스포츠와 물리학: 육상/체조/빙상

물리학과 첨단기술 JUNE 201 4 13

체조 도마 종목의 스포츠 과학 DOI: 10.3938/PhiT.23.022

송 주 호

저자약력

송주호 박사는 국민대학교에서는 운동역학 전공으로 이학박사 학위를 취득

하였다. 국가대표 체조 coordinator(2008-현재), 한국운동역학회 편집위

원(현재), 대한육상경기연맹 스포츠과학위원(2010-현재), 대한배드민턴협회

스포츠과학기술위원(2013-현재), 대한여자축구연맹 여자축구발전위원회 위

원(2012-현재), 국가직무능력표준 개발 선정 평가위원(현재), 인재육성재단

자문위원(현재)으로 활동하고 있으며, 2013년에는 체육발전 유공 국무총리

표창을 수상하였다. 현재 한국스포츠개발원(구, 한국체육과학연구원) 스포츠

과학실 책임연구원으로 재직 중이다. (jhsong707@sports.re.kr)

Sports Science of the Vault

Joo Ho SONG

The sport of gymnastics encompasses a vast field of activity.

It includes ten Olympic events: the floor exercise, long horse

vault, rings, horizontal bars, parallel bars, and side horse for

men and the floor exercise, vault, balance beam, and uneven

bars for women. The discussion of each of these includes a

consideration of the basic concepts underlying the techniques

used in the event and a series of brief analyses of selected

techniques to show how these concepts apply in specific

cases. Because the field is so vast and the amount of space

that can be devoted to it here is limited, this paper only con-

siders the Olympic vault for men. Also, this paper is about

the support process through sports science in the Yang Hak

Seon Gold Medal Project.

들어가며

체조는 광범위한 활동분야를 포함하고 있다. 체조는 10개

종목의 올림픽 경기(남자: 마루운동, 도마, 링, 철봉, 평행봉,

안마, 여자: 마루운동, 도마, 평균대, 이단 평행봉)으로 구성되

어 있다.

한국 체조는 1960년 로마 올림픽을 시작으로 수많은 도전을

거듭해 왔다. 2012 런던 올림픽에 대한 기대가 남달랐던 것은

2008년 베이징 올림픽에 이르며 우리나라 선수단이 획득한 메

달은 은메달 4개, 동메달 4개로 금메달에 대한 목마름이 있었기

때문이다. 특히 도마 종목에서 양학선 선수가 난이도 7.4점의

신기술을 인정받으며, 그 목마름에 대한 해결의 실마리를 찾았

고, 양학선 선수는 올림픽 무대에서 신기술 활용과 완벽한 연기

로 금메달을 획득하여 대한민국 체조의 꿈을 현실로 만들었다.

꿈을 현실로 맞이하는 과정은 결코 우연이 아니었다. 그만큼

런던 올림픽에 임하는 선수단과 체조 관계자들의 준비가 철저

했다는 이야기다.

협회는 양학선 선수의 신기술을 대내외적으로 알리고 FIG에

공인받기 위해 노력하였으며, 지도자들은 선수와 함께 끊임없

이 소통하며 기술의 완성도를 높이기 위해 노력하였다. 한편,

본 필자는 올림픽 준비 기간 내내 남자 체조대표팀을 대상(중

점 양학선 선수)으로 실제 경기 상황의 장면에 대한 영상 자료

를 수집하고 분석하여 신기술의 성공, 실패 요인을 분석하고,

전문 체력 및 심부근육 측정 후 문제 발견 시 이를 강화시키

는 훈련 프로그램 등을 제공하며 최상의 수행 조건을 찾고자

노력하였다. 이는 금맥 탈환이라는 하나의 목표 아래 체계적이

고 지속적인 지원 시스템을 구축하고 각자의 역할에 충실하며

조화를 이루었기에 가능한 일이었다.

