http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100122102843.htm
예전에는 그정도 속도까지 나오리라 예상치 못했었지만 우샤인 볼트의 등장으로 '사람이 얼마나 빨리 달릴 수 있는가'가 꽤 관심사항이 되었나봅니다. 그래서 인간이 얼마나 빨리 달릴 수 있을까에 대한 것도 활발히 연구가 진행이 되는지 인간 달리기의 한계가 '생물학적으로' 얼마나 되는지가 발표되었습니다.
굳이 '생물학적으로'를 적어놓은 것은 이제까지 대부분 '생체(또는 운동)역학적으로' 어느정도까지 가능한지가 주로 밝혀져왔기 때문입니다. 이제까지 알려져 있던 것은 
http://runningmagazine.ca/2009/12/sections/health-nutrition/body-work/injuries-true-to-form/2/
달리기를 할 때 속도에 제한을 갖게 하는 구간은 달리기의 동작의 세 단계 중 입각기(stance phase)라 합니다. 공중에 떠 있는 상태인 유각기(swing phase) 동안의 보폭(stride)가 문제가 아니라고 하네요.
이선수는 타고난다는 말이 있는데 그 이유 중 하나가 근육의 구성 때문이기도 합니다. 근육은 큰 힘을 빠르게 내는 근육세포(fast-twitch muscle fiber)와 오랜시간 지속적으로 힘을 낼 수 있는 근육세포(slow-twitch muscle fibe)가 있는데 단거리 선수의 경우에는 빠르게 큰 힘을 내는 근육세포가 더 많습니다. 비록 단거리 선수들이 이 때문에 더 빠르게 그리고 더 큰힘을 낼 수 있지만 공중에 떠 있는 유각기 동안 더이상 빠르게 스윙(swing)을 할 수는 없다고 합니다.1 그냥 요약하자면 공중에서 용쓰는 건 별 필요없다 정도...
결국 땅에 발이 닿는 순간들을 개선을 해야 한다고 볼 수 있는데 엘리트 스프린터의 경우 한쪽 다리에서 최대로 내는 매 스텝마다의 힘이 약 800-1000 파운드(360-450Nm)정도라고 합니다. 거의 매 걸음마다 자신이 낼 수 있는 최대의 힘을 내면서 달린다고 볼 수 있는데 이미 굉장한 수치를 보여주고 있음에도 '이것이 다가 아니다'라 합니다. 여기에 더해 발이 지면에 닿아있는 시간을 줄이는 것 또한 한가지 요소로 말하고 있는데 엘리트 스프린터(100m 달리기)의 경우 지면에 발이 닿는 시간은 약 0.1s 그리고 지면에 닿은상태에서 최대의 힘을 내는 시간은 0.05s 정도가 된다고 합니다.2
여기까지 정리하자면 '(어디까지나 생물/생리학) 이론적으로' 속도를 개선할 수 있는 방법은 다리의 힘(force)의 개선과 지면에 닿는 시간의 줄임 이라고 볼 수 있을 것 같습니다.
발이 지면에 닿는 시간을 줄임으로써 더 빠르게 달리는 것이 가능할 것이라 보고 있는데 특수한 장비를 사용하여(시속 64km 이상이 가능한 트레드밀) 측정하였는데 다리의 힘과 지면반발력을 측정할 수 있는 형태였고, one-leg hopping과 빠르게 달리기 그리고 뒤로 뛰기를 시켰다고 합니다. one-leg hopping 이라는 방법을 했을때 (쉽게 생각해서 한 다리로 뛰기) 나타나는 다리의 힘이 1.5-2배에 이른다는 것입니다. 또, 지면을 차는 힘도 정상적으로 달릴때에 비해 30%이상 더 나오는 것으로 밝혀졌습니다.
또한, 발이 땋에 닿아 있는 시간의 경우에는 뒤로 달리는 것이 '시간으로는' 더 짧게 나타났는데 물론, 앞으로 뛰는 것이 더 빠르지만 뒤로 뛰는 것의 '지면 접촉 시간상의 장점'을 접목할 수 있다면 이상적일 것이라 말하고 있습니다.
다시 요약하자면 한발로 뛰기와 뒤로 달리기의 장점만 취합한다면 이론적으로는 이상적인 달리기 속도를 구현할 수 있다는 것이 될 듯 합니다. 그렇게 해서 산출된 속도는 시속 35-40mph 즉, 시속 56-64km 정도 입니다. 100미터를 10초동안 달리는 것이 시속 36km에 불과하니... 정말 --;;
한마디로 100미터를 6.43-5.63초에도 가능할 수 있다는 이야기라 할 수 있습니다.
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근육이 얼마나 빨리 수축을 시키고 얼마나 큰 힘을 낼 수 있는가에 촛점을 맞춘 이 연구는
정말 이론적이고 이상적이죠? --;; 사이보그라면 가능할지도 모르겠습니다.
- Weyand PG, Sternlight DB, Bellizzi MJ and Wright S. Faster top running speeds are achieved with greater ground forces not more rapid leg movements. J Appl Physiol 81: 1991- 1999, 2000. [본문으로]
- Peter G. Weyand, Rosalind F. Sandell, Danille Naomi Leoni Prime, and Matthew W. Bundle. The biological limits to running speed are imposed from the ground up. Journal of Applied Physiology, 2010 [본문으로]
