풀스쿼트는 무릎을 망가뜨릴까요

풀스쿼트는 정말 무릎을 망가뜨릴까요

무릎에 병이 없는 사람이 풀스쿼트를 한다고 무릎 인대가 헐거워지거나 연골이 닳는다는 근거는 찾기 어렵습니다. 다만 깊이 앉을수록 커지는 부하는 실제로 있고, 무릎 앞쪽이 아프거나 인대를 다친 사람에게는 그 부하가 문제가 될 수 있습니다.

풀스쿼트(딥스쿼트)는 허벅지가 바닥과 평행한 선보다 더 내려가 엉덩이가 무릎보다 낮아지는 스쿼트를 말합니다. "무릎에 나쁘다"는 말 안에는 서로 다른 걱정이 섞여 있습니다. 무릎뼈 뒤쪽이 눌린다는 걱정, 인대가 늘어난다는 걱정, 연골이 닳는다는 걱정입니다. 이 셋은 연구 결과가 서로 다르게 나왔으므로 따로 봐야 합니다.

무릎이 발끝을 넘는 문제는 스쿼트할 때 무릎이 발끝을 넘으면 안 될까요에서, 깊이에 따라 어느 근육이 더 자라는지는 바벨 스쿼트는 어떤 근육을 쓸까에서 다뤘습니다. 이 글에서는 스쿼트 깊이와 무릎 관절만 다룹니다.

깊이 앉을수록 무릎뼈 뒤에 걸리는 힘은 커질까요

바벨 스쿼트에서 무릎뼈(슬개골) 뒤쪽 관절이 받는 힘은 평행보다 깊이 앉았을 때 가장 컸습니다.

무릎뼈 뒷면이 허벅지뼈 앞쪽 홈과 맞닿는 곳을 슬개대퇴관절이라고 합니다. Zavala 연구팀은 스쿼트 경험이 있는 여성 리프터들에게 세 가지 깊이(평행보다 높게, 평행, 평행보다 깊게)와 세 가지 무게(맨몸, 그 깊이에서 들 수 있는 최대 무게의 50%와 85%)로 스쿼트를 시켰습니다. 그런 다음 관절 각도와 무릎 모멘트(무릎에 걸리는 회전력)를 넣은 모델로 슬개대퇴관절의 반력(관절면이 서로 누르는 힘)과 스트레스(그 힘을 맞닿은 면적으로 나눈 값)를 계산했습니다 [1].

슬개대퇴관절 반력은 무게가 늘수록 커졌고, 평행보다 깊게 앉았을 때 다른 두 깊이보다 높았습니다. 관절 스트레스도 같은 깊이에서는 무게가 늘수록 커졌고, 같은 무게 조건에서는 평행보다 깊게 앉았을 때 가장 컸습니다 [1]. 여기서 무게는 깊이마다 따로 잰 최대 무게의 비율입니다. 깊이 앉는 쪽은 바벨의 절대 무게가 더 가벼웠는데도 무릎뼈 뒤쪽 부하가 컸다는 뜻입니다.

연구팀은 슬개대퇴관절 부하가 걱정된다면 깊이와 무게의 조합을 주의 깊게 살펴야 한다고 정리했습니다 [1]. 다만 무릎이 아픈 사람을 모은 연구가 아니고, 스트레스는 모델로 계산한 값이며, 이 부하가 실제 통증이나 손상으로 이어지는지도 보지 않았습니다. 공개된 초록에는 참가자 수가 나오지 않습니다.

스쿼트 깊이와 무릎 부하를 다룬 문헌고찰은 바벨 스쿼트는 어떤 근육을 쓸까에서 따로 다뤘습니다.

끝까지 앉으면 허벅지와 종아리가 닿는 것이 부하를 덜어 줄까요

아주 깊이 쪼그려 앉으면 허벅지 뒤와 종아리가 체중의 3분의 1가량에 해당하는 힘으로 서로 눌렀습니다. 이 접촉이 무릎 관절 안에 걸리는 힘을 덜어 줄 가능성은 있지만, 직접 재어 확인한 결과는 아닙니다.

