기술수준에 따른 사지간 협응형태 비교

Abstract

이 연구의 목적은 운동학습이란 학습자가 선천적 또는 후천적으로 소유하고 있는 협응패턴이 안정성을 상실하면서 새로운 협응패턴으로 변화하는 패턴 형성과정이라는 다이나믹 패턴 이론의 주장을 실증하는 것이었다. 운동학습에 대한 다이나믹 패턴 이론의 제안이 옳다면, 연습을 통해 기술을 습득한 우수선수와 연습을 하지 않은 초보자의 사지간 협응형태에서 차이가 발생될 것으로 예상되었다. 이 연구에서는 사지간 협응을 이측(異側)(contralateral) 사지간 협응(오른 팔과 왼 다리간 협응), 동측(同側)(ipsilateral) 사지간 협응(오른 팔과, 오른 다리간 협응), 동종(同種)(homologous) 사지간 협응(좌우 다리간 협응)으로 구분하여 초보자와 숙련자의 팔-다리 협응과 좌우 다리의 협응형태의 차이를 비교하였다. 숙련자 3명과 초보자 4명의 볼링 투구 동작을 고속 촬영한 다음, 오른 팔의 움직임을 나타내는 오른쪽 어깨관절의 각도와, 좌우 다리의 움직임을 나타내는 고관절, 슬관절, 발목관절의 각도를 산출하였다. 또한 오른쪽 어깨관절의 각변위에 기초하여 오른 팔 스윙을 4개의 동작국면(푸시 어웨이, 백 스윙, 포워드 스윙, 팔로우 스루)으로 구분하였다. 그리고 관절간 각도-각도 도면과 동작전체 및 동작국면별 관절 각도간 상관계수를 사지간 협응의 조작적 측정치로 사용하였다. 관절간 각도-각도 도면은 질적으로 분석하였으며, 동작전체에 대한 관절 각도간 상관계수에 대해서는 일원분산분석을 실시하였다. 그리고 동작국면별 관절 각도간 상관계수는 반복측정 이원분산분석을 실시하여 양적으로 분석하였다. 분석 결과, 초보자와 숙련자의 팔-다리 협응과 좌우 다리 협응에 있어서 다음과 같은 세 가지 특징적인 차이를 발견하였다. 첫째, 푸시 어웨이를 수행할 때, 초보자는 3보(왼 다리)까지 진행하여 보행에서 나타나는 이측 사지간 동형동조(同型同調)(in phase) 협응과 유사하게 팔과 다리를 협응시켰다. 반면, 숙련자는 2보(오른 다리)까지 진행하여 동측 사지간 동형동조 협응으로 팔과 다리를 협응시켰다. 둘째, 백 스윙에서 포워드 스윙으로 전환할 때, 초보자는 오른 팔을 최대로 신전시킨 상태에서 왼 다리(5보)를 전방으로 이동하였다. 그런 다음 포워드 스윙을 수행하였다. 반면, 숙련자는 왼 다리(5보)의 전방 이동과 함께 포워드 스윙을 수행하였다. 즉 초보자는 팔과 다리를 순차적으로 제어했으나 숙련자는 팔과 다리를 동시에 제어하였다. 이는 숙련자가 초보자보다 많은 수의 자유도를 통제할 수 있다는 것을 의미한다. 마지막으로, 좌우 다리간 협응에서 초보자는 숙련자보다 보행과 유사한 좌우 대칭의 협응형태를 나타냈다. 즉 초보자는 좌우 다리를 보행과 유사하게 협응시키면서 볼링 투구 동작을 수행하였다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, 보행 동작의 팔-다리 협응과 좌우 다리간 협응형태가 볼링 투구 동작, 특히 푸시 어웨이와 백 스윙을 수행할 때 내적 협응형태로 작용한다는 가능성을 제시하였다. 즉 볼링 투구 동작을 처음 수행할 때는 이미 습득되어 익숙해진 보행에서의 팔-다리 협응과 좌우 다리의 협응과 유사한 형태를 보이다가 연습이 진행됨에 따라 내적 협응패턴으로 작용했던 보행 동작의 협응에서 벗어나서 볼링 투구 동작에 적합한 독특한 사지간 협응형태로 변화된다는 것이다. 이러한 결과는 다음과 같은 결론을 정당화 시켜준다. 즉 운동학습은 동작에 관여하는 보다 많은 자유도를 동시 제어할 수 있는 능력을 획득하는 과정이며 학습해야 할 외적 협응패턴이 생물학적, 또는 사전 학습에 의해 획득된 내적 협응패턴과 경쟁하면서 내적 협응패턴에서 벗어나서 학습할 과제에 요구되는 독특한 협응패턴을 획득하는 과정이다. ; The purpose of this study was to test the tenets of skill learning in terms of the dynamic pattern theory. According to the dynamic perspective, skill learning is the processes of pattern formation, changing from the existing coordination patterns to the required ones. Therefore, movement coordination patterns will be different as a function of skill level. This study was to investigate several different kinds of coordination patterns between experts and novices, i.e., comparing inter-limb coordination patterns of contralateral(right arm and left leg), ipsilateral(right arm and right leg), and homologous(legs) limbs. Throwing movements of three national-level elite bowlers and four novice bowlers were cinematographically analyzed using high-speed camera and motion analyzer. Both angle-angle plots and correlation coefficients among angular changes in joints of right arm(shoulder joint) and legs(hip, knee, and ankle joint) were defined as operational measures of inter-limb coordination patterns. Angle-angle plots were qualitatively analyzed, whereas correlation coefficients were subjected to a quantitative analysis. Results of analyses revealed that; 1) the skilled bowlers strode the third step using left leg, while the unskilled bowlers strode the second step using right leg at the push-away phase. Experts used in-phase coordination of contralateral inter-limb as in gait, while novices performed in-phase coordination of ipsilateral inter-limb, 2) the skilled bowlers strode the fifth step(left leg) with right arm swinging forward, while the unskilled bowlers performed forward swing after striding the fifth step. That is, experts controlled arm and legs simultaneously. On the other hand, the novices controlled limbs in sequential order. These results were interpreted to support the Bernsteinian idea regarding the mastery of redundant degrees of freedom in the acquisition of movement skill. 3) novices coordinated right and left legs in symmetrical coordination patterns as in gait, as contrasted to the experts ones. In conclusion, these results were interpreted to be indicative of the facts that the same inter-limb coordination as in gait were used as the intrinsic dynamics for bowling movement, and that the process of skill learning can be accounted for in terms of pattern formation. For acquiring a unique pattern of coordination required of a specific task under consideration, a new type of coordination must compete with innate or pre-learned coordination patterns.