Biomechanics and Motor control of Forward and Backward Lunge Movements

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :사범대학 체육교육과,2019. 8. 박재범.본 연구의 목적은 두 가지 형태의 런지동작(전방런지, 후방런지)의 생체 역학적 변인과 운동 제어 변인을 비교·분석 하는 것이다. 평균 연령 20대에서 30대의 건강한 남성 트레이너 및 엘리트 육상선수로 구성된 총 6명의 피험자를 대상으로 대상자 본인의 1RM의 30%의 무게로 두 가지(전방, 후방)런지를 각각 메트로놈 박자(60BPM 4박자)에 맞춰 1분간 반복했으며, 각 런지 동작의 측정 간에는 15분 이상의 충분한 휴식을 취하며 영양섭취를 하게 하여 근피로 유발을 최소화 하였다. 동작 측정은 영상분석 시스템, 지면반력 측정 시스템, 근전도 시스템을 통해 생체 역학적 변인인 무릎 및 엉덩 관절의 최대 합회전력과 무릎 관절의 최대 합력, 주동근 및 길항근, 안정근의 근전도(EMG)를 측정했으며 지면반력 측정 데이터를 통해 UCM(uncontrolled manifold)분석을 적용하여, 힘 안정화 공동작용 수치(force stabilization synergy index)를 계산해 양 발에 전달되는 지면반력에 대한 안정화를 위한 운동 제어를 측정했다. 측정 간 동작은 일정하게 통제되었으며 최대 합력 및 합회전력 측정 결과는 양 다리 간에는 유의한 차이를 보였으나 런지 유형 간에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 근전도 데이터는 정류하여 측정 구간에서의 적분 값으로 적분근전도(iEMG) 결과를 산출했으며 적분근전도 값을 일반화하여 측정근육 전체에 대한 길항근의 동시수축지수(Co-contraction index)를 산출했다. 결과는 주동근, 길항근 에서 유의한 차이가 없었으며, 안정근 에서 런지 유형 간 유의한 차이를 보였다. 동시수축지수는 런지 유형 간 유의한 차이를 보이지 않았으나 후방 다리에서 전방 다리보다 유의하게 높은 결과를 보였다. 힘 안정화 공동작용 수치 결과는 후방 런지에서 지면으로부터 수직 방향 힘 값에 대한 공동작용 수치가 높았음을 확인할 수 있었다.The purpose of this study is to compare and analyze the biomechanical and motor control variables of two types of lunge movements (forward lunge and backward lunge). Metronome(60BPM four beats) with two (front and back) lunge at a weight of 30% of the subject's own 1RM, respectively, in a total of six subjects consisting of healthy male trainers and elite athletes in their 20 to 30years old. And the rest of the lunge movements were rested for more than 15 minutes and nutrition intake was minimized. The motion measurement was performed by using the motion capture system, the ground reaction force measurement system, and the EMG system. The maximum congruential power of the knee and hip joints, the maximum resultant force of the knee joint, the electromyograms of the main and antagonistic muscles, The UCM (uncontrolled manifold) analysis was applied through the measurement data to calculate the force stabilization synergy index to measure the motion control for stabilization of the ground reaction force transmitted to both feet. There was a significant difference between the two legs, but there was no significant difference between the lunge types. The EMG data were rectified and the result of integral EMG (iEMG) was calculated as the integral value in the measurement period. The integrated EMG value was generalized to calculate the co-contraction index of the antagonistic muscle to the whole measured muscle. There was a significant difference between the lunge types only in the stabilizing muscles but no significant difference in the results of the agonist and antagonist muscles. The Co-contraction index showed no significant difference between the lunge types but the posterior leg was significantly higher than the anterior leg. The force stabilization synergy results showed that the synergic value for the vertical force value from the ground was high in the rearward lunge.Ⅰ. 서론 1. 연구의 필요성 2. 연구의 목적 3. 연구 가설 4. 연구의 제한점 5. 용어의 정의 Ⅱ. 이론적 배경 Ⅲ. 연구 방법 1. 연구대상 2. 실험 도구 3. 실험 절차 및 방법 4. 이벤트 설정 및 변인 산출 5. 통계 처리 Ⅳ. 연구 결과 1. 전방 및 후방 런지 시 무릎관절 각도 2. 최대 관절 합회전력 및 최대 무릎관절 전단력 결과 2-1. 무릎 관절 및 엉덩 관절 합회전력 결과 2-2. 최대 무릎 관절 전단력 결과 3. 적분근전도 결과 3-1. 주동근 및 길항근의 적분근전도 결과 3-2. 안정근(Stabilizer)의 적분근전도 결과 3-3. 동시수축지수(CCI) 결과 4. 힘 안정화 공동 작용 결과 Ⅴ. 논의 1. 생체 역학적 논의 2. 운동 제어적 논의 Ⅵ. 결론 참 고 문 헌 AbstractMaste