【스포츠 과학】트레일 러닝(Trail Running)에서의 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT) 적용: 심장 1회 박출량과 무산소 지구력의 생리학적 근거와 훈련 계획 탐구 (상) 이론 기초편

트레일 러닝과 로드 러닝의 가장 큰 차이는 단순히 지면이 거칠고 오르막이 많다는 것이 아니라, 출력 요구가 훨씬 더 불연속적이라는 점입니다. 로드 레이스에서는 파워, 케이던스, 호흡을 오랫동안 좁은 구간에 고정할 수 있습니다. 그러나 트레일 러닝에서는 경사, 그립, 코너링, 테크니컬 지형, 내리막의 원심성 부하로 인해 강도 영역을 끊임없이 오가게 됩니다. 그래서 로드 하프 마라톤이나 풀 코스에서 좋은 기록을 가진 많은 주자들이 산길에 들어서면 "유산소 능력은 나쁘지 않은 것 같은데, 짧고 가파른 오르막만 만나면 터지고, 내리막에서는 다리가 부서진 것 같은 느낌"을 받는 이유이기도 합니다.

트레일 러닝의 제한 요인을 분해해서 살펴보면, 단순히 VO2max 하나의 문제가 아니라는 것을 알 수 있습니다. 체계적 문헌 고찰에 따르면 트레일 러닝 성적은 최대 산소 섭취량, 젖산 역치, vVO2max, 러닝 이코노미, 체지방률, 연령과 모두 관련이 있지만, 이러한 고전적 지구력 지표들이 트레일 러닝 성적을 설명하는 정도는 전반적으로 로드 러닝보다 더 약합니다. 이유는 간단합니다. 트레일 러닝은 동시에 오르막 추진 능력, 내리막 원심성 부하에 대한 내성, 테크니컬 지형에서의 보폭 조절 능력, 그리고 짧은 시간의 고강도 변속 후 빠르게 회복하는 능력을 요구하기 때문입니다.这正是 HIIT 最值得介入的地方.

이 글은 "상편: 이론 기초편"으로, 유행하는 용어를 나열하는 것이 아니라 세 가지 진짜 중요한 질문을 명확히 설명하는 데 초점을 맞춥니다:

1. HIIT가 운동 생리학적으로 도대체 어떤 강도를 의미하는가?
2. 그것이 왜 심장의 1회 박출량과 고경사 출력 능력을 향상시킬 수 있는가?
3. 그것이 트레일 러닝에 필요한 무산소성 지구력과 어떻게 연결되는가?

一、트레일 러닝의 요구 모델: 안정적인 순항이 아닌 끊임없는 영역 이동

트레일 러닝의 에너지 요구는 평지 마라톤의 "평균 속도 사고방식"으로는 이해할 수 없습니다. 최근 오르막·내리막 달리기에 대한 종설에 따르면, 오르막 달리기는 더 높은 추진력과 에너지 소비를 필요로 하며 산소 소비와 심혈관 부하가 모두 증가합니다. 내리막 달리기는 원심성 수축에 크게 의존하여 피로와 부상 위험이 더 높습니다. 트레일 러닝 피로에 대한 또 다른 체계적 문헌 고찰은 트레일 러닝의 신경근 피로가 중추 및 말초 성분을 모두 포함한다는 것을 보여줍니다. 단거리 레이스에서는 중추 피로가 주도하는 경우가 흔하고, 장거리 레이스에서는 말초 피로와 근육 손상이 더 쉽게 나타납니다.

이는 트레일 러닝 선수가 실전에서 다음과 같은 상황을 자주 맞닥뜨린다는 것을 의미합니다:

• 짧고 가파른 오르막이 순간적으로 당신을 중강도 영역에서 심각한 강도 영역으로 밀어 넣습니다.
• 바위나 나무 뿌리 지형이 반복적인 가속과 감속을 강요합니다.
• 내리막에서 원심성 수축으로 제동하여 국소 근육이 심폐보다 먼저 지치게 합니다.
• 코너를 빠져나오고, 장애물을 넘고, 다시 달릴 수 있는 지형으로 돌아올 때 빠르게 재가속해야 합니다.

