필라테스, 물리학을 타다 - 뉴턴의 세 가지 운동 법칙
우리가 움직일 수 있는 건 단순히 '근육이 수축해서'만은 아니다. 벤치 프레스를 하거나 롤다운 동작을 할 때 단순의 타깃 근육만 수축해서 그 동작들이 이뤄지는 것이 아니라는 것이다. 움직임은 힘, 질량, 반작용 등 수많은 요소들이 균형을 이루며 발생한다. 이 원리를 수식과 개념으로 정리해 낸 사람이 바로 아이작 뉴턴이다(수식은 아직도 가까이하기엔 먼 그대이지만 그래도 조금이라도 친해져보려고 한다. 제발!). 이번 편에서는 뉴턴의 세 가지 운동 법칙을 생체역학 관점에서 이해하고, 필라테스 수업과 연결해 보자.
1. 제1법칙 – 관성의 법칙 (Law of Inertia)
1) 정의:
- 물체는 외부에서 힘이 작용하지 않는 한 현재의 운동 상태(정지 혹은 등속 직선 운동)를 계속 유지하려는 성질이 있다.
2) 생체역학 해석:
- 우리 몸도 관성을 가지고 있다. 움직이지 않던 몸을 움직이려면 에너지가 필요하고, 한 번 움직인 몸은 가만히 두면 계속 움직이려 한다.
3) 예시:
- 버스에서 갑자기 정지할 때 몸이 앞으로 쏠리는 현상.
- 매트에서 롤다운을 시작할 때, 멈춰 있던 몸을 굴곡시키기 위해 복부 코어 근육의 수축이 필요하다.
- 롤업 동작에서 상체를 올릴 때 복부의 수축력만으로 올라오지 못하고 탄력이나 반동을 이용하는 경우, 이는 관성을 제어하지 못하고 움직임의 흐름에 휘둘리는 상태라고 볼 수 있다. 특히 등에서 튕겨 올라오는 움직임은 '의도적인 근수축'이 아닌 '움직임 관성의 결과'이므로, 정확한 코어 컨트롤이 부족하다는 신호일 수 있다.
2. 제2법칙 – 가속도의 법칙 (Law of Acceleration)
1) 정의:
- 물체의 가속도는 작용한 힘에 비례하고, 질량에 반비례한다.
- 공식: F = m × a (힘 = 질량 × 가속도)
2) 생체역학 해석:
- 같은 힘을 가해도 질량이 큰 사람은 더 천천히 가속되고, 같은 질량일 때 힘이 클수록 더 빠르게 움직인다.
3) 예시:
- 트램펄린에서 점프 후 착지 시에 힘이 더 커진다.
- 리포머 캐리지 아웃(Carriage out) 시, 강한 힘으로 밀면 캐리지가 순간적으로 빠르게 나간다.
- 체중이 무거운 사람은 같은 운동을 하더라도 더 많은 힘이 필요하다.
- 덤벨을 들고 스쿼트를 할 때, 무게가 무거워질수록 순간 확 내려가버릴 수 있기 때문에 속도를 제어하며 내려가야 한다.
3. 제3법칙 – 작용과 반작용의 법칙 (Action-Reaction)
1) 정의:
- 모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 있다.
2) 생체역학 해석:
- 지면을 누르면 지면도 나를 같은 세기로 밀어낸다. 이 반작용이 몸의 추진력과 안정성의 기초가 된다.
3) 예시:
- 브릿지 동작에서 발바닥으로 지면을 강하게 누르면 엉덩이가 더 쉽게 올라간다.
- 푸쉬업에서 바닥을 강하게 누를수록 상체가 더 단단하게 유지된다.
- 발끝으로 바닥을 밀어내며 서거나 걷는 동작은 지면 반작용을 잘 활용한 예이다.
뉴턴의 법칙은 단순한 물리 개념이 아니라, 실제로 우리가 가르치는 '움직임' 하나하나에 숨겨진 원리다. 움직임은 그냥 나오는 게 아니라, 물리 법칙을 따라 만들어진 결과임을 기억하자. 이러한 관점이 운동 지도자의 어휘를 더욱 풍성하게 해 줄 거라 기대한다. 다음 수업에서 롤다운 하나를 가르치더라도, “지금 여러분은 관성과 싸우고 있어요!”라고 말해줄 수 있는 강사가 될 수 있다면 은연중에 전문가의 냄새를 풍기게 되지 않을까? 물론 보다 더 쉬운 어휘를 사용하는 것이 회원들에게는 더 좋겠지만 말이다. 가뜩이나 필라테스는 신경 쓸 게 많은 동작들 투성이니까!
다음 글에서는 ‘지레와 인체 움직임’을 다루며, 인체를 제1, 2, 3종 지레로 구분해 보는 실제 사례를 풀어볼 예정이다. 우리가 필라테스 수업에서 흔히 접하는 동작들이 어떤 역학적 원리로 움직이는지, 왜 어떤 동작은 힘들고 어떤 동작은 쉬운지, 그 해답을 함께 찾아보자.
지금 이 순간에도 우리의 몸은 역학으로 움직이고 있으니까!
