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Asian J Kinesiol > Volume 21(1); 2019 > Article
Lee, Lee, and Ghil: Effects of Combined Training on Isokinetic Strength of Ankle, Knee, Lumbar and Shoulder in Female Professional Volleyball Players

Abstract

OBJECTIVES

The purpose of this study was to investigate the effects of combined training on isokinetic strength of ankle, knee, lumbar and shoulder in female professional volleyball players.

METHODS

Twenty-five female professional volleyball players were divided to combined training group (CTG, n=14) and control group (CON, n=11). Combined training was performed for 70 min/day (warm-up; 15 min, plyometric training; 20 min, core balance training; 20 min, cool-down; 15 min), 2 times a week for 8 weeks. Isokinetic strength for each region measured before and 8 weeks after combined training.

RESULTS

In peak torque, right ankle evertor and invertor, left ankle evertor and invertor, right knee extensor and flexor, left knee extensor and flexor, lumbar extensor and flexor, right shoulder internal rotator, left shoulder internal rotator were statistical significant interactions between G, T and G×T, respectively. In peak torque/body weight, right ankle evertor and invertor, left ankle evertor and invertor, right knee extensor and flexor, left knee extensor and flexor, lumbar extensor and flexor, right shoulder external rotator and internal rotator and left shoulder internal rotator were statistical significant interactions between G, T and G×T, respectively. In total work, right ankle evertor and invertor, left ankle invertor, right knee extensor and flexor, left knee flexor, lumbar extensor and flexor, right shoulder external rotator and internal rotator, left shoulder external rotator and internal rotator were statistical significant interactions between G, T and G×T, respectively.

CONCLUSIONS

We demonstrated that combined training increases the isokinetic strength of ankle, knee, lumbar and shoulder in professional female volleyball athletes.

서론

배구는 빠른 전신 반응시간과 강력한 스파이크와 블로킹을 위한 폭발적인 힘이 요구되어 높은 상·하체의 근력, 순발력, 지구력, 유연성 및 유산소성 능력이 고루 요구되는 스포츠이다[1]. 스포츠 현장에서는 배구선수의 경기력 향상과 부상 예방 및 선수의 컨디션을 최상으로 증진시키기 위하여 다양하고 과학적인 훈련방법을 개발하여 왔을 뿐만 아니라 개발된 훈련방법 중에서 가장 효과적이고 목적에 부합한 훈련 결과를 입증하기 위해 많은 노력을 하고 있다.
그 중에서 플라이오메트릭 훈련(plyometric training)은 반복적인 근육의 신장-반사 점프 동작이 많은 구기종목의 대표적인 훈련 방법이며[2-3], 기존에는 점프력을 중심으로 다리의 근육 강화에 초점이 맞춰져 있지만, 최근에는 전신의 복합적인 근력발달을 위한 훈련방법으로 진행되고 있기 때문에 배구 종목에 폭넓게 적용되고 있다[4]. 또한 배구선수는 스파이크와 서브 동작의 특성 때문에 팔·다리의 각 근력과 근 파워, 허리를 중심으로 팔·다리의 순발력 및 점프 능력이 경기력과 밀접한 관련성이 있다고 보고하였다[5]. 따라서 배구선수를 대상으로 플라이오매트릭 훈련을 적용하여 팔·다리의 각 근력 등의 등속성근력을 평가할 필요가 있다고 생각된다. 이외 에도 몸통 균형 훈련(core balance training)은 신체의 중심, 즉 엉덩허리근(iliopsoas muscle), 척주세움근(erector spinae muscle), 가시사이근(interspinales muscle), 넓은등근(latissimus dorsi muscle), 가로돌기사이근(intertransversii muscle), 허리네모근(quadratus lumborum muscle), 뭇갈래근(multifidus muscle), 배근육(abdominal muscle) 및 등허리근막(lumbodorsal fascia) 근육의 움직임을 안정화시키고, Co-activation을 시키면서 척추의 안정성을 유지하는 훈련 방법이다[6]. 또한 몸통 균형 훈련은 주로 불안정한 지면을 이용하여 허리안정화와 균형을 동시에 향상시킬 수 있다는 장점이 있으며, 이는 점프와 착지를 반복하며 높은 동적 균형능력을 필요로 하는 배구선수에게 필요한 훈련이라고 보고하였다[6]. 따라서 배구선수의 신체의 안정적인 움직임을 위해서는 몸통 균형 훈련을 적용할 필요가 있다고 생각된다.
특히, 배구의 스파이크 동작은 점프 및 착지 시 다리의 근력, 유연성 및 평형성이 요구되며[7], 무릎부터 발목과 허리 및 어깨관절로 연결되는 부위의 근력을 폭발적으로 사용하여 빠른 시간 내에 강한 힘을 필요로 하기 때문에 각 관절의 조정능력 및 등속성근력을 평가 하는 것은 부상예방 및 기능 발달에 도움이 될 것으로 생각된다[8]. 선행연구에 의하면, 배구선수는 점프 및 방향 전환 시 편측 부하 상태로 신체를 지지하게 되는데, 이때 부족한 다리의 근력은 신체의 움직임에 필요한 동작을 제공하지 못하게 되면서 부상의 위험률이 높아질 수 있다고 하였다[9]. 또한 배구선수는 서브와 스파이크를 수행하는 동안 가속과 감속을 반복하여 어깨관절에 강한 수축력이 발생하기 때문에 충분한 어깨관절의 내·외회전 근력이 필요하다고 보고하였다[10]. 특히, 배구선수는 스파이크 동작 시 다리와 허리 및 어깨관절의 근력을 연쇄적으로 사용하기 때문에 각 관절을 효율적으로 이용하여 전신의 근력을 폭발적으로 발휘할 필요가 있다고 보고하였다[11]. 따라서 각 관절의 움직임에 따른 근력, 최대근력과 절대근력 및 총 일량 등의 등속성근력을 상세히 검토할 필요가 있다고 생각된다.
이에 이 연구에서는 플라이오메트릭 훈련과 몸통 균형 훈련의 복합훈련이 발목, 무릎, 허리 및 어깨관절의 등속성근력을 향상시킬 수 있다는 가설을 세우고, 이러한 가설을 검증하기 위하여 실제로 여자 프로배구선수를 대상으로 8주간의 복합훈련이 각 관절의 등속성근력에 어떠한 영향을 주는지를 밝히고자 하였다.

