측정법에 대해서

<측정 단위>

1. 미터법

미국에서는 일반적으로 영국식 측정체계를 사용하지만, 이와 반대로 다른 많은 나라에서는 미터법을 사용하고 있다. 이는 학자들이 사용하는 측정의 표준 시스템이자 거의 모든 과학 학술지에서 표준적인 측정법으로 통용되어 온 측정체계이다. 미터법의 부피, 길이, 질량의 기본적인 단위는 각각 리터(L), 미터(m), 그램(g) 나타낸다. 미터법은 기본 단위의 크고 작음이 10의 계수로 표현되기 때문이 기본 단위에 붙어서 접두사 형태로 표시가 되는 것이 일반적이다.

<미터법에서 사용하는 일반적인 용어>

메가(mega): 1,000,000

킬로(kilo): 1,000

센티(centi): 1/10(0.01)

밀리(milli): 1/1,000(0.001)

마이크로(micro): 1/100만(0.000001)

나노(nano): 1/10억(0.000000001)

피코(pico): 1/100조(0.000000000001)

 

2. 국제단위(SI)체계

현재 운동과학 연구에서 발생한 문제점들은 과학자들이 논문으로 발표한 연구자료의 측정 단위들을 통합하여 표준화하는 것에 실패했다는 것을 말할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국제적인 협력을 통해 과학적인 측정 형태의 통합 및 통일된 체계가 발전되어 왔다.

국제단위체계(system international unit)는 연구 결과를 발표하기 위한 스포츠의학 서적 및 수많은 운동과학 분야에서 사용되어지고 있다. 공통적인 측정 단위인 SI 단위는 과학적인 자료를 보고함에 있어서 표준화를 통해 연구 결과물들을 쉽게 비교할 수 있게 해주는 역할을 하였다.

 

<인간 운동수향 측정에 있어서 중요한 국제단위(SI)체계>

질량(Mass) - kilogram(kg)

거리(distance) - meter(m)

시간(time) - second(s)

힘(force) - newton(N)

일(work) - joule(J)

에너지(energy) - joule(J)

파워(power) - watt(W)

속도(velocity) - meters per second(m/s)

토크(toque) - newton-meter(N/m)

 

<일과 파워 정의>

일(work)이란 일정한 거리에 작용한 힘의 양을 말한다.

일 = 힘(forse) x 거리(distance)

힘의 국제단위는 뉴턴(N)이며, 거리의 국제단위는 미터(m)이다. 다음 예시(역도 운동 시 발생하는 운동량)를 통해 운동량 산출을 해보자.

예) 10kg의 중량에 높이 2m를 들었다면, 운동량은 다음과 같이 계산할 수 있다. 지표면에서 1kg의 질량은 중력으로 인해 9.81N의 힘이 발휘된다 그러므로 일의 힘에 움직인 거리를 곱한 값이 일을 국제단위(J)로 나타낸 값으로 산출할 수 있다.

 

1kg = 9.81N 그러므로 10kg = 98.1N

일 = 98.1N x 2m = 196.2(N/m) or 196.2J

 

국제단위체계가 운동량과 에너지 소비량을 수량화하는 단위로 선호되기는 하지만, 일과 에너지를 표현하는 데 있어서 전적인 단위를 사용하는 경우도 종종 있다. 예를 들면, 체중(힘)은 보통 질량의 단위인 킬로그램으로 나타내는데, 운동량을 계산하는 데 있어 혼동을 줄 가능성이 있어 킬로폰드(kilopond, kp)가 힘의 단위로 사용되고, 이는 1kg의 질량에 대한 중력의 영향을 의미한다. 위 예제를 이와 같이 표현하면, 운동량이 킬로폰드-미터(kilopond-meter, kpm)로 나타낼 수 있다. 위의 예시에서 10kg 무게는 10kg 힘으로 간주되는데, 2m를 들어올 릴 때 20 kpm의 일이 되는 것이다.

 

1 kpm은 9.81J과 같아, 수행이 된 일은 196.2J(20 kpm x 9.81J/kpm)이다. 운동량과 에너지의 국제단위체계가 J(joule)이라는 것을 꼭 기억해야 한다. 

 

우리가 흔히 볼 수 있는 상업적인 식품의 에너지 함량은 킬로칼로리(kilocalorie)로 라벨이 표기되어 있지만 에너지 함량에 대한 국제단위체계와 소비량은 줄(Joule)이며, 1kcal = 4,186J or 4.186kJ로 나타낼 수 있다.