다시 말해, 트레일 러닝은 “정상 상태 지구력” 하나만으로 승부하는 것이 아니라 정상 상태 지구력 + 변속 회복 능력 + 근육의 기계적 내성이 결합된 혼합 종목입니다. 장거리 저속 달리기와 일반적인 역치 달리기만 한다면 유산소 기반은 훌륭할 수 있지만, 경사 변화와 리듬이 끊기는 코스를 만나면 “오르지 못하고, 회복이 느리고, 다리가 먼저 무너지는” 상황에 자주 부딪히게 됩니다.

二、HIIT의 정확한 정의: 단순히 숨이 차게 달리는 것이 아니라 정상 상태 경계 이상으로 달리는 것

HIIT는 심각하게 남용되고 있습니다. 최근 관점 논문은 경기력 향상 상황에서 HIIT는 heavy-intensity domain 이상의 인터벌 운동으로 이해되어야 하며, 주로 severe-intensity domain에 해당한다고 명확히 지적합니다. 실제로는 critical speed(CS, 임계 속도), 두 번째 젖산 역치, 최대 젖산 정상 상태 또는 lactate turnpoint를 경계 기준으로 사용하는 경우가 많습니다.

더 중요한 것은, 최대 대사 정상 상태에 대한 논의는 이미 상당히 명확합니다. critical power / critical speed가 생리적 정상 상태를 유지할 수 있는 진정한 경계라는 것입니다. 일단 작업 강도가 이 경계를 넘어서면 산소 소비, 젖산, 무기 인산염, 근육 대사 압력이 지속적으로 표류하여 결국 속도를 줄이거나 멈출 수밖에 없게 됩니다. 따라서 HIIT의 본질은 "의지력 훈련"이 아니라 정상 상태 경계 위에서 유효 시간을 정밀하게 축적하는 것입니다.

이것이 트레일 러닝에 왜 중요한가?

트레일 러닝에서 가장 흔한 고가치 상황은 원래 HIIT와 비슷한 형태를 띠기 때문입니다:

• 90초에서 4분 동안의 가파른 오르막 추진
• 20초에서 60초 동안의 테크니컬 구간 코너 탈출 가속
• 긴 오르막에서 그룹을 따라잡거나 추월하기 위해 일시적으로 CS를 넘는 경우
• 역치를 여러 번 초과한 후에도 호흡과 보폭을 지속 가능한 범위로 빠르게 되돌려야 하는 경우

따라서 HIIT는 트레일 러닝에서 지구력을 대체하는 것이 아니라, 반복적인 영역 이동 후에도 여전히 사용 가능한 유산소 시스템과 러닝 이코노미를 유지하는 방법을 훈련하는 것입니다.

三、1회 박출량의 핵심 메커니즘: VO2max의 상한선은 종종 한 번에 얼마나 많은 혈액을 내보낼 수 있는지에 달려 있다

지구력 운동에서 가장 기본적이면서도 가장 자주 간과되는 공식은 Fick의 원리입니다:

VO2 = Q × (CaO2 - CvO2)

여기서 Q는 심박출량이고,

Q = HR × SV

즉 심박수 × 1회 박출량(Stroke Volume, SV) 입니다. 고전적인 생리학 문헌에 따르면 VO2max의 상한선은 주로 산소 수송 시스템이 작업 근육으로 산소를 보내는 능력에 의해 제한됩니다. 즉, 대부분의 지구력 운동선수에게 최대 심박출량이 "근육이 산소를 얼마나 짜낼 수 있는지"보다 더 자주 상한선이 됩니다. 이것이 올바르게 설계된 HIIT가 단순히 참는 능력을 키우는 것 이상으로 당신의 퍼포먼스 천장을 끌어올릴 기회를 제공하는 이유이기도 합니다.

