유산소 운동과 무산소 운동에 대하여과목운동과 트레이닝학교,학과중앙대학교전자전기공학부학번cau이름김제출일2004. 4. 11.담당교수박순진 교수님1.유산소 운동1. Definition?사전적인 의미 : 에어로빅스(Aerobics), 에어로빅운동이라고도 한다. 숨이 차지 않으며 큰 힘을 들이지 않고도 할 수 있는 운동으로 몸 안에 최대한 많은 양의 산소를 공급시킴으로써 심장과 폐의 기능을 향상시키고 강한 혈관조직을 갖게 하는 효과가 있다. 따라서, 장기간에 걸쳐 규칙적으로 실시하면 운동 부족과 관련이 높은 고혈압, 동맥경화, 고지혈증, 허혈성 심장질환, 당뇨병 등의 성인병을 적절히 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 비만 해소와 노화 현상을 지연시킬 수 있다. 조깅, 달리기, 수영, 자전거 타기, 에어로빅댄스, 크로스컨트리, 마라톤 등이 여기에 속한다.1968년 미국의 심장병 전문의인 케네스 쿠퍼(Kenneth Cooper)가 심장병 치료를 위한 운동 요법으로 고안하였는데, 미국항공우주국에서 우주비행사의 신체적성 프로그램으로 이용되어 큰 호응을 얻은 뒤부터 민간단체의 예방 의학적 차원에서 대중운동으로 실시하게 되었다. 국내에는 1974년 2월 YMCA(Young Men's Christian Association:기독교청년회) 초청으로 내한한 쿠퍼 박사가 워크숍을 통해 소개하면서 보급되었다. 현재 많은 운동 종목에서 심폐 지구력 강화 프로그램에 활용된다.운동을 심하게 하지 않으면서도 근육을 적당히 수축?이완시켜 최대의 효과를 거두려면 운동 강도, 운동 지속시간, 운동 빈도 등이 고려되어야 한다. 운동 강도는 최대운동능력의 40~85% 범위에서 처방한다. 일반적으로 건강한 성인은 60~80% 범위에서, 최대운동능력이 낮거나 운동을 처음 시작하는 사람은 40~60% 범위 내에서 운동을 시작하는 것이 좋다.운동 시간은 운동 강도에 따라 다르게 정한다. 일반적으로 준비 운동과 정리 운동을 제외하고 1회에 15~60분 정도가 적당하다. 미국 스포츠 의학회는 초기 운동 강도를 선택하다.둘째, 달리기는 체중감량에 탁월하다며 죽어라 하고 달리는 모습은 너무나 애처럽다. 당신이 죽어라하고 달린다면 과연 체중이 얼마나 줄겠냐고 반문하고 싶다. 물론, 장기간 지속적인 운동은 체중감량에 효과가 있다. 그러나 꼭 달리기만 해서라기 보다도 기본적인 칼로리 소모가 많았기 때문이라고 말할 수 있다. 달리기는 가볍게 30분이상을 지속하여야만 유산소운동의 효과를 극대화 시킬 수 있다.셋째, 고?저혈압, 심폐기능이 약한 환자는 절대로 강도높은 유산소운동을 금해야 하며, 운동을 필요로 할 경우에는 반드시 휘트니스 전문가와 상담 후 신체상태, 운동경력을 고려한 처방으로 운동을 실시하여야 한다.① 걷기걷기는 특별한 장비나 경제적인 고려 없이도 행할 수 있는 가장 안전한 유산소 운동으로 알려져 있다.운동으로써 걷기는 자연스럽고 평안하게 하되 천천히 걷기부터 시작하여 경쾌하면서도 약간 빠르게 하여 실시자의 운동수준에 따라 그 속도를 조절하여 실시하고 상체를 똑바로 펴고 바른 자세로 서서 몸에 힘을 빼고 머리를 든 자세로 하는 것이 좋다.시선은 바닥을 보지 말고 정면을 보면서 걷고 팔은 90도 정도 구부리며 팔 동작과 다리 동작이 반대가 되는 바른 걸음을 걷도록 한다.팔의 움직임을 크게 하고 발뒤꿈치부터 땅에 닿게 하여 미는 듯이 발 앞부분으로 지면을 차며 발 뒷꿈치-발중앙-앞꿈치의 순으로 앞으로 내딛는 동작을 반복한다.♧ 30세 미만- 일주일에 3일 정도, 하루에 3.0km/30분씩10주 후 일주일에 5일씩, 하루에 약 4.8km/40분씩♧ 30-40대 성인- 일주일에 3일 정도, 하루에 3.0km/35분씩10주 후 일주일에 4-5일씩, 하루에 4.8km/50분씩♧ 50대 - 일주일에 4일씩, 하루에 1.6km/20분씩12주 후 일주일에 4일씩, 하루에 4.8km/45분씩② 수영수영은 물이라는 특수환경에서 행해지는 운동이기 때문에 어떤 종목 보다 생리적, 역학적 원리가 깊게 내재하고 있다.