대부분의 스포츠 종목에서는 단관절 움직임보다는 기초체력과 전문체력이 복합적으로 발휘될 수 있는 대근육군의 다과절 협응이 경기력의 중요한 요인으로 거론되고 있다(Bompa, 1999). 특히, 전문체력요인 중에서 짧은 시간의 움직임이 발생되는 스피드, 민첩성 또는 파워 발현에는 ATP-PCr과 해당작용(glycolytic systems)을 통해 주된 에너지 공급이 이루어지게 된다(Vandewalle et al., 1987; Baker et al., 2010). ATPPCr에 의한 에너지 동원은 초기 고강도 활동에서 100% 동원이 이루어지며, 이런 에너지 동원의 최고 지점 도달 시간은 약 2.5초 정도인 것으로 보고되고 있다(Baker et al., 2010). 선행연구에서는 경기력을 위한 최고파워 도달 시점은 1~4초 이내인 것으로 나타났으며(Bogdanis et al., 1998), 이후 10초 지점까지 완만하게 감소하는 것으로 보고하고 있다(Bigland-Ritchie & Woods, 1984; Vandewalle et al., 1987). ATPPC의 점증적 고갈과 동시에 해당과정의 에너지 동원이 이루어지게 되는데, 해당과정을 통한 에너지 최대 발현 시점은 15~20초이며 30초 이후 급격한 감소가 나타난다(Beneke et al., 2002; Ren & Hultman, 1989). 이렇듯 운동 초기 또는 활동이 시작되는 시점부터 30초 지점까지의 에너지 동원은 ATP-PCr과 해당과정에서 대부분 이루어지고 있음을 알 수 있으며, 이 두 가지 에너지 체계는 장시간의 고강도 움직임에서도 에너지 공급에 일부분 관여하기(Baker et al., 2010) 때문에 체내 저장 수준이 시합의 승패와 밀접한 관련이 있음을 알 수 있다. 또한 무산소성 에너지 동원 수준을 측정을 통하여 수치화 시킨다면 선수들의 훈련 구성 및 체력 변화에 대한 기초자료로 활용될 것이다. 그러므로 에너지 동원 정도를 관찰하기 위한 전문체력측정은 선수들의 경기력 변화를 관찰하는데 도움이 될 것이다.

다양한 무산소성 운동능력 측정기기 중에서 무산소성 윈게이트테스트(Wingate anaerobic test) 방법은 피험자의 무산소성 파워를 측정하기 위한 일반화된 방법으로(Beneke et al., 2002; Vandewalle et al., 1987), 체중에 따른 운동부하를 기반으로 고정식 사이클 페달을 30초 동안 최대한 회전시킨 후 발생된 토크값으로 무산소성 운동능력을 평가하는 방식이다(Richmond et al., 2011; Weinstein et al., 1998; Zupan et al., 2009). 에르고미터를 활용한 측정은 종목 특성과 목적에 맞게 상체 또는 하체로 나누어 측정할 수 있으며, 두 방법 모두 체중에 대한 간섭을 최소화 할 수 있기 때문에 결과에 대한 높은 신뢰성을 확보할 수 있게 된다(Richmond et al., 2011). Zupan et al.(2009)은 윈게이트테스트는 무산소성 운동 능력에 대한 가장 신뢰할 수 있는 평가방법으로 다양한 변인을 통한 선수들의 현재 체력 수준 및 훈련 전‧후 결과 비교가 가능하며, 측정에 따른 상해를 최소화 할 수 있어 안정성이 확보된 측정 방법으로 소개하였다. Harvey et al.(2017)은 윈게이트테스트의 1회 측정으로 다양한 체력 변인의 관찰이 가능하며, 측정 시간이 짧아 빠른 회복(6분 이내)을 유도할 수 있어 이후 훈련에 큰 영향이 없는 것으로 보고하였다. 이처럼 윈게이트테스트는 무산소성파워및 지구력 평가에 널리 활용되고 있다. 윈게이트테스트의 측정 변인으로는 평균파워(mean power;MP), 최고파워(peak power;PP), 파워드롭률(Power Drop rate; PD)등이 있으며(Bar-Or et al., 1980; Bar-Or, 1987; Attia et al., 2014; Laurent et al., 2007), 종목에 따라 다양하게 선택하여 평가 도구로 활용되고 있다. 그러나 이러한 결과 값의 신뢰도를 확보하기 위해서는 다양한 외생변수(온도, 습도, 측정 시간, 심리, 사전운동)에 대한 요인들의 통제가 이루어져야 하며(Inbar et al., 1996), 특히, 사전‧사후에 대한 평가는 처치에 따른 향상도를 관찰하는 것이기 때문에 외생 변수에 대한 통제가 더욱 세심하게 이루어져야 할 것이다. 또한 윈게이트테스트 기기의 지속적인 성능 개선으로 다양한 버전의 장비가 출시되었으며, 그로인한 기기별 측정값이 상이하여 일관된 해석에 한계가 있어 왔다. 현재까지 다양한 연구에서 서로 다른 버전의 윈게이트테스트 측정이 이루어지고 있으며, 이를 근거로 실험에 대한 효과 검증, 훈련 프로그램 구성 및 향상도 평가의 기초자료로 활용하고 있다(Grant et al., 2014; Kavaliauskas et al., 2015; Raci et al., 2017; Kendall, 2017; Lewis et al., 2017). 그동안 윈게이트테스트의 타당성과 신뢰성이 이미 검증(Bar-Or, 1987)되었음에도 불구하고 각 버전별 결과 값에 대한 동질성 검증 연구는 미비한 실정이며, 다양한 외생변수를 고려하더라도 장비 또는 버전의 변화를 고려하지 않은 측정은 사전 또는 사후 값에 대한 신뢰성 확보에 어려움이 있을 것으로 여겨진다. 그러므로 각기 다른 버전의 측정결과를 기초로 타당도와 신뢰도 검증이 시급하며, 결과 값의 기기별 상호호환이 가능한 추정식 개발이 필요함을 알 수 있다. 이를 통해 과거와 현재의 윈게이트 결과 값을 표준화해 일관된 해석이 가능할 것으로 기대된다.

