발볼넓은 신발 비비미와 충격흡수, 쿠션

신발과 충격흡수, 쿠션          

신발 장사하다보니 신발에 대한 많은 질문을 고객들로부터 받는데, 그 중에서도 압도적으로 많은 게 바로 ‘쿠션’이다.                    

                                   

신발이 가벼운데다 부드럽기가 한 손가락으로 신발 전체를 접을 정도이다. 밑창 3mm에 불과하고, 내부 2mm정도의 깔창이 있을 뿐이다. 그러다 보니 3-5센티 정도 두께의 신발에 익숙한 대부분의 사람들은 우리의 ‘#비바미’신발을 처음보고 깜작 놀라기까지 한다. 그리고서는 ‘내가 나이가 70이 넘었는데, 이런 #쿠션없는 신발신으면 무릎이 나가지 않을까요?’라는 질문을 받는다. 결론적으로 말하자면 무릎이 아픈 것은 쿠션있는 신발이 오히려 #무릎이나 #발바닥을 약하게 만들어서 아픈 것이라고 할 수있다.      

이 문제에 관하여 ‘하바드대학의 #리버만 박사’를 검색해보기 바란다. 그는  #맨발달리기와 신발신고 달리는 힘을 충격물리학적 방법을 이용하여 수치화하여 연구 논문을 ‘Nature’지에 발표하였다. 그의 논문은 맨발로 달리는 것이 신발을 신고 달리는 것보다 부상이 적고 운동 효율이 높다는 내용으로, 2010년이후 나이키, 아디다스, 뉴발란스 등 세계적인 신발회사에서도 #맨발신발(barefoot shoes) 또는 #최소주의신발(minimalism shoes)를 제작하여 마케팅하는 계기가 되었다.           

1.신발의 충격완화 기능?

리버만 박사가 2010년에 Nature지에 실린 연구논문에서 케냐 사람들 상대로 시험하였을 때

신발이 부상을 줄인다는 증명이 된 적은 없으며, 또한 논리적이지도 않다고 했다. 반면에 맨발로 달리면서 앞굼치로 착지한다고 해서 ‘충격이 더한다’는 증거는 없다고 한다. 그는 그 연구에서 신발을 전혀 신어보지 않았던 사람들도 같은 달리기 패턴을 보이는 지, 그리고 자연스럽게 달리기에 대한 방향성을 제시하고 싶었다고 한다. 과도한 신발 쿠셔닝의 사실은 그것이 매우 기만적이다. 그렇게 느끼기 때문에 우리가 관절 충격을 감소시키고 있다고 생각하게 만들지만 실제로는 충격 감각 을 감소시킬 뿐이다. 물리학 법칙에 따르면 관절과 조직에 가해지는 충격력은 실제로 쿠션이 더 높은 신발에서 충격의 되먹임 작용으로 증가한다. 과도한 신발 쿠셔닝은 우리의 관절과 조직에 매우 해로울 수 있다. 지면의 정보를 발의 신경이 받아들이지 못하고, 발가락과 발목의 움직임을 지면의 모양과 상관없이 큰 힘으로 땅을 내딛기 때문이다. 지면 정보와 신체 운동 방향이 잘 어울리지 않은 상태로 발을 움직이지 몸의 체중 분포가 무너진다. 발뒤꿈치, 발가락, 아치는 충격을 제대로 흡수하지 못하고 체중을 분산시키지 못하고, 우리의 발, 발목, 무릎, 허리 등에 부정적인 영향을 미친다. 대조적으로, 맨발이거나 밑창이 얇고 유연한 신발만 신고 있을 때 우리의 발과 몸은 땅과 하지에서 일어나는 모든 것을 느낄 수 있다. 발자국은 앞으로 나아갈 수 있는 가장 부드러운 길을 찾기 위해 더 부드럽고 더 주의를 기울이는 경향이 있으며, 이는 관절과 조직의 건강에 큰 영향을 준다.      

2. 신발의 운동성 향상?

