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【스포츠 과학】고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)의 풀코스 마라톤 적용: 심장 1회 박출량과 무산소 지구력의 생리학적 근거 및 훈련 계획의 황금 법칙

訓練科學
路跑專區

서문

풀코스 마라톤 훈련을 이야기할 때, 많은 러너의 머릿속에 가장 먼저 떠오르는 그림은 보통 LSD, 마라톤 페이스 런, 젖산 역치 훈련이고, HIIT는 5K 또는 10K 선수들의 도구로 여긴다. 이 직관이 완전히 틀렸다고는 할 수 없지만, 그렇다고 해서 고강도 인터벌 트레이닝을 마라톤 훈련 계획에서 제외한다면 너무 아쉽다. 풀코스 마라톤에 있어 HIIT의 가치는 결코 무산소 시스템으로 42.195km를 ‘버티는’ 것이 아니라, 마라톤 성적을 결정짓는 몇 가지 핵심 변수들을 끌어올리는 데 있기 때문이다. 여기에는 VO2max, 최대 심박출량, 일회 박출량, 스피드 레저브, 러닝 이코노미, 그리고 높은 페이스에서 안정적인 동작을 유지하는 능력이 포함된다.

여기서 먼저 흔한 오해 하나를 풀어야 한다. 질문에 '심장 일회 박출량과 무산소 지구력’이라고 적혀 있지만, 운동생리학의 언어로 더 정확히 말하면 마라톤은 주로 무산소 대사로 에너지를 공급받는 경기가 아니다. 마라톤 성적은 다음 세 가지 변수의 통합 결과에 더 가깝다:

  1. VO2max가 얼마나 높은가
  2. VO2max의 몇 퍼센트로 장시간 안정적으로 출력을 유지할 수 있는가
  3. 러닝 이코노미가 얼마나 좋은가

따라서 HIIT가 마라톤에서 수행하는 역할은 당신을 단거리형 선수로 만드는 것이 아니라, 고강도 자극을 통해 이 세 가지 변수의 배후에 있는 중추 및 말초 적응을 개선하여 마라톤 페이스를 상대적으로 더 저렴하게, 더 지속 가능하게, 30km 이후에 무너지지 않게 만드는 것이다.


1. 먼저 결론: 마라톤은 무산소로 버티는 경기가 아니지만, 정상급 풀코스 선수는 반드시 강력한 고강도 능력 기반을 갖추고 있다

고전적인 지구력 생리학 관점에서 마라톤 성적은 VO2max, 젖산 역치/임계 속도 부근의 지속 가능한 능력, 그리고 러닝 이코노미의 공동 영향으로 결정된다. Bassett와 Howley의 고전적 리뷰에 따르면 VO2max는 지구력 수행의 상한선을 결정하고, 젖산 역치 속도는 VO2max, 러닝 이코노미, 활용 분율을 통합하므로 거리 달리기 성적을 예측하는 매우 중요한 변수다.

이것이 의미하는 바는 무엇인가? 마라톤은 전형적인 유산소 경기이지만, 페이스를 더 올리고 싶다면 조깅만으로 주행 거리를 쌓아서는 안 된다는 것이다. 풀코스 성적의 상한선은 항상 더 높은 산소 소비와 더 높은 심박출량에서 기계적 효율과 대사 안정성을 유지할 수 있는지에 의해 제한되기 때문이다.

더 흥미로운 점은, 2시간 마라톤 페이스 요구량을 연구한 자료에 따르면 세계 정상급 러너들은 약 21.1 km/h의 속도에서 약 94 ± 3% VO2peak를 유지해야 할 수도 있다는 것이다. 이 숫자는 일반 러너에게 엘리트를 흉내 내라고 요구하는 것이 아니라, 한 가지 사실을 상기시켜 준다:

마라톤이 장시간 경기라 할지라도, 높은 수준의 수행에서는 여전히 매우 높은 유산소 천장에 밀착되어 있다.

따라서 마라톤은 ‘저강도만 하는’ 운동이 아니다. 높은 유산소 능력, 낮은 대사 낭비, 높은 기술 안정성, 그리고 뛰어난 페이스 관리를 요구하는 종합적인 경기다. 이것이 바로 HIIT가 개입할 수 있는 지점이다.

