필드하키 선수의 시합 움직임에 대한 고강도 인터벌 훈련프로그램 효과
Effects of High Intensity Interval Training Program on Individual Movement during Competition in Field Hockey Players
Article information
Trans Abstract
PURPOSE
This study aimed to develop a field hockey-specific training program based on high-intensity interval training (HIIT) and to verify its effectiveness by observing changes in individual movements during international competitions for female field hockey players.
METHODS
The field hockey-specific training program was developed based on HIIT (≥95%HRmax, work:rest ratio=1:1) through meetings with experts’ and the participation of 13 female field hockey players who were enrolled in the Korean national team. Participants were trained for nine weeks (27 sessions) using this training program. Their individual movements were collected using GPS units during the Four Nations competitions and the 2022 Asian Games before and after applying the training program. Individual movements were defined as total distance covered, meters per minute (MpM), maximal velocity (MV), absolute distance, proportion of total distance covered at low-intensity (LI), moderate-intensity (MI), and high-intensity (HI), and number of accelerations, decelerations, and sprint efforts (SE).
RESULTS
After applying the training program, the MpM (9.6 m/min), MV (0.69 km/hr), and SE (3.47 bouts) improved compared to before applying the program. Further, after applying the training program, the absolute distance (633.94 m) and the proportion (14.83%) at LI decreased, while those of MI (553.40 m and 9.78%) and HI (273.07 m and 5.05%) increased compared to before applying the program.
CONCLUSIONS
The field hockey-specific training program developed in this study resulted in positive changes in individual movements during competitions, leading to improvements in team and individual performance.
서 론
필드하키는 골키퍼를 포함한 11명의 선수로 구성된 두 팀이 폭 55 m와 길이 91.4 m의 인조잔디(artificial turf) 필드에서 스틱을 가지고 공을 상대편 진영의 슈팅 허용 구역(슈팅 서클)으로 몰고 들어가 폭 3.66 m, 높이 2.14 m의 상대골대에 골을 넣어 승부를 겨루는 팀스포츠 종목이다[1]. 국제하키연맹(International Hockey Federation)은 지난 20년 동안 무제한 선수교체(rolling substitution), 셀프 패스(self-pass), 4쿼터제(four quarters) 등 다양한 규칙을 변경을 통해 경기의 속도를 더욱 빠르게 하고 득점기회를 늘려 관람객들의 흥미를 유도하기 위해 노력하였다[1–3]. 여자 필드하키 선수를 대상으로 2016-2017 시즌 15개 시합 동안 선수개인별 움직임을 분석한 선행연구 결과, 한 경기당 평균 4,847 m (127.6 m/min)를 움직이고 이 중 16 km/hr 이상의 높은 속도로 뛴 거리는 580 m (15.3 m/min)로 총 이동 거리의 12.0%를 차지하는 것으로 확인되었는데[4], 이는 4쿼터제 변경 전인 2014-2015 시즌의 총 이동 거리(5,558 m)와 높은 속도로 뛴 거리(589 m)보다 적으나 분당 이동 거리(각각 125.0 m/min과 13.0 m/min)는 더 많으며, 총 이동 거리에 대한 높은 속도로 뛴 거리 비율(10.6%)도 높은 것으로 나타났다[5]. 이에 감독 ·코치는 하키선수가 유산소 능력 향상과 함께 빨라진 경기 속도에 적응하기 위한 다양한 전략을 마련하고자 노력하고 있다[1].
고강도 인터벌 트레이닝(High intensity interval training, HIIT)은 엘리트 운동선수를 포함하여 다양한 집단의 체력(fitness)과 운동수행능력(performance)을 효율적으로 향상시키기 위해 주로 사용되는 전략이다[6]. HIIT는 전통적인 지속적 지구성 훈련(traditional continuous endurance exercise)과 마찬가지로 근육 내 미토콘드리아 생합성(mito-chondrial biogenesis)과 혈관신생(angiogenesis)을 자극하는 신호전달 경로(signalling cascades) 활성화를 통해 골격근의 산화능력(oxidative capacity)을 향상시키는 것으로 알려져 있다[7]. 또한, 근섬유의 신경전도속도(conduction velocity, 신경섬유나 근섬유를 흥분이 전달되는 속도)를 향상시키고, 높은 역치의 운동단위(motor unit)의 방전율(흥분율, discharge rate)을 증가시켜 근육의 최대 힘(force)을 향상시키는 것으로 보고되었다[7]. 이렇듯 HIIT는 짧은 훈련 시간(time)과 적은 훈련량(volume)으로도 유산소성 능력과 함께 무산소성 파워(anaerobic power)를 향상시킬 수 있으므로[7], 유무산소 능력이 동시에 요구되는 필드하키선수의 훈련프로그램으로 제안할 수 있을 것이다.
