Skip to main content
Begin main content
◂ All Articles
생체 역학 질문:

생체 역학, 장비 및 훈련과 관련하여 도로 및 산악 자전거 간의 차이점은 무엇일까? 

By Dan Feeney Dan Feeney    Kate Harrison Kate harrison

Follow on Twitter logo 

Cross Country Mountain Biking Hall Ranch
Quick Takes
  • 산악 자전거는 몸과 마음에 스트레스를 밖에 없는, 기술적으로 어려운 부분이 산재되어 있는 짧은 버스트를 위해, 고출력을 생성해야하는능력을 요구합니다.
  • 바이크에서의 포지션과 기술 요구 사항은 코스마다 다르므로, 라이더는 다양한 기술에 집중하고 과도한 부상과 지루함을 피할 수 있습니다.
  • 앞으로 몇 년 동안 현장에서 사용할 수 있는, 더 나은 기술로 산악 자전거에 대한 더 많은 생체 역학 연구를 기대합니다.
Dan Feeney
Dan’s Take

저는 ITU(국제 철인3 연맹)소속의 프로 트라이애슬론 선수로 활동하 동안 수년간 열렬한 로드 사이클리스트였습니다. 산악 자전거 경험은 서스펜션이 많지 않은 1980년대 후반 슈빔(Schwinn) 모델이었습니다. 당연하게도, 산악 자전거는 처음이었기 때문에 피투성이가 되어 바로 좌절하는 바람에 라이딩을 끝내야만 했지만, 돌이켜보면 로드에서 그렇게 타면서도 에서는 그런 초보자가 있었는지 궁금합니다. 10년이 지난 지금 저는 클립인 페달이 있는 서스펜션 자전거를 가지고 있으며, 산악 자전거로 새로운 트레일을 탐험하는 것을 좋아합니다. 장비, 적절한 기술 적절한 산악 자전거 핏은,완벽한 트레일 라이딩 준비(Dialed In) 위해서 매우 중요합니다. 

Kate Harrison
Kate’s Take

때때로 통근을 위해 로드 사이클을 이용하지만, 산악 자전거 만큼은 에게 미스터리 영역입니다. 트레일 러닝을 하는 동안, 산악 자전거 타는 사람들이 지나쳐가는 것을 보면서 감명을 받았습니다. 보아 동료들을 통해 저는 스포츠를 가능하게 하는 엔지니어링, 훈련 두려움을 없내는 방법을 많이 배웠습니다. 산악 자전거에 대한 생체 역학 연구는 초기 단계에 있으며 경험 많은 라이더의 지식을 따라잡을 뿐입니다. 그러나 저는 종목의 선수들을 새로운 수준으로 끌어올리기 위해, 과학의 도움을 받아 기어의 착용과 사용, 그리고 훈련으로 퍼포먼스가 어떻게 향상될 있는지 기대합니다.

BOA Logo
BOA’s Take

록키산맥에서 탄생한 보아(BOA)는 매일 선수들이 암릉, 테크니컬 싱글트랙, 10,000피트의 고도 상승을 통해 한계를 뛰어넘는 것에 영감을 받고 있습니다. 바위를 구르듯이 점프하고, 가파른 오르막을 부수고, 내리막길을 돌진하려면, 강력한 힘을 버텨낼 있는 신발이 필요합니다. 우리는 라이더에게 즉석에서 손으로 미세 조정을 있는 기능을 제공합니다. 다이얼 (Dialed In Fit)으로 신발이 아닌 코스에 집중할 있습니다.

 

BOA Pioneer Ellen Noble rides in the Bontrager XXX MTB shoes.

BOA Pioneer Ellen Noble rides in the Bontrager XXX MTB shoes.

