장병의 건강 및 체력관리를 위한 체력평가 인자의 계발과 훈련 효과 검증

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aims to review a need of change in soldier’s physical training and develop new training factors. Such factors of physical fitness tests were proposed for soldier’s health and fitness management, and their training effects were tested in this study.

Twenty two healthy male university students who are in the ages of 20 to 25 similar with soldiers were chosen and divided into three groups: Controlled Group of Non-exercise(CON, N=7), Existing-exercise Training Group(ETG, N=7) and New Training Group(NTG, N=8). Blood samples were taken from every group totally four times to test 12m-running performance before and after the 4-week exercise training program. The blood samples were analyzed and measured for concentration changes of Hct, pH, PO2, Glucose, Lactate and some ionic elements (Na+, K+ and Ca2+) in blood. Two-way ANOVA was conducted to understand the interaction effect between groups and factors with time and the main effect. One-way ANOVA was done to examine the mean differences between groups on each time interval. Repeated Measure ANOVA was carried out to test the mean differences between groups with time. Tukey was used as a post-hoc test under a statistical significance level of α=0.05.
Blood pH measurement showed a decrease(1.2∼3.6%) after the exercise(Postexe) in every group, compared to before the exercise(Preexe). The Lactate concentrations increased sharply after the exercise in every group, showing a statistically significant increase. The changes in Glucose concentration showed an increase after the exercise in every group, and statistically ETG and NTG showed a significant effect(P<.05, P<.01, P<.001). No significant effect on 12-min running performance was found at CON and ETG, but NTG showed a significant improvement after the exercise(Postexe, P<.05). As for the performance change in the 20kg-weight transferring capacity on every 5-m interval, CON and NTG showed a significant difference at post-exercise, compared to pre-exercise estimates(P<.05), while ETG had no significant effect(P>.05). For more details, the transferring distance by CON decreased by 10.5%, while ETG and NTG marked an increase of 0.4% and 6.8%, respectively. As for the change in isometric muscular endurance performance, CON’s endurance time decreased by 2.6%, but ETG and NTG showed an increase of 18.7% and 37.7%, respectively. Most noticeable improvement was made by NTG. Sit & Reach test results showed every group’s performance decreased commonly after the exercise, but NTG’s range of decrease(-0.2cm) was markedly smaller than ETG(-0.8cm) and CON(-0.7cm). Such decrease in record came from stiffened muscles by a certain temperature fall on the test day after the 4-week exercise training program. However, From NTG’s record showing the smallest decrease, NTG seems to keep the best performance in sit & reach among the groups. The following conclusions can derived from the test results.

1. No significant change in pH and Lactate concentration was found between groups, but a meaningful effect was shown after the exercise, in comparison with before the exercise, by every group in pH and Lactate concentration.
2. The blood Glucose concentrations at ETG and NTG showed a significant effect after the exercise, compared to before the exercise.
3. NTG’s exercise training program didn’t create any change in blood Hct content and PO2 measurement.
4. NTG’s exercise training program didn’t create any significant effect on blood ionic concentrations(Na+, K+ and Ca2+).
5. NTG’s exercise training program made a significant improvement in the 12-min running performance and the 20kg-weight transferring capacity on every 5-m interval.
6. NTG’s exercise training program didn’t create any significant effect in performances of the 40m sprint with 20kg-weighted backpack and the 40m shuttle run(10m x 4 times) with 5kg weight.
7. NTG’s exercise training program showed no significant effect on dynamic endurance(Push up) performance, but an improvement in static endurance (Isometric muscular endurance) performance.
8. NTG’s exercise training program created an improved change in sit & reach performance.

