물구나무서서 무릎 펴 앞구르기 동작의 운동학적 분석

Q: 이 논문에서 정의한 물구나무서서 무릎 퍼 앞구르기란 무엇인가?

물구나무서기 동작 이후 무릎을 펴고 수행하는 앞구르기 동작으로, 상지와 하지 및 몸통의 고도로 조율된 제어가 필요한 복합적인 체조 움직임이다. 본 연구에서는 이를 7개의 이벤트와 6개의 구간으로 나누어 운동학적 특성을 분석하는 대상으로 정의한다.

Q: 물구나무서서 무릎 퍼 앞구르기 동작 시 신체중심의 속도와 변위 특성은 어떠한가?

연구 결과, 신체중심은 전방으로 지속적으로 변위하며 수직 변위는 U자형 패턴을 보인다. 특히 전방 속도는 엉덩이가 매트에 닿는 순간에 최대치에 도달하며, 수직 속도는 머리와 어깨가 매트에 닿는 순간에 가장 낮게 나타난다.

신의수; 이수근; 홍수영

doi:10.15831/JKSSPE.2025.30.4.261

학술저널

저자정보: 신의수 (충남대학교) 이수근 (충남대학교) 홍수영 (충남대학교)

저널정보: 한국체육교육학회 한국체육교육학회지 한국체육교육학회지 제30권 제4호(통권 제105호)

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목적: 본 연구의 목적은 물구나무서서 무릎 펴 앞구르기 동작의 운동학적 특성을 정량적으로 분석함으로써, 중등 체육 임용고시를 준비하는 예비교사들에게 과학적인 분석 기반의 기초 자료를 제공하고, 체조 수업의 교수·학습에 활용 가능한 실천적 지침을 제시하는 데 있다.
방법: 연구 대상은 기계체조 유경험의 대학 여자 체조선수 6명이었으며, 3D 영상 분석을 위해 고속카메라 4대, 통제점틀, 동조장비, 분석 소프트웨어(Kwon3DXP)를 사용하였다. 동작은 7개의 이벤트와 6개의 구간으로 구분하여 분석하였으며, 주요 운동학 변인으로는 소요시간, 신체중심 변위 및 속도, 상지 및 하지 분절의 관절각, 몸통 기울기 각도를 설정하였다. 수집된 자료는 SPSS 26.0을 활용하여 기술통계(평균과 표준편차)를 산출하였다.
결과: 첫째, 전체 동작의 소요시간은 3.14±0.45초였으며, 물구나무 진입 단계인 2구간에서 가장 많은 시간이 소요되었다(0.72±0.14초, 23.03%). 둘째, 신체중심은 지속적인 전방 이동을 보였고, 수직 변위는 U자형 궤적을 형성하였다. 셋째, 신체중심의 전방 속도는 이벤트 5에서 최대(1.73±0.08 m/s)를 나타냈으며, 수직 속도는 이벤트 4에서 최저(-1.37±0.09 m/s)로 하강 가속도가 컸다. 넷째, 어깨관절은 이벤트 3에서 최대 신전각을 보인 후 구르기 동작과 함께 굴곡되었으며, 손목은 회전 중심축으로서 급격한 굴곡이 나타났다. 다섯째, 무릎관절은 전체 동작 구간에서 신전 상태를 유지하였고, 엉덩관절과 발목관절은 회전과 착지 과정에서 유의미한 각도 변화를 보였다. 여섯째, 몸통 기울기 각도는 이벤트 3에서 최대값(172.59°)을 기록한 후, 착지와 회복 단계에서 급격한 각도 변화가 나타났다.
결론: 물구나무서서 무릎 펴 앞구르기 동작은 상·하지 및 몸통 분절의 정교한 협응이 요구되는 복합기술로, 각 구간마다 서로 다른 운동학적 특성을 지닌다. 본 연구는 체조 기술 지도의 효과성과 수행 향상을 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 예비교사와 학습자 모두에게 실질적인 운동학적 이해를 제공할 수 있다.

Purpose: This study aimed to quantitatively analyze the kinematic characteristics of the forward roll motion with extended knees after a handstand. The goal was to provide scientific insights and practical guidelines for prospective secondary physical education teachers to enhance their understanding and instruction of gymnastics movements.
Methods: Six female collegiate gymnasts with over 10 years of training experience participated in this study. The motion was recorded using a high-speed camera system and analyzed using the Kwon3DXP 3D motion analysis software. The movement was divided into 7 events and 6 phases. Kinematic variables such as phase duration, center of mass (COM) displacement and velocity, joint angles of upper and lower limbs, and trunk inclination were calculated. Descriptive statistics (mean and standard deviation) were obtained using SPSS 26.0.
Results: First, the total duration of the movement was 3.14±0.45 seconds, with Phase 2 (handstand entry) taking the longest time (0.72±0.14 seconds, 23.03%). Second, the COM showed continuous anterior displacement with a U-shaped pattern in vertical displacement. Third, the highest anterior velocity occurred at Event 5 (1.73±0.08 m/s), while the lowest vertical velocity occurred at Event 4 (-1.37±0.09 m/s).
Fourth, shoulder joints reached their maximum extension at Event 3 and showed significant flexion during the roll. The wrist joints displayed sharp flexion, functioning as the rotational axis. Fifth, the knees remained extended throughout the movement, while the hips and ankles demonstrated significant flexion-extension during rotation and landing. Sixth, trunk inclination peaked at Event 3 (172.59°), followed by rapid changes during the recovery phase.
Conclusion: The forward roll with extended knees after a handstand is a complex movement that requires highly coordinated control of upper limbs, lower limbs, and the trunk. This study provides quantitative evidence of key biomechanical features in each phase of the movement. The findings offer valuable pedagogical implications for improving teaching methods and performance outcomes in gymnastics education.

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