Research on the Topic

우리의 첫 번째 사이클링 기사(cycling article)는 수많은 생체역학 연구를 다루었지만, 훨씬 더 많은 연구 기록이 남아 있는 로드 라이딩에 주로 초점을 맞췄습니다. 산악 자전거에 대한 대부분의 과학 연구는 부상 예방(injury prevention)에 중점을 두고 있지만, 최근 산악 자전거 참여가 증가함(the recent increase)에 따라 산악 자전거의 생체 역학 연구는 앞으로 크게 확장될 것으로 기대합니다. 로드 바이크와 산악 바이크 모두 부상을 방지하고 라이딩을 즐기기 위해, 고도의 피트니스, 적절한 바이크 핏(proper bike fit), 뛰어난 기술력을 요구합니다. 생리학적 관점에서 산악 자전거는 트레일 러닝과 매우 유사합니다. 트레일에서 선수들은 높은 기술적 요구가 필요한 기간 동안 고출력의 시합을 번갈아 가며 수행합니다. 산악 자전거는 강력한 피트니스 기반이 필요하지만 트레일 러닝과 마찬가지로 레이스의 테크니컬 섹션은 부드럽고 고출력 섹션보다 높은 수준의 레이서를 분리합니다. 이러한 차이점을 기반으로 훈련과 장비는 코스와 목표를 반영해야 합니다.

PHYSIOLOGICAL DIFFERENCES

산악 자전거 훈련과 도로 자전거 훈련의 가장 차이점은 성공하는 필요한 파워와 케이던스의 가변성에 있습니다. 로드와 산악 자전거 경주에서의 평균파워는 비슷할 있지만 정규화된 파워(normalized power) 종종 산악 자전거에서 높으며, 이는 높은 강도의 파워 스파이크가 있음을 의미합니다. 힘과 케이던스의 조합에서 높은 출력을 생성할 있으며 대부분의 라이더는 '그라인더'(낮은 케이던스/높은 )에서 '스피너'(높은 케이던스/낮은 )까지 스펙트럼을 따라 식별합니다. 높은 케이던스를 가진 사이클링은 심혈관계에 많은 스트레스를 가하는 반면, 낮은 케이던스와 높은 힘을 결합하면, 근육이 사용이 어려워집니다. 강한 라이더는 다양한 케이던스(보통 60-120 rpm)에서 편안해야 하지만 산악 자전거는 종종 도로에서보다 해당 범위를 자주 이동해야 합니다. 결과적으로 산악 자전거 성능은 선수의 무산소 역치와 전면적인 1 스프린트에서의 성능으로 가장 예측됩니다(anaerobic threshold in combination with their performance on an all-out 1 min sprint). 실제로 2시간 동안 지속되는 산악 자전거 경주의 80% 이상이 운동 선수의 젖산 역치(무산소 역치와 밀접하게 연결됨) 이상에서 보내며, 대부분의 라이더는 극도의 노력을 느끼기 시작하는 강도(athlete’s lactate threshold) 인식합니다(근육 연소 또는 뒤쪽의 ).

고출력을 생성하기 위해 올바른 케이던스를 찾는 것이 중요하며 라이더의 기술과 생리에 따라 다릅니다. 많은 사람들이 투르 프랑스에 달리는 분당 115회전으로 400와트 이상의 전력을 생산하는 전문 라이더를 기준으로 삼지만, 이는 페달 스트로크가 효율적인 대부분의 아마추어 라이더에게 최상의 전략이 아닙니다(this isn’t the best strategy for most amateur riders). 도로나 트레일에서 라이딩을 하든 대부분의 진지하지만 프로가 아닌 라이더는 자신에게 자연스럽게 느껴지는 템포를 찾아야 하며, 이는 출력과 효율성을 최적화합니다. 안장에서 시간을 늘리고 템포에 집중하면 라이더는 편안한 케이던스 범위를 개선할 있습니다.

라이더는 높은 케이던스와 낮은 케이던스를 모두 포함하여 의도적으로 훈련을 통해 기술적인 지형을 통과하거나 로드 레이스 또는 그룹 라이딩의 모든 단계에서 파도를 커버할 있지만 안정적인 상태의 라이딩을 위해 선호하는 케이던스에 빠지도록 해야 합니다. 라이더가 케이던스로 작업할 있는 훌륭한 운동은 임계점의 힘(critical power) 근처에서 10 x(120RPM에서 1, 60RPM에서 1)입니다. 다른 템포로 파워로 라이딩을 마스터하면 높은 케이던스에서 튀지 않고 낮은 케이던스에서 충분히 강해지는 집중하면서 높은 파워로 진행할 있습니다..

Shawn Neer rides in the Giro Ventana MTB Shoe.

Shawn Neer rides in the Giro Ventana MTB Shoe.

