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"발은 공학의 걸작이자 예술 작품이다."
레오나르도 다빈치가 남긴 말이다. 다빈치는 예술가이자 과학기술자였다. 수학과 물리, 천문, 해부, 지리, 토목, 기계 등 다방면에서 그야말로 르네상스적인 업적을 남겼다. 인체에 대한 그의 해부학적 탐구는 그림과 관련이 있었다. 그는 사실적인 묘사를 위해 인체를 연구했다.
발이 공학의 걸작임은 달릴 때 드러난다. 착지 때 충격은 걸을 때는 체중과 비슷하지만, 달릴 때면 몸무게의 3배나 된다. 그 충격을 사람 발은 견뎌낸다. 그뿐 아니라 탁월한 탄력을 발휘해 반발력으로 되돌큐로홀딩스 주식
려준다.
더욱 놀라운 사실은 이 기능을 '작은 발'이 해낸다는 것이다. 체중 대비 발의 무게를 기준으로 했을 때 인간 발이 영장류 중 가장 작다. 그런데 인간은 다른 영장류가 하지 않는 달리기를 함으로써 발에 체중의 3배 충격을 가한다. 영장류 중 가장 작은 발이 완충을 해내는 것이다.
작고도 강한 사람 발의 비밀은 아치알라딘꽁머니
와 아킬레스건
사람 발은 왜 이렇게 작으면서도 강한 탄력을 갖게 됐을까? 장거리 달리기를 빼놓고서는 설명할 수 없다. 오래 뛰는 데에는 발이 작을수록 유리하다. 마라토너의 발은 작으면서도 착지 충격은 받아내야 한다. 작고도 강하다는 두 가지 상반된 목표의 최적점에 도달한 결과가 사람 발이다.
항공기에 발과 비슷한 부분품이바다이야기
있다. 랜딩기어다. 착륙하는 항공기의 엄청난 하중이 주는 충격을 받아내면서도 가벼워야 한다. 랜딩기어가 무거우면 장거리 비행의 효율이 떨어져 연료가 더 많이 들기 때문이다. 가벼우면서도 짱짱하다. 이게 랜딩기어가 갖춰야 할 상충하는 특성이다. 그래서 기계공학에서 랜딩기어는 설계가 어려운 부분품으로 꼽힌다. 기계공학자들이 랜딩기어를 만들기 수백만 년 전, 릴게임환전
인체는 어떤 랜딩기어보다 뛰어난 발을 장착했다. 그리고 오랫동안 달렸다.
뛰어난 완충장치 발의 탄력은 주로 두 곳에서 나온다. 발바닥활(아치)과 아킬레스건이다. 발바닥활은 세로로도 형성되어 있지만, 가로로도 있다. 걷거나 뛸 때면 발바닥활이 펴졌다가 오므라든다. 충격을 받아내면서 반발력을 되돌려준다. 아킬레스건은 영장류 중 사람에서 가장 바다이야기동영상
길어 10㎝가 넘기도 한다. 또 굵게 발달했다. 아킬레스건은 작지할 때 신장되면서 충격을 받아내고, 발을 떼면 원 길이로 수축하면서 반발력을 돌려준다.
다른 영장류는 평발이다. 아킬레스건도 사람보다 짧다. 침팬지와 고릴라는 아킬레스건이1㎝에도 못 미친다. 그들은 두 발로 달리지 않으니 발에 완충장치가 필요하지 않다.
족저근막염이 발생하면 잠자리에서 깨어나 첫발을 내디딜 때 격심한 통증을 겪는다. 사진=게티이미지뱅크
하버드대 교수, 발에 탈이 잦은 이유는.."신발의 과보호 때문"
다빈치가 공학의 걸작이라며 감탄한 발인데, 현대인은 전보다 더 여러 '발병'에 자주 시달리고있다. 족부 부상에는 족저근막염과 아킬레스건염, 족부 골절 등이 있다. 발병이 증가하는 추세를 족저근막염 환자 수에서 확인할 수 있다. 건강보험심사평가원 자료에 따르면 족저근막염 환자 수는 2012년 13만 8583명에서 2020년 25만 829명으로 81% 급증했다. 연평균 5% 가까이 늘었다.
부상이 생기면 병원에 가서 의사로부터 치료를 받아야 한다. 이 글은 평소에 발의 탄력을 유지함으로써 부상의 위험을 줄이는 데 초점을 맞춘다.
