볼링 투 핸드 자세와 원 핸드 파워 볼링 자세의 운동역학적 차이 분석 = Biomechanical Analysis of Differences Between Two-Handed Bowling and One-Handed Power Bowling Techniques

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 투 핸드 자세와 원 핸드 파워 볼링 자세 간의 운동역학적 차이를 하지와 상지의 에너지 생성 및 전달 구조를 중심으로 비교·분석하는 것에 있다. 이를 위해 전북특별자치도 소재 고등학교 남자 볼링 선수 6명(원 핸드 파워 볼링 자세 3명, 투 핸드 자세 3명)을 대상으로 실험을 실시하였다. 피험자의 전신에 반사 마커를 부착한 후 적외선 카메라 13대와 지면반력기 2대를 이용하여 투구 동작을 측정하였으며, 관절 토크 파워(Joint Torque Power, JTP)와 관절력 파워(Joint Force Power, JFP)를 산출하여 킥 스텝, 슬라이드 스텝, 상지 구간의 에너지 생성 및 전달 특성을 분석하였다.
연구 결과, 킥 스텝 구간에서 원 핸드 파워 볼링 자세는 고관절을 중심으로 근위-원위 순차적 협응 구조를 보인 반면, 투 핸드 자세는 무릎 관절을 포함한 하지 관절 간 동시적 협응에 기반한 에너지 생성 양상이 나타났다. 슬라이드 스텝 구간에서는 두 자세 모두 추진보다는 관성 제어와 안정화에 초점을 두었으나, 원 핸드 파워 볼링 자세는 고관절 중심의 제동과 특정 시점에 집중된 에너지 전달 구조를 보인 반면, 투 핸드 자세는 무릎 관절을 중심으로 분산적이고 연속적인 에너지 처리 양상을 나타냈다. 상지 구간에서는 원 핸드 파워 볼링 자세가 팔꿈치 관절을 중심으로 국소적인 에너지 재배치 및 재가속 구조를 보인 반면, 투 핸드 자세는 어깨 관절을 중심으로 연속적인 에너지 생성·전달 구조를 나타냈다.
이러한 결과는 두 자세가 동일한 투구 결과를 목표로 하지만, 에너지 생성·전달 및 제어 전략에서 서로 다른 운동역학적 구조를 기반으로 수행됨을 시사한다. 원 핸드 파워 볼링 자세는 국면에 따라 에너지 활용 방식이 전환되며, 상지 구간에서 국소적인 가속과 동작 조정에 대한 의존도가 높은 반면, 투 핸드 자세는 전신 협응에 기반한 연속적인 에너지 흐름을 중심으로 수행되는 특성을 보였다. 본 연구는 두 볼링 자세의 에너지 전달 구조를 비교·제시함으로써, 자세별 기술적 특성 이해와 훈련 및 전략 수립을 위한 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to compare and analyze the biomechanical differences between the two-handed bowling technique and the one-handed power bowling technique, focusing on the energy generation and transfer characteristics of the lower and upper extremities. Six male high school bowlers from Jeonbuk Special Self-Governing Province participated in this study, including three bowlers using the one-handed power bowling technique and three using the two-handed technique. Whole-body motion data were collected using thirteen infrared cameras and two force plates after reflective markers were attached to the participants. Joint torque power (JTP) and joint force power (JFP) were calculated to examine energy generation and transfer during the kick step, slide step, and upper-limb phases.
The results showed that during the kick step phase, the one-handed power bowling technique exhibited a proximal-to-distal sequential coordination pattern centered on the hip joint, whereas the two-handed technique demonstrated an energy generation pattern based on simultaneous coordination among lower-limb joints, including the knee joint. During the slide step phase, both techniques emphasized inertia control and stabilization rather than propulsion; however, the one-handed power bowling technique showed a hip-dominant braking strategy with energy transfer concentrated at a specific moment, while the two-handed technique exhibited a more distributed and continuous energy pㅏrocessing pattern centered on the knee joint. In the upper-limb phase, the one-handed power bowling technique displayed localized energy redistribution and reacceleration primarily at the elbow joint, whereas the two-handed technique showed a continuous energy generation and transfer pattern centered on the shoulder joint.
