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스포츠와 과학의 협업, Sports Science

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더 빨리! 더 높이! 더 멀리!

이제는 과학으로 승부한다


이제는 스포츠에서도 과학을 빼고 말할 수 없는 시대와 환경이 되었다. 과학은 바로 신체발달과 경기력 발휘에 효율성을 제공하고 있으며 이러한 스포츠 과학정보들이 승패의 열쇠로 작용할 수 있기에 더욱 중요하게 되었다. 최근에는 경기분석 장비가 첨단화되면서 분석이 자동화되고 쉬워지면서 일반인들도 쉽게 분석하고 접근할 수 있는 환경도 조성되었다. 결국 스포츠과학은 객관적 데이터와의 싸움이다. 자신의 장단점 분석과 상대의 장단점 분석을 통해 스포츠경쟁력은 높아질 것이고 기록단축과 더불어 경기력은 향상될 것이다.


현대인에게 스포츠는 스포츠활동 자체 이외에 더욱 많은 의미를 담는다. 특히, 선진 복지국가에 진입한 나라나 국민들은 스포츠와 문화를 중요한 삶의 질적 수단으로 활용하고 있다. 한국도 급격한 경제성장과 더불어 2만불 대 국가로 진입하면서 스포츠시장도 폭발적 성장과 발전을 이루어 왔다. 특히, 프로스포츠의 활성화는 스포츠와 관련영역시장을 포함해 다양한 영역확장을 가져오고 있다. 일반 국민들도 이제 스포츠에 참여하고 즐기는 시대가 도래한지 오래다. 스포츠환경도 예전에 비해 좋아졌다. 고수부지에는 걷기와 자전꺼도로가 잘 구축되어 있으며 중간중간에 운동기구들도 배치하여 마음만 먹으면 돈 들이지 않고도 스포츠를 즐길 수 있는 환경이 되었다. 국가나 지자체에서도 주민들의 스포츠활동 공간마련을 위해 체육관을 짓고 걷기 도로, 자전거도로, 운동기구 준비 등 여러기지로 노력을 하고 있다. 학교에서는 체육수업시간 이외에 스포츠클럽이 활성화되고 있으며 사회에서도 취미가 같거나 마음에 맞는 사람들끼리 스포츠클럽을 조직하고 즐기는 생활스포츠 시대가 도래하고 있다.


물론 아직도 시간이 없거나 경제적인 여유가 없다는 핑계로 스포츠 활동에 참여하지 않은 사람들이 많다고는 하지만 예전에 비해서는 스포츠 참여인구들이 급격히 증가한 것 만은 사실이다. 또한 스스로 좋아서 운동에 참여하고 즐기다보니 그 속에는 스포츠메니아층이 형성되고 과학적 운동을 통해 아마추어임에도 프로못지 않은 실력을 지닌 사람들도 늘고 있다. 그러다보니 일부 종목에서는 프로선수들과 아마선수들의 구분이 모호한 면도 많게 되었다. 그만큼 아마추어들도 실력이 낮다고 평가할 수 많은 없게 되었음을 의미한다. 스포츠는 스스로 참여하고 즐기는 시대가 바로 복지국가인 것이다. 우선 스포츠를 이해하기에 앞서 용어부터 살펴보기로 한다.


흔히 사람들은 스포츠를 말하면서 체육과 용어를 혼동하여 사용하는 경향도 있다. 체육은 ‘신체운동에 의한 교육’이라고 할 수 있다. 존 로크가 주장한 교육의 3요소인 지육(知育), 덕육(德育), 체육(體育)의 한 덕목이기도 하다. 그만큼 체육은 인생에서 중요한 영역을 차지하고 있다. 따라서 체육이라는 단어는 교육에 초점을 둔 조직화되고 체계적인 신체활동 영역이라 할 수 있다. 이와 비슷한 개념인 스포츠는 조금 다른 성격이라 할 수 있다. 넓은 의미의 스포츠는 운동, 놀이, 게임, 여가, 레크레이션을 포함하기도 하지만 일반적인 스포츠는 경기자들에 의해서 결과를 예측할 수 있는 시합 또는 경기를 말한다. 교육적인 의미를 염두에 두는 행위냐 아니냐에 따라 구분할 수 있다고 할 수 있다.


