“0.1초 더 줄인다” 스포츠 과학으로 풀어낸 '하이록스 기록 파괴' [인터뷰]

서울대·하버드 출신 연구진이 완성한 듀얼 그립

CoP 흔들림 19.3%↓, 착지 안정화 편차 31.6%↓

하이록스 기록을 바꾸는 양말의 과학

2026년 하이록스 인천 대회. ⓒ 데일리안 김윤일 기자

달리기와 기능성 운동을 결합한 글로벌 피트니스 대회 하이록스(HYROX)가 큰 주목을 받으며 기록 단축을 위한 관심 또한 높아지고 있다.

하이록스는 단순히 8㎞를 달리는 종목이 아니다. 1㎞ 러닝과 스키에르그, 슬레드 푸시·풀, 버피 브로드 점프, 로잉, 파머스 캐리, 샌드백 런지, 월볼까지 8개의 워크아웃이 러닝 사이사이 끼어든다. 워크아웃 직후의 첫 수백 미터는 출발선에서의 1㎞와 또 다르다. 호흡은 가빠지고, 하체는 직전 동작의 힘과 자세를 기억하고 있으며, 땀 분비와 반복된 압박으로 신발 내부의 접촉 조건이 달라진다.

이 지점을 주목한 스포츠과학 브랜드가 있다. 서울대·하버드 출신 연구진이 만든 '모티비아(MOTIVIA)'의 듀얼 그립(Dual-Grip) 양말이다. 이 기능성 양말은 발바닥 감각 자극과 미끄럼 방지 기술을 결합한 특허 기반 제품으로, 발과 양말의 접점인 INNER GRIP(이너 그립)과 양말과 신발이 맞닿는 OUTER GRIP(아우터 그립)을 동시에 관리한다.

흔히 보는 논슬립 양말이 바깥 면에 실리콘 패드를 덧대 신발과의 마찰만 높인다면, 모티비아의 듀얼그립 양말은 발과 양말, 양말과 신발이라는 양 면을 모두 효율적으로 잡아준다는 데 큰 차이를 보인다.

기술적 기반에는 2건의 등록 특허(발 감각 강화 양말, 발바닥 감각 자극 양말)와 감각·균형·보행·러닝·점프·스쿼트를 다룬 7편의 운동역학 관련 논문이 있다. 발바닥 감각 자극이 균형 능력과 점프 수행력에 미치는 영향부터 장시간 러닝에서의 관절 운동학까지, 스포츠과학의 기본 원리가 설계의 기준이 됐다.

구도훈 교수. ⓒ 데일리안 홍금표 기자

모티비아가 기대하는 퍼포먼스 효과는 균형(Balance)과 힘(Power), 회복(Recovery) 세 갈래로 요약된다. 발의 압력 위치와 중심을 읽는 것이 ‘균형’, 발이 지면을 미는 구간의 접촉 조건을 유지하는 것이 ‘힘’, 착지나 방향 전환 이후 다음 동작의 중심과 리듬을 다시 맞추는 것이 ‘회복’이다. 실제 모티비아의 듀얼 그립 양말을 착용했을 시 압력중심(CoP) 동요 7.6~19.3% 감소, 착지 안정화 시간 편차 31.6% 감소, 지면 접지면 4.3% 감소 수치가 측정되었다.

4명을 대상으로 한 러닝 퍼포먼스 파일럿 테스트에서는 일반 양말 대비 러닝 페이스가 4.97초/㎞, 심박수가 5.25bpm 감소했다. 신발 내부의 미세 미끌림을 통제해 지면을 차고 나가는 힘의 손실을 줄이고, 발바닥 감각 자극이 불필요한 자세 보상 근육의 사용을 줄여 피로를 지연시킨 결과라는 게 연구진의 설명이다.

이 기술이 극적인 격차를 만들 수 있는 무대가 바로 하이록스다. 1㎞ 러닝과 8개의 다른 워크아웃이 쉴 새 없이 교차하는 하이록스에서는, 워크아웃 직후 다시 러닝으로 전환되는 첫 수백 미터가 기록의 승부처가 된다. 이 지점에서 모티비아 연구진이 어떤 고민을 거쳐 듀얼 그립 시스템에 도달했는지, 그리고 그것이 하이록스 선수들에게 어떤 영향을 미치는지, 듀얼 그립 양말을 개발한 구도훈 모티비아 대표와 프라밧 파톡 기술고문의 이야기를 직접 들었다.