물에서의 정확한 움직임의 원리를 이해한다면 수영은 다른 운동보다 상해율이 적고 때는 들이마시는 방법으로 운동하여 효과를 도울 수 있도록 한다.일반적으로 근력을 위한 트레이닝에서는 중량을 무겁게 사용하는 반복횟수는 적게 한다.그러나 근 지구력이나 순발력 등을 위한 트레이닝에서는 중량을 약간 가볍게 사용하고 반복횟수를 많게 하는 것이 좋다. 운동시간은 90분에서 2시간 정도가 적당하며 휴식간격은 가벼운 중량을 사용할 때는 30-45초, 무거운 중량을 사용할 때는 1-2분 정도의 휴식이 필요하다.?④ 에어로빅에어로빅은 다른 어떤 운동보다도 에너지 소모량이 많고 무엇보다도 즐거운 마음으로 꾸준히 지속할 수 있어 비만해소를 위해 아주 적합한 운동이다. 음악과 함께 실시하여 전신의 기능을 고루 발달시키는 운동이다.심폐 순환기에 강한 자극을 줄 수 있도록 대 근육 활동, 운동강도, 운동시간을 충분히 하는 것을 기본원칙으로 하고 있다.이 운동도 다른 운동과 마찬가지로 충분한 준비운동을 한다. 특히 각 근육과 관절의 가동범위를 크게 하는 스트레칭 운동을 실시한다. 재미만 생각하고 처음부터 너무 장시간 운동을 하게 되면 큰 무리가 따르기 쉽기 때문에 느린 동작에서 빠른 동작으로 작은 동작에서 큰 동작의 순서로 실시하며 초심자는 일주일에 3회를 넘지 않도록 운동하고 이 기간을 3-4주간 지속되게 한다.처음에는 하루에 20분부터 시작하여 약 8주 후에는 한번에 45분씩 무리 없이 해 낼 수 있도록 점차 강도를 높여간다. 운동 전에는 자신의 목표 심박수를 정하여 목표 심박수가 되도록 운동하고 강사가 하는 모든 동작을 따라서 할 필요는 없으며 고통을 느끼거나 근육에 과다한 열이 나면 동작을 멈추고 쉬어야 한다.에어로빅 운동은 체중이 60㎏인 사람이 1시간 동안 운동을 하게 되면 약 350-550㎉ 정도의 열량이 소모되어 다른 운동보다 효과적이며 특히 여자, 청소년들에게 권장할 만하다.반면에 에어로빅 운동은 강사 1인의 지도에 의존함으로써 초심자에게 무리가 올 수도 있고 무리한 반복동작은 근육통과 전신 피로를 가져올 수 있으며 쿠션이 없는 바닥이나 신발을 신게 되과 운동처방??? 중급자를 위한 유산소 운동은 초급자 운동 프로그램을 소화한 사람이나 운동을 정지한지 얼마되지 않은 사람으로 분당 160m 정도 달리기를 수행할 수 있는 운동 능력이 있어야 한다.중급자의 ?달리기 운동 프로그램 과정을 통하여 운동을 지속하면 전신지구력이 많이 향상되어 고급자 유산소 운동을 수행할 수 있는 능력을 갖게된다.중급자를 위한 유산소 운동 프로그램은 약 12주를 실시하는 것이 이상적이고, 준비운동과 정리운동은 스트레칭을 포함하여 5 - 15분, 운동거리는 3.2km - 4.8km, 목표시간은 20 - 28분, 목표심박수는 70%, 운동빈도는 주 3 - 4회 실시하는 것이 바람직하다.?중급자의 달리기 운동프로그램운동단계준비운동운동거리목표시간목표심박수정리운동운동빈도1 - 2주5 - 15분3.2km22분70%5 - 15분주 3회3 - 4주5 - 15분3.2km20분70%5 - 15분주 3회5 - 6주5 - 15분3.8km24분70%5 - 15분주 3회7 - 8주5 - 15분3.8km22분70%5 - 15분주 4회9 - 10주5 - 15분4.8km28분70%5 - 15분주 4회11 - 12주5 - 15분4.8km26분70%5 - 15분주 4회? 고급자를 위한 유산소 운동과 운동처방?유산소 운동을 1년 정도하고 있으면서도 운동처방에 의해서 체계적으로 수행하고 있지 않았던 사람이나 운동처방에 의한 중급자 유산소 운동과정을 마친 사람은 고급자 유산소 운동 프로그램에 의하여 운동을 할 수 있다.이 과정의 사람은 분당 약 200m을 지속적으로 달릴 수 있을 정도의 능력을 가지게 되는데 고급자의 유산소 운동처방 과정을 이수하게 되면 건강한 체력을 갖게 되며, 단거리 마라톤에 참가할 수 있을 정도 운동 능력이 향상된다.고급자를 위한 유산소 운동 프로그램은 약 12주를 실시하는 것이 이상적이고, 준비운동과 정리운동은 스트레칭을 포함하여 5 ~ 15분, 운동거리는 3.2km ~ 4.8km, 목표시간은 18 ~ 27분, 목표심박수는 80%, 운동빈도는 주 4회 하되 숙련될 수록 빈도와 시간을 늘리는 것이 좋다. 