가속도는 통계적으로 유의한 차이가 나타났지만, 좌 · 우와 상 · 하 가속도는 유의한 차이가 나타나지 않은 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 지면 경사도는 퍼터 헤드의 운동학적 변인인 궤도, 로프트, 그리고 가속도에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서 퍼팅 시 지면 경사도에 따른 운동학적 변인 중 신체 정렬을 분석한 결과, 골반을 기준으로 어깨의 정렬 상태는 모든 지면 경사도 조건에서 열린(+) 자세를 취하는 것으로 나타났으며, 특히 훅 2° 지면 경사도 조건에서 어깨의 회전 각도가 가장 큰 것으로 나타났다. 양발을 기준으로 골반의 정렬 상태는 모든 지면 경사도 조건에서 닫힘(-) 자세를 취하는 것으로 나타났다.
제공하는 것이 목적이었다. 본 연구의 결과를 통해 지면 경사도에 따른 퍼팅 시 골반을 기준으로 어깨의 정렬 상태, 양발을 기준으로 골반의 정렬 상태, 그리고 양발을 기준으로 어깨의 정렬 상태는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않은 것을 확인하였다. 그리고 퍼터 헤드의 운동학적 변인인 궤도와 로프트는 지면 경사도에 따라 유의한 통계적으로 유의한 차이가 나타난 것으로 확인했으며, 또한 퍼터 헤드의 전 · 후 가속도는 통계적으로 유의한 차이가 나타났지만, 좌 · 우와 상 · 하 가속도는 유의한 차이가 나타나지 않은 것을 확인하였다.
특히 운동학적 및 운동 역학적 요인들은 반복적인 연습을 통해 긍정적인 효과를 가져올 수 있으며, 이러한 과학적인 조화는 원활한 신체 협응 동작을 가능하게 하고, 이를 통한 안정감과 리듬감은 퍼터 헤드의 가속도에 중요한 영향을 미친다(Jacobson, Berleman-Paul, Mangalam, Kelty-Stephen & Ralston, 2021; Richardson, Hughes & Mitchell, 2012). 본 연구의 퍼터 헤드의 가속도 결과, 전 · 후, 좌 · 우, 그리고 상 · 하 방향에서 경사도가 클수록 퍼터 헤드의 가속도가 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 전 · 후 방향에서 지면 경사도 조건에 따라 퍼터 헤드의 가속도가 유의한 차이가 나타났다.
어드레스 시 홀컵 방향에 대한 어깨와 골반의 정렬 결과는 평지 조건에서 1.20±2.57 deg, 슬라이스 1° 조건에서 1.64±2.18 deg, 슬라이스 2° 조건에서 1.83±2.43 deg, 훅 1° 조건에서 1.84±2.75 deg, 그리고 훅 2° 조건에서 1.85±2.47 deg로 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(F=0.322, p=.863).
그리고 퍼터 헤드의 운동학적 변인인 궤도와 로프트는 지면 경사도에 따라 유의한 통계적으로 유의한 차이가 나타난 것으로 확인했으며, 또한 퍼터 헤드의 전 · 후 가속도는 통계적으로 유의한 차이가 나타났지만, 좌 · 우와 상 · 하 가속도는 유의한 차이가 나타나지 않은 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 지면 경사도는 퍼터 헤드의 운동학적 변인인 궤도, 로프트, 그리고 가속도에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 추후 지면 경사도에 따른 퍼팅 성공률과 퍼팅 시 발생하는 운동학적 변인들과의 상관성을 확인하는 연구를 수행할 것이다.
퍼터 헤드의 가속도는 임팩트 시점에서 퍼터 헤드와 공의 접촉 시간을 증가시켜 공의 방향성과 구질에 중요한 영향을 미친다 (Cochran, Stobbs & Noble, 1968; Pelz, 2000). 이러한 연구 결과로 비추어볼 때 일정하지 않은 전 · 후 방향의 퍼터 헤드의 가속도는 임팩트 시 퍼터 헤드의 회전 각도를 크게 발생시키는 원인으로 작용했을 가능성이 있고, 이는 퍼팅의 성공률을 낮추는 요인으로 생각된다.
이와 같은 결과는 슬라이스 경사도를 제외한 나머지 지면 경사도 조건에서 in-to-out 궤도로 퍼팅을 수행하는 것으로 해석되며 반대로 슬라이스 경사도 조건에서는 out-to-in 궤도로 퍼팅을 수행하는 것을 알 수 있었다. 이에 Park, Lim, Lee & Kwon (2019)의 연구 결과 경사도 퍼팅 시 경사도 조건에서는 경사진 라인에 맞게 백스윙 궤도가 수정되어 퍼터 헤드의 전체 궤도가 달라지고, 이는 스윙의 아크가 증가한 원인으로 보고하였다.
임팩트 시 볼의 출발 각도에 영향을 미칠 수 있는 퍼터 헤드의 궤도 결과, 평지, 훅 1° 그리고 훅 2° 경사도 조건에서 양(+)의 수치가 나타났고, 슬라이스 1°와 슬라이스 2° 경사도 조건에서 음(-)의 수치가 나타났다. 이와 같은 결과는 슬라이스 경사도를 제외한 나머지 지면 경사도 조건에서 in-to-out 궤도로 퍼팅을 수행하는 것으로 해석되며 반대로 슬라이스 경사도 조건에서는 out-to-in 궤도로 퍼팅을 수행하는 것을 알 수 있었다.
임팩트 시 퍼터 헤드의 로프트(loft) 결과, 모든 경사도 조건에서 deloft 되는 것으로 나타났다. 평지와 훅 경사도 조건에서는 로프트 각도가 최대 -2.
본 연구의 퍼터 헤드의 가속도 결과, 전 · 후, 좌 · 우, 그리고 상 · 하 방향에서 경사도가 클수록 퍼터 헤드의 가속도가 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 전 · 후 방향에서 지면 경사도 조건에 따라 퍼터 헤드의 가속도가 유의한 차이가 나타났다. 이러한 결과는 전 · 후 방향의 퍼터 헤드의 가속도는 지면 경사도에 따라 퍼터 헤드의 일관성을 유지하지 못한 것으로 해석할 수 있다.
). 퍼팅 스트로크 시 퍼터 헤드의 궤도를 분석한 결과, 평지 조건에서 0.93±2.35 mm, 슬라이스 1° 조건에서 -1.83±3.38 mm, 슬라이스 2° 조건에서 -1.75±3.11 mm, 훅 1° 조건에서 1.41±3.78 mm, 그리고 훅 2° 조건에서 3.20±3.46 mm가 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(F=11.498, p=.000).
되는 것으로 나타났다. 평지와 훅 경사도 조건에서는 로프트 각도가 최대 -2.53°에서 최소 -1.47°로 나타난 반면 슬라이스 경사도 조건에서는 로프트 각도가 최대 -0.96°에서 최소 -0.76°로 나타나 경사도 조건에 따라 로프트 각도가 다른 것을 알 수 있었다. Park et al.

후속연구

이러한 결과를 통해 지면 경사도는 퍼터 헤드의 운동학적 변인인 궤도, 로프트, 그리고 가속도에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 추후 지면 경사도에 따른 퍼팅 성공률과 퍼팅 시 발생하는 운동학적 변인들과의 상관성을 확인하는 연구를 수행할 것이다.

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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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