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생체 역학 질문:

스포츠기어가 제공하는 퍼포먼스는 어디까지가 허용 가능 한가?

By Dan Feeney Dan Feeney    Kate Harrison Kate harrison

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Quick takes
  • 스포츠 전반에 걸쳐 혁신과 장비 도핑 사이에는 모호한 경계가 있습니다.
  • 스포츠의 철학에 따라 규칙을 만듭니다.
  • 브랜드는 성능을 향상시키는 제품을 혁신하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 다만, 브랜드는 목표 달성 이후에도 더욱 강력한 퍼포먼스를 지향합니다.
Dan Feeney
Dan’s Take

나는 명확한 결과가 있는 스포츠를 사랑합니다. 러닝, 수영 등 모든 스포츠에는 확실한 승자가 있고, 심사위원이나 자신 외에는 의지할 사람이 없습니다. 그러나 러닝과 수영은 단순한 경기 룰에도 불구하고, 러닝화나 수영복이 운동선수에게 제공하는 성능상의 이점은 정기적으로 논란을 불러일으키고 있습니다. 순수한 스포츠에 대한 나의 열망에도 불구하고 Performance Fit Lab에서 내가 하는 일은, 제품을 테스트하여 운동 선수에게 우수한 핏과 퍼포먼스를 제공하는지 확인하는것입니다. 혁신과 장비 도핑 사이의 경계는 미끄러운 슬로프 오류와 철학적 논쟁으로 가득 회색 영역에 있습니다. 대부분의 사람들은 로드 산악 자전거에 모터를 장착하는 것이 부정 행위라는 동의하지만, 맨발로 달리는 대신 신발을 신는 것은 대부분의 주자를 빠르게 만드는 것으로 간주됩니다. 혁신과 부정 행위 사이의 경계를 정의 하려면 어떤 특별한 뉘앙스가 필요하며, 경계는 스포츠 전반에 걸쳐 일관성이 없게 적용되고 있습니다. 

Kate Harrison
Kate’s Take

러닝과 수영은 다른 스포츠와 다릅니다. 운과 환경의 영향을 받아 인체의 한계를 시험합니다. , 인간의 혁신은 인체가 스스로의 의지로 얼마나 멀리, 얼마나 빨리 있는지에 대한 자연스러운 호기심에 힘입어 항상 앞으로 나아갈 것입니다. 신발로 시작해서, 트랙의 표면, 훈련 도구에 이르기까지, 기술의 발전은 선수들이 특히 지난 50 동안 경기력에서 경기 표준을 새롭게 설정하는 도움이 되었습니다. 저는 스포츠 과학자로서, 이러한 혁신에 흥분하고 있으며, 운동선수가 자신의 잠재력을 극대화하도록 도울 있는 방법이 궁금합니다. 더 나아가 우리가 경쟁에서 쏟는 노력을 활용할 있는 방법과 부상 없이 지속적으로 높은 수준의 선수 훈련을 유지할 있는 방법을 알고 싶습니다. 모든 선수가 맨발로 훈련하고 경쟁하지 않는 한, 선수와 장비간의 상호 작용에는 항상 차이가 발생하여, 정확하게 수량화하는 것이 거의 불가능한 퍼포먼스 변화를 만듭니다. 말은 쉽지만 선수들이 장비에 공평하게 접근할 있도록한다면, 선수들이 스포츠를 공정하고 흥미진진하게 유지하면서 자신의 타고난 능력을 최대한 활용할 있습니다.

BOA logo
BOA’s Take

Performance Fit Lab 목적은 BOA 기반 제품이 성능을 의미 있게 개선하도록 하는 것입니다. 장비는 선수가 제한 없이 진정한 잠재력에 도달할 있도록 해야 합니다. 우리는 한계를 뛰어넘어 무엇이 가능한지 있습니다. 우리는 이미 신발의 핏을 개선하면 민첩성 움직임에서 운동 선수의 수행 능력이3-9% 향상된다는 것을 입증했습니다(improves athlete performance in agility movements by 3-9%). 우리는 계속해서 혁신하고 향상된 착용감을 통해 성능을 향상시킬 있는 추가 방법을 찾을 것입니다.