In conclusion, new exercise training program in this study created a performance increase in 12-min running, 40m sprint with 20kg-weighted backpack, isometric muscular endurance and sit & reach(cardiorespiratory endurance, strength/muscular endurance, abdominal muscle power/endurance/flexibility). This means new exercise training program was significantly effective on endurance/strength/flexibility which are most essentially needed for soldiers. Although other test records in this study didn’t create the changes expected, future studies with different conditions of exercise training and time period will provide better results. Our military forces are recommended to execute the physical training program for soldiers, including the physical factors such as strength, explosive muscular strength, agility and flexibility. The existing endurance-oriented tests and overlapped evaluations should be avoided from physical fitness program and tests, but, instead, explosive muscular strength, agility and flexibility are strongly recommended to be included in the exercise program.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 현재 군 체력단련 변화의 필요성에 대해 살펴보고 군인에게 적합한 체력요소를 연구하고자 설계되었다. 이를 살피고자 장병의 건강 및 체력관리를 위한 체력평가 인자의 계발과 훈련 효과에 대하여 검증하였다
군장병과 비슷한 연령대(20∼25세)의 건강한 남자 대학생 22명을 대상으로 하여, 비운동 통제군(CON, N=7), 기존 운동방식의 훈련군(ETG, N=7), 새로운 운동방식의 훈련군(NTG, N=8)으로 배정하였으며, 총 4회에 걸처 4주간의 훈련프로그램 적용 전과 후의 12분 달리기 수행에 따른 채혈을 실시하였다. 혈액 표본을 이용해 혈중 헤마토크리트(Hct), pH, 산소분압(PO2), 포도당(Glucose), Lactate 및 이온(Na+, K+, Ca2+) 농도 변화를 관찰하였다. 각 그룹과 시간의 경과에 따른 요인별 상호작용과 주효과 검정을 위해 이원변량분석을 실시하였다. 각 시간대별 그룹간 평균차 검정을 위해 일원변량분석을 시행하였으며, 개별 그룹별 시간의 경과에 따른 평균차 검정을 위해 반복측정 분산분석을 실시하였다. 사후검정을 위해 Tukey를 실시하였으며, 통계적 유의수준은 α=.05로 설정하였다.
혈중 pH는 모든 그룹에서 운동전과 비교해 운동후 저하 되었다(1.2∼3.6%). Lactate 농도는 모든 그룹에서 운동전과 비교해 운동후 통계적으로 유의한 증가를 나타내었다. Glucose의 농도 변화를 살핀 결과, 모든 그룹에서 운동후 운동전과 비교해 농도가 증가하였으며, 통계적으로는 ETG와 NTG는 유의한 효과를 나타냈다(P<.05, P<.01, P<.001). 12분 달리기 역량 변화를 살핀 결과 CON과 ETG에서 유의한 효과가 나타나지 않은 반면, NTG에서는 훈련전(Preexe)과 비교해 훈련후(Postexe) 유의한 향상을 나타내었다(P<.05). 20kg 중량 들어 5m 반복해 운반하기 능력의 변화를 살핀 결과, 개별 그룹내 운동 프로그램 적용 전·후에서 CON과 NTG는 훈련전(Preexe)과 비교하여 훈련후(Postexe) 유의한 차이를 나타내었으나(P<.05), ETG에서는 유의한 효과를 나타내지 않았다(P>.05). 구체적으로 CON에서는 옮긴 거리가 10.5% 감소하였으나, ETG에서는 0.4%, NTG는 6.8%씩 각각 증가한 결과를 보여주었다. 등척성 버티기 능력 변화를 살핀 결과, 버티기 시간이 CON에서는 2.6% 감소한 반면, ETG에서는 18.7%, NTG에서는 37.7%씩 각각 증가하여 NTG 역량의 향상이 가장 두드러졌던 것으로 나타났다. 앉아 윗몸 앞으로 굽히기 능력 변화를 살핀 결과, 모든 그룹에서 기록 감소를 나타내었으나 감소의 폭을 살핀 결과에서는 NTG(-0.2cm)에서 ETG(-0.8cm)와 CON(-0.7cm)과 비교해 확연하게 작게 나타남을 보였다. 기록의 감소는 4주간 운동 적용 후 체력 측정시 기온의 급격한 하강에 따른 근육의 경직으로 발생한 결과이지만 NTG에서 감소의 폭이 가장 작았던 것으로 보아 앉아 윗몸 앞으로 굽히기 역량이 가장 우수한 상태였음일 반영하고 있다고 생각된다. 이와 같은 결과를 토대로 아래와 같은 결론을 도출해 낼 수 있었다.

1. 그룹별 pH와 Lactate 농도의 유의한 변화를 관찰하지 못하였으나, 모든 그룹에서 운동전과 비교해 운동후 pH와 Lactate의 유의한 변화를 나타내었다.
2. ETG와 NTG에서 혈중 Glucose 농도는 운동전과 비교해 운동후 유의한 효과를 나타내었다.
3. NTG에서 채택한 운동방법이 혈중 Hct, PO2 농도의 변화를 야기하지 못하였다.
4. NTG에서 채택한 운동방법이 혈중 이온(Na+, K+, and Ca2+)의 유의한 효과를 이끌어내지 못하였다.
5. NTG에서 채택한 운동방법이 12분 달리기 능력과 20kg 중량 들어 5m 반복해 운반하기에서 역량의 향상을 이끌어냈다.
6. NTG에서 채택한 운동방법이 20kg 들고 40m 전력 질주 및 5kg 중량 들어 40m (10m * 4회) 왕복달리기 역량의 유의한 효과를 이끌어내지 못했다.
7. NTG에서 채택한 운동방법이 동적지구력(팔굽혀펴기)에서 유의한 효과를 나타내지 못하였으나, 정적지구력(등척성 버티기)에서는 역량의 향상을 나타내었다.
8. NTG에서 채택한 운동방법이 앉아 윗몸 앞으로 굽히기 역량의 변화에 있어 역량의 향상 경향을 나타내었다.

