[핵잼 사이언스] 사람들이 걸을 때 팔을 구부리지 않는 이유

일반적으로 걷는 동작을 할 때, 양팔을 자연스럽게 아래로 쭉 뻗는 경우가 많지만 달릴 때에는 이와 반대로 움직인다. 달리기를 할 때에는 양팔을 살짝 구부린 채 앞뒤로 흔들며 뛰게 되는데, 최근 미국 하버드대학 연구진은 왜 사람들이 걸을 때와 뛸 때 취하는 팔의 동작이 다른지, 팔 동작에 따라 운동효과가 달라지는지 여부를 확인하기 위해 실험을 실시했다.

연구진은 건강한 남성 4명과 여성 4명에게 팔을 구부린 상태와 그렇지 않은 상태에서 트레드밀 위를 걷거나 뛰도록 했고, 이 모습을 적외선 카메라로 촬영하고 모션 캡쳐 소프트웨어로 녹화한 뒤 분석했다.

2주 동안 데이터를 수집한 뒤, 이를 토대로 팔의 각도에 따른 몸의 움직임과 에너지의 차이를 분석했다. 또 마지막 실험 날에는 트레드밀 위에서 산소마스크를 쓰게 한 뒤 에너지 사용과 관련한 신진대사의 변화를 측정했다.

실험 참가자들은 팔을 쭉 편 채 달리기를 할 경우 매우 부자연스럽다고 답했지만, 실제로 팔을 구부린 채로 뛰거나 편 채로 뛰었을 때 에너지 효율에는 큰 차이가 없었다.

그러나 걷기를 할 때 팔을 구부릴 경우, 팔을 자연스럽게 쭉 뻗고 걸을 때보다 에너지 소모가 11% 더 높은 것으로 나타났다. 이는 낮은 속도로 걷기를 할 때, 팔을 구부린 자세를 유지하기 위해서는 더 많은 에너지를 필요로 하기 때문이다.

같은 이유로 대부분의 사람들이 걷기 운동을 할 때 자연스럽게 팔을 펴고 걷는 것은 무의식적으로 에너지 소모를 줄이기 위한 선택이라고 연구진은 설명했다.

연구진은 이러한 습성이 고대 인류의 진화 과정과도 연관이 있다고 설명했다. 오스트랄로피테쿠스와 호모 하빌리스 등 100여 만년 전에 존재했던 초기 인류는 현생 인류에 비해 더 긴 팔을 가졌다.

그러나 진화 과정에서 팔 길이가 짧아진 것은 짧은 팔이 장거리를 달릴 때 훨씬 유리하기 때문이다. 즉 팔이 짧거나 혹은 긴 팔을 구부려서 짧게 만드는 것이 팔의 움직임을 줄여주면서, 더 먼 거리를 빠르게 이동하는데 유리하기 때문에 이러한 형태로 진화했다는 것.

연구진은 “마라톤이나 달리기를 하는 사람들이 자연스럽게 팔을 구부리는 정확한 이유는 찾지 못했다”면서 “다만 인간이 보행 중에는 팔을 쭉 뻗는 것을 선호하는 것은 최적의 에너지 활용을 위한 선택이라는 것이 확인됐다”고 설명했다.

자세한 연구결과는 실험생물학 저널 최신호(7월 9일자)에 게재됐다.

사진=123rf.com

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr