발레 turn-out 수직점프의 미적 특성에 대한 무용역학적 분석

Abstract

본 연구의 목적은 발레 Turn-out 수직점프시 미적으로 조화로우면서 높은 도약동작과 충격이 적으면서 균형잡힌 착지동작의 무용 역학(dance biomechanics)적 특성을 밝히고 이상적인 Turn-out 수직점프 동작을 서술하는데 있다. 본 연구의 피험자는 미적으로 아름다운 점프를 수행할 수 있는 무용경력 10-15년의 발레전공자 8명으로 하였다. 이러한 목적을 위하여 양적 분석방법과 질적 분석방법으로 구분하였다. 양적 분석측면에서는 2차원 영상분석 방법을 통하여 운동학적 변인(kinematic variable)을, 지면반력 측정기를 통하여 운동 역학적 변인(kinetic variable)을 산출하였다. 운동학적 변인은 점프높이, 체공시간, 무게중심의 수직속도, 하지관절의 수직속도, 각도, 각속도 등이고, 운동 역학적 변인은 수직 지면반력의 역적(impulse), 최대값(FZ Max), 양의 부하율(loading rate), 음의 부하율(decay rate), 수동적 정점(vertical passive force peak), 능동적 정점(vertical active force peak) 등이다. 또한 이러한 변인들과 점프높이와의 상관관계를 Pearson 상관계수로 살펴보았다. 질적 분석 측면에서는 하지분절의 협응과 수직 지면반력 유형을 살펴보았다. 양적 분석 측면에서 살펴본 연구결과는 다음과 같다. 1-1. Turn-out 수직점프시 평균 점프높이는 24.5 ± 2.6cm 였다. 1-2. Turn-out 수직점프시 평균 체공시간은 0.43 ± 0.04sec 였다. 1-3. 도약시 무게중심의 최대수직속도는 점프 높이와 상관이 있다(r=0.72, p<0.05). 1-4. 도약시 근위의 관절이 원위의 관절보다 최대수직속도가 크고, 하지관절의 최대수직속도와 점프 높이와는 상관이 있다(고관절 r=0.89,p<0.05, 발목관절 r=0.95, p<0.05, 중족골관절 r=0.82, p<0.05). 1-5. 도약시 무릎의 최소각과 점프 높이와 역상관(r=-0.71, p<0.05)이 있으며, 도약시 고관절의 최대 상대각속도와 점프 높이와 상관(r=0.84, p<0.01)이 있다. 대퇴와 하퇴의 절대각 중에서 대퇴 절대각이 점프높이와 역상관(r=-0.84, p<0.01)이 있고, 대퇴의 절대각속도가 점프 높이와 상관 (r=0.71, p<0.5)이 있게 나타났다. 1-6. 도약시 하지관절의 최소상대각(고관절 129.04°, 무릎 98.10°, 발목 82.75°)은 착지시 하지관절의 최소상대각(고관절 131.18°, 무릎 105.67°, 발목 86.01°)보다 작다. 2-1. 무릎을 신전하는 도약기2의 역적( 0.121 BW× sec)이 무릎을 굴곡하는 도약기1의 역적( 0.04 BW×sec) 보다 크다. 착지시 무릎을 굴곡하는 착지기1의 역적(0.111 BW×sec)이 무릎을 신전하는 착지기2의 역적(0.065 BW×sec)보다 크다. 2-2. 도약시 최대 수직지면반력은 무릎을 신전하는 도약기2에서 나타나며, 발뒷꿈치 이지와 중족골 이지의 중간부분에서 나타난다. 착지시 수동적정점은 두부분으로 나타났다. 첫 번째 수동적 정점은 중족골 착지시(0.47 BW), 두 번째 수동적 정점은 발뒷꿈치 착지시(1.2 BW) 나타나며 발뒷꿈치 착지시 중족골 착지 때보다 3배정도 수동적 부하가 크게 나타났다. 2-3. 도약시 무릎을 굴곡할때의 양의부하율1 (0.827 BW/sec)이 무릎을 신전할 때의 양의 부하율2 (1.829 BW/sec)보다 작다. 또한 무릎을 신전할 때의 음의 부하율(-6.244 BW/sec)보다 양의 부하율1, 양의 부하율2가 작다. 질적분석 측면에서 살펴본 연구결과는 다음과 같다. 1-1. 하지관절의 수직속도로 살펴본 하지분절의 협응은 순차적 유형을 나타냈으며 최대 수직속도간 짧은 지연이 있었다. 1-2. 각도-각도도면으로 살펴본 하지내 협응은 모두 정적 사선 유형으로 나타나서 세 관절(고관절, 무릎관절, 발목관절) 모두 동시에 굴곡 혹은 신전 되었음을 알 수 있다. 2. 이상적인 수직 지면반력 유형은 도약기의 능동적 정점보다 착지기의 능동적 정점의 크기가 작으면서 소요시간이 같거나 긴 유형이다. 이상의 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 운동학적, 운동역학적 변인들과 점프높이와의 상관관계를 살펴본 결과 점프높이에 영향을 미치는 요인은 힘보다는 속도라고 할 수 있다. 그러므로 점프높이를 향상시키기 위해서는 근력을 강화시키는 훈련보다는 근속도를 빠르게 하는 훈련이 필요하며, 특히 고관절, 발목, 중족골을 신전시키는 근육의 속도 향상 훈련이 필요하다. 본 연구에서는 높이 점프하기 위해 하지 분절을 구부려 무릎각을 작게 할 때 대퇴 분절이 하퇴 분절보다 점프높이에 영향을 미침을 알았다. 그러므로 분절의 기여도를 알기 위해서는 상대각보다 절대각을 설정하는 것이 타당 하다는 결론을 내릴 수 있다. 점프와 착지시 하지 분절의 순차로 협응을 알아 본 결과 우아하고 미적인 Turn-out 수직점프는 도약시 하지 관절이 순차적(고관절, 무릎관절, 발목관절, 중족골관절, 발앞꿈치)으로 최대수직속도에 이르는 것이 좋다. 또한 착지시에도 순차적으로 최소수직속도에 이르는 것이 충격력을 최소화하면서 균형 있게, 우아하게 착지하는 것이다. 그러므로 하지 분절을 순차적으로 움직이는 훈련(releve, plie, demi-point)이 지속적으로 행해져야한다. 이상적인 Turn-out 수직점프의 수직 지면반력 유형은 이지기와 착지기가 비대칭이며, 도약시 능동적 정점이 착지시 능동적 정점보다 큰 것이다. 