Comparison of Physical and Specific Physical Fitness components Between Sprint Canoe and Canoe Slalom Athletes: A Case study
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Abstract
OBJECTIVES
This case study aimed to compare the physical and specific physical fitness characteristics of sprint canoe and canoe slalom athletes, thereby identifying discipline-specific physiological and biomechanical demands that can inform tailored training strategies.
METHODS
Eleven male canoeists (sprint canoe = 5, canoe slalom = 6) participated in a comprehensive physical assessment comprising physical fitness tests (grip and back strength, sit-up, push-up, standing long jump, balance, reaction time, sit-and-reach, and trunk extension), isokinetic trunk strength and power at 60°/s and 120°/s, a 30-s Wingate cycle-ergometer test, and cardiopulmonary exercise testing (CPET). Group differences were analyzed using independent t-tests.
RESULTS
Significant differences among groups were observed in physical fitness (right-hand grip strength, back strength, sit-ups, push-ups, reaction time, and sit-and-reach), specific physical fitness [isokinetic trunk strength: extensor (Nm, %BW) and flexor (Nm, %BW) at 60°/sec and 120°/sec; anaerobic power: peak power, peak power (W/kg), and average power (W/kg)], and cardiopulmonary fitness (maximal exercise time).
CONCLUSIONS
Sprint canoe athletes showed superior strength, trunk muscle function, and anaerobic power, whereas canoe slalom athletes tended to exhibit better balance and agility. Therefore, training should be tailored to the characteristics of each discipline, emphasizing power and strength development for sprint canoeists and focusing on core stabilization and agility improvement for slalom canoeists.
서론
카누는 고도의 체력적 능력과 정밀한 기술 수행을 동시에 요구하는 수상 스포츠이며, 올림픽 정식 종목으로서 높은 경쟁 수준과 체계적 트레이닝을 전제한다. 국제 대회에서는 크게 스프린트 카누와 카누 슬라럼으로 구분되며, 두 종목은 모두 패들을 이용해 추진력을 발생시킨다는 공통점이 있지만 경기 환경과 요구되는 체력적 특성은 뚜렷하게 다르다. 스프린트 카누는 평수면에서 직선 코스를 고속으로 주파하는 경기로 폭발적 파워와 근지구력이 결정적 요인으로 작용 하며[1,2], 카누 슬라럼은 급류에서 게이트를 통과하며 반복적인 회전·감속·재가속이 이루어지므로 민첩성, 균형, 체간 안정성이 핵심 요인으로 작용한다[3,4].
스프린트 카누의 경기 거리는 보통 200–1000m 이며, 경기 시간은 약 40초에서 4분에 이른다. 경기 초반에는 ATP-PCr(adenosine triphosphate–phosphocreatine)과 무산소 해당과정(anaerobic glycolysis)의 기여가 크고, 시간이 지남에 따라 유산소 대사(aerobic metabolism)의 비율이 증가한다[5]. 특히 500m에서는 무산소성 파워와 젖산 내성의 중요성이 크고, 1000m에서는 심폐지구력의 기여도가 상대적으로 높다. 반면 카누 슬라럼은 평균 90–120초 내외로 지속되며, 단시간 고강도 구간과 방향 전환이 반복되므로 무산소성 파워와 최대산소섭취량(VO₂max)의 복합적 기여가 요구된다[6].
카누 선수의 경기력은 기초체력(physical fitness)과 전문체력(specific physical fitness)으로 구분해 설명할 수 있다. 기초체력은 근력, 근지구력, 순발력, 민첩성 등 모든 수행의 기반이 되는 요소이며, 전문체력은 종목 특성과 직접적으로 맞닿아 있는 능력이다. 스프린트 카누 선수에게는 상지·체간 근력과 무산소성 파워가 핵심이며, 카누 슬라럼 선수에게는 반응 시간, 방향 전환과 균형을 지지하는 체간 근력과 민첩성이 중요하다[7–9]. 실제로 패들링 추진력 증대를 위해 체간 근육의 안정성·회전력이 중요한 기여를 하며, 단순 상지 근력 이상으로 체간 안정성이 성과와 관련된다는 보고가 있다[10,11].
