라그랑지 해석을 이용한 드롭착지 동작에서의 척추분절 움직임이 생체역학에 미치는 영향 (Effect of Human Spine Vertebrae on Biomechanics Using Lagrange’s Method in Drop Landing)

서지정보

· 발행기관 : 한국체육학회
· 수록지 정보 : 한국체육학회지 / 53권 / 5호 / 467 ~ 476페이지
· 저자명 : 유경석, 박규태, 공세진

초록

본 연구는 체간을 척추만곡의 운동기능학적 구조에 따라 7개 분절(seven-segments)모델로 가정하고 양발 드롭 착지시 지면반력을 고려하여 착지순간 그리고 착지 후의 라그랑지 운동방정식으로부터 관절 모멘트를 해석하였다. 연구대상자는 신체 건강한 대학생을 대상으로 선정하였고 드롭착지의 영상분석을 위하여 3차원 동작분석 시스템(VICON, UK)과 Matlab(Mathworks, USA)을 활용하였다. 통계처리는 SPSS(ver 20)을 이용하여 대응표본 t-검증을 하였으며 p<.01 유의수준에서 처리하였다. 본 연구결과 첫째 착지 후 척추 개별 분절에 작용한 힘의 최대증가폭은 착지전 보다 3~9배로 증가되었다. 둘째 드롭착지 시 척추하단부(LTx, ULTx, LTx)는 편심성운동의 에너지흡수, 중상단부(MLTx, MUTx)는 에너지발산에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, t-검증결과 착지전과 착지 후 편심성수축이주로 척추하단부에 나타나며 척추분절 간 모멘트 차이가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.

영어초록

This study regarded the trunk as a seven-segment model depending on the structure of the spinal curvature, and as focusing on the GRF caused during the drop landing with both feet, the study interpreted the joint moments with Lagrange equations of motion, at the moment of and after the landing. College students in good health condition were selected as research participants. In order to analyze the motion of the drop landing, the study used the 3D motion analysis system(VICON, UK) and Matlab(Mathworks, USA) as well. As for the statistical analysis, the study adopted SPSS(ver 20) to conduct the t-test, and the data was processed at a significance level of p<.01. According to the results of the research, first of all, it was learned that the maximum increase range of the forces applied to the individual spinal segments after the landing improved by 3~9 times comparing to the forces before the landing. Second, the study understood that at the moment of the drop landing, separately, the lower parts(LTx, ULTx, LTx) and the middle and upper parts(MLTx, MUTx) of the spine have an effect on the energy absorption and the energy expenditure of the eccentric exercise, respectively. Third, the study confirmed that when it comes to the differences of the spinal segments’ moments before and after the landing, the differences turned out to be all significant and that the eccentric contraction would usually occur in the lower parts of the spine.

참고자료

· 없음