구도훈 대표는 전주대학교 의과학대학 운동처방학과 교수로 서울대학교 체육교육과에서 석, 박사학위를 받았고, ㈜모티비아를 설립해 스포츠과학 연구진을 이끌고 있다. 프라밧 파톡 기술고문은 서울과학기술대학교 에너지바이오대학 스포츠과학과 교수로 서울대학교에서 스포츠공학·웨어러블 기술 전공으로 체육학 석, 박사를 취득했으며, 하버드 대학교 바이오 디자인 연구실(Biodesign Lab.)에서 박사 후 과정을 수행했다.

듀얼 그립 양말을 개발한 구도훈 교수(왼쪽)와 프라밧 교수. ⓒ 데일리안 홍금표 기자

Q : 그동안 운동기능역학·운동동작분석·생체역학 등을 연구해왔는데, 수많은 스포츠용품 가운데 왜 '양말'에 주목했는지 궁금하다.

A : 생체역학에서 모든 움직임의 시작은 지면과 인체가 만나는 유일한 접점, 발이다. 인체가 지면을 밀어낼 때 발생하는 지면반력은 발목, 무릎, 고관절, 몸통으로 이어지는 운동사슬(Kinetic Chain)을 통해 폭발적인 추진력으로 바뀐다. 수많은 첨단 러닝화와 장비가 쏟아져 나오지만, 정작 신체와 신발 사이를 매개하는 양말은 오랫동안 그냥 '소모품'이나 '땀 흡수용 섬유' 취급을 받아왔다.

그런데 아무리 뛰어난 미드솔 기술을 가진 신발을 신어도, 신발 안에서 발이 1mm만 미끄러지면 지면반력의 작용점이 흐트러지고 엄청난 에너지 손실이 생긴다. 연구자로서 가장 결정적이면서 가장 간과돼 온 인터페이스를 공학적·감각적으로 완성하는 게 진정한 퍼포먼스 혁신의 열쇠라고 판단해 양말을 주목했다.

Q : 말씀대로 운동선수의 경기력에서 발은 정말 중요한 부위인데도 그동안 신발에 비해 양말은 상대적으로 주목받지 못했다. 연구자 입장에서 양말의 중요성, 운동에서 차지하는 비중은 어느 정도인가?

A : 스포츠 장비 역학에서 양말은 ‘동력 전달의 클러치’이자 ‘신경계의 안테나’ 역할을 한다. 신발의 아웃솔이 지면과 신발 사이의 마찰을 담당한다면, 양말은 ‘발과 양말 안쪽’, ‘양말 바깥쪽과 신발 인솔’이라는 두 개의 경계면을 동시에 제어해야 하는 훨씬 복잡한 과제를 안고 있다. 게다가 발바닥에는 인체의 위치와 움직임을 뇌로 전달하는 기계적 수용기가 잔뜩 몰려 있다. 양말이 두껍거나 미끄러워서 지면 감각을 왜곡시키면, 뇌는 불안정성을 감지하고 관절을 뻣뻣하게 굳히는 불필요한 보상 작용을 일으킨다. 결국 양말은 단순한 보조 장비가 아니라, 신체의 고유수용성 감각을 극대화하고 근육의 출력을 온전히 전달하는 1차 기계적 매개체로서 경기력의 기초를 좌우한다.

Q : 처음부터 '미끄럼 방지 양말'을 만들려고 했던 건 아니었다. 그렇다면 연구 과정에서 지금의 듀얼 그립을 발전시키게 된 과정을 설명해달라.