Disruptive. Innovative. High Quality.
Research on the Topic

신발, 클럽, 자전거 스포츠 장비의 새로운 모델은 매년 출시되며 마지막 버전에 만족한 소비자의 신음 소리를 종종 접합니다. 제품 디자이너는 매년 제품을개선하기 위해 릴리스마다 제품을 반복하며 일반적으로 성능에 미치는 영향은 미미합니다. 그러나 때때로 Nike 4% 레이싱 신발, 초부력 수영복, 얼음 위의박수 스케이트와 같이 세계를 충격에 빠뜨릴 기술의 발전이 이루어집니다. 상당한 성능 향상은 드물기 때문에 디자이너가 성능을 눈에 띄게 향상시키는제품을 만드는 성공하면 즉시 논란이 발생합니다.

Running shoes

Abebe Bikila made history winning the 1960 Rome marathon barefoot! Legend has it that he bought shoes in Rome, but they gave him blisters, so he decided to run barefoot. Running barefoot is more difficult for most runners due to the uneven terrain covered and the energy required to absorb the impact of landing. Thus, despite bare feet being lighter than shoes, running barefoot confers no energetic advantage relative to shoes, even for experienced barefoot runners. Moreover, runners have different responses to midsole foams. Some runners gain a disproportionate advantage with the added foam. Even your average, low-tech shoes provide most runners with a non-uniform advantage over bare feet, and yet, very few people believe we should ban footwear completely.

1960 로마 마라톤에서 맨발로 우승한 아베베 비킬라(Abebe Bikila)! 전설에 따르면 그는 로마에서 신발을 샀지만 물집이 생겨 맨발로 달리기로 결정했습니다. 맨발로 달리는 것은 고르지 않은 지형과 착지 충격을 흡수하는 필요한 에너지로 인해 대부분의 주자들에게 어렵습니다. 따라서 맨발이 신발보다 가벼움에도 불구하고 맨발로 달리는 것은, 숙련된 맨발 주자일지라도, 신발에 비해 에너지 이점을 제공하지 않습니다(confers no energetic advantage relative to shoes). 게다가 주자들은 미드솔 폼에 대해 다른 반응을 보입니다(runners have different responses). 일부 주자는 추가된 불필요한 기능 때문에 밸런스를 잃습니다. 평범한 수준의 기술이 적용된 신발조차도 대부분의 러너에게 맨발보다 균일하지 않은 이점을 제공하지만, 신발을 완전히 금지해야 한다고 믿는 사람은 거의 없습니다.

1960 이래로 러닝화에 대한 혁신에는 탄소 섬유 플레이트(2000년대 초반 Fila Racers Adidas Adistar Competition 참조), Boost 같은 탄력 있는 미드솔, 맥시멀리즘과 미니멀리즘의 부상(Hoka Vibram 참조) 포함됩니다. 이러한 제품은 향상된 성능 또는 부상 감소를 약속했습니다. 2017년에 Nike 이러한 아이디어를 결합하여 주어진 강도로 달리는 필요한 에너지 소비를 줄이기 위해(reducing the energetic expenditure required to run at a given intensity) 명명된 Nike 4% 적용했습니다. 대화는 즉시 점진적인 이익에서 " 신발이 공정한가요?(are these new shoes fair)" 바뀌었습니다. 2017년부터 대부분의 브랜드는 Nike 4% 경쟁하고 러너에게 유사한 성능 이점을 제공하기위해 자체 탄소 도금된 고탄력 레이싱 신발을 출시했습니다.