우아하고 높이 점프하기 위해서 무릎을 구부릴 때는 천천히 행하지만 무릎을 펼 때는 굴곡시보다 빠르게 하는 것이 좋다. 또한 팔을 위로 올린 동작(en haut)이나 옆에서 위로 올리며 나는 동작(vole)를 이용하는 것이 좋다. 충격을 적게 하면서 우아하게 착지하기 위해서는 수동적 정점의 크기가 작을수록 좋으며, 수동적 정점의 수가 2-3개로 분산되게 하는 것이 좋다. 발앞꿈치, 종족골, 발뒤꿈치로 이어지는 중족골 착지는 인체가 충격을 흡수하며 충격을 최소화할 수 있게 도와줄 수 있다. 중족골로 지탱하며 천천히 착지할 수 있도록 하퇴근과 아킬레스건의 훈련이 필요하고 이러한 발의 순차적인 움직임훈련을 하기 위하여 바(barre)에서의 훈련(battement tendu, degage, frappe)을 강화해야 한다. 또한 착지시 천천히 무릎을 구부려 착지시간을 길게 하는 것이 우아하고, 안정적이며, 충격이 적은 착지가 될 것이다. 현재까지 행해진 영상분석방법은 발을 하나의 분절로 보고 있다. 그러나 발의 움직임이 섬세한 발레동작은 발의 분절을 중족골관절을 첨가한 두 개의 분절로 분석해야 한다. 그렇게 하면 보다 많은 역학적 변인들을 얻을 수 있고 발레동작을 보다 정확하고 자세하게 분석할 수 있을 것이다. ; The purpose of this research is to illuminate the dance-biomechanical characteristics of balanced landing of dance turn-out vertical jump with great jump height and small impact which is aesthetically harmonic and to describe such motion. The subject of the current research are 8 ballet dancers selected from a group of professional dancers with 10 - 15 years of experience. Throughout the research, kinematic variables are extracted using 2-dimensional image analysis method and kinetic variables are measured using force platform. 1. At take-off, the maximum vertical speed of the center of gravity is proportional to the height of jump(r=0.7223, p<0.05). 2. At take-off, the maximum vertical speed of proximal joints is greater than that of distant joints, and the maximum vertical speed of lower extremity joints is proportional to the height of jump(hip joint: r=0.8949, p<0.05, ankle joint r=0.9449, p<0.05, metatarsal joint r=0.8170, p<0.05). 3. At take-off, the minimum angle of the knee joint is inversely proportional (r=-0.708, p<0.05) to the height of jump, and the maximum relative angle of the hip joint is proportional to the height of jump(r=0.836, p<0.01). The angle of the knee joint is the angle formed by shank and thigh. The turn-out vertical jump is produced by controlling thigh and shank segments since the upper body is erect and still. Of the absolute angles of thigh and shank, that of thigh turns out to be inversely proportional to the height of jump (r=-0.842, p<0.01) and the absolute angular speed of thigh turns out be proportional to the height of jump(r=0.7141, p<0.5). In conclusion, it is the movement of thigh that flexes and extends the knee. 4. At the take-off, the minimum relative angles of lower extremity joints (hip joint 129.04。, knee joint 98.10。, ankle joint 82.75。) are smaller than those at landing. Thus, one concludes that lower extremity joints are flexed more at the take-off than at landing. 5. The impulse of take-off phase 2 (0.121 BW sec), during which the knee is being extended, is larger than that of take-off phase 1 (0.04 BW sec), during which the knee is being flexed. Also the impulse of landing phase 1 (0.111 BW sec), during which the knee is flexed, is larger than that of landing phase 2 (0.0653 BW sec), during which the knee is extended. 