HIIT 프로토콜은 다양하게 존재하는데, 긴 인터벌(최대하 강도로 2-4분 운동, long interval-HIIT)과 짧은 인터벌(최대하 강도로 45초 이하 운동, short interval-HIIT), 스프린트 인터벌(최대 강도로 20-30초 이상 운동, sprint interval, SIT), 그리고 반복 스프린트 인터벌(최대 강도로 10초 이하 운동, repeated-sprint, RST) 등 운동강도(intensity)와 1회 운동 지속시간(bout duration)의 조합을 다양하게 하여 구성할 수 있고, 이에 반복횟수를 추가하여 높거나(16분 이상, high volume-HIIT) 낮은(4분 이하, low volume-HIIT) 세션 훈련량으로 구현할 수 있으며, 훈련 주기화(training periodization)를 고려하여 장기간(12주 이상, long term-HIIT) 또는 짧은 기간(4주 이하, short term-HIIT)으로 구성할 수 있다[8]. HIIT 프로토콜에 따른 효과에 대한 고찰논문에서는 운동선수의 경우 중등도에서 긴 인터벌(moderate to long-interval, 30초 이상)의 중등도-높은 훈련량(moderate to high-volume, 5분 이상)으로 짧거나 중등도 기간(short to moderate-term, 12주 이하) 동안 시행하는 것이 최대산소섭취량(VO2 max) 향상에 적지만 유의한 영향을 미친다고 언급하였고[8] 다른 선행연구에서는 최대 심박수(maximal heart rate, HRmax)의 100-120% 강도로 10-30초 정도 지속하는 훈련이 운동선수의 움직임 속도를 향상시킬 뿐만 아니라 스포츠에서 발생하는 복잡한 움직임의 효율성을 향상시킨다고 설명하였다[9].
대한민국 하키는 역대 올림픽에서 3개의 은메달(남자팀 1개, 여자팀 2개)을 획득하였고, 아시안게임에서는 9개의 금메달(남자팀 4개, 여자팀 5개)을 획득하는 등 국제대회에서 만만치 않은 경쟁력을 보여왔다. 그러나, 최근 남자팀의 경우 2016년 리우데자네이루 올림픽에 이어 2020년 도쿄올림픽 및 2024년 파리올림픽까지 3회 연속 올림픽 본선 진출에 실패했고 여자팀도 2020 도쿄올림픽과 2024년 파리올림픽의 본선행 티켓을 따내지 못하면서 하키 현장에서는 경기력 제고를 위한 방안 모색이 필요하다는 주장이 지속적으로 제기되고 있다. 국내 여자 필드하키의 경우, 한 시합 동안 총 이동거리는 4,684-5,619 m이고, 이 중 높은 강도(15.1 km/hr 이상)로 뛴 거리는 592 m (11.8%)-787 m (14.0%)인 것으로 보고되었다[10]. 이는 세계랭킹 6위인 벨기에 여자 국가대표팀에 비해 총 이동거리(4,586-5,622 m)는 유사하나, 높은 강도(15.1 km/hr 이상)로 뛴 거리(806-1,133 m)와 비율(15-20%)은 현저하게 낮은 수준을 보인다[11]. 국내수준의 대한민국 선수와 국제적 수준의 국외선수를 비교한 결과에 대해서는 많은 오류가 있을 수 있으나, 필드하키의 경기특성이 변화하고 있는 현 시점에서 국내 필드하키 선수의 유무산소성 능력을 동시에 향상시킬 수 있는 HIIT 기반 필드하키 특이적 훈련프로그램을 개발하고 적용하는 것이 국제대회 경쟁력을 강화하는 하나의 방안이 될 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 HIIT를 기반으로 필드하키 특이적 훈련프로그램을 개발하고, 대한민국 국가대표 필드하키선수를 대상으로 개발된 훈련프로그램을 적용하여 프로그램 적용 전후에 대해 GPS 장비를 통해 수집된 시합 중 선수의 움직임의 차이를 확인함으로써 훈련프로그램의 효과를 검증하고자 한다.
연구 방법
1. 연구 설계
본 연구에서는 2023년 5월 국내에서 개최된 4개국 대회(4 Nations Competition, 참가국: 대한민국, 중국, 일본, 남아공)에서 대한민국 여자하키 국가대표팀을 대상으로 GPS 장비를 활용하여 선수들의 움직임에 대한 정보를 수집하고, 선행연구 결과와 전문가 자문을 통해 구성된 필드하키 특이적 훈련프로그램을 9주간 주 3회(27세션)를 적용한 후 2023년 9월에 개최된 2022 항저우아시안게임에서도 동일한 GPS 장비를 활용하여 시합 중 선수의 움직임에 대한 정보를 수집하여 훈련 프로그램 적용 전후를 비교분석하였다. 모든 연구절차는 한국스포츠정책과학원 기관생명윤리위원회로부터 승인(23001-01-03)을 받았다.
2. 연구 대상자
2022 항저우아시안게임 출전이 확정된 여자 필드하키 선수 18명 중 본 연구의 목적과 절차에 대해 상세히 설명을 들은 후 자발적인 참여에 동의한 13명의 선수에 대해 4개국 대회와 2022 항저우아시안게임의 자료를 수집하였다. 모든 연구대상자는 자료수집 시점에 근골격계 통증 및 기능부전이 없었고, 연구진행 중 탈락자는 발생하지 않았다. 모든 연구대상자의 인구통계학적인 특성은 Table 1과 같다.
