연구 대상

본 연구의 대상자는 특별한 질병이 없고 다른 신체개선운동을 꾸준히 하고 있지 않는 승마 동호인들로 승마의 평보, 속보는 물론 구보운동까지 원활하게 수행할 수 있는 성인 남자 8명, 여자 7명, 총15명으로 구성하였으며, 대상자의 신체적인 특징은 <표 1>과 같다.

실험 일시 및 조건

이 실험은 2013년 8월 18일과 25일 양일간 경기도 김포시에 위치한 H승마장에서 실시하였다. 실험 조건과 인원은 <표 2>와 같다.

연구장소

경기도 K시에 있는 H 승마클럽 내 실내승마장으로 가로 20m, 세로 35m의 크기이고 말이 실제로 걷고 뛰는 1바퀴의 길이는 90m이다<그림 1>. 측정을 위해 말은 A지점에서 출발을 하고, B에서는 연구원들이 실험장비를 놓고 컴퓨터에 나타나는 기록들을 검토 및 정리하였고, C지점에서는 본 연구자가 말에 기승한 피실험자들의 속도를 측정하여 '더 빨리' 또는 '더 천천히' 등의 지시로 말의 속도가 각 보행형태별 표준속도에 맞출 수 있게 조절하였다. D는 평보의 기준인 110m/분을 나타내는 표시이고 E는 속보의 기준인 220m/분의 표시, F는 구보의 표준속도 320m를 표시해 놓은 지점이다.

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그림 1.

실내 운동장 규격 및 표시점

실험에 활용한 마필

본 연구에서는 서러브래드 종 말 7필을 실험에 활용하였으며 이들의 신체 및 기타조건은 <표 3>과 같다. 본 연구에서 실시한 말의 보행형태별 표준속도는 <표 4>와 같다.

측정항목 및 도구

말의 보행형태 별 운동량을 측정하기 위해서 심박수(HR), 산소섭취량(VO₂), 호흡교환률(RQ), 대사량(MET), 운동강도(EE)를 측정하였으며, 측정도구는 <표 5>, <그림 2>와 같다.

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그림 2.

실험장비 및 부착 상태

실험 절차

측정 전 피험자들에게 이 연구의 목적과 절차를 설명하였으며, 측정도구 사용에 대한 주의사항 및 본 연구참여에 대한 동의를 구하였다. 피험자들에게 본인 기승 최소 3시간 전부터는 음식을 먹지 않도록 당부하였고 본인 기승 2시간 전에는 승마장에 도착하여 실험장소를 둘러보고 안정을 취하도록 하였다. 이후 순서에 따라 <그림 3>과 같이 실험을 질행하였다.

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그림 3.

실험 절차

자료처리

실험을 통해 수집된 자료는 Windows용 SPSS 18.0 프로그램을 활용하여 결과에 대한 평균과 표준편차를 산출하였으며, 보행형태별 승마의 운동강도 차이를 검증하기 위하여 일원 변량분석(one-way ANOVA)을 이용하고, 차이가 있는 경우 사후분석(Scheffe)을 실시하였다. 또한 남·녀 간의 운동강도의 차이를 검증하기위하여 독립 t-test를 활용하였다. 분석을 위한 모든 유의수준은 p<.05로 설정하였다.

말의 보행형태에 따른 운동강도의 변화 및 차이

본격적인 측정에 앞서 장비를 착용한 뒤 의자에 앉아 5분간 안정을 취하였으며, 이후 말의 보행형태에 따른 심박수(HR), 산소섭취량(VO₂), 호흡교환률(RQ), 대사량(MET), 에너지 소비량(EE) 평균(Mean)의 변화를 측정하였다. 그 결과는 <표 6>과 같다.