따라서 필자는 이 지면을 통해 도마 종목의 과학적 분석 방

법을 소개하고, 런던올림픽을 위해 준비하고, 적용하였던 스포

츠과학 지원 내용과 경기가 진행되던 런던 현지에서 금메달을

확정 짓기까지의 과정을 소개하고자 한다.

체조 과거와 현재

체조 도마 종목은 기계체조 종목 중에서 가장 빠른 시간에

연기가 수행되는 특성이 있어 기술에 대한 정확성과 빠른 판

단력이 요구된다. 또한, 도마 경기는 도움닫기에서 두 다리를

모아 발구름하여 한 손 또는 양손을 기구에 짚고 버티기 동작

을 한다. 기구의 축 주위를 한번 또는 여러 번 회전하는 동작

을 포함하고 있다. 예선경기 및 팀 결승경기와 개인종합 결승

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Fig. 1. Event and Phase (YANG Hak Seon stick figure).

경기는 한 번의 연기를 실시한다. 그런 종목별 결승경기는 각

기 다른 그룹으로 두 번의 연기를 실시해야 하는 특징이 있다.

체조의 도마 경기는 우리나라 주요 메달 종목이었다. 그러나

88 서울올림픽의 박종훈(동메달), 92 바르셀로나의 유옥렬(동

메달), 96 애틀랜타의 여홍철(은메달)을 끝으로 사라졌었다. 그

후 평행봉에서 금메달에 도전했지만 2000 시드니에서 이주형

과 2008 베이징에서 유원철 선수가 아쉽게도 은메달에 머물

며, 6회 연속 메달을 딴 것에 만족해야 했다.

잠시 주춤했던 한국 체조가 여홍철 선수를 끝으로 사라졌던

도마 종목을 통해 부활했다. 양학선 선수가 그 가능성을 보여

주었기 때문이다. 올림픽의 전초전 성격을 띤 2011 동경세계

선수권대회 도마 종목에서 양학선 선수가 신기술 손 짚고 몸

펴 앞 공중 돌아 1080도 비틀기 기술을 선보여 우승을 차지했

다. 이때 기술은 7.4점 도마 최고 난도의 기술로 인정받았다.

최근 국제경기 시 도마종목의 최고 점수가 7.0점임을 감안하

면 신기술의 위력은 상상 그 이상의 위력을 가진다.

한국 선수가 세계선수권대회에서 금메달을 따낸 것은 1991

년-1992년 도마 종목을 2연패 한 유옥렬과 1999년 이주형(평

행봉), 2007년 김대은(평행봉)에 이어 양학선이 다섯 번째다.

더욱 고무적인 것은 2011 동경세계선수권대회(10월)에서 선보

인 난도 7.4점 신기술이 2012 런던올림픽을 포함한 각종 국제

대회의 채점 규칙(Code of Points)으로 국제체조연맹(FIG)에

‘YANG Hak Seon’으로 공식 등재(2012년 1월 25일)되었다.

몸을 비틀어 공중에서 세 바퀴를 도는 것으로 다른 선수가

지금까지 선보인 최고 기술보다 0.4점 가량 높은 고난도 기술

이다. 이 기술을 한 단계 발전시킨 또 다른 기술을 장차 공인

받을 경우 기존 기술은 ‘YANG 1’, 새 기술은 ‘YANG 2’로 등

재된다.

도마에서 출중한 기량을 뽐냈던 여홍철 선수는 1993년 옆으

로 굴러 구름판을 밟은 뒤 공중에서 두 바퀴 반을 돌고 착지

하는 ‘Yeo1’ 기술을 선보였다. 이 기술은 이듬해 구름판을 정

면으로 밟고 두 바퀴 반을 돌고 착지, 공중에서만 900도를 도

는 ‘Yeo2’ 기술로 승화했다. 여홍철은 ‘Yeo2’ 기술로 1996년

애틀랜타 올림픽에서 은메달을 목에 걸었다. 이에 따라 양학선

선수는 자신의 이름이 붙은 ‘YANG Hak Seon’ 기술로 올림픽

금메달을 획득한 첫 번째 한국 선수가 되었다.