그러므로 본 연구에서는 과거부터 현재까지 다양한 연구에서 제시되고 있는 윈게이트테스트 결과 값을 표준화해 활용할 수 있도록 각 기기의 버전별 결과 값의 타당도와 신뢰도를 분석하여 상호 변환해 사용할 수 있는 추정식을 개발하는데 그 목적이 있다.

본 연구는 버전별 윈게이트 장비의 결과값 차이로 인하여 활용하는 기기의 결과값을 표준화시키기 위해 국가대표 및 엘리트 선수 80명을 대상으로 현재 국내에 도입된 4가지 형태의 윈게이트테스트 장비의 기기별 호환성에 대한 타당도 및 신뢰도를 알아보기 위해 진행하였다. 이는 초창기 도입된 DOS 버전을 시작으로 각기 다른 버전의 기기들이 현장에서 선수들의 체력 평가를 위해 활용되고 있으나 기기별 값이 달라 통일된 결과해석에 제한이 있는게 현실이다. 따라서, 과거부터 현재까지 축적되어진 결과를 비교·분석하여 빅데이터가 구축된다면 우수선수 선발, 종목별 훈련 프로그램의 구성 및 효과 검증의 기초자료로 활용될 것으로 여겨진다. 그러므로 본 연구에서는 기기별 결과들의 호환 가능성을 확인하고 신뢰도와 타당도 검증을 통해 윈게이트 기기별 상호 변환추정식을 제시하고자 한다.

본 연구에서는 서로 다른 버전의 평균파워에 대한 결과들을 기초로 장비의 교차 타당성을 검증한 결과 비교적 높은 상관(r=.644~.912)이 있는 것으로 나타났다. 특히, 측정 결과에 대한 절댓값은 r=.827~.912로 매우 높게 나타났으며, 상댓값은 r = .644~.752까지 절댓값에 비해 다소 낮게 나타났지만 유의한 결과임을 알 수 있다. 동일 또는 유사 장비를 이용한 검사-재검사 관찰 방법은 선행 검사를 통한 학습효과로 인하여 개연성이 존재함에도 불구하고 결과에 대한 높은 상관이 있어 타당도가 높은 기기임을 알 수 있다. 최고파워 검사에서는 절댓값의 경우 r=.668~.934까지로 나타나 매우 높은 관련성이 있었으나, 상댓값의 경우 r = .247~.544인 것으로 나타나 비교적 낮은 상관이 있음을 알 수 있다. 특히 D(3.2.1.0)버전과 다른 버전과의 검사-재검사 결과를 비율로 나타내면 약 33~40%의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 이는 시간의 제약 또는 장비고장으로 인하여 사전·사후의 기기가 변동된다면 결과 값의 신뢰성이 심각하게 훼손될 수 있음을 알 수 있다. Fry et al.(1991)은 적절한 훈련 강도의 설정이 선수들의 경기력 향상에 도움이 될 것으로 보고하고 있으며, 이런 훈련 강도는 정확한 체력 측정에서 얻어진 결과를 기초로 구성되어야 이상적인 체력 개선을 유도할 수 있는 것으로 제시하고 있다(Lehmann et al., 1992). 부정확한 체력 측정은 선수들의 훈련 프로그램 구성에 따른 과훈련(overtraining) 또는 상해(injury)의 원인으로 작용하며(Halson & Jeukndrup, 2004; Meeusen et al., 2004), 국가대표와 같이 중요한 선수 선발을 위해서는 정확한 측정과 평가가 동반되어야 할 것이다. 파워드롭률에서도 r = .558~.804의 높은 상관이 있는 것으로 나타났지만, 이를 기기별 비율로 계산 시 12~14%의 차이가 발생하였다. 이에 본 연구에서 각 기기별 결과 값을 보완할 수 있는 추정식을 개발하였으며, 장비 이상 또는 시기 및 측정인원에 따른 호환이 불가피할 경우 추정식 적용을 통하여 기기에 따른 결과 차이를 보완할 수 있을 것으로 여겨진다. 이처럼 체력측정에서 정확한 측정방법을 기반으로 일관된 결과 값이 도출되어야만 정확한 운동처방이 이루어지게 된다. 특히, 스포츠 현장에서 요구되는 빅데이터(Big Data)를 적절히 활용하기 위해서는 과거와 현재의 데이터를 표준화된 도구로 종합적인 분석이 필요하다. 따라서 측정기기의 버전이 다양하게 변화되어 왔다면 결과 값에 대한 일관된 표준화가 선행되어야 올바른 해석이 가능할 것이다. 측정기기가 발전할수록 그 결과 값도 차이가 발생할 수 있기 때문이다.

