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[수학으로 생각하기] 숨 막히는 스포츠 속 운동화의 비밀

숨 막히는 스포츠 속 운동화의 비밀


“새 신을 신고 뛰어보자, 팔짝. 머리가 하늘까지 닿겠네.”발 크기에 맞는 신을 고르고, 발의 특성에 맞게 끈을 매면 발걸음이 가볍다. 운동 종목에 적당한 운동화까지 신으면 운동 효과는 두 배! 내 발에 안성맞춤인 신발을 찾아보자.

내 발을 알고 신발을 고르자

“발 크기가 얼마인가요?” 신발 가게에 가면 자주 듣는 말이다. 하지만 자기 발의 크기를 정확하게 아는 사람이 얼마나 될까? 대부분 사람은 자기 발의 크기보다 지금까지 신던 신발의 치수로 답한다. 틀린 답은 아니지만 몸무게를 하루 종일 지탱할 신발이기에 정확한 발 크기를 아는 것이 중요하다.

큰 신발가게에는 발 크기를 측정하는 기구가 있다. 발의 길이뿐 아니라 발볼의 너비도 함께 잴 수 있다. 우리나라 사람은 미국이나 일본 사람과 비교했을 때, 발의 길이에 비해 발볼이 넓은 편이다. 신발 치수가 같더라도 외국사람의 발에 맞춰 만든 신발을 신으면 갑갑하게 느낄 수 있다는 뜻이다.
 

2009년 우리나라 남녀의 발 길이 평균
 

발의 길이가 자라는 시기에는 자기 발에 맞는 신발 치수를 찾는 것이 중요하다. 하지만 발이 다 자란뒤에는 발볼의 너비를 생각해야 한다. 나이가 들면 발이 두꺼워지면서 둥근 모양이 되기 때문이다.

자기 발에 맞는 신발을 사려면 전문가가 권하는 요령에 귀 기울여 보자.

첫째는 신발 안에서 발가락을 고르게 움직일 수 있는지 확인하는 것이다. 발가락 위의 공간이 2cm정도인 신발이 발 건강에 좋다. 둘째는 오후 4시부터 6시에 신발을 사는 것이다. 누워 있다가 일어난 오전 시간에는 발이 상대적으로 작다. 오후로 갈수록 발의 인대가 늘어나면서 발이 붓는다. 저녁에 자기 발에 맞는 신발을 사야 하루 종일 편하게 신을 수 있다.
 

움직일 때 발바닥의 각 부분이 받는 압력을 측정해 각자에게 맞는 밑창을 제공하는 운동화도 있다.
 

신발 끈 매는 방법은 2조 가지?!

어떤 신발을 사든 가장 먼저 해야 할 일이 있다. 바로 끈 매기다. 끈을 맬 일이 자주 없기 때문에 다른 신발을 보면서 따라 매는 경우가 많다. 하지만 신발을 자기 발에 최적화시키려면 끈 매는 법을 잘알아두는 게 좋다. 달리는 거리나 길바닥의 상태에 따라서도 적당하게 끈 매는 법이 따로 있다.

흔히 쓰는 방식도 자세히 보면 3가지로 나뉜다. 먼저 아래쪽에서 시작한 뒤 항상 구멍 아래에서 위로 끈을 매는 방식을 ‘언더랩’ 이라고 한다. 언더랩은 발을 압박하지 않고 안정시켜 장거리 달리기에 적당하다. 하지만 울퉁불퉁한 곳을 달릴 때는 발이 신발 속에서 움직이지 않게 꽉 조이게 매는 방식이 좋다. 위쪽에서 시작한 뒤 항상 구멍 위에서 아래로 끈을 매는 ‘오버랩’ 방식은 발을 단단히 고정시켜 주기 때문에 단거리 달리기에도 좋다.

둘을 더한 ‘오버언더’ 는 위쪽에서 시작한 뒤 한 번은 구멍 아래에서 위로, 다음은 구멍 위에서 아래로 끈을 매는 방식이다. 발이 굵은 사람을 위한 ‘나비넥타이’ 방식도 있다. 양쪽 끈이 교차하는 횟수를 줄여 끈이 짧아도 맬 수 있지만 신발이 쉽게 헐거워지는 단점이 있다.

양쪽 끈이 교차하지 않고일자로 보이게 맬 수도 있다. 유럽에서 많이 쓰이는 ‘유러피안’ 방식은 아래쪽에서는 왼쪽 끈과 오른쪽 끈이 비대칭을 이루면서 교차하지만 위쪽에서는 일자로 보인다.
 

신발 끈을 매는 8가지 방식
 

양쪽 끈이 교차하지 않고 왼쪽과 오른쪽 구멍을 번갈아가며 두 칸씩 올라가듯 매는 법을 ‘바’ 또는 ‘리디어’ 방식이라고 한다. 이걸 단순하게 바꾼 것을 ‘쉬운 일자’ 방식이라 한다. 한쪽 끈은 그대로 두고 다른 쪽 끈만 계단을 올라가듯 매는 방식이다. 두 방식 모두 한 줄의 구멍 수가 짝수여야 깔끔하다. 한쪽 끈을 대각선으로 두고,다른 쪽 끈만 지그재그로 매는‘신발 가게’방식은 빠르고 간편하게 끈을 맬 수 있어서 신발 가게에서 가장 많이 쓴다.

그럼 신발 끈을 매는 방법은 총 몇 가지나 될까? 한 줄에 6개씩, 총 12개의 구멍이 있는 신발을 예로들어보자. 끈 매기를 시작하는 방법은 24가지다. 12개 구멍에서 각각 위쪽과 아래쪽에서 시작하는 2가지의 방법이 있기 때문이다. 시작하는 방법을 하나 선택하면 남은 구멍은 11개다. 남은 구멍에 끈을 맬 수 있는 방법은 22가지다. 같은 방식으로 계산하면 2조가지에 가까운 방법이 나온다.

