[런던올림픽 특집] 육상에 숨겨진 과학적 비밀

드디어 기다리고 기다리던 런던 올림픽 개막이 D-day!!! 여러분들도 저처럼 올림픽을 기다리셨나요? 올림픽에는 다양한 종목들이 있지만 그중에서도 육상은 올림픽의 꽃! 이라고 할 수 있죠. 그래서 전 벌써부터 육상경기를 잔뜩 기대하고 있어요.
여러분 혹시 작년 가을 대구에서 열린 육상선수권대회를 기억하시나요?? 육상이란 종목이 재미없고, 흥미롭지 않다고 생각했던 저로서는 신선한 충격이었던 대회였습니다. 생각보다 훨씬 재밌고, 인간의 한계(?)가 어디까지인지 볼 수 있었던 대회였거든요. 그래서 이번에 준비한 주제는 이러한 육상에 숨겨진 과학적 비밀인데요. 런던 올림픽 개막을 기념하며 모든 운동의 기초가 될 수 있는 육상에 숨겨진 과학적 비밀을 풀어보도록 하겠습니다~

@Singapore 2010 Youth Olympic Games / http://www.flickr.com/photos/singapore2010/4903337647


1. 가장 멀리 날아가는 종목: 창던지기의 과학은?
 원반, 창, 포환, 해머 등 4대 투척경기는 고대 부족 간 전쟁에 대비한 훈련과정에서 스포츠로 발전했다고 해요. 투척경기는 힘을 바탕에 둔 파워와, 턴과 스텝의 조화로 이루어지는 기술의 경기인데요. 투척선수는 신장이 크고 단단한 근육을 가진 체형으로, 육상선수들 중 가장 우수한 체격을 가진답니다.

 창던지기는 투척종목 중 가장 멀리 날아가는 종목이에요. 해머와 포환은 2m13㎝, 원반은 2m50㎝의 원형으로 제한된 구간 내에서 던져야 하지만 창던지기는 약 30m의 도움닫기가 허용되고 무게도 남자 800g, 여자 600g으로 가장 가볍기 때문이랍니다.

 이론적으로 투척 각도는 45도로 날아갈 경우 정확한 포물선을 그리면서 가장 멀리 날 것으로 생각되지만, 실제로 창은 가볍고 길기 때문에 45도로 던져지면 공기저항을 크게 받게 되면서 머리 부분이 들려 멀리 날 수 없게 되는데요. 최근 미국 UCLA 스포츠생체공학연구소의 분석에 따르면 정상급 창던지기 선수들은 대부분 31~33도 사이로 던지고 있다고 합니다.

@Celso Moreno / http://www.flickr.com/photos/celsomoreno10/2442479701

2. 해머던지기는 피겨스케이팅과 사촌지간!
 투척종목인 해머선수는 몸을 빠르게 회전하는 유연성을 바탕으로 무거운 중량의 해머를 빠르게 회전시킴으로써 구심력을 최대한 증가시켜야 해요. 해머 무게는 남녀 각각 7.257㎏과 4㎏. 지름 2.135m의 서클 내에서 하체를 고정한 채 머리 위에서 1미터가 넘는 연결 줄에 달린 해머를 회전시켜 원심력을 최대한 이용해 투척하는데요.

 회전력을 바탕으로 한 운동능력의 관점에서 해머던지기와 피겨스케이팅은 유사점을 갖는답니다. 요즘 대부분 해머선수들이 회전속도를 높이기 위해 사용하는 4회전 기술은 1964년 도쿄올림픽에서 일본선수들이 처음 시도했어요.

4회전 기술. 어디서 많이 들어본 것 같죠? 김연아의 라이벌이었던 일본의 아사다 마오(주쿄대)는 같은 대학에서 박사학위를 받은 2004년 아테네 올림픽 해머던지기 금메달리스트 일본의 무로후시 고지로부터 ‘회전에 관한 비법’을 전수받은 것으로 알려져 있답니다.

