본 연구대상은 C 시에 거주하며 대한축구협회에 등록되어 있는 남자 중학교 축구선수 22명을 대상으로 하였다. 모든 참가자들은 실험 전, 실험의 취지와 방법에 대한 설명을 충분히 숙지하였고, 본인의 실험참여 동의서를 작성하였다. 참가자의 신체적 특징은 Table 1에 제시된 바와 같다.

모든 피험자는 측정 전 48시간 동안 훈련 및 스포츠 활동을 하지 않도록 하였으며, 등속성 최대회전력과 무산소성 운동능력을 측정하였다. 1차 실험은 등속성 최대회전력을 측정하였으며, 2차 실험은 무산소성 운동능력을 알아보기 위해 윙게이트 검사를 실시하였다. 측정 시 1차 실험이 2차 실험의 측정 결과에 영향을 주지 않도록 일주일간의 측정 간격을 두었다.

본 연구의 모든 자료는 SPSS ver. 20 통계프로그램을 이용하여 항목 별로 평균과 표준편차를 산출하였다. 등속성 최대회전력과 무산소성 운동능력 검사 변인의 관계를 알아보기 위하여 Pearson’s correlation을 실시하였으며, 모든 통계적 유의수준(α)은 5%로 설정하였다.

남자 중학교 축구선수의 등속성 최대회전력의 결과는 Table 2와 같다. 부하속도 60°/sec에서 근력을 측정하였으며, 신근력의 경우 우측은 252.40±42.57 %BW, 좌측은 226.82±40.46 %BW으로 나타났으며, 굴근력의 경우 우측은 151.40±37.00 %BW, 좌측은 151.35±30.476 %BW으로 나타났다. 부하속도 180°/sec에서 근파워를 측정하였으며, 신근력의 경우 우측은 167.24±25.33 %BW, 좌측은 158.89±26.21 %BW으로 나타났으며, 굴근력의 경우 우측은 119.71±19.85 %BW, 좌측은 116.47±18.10 %BW으로 나타났다.

양측 및 동측근력비율의 결과는 Fig. 1과 같다. 부하속도 60°/sec에서 단위체중 당 최대근력으로 산출하였으며, 신근의 양측근력비율은 13.68±18.58%, 굴근의 양측근력비율은 2.27±13.45%로 나타났다. 동측 근력비율은 우측 하지가 62.13±11.40%, 좌측 하지가 66.96±9.26%로 나타났다.

남자 중학교 축구선수의 무산소성 운동능력 측정을 위한 윙게이트 검사의 결과는 Table 3과 같다. 무산소성 최대파워는 9.08±0.94 watt/kg으로 나타났으며, 평균파워는 6.37±0.55 watt/kg으로 나타났다. 30초간 최대파워를 얼마나 유지할 수 있는지 측정하는 피로지수는 51.28±12.72%로 나타났다.

남자 중학교 축구선수의 등속성 최대회전력과 무산소성 운동능력 검사 변인들 간의 상관관계 결과는 Table 4와 같다. 무산소성 운동능력에서 최대파워는 부하속도 60°/sec의 신근 우측(r=.444, p< .05), 부하 속도 180°/sec의 신근 좌측(r=.509, p< .05)과 굴근 좌측(r=.462, p< .05)에서 유의한 정적상관이 나타났다. 무산소성 운동능력에서 평균파워는 부하속도 60°/sec의 신근 우측(r =.486, p < .05), 신근 좌측(r =.527, p < .05)과 굴근 좌측(r =.459, p < .05), 부하속도 180°/sec의 신근 좌측(r=.440, p< .05)에서 유의한 정적상관이 나타났다. 무산소성 운동능력에서 피로지수는 부하속도 180°/sec에서 신근 우측(r=.606, p< .01)과 좌측(r=.445, p< .05), 굴근 우측(r=.576, p< .05)과 좌측(r=.437, p< .05)에서 유의한 정적상관이 나타났다.