따라서 본 고에서는 체육이 아닌 경기 스포츠와 관련된 스포츠에 초점을 두고 과학과 함께 이야기해 보고자 한다. 스포츠(Sports)는 외래어이지만 일상생활 속에서 ‘스포츠’란 용어로 익숙하게 널리 사용되어지고 있는 단어이다. 행정용어에서도 체육이 아닌 스포츠란 말을 사용하고 있다. 그만큼 스포츠란 단어는 우리들에게 익숙한 단어가 되었음을 의미한다. 일반적으로 스포츠하면 올림픽, 아시안게임, 세계선수권대회와 국가대표 선수가 떠오를 것이다. 국제적인 국가대항전은 일반국민들에게 높은 관심을 가져왔다. 이게 애국심과 연결되기도 하였다. 최근에는 조금 약해진 면이 있지만 국민들을 단합시키고 애국심을 높이는데 아직도 스포츠가 그 역할을 크게 담당하고 있다. 또한 우리나라도 1980년대부터 프로스포츠가 생기면서 직접 보고 경험하는 관람스포츠로의 영역으로도 확대되고 있다.


스포츠는 기본적으로 참여하는데 의의가 있지만 승리하기 위해 서로 부단한 노력을 경주한다. 그러다 보니 운동에서 승리하기 위해서는 그냥 열심히 참여하기 보다는 좀 더 효율성을 가진 운동참여가 필요하게 되었다. 세상에 모든 것이 그렇듯이 운동도 운동시간 투자를 덜하여도 상대를 이길 수 있다면 얼마나 좋을까? 운동을 덜 힘들게 하면서도 상대를 이길 수 있다면 얼마나 좋을까? 몸을 그 종목에 맞게 잘 만들기 위해서는 어떤 트레이닝 방법과 순서가 좋을까? 이렇듯이 스포츠활동에 대한 가성비 또는 효율성을 높이는 행위에 관심을 두면서 각국에서는 앞다투어 스포츠과학연구소를 만들기 시작하였다. 한국 뿐 아니라 이웃 스포츠 강국인 중국, 일본도 각각 국립체육과학연구원을 두고 스포츠과학을 부단히 연구하고 있다. 아직 스포츠과학연구소가 없는 국가도 연구소 설립에 적극적이다.


드디어 스포츠에도 과학이라는 영역이 도입된 것이다. 과학이란 무엇인가? 사전적으로 보면 과학이란 ‘보편적인 진리나 법칙을 발견할 목적으로 한 체계적인 지식’이라고 할 수 있다. 체계적인 관찰과 지식을 기반으로 진리나 법칙을 발견하는 행위가 과학이다. 이것이 스포츠에도 적용되고 있다. 스포츠상황을 체계적으로 관찰하고 전문지식을 기반으로 스포츠 활동 속에 내재된 진리나 법칙을 발견하는 것이 스포츠과학인 것이다. 이에따라 가장 먼저 운동생리학을 기반으로 효율적인 체력육성을 위한 트레이닝 방법연구가 활성화 된다. 체력이외에 실제 동작수행에 효율성을 찾기위해 운동역학도 활성화되며 마지막에 경기상황에서 마음을 조절하는 능력인 스포츠 심리역할이 강조되게 된다. 그래서 초창기 스포츠과학에서는 스포츠생리, 운동역학, 스포츠심리를 3대 스포츠과학요소라고 불려왔다. 지금은 스포츠과학요소가 점차 확대되고 전문화되고 있는 실정이다.


스포츠는 과학…최상의 경기력을 위해


이처럼 스포츠과학도입 초창기에는 체력육성을 효율적으로 하기위해 운동생리학을 기반으로 트레이닝 방법의 과학화가 도입된다. 또한 스포츠활동에 필요한 에너지를 효율적으로 공급하기 위해 스포츠영양학적인 지식도 도입된다. 그리고 동작의 효율적 움직임을 관찰하고 법칙을 알아내기 위한 운동역학적 지식이 동원된다. 효율적 동작수행이 에너지소비와 경기력에 밀접한 관련이 있기 때문이다. 그리고 중요하고 큰 경기대회에서 선수들은 불안하고 긴장감을 경험하게 된다. 이때 심리적인 안정감을 빠르게 찾고 자신의 수행에 집중하기 위해 강한 멘탈(정신력) 형성을 위한 스포츠심리적 지식의 도입도 요구된다. 배드민턴, 펜싱, 레슬링, 유도, 태권도 등 상대선수와 겨루는 경기들은 전술에 대한 필요성이 강하게 된다. 즉, 상대선수의 장단점 파악과 경기습성을 파악하여 장점을 대비하고 단점을 공략할 수 있는 전술적 지식을 주는 경기분석과학이 도입된 것이다. 선수들의 부상예방과 부상발생시 빠르고 적절한 처치로 안전하게 선수복귀시기를 빠르게 당기기 위한 재활과 스포츠의학의 접목도 증가하고 있다. 그 외 더욱 많은 과학 영영에서 스포츠에 영향을 미치고 있다. 이처럼 침대만이 아닌 ‘스포츠는 과학이다’라는 말이 일반화되기에 이르렀다. 또한 스포츠활동에서 이기기위해서는 한가지의 영역이 아닌 운동생리학, 스포츠심리학, 운동영양학, 스포츠의학, 스포츠영양학, 경기분석학, 트레이닝방법론 등 종합적인 영역의 조화로운 결합이 최고의 경기력으로 나타나는 것이다. 그래서 스포츠는 종합과학인 것이다. 따라서 스포츠경기력의 극대화를 위해 선수와 지도자 및 스포츠과학 지원팀간의 팀플레이가 필요한 중요하게 작용하고 있다. 이처럼 스포츠과학의 기초연구와 응용연구 등을 기반으로 체육정책과 스포츠산업연구 등을 수행하는 스포츠과학연구원이 한국에도 있다. 현재는 한국스포츠개발원으로 명명하고 있지만 이전 이름은 한국체육과학연구원이었다.


현 한국스포츠개발원은 1980년 대한체육회 내 스포츠과학연구소로 출발하여 1989년 재단법인 한국체육과학연구원으로 활동하다가 1999년 국민체육진흥공단 내 체육과학연구원으로 편입되어 오늘에 이르고 있다. 이처럼 한국스포츠개발원에는 스포츠과학, 체육정책, 스포츠산업 등 큰 영역이 잇으나 본고에서는 스포츠과학에만 집중하여 살펴보고자 한다.


본원에서는 총 40여명의 박사 중 20여명의 박사들이 스포츠과학연구와 현장지원에 매진하고 있다. 주된 활동은 스포츠과학의 기초연구, 응용연구, 연습장이나 시합장을 통한 지원 등을 주요 임무로 삼는다. 물론 기회가 되면 지도자, 선수들을 대상으로 스포츠과학에 대한 강의를 통해 현장감있는 목소리를 전달하고 상호 소통의 기회를 만들고 있다.


과학적 분석 없이는 신기록도 없다


과학의 스포츠적용은 선택이 아닌 필수시대가 되었다. 또한 엘리트선수들에게 만 필요할 것 같았던 스포츠과학 영역은 아마추어에게도 필요성이 증대되고 있어 과학없는 스포츠는 더 이상 존재할 수 없는 환경이 되었다. 이해를 돕기위해 국가대표 선수 대상 스포츠과학적용효과의 예를 몇가지 들어보기로 하겠다. 2008년 베이징 올림픽과 2012년 런던올림픽을 대비하여 박태환 프로젝트가 시작되었다. 특히, 신체적으로 부족한 상태인 체격조건을 극복할 과학적인 방법을 모색하기로 한 것이다. 세계적인 수영선수 마이클 팰프스와의 경쟁을 앞두고 두 선수의 체격조건을 살펴보았다.


위 표에서 확인한 바와같이 박태환 선수는 펠프스에 비해 신체조건이 상대적으로 열악한 조건임에 틀림없었다. 이를 극복하기위해 근력훈련을 통한 스피드파워와 지구력을 증강시키기로 하였으며, 근육의 균형을 위해 좌우 및 주동근과 길항근 비율을 조정하면서 훈련하도록 하였다. 그 결과 2012년에는 체방률을 8.5%까지 낮췄고, 발목힘을 강화하여 5-6회 연속 돌핀킥 발휘, 가슴전후두께 강화 등 물에서 최고의 스피드 향상을 위한 조건을 만들었다. 이러한 스포츠과학의 지원에 힘입어 한국선수들에게 불모지이면서 불가능하게 여겼던 올림픽 수영종목에서 금메달을 목에 걸 수 있게 되었다. 우수한 선수 곁에는 항상 스포츠과학지원팀이 제역할을 해야 된다는 사실을 깨닫는 순간이기도 하였다. 기본적으로 선수의 기량도 우수해야 하지만 지원팀의 역할도 중요하다. 과학을 기반으로 한 선수의 체격과 체력을 최적화시켜 스피드를 높이고 기록을 단축시키는 데에는 곁에서 항상 관찰하고 최적의 훈련환경과 분석을 해주는 과학지원팀의 역할이 점차 강조되는 시대가 되고 있다.