2. HIIT가 마라톤에 도움이 되는 이유: 심장 일회 박출량부터 살펴보자

VO2max를 Fick 방정식으로 분해하면 다음과 같이 쓸 수 있다:

VO2max = 최대 심박출량 × 동정맥 산소 차
Qmax = HRmax × SVmax

여기서:

  • Qmax는 최대 심박출량
  • HRmax는 최대 심박수
  • SVmax는 최대 일회 박출량

지구력 훈련이 VO2max를 높일 수 있는 이유 중 큰 부분은 최대 심박출량 증가에서 비롯된다. 그리고 최대 심박출량 증가의 주요 원인은 종종 더 높은 심박수가 아니라 더 큰 일회 박출량이다. 이 점은 고전 문헌과 심혈관 운동 적응 리뷰에서 상당히 일관되게 나타난다.

HIIT가 이 시스템에 특히 자극적인 이유는 90–95% HRmax 또는 vVO2max에 가까운 구간을 반복적으로 오가게 하기 때문이다. 이러한 훈련 강도는 제한된 시간 안에 매우 높은 중추 순환 부하를 만들어 심장이 높은 전부하, 높은 박출 요구 조건에서 작동하게 하며, 최대 심박출량과 일회 박출량을 높이는 데 높은 잠재력을 지닌다.

Helgerud 등의 고전적 연구는 고강도 유산소 인터벌이 상대적으로 낮은 강도의 지구력 훈련보다 VO2max를 더 효과적으로 높일 수 있음을 보여주었다. 이 연구는 동시에 심장 일회 박출량, 혈액량, 젖산 역치, 러닝 이코노미를 검토했으며, 심장 펌프 능력의 향상이 핵심 메커니즘 중 하나라고 지적했다. 후속 연구에서도 HIIT가 최대 일회 박출량과 심박출 능력을 향상시킬 수 있다는 것이 관찰되었다.

다시 말해, 마라톤 러너에게 HIIT의 첫 번째 가치는 다음과 같다:

유산소 천장을 높여서, 원래 매우 힘들었던 마라톤 페이스를 더 낮은 백분율의 작업으로 만든다.

이 개념은 매우 중요하다. VO2max가 높아지고 풀코스 경기 페이스의 절대 속도가 변하지 않을 때, 같은 페이스는 더 낮은 상대 강도를 차지하게 된다. 이는 세 가지 직접적인 이점을 가져온다:

  1. 심폐 부담 감소
  2. 젖산 축적 부담 감소
  3. 후반부 페이스 붕괴 위험 감소

3. 마라톤에서 이른바 '무산소 지구력’이란 무엇인가: 42K를 무산소로 달리는 것이 아니라, 더 높은 스피드 레저브와 완충 능력을 갖추는 것

질문의 '무산소 지구력’을 문자 그대로 이해하면 마라톤이 무산소 대사에 크게 의존해야 한다고 오해하기 쉽다. 이것은 정확하지 않다. 더 나은 이해 방식은 다음과 같다:

마라톤 러너에게 필요한 것은 다량의 무산소 에너지 공급이 아니라:

  • 더 높은 스피드 레저브(speed reserve)
  • 더 나은 젖산 생성/제거 균형
  • 더 강한 고페이스 내성
  • 더 안정적인 신경근 출력

즉, HIIT가 마라톤에 주는 의미는 주로 당신을 ‘더 폭발적으로’ 만드는 것이 아니라, 다음과 같은 상황에서 더 여유를 갖게 해주는 것이다:

상황 HIIT의 도움
출발 및 집단 페이스 변화 일시적으로 페이스를 올려도 쉽게 컨트롤을 잃지 않음
오르막, 맞바람, 급수대 이후 재가속 고페이스 변동의 대가가 더 낮음
마라톤 페이스가 젖산 역치 하단에 근접할 때 대사적 압박을 더 잘 견딤
30km 이후 주법이 무너질 때 보폭, 지면 반력 처리, 자세 긴장을 더 잘 유지함

HIIT는 또한 근육 완충 능력 증가, 제2형 근섬유의 산화 능력 향상, 고속도에서의 신경근 협응 개선을 통해 마라톤 페이스에서의 안정성을 간접적으로 높일 수 있다. 이것이 바로 단거리에서 중거리까지의 고강도 능력이 마라톤 경기 자체의 주 연료는 아니지만, 마라톤 페이스를 ‘자신에게 익숙한 속도처럼’ 달릴 수 있는지에 영향을 미치는 이유다.

4. HIIT가 마라톤에 주는 가장 중요한 세 가지 생리적 이점

1. VO2max 향상

이것은 가장 직접적이고 가장 자주 논의되는 효과다. 최근 메타분석에 따르면 단기 1–9주의 HIIT는 중강도 지속 훈련에 비해 VO2max 향상에 종종 더 유리하며, 특히 유산소 상한선을 높여야 하는 운동선수에게 그렇다.

2. 러닝 이코노미와 속도 효율 개선

일부 러닝 HIIT 연구는 HIIT가 러닝 이코노미, 최고 속도 또는 경기력 관련 변수에 도움이 된다고 지적한다. 이것이 모든 사람이 즉시 마라톤 페이스에서 큰 차이를 보게 된다는 의미는 아니지만, 고속도에서의 보행 비용을 낮출 가능성은 분명히 있다.

3. 젖산 역치 부근의 속도와 내성 향상

마라톤 페이스는 본질적으로 보통 젖산 역치보다는 낮지만, 그리 멀지 않은 곳에 위치한다. HIIT가 VO2max, 스피드 레저브, 고강도 안정 능력을 끌어올리면, 원래 레드라인에 가까웠던 페이스가 더 통제 가능한 영역이 될 수 있다. 이것이 풀코스 러너가 HIIT를 하는 이유가 경기 중 잦은 무산소 진입이 아니라, '경기 속도의 상대적 난이도’를 낮추기 위한 것임을 설명한다.

5. 하지만 HIIT는 마라톤의 메인 요리가 아니다: 가장 빠른 마라톤 러너는 보통 고강도를 가장 많이 넣는 사람이 아니다

여기가 많은 러너가 가장 쉽게 실수하는 지점이다. HIIT가 효과적이라는 것을 보고, 400m, 800m, 1K 인터벌을 더 많이 하면 마라톤이 더 빨라질 것이라고 생각한다. 이것은 보통 방향을 잘못 잡게 만든다.

최근 거리 러너의 훈련 분배 리뷰와 대규모 마라톤 훈련 데이터 분석은 다음과 같이 지적한다:

  • 수준이 높거나 더 빠른 마라톤 러너는 종종 더 높은 총 주행 거리를 가진다
  • 이러한 추가 거리는 주로 Z1 저강도 훈련에서 나온다
  • 마라톤에서 흔히 볼 수 있는 성공적인 분배 패턴은 피라미드형(pyramidal)에 더 가깝다. 즉, 많은 저강도, 약간의 중강도, 더 적지만 정확한 고강도

16주 전 151,813개의 마라톤 훈련 데이터를 분석한 한 연구에 따르면, 가장 빠른 러너는 Z2/Z3 훈련량을 크게 늘려서 빨라진 것이 아니라, 주로 더 많은 Z1 저강도 훈련으로 더 큰 총량을 축적했다. 가장 빠른 러너 중 피라미드형 분포의 비율은 80%를 넘었다.

이것은 마라톤 러너에게 매우 분명한 신호를 준다:

HIIT는 중요하지만, 그 가치는 ‘전체 훈련 구조가 올바른 것’ 위에 세워진다. 즉, 장거리 달리기, 마라톤 페이스, 저강도 볼륨 축적을 대체하는 것이 아니다.

6. 그렇다면 HIIT는 풀코스 훈련에서 얼마나 차지해야 하는가? 먼저 일정상의 역할을 보고, 재미부터 보지 말자

대부분의 풀코스 러너에게 HIIT의 주당 빈도는 보통 1회가 기본이며, 특정 시기나 훈련 경력이 높은 러너는 2회까지 가능하다. 단, 전제 조건은 다음과 같다:

  1. 충분한 주행 거리 기반이 있다
  2. 회복 능력이 따라온다
  3. 장거리 달리기와 마라톤 특화 훈련의 질을 해치지 않는다

실용적인 풀코스 주간 구조는 다음과 같을 수 있다:

요일 핵심 내용 역할
조깅 / 휴식 피로 회수
HIIT VO2max / 스피드 레저브 향상
조깅 회수 및 볼륨 축적
역치 달리기 또는 중간 장거리 지속 가능한 고유산소 능력 향상
회복 달리기 / 휴식 훈련 흡수
마라톤 페이스 포함 또는 후반 가속 장거리 풀코스 특화 핵심
조깅 / 크로스 트레이닝 볼륨 보충 및 회복

여기서 핵심은: HIIT는 마라톤 계획에서 보조 핵심이지, 유일한 핵심이 아니다.

