여자 배드민턴 선수의 스매시와 드롭 동작에 대한 운동역학적 분석 = A Biomechanical Analysis of Female Badminton Player's Smash and Drop Motion

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study conducted the kinetic comparison and analysis of smash and drop motions in women players of college badminton teams by dividing motions into straight and cross ones. For the comparison and analysis of smash and drop motions, data on swing time, the displacement and velocity in the gravity center of the human body, racket head velocity, lean angle and angular velocity, angle and angular velocity of trunk rotation, angle and angular velocity of a shoulder joint, angle and angular velocity of an elbow joint, angle and angular velocity of a wrist joint, and the displacement of ground reaction force(GRF) was calculated and became coordinated. Finally, ANOVA was conducted to examine a statistically significant difference.
In order to achieve this purpose, the phases and sections of smash and drop motions were kinetically analyzed through 3D image analysis in women badminton players.
Through the image analysis of phases and sections of smash and drop motions, the following results were obtained.

1. The necessary time of swing showed a statistically significant difference in the P2 phase(the back swing point - the impact point) according to the direction of smash and drop motions.
2. The displacement in the gravity center of the human body was moved into posterior and right directions in P1, but the movement became small and was made in the same place in P2. The displacement in the gravity center of the human body showed no statistically significant difference according to the stroke direction.
3. The velocity in the gravity center of the human body showed no big change from E1 to E3 and showed (-) in P1 and (+) in P2. However, the velocity in the gravity center of the human body showed no statistically significant difference according to the stroke direction. The smash stroke was larger in the racket head velocity than the drop stroke. Also the smash stroke showed larger racket head velocity than the drop stroke in E2 and E3 and there was a significant difference according to the stroke direction. The smash stroke was larger in the change of racket head velocity than the drop stroke in P1 and P2, but there was a statistically significant difference only in P1.
4. The lean angle of trunk was found lager in the cross stroke compared with the straight stroke and there was a statistically significant difference in E2 and E3. Although the angle of trunk rotation was found larger in the drop stroke compared with the smash stroke, there was no statistically significant difference. Although the angle of a shoulder joint was found larger in the cross course compared with the straight course in the smash and drop strokes, there was no statistically significant difference. Also, there was no statistically significant difference in an elbow joint. Although the angle of a wrist joint was found larger in the smash stroke compared with the drop stroke in E2 and E3, there was a statistically significant difference only in E2.
5. While the angular velocity of trunk lean showed a statistically significant difference in E3, the impact point, the angular velocity of trunk rotation showed no statistically significant difference. The angular velocity of a shoulder joint was found larger in the smash stroke in E2 which moves toward the impact point and E3, the impact point, compared with the drop stroke and there was a statistically significant difference in E2 and E3. The angular velocity of an elbow joint showed a statistically significant difference in E2 but showed no statistically significant difference in E3, the impact point. However, the angular velocity was found larger in the smash stroke compared with the drop stroke. Although the angular velocity of a wrist angle showed no statistically significant difference, the drop stroke showed a larger angular velocity than the smash stoke in E2 and showed a similar angular velocity to the smash stroke in E3.
6. The size of force component of GRF was found largest in the upper and lower parts, followed by right and left parts and the front and rear parts. Specifically, it was found that the force applied to the ground immediately before the jump was made by obtaining the braking force by right and left GRF rather than the front and rear one. Although there was some difference in GRF component size between strikes, there was no statistically significant difference.

As a result of this study, the following suggestions are made for further study.

