프로리그 진출 여부에 따른 고등학교 엘리트 축구선수의 체력 특성 비교 연구

I. 서 론

전 세계적으로 남녀노소 누구에게나 인기 있는 축구는 가장 대중적인 스포츠이다(Junge et al., 2004). 국내의 경우 2023년 4월 기준으로 전문 선수는 28,224명(남자 26,737명, 여자 1,487명), 동호인 선수는 94,788명(남자 91,846명, 여자 2,942명)으로 총 123,012명이 대한축구협회에 선수로 등록되어 있다(대한축구협회, 2023). 문화체육관광부(2023)의 조사에서 체육 동호회 가입 종목 중 1위는 축구, 풋살(18.4%)인 것에서도 알 수 있듯이 축구의 인기는 국내에서도 매우 높다고 볼 수 있다.

엘리트 축구선수들은 90분의 경기시간 동안 평균적으로 약 10~12km를 달리는데(Gorostiaga et al., 2004) 그 중 40%는 고강도 달리기(>14km/h), 1~11%는 전력질주(>19km/h)로 이루어진다(Rampinini et al., 2009). 짧은 거리를 전력질주해야 하는 스프린트는 약 90초마다 발생하며, 평균적으로 2~4초 동안 지속된다(Bangsbo et al., 1991). 영국 프리미어 리그(English Premier League, EPL)에서 고강도 달리기와 스프린트 거리가 30~50% 증가했으며, 패스 수는 7시즌 동안 40% 증가했다(Barnes et al., 2014). 이렇듯 축구는 고강도 간헐적(High-intensity Intermittent) 스포츠이며(Owen et al., 2011), 가속 및 감속, 스프린트, 방향전환, 점프 등과 같은 동작들을 경기 상황에서 지속적으로 수행해야 한다(Suarez-Arrones et al., 2018). 오늘날 현대 축구는 과거에 비해 선수들이 더 공격적으로 경기를 치르고 있으며, 이로 인해 가장 수준 높고 경쟁적인 프로 수준에서는 더욱 강한 체력이 필요하다(Bush et al., 2015).

우수한 축구선수로 평가받기 위해서는 축구 종목의 특성에 적합한 신체조성, 심폐체력, 근력, 근지구력, 파워, 유연성, 민첩성 등의 체력요소를 전반적으로 갖추고 있어야 한다(Rosch et al., 2000). 90분 동안 10km 이상을 달려야하므로 유산소 능력은 필수적이며(Marcos et al., 2018), 반복적으로 짧은 거리를 폭발적으로 전력질주하거나 볼 경합을 하기 위해서는 무산소 능력이 필요하고(Al’ Hazzaa et al., 2001), 순간적인 방향전환과 빠른 역습을 위해서는 민첩성과 순발력이 필요하다(이원재 등, 2013). 다시 말해 프로 수준에서 체력은 경기력을 결정짓거나 승패와 직결되는 매우 중요한 요인(Sporis et al., 2009)인 동시에 최상위 수준의 선수와 하위 수준의 선수를 구별하는 요소 중 하나이다(Tumilty, 1993).

연령이 증가함에 따라 더 상위 수준의 리그로 승격하면서 운동량과 강도가 점차 높아지는데 생리학적 시스템이 적응할 수 있는 수준 이상으로 높아지면 부상 발생에 대한 위험성도 증가하게 된다(Haddad et al., 2011). 스포츠 부상이 발생하여 병원에 방문하는 경우의 거의 절반을 팀 구기 스포츠가 차지하며, 축구는 이 중 3분의 2를 차지한다(Kisser & Bauer, 2012). 엘리트 수준의 선수들은 시즌 내내 수행되는 정기적인 경기와 훈련으로 인하여 부상에 많이 노출되어 있다(Owen et al., 2013). 남자 프로축구 선수의 경기 중 부상 발생률은 1,000 시합 당 약 24.6~34.8건이며 훈련 중 부상 발생률은 1,000 훈련시간 당 5.8~7.6건이다(Schmikli et al., 2011). 실제로 건병증(Tendinopathy)과 같은 부상은 시즌 초반 몇 달 동안 가장 많이 발생하는데(Le Gall et al., 2006), 이는 프로 축구선수가 프리시즌 동안 시즌 중의 경쟁적인 경기를 견딜 수 있을 정도의 체력을 갖추지 못해서이다(Hawkins & Fuller, 1999). 즉, 체력은 부상과도 밀접한 관련이 있기 때문에 축구선수에게 있어 중요한 체력 요인이 어떤 것인지 파악하고 이를 훈련해야 할 필요성이 있다.

