Biomechanical Research Trends for Alpine Ski Analysis

알파인 스키 분석을 위한 운동역학 연구 동향

This study was carried out to investigate the current trends in skiing-related research from existing literature in the field of kinematics, measurement sensor and computer simulation. In the field of kinematics, research is being conducted on the mechanism of ski turn, posture analysis according to the grade and skill level of skiers, friction force of ski and snow, and air resistance. In the field of measurement sensor and computer simulation, researches are being conducted for researching and developing equipment using IMU sensor and GPS. The results of this study are as follows. First, beyond the limits of the existing kinematic analysis, it is necessary to develop measurement equipment that can analyze the entire skiing area and can be deployed with ease at the sports scene. Second, research on the accuracy of information obtained using measurement sensors and various analysis techniques based on these measures should be carried out continuously to provide data that can help the sports scene. Third, it is necessary to use computer simulation methods to clarify the injury mechanism and discover ways to prevent injuries related to skiing. Fourth, it is necessary to provide optimized ski trajectory algorithm by developing 3D ski model using computer simulation and comparing with actual skiing data.

본 연구는 알파인 스키와 관련하여 과거부터 최근까지 진행된 운동역학 연구의 동향을 파악하여 향후 운동역학 분야에서 진행되어야 할 연구 방향을 제언하고자 수행하였다. 운동역학 연구 분야에서는 스키 턴의 메커니즘과 스키어의 등급과 기술 수준에 따른 자세 분석, 스키와 눈의 마찰력, 공기저항 등의 연구가 주로 진행되었다. 이후 측정 센서와 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 연구에서는 IMU와 GPS 센서를 활용하여 스키 장비 개발 및 획득 데이터 검증에 연구가 진행되고 있다. 이와 같은 연구동향을 반영하여 추후 알파인 스키 분야에서 진행되어야 할 운동역학 연구에 대한 제언은 다음과 같다. 첫째, 기존 운동역학 분석 범위의 한계를 넘어 스키 전 구간이 분석 가능하고 스포츠 현장에서 간편하게 활용할 수 있는 측정 장비가 개발되어야 한다. 둘째, 측정 센서를 활용하여 획득한 정보의 정확도 향상과 이를 바탕으로 다양한 분석기법에 관한 연구가 지속적으로 진행되어 스포츠 현장에 도움이 될 수 있는 자료가 제공되어야 한다. 셋째, 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 스키에서 발생하는 부상 메커니즘을 명확히 정립하고 부상을 예방할 수 있는 방안을 모색해야 한다. 넷째, 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 3차원 스키 모델을 개발하여 실제 주행데이터와 비교 검증함으로써 최적화된 스키 궤적 알고리즘 제공이 필요하다.