24×22×20×18×16×14×12×10×8×6×4×2=1,961,990,553,600(가지) 하지만 호주의 수학자 버카드폴스터는 실제로 쓸 만한 방법은 4만 3200가지라는 결과를 내놓기도 했다. 이들 중, 자기 발에 가장 잘 맞는 방식을 찾아 끈을 매면 발에 부담이 줄고 걷기도 편하다.

마지막 끈 꽉 매기

발뒤꿈치가 헐거운 사람은 마지막 부분의 끈만 잘 매도 신발을 편하게 신을 수 있다. 그림과 같이 마지막 부분에서 한쪽 끈 사이로 다른 쪽 끈을 넣어 빼면 신발 위쪽이 꽉 조여져 발뒤꿈치가 신발 뒤축에 밀착되는 효과가 나타난다.

운동화만 잘 신어도 능력치 쑥쑥

대부분의 사람들은 축구를 하든 달리기를 하든 같은 운동화를 신지만 선수들은 다르다. 각 종목에 적합한 운동화가 따로 있기 때문이다. 운동 능력치를 높여주는 운동화의 비밀을 살펴보자.
 

스터드의 높이는 SG, FG, HG 스터드 순으로 높고, 스터드의 개수는 역순으로, 즉 HG, FG, SG 스터드 순으로 많다.
 

전용 운동화를 신느냐 신지 않느냐에 따라 능력치가 가장 크게 차이 나는 운동화를 꼽으라면 단연 축구화다. 축구화는 최대한 바닥과 밀착되도록 굽이 거의 없다. 태클에서 부상을 막기 위해 발뒤꿈치 부분도 튼튼하게 만든다. 뭐니뭐니해도 축구화의 가장 큰 특징은 밑창에 박힌 징(스터드)에 있다. 스터드는 경기장 표면의 상태나 날씨에 따라 적당한 것이 따로 있다.

축축하고 미끄러운 잔디에는 SG(Soft Groud, 부드러운 경기장) 스터드, 마르고 짧은 잔디에는 FG(Frim Ground, 굳은 경기장) 스터드, 인조잔디나 맨땅에는 HG(Hard Ground, 딱딱한 경기장) 스터드가 쓰인다. SG스터드는 알루미늄이나 마그네슘 징이라 땅에 잘 박혀 미끄럼을 막아 준다. 징의 개수는 6개이고 높이는 잔디에 따라 14~17mm로 조절할 수 있으며 수비수나 골키퍼가 선호한다. 빠르게 움직이는 공격수는 FG 스터드를 주로 사용한다. FG 스터드는 플라스틱 재질로 높이가 10mm정도다. 삼각형 모양으로 생겨 전진할 때는 가속도를 키우고, 좌우로 움직일 때는 안정감을 더한다. 선수들은 SG나 FG 스터드가 달린 축구화를 함께 가지고 다니면서 경기장 상황에 따라 선택한다. HG 스터드는 높이가 8mm 정도로 짧지만 앞쪽에 10개, 뒤쪽에 4개 정도가 박혀 있어 다른 종류보다 스터드 수가 많다.

농구화는 점프를 많이 하는 농구 경기에서 발목을 보호하기 위해 목을 길게 만든다. 바닥에는 물결무늬를 촘촘히 새겨 앞뒤좌우로 급하게 방향을 바꾸는 동작에도 미끄러지지 않는다. 밑창에 공기를 넣어 충격을 흡수하거나, 푹신한 재질을 사용해 점프를 돕는 농구화도 있다. 이 때문에 국내 프로배구팀의 몇몇 외국인 선수는 농구화를 신고 경기에 나서기도 한다.

흔히 ‘헬스’ 라고 부르는 피지컬 피트니스 운동에 적당한 운동화도 있다. 트레이닝화는 밑창에 홈이 가로로 깊게 파여 있다. 러닝머신이나 사이클처럼 앞뒤로 발을 많이 움직이는 기구에 적합한 운동화다.

달리기에 좋은 러닝화나 걷기에 편한 워킹화도 인기를 끌고 있다. 이때 자기 발의 모양과 체중 그리고 걷는 동작을 잘 알고 고를 때 운동 효과를 높일 수 있다. 평발이거나 발을 안쪽으로 향하게 걷는 사람은 엄지발가락에 큰 힘이 걸리므로 신발 뒤축과 가운데 안쪽을 보강한 ‘모션 컨트롤화(움직임조절신발)’ 가 적당하다.

발 가운데의 오목한 부분이 큰 사람은 발뒤꿈치에 큰 힘이 걸리므로 쿠션을 보강한 ‘쿠션화’ 가 좋다.쿠션화는 몸무게가 많이 나가는 사람에게도 적당하다. 몸무게에 따라 신발 뒤쪽의 밑창 높이에 차이를 두는 것도 좋은 방법이다. 60kg까지는 밑창 높이가 3~3.5cm면 충분하지만, 60kg 이상이면 높이가 3.5~4cm인 밑창이 적당하다. 발을 구부렸을 때 신발 앞쪽의 1/3 부분까지 부드럽게 접히는신발이 발에 무리를 주지 않는다.
 

발과 다리의 모양 그리고 움직이는 습관까지 꼼꼼히 따지면 내 발에 안성맞춤인 운동화를 고를 수 있다.
 

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2011년 06월 수학동아 정보

  • 이재웅 기자

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