축구 경기에서 교체 선수는 경기 전 다른 선수들과 동일하게 워밍업을 마치지만, 이후 벤치에서 상당히 긴 시간 동안 대기하다가 투입되는 경우가 많다. 이 대기 시간 동안 워밍업으로 얻은 신체적 이점이 그대로 유지되는지, 아니면 시간이 지나며 점차 사라지는지는 교체 선수의 실전 투입 전략을 세우는 데 중요한 정보다. 기존 연구들은 재워밍업(re-warm-up)이 도움이 된다는 점은 보여주었지만, 정확히 워밍업 후 몇 분이 지나야 효과가 유의미하게 감소하는지에 대한 구체적 시간 기준은 부족했다.
이런 배경에서 2022년 International Journal of Sports Science & Coaching에 발표된 Swinton 등의 연구(Swinton et al., 2022)는 워밍업 이후 최대 50분까지 신체 수행능력이 시간에 따라 어떻게 감소하는지를 정밀하게 추적했다.
연구 방법
연구 대상은 잉글랜드 프리미어리그(EPL) U18 아카데미 소속 남자 유소년 프로 선수 12명(15~17세, 체중 62.5±3.1kg)이었다. 각 선수는 시즌 중 휴식기 동안 24시간 간격으로 총 5회의 세션에 참여했으며, 세션 순서는 학습 효과를 최소화하기 위해 무작위로 배정됐다.
각 세션에서는 반동점프(countermovement jump, CMJ)와 30cm·45cm 박스에서의 드롭점프를 통한 반응성 근력 지수(reactive strength index, RSI30·RSI45)를 측정했다. 측정은 워밍업 전, 워밍업 직후, 그리고 10·20·30·40·50분 중 세션별로 배정된 한 시점, 이렇게 3개 시점에서 이뤄졌다. 워밍업은 12.5분 분량의 표준화된 프로토콜(점진적 유산소 운동 → 동적 스트레칭 및 운동 → 스포츠 특이적 패스 훈련)로 구성됐다. 대기 시간 동안 참가자들은 실제 교체 선수 상황을 재현하기 위해 앉아서 축구 경기 영상을 시청했다. 분석은 베이지안 위계적 일반화 선형모형(HGLM)을 사용했으며, 결과는 신뢰구간(credible interval, CrI)으로 제시됐다.
핵심 결과
워밍업 전 대비 워밍업 직후의 평균 개선폭은 CMJ 5.4cm(95%CrI 4.8~6.0), RSI30 0.24m/s(95%CrI 0.19~0.29), RSI45 0.32m/s(95%CrI 0.27~0.36)였다. 백분율로 환산하면 RSI45의 개선폭이 28.9%로 가장 컸고, CMJ는 16.3%로 가장 작았다.
이후 감소 양상은 세 지표 모두 비선형적이었으며, 워밍업 직후 초반에 감소 속도가 가장 가팔랐다. 특히 CMJ는 초반에 급격히 떨어진 뒤 완만한 고원(plateau) 형태를 보인 반면, RSI30·RSI45는 상대적으로 더 선형에 가까운 감소 패턴을 나타냈다. 50분 동안의 절대 감소량은 CMJ -4.1cm(95%CrI 3.1~5.0), RSI30 -0.16m/s(95%CrI 0.06~0.26), RSI45 -0.22m/s(95%CrI 0.10~0.31)였다.
확률 분석 결과, CMJ의 경우 워밍업 개선효과의 최대 50%가 20~30분 사이에 소실될 확률이 매우 높았다(논문 초록 기준 p≥0.979). RSI30·RSI45의 경우 20~30분 사이에 개선효과의 20~30% 정도가 소실될 확률이 높았으며, 50% 수준까지 소실되려면 40~50분 정도가 필요한 것으로 나타났다. 즉 CMJ로 측정되는 순간적인 폭발력은 재워밍업 없이 방치될 경우 더 빠르게, 더 큰 폭으로 떨어지는 반면, RSI로 측정되는 반응성 근력은 상대적으로 더 오래 유지된다는 뜻이다.
기전 해석
연구팀은 이러한 감소의 유력한 생리학적 기전으로 근육 온도 저하를 제시했다. 선행 연구(Mohr et al., 2004)는 하프타임 동안의 비활동 이후 근육 온도 감소와 스프린트 능력 저하 사이에 유의한 양의 상관관계(r=0.60)가 있음을 보고한 바 있다. 근육 온도가 낮아지면 신경 전달 속도가 느려지거나 근수축 속도 및 최대 장력 도달 시간이 지연될 수 있으며, 이는 재워밍업을 통해 상쇄될 수 있다고 알려져 있다.
실무 시사점
연구팀은 이 결과를 바탕으로, 선수들이 20~30분간 비활동 상태에 놓일 경우 재워밍업을 실시할 것을 제안했다. 다만 재워밍업의 내용은 피로를 유발하지 않는 선에서 구성해야 한다고 강조했다. 선행 연구들은 짧은 시간의 저강도 또는 고강도 재워밍업만으로도 하프타임 중 수행능력 유지에 충분하다는 결과를 보고했으며, 특히 드롭점프와 같이 후활성화 증강(post-activation potentiation) 효과를 유도하는 폭발적 점프 동작이 스프린트 능력 향상에 유용할 수 있다는 선행 연구(Byrne et al., 2014)도 함께 인용됐다.
한계
연구팀이 직접 명시한 한계는 다음과 같다. 첫째, 표본이 특정 클럽 소속 유소년 선수 12명으로 작고 동질적이어서, 더 폭넓은 엘리트 축구 선수 집단으로 일반화하는 데는 주의가 필요하다. 둘째, 점프 능력과 실제 축구 경기력 사이의 관련성은 이론적 가정이며, 현재까지의 근거로는 인과관계를 입증할 수 없다. 다만 점프 능력은 피로도·컨디션을 모니터링하는 데 널리 쓰이는 지표라는 점에서 의미가 있다. 셋째, 각 세션마다 반복적으로 이뤄지는 체력 테스트 자체가 일종의 재워밍업처럼 작용해 후속 측정치에 영향을 줄 수 있어, 더 많은 측정 시점이나 참가자를 포함하는 후속 연구가 필요하다.
참고문헌
Swinton PA, Symon K, Maughan P, Burgess KE, Dolan E. Time-course analysis following initial warm-up to inform pre-pitch entry preparations of soccer substitutes. Int J Sports Sci Coach. 2022;17(4):860-867. https://doi.org/10.1177/17479541221095196
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