일반적으로 등속성 운동은 이미 설정된 동일한 각속도 내에서 반복적인 동적 저항성 운동의 형태로 설명할 수 있다[22]. 동적 저항성 운동인 등장성 운동과의 차이점은 운동 시 관성이나 가속성을 피하고 전 운동 구간에서 각 각도마다 최대 수축을 할 수 있는 장점을 가지고 있어 근력 강화에 보다 효과적으로 보고되고 있다[23].

Ji et al. [24]은 청소년 국가대표 축구선수 10명과 일반 청소년 축구선수 10명을 대상으로 60°/sec에서 슬관절의 등속성 최대회전력을 측정한 결과, 청소년 국가대표 축구선수는 좌, 우측 신근은 각각 196.2 ±31.2 Nm, 191.7±26.8 Nm, 좌, 우측 굴근은 각각 99.7±11.6 Nm, 108.4±17.3 Nm이며, 일반 청소년 축구선수는 좌, 우측 신근은 각각 172.3±14.0 Nm, 167.6±11.1 Nm, 좌, 우측 굴근은 각각 88.7±13.4 Nm, 91.7±13.0 Nm로 보고하였다. Lee [25]의 중학교 축구선수 40명을 대상으로 한 연구는 60°/sec에서 슬관절의 좌, 우측 신근은 각각 106.2±20.6 Nm, 106.6±26.6 Nm, 좌, 우측 굴근은 64.7±15.1 Nm, 59.9±13.9 Nm, 180°/sec에서 슬관절의 좌, 우측 신근은 각각 64.7±14.7 Nm, 67.8±17.3 Nm, 좌, 우측 굴근은 49.3±11.0 Nm, 46.7±11.6 Nm로 보고하였다. 본 연구에서 중학교 축구선수의 등속성 회전력은 고등학교 축구선수보다는 낮은 경향을 보였으나, 선행연구의 중학교 축구선수보다는 높은 경향을 보였다. 이러한 결과는 체중의 차이인 것으로 개인의 근육량은 체중과 밀접하게 연관되며 체중이 무거운 사람이 등속성 근기능에서 높은 수치를 나타내는 것으로 보고되고 있다[26]. 따라서 본 연구의 참가자 체중은 55.64 kg으로 선행연구의 중학교 축구선수 41.3 kg보다 높은 체중의 결과로 사료된다.

축구경기에서 가장 큰 특징은 모든 동작들이 다리를 통하여 이루어지며, 경기 시 양발이나 한 발로 신체를 지탱하면서 킥(kick), 점핑(jumping), 태클(tackle), 턴(turn)과 같은 동작이 이루어진다. 이러한 동작에서 슬관절을 중심으로 근력의 불균형은 상해발생의 원인이 되며, 경기력에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서 양측 및 동측근력비율에서 신근의 양측근력비율은 13.68%, 굴근의 양측근력비율은 2.27%, 동측근력비율은 우측 하지가 62.13%, 좌측 하지가 66.96%로 나타났다. 일반적으로 정상적인 양측근력비율의 평가는 좌, 우측 근력의 차가 ± 10% 이내이면 정상범위이고, ±10-20%의 차이는 잠재적 상해 위험의 가능성이 보고되고 있다[27]. 동측근력비율은 50-70%로 보고되며[28], 50% 미만의 경우 슬굴곡근이 약하기 때문에 전방십자인대의 손상이 야기될 수 있으며[29], 70%를 초과하는 경우에는 대퇴사두근이 약하기 때문에 슬내장증을 동반하는 것으로 보고되고 있다[30]. 그러나 Oberg et al. [31]은 축구선수들의 경우 일반인보다 동측근력비율이 높게 나타나며, 이는 전문체력훈련으로 신근에서 근력 증가가 높은 것에 기인하는 것으로 보고하였다. 축구선수들과 관련된 선행연구를 살펴보면, Fowler와 Reilly [32]는 프로축구선수들은 양측근력비율이 20% 이상일 때 부상의 위험을 보고하였다. 동측근력비율은 Kwak et al. [33]이 중학교 축구선수는 64.5%, 고교 축구선수는 47.3%, 대학 축구선수는 50.1%로 보고하였다. 본 연구에서 중학교 축구선수는 동측근력비율은 50-70% 범위로 근력이 균형적으로 발달한 것으로 사료된다. 그러나 양측근력비율에서 굴근은 10% 이내로 정상범위를 나타내었지만, 신근의 양측근력비율은 상해위험 가능성 범위에 있었다. 따라서 훈련 프로그램 계획 시 좌측 신근에 대한 추가적인 훈련이 필요한 것으로 사료된다.

