d라이브러리

꿀록 탐정과 개코 조수는 오랜만에 남산에 오르며 경치를 즐기고 있었어요. 
그때 어디서 용을 쓰는 소리가 들려왔지요.
“끄으으응~! 으악!”
놀란 꿀록 일행이 달려가 보니, 어느 허름한 초가집 마당에 갓을 쓴 선비 한 명이 종아리를 붙잡고 쓰러져 있는 것이 아니겠어요?

동화마을에 무슨 일이? 다리에 쥐가 나서 밖에 못 나간다고?!

“아이고~. 거기 지나가는 양반들, 나 좀 도와주시오!”
“무슨 일이신가요?! 괜찮으세요?”
마당에 있던 선비는 한참 동안 말을 잇지 못하고 얼굴을 잔뜩 찡그린 채 괴로워하다가 겨우 말을 꺼냈어요.
“안녕하시오. 나는 글공부를 하는 선비 허생이라고 하오.”
허생은 자세를 바로 하고, 설명을 시작했지요.
“내 딱 10년을 목표로 글공부에 매진하다, 돈을 벌어오라는 아내의 성화에 못 이겨 7년 만에 바깥세상으로 나가려 하오. 그런데…, 생각지도 못한 문제가 생겼소.”
허생은 한숨을 푹 쉬며 말했어요.
“어떤 문제가 있나요?”
개코 조수가 걱정스러운 표정으로 물었지요.
“내 평생을 앉아서 공부만 하고 운동을 하지 않아서 그런지, 몇 걸음 걷기만 했는데….”
허생은 자리에서 일어나 걸어보려다 금세 또 종아리를 붙잡고 쓰러졌어요.
“으악! 이렇게 근육에 쥐가 나 멀리 걸어갈 수가 없는 게 아니겠소? 다리도 아프고 걷지도 못하니 막막하고 속상해 눈물이 나올 것만 같소.”
허생은 거의 울기 직전의 표정이 됐어요. 꿀록 탐정은 허생의 다리를 주물러주며 말했어요.
“진정하세요! 다리에 쥐가 나는 이유는 근육에 문제가 있기 때문이에요. 저희가 도와드리죠.”

쥐가 나면 어떻게 풀어야 할까?

기지개를 켜거나, 달리기를 하다가 목이나 종아리 근육 등이 갑자기 오그라들면서 통증을 느낀 적 있나요? 흔히 ‘쥐가 났다’고 해요. 수축한 근육이 정상적으로 이완되지 못하고 경직되면서 통증을 느끼는 거예요.
쥐가 났을 때는 근육이 다시 이완될 수 있도록 도와주어야 해요. 쥐가 난 근육을 이완되는 방향으로 당겨 늘이는 스트레칭을 하는 것이 도움이 됩니다. 
또 손으로 주물러 마사지하거나 핫팩 등으로 따뜻하게 해 혈액 순환이 잘 이루어지면, 근육의 움직임에 필요한 물질이 잘 공급될 수 있답니다.

통합과학
개념 이해하기

근육은 어떻게 움직일까?

우리가 걷고, 뛰고, 춤도 출 수 있는 것은 바로 근육이 있기 때문이에요. 근육은 줄어드는 수축과 늘어나는 이완을 반복하면서, 근육에 붙어 있는 뼈 등을 잡아당겨 우리 몸을 움직입니다. 근육은 길쭉한 근섬유 가닥들이 다발로 뭉쳐진 신체 기관이에요. 근섬유는 근세포, 근육세포로 불리며, 어느 근육이냐에 따라 수십 센티미터까지 자라기도 하지요. 근섬유는 다시 수많은 근육 원섬유 가닥으로 이루어져 있어요. 근육이 수축과 이완을 하는 비결은 근육 원섬유 덕분이죠. 근육 원섬유가 줄었다, 늘었다 하면서 근육이 움직입니다.

