러닝 지면접촉시간, 줄이기보다 체공을 늘려야 하는 이유
평균·체공시간 계산법
러닝을 마치고 가민 커넥트의 차트를 넘기다 보면 지면접촉시간 평균 몇 ms(1000분의 1초)가 색이 붙은 점들과 함께 찍혀 있다. 지면접촉시간(Ground Contact Time, GCT)은 발이 땅에 닿은 순간부터 떨어지는 순간까지 걸린 시간으로, 접지시간이라고도 부른다(가민 한국어 설명 페이지도 이 이름을 쓴다[1]). 이 숫자에는 짧을수록 좋다는 말이 따라붙는다. 땅을 짧게 디디면 리듬감 있게 달리고 다리의 탄성을 더 쓰게 된다는 것이다. 그래서 이 값을 처음 눈여겨본 러너는 남들은 보통 얼마인지, 어떻게 하면 줄일 수 있는지를 찾아보게 된다.
그런데 이 숫자는 무엇보다 페이스를 따라 움직인다. 내 기록에서 GCT는 7분대 초반 페이스에서 약 284ms, 6분대 초반에서 약 255ms, 4분대 초반에서 약 204ms로, 빨리 달리기만 해도 80ms 가까이 짧아졌다. 남들의 평균과 견줄 때 페이스를 빼면 뜻이 없는 것도 이 때문이다. 같은 이유로, 화면에서 GCT가 짧아졌을 때 그것이 땅을 짧게 디뎌 튀어 나간 결과인지 그날 빨리 달렸기 때문인지는 숫자 하나로 가려지지 않는다.
가려내려면 같은 페이스끼리 놓고, 땅에서 줄어든 시간이 어디로 갔는지를 봐야 한다. 짧게 받아 튀어 나갔다면 그 시간은 두 발이 모두 공중에 떠 있는 체공으로 남고, 내 기록에서도 그런 달리기가 일어났을 때 늘어난 것은 체공이었다. 그래서 GCT는 줄일 목표가 아니라 체공이 늘었는지를 보여 주는 숫자였고, 늘려야 할 것은 그 체공이었다. 체공이 늘면 GCT는 저절로 짧아지지만, 거꾸로 GCT가 짧아졌다고 체공이 늘었다고 바로 말할 수는 없다. 이 글은 GCT가 무엇을 따라 움직이는지에서 시작해, 체공을 구하는 법과 짧아진 GCT를 읽는 순서까지 따라간다.
지면접촉시간 평균은 페이스에 따라 80ms 가까이 움직인다
가민도 기준을 내놓기는 한다. 설명 페이지에서는 엘리트 선수가 대개 200ms 미만이고 경험 많은 러너 대부분이 300ms 미만이라고 적고[1], 차트의 색은 가민이 여러 수준의 러너를 조사해 만든 백분위(같은 조건의 러너 100명 가운데 몇 번째쯤인지)로 자기 위치를 보여 준다[2]. 둘 다 다른 러너와의 비교일 뿐이고, 그날 어떤 페이스로 달렸는지는 두 기준 어디에도 들어 있지 않다.
기준에 페이스가 없으면 무엇을 놓치는지는 한 번의 러닝 안에서 바로 드러난다. 9월 30일 트랙에서 400m를 스무 번 반복하면서 처음 열 번은 3:41에서 5:58까지 조금씩 늦췄고, 다음 열 번은 5:52에서 3:32까지 다시 올렸다. 같은 세션을 다른 글에서도 썼다(https://www.runanalytics.net/9).
위의 페이스 차트는 양 끝이 빠르고 가운데가 느린 U자를 그리고, 아래의 GCT 차트는 같은 자리에서 아치를 그린다. 반복 구간의 GCT는 양 끝에서 210ms와 214ms, 가운데 5:58에서 263ms였다. 가민은 GCT가 짧을수록 보라, 길수록 빨강 쪽 색을 붙이는데, 점의 색은 보라에서 파랑, 초록까지 올라갔다가 같은 길을 되밟아 보라로 돌아왔다. 같은 날 같은 몸이 페이스만 바꿔 색 구간 세 칸을 오갔으니, 색이나 남의 평균이 말해 주는 위치는 그날의 페이스와 떼어 놓고 읽을 수 없다. 도입의 세 숫자도 8월 중순부터 10월 초까지 스물여섯 번의 러닝을 페이스대별로 모은 것이라, 9월 30일 하루만의 그림은 아니다.