연구방법

연구대상은 한국배구연맹(Korean Volleyball Federation; KOVA)과 대한배구협회(Korea Volleyball Association; KVA)에 소속된 여자 프로배구 2팀 선수 총 25명을 1개 팀은 복합훈련을 실시한 집단(combined training group; CTG, n = 14) 및 다른 1개 팀은 복합훈련을 실시하지 않는 집단(control group; CON, n = 11)으로 분류하였다. 모든 피험자에게는 연구의 취지내용을 충분히 설명한 후에 참가 동의를 얻었으며, 병력, 건강상태, 수술 경력 및 손상이 없는 자로 선정하였다. 연구 대상의 신체적 특성은 다음과 같다<Table 1>.

측정항목

등속성근력은 isokinetic dynamometer (BIODEX system 3 pro, BIODEX, USA) 및 측정 부착물을 활용하여 오른쪽(Rt)과 왼쪽(Lt)의 양측 발목, 무릎, 허리 및 어깨관절의 최대 우력(peak torque), 체중 당 최대값(peak torque % body weight) 및 총 일량(total work)을 BIODEX 사용자 매뉴얼에 근거하여 측정하였다[12-14]. 각 관절의 각속도는 60°/sec에서 3회의 연습을 실시한 후에 4회의 검사를 실시하여 최대값을 채택하였다. 각 관절의 구체적인 측정 방법은 다음과 같다.
발목관절의 등속성근력은 의자를 90°로 회전시켜 등받이를 70°기울인 후 의자 앞 받침대 튜브(receiving tube)에 T-Bar를 포함한 다리 서포트 패드(limb support pad)를 설치하고 넙다리뼈(femur)의 먼쪽 아래에 서포트 패드를 놓고 넙다리뼈를 스트랩으로 고정하여 동력계를 0°로 회전시키고 60-70°기울여 정강뼈(tibia)의 발목 안쪽번짐/가쪽번짐의 측정 부착물을 설치하였다. 이후 정강뼈몸통(tibia shaft)과 동력계의 축이 일치하도록 기기를 조정하였으며, 스트랩으로 발을 고정하여 상체 및 반대 엉덩관절(hip joint)과 넙다리뼈를 고정시켜 외력의 힘이 작용하지 않도록 하였다. 검사 각도는 중립 자세를 기준으로 안쪽번짐 30°및 가쪽번짐 20°로 제한하여 설정하였다. 무릎관절의 등속성근력은 동력계의 축이 피험자의 무릎관절 회전축인 넙다리가쪽관절융기(lateral femoral condyle)에 일치하도록 기기를 조정하였으며, 상체 및 엉덩관절과 넙다리뼈를 고정시켜 외력의 힘이 작용하지 않도록 하였다. 검사 각도는 0°-90°로 제한하여 설정하였고 검사 시 무릎관절 다리의 무게가 무릎관절 최대우력에 영향을 주는 것을 막기 위하여 gravity effect torque를 측정하여 입력하였다. 허리관절의 등속성근력은 동력계의 균형 조정 다이얼을 사용하여 수직 위치에서 허리관절의 폄과 굽힘 측정 부착물의 균형을 맞추어 연결하였고 부착물의 시트가 15° 기울어진 상태를 확인하였으며, 허리와 엉치패드, 다리 압박 장치가 분리되어 각각의 홀더에 위치하고 있는지를 확인하였다. 또한 부착물의 고정 축과 척추 수직 축(longitudinal spinal axis)에 일치하도록 측정기기의 의자에 앉아 기기 축과 위앞엉덩뼈가시(anterior superior ileac spines; ASIS)를 일치시켰으며 넙다리뼈와 평행한 위치에 발판을 배치하여 무릎관절이 15°굽힘 된 Semi-standing 자세에서 측정하였다. 이 때 어깨뼈 롤(scapula roll)을 조정하여 어깨뼈 패드를 어깨뼈에 위치하고 필요한 경우 목뼈 받침을 조정하여 최대한 안정된 상태에서 측정에 임할 수 있도록 하였다. 상체와 엉덩관절 및 넙다리뼈는 스트랩으로 고정시켜 외력의 힘이 작용하지 않도록 하였다. 검사 각도는 20°-100°사이의 범위 이내에서 통증이 없는75°-80°의 운동범위로 제한하여 설정하였다. 어깨관절의 등속성근력은 의자를 15°회전시키고 동력계를 반대쪽으로 20° 회전시킨 다음 50°기울여 준비하고, 피험자의 팔꿈치 관절은 90° 구부린 상태에서 어깨관절의 측정 부착물에 위치하여 어깨관절이 움직이지 않도록 스트랩으로 고정시켜서 측정을 실시하였다. 검사 각도는 중립 자세를 기준으로 안쪽돌림 45°및 바깥돌림 25°로 제한하여 설정하였다.

