학생들이 근육의 길이 계산 문제보다 구간 변화 문제를 더 어렵게 느끼는 것은 근육이 수축할 때 구간이 변하는 상황을 제대로 이해하지 못하기 때문이다. 이번 시간에는 근 수축 구간 변화 문제를 쉽게 풀 수 있는 스킬을 소개하려고 한다. 이 스킬의 이름은 'GT ARROW'로 근육의 수축과 이완 시 각 지점의 구간이 변하는 것을 화살표로 나타낸 것이다.
근육이 수축할 때 I대는 겹치는 부분으로 변할 수 있고, 겹치는 부분과 H대는 구간이 변하지 않는다. 반대로 근육이 이완할 때는 겹치는 부분이 I대로 변할 수 있고, I대와 H대는 구간이 변하지 않는다.
<그림2> 이와 같은 변화를 화살표와 점으로 나타낸 것이 'GT ARROW'다. 시간이 t1에서 t2로 흐를 때 화살표의 시작점이 t1의 지점, 끝점이 t2의 지점이고, 기본적으로 모든 구간은 시간이 흘러도 변하지 않을 수 있다. GT ARROW에서 아래 쪽은 수축하는 화살표다. 아래 쪽 화살표를 보면 근육이 수축할 때 I대에서 겹치는 부분으로만 구간이 변하는 것을 알 수 있다.
예를 들어 시간이 t1에서 t2로 흐를 때 근육이 수축하고 구간이 ⓐ에서 ⓑ로 변했다면 그림2와 같이 GT ARROW를 그리면 ⓐ는 I대, ⓑ는 겹치는 부분이라는 것을 바로 알 수 있다.
반대로 GT ARROW에서 위쪽은 근육이 이완하는 화살표다. 아래 쪽 화살표를 보면 근육이 이완할 때 겹치는 부분에서 I대로만 구간이 변하는 것을 알 수 있다.
예를 들어 시간이 t1에서 t2로 흐를 때 근육이 이완하고 구간이 ⓐ에서 ⓑ로 변했다면 그림2와 같이 GT ARROW를 그리면 ⓐ는 겹치는 부분, ⓑ는 I대라는 것을 바로 알 수 있다.
이제 GT ARROW를 익혔다면 이 스킬을 이용해서 2024학년도 수능 12번 문제를 풀어보길 바란다. 문제가 쉽게 풀리는 경험을 할 수 있을 것이다.
근 수축 구간 변화의 유형은 이번에 소개한 Z1으로부터 가까운 구간 이외에도 Z1으로부터 먼 구간, M선으로부터 구간이 있다.
이러한 유형들도 모두 GT ARROW로 해결할 수 있는데 자세한 내용과 문제 풀이의 방법은 이투스 온라인 강의를 참고해 주길 바란다.
머리 쏙쏙 개념
골격근은 근육 섬유로 구성돼 있고, 근육 섬유 안에는 근육 원섬유가 있다. 근육 원섬유에는 밝게 보이는 I대와 어둡게 보이는 A대가 있으며, A대는 액틴 필라멘트와 마이오신 필라멘트가 겹치는 부분과 마이오신 필라멘트만 있는 부분인 H대로 나눌 수 있다.