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태권도 운동과 에너지 시스템
Ι. 서론 태권도 운동은 국위를 선양하는데 그 공헌도가 매우 높으며 세계적으로 널리 보급된 한국의 스포츠이며 또한 외교적 측면에서도 많은 국익을 가져다 주는 유일한 국기이다. 이러한 국기인 태권도가 지난 88년 서울 올림픽과 92년 바르셀로나 올림픽대회에서 시범종목으로 채택되면서 세계의 스포츠로 제2의 도약을 준비하고 있다. 현대문명의 발달은 산업의 자동화를 가져 왔지만 이와 함께 활동시간의 감소를 가져와 이 시대뿐 아니라 후세대에게 활동시간의 부족으로 인한 인체의 체형적 변화를 가져다 줄 수 있는 위기마저 도래하고 있다. 따라서 이러한 위기를 극복하기 위한 방법으로 운동을 실시하는 추세가 점점 확대되어 가고 있다. 특히 태권도 도장을 이용하여 수련에 의해 체력향상을 꾀하는 경우가 많이 나타나고 있으며 성장기에 있는 어린아이나 학생의 경우 그 태권도 도장 이용률이 날로 증가하고 있으므로 성장기에 있는 이들에게 신체 건강 및 체력육성을 인도하는 측면에서 체계적인 운동지도는 매우 중요하다고 할 수 있다. 운동은 심신을 건강하게 해 줄 뿐만 아니라 불의의 사고에서 자신을 지킬 수 있는 방어능력, 질병에 대한 병원체에 대한 면역기능 향상 및 스트레스를 슬기롭게 이겨낼 수 있는 활동으로 특히 성장기 시기에는 뼈나 근육발달에 매우 중요한 역할을 수행한다. 특히 성장기 시기에 운동지도는 과학적이고 체계적일 때 체격 및 체력발달에 많은 도움을 줄 수 있다. 이번부터 소개되는 태권도의 트레이닝 방법 소개는 체력향상을 위한 훈련 프로그램 작성에 많은 도움이 있다고 할 수 있지만 먼저 지도자는 운동에 필요한 에너지 공급과정을 먼저 이해하고 있어야 프로그램 작성시 운동활동을 통한 체력향상의 목포가 이루어질 수 있기 때문에 이에 따른 에너지 공급체계에 대한 이해가 필요하다.
Ⅱ. 에너지 공급과정 인간의 활동은 근수축의 시작하면서 활동이 이루어진다고 할 수 있다. 즉 활동의 시초는 근수축이라 할 수 있다. 인체가 이러한 근수축을 통하여 활동을 전개하려 할 때 사용되는 에너지는 근세포내에 저장되어 있는 아데노신 3인산(ATP : adenosine triphosphate)의 분해를 통하여 방출되는 에너지가 근수축의 에너지로 이용되는 것이다. 근숯축에 직접적인 에너지인 아데노신 3인산을 섭취된 음식물의 화학적 반응에 의해서 나타나는 화합물로 이 아데노신 3인산 인 ATP 가 아데노신 2인산(ADP)과 인산염(Pi)로 분해되면서 방출되는 에너지가 골격근의 수축에 관여한다. 이렇게 근수축이 이루어지는 동안의 필요한 에너지 공급은 강도에 따라 아주 짧은 시간에 공급이 이루어지기도 하고 또는 2분 이내에 아니면 무한적 시각으로 에너지를 공급할 수 있도록 인체는 구성되어 있다. 쉽게 풀이하자면 운동강도가 매우 높을 경우는 에너지 공급이 단 몇초만에 에너지 공급의 중단이 이루어지게 되고 운동강도가 약한 경우에는 충분한 에너지가 공급되면서 운동을 수행하는 사람의 의지에 따라 오랫동안 운동활동을 수행할 수 있게 된다. 이와 같은 에너지 공급과정을 생리적 측면에서는 3가지 에너지 공급시스템으로 구분하여 설명하고 있다.
1. 인원질 시스템(ATP-PC System) 섭취한 음시물의 화학적 과정을 통한 분해는 화학적인 에너지를 생성하며 그 에너지원은 고에너지 인산인 아데노신 3인산 (ATP)의 형태로 저장된다. 저장된 에너지원 복합물은 특수 단백질인 효소에 의해서 결합 및 분해가 이루어지는데 분해시 발생되는 에너지가 근수축에 이용되는 것이다. 짧은 시간에 이러한 에너지 공급수행을 증가시키기 위해서는 즉 스피드나 파워를 향상시키기 위해서는 상대적으로 근육의 량을 증대시켜 축적시키는 트레이닝을 실시하는 것이 바람직한 훈련방법이라 할 수 있다. 따라서 모든 스포츠는 웨이트 트레이닝을 통한 근비대 향상을 꾀하고 있으며 웨이트 트레이닝시 방법은 많은 반복 횟수보다는 강한 부하에 의한 짧은 시간의 최대 운동을 짧게 실시하여 그 향상책을 꾀하는 것이 효과적이다.