배구 훈련

이 연구에 참여한 모든 여자 배구선수의 일상적인 배구 훈련은 프로배구 시즌이 끝난 시점부터 4주간의 충분한 휴식을 취한 후에 1일 90분(준비운동 20분, 본 운동 50분 및 정리운동 20분)의 기본 기술 및 체력 훈련을 주 4회 실시하였고, 주 1회의 연습 경기 훈련(약 40분 정도)을 8주간에 걸쳐서 실시하였으며<Table 2>, 각 팀의 운동 강도 및 훈련 순서는 통제하지 못하였다.

복합훈련

이 연구에서 복합훈련은 플라이오메트릭 훈련과 몸통 균형 훈련(core balance training)으로써, 플라이오메트릭 훈련은 plyometric and ball throwing exercises protocol[15]를 근거로 이 연구에 맞게 수정 및 보완하여 사용하였으며, 주로 다리와 팔의 근력 및 근 파워 향상을 목적으로 적용하였다<Table 3>. 플라이오메트릭 훈련 중 bilateral jump (without bending knees) for one stair 동작은 무릎 폄 상태에서 의자를 밟으면서 양발로 점프하는 동작이며, bilateral jump (with bending knees) and as far as possible 동작은 무릎의 폄과 굽힘을 사용하여 양 발로 최대한 멀리 점프하는 동작이다.
또한, unilateral jump short and as fast as possible 동작은 한 발로 짧은 거리와 최대한 먼 거리를 반복하는 동작이며, lateral jump over barrier (2 inch) 동작은 2 inch의 미니허들을 이용하여 좌·우 측면으로 허들을 연속적으로 넘는 동작이다. Medicine ball throwing은 1~2kg의 메디신볼을 양손을 이용하여 정면으로 던지는 동작이며, unilateral medicine ball throwing 동작은 메디신볼을 한 손으로 이용하여 던지는 동작이다. 몸통 균형 훈련은 배구선수의 몸통 균형 훈련의 선행연구를 근거로 이 연구에 맞게 수정 및 보완하여 몸통 안정성, 고유감각기의 활성, 유연성의 개선 등 기능성 움직임의 개선과 부상예방을 목적으로 적용하였다[16]. 몸통 균형 훈련 중 plank (with swiss ball) 동작은 팔꿈치를 스위스 볼에 올려놓고 양 발은 바닥에 둔 채 어깨에서 발까지 일직선이 되도록 유지하는 자세이다. Push up 1 (with swiss ball) 동작은 스위스 볼에 발을 올리고 팔꿈치를 구부리면서 상체를 아래로 내리는 동작이며, push up 2 (with swiss ball) 동작은 스위스 볼에 손을 올린 뒤 팔꿈치를 구부려 몸을 내리고, 팔꿈치를 펴면서 머리와 어깨를 들어올리는 동작이다. leg raise (with swiss ball) 동작은 스위스 볼을 허벅지 안쪽으로 위치시킨 뒤 허리가 뜨지 않는 선에서 다리를 위·아래로 내리는 동작이며, jack knife (with swiss ball) 동작은 양 발은 스위스 볼에, 양 팔은 바닥에 위치시킨 후 무릎을 굽혀 스위스 볼을 당기는 동작이다. Trampoline jump landing (4 directional) 동작은 트램폴린 위에서 양 두발로 위·아래·좌·우를 번갈아 가며 점프하는 동작이다. 복합훈련은 1일 70분간, 주 2회를 8주간에 걸쳐 실시하였다. 훈련의 구성은 15분간의 스트레칭과 달리기, 본 운동은 플라이오메트릭 20분 및 몸통 균형 훈련 20분으로 총 40분에 걸쳐서 실시하였으며, 정리운동은 15분간 스트레칭과 달리기를 실시하였다. 세트간 휴식시간은 30초 및 운동간 휴식시간은 1분으로 설정하였다<Table 3>.