비교하려면 페이스 말고도 맞춰야 할 조건이 하나 더 있다. 값은 센서(시계 포함)와 착용 위치에 따라 달라지고 센서마다 차이가 나기 때문에, 변화를 추적하려면 같은 센서를 같은 위치에 차고 재야 의미가 있다. 그러니 GCT를 견줄 상대는 다른 러너의 평균보다 같은 페이스, 같은 센서로 남긴 자기 기록이다. 내가 다시 달리기를 시작하면서 같은 6분대 페이스의 예전 220~230ms와 지금 260~270ms를 나란히 놓은 것도 그 비교였다(https://www.runanalytics.net/3).
러닝 체공시간은 걸음당 시간에서 지면접촉시간을 뺀 시간이다
체공시간(Flight Time)은 두 발이 모두 땅에서 떨어져 있는 시간으로, 도입에서 목표라고 한 바로 그 시간이다. 가민 커넥트의 러닝 다이나믹스 항목에는 들어 있지 않지만[2], 화면에 함께 뜨는 케이던스와 GCT만 있으면 구할 수 있다. 케이던스(spm)는 1분에 몇 걸음을 딛는지 센 값이고 1분은 60000ms이므로, 60000을 케이던스로 나누면 한 걸음에 걸린 시간, 곧 걸음당 시간이 ms 단위로 나온다. 한 걸음은 발이 땅에 있는 시간과 두 발이 모두 떠 있는 시간으로 나뉘니, 걸음당 시간에서 GCT를 빼면 체공시간이 된다.
9월 30일 워밍업의 6:17 랩은 케이던스 177.2spm, GCT 261.4ms였고, 이 두 숫자로 구한 체공은 77.2ms다. 이지 페이스의 한 걸음은 4분의 3이 넘는 시간을 땅 위에서 보내고, 공중에 머무는 몫은 그 나머지다.
같은 계산을 스무 번의 반복에 적용하면 체공이 어디서 나오는지가 보인다. 워밍업에서 마지막 3:32까지 GCT는 약 75ms 줄었는데 케이던스가 올라 걸음당 시간은 약 45ms만 줄었고, 그 차이만큼 체공이 77~80ms에서 109ms로 늘었다. 한 걸음에 앞으로 간 거리인 보폭은 0.86m에서 1.45m로 늘었고, 늘어난 거리의 절반 넘게는 공중에서 나아간 몫이었다.
달리기 속도를 올릴 때 몸이 무엇을 바꾸는지를 본 연구도 같은 방향을 가리킨다. 느린 속도에서 중간 속도까지는 발이 땅에 닿아 있는 동안 땅을 더 세게 눌러 보폭을 늘리는 쪽으로 빨라지고, 약 7m/s를 넘는 질주에서야 다리를 더 빨리 돌려 케이던스를 올리는 쪽으로 바뀌었다[3]. 7m/s까지 땅을 누르는 그 힘과 보폭 증가에 가장 크게 기여한 것은 종아리 근육이었다[3]. 7m/s는 1km를 2분 23초에 달리는 속도라 내 페이스는 모두 그 안에 있고, 9월 30일에 속도가 체공과 보폭에서 나온 것도 연구가 말한 느린·중간 속도의 방식과 같다.
지면접촉시간이 짧아진 것을 체공 증가로 읽으려면 걸음당 시간과 함께 봐야 한다
체공이 걸음당 시간에서 GCT를 뺀 값이라면, GCT가 줄어도 걸음당 시간이 그만큼 함께 줄면 체공은 그대로이고, 더 많이 줄면 오히려 준다. 체공이 늘었다고 말할 수 있는 것은 GCT가 걸음당 시간보다 더 많이 줄었을 때다. 같은 페이스에서 케이던스까지 같다면 걸음당 시간이 같으니, 이때는 GCT가 짧아진 만큼이 그대로 체공으로 간다. 따로 계산하지 않아도 GCT의 차이가 곧 체공의 차이인 경우다. 같은 9월 30일 기록 안에도 체공이 늘지 않은 자리가 있다. 워밍업 6:17 랩의 GCT는 261ms, 반복 5:58 랩은 254ms로 반복 쪽이 7ms 짧았지만, 케이던스가 177에서 182로 올라 걸음당 시간은 9ms 줄어 GCT보다 더 줄었고, 체공은 77ms에서 75ms로 오히려 조금 짧아졌다. 여러 날 기록에서도 6분대 초반에서 5분대 후반으로 빨라지는 동안 GCT는 줄었는데 체공은 80ms 안팎에 머물렀고, 체공이 늘기 시작한 것은 그보다 더 빨라진 뒤였다. 두 경우 모두 GCT만 보면 짧아졌지만, 체공은 늘지 않은 채 걸음의 리듬, 곧 케이던스만 빨라졌다.