HIIT는 상한선을 높이고, 페이스 감각을 날카롭게 하며, 다리 속도와 속도 경제성을 유지하는 역할을 한다. 32km 이후에도 버틸 수 있는지를 실제로 결정하는 것은 여전히 총 주행 거리, 장거리 질, 마라톤 페이스 지구력, 보급 및 회복이다.

7. 풀코스 러너에게 가장 적합한 HIIT 형태: 모든 고강도가 같은 것은 아니다

HIIT는 단일 훈련 계획이 아니라 설계 원칙이다. 마라톤 러너에게 흔하고 실무적 의미가 있는 형태는 네 가지로 분류할 수 있다:

1. 롱 인터벌(2–5분)

예시:

  • 5 x 3분 @ 3K–5K 페이스, 조깅 2분
  • 4 x 4분 @ 90–95% HRmax, 조깅 3분

주요 작용:

  • VO2max 향상
  • 중추 순환계에 충분히 긴 고부하 자극 제공
  • 일회 박출량과 최대 심박출량 적응에 가장 대표적

2. 중단거리 인터벌(60–120초)

예시:

  • 8 x 90초 @ 3K 페이스, 동일 시간 회복
  • 10 x 1분 @ 3K–5K 페이스, 조깅 1분

주요 작용:

  • 스피드 레저브 향상
  • 고속도에서의 보행 안정성 훈련
  • 신경근 및 경제성에 도움

3. 마이크로 인터벌(30/30, 40/20)

예시:

  • 2세트 x 10회 30초 빠르게 / 30초 느리게
  • 15–20분 40/20 연속 변속

주요 작용:

  • 더 낮은 심리적 부담으로 많은 고산소 소비 시간 축적
  • 롱 인터벌의 부담이 큰 러너에게 적합
  • 전환기 또는 입문기 HIIT로 활용 가능

4. 오르막 HIIT

예시:

  • 10 x 45초 오르막 빠르게 달리기, 걸어서 회복
  • 6 x 2분 오르막 강하게 달리기, 조깅으로 내려오기

주요 작용:

  • 평지 고속 충격 감소
  • 근력 지향적 자극 증가
  • 팔 흔들기, 무릎 들기, 고관절 신전, 지면 접촉 품질 강화

8. 능력별 러너의 HIIT 용량 설정

1. 첫 풀코스 / 서브 4~서브 5 러너

핵심은 HIIT를 매우 강하게 하는 것이 아니라, 소량의 고품질 자극으로 상한선을 만드는 것이다.

권장:

  • 주당 1회면 충분
  • 1–3분 인터벌 중심
  • 한 회당 유효 고강도 총 시간은 먼저 10–16분으로

2. 서브 3~서브 4 러너

이 단계에서는 HIIT를 VO2max와 스피드 레저브 도구로 더 정밀하게 활용할 수 있다.

권장:

  • 주당 1회 기본, 일부 시기 1.5–2회
  • 4 x 4, 5 x 3, 6 x 800m 추가 가능
  • 한 회당 유효 고강도 총 시간은 16–24분까지 가능

3. 훈련 경력이 높은 / 상급 경쟁 러너

시기에 따라 세밀하게 배분할 수 있지만, 여전히 HIIT가 큰 주행량과 특화 마라톤 페이스 훈련을 밀어내는 것은 권장하지 않는다.

권장:

  • 초기 기반 구축 시기에 HIIT를 다소 강조할 수 있음
  • 대회 6–8주 전부터는 점차 더 특화된 훈련으로 전환
  • HIIT 빈도가 반드시 올라가는 것은 아니며, 오히려 회복 품질과 총 부하 통합을 더 중시

9. 12주 마라톤 주기에서 HIIT는 어떻게 배치해야 하는가

1–4주차: 유산소 상한선과 속도 감각 구축

이 단계에서는 대회까지 시간이 남았고 상한선을 먼저 끌어올려야 하므로 HIIT를 다소 부각시킬 수 있다.