Participants’ demographic characteristics
3. 필드하키 특이적 훈련프로그램
HIIT 관련 다양한 선행연구에 따르면, 운동선수를 대상으로 HIIT 를 실시할 때에는 중등도(30초-2분) 또는 긴(≥2분) 인터벌을 기반으로 중등도(5-15분) 또는 긴(≥15분) 시간으로 프로그램을 구성하여 짧은(≤4주) 또는 중간(4-12주) 기간 적용하는 것이 최대산소섭취량(VO-2 max)을 향상시키는 데에 가장 효과적이라고 하였고[8], 최대심박수(HRmax)의 100-120% 강도로 10-30초 정도 지속하는 훈련이 운동선수의 움직임 속도를 향상시킬 뿐만 아니라 스포츠에서 발생하는 복잡한 움직임의 효율성을 향상시키며[9], 인터벌 30초와 휴식 30초 프로토콜은 에너지를 적절하게 회복할 수 있는 충분한 시간을 제공한다고 설명하였다[12]. 이러한 선행연구 결과를 기반으로 인터벌은 최대심박수 기준 95% 이상(≥95% HRmax)의 강도로 30초 실시하고 휴식은 최대심박수 기준 40% 정도(≥40% HRmax)의 강도로 30초(work:rest ratio=1:1)로 취하도록 하며 설계된 훈련프로그램을 주 3회 9주간(27세션) 적용(중간 기간)하는 것으로 설정하였다. 4가지 운동으로 구성된 프로그램을 12회 반복하여 수행하는 것을 1세트(총 12분 소요)로 하여 총 3세트를 실시하도록 하였고, 세트 간 3분 휴식하여 총 훈련시간은 42분(긴 시간)으로 진행하였으며 세트 간 휴식은 능동적 휴식(pas-sive rest)을 하도록 교육하였다(Fig. 1).
Protocol for High-intensity interval training.
필드하키 특이적 훈련프로그램을 개발하기 위해서는 시합에서 발생하는 움직임을 기반으로 프로그램을 구성하는 운동동작을 구성해야 하므로, 이를 위해 국가대표 필드하키 감독과 코치를 대상으로 필드하키 시합에서 필요한 움직임에 대해 자문을 실시하였다. 셀프 패스(self-pass) 규칙이 도입된 후 수비지역에서 공격지역 25야드 라인 이내까지 공을 이동하는 데에 약 5-6초가 소요되고[3], 드리블을 통해 서클 이내로 진입하는 횟수와 서클 진입 후 골로 이어지는 횟수가 각각 24%와 8%가 증가한 것으로 보고되었는데[3], 이에 전문가들은 짧은 거리를 반복적으로 스프린트 하는 능력과 함께 볼과 함께 이동하면서 실시하는 스프린트 드리블을 포함하여 인디안 드리블, 3D 드리블 등 다양한 드리블을 구사할 수 있는 운동이 필요하며 서클진입 후 과감한 슈팅이 필요하다는 의견을 제시하였다. 또한, 필드하키는 기본적으로 선수에게 가속(accelerate)과 감속(decelerate), 빠른 방향전환(change of direction) 및 속도변화 등을 요구하므로[13], 점프(jump) 동작을 포함함으로써 속도 중심의 파워(power)를 향상시킬 수 있는 동작을 구성할 필요가 있다고 언급하였다. 이러한 의견을 토대로 스틱을 사용하여 볼을 드리블하면서 시행하는 운동동작(with stick)과 볼과 스틱 없이 시행하는 운동동작(without stick) 등 2가지 형태로 프로그램을 구성하여 훈련장에서 실시할 수 있도록 설계하였다(Table 2).
Components of field hockey specific training program
볼과 스틱 없이 시행하는 운동동작(without stick)은 25 m 스프린트와 스텝(step)/점프(jump)/방향전환(change of direction, COD), 액션(action)/셔틀런(shuttle run) 및 점프(jump)/스텝(step)/런(run) 등 4가지로 선정하여 프로그램을 구성하였다. 먼저 ① 25 m 스프린트는 25 m를 4초 동안 스프린트를 실시하고 25 m를 8초 동안 이동하며 회복하는 것을 반복하도록 구성하였고, ② 스텝(step)/점프(jump)/방향전환(COD)은 사다리를 이용하여 필드하키 스텝을 실시하고 허들을 사이드로 넘은 후 가속을 2회 반복한 후 코칭스텝의 지시에 따라 대쉬 후 갑작스러운 방향전환하도록 구성하였다. ③ 액션(action)/셔틀런(shuttle run)은 푸쉬업(push-up)또는 런지홉(lunge hip) 또는 스케이트점프(skater jump)를 5회 실시한 후 가속/감속 움직임을 만들고 대쉬 후 짧은 구간의 셔틀런을 실시하도록 구성하였고, ④ 점프(jump)/스텝(step)/런(run)은 박스점프(box jum)를 10회 반복한 후 전후 또는 좌우 스텝(hockey-specific step)을 실시하고 장애물 사이를 통과하는 지그재그런(zigzag run)을 하도록 구성하였다(Fig. 2).