A : 모티비아의 출발점은 학위 과정을 함께한 프라밧 교수와 진행한 '발바닥 미세 진동 자극을 통한 인체 운동 능력 변화 연구'였다. 특정 족저 부위에 기계적 진동을 줬을 때 균형 제어와 점프 능력이 좋아지는 걸 확인했고, 발바닥 감각 자극이 운동 능력을 개선하는 핵심 열쇠라는 걸 알았다. 그런데 진동을 만드는 전자 장치는 세탁이 안 되고, 충전도 번거롭고, 자꾸 고장 나 실생활 보급이 어려웠다. 그래서 복잡한 모터나 전기 장치 없이 구조적 직조와 패시브(Passive) 역학 패턴만으로 발바닥 감각 자극을 재현하는 쪽으로 방향을 잡고, 3년 전부터 본격적으로 기술 개발에 들어갔다.

이후 2024년 8월에 '비센스'를 창업했고, 중소벤처기업부 예비창업패키지(2024)와 초기창업패키지(2025)를 연이어 수행하면서 시제품을 만들고, 실패하고, 다시 개선하기를 반복했다. 그 과정에서 발바닥 자극으로 자세 동요를 확 줄이는 구조를 규명해서 특허 등록까지 마쳤고, 2026년에 ㈜바디노드를 설립하면서 '모티비아' 양말을 정식으로 출시하게 됐다.

초기에는 감각 활성화로 운동 능력을 끌어올리는 데만 집중했는데, 실제 고강도 스포츠 현장에 적용해보니 감각 자극만으로는 한계가 있었다. 폭발적으로 뛰거나 착지하거나 방향을 바꿀 때, 발바닥 피부와 양말 안쪽 사이가 밀리는 동시에 양말 바깥면과 신발 바닥 사이도 같이 밀리는 '이중 전단력(Shear force)'이 생겼기 때문이었다. 시중에서 판매하는 흔한 미끄럼 방지 양말처럼 바깥쪽에만 그립을 넣으면 신발과의 밀림은 잡히는데, 정작 양말 안에서 발이 겉돌아 물집이 생기거나 감각 전달이 왜곡되고, 이를 보완하기 위한 안쪽을 잡는 제품은 찾기 어려웠으며, 있더라도 단순 미끄럼 방지 기능이 미비하게 적용되어 스포츠 양말로서의 기능이 부족했다. 결국 발바닥 피부에 밀착해 신경계에 선명한 감각 단서를 전달하는 '이너 그립(Inner Grip)'과, 신발 인솔과의 마찰력을 극대화해서 지면반력을 락업하는 '아우터 그립(Outer Grip)'을 결합한 일체형 '듀얼 그립(Dual-Grip) 시스템'을 완성하게 됐다. 신경 자극과 동력 전달을 동시에 해결한 셈이었다.

듀얼 그립 양말 착용 시 측정된 수치. ⓒ 구도훈 교수 제공

Q : 일반적인 논슬립 양말과 모티비아 듀얼 그립 양말의 근본적인 차이에 대해서도 소개해달라.

A : 일반 논슬립 양말이 바깥 바닥면에 실리콘 패드를 덧대 물리적 마찰력만 1차원적으로 높였다면, 모티비아 듀얼 그립 양말은 '신경계 감각 피드백'이랑 '운동사슬 동력 전달'을 결합한 과학적 통합 솔루션이다. 발바닥 피부와 맞닿는 ‘이너 그립’과 신발 인솔과 맞물리는 ‘아우터 그립’을 해부학적으로 배치해 전후·좌우로 작용하는 이중 전단력을 입체적으로 차단한다. 게다가 족저면의 압력중심 이동 경로랑 신경 수용기 분포를 분석해 설계한 특허 감각 활성화 패턴을 적용, 뇌가 지면 상태를 바로 인지하게 유도한다. 단순히 '안 미끄러진다'는 느낌 수준이 아닌, 전후 압력중심 동요 감소와 착지 안정화 시간 편차 감소라는 공인된 생체역학 데이터로 퍼포먼스를 입증했다는 게 근본적인 차이다.

Q : 모티비아는 '연구에서 출발한 브랜드'라는 걸 강조하고 있다. 실제로 연구 결과가 제품 설계에 어떻게 연결됐는지, 특히 발바닥 감각을 자극한다는 개념이랑 발-양말-신발 사이의 미세한 움직임을 제어한다는 개념에 대해 설명해달라.