일반적으로 근육이 운동량에 적응하기에는 2개월 가량의 시간이 소요 되는것으로 알려져 있기 때문에 2개월을 주기로 운동 세트와 빈도, 횟수를 늘리는 것도 좋다.2. 운동의 종류와 방법가)상체운동상체 운동은 목, 가슴, 상두근과 이두근, 팔 등이 속한다. 1세트를 6~8회정도 반복하며 세트 사이에2~3분간 휴식(2~3분간 휴식하는것이 효율이 좋다고 알려져 있다)다음의 운동을 병행하며 푸쉬업도 효율이 매우 좋다.목 : 덤벨(바벨)을 들고 팔을 내린다. 수직으로 덤벨을 들어 올리며 목 근육을 최대한 수축시킨다. 어깨는 수직으로 움직이며 정점에서 3~4초간 유지한 후 호흡과 함께 내린다.가슴 : 덤벨(바벨)을 들고 벤치에 눕는다. 팔을 곧바로 가슴 위로 쭉 펴며 가슴 근육을 수축시킨다. 어깨의 힘이 들어가면 안되며 가슴 근육을 쥐어짠다는 느낌으로 공략한다. 마찬가지로 정점에서 자세 유지 후 호흡과 함꼐 내린다.삼두근 : 덤벨을 들고 앉는다. 팔을 수직으로 위로 뻗고 삼두근을 고정시킨 채 머리 위로 팔을 ㄱ 모양이 되도록 내린다. 삼두근의 고정이 중요하며 삼두근에 강한 작그이 느껴져야 한다.이두근 : 덤벨을 들고 일반적으로 하는것과 같이 ㄴ모양이 되도록 이두근을 자극하며 덤벨을 든다. 이 때 가장 주의할 점은 팔꿈치를 몸에 철저히 밀착시켜 어깨와 삼두근의 개입을 막고 이두근으로만 들어야 한다는 것이다.어깨 : 덤벨(바벨)을 들고 머리 위로 올린다. 수직으로 내리며 어깨에 자극을 느껴야 한다. 등을 곧게 펴야 부상을 막고 효율도 높다. 내린 상태로 자세를 유지하면 더 강한 수축을 느낄 수 있다.나)하체운동허벅지 : 허벅지는 지근(자극을 계속 받고 있는 근육)이기 때문에 단련이 어렵다. 하지만 꾸준히 운동한다면 충분한 보상을 받을 수 있다. 데스프레스 등이 효과적인데 덤벨(바벨)을 들고 허리를 굽힌다. 무릎도 약간 굽히고 허벅지를 수축하며 덤벨을 허리높이까지 들어 올리고 잠시 대기해 허벅지를 쥐어짠다. 또는 스퀴트(앉았다
Text book: Probabilistic Methods of Signal and System Analysis (3 Ed.)George R. Cooper and Clare D. McGillem, Oxford University Press, 1999Goal : 기본적인 확률이론과 랜덤변수 및 랜덤 프로세스 이론을 통하여 랜덤 신호 특성과 랜덤 신호가 들어오는 시스템을 해석하는 기법을 다룬다.Keywords : probability, random variable, random process확률 이론에 대한 두 가지 false attitude1) is mysterious, accessible only to trained mathematicians and is of limited value2) inferior substitute for a more desirable exact analysis and is forced on analyst by a lack of complete informationChapter 1. Introduction to Probability1-1 Engineering Applications of Probabilityv(t)= R * i(t){1) Random input signals : 통신 시스템의 입력, computer의 random digit 입력비행제어 command, 빌딩 heating시 내,외부 온도 입력2) Random disturbances :- 고 이득 증폭기에 스피커가 연결되었을 때 잡음(노이즈의 average power, frequency spectrum 등을 알 수 있음)S/N ratio : signal to noise ratio --> 필터링 가능- large radar antenna: wind3) Random System Characteristics :비행기의 Load, 전력 시스템의 Load, 전화시스템4) System reliability많은 component로 이루어진 시스템의 수명계산 : mean time to mple space( ) , event(E) , probability1-4 Probability : The Relative-Frequency Approach상대적인 빈도로 확률 결정간단한 experiment에 적합, outcome이 많으면 곤란Experiment : elementary event A, B, C, D - N번 시행r() : relative frequency, for example, r(A) : {N_A over N, r(B) : {N_B over N, ....r(A) + r(B) + r(C) + r(D) = 1. As N , P(A) + P(B) + P(C) + P(D)=1{power 저항rating15total1W1030405W204060total3070100P(1 ,1W)={10over100=0.1 ; joint probabilityP(1 )= P(1 ,1W)+P(1 ,5W)=0.3 ; marginal probabilityP ( 1W , 1 ) : 1 중에서 1W로 선택될 확률 ={10over30conditional probilityP(1W,1 ) P(1 ) = {1over3* 0.3 = 0.1┃P(1 ,1 ) :joint probability equationP(A,B) = P(B│A)P(A) = P(A│B)P(B)1-5 Elementary Set TheoryDef Set : a collection of objects or elements1) A= {1, 2, 3, 4} : tabular method2) B= { {x1 {x4 , {xZ} : rule method*Countable & Uncountable정수와 1대1대응이 될 경우*Finite & Infinite1) S : universal set2) : empty set or null set3) A B : {xA {xB{*Disjoint or Exclusive , A B=ex) { 1, 3 , 5 , 7 , } : infinite, countable1 2 3 4 : 정수와 1대 1 대응{ ] P[ ]=0P[{bar A] = 1 - P[A]proof) P[S] = P[A {bar A] = P[A]+P[{bar A] = 1 P[{bar A] = 1-P[A]P[A B] = P[A]+P[B]-P[A B]proof) P[A B] = P[A]+P[{bar AB] = P[A]+P[B]-P[AB]{{B-A={bar ABA B=A ({bar AB),B=AB {bar AB, --> P(B) = P(AB)+P({bar AB) - 공리3--> P({bar AB) = P(B)-P(AB)Mathematical model of experiment1) Sample space : ex) coin flipping ={ H , T }( ) sub set = ,{H},{T},{H,T}2) Event space :ex) power set of sample spaceF = { ,{H},{T},{H,T}}={ 1, 2, 3 }의 power set : {2^n={2^3=8{ , {1} , {2} , {3} , {1,2} … {1,2,3} }3) Probability를 부과 : P : E F [ 0 , 1 ]1-7 Conditional Probability*Joint probability : P(A, B)=P(A B)=P(AB){{*Conditional probability : P (A|B)conditionevent{P(A B)={P(A B)overP(B)ex) S={ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 }A={ 1 , 2 , 3 }B={짝수}P(B A) = {P(A B)overP(A)= {{1over6} over {1over2}= {1over3* Total probability{Definition)1) {A_i{A_j= , i j2) {BIGCUP from i=1 ton{A_i=S3) P({A_i)>0 , iB= {BIGCUP from i=1 ton({A_iB) P(B) = P({A_1B)+P({A_2B)+ …+P({A_nB)P(B) = P(B│{A_1)P({A_1)+P(B│{A_과 암이 없다고 판정known : P(B│A)={P(barB │barA )=0.95 - 암에 걸린 사람이 병원에서 암이라판정될 확률P(A)=0.005problem : Is this a good test?Compare P(B│A) and P(A│B).