Field hockey specific training program without stick and ball.
볼을 드리블하면서 시행하는 운동동작(with stick)도 드리블(dribble)/스텝(step)과 스텝(step)/드리블(dribble), 스텝(step)/슬라럼(slalom) 및 허들점프(huddle jump)/싱글레그점프(single leg jump) 등 4가지로 선정하여 프로그램을 구성하였다. 먼저 ① 드리블(dribble)/스텝(step)은 장애물(obstacles) 사이를 드리블 모션을 하면서 빠르게 통과 후 사다리를 이용하여 스텝을 실시하고 대쉬하면서 방향전환을 실시하여 하프라인 중앙으로 이동하도록 구성하였고, ② 스텝(step)/드리블(dribble)도 사다리를 이용하여 빠르게 스텝을 실시한 후 장애물(obstacles) 사이를 드리블 모션을 하면서 빠르게 통과하고 대쉬하면서 방향전환을 실시하여 하프라인 중앙으로 이동하도록 구성하였다. ①번을 수행하는 선수와 ②번을 수행하는 선수 중 코칭스텝이 패스하는 공을 먼저 잡는 선수는 공격수가 되어 공을 드리블하며 빠르게 서클 안으로 이동 후 슛을 쏘도록 하였고, 나머지는 이를 수비하는 역할을 하도록 하였다. ③ 스텝(step)/슬라럼(slalom)은 전후 또는 좌우 스텝(hockey-specific step)을 실시한 후 허들을 이용하여 슬라럼(slalom)을 실시하고 대쉬하면서 방향전환을 하여 하프라인 중앙으로 이동하도록 구성, ④ 허들점프(huddle jump)/싱글레그점프(single leg jump)는 허들을 이용하여 점프 후 사이드 또는 전후 한발 점프를 하고 대쉬하면서 방향전환을 하여 하프라인 중앙으로 이동하도록 구성 하였다. ③번을 수행하는 선수와 ④번을 수행하는 선수 중 코칭스텝이 패스하는 공을 먼저 잡는 선수는 공격수가 되어 공을 드리블하며 빠르게 서클안으로 이동 후 슛을 쏘도록 하였고, 나머지는 이를 수비하는 역할을 하도록 하였다(Fig. 3).
Field hockey specific training program with stick and ball.
본 연구에서 개발한 필드하키 특이적 훈련프로그램은 최대심박수 기준 70% (70% HRmax)인 중등도 강도로 웜업을 10분간 실시한 후에 42분(회복시간 포함)간 적용되었고, 이후 최대심박수 기준 50% (50% HRmax)인 낮은 강도로 쿨다운을 10분간 실시하도록 구성하였다. 9주간 주 3회(총 27세션)를 실시하였고, 스틱을 사용하여 볼을 드리블하면서 시행(with stick)하는 프로그램과 볼과 스틱 없이 시행(without stick)하는 프로그램 등 2가지 형태의 프로그램을 번갈아가며 수행하였으며, 모든 훈련이 진행되는 동안 Polar Verity Sense (Polar Electro Oy, Kempele, Finland)를 사용하여 선수 개개인의 심박수를 모니터링하였다.
4. 자료수집
훈련프로그램 적용 전 선수의 움직임에 대한 정보는 2023년 5월 대한하키협회 주최로 진행된 4개국 대회(4 Nations Competition)에서 수집하였는데, 이 대회 중 대한민국 여자하키팀은 7번의 시합을 하였고, 7번의 시합에 대해 선수의 움직임 정보를 모두 수집하였다. 모든 시합은 충청북도 진천에 위치한 국가대표 선수촌 내 하키경기장에서 15:30 또는 16:30부터 진행되었고, 대회 기간 평균 기온은 17.8°C이었다. 훈련프로그램 적용 후 선수의 움직임에 대한 정보는 2023년 9월에 개최된 2022 항저우아시안게임에서 수집하였는데, 이 대회 중 대한민국 여자하키팀은 5번의 시합을 하였고 이 중 2번의 시합에 대해 선수의 움직임 정보를 수집하였고, 대회 기간 평균 기온은 22.6°C이었다.
우선 GPS 장비(Vector, Catapult Sports, Melbourne, Australia)를 사용하는 선수의 포지션과 나이, 신장 및 몸무게 등에 대한 정보를 수집하였다. 연구에 참여하는 모든 선수는 유니폼 착용 시 전용조끼를 체간(chest)에 밀착되게 착용하도록 교육을 받았고, 매 시합시작 30분 전 GPS 장비가 2번째 등뼈(흉추, thoracic spine)와 6번째 등뼈사이에 위치할 수 있도록 할 수 있도록 전용조끼의 포켓속에 넣도록 하였다(14). 연구자는 쿼터별 시작시간과 종료시간을 기록하였고, 시합이 종료된 직후 GPS 장비를 회수한 후 동기화된 소프트웨어(Openfield software package, Catapult Sports, Melbourne, Australia)를 통해 수집된 자료를 수치화하였다. GPS 변인은 총 이동 거리(m)와 분당 이동 거리(m/min), 최고 속도(km/hr), 속도구간별 이동 거리 및 총 이동 거리에 대한 비율(낮은 강도: 0-6 km/hr; 중등도 강도: 6.1-15 km/hr; 높은 강도: ≥15.1 km/hr), 가속 횟수(≥3 m/sec2)와 감속 횟수(≤-3 m/sec2) 및 스프린트 뛴 횟수(≥19.1 km/hr, ≥1 sec)로 정의하였고[11,15], 쿼터별로 분류하였다.