통계분석

이 연구에서 수집된 모든 자료는 SPSS-WIN Ver 18.0을 이용하여 평균과 표준 편차를 산출하였고, 연구가설을 통계학적으로 검정하기 위하여 이원 분산분석(Two-way ANOVA)을 실시하였다. 통계적 유의 수준은 α= .05로 설정하였다.

결과

발목관절의 등속성근력

발목관절의 등속성근력의 변화는 <Table 4>에 제시하였다. 오른쪽 발목 가쪽번짐근의 최대우력은 시기(p=.015), 집단 및 시기(p=.001)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 발목 가쪽번짐근의 최대우력은 집단 및 시기(p=.028)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 발목 안쪽번짐근의 최대우력은 집단 및 시기(p=.001)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 발목 안쪽번짐근의 최대우력은 시기(p=.007), 집단 및 시기(p=.033)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 오른쪽 발목 가쪽 번짐근의 체중 당 최대값은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.001)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 발목 가쪽번짐근의 체중 당 최대값은 시기(p=.031), 집단 및 시기(p=.009)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 발목 안쪽번짐근의 체중 당 최대값은 집단 및 시기(p=.001)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 발목 안쪽번짐근의 체중 당 최대값은 집단(p=.013), 시기(p=.004), 집단 및 시기(p=.016)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 오른쪽 발목 가쪽번짐근의 총 일량(total work)은 시기(p=.005), 집단 및 시기(p=.027) 간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 발목 안쪽번짐근의 총 일량은 집단 및 시기(p=.003)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 발목 안쪽번짐근의 총 일량은 시기(p=.005)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다.

무릎관절의 등속성근력

무릎관절의 등속성근력의 변화는 <Table 5>에 제시하였다 오른쪽 무릎 폄근의 최대우력은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.000)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 무릎 폄근의 최대우력은 시기(p=.006), 집단 및 시기(p=.006)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 무릎 굽힘근의 최대우력은 시기(p=.008), 집단 및 시기(p=.002)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 무릎 굽힘근의 최대우력은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.021)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 오른쪽 무릎 폄근의 체중 당 최대값은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.000)간에 각각 통계학적으로도 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 무릎 폄근의 체중 당 최대값은 시기(p=.004), 집단 및 시기(p=.003)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 무릎 굽힘근의 체중 당 최대값은 시기(p=.003). 집단 및 시기(p=.001) 간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 무릎 굽힘근의 체중 당 최대값은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.005)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 오른쪽 무릎 폄근의 총 일량은 시기(p=.004), 집단 및 시기(p=.017)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 무릎 굽힘근의 총 일량은 시기(p=.001), 집단 및 시기(p=.05)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 무릎 굽힘근의 총 일량은 시기(p=.003)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다.

허리관절의 등속성근력

허리관절의 등속성근력의 변화는 <Table 6>에 제시하였다 허리 폄근의 최대우력은 집단(p=.003), 시기(p=.005), 집단 및 시기(p=.007)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 허리 굽힘근의 최대우력은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.000) 간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 허리 폄근의 체중 당 최대값은 집단(p=.000), 시기(p=.004), 집단 및 시기(p=.005)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 허리 굽힘근의 체중 당 최대값은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.000)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 허리 폄근의 총 일량은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.000)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 허리 굽힘근의 총 일량은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.000) 간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다.

어깨관절의 등속성근력

어깨관절의 등속성근력의 변화는 <Table 7>에 제시하였다. 오른쪽 어깨 안쪽돌림근의 최대우력은 집단(p=.002), 시기(p=.001), 집단 및 시기(p=.002)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 어깨 안쪽돌림근의 최대우력은 집단(p=.008)간에 통계적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 오른쪽 어깨 바깥돌림근의 체중 당 최대값은 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.001)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 어깨 안쪽돌림근의 체중 당 최대값은 집단(p=.000), 시기(p=.000), 집단 및 시기(p=.000)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 어깨 안쪽돌림근의 체중당 최대값은 집단(p=.001), 시기(p=.013), 집단 및 시기 간(p=.025)에 각각 통계적으로 유의한 효과가 나타났다. 오른쪽 어깨 바깥돌림근의 총 일량은 시기(p=.015) 간에 통계적으로 유의한 효과가 나타났으며, 왼쪽 어깨 바깥돌림근의 총 일량은 시기(p=.025)간에 통계적으로 유의한 효과가 나타났다. 또한, 오른쪽 어깨 안쪽 돌림근의 총 일량은 집단(p=.006), 시기(p=.03), 집단 및 시기(p=.032)간에 각각 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났으며, 왼쪽 어깨 안쪽돌림근의 총 일량은 집단(p=.014)간에 통계학적으로 유의한 상호작용 효과가 나타났다.