심박수의 변화를 말의 보행형태(평보, 경속보, 좌속보, 구보)별로 비교해 보면 말의 이동속도가 빨라질수록 심박수도 높아지는 경향을 나타내고 있으며 안정시보다 구보시 높아지는 것으로 나타났다. 단위체중당 산소섭취량의 변화의 경우 경속보와 구보에서 단위체중당 산소섭취량(VO₂)이 높게 나타났으며, 안정시에 비해 경속보나 구보시 약 3배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 호흡교환률은 전체적으로 말의 이동속도가 빨라질수록 호흡교환률도 높아지는 경향을 보이다가 구보에서는 조금 떨어지는 형태로 나타났다. MET의 경우에도 말의 이동속도가 빨라질수록 높아지는 경향을 나타내고 있으나 경속보에서 높은 피크치를 나타냈다. 안정시에 비해 구보시 2배 이상 높아지는 것으로 나타났다. 끝으로 분당 에너지소비량의 변화는 말의 이동속도가 빨라질수록 분당 에너지소비량도 높아지는 경향을 나타내고 있으나 경속보에서 특히 높은 값을 나타냈다. 안정시에 비해 경속보와 구보시 약 3배정도 높아지는 것으로 나타났다.

말의 보행형태에 따른 운동강도의 차이를 알아보기 위해 실시한 일원 변량분석 및 사후분석의 결과, 보행형태에 따른 기승자의 심박수는 F=28.351, p<.001로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 사후분석 결과, 평보에 비해 경속보, 좌속보, 구보는 더 높은 심박수를 나타냈다. 하지만 경속보, 좌속보, 구보 간에는 심박수의 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 산소섭취량의 경우 F=38.703, p<.001로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 사후분석 결과, 평보에 비해 경속보, 좌속보, 구보는 더 높은 산소섭취량을 나타냈다. 하지만 경속보, 좌속보, 구보 간에는 산소섭취량의 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.

호흡교환률의 경우 F=7.522, p<.001로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 사후분석 결과, 평보와 경속보에 비해 좌속보가 더 높은 호흡교환률을 나타냈다. 하지만 평보, 경속보, 구보 간에는 호흡교환률에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으며, 좌속보와 구보 간에도 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. MET는 F=38.681, p<.001로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 사후분석 결과, 평보에 비해 경속보, 좌속보, 구보는 더 높은 MET를 나타냈다. 하지만 경속보, 좌속보, 구보 간에는 MET의 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 에너지소비량은 F=18.755, p<.001로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 사후분석 결과, 평보에 비해 경속보, 좌속보, 구보는 더 높은 에너지소비량을 나타냈다. 하지만 경속보, 좌속보, 구보 간에는 에너지소비량의 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.

말의 보행형태에 따른 남녀의 운동강도 차이

말의 보행형태에 따른 남녀의 운동강도 차이를 알아보기 위해 실시한 t-Test의 결과는 <표 7>과 같다. 운동강도 가운데 심박수의 경우 남·녀 모두 구보에서 가장 높은 심박수를 나타냈으며, 말의 보행형태에 따른 심박수의 변화양상도 비슷하게 나타났다. 통계적인 분석에서도 모든 보행형태에서 남·녀 간 심박수의 차이는 나타나지 않았다.

산소섭취량의 경우, 남자는 구보에서 가장 높은 단위체중당 산소섭취량을 나타냈으나 여성의 경우 경속보에서 가장 높은 단위체중당 산소섭취량을 나타내 차이를 보였다. 호흡교환률을 비교한 결과 남·녀 모두 좌속보에서 가장 높은 호흡교환률을 나타냈으며, 말의 보행형태에 따른 호흡교환률의 변화양상도 비슷하게 나타났다. MET는 남자의 경우 구보에서 높은 MET를 나타냈으며, 여성의 경우에는 경속보에서 가장 높은 MET가 나타났다. 말의 보행형태에 따른 MET의 변화양상도 남성과 여성 간에 유사한 형태로 나타났다. 심박수(HR)를 비롯한 산소섭취량(VO₂), 호흡교환률(RQ), MET 등에서 모든 보행형태에서 남·녀 간 통계적 차이는 나타나지 않았다.