왼쪽부터 얕은 스쿼트, 허벅지가 바닥과 수평인 스쿼트, 끝까지 쪼그려 앉은 풀스쿼트입니다. 끝까지 앉으면 허벅지 뒤와 종아리가 맞닿습니다(주황색). 이 접촉이 무릎 관절 안의 힘을 덜어 줄 수 있다는 것은 연구진의 추정이며 직접 잰 값은 아닙니다. 동작을 보여 주는 개념도입니다.

무릎을 많이 굽힐수록 무릎 관절 안에 걸리는 힘이 계속 커진다고 계산하는 모델이 많습니다. Zelle 연구팀은 이런 모델이 허벅지와 종아리가 서로 누르는 힘을 빼놓았다고 봤습니다. 그래서 건강한 성인 10명(남성 8명, 여성 2명)의 허벅지와 종아리 사이에 압력 센서를 끼우고 뒤꿈치를 든 채 끝까지 쪼그려 앉게 했습니다 [2].

허벅지와 종아리의 접촉은 대체로 무릎이 130도보다 더 굽혀져야 시작됐고, 뚜렷한 접촉은 평균 약 135도에서 시작됐습니다. 가장 깊이 앉았을 때 무릎 각도는 평균 151.8도였고, 이때 한쪽 다리의 접촉력은 평균적으로 체중의 34.2%였습니다. 허벅지와 종아리 둘레가 클수록 접촉이 더 일찍 시작되고 접촉력이 커지는 경향이 있었습니다 [2].

연구팀은 이 접촉이 무릎이 아주 깊이 굽혀진 구간에서 무릎 관절 안의 힘을 줄일 가능성이 크다고 해석했습니다 [2]. 다만 관절 안의 힘을 직접 잰 것은 아니고, 그 정확한 효과는 앞으로 따져 봐야 한다고 적었습니다. 참가자는 체중이 가벼운 젊은 성인이었고, 바벨 없이 한 맨몸 동작이었습니다. 바벨을 진 스쿼트에서 이만큼 깊이 내려가는지, 그때도 허벅지와 종아리가 같은 만큼 힘을 받쳐 주는지는 이 연구로 알 수 없습니다.

깊이 앉으면 십자인대가 늘어나 무릎이 헐거워질까요

스쿼트 훈련이 무릎 인대를 헐겁게 만든다는 결과는 두 편의 훈련 연구 어디에서도 나오지 않았습니다. 다만 깊이 앉을수록 뒤쪽 십자인대에 걸리는 힘은 커집니다.

무릎 안에는 정강뼈가 허벅지뼈에 대해 앞으로 밀리는 것을 막는 전방십자인대와, 뒤로 밀리는 것을 막는 후방십자인대가 엇갈려 있습니다. 허벅지뼈와 정강뼈 사이에는 초승달 모양의 연골판인 반월판이 안쪽과 바깥쪽에 하나씩 끼어 있습니다.

오른쪽 무릎을 앞에서 본 그림으로, 무릎뼈를 걷어 내 관절 안이 보입니다. 가운데에서 엇갈리는 두 띠가 전방십자인대(Anterior cruciate)와 후방십자인대(Posterior cruciate), 정강뼈 위의 두 초승달이 반월판(Lateral·Medial meniscus)입니다. 출처: Henry Gray, Anatomy of the Human Body 20판(1918) 그림 347, 퍼블릭 도메인(Wikimedia Commons).

Toutoungi 연구팀은 16명에게 무릎 펴기·굽히기 운동과 스쿼트를 시키면서 몸에 걸리는 외력과 움직임을 쟀고, 하지 모델로 십자인대에 걸리는 힘을 계산했습니다. 스쿼트에서 전방십자인대는 무릎 굽힘 50도까지만 가볍게 부하를 받았고, 그보다 깊어지면 후방십자인대가 부하를 받았습니다. 후방십자인대의 힘은 스쿼트의 가장 낮은 지점 근처에서 가장 컸고 체중의 3.5배에 이를 수 있었습니다 [3].

연구팀은 전방십자인대를 다친 사람에게는 스쿼트가 무릎 펴기 운동보다 안전할 것이라고 보았고, 후방십자인대를 다친 사람은 회복이 충분히 진행될 때까지 깊은 스쿼트를 피해야 한다고 권했습니다 [3]. 다만 이 수치는 인대에 걸리는 힘을 직접 잰 것이 아니라 모델로 계산한 값입니다.