5. 자료분석
훈련프로그램 적용 전후의 차이를 확인하기 위해 대응표본 t-검정을 하였고, 훈련프로그램 전과 후 쿼터별 차이 및 훈련프로그램 적용에 따른 쿼터 간 상호작용 효과를 확인하기 위해 Repeated measured ANOVA를 실시하였으며, least squared differences (LSD)검증을 통해 사후검정을 실시하였다. 모든 데이터는 SPSS 21.0 (IBM Corp., Armonk, NY) 프로그램을 이용하여 분석하였고, 통계적 유의수준(levels of sta-tistical significance)은 α=.05로 설정하였다.
연구 결과
1. 훈련프로그램 적용 전후 총 이동 거리와 분당 이동 거리 및 최고 속도 차이 분석
훈련프로그램 적용 전에는 시합당 4,591.46±864.30 m를 움직인 반면, 프로그램 적용 후에는 4,783.94±797.50 m를 움직였으나, 프로그램 적용에 따른 차이(192.48 m, 증가율: 4.2%)는 유의하지 않았고(t=0.971, p =.349), 쿼터별 총 이동 거리도 프로그램 적용에 따른 차이를 보이지 않았다(Table 3). 훈련프로그램 적용 전에는 2쿼터(1,244.17±220.60 m)에서 가장 많은 움직임을 보였으나(F=5.413, p =.004), 프로그램 적용 후에는 1쿼터(1,242.37±186.14 m)에서 가장 많은 움직임을 보였다 (F=3.924, p =.015).
The improvement of total distance covered, meter per minute and maximal velocity depending on the application of training program
훈련프로그램 적용 전의 분당 이동 거리는 99.22±10.71 m/min인 반면, 프로그램 적용 후에는 108.82±10.12 m/min인 것으로 확인되어 훈련프로그램 적용 후 분당 움직임이 더 많아진 것(9.6 m/min, 증가율: 9.7%)으로 나타났다(t=-7.981, p =.001; Table 3). 또한, 모든 쿼터에서도 프로그램 적용 전보다 적용 후에 선수 한 명이 분당 움직이는 거리가 더 긴 것으로 나타났다. 훈련프로그램 적용 전후 모두 1쿼터(각각 104.36±11.82 m/min와 114.09±10.99 m/min)의 분당 움직임이 다른 쿼터보다 더 많은 것으로 확인되었다(각각 F=12.057, p =.001와 F=20.162, p =.001).
훈련프로그램 적용 전에는 최고 속도가 23.25±1.31 km/hr인 반면, 프로그램 적용 후에는 23.94±1.04 km/hr인 것으로 확인되어 훈련프로그램 적용 후 최고 속도가 더 높아진 것(0.69 km/hr, 증가율: 3.0%)으로 나타났다(t=-3.173, p =.007; Table 3). 또한, 모든 쿼터에서도 프로그램 적용 전보다 적용 후에 선수의 최고 속도가 더 높은 것으로 나타났으나, 훈련프로그램 적용 전후 모두 쿼터별 차이는 보이지 않았다.
2. 훈련프로그램 적용 전후 낮은 강도로 뛴 거리 및 비율 차이 분석
훈련프로그램 적용 전에는 선수 한 명이 한 시합에서 낮은 강도로 뛴 거리가 2,229.52±652.34 m인 반면, 프로그램 적용 후에는 1,595.58±433.63 m인 것으로 확인되어 훈련프로그램 적용 후에 낮은 강도로 뛴 거리가 더 적어진 것(633.94 m, 감소율: 28.4%)으로 나타났다(t=5.973, p =.001; Table 4). 또한, 모든 쿼터에서도 프로그램 적용 전보다 적용 후에 한 시합에서 선수 한 명이 낮은 강도로 움직인 거리가 더 적은 것으로 나타났다.
The improvement of absolute distance and proportion to total distance covered in low intensity depending on the application of training pro gram
총 이동 거리에 대해 낮은 강도로 뛴 거리의 비율의 경우 훈련프로그램 적용 전에는 47.83±8.22%인 반면, 프로그램 적용 후에는 33.00±5.89%인 것으로 확인되어 훈련프로그램 적용 후의 총 이동 거리에 대해 낮은 강도로 뛴 거리의 비율이 더 적어진 것(14.83%, 감소율: 31.0%)으로 나타났으며(t=14.902, p =.001; Table 4), 모든 쿼터에서도 동일한 양상을 보였다.
