남자 플랫폼 다이빙 우수, 비 우수 선수간의 Back pike 회전동작에 대한 운동역학적 비교분석 = A comparison of biomechanical analysis in the back pike somersault between skilled and less-skilled in male divers

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 현재 선수로 활동 중이며 7년 이상의 선수경력을 가진 국내 남자 다이빙 선수 10명을 대상으로 선정 하였으며, 그 중 국가대표 경력이 있고, 실제 경기 시 플랫폼에서 난이도 3.2 이상의 Back Pike 동작이 가능한 우수 선수 5명과 불가능한 국가대표 상비군 경력을 가진 비 우수 선수 5명을 대상으로 우수 그룹과 비 우수 그룹으로 분류하여 Back Pike 회전동작의 준비순간부터 Pike 동작이 완전히 이루어지는 순간까지의 운동학, 운동역학적 차이를 알아보고자 하였다. 실험을 위하여 7대의 적외선 카메라와 2대의 지면반력기를 사용하였으며, 두 그룹간의 운동학, 운동역학적 차이를 검증하기 위해 독립 t-test를 실시하였으면, 모든 통계적 유의수준은α=.05로 설정하였다. 본 연구를 수행하여 나타난 결과로 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 두 그룹간의 소요시간을 비교한 결과 P4구간에서 우수 그룹이 비 우수 그룹에 비하여 짧은 소요시간을 나타내었다(p<.05).
2. 두 그룹간의 CoM 변위를 비교한 결과 E3부터 E5까지 우수 그룹이 비 우수그룹에 비해 전방에 위치하였으며(p<.05), E5에서 우수 그룹이 비 우수 그룹 보다 높이 위치하였다(p<.05).
3. 두 그룹간의 CoM 평균속도를 비교한 결과 P2와 P3에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 느린 후방속도를 나타내었으며(p<.05), P4에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 느린 하강속도를 나타내었다(p<.05).
4. 두 그룹간의 분절속도를 비교한 결과 E3의 좌측 대퇴에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 빠른 수직속도를 나타내었다(p<.05). E4에서 발 분절과 하퇴 분절에서 우수 그룹이 빠른 후방속도를 나타내었고(p<.05), E4의 몸통 분절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹에 비해 빠른 후방속도를 나타내었으며(p<.05), 상완 분절에서 빠른 전방속도를 나타내었다(p<.05). E5에서 좌측 하퇴에서 우수 그룹이 비 우수 그룹에 비해 느린 후방속도를 나타내었고(p<.05), 대퇴에서 우수 그룹이 비 우수 그룹에 비해 느린 하강속도를 나타내었으며(p<.05), 몸통분절에서 우수 그룹은 상승속도, 비 우수 그룹은 하강속도의 차이를 나타내었다(p<.05).
5. 두 그룹간의 관절각을 비교한 결과 E1의 발목관절에서 우수 그룹이 비 우수그룹보다 내전각을 나타내었고(p<.05), 어깨관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 작은 외회전과 굴곡의 차이를 나타내었으며(p<.05), 팔꿈치관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 작은 회내의 차이를 나타내었다(p<.05). E3의 발목관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 내전각을 나타내었으며(p<.05), 엉덩관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 큰 신전각의 차이를 나타내었다(p<.05). E4의 엉덩관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 큰 굴곡각이 나타났고(p<.05), 어깨관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 작은 내회전각을 나타내었다(p<.05). E5의 무릎관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 신전각을 나타내었고(p<.05), 어깨관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 더 굴곡 하고 외회전 하였으며(p<.05), 팔꿈치관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 외전과 회외각을 나타내었다(p<.05).
6. 두 그룹간의 관절 각속도를 비교한 결과 E1의 수평면에서 우수 그룹은 상승 속도를 비 우수 그룹은 하강속도를 나타내었다(p<.05). E3에서 발목관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 빠른 내번속도를 나타내었고(p<.05), 무릎의 신전속도에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 빠른 신전을 나타내었으며(p<.05), 엉덩관절에서 우수 그룹이 비 우수 그룹보다 빠른 신전속도를 나타내었다(p<.05).
7. 두 그룹간의 이벤트별 지면반력을 비교한 결과 두 그룹간의 유의한 차이는 나타나지 않았다.
8. 두 그룹간의 이벤트별 관절 모멘트를 비교한 결과 두 그룹간의 유의한 차이는 나타나지 않았다.

