인간과 다른 영장류의 걷기는 어떤 차이가 있을까?

 

인간과 다른 영장류의 걷기는 어떤 차이가 있을까?

 

비슷한듯 하지만 또 달라 보이는, 인간과 침팬치나 고릴라 같은 다른 영장류의 걷기.

알아두면 쓸데 있을 그 차이점!

어떤점이 다를지 살펴보며 우리 걷기를 향상시킬 방법을 생각해보자.

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인간도 영장류도 걷습니다.

걷는 것은 'walking'이죠. 그런데 의학계나 걷는 것을 분석하는 분야에서는 좀 더 구분하는 용어로 'Gait'라는 단어를 사용하고 있습니다. 사전을 찾아보시면 walking도 gait도 '보행'이라는 해석이 달려있습니다.

 

다시, 인간도 영장류도 걷습니다. 걷는 것은 '보행'이라는 단어로 포용할 수 있습니다.

그 걷는 모습을 시간적 순서나 정량적인 수치로써 분석하는 것을 '보행분석(Gait analysis)'이라고 합니다.

 

거창한 보행분석이라는 단어가 아니더라도 인간과 영장류의 걷는 모습의 차이는 추측이 가능하실텐데요.

인간은 두발로 걷고, 다른 영장류의 경우 네발로 걷습니다.

 

그게 어떤 차이냐고요?! 살짝 알아보도록 하겠습니다.

인간은 두발로 걷고, 다른 영장류의 경우 네발로 걷습니다.

https://pxhere.com/en/photo/726324

Eric Kilby  https://flic.kr/p/sjauzb

한번쯤은 들어보셨을 법한 이야기입니다.

인간은 두발로 걷게 되면서 두 손, 양팔이 자유로워졌고, 도구를 사용할 수 있게 되었고 등등.. 그에 대해서는 이 글에 주제와는 다른 내용이기에, 우리는 걷는 모습에 좀 더 초점을 둬보도록 하겠습니다.

 

인간의 보행이 다른 영장류와 차별이 되는 부분은 바로 두발보행(bipedal walking)입니다.

이는 곧 신체를 엎드린 자세 보다는 바로 세운 자세가 되었고, 생체역학적으로 보면 신체의 질량중심(COM, Center of mass)은 네발로 걸을 때보다 두 발로 걸을 때 높아지게 되었고, 상대적으로 땅을 내딛고 있는 지지면(BOS, base of support)은 줄어들게 되었습니다.

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두발보행을 하면서 인간이 가지게 된 특징적인 부분은 엉덩근육(Gluteal m.)의 형태가 변화하였다는 점입니다. 영장류의 엉덩근육에 비해서 근육의 크기 자체는 줄어들었지만, 근 길이가 더 짧으나 형태적으로 작은 힘으로도 큰 토크값을 얻어낼 수 있는 구조를 갖게 되었고, 몸을 꼿꼿이 세운 자세로 걸을 수 있게 된 것입니다(erect walking).

 

적은 힘으로 큰 효율을 나타내다...

이동 자체에 들이는 에너지가 줄어들면서 인간은 침팬치와 같은 다른 영장류에 비해 약 75%의 에너지를 덜 쓰게 되었다고 합니다. 물론 이를 위해서는 엉덩근육 뿐만 아니라 골반과 엉덩관절 주변부의 다른 구조물의 영향에 따라서 에너지 소모(혹은 보존)량 또한 크게 차이가 납니다. 그말인즉 골반 주변부와 엉덩관절에서 그만한 효율을 내주고 있다는 이야기겠죠?!

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우리 보행에서 에너지 효율을 높여주는 요소는 어떤 게 있을까요?

우리가 걷는 것, 보행을 에너지 관점에서 보면, 크게 두 가지 요소로 볼 수 있습니다.

1. 위치 에너지
2. 운동 에너지

물을 가두었다가 발전에 활용하는 무슨 댐도 아니고 위치 에너지와 운동에너지라는 이야기에 당황스러울 수도 있는데요. 멀지 않은 곳, 바로 우리 몸에도 이것이 적용되고 있었습니다.

 

우리가 걷는 것은 한 발을 떼어다가 앞으로 진행하며, 동시에 두 발이 다았다가, 다시 한쪽 발만 공중에 떠서 이동하는 방향으로 옮겨 다시 지면에 닿고를 반복합니다.

그 과정에서 한쪽발만 딛고 있을 경우, 보행에 있어서 가장 높은 COG(Center of gravity, 여기서는 COM과 동일하게 보겠습니다)를 가지게 되고, 그와 동시에 반대측 하지에서는 불필요한 노력, 즉 과도한 운동에너지를 쓰지 않아도 보행이 가능하게 됩니다. 예를 들어 엎드려서 포복할 때 힘이 드는 정도와 그냥 서서 걸을 때 드는 힘의 차이를 떠올려보시면 좋습니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0047248417305183

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인간과 다른 영장류의 걷기에는 또 어떤 차이점이 있을까요?

움직임이 나타나는 부분에서도 차이가 있습니다.

 

인간의 경우 걸을 때 발에서 움직임이 많이 나타나는 반면에 다른 영장류의 경우 엉덩관절과 골반에서 큰 움직임이 나타나고 있습니다. 이는 신체구조상의 특징이기도 한데요.

인간은 바로 선자세를 정면에서 보았을 때 엉덩관절에서 발까지 바깥쪽에서 안쪽으로 기울어진 대각선 모양을 나타내며 우리가 흔히 어깨넓이라고는 하는 발과 발사이가 그렇게 넓지는 않은 편입니다. 반면에 두발 보행을 하는 영장류라 하더라도 발과 발사이의 거리는 인간에 비해서 훨씬 더 넓은 쪽에 속하게 되는 것을 알 수 있는데요. 이는 엉덩관절의 모양과 골반의 구조가 다르기 때문입니다. 이는 비단 두 구조물 뿐만 아니라 다른 신체 영역에도 영향을 주고, 근골격계에서 차이점을 보여줍니다.

두발보행(Bipedal)과 다른 영장류의 사족보행(Quadrupedal)의 경우 발에서 전해지는 에너지 또한 차이점이 생깁니다. 인간의 경우 발에서 전달된 지면 반발력(GRF, ground reaction force)이 엉덩관절로 향하는 반면에서 사족보행의 경우 지면을 지탱하는 발이나 무릎, 어깨에서 모두 흡수하게 됩니다.

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.0703267104

 

(글은 추후 보완 예정입니다. 작성중)

 

 

Eric Kilby  https://flic.kr/p/sjauzb