운동기술학습 효과에 따른 동작유형의 운동학적 분석연구

Abstract

본 연구의 목적은 Bernstein의 개념인 운동학습의 결과는 목적달성을 위해 일관성 있고 정확한 동작생성을 하기위해서 신체의 통제 가능한 단위를 속박하여 동작의 자유도의 수가 감소된다는 결과로 되어진다는 이론을 실증적으로 증명하는데 그 목적이 있다. 동작자체의 자유도 수의 감소는 어떠한 기술이 속달되었다는 것은 동시적으로 여러 개의 자유도를 조절할 수 있게 되는 기능적 자유도의 수(functional degree of freedom)의 수는 증가하게 된다는 것과 같은 의미이기도 하다. 본 목적을 설명, 실증하기 위하여 테니스 서어비스 동작을 고속 촬영(200fps)하여 3차원 영상분석으로 각도의 변화, 신체의 변위, 관절의 속도, 각속도를 연습전과 연습후로 나누어 비교 분석하였다. 연습후에 변화되는 동작 유형의 시·공간적 분석을 위해 5명의 초보자를 주3회 6주간 연습시킨 결과를 경력 8년이상의 아마츄어 선수들의 결과와 비교 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 서어비스 동작에 직접적으로 관여되는 오른손의 견관절, 주관절 및 손목, 라켓의 각도 변화 형태는 연습후에 현격한 차이가 있었다. 특히 주관절의 각도 변화는 뚜렷한 차이를 보였다(t=2.37, p<0.05). 2. 각 신체 분절간 각도 변화의 횟수는 연습전이 연습후보다 훨씬 많았다. 그리고 신체 분절간 각도 변화의 시점에서도 연습전후에 큰 차이가 있었는데 연습전에는 그 시점이 임팩트 시점전에 그러한 변화가 많이 일어나는 것으로 효율적인 동작을 하는데 시간적 낭비가 일어났음을 의미한다. 특히 라켓과 고관절, 무릎의 각도 변화에서 크게 차이가 있었다. 3. 신체 변위, 즉 몸의 중심점 이동에 있어서는 x, z 방향, 즉 몸의 앞뒤와 양옆의 움직임에서 차이가 있었다. 이것은 힘을 생성하기 위한 몸의 움직임 유형에 효율성에 관련된 것으로서 동작생성에 요구되는 속박형태의 변화를 설명해주고 있다. 4. 속도와 각속도의 변화에서는 직접적으로 동작을 수행하는 오른쪽발에 대한 것만 분석하였다. 전체적인 유형에는 큰 차이가 없었지만 최대속도값과 임팩트 시점의 속도값에서 차이가 있었으며 최대값이 이루어지는 시점과 임팩트 시점의 타이밍의 차이가 있었다. 이것은 볼을 효율적으로 치기위한 힘의 생성에서 연습전에는 무계획적이었던 것이 연습후에는 마아츄어군에 가까운 유형으로 효과적인 서어비스 동작을 수행하고 있다고 할 수 있다. 이상의 결과로 보아 연습의 결과로 인한 물리생물학적 증명은 Bernstein의 개념과 마찬가지로, 협응구조는 신체분절의 협응구조 형태로 나타났으며 그 이유는 연습으로 인해 기능적으로 속박되며 그 속박의 결과 기능적 자유도의 수(functional degree of freedom)가 증가되었기 때문에 그결과 동작 유형이 시간적, 공간적으로 유연하며, 일관성있는 동작으로 변화된 것으로 해석된다. ; The purpose of this study was to testify the Bernstein’s(1967) theoritical concept that skill consists of organizing movements elements into a controllable unit with functional degree of freedom through the application of appropriate equations of constraints, motor skill acquisition is theorized as the process of acquring efficient ways of constraining body segments involved in desired goal movements. To explain the changing movement patterns of temporal and spatial constraints, due to practice, a tennis serve movement by practicing novice players, respectly was filmed frontal and rear view using two high speed caremas with 200fps. Analyses wee made of the spatio-temporal changes in joint angles, shoulder, elbow, wrist, racket, hip, knee, ankle, and center of gravity, linear velocity, angular velocity. Results indicated that marked differences existed between the pre-practice and the post-practice in both spatial and temporal patterns relationships of changes. The cinematographical analyses of that results are as following; 1. The angles of each joints were significantly different between pre-practice and post-practice, especially, the elbow, wrist angles shows very significant patterns. 2. The amount of angles in pre-practice was larger than in post-practice session. It means, there were inefficient and unconsistent movement pattern in pre-practice session. 3. Difference timing of maximum and impact linear velocity of joint were long in pre-practice session. 4. Difference timing of maximum and impact angular velocity of joint were also long in post-practice session. These findings were interpreted to mean to support Bernstein’s concept of skill acquisition and to suggest that practice induced changes in constraints both spatially and temporally, so that relatively skilled movements can be possible by efficiently redefining relationships among several body segments.