예시:

주차 HIIT 예시
1 10 x 1분 @ 5K 페이스
2 5 x 3분 @ 3K–5K 페이스
3 12 x 45초 오르막
4 4 x 4분 @ 90–95% HRmax

5–8주차: HIIT와 역치, 장거리 통합

이 단계에서는 순수한 상한선 추구가 아니라 고강도와 풀코스 특화가 연결되기 시작한다.

예시:

  • 1회 HIIT
  • 1회 역치 / 젖산 역치 훈련
  • 1회 장거리 달리기

9–10주차: 특화 전환

HIIT는 다소 줄일 수 있지만 완전히 없애서는 안 된다. 이때 HIIT의 임무는 속도와 신경 구동을 유지하는 것이지, 피로를 한 겹 더 쌓는 것이 아니다.

예시:

  • 8 x 400m @ 5K 페이스, 충분한 회복
  • 6 x 2분 @ 10K–5K 사이

11–12주차: 테이퍼링과 민감도 유지

대회 전 마지막 2주 동안 HIIT는 적응 도구가 아니라 각성 도구다.

예시:

  • 6 x 1분 @ 5K 페이스
  • 4 x 2분 @ 10K 페이스보다 약간 빠르게

이 시기에 가장 흔한 실수는 컨디션이 떨어질까 봐 HIIT를 한 번 더 추가해서 테이퍼링을 망치는 것이다.

10. 가장 흔한 5가지 HIIT 마라톤 오해

1. HIIT가 많을수록 좋다고 생각한다

마라톤은 일주일에 누가 가장 많은 고강도를 하는지가 아니라, 올바른 총량 속에서 소량의 고품질 고강도를 유지하는지가 관건이다.

2. HIIT를 매주 유일한 퀄리티 훈련으로 만든다

HIIT만 있고 장거리, 마라톤 페이스, 역치 정상 상태 능력이 없다면, 그저 숨차게 만드는 훈련만 한 러너가 될 뿐이다.

3. HIIT 페이스가 너무 빨라서 죽기 살기로 달리는 훈련이 된다

많은 러너가 1K 인터벌을 1500m 경기처럼 달려서, 실제로 훈련하려던 산소 소비와 리듬 구조를 모두 망친다.

4. 회복 시간이 너무 짧아 기술이 무너진다

회복이 너무 짧다고 반드시 더 좋은 것은 아니다. 회복이 너무 짧아 동작이 이미 망가지고 속도가 확연히 떨어진다면, 그것은 보통 고품질 HIIT가 아니다.

5. 높은 주행 거리 주간에 두 번째 HIIT를 억지로 넣는다

장거리, 마라톤 페이스, 중장거리 볼륨이 모두 올라왔을 때 HIIT를 한 번 더 추가하는 것은 플러스가 아니라, 역치 훈련과 장거리 훈련의 질을 함께 떨어뜨릴 가능성이 높다.

11. 결론: HIIT가 풀코스에서 차지하는 진정한 위치는 마라톤 페이스를 더 저렴하게 만드는 것이지, 경기를 인터벌 훈련으로 바꾸는 것이 아니다

이 글을 한 문장으로 요약한다면 다음과 같다:

HIIT가 풀코스 마라톤에 주는 최대 가치는 '무산소로 42km를 버티는 능력’을 키우는 것이 아니라, 일회 박출량, VO2max, 스피드 레저브, 고페이스 안정성을 향상시켜 마라톤 페이스를 더 낮은 상대적 비용의 작업으로 만드는 것이다.

이것이 성숙한 풀코스 훈련 계획이 HIIT를 배척하지도 않고, HIIT를 신격화하지도 않는 이유다. 진정으로 효과적인 방법은 HIIT를 저강도 볼륨 축적, 역치 정상 상태, 장거리 특화를 중심으로 한 시스템 안에 배치하는 것이다. 많은 Z1 주행량은 바닥이고, 역치와 마라톤 페이스는 벽이며, 장거리는 지붕 들보이고, HIIT는 지붕을 높이는 지지대다.

HIIT가 없으면 상한선이 낮을 수 있다. 하지만 HIIT만 남으면 마라톤은 절대 완성되지 않는다. PB 갱신, 서브 4, 서브 3, 더 나아가 더 빠른 기록을 원하는 러너에게 진정한 황금률은 결코 '고강도를 더 많이 하는 것’이 아니라:

소량이지만 정확한 고강도로, 많고 탄탄한 마라톤 특화 훈련을 뒷받침하는 것.

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