이 조건은 흔히 듣는 조언 하나와 정면으로 부딪힌다. 케이던스를 올려 발을 더 자주 디디면 걸음마다 땅에 붙어 있는 시간이 자연스럽게 짧아진다는 말이다. 8월 24일 6분대 페이스에서 달리는 방식은 바꾸지 않고 케이던스만 올려 봤을 때, GCT는 거의 그대로였고 걸음당 시간이 줄어든 만큼 체공이 약 16ms 줄었다(https://www.runanalytics.net/7). 그래서 GCT는 케이던스와 짝지어 읽어야 하고, 짧아진 GCT가 체공 증가인지는 체공시간을 직접 구해 확인한다.
지면접촉시간을 숫자로 맞추면 몸이 고른 지점에서 벗어난다
GCT를 그 자체로 줄이려 하면 어떻게 되는지를 본 연구가 있다. 훈련된 러너들에게 같은 속도, 같은 케이던스에서 GCT만 늘리거나 줄이게 했더니, 평소보다 길게 하든 짧게 하든 드는 에너지가 늘어 그래프가 U자를 그렸다[4]. 열에 아홉이 스스로 고른 GCT는 에너지가 가장 적게 드는 지점에서 5% 안쪽이었다[4]. 리듬을 묶어 둔 채 GCT를 숫자로 움직이는 것은 몸이 이미 골라 둔 지점에서 벗어나는 일이었다.
빨라질 때 늘어난 체공과 보폭이 어디서 왔는지는 앞에서 본 연구가 답했다. 발이 땅에 닿아 있는 동안 지면에 실은 힘에서였다[3]. 두 결과를 합치면 체공은 GCT 숫자를 맞춰서가 아니라 지면에 힘을 실어서 늘어나고, GCT는 그렇게 늘어난 체공을 뒤따라 짧아진다.
체공을 늘리라는 말은 위로 높이 뛰라는 말처럼 들릴 수 있다. 여기서 떠오르는 것이 같은 속도로 물체를 비스듬히 던지는 물리 문제다. 너무 낮게 던지면 금방 떨어지고 너무 높게 던지면 오래 떠 있어도 멀리 가지 못해서, 그 사이 어딘가에 가장 멀리 가는 각도가 있다. 달리기는 멀리 뛰기를 겨루는 도약 종목이 아니니 이 문제와 꼭 들어맞지는 않지만, 너무 덜 떠도 너무 많이 떠도 손해라는 관점으로 보면 그것이 정말 높이 뛰라는 말인지 가늠이 된다. 9월 30일 워밍업의 6:17 랩에서 마지막 3:32까지 체공이 77ms에서 109ms로 약 1.4배 늘 때, 공중에서 떠오른 높이는 7mm에서 15mm로 늘었고 발을 떼는 각도는 10°가 채 안 됐다. 한 걸음의 위아래 폭 전체인 수직진폭(Vertical Oscillation, VO)은 그사이 60mm 안팎에서 변하지 않았으니(https://www.runanalytics.net/11), 체공이 늘어도 몸이 높이 뜨지는 않았다.
떠 있는 동안 앞으로 가는 거리는 같은 속도라면 체공시간에 비례해 늘지만, 떠오르는 높이는 체공시간의 제곱으로 커지고(1.4배에 약 2배) 몸을 그 높이로 올리는 데 드는 에너지는 높이에 비례한다. 체공을 늘릴수록 앞으로 얻는 몫은 직선으로 커지는데 위로 쓰는 몫은 그보다 빠르게 커지니, GCT 연구에서 비용이 U자를 그린 것[4]도 이런 모양으로 이해해 볼 수 있다. 그래서 체공을 늘린다는 말도 몸이 고른 지점 안에서, 지면에 힘을 실어 늘린다는 범위 안에서 읽어야 한다.
같은 리듬에서 짧게 받아 튀어 나가면 지면접촉시간이 준 만큼 체공이 는다
케이던스가 같은데 GCT가 줄었다면, 앞에서 본 대로 줄어든 만큼이 그대로 체공으로 간다. 지면을 오래 누르며 밀어내지 않고 짧게 받아 튀어 나가는 달리기, 도입에서 말한 탄성을 쓰는 달리기가 바로 그렇게 움직인다.
8월 26일에 케이던스를 170대 중반에 묶어 둔 채 몸을 띄우는 폼과 가라앉는 폼을 번갈아 달려 비교했을 때가 그 기록이다. 가라앉는 폼은 위로 뜨지 말라는 조언을 따라 수직 움직임을 누르다 굳은 폼이다. 띄우는 폼은 이보다 GCT가 11.9ms 짧았고, 두 폼의 한 걸음 시간이 같았으니 짧아진 GCT는 거의 모두 체공으로 갔다. 번갈아 달린 세 묶음 모두에서 띄우는 폼의 체공이 12ms 안팎 길었다. 두 폼이 어떤 것인지와 비교의 설계는 폼 실험 글에 있다(https://www.runanalytics.net/8).