@nchenga / http://www.flickr.com/photos/chiperoni/3456583884


3. 근육이 가장 고통스러운 경기는 400m
400m 경기는 단거리종목 중 가장 긴 거리를 달리는데요. 단거리종목은 레이스 중 들이마신 산소가 실제 에너지를 생성하는데 전혀 이용되지 못하는 무산소 에너지로 달리게 된답니다. 100m는 대부분 이미 저장된 에너지로 레이스를 마칠 수 있는데요. 200m의 경우에도 소비 에너지의 상당 부분은 저장 에너지를 이용하며 레이스 후반에 가서 추가 에너지를 분해하는 시도를 하게 되죠.

 단거리를 최고속도로 계속 달리면 젖산이란 피로물질이 안정 시보다 훨씬 많이 축적되기 시작하는데요. 따라서 400m 경기무산소 상태에서 에너지를 만드는 능력의 한계에 이르게 되면서 체내에 저장된 에너지가 거의 고갈되고, 새로운 피로물질도 많은 양 축적되어 근육이 극도의 고통에 빠져들게 된다고 하네요.

이 때문인지 지금까지 올림픽과 세계선수권대회에서 단거리 3종목을 혼자 휩쓴 선수는 없답니다.

@puuikibeach / http://www.flickr.com/photos/puuikibeach/6415845637

4. 육상 종목마다 다른 육상선수들의 신발
 축구나 야구 등 여러 스포츠분야도 그렇듯 육상대회에 참가하는 수많은 선수들과 코치들도 과학적인 방법으로 준비를 한답니다. 그 중에서도 특히 ‘신발’의 역할은 무척이나 중요한데요. 100m 달리기의 신 ‘우사인볼트’, 미녀새 ‘이신바예바’ 이러한 선수들이 신기록을 낼 수 있었던 데도 신발의 역할도 무척이나 중요했답니다.

 단거리용 , 중장거리용, 높이뛰기용, 멀리뛰기용, 투포환용, 창던지기용. 육상선수들은 이렇게 종목마다 다른 신발을 착용한답니다. 특히 마라톤 선수의 신발은 과학의 결정체라고 해도 과언이 아닙니다. 이봉주 선수의 마라톤화는 1억 원이 훌쩍 넘는다는 보도도 있었는데요. 이봉주 선수는 짝발에 평발이어서 모 브랜드에서 이봉주 선수의 발 형태를 고려해 세상에서 단 하나밖에 없는 신발을 만들어줬다고 해요.

@Singapore 2010 Youth Olympic Games / http://www.flickr.com/photos/singapore2010/4919110928/

마라톤 선수들의 신발은 42.195㎞라는 먼 거리를 최대한 쉽고 빠르게 달릴 수 있도록 몸무게가 발에 미치는 충격과 발 생김새, 통풍등 수십 가지 요소를 고려해 각 선수에게 맞는 맞춤형 마라톤화를 제작한다고 하네요.

 또한 단거리 선수들의 신발은 지면과 접지 시간을 줄이기 위해 밑바닥이 딱딱하게 만들어지고, 발의 앞부분만을 이용해 스피드를 내기 때문에 ‘징’이라 불리는 스터드는 앞부분에만 집중적으로 박혀있답니다. 그리고 중장거리 선수들은 발의 피로를 줄이기 위해 뒷부분에 쿠션처리를 한 신발을 신고요.

특히 포환이나 원반, 해머던지기 등 투척 경기에 나서는 선수들의 신발은 짝짝이라고 하는데요, 원 운동을 하다가 직선 운동으로 바꿔야 하는 종목의 특성상 왼쪽과 오른쪽 신발의 밑바닥 모양이 다르다고 하니 참 신기하죠?

다른 스포츠 종목도 마찬가지겠지만, 육상에도 다양한 과학적 원리가 숨겨져 있어요. 이번 올림픽 육상경기를 보실 때 이런 점들을 기억해두셨다가 참고하시면서 본다면, 더 재미있게 경기를 관람하실 수 있으실 거예요.^^ 우리 선수단의 건승을 기원하며! 대한민국 선수들, 파이팅!

 

블로그 이미지

굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기