Fitness Insight/Exercise Knowledge

[달리기와 생체역학] 달리기의 보행 주기와 지면 반력

오늘은 달리기와 관련한 생체역학에 대해 말씀드리고자 합니다. 시작하기 전 달리기와 공룡에 대해 재미있는 이야기를 들려드리겠습니다. 대부분의 사람들이 TV에서 티라노사우르스가 빠른 속도로 자동차에 탄 사람을 쫓는 장면을 봤을 것입니다. 이 장면을 토대로 티라노사우르스가 시속 40km 이상의 속도로 달릴 수 있다고 추측하기도 하였습니다. 하지만, 2002년 허치슨(John Hutchinson)은 생체역학 연구를 통해 티라노사우르스의 몸은 달릴 수 없었을 가능성이 크다는 것을 증명하였습니다. 이를 위해 티라노사우르스를 시뮬레이션하였고, 빠른 속도를 내기 위해서는 충분한 지면 반력을 생성해야 하며, 몸무게의 86%가 다리 근육이어야 한다고 하였습니다. 이는 큰 꼬리, 머리 그리고 몸통 무게를 고려할 때 불가능합..

2025. 2. 18.
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[Biomechanics of Movenent - 3] 생체역학을 활용한 정상 보행과 비정상 보행의 패턴 비교

1. 보행 분석을 위한 골격계 모델먼저 보행에 대한 하체의 골격계 모델에 대해서 살펴보도록 하겠습니다. 해부학적으로 인간의 관절은 여러 방향으로 움직이고(translation) 회전(rotating)하는 매우 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 아래는 보행 시 이해를 위한 하체 골격계 모델입니다.   이 모델은 골반(pelvis), 좌우 대퇴골(femur), 슬개골(patella), 경골과 비골(shank), 발(foot) 총 9개의 연결된 강체(rigid body)로 구성되어 있으며, 총 16개의 자유도(degrees of freedom, DOF)가 있습니다. 골반에서 자유도는 이동(transition)과 회전이 포함되어 총 6개이지만, 위 모델에서는 회전만 표시되었습니다. 부위 내용자유도 골반 (Pelv..

2025. 2. 5.
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[Biomechanics of Movement - 2] 인간의 보행 역학: 보행 주기, 지면 반력, 그리고 에너지 효율성

보행 주기, 지면 반력 그리고 에너지 효율성을 통한 인간의 보행 역학의 이해오늘은 보행 주기(Gait cycle)와 지면 반력(Ground Reaction Force; GRF)을 활용하고 에너지 효울은 어떻게 사용하는지 등 보행 역학에 대해 간단히 소개해 드리고자 합니다.1. 보행 주기(Gait cycle)보행은 한 걸음 또 한 걸음의 과정을 반복하는 순환 과정입니다(여기에서는 오른발을 기준으로 설명드리겠습니다). 보행은 처음 단계인 오른쪽 발의 접촉(Foot contact, 0%)에서 시작해서 다음 오른쪽 발이 다시 지면에 접촉하는 단계(100%)에서 끝나며, 이를 보행 주기라고 합니다.  보행 주기에는 입각기(Stance phase)와 유각기(Swing phase) 두 가지로  구분됩니다.입각기는 발..

2025. 2. 4.