올림픽을 앞두고 신기술은 다른 선수가 지금까지 선보인 최

고 기술보다 0.2～0.4점이 높은 최고난도 기술이기 때문에 착

지에서 큰 실수만 없다면 높은 점수를 받을 수 있을 것으로

예상했었다. 1천분의 1점 차로 명암이 갈리는 체조에서 0.4점

차는 매우 유리한 것으로, 특히 도마의 특성상 심판들에게 강

한 인상을 줄 수 있는 착지 동작의 정확성만 확보한다면 금메

달 획득 가능성이 충분하다는 판단이었다.

스포츠과학 현장 지원

스포츠 현장에서 다루어지는 동작은 여러 가지 동작요소나

국면이 서로 연결된 것으로 여러 가지 변인들이 매우 복잡하

게 연관되어 있다. 분석의 제1단계는 경기력을 구성하는 여러

가지 중요한 요인과, 이들 요인간의 상호관계를 파악하여 이론

적 틀을 세우는 것이라 할 수 있다. 특히 체조 도마 종목은 도

움닫기, 발구름기(Ph1), 제1비약(Ph2), 도마접촉기(Ph3), 제2비

약(Ph4) 등의 국면으로 이루어져 있다 (그림 1 참조).

점수에 영향을 미치는 중요한 경기력 요인은 제2비약의 높

이(Peak)와 거리, 공중자세, 착지자세 등으로 모두 제2비약과

관련되어 있다. 제2비약 동안에 신체무게중심이 그리는 궤적은

손이 도마를 떠나는 순간의 무게중심의 속도에 의해 결정되기

때문에 공중에서 자세를 변화시키더라도 무게중심의 궤적은 변

하지 않는다. 도마를 떠나는 순간(E4)의 신체무게중심의 수직

속도가 클수록 제2비약 높이가 증가하고 체공시간도 증가하여

동일한 수평속도에 대해 수평이동 거리가 길어진다. 제2비약

동안의 몸의 회전은 도마 이탈 순간의 몸의 각운동량의 크기

와 공중기 동안의 자세변화에 의해 조절되는데, 제2비약 이전

국면에서 충분한 각운동량을 발생시키면 제2비약 동안 각운동

량이 보존되기 때문에 몸을 완전히 펼친 자세의 공중회전을

얻을 수 있다. 만약 각운동량이 충분하지 않으면 펴기(pike) 또

는 접기(tuck) 자세에서 공중회전을 실행하여야 하므로 감점

요인이 된다.

스포츠현장에서는 경기력 변인에 영향을 미칠 수 있는 모든

가능한 변인들을 나열하고 이들 변인들의 기여도를 평가하는

방법이 보편적으로 많이 사용되고 있다.

분석에는 크게 두 가지 접근 방식이 있는데, 첫째는 동작의

역학적 이해이며, 둘째는 비교분석이라 할 수 있다. 역학적 이

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Fig. 2. High speed camera (Photoron Fastcam SA6) and control point.

Fig. 4. Sports science lecture.

Fig. 5. 3D measuring spinal stabilization system

(YHS player).

Fig. 3. 3D motion analysis (YANG Hak Seon).

해에서는 동작을 구성하는 여러 가지 변인들의 상호관계를 파

악하여 어떤 변인이 어떤 경로를 통해 경기력 변인에 영향을

미치는지를 이해하는 것이다. 따라서 도마 종목은 빠른 도움닫

기가 발구름기 동안 큰 각운동량을 발생시킬 수 있게 해주기

때문에 비록 제2비약과 직접적인 관련은 없지만 도움닫기 속

도가 중요한 요인이 될 수 있다. 선수는 발구름기 동안 발생시

킨 각운동량을 제2비약에서 사용하는데, 특히 도마접촉기에서

는 손과 도마의 상호작용으로 인해 대개 각운동량이 감소하므

로 발구름 동안 발생시키는 각운동량이 클수록 유리하다. 빠른

수평속도는 제1비약에서 시간을 감소시키기 때문에 비교적 낮

은 자세에서 도마를 접촉할 수 있게 해주고 결과적으로 도마

접촉기 동안 수직속도 감소를 줄여 준다.