BIOMECHANICS AND TECHNICAL SKILLS

핏은 도로와 트레일에서 기술적으로 능숙한 중요하지만 산악 자전거는 일반적인 도로 코스보다 지형을 탐색하기 위해 극단적인 기동이 필요합니다. 이러한 극단적인 기동은 당신의 핏과 장비를 좌우합니다. 산악 자전거의 운동학은 과학 문헌에 기술되어 있지 않지만, 자전거 지오메트리를 기반으로 가지분명한 차이점을 있습니다. 트레일에서 중요한 공기역학과 함께 산악 자전거의 지오메트리는 보다 직립 자세를 정의합니다. 몸에 맞는 바이크와 지오메트리는 사이클리스트가 불편함이나 부상을 겪는 경향이 있는 부위에 실질적으로 영향을 미치며 잠재적으로 요통을 줄여줍니다(potentially reducing back issues).

기본 자전거 포지션을 제외하고, 자전거를 타는 동안의 움직임은 도로 주행과 트레일 주행에서 다릅니다. 자전거에는 가지 주요 접촉 영역(three) 있습니다. 핸들바, 안장 페달입니다. 라이더는산을 오르거나, 높은 턱을 건너는 경우(supertucked) 제외한 일반적인 로드에서는 가지를 모두 사용하는 반면, 산악 자전거는 안장에서 많은 시간을 보냅니다. 기술적이고 가파른 내리막을 탐색하기 위해 산악 자전거 타는 사람은 일반적으로 서서 자전거의 뒤쪽으로 체중을 이동합니다. 이것은 (OTB) 넘어서는 바람직하지 않고 부끄럽고 위험한 결과를 방지하는 도움이 됩니다. 안장에서 때의 생체역학에 대한 연구는 오르막 라이딩에 중점을 두었습니다(: Tang et al. 2020, and Berkemeier 2020). 안장에서 내리막길을 타려면 많은 체중을 지탱하고 몸을 좌우로 안정시키기 위해뒷다리 근육(햄스트링, 둔근) 필요합니다. 이는 대부분의 로드 사이클리스트가 처음 산악 자전거를 익숙하지 않은 느낌입니다.

현재까지 기술적인 지형에서 산악 자전거를 과학적으로 평가하는 것은 다음과 같은 가지 이유로 제한되었습니다. 1) 실험실 도구의 제약(우리가 알고 있는 실험실에는 내부에 MTB 트레일이 구축되어 있지 않습니다!), 2) 연구 참가자에게 질문해야 하는 책임 타고난 부상 위험이 있는 라이드를 수행합니다. , 생체 역학의 세계는 극한의 기동(evaluate extreme maneuvers) 평가하기 시작했습니다. 측정 깔창 관성 측정 장치와 같은 도구를 사용하면 선수의 일반적인 훈련 경기 환경에서생체 역학을 보다 정확하게 평가할 있습니다. , 가속도 점프 타이밍을 정량화하는 기본 과학은 기술적 기동의 기계적 요구를 이해하는 중요합니다. 익스트림 스포츠인 스키 점프(ski jumping) 비슷하게 연구되지 않았지만, 올림픽 스포츠로 채택된 운동 선수를 위해 이러한 움직임을 이해하고 최적화(understand and optimize these movements for)하기위해 과학적으로 노력해야만 했습니다. 우리는 산악 자전거가 향후 10 동안 동일한 고민을 갖고 연구 방향을 잡아서 진행할 것으로 예상합니다.

Specialized S-Works Recon Mountain Bike Shoe

Specialized S-Works Recon Mountain Bike Shoe

WHAT YOU NEED IN A SHOE (CLIMBING, DESCENDING, CLIP-IN SHOES)