These findings indicate that although both techniques aim to achieve similar bowling outcomes, they are based on different biomechanical strategies in terms of energy generation, transfer, and control. The one-handed power bowling technique relies on phase-dependent shifts in energy utilization and shows a high dependence on localized acceleration and motion control in the upper limb, whereas the two-handed technique is characterized by a continuous energy flow based on whole-body coordination. This study provides fundamental biomechanical insights into the energy transfer structures of two bowling techniques and offers practical information for understanding technical characteristics and developing technique-specific training strategies.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 3
• 3. 가설 3
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 1. 볼링 투구 동작의 운동학적 특성 4
• (1) 스윙의 특징 4
• (2) 방향조절 4
• (3) 볼의 구속 5
• (4) 볼의 회전력 6
• 2. 볼링 투구 자세의 유형과 특성 6
• (1) 투 핸드 자세의 등장과 확산 6
• (2). 원 핸드 및 투 핸드 볼링 자세의 동작 구성과 구조적 차이 7
• (3). 원 핸드 파워 볼링 자세에서의 손목 관절 사용 전략과 한계 8
• Ⅲ. 연구 방법 10
• 1. 연구 대상 10
• 2. 실험 방법 10
• 3. 실험 절차 12
• 4. 분석 구간 13
• 5. 용어의 정의 14
• 6. 자료처리 방법 15
• Ⅳ. 연구 결과 17
• 1. 킥 스텝 구간 관절 토크 파워 비교 17
• (1) 원 핸드 파워 볼링 자세 킥 스텝 하지 관절 토크 파워 17
• (2) 투 핸드 자세 킥 스텝 하지 관절 토크 파워 19
• 2. 킥 스텝 구간 관절력 파워 비교 20
• (1) 원 핸드 파워 볼링 자세 킥 스텝 하지 관절력 파워 20
• (2) 투 핸드 자세 킥 스텝 하지 관절력 파워 22
• 3. 슬라이드 스텝 구간 관절 토크 파워 비교 23
• (1) 원 핸드 파워 볼링 자세 슬라이드 스텝 하지 관절 토크 파워 23
• (2) 투 핸드 자세 슬라이드 스텝 하지 관절 토크 파워 24
• 4. 슬라이드 스텝 구간 관절력 파워 비교 25
• (1) 원 핸드 파워 볼링 자세 슬라이드 스텝 하지 관절력 파워 25
• (2) 투 핸드 자세 슬라이드 스텝 하지 관절력 파워 26
• 5. 상지 구간 관절 토크 파워 비교 27
• (1) 원 핸드 파워 볼링 자세 상지 구간 관절 토크 파워 27
• (2) 투 핸드 자세 상지 구간 관절 토크 파워 29
• 6. 상지 구간 관절력 파워 비교 30
• (1) 원 핸드 파워 볼링 자세 상지 구간 관절력 파워 30
• (2) 투 핸드 자세 상지 구간 관절력 파워 31
• Ⅴ. 논의 33
• 1. 원 핸드 파워 볼링 자세의 하지-상지 에너지 전달 특성 33
• (1) 원 핸드 파워 볼링 자세의 킥 스텝 구간 에너지 전달 특성 33
• (2) 원 핸드 파워 볼링 자세의 슬라이드 스텝 구간 에너지 전달 특성 34
• (3) 원 핸드 파워 볼링 자세의 상지 구간 에너지 전달 특성 35
• 2. 투 핸드 자세의 하지-상지 에너지 전달 특성 37
• (1) 투 핸드 자세의 킥 스텝 구간 에너지 전달 특성 37
• (2) 투 핸드 자세의 슬라이드 스텝 구간 에너지 전달 특성 38
• (3) 투 핸드 자세의 상지 구간 에너지 전달 특성 39
• 3. 두 자세 비교 41
• (1) 킥 스텝의 하지 협응 구조의 차이 41
• (2) 슬라이드 스텝 구간에서의 하지 에너지 전달 특성 비교 41
• (3) 상지 구간 에너지 전달 전략의 차이 43
• 4. 경기 상황에서의 전략적 장단점 44
• (1) 경기 지속 상황에서의 에너지 전달 구조와 수행 안정성 44
• (2) 릴리즈 국면에서의 에너지 전달 구조와 미세 조정 가능성 45
• Ⅵ. 결론 47
• 참고문헌 49