새로운 신발을 신은 주자의 퍼포먼스가 기념비적인 변화를 목격한 후, 국제 육상 경기 연맹은 경쟁을 위해 신발에 가드레일을 설치했습니다(guard rails on shoes for competition). 이제 신발은 공식 경기용이 아닌, 상업적으로만 이용 가능해야 하며, 미드솔 두께가 40mm 이하이고 단일 플레이트만 포함해야 합니다. 운동 선수가 끊임없이 변화하는 신발 환경을 탐색하는 데 도움이 되는 승인된 신발 목록(list of approved shoes) 있습니다. 이러한 규칙은 특정 회사의 후원을 받는 소수의 엘리트만이 얻을 있는 프로토타입을 금지하면서 공정한 경쟁을 유지하는 도움이 됩니다.

Nike 혁신은 재료 혁신과 고탄력 Pebax 폼과 단단한 탄소 섬유 플레이트 간의 시너지 효과에 의존했습니다. 우리는 미래의 혁신이 새로운 소재와 신발 디자인 형태로 계속해서 나타날 것이라고 믿습니다. 듀얼 다이얼 Li2 BOA PerformFitTM Wrap, Pebax 주입 미드솔, 측면보다 뒤 쪽부터 앞쪽으로의 방향이 단단한 Carbitex 플레이트를 특징으로 하는 Speedland SL:PDX 출시와 함께 기술이 트레일 러닝에 스며들기 시작했습니다.

Swimming

Much like running, swimming saw a monumental shift in performance with the introduction of the Fast Skin in 2000. A whopping 83% of medals won in Sydney were won by athletes in this specific type of suit. Over the next decade, polyurethane panels made swimsuits so buoyant that governing bodies banned their use in competition in 2010. A scientific study concluded performance improvements were between 2% and 5.5%. Interestingly, athletes using legal suits have since broken more than half of the world records set in the super-suits, proving athletes are still more than just the sum of their equipment!

달리기와 마찬가지로 수영은 2000 Fast Skin 도입으로 성능에 기념비적인 변화를 보였습니다. 시드니에서 획득한 메달의 무려 83% 특정 유형의 수트를 입은 운동선수에 의해 획득되었습니다. 10 동안 폴리우레탄 패널은 수영복의 부력을 계속해서 강화시켰기 때문에, 국제 수영 연맹은  2010년에 대회부터 이러한 수트 타입 수영복 사용을 금지했습니다. 과학적 연구에 따르면 수트 타입의 수영복은 경기력을 2%에서 5.5% 향상되었다고 결론지었습니다. 하지만 흥미롭게도 수트 수영복 사용에 대해 법적 소송을 진행한 엘리트 선수는 수트 수영복에 의해 달성된 세계 기록들의 절반 이상을 일반 수영복으로 입고 깨뜨렸으며, 이는 선수의 운동능력이 여전히 장비의 이상임을 증명합니다!

While the parallels to running are undeniable, the governmental bodies made dramatically different decisions. Swimming banned polyurethane suits, a move analogous to running banning PEBAX and carbon-fiber plates. The difference in approaches could be due to differences in the ideologies of the governing bodies, the amount of funding various companies supply to these bodies, or the mass-participation nature of running, where lots of runners want to use a pair to set a new PR. The accessibility of high-performance products also likely plays a role in these decisions. While super-shoes are considerably more expensive than a traditional running shoe (retailing for 200-300 USD versus 120-160 USD), they are more feasible to purchase than the super-suits, which retail for 500 USD and only last for a handful of races.