먼저 신발을 신었을 때 편안함(comfort)과 스포츠 활동에 맞는 #기능성(functionality)으로 구분해 보다. 흔히 바닥의쿠션(cushion) 때문에 푹신푹신하다고 하는 경우가 있는데 과연 역학적으로 설명할 수 있는지 궁금하다. 런닝화 등의 일반적인 운동화는 점탄성 소재(Viscoelastic material)를 중창(midsole)으로 사용한다. 러닝에서 신발의 뒷꿈치가바닥에 닿았을 때 힘이 신체에 전달되게 된다.보행에서는 체중에 1.2배의 힘이 신체에 전달되고, 러닝 시에는 속도가 빨라질 수록 3-4배 이상의 힘이 전달된다. 이때 뒷꿈치가 바닥에 닿게 되면 신발의 바닥에 변형(deformation)이 발생한다. 변형(deformation)은 중창에외부의 부하가 가해지면서 발생하고 부하가 없어지면 원래의 모습으로 돌아오게 된다. 중창은 부하가 전달되는동안 충격 흡수(shock absorption)의 기능과 함께 에너지의 손실(energy loss)이 발생하게 된다.그렇다면 너무 푹신한 쿠션을 가진 런닝화의 경우 이러한 에너지의 손실이 상대적으로 높을 것이다. 신체가 이동하면서 신발에 전달되는 에너지를 중창의 점탄성 소재에서 신체가 앞으로 나아갈 때 에너지를 다시 돌려주어야 하는데 이를 에너지의 반환(energy return)이라 한다. 몸에 부하가 지속적으로 전달되는 러닝의 경우 너무 쿠션이좋으면 운동을 지속하게 되면 에너지가 손실이 높아서 쉽게 피로를 느낄 것이다.실제로 워킹화에 비해 마라톤화의 경우 중창이 더 딱딱한 경우를 알 수 있다. 아직까지 런닝에서 발이 지면에 접촉하면서 발생하는 일반적인 충격력(impact force)이 관절 상해와 밀접한 관련이 있지 않다고 알려져 있고 오히려 어느정도의 지속적인 충격이 건강한 뼈를 유지하는데 효과가 있다는 연구결과들이 보고 되어지고 있다.     

3. 달리기. 걷기와 #신발의쿠션

신발의 충격흡수 기능은 달리기와 걷기에서는 큰 차이를 보인다. 걸을 때의 충격은 자기 몸이 자기에게 주는 충격으로 오히려 뼈를 강화시키는 역할을 한다. 그러나 달리기는 걷기보다 몸에 더 강한 충격을 반복적으로 주는 데, 현대인들은 그러한 충격을 흡수하기 위하여 런닝화의 충격완화 장치는 필수라고 생각한다. 그러나 리버만박사는 그의 연구에서 신을 신어보지 않았던 사람들은 달릴 때도 발 앞부분으로 부드럽게 착지하는 것을 알았다. 일단 신발을 벗고, 인위적인 충격 흡수를 제거했을 때 발의 힘줄, 근육, 뒤꿈치, 장딴지, 종아리와 허벅지가 원래의 기능을 하기 시작했다. 나이키. 아디다스와 같은 현대적 런닝화에 익숙했던 일부 런너는 맨발로 달릴 때 초기에는 사용하지 않았던 근육에 고통이 따르고, 과부하가 걸릴 수도 있다고 한다. 이는 신발을 신음으로서 행동이 격해지고, 발의 기능 중 일부를 사용하지 않게 되기 때문이다. 신을 신고 달릴 때 뒷꿈치의 일부만으로 착지함으로써 종아리의 근육을 과도하게 사용하고, 뒤꿈치의 아주 작은 부분으로 땅과 충돌하기 때문에 고통을 유발한다. 따라서 맨발로 처음 달릴 때는 천천히 인체가 적응할 시간을 주어야 한다. 리버만박사는 또한 맨발로 달리는 것이 평발인 사람들에게 족궁을 강하게 하는 데도 도움이 된다고도 하였다. 리버만박사는 얇은 고무 밑창으로 되어있는 최소주의 신발 또는 맨발로 달렸을 때와는 다르게, 쿠션이 있는 런닝화는 주자가 발뒤꿈치로 강하게 땅에 접지하게 한다고 했다. 하지만 맨발로 달렸을 때는 그런 현상이 완전히 사라짐에도 사람들이 여전히 신을 신고 달리는 것은 거의 모든 사람들이 뒤꿈치가 높은 신을 신고 달리기 때문이다. 이는 일반적인 인식과 달리 관절 충격을 줄이는 가장 좋은 방법은 신발 쿠션을 줄이는 것이다. 그리고 걸을 때 발 앞굼치와 뒤굼치의 높이가 같은 신발을 신고 발가락을 벌리고 땅을 움켜잡는 느낌으로 걷는 것이 좋다. 그렇게 걸을 때 우리 몸은 최소한으로 보호되는 상태에서 발바닥과 발가락에 분포한 강한 촉각 및 고유 수용성 피드백을 기반으로 최적의 걷고 뛰는 방법을 찾아낼 것이다.          