2007년의 고전적인 연구는 서로 다른 훈련 방식을 동일한 작업량으로 비교했으며, 그 결과 고강도 인터벌 훈련이 장거리 저속 달리기와 역치 강도 훈련보다 VO2max를 더 효과적으로 향상시키는 것으로 나타났습니다. 그중 15/15와 4 x 4분 두 가지 고강도 인터벌은 8주 후 VO2max를 각각 약 **5.5%**와 7.2% 향상시켰고, SV는 약 10% 증가했습니다. 이 결과는 고강도 인터벌이 단순히 "폐가 더 힘들어지는 것"이 아니라, 심장의 충만과 박출 능력 증가를 통해 실제로 중추 순환 수송 능력을 끌어올릴 수 있음을 보여주기 때문에 매우 중요합니다.

트레일 러닝 선수에게 왜 특별히 필요한가?

트레일 오르막은 종종 당신을 vVO2max 부근 또는 그 이상의 대사 요구에 가깝게 밀어 넣기 때문입니다. SV와 전체 심박출량 상한선이 충분히 높지 않다면, 더 빠른 심박수 드리프트, 더 높은 주관적 노력도, 더 이른 국소 피로로 이를 억지로 메울 수밖에 없습니다. 결과적으로 오르막 후반부에 속도가 떨어지고, 정상에 오른 후 회복이 더디며, 다음 오르막에서 더 일찍 터지게 됩니다.

간단히 말하면:

• SV가 높음: 같은 속도나 경사에서 더 낮은 심박수와 더 낮은 대가로 완료할 수 있습니다.
• SV가 낮음: 긴 오르막이나 연속적인 변속을 만나면 빠르게 한계에 도달하고, 이후에는 의지력으로만 격차를 메워야 합니다.

四、무산소성 지구력은 단거리 선수만의 전유물이 아니라, 트레일 러닝에서 반복적으로 경계를 넘은 후의 생존 능력이다

많은 주자들이 "무산소성 지구력"이라는 단어를 보면 직관적으로 400미터 주자를 떠올립니다. 그것은 너무 조잡한 생각입니다. 트레일 러닝에서 진정으로 중요한 것은 순수한 스프린트 능력이 아니라, 임계 속도나 임계 파워를 초과한 후 얼마나 오래 버틸 수 있는지, 얼마나 빨리 회복하는지, 그리고 다시 경계를 넘을 수 있는 능력이 얼마나 남아 있는지입니다.

임계 속도 모델로 보면, CS 이상은 심각한 강도 영역에 속합니다. 이 구간에서는 제한된 "비정상 상태 작업 용량"을 가지고 있습니다. 속도 모델에서는 종종 **D′**로 설명하고, 파워 모델에서는 **W′**로 비유합니다. 개념적으로는 모두 같은 것을 가리킵니다. CS보다 높은 출력으로 무한정 버틸 수는 없으며, 경계를 넘을 때마다 제한된 저장량을 소모한다는 것입니다.

트레일 러닝에서 이 개념은 매우 실용적입니다. 산악 레이스에서 다음과 같은 상황을 만난다고 가정해 봅시다:

• 2분 동안의 가파른 오르막이 CS보다 분명히 높은 출력을 요구합니다.
• 오르막 후 30초의 테크니컬한 방향 전환 구간에서 다시 한 번 가속을 보충해야 합니다.
• 내리막은 심폐 기능을 낮추지만, 원심성 손상으로 인해 다음 오르막에서 사용 가능한 출력이 나빠집니다.