한편 비교 분석적 접근에서는 경기력 수준이 다른 집단을 서

로 비교하여 차이를 보이는 변인들을 기초로 여러 가지 관점에

서 해석하는 방식을 사용하고 있다. 한 예로 우선 개인 간의 비

교에도 적용할 수 있는데, 세계 최정상의 선수와 우리나라 대표

선수의 동작을 비교해 보면 차이가 나는 변

인을 규명할 수 있고, 양학선 선수처럼 신

기술 가능성을 예측하고 이에 따른 신기술

을 개발할 수 있다. 또한 세계 최정상의 양

학선 선수와 같은 모델 선수의 동작 분석을

통해 중요한 경기력 변인을 이해할 수도 있

다. 분석 단계에서 중요한 것 중의 하나는

분석을 용이하게 하기 위해서 선수의 경기

력을 일목요연하게 평가할 수 있는 기준이

되는 중요한 순간인 이벤트(event)와 두 이

벤트로 연결된 국면(phase)을 정의하는 것

이다(그림 1 참조). 도마의 경우 구름판 접

촉, 구름판 이탈, 도마 접촉, 도마 이탈, 착

지 등은 모두 도마 동작을 분석하는데 있어

중요한 이벤트들이며, 이 이벤트들을 경계

로 성격이 서로 다른 국면들이 연결된다.

연속 동작을 이벤트나 국면의 관점에서 분

석하는 것이 완전하지 않을 수 있으나, 분

석이 그 만큼 용이해지기 때문에 이 방식이

흔히 사용되고 있다. 분석의 완성도는 얼마

나 세 하게 이벤트와 국면을 정의하는가

에 달려있다.

본 필자는 2011년부터 대표팀 지도자와

협의를 통해 선택과 집중의 전략으로 양학

선 선수를 대상으로 2012 런던올림픽 골드

프로젝트를 실시하였다. 2011년에는 두 가

지 측면에서 현장 지원을 실시하였다. 우선

실제 경기 및 평가전 상황 시 3대의 초고속카메라(그림 2, 3 참

조)를 이용하여 신기술(성공, 실패) 분석을 통해 이상적인 동작을

찾아 동작의 완성도를 높이고자, 착지 시 앞으로 넘어졌을 때,

뒤로 넘어졌을 때, 회전이 부족했을 때, 옆으로 흔들렸을 때, 덜

비틀어졌을 때 등의 실패 원인 분석, 다시 말해 각 착지 유형별

실패 원인 분석 후 유형별로 분류한 DVD와 스포츠과학교실을

통해 피드백을 제공하였다. 특히 평가전 및 시합 상황을 3차(5

월, 6월, 7월)에 걸쳐 주요 요인 및 실패 유형 등의 분석을 통해

향후 훈련 방안 등을 제시하고 완성도를 평가하였다.

또한 이러한 결과를 <그림 4>와 같이 스포츠과학교실을 통

해 지도자와 선수에게 피드백을 제공하고, 이를 통해 지도자,

선수, 연구자 간의 상호 의견교환과 소통을 강화하여 경기력

향상을 도모하였다.

두 번째로는 1, 2차(사전, 사후)에 걸쳐 기초 및 전문체력

측정뿐만 아니라 심부근육을 측정하여(그림 5 참조), 신기술 동

작을 실시함에 있어서 신체 균형 정도를 파악하고(그림 6 참

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운동 내용

횟수(회/주) 3

유지시간(초) 30-60

세트수(세트) 3-5

운동 종류

front plank stability front bridge

side bridge back bridge stability

back extension stability gym ball front stability

Fig. 7. Core stabilization program examples.