결론적으로 새로운 운동 프로그램의 적용은 12분 달리기, 20kg 중량 들어 5m 반복해 운반하기, 등척성 버티기, 앉아 윗몸 앞으로 굽히기의 역량(심폐지구력, 근력/근지구력, 복근력/지구력/유연성)의 향상을 야기한 것으로 결론 내릴 수 있다. 이것은 군인에게 가장 필요한 지구력/근력/유연성이 향상되었음을 의미하는 것으로 해석 할 수 있다. 여타의 다른 측정 지표의 변화가 기대치에 도달하지 못한 측면에 대해서는 아쉬운 점이 남는 부분이나, 후속 연구를 통해 운동방법 및 시간 등의 변화를 적용해본다면 또 다른 결과가 도출될 수 있을 것으로 기대할 수 있을 것이다. 결론적으로 우리군은 전투력 향상을 위해 체력단련시 근력, 순발력, 민첩성, 유연성 등을 모두 포함하여 시행할 필요성을 확인 할 수 있으며, 현재의 체력검정 방법으로 채택하고 있는 지구력 종목의 중복 배치와 평가 형태를 지양하고, 순발력과 민첩성 및 유연성의 측정과 평가가 이루어질 수 있는 종목의 채택에 대한 필요성을 제기하는 바이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구 목적 2
• 3. 연구 가설 3
• 4. 연구 제한점 3
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 1. 군인에게 체력의 중요성 4
• 2. 군 체력단련 환경 5
• 3. 군인에게 필요한 체력 요인 6
• 4. 한국군 체력검정 변천사 10
• 5. 체력의 구성요소 13
• 1) 근력 / 근지구력 15
• 2) 심폐지구력 15
• 3) 유연성 16
• 4) 순발력 16
• 5) 체력측정의 적절성 17
• 6. 운동 중 혈중 구성 성분의 변화 18
• Ⅲ. 연구방법 21
• 1. 연구대상자의 선정과 실험군의 설정 21
• 2. 체력 측정 요인과 종목의 선정 21
• 3. 훈련 방법과 프로그램 22
• 4. 혈액 표본 채집 방법과 혈중 성분 분석 25
• 5. 자료처리 25
• Ⅳ. 연구 결과 26
• 1. 혈중 pH와 Lactate 농도의 변화 26
• 2. 혈중 Glucose 농도의 변화 29
• 3. 혈중 Hct와 PO2 농도의 변화 31
• 4. 혈중 Na+, K+ 및 Ca2+ 이온 농도의 변화 33
• 5. 심폐지구력과(12분 달리기)과 근지구력(20kg 중량 들어 5m 반복해 운반하기)의 변화 35
• 6. 순발력과 근파워(20kg 배낭 매고 40m 전력 질주) 및 민첩성과 스피드(5kg 중량 들어 40m 왕복달리기)의 변화 38
• 7. 상체 등장성(팔굽혀펴기)과 복부 등척성 근지구력(등장성 버티기)의 변화 41
• 8. 유연성(앉아 윗몸 앞으로 굽히기)의 변화 44
• V. 논 의 47
• 1. 혈중 pH와 Lactate 농도의 변화 47
• 2. 혈중 Glucose 농도의 변화 48
• 3. 혈중 Hct, PO2 농도의 변화 49
• 4. 혈중 Na+, K+ 및 Ca2+ 이온 농도의 변화 50
• 5. 심폐지구력과(12분 달리기)과 근지구력(20kg 중량 들어 5m 반복해 운반하기)의 변화 51
• 6. 순발력과 근파워(20kg 배낭 매고 40m 전력 질주) 및 민첩성과 스피드(5kg 중량 들어 40m 왕복달리기)의 변화 52
• 7. 상체 등장성(팔굽혀펴기)과 복부 등척성 근지구력(등장성 버티기)의 변화 53
• 8. 유연성(앉아 윗몸 앞으로 굽히기)의 변화 54
• Ⅵ. 결론 및 제언 55
• 참고문헌 57
• 영문초록 61