이 연구는 인간의 동작을 행동적 수준에서 분석하여 역동체계 접근에서 설명하기 위한 것으로 물리적 방해와 연령에 따른 반복적인 양팔 동작의 시·공간적 제어패턴을 구명하였다. 실험을 위하여 만 10세(초등학교 4학년)의 남자 어린이 10명과 25∼26세(대학생)의 성인 남자 10명이 자원하여 참여하였으며 모든 피험자는 양 팔이 동시에 반복적인 굴곡과 신전을 하는 시상과제를 수행하였다. 피험자마다 시상과제를 30회 정도 수행하는 동안 10∼20회 사이의 한 시행에서 연구자가 오른쪽 팔의 신전에 대한 물리적 방해를 가하였다. 양 팔에 대한 영상을 얻기 위하여 두 대의 디지털 비디오카메라를 초당 60프레임의 속도로 촬영하였다. 실험처치가 반복적인 팔 동작 중에 물리적 방해를 가하는 것이었으므로 2(연령) 2(물리적 방해 유무) 요인설계를 하였다. 실험처치의 효과를 검증하기 위하여 물리적 방해 이전 시행과 이후 시행, 그리고 물리적 방해를 포함하는 시행의 3부분을 구분하여 분석하였으며, 물리적 방해를 받지 않은 왼팔에 대한 자료만을 사용하였다. 그래서 물리적 방해 이전 5회 시행, 물리적 방해 전·중·후 3회 시행, 물리적 방해 이후의 5회 시행 각각에서 연령 반복시행에 따른 이원변량분석을 실시하여 통계적으로 유의한 차이가 있으면 사후검증을 실시하였다. 시간적 제어 패턴에 대한 종속변인은 굴곡에서 신전까지 팔꿈치 동작의 시간이었으며, 공간적 제어 패턴에 대한 종속변인은 팔꿈치 동작의 변위였다. 추가적으로 손목의 어트랙터에 대한 자료를 질적으로 분석하였다.연구 결과, 연령과 물리적 방해 전·중·후의 3회 시행에 대한 연령의 주효과, 물리적 방해의 주효과, 연령과 물리적 방해의 상호작용 효과에 대한 굴곡에서 신전까지의 동작 시간에 대한 유의한 차이가 있었으며, 물리적 방해의 주효과에 따라서 동작 변위에 대한 유의한 차이가 있었다. 질적 분석에서는 물리적 방해가 없는 시행에서도 어린이 집단의 손목 어트랙터가 불안정하였으며 물리적 방해를 가하자 손목 어트랙터가 다른 패턴을 보였다. 따라서 본 연구를 통하여 연령, 즉 어린이는 물리적 방해로 인하여 시간적, 공간적 제어패턴을 변화시켰다. 이러한 현상은 물리적 방해가 어린이의 경우에는 새로운 주의를 필요로 하여 본래의 동작 궤도에서 벗어나 재궤도로 돌아오기까지의 동작 수정 시간을 요구하는 것이며, 성인의 경우에는 고정화된 동작으로 인하여 이미 안정된 주기패턴을 보여주는 것이라고 사료된다.

The Changes in Control Patterns of Rhythmic Movement as a Function of Perturbation and AgeAhn, Moon-Gyeong (Hallym University)The purpose of this study was to test the empirical validity of the dynamic system approach of human motor control. To test this approach, in-phase bimanual movements was chosen as experimental tasks; in-phase movement was simultaneous flexion and extension motion of two elbow joints. Ten children and ten adult subjects were required to perform 30 continuous flexion and extension movements of elbow joint. The experimental treatment was physical perturbation, and experimenter blocked extension movement of subject's right arm in random trials, thus experiment was done in a 2(age groups) 2(perturbation conditions) factorial design with repeated measures on the second factor. Shoulder, elbow and wrist joints of all subjects were marked, and elbow joint angles of left arm in the saggital plane were cinematographically analyzed using digital video camera and KWON3D(version 3.0) motion analyzer. Dependent measures for two tasks were movement time, angular displacement of left elbow joints, and wrist point attractor from flexion to extension or extension to flexion. Analyses of data revealed that: (1) movement displacement increased in in-phase task due to perturbation; (2) perturbation in in-phase task increased movement time in children; (3) children were evidenced to be unstable attractors of wrist attractor without perturbation, while a new type of attractor was emerged as a function of perturbation. It was concluded that the physical perturbation affected children's temporal and spatial control patterns were affected by perturbation and age in in-phase task. In other words, adults have been proven to have more stable self-organized patterns in view of the dynamic system approach.

• 안문경(한림대학교) | Moon Gyeong Ahn 교신저자