손목에서 지면접촉시간을 읽는 순서
손목 시계에 보이는 숫자만으로 GCT를 읽는다면 나는 이 순서로 본다. GCT는 마지막이다.
- 같은 페이스, 같은 센서의 기록끼리 고른다. GCT는 페이스를 따라 크게 움직이므로 페이스가 다른 날의 평균을 나란히 놓으면 페이스 차이가 GCT 차이로 읽힌다. 러닝 전체 평균보다 가민 커넥트 기록의 차트 탭에서 페이스가 비슷한 구간끼리 골라 그 지점의 값을 읽는 편이 쉽다.
- 케이던스로 걸음당 시간을 구한다. 60000을 케이던스로 나누면 된다. 비교할 두 기록의 케이던스가 다르면 걸음당 시간부터 다르다. 두 기록의 케이던스가 같다면 GCT가 짧아진 만큼 체공이 길어진 것이니, 3단계를 건너뛰어도 된다.
- 걸음당 시간에서 GCT를 빼 체공시간을 구한다. 화면에 없지만 이 순서에서 가장 중요한 숫자다. 두 기록의 케이던스와 GCT를 체공시간 계산기에 넣으면 2·3단계를 한 번에 계산할 수 있다.
- 그다음에 GCT를 본다. 체공이 늘면서 GCT가 짧아졌다면 땅을 떠나는 방식이 바뀐 것이고, 걸음당 시간이 같이 줄면서 짧아졌다면 리듬이 바뀐 것이다. 앞의 경우가 8월 26일이다.
GCT를 VO와 짝지어 읽는 순서는 수직진폭 글에 정리해 두었다(https://www.runanalytics.net/11).
밝힌 것 하나와 남은 질문
이 글에서 확인한 것은 하나다. 짧아진 GCT가 뜻을 갖는 것은 체공이 늘었을 때이고, 그것은 걸음당 시간과 함께 놓아야 드러난다는 것. 도입의 화면으로 돌아가면, 마지막 세 랩에서 계단처럼 내려간 GCT는 페이스를 올린 랩들의 것이라 숫자만으로는 무엇이 바뀌었는지 가려지지 않는다. 그 랩들을 다른 날 같은 페이스로 달린 랩과 견주고 체공을 구해 봐야, 그날 달리는 방식까지 바뀌었는지가 보인다.
남은 질문은 같은 리듬에서 체공을 늘린 그 달리기 쪽에 있다. 케이던스도 페이스도 그대로였는데, 몸을 띄우는 폼으로 바꾸자 한 걸음마다 땅에 머물던 12ms가 공중으로 옮겨 갔다. 그 차이를 만든 동작은 무엇이었을까. 폼을 고칠 때는 대개 발을 어디에 어떻게 내려놓을지부터 생각하지만, 그 동작은 착지보다 뒤에 남은 발이 땅을 떠나는 순간에서 시작되는 것은 아닐까.
관련하여 읽을 글
가민 러닝 다이나믹스 해설 · 케이던스 실험 · 폼 실험 · 적정 케이던스 읽는 법 · 수직진폭 읽는 법 · 밀지 말고 튕겨라
References
- [1] 지면접촉시간의 정의와 엘리트·경험 많은 러너의 일반적인 범위를 확인한 자료(가민 Running Science, 제품 설명 자료) — https://www.garmin.com/ko-KR/garmin-technology/running-science/running-dynamics/ground-contact-time/
- [2] GCT 색상 구간이 백분위에 기반해 다른 러너와 비교해 보여 준다는 것과 러닝 다이나믹스 항목을 확인한 자료(가민 러닝 다이나믹스 제품 설명서) — https://www8.garmin.com/manuals/webhelp/GUID-0221611A-992D-495E-8DED-1DD448F7A066/EN-US/GUID-62A09512-518A-424A-8491-FE2B80CD2091.html
- [3] 달리기 속도를 높일 때 느린·중간 속도에서는 접지 중 지지력으로 보폭을 늘리고 빠른 질주에서는 걸음 빈도를 늘린다는 것을 확인한 연구(2012) — https://doi.org/10.1242/jeb.064527
- [4] 같은 속도·같은 걸음 빈도에서 GCT를 바꿨을 때의 대사 비용과 러너가 스스로 고른 GCT를 비교한 연구(2019) — https://doi.org/10.3389/fspor.2019.00053