- 암이라 판정시 진짜 암에 걸렸을 확률P(A│B)={P(AB)overP(B)={{P(B│A)P(A)}overP(B)={{P(B│A)P(A)}over{P(B│A)P(A)+P(B│barA )P(barA )}={{0.95 TIMES 0.005}over{0.95 TIMES 0.005+0.05 TIMES 0.995}= 0.087{P(B│A) = 0.95 {P(BARB │barA )= 0.95{P(barB │A)= 0.05 {P(B│barA )= 0.05P(B) = 0.05451-8 IndependenceP(A│B)=P(A) , P(B│A)=P(B) - A , B 는 independentP(A│B)={P(AB)overP(B)P(AB) = P(A│B)P(B) = P(A)P(B)P(A B) = P(A)P(B)cf) independent & disjoint - 동시에 일어날 수 없음ex) 주사위를 한번 던져 1 과 2 가 나올 경우동시에 일어날수는 있으나서로 영향 없음A , B , C are independent1P(A B)=P(A)P(B) 이고 - A,B 가 서로 독립2P(B C)=P(B)P(C) 이고3P(C A)=P(C)P(A)4P(A B C)=P(A)P(B)P(C) 일때1-9 Combined ExperimentsCombined experimentS={S_1 * S_2, element ({s_1 , s_2)with {H,T} {H,T}S = {(H,H),(H,T),(T,H),(T,T)}1.10 Bernoulli TrialsBernoulli trial : repeated trials of only two possible outcomestoss a coin n timesproblem) Find {Pr{ k heads } ?H가 나iance 분산= {1over SQRT{2 ^2} e^{- (k-m)^2over2 ^2 }ex) coin-tossing , n=100 , P{H}=P{T}={1over2{P_r{ k heads } = {pmatrix {100#k}{{ ( 1over2 ) }^k {( 1over2 ) }^100-k= {pmatrix {100#k}{{( 1over 2 )}^100= {1over SQRT{50 } e^{- (k-50)^2over50 }: m=np=50{^2 =npq=25=5n >> 1 , npq >> 1k near np{Rightarrowbinomial probability 가우시안 정규분포poisson approximationn large , p small , np = constant{pmatrix{n#k}p^k q^n-k{(np)^k over k! e^-npIn summary,{{pmatrix{n#k}p^k q^n-k={1over SQRT{2 npq} e^{- (k-np)^2over2npq }={1over SQRT{2 ^2} e^{- (k-m)^2over2 ^2 }or {(np)^k over k! e^-npIn case: n >> 1 In case: n : largenpq >> 1 p : smallk near np np : constant1-11 Applications of Bernoulli Trials1) Digital communication systemnoise , interference , multipath의 영향을 받음use error correction coding{Pr{one bit error} = 0.01{Pr{correct word of 5bits} = {P_5 (0)= {pmatrix{5#0}(0.01)^0 (0.99)^5= 0.951In case of double-error-correction code using 5 check bits, errors up to 2 bits can be corrected.{Pr{correct} = ?= {P_1099