우수 그룹과 비 우수 그룹 간에 Back Pike 회전동작을 분석한 결과 처음 준비 동작 시 개인의 특징에 따라서 피험자들 간의 팔 동작의 차이가 나타났지만 팔 동작의 시작 시점을 너무 빠르지 않도록 실시해야 한다. 또한 동작의 수행을 위해 Take-off 시 충분한 도약 높이를 얻어야 하는데 이를 위해서는 CoM은 후방으로 너무 이동하지 않도록 해야 하며 무릎과 엉덩관절의 빠른 신전속도를 이용하며 도약을 위해 엉덩관절은 과신전 상태를 유지해야 한다.
Take-off 이후 Pike 동작을 취하기 위해 신체분절들을 일괄적으로 회전중심을 향하여 움츠린다. 이를 효과적이고 빠르게 수행하기 위해서는 다리분절만 이용해 움츠리는 것 보다 몸통분절도 함께 움츠려야 한다. Pike 동작이 완전히 이루어 졌을 때 엉덩관절 최대굴곡상태를 유지해야 하며 무릎관절은 신전, 발목관절은 저측 굴곡상태를 유지해야 한다. 또한 Pike 동작을 안정적으로 유지하기 위해서는 어깨관절을 굴곡하여 팔꿈치를 무릎까지 이동시켜 팔 전체로 하지를 감싸는 동작을 취해야 한다. 이는 효율적이고 안정적인 Pike 동작을 유지하기 위함이다.
따라서 비 우수 선수들의 경기력 향상을 위하여 도약력과 회전 중심으로 빠르게 움츠리기 위한 하지근력 및 복근훈련 이 필요할 것으로 판단되며, Pike 동작에 필요한 유연성 훈련과 도약 준비 시 팔 동작 타이밍의 수정이 필요할 것으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 6
• 2. 연구 가설 7
• 3. 연구의 제한점 7
• 4. 용어의 정의 7
• Ⅱ. 이론적 배경 8
• 1. 다이빙의 역사 8
• 2. 경기종목 9
• 1) 플랫폼 다이빙 9
• 2) 다이빙 기술그룹 9
• 3) 다이빙 자세 10
• 4) 난이도 10
• 3. 선행 연구에 대한 고찰 10
• Ⅲ. 연구 방법 13
• 1. 연구대상 13
• 2. 실험장비 14
• 1) 적외선 카메라 14
• 2) 반사마커 15
• 3) 지면반력기 15
• 4) 분석 장비 16
• 3. 실험절차 및 방법 16
• 4. 자료처리 18
• 5. 분석 구간 19
• 1) 이벤트 (event) 19
• 2) 구간 (phase) 19
• 6. 분석 변인 및 산출 방법 20
• 1) 운동학적 변인 20
• 2) 운동역학적 변인 21
• 7. 통계처리 22
• Ⅳ. 연구 결과 23
• 1. 운동학적 변인 23
• 1) 시간요인 23
• 2) 신체중심 (center of mass [CoM]) 24
• (1) CoM의 변위 24
• (2) CoM의 속도 27
• 3) 신체분절의 속도 30
• (1) 발 분절속도 30
• (2) 하퇴 분절속도 35
• (3) 대퇴 분절속도 40
• (4) 몸통 분절속도 44
• (5) 상완 분절속도 46
• (6) 하완 분절속도 50
• 4) 3차원 관절각 52
• (1) 발목관절각 52
• (2) 무릎관절각 57
• (3) 엉덩관절각 62
• (4) 어깨관절각 67
• (5) 팔꿈치관절각 72
• 5) 관절 각속도 77
• (1) 발목관절 각속도 77
• (2) 무릎관절 각속도 82
• (3) 엉덩관절 각속도 87
• (4) 어깨관절 각속도 92
• (5) 팔꿈치관절 각속도 97
• 2. 운동역학적 변인 102
• 1) 지면반력 102
• 1) 3차원 관절 모멘트 103
• (1) 발목관절 모멘트 103
• (2) 무릎관절 모멘트 105
• (3) 엉덩관절 모멘트 106
• Ⅴ. 논의 108
• 1. 운동학적 변인 108
• 2. 운동역학적 변인 114
• Ⅵ. 결론 및 제언 116
• 1. 결론116
• 2. 제언 119
• 참고문헌 120