우수 선수와 비우수 선수를 구분할 수 있는 중요한 요인인 체력은 경기력 및 부상과 직접적인 연관성이 있으며, 뛰어난 체력 수준은 곧 상위 레벨인 프로리그로의 진출을 가능하도록 한다. 프로산하 고교 축구선수와 일반 고교 축구선수의 신체구성 및 체력을 비교한 선행연구에서 프로산하 고교 축구선수가 모두 우수한 것으로 나타나 결과적으로도 이들이 프로구단으로부터 스카웃이 많이 되는 것으로 확인되었다(김창훈, 장재훈, 2014). 그러나 국내에서 축구 수행능력이 우수하다고 판단할 수 있는 프로리그 진출여부에 따라 체력 수준을 비교한 연구는 없는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 실제로 프로리그에 진출한 선수와 진출하지 못한 선수의 체력 요인을 비교하였을 때 우수한 선수들이 공통적으로 가지고 있는 체력 특성을 확인함으로써 축구 수행능력에 영향을 미치는 체력 요인이 어떤 것인지 확인하는 것이다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상

본 연구의 대상자는 S시 소재 지역스포츠과학센터에 방문한 남자 고등학교 축구선수 중 골키퍼를 제외한 공격수, 미드필더, 수비수 62명으로 선정하였다. 2023년인 현 시점에서 프로리그에 진출 여부가 검증되어야 했기에 역산하여 2019년도 또는 2020년도에 최소한 고등학교 1학년이어야만 분석이 가능했다. 이에 따라 2019~2020년도에 분석대상에 해당되는 남자 고등학교 축구선수들이 측정했던 결과를 체력요인별로 분석하였다. 프로리그는 K1∼K4리그까지로 정의하였으며 고등학교 졸업 후 첫 번째로 이적한 곳이 프로리그인 경우에 프로리그 진출 그룹으로 분류하였고, 은퇴했거나 대학으로 진출한 선수는 프로리그에 진출하지 못한 그룹으로 분류하였다. 모든 대상자는 연구 절차 및 목적에 대한 설명을 듣고 자발적으로 동의서를 작성한 후 본 연구에 참여하였다. 연구대상자의 특성은 <표 1>과 같다.

표 1.

연구대상자의 특성

Ⅲ. 결과

1. 기초체력

프로리그 진출 여부에 따른 기초체력 분석 결과는 <표 2>와 같다. 프로리그에 진출한 그룹이 프로리그에 진출하지 못한 그룹에 비하여 근력 요인 중 배근력[t(60)=-2.156, p=.035], 근지구력 요인 중 팔굽혀펴기[t(60)=-2.233, p=.029], 유연성 요인 중 장좌체전굴[t(60)=-2.286, p=.006]이 유의하게 높은 것으로 나타났다.

표 2.

기초체력 분석 결과

2. 전문체력

1) 심폐체력

프로리그 진출 여부에 따른 심폐체력 분석 결과는 <표 3>과 같다. 프로리그에 진출한 그룹이 프로리그에 진출하지 못한 그룹에 비하여 VO_2max[t(59)=-2.124, p=.038], HR_max[t(59)=-2.486, p=.016], HR-VT [t(59)=-2.923, p=.005], 운동 지속시간[t(59)=-2.106, p=.045]이 유의하게 높은 것으로 나타났다.