논의

이 연구에서는 복합훈련이 여자 프로배구선수의 발목, 무릎, 허리 및 어깨 관절의 등속성근력에 미치는 영향을 총체적으로 검토한 결과, 8주간의 복합훈련, 즉 팔과 다리 중심의 플라이오메트릭 훈련과 허리 중심의 몸통 균형 훈련이 여자 프로배구선수의 각 관절의 등속성근력을 향상시켰다는 사실을 검증하였다. 따라서 이 연구의 가설이 성립되었다고 할 수 있다.
일반적으로, 등속성근력은 최대 힘을 발휘하여 측정하였을 경우 근 기능을 객관적으로 평가할 수 있으며, 설정된 각속도 별 최대우력과 체중 당 최대값 및 총 일량 등으로 평가할 수 있다[12]. 이 연구에서 최대우력은 하나의 근육군에 대한 전체의 관절가동범위 내에 발휘된 우력 곡선의 가장 높은 지점으로써 절대적 근력을 의미하기 때문에 매우 중요하다고 할 수 있다[12-14]. Wilkerson et al. [17]은 여성 농구선수들을 대상으로 6주간의 플라이오메트릭 훈련을 실시한 결과, 점프 후 착지 동작에서 편심성 감속 시 무릎관절의 안정성을 강화하는 넙다리뒤근(hamstring)과 넙다리네갈래근(quadriceps)의 비율이 향상되었다고 보고하였다. 따라서 이 연구에서 플라이오메트릭 훈련은 여자 프로배구선수의 상대적 근력, 즉 순간적으로 근육을 이완시키면서 착지 시 중력 가속도에 의해 지면 반작용만큼의 부하를 받아 수축이 일어나는 최대 우력이 증가하였다고 생각된다.
이 연구에서 체중 당 최대값은 최대우력을 체중으로 나눈 값으로써, Perrin[18]은 최대우력은 근육의 절대적 근력 혹은 최대근력으로써 총 체중으로 나눌 경우 상대적 평가도 가능하다고 보고하였다. Fillyaw et al. [19]은 최대우력이 연령, 성별, 체중, 각속도와 중력 등에 영향을 받기 때문에 체중 당 최대값과 총 일량의 변화도 함께 검토할 필요가 있다고 보고하였다. 선행연구에 의하면, Kim & Chung [20]은 여자 프로골퍼를 대상으로 12주간의 몸통 균형 훈련을 실시한 결과, 허리 근력이 향상되었다고 보고하였고, Vladan et al. [21]은 배구선수를 대상으로 6주간의 점프운동만으로 구성된 플라이오메트릭 훈련을 진행한 결과, 다리의 등속성근력과 점프능력이 향상되었다고 보고하였다. 이 연구에서 플라이오메트릭 훈련과 몸통 균형 훈련의 복합훈련은 여자 프로배구선수의 발목, 무릎, 허리 및 어깨 관절 등의 각 관절의 체중 당 최대값이 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 이것은 플라이오메트릭 훈련과 몸통 균형 훈련, 즉 반복적인 신전-반사 및 코어 안정화를 통해 최단시간동안 힘이 발휘되는 근육의 힘 생성률(rate of force production)이 증가하였기 때문일 가능성이 있다고 생각된다[21].
이 연구에서 총 일량은 반복 운동 중에 발휘된 힘의 총량으로써, 관절의 전체가동범위에서 발현된 근력을 제시하였다[12]. Lee et al. [22]은 20대 젊은 여성을 대상으로 몸통 균형 훈련과 다리 근력운동을 복합한 필라테스 훈련을 8주간에 걸쳐서 실시한 결과, 무릎관절의 총 일량이 증가하였으며, Koh[23]는 남자 고등학교 씨름선수를 대상으로 근력훈련과 플라이오메트릭 훈련의 복합훈련을 12주간에 걸쳐서 실시한 결과, 무릎과 허리 관절의 총 일량이 유의하게 증가하였다고 보고하였다. 또한 Lee & Lee [24]의 연구에 의하면, 남자 대학생을 대상으로 8주간의 플라이오메트릭 훈련을 실시한 결과, 발목과 무릎관절의 총 일량이 점진적으로 증가하는 경향을 보였다고 보고하였다. 이 연구에서도 복합훈련이 여자 프로배구선수의 각 관절의 총 일량을 증가시켰다는 사실을 확인하였으며, 이러한 증가는 점프훈련과 메디신 볼을 이용한 플라이오메트릭 훈련, 그리고 전신 몸통 강화 운동과 스위스볼을 이용한 몸통 균형 훈련이 주효과로 작용하였을 가능성이 있다고 추측된다. 하지만 이러한 각각의 훈련 효과에 대해서 명확하게 구분할 수 없으며, 총체적인 복합훈련의 효과라고 생각된다.