1차

2차

Fig. 6. Pre and Post deep muscle measurements.

조), 부족한 심부근육 강화 및 균형 유지를 위한 Core 안정화

프로그램을 제공하였다(그림 7 참조).

2012년 올림픽 해에는 지도자와의 협의를 통해 현장에서 정

확하고 효율적이며, 보다 빠른 피드백을 제공할 수 있도록 주

요 변인만을 간소화해서 실시간으로 분석할 수 있는 시스템과

관리체계를 구축하는 것이 필요하다는 의견에 따라 도마 종목

에서 고속카메라를 이용한 실시간 현장지원 시스템을 구축하여

양학선 선수의 YANG Hak Seon 기술을 대상으로 현장에서

즉각적인 피드백을 제공함으로써 효율적인 훈련을 통한 기술의

완성도를 높일 수 있도록 하였다(그림 8 참조). 또한 실시간

피드백제공을 통한 각 시기별 기술 변화 결과 등의 주요 정보

를 관리하는 DB 구축(아카이브 시스템)을 통하여 YANG Hak

Seon 기술과 같은 고난도 기술을 유망 선수 등에 전수할 수

있는 기회를 제공할 수 있도록 하였다.

런던올림픽 현장에서

본 필자는 런던올림픽 스포츠과학지원팀의 일원으로 참가하

여 체조대표팀의 최대 경기력 수행을 위한 스포츠 과학적 지

원(최적 컨디션 유지를 위한 지도자, 선수 면담)과 주요 경쟁국

가 선수들의 현지 적응(컨디션) 및 기술 전략 파악, 종목별 경

기 영상 자료 수집 등의 업무를 수행하였다.

도마 결선 이틀 전(8월 4일) 트레이닝장에 가기 전에 양학선

선수와 약 30분간 가졌던 면담에 대해 간략하게 소개하면, 양학

선 선수의 심리 상태는 단체전 경기 때보다는 비교적 안정 상태

에 접어든 것으로 판단되었으나 단체전 이후 도마 결선까지 너무

오래 기다린다는(6일간) 것은 다소 걱정스러운 부분이었다. 사실

컨디션 면에서는 다소 좋지 않았다. 조주 동작(구름판을 밟기 위

해 달려오는 동작) 시 우측 대퇴근의 경련이 있어 준비한 훈련 량

과 기술 등을 충분히 연습하지 못하고 있는 상태였다. 특히 신기

술인 YANG Hak Seon 기술은 현지에서는 단 한 번도 시도할 수

없는 상황이었다. 그러나 양학선 선수와의 대화 과정에서 나의

생각이 기우였음을 깨달았고, 좋은 결과를 기대해 볼 수 있음을

직감했다. 양학선 선수의 말을 회상해 보면 다음과 같다.

“박사님! 전 긴장되는 것은 사실인데 많이 좋아졌고요, 특히,

전 도전하는 것이지 메달 따고 지키는 것이 아니기 때문에 그

리 부담이 없어요. 다만, 주위에서 너무 관심이 많아 그것이

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Fig. 8. Real-time feedback through the use of on-site

supports system.

Fig. 9. YANG Hak Seon technique scene. (http://i2.media.daumcdn.net/svc/image/

U03/news/201209/18/yonhap/20120918151326821.jpg)

부담입니다만, 걱정하지 마세요.”

4년 동안 양학선 선수를 지켜보며 큰 경기에 강하다는 것은

알고는 있었으나 위와 같은 자신감은 올림픽 무대에 첫발을

내디딘 어린 선수라는 사실이 믿기지 않았다. 물론 2년 동안

트레이닝 통해 YANG Hak Seon 기술에 대한 ‘꾸준한 준비가

자신감으로 묻어나고 있구나.’라는 생각에 필자의 마음도 다소

편안해졌다.

드디어 양학선 선수가 한국 체조 역사를 새로 썼다. 런던 올

림픽 기계체조 남자 도마 결선에 출전해 16.533점을 얻으며

데니스 아블랴진(러시아)을 0.134점 차이로 제치고 금메달을

목에 걸었다.