This study examined the kinetic variables of smash and drop technique in badminton through 3D image analysis. The results were obtained under the laboratory environment rather than in actual games. Because the study consisted of 5 women players, it had the characteristic of exploratory study. Thus it is necessary to extend analysis subjects. Furthermore, experimental equipment should become diverse to design the study of performance improvement and it is recommended to continue to conduct this kind of study in the future.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 대학 배드민턴 여자 선수들을 대상으로 배드민턴 스매시 동작과 드롭 동작을 직선과 크로스로 나누어 각 동작에 대한 운동역학적 분석을 실시하였다. 스매시 동작과 드롭 동작의 분석내용은 스윙시간, 인체중심변위 및 속도, 라켓헤드속도, 전경각도 및 각속도, 몸통회전각도 및 각속도, 어깨관절각도 및 각속도, 팔꿈치관절각도 및 각속도, 손목관절각도 및 각속도, 지면반력변위에 대한 자료를 좌표화 하여 값을 구하고 통계적으로 유의한 차이가 있는가에 대한 변량분석을 실시하였다.
이러한 연구목적에 도달하기 위하여 배드민턴 스매시와 드롭 동작을 3차원 영상분석을 통하여 각 동작의 국면과 구간의 운동역학적 분석을 실시하여 여자 배드민턴 선수들의 스매시 동작과 드롭 동작을 분석하였다.
영상분석을 통하여 배드민턴 스매시 동작과 드롭 동작의 각 국면과 구간 마다 연구 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 스윙소요시간은 스매시 동작과 드롭 동작의 방향에 따라 P2구간(백스윙 국면에서 임팩트까지 국면)에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다.
2. 인체중심변위는 P1에서 후측과 우측방향으로 이동하였다가 P2에서는 이동이 작아져 제자리에서 동작이 수행되고 있었다. 인체중심변위는 P1과 P2에서 타구방향에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다.
3. 인체중심속도는 E1에서 E3까지 큰 변화를 보이지 않았으며 P1에서는 (-) 속도를 P2에서는 (+)속도를 보여주었다. 그러나 인체중심속도는 타구방향에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 라켓헤드속도는 스매시 타법이 드롭 타법에 비해 더 큰 속도를 보이고 있었으며 E2와 E3에서 스매시 타법이 드롭 타법에 비해 높은 라켓헤드속도를 보이고 있었으며 타구방향에 따라 유의한 차이를 보이고 있었다. P1과 P2에서 스매시 타법이 드롭 타법에 비해 라켓헤드속도의 변화가 더 큰 것으로 나타났으며 P1에서만 통계적으로 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다.
4. 몸통전경각도는 직선보다는 크로스타법에서 더 큰 각도를 보였으며 E2와 E3에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 몸통회전각도는 드롭타법이 스매시타법에 비해 각도가 크게 나타났으나 통계적으로는 유의한 차이를 보이지 않았다. 어깨관절각도는 스매시와 드롭타법에서 직선 코스보다는 크로스 코스에서 더 큰 각도를 보이는 경향을 보였으나 통계적으로는 유의한 차이를 보이지 않았으며 팔꿈치관절각도 역시 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 손목관절각도는 E2와 E3에서 스매시 타법이 드롭 타법에 비해 각도가 더 크게 나타났으나 E2에서만 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다.
5. 몸통전경각속도는 E3인 임팩트 지점에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났으나 몸통회전각속도에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 어깨관절각속도는 임팩트 국면으로 향하는 E2와 임팩트 국면인 E3에서 스매시 타법이 드롭 타법에 비해 보다 큰 값을 보이고 있었으며 E2와 E3에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 팔꿈치관절각속도에서는 E2에서 통계적으로 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났으며 임팩트 국면인 E3은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나 스매시 타법이 드롭에 타법에 비해 각속도가 크게 나타났다. 손목관절각속도는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나 E2에서 드롭타법이 스매시 타법에 비해 더 큰 각속도를 보이고 있고 임팩트 시점인 E3에서도 스매시 타법과 비슷한 크기의 각속도를 보였다.
6. 지면반력의 힘 성분의 크기는 상하지면반력이 가장 크게 나타났으며 좌우지면반력과 전후지면반력 순으로 나타났다. 특히 점프하기 직전 지면에 가한 힘은 전후 지면반력보다는 좌우 지면반력에 의해 제동력을 얻으면서 지면에 힘을 가하는 것으로 나타났다. 타법 간에 지면반력성분의 크기에서 다소 차이를 보이고 있으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다.

본 연구를 수행한 결과 차후 연구를 위해 다음과 같은 제언을 제시하고자 한다.

본 연구에서는 배드민턴 스매시와 드롭 동작의 기술들을 3차원 영상분석방법을 통해 운동역학적 변인에 관하여 연구하였다. 이 결과는 실제 시합이 아닌 실험실 상황에서 얻어진 결과이며, 5명의 여자 선수들로 구성이 되었기 때문에 탐색연구의 연구의 성격을 띠고 있다. 따라서 분석 대상을 좀 더 확대할 필요성을 있고, 나아가 연구를 통하여 경기력 향상을 도모하는 연구를 위해서는 실험장비들의 다양화가 필요하다고 생각되며 아울러 추후에도 이런 연구가 계속하여 실시되기를 제언하는 바이다.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 2
• 3. 연구문제 2
• 4. 연구의 가설 3
• 5. 연구의 제한점 3
• 6. 용어정의 4
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 배드민턴의 역사와 발달 5
• 2. 용품과 복장 6
• 3. 배드민턴의 특성 8
• 4. 배드민턴 스트로크의 운동역학적 이해 9
• 5. 선행연구 11
• Ⅲ. 연구방법 13
• 1. 연구대상 13
• 2. 실험도구 14
• 3. 실험절차 17
• 4. Event 및 Phase 18
• 5. 자료 분석 19
• 6. 분석변인 계산방법 23
• Ⅳ. 연구결과 및 고찰 25
• 1. 스윙시간 26
• 2. 인체중심변위 27
• 3. 인체중심속도 30
• 4. 라켓헤드속도 32
• 5. 각도변인 34
• 6. 각속도 변인 42
• 7. 지면반력변인 51
• Ⅴ. 결론 및 제언 54
• 참고문헌 57
• 국문초록 59