하지만 에너지소비량은 남성의 경우 구보시 가장 높은 분당 에너지소비량을 나타냈으나 여성의 경우에는 경속보시 가장 높은 분당 에너지소비량을 나타내 차이를 보였다. 말의 보행형태에 따른 전체적인 분당 에너지소비량의 변화의 양상은 남성과 여성이 비슷하게 나타났지만 남성의 분당 에너지소비량이 여성 보다 월등히 높게 나타났다. 또한 평보를 제외한 모든 보행형태에서 남·녀의 분당 에너지소비량에 통계적으로 유의한 차이가 나타났다.

말의 보행형태에 따른 운동강도의 변화

기승전 측정한 안정시의 심박수와 산소섭취량이 높게 나타났다. 이는 실험이라는 익숙하지 않은 상황에 대한 부담감과 측정장비에 대한 부적응으로 인한 결과로 판단된다. 또한 실험 당일의 높은 온도와 습도가 실험참가자에게 영향을 미쳤을 수 있다. 여러 선행연구(김기진, 2001; 이승범과 전용균, 2013; Sawka et al, 1979)나 운동생리학 관련 서적(전국임상건강운동학과교수협의회, 2010; 최대혁 등, 2008)에서 고온환경이나 높은 습도가 점진적인 심박수의 증가를 초래하며, 이로인해 회복의 속도도 느려질 수 있다고 제시하고 있다. 따라서 본 연구의 고온다습한 실험환경이 안정시 및 기승시 운동강도에 영향을 미쳤을 것으로 예상해 볼 수 있다.

말의 보행형태별 차이분석을 실시한 결과 속보와 구보가 평보에 비해 높은 운동강도를 나타냈다. 이는 말의 보행형태에 따라 운동강도가 다르다는 것을 의미하며, 전반적으로 말의 보행속도가 빨라질수록 운동강도가 증가하는 경향이 나타났다. 일반적으로 승마장에서는 평보 후 경속보, 좌속보, 구보의 순서로 기승이 이루어지는데, 이는 운동강도를 점진적으로 높이고자 진행되어온 구성이다. 하지만 본 실험을 통한 실제 운동강도의 측정 결과 경속보가 좌속보에 비해 더 높은 단위체중당 산소섭취량, MET, 분당 에너지소비량을 나타냈다.

승마관련 운동강도를 측정한 연구 중 실제 말을 기승하여 숙련자와 비숙련자의 운동강도를 비교한 김형칠(2006)의 연구와 승마 시뮬레이터의 보행형태에 따른 운동강도의 변화를 연구한 성봉주 등(2004)의 연구가 본 연구의 변인들 중 심박수, 산소섭취량, 에너지소비량을 공통적으로 제시하고 있어 비교가 가능하다. 그러나 김형칠(2006)의 연구에서는 구보를 실시하지 않았고, 성봉주 등(2004)의 연구에서는 시뮬레이터를 사용하였을 뿐만 아니라 경속보와 좌속보를 구분하지 않아 본 연구의 결과와 직접 비교하는 데에는 어려움이 있다.

본 연구를 통한 말의 보행형태에 따른 측정항목 결과를 유사한 선행연구(김형칠, 2006; 성봉주 등, 2004)와 비교하면 다음과 같다. 본 연구를 포함한 세 연구에서 모두 말의 보행속도가 빨라질수록 운동강도의 변인들이 증가하는 경향이 나타났다. 먼저 김형칠(2006)의 연구에서는 숙련자와 비숙련자 모두 평보, 좌속보, 경속보의 순서로 운동강도가 증가하였다고 제시하였고, 또한 승마시뮬레이터의 보행형태에 따른 운동강도를 연구한 성봉주 등(2004)의 연구에서 운동강도가 평보, 속보, 구보, 습보의 순으로 증가하였다고 제시하여 본 연구의 결과를 지지한다.

