헥사곤 MI는 2020 도쿄 올림픽의 주 경기장인 도쿄 국립경기장에서 선수들이 받는 더위와 습도의 영향을 CFD(전산 유체 역학) 시뮬레이션으로 테스트했다.

이 테스트에서는 육상 트랙 경기 가운데 가장 긴 거리를 달리는 1만 미터 경기에 참가하는 남자 선수를 기준으로 더위와 습도의 영향을 시뮬레이션했다. 시뮬레이션 조건에는 풍속 및 습도 그리고 선수가 평균 경기 시간인 30분 동안 발생하는 열, 달리기 동작에 의해 생성되는 기류가 포함되었다.

그리고 일본 와세다대학교 연구팀이 개발한 JOS 모델(JOS-2 Joint System Thermoregulation Model)을 사용하여 운동선수의 신체가 느끼는 편안함의 정도를 분석했다. JOS 모델은 신체의 크기, 성별, 나이를 고려한 시뮬레이션이 가능하다. 헥사곤은 체온 조절 모델과 자사의 CFD 소프트웨어인 크래들(Cradle)을 결합하여 몸 전체의 중심부 온도와 피부에 대한 주변 환경의 영향을 분석했다.

시뮬레이션 결과 평균 27℃의 기온과 70%의 습도에서 1만m 달리기 선수의 신체 중심체온이 39℃를 넘는 것으로 나타났다. 일반적으로 사람의 몸은 최적의 생화학 반응을 위해 중심체온을 35~39℃ 사이로 유지해야 하는데, 32.2℃ 이상의 체감온도에 긴 시간 노출되면 열사병이나 열경련, 열탈진의 위험이 있다고 한다.

올해 도쿄 올림픽을 무더운 여름에 개최하는 것에 대해서 많은 전문가들이 우려를 나타낸 바 있다. 7월 말에서 8월 초 도쿄의 평균 기온은 1984년 이후 모든 개최 도시 중 가장 높고, 지난 1964년 도쿄 올림픽은 더위에 대한 우려 때문에 10월로 연기해 진행되기도 했다. 이번 올림픽의 경우 많은 경기가 해가 진 후 진행되고 있지만, 헥사곤의 시뮬레이션은 선수들이 여전히 가혹한 조건에 직면하고 있음을 보여준다.

운동 선수가 몇 도의 온도 변화로 더위의 악영향에 얼마나 노출되는지 살펴보기 위해서 헥사곤은 두 가지의 시나리오를 시뮬레이션했다. 첫 번째는 연중 도쿄의 평균 기온인 27℃와 70%의 습도이고, 두 번째는 32℃의 기온과 90%의 습도이다. 시뮬레이션 결과, 기온이 평균보다 5도 상승할 때 중심체온은 39.77℃로, 피부 표면의 체온은 37℃로 올라가는 것으로 나타났다.

또한 두 가지 시나리오 중 더 뜨거운 경우에 선수의 머리 부분 중심 온도는 40℃를 넘을 수 있고, 평균 조건에서도 머리의 중심 온도는 39.2℃까지 올라갔다. 사람의 두뇌는 열에 가장 취약한 신체기관 중 하나이며, 이는 섬세한 신경 활동 패턴을 변화시켜 신경 세포의 이상을 일으킬 수 있다는 것이 전문가의 설명이다. 허벅지와 골반 또한 놎은 온도에 취약한 부분이다.

습도 역시 선수의 경기력과 건강에 중요한 요소이다. 도쿄의 7월 평균 습도는 70%인데, 습도가 90%까지 올라가면 달리기 선수는 약 30분의 경주에서 810ml의 땀을 흘리는 것으로 나타났다. 땀은 피부에서 증발하면서 몸을 식히는데 도움이 되지만, 공기 중에 수분이 많은 습한 날씨에서는 땀의 증발에 따른 냉각 효과가 떨어지기 때문에 운동 선수에게 좋지 않은 영향을 준다.

헥사곤의 이번 시뮬레이션은 육상 트랙 경기 중 가장 긴 1만m 달리기에 초점을 맞추고 있다. 하지만 “시뮬레이션 결과는 대회에 참가하는 모든 선수, 특히 지구력이 필요하고 뜨거운 한낮에 경쟁하는 선수가 겪는 가혹한 조건에 대해 살펴볼 수 있는 실마리를 제공한다”는 것이 헥사곤의 설명이다.

• 원문: Simulation shows athletes face dangerous conditions at Tokyo Games as heat risks pushing runners over 39 degrees Celsius ‘tipping point’