슈즈의 종류에 따른 발레 2번 수직 점프시 지면반력, 하지관절각, 착용감의 차이

Abstract

본 연구의 목적은 발레 2번 수직 점프 시, 슈즈의 종류에 따른 지면반력과 하지관절각의 차이를 분석하는 것이다. 연구의 대상은 무용 경력 10년 이상의 20대 발레 전공자 14명으로 최근 3개월 이내에 상해 경험이 없는 무용수들로 선정하였다. 독립변인은 슈즈의 종류이며, 일반적으로 발레 연습 시 사용하는 발레슈즈를 일반슈즈로, 발레슈즈의 바닥에 쿠션을 붙여 자체 제작한 쿠션 슈즈로 구분하였다. 종속변인은 지면반력 변인과 하지관절각 변인으로 구분하였다. 지면반력 변인은 수직 능동 최대 힘, 수직 능동 부하율, 수직 능동 감소 부하율, 수직 능동 부하 역적, 수직 수동 최대 힘, 최대 제동력, 무게중심 이동곡선, 체공시간이다. 하지 관절각 변인은 발끝이 지면에 닿은 순간, 발바닥이 닿은 순간, 무릎 굴곡이 최대인 순간의 세 시점에서의 무릎 각도와 발목 각도를 측정하였다. 또한, 설문지를 통해 일반 슈즈와 쿠션슈즈의 착용감, 점프감, 착지감(안정감)에 대해 질문하였다. 실험장비는 지면반력기(KISTLER 9281B), 증폭기, A/D변환기, 컴퓨터, 카메라(SONY NEX5-T)가 사용되었다. 자료처리는 SPSS 23.0 통계 프로그램을 활용하여, 슈즈의 종류에 따른 지면반력과 하지관절각 차이 비교를 위하여 대응 표본 t-검정(Paired t-test)을 실시하였다. 슈즈의 종류에 따른 피험자들이 느끼는 착용감, 착지감, 점프감에 대한 설문의 차이를 비교하기 위하여 비모수 대응표본 차 검정(Mann-Whitney 의 U 검정)을 실시하였다. 모든 통계는 유의 수준은 p<.05로 설정하여 검정하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. A. 슈즈의 종류에 따른 공중기 동작의 지면반력 변인 차이 1. 체공시간(Endurance)은 쿠션슈즈가 일반슈즈보다 유의하게 길게 나타났다 (t=3.698, p<.000). B. 슈즈의 종류에 따른 착지기와 구르기의 지면반력 변인 차이 1. 수직 능동 최대 힘(Vertical active max force)은 일반슈즈(2.14±.426)가 쿠션슈즈 (2.07±.375) 보다 유의하게 크게 나타났다(t=-2.823, p<.015). 2. 수직 능동 부하율(Vertical active loading rate)은 일반슈즈 (21.01± 7.176)가 쿠션슈즈(17.73± 6.56)보다 유의하게 크게 나타났다(t=-2.142, p<0.033). 반면 수직 능동 감소 부하율(Vertical active decay rate)은 슈즈의 종류에 따라 유의한 차이가 없었다(t=.382, p<.703). 3. 착지기와 구르기의 수직 능동 부하 역적(Vertical active integral)은 일반슈즈와 쿠션슈즈 착용에 따른 통계상 유의한 차이가 없었다(t=.387, p<.699). 4. 수직 수동 최대 힘(Vertical passive max force)은 일반슈즈가 쿠션슈즈보다 유의하게 크게 나타났다(t=-2.187 ,p<.036). 5. 무게중심 이동곡선(Center of pressure: COP)은 슈즈 종류에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(t=1.491, p<.137). 6. 최대 제동력은 슈즈 종류에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(t=-1.347, p<.179). C. 슈즈의 종류에 따른 착지 시 하지관절각 차이 1. 슈즈의 종류에 따른 발레 2번 수직 점프의 발끝 착지 시점(착지1)은 쿠션슈즈 착용 시 무릎(190.63± 5.585)과 발목(156.97± 6.954)이 일반슈즈 착용 시 무릎(199.68± 11.421)과 발목(137.24± 11.743)보다 유의하게 덜 굴곡 되었다(t=-10.234, p<.000 / t=20.793, p<.000). 2. 슈즈의 종류에 따른 발레 2번 수직 점프의 발바닥 착지시점(착지2)은 쿠션슈즈 착용 시 무릎(225.97± 9.064)과 발목(90.82± 5.273)이 일반슈즈 착용 시 무릎(234.48± 7.842)과 발목(87.58± 3.948)보다 유의하게 덜 굴곡 되었다(t=-10.577, p<.000 / t=7.069, p<.000). 3. 슈즈의 종류에 따른 발레 2번 수직 점프의 무릎굴곡이 최대인 시점(착지3)에서는 쿠션슈즈 착용 시 무릎(237.61± 7.629)과 발목(83.35± 4.129)이 일반슈즈 착용 시 무릎(241.86± 11.876)과 발목(81.13± 5.119)보다 유의하게 덜 굴곡 되었다(t=-4.388, p<.000 / t=4.861, p<.000). C. 슈즈의 종류에 따른 설문 슈즈의 종류에 따른 착용감, 착지감(안정감), 점프감 설문조사에서 착지감(안정감) 항목에서만 쿠션슈즈가 일반슈즈보다 유의하게 높은 점수를 받았다(t=-2.314, p<.021). 쿠션슈즈를 착용했을 때 일반슈즈를 착용했을 때보다 착지 시 수직 수동 최대 힘과 수직 능동 최대 힘이 유의하게 적었다. 또한, 쿠션슈즈는 일반슈즈를 신었을 때보다 체공시간이 길고, 착지 시 무릎과 발목의 굴곡을 적게 하여 우아하면서도 다음 동작으로의 빠른 연결이 가능한 효과적인 점프를 보여주었다. 이를 통해 쿠션슈즈를 활용한 점프 훈련이 충격을 감소시키고, 무릎과 발목 관절의 굴곡을 덜 할 수 있게 하는데 효과적일 것이라는 가능성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 무용 상해예방을 위한 기초자료로 유용할 것이며, 과학적이며 인체 공학적인 발레 슈즈의 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구를 바탕으로 쿠션슈즈와 일반슈즈 착용에 따른 실제 발레의 점프 동작 수행 시 근육이 어떻게 사용되었는지를 알아보기 위한 근전도 검사(EMG)를 사용한 연구와 장기간의 쿠션 슈즈 착용 훈련 후, 훈련 전과 훈련 후의 발레 점프 테크닉의 향상도의 차이를 알아보는 연구는 추후과제로 한다.;The purpose of this study is to analyze the ground reaction force and differences in joint angle depending on the type of shoes worn. The subjects of this study were selected from the dancers who do not have experience of injury within the last three months and comprised of 14 people in their 20s, majoring in 20 ballet with over 10 years of experience. Independent variable is the type of shoes worn. Shoes were divided into either normal shoes which is typical worn when practicing ballet and cushion shoes, which was created for the purpose of the experiment. The dependent variables were ground reaction force-variable and joint angle-variable. Ground reaction force is variable up to vertical active maximum force, vertical active load rate, vertical active decay rate, vertical active load integral, vertical passive maximum force, center or pressure, and endurance. For the joint angle-variable, the toe angle and the knee angle were measured three times, when the toe touched the ground, when the foot touched the floor and when the knee flexion was the highest. Additionally, the comfort of fit, a sense of jumping, and (stability of) landing were asked through surveys. For the experiment equipment, ground reaction force(KISTLER 9281B), the amplifier, A/D converter, a computer, a