그에 반해 각 보행형태별 운동강도는 본 연구의 결과에서 다른 두 연구에 비해 현격하게 높게 나타났다. 심박수를 예로 들면 본 연구에서 보행형태에 따른 심박수는 평보 시 125.45회/min, 경속보 시 161.99회/min, 좌속보 시 162.77회/min, 구보 시 171.49회/min로 나타나는데 반해 김형칠(2006)의 연구에서는 평보 시 숙련자 80.14회/min, 비숙련자 99.85회/min, 속보 시 숙련자 92.57회/min, 비숙련자 116.14회/min, 경속보 시 숙련자 116.85회/min, 비숙련자 130.14회/min로 나타났다. 성봉주 등(2004)의 연구에서는 평보시 116회/min, 속보시 142.30회/min, 구보시 150.90회/min으로 나타나 두 연구의 심박수가 본 연구에서 나타난 말의 보행형태별 심박수에 비해 현격히 낮은 것을 알 수 있다. Karvonen, Kentala, & Mustala(1957)의 최대심박수 계산 공식(HR_max=220-나이)을 활용하여 본 연구 참가자들의 평균 최대심박수(연구참여자 HR_max의 평균=220-연구참여자의 평균나이=181)를 구하고 이를 통해 말의 보행형태별 운동강도를 도출해보면 평보가 69%, 경속보가 88.9%, 좌속보가 89.5%, 구보가 94.5%로 그 운동량이 매우 높은 것으로 나타났다.

이렇게 운동강도의 수준에서 큰 차이가 나타난 것에 대해 몇 가지 추론이 가능하다. 우선 본 연구에서 사용한 말의 보행속도가 김형칠(2006)의 연구에서 사용된 말의 표준 보행속도에 비해 높았기 때문으로 판단된다. 본 연구에서는 승마에서 통상적으로 알려져 있고 국내외 승마 관련 지도서(한국마사회, 2012; 한국체육과학연구원, 1990; Harris, 1993 등)에서 공통적으로 제시하고 있는 평보 110m/min, 속보 220m/min, 구보 320m/min을 기준으로 진행되었다. 이러한 기준은 김형칠(2006)의 연구에서 사용한 말의 보행 속도보다 10-30% 정도 빠르다. 말의 보행속도가 빨라질수록 전체적인 운동강도가 증가한다는 사실을 고려해 볼 때 본 연구의 운동강도의 결과가 김형칠(2006)의 연구결과 보다 높게 나타난 것을 설명할 수 있다. 또한 성봉주 등(2004)의 연구에서는 실제 말을 기승한 것이 아니라 시뮬레이터를 이용하여 측정을 실시하였다. 시뮬레이터가 실제 승마를 모델링하여 제작 되었으나 기본 설정에 있어 실제 운동량을 반영하지 못한 것으로 판단해 볼 수 있다. 뿐만 아니라 시뮬레이터의 경우 정해진 프로그램의 패턴을 따라 반복적인 움직임을 하는 것이므로 기승자가 쉽게 운동을 예측하여 실제 말을 타고 실시한 본 연구에 비해 운동량이 적게 나타난 것으로 판단된다. 마지막으로 앞서 언급하였듯이 실험 당일의 높은 온도와 습도가 실험참가자에게 영향을 미쳤을 수 있다.

본 연구의 결과를 통해 제시된 운동강도 변인 중 MET를 활용하여 말의 보행형태별 승마의 운동강도를 Ainsworth, Haskell, White(2000)가 제시한 일반적 신체활동의 대사당량 값과 비교해보면 다음과 같다. 평보의 경우 중강도(3-6 METs)에 해당하고 경속보, 좌속보, 구보는 고강도(6 METs 이상)에 해당하는 것으로 나타났다. 비슷한 수준의 신체활동은 평보의 경우 걷기나, 대걸레 청소, 요트타기 등이 있으며, 좌속보의 경우 일반적인 축구활동이나, 걷기나 하이킹 등이 있다. 경속보나 구보는 테니스 단식게임이나 축구, 농구시합과 비슷한 수준이었다. 홍연표와 정규철(1982)은 트레드밀을 이용하여 속도에 따른 MET를 제시하였는데, 본 연구에서 제시된 평보의 경우 5km/h의 달리기와 비슷한 운동강도이며, 속보와 구보의 경우 7-9km/h의 달리기와 비슷한 운동강도로 제시하였다.