2. 젖산 시스템(Lactic Acid System) 인원질 시스템에 의한 근수축시 에너지 공급은 일정시간이 지나면 근육에 축적되어 있는 인원질의 소모에 의해서 에너지를 공급할 수 없게 되는데 이때 에너지 공급을 위한 다른 형태의 에너지 시스템에 의하여 근수축이 일어나도록 공급하게 된다. 운동후 매우 힘들다는 느낌을 받으며 피로를 매우 느끼는 운동이라 할 수 있는데 이때 피로는 에너지 공급과정에서 생기는 젖산이란 피로의 분산물 젖산 시스템이라 부른다. 이때의 에너지 공급은 근육속의 글리코겐이 분해되면서 생기는 에너지의 의해서 ATP와 PC를 각각 재합성하여 보충하면서 공급하게 된다. 이러한 과정은 산소가 공급되지 않은 상태에서 글리코겐이 분해되며 부산물로 젖산이 생성하게 되는데 이를 이용하여 혈액이나 근육에 축적되는 젖산의 함량을 측정하여 운동중 ATP의 공급방법이 어떻게 이용되었는지를 결정하기도 한다. 최근 귓볼(귀의 끝)이나 손가락 끝에서 미량의 혈액을 채취하여 젖산의 축적상태를 간단하며 정확하게 측정할 수 있는 장비가 많이 이용되고 있어 젖산 시스템에 의한 운동수행력과 판정하는 좋은 자료가 제시되고 있다. 이 시스템에 의한 에너지 공급은 시간경과에 따라 한정적이라 할 수 있는데 이 에너지 시스템에 의해 축적될 수 있는 에너지는 근 1㎏당 약 230㎈ 이라 할 수 있는데 이 때 소모되는 에너지는 초당 7㎈이다. 따라서 축적된 에너지를 다 소모하는데 소요되는 시간은 230/7㎈로 약 33초가 된다. 따라서 산소의 공급없이 근수축에 필요한 에너지를 공급할 수 있는 시간은 인원질 시스템시 8초와 33초가 합해진 약 41초가 소요된다고 할 수 있다. 이러한 시간은 육상의 달리기 운동종목에서 350~400m를 전력질주로 달릴 때 소요되는 시간으로 일반적으로 운동종목에서 무산소성 운동 능력을 향상시키기 위해 위해 인터벌 형태로 400m 달리기 운동을 중간휴식을 취하면서 반복해서 수행하는 트레이닝 방법도 이용되고 있다. 이를 태권도 운동과 관련시켜 본다면 태권도 경기의 경우 3분 3회전 경기로 경기시간으로만 본다면 운동에 필요한 에너지공급만 생각한다면 젖산 시스템에 의한 에너지 공급이 이루어진다고 할 수 있으나 운동형태가 치고 빠지는 운동의 반복이 일어나기 때문에 인원질 시스템에 의한 에너지 공급이 반복해서 이루어지기 때문에 지도자는 경기 수행력을 향상시키기 위해서는 이러한 점을 고려하여 트레이닝 프로그램을 계획하여야 한다.즉 수십초간 최대운동을 지속시킬 수 있는 결정 요인은 근 글리코겐의 축적량과 높은 젖산 축적에 견딜 수 있는 내성능력이 우수하냐, 그렇지 못하냐가 운동 수행능력의 차이로 작용한다. 따라서 지도자는 이러한 요인을 참조하여 운동지도에 시경써야 한다.