달리기와의 유사점은 부인할 없지만 정부 기관은 극적으로 다른 결정을 내렸습니다. 수영은 폴리우레탄 수트를 금지했는데, 이는 PEBAX 탄소 섬유플레이트를 금지하는 것과 유사한 조치입니다. 접근 방식의 차이는 체육회가 가진 이데올로기의 차이, 여러 기업이 이러한 기구에 제공하는 자금의 , 또는 많은 러너들이 새로운 세트를 착용하기 위해서 사용하기를 원하는, 마라톤과 같은 대규모 러닝 레이스의 특성 때문일 있습니다. 브랜드 홍보를 위한 고성능 제품의 접근성도 이러한 결정에 중요한 역할을 합니다. 레이스 전용의 슈퍼 신발은 전통적인 러닝화보다 상당히 비싸지만(200-300달러. 어떤 경우에는 500달러) 동안만 지속되는 슈퍼 수트보다는 구매하기엔 괜찮습니다.

Cycling

자전거 산업과 같은 기술 장비를 수용하는 스포츠는 거의 없습니다. 지능적으로 조정된 쇼크(intelligently-tuned shocks)부터 전자식 변속(electronic shifting)  울트라 에어로 다이나믹 타임 트라이얼 바이크(ultra-aerodynamic time trial bikes) 이르기까지 사이클리스트는 기술을 사랑합니다! 결과적으로 사이클링에서 심각한 장비 도핑이 발생할 있습니다. 예를 들어, 기계적 도핑(mechanical doping) 모터를 자전거 내부에 배치하여 전력을 크게 증가시키는 것을 말합니다. 그러나 모터를 사용하여 라이더의 출력을 늘리는 것은 부정 행위이지만 라이더가 달리 없는 트레일을 탐색할 있도록 산악 자전거에 쇼크를 추가하는 것(adding shocks to mountain bikes) 규칙을 준수합니다.

Supertuck 및 Superman time trial position 같이 겉보기에 사소해 보이는 몇 가지 기술 발전을 금지했습니다. 그들은 심지어 라이더의 양말 높이(height of riders’ socks)를 조절합니다! 이러한 금지의 대부분은 안전 때문입니다. 빗속에서 시속 80km의 속도로 탑 튜브를 타면 불행한 충돌 사고가 발생할 수 있습니다. 그러나 양말 높이 규정과 같은 다른 규칙은 UCI의 일반적인 철학을 드러냅니다. 즉, 스포츠를 느린 속도로 진행하면서 급격한 변화를 즉시 차단하기를 원한다는 것입니다.

Golf

골프를 치는 사람들은 장비를 얼마나 좋아하는지 면에서 사이클리스트와 경쟁합니다. 스포츠는 혁신과 부정 행위 사이의 모호한 경계에 대해 낯선 사람이아닙니다. 모양과 무게가 비행 공기 역학에 미치는 영향이 크기 때문에 엄격한 규정에 따라 합법 불법 공(illegal ball)으로 간주되는 공이 정의됩니다. 비합법적인 볼은 후크와 슬라이스를 교정하고 플레이어의 스윙에 야드를 추가할 있습니다. 게다가 볼이 드라이버와 접촉하는 시간을 결정하는 클럽 헤드 재질보다 특성이 역할을 하는 것(ball characteristics play a larger role than clubhead material)으로 보이지만, 드라이버를 수정하여 볼과의 접촉 시간을 늘릴 있습니다(increase contact time with the balls). 다른 드라이버 수정에는 증가된 페이스 크기, 샤프트 골퍼의 드라이브를 연장하고 직선화하기 위한 다양한 재료(increased face size, longer shaft) 포함되었습니다.

PGA LPGA 플레이에 사용되는 장비, 클럽 길이에 따른 그리기, 클럽 페이스 크기, 클럽과 볼의 접촉 시간, 모양 등을 규제한다. 엄격한 규제로 인해 프로들 사이에서 불법 장비 발견이 증가했습니다(uptick in the finding of illegal equipment among pros). 최근 앵커 퍼터(anchor putters) 금지를 포함해 논란의 여지가 있는 금지(controversial bans)가 가진 오랜 역사는, 선수와 팬들 사이에서 치열한 논쟁이 촉발시켰습니다. Performance Fit Lab에서 특정 신발 갑피 구성이 골퍼의 스트로크 반복성을 향상시킬 있음을 관찰했습니다. 신발이 스윙의 반복성을 향상시킬 있다는 동료 검토 논문을 과학적으로 입증하면 신발에 대한 규제가 발생합니까?