표 3.

심페체력 분석 결과

2) 등속성 근기능

프로리그 진출 여부에 따른 등속성 근기능의 분석 결과는 <표 4>, <표 5>와 같다. 무릎의 등속성 근기능은 각속도가 240°/sec일 때 좌측 굴근 Peak Torque(%BW)[t(60)=-2.084, p=.042], H:Q ratio [t(60)=-2.850, p=.006]가 프로리그에 진출하지 못한 그룹에 비해 프로리그에 진출한 그룹이 유의하게 높은 것으로 나타났다. 허리의 등속성 근기능은 각속도가 30°/sec일 때 신근 Peak Torque(%BW) [t(60)=-2.036, p=.046], 굴근과 신근의 ratio[t(60)=2.314, p=.024]가 프로리그에 진출하지 못한 그룹에 비해 프로리그에 진출한 그룹이 유의하게 높은 것으로 나타났다.

표 4.

무릎 등속성 근기능 분석 결과

표 5.

허리 등속성 근기능 분석 결과

3) 무산소성 파워

프로리그 진출 여부에 따른 무산소성 파워 분석 결과는 <표 6>과 같다. 프로리그에 진출한 그룹이 프로리그에 진출하지 못한 그룹에 비하여 Average Power(W/kg)[t(59)=-2.229, p=.030]가 유의하게 높은 것으로 나타났다.

표 6.

무산소성 파워 분석 결과

Ⅳ. 논의

본 연구는 남자 고등학교 축구선수들의 프로리그 진출 여부에 따라 체력 특성이 어떻게 다르게 나타나는지 확인하였다. 선행연구에 따르면 성인 엘리트 여자 축구선수보다 남자 축구선수의 부상 발생률이 높은 것으로 나타났으므로(남: 시합 24.6~34.8건, 훈련 5.8~7.6건; 여: 시합 16.4건, 훈련 5.2건) 남자 축구선수의 부상 발생을 감소시키는 것이 시급하다(Schmikli et al., 2011). 또한 상위 리그(Division Ⅰ vs Division Ⅲ)의 부상 발생률이 더 높은 것으로 나타나(p<.01) 프로리그로 진출할수록 부상 관리가 더욱 중요하다는 것이 증명되었다(Dick et al., 2007). 공격적이고 높은 수준 및 강한 체력 수준이 요구되는 현대 축구에서 부상의 발생을 감소시킬 수 있으면서 축구의 수행능력에 긍정적인 영향을 미치는 체력 요인을 파악하는 것은 매우 중요하다.

기초체력 중에서 배근력(p=.035), 팔굽혀펴기(p=.029), 장좌체전굴(p=.006)에서 그룹 간에 유의한 차이가 나타났다. 코어(core)의 정의는 연구마다 상이하나 주로 목 아래부터 복부, 등, 엉덩이 근육을 모두 포함한다고 정의하며(Brill & Couzens, 2008) 어깨와 다리 위쪽을 포함하기도 한다(McGill, 2015). 코어 안정성(core stability)은 말단 분절로 최적의 힘을 생성하여 전달하기 위해 골반 위 몸통의 위치와 동작을 제어하는 능력이며(Kibler et al., 2006), 코어 근력(core strength)은 복강 내 압력과 수축력을 통해 힘을 생성하는 근육 조직의 능력을 의미한다(Faries & Greenwood, 2007).

엘리트 선수들에게 있어서 코어 기능의 향상은 재활 분야에서처럼 통증을 없애는 것(Hides et al., 2001)을 넘어서 더 빠르게 달리고, 더 높이 점프하는 등 경기력과 관련한 기능을 향상시키기 위함이다(Myer et al., 2005). 선행연구에 따르면 코어 트레이닝이 요부의 신전 근력, 체간의 안정성, 근육간의 협응력을 향상시켜 킥의 정확도, 거리, 스피드 등에 영향을 미쳐서 운동 수행력이 향상되고 부상 예방에도 도움이 되었다(김선강 등, 2018). 이러한 이유로 프로리그에 진출한 우수한 그룹의 배근력이 유의하게 더 높게 나타났을 것이다.