한편, 배구 경기 중 주된 득점 기술인 스파이크는 순간적인 이동 동작과 높은 점프를 기본으로 수행하기 때문에 다리의 근력이 동작의 효율성과 경기력을 결정한다고 알려져 있다[1]. 이 연구에서 8주간의 복합 훈련을 통해 배구선수의 등속성근력의 변화를 확인하였으며, 그 결과 복합훈련 후 발목 및 무릎관절의 근력이 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. Noh[25]는 남자 대학생 배구선수를 대상으로 6주간의 복합훈련의 결과, 무릎관절의 최대근력이 증가하였다고 보고하였고, Luebbers et al. [26]은 플라이오메트릭 훈련을 통해 발목과 무릎관절 및 최대수직점프의 수행능력에 효과가 있다고 보고하였다. 서론에서 언급한 것처럼, 플라이오메트릭 훈련은 근육의 신전-반사를 이용하며 주로 점프 수행력의 증가와 근력 및 근파워를 향상시키는데 사용된다고 알려져 있다[27]. 따라서 이 연구에서 발목과 무릎관절의 등속성근력이 증가한 것은 플라이오메트릭 훈련 프로그램의 구성 중 신전-반사 형태의 점프운동을 수행하는 동안 다리의 근력과 파워가 증가된 결과라고 생각된다. 통상, 배구선수의 허리 근력은 다양한 동작과 연결되어 있으며, 특히 공중에 띄워진 볼을 처리할 때 던지는 팔 앞쪽으로 허리회전과 과다 폄 동작을 하게 되고, 이 때 허리의 근력이 부족하면 동작 전개에 필요한 움직임이 적어지게 된다고 보고하였다[28]. 선행연구에 의하면, 몸통 균형 훈련은 복부와 허리관절의 근력강화와 유연성의 효과를 얻을 수 있으며, 몸통의 안정화를 위한 운동프로그램으로 주로 사용된다고 보고하였다[11]. Lima et al. [29]은 스위스볼을 이용한 5주간의 몸통 균형 훈련이 허리관절의 근력과 신체균형능력을 증가시켜서 몸통 안정성에 긍정적인 영향을 미쳤다고 보고하였고, Han et al. [11]은 남자 고등학생 배구선수들을 대상으로 12주간 몸통 균형 훈련을 실시한 결과, 허리의 폄과 굽힘의 근력이 증가하였다고 하면서, 몸통 균형 훈련이 허리의 최대근력을 증가시키는데 긍정적인 영향을 미쳤다고 보고하였다. 이 연구에서도 특히 몸통 균형 훈련이 여자 프로배구선수의 허리관절의 등속성근력을 향상시켰다는 사실을 확인하였으며, 이러한 근력의 증가는 복합 훈련을 통해 몸통의 안정성이 유지되면서 허리의 폄근과 굽힘근의 근력 향상에 기여하였을 가능성이 있다고 생각된다. 특히, 배구의 스파이크 동작은 어깨의 가속과 감속이 이루어지는 과정으로 어깨관절의 안정성과 근력이 필요하며[12], Song & Hong[30]은 8주간의 몸통 강화 훈련의 결과, 어깨관절의 등속성근력이 향상되었다고 보고하였으며, Ahn et al. [31]은 야구선수를 대상으로 6주간의 플라이오메트릭 훈련을 진행한 결과, 어깨관절의 내·회전 근력이 증가하였다고 보고하였다. 따라서 이 연구에서 어깨관절의 등속성근력이 증가한 것은 메디신 볼을 이용한 던지기 동작을 통해 어깨관절의 내 회전과 외회전을 반복하는 동안에 어깨관절의 주변 근육이 강화된 결과라고 생각된다.