우리 두 발은 52개의 뼈로 이루어져 있다. 한 발에 26개다. 이들 뼈 52개를 인대 214개가 연결한다. 인대 중 다수는 발바닥활을 지탱한다. 근육 38개가 발을 움직인다. 발뒤꿈치와 종아리 사이에는 인체에서 가장 큰 건(腱)인 아킬레스건이 있다. 인대는 뼈와 뼈를 연결하는 조직이고, 건은 근육을 뼈에 붙이는 결합조직으로, '힘줄'이라고도 불린다.
하버드대 인류진화생물학자 대니얼 리버먼 교수는 현대인의 발 부상은 신발의 과보호 탓이 크다고 설명한다. 러닝화를 포함해 신발에는 대부분 발바닥활을 받쳐주는 '아치 서포트'가 있다. 맨발이나 아쿠아슈즈, 발가락신발을 신으면 걷거나 뛸 때 발바닥활이 펴졌다가 수축하는 동작이 반복된다. 이를 통해 발의 타고난 탄력이 유지된다.
아치 서포트는 편하지만, 발 부상 위험 키운다
그러나 신발의 아치 서포트가 발바닥활을 잡고 있으면 이동하는 운동을 많이 해도 발바닥활은 편한 상태로 머문다. 점차 약해진다. 그런 가운데 강도 높은 착지를 반복하거나 장거리를 뛰면 족저근막에 염증이 생길 수 있다. 발바닥활은 약해졌는데 아치를 복원하는 과정에서 족저근막에 수축하는 부하가 과도하게 걸리기 때문이다. 이를 리버먼 교수는 《우리 몸 연대기》에서 "발바닥활에 있는 근육들이 활 형태를 유지할 수 없을 만큼 약해지면 부족한 힘을 족저근막이 보충하기 때문"이라고 설명했다.
신발 밑창이 두껍고 탄력이 좋아 착지 충격을 많이 받아낼수록 발바닥활을 연결하는 인대와 아킬레스건도 편해진다. 그 결과 탄력을 잃은 발은 계단 하나를 헛디뎌도 골절상을 입을 수 있다. 약해진 아킬레스건에는 염증이 생길 수 있고, 충격이 강할 경우 끊어지기도 한다.
리버먼 교수는 이 책의 11장 '새로움과 안락함 속에 숨겨진 위험'에서 '신발의 이성과 감성'을 논한다. 그는 족저근막염에 대해 권장되는 발바닥활 지지대 등 보조기구에 대해 "근막염의 증상을 효과적으로 완화해주지만. 보조기구를 사용하면 악순환의 고리에 빠질 수 있다"고 경고한다. 이로 인해 발 근육이 더 약해진다는 것이다. 통증이 심하면 보조기구를 쓰되, 증상이 완화될 경우 그것에서 벗어나 발의 탄력을 회복하는 데 힘쓰라고 조언한다.
신발에 덜 의존하는 걷기, 스트레칭, 줄넘기가 발 건강 지켜
발을 건강하게 지키는 방법은 자연 상태에서 활동하는 것이다. 맨발일 필요는 없다. 아쿠아슈즈도 좋고, 제니가 신은 발가락신발도 좋다. 밑창이 얇고 아치 서포트가 없는 신발이면 다른 종류도 좋다. 산책할 때면 이런 미니멀슈즈를 신고 발의 움직임을 느끼며 걸어보라.
맨발이나 미니멀슈즈를 신고 걸으면 발이 많이 가동된다. 그 결과 타고난 발의 탄력이 유지된다. 사진=게티이미지뱅크
다른 활동은 발 스트레칭이다. 발 스트레칭은 종류가 많다. 발가락 전체를 오므리기부터, 엄지 발가락만 들기, 다섯 발가락을 활짝 펴기 등 동작을 평소에 쉽게 할 수 있다. 까치발 들기는 간단하면서도 효과적인 발 근력 운동이다. 유산소 운동을 겸한 발 탄력 강화 운동은 줄넘기가 있다. 단, 줄을 넘을 때에도 미니멀 슈즈를 신고 해야 한다. 줄넘기의 효과는 발에 국한되지 않는다. 줄넘기는 종합적으로 최상급 운동으로 꼽힌다.
그동안 자신의 발보다 신발을 더 신뢰하셨는지. 이제 다빈치의 판단을 믿어보자. 발은 공학의 걸작이다. 그 걸작을 타고난 대로 쓰고 유지하자. 그러면 큰 '발병'을 앓지 않는다.
백우진 칼럼니스트 (smitten@kormedi.com)