3. 산소 시스템(O₂System) 운동 강도가 비교적 약한 상태에서 오랫동안 운동을 지속시키는 운동의 경우 이때 필요한 에너지 공급은 충분한 산소 공급에 의해 체내에 축적되어 있는 영양 물질과의 화학작용에 의해 생성된 에너지가 공급됨으로써 운동을 수행할 수 있게 된다.이와 같은 운동강도가 낮은 산소 시스템에 의한 운동 실시는 근육이나 혈액에 축적되는 젖산과 관련시켜 본다면 산소 시스템에 의한 낮은 강도 운동시 혈중젖산 농도는 안정시(0.7-2.0mmoles/L)와 동일한 수준이 되는데 운동을 오랫동안 유지하다 보면 혈중젖산농도가 증가하게 된다. 이렇게 갑자기 어느 수준(4mmoles/L)을 넘게 되는 시점의 운동강도 또는 산소섭취량을 무산소성 역치 수준(An-aerobic Threshold)이라 하여 지구성 운동선수의 경우 이 수준을 이용하여 운동 수준을 판정하는데 이용되고 있다.일반인의 경우 무산소성 역치 수준을 최대 산소 섭취량의 50-60%인데 반하여 지구성이 우수한 선수의 경우는 70-90%까지 높은 수준을 나타내고 있다. 이러한 산소 시스템에 의한 운동방법인 유산소성 운동이 태권도의 경우 주 에너지 시스템이라 볼 수 없지만 그러나 경기력 향상을 위한 운동지도의 경우와는 다르게 전신운동을 통해 신체의 균형적 발달을 위한 성장기의 어린이나 청소년들에게는 이와 같은 산소 시스템에 의한 전신 지구력 향상도 꾀하여야 함으로 이에 대한 에너지 공급과정도 지도자는 염두에 두어야 한다고 본다. Ⅲ. 결론 운동활동의 시초인 근수축은 에너지가 공급되었을 때 이루어지게 되는데 이때 인원질, 젖산, 산소시스템인 3가지 에너지 시스템에 의해서 에너지 공급이 이루어지게 된다. 태권도의 경우 운동 양식을 살펴 보면 강한 운동이 빠른 시간에 이루어지면서 이러한 운동이 반복해서 이루어지기 때문에 인원질 시스템과 젖산 시스템인 무산소성 시스템에 의해 에너지 공급이 주로 이루어진다고 할 수 있다. 따라서 지도자는 운동시간과 운동강도를 고려하여 운동수행능력을 향상시키기 위해서는 에너지 공급과정을 고려한 트레이닝 프로그램이 계획되어야 한다. 그러나 도장을 운영하는 지도자의 경우, 태권도를 통한 전반적인 체력육성이 요구되는 성장기의 아동이나 청소년들에게 있어서 무산소성 운동뿐만 아니라 산소시스템인 유산소성 운동을 통해 심폐지구력도 향상시켜야 하기 때문에 경기력 향상과 전신 체력 육성을 위한 트레이닝 프로그램을 따로 계획하여야 한다.
윤성원/한국체육과학연구원 선임연구원
Ι. 서론 태권도 운동은 국위를 선양하는데 그 공헌도가 매우 높으며 세계적으로 널리 보급된 한국의 스포츠이며 또한 외교적 측면에서도 많은 국익을 가져다 주는 유일한 국기이다. 이러한 국기인 태권도가 지난 88년 서울 올림픽과 92년 바르셀로나 올림픽대회에서 시범종목으로 채택되면서 세계의 스포츠로 제2의 도약을 준비하고 있다. 현대문명의 발달은 산업의 자동화를 가져 왔지만 이와 함께 활동시간의 감소를 가져와 이 시대뿐 아니라 후세대에게 활동시간의 부족으로 인한 인체의 체형적 변화를 가져다 줄 수 있는 위기마저 도래하고 있다. 따라서 이러한 위기를 극복하기 위한 방법으로 운동을 실시하는 추세가 점점 확대되어 가고 있다. 특히 태권도 도장을 이용하여 수련에 의해 체력향상을 꾀하는 경우가 많이 나타나고 있으며 성장기에 있는 어린아이나 학생의 경우 그 태권도 도장 이용률이 날로 증가하고 있으므로 성장기에 있는 이들에게 신체 건강 및 체력육성을 인도하는 측면에서 체계적인 운동지도는 매우 중요하다고 할 수 있다. 운동은 심신을 건강하게 해 줄 뿐만 아니라 불의의 사고에서 자신을 지킬 수 있는 방어능력, 질병에 대한 병원체에 대한 면역기능 향상 및 스트레스를 슬기롭게 이겨낼 수 있는 활동으로 특히 성장기 시기에는 뼈나 근육발달에 매우 중요한 역할을 수행한다. 특히 성장기 시기에 운동지도는 과학적이고 체계적일 때 체격 및 체력발달에 많은 도움을 줄 수 있다. 이번부터 소개되는 태권도의 트레이닝 방법 소개는 체력향상을 위한 훈련 프로그램 작성에 많은 도움이 있다고 할 수 있지만 먼저 지도자는 운동에 필요한 에너지 공급과정을 먼저 이해하고 있어야 프로그램 작성시 운동활동을 통한 체력향상의 목포가 이루어질 수 있기 때문에 이에 따른 에너지 공급체계에 대한 이해가 필요하다.