트레일 러닝의 "무산소성 지구력"은 실제로 세 가지가 혼합된 것임을 알 수 있습니다:

1. CS를 초과한 후 얼마나 오래 견딜 수 있는가
2. 지속 가능한 강도로 돌아왔을 때 얼마나 빨리 회복하는가
3. 여러 번 반복적으로 경계를 넘은 후에도 보폭과 테크닉이 무너지지 않는 능력

2002년 고강도 인터벌에 대한 종설은 이미 훈련된 지구력 선수의 경우, 성적을 더 향상시키려면 종종 HIT에 의존해야 한다고 지적합니다. 그 메커니즘은 중추 순환 적응 외에도 골격근 완충 능력의 개선을 포함할 수 있습니다. 이것은 트레일 러닝에 특히 중요합니다. 단 한 번의 젖산 축적이 아니라, 여러 번의 산성화, 호흡 가속, 국소 장력 상승 후에도 통제된 동작 출력을 유지할 수 있어야 하기 때문입니다.

5. HIIT가 왜 트레일러닝에 특히 적합한가: 훈련하는 것은 ‘영역을 넘나든 후 돌아올 수 있는 능력’

평지만 놓고 보면 10K, 많은 훈련 계획이 당신을 숨차게 만들 수 있습니다. 하지만 트레일러닝에서 진정으로 가치 있는 HIIT는 단순히 힘든 것이 아니라, 이 종목의 제한 요인을 겨냥해야 합니다. HIIT가 트레일러닝에 주는 가치는 네 가지 층위로 나눌 수 있습니다:

1. 중추 순환 한계 향상

긴 인터벌, 예를 들어 4 x 4분 또는 5 x 3분은 VO2max에 가까운 구간에서 유효 시간을 더 많이 축적할 수 있어, SV, 최대 심박출량 및 VO2max에 더 직접적인 자극을 줍니다.

2. severe domain 내성 향상

1~3분 인터벌, 특히 오르막이나 트레드밀 경사 조건에서 수행하면, 러너가 ‘CS를 초과하지만 통제력을 잃지 않는’ 페이스 관리를 더 잘 익힐 수 있습니다.

3. 회복 속도 향상

30/30, 40/20, 15/15 같은 짧은 인터벌은 트레일러닝에 매우 실용적입니다. 기술적인 지형에서 반복적인 미세 폭발과 반회복 상태를 시뮬레이션하기 때문입니다. 완전히 쉬는 것이 아니라, 불완전한 회복 상태에서 반복적으로 출력을 내는 것입니다.

4. 기술과 대사 작용의 연동

HIIT를 경사지, 자갈길, 풀밭 또는 등산로에서 실시하면, 러너는 동시에 다음을 배울 수 있습니다: 높은 호흡 압박 속에서 오르막 보폭을 유지하는 법, crest(정상) 이후 재가속하는 법, 피로할 때도 내리막을 급제동하듯 달리지 않는 법.

이것이 트레일러닝 HIIT가 단순히 도로 훈련 계획을 그대로 가져올 수 없는 이유이기도 합니다. 트랙에서 깔끔한 균속 1000미터만 한다면 중추 순환은 향상될 수 있지만, 기술적 지형에서의 보행 패턴과 리듬 전환은 반드시 함께 향상되지는 않습니다.

6. 이론에서 훈련 계획으로: 각 HIIT 유형이 담당하는 능력

아래 표의 핵심은 그대로 따라 하라는 것이 아니라, 각 HIIT의 '생리적 과제’를 명확히 설명하는 것입니다.

HIIT 유형	전형적 강도	주요 자극	트레일러닝에 적합한 용도
4 x 4분	약 90-95% HRmax, vVO2max에 근접	SV, VO2max, 중추 순환 부하 능력 향상	긴 오르막 능력, 긴 오르막에서 터지지 않기
5-8 x 2-3분 오르막	CS 이상, RPE 8-9	severe domain 내성, 오르막 자세 안정성	짧고 중간 길이 오르막의 고출력 및 리듬 조절
10-20 x 30/30	작업 구간 CS 이상, 회복 구간 조깅	반복적 경계 돌파와 반회복 능력	기술적 코스에서 가감속, 잦은 변속
15/15	90-95% HRmax 부근	고산소 소비 시간 축적, 신경 리듬	러닝 이코노미 및 고케이던스 출력 향상
8-12 x 45초 급경사	한계에 가깝지만 전력 질주는 아님	무산소 동원, 보폭과 추진력	짧은 급경사 정상 공략, 장애물 통과 후 재시동