역도의 장미란 선수는 역기를 들고 앉을 때 좌우불균형으로 자세가 약간 비틀어짐을 발견하였다. 체육과학연구원 문영진 박사팀은 우선적으로 체력을 측정하고 분석하여 하지 근력의 불균형을 발견하고 약한 쪽의 트레이닝 강화를 통해 좌우 근력의 불균형을 이루었고 세계기록으로 올림픽에서 금메달을 따는데 크게 기여한바 있다. 이처럼 선수들의 동작 하나하나를 관찰하고 그 속에서 법칙이나 진리를 발견하고 그것을 바탕으로 과학적 지원을 통해 선수들의 동작발현을 효율화시켜 최고의 경기력을 발휘하게 도와주는 힘이 바로 과학의 힘인 것이다. 다음으로 스포츠과학의 대표적인 예가 바로 체조 양학선수 지원 예이다. 체육과학연구원의 송주호 박사팀은 눈깜짝 할 사이에 펼쳐지는 체조동작의 문제점을 찾기 위해 초고속카메라를 이용하여 선수들의 운동역학적 분석을 통해 동작을 분석하고 장단점을 파악하여 단점강화를 위한 훈련방법을 제시하였다. 그 결과 부족한 부분의 꾸준한 보강과 기술훈련을 통해 양학선 선수가 올림픽에서 금메달을 딸 수 있었던 것도 바로 스포츠과학의 도움 덕이었다. 마지막으로 한국 양궁선수들이다. 한국 양궁팀은 세계적인 선수들이다. 국가대표가 되기가 세계대회나 올림픽에서 메달따기 보다 어렵다는 이야기가 있다.


이처럼 한국 양궁은 자체경쟁력이 세계적이라는 강점을 가지고 있으나 경쟁력이 이렇게 치열하다보니 선수들은 심리적인 문제에 봉착하기 쉽다. 금메달을 딴 선수들이 국가대표선발전에서 떨어지는 사례가 자주 발생하고 있는 것만 보아도 심리적인 관리가 얼마나 중요한지 알 수 있다. 따라서 양궁과 사격은 상대적으로 심리적인 도움을 많이 요청하고 있다. 긴장감과 불안감을 줄이고 집중력을 높이는 선수가 상대적으로 우승할 수 있기 때문이다. 한국 국가대표 양궁팀을 위해 체육과학연구원에서는 김영숙 박사팀을 주축으로 팀을 만들어 스포츠심리지원팀을 만들었다. 스포츠심리지원팀들은 선수들이 시합상황에서 극도의 긴장감을 줄이기 위해 스포츠심리적 현장지원계획을 작성하여 양궁협회와 협력하여 지원전략을 수립하였다. 그 결과 양궁 국가대표 선수들의 심리적 안정감과 집중력을 높일 수 있는데 일조하였고 올림픽과 세계선수권대회에서 세계최고의 한국양궁실력을 발휘하는데 기여한바 있다.


이처럼 이제는 스포츠에서도 과학을 빼고 말할 수 없는 시대와 환경이 되었다. 과학은 바로 신체발달과 경기력 발휘에 효율성을 제공하고 있으며 이러한 스포츠 과학정보들이 승패의 열쇠로 작용할 수 있기에 더욱 중요하게 되었다. 최근에는 경기분석장비가 첨단화되면서 분석이 자동화되고 쉬워지면서 일반인들도 쉽게 분석하고 점근할 수 있는 환경도 조성되었다. 결국 스포츠과학은 객관적 데이터와의 싸움이다. 자신의 장단점 분석과 상대의 장단점 분석을 통해 스포츠경쟁력은 높아질 것이고 기록단축과 더불어 경기력은 향상될 것이다.


따라서 시각적이고 객관화된 데이터를 통해 스포츠의 경기력은 그 한계성을 줄이며 기록단축은 계속하여 경기력 향상속도는 더욱 가속화될 전망이다.
스포츠과학의 전문화와 대중화를 위해 한국스포츠개발원 스포츠과학실 여러 박사님들은 오늘도 연구실과 운동현장에서 분주히 오가며 연구, 분석, 처방을 열심히 하고 있다. 스포츠과학의 발전이 한국엘리트 스포츠경기력 향상과 더불어 국민들의 스포츠 건강복지 증진에도 기여할 수 있다는 믿음으로 계속하여 정진하고 있다.


성봉주 박사는 현재 국민체육진흥공단 스포츠개발원 책임연구위원으로 근무하면서 우리나라 과학스포츠의 발전과 국가대표 선수들의 경기력 향상을 위해 노력하고 있다. 국민대학교 겸임교수와 (재)대한걷기연맹 부회장으로도 활동하고 있으며, 서울중등학교 교사와 서울과학기술대학교 겸임교수를 역임한 바 있다.