최근 연구들은 체간 근육의 역할을 더욱 강조한다. 세계 수준 스프린트 카누 선수들을 대상으로 한 연구에서 등속성 체간 근력과 피크 패들 포스 간 강한 연관성이 제시되어, 팔·어깨 근육만이 아니라 체간 안정성과 회전력이 경기력에 필수적임을 시사한다[12]. 또한 Wingate 검사로 대표되는 무산소성 파워는 스프린트 기록과 밀접한 상관을 보이며, 피크 파워·평균 파워가 높을수록 직선 항주 속도 유지 능력이 우수하다고 보고되었다[13]. 이에 따라 스프린트 카누는 고강도 인터벌 기반 파워·체간 강화, 카누 슬라럼은 코어 안정화·민첩성 강화가 훈련의 핵심으로 권고된다.
그럼에도 기존 연구는 단일 체력 요인에 국한되거나 특정 집단(연령·성별)에 한정된 경우가 많았다. 예컨대 카약에르고미터 기반 상지 근활성 연구[14]나 특정 훈련 프로그램의 효과 검증[15,16]과 같이 부분 요소에 집중하는 경향이 있었다. 이로 인해 기초체력과 전문체력을 통합적으로 비교하고, 스프린트 카누와 카누 슬라럼을 직접 대조한 연구는 드물다[17]. 따라서 종목별 차이를 정확히 이해하고 맞춤형 훈련 프로그램을 설계하기 위해서는 통합적 비교 연구가 필요하다.
이에 본 연구는 스프린트 카누와 카누 슬라럼 선수의 기초체력(악력, 배근력, 윗몸일으키기 등)과 전문체력(등속성 체간 근기능, 무산소성 파워, 심폐능력)을 종합적으로 비교·분석하여, 종목별 차별적 체력 프로파일을 규명하고자 한다. 본 연구 결과는 각 종목 특성에 적합한 훈련 처방 개발과 현장 적용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
연구방법
1. 연구대상
본 연구는 C지역 소재의 남자 일반부 선수 11명(스프린트 카누 5명, 카누 슬라럼 6명)을 대상으로 하였으며, 국제카누연맹(International Canoe Federation, ICF)의 분류에 따라 스프린트 카누와 카누 슬라럼의 두 집단으로 구분하였다. 스프린트 카누는 단거리 카누와 카약 종목을 포함하는 범주이며, 카누 슬라럼은 급류 코스 게이트 통과 경기로서의 범주를 의미한다. 모든 대상자는 연구 목적과 절차에 대해 충분히 설명을 듣고 자발적으로 참여에 동의하였다. 선수들의 평균 선수 경력은 7.3±2.1년이었으며, 모두 전국대회 이상 출전 경험을 가진 엘리트 수준의 선수였다. 두 집단 간 평균 연령 차이가 존재(스프린트 카누 27.5±3.2세, 카누 슬라럼 22.0±1.6세)함에 따라, 해석 시 연령의 영향을 고려하였다. 남자 일반부 선수 11명 선수들의 신체적 특성은 다음 <Table 1>과 같다.
Physical characteristics of Sprint Canoe and Canoe Slalom athletes.
2. 측정항목 및 방법
1) 기초체력
기초체력 평가는 지역스포츠과학센터 체력측정지침 고도화 매뉴얼[19]에 따라 실시하였다. 측정 항목은 근력(악력, 배근력), 근지구력(윗몸일으키기, 팔굽혀펴기), 순발력(제자리 멀리뛰기), 평형성(눈감고 외발서기), 전신반응(소리 반응), 유연성(체전굴, 체후굴)으로 구성하였다.
2) 등속성 근기능 검사
등속성 근기능은 등속성근관절기능 측정장비를 이용하여(Humac-NORM; CSMI, Stoughton, MA, USA), 각 속도별 요추관절의 굴곡과 신전근의 근기능을 측정하였다. 측정 시 부위별 예비 동작을 3회씩 실시한 후, 요추관절은 각속도 60˚/sec 3회, 각속도 120˚/sec 5회 측정하여, 각각 총 8회를 측정하였다. 신근과 굴근의 체중당 피크토크(Peak Torque), 신근/굴근의 차이를 분석하였다.
3) 무산소성 파워
무산소성 능력을 측정하기 위해 자전거 에르고미터(Excalibur Sport; Lode, Groningen, The Netherlands)를 사용하였다. 두 종목 간 에너지 시스템의 상대적 특성을 비교하기 위해 동일한 하지 기반 부하 조건을 적용하였다. 30초 동안 웜업 단계를 실시하였으며, 웜업 단계에서는 50~55RPM으로 페달링 하도록 하였다. 웜업이 끝나는 시간과 동시에 ‘시작’ 구호와 함께 선수에게 30초 동안 최대 속도로 페달링을 밟게 하여 최대운동부하를 유도하여 실시하였다. 측정항목은 최고파워(Peak Power), 체중당 최고파워(Peak Power/kg), 평균파위(Average Power), 체중당 평균파워(Average Power/kg)와 파워드롭(Power drop)를 분석하였다.