실용적인 공식 하나: 먼저 영역을 정하고, 그다음 시간을 정하라

대부분의 러너가 저지르는 실수는 먼저 '오늘 10세트를 뛴다’고 정한 다음 살아남을 수 있을지 보는 것입니다. 더 나은 순서는 다음과 같습니다:

1. 오늘 어떤 강도 영역을 공략할지 먼저 결정한다
2. 그다음 세트당 시간이 해당 능력에 부합하는지 결정한다
3. 마지막으로 총량을 결정한다

예를 들어:

• 목표가 SV / VO2max라면, 세트당 시간이 너무 짧으면 보통 충분하지 않습니다
• 목표가 반복적 경계 돌파와 회복이라면, 세트당 시간이 너무 길면 오히려 왜곡됩니다
• 목표가 짧은 급경사 무산소 지구력이라면, 훈련을 긴 역치 달리기로 늘리는 것도 맞지 않습니다

7. 훈련 계획 배정 원칙: HIIT는 망치가 아니라 칼처럼 써야 한다

HIIT는 유용하지만, 트레일러너가 가장 쉽게 저지르는 실수는 효과가 있으니 계속 추가하는 것입니다. 이는 곧 세 가지 문제로 이어집니다: 저강도 훈련량 부족, 내리막 원심성 피로 축적, 높은 피로 상태에서 기술적 주법 악화.

고강도 훈련 관점과 지구력 훈련 분배 연구에 따르면, 훈련된 지구력 운동선수에게 일반적으로 합리적인 구조는 여전히 대부분의 훈련량은 저강도에서, 소량은 고강도에서 나오는 것입니다. 단기 2~4주 내에 6~8회의 HIIT는 고강도 수행 능력을 2-4% 향상시킬 수 있지만, 이것이 일년 내내 매주 4회 HIIT를 해도 된다는 뜻은 아닙니다.

트레일러너를 위한 실무 구성

주간 단위	권장 역할
장거리 달리기 1회	유산소 기반과 내리막 내성 구축
HIIT 1회	SV, CS 이상 내성 또는 경사 출력 강화
역치/스테디 1회	중고강도 지속 능력 구축
근력 훈련 1-2회	내리막 원심성, 한발 안정성, 발목·무릎 컨트롤 보완
나머지 저강도	훈련 흡수, 총량 유지

마이크로사이클 예시

요일	단위
월	회복 달리기 40-60분 + 가동성
화	HIIT: 5 x 3분 오르막, 내리막은 천천히 회복
수	저강도 달리기 + 하체 근력
목	역치 스테디 달리기 20-40분
금	휴식 또는 초경량 회복
토	트레일 장거리, 내리막 기술과 보급 연습 포함
일	가벼운 달리기 45-75분

이러한 구성의 논리는 매일 무겁게 훈련하는 것이 아니라, HIIT가 진정한 고품질 자극이 되게 하고 회복을 압도하는 배경 소음이 되지 않게 하는 것입니다.