운동 사슬(Kinetic chain)은 우리 몸의 뼈와 근육이 사슬로 연결되어 있으므로 움직임도 운동 사슬의 일부라는 것을 의미한다(Putatunda & Chundawat, 2019). 일반적으로 어떠한 동작을 수행하기 위한 순서는 지지 기반에서 근위부(proximal)로, 이어서 원위부(distal)로 진행된다(Brolinson & Rogers, 2010). 다시 말해 지지면의 근위부인 하지가 활성화된 후 고관절 및 골반 부위를 지나 몸통으로 힘이 전달되고, 이후에 원위부인 상지가 활성화된다(Oliver & Plummer, 2011). 축구 종목 특성상 하지를 많이 사용하기 때문에 하지가 발달되고, 운동 사슬로 인해 상지의 기능을 대변하는 팔굽혀펴기가 높게 나타났다.

유연성은 관절의 가동 범위(Range of motion, ROM)로 정의할 수 있다(ACSM, 2021). 고관절 근육의 적절한 길이, 유연성은 동작 수행 시 필요한 힘을 잘 생성하고, 고관절 및 무릎 관절의 움직임이 잘 일어날 수 있도록 하기 때문에 축구 선수들에게 필수적인 요소이다(Nagano et al., 2014). 대퇴직근(Rectus femoris muscle), 장요근(Iliopsoas), 햄스트링(Hamstrings)의 제한된 유연성은 고관절과 무릎 관절의 움직임을 제한할 수 있고, 결과적으로 킥 또는 전력질주 능력을 저하시킬 뿐 아니라 근 조직(tissue)의 부하를 증가시켜 부상으로 이어질 수 있다(Fonseca et al., 2011). 따라서 고관절 유연성은 경기력에 영향을 미치는 요인이므로 우수한 프로리그 진출 그룹의 장좌체전굴이 유의하게 높게 나타났을 것이라 사료된다.

트레드밀을 이용하여 점증운동부하검사로 측정한 심폐체력은 프로리그 진출 그룹의 VO_2max(p=.038), HR_max(p=.016), HR-VT(p=.005), 운동 지속시간(p=.045)이 유의하게 높게 나타났다. 유산소 체력을 평가하는 방법 중 준거가 되는 가장 정확한 측정 방법은 VO_2max를 측정하는 것이며, 이는 경기 중 달린 거리와 상관관계가 있다(Shephard, 1999; Wisloeff et al., 1998). 선행연구마다 조금씩 다르지만 축구선수의 VO_2max 값은 평균적으로 50~75 mL/kg/min 범위 안에 분포했다(Da Silva et al., 2008; Stølen et al., 2005). 본 연구에서도 프로리그 진출 그룹은 66.88±4.68 mL/kg/min, 프로리그에 진출하지 못한 그룹은 63.88±5.52 mL/kg/min로 나타나 선행연구와 유사한 결과를 보였다.

VT 또는 AT(Anaerobic Threshold)는 유산소성 대사과정에서 무산소성 대사과정으로 전환되는 시점을 의미하며, 이 때 조직에 충분한 산소 공급이 되지 않아 혈중에 젖산이 급격하게 축적되므로(박원하, 2003) VT 또는 AT가 높을수록 심폐체력이 더 좋다고 평가할 수 있다. 본 연구 결과에서는 VT가 그룹 간에 유의한 차이는 나타나지 않았으나 프로리그 진출 그룹의 VT가 더 높은 것으로 나타났고(Pro 54.48±5.10 mL/kg/min; Non-pro 52.52±4.73 mL/kg/min), HR-VT는 유의한 것으로 나타났다.