 

4. KSNS와 딱딱한 신발                     

                                      

‘스본스도’라는 독창적인 대체의학을 개발한 김세연은 그의 저서 ‘새로 발견된 자연의학의 이론과 실습 kss’에서 그림과 같은 신발의 구상도를 제시하였다. 이 신발의 특징은 뒤꿈치가 딱딱하면서 발 바닥 전체가 부드러운 밑창의 구조로 되어있다. 뒤꿈치부분인 ‘H’에는 딱딱한 플라스틱을 덧대게 되어 있다. 밑창의 전체적인 두께는 2.5-3cm이다. 추측컨대 그가  이렇게 신발을 설계한 이유로는 우선 발바닥 본래의 기능대로 신발도 살려야 한다는 것이다. 사람의 발 뒤꿈치가 딱딱하고 땅도 어느 정도는 딱딱하니까 신발도 뒤꿈치가 딱딱해야 한다는 추측이다. 이런 추측이 나오는 이유는 뒤꿈치가 딱딱한 것은 충격으로부터 몸을 보호하기 위함이다. 앞서 말한 것처럼 스포츠의학에서 이런 실험을 많이 했는데, 신발 뒤꿈치가 부드럽고 두툼하면 오히려 무릎과 고관절 충격이 더 한데, 바로 충격의 되먹임 때문이다. 스포츠의학계의 학설과 일치한다. 다음 이유로는 발목의 흔들림을 없애야 한다. 부드럽고 두툼한 신발 뒤꿈치는 발목을 흔들리게 하는 걷거나 달릴 때 발목이 좌우로 흔들린다. 쿠션의 중심과 발목의 중심이 일치하지 않아 신발 쿠션이 좌우로 흔들리기 때문이다. 그래서 운동화의 최대 수명을 800-1000km정도 쓰면 바꾸어야 한다는 말도 있다. 하지만 딱딱한 뒤꿈치는 이러한 불안정이 비교적 덜 일어납니다. 그래도 뒤꿈치가 닳게 되면 역시 발목의 불안정이 생기게 된다. 이

제가 추측해본 바입니다. 그가 찍은 동영상과 자료에 의하면 가장 좋은 신발은 역시 맨발과 같은 신발이라고 하였다.           

이와 같이 ‘현대적 신발’의 특징으로 되어있는 두툼하면서 충격을 완화하는 기능이 오히려 인체에 좋지 않다는 의학계의 꾸준한 발표는 어떻게든 신발업계에 영향을 미치고 있다. 특히 이 연구에서 언급된 ‘최소주의적 신발’이란 신발의 인위적인 요소를 최대한 줄이면서, #맨발보행을 최대한 추구하는 것이다. 신발을 다섯 발가락의 모양으로 만든 비브람의 파이브핑거스와 모양은 일반적인 신발과 차이가 없지만 밑창의 두께 1mm의 고무로 만들어 길거리의 낙엽까지도 느낄 수있게 만든 ‘비바미’의 #발볼넓은구두, #무지외반증운동화, 맨발신발이 최소주의적 신발의 대표적인 사례로 꼽히고 있다. 이외에도 머렐, 나이키, 헤드등에서도 맨발처럼 편하다는 ‘#베어풋신발'을 출시하고 있다.