8. 이런 훈련이 효과적인지 모니터링하는 방법: 페이스만 보지 마라

트레일 HIIT는 페이스에 가장 쉽게 오도됩니다. 경사, 지면, 온도, 기술성이 변하면 절대 페이스는 왜곡될 수 있습니다. 따라서 모니터링은 최소한 네 가지 차원을 봐야 합니다:

지표	사용법	맹점
심박수	실제로 목표 부하에 도달했는지 확인	반응에 지연이 있어 짧은 인터벌에서는 민감도 부족
RPE	체감과 회복 상태 판단	주관적이지만 트레일에서는 매우 중요
경사 보정 페이스 / GAP	다른 경사 구간을 대략 비교	기술적 지형에서는 여전히 왜곡됨
러닝 파워 또는 케이던스	출력과 리듬 안정성 확인	기기 차이와 알고리즘 한계를 이해해야 함

실용적인 판단 기준

• 같은 4 x 4분인데 마지막 두 세트가 완전히 통제 불능이라면, 총량 또는 회복 설정이 과했음을 의미합니다
• 같은 경사의 2분 오르막인데 4주 후 더 안정적인 케이던스로 완주할 수 있다면, 단순히 2초 빨라진 것보다 더 의미 있는 경우가 많습니다
• 장거리 달리기 후 48시간이 지나도 다리가 완전히 고품질 HIIT를 할 수 없는 상태라면, 내리막 원심성 부하 관리가 불균형하다는 뜻입니다

HIIT의 가치는 훈련 계획을 끝내는 것이 아니라, 코스에서 '갑자기 어려워지는 순간’을 더 효율적으로 처리할 수 있게 해주는 것입니다.

9. 결론: 트레일러닝에 필요한 HIIT는 더 고통스러운 것이 아니라 더 정밀한 것이다

트레일러닝은 도로 달리기의 스피드 훈련을 산으로 옮겨 놓는 것만이 아닙니다. 경사, 지형, 접지력, 기술적 제한 속에서 러너가 스테디 상태의 경계를 반복적으로 넘나들면서도, 동시에 지속 가능한 출력으로 신속히 돌아올 수 있는 능력을 요구합니다. 이것이 바로 HIIT가 트레일러닝에서 지니는 진정한 가치입니다.

이론적 관점에서 이 글은 세 문장으로 요약할 수 있습니다:

1. 트레일러닝의 요구는 도로 달리기보다 더 파편적이며, 스테디 지구력만으로는 충분하지 않다.
2. HIIT가 올바르게 설계된다면, 1회 박출량, VO2max 및 severe domain 내성 향상을 통해 트레일러닝의 핵심 공백을 메울 수 있다.
3. 트레일러닝에서 무산소 지구력은 단거리 스프린트 능력이 아니라, CS를 여러 번 초과한 후에도 회복하고, 재시동하며, 기술적 출력을 유지할 수 있는 능력이다.

따라서 트레일러너에게 HIIT는 '자신을 혹사하는 날’로 이해되어서는 안 되며, 코스의 요구에 맞춰 의도적으로 영역 횡단 능력을 단련하는 도구로 이해되어야 합니다.

다음 편에서 실제 훈련 계획 수립으로 들어간다면, 핵심은 HIIT가 좋은지 나쁜지를 다시 논의하는 것이 아니라, 다음 세 가지를 더 정밀하게 답하는 것입니다: 현재 어떤 능력이 부족한지, 어떤 인터벌을 써야 하는지, 그리고 그것을 주기 중 어느 위치에 배치해야 하는지.

관련 주제 읽기

• 【심층 분석】트레일 러닝(Trail Running) 선수는 어떻게 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)으로 정체기를 돌파하는가? 심장 1회 박출량과 무산소 지구력의 과학적 메커니즘 탐구 (상) 이론 기초편
• 【스포츠 과학】고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)의 풀코스 마라톤 적용: 심장 1회 박출량과 무산소 지구력의 생리학적 실증과 훈련 계획의 황금 법칙
• 【스포츠 과학】고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)의 산악자전거(MTB) 적용: 심장 1회 박출량과 무산소 지구력의 생리학적 실증과 훈련 계획: 데이터 분석 기반의 체계적 방법
• 【심층 분석】로드 사이클 선수는 어떻게 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)으로 정체기를 돌파하는가? 심장 1회 박출량과 무산소 지구력의 과학적 메커니즘 전방위 실전 가이드