4) 운동부하검사
남자 일반부 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수들의 심폐기능을 측정하기 위해 지역스포츠과학센터 체력측정지침 고도화 매뉴얼[19]의 측정방법을 활용하였다. 선수들의 심폐능력을 측정하기 위해 트레드밀(COSMED Pulmonary function Equipment, COSMED The Metabolic Co., Italy)을 이용하였으며, 운동 중 호흡가스는 Quark CPET(Cosmed The Metabolic Co., Italy)를 이용·분석하였다. 프로토콜은 한국스포츠과학원에서 엘리트 선수를 대상으로 만든 KISS 프로토콜로 측정하였다. [19]에 따르면, KISS프로토콜은 국제적으로 검증된 Bruce 및 Astrand-Rhyming 프로토콜과 동등한 수준의 타당도와 신뢰도를 확보한 것으로 보고되었다. 경사도는 5%로 고정시키고, 속도는 5.4km/h로 시작하여 2분마다 1.2km/h씩 증가시켜 최대운동검사를 진행하였다. 종료시점은 최대 심박수(HRmax)에 도달했을 때, Borg’s Scale을 사용한 운동 자각도(Rating of perceived exertion)가 19 이상이거나 호흡교환율이 1.10 이상일 때, 대상자가 더 이상 운동을 지속할 수 없다고 할 때 all-out에 도달한 것으로 간주하였으며, 최대산소섭취량, 산소섭취 역치, 최대환기량, 최대운동시간, 최대심박수, 호흡교환율을 분석하였다.
3. 자료처리
본 연구의 통해 얻어진 모든 데이터는 SPSS 26.0 프로그램을 사용하여 각 항목별 평균(mean: M)과 표준편차(standard deviation: SD)를 산출하였다. 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수들의 집단 간 차이를 분석하기 위해 집단 간 Independent t-test를 실시하였으며 통계적 유의수준은 p<.05로 설정하였다.
연구결과
1. 기초체력
남자 일반부 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수의 기초체력 및 전문체력을 비교·분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 기초체력에서 비교·분석한 요인 중 악력 우(t= -2.874, p=.018), 배근력(t=3.926, p=.003), 윗몸일으키기(t=5.576, p=.001), 팔굽혀펴기(t=2.579 p=.030), 소리반응(t=3.314 p=.009), 체전굴(t=3.112 p=.012)에서 집단 간 통계적인 유의한 차이가 나타났다. 반면, 악력 좌(t=0.508 p=.624), 제자리멀리뛰기(t=0.951 p=.366), 눈감고 외발서기(t=-.051 p=.622), 체후굴(t=1.947 p=.083)에서는 집단 간 통계적 유의한 차이가 나타나지 않았다. 집단 간 기초체력의 측정결과는 <Table 2>와 같다.
Comparison of physical fitness between Sprint Canoe and Canoe Slalom athletes.
2. 등속성 근기능(60˚/sec, 120˚/sec)
남자 일반부 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수의 요추관절 등속성 근 기능을 비교·분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 요추관절 등속성 근 기능(60˚/sec)을 비교·분석한 요인 중 신근Nm(t=4.224 p=.002), 신근%BW(t=3.742 p=.005), 굴근Nm(t=3.542 p=.006), 굴근%BW(t=5.419 p=.001)로 나타나 집단 간 통계적 유의한 차이를 나타내었다. 반면, 굴근/신근 비율(t=1.014 p=.337)에서는 집단 간 통계적 유의한 차이가 나타나지 않았다. 요추관절 등속성 근 기능 측정결과는 <Table 3>과 같다.
Comparison of isokinetic trunk strength between Sprint Canoe and Canoe Slalom athletes at 60°/sec.
남자 일반부 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수의 요추관절 등속성 근 기능(120˚/sec)을 비교·분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 요추관절 등속성 근 기능을 비교·분석한 요인 중 신근Nm(t=3.919 p=.004), 신근%BW(t=2.926 p=.017), 굴근Nm(t=3.258 p=.010), 굴근%BW(t=5.628 p=.001)로 나타나 집단 간 통계적 유의한 차이를 나타내었다. 반면, 굴근/신근 비율(t =-.377 p =.715)에서는 집단 간 통계적 유의한 차이가 나타나지 않았다. 요추관절 등속성 근 기능 측정결과는 <Table 4>와 같다.