Ⅱ. 에너지 공급과정 인간의 활동은 근수축의 시작하면서 활동이 이루어진다고 할 수 있다. 즉 활동의 시초는 근수축이라 할 수 있다. 인체가 이러한 근수축을 통하여 활동을 전개하려 할 때 사용되는 에너지는 근세포내에 저장되어 있는 아데노신 3인산(ATP : adenosine triphosphate)의 분해를 통하여 방출되는 에너지가 근수축의 에너지로 이용되는 것이다. 근숯축에 직접적인 에너지인 아데노신 3인산을 섭취된 음식물의 화학적 반응에 의해서 나타나는 화합물로 이 아데노신 3인산 인 ATP 가 아데노신 2인산(ADP)과 인산염(Pi)로 분해되면서 방출되는 에너지가 골격근의 수축에 관여한다. 이렇게 근수축이 이루어지는 동안의 필요한 에너지 공급은 강도에 따라 아주 짧은 시간에 공급이 이루어지기도 하고 또는 2분 이내에 아니면 무한적 시각으로 에너지를 공급할 수 있도록 인체는 구성되어 있다. 쉽게 풀이하자면 운동강도가 매우 높을 경우는 에너지 공급이 단 몇초만에 에너지 공급의 중단이 이루어지게 되고 운동강도가 약한 경우에는 충분한 에너지가 공급되면서 운동을 수행하는 사람의 의지에 따라 오랫동안 운동활동을 수행할 수 있게 된다. 이와 같은 에너지 공급과정을 생리적 측면에서는 3가지 에너지 공급시스템으로 구분하여 설명하고 있다.
1. 인원질 시스템(ATP-PC System) 섭취한 음시물의 화학적 과정을 통한 분해는 화학적인 에너지를 생성하며 그 에너지원은 고에너지 인산인 아데노신 3인산 (ATP)의 형태로 저장된다. 저장된 에너지원 복합물은 특수 단백질인 효소에 의해서 결합 및 분해가 이루어지는데 분해시 발생되는 에너지가 근수축에 이용되는 것이다. 짧은 시간에 이러한 에너지 공급수행을 증가시키기 위해서는 즉 스피드나 파워를 향상시키기 위해서는 상대적으로 근육의 량을 증대시켜 축적시키는 트레이닝을 실시하는 것이 바람직한 훈련방법이라 할 수 있다. 따라서 모든 스포츠는 웨이트 트레이닝을 통한 근비대 향상을 꾀하고 있으며 웨이트 트레이닝시 방법은 많은 반복 횟수보다는 강한 부하에 의한 짧은 시간의 최대 운동을 짧게 실시하여 그 향상책을 꾀하는 것이 효과적이다.
2. 젖산 시스템(Lactic Acid System) 인원질 시스템에 의한 근수축시 에너지 공급은 일정시간이 지나면 근육에 축적되어 있는 인원질의 소모에 의해서 에너지를 공급할 수 없게 되는데 이때 에너지 공급을 위한 다른 형태의 에너지 시스템에 의하여 근수축이 일어나도록 공급하게 된다. 운동후 매우 힘들다는 느낌을 받으며 피로를 매우 느끼는 운동이라 할 수 있는데 이때 피로는 에너지 공급과정에서 생기는 젖산이란 피로의 분산물 젖산 시스템이라 부른다. 이때의 에너지 공급은 근육속의 글리코겐이 분해되면서 생기는 에너지의 의해서 ATP와 PC를 각각 재합성하여 보충하면서 공급하게 된다. 이러한 과정은 산소가 공급되지 않은 상태에서 글리코겐이 분해되며 부산물로 젖산이 생성하게 되는데 이를 이용하여 혈액이나 근육에 축적되는 젖산의 함량을 측정하여 운동중 ATP의 공급방법이 어떻게 이용되었는지를 결정하기도 한다. 최근 귓볼(귀의 끝)이나 손가락 끝에서 미량의 혈액을 채취하여 젖산의 축적상태를 간단하며 정확하게 측정할 수 있는 장비가 많이 이용되고 있어 젖산 시스템에 의한 운동수행력과 판정하는 좋은 자료가 제시되고 있다. 이 시스템에 의한 에너지 공급은 시간경과에 따라 한정적이라 할 수 있는데 이 에너지 시스템에 의해 축적될 수 있는 에너지는 근 1㎏당 약 230㎈ 이라 할 수 있는데 이 때 소모되는 에너지는 초당 7㎈이다. 따라서 축적된 에너지를 다 소모하는데 소요되는 시간은 230/7㎈로 약 33초가 된다. 