보행형태별 남･녀의 운동강도

본 연구에서는 성별에 따라 보행형태별 운동강도에 차이가 있는지 검증하였다. 그 결과 분당 에너지소비량(kcal/min)을 제외한 모든 측정변인(HR, VO₂, MET, RQ)에서 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 즉 말의 보행형태에 따른 남·녀 간의 운동강도의 차이가 없다는 것이다. 하지만 분당 에너지소비량의 경우 남성이 여성에 비해 통계적으로 유의미하게 높게 나타나 성별에 따른 차이를 보였다. 에너지소비량은 체중에 의해 크게 영향을 받는다(홍연표와 정규철, 1982). 즉 체중이 증가할수록 분당 에너지소비량도 높게 나타난다. 본 실험 참가자 중 남성의 체중이 여성에 비해 무겁기 때문에 분당 에너지소비량에 있어서도 높게 나타난 것으로 판단된다. 특히 안정시의 분당 에너지소비량에서도 차이가 나는 것을 고려해 볼 때 단순한 체중에 의한 에너지 소비량의 차이로 판단된다.

성별에 따른 승마 시뮬레이터의 운동강도를 비교한 성봉주 등(2004)의 연구에서도 성별에 따른 보행형태별 운동강도의 차이는 없는 것으로 보고하고 있어 본 연구의 결과를 지지한다. 분당 에너지소비량의 경우 남성이 여성에 비해 높은 것으로 나타나 본 연구결과와 일치하였으나 통계적인 차이는 나타나지 않았다.

본 연구에서는 국내 승마장에서 승용마로 가장 많이 사용되고 있는 서러브래드종 말 7필을 이용하여 국내 승마 지도서에서 제시하고 있는 표준속도를 기준으로 승마의 운동강도 측정을 실시하였다. 본 연구에서 제시된 승마의 운동강도는 예상보다 훨씬 높은 것으로 관련 선행연구에 비해 현격히 높은 수준으로 나타났다. 이러한 결과에 대해 다음과 같은 추론을 하였다.

우리가 현재 승용마로 주로 사용하고 있는 서러브래드 종은 유럽에서 쓰이고 있는 승용마에 비해 그 크기가 작은 종에 속한다. 현재 우리나라에서 표준속도라고 제시된 속도의 기준은 유럽의 체격이 큰 말들을 기준으로 제시된 것일 수 있으며, 작은 말을 이용해 표준속도를 맞추려다 보니 그 운동량이 예상보다 높게 나타났을 수 있다는 추정을 하게 된다. 따라서 이제까지 소위 표준속도라고 제시된 기준이 국내의 승마 현실과는 맞지 않을 수 있으며, 이에 대한 추후 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한 말의 보행형태에 따른 운동강도를 측정하기 위해서는 우리나라의 실정에 맞는 말의 보행속도의 기준이 달라 질 필요가 있을 것으로 판단된다. 즉 이제까지 기정사실화 되어 왔던 평보 110m/min, 속보 220m/min, 구보 320m/min의 틀에서 벗어나, 현재 우리나라에서 승용마로 주로 쓰이고 있는 서러브래드종의 보행형태별 표준속도를 재정립 할 필요가 있을 것이며 이에 따라 이 종의 말을 기반으로 하고 한국인의 에너지소비량 및 운동강도에 적합한 말의 표준속도를 재정립할 필요가 있다. 연구자들의 견해로는 현재의 기준보다 약 20% 감속된 평보 90m/min, 속보 170∼180m/min, 구보 250∼270m/min 정도가 동종의 말과 한국인의 키와 체형에 적합할 것으로 판단된다.