운동역학 : 주행시 군화종류에 따른 운동역학적 특성비교 = Comparison of Biomechanical Characteristics for the Different Types of Army Boots in Running

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 달리기 중 발이 지면과 접촉할 때 세 가지 종류의 군화 뒤굽의 경도 및 높이가 발과 하지에 미치는 영향을 운동학적 및 운동 역학적으로 비교 분석하여 그 결과를 근거로 군화를 제작하는데 필수적인 과학적 설계 기준의 기초자료를 제시하기 위한 목적으로 실시되었다. 피험자는 입대한 후 6개월 이상 경과한 현역 장병들로서 군화를 신고 활동하는데 아무런 지장이 없는 병사들을 대상으로 하였으며, 연구 대상 군화는 국산군화, 국산 사제군화(일명:정글화)와 미군 군화의 세 가지 종류로 하였다. 영상분석을 위하여 고속카메라를 100frame/sec로 설정하여 피험자가 4m/sec의 속도로 달리는 동안 피험자의 후면에서 발과 하퇴부분을 촬영하였으며, 지면반력 측정기는 570Hz의 빈도로 지면반력 성분을 측정하였다. 실험을 통하여 얻은 결과는 SPSS 통계프로그램을 이용하여 각 변인들의 평균과 표준편차를 구하였으며, ANOVA를 이용하여 각 군화간의 평균과 표준 편차를 비교하였고 Duncan multiple range test로 사후검정을 시행하였다. 본 연구에서 뒤굽의 경도는 초기 회내각과 초기 후족각의 변화 범위 등 초기 회내운동과 최소 후족각의 발생 시각에는 영향을 미쳤으나, 최대 아킬레스 건각과 최소 후족각에는 영향을 미치지 않았다. 경도가 작을수록 회내운동이 많이 일어나서 후족의 안정성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 뒤꿈의 높이는 초기 회내각과 초기 후족각의 변화 범위 등과 같은 초기 회내운동에는 영향을 미쳤으나 최대 아킬레스 건각과 최소 후족각의 크기에는 영향을 미치지 않았다. 또한 뒤굽의 높이가 높을수록 최대 회내속도의 발생 시각을 감소시켰다. 뒤굽의 경도와 높이는 최대 수직 충격력의 크기에 영향을 미쳤으나 최대 수직 충격력의 도달 시각에는 영향을 미치지 않았다. 또한 경도가 클수록 부하율이 크게 나타나서 발의 충격 흡수에 부정적인 영향을 미쳤다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purposes of this study were to investigate the effects of the design features and properties of the three types of army boots in running by kinematic and kinetic analysis, and to suggest a basis for scientific standard of construction, which was essential to manufacture the army boots.The subjects of present study were 6 enlisted men who served at least 6 months or more and did not experience any pain or injury in their feet. They had no difficulties in moving and acting with army boots. The subjects performed heel-toe running on 8.1m long runway at the speed of 4 m/sec with 3 kinds of army boots. The current research was conducted by using cinematography to analyze kinematic variables and force-platform to evaluate kinetic variables. The data obtained were compared by Windows SPSS statistics package to identify the significant differences of the mean and standard deviation of each variable.The results of this study can be summarized as following.1. The heel hardness of the army boots had effects on the initial pronatory movement including the initial pronation angle and initial rearfoot angle, but did not influence on the maximum Achilles tendon angle and minimum rearfoot angle. As the heel hardness decreased, the more pronation occurred, and brought about negative effects on the rearfoot stability.2. The heel height of the army boots had effects on the initial pronation especially on the initial pronation angle and initial rearfoot angle, but did not show any significant differences in the magnitude of maximum Achilles tendon angle and minimum rearfoot angle. The heel height influenced the time for maximum velocity of pronation.3. The heel hardness and height influenced the magnitudes of max. vertical impact force peak, but had no effects on the time for max. VFIP. As the hardness increased, the higher loading rate was occurred, so resulted in negative effects on the shock-absorption of the foot.