3. 훈련프로그램 적용 전후 중등도 강도로 뛴 거리 및 비율 차이 분석
훈련프로그램 적용 전에는 선수 한 명이 한 시합에서 중등도 강도로 뛴 거리가 1,843.78±341.19 m인 반면, 프로그램 적용 후는 2,397.18±420.84 m인 것으로 확인되어 훈련프로그램 적용 후 중등도 강도로 뛴 거리가 더 긴 것(553.40 m, 증가율: 30.0%)으로 나타났다(t=-5.424, p =.001; Table 5). 또한, 모든 쿼터에서도 프로그램 적용 전보다 적용 후에 중등도 강도로 뛴 거리가 더 긴 것으로 나타났다.
The improvement of absolute distance and proportion to total distance covered in moderate intensity depending on the application of training program
총 이동 거리에 대해 중등도 강도로 뛴 거리의 비율의 경우에도 훈련프로그램 적용 전(40.48±4.95%)보다 프로그램 적용 후(50.26±3.18%)가 더 큰 것(9.78%, 증가율: 24.2%)으로 나타났으며(t=-11.068, p =.001; Table 5), 모든 쿼터에서도 동일한 양상을 보였다.
4. 훈련프로그램 적용 전후 높은 강도로 뛴 거리 및 비율 차이 분석
훈련프로그램 적용 전에는 선수 한 명이 한 시합에서 높은 강도로 뛴 거리가 515.23±162.75 m인 반면, 프로그램 적용 후에는 788.30±219.13 m인 것으로 확인되어 훈련프로그램 적용 후 높은 강도로 뛴 거리가 더 길어진 것(273.07 m, 증가율: 53.0%)으로 나타났으며(t=-7.249, p =.001), 모든 쿼터에서도 프로그램 적용 전보다 적용 후에 높은 강도로 뛴 거리가 더 긴 것으로 나타났다(Table 6).
The improvement of absolute distance and proportion to total distance covered in high intensity depending on the application of training pro-gram
총 이동 거리에 대해 높은 강도로 뛴 거리의 비율도 프로그램 적용 전(11.68±4.26%)보다 적용 후(16.73±4.67%)가 더 큰 것(5.05%, 증가율: 43.2%)으로 나타났고(t=-10.335, p =.001; Table 6), 모든 쿼터에서도 동일한 양상을 보였다.
5. 훈련프로그램 적용 전후 가속, 감속 횟수 및 스프린트 횟수 차이 분석
훈련프로그램 적용 전의 가속 횟수는 8.96±3.17 bouts인 반면, 프로그램 적용 후에는 10.27±3.34 bouts인 것으로 확인되었으나 훈련프로그램 적용에 따른 차이(1.31 bouts, 증가율: 14.6%)는 유의하지 않았다 (t=-2.102, p =.056; Table 7). 감속횟수 또한, 훈련프로그램 적용 전(13.31±7.35 bouts)과 적용 후(15.95±11.61 bouts)의 차이(2.64 bouts, 증가율: 19.8%)도 유의하지 않았다(t=-1.112, p =.286; Table 7).
The improvement of acceleration, deceleration and sprint bouts of training program (unit: bouts)
훈련프로그램 적용 전의 스프린트 횟수는 11.50±4.57 bouts인 반면, 프로그램 적용 후에는 14.97±4.95 bouts인 것으로 확인되어 훈련프로그램 적용 후의 스프린트 횟수가 더 증가(3.47 bouts, 증가율: 30.2%)한 것으로 확인되었다(t=-4.573, p =.001, Table 7). 또한, 2쿼터를 제외한 모든 쿼터에서도 훈련프로그램 적용 후의 스프린트 횟수가 프로그램 적용 전보다 증가한 것으로 확인되었으나, 훈련프로그램 적용 전후의 쿼터별 차이는 확인되지 않았다(Table 7).
논 의
본 연구는 HIIT를 기반으로 필드하키 특이적 훈련프로그램을 개발하여 대한민국 국가대표 필드하키 선수를 대상으로 훈련프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 30초 인터벌과 운동수행:휴식 비율 =1:1로 9주간 훈련프로그램을 적용한 결과, 훈련프로그램 적용 전보다 적용 후의 분당 이동거리(9.6 m/min, 증가율: 9.7%)와 최고 속도(0.69 km/hr, 증가율: 3.0%)가 증가하였고, 낮은 강도로 뛴 거리(633.94 m, 감소율: 28.4%)와 비율(14.83%, 감소율: 31.0%)은 감소된 반면 중등도 강도(각각 553.40 m, 증가율: 30.0%와 9.78%, 증가율: 24.2%)와 높은 강도(각각 273.07 m, 증가율: 53.0%와 5.05%, 증가율: 43.2%)로 뛴 거리 및 비율은 증가되었으며, 스프린트 횟수(3.47 bouts, 증가율: 30.2%) 또한 증가한 것으로 나타났다.
