국가대표 휠체어농구선수들의 자유투 동작수행의 역학적 분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to analyze the biomechanical dynamics of free throws in the game of wheelchair basketball using three dimensional quantifiable parameters and thereby characterize and objectively measure the most effective motions involved in successful free throws for each level of physical disability.
To achieve these goals, four wheel chair basketball players from the Korean national team were selected among the pool of players who had the top three percentage of successful free throws for each disability category. The study candidates' motions of preparation, launch and release were graphically captured and analyzed. Furthermore, electromyography (EMG) studies and seat pressure distributor analyzer was added to further enhance objective analysis.
1) The time variable in relationship to the entire motion appears to be ideal when the basketball is lifted slowly to extend the interval from the prepatory action to the state of minimal elbow angle. At the point of minlmal elbow angle to the release, the 2.5 point and 1.0 point athletes can prolong the time variable by vertical movements on the Y axis.
2) 4.0 point and 3.0 point players can vertically shift the center of gravity and speed leading to the maximum yield. 2.5 point and 1.0 point athletes cannot generate enough force from the trunk which lead them to exert force in the horizontal plane then shooting the free throw.
3) acceleratory force utilized during act of shooting is generating by recruiting minor and majorjoints in players with low level of disability in contrast to more disabled players who rely more on major joint groups and wrist joints in exerting adequate force of shooting the ball.
4) The analysis of muscular contributions showed that subjects A, B, C utilized the paraspinal muscles but subject D relied heavily on extensorcarpi radialis muscles.
5) At the time of release of the basketball, the pressure placed on the hips area was low for subjects A, B, C but showed an increase in subject D.
To summarize the above research findings, the first step in achieving a successful free throw is to reduce the shift of center of gravity by the prolonging the shooting portion of movement. Secondly, when assuming the shooting position, the players need to straighten their upper extremity and focus their exertive force vertically. The third finding shows that in preparatory phase, the angle of the wrist needs to be extended which leads to maximal change in shooting angle during release. The fourth conclusion showed that the angle of major and minor joints need to be reduced at the point of minimal elbow angle and the elbows need to be placed closest to the center of gravity. In addition, the athletes with the highest level of disability appear to shoot by smoothly shifting the exertional force from trunk to upper extremity.
Athletes with low level of disability only require force generated in the upper extremity which leads to further acceleration in fore arm and upper arm but 1.0 point players need the acceleratory vertical force created by pushing on their wheelchair.

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 휠체어농구 자유투동작의 운동학적 변인을 3차원적으로 분석함으로써 장애 등급별 효율적인 자유투 동작의 특성을 밝히고, 역학적 변인들의 정량적인 자료를 확보하기 위하여 수행하였다.
이러한 연구의 목적에 달성하기 위해 2007년 등급별 자유투 성공률 3위 이내의 국가대표 휠체어농구 선수 4명을 대상으로 준비에서 도약, 릴리즈 동작까지 3차원 영상분석을 통하여 각 이벤트마다 운동학적으로 분석하였다. 그리고 EMG와 둔부 압력 분포기를 이용하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
1) 전체동작에 대한 시간변화는 준비에서 팔꿈치 각이 최소가 되는 구간까지의 공을 천천히 들어올려 소요시간을 길게 하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.
팔꿈치 각이 최소가 되는 구간에서 릴리즈 구간까지 2.5 point와 1.0 point 선수들은 상완의 수직(y) 상·하 방향으로 이동을 하여 투사하여 소요시간을 길게 하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.
2) 신체중심의 위치와 속도는 4.0 point와 3.0 point 선수들은 수직(y)방향으로 이동시키는 것이 바람직한 것으로 나타났다
2.5 point와 1.0 point 선수들은 체간에서 추진력을 얻지 못한 힘을 전후(x)방향으로 이동시켜 투사하는 것으로 나타났다.
3) 상지분절에 대한 각속도는 장애등급이 낮은 선수들은 릴리즈 시에 견관절과 주관절을 신전시킴으로써 추진력을 얻는 것으로 나타났다. 장애등급이 높은 선수들은 주관절과 손목관절을 신전시켜 투사하는 것으로 나타났다.
4) 근육의 기여도에 대한분석은 subj A, B, C는 척측수근굴근이 가장 높은 기여도를 보였지만 subj D는 완요골근이 가장 높게 기여하는 것으로 나타냈다.
5) 릴리즈 시에 둔부의 압력은 subj A, B, C 낮게 나타났고 subj D는 증가하였다.
이상의 연구결과 내용으로 정리하면, 성공적인 자유투를 하기위해서는 첫째, 투사구간의 소요시간을 늘려 신체 무게중심의 이동거리를 줄이고 둘째, 슈팅자세를 취할 때 상체를 세워 수직방향으로 운동량을 전이시키고, 셋째 슈팅 준비구간에서 손목 관절각은 크게 하고, 릴리즈 시에는 투사각도의 변화량을 증가시키며 넷째, 주관절각과 견관절 각은 팔꿈치 각이 최소가 되는 구간에서 감소시키고, 팔꿈치의 위치는 신체 중심선에 가깝게 위치시켜야 한다. 또한 장애등급이 높은 선수들은 체간에서의 운동량을 상지로 부드럽게 이동시켜 투사하는 것으로 나타났으며, 장애등급이 낮은 선수들은 상지만을 이용하여 투사하기 때문에 전완과 상완의 각속도가 증가는 것으로 나타났으며, 1.0 point 선수는 수직(y)방향의 추진력을 얻기 위해 준비구간에서 휠체어를 밀어 추진력을 얻는 것으로 나타났다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 = 1
• 2. 연구의 목적 = 4
• 3. 연구의 제한점 = 5
• 4. 용어의 정의 = 6
• Ⅱ. 이론적 배경 = 8
• 1. 휠체어농구 = 8
• 2. 최소장애 = 10
• 3. 앉는 자세와 골반안전성 = 11
• 4. 농구의 슈팅 = 13
• 5. 척수장애 = 14
• 6. 3차원 분석법 = 17
• 7. 근전도 = 17
• 8. 둔부의 압력 분석 = 20
• 9. 선행 연구 = 21
• Ⅲ. 연구방법 = 23
• 1. 연구 대상 = 23
• 2. 연구 방법 = 24
• 1) 실험 도구 = 24
• 2) 실험 방법 및 절차 = 28
• 3. 주요 이벤트와 국면 = 30
• 4. 자료 처리 = 32
• 1) 통제점 좌표화 = 32
• 2) 인체관절 중심점 좌표화 = 32
• 3) 동조화 = 32
• 4) 3차원 좌표의 계산 = 33
• 5) 신체분절의 각도 정의 = 34
• 6) 자료처리과정 = 36
• Ⅳ. 결과 = 38
• 1. 시간변인 = 39
• 2. 신체중심의 위치변화 = 40
• 3. 신체중심의 속도변화 = 42
• 4. 각도변화 = 44
• 5. 각속도변화 = 48
• 6. 근력기여도 = 52
• 7. 둔부압력변화 = 58
• Ⅴ. 논의 = 60
• Ⅵ. 결론 및 제언 = 69
• 참고문헌 = 73
• 표목차 = 77
• 그림목차 = 78
• 부록 = 80
• ABSTRACT = 103