본 연구에서 진행된 기기별 신뢰도 검증에서 측정결과는 r = .461 ~ .944(p<.05)인 것으로 나타났으며, 결과 값에 대한 비율 환산 시 차이는 0.2~8.5%까지 인 것으로 나타났다. 선행연구에서는 태권도 선수를 대상으로 실시된 연구에서 최고파워 상댓값(사전 11.48±1.63, 사후 11.56)과 평균파워 상댓값(6.24±1.17, 사후 6.40±1.21)의 각 결과차가 1~2.5% 미만인 것으로 나타났다(Hwang et al., 2020). 엘리트 대학 축구 선수를 대상으로 실시된 연구에서는 사전 · 사후 무산소성 최고파워(Watt/kg)가 1~3%미만의 차이가 있는 것으로 나타났다(Lee et al., 2019). 국외연구에서도 최고파워(Watt/kg)가 사전 11.76±1.99, 사후 11.82±1.62, 평균파워(Watt/kg)는 사전 5.79±0.86, 사후 5.71± 0.87로 나타나 각 0.5~1.3%의 차이가 있는 것으로 나타났다(Ramezani Ahmadi et al., 2020). Bicer(2020)의 연구에서는 엘리트 배구 선수들의 체력 측정 결과 무산소성 최고파워가 0.5%(Watt), 4.7%(Watt/kg)의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 평균파워는 4%(Watt), 5%(Watt/kg)가 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 4개의 윈게이트 버전별 결과값의 평균을 낸 결과, 절댓값 평균파워(1.5%), 상댓값 평균파워(2.3%), 절댓값 최고파워(3.5%), 상댓값 최고파워(5.5%), 파워드롭률(2.9%)로 반복측정 전후 차이가 나타났다.

기기별 본 연구결과에서는 평균파워(Watt)는 도스 버전 기기를 기준으로 B버전(+6.3%), C버전(+4.9%), D버전(+40.4%)이 각각 높았다. 특히 D버전과의 차이가 컸다. 상대평균파워(Watt/kg)에서는 B버전(+5.9%), C버전(+5.9%), D버전(+41.7%)으로 역시 D버전의 값이 높았다. 결과적으로 A, B, C 버전 간 무산소 평균파워에서는 약 5-6% 차이가 있었으나 D버전은 40∼42% 높아 해석에 주의가 따른다. 최고파워(Watt)는 도스 버전 기기를 기준으로 B버전(-7.1%), C버전(+7.8%), D버전(+48.8%)의 값을 보였다. 특히, D버전과의 차이가 높게 나타났으며, 상대최고파워(Watt/kg)에서는 B버전(-7.5%), C버전(+8.5%), D버전(+50.2%)으로 역시 D버전의 값이 가장 높았다. 결과적으로 A, B, C버전 간 무산소성 최고파워에서는 약 -7∼9% 차이가 있었으나 D버전은 49∼50% 높아 해석에 주의가 따른다.

따라서 선행연구들과의 결과 비교 시에도 본 연구의 측정 신뢰도는 높은 것을 알 수 있었으며, 이는 서로 다른 버전의 윈게이트 측정 장비를 활용하여 측정하더라도 상호 변환이 가능하여 표준화된 값으로 신뢰할 수 있는 평가 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.