스포츠 생체역학 강원대학교, 백 진 호

경기력 이란?

운동역학의 정의 @ 역학(mechanics) 물체의 운동을 일으키는 힘과 그 힘의 작용결과로 인하여 발생하는 물체의 운동을 연구하는 학문 @ 생체역학(biomechanics) --> ‘bio’+ ‘mechanics’가 합해진 합성어  --> 역학의 제 원리가 생물체에 적용된 학문    @ 스포츠 생체역학(sports biomechanics) 분석 대상 중 스포츠 상황에서의 인체나 용구의 운동과 그 원인을 이해하고 분석하는 학문 분야

스포츠 생체역학의 본질과 범위 생체역학 생물학적 영역 역학적 영역 정역학 동역학 인체측정학과 기능적 해부학을 강조 고니오미터나 근전도 등 기자재 이용 종목별 주동근의 작용 및 유연성 향상 자료로 사용 정역학 동역학 인체의 정지상태 분석 부력, 분절의 중심, 형태, 정적 근력 등 운동학 : 수행된 운동자체 서술(정량적 분석) 운동역학 : 내적변인과 외적 변인으로 구분(정량적 분석)

스포츠 생체역학의 목적 운동 수행의 개선 스포츠 & 운동 상해 예방 및 재활 기술 개선 트레이닝 개선 장비 개선 상해감소를 위한 장비디자인 상해감소를 위한 기술 상해 예방 및 재활

운동역학이 필요한 사람들은? 의학자 코치 물리치료사 운동역학 연구자 선수

운동역학의 발달 @ 벽화 : 레슬링 자세, 스트로크 방법, 달리기 자세 등의 운동 모습 표현 @ 벽화 : 레슬링 자세, 스트로크 방법, 달리기 자세 등의 운동 모습 표현 @ Aristotle(운동학의 아버지) @ Leonardo da Vinci, Galileo, Newton @ Marey

운동역학의 발달 @ 연구방법의 발달과 긴밀한 관계 --> 그 방법의 발달은 자연과학 또는 공학 발달과 함께 진보 --> 그 방법의 발달은 자연과학 또는 공학 발달과 함께 진보 @ 운동기능학(kinesiology) 근 골격계 중심 --> 운동기능학 대신에 운동역학 또는 스포츠 생체역학(생체역학) 용어 사용.

연구 영역 1. 운동 기술의 분석(운동기술의 향상과 상해 예방) 운동수행 상황 파악 --> 단점 분석--> 문제점 도출 --> 피드백(feedback) 제공--> 기술 동작 오류 수정 @ 숙련자 & 비숙련자 @ 우수 선수 & 비우수 선수 @ 역학적 원리들을 운동 기술에 적용하여 개개인의 장단점을 파악

운동기술분석

운동기술분석

운동기술분석

운동기술분석

운동기술분석

2. 운동 기구의 평가 및 개발 분야 @ 운동 수행 능력의 증진 * 스케이팅의 클랩 스케이트 * 수영의 전신수영복 * 스케이팅의 클랩 스케이트 * 수영의 전신수영복 * 육상의 에어운동복 * 마라톤 선수의 운동화 * 장대높이뛰기의 유리섬유질 장대 * 탁구 라켓의 이질라버 등

클랩스케이트의 클랩장치가 열리는 모양 ( 밀어내어 차는 마지막에서 발목의 차는 힘을 더 보태게 되고, 이것은 스케이트 주자가 밀어찬 발을 효과적으로 거두어 스케이트 앞날에 의하여 빙판이 파이는 현상으로 인한 에너지 손실이 없도록 한다).

@ 상해예방 야구포수용 프로텍터 등 -->인체와 장비사이의 상호관계를 반드시 평가 무릎 브레이서(bracer), 미식축구선수의 헬멧, 야구포수용 프로텍터 등 -->인체와 장비사이의 상호관계를 반드시 평가

@ 상해예방

@ 상해예방

3 분석방법 및 자료처리기술 * 2차원적 영상분석--> 3차원적 영상분석 * 수동시계--> 전자장비와 사진판독

해부학적 자세

인체의 운동면과 운동축

인체의 운동면과 운동축

인체의 방향용어

전후면상의 관절운동

좌우면상의 관절운동

수평면상의 관절운동

관절의 종류 부동관절(immovable articulation) 가동관절(movable articulation)

부동관절 섬유관절 인대결합 Syndesmosis Fibrous J. 치아이틀관절 Gomphosis 봉합 Suture 연골관절 Cartilaginous J. (유리)연골결합 Synchondrosis 섬유연골결합 Symphysis

활막관절

수학 물리학적 기초 @ 길이 공간 내의 위치를 표현하는 물리량 # 1차원 & 2차원 & 3차원 @ 질량 물질의 양을 정량화 한 물리량 @ 시간 동작의 시간 경과를 나타내는 물리량 # 물리량 : 길이, 시간, 질량 등과 같은 역학량 # 단위계 : MKS단위계, CGS단위계, 영국단위계

길이(length) 물체의 운동이 얼마나 높이/ 어느 정도 멀리 행해졌는가 ? 길이 단위 : mm, cm, m, km

질량(mass) 물체가 갖는 관성의 정량적인 척도 관성(inertia) 원래의 운동상태를 계속 유지하려는 물체의 속성

관성력(inertia force) 질량의 특성 물체의 운동상태를 변화시키려할 때에 저항으로써 작용하는 가상적인 힘 작용하는 가상적인 힘 질량의 특성 1. 질량이 큰 물체는 가벼운 물체보다 움직이기 힘들다. 2. 물체가 운동을 하고 있을 때 물체의 운동방향이나 속도를 변화시키기가 어렵다. 3. 물체의 질량은 고정불변

질량(mass) 단위 : g, kg 물체를 구성하고 있는 물질의 양 그 물체가 갖는 관성의 측정량 스칼라량, 질량 일정 중량(weight) 단위 : N 물체를 지구가 끌어당기는 힘의 측정량(W=m•g) 벡터량, 무게 변화

시간(time) 물체의 운동이 얼마나 빨리/ 얼마나 오랫동안 행해지는가 시간 단위 : sec.,min, h

물리량과 단위계 물리량 “모든 물리량은 길이, 질량, 시간의 조합에 의해 정의 됨” 단위계 선정된 단위를 이용하여 정량적으로 측정할 수 있는 길이, 질량, 시간을 말함 “모든 물리량은 길이, 질량, 시간의 조합에 의해 정의 됨” 단위계 기본 물리량의 통일된 단위 묶음

길이 질량 시간 공간 내의 위치를 표현 (기준단위 : m) 1ft = 0.3038m 물질의 양 (기준단위 : g) 1kg = 103g, 14.95g = 1slug 시간 기준으로부터 시간 경과를 의미 (기준 단위 : sec.) 60sec. = 1 min., 3600sec. = 1 h

단위계 MKS 단위계 m N Sec. kg CGS 단위계 cm Sec. g FPS 단위계 ft Ib Sec. slug 길 이 dyne Sec. g FPS 단위계 ft Ib Sec. slug 길 이 힘 시 간 질 량

좌표계 공간 내의 물체의 위치를 설명하기 위해 기준이 되는 system이 필요 직교좌표계 극좌표계 직교 좌표계 극좌표계

자유물체도 물체에 작용하는 모든 힘을 도식화 한 것