쓰쿠바대학의 다카기 히데키 교수, 니가타의료복지대학 시모몬양문강사 등의 연구그룹은 회류수조를 이용하여 수영 주위의 물의 흐름을 입체적으로 가시화하는 데 성공했다.킥 수영으로 빠르게 수영하기 위해서는 발바닥의 소용돌이를 만드는 방법과 그 취급 방법이 열쇠였다.
수영은 수영 동작에 의해 물에서 힘을 얻어 수중을 추진한다.그 때, 주위의 물의 흐름은 차나 비행기와 같이 일정 속도의 정상 상태가 아니라, 비정상 상태(난류 상태)라고 불린다.최근의 연구에서는, 스위머는 이 비정상 유체의 힘을 사용해 추진하고 있어, 물체의 크기나 근육량으로부터는 계산할 수 없는 힘을 얻고 있다고 한다.그러나, 이 추진력을 직접 측정하는 수단이 없고, 종래의 신체 부착형 센서에서는 힘의 크기를 알고 있어도, 그 방향과 원인은 불분명했다.
연구에서는 수영 레이스 수중 돌고래 킥 (킥 수영)에 주목.회류 수조를 이용하여 모션 캡쳐 시스템과 스테레오 PIV 시스템에서, 수영의 동작과 주위의 물의 흐름을 동시에 계측하여, 흐름의 XNUMX차원 가시화를 달성하였다.
그 결과, 킥 수영에는 양 다리를 상하로 흔드는 동작에 더하여 하지의 비틀림 동작(내·외선)이 포함되어 있었다.걸림 동작 중에 강한 소용돌이가 발바닥 뒤에 형성되고, 걷어차기의 마무리 국면에서 하지의 비틀림 동작이 들어가면 발끝이 서로 가까워지고, 소용돌이를 중앙에 모아 덩어리가 된다.이 소용돌이 덩어리가 주변 물을 끌어 당기도록 강한 강한 흐름을 형성하여 강한 제트 흐름이 발끝에서 방출됩니다.이것에 의해, 이 소용돌이의 덩어리야말로 발부에 가해지는 힘의 작용을 최대화하고 있는 것을 알았다.
이번에 개발한 흐름의 XNUMX차원 가시화법에 의해, 카메라 촬영만으로 스위머가 얻은 추력의 크기를 계산할 수 있기 때문에, 수영의 효과적인 지도에의 공헌이 기대된다.