논의된 예는 도핑과 혁신 사이의 경계가 기껏해야 모호하다는 것을 보여줍니다. 그리고 우리의 목록은 결코 완전하지 않습니다. 라식을 받는 골퍼(golfers receiving Lasik), 끈적끈적한 재질로 공을 덮는 야구 투수(baseball pitchers covering balls with tacky material), 심지어 당시 혁명적인 포스버리 플롭(Fosbury Flop)까지 생각해 보십시오. 운동 선수에게 최신의 최고의 장비를 제공하기 위해 노력하는 회사는 항상 허용되는 혁신과 장비 도핑 사이에서 선을 긋습니다.

Numbers on a track
For athletes, coaches, and retailers

To find the optimal gear for you, your team, or your customers, you must wrestle with philosophical questions that vary depending on your sport. Is your goal to place as high as possible while staying within the rules of competition? If so, you might consider Jake Riley’s plan to remain unsponsored before the 2020 US Marathon trials so he could wear the top-performing shoes at the time. After qualifying for the US team, he signed a deal with ON Running and is helping them develop their marathon super shoes. Many professional runners feel pressure to compete in the best shoes on the market, regardless of whether their sponsor makes the shoe.

귀하, 귀하의 또는 고객을 위한 최적의 장비를 찾으려면, 스포츠에 따라 달라지는 철학적 질문과 씨름해야 합니다. 경쟁 규칙을 지키면서 가능한 높은 순위에 오르는 것이 목표입니까? 그렇다면 제이크 라일리(Jake Riley) 2020 미국 마라톤 대회 전에 후원을 받지 않고 당시 최고 성능의 신발을 신을 계획을 고려할 있습니다. 미국 대표팀에 진출한 , 그는 ON Running 계약을 맺고 그들의 마라톤 슈퍼슈즈 개발을 돕고 있습니다. 많은 프로 러너들은 스폰서가 어떤 신발을 만드는지 여부에 관계없이(whether their sponsor makes the shoe), 시장에서 가장 좋은 신발을 신고 경쟁해야 한다는 압박감을 느낍니다.

사이클링, 수영, 골프와 같이 기술적으로 구동되는 스포츠를 하고 있다면 장비를 유리하게 사용할 의향이 있습니까? 그렇다면 성능에 도움이 되는 장비를 찾는 것이 중요합니다. 같은 유형의 운동에서 가지 다른 모델의 신발을 신어 성과와 노력을 비교할 있습니다. 또는 맬린디 엘모어(Malindi Elmore)처럼 신발을 실험실에가져가서 러닝 효율을 정확하게 측정하고 성능에 정확한 수치를 표시할 있습니다. 전문 운동선수는 실험실 테스트를 쉽게 이용할 있지만 멤피스 대학교 휴먼 퍼포먼스 센터(University of Memphis Human Performance Center, 러닝화) 또는 노스캐롤라이나 대학교의 A2 풍동(A2 wind tunnel사이클링) 같은 실험실은 장비 선택에서 물음표를 제거하는 도움이 있습니다.

반면에 장비의 영향 없이 매년 시간을 비교하는 관심이 있습니까? 그렇다면 같은 신발, 테니스 라켓, 골프공을 여러 켤레 비축해야 합니다. 브랜드들의 지속적인 혁신 시도로 매년 출시되는 제품들은 기존 제품에 비해 약간의 변경 사항(마이너 체인지)이 있습니다. 이러한 변경 사항의 대부분은 성능에 거의 영향을 미치지 않지만, 가지 변경 사항은 기념비적인 개선을 통해서,  세계에서 무엇이 공정하고 악한지에 대한 논쟁을 불러일으킬 것입니다.

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