A : 발바닥 피부는 계속 압력 변화를 읽어 신체 균형을 유지시키는 고정밀 자이로스코프 센서와 같다. 모티비아는 이 체성감각 피드백 기전을 극대화하려고 전족부, 중족부, 후족부에 최적화된 높이와 간격의 감각 자극 패턴을 설계했다. 덕분에 리프터가 고중량을 다룰 때 눈으로 안 봐도 미드풋에 체중이 실렸는지 바로 알 수 있고, 러너가 착지할 때 발목 각도를 최적 상태로 빠르게 제어하도록 뇌에 명확한 촉각 단서를 준다. 동시에 듀얼 그립 기술로 발-양말-신발 사이의 미세 밀림을 원천 차단, 불안정성 때문에 뇌가 관절 주변 근육에 불필요한 보상 긴장을 명령하는 걸 막고, 근육이 낸 힘이 전부 지면반력으로 이어지도록 설계했다.

Q : 교수님이 보기에 연구 결과 중 '이 제품의 가능성을 확인했다'고 느낀 가장 중요한 데이터는 무엇인지 궁금하다. 반대로 지금까지 연구에서 확인 못했거나 추가로 검증해야 할 부분이 있다면?

A : 확신을 준 결정적 데이터는 2025년 대한중재학회지 논문에서 나온 ‘시각 차단 조건에서 전후 압력중심(CoP) 동요 범위 19.3% 감소(33.04mm → 26.66mm)’와 ‘동적 착지 안정화 시간 편차 31.6% 감소(0.19초 → 0.13초)’였다. 특히 안정화 시간의 평균값뿐 아니라 '편차'가 31.6%나 줄었다는 것은 외부 충격이나 교란 상황에서도 착지 제어 시스템이 튼튼해져서 매 걸음 일관된 운동 리듬을 만든다는 과학적 증거였다. 4명 대상 파일럿 실험이긴 하지만 듀얼 그립 양말을 착용했을 때 러닝 페이스가 4.97초/㎞, 심박수가 5.25bpm 줄어드는 결과도 확인했다. 이런 결과들이 쌓이면서 제품에 대한 확신이 생겼다.

반대로 추가로 검증해야 할 부분도 명확하다. 지금까지는 실내 실험실 환경에서의 역학적 변인 중심이었다면, 앞으로는 장시간 누적 피로 시 젖산 축적과 심박수 변화, 그리고 발목 염좌 같은 실제 부상 예방률에 대한 대규모 장기 코호트 추적 연구를 계속해서 기술을 더 고도화할 계획이다.

일반 양말과 모티비아 듀얼 그립 양말 효과 비교. ⓒ 구도훈 교수 제공

Q : 모티비아가 여러 스포츠 종목, 그 가운데서도 하이록스에 주목한 이유는?

A : 하이록스는 현대 스포츠 중에 지면에 가해지는 힘의 방향이랑 접촉 조건이 제일 극단적으로 바뀌는 종목이다. 마라톤이 한 방향으로만 달리는 러닝이고 파워리프팅이 정적인 상태에서의 수직 저항이라면, 하이록스는 1㎞ 러닝이랑 8개의 고강도 기능성 워크아웃이 쉴 새 없이 교차한다. 100㎏ 넘는 슬레드를 밀 때 생기는 극심한 수평 전단력, 샌드백 런지 때 한 발로 하중을 받을 때의 편측성 불균형, 버피 브로드 점프 후의 강한 착지 충격이 한 시간 넘게 이어진다. 이런 극한의 다방향 외력 속에서 미세 밀림 통제랑 동적 자세 회복이라는 모티비아의 듀얼 그립·감각 자극 기술이 가장 극적인 퍼포먼스 격차를 만들 수 있는 최고의 무대가 바로 하이록스다.

Q : 하이록스는 총 8㎞를 달리지만 실제로는 1㎞ 러닝과 8개의 워크아웃을 반복한다. 교수께서는 '8㎞'보다 '8번의 재출발'이 중요하다고 짚었는데 구체적으로 어떤 의미인지, 그러면서 '8㎞를 달리는 양말'과 '8번 다시 달리게 해주는 양말'의 차이에 대해서도 설명해달라.

