과학연구

MSC. ADAMS에 의한 유르첸꼬계렬조마운동의 2공간비행과정에 대한 동력학적모형화

 2021.6.25.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《과학기술의 종합적발전추세와 사회경제발전의 요구에 맞게 새로운 경계과학을 개척하고 발전시키는데 큰 힘을 넣어야 합니다.》

인체운동모의기술은 인체의 력학적운동에 대한 연구를 실체의 운동이 아니라 그와 등가인 력학적모형을 작성하여 진행하는 운동모의기술이다. 인체운동모의기술은 해당한 동작을 수행하는데 필요한 근육힘을 결정하고 최량화된 운동방안을 작성하며 운동과정에 발생하는 관절반력들에 대한 예측을 진행하는것으로 하여 체육부문과 의학부문에서 세계적으로 널리 연구되고있는 경계과학분야이다.

김일성종합대학 력학부에서는 다체계동력학적방법을 리용하여 인체운동에 대한 모의를 진행하여 체육선수들의 새 기술창조를 위한 연구사업에서 일련의 성과를 이룩하였다.

조마운동의 2공간비행과정은 체조선수의 운동수행난도와 밀접히 련관되여있으며 여러가지 력학적초기조건들과 비행과정에 선수가 취하는 몸자세와 관련된다. 유르첸꼬계렬의 조마운동은 종축과 횡축주위로의 회전을 모두 포함하고있으며 따라서 이러한 운동을 모의하자면 3차원모의모형이 필요하다.

우리는 이러한 유르첸꼬계렬의 조마운동에 대한 모의를 진행하기 위하여 선수의 신체에 대한 측정을 진행한데 기초하여 15개의 강체토막과 14개의 관절로 구성되는 다체계동력학모형을 구성하였다. 또한 선수의 운동수행과정에 대한 동영상자료에 기초하여 관절각자리표를 비선형최소두제곱법을 리용하여 결정하였다. 다음 ADAMS프로그람의 사용자대면부작성기능을 리용하여 초기조건과 관절각변화에 따르는 2공간비행과정모의대면부를 작성하고 수평방향초기속도와 수직방향초기속도, 종축과 횡축주위로의 초기각속도의 변화에 따르는 착지각과 총 회전각에 대한 영향을 분석하였다.

이로부터 우리는 체조선수의 운동수행과정에 미치는 각종 초기조건들과 선수가 취하는 자세에 의한 영향평가를 진행하여 선수가 해당한 운동을 성과적으로 수행하는데 합리적인 자세와 초기조건을 결정하였다.

우리의 연구성과는 이미 슬로베니아의 류블랴나종합대학에서 발행하는 국제학술잡지 "Science of Gymnastics Journal"(2020년 12(2), 163-171)에 "Dynamic modelling for the second flight phase of the Yurchenko layout vault based on MSC. ADAMS"라는 제목으로 발표되였다.

인체운동모의기술은 여러 체육종목의 기술발전에 크게 기여하고있는것으로 하여 선수, 감독들과 체육기술부문 전문가들의 관심과 기대를 끌고있으며 앞으로 이 분야에 대한 연구에서는 보다 큰 성과가 이룩될것으로 기대되고있다.