Comparison of isokinetic trunk power between Sprint Canoe and Canoe Slalom athletes at 120°/sec.
3. 무산소성 파워
남자 일반부 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수의 무산소성 파워를 비교·분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 무산소성 파워를 비교·분석한 요인 중 최고파워(t =5.380, p =.001), 체중 당 최고파워(t =2.305, p =.047), 체중 당 평균파워(t =4.063, p =.003)에서 집단 간 통계적 유의한 차이가 나타났다. 반면, 평균파워(t =.996, p =.345), 파워드롭(t =.871, p =.406)에서 집단 간 통계적인 유의한 차이가 나타나지 않았다. 집단 간 무산소성 파워 측정결과는 <Table 5>와 같다.
Comparison of Anaerobic power between Sprint Canoe and Canoe Slalom athletes.
4. 심폐능력
남자 일반부 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수의 심폐능력을 비교·분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 심폐능력를 비교·분석한 요인 중 최대운동시간(t=3.645, p=.005)에서 집단 간 통계적 유의한 차이가 나타났다. 반면, 최대산소섭취량(t=1.266, p=.237), 산소섭취 역치(t=1.776, p=.110), 최대환기역치(t=1.631, p=.137), 최대심박수(t=.724, p=.487), 호흡교환율(t=-6.49, p=.533)에서는 집단 간 통계적 유의한 차이가 나타나지 않았다. 집단 간 심폐능력 측정결과는 <Table 6>과 같다.
Comparison Cardiopulmonary fitness between Sprint Canoe and Canoe Slalom athletes.
논의
본 연구는 스프린트 카누와 카누 슬라럼 선수의 기초체력 및 전문체력을 비교하여 종목별 특성을 규명하고자 하였다. 그 결과, 기초체력 항목 중 악력 우, 배근력, 윗몸일으키기, 팔굽혀펴기, 소리반응, 체전굴에서 집단 간 유의한 차이가 나타났으며, 이는 스프린트 카누 선수들이 주로 발휘하는 상지 및 체간 근력의 중요성을 뒷받침한다. 선행연구에서도 스프린트 종목 선수들은 패들링 과정에서 높은 상지 근력과 배근력이 경기력과 밀접한 관련을 보인다고 보고하였다[9,16,20]. 반면 카누 슬라럼 선수들은 반응 시간, 방향 전환과 균형 유지 능력이 요구되는 종목 특성상, 근지구력과 체간 안정성이 상대적으로 강조된다고 알려져 있다[1,2,7].
등속성 근기능 검사에서는 두 속도(60°/s, 120°/s) 모두에서 신근 및 굴근의 절대·상대 피크토크가 스프린트 카누 선수에서 높게 나타났다. 이는 강한 체간 신전·굴곡력이 직선 구간에서의 추진력 유지에 기여함을 시사한다. 세계 수준의 스프린트 카누 선수들을 대상으로 한 연구에서도 등속성 체간 근력과 피크 패들포스 간 강한 연관성이 보고된 바 있다[8]. 반면 굴근/신근 비율은 유의한 차이를 보이지 않았는데, 이는 두 집단 모두에서 굴근/신근 비율은 약 0.45 ~ 0.49 수준으로 나타났으며, 이는 일반 비운동인 기준(0.7–0.9)보다 현저히 낮은 수치이다[20]. 이러한 경향은 운동선수 집단에서 확장근이 더 강하게 발달하는 특성 때문이며, 피크토크 비율이 낮게 나오는 것이 드물지 않다는 기존 보고들과 일치한다[20]. 본 연구의 값은 운동선수 기준 범위(0.5–0.7) 낮은 수준에 해당하며, 복직근·복사근 등의 굴근군 상대적 약화를 시사한다. 따라서 훈련 계획 수립 시, 신근과 굴근 간의 균형 재조정 및 굴근 강화 프로그램을 포함하는 전략이 필요하다[7,18].
무산소성 파워(Wingate 검사)에서는 스프린트 카누 선수가 최고파워 및 체중당 평균파워에서 더 높은 값을 나타냈다. 이는 직선 구간에서 순간적으로 강한 추진력이 요구되는 종목 특성과 일치한다. 실제로 무산소성 파워는 스프린트 카누의 경기 기록과 밀접하게 관련된 변수로 제시된 바 있다[3,12,13]. 반면 카누 슬라럼 선수는 반복적인 회전과 방향 전환으로 인해 절대적 파워보다는 민첩성과 체간 협응력이 더 중요하다는 점이 특징적이다[2,11]. 따라서 스프린트 카누 선수는 고강도 인터벌 훈련을 통한 파워 향상이, 카누 슬라럼 선수는 민첩성 및 안정성 강화를 위한 복합 훈련이 필요하다.