인대에 힘이 걸리는 것과 인대가 늘어나는 것은 별개의 문제입니다. 인대 이완도(인대가 헐거운 정도)를 실제로 잰 연구는 이렇습니다.

• Chandler 연구팀은 대학생 100명의 무릎 안정성을 인대 측정기(arthrometer)를 써서 아홉 가지 검사로 비교했습니다. 8주 동안 풀스쿼트나 하프스쿼트를 한 사람들은 스쿼트를 하지 않은 대조군과 무릎 안정성에서 일관된 차이가 없었습니다 [4].
• 같은 연구에서 오래 훈련한 남성 파워리프터 27명과 역도 선수 28명을 대조군과 비교했더니, 무릎을 90도 굽힌 검사 일부에서 오히려 선수들이 더 단단했습니다. 경력과 기량 수준으로 나눠 봐도 스쿼트 훈련이 무릎 안정성에 영향을 준다는 결과는 없었습니다 [4].
• Panariello 연구팀은 무릎이 정상인 프로 미식축구 선수 32명이 비시즌 21주 동안 체중의 130~200% 바벨로 주 2회 스쿼트를 한 뒤 양쪽 무릎을 다시 쟀습니다. 정강뼈가 앞뒤로 밀리는 정도는 훈련 전과 통계적으로 의미 있는 차이가 없었고, 측정값 2440개 가운데 2mm 넘게 늘어난 것은 8개였습니다 [5].

Panariello 연구는 대조군 없이 훈련 전후만 견줬고, 공개된 초록에는 스쿼트를 어느 깊이까지 했는지가 나오지 않습니다. 두 연구 모두 건강한 젊은 남녀나 선수를 대상으로 했고, 이미 인대를 다친 무릎은 다루지 않았습니다.

풀스쿼트를 하면 무릎 연골이 닳을까요

무릎을 깊이 굽히는 동작은 무릎뼈 연골을 잠시 눌렀지만, 그 정도는 달리기나 자전거와 비슷한 범위였고 역도 선수라고 더 눌리지도 않았습니다.

Eckstein 연구팀은 MRI로 운동 전후 무릎 연골의 부피를 재어 연골이 얼마나 눌렸는지를 비교했습니다. 무릎 증상이나 부상 이력이 없는 23~30세 12명(남녀 6명씩)을 6~12개월에 걸쳐 활동마다 따로 촬영했습니다. 무릎뼈 연골의 부피는 활동을 마친 뒤 평균적으로 이만큼 줄었습니다 [6].

• 깊이 무릎을 굽혔다 펴는 동작 30회 뒤 5.9%
• 무릎 90도로 20초 버티기 뒤 4.7%
• 5분 걷기 뒤 2.8%
• 계단 54칸을 포함한 200m 달리기 뒤 5.0%
• 10분 자전거 뒤 4.5%

촬영은 운동이 끝나고 90초 뒤에 시작했습니다.

깊이 무릎을 굽히는 동작은 무릎뼈 연골을 달리기·자전거와 비슷한 정도로 잠시 눌렀습니다. Eckstein 등(2005)의 수치로 만든 그림이며, 무릎 증상이 없는 23~30세 12명을 운동 직후 MRI로 잰 일시적 변화로, 손상을 잰 결과가 아닙니다. 바벨 없이 한 맨몸 동작입니다.

무릎을 크게 움직이는 활동일수록 무릎뼈 연골의 더 넓은 부위가 눌렸습니다. 허벅지뼈와 정강뼈 사이 연골은 두 다리로 무릎을 굽혔다 펴는 동작 뒤 바깥쪽 정강뼈 연골을 빼면 뚜렷한 변화가 없었고, 40cm 높이에서 한 발로 뛰어내리는 동작 뒤에 가장 많이 눌렸습니다 [6].

같은 연구에서 현역 역도 선수 7명, 봅슬레이 스프린터 7명, 근력운동을 해 본 적 없는 남성 14명에게 무릎 굽히기 30회를 시켰습니다. 무릎뼈 연골의 부피는 각각 2.9%, 3.9%, 4.1% 줄었고, 세 집단 사이의 차이는 통계적으로 의미가 없었습니다 [6]. 연구팀은 강한 훈련이 성인 연골의 성질을 바꾼다는 증거를 찾지 못했다고 결론지었습니다.

