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수영선수가 받는 저항을 추정하는 방법 개발- 수영선수의 저항은 수영속도 세 제곱에 비례한다

2017/02/17

Image by Sergey Nivens/Shutterstock

 쓰쿠바대학 체육계 다카기 히데키(高木英樹) 교수와 도쿄공업대학교공학원 나카시마 모토무(中島求) 교수 연구그룹은 쓰쿠바대학 실험용 회류수조를 이용하여 크롤, 배영 등 영법에 한정되지 않고 임의의 속도로 헤엄치는 수영선수에게 작용하는 저항력을 추정하는 방법을 발명하는 데 세계 최초로 성공하였습니다. 지금까지는 몸을 일직선으로 뻗은 자세에서 받는 정적저항 및 팔만으로 크롤 할 때 동적저항을 측정하는 방법은 잘 알려져 있었지만, 영법 및 영속에 제한받지 않고 실제 헤엄치는 수영선수의 저항(자기추진시 저항)을 측정하는 방법은 개발되지 않았었습니다.
 본 연구는 종래와는 완전히 다른 방법을 사용함으로서 자기추진시 저항 측정을 가능하게 하였습니다. 즉, 지금까지는 크롤로 헤엄치는 수영선수에게 작용하는 저항력이 수영속도의 제곱에 비례한다고 알려져 왔으나, 실제로는 세 제곱에 비례하여 증가한다는 사실을 밝혀낸 것입니다.


図1 자기추진시 저항 계측시스템의 개요

우선 수영선수에 맞추어 임의의 유속(U1)을 설정한 회류수족관 안에서 일정한 위치에 멈춘 상태로 크롤하도록 지시한 후, 수영선수에게 팔 회전속도(템포)를 기억시킵니다. 이어서 전후방향에 설치되어 있는 와이어에 고정된 상태로, 앞서 기억시킨 템포로 지속적으로 수영하도록 지시합니다. 회류수족관의 유속(U1)을 U1보다 빠르게 하거나 느리게 하는 등 속도를 변경하면서, 전후방향에 설치되어 있는 와이어의 장력을 측정합니다. 유속이 UU1인 경우에는 거꾸로 수영선수가 발휘하는 추진력이 저항을 적게 받게 되므로 앞에 있는 와이어가 장력을 받게 됩니다. 유속 U 를 8~9단계로 증감시키면서 각 단계별 와이어가 받는 장력의 평균치를 구하고, 그 회귀곡선으로부터 U1으로 헤엄칠 시 자기추진시 저항력을 추정합니다.

게재논문

【제목】 Developing a methodology for estimating the drag in front-crawl swimming at various velocities
(일본어역) 크롤영법 시 다양한 수영속도가 받는 저항추정방법의 개발
【저자명】 Kenzo Narita, Motomu Nakashima and Hideki Takagi
【게재지】 Journal of Biomechanics、 DOI: 10.1016/j.jbiomech.2017.01.037

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