6. The maximum vertical ground repulsive force appears during take-off phase 2, and it falls between the take-off of heel and the take-off of metatarsal. At landing, the passive peaks appears in two parts. The first one appears at metatarsal landing (0.47 BW), and the second one appears at heel landing(1.2 BW). The passive peak at heel landing is 3 times larger than that at metatarsal landing. 7. At take-off, the loading rate during the flexion of knee (0.8273 BW/sec) is smaller than that during the extension of knee(1.8295 BW/sec). 8. At take-off, the coordination of lower extremity segments shows sequential pattern and only the maximum vertical speed shows short delays. Angle-angle diagram shows straight line with positive slope. 9. The ideal vertical ground repulse model at turn-out vertical jump is such that the active peak at landing is smaller than that at take-off and the lasting time of active peak at landing is larger or equal to that at take-off. We arrive at the following conclusion as a result of the current research. At turn-out vertical jump, speed has greater effect on the jump height than force. Among joint speeds of lower extremity, hip joint, ankle joint, metatarsal joint are the ones that have effect on the jump height. In addition, thigh segment contributes to the jump height. The angle and angular speed of thigh segment effects the jump height. Therefore in order to flex knee to greater degree, one must strengthen the thigh movement. In order to jump high and in style, the flexion of knee must be done slowly and extension must be done quicker. The dance turn-out vertical jump emphasizes aesthetic beauty and harmony without using arms, upper body, or knee-bending. En haut or vole are preferred when a lot of motion in the air is desired. The sequential motion of foot used in ballet is metatarsal bone landing which proceeds as toe -> metatarsal -> heel. This landing technique is an ideal landing model which minimizes the impact force and gives balanced landing. Therefore, one must emphasize battement tendu, degage, and frappe at barre in order to train for sequential foot motion. In order to perform an ideal turn-out vertical jump, coordination of lower extremity joints must be done harmonically and the motion of adjacent segments should be sequential. Thus one must train to move segments sequentially with releve, plie, demi-pointe. The vertical ground repulse model of an ideal turn-out vertical jump is such that vertical ground repulsive forces at take-off and landing are asymmetrical; the active peak at take-off is larger than that at landing; and the passive peak and decay rate are small at landing and the landing time is long.