A : 하이록스의 진정한 승부처는 일정한 주행 체력이 아니라, 고강도 스테이션 직후 무너진 신체 중심을 바로 러닝 메커니즘으로 재조직하는 동적 트랜지션 능력에 있다. 8㎞를 달리는 양말이 일정한 속도에서 쿠셔닝이랑 땀 흡수만 챙기는 수동적인 보호대라면, 8번 다시 달리게 해주는 양말은 슬레드나 런지로 하체가 완전히 지쳐 고유수용성 감각이 마비된 극한 상태에서 뇌에 지면 접촉 피드백을 즉각 넣어주는 능동적인 리커버리 기어인 셈이다. 신발 안에서 발이 헛도는 걸 완벽히 막고 발바닥 감각을 깨워서, 한두 걸음 만에 감속 없이 원래 케이던스랑 보폭으로 돌아오게 하는 게 8번 다시 달리게 해주는 양말의 본질이다.

Q : 하이록스에서는 러닝뿐 아니라 슬레드 푸시·풀, 파머스 캐리, 샌드백 런지처럼 힘의 방향이 계속 바뀐다. 이런 변화가 발-양말-신발의 접촉에 어떤 영향을 주는가?

A : 하이록스의 다양한 동작들은 발바닥에 가해지는 힘의 방향을 사방으로 왜곡시킨다. 상체를 깊이 숙이고 지면을 밀어내는 슬레드 푸시에서는 발이 신발 안에서 뒤로 밀리려는 극심한 수평 전단력이 생기고, 무거운 중량을 지탱하면서 한 발씩 내딛는 파머스 캐리나 샌드백 런지에서는 착지할 때마다 발목 관절이 흔들리는 회전 토크랑 좌우 불안정성이 커진다. 이때 일반 양말을 신으면 신발 안에서 미세한 슬립이 계속 생기면서 선수가 만들어낸 지면반력이 흩어지고 힘 손실이 극대화 된다. 반면, 모티비아의 듀얼 그립은 어떤 각도로 체중과 하중이 실리든 접촉 계면을 단단히 붙잡아서 운동사슬의 동력 전달 효율을 그대로 지켜준다.

프라밧 교수. ⓒ 데일리안 홍금표 기자

Q : 특히 워크아웃 직후 다시 러닝으로 전환되는 첫 수백m가 중요하다고 했는데, 이 구간에서 어떤 현상이 발생하나?

A : 스포츠과학에서는 이 전환 구간을 신경근 피로에 의한 감각 교란(sensory perturbation) 구간이라고 정의한다. 예를 들어 다리에 극한 피로를 주는 슬레드나 런지 스테이션 직후에는 대퇴랑 둔근에 젖산이 쌓일 뿐만 아니라 발바닥의 기계적 수용기도 둔해진다. 이 상태로 러닝 트랙에 들어가면 뇌가 지면의 경도와 반발력을 제대로 못 읽어 착지 각도가 불안정해지고 보폭이 불규칙해지면서 페이스가 떨어진다. 이 첫 수백 미터에서 주행 리듬이 무너지면 누적 기록 손실이 정말 커진다. 모티비아는 이 위기의 순간에 발바닥 촉각 단서를 강하게 자극, 중추신경계가 신체 중심을 최단 시간에 다시 정렬하고 정상 스트라이드로 돌아오게 유도한다.

Q : ‘이너 그립’과 ‘아우터 그립’이 각각 어떤 역할을 하는지, 실제 하이록스 동작을 예로 들어 설명 부탁드린다.

A : ‘이너 그립’과 ‘아우터 그립’은 발과 신발을 완벽한 일체형 구조로 묶어주는 상호보완적인 2단계 락업 시스템이다. 피부와 맞닿는 ‘이너 그립’은 발바닥과 양말 사이의 미끄러짐을 막고 특허 감각 자극을 신경계에 직접 전달하는 역할을 하고, 샌드백 런지처럼 깊은 착지가 일어날 때 발가락이 양말 안에서 앞으로 쏠리는 걸 막아 발바닥 전체가 기저면을 안정적으로 잡도록 도와준다.

