발목의 사용

자전거 타는 방법을 처음 배웠을 때는 원형으로 다리를 움직이는 것은 세상에서 가장 간단한 것 중 하나로 보이며, 많은 사람들은 더 깊이 생각하지 않는다. 그렇다고 해서 과학자들이 연구실에서 수많은 시간을 쏟지 않는 것도 아니며, 이 글에서는 발목 각도의 변경이 효율성에 미치는 영향을 살펴 본다.

진흙 벗겨내고, 발꿈치 들어올리기

예전의 자전거 경기 스타들을 머리 속에 떠올리다보면, 정말 쉽게 페달을 돌리는 것 같아 보인다. Coppi던 Anquetil이던, 언덕이나 타임 트라이얼에서 치고 나갈 때 가젤 같은 우아함과 가벼움이 머리 속에 떠오른다. 이런 이미지는 아름다울 정도로 매끄럽게 보이는 페달링 동작과 관련이 많다.
물론 괴물처럼 힘든 기어를 돌려대는 선수들
물론 스타일이나 우아함은 상관 없이 자신의 몸과 자전거에 이기기 위한 의지를 투영하며 괴물처럼 힘든 기어를 돌려대는 선수들도 있다. 자전거에서 몸을 웅크리고 엄청난 기어를 돌려대는 Kelly나 Santiago Botero 같은 선수들을 생각해보면, 자전거를 고문하고 있는 건지 아니면 그 반대인건지 말하기가 힘들다.  
페달링 동작을 분해해보면, 페달링 "스타일"의 가장 핵심적인 요소 하나는 360도에 걸친 발목 움직임의 각도인 것처럼 보인다. 전통적인 관점에서는 움직임이 이루어지는 내내 "발가락이 아래로 향하거나(toes-down, plantar-flexed - Lance가 가장 잘 보여주는 예임)" "발꿈치를 밑으로 보내는(dorsiflexed - Botero가 가장 잘 보여주는 예임)" 극단적인 경우는 없으며 대체로 중립을 지켜야 한다.
오랫동안 "전통적인"
이런 관점은 모세가 내려 주었으며 절대 의문을 제기해서는 안 되는 "전통"이었다. 아무도 건드리지 않았지만 실험실에 쳐박힌 우리들은 스포츠 과학 관점에서 뭐가 말이 되고, 어떤 건 말이 안 되는지 밝혀내려고 항상 노력해왔다. 개인적으로 몇 년간 다양한 상황에서 최적의 페달회전수에 대한 수많은 글을 연구해왔지만, 개개인의 페달링 움직임에 대한 실제 메카니즘을 자세히 파고들지는 않았었다.

Cannon 외.. 

San Diaego 주립 대학의 Daniel Cannon과 그 외 연구진들은 (1) 지난 달에 European Journal of Applied Physiology에 약한 dorsiflextion과 plantar-flextion이 페달링 역학, 근육 움직임, 총 효율성에 미치는 영향을 비교한 연구를 발표했다. 연구의 기본 전제는 아래와 같다.

• 11명의 건강한 경험 많은 라이더들(평균 38세, VO2max 61mL/Kg/min - 절대 나쁘게 아님!)
• VO2max를 파악한 후, 피험자들은 페달 회전수를 90rpm으로 고정한 상태에서 VO2max의 80% 운동 강도로 약한 plantar-flextion과 dorsiflextoin 페달링 동작을 알려주었다. 피험자들은 연구자나 기계(각도를 측정하는 멋진 전자 기기)에 의해 서로 다른 페달링 스타일을 유지하도록 하면서 실험이 이루어졌다. 훈련 시간이 얼마나 되는지 명시적으로 알 수 없었다. 
• 피험자에게 최소한 1주일간 라이딩할 때마다 최소한 6분간 연속적으로 각각의 페달링 스타일을 연습하도록 요구하였다. 다시 한 번 신경이 거슬리지만, 각각의 기술을 연습한 총 시간에 대한 정보는 알 수 없었다. "최소한 1주일"이 얼마나 쓸모 없는 말일까!
• 실험실의 검사는 90rpm, VO2max 80% 운동 강도로 15분간 휴식 간격을 두고 각각의 기술 별로(정상, plantar, dorsi-flexed) 6분간 페달링하는 것으로 이루어져 있다. 근전계(EMG - 근육의 전기 신호를 기록하는 기계)가 다리의 위/아래 근육에 부착되었다. 산소 흡입량이 측정되고, 사용된 에너지와 기계적인 파워의 비율을 측정하여 총 효율을 계산하였다.

결과 요약

• 정상 동작과 비교했을 때 platan-flexed(발가락이 아래) 각도는 6.9도였고, dorsiflexed(발꿈치가 아래) 각도는 7.1도였다. 그러나, 개인간의 편차는 아주 컸으며, 실험자 간의 페달링 테크닉에 대한 일관성은 아주 적었다.
• 연구자들은 피험자들의 기존의 페달링 동작이 Plentar나 DorsiFlexion의 경향을 띠고 있었는지에 대한 정보가 없었다.
• 80% VO2max에서 평균 와트는 250W이고, 평균 페달 회전수는 88rpm이다.
• 정상 동작과 비교했을 때 Plantar-Flexion(발가락 아래) 자세는 큰 차이를 발견할 수 없었다.
• Dorsi-Flexion 자세는 종아리 근육이 전기적으로 아주 크게 활성화되는 결과를 나았다.
• Dorsi-Flextion 자세는 VO2가 높았으며, 결과적으로 총 효율성은 더 낮아졌다.

요약
위에서 요약한 연구는 몇 가지 방법론적인 문제가 있으며, 보고 싶은 정보 몇 가지가 빠지긴 했다. 가장 큰 것은 물론 훈련 시간이 1주 정도로 아주 짧다는 것이다. 매 번 라이딩할 때마다 몇 천번씩 하는데, 일주일에 몇 번 정도 6분간 훈련하는 것으로는 신체가 새로운 기술이나 자세에 익숙해지는 데 충분한 시간이 아님은 확실하다. 그러나, 이 연구의 흥미로운 사실은 Dorsi-Flexion이 약간의 에너지를 더 소비하지만, 발가락을 아래로 하는 스타일에서는 별 다른 이점이 없다는 것이다.
가장 큰 정보는 이 연구의 가장 큰 한계에서 얻을 수 있다. 어떤 것에 능숙해지려면 반복만한 게 없다. 페달링 동작, 자세, 새로운 장비에 변화를 주고 싶다면, 초반의 인상만으로 조급한 결론을 내리지 않고 시간을 투자하고 노력해야 한다.

참고 문헌
1. Cannon DT, Kolkhorst FW, and Cipriani DJ. Effect of pedaling technique on muscle activity and cycling efficiency. Eur J Appl Physiol 99: 659-664, 2007.

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이걸 왜 번역했는지 모르겠지만.. -.-.....

http://www.pezcyclingnews.com/default.asp?pg=fullstory&id=4812 의 글을 HanDDol이 번역한 것입니다. 이 글의 URL은 http://cyclingpedia.tistory.com/entry/TB_Ankling 입니다.

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이 글의 이력
  - 처음 번역 : 2008. 4