결론

이 연구에서는 복합훈련이 여자 프로배구선수의 등속성근력에 미치는 영향을 검토한 결과, 8주간의 복합훈련은 여자 프로배구선수의 등속성근력을 향상시킨다는 사실을 검증하였다. 향후에는 복합훈련이 여자 프로배구선수의 등속성근력 뿐만 아니라 신체적 특성과 체력 요인을 포함하여 배구 경기력과의 상관성을 팀 및 포지션별로 보다 상세히 검토할 필요가 있다고 생각된다.

Table 1.
Physical characteristics of the subjects.
group age (yrs) height (cm) weight (kg) BMI (kg/m2) career (yrs) positions
CTG (14) 22.5±2.74 177.7±7.93 65.9±5.55 18.5±1.26 7.5±1.50 center (3), wing spiker (6), setter (3), libero (2)
CON (11) 23.4±3.56 176.5±6.95 66.9±7.61 18.9±1.76 8.0±2.10 center (2), wing spiker (5), setter (2), libero (2)

means ± SD, CTG: Combined Training Group, CON: Control Group

Table 2.
Volleyball training.
division variety frequency time
warm-up stretching, running 5 time/week 20 min
volleyball training volleyball skill training, team play (spike, toss, pass, serve, receive, etc.) 4 time/week 50 min
cool-down stretching, running 5 time/week 20 min
Table 3.
Combined training.
index variety time training volume
warm-up stretching & running 15 min
plyometric training bilateral jump (without bending knees) for one stair 20 min 1∼3 week: 20 rep x 2 set rest : 30 sec between sets and 1 min between training
4∼6 week: 25 rep x 2 set
7∼8 week: 20 rep x 3 set
bilateral jump (with bending knees) and as far as possible 1∼5 week: 10 rep x 2 set
6∼8 week: 10 rep x 3 set
unilateral jump short and as fast as possible 1∼5 week: 10 rep x 3 set
6∼8 week: 10 rep x 2 set
lateral jump over barrier (2 inch) 1∼8 week: 10 rep x 2 set
medicine ball throwing 1∼5 week: 1 kg x 8 rep x 3 set
6∼8 week: 2 kg x 6 rep x 2 set
unilateral medicine ball throwing 1∼5 week: 1 kg x 4 rep x 3 set
6∼8 week: 1 kg x 8 rep x 2 set
core balance training plank (with swiss ball) 20 min 1∼3 week: 70 sec x 2 set
4∼6 week: 90 sec x 2 set
7∼8 week: 110 sec x 2 set
push up 1 (with swiss ball) 1∼8 week: 10 rep x 2 set
push up 2 (with swiss ball)
leg raise (with swiss ball)
jack knife (with swiss ball)
trampoline jump landing (4 directional)
cool-down stretching & running 15 min
Table 4.
Changes in isokinetic strength of ankle before (pre) and after 8 weeks (post) combined exercise.
Index variety group pre post F
peak torque evertor RT CTG 27.21±8.35 30.15±8.06 G 1.105
T 15.033*
CON 24.92±8.32 25.47±7.91 GxT 7.016**
LT CTG 28.70±7.81 30.53±7.74 G 0.204
T 3.164
CON 28.49±6.21 28.24±4.77 GxT 5.538*
invertor RT CTG 27.65±4.87 29.85±5.61 G 1.344
T 0.903
CON 26.72±6.20 25.43±6.45 GxT 13.320**
LT CTG 25.28±7.08 28.82±7.10 G 3.972
T 8.848**
CON 21.22±7.22 21.69±6.74 GxT 5.168*
peak torque % body weight evertor RT CTG 18.85±5.38 21.25±5.65 G 2.026
T 17.032***
CON 16.80±4.99 17.26±4.84 GxT 7.891*
LT CTG 19.954±5.46 21.47±5.28 G 0.46
T 5.313*
CON 19.50±4.07 19.34±3.43 GxT 8.197**
invertor RT CTG 19.19±3.39 21.02±4.29 G 2.217
T 1.463
CON 18.28±3.99 17.30±3.83 GxT 15.617**
LT CTG 17.39±4.29 20.13±4.51 G 7.330*
T 10.206**
CON 14.29±3.93 14.56±3.31 GxT 6.851**
total work evertor RT CTG 60.66±22.33 66.96±17.55 G 0.369
T 9.829**
CON 58.32±20.38 59.20±21.58 GxT 5.595*
LT CTG 67.11±18.18 66.27±14.40 G 0.047
T 1.028
CON 69.42±17.08 66.87±17.72 GxT 0.261
invertor RT CTG 64.57±18.96 69.47±14.93 G 0.631
T 0.233
CON 63.56±16.84 59.91±14.97 GxT 10.820**
LT CTG 58.74±19.95 66.75±21.11 G 3.722
T 9.647**
CON 46.77±15.80 50.84±14.32 GxT 1.030

means ± SD.

