동작 인식과 스포츠①

인간은 느린 생명체이다. 그러나 현대에 이르러 좀 더 빠른 속도에 도달할 수 있게 되었다. 달리는 자동차와 같은 빠른 움직임에 대한 인간의 인식에 관한 주제에 대하여 이미 많은 연구가 진행되어왔다.

스포츠에서 동작 인식은 어떤 의미를 갖는가. 프로 선수와 일반인은 탁월한 동작 인식 능력에서 구분된다. 먼저 스포츠에서 승리의 조건 중 하나인 동작 인식에 관하여 살펴보자.

동작 인식과 동작 예측

우수한 신체조건뿐만 아니라 좋은 시기능은 스포츠에서 승리하기 위해 필요한 기본조건이 될 수 있다. 프로 선수는 특히 시력에 많은 영향을 받는다.

프로 선수와 아마추어 선수를 대상으로 구기종목을 실시하여 시력이 경기에 미치는 영향을 연구한 보고서에 의하면 프로와 아마추어의 차이는 정적 시력이나 동체시력 때문만이 아니라 경기를 조감하는 능력, 즉 상대의 움직임을 미리 짐작하고 움직이기 때문이라고 결론지었다. 핸드볼이나 축구에서 공의 속도는 보통 시속 100km 이상이며, 테니스나 탁구의 경우에는 시속 150km에서 250km를 넘나든다.

배드민턴 선수인 Tan Boon Heong의 셔틀콕은 시속 421km로 2009년 세계에서 가장 빠른 공으로 기록되었다. 이렇게 빠른 속도는 인간의 동작 인식 시스템을 작동시켜 움직임을 예상하게 한다. 프로 탁구 선수인 Timo Boll은 공의 예상 가능한 움직임에 대하여 다음과 같이 말하였다.

“정확한 타이밍에 공을 내가 원하는 위치로 정확히 보내기 위해서는 상대방과 공의 움직임을 정확하게 읽어내야 한다. 뿐만 아니라 움직임에 대한 인식과 입체시력이 좋다면 금상첨화라고 생각한다”.

동작 예측과 지체 시간

상의 망막위 결상이 시각적으로 인식이 되기까지는 주변의 조도에 영향을 받지만 보통 0.03~0.1초가 소요된다. 이렇게 소요되는 시간을 지체시간(Latenzzeit)이라고 하며 광수용체가 광자극을 전기화학적 신호로 전환시키는데 필요한 시간이기도 하다.

이 지체시간 동안에 움직이는 사람이나 사물은 실제 위치와 다르게 인식하게 되며, 지체시간 동안 인식하지 못한 그 운동경로를 운동암점(kinetisches Skotoma)이라고 한다. 훈련되지 않은 인간에게 이 짧은 지체 시간이란 사실 큰 의미는 없으나 100m를 10초에 주파하는 육상 선수에게는 1m를 인식할 수 없는 긴 시간이기도 하다.

즉, 빠른 속도로 움직이는 사람의 경우 지체시간은 큰 의미를 갖는다. 안전거리를 무시한 자동차 운전자가 시속 150km로 달린다면 운동암점은 4m가 되어 보행자에게 치명적인 시간이 될 수도 있다.

동물의 진화론적 측면에서 보면 동물은 이러한 지체 시간 문제를 보정하려는 신경기제가 자연적으로 발달되었다. 동물과 인간은 움직임을 예상할 수 있기 때문이다. 움직임에 대한 예상 능력은 스포츠에서 이기기 위한 조건이 되기도 한다.

사람은 신경 자극의 시간적 전달 지체를 보정하기 위해 물체의 움직임을 예상한다는 사실은 이미 증명되었다. 특히 동작예측을 위한 원심성 신경 전달은 수용야 내부에서 망막의 구조화 작업에서 발생한다. 망막의 신경절세포는 후에 수용야를 형성하는 광수용세포들로부터 전달받은 정보를 내포하고 있다.

사물의 상이 수용야의 중앙에 도달하지 않더라도 망막위에서 움직이기만 하면 신경절세포는 활성화된다. 동작예측은 학습이 된다.
1987년 Kobe는 움직이던 물체가 멈추면 그 물체가 얼마나 오랫동안 일정한 속도로 움직이는 것처럼 보이는지 연구했다. 컴퓨터 모니터에 일정한 속도로 움직이는 검은 점이 터널속으로 들어가서 보이지 않다가 터널을 빠져나와 다시 보이는 순간 피검자가 클릭하게 하였는데, 7~8세의 어린이에게서 2초가 걸렸으며 9세의 어린이게게서는 3초, 나이가 더 많은 아이들에게서는 4초, 성인의 경우 6초가 걸렸다고 보고하였다.