심폐능력에서는 최대산소섭취량(VO₂max), 산소섭취역치, 최대환기량 등에서 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, 최대운동시간에서만 스프린트 카누 선수가 더 길게 나타났다. 이는 스프린트 종목 특성상 일정 수준 이상의 심폐지구력이 요구됨을 보여준다. 하지만 VO₂max 자체는 집단 간 차이가 없어, 카누 슬라럼 선수 역시 심폐적 요구가 결코 낮지 않음을 시사한다. 선행연구에서도 카누 슬라럼 경기는 약 90–120초간 고강도로 지속되며, 무산소·유산소 에너지 시스템의 복합적 기여가 필요하다고 보고된 바 있다[4,5,6]. 따라서 심폐능력은 두 종목 모두에서 경기력 유지에 필수적 요인으로 작용한다고 볼 수 있다.
본 연구 결과는 스프린트 카누 선수의 강점이 상지 및 체간 근력, 무산소성 파워에 있음을, 카누 슬라럼 선수는 민첩성과 체간 안정성에서 우위를 가진다는 점을 보여준다. 이는 스프린트 카누 선수는 폭발적 추진력과 스트로크 효율을, 카누 슬라럼 선수는 균형 유지와 방향 전환 능력을 중시한다는 선행연구[1,7,10]의 결과와 일관된다.
그러나 본 연구의 두 집단 모두에서 나타난 체간 굴근/신근 비율 (0.45–0.49) 은 선행연구에서 제시된 운동선수 평균 범위 (0.5–0.7) 보다 낮았다[20]. 이러한 결과는 복직근·복사근의 상대적 약화를 시사하며, 특히 슬라럼 선수의 경우 비대칭 패들링 동작으로 인한 체간 근기능 불균형이 강화될 가능성이 있다. 따라서 체간 굴근 강화 및 신근–굴근 균형 재조정을 포함한 트레이닝이 필요하다.
또한, 스프린트 카누 와 카누 슬라럼 집단의 연령, 선수 경력 및 훈련환경 차이는 체력 결과에 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 향후 연구에서는 이러한 가외 변인을 통제하거나 통계적 방법을 활용해, 종목별 특성을 규명할 필요가 있다.
종합적으로, 본 연구 결과는 스프린트 카누 선수의 강점이 상지 및 체간 근력과 무산소성 파워에 있음을, 카누 슬라럼 선수는 민첩성과 체간 안정성에서 우위를 가진다는 점을 보여준다. 이는 선행연구의 결과와 일치하며[1,7,10], 종목 특성에 따른 차별적 트레이닝 접근이 필요함을 시사한다. 특히 스프린트 카누 선수는 파워·근력 기반 훈련을, 카누 슬라럼 선수는 코어 안정화·민첩성 훈련을 강화할 필요가 있다.
결론
본 연구는 스프린트 카누 선수와 카누 슬라럼 선수의 기초체력 및 전문체력을 비교하여 종목별 특성을 규명하였다. 그 결과, 스프린트 카누 선수는 상지 근력, 체간 근기능, 무산소성 파워에서, 카누 슬라럼 선수는 균형성과 민첩성에서 상대적 강점을 보였다. 이러한 결과는 두 종목의 경기 특성 직선 추진력 중심의 스프린트와 방향 전환 및 안정성 중심의 슬라럼을 반영한 것으로, 종목 맞춤형 훈련 전략의 필요성을 시사한다. 훈련적 관점에서 스프린트 카누 선수는 고강도 인터벌과 체간 근력 강화 프로그램, 카누 슬라럼 선수는 코어 안정화 및 민첩성 복합 훈련을 병행하는 것이 효과적일 것이다.
본 연구는 향후 선수 맞춤형 트레이닝 처방 및 종목 특화 체력평가 지표 설정에 참고 자료로 활용될 수 있다. 다만, 표본 수가 적고 남자 선수로 제한되어 성별·연령·훈련환경 등의 가외 변인을 충분히 반영하지 못하였다는 한계가 있다. 향후 연구에서는 더 다양한 표본과 종목을 포함하여, 장기적 훈련 개입 및 체력 요인 간 인과적 관계를 규명할 필요가 있다.
Notes
The authors declare no conflict of interest.