반대로 양말 바깥면의 ‘아우터 그립’은 신발 인솔과의 마찰 계수를 극대화하는 역할을 하는데, 슬레드 푸시나 버피 브로드 점프에서 도약할 때 지면을 강하게 박차더라도 양말과 인솔이 완벽하게 고정돼 인체가 낸 추진력이 손실 없이 전진 에너지로 바뀌게 만든다.

Q : 그립이 너무 강해도 문제가 될 수 있는데, 선수에게 적절한 그립은 어떤 조건을 갖췄을 때인가.

A : 그립력이 지나치게 강하고 뻣뻣하면 발의 자연스러운 관절 가동성(착지 시 충격을 흡수하는 회내/회외 기전이랑 족궁의 굴곡)을 인위적으로 구속해 오히려 족저근막, 아킬레스건, 무릎 관절에 비정상적인 전단 부하를 줄 위험이 있다. 선수에게 최적화된 이상적인 그립은 첫째, 발바닥 전체를 통고무로 덮는 게 아니라 큰 지면반력이 작용하는 전족부 모지구·소지구랑 힐컵, 그리고 감각 민감 부위에 차등 배치돼야 한다. 둘째, 수직 하중은 단단히 지지하면서도 발 구름 동작에서는 유연하게 반응하는 독립 유격 구조를 갖춰야 하고. 셋째, 격렬한 운동 중에 땀이 차더라도 표면 마찰력이 급격히 떨어지지 않게 수분을 빠르게 분산·배출하는 통기성 구조가 반드시 결합돼야 한다. 이 세 가지를 다 갖췄을 때 급변하는 스포츠 상황에서 발-양말-신발-지면으로 이어지는 힘 전달이 효율적으로 이뤄진다.

구도훈 교수(왼쪽)와 프라밧 교수. ⓒ 데일리안 홍금표 기자

Q : 데이터 분석 결과 CoM(신체 중심) 흔들림 19.3% 감소, 착지 안정화 시간 편차 31.6% 감소 같은 성과가 입증됐다. 이 수치들이 기록 다툼이 치열한 하이록스 엘리트·마스터즈 선수들에게 실제로 어떤 영향을 미치는가?

A : 스포츠 상황에서는 0.1초 차이가 순위를 가르기 때문에 이 수치들은 누적 경기 시간 단축과 결정적인 에너지 보존으로 직결된다. 시각 차단 조건에서 확인된 전후 압력중심 동요 감소는 안정성이 필요한 동작에서 매 반복마다 자세를 고쳐 잡느라 소모되는 보상 에너지를 크게 아껴줘 경기 후반 자세 붕괴를 방어한다. 또 착지 안정화 시간 편차가 줄었다는 건 수천 번의 스텝과 착지 때마다 발생하는 미세한 딜레이를 없애준다는 의미로, 스텝당 0.05초의 지연만 방어해도 전체 장시간 주행이랑 워크아웃 사이클에서 수십 초에서 몇 분까지 기록 단축 효과를 가져올 수 있다.

Q : 앞으로 모티비아가 궁극적으로 추구하는 방향, 목표에 대해 말씀 부탁드린다.

A : 모티비아의 궁극적인 목표는 인간의 움직임을 과학적으로 개선하는 글로벌 '스포츠 바이오메카닉스 테크 플랫폼'으로의 도약이다. 단순한 그냥 스포츠웨어 브랜드를 넘어 엄밀한 생체역학 데이터와 독보적인 특허 기술을 기반으로, 선수 및 동호인 모두의 잠재된 운동 능력을 과학적으로 깨워주는 퍼포먼스의 새로운 표준을 정립하고자 한다. 앞으로는 하이록스와 러닝을 시작으로 골프, 라켓 스포츠, 등산, 구기 종목까지 각 스포츠의 고유한 운동역학적 특성에 맞춘 종목별 맞춤형 감각·역학 삭스로 라인업을 정밀하게 확장할 계획이다. 감각 피드백을 통해 부상 위험은 사전에 차단하고 움직임의 효율과 동력 전달은 극대화하여 전 세계 운동인들이 자기 한계에 도전할 때 가장 신뢰하고 제일 먼저 착용하는 대표 스포츠과학 솔루션으로 자리매김하겠다.