축구 경기 중에 매번 운동부하검사 장비로 VO_2max와 VT를 측정할 수 없기에 대안으로 심박수를 이용하여 객관적으로 운동 강도와 심폐체력을 추정할 수 있다(Owen et al., 2011). VO_2max와 유사하게 HR_max는 축구선수가 총 달린 거리와 상관관계가 있었으며(Clemente et al., 2019), 축구선수의 VO_2max의 추정식에 HR_max가 설명변수로 들어가는 선행연구(Peric & Nikolovski, 2017)가 다수 존재하므로 이들은 밀접한 관련이 있다고 판단할 수 있다. 본 연구에서 측정한 심폐체력 관련 변인들이 한 가지만 제외하고 모두 프로리그 진출 그룹에서 유의하게 높게 나타났는데, 이는 심폐체력이 프로리그 진출 선수와 진출하지 못한 선수 간에 차이가 가장 많이 나타나는 체력 요인이라고 사료된다.

무릎 관절의 등속성 기능검사 결과 각속도가 240°/sec일 때 좌측 굴근 Peak Torque(%BW) (p=.042), H:Q ratio(p=.006)에서 그룹 간에 유의한 차이가 나타났는데, 이는 프로리그 진출 그룹의 굴근이 강해서 나타난 결과로 사료된다. 햄스트링은 무릎 관절의 굴곡, 고관절의 신전, 경골(Tibia)의 회전에 관여하며, 대둔근(Gluteus Maximus, GM)의 협력근이기도 하다(Naylor & Greig, 2015). 햄스트링은 빠른 가속 또는 스프린트 동작 시 추진력을 얻기 위해 고관절을 신전시키고, 무릎 관절의 신전을 제어하는데 핵심적인 역할을 하는데 이 때 가해지는 부하를 견디지 못할 정도로 햄스트링의 근력이 약하거나 대둔근보다 더 우세하게 움직임에 관여하면 부상이 발생할 위험성이 커진다(Naylor & Greig, 2015).

H:Q ratio는 무릎 관절의 과부하를 예측할 수 있다. 킥을 하거나 스프린트를 하는 동안 햄스트링이 충분하게 동원되지 않으면 관절이 안정화되지 않아서 부상이 발생하게 된다(Tsuda et al., 2001). 일반적으로 H:Q ratio의 평균 범위는 57~62%이며(Ruas et al., 2015), H:Q ratio의 불균형을 판단하기 위한 컷오프(cutoff) 값을 60% 미만(Denadai et al., 2016) 또는 45% 미만(Croisier et al., 2008)으로 정하기도 한다. 본 연구에서 우측 H:Q ratio는 두 그룹 모두 선행연구와 유사하게 57~62% 범위 내에 있었으며, 좌측 H:Q ratio는 프로리그 진출 그룹은 62.71± 6.59%, 프로리그에 진출하지 못한 그룹은 56.44± 8.90%로 나타나 이 변인에서 유의한 차이가 나타났을 것이라 판단된다.

허리 관절의 등속성 기능검사 결과 각속도가 30°/sec일 때 신근 Peak Torque(%BW) (p=.046), 굴근과 신근의 ratio(p=.024)에서 그룹 간에 유의한 차이가 나타났다. 프로리그 진출 그룹과 프로리그에 진출하지 못한 그룹의 굴근 Peak Torque(%BW)는 각각 298.14±25.71, 301.44±31.94로 비슷하게 나타났으나, 신근 Peak Torque (%BW)는 각각 453.95±95, 415.80±77.00로 통계적으로 유의한 차이가 있을 정도로 프로리그 진출 그룹의 신근이 강한 것으로 나타나 굴근과 신근의 ratio에도 영향을 미친 것으로 사료된다. 달리기, 점프, 킥은 모두 안정적인 요추골반(lumbopelvic)을 기반으로 하는 역동적인 동작이며(Loram et al., 2001), 몸통 근육은 팔, 다리로 움직임을 수행할 때 안정성과 균형 유지에 중요한 역할을 하기 때문에 축구선수는 수행능력 향상을 위해 몸통 근육의 강화가 필수적이다(Kubo et al., 2010).

