User-specific Tennis Racket Selection Method by Use of Motion Capture and Dynamic Analysis

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2014. 2. 이건우.Among many properties of tennis racket, moment of inertia (MOI) is a crucial property to consider when choosing a racket, as it may not only affect the power of a stroke, but also potential for injury. A careful choice of the property can be made by feeling the racket weight while swinging it, but this process is too subjective and is not accurate for nonprofessional tennis players. Therefore, more objective and generalized method is needed for tennis players of various playing levels. The purpose of this study is to propose a new method of selecting the optimal MOI of a racket that maximizes the post-impact ball speed while preventing upper limb injuries, through kinematic analysis and dynamic analysis of the forehand swing motions with different racket MOI. Motion capture was performed on forehand motion of 3 skilled tennis players for 5 different racket MOI, and then kinematic analysis and dynamic analysis were done to determine the racket swing speed at the time of impact and the peak torque applied on shoulder, elbow, and wrist joints. A simple racket-ball collision model which follows conservation of momentum law was used with the racket swing speed to predict post-impact ball speed. Isokinetic measurement was done on the shoulder, elbow, and wrist joint motions to normalize the peak torque values determined from the dynamic analysis. This study discusses how these post-impact ball speed and the normalized peak torque values can be used to evaluate racket MOI on each individual player. This study proposes an idea of normalized joint torque limit, which is the percentage of the joint strength allowable in repetitive sports such as tennis, and this idea was implemented to set the joint torque limit for each player. By doing so, the racket MOI with maximum post-impact ball speed while below normalized joint torque limit could be found for each subjects. The value of the normalized joint torque limit needs to be corrected based on experimental data in the future study, and this would improve the method for more accurate racket selection.Abstract i Contents iii List of Figures v List of Tables vii Chapter 1 Introduction 1 Chapter 2 Overview 5 Chapter 3 Experimental Methods 7 3.1 Motion Capture. . . . . . 7 3.1.1 Racket Preparation . . . . 8 3.1.2 Experimental Procedure . . . 10 3.2 Isokinetic Measurement . . . . 13 Chapter 4 Data Analysis 16 4.1 Dynamic Analysis . . . . . . 17 4.2 Ball Speed Calculation . . . . 21 Chapter 5 Results and Discussion 25 5.1 Performance . . . . . . . . 25 5.2 Potential for Injury . . . . . 28 Chapter 6 Conclusion 33 Bibliography 35 Abstract in Korean 38Maste

Variables as related to Internet Usage, Aggression and Internet Addiction of Adolescent