최대(maximal) 노력 또는 최대하(submaximal) 노력으로 반복적으로 훈련을 실시하는 HIIT는 유산소 능력(aerobic capacity)과 최대 파워 출력(peak power output), 반복 스프린트 능력(repeated sprint ability)을 모두 크게 향상시켜 운동수행능력에 있어 긍정적인 변화를 유도한다고 알려져 있다[16]. 영국 필드하키 남자선수를 대상으로 8주간 스프린트 인터벌 트레이닝(sprint interval training, 주2회)을 실시한 결과, 30 m 스프린트 수행능력(1.4-2.3% 향상)과 스틱으로 볼을 드리블하면서 수행하는 스프린트 능력(4.1-4.9%)이 향상된 것을 보고하였고[16], 영국 필드하키 여자선수를 대상으로 6주간 사이클을 활용한 스프린트 인터벌 트레이닝(주1회)를 실시한 결과, 일반적인 지속 트레이닝(endurance training)보다 하지 근육의 산소 사용률이 증가하였고, 30-15 간헐적 체력 테스트(30-15 intermittent fitness test) 수행능력도 향상되었음으로 보고하였다[17]. 본 연구에서도 9주간(주3회) HIIT 기반 필드하키 특이적 훈련프로그램 실시한 후 분당 이동거리와 최고 속도, 중등도 강도와 높은 강도로 뛴 거리, 스프린트 횟수가 증가하는 등 시합 동안 발생하는 움직임에 대해 긍정적인 변화를 보였다. 이렇듯 본 연구의 결과와 유사하게 운동선수를 대상으로 한 많은 선행연구에서 HIIT가 최대산소섭취량(VO2 max) 등 경기력 관련 요인에 긍정적인 영향을 미친다고 설명하고 있다. 그러나, 잘 훈련된 선수일수록 HIIT의 초기 단계에서 최대산소섭취량(VO2 max) 향상을 위한 적응이 이루어지며 12주 이상 HIIT를 실시하는 것은 오히려 최대산소섭취량(VO-2 max) 향상에 부정적인 영향을 미칠 수도 있다고 보고[8]된 바 있으므로, 추후 HIIT 적용 기간에 따른 경기력 관련 요인의 변화 추이를 확인하는 연구가 진행된다면 엘리트 운동선수를 대상으로 HIIT의 효율적인 프로토콜을 설정하는 데에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
HIIT의 적용에 있어 운동수행:휴식 비율(work:rest ratio)은 훈련의 적응을 유도하기 위한 중요한 지침으로 작용한다[18]. 현재, 운동수행:휴식 비율과 신체적 적응(physical adaptation)의 연관성이 명확하게 증명된 것은 아니지만, 한 선행연구에서는 짧은(6초) 인터벌의 스프린트를 반복한 후 휴식 시간을 길게 가지게 되면 무산소성 파워(power)가 향상될 가능성이 높은 반면, 휴식시간이 짧아질수록 ATP-크레아틴인산(PCr) 재합성을 제한하므로 유산소성 능력이 향상될 가능성이 높다고 설명하였다[16]. 그러나, 고도로 훈련된 운동선수의 경우 스프린트 인터벌 트레이닝(sprint-interval training)과 같은 짧은 인터벌의 HIIT는 최대산소섭취량(VO2 max)에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보고[8]된 바 있고, 최대심박수 기준 95% 이상(≥95% HRmax)인 높은 강도로 2분 이상의 긴 인터벌을 실시할 경우 대사성 산증(metabolic acidosis)을 유발하고 이는 크레아틴인산(PCr) 재합성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다[12]. 따라서 본 연구에서는 30초의 중등도 인터벌을 실시하도록 프로토콜을 설정하였고, 30초 이내에 근육 내 포스파겐(phospha-gens)의 70%가 회복되는 것[12]을 고려하여 회복시간은 30초로 설정하여 국가대표 여자 필드하키 선수에게 적용하였으며, 시합 중 발생하는 움직임에 대해 긍정적인 변화를 확인할 수 있었다. 칠레 여자 필드하키 선수를 대상으로 8주간(주2회) 운동수행:휴식 비율 =1:1 (60초 인터벌: 60초 휴식)의 HIIT를 실시한 결과, 최대산소섭취량(VO2 max) 향상과 함께 공의 푸싱(pushing) 속도가 증가되었고[19], 미국 대학 여자 필드하키 선수를 대상으로 4주간(주3회) 운동수행:휴식 비율 =2:1 (20초 인터벌: 10초 휴식)의 HIIT를 실시한 후에도 최대산소섭취량(VO2 max)이 향상되었다[20]. 유산소성 능력과 함께 무산소성 파워(anaerobic power)가 요구되는 여자 필드하키 선수의 운동수행능력 향상을 위해 효과적인 인터벌 시간 또는 운동수행:휴식 비율을 확인하기 위해서는 다양한 인터벌 시간 및 운동수행:휴식 비율에 대해 본 연구와 같이 시합 중 발생하는 움직임의 변화를 확인함과 동시에 유 · 무산소 능력을 확인할 수 있는 변인을 포함한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