산악 자전거를 타는 동안 많은 부분을 안장에서 벗어나게 되므로 다른 접촉 지점인 손과 발에 크게 의존하게 됩니다. , 영역은 로드 자전거 설정보다 훨씬 중요합니다. 자전거 신발은 중창에 단단히 고정되어 페달에 높은 힘을 가할 있습니다. 그러나 라이딩 스타일에 가장 적합한 신발을 선택할 가지 다른 고려 사항이 있습니다. 크로스 컨트리 라이더는 종종 클립 신발을 선호하므로 페달 스트로크 전체에서 부드러운 출력을 생성할 있습니다. 한편, 많은 내리막 전용 라이더는 쉽게 피벗하고 쉽게 내릴 있도록 플랫 페달을 선택합니다. 사이클링 지식이 시사하는 바에도 불구하고 페달을 위로 당기는 (어떤 클립인 페달이 도움이 되어야 하는지) 사이클링 퍼포먼스를 크게 향상시키지 않습니다(does not substantially improve cycling performance). 그럼에도 불구하고 대부분의 라이더는 가파른 언덕을오를 끼었을 강하고 자신감을 느낍니다. 마지막으로 산악 자전거 신발의 다양한 밑창 옵션을 있습니다. 크로스컨트리 경주용 신발은 접지력이최소화된 탄소 밑창이 있을 가능성이 높으며, 하이킹을 포함하는 라이드용으로 설계된 트레일 신발은 단단하고 내구성이 뛰어난 밑창을 사용합니다.

페달에 가해지는 힘의 방향과 크기가 매우 다양하기 때문에 신발의 착용감은 매우 중요합니다. 이러한 조건은 장거리 주행 전력 출력을 억제할 있는 핫스팟을 확대할 가능성이 있습니다. 이것은 우리 연구실에서 조사하는 핵심 영역입니다.

Five Ten Kestrel Pro BOA MTB Shoe

Five Ten Kestrel Pro BOA MTB Shoe

How we test

우리는 매우 강력한 페달 스트로크 동안 발을 신발 밑창에 단단히 고정하는 동시에 무감각으로 이어질 있는 압력 지점을 생성하지 않는 미세 조정의 중요성을 인식합니다. 또한, 고강도 활동 혈류와 열의 변화로 인해 발의 모양이 변하기 때문에 장거리 주행 신발의 핏을 변경하는 기능은 사이클리스트에게높이 평가되며, 이를 정량화하고 최적화하기 위해 노력하고 있습니다.

실험실에서 우리는 사이클리스트에게 최대 심박수의 70-75%(대부분의 라이더의 경우 Zone 2-3 노력에 해당) 1시간 동안 다양한 짧은 스프린트로 라이딩하도록 요청합니다. 이러한 스프린트 동안 우리는 신발 내에서 발의 위와 아래를 가로지르는 압력 분포, 전력 출력, 대사 카트를 사용한 에너지 소비, 심박수를 측정합니다. 우리 연구실의 예비 데이터는 높은 힘을 가하는 동안 발바닥과 많은 접촉 면적(압력 분포를 고르게 제공) 라이더에게 유리하며우수한 착용감을 나타냅니다.

For athletes, coaches, and retailers

라이더는 트레일에서 시간을 즐기기 위해 피트니스, 자전거 , 기술을 최적화해야 합니다. 많은 라이더는 도로, 트레일, 자갈 등을 섞어서 새로운 기술을 익히고, 부상을 남용하지 않고, 흥미를 유지하는 것을 즐깁니다. 라이더는 자신이 하는 라이딩 유형에 맞는 기하학적 핏을 얻기 위해 지역 자전거 매장과 협력해야 합니다. 또한 상점에서 원하는 라이딩 스타일에 맞는 자전거를 찾을 있도록 도와줄 있습니다. 주로 내리막 길을 경우 로드 레이싱이나 크로스 컨트리 산악 자전거에 사용되는 것과는 완전히 다른 자전거를 원하게 것입니다. 상점은 귀하의 기술 수준에 적합한 지역 산책로 또는 도로를 찾는 도움을 있습니다.

We can be found in twitter [email protected] and [email protected]_geek 

WHY FIT MATTERS

Get caught up on all the latest info and news coming out of the BOA Performance Fit Lab.

What makes a great trail runner?

RUNNING

What Makes a Runner Great on Trails?

DAN FEENEY & KATE HARRISON

8.4.21

How much of an advantage should athletic equipment provide before it is banned?

THE SCIENCE OF FIT

How much of an advantage should athletic equipment provide before it is banned?

DAN FEENEY & KATE HARRISON

7.20.21

BOA PFL Mid Year Review

THE SCIENCE OF FIT

What has BOA's Performance Fit Lab achieved in 2021?

DAN FEENEY & KATE HARRISON

7.2.21