따라서 산소의 공급없이 근수축에 필요한 에너지를 공급할 수 있는 시간은 인원질 시스템시 8초와 33초가 합해진 약 41초가 소요된다고 할 수 있다. 이러한 시간은 육상의 달리기 운동종목에서 350~400m를 전력질주로 달릴 때 소요되는 시간으로 일반적으로 운동종목에서 무산소성 운동 능력을 향상시키기 위해 위해 인터벌 형태로 400m 달리기 운동을 중간휴식을 취하면서 반복해서 수행하는 트레이닝 방법도 이용되고 있다. 이를 태권도 운동과 관련시켜 본다면 태권도 경기의 경우 3분 3회전 경기로 경기시간으로만 본다면 운동에 필요한 에너지공급만 생각한다면 젖산 시스템에 의한 에너지 공급이 이루어진다고 할 수 있으나 운동형태가 치고 빠지는 운동의 반복이 일어나기 때문에 인원질 시스템에 의한 에너지 공급이 반복해서 이루어지기 때문에 지도자는 경기 수행력을 향상시키기 위해서는 이러한 점을 고려하여 트레이닝 프로그램을 계획하여야 한다.즉 수십초간 최대운동을 지속시킬 수 있는 결정 요인은 근 글리코겐의 축적량과 높은 젖산 축적에 견딜 수 있는 내성능력이 우수하냐, 그렇지 못하냐가 운동 수행능력의 차이로 작용한다. 따라서 지도자는 이러한 요인을 참조하여 운동지도에 시경써야 한다.
3. 산소 시스템(O₂System) 운동 강도가 비교적 약한 상태에서 오랫동안 운동을 지속시키는 운동의 경우 이때 필요한 에너지 공급은 충분한 산소 공급에 의해 체내에 축적되어 있는 영양 물질과의 화학작용에 의해 생성된 에너지가 공급됨으로써 운동을 수행할 수 있게 된다.이와 같은 운동강도가 낮은 산소 시스템에 의한 운동 실시는 근육이나 혈액에 축적되는 젖산과 관련시켜 본다면 산소 시스템에 의한 낮은 강도 운동시 혈중젖산 농도는 안정시(0.7-2.0mmoles/L)와 동일한 수준이 되는데 운동을 오랫동안 유지하다 보면 혈중젖산농도가 증가하게 된다. 이렇게 갑자기 어느 수준(4mmoles/L)을 넘게 되는 시점의 운동강도 또는 산소섭취량을 무산소성 역치 수준(An-aerobic Threshold)이라 하여 지구성 운동선수의 경우 이 수준을 이용하여 운동 수준을 판정하는데 이용되고 있다.일반인의 경우 무산소성 역치 수준을 최대 산소 섭취량의 50-60%인데 반하여 지구성이 우수한 선수의 경우는 70-90%까지 높은 수준을 나타내고 있다. 이러한 산소 시스템에 의한 운동방법인 유산소성 운동이 태권도의 경우 주 에너지 시스템이라 볼 수 없지만 그러나 경기력 향상을 위한 운동지도의 경우와는 다르게 전신운동을 통해 신체의 균형적 발달을 위한 성장기의 어린이나 청소년들에게는 이와 같은 산소 시스템에 의한 전신 지구력 향상도 꾀하여야 함으로 이에 대한 에너지 공급과정도 지도자는 염두에 두어야 한다고 본다. Ⅲ. 결론 운동활동의 시초인 근수축은 에너지가 공급되었을 때 이루어지게 되는데 이때 인원질, 젖산, 산소시스템인 3가지 에너지 시스템에 의해서 에너지 공급이 이루어지게 된다. 태권도의 경우 운동 양식을 살펴 보면 강한 운동이 빠른 시간에 이루어지면서 이러한 운동이 반복해서 이루어지기 때문에 인원질 시스템과 젖산 시스템인 무산소성 시스템에 의해 에너지 공급이 주로 이루어진다고 할 수 있다. 따라서 지도자는 운동시간과 운동강도를 고려하여 운동수행능력을 향상시키기 위해서는 에너지 공급과정을 고려한 트레이닝 프로그램이 계획되어야 한다. 그러나 도장을 운영하는 지도자의 경우, 태권도를 통한 전반적인 체력육성이 요구되는 성장기의 아동이나 청소년들에게 있어서 무산소성 운동뿐만 아니라 산소시스템인 유산소성 운동을 통해 심폐지구력도 향상시켜야 하기 때문에 경기력 향상과 전신 체력 육성을 위한 트레이닝 프로그램을 따로 계획하여야 한다.
윤성원/한국체육과학연구원 선임연구원