본 연구는 중학생의 인터넷 이용실태가 성에 따라 차이가 있는지, 현실의 공격성이 인터넷상의 공격성과 어떤 관련이 있는지를 살펴보고 인터넷 중독에 영향을 미치는 변인과 제 변인들이 인터넷 중독에 미치는 상대적 영향력에 대해 고찰하는 것을 주목적으로 하였다. 이를 위해 서울시에 위치한 2개교 12개 반의 중학교 2학년에 재학 중인 386명(남자:215명, 여자:153명)의 남녀 청소년을 대상으로 질문지법을 이용하여 조사하였다. 인터넷 이용실태는 인터넷 이용경력과 인터넷 사용에 관한 일반 사항과 친구관계, 부모와의 관계, 인터넷 관련태도와 인터넷 사용영역의 다섯 가지 하위영역으로 구성하였고, 인터넷의 사용정도를 측정하기 위해 Young(2000)의 인터넷 중독척도를 이용하였다. 공격성과 관련하여 현실에서의 공격성은 Dodge와 Coie(1987), Brown(1996) 및 Crick 과 Werner(1998)를 근거로 반응적, 주도적, 관계적 공격성에 대한 내용으로 구성되었으며, 인터넷상의 공격성은 현실에서의 공격성 척도를 바탕으로 본 연구자가 개발하여 사용하였다. 인터넷 이용실태와 중독척도, 인터넷상의 공격성은 자기보고에 의해 평가되었으며, 현실에서의 공격성은 동성급우에 의해 보고되었다. 본 연구의 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 인터넷 이용과 관련된 변인들 간의 관계를 살펴 본 결과 성차를 보였다. 남학생의 평균 인터넷 이용시간이 여학생보다 더 길었고, 남학생은 비사회적 활동(게임, 정보탐색)에 더 몰입하는 것으로 나타난 반면 여학생은 주로 사회적 활동(이메일, 채팅, 동호회)에 더 몰입하는 것으로 나타났다. 둘째, 인터넷상에서의 공격성과 현실에서의 공격성간의 관계를 살펴본 결과 성에 따라 차이가 나타났다. 즉, 인터넷상의 공격성과 현실에서의 공격성과의 관계를 분석한 결과 남학생은 주도적, 관계적 공격성이 높을수록 인터넷상의 공격성이 높게 나타난 반면 여학생의 경우 인터넷상의 공격성과 현실에서의 공격성간에 유의미한 관계가 나타나지 않았다. 성에 따른 청소년의 공격성과 인터넷 이용관련 변인과의 관계를 분석한 결과 남녀 모두 사회적 영역활동을 많이 할수록 인터넷상에서 높은 공격성을 보였다. 남학생의 경우는 현실에서의 공격성과 관련변인과의 유의한 상관이 나타나지 않은 반면 여학생의 경우 인터넷상의 공격성이 대부분의 인터넷 관련변인과 정적 상관이 나타났고, 인터넷 사용시간이 길고 친구수가 많을수록 반응적 공격성이 높고 비사회적 영역활동을 많이 할수록 주도적 공격성이 높았다. 또한 사회적, 비사회적 영역활동을 모두 많이 하는 여학생의 경우 관계적 공격성이 높았다. 셋째, 청소년의 성별, 인터넷 사용정도에 따라 인터넷 이용관련 변인들의 상대적 영향력을 살펴본 결과, 남녀학생 모두 평균 인터넷 사용시간이 길고, 사회적 영역에서 인터넷 사용을 많이 할수록 인터넷 중독성향이 높았다. 이외에, 남학생은 부모님의 대화시간이 적을수록, 여학생은 인터넷에서 사귄 친구를 많이 만날수록 인터넷 중독성향이 높았다. 결론적으로, 성에 따라 인터넷 이용관련 변인들, 공격성, 중독적 사용에 영향을 미치는 변인들의 상대적 영향력에 차이가 나타나는데, 인터넷 이용시간, 사용영역이 가장 중요한 관련 변인이고, 인터넷 중독에 영향을 미치는 가장 큰 요인은 남녀 모두 인터넷 사용시간이었다. 본 연구결과는 청소년의 인터넷 사용과 공격성, 인터넷의 중독적 사용을 예측하는데 있어 가장 중요한 변인이 성, 이용시간, 사용영역임을 시사한다. 특히 본 연구결과는 청소년의 인터넷 사용을 지도하거나, 인터넷 중독을 예방, 치료하는데 있어서 성에 따른 차이를 고려하여 각각 다른 방법으로 접근해야 한다는 점을 시사한다.;The purpose of this study was to examine variables as related to internet usage, aggression and internet addiction of adolescents. For this, first, the difference of internet usage between boys and girls were examined. And second, the relations among aggression on real world, aggression on cyberspace and internet usage were examined. Thirdly, unique contributions of those variables on internet addiction were examined. The subject were 386 students of 2nd-grade middle school in Seoul. Data were gathered via questionnaires on internet usage, aggression and internet addiction. Statistical analysis of data were Cronbach's alpha, t-test, chi-square, Perason's Correlations and hierarchical multiple regression analysis. The main results were as follows: 1. There were significant sex differences on variables as related to internet usage. Boys spent more time on internet use than girls. It also showed boys were more involved in non-social type activity(playing game, information search) whereas girls were more involved social-type activity(exchanging email, chatting, community). 2. There were sex differences in both real world and cyberspace aggression. Boys with higher proactive and relational aggression showed higher cyberspace aggression, but girls did not show a significant positive correlation. Besides, sex differences were found in relations between internet usage and aggression on real world. Girls with more internet use hours showed more reactive aggression. Girls' non-social type activity was correlated to proactive aggression whereas social type activity was correlated relational aggression. However, these correlations were not found for boys. 3. Internet addicted boys showed higher internet use hours, lower talking time with parents and higher non-social activity than non-addicted boys. On the other hand, internet addicted girls showed higher internet use hours, higher social-type activity and more internet friends than non-addicted girls. The results indicated that sex of adolescent, higher use internet hours, and social, and non-social type of internet use are the most important antecedent variables to predict internet usage, aggression and internet addiction. And the relative contributions of these variables are differ depending on adolescent sex.목차 논문개요 = ⅶ Ⅰ. 서론 = 1 Ⅱ. 이론적 배경 = 6 A. 인터넷 이용과 관련변인들 = 6 1. 인터넷 이용현황 = 6 2. 인터넷 이용에 영향을 미치는 변인 = 8 B. 인터넷 이용으로 인한 문제 = 12 1. 인터넷 이용과 공격성 = 12 2. 인터넷 이용과 중독성 = 16 Ⅲ. 연구문제 및 조작적정의 = 24 A. 연구문제 = 24 B. 조작적정의 = 24 Ⅳ. 연구방법 = 27 A. 연구대상 = 27 B. 조사도구 = 29 C. 조사절차 = 32 D. 자료분석 = 33 Ⅴ. 연구결과 = 34 A. 인터넷 이용실태 = 34 B. 인터넷 이용과 공격성간의 관계 = 38 C. 인터넷 사용정도에 영향을 미치는 인터넷 관련 변인들의 상대적 영향력 = 41 Ⅵ. 논의 = 45 참고문헌 = 56 부록 = 63 ABSTRACT = 7