단거리 달리기는 육상에서 가장 인기 있는 경기 중 하나다. 달리기 선수들은 불과 10초 안에 100m를 주파하는 정말 빠른 속도를 갖고 있는데, 누구보다 빠르게 피니시 라인을 통과하려면 몸의 생리적, 기계적, 그리고 심리적 측면에서 최적화가 필요하다. 오늘 이 글에서는 단거리 달리기의 주요 과학적 원리를 다루어보고자 한다.
단거리 달리기 과학적 원리
생리학적 원리
에너지 대사 측면에서 먼저 살펴보겠다. 단거리 달리기는 크게 ATP-CP 에너지 시스템과 글리코겐 대사에 의존한다.
ATP는 근육 수축에 필요한 에너지를 제공하는데, 단거리 달리기 중에는 ATP가 빠르게 소모되기 때문에 CP (크레아틴 포스페이트)가 ATP를 다시 생산하는 데 중요한 역할을 한다.
근육 섬유를 빼 놓을 수 없다. 달리기 선수들의 근육에는 주로 빠른 수축을 하는 고속 근육 섬유가 많이 발달되어 있다. 이 섬유는 폭발적인 힘을 발휘하는 데 유리하다.
단거리 달리기는 주로 아나에로빅 (산소를 사용하지 않는) 활동이지만, 근육에 산소와 영양분을 공급하는 혈류는 중요하다. 빠른 속도로 달릴 때 근육에 더 많은 혈액이 퍼져 근육이 필요로 하는 에너지를 제공하게 된다.
에피네프린과 노르에피네프린. 이 두 호르몬은 스트레스나 흥분 상태에서 분비되는데 심장 박동수를 높이고 근육에 더 많은 산소와 에너지를 공급하게 도와준다.
달리기 시작할 때 중추 신경계는 근육 수축을 촉진하는 신호를 보냅니다. 이는 빠른 반응 속도와 폭발적인 힘을 발휘하는 데 필수적입니다.
이렇듯, 찰나의 순간이지만 단거리 달리기에는 다양한 생리학적 요소들이 복합적으로 작용하고 있다.
기계학적 원리
단거리 달리기는 출발, 가속, 최고속도 유지, 그리고 마무리 이렇게 4개 단계로 나뉜다. 각 단계에서의 움직임 최적화 하는게 키 포인트다. 하나라도 어긋나는 순간, 상대에게 나를 따라잡을 기회를 주는 것과 다름없다.
지면 반응 힘을 잘 이용해야 한다. 발이 땅에 닿을 때 생기는 힘은 직접 전진 속도에 영향을 준다. 이 힘을 최대화하고, 손실을 최소화하는 게 핵심이라고 할 수 있다.
심리학적 원리
짧은 순간 끝나는 게임이다. 따라서 집중력이 굉장히 중요하다. 달리기 중에는 주변의 방해 요소를 최소화하고, 오로지 피니시 라인에만 집중하는 것이 중요하다.
심리적인 요인은 실제 대회에서만 적용 되는 게 아니다. 평소 훈련을 하면서 명확한 목표를 설정하고, 스스로 더 나은 성과를 내면서 자기 효능감을 느끼는 게 중요하다.
집중력 향상을 위해 일부러 실제 경기장처럼 꾸민 공간에서 훈련을 하기도 한다. 소음을 녹음해서 틀어주거나, 일부러 집중력을 흐트리기 위해 방해 공작을 한다.
선수는 이러한 방해에도 불구하고 성공적으로 레이스를 마치기 위해 최대한 집중하는 훈련을 한다.
이 외에도 선수 경기 전후 심리에 대한 심도 있는 관리가 이루어진다. 특히 선수가 슬럼프에 빠졌을 경우 이를 극복하기 위해 전담 의사를 붙이는 경우도 흔하다.
과학적 원리를 이용한 단거리 달리기 훈련 방법
이러한 원리를 충실히 이행하기 위해 최적의 훈련법이 개발 되어왔다. 선수들이 중점적으로 하는 훈련은 다음과 같다.
폭발적인 웨이트 트레이닝
근육의 고속 섬유를 발달시키기 위해 무거운 중량을 사용하여 짧은 세트로 웨이트 트레이닝을 수행한다. 다만, 보디빌더처럼 근육을 크게 하는 작업은 하지 않는다. tv를 보면 대체로 근육이 큰 느낌이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다.
근육의 반응성과 힘을 향상하기 위해 높이 뛰기나 박스 점프 등을 포함한 플라이오메트릭 훈련을 동반하기도 한다.
트랙 위에서는 어떤 훈련을 중점적으로 할까?
출발 훈련
단거리 달리기에서 출발은 매우 중요하다. 출발 블록의 사용법, 첫 발걸음의 방향과 힘 등을 연습한다. 10초 안에 승부가 끝나기 때문에 출발 연습에 상당한 공을 들인다.
총 소리를 듣고 빠르게 튀어나가는 사람이 경기에서 이길 수 있다.
지면 반응 힘 훈련
빠른 발 놀림과 발의 지면 접촉 시간을 최소화하는 기술을 개발하기 위한 훈련. 트램플린이나 부드러운 표면에서의 달리기 연습도 포함될 수 있다.
유명 단거리 달리기 선수의 훈련 방법
우사인 볼트: 세계에서 가장 빠른 남자로 알려진 볼트는 그의 훈련에서 다양성을 중요하게 생각했다. 그는 체력 향상을 위해 3km 달리기를 하기도 하며, 고강도 웨이트 트레이닝, 플라이오메트릭 훈련, 그리고 스트레칭에도 많은 시간을 투자했다.
셜린 프레이저-프라이스: 여자 100m의 세계 기록 보유자인 그녀는 지속적인 폭발력 훈련을 강조한다. 그녀는 경사진 트랙에서의 달리기 연습을 자주 하며, 이것이 그녀의 달리기 파워를 향상 시키는 데 크게 기여한다고 믿는다.
선수마다 코칭 스태프마다 훈련법은 다 다르다. 구성에 있어서 차이가 있을 지 몰라도, 과학적인 원리에 기반해서 훈련 프로그램이 설계 되는 것은 공통적이다.
아직도 기록 단축을 위한 훈련 프로그램이 설계 되고 있다. 현재 인간의 한계는 100m 9초 중반대(우사인볼트)로 평가 받지만, 추후에 이를 깨는 기록이 나올지도 모른다. 그리고 이는 과학적인 훈련의 결과일 것이다.