운동수행능력(performance)을 결정짓는 요인은 다양하나, 필드하키와 같은 팀 스포츠의 경기력은 주로 시합 중 반복적으로 수행할 수 있는 스프린트 능력에 의해 결정된다[21]. 호주 축구선수, 넷볼(netball) 선수를 대상으로 지속주(continuous running)와 HIIT (운동수행:휴식 비율 =1:1) 및 최대초과 인터벌 트레이닝(supramaximal interval training, 운동수행:휴식 비율 =1:5)을 실시한 결과, 최대초과 인터벌 트레이닝을 실시하였을 때 40 m 스프린트 능력과 반복적 스프린트 능력이 더 향상되었다고 설명하였고[22], 본 연구에서도 HIIT 기반 필드하키 특이적 훈련프로그램을 적용한 결과 시합 중 수행되는 스프린트 횟수(3.47 bouts, 증가율: 30.2%)가 증가한 것으로 나타났다. 반복적인 스프린트 능력 향상을 위한 훈련방법에 대한 고찰연구에 따르면, 1회성 스프린트 능력은 고전적인 스프린트 트레이닝이나 근력(strength)/파워(power) 훈련으로도 향상이 가능하나, 스프린트 간의 회복능력은 최대산소섭취량 기준 80-90% 강도의 HIIT를 실시하여야 향상된다고 보고하였다[23]. 스프린트 능력은 산화적 능력(oxidative capacity)과 크레아틴인산(PCr) 재충전, 수소이온 완충(H+ buffering) 등 대사적 요소(metabolic factor)와 근활성화 및 근동원(recruitment) 등 신경적 요소(neural factor)가 복합적으로 작용하는 체력구성 요소이므로[23], 이러한 능력을 향상시키기 위해서는 본 연구에서 제안한 훈련프로그램과 같이 다양한 훈련을 복합적으로 적용할 수 있도록 프로그램을 설계해야 할 것으로 생각된다.
스포츠 현장에서는 많은 코칭 스텝이 저항운동(resistance exercise)과 속도 훈련(speed training) 및 플라이오 메트릭 훈련(plyometric training) 등 다양한 훈련방법을 사용하여 선수의 운동수행능력을 향상시키고자 많은 노력을 하고 있다[16]. 그러나 많은 선행연구에서는 통제된 실험실 기반 연구를 통해 그 효과를 검증하고 있으므로 결과적으로 스포츠 현장에서의 타당성(validity)은 부족하다고 할 수 있다[16]. 본 연구에서는 HIIT 기반 필드하키 특이적 훈련프로그램을 개발하여 시합 중 발생하는 움직임에 대한 정보를 수집하고 이를 분석함으로써 스포츠 현장에서의 실질적인 효과성(effectiveness)을 확보하고자 하였다. 실제 본 연구에서는 국가대표 선수를 대상으로 국제적 수준의 시합 상황에서 데이터를 수집하여 데이터의 신뢰성(reliability)을 확보하기 위한 최적의 연구설계를 하였으나, 2022 항저우 아시안게임에 출전하는 국가대표 여자 필드하키 선수와 매칭되는 대조군(control group)을 선정할 수 없었으므로 연구결과에 대해 생태학적인 타당성(ecological validity)을 반영할 수 없었고, 국제적 수준의 대회에 대해 선수 개개인의 움직임 데이터를 수집하였으나 대회개최 장소의 고도, 기온, 습도 등 환경적 요인을 통제하지 못하였다. 또한 데이터 수집에 있어 경기일정에 따른 선수의 피로도를 반영하지 못하였으며, 표본 크기가 작아 통계적 오류 관련 문제가 발생할 수 있으므로 현재의 연구결과를 일반화하는 데에는 제한적이라 할 수 있다. 추후 연구에서는 더 많은 연구대상자를 선정하고 실험군과 대조군을 분류하여 훈련프로그램 적용 기간 및 운동수행:휴식 비율에 따른 시합 중 발생하는 움직임과 유 · 무산소능력 및 피로도를 확인하여 비교분석한다면 필드하키 경기력 향상을 위한 훈련프로그램 개발에 있어 더 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
결 론
본 연구는 HIIT를 기반으로 필드하키 특이적 훈련프로그램을 개발하여 대한민국 국가대표 필드하키 선수를 대상으로 훈련프로그램의 효과를 검증한 결과, 훈련프로그램 적용 전보다 적용 후의 분당 이동거리와 최고 속도가 증가하였고, 낮은 강도로 뛴 거리와 비율은 감소된 반면 중등도 강도와 높은 강도로 뛴 거리 및 비율은 증가되었으며, 스프린트 횟수 또한 증가한 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 필드하키 특이적 훈련프로그램은 필드하키 선수의 시합 중 발생하는 움직임을 긍정적으로 변화시킴으로써 경기력을 향상시키는 데에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
Notes
이 논문 작성에 있어서 논문에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 관계도 없음을 밝힌다.
AUTHOR CONTRIBUTIONS
Conceptualization: H Choi, T Kim; Data curation: M Choi, Y Kim, R Ma; Formal analysis: H Choi, R Ma, T Kim; Methodology: H Choi, T Kim; Project administration: H Choi; Visualization: H Choi, M Choi, T Kim; Writing - original draft: H Choi, R Ma, T Kim; Writing - review & editing: H Choi, R Ma, T Kim.