camera (SONY NEX5-T) were used. Data was processed utilizing SPSS 23.0 statistical program, and paired t-test were conducted to compare the differences in ground reaction force and joint angle depending on the type of shoes worn. In order to compare the differences in comfort of fit, landing and jumping depending on the type of shoes, Mann-Whitney's U test was conducted. All statistical significant level was set to test p <.05. The results of this study are as follows. A. Differences in ground reaction force-variable of flight motion depending on the type of shoes 1. Cushion shoes were significantly higher than normal shoes duration of flight(t = 3.698, p <.000). B. Differences in ground reaction force variable during landing and rolling motion depending on the type of shoes worn 1. The vertical active maximum force is significantly larger for regular shoes(2.14 ± .426) than for cushioned shoes (2.07 ± .375), (t = -2.823, p <.015). 2. The vertical active loading rate appeared to be significantly larger(t = -2.142, p <0.033), for normal shoes (21.01 ± 7.176) than for cushioned shoes (17.73 ± 6.56). For active decay rate, there was no significant difference depending on the type of shoe (t = .382, p <.703). 3. The vertical active load integral for landing and rolling motion had no statistically significant difference according to general wear shoes with cushioned shoes (t = .387, p <.699). 4. The vertical passive maximum force for regular shoes were significantly larger than the cushion shoes (t = -2.187, p <.036). 5. For center of pressure, did not show a statistically significant difference depending on the type of shoes (t = 1.491, p <.137). 6. For Max Braking Force, there was no statistically significant difference depending on the type of shoes (t = -1.347, p <.179). C. Differences in joint angle on landing depending on the type of shoes 1. Depending on the type of shoes, the landing point of toe(landing number 1) during vertical ballet jump number 2, the ankle flexion when wearing cushion shoes was knee (190.63 ± 5.585) and ankle (156.97 ± 6.954) whereas for regular shoes it was knee (199.68 ± 11.421) and (137.24 ± 11.743), showing significantly less bending(t = -10.234, p <.000 / t = 20.793, p <.000). 2. Depending on the type of shoes, the landing point of foot(landing number 2) during vertical ballet jump number 2, the akle flexion when wearing cushion shoes were knee (225.97 ± 9.064) and ankle (90.82 ± 5.273) whereas for regular shoes it was knee (234.48 ± 7.842) and (87.58 ± 3.948), showing significantly less bending (t = -10.577, p <.000 / t = 7.069, p <.000). 3. Depending on the type of shoes, at the point of highest knee flex(landing 3) during vertical ballet jump number 2, the ankle flexion when wearing cushion shoes was knee (237.61 ± 7.629) and ankle (83.35 ± 4.129) whereas for regular shoes it was knee (241.86 ± significantly higher than 11.876) and ankle (81.13 ± 5.119), showing significantly less bending(t = -4.388, p <.000 / t = 4.861, p <.000). D. Survey depending on type of shoes In a survey asking for the comfort of fit, a sense of jumping, and (stability of) landing, only the stability of landing item received significantly higher scores than regular shoes (t = -2.314, p <.021). When cushion shoes was worn, it had significantly less passive maximum force and active maximum force. The active force responding to landing and shock from ground could also be determined. In addition, cushion shoes had longer endurance and when landing, showing elegant jump that effectively led to the next movement by reducing the bending of the knees and ankles during landing. This could confirm the possibility that jump training utilizing cushion shoes can reduce impact and would be effective reducing the bend of the knee and ankle joints. These results will be useful as the basis for a dance injury prevention, and could be used as a basis for the development of scientific and ergonomic ballet shoes. Next steps would be to utilize the results of this study to investigate further on use of muscle when wearing cushioned versus normal shoes during jumping action using electromyography(EMG) and on the improvement of ballet jumping techniques before and after the jump technique training after wearing cushioned shoes for a long time.