요추 신전 근육인 다열근(Multifidus muscle) 및 척추기립근(Erector spinae muscle)은 요추를 안정화시키며 움직임을 시작하고 제어하는데 필수적인 역할을 한다(Agten et al., 2018). 특히 다열근은 요추 분절의 국소 제어 및 요추 전만(lordosis)을 제어한다(Bogduk et al., 1992). 척추의 곡선은 인체가 척추를 통해 위 또는 아래에서 오는 힘을 견딜 수 있게 해주며 사지에서 오는 힘을 분배하는 데 중요한 역할을 한다(Aspden, 1992). 요추의 신전근 약화, 불균형 등은 부상을 초래하여 이를 강화시키는 것이 중요하지만 몸통의 신경근 제어(neuromuscular control) 또한 부상과 관련이 있다. 몸통의 힘을 제어하지 못하면 요추골반이 불안정해지고, 이에 따라 인체의 질량 중심으로 향하는 증가된 지면 반발력과 결합하여 무릎 관절의 동적 안정성을 손상시켜 무릎 부상의 위험을 증가시키게 된다(Zazulak et al., 2007).

무산소성 파워 분석 결과 Average Power(W/kg)가 프로리그 진출 그룹에서 유의하게 높은 것으로 나타났다(p=.030). 경기 시간 내내 에너지 공급을 유지하려면 유산소 능력이 필요하지만, 축구 경기의 기본이 되는 폭발적인 가속, 스프린트, 킥 등의 동작을 수행하기 위해서는 무산소 능력이 필수적이다(Nikolaïdis, 2011). 무산소성 지구력의 지표인 평균파워는 경기하는데 반드시 필요한 동작들을 지속적으로 강하게 수행할 수 있다는 의미이므로 축구선수에게 있어서 중요한 체력변인이라고 판단된다.

본 연구에서는 다음과 같은 제한점이 존재한다. 축구 수행능력에 영향을 미칠 수 있는 요인은 체력뿐만 아니라 축구 기술의 수준, 선수 경력, 부상 여부, 심리 요인 등 다양한 요인들이 영향을 미칠 수 있으나 이러한 부분까지는 고려하지 못하여 해석에 주의가 필요하다. 또한 성별, 포지션별에 따라 구분하지 않고 분석하였으나 추후 고려하여 연구한다면 이러한 요인들이 축구 수행능력에 미치는 영향을 더 정확하게 확인할 수 있을 것으로 사료된다.

Ⅴ. 결론

본 연구는 남자 고등학교 축구선수를 대상으로 프로리그 진출 여부를 추적하여 이에 따른 기초체력, 전문체력의 차이를 확인하였다. 그 결과 프로리그 진출 그룹이 기초체력에서는 배근력, 팔굽혀펴기, 장좌체전굴이 유의하게 높게 나타났다. 전문체력 중 심폐체력은 VO_2max, HR_max, HR-VT, 운동 지속시간, 등속성 기능검사에서 무릎은 각속도가 240°/sec일 때 좌측 굴근 Peak Torque(%BW), H:Q ratio, 허리는 각속도가 30°/sec일 때 신근 Peak Torque(%BW), 굴근과 신근의 ratio, 무산소성 파워는 Average Power(W/kg) 값이 프로리그 진출 그룹에서 유의하게 높게 나타났다.

이러한 결과는 위의 유의미한 체력 변인들이 축구선수들에게 있어서 축구 수행능력에 영향을 미칠 수 있다고 말할 수 있으며, 효과적인 축구 수행능력 향상 및 부상 예방을 위한 트레이닝 프로그램을 작성하는 데 활용할 수 있을 것이다.

Acknowledgments

이 논문은 2019년도 정부(문화체육관광부)의 재원으로 국민체육진흥공단 한국스포츠정책과학원의 지원을 받아 수행된 연구임

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