이 연구는 운동 직후 한 번 눌린 정도를 쟀을 뿐, 연골이 몇 년에 걸쳐 닳는지를 추적하지 않았습니다. 헬스장의 바벨 스쿼트를 그대로 재현한 동작도 아닙니다. 역도 선수의 연골이 일반인과 다르지 않았다는 결과는, 오랜 스쿼트 훈련이 연골을 더 약하게 만들었다는 흔적이 없었다는 정도로만 보는 것이 맞습니다.

생활 속 쪼그려 앉기는 이야기가 조금 다릅니다. 베이징의 60세 이상 주민을 무작위로 뽑아 무릎 X선을 찍은 연구에서, 25세 무렵 하루에 쪼그려 앉아 지낸 시간이 가장 길었던 사람들은 30분 미만이었던 사람들보다 허벅지뼈와 정강뼈 사이 관절염의 유병률이 높았습니다. 오즈비는 남성 2.0, 여성 2.4였습니다 [7]. 다만 시간이 길어질수록 위험이 커지는 경향은 통계적으로 의미 있다고 할 수준에 조금 못 미쳤습니다(남성 P=0.074, 여성 P=0.077). 수십 년 전의 습관을 기억에 기대어 답한 한 시점의 조사라는 한계도 있습니다.

근력운동 자체가 무릎 관절염을 부르는지는 이 글의 범위를 넘어서는 주제라 따로 다루겠습니다.

무릎이 아픈 사람은 어디까지 앉아도 될까요

무릎이 아프다면 스쿼트 깊이는 연구 수치보다 지금 아프지 않은 범위를 기준으로 정하는 것이 우선입니다.

위의 연구들을 모아 보면, 깊이 앉을수록 커지는 부하는 무릎뼈 뒤쪽 압박 [1]과 후방십자인대의 힘 [3]입니다. 건강한 무릎이 이 부하를 반복해서 받아 인대가 헐거워졌다는 결과는 없었습니다 [4] [5]. 그래서 누구에게나 적용되는 안전한 깊이 하나를 정하기보다, 지금 어느 구조가 부하를 덜 받아야 하는지를 먼저 봐야 합니다.

이럴 때는 진료를 받아 보세요

풀스쿼트 뒤 허벅지 앞이나 엉덩이가 하루 이틀 뻐근한 것은 흔한 근육통입니다. 다음은 깊이를 조절해 보기 전에 진료가 먼저인 경우입니다.

• 스쿼트 뒤 무릎이 붓거나 열감이 있습니다
• 깊이 앉을 때 무릎이 걸리거나 잠기는 느낌이 들고, 펴지지 않는 순간이 있습니다
• 무릎이 힘이 빠지며 꺾이거나 흔들리는 느낌이 듭니다
• 무릎에서 뚝 소리가 난 뒤 바로 아프고 부었습니다
• 깊이와 무게를 줄였는데도 2주 넘게 같은 자리가 아프거나, 계단이나 앉았다 일어서기 같은 일상 동작에서도 아픕니다

무릎 앞쪽이 아프다면 러너 무릎(슬개대퇴통증)을, 계단을 내려갈 때 아프다면 계단 내려갈 때 무릎이 아프다면을 먼저 읽어 보시면 좋겠습니다. 아픈 자리가 애매하면 아픈 자리로 짚어 보는 무릎 통증이, 무릎이 부었다면 러닝 뒤 부은 무릎이 도움이 될 수 있습니다. 뚝 소리와 함께 아팠다면 운동 중 뚝 소리와 함께 아팠다면에 정리해 두었습니다.

저희는 마취통증의학과(통증의학) 전문의가 광화문·종로에서 근골격계 통증을 비수술적으로 진료합니다. 인대가 끊어졌거나 반월판이 찢어져 수술을 따져 봐야 하는 경우에는 수술하는 과로 안내해 드립니다. 스쿼트를 그만두라고 하기보다, 어느 깊이와 무게에서 다시 시작할지를 같이 정하는 편입니다.