발과 발에 고무줄 묶으면 달리기 10% 빨라져

2019.10.11 17:23
실험생물학 저널 제공
실험생물학 저널 제공

고무줄 하나면 달리기 속도를 크게 높일 수 있다는 연구결과가 나왔다. 

 

엘리엇 호크스 미국 산타바바라 캘리포니아대 기계공학과 교수팀은 두 발 사이에 고무줄을 연결하는 것만으로도 분당 걸음수가 10% 늘어나고 소모되는 에너지는 6.4% 줄어든다는 사실을 밝혀 국제학술지 ‘실험생물학 저널’ 9월호에 발표했다.

 

달리기는 인체가 하는 가장 비효율적인 활동 중 하나다. 연구팀의 분석에 따르면, 달리기를 하느라 100 칼로리를 소모할 경우 공기저항을 이기고 속도를 유지하는 데 드는 에너지는 8 칼로리도 되지 않는다. 나머지는 쓰러지지 않도록 자세를 유지하거나 떨어지는 다리를 조절하는 등에 쓰인다. 

 

연구팀은 이런 비효율성을 극복하고자 동물의 달리기를 참고했다. 치타는 네 발로 달린다. 앞 발을 당기면 마치 활처럼 몸이 휘게 되고 그 결과 뒷발도 앞으로 당겨지게 돼 큰 힘을 들이지 않고도 강하게 달려 나갈 수 있다. 효율성이 높은 것이다. 연구팀은 이에 착안해 사람의 발과 발을 고무줄로 연결하는 방법을 고안했다. 왼쪽 다리를 앞으로 내딛으면 고무줄이 늘어나고, 그 탄성력으로 고무줄에 묶인 오른쪽 다리가 앞으로 당겨진다. 큰 힘을 들이지 않고 자연스럽게 다시 앞으로 발을 뻗을 수 있다.

 

실제로 고무줄을 착용하고 실험에 나선 사라들은 처음 시도에서는 큰 효과를 보진 못했다. 하지만 10분 정도 달리기를 하고 나자 걸음수가 분당 약 82회에서 90회 가량으로 늘며 10% 늘어났다. 달리기 효율이 높아진 것이다. 걸음이 빨라지자 체중을 지탱하는 에너지의 양도 줄어들게 됐다. 연구팀은 약 6.4%의 에너지가 절약된 것으로 분석했다.

 

연구팀은 실생활에 응용할 사람들을 위해 고무줄의 '스펙'을 소개했다. 고무줄은 다리 길이의 약 4분의 1로 자른 수술용 튜브이고, 이를 운동화의 끈 부분에 묶어 다리를 연결했다. 연구팀은 “발이 멀리 떨어져도 끊어지지 않으면서도 발이 교차할 때 얽히지 않을 정도의 길이”라고 설명했다. 호크스 교수는 “실험 과정에서 넘어진 사람은 아무도 없었다”고 말했다.

 

가장 먼저 고무줄을 차고 달리기를 체험한 호크스 교수는 “몸이 가볍고 빨라지는 것을 느낄 수 있었다”고 말했다.

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