축구 경기는 전·후반 90분 동안 10 km 내외의 거리를 지속적으로 움직이기 위한 에너지 생성은 유산소성 대사과정에서 공급이 된다. 그러나 득점과 실점 순간에 공급되는 에너지는 무산소성 대사과정으로 축구경기와 같이 적은 득점과 실점으로 경기의 승패가 결정되는 경기에서는 무산소성 에너지 생성 및 공급이 더욱 중요하므로 무산소성 운동능력의 발달을 위한 훈련 프로그램의 중요성을 보고하였다[34]. 따라서 축구에서 무산소성 운동능력 향상을 위한 훈련 프로그램 계획 시 선수 개개인의 무산소성 운동능력에 대한 정확한 검사방법과 훈련 계획 시 비교 가능한 기준을 설정하는 것이 바람직하다 할 수 있다.

무산소성 운동능력의 측정은 순간적으로 폭발적인 파워를 발휘하는 능력을 평가하는 데 있어서 매우 중요한 의미를 지니며[35], 무산소성 운동능력 검사 중 윙게이트 검사(wingate anaerobic test)가 객관적이며 타당성과 신뢰성이 있으며, 검사가 용이하다는 장점으로 현재에도 여러 연구에서 널리 이용되고 있다[36-38]. 윙게이트 검사 평가항목에서 최대파워와 평균파워는 근육 내 lactic acid 무산소성 체계의 최대능력과 무산소성 해당과정의 최대능력에 기인한다는 생체에너지 대사이론에 기초하며[27], 측정된 파워커브를 이용하여 최대파워와 평균파워를 산출하며, 결과 값을 체중 또는 제지방량으로 나누어 상대적으로 산출된 값(watt/kg)을 이용하여 개인의 능력을 평가한다[39]. 피로 지수는 30초 운동 시 최대파워 발생 시점에서 감소되는 최소파워 간 비율을 통해서 평가되며, 최대파워에서 최소파워로 감소되는 비율이 낮을수록 피로내성 능력이 우수하다고 평가된다.

축구선수와 무산소성 운동능력과 관련된 선행연구를 살펴 보면, Lee와 Lee [14]는 중학교 축구선수 23명과 고등학교 축구선수 23명을 대상으로 윙게이트 검사를 통한 무산소성 운동능력의 결과, 중학교 축구선수의 최대파워는 9.02±1.02 watt/kg, 고등학교 축구선수는 9.92±0.81 watt/kg으로 보고하였다. Lee et al. [40]의 연구에서는 중학교 축구선수의 최대파워는 9.3±0.9 watt/kg으로 보고하였다. Hwang과 Nho [41]는 청소년 국가대표 축구선수 10명과 일반 청소년 축구선수 10명을 대상으로 윙게이트 검사를 통한 무산소성 운동능력의 결과, 체중당 파워는 각각 12.9±2.7 watt/kg, 10.9±1.2 watt/kg, 피로도는 40.7±21.5%, 53.7±19.2%로 청소년 국가대표 축구선수들이 높은 경향을 보였다. Park et al. [13]은 엘리트 고등학교 축구선수를 대상으로 최대파워 11.9±1.4 watt/kg, 평균파워 591.2±134.1 watt, 피로지수 42.5±8.6%로 보고하였다.

본 연구에서 남자 중학교 축구선수의 무산소성 운동능력에서 최대 파워는 같은 연령대의 경우 선행연구와 유사하게 나타났다. 그러나 고등학교 축구선수들에 비해 다소 낮게 나타났으며, 피로지수에서 본 연구는 51.28%로 청소년 국가대표 축구선수보다 높게 나타났다. 피로지수는 엘리트 선수의 경우 40% 이하이고, 일반선수의 경우 40-50% 정도의 수준이 정상으로 보고되고 있다[24]. 따라서 본 연구의 대상자들의 경우 우수한 축구선수가 되기 위해서 무산소성 운동능력의 내구력을 향상시킬 수 있는 훈련 프로그램이 필요한 것으로 사료된다.