‘YANG Hak Seon’의 힘은 대단했다. 양학선 선수는 첫 번째

시도에서 ‘YANG Hak Seon’을 시도한 가운데 착지가 완벽하

지 않았다. 착지 시 몸이 앞으로 많이 쏠려 나가며 두 스텝이

앞으로 나갔던 것이다.

많은 관중들이 우려를 했으나 본 필자와 대표팀 지도자들은

환호성을 질렀다.

올림픽 출전 시 매트에 착지할 때 한 발자국 뒷걸음질에

0.1점씩 깎이는 것을 고려하면 양학선 선수는 경쟁자보다 한

두 발자국 움직이더라도 이득을 본다는 전략으로 2012 런던올

림픽 도마 결승 경기 전략(지도자 협의)은 1차 시기에서 과감

한 ‘YANG Hak Seon (난도 7.4점)’ 기술로 상대방을 압도하고

(그림 9 참조), 2차 시기에서는 공중에서 세 바퀴(3회)를 비틀어

도는 ‘로페즈(Lopez, 난도 7.0점)’ 기술로 승부수를 띄웠던 것

이 성공을 거두었다. 양학선 선수가 수없이 반복 연습했던 동

작 중 가장 완벽한 연기가 올림픽 무대에서 펼쳐진 것이다.

‘2012 양학선 골드프로젝트’가 빛을 발하는 순간으로 기억된다.

나오며

지난 2012 런던올림픽은 대한민국 기계체조의 새 역사를 이

루었다. 올림픽 참가 52년만의 쾌거다. 본 필자가 체조를 담당

하고 지원한지 5년 차에 이러한 큰 성과를 현장에서 직접 접

할 수 있어 영광스러웠고, 또한 금메달 획득에 작은 힘이나마

보탤 수 있었던 점에 가슴 뭉클함을 느꼈다.

전 과정을 뒤돌아보면, 지도자와 선수, 연구원 등이 삼위일

체가 되어 상호협력 및 보완 시스템을 갖추고 마음과 귀를 열

어 두었기에 꿈이 현실이 되는 기쁨을 맞이하게 되었다.

개인적 측면에서는 지도자나 협회 등 경기 관계자들이 영상

자료 활용을 통한 기술 분석의 중요성을 인식한 것도 큰 보람

으로 남았다.

이제 양학선 선수의 금메달로 체조 강국으로서의 첫발을 내

디딘 체조 선수단은 새로운 도전 과제를 향해 나아가야 할 것

이다.

남자 대표팀은 6개 종목을 고루 뛸 수 있는 체력을 갖춘 개인

종합 전문 선수를 양성해야 한다. 1992년 바르셀로나 올림픽부

터 6회 연속 올림픽 단체전에 출전한 남자 대표팀이 지난 올림

픽에서 12개 출전국 중 단체전 최하위라는 초라한 성적표를 받

았기 때문이다. 남자 체조가 8개 나라가 겨루는 올림픽 단체전

결선에 오르지 못하기는 2000년 시드니 대회 이후 12년 만이다.

이에 올림픽 금메달이라는 숙원을 해결한 만큼 한국 체조는

종목마다 특기를 발휘하는 선수를 전략적으로 육성해야 할 뿐

만 아니라, 한국 선수에 적합한 신기술 개발에도 만전을 기해

야 다가오는 2014년 인천 아시아경기대회뿐만 아니라 향후

2016년 리우올림픽에서 좋은 성적을 거둘 수 있을 것이다. 따

라서 선수들 각 개인의 신체적 특성 및 장단점을 분석하고 그

자료를 토대로 지도자, 선수, 연구원이 상호간에 합을 이룬다

면, 기계 체조는 분명 우리나라 스포츠계의 효자 종목으로 거

듭날 수 있음을 확신하며 글을 맺는다.