* p <.05,

** p <.01,

*** p <.001

Table 5.
Changes in isokinetic strength of knee before (pre) and after 8 weeks (post) combined exercise.
Index variety group pre post F
peak torque extensor RT CTG 86.03±16.94 99.87±15.19 G 0.929
T 38.464***
CON 85.73±15.21 88.07±14.97 GxT 19.397***
LT CTG 89.29±13.31 97.51±13.48 G 0.035
T 10.507**
CON 91.58±10.52 91.44±10.57 GxT 11.123**
flexor RT CTG 40.29±6.37 45.85±7.09 G 0.048
T 11.255**
CON 42.74±6.54 42.23±7.23 GxT 16.240**
LT CTG 42.17±6.64 46.38±7.84 G 1.023
T 27.113***
CON 40.76±7.28 41.80±7.56 GxT 9.825**
peak torque % body weight extensor RT CTG 86.03±16.94 99.87±15.19 G 0.929
T 38.464***
CON 85.73±15.21 88.07±14.97 GxT 19.397***
LT CTG 89.29±13.31 97.51±13.48 G 0.035
T 10.507**
CON 91.58±10.52 91.44±10.57 GxT 11.123**
flexor RT CTG 40.29±6.37 45.85±7.09 G 0.048
T 11.255**
CON 42.74±6.54 42.23±7.23 GxT 16.240**
LT CTG 42.17±6.64 46.38±7.84 G 1.023
T 27.113***
CON 40.76±7.28 41.80±7.56 GxT 9.825**
total work extensor RT CTG 428.23±152.21 539.09±88.71 G 0.316
T 10.425**
CON 503.73±126.48 516.22±117.31 GxT 6.630*
LT CTG 430.77±142.02 511.15±159.17 G 0.709
T 3.091
CON 496.55±90.50 518.79±96.90 GxT 0.992
flexor RT CTG 242.86±68.70 282.64±58.01 G 1.257
T 13.847**
CON 288.64±79.17 299.94±77.56 GxT 4.304*
LT CTG 253.85±72.73 282.45±63.30 G 0.293
T 10.786**
CON 272.27±77.61 294.78±74.83 GxT 0.153

means ± SD.

* p <.05,

** p <.01,

*** p <.001

Table 6.
Changes in isokinetic strength of lumbar before (pre) and after 8 weeks (post) combined exercise.
Index group pre post F
peak torque extensor CTG 165.3±31.71 201.56±43.03 G 10.905**
T 9.565**
CON 141.87±28.28 142.51±30.23 GxT 8.917**
flexor CTG 97.31±15.49 116.66±21.77 G 1.595
T 17.448***
CON 96.20±24.70 96.46±25.24 GxT 16.554***
peak torque % body weight extensor CTG 114.43±23.11 141.85±30.15 G 16.717***
T 10.309**
CON 95.96±13.22 96.38±14.64 GxT 9.699**
flexor CTG 67.57±9.37 81.83±13.55 G 2.805
T 21.573***
CON 65.61±16.70 65.66±16.30 GxT 21.246***
total work extensor CTG 517.01±85.73 668.02±134.96 G 2.869
T 19.375***
CON 518.05±120.17 519.76±199.92 GxT 18.513***
flexor CTG 302.02±68.01 392.97±76.10 G 0.038
T 18.640***
CON 340.30±112.14 341.01±110.04 GxT 18.068***

means ± SD.

* p <.05,

** p <.01,

*** p <.001

Table 7.
Changes in isokinetic strength of shoulder before (pre) and after 8 weeks (post) combined exercise.
Index variety group pre post F
peak torque extensor RT CTG 15.67±2.65 17.23±4.67 G 0.341
T 1.82
CON 15.50±3.47 15.78±3.72 GxT 0.877
LT CTG 15.33±5.84 16.43±3.02 G 0.604
T 0.469
CON 14.61±3.89 14.63±4.05 GxT 0.439
flexor RT CTG 21.22±4.54 28.97±4.28 G 12.926**
T 14.609**
CON 21.61±4.06 21.7±4.40 GxT 11.865**
LT CTG 26.98±3.71 28.08±3.43 G 8.481**
T 3.792
CON 21.64±6.17 21.72±5.79 GxT 2.821
peak torque % body weight extensor RT CTG 10.56±4.21 12.03±3.36 G 0.290
T 22.818***
CON 10.51±2.03 10.69±2.21 GxT 13.901**
LT CTG 10.758±2.01 11.47±2.31 G 1.969
T 3.037
CON 9.84±2.20 9.86±2.33 GxT 2.604
flexor RT CTG 18.689±3.29 20.18±3.24 G 16.688***
T 19.457***
CON 14.664±2.16 14.69±2.18 GxT 18.085***
LT CTG 15.82±2.69 19.57±2.55 G 14.891**
T 7.379*
CON 14.58±3.09 14.65±2.85 GxT 5.789*
total work extensor RT CTG 47.38±13.13 51.20±9.66 G 0.173
T 6.998*
CON 51.06±14.28 51.91±14.07 GxT 2.848
LT CTG 46.97±8.18 50.49±9.83 G 0.047
T 5.789*
CON 47.51±13.86 47.84±14.77 GxT 3.989
flexor RT CTG 96.87±16.94 103.94±13.12 G 9.216**
T 5.394*
CON 80.58±17.09 80.62±16.90 GxT 5.284*
LT CTG 96.22±14.16 101.58±13.09 G 7.118*
T 1.807
CON 79.16±24.36 78.45±20.92 GxT 3.075

means ± SD.

* p <.05,

** p <.01,

*** p <.001

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