본 연구에서 남자 중학교 축구선수의 등속성 최대회전력과 무산소성 운동능력과 검사 변인들의 상관관계는 무산소성 운동능력에서 최대파워는 60°/sec의 우측 신근, 180°/sec의 좌측 신근과 굴근에서 정적 상관이 나타났으며, 평균파워는 60°/sec의 좌, 우측 신근과 좌측 굴근, 180°/sec 좌측 굴근에서 정적상관이 나타났다. 피로지수는 180°/sec의 모든 변인에서 정적상관이 나타났다.

Lee와 Lee [14]는 중, 고교 축구선수를 대상으로 등속성 최대회전력과 무산소성 운동능력의 상관관계에서 중학교 축구선수들은 등속성 최대회전력의 좌측 굴근과 최대파워(r=.850), 평균파워(r=.867), 우측 굴근과 최대파워(r =.679), 평균파워(r =.715), 좌측 신근과 최대파워(r=.679), 평균파워(r=.719), 우측 신근과 최대파워(r=.526), 평균파워(r=.518)에서 유의한 정적상관을 보고하였다. 그러나 고교 축구선수들의 경우 중학교 축구선수에 비해 두 측정 간에 변인들은 낮은 상관관계를 보였으며, 체중당 최대파워는 등속성 회전력과 모두 부적상관을 보고하였다. Ozkan [42]의 연구에서 축구선수들의 60°/sec, 120°/sec, 300°/sec에서 등속성 최대회전력의 신근은 무산소성 운동능력검사의 최대파워, 평균파워와 유의한 상관이 없는 것으로 보고하였다. Lee et al. [12]은 여자 축구선수를 대상으로 무산소성 운동능력에서 최대파워와 평균파워는 모든 각속도의 등속성 최대회전력과 정적인 상관관계를 보고하였으며, 그러나 체중을 고려한 상대적인 최대 무산소성 파워는 180°/sec의 신근(r=.424)에서만 유의한 정적 상관을 보고하였다. Yoo [10]는 고교 조정선수 10명을 대상으로 무산소성 운동능력과 등속성 최대회전력의 상관관계에서 무산소성 운동능력의 최대파워는 60°/sec의 신근 우측(r =.832), 좌측(r =.849), 180°/sec의 신근우측(r=.845), 좌측(r=.813)에서 유의한 정적상관이 나타났으며, 평균파워는 180°/sec 좌측 굴근을 제외한 모든 변인에서 유의한 정적상관을 보고하였다. Kang과 Kim [43]의 고교 사이클 선수들을 대상으로 한 연구에서 슬관절 등속성 최대회전력의 우측 신근은 무산소성 운동능력의 최대파워(r=.887), 평균파워(r=.937), 좌측 신근은 최대파워(r=.933), 평균파워(r=.951)에서 유의한 정적상관을 보였으며, 등속성 최대회전력의 굴근은 우측에서만 최대파워(r=.915)에서만 유의한 정적상관이 나타났다. 각각의 선행연구마다 무산소성 운동능력과 등속성 최대회전력간의 상관관계가 차이를 보이는 것은 참가자들의 성별, 연령, 체격, 체력 및 훈련 형태의 특성으로 인한 결과라 사료된다.

본 연구에서 중학교 축구선수들은 무산소성 운동능력의 피로지수가 다른 선행연구에서 제시된 결과보다 높게 나타났으며, 무산소성 운동능력과 등속성 최대회전력 간에 부분적으로 정적상관을 나타내었다. 특히 주목할 사항은 무산소성 운동능력의 피로지수와 180°/sec의 신근과 굴근 모두 유의한 정적상관을 나타내었다. 따라서 중학교 축구선수에게 무산소성 운동능력 향상과 피로에 대한 내구성을 높이는 데 등속성 운동은 효과적인 트레이닝 방법이 될 수 있을 것으로 사료되며, 추후 다양한 연령대를 대상으로 등속성 운동을 이용한 훈련 프로그램의 개발 연구가 이루어져야 할 것이다.