기다란 근육 원섬유를 자세히 살펴보면 여러 마디로 나누어져 있어요. 그리고 이 마디마다 액틴과 미오신이라는 단백질 섬유가 마치 손가락 깍지를 낀 모양을 하고 있죠. 근육을 수축하라는 신호를 받으면 액틴이 미오신 사이로 더 가깝게 미끄러져 들어가, 마디 사이의 간격이 줄고 근육의 길이가 짧아집니다. 반대로 근육이 이완할 때는 액틴이 다시 미오신에서 먼 방향으로 미끄러지면서, 마디 사이 간격이 벌어지고 근육의 길이가 길어져요.

근육이 수축과 이완을 반복하기 위해서는 에너지와 신호를 전달하는 물질인 칼슘 등이 필요해요. 짧은 시간 동안 수축과 이완을 너무 많이 해 근육이 움직이는 데 필요한 물질이 부족해지면 수축이 잘 되지 않아요. 혹은 수축한 근육이 제대로 이완되지 못하는 근경련이 일어나기도 하죠. 그래서 근육을 한 번에 너무 무리해서 사용하지 말고, 피로를 잘 풀어주어야 한답니다.

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다치지 않도록 도와주는 인공 근육?!

8월 26일, 서울대학교 기계공학부 조규진 교수가 이끄는 공동연구팀은 사람이 올바른 자세로 물건을 들어 올릴 수 있도록 도와주는 ‘엑소슈트’를 개발했다고 발표했어요. 엑소슈트는 옷처럼 입어서 사람의 움직임을 보조하는 웨어러블 장치입니다.

무거운 물건을 들 때, 사람들은 보통 무릎을 편 채로 허리만 굽혀서 물건을 드는 ‘스툽’ 동작을 습관적으로 많이 해요. 하지만 이 자세는 허리에 많은 부담을 주기 때문에 다치기 쉽습니다. 그래서 전문가들은 허리를 편 채로 무릎을 굽혀 물건을 들어 올리는 ‘스쿼트’ 동작을 권장해요. 그동안 물건을 들어 올리는 자세를 교정하기 위해 허리를 아예 굽히지 못하도록 고정하는 장치들이 개발되었어요. 하지만 몸을 불편하게 하지 않으면서도 올바른 자세를 유도하는 장치가 필요했죠.

연구팀은 섬유 원단과 스트랩, 고무줄 등 신축성 있는 재료로 전신 엑소슈트를 만들었어요. 이 슈트는 착용자가 무릎을 펴고 허리를 굽히면 신축성이 낮아져 스툽 동작을 불편하게 만듭니다. 반면 허리를 펴고 무릎을 굽히면 신축성이 높아져 자연스럽게 스쿼트 동작을 할 수 있도록 하죠. 엑소슈트를 입어본 적 없는 사람 10명을 대상으로 실험한 결과, 엑소슈트를 입은 10명 중 9명이 물건을 들 때 스쿼트 동작에 가까운 자세를 취했어요. 또 슈트의 신축성 덕분에 움직임에 소모되는 에너지를 평균 5.3%가량 아낄 수 있었죠.

연구를 이끈 조규진 교수는 “엑소슈트가 단순히 근력을 보조하는 것뿐 아니라, 다양한 작업이나 운동을 할 때 올바른 동작을 유도해 부상을 방지하거나 통증을 완화할 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했어요.

에필로그

“허허, 고맙소! 이제 다리에 쥐가 나도 해결할 방법을 알았으니 운동을 시작해서 튼튼한 몸을 만들어야겠소.”
허생은 웃으며 감사를 표했어요.
“공부도 좋지만, 항상 건강이 먼저라는 사실! 아마 몇 달 정도만 운동하면 일도 하고, 과거시험을 보러 가는 데에 문제가 없을 거예요. 저희가 응원할게요!”
꿀록 탐정이 웃으며 말했어요. 그러자 허생은 고개를 저으며 대답했죠.
“몇 달이라니? 고작 그걸로 뭐가 되겠소? 오늘부터 딱 10년을 목표로 운동에 매진할 것이오!”