신발끈이 풀리는 원인, 매듭 방향을 바꾸면 덜 풀릴까?

신발끈은 느슨하게 묶었을 때만 풀리는 것이 아니다. 걸을 때 발이 땅에 닿는 충격과 다리의 움직임이 함께 작용해 매듭을 조금씩 헐겁게 만들 수 있다. 끈을 세게 당기는 것만으로 해결되지 않는다면 매듭 모양과 끈 상태도 살펴볼 필요가 있다.

2017년 4월 미국 캘리포니아대 버클리 기계공학 연구팀은 러닝머신에서 달리는 사람의 신발끈을 고속카메라로 촬영해 풀리는 과정을 분석했다. 매듭은 한동안 형태를 유지하다 점차 느슨해졌고, 결국 한두 걸음 만에 풀렸다. 발이 땅에 닿을 때 신발에는 중력가속도의 6~8배에 이르는 충격이 가해진다.

매듭이 느슨해진 상태에서 다리가 앞뒤로 움직이면 끈의 고리와 끝부분이 바깥쪽으로 당겨진다. 이 과정이 반복되며 끈이 매듭 안에서 조금씩 빠져나오고 고리가 작아져, 매듭을 유지하는 힘도 약해진다. 앉아서 다리만 흔들거나 제자리에서 발을 구르는 실험에서는 매듭이 풀리지 않았다.

매듭이 풀린다면 먼저 리본의 방향을 확인해볼 수 있다. 리본이 대각선이나 세로로 놓이면 ‘할머니 매듭’일 가능성이 있고, 신발을 가로지르는 모양의 ‘사각 매듭’은 상대적으로 안정적이다. 평소 첫 매듭에서 왼쪽 끈을 오른쪽 끈 위로 넘겼다면 이번에는 오른쪽 끈을 왼쪽 끈 위로 넘겨 묶는다.

리본을 만드는 과정은 평소처럼 하고, 완성한 뒤 리본이 가로로 놓였는지 확인하면 된다.

그래도 자주 풀린다면 ‘이언식 풀림 방지 매듭’을 시도할 수 있다. 먼저 신발끈을 평소처럼 한 번 묶고, 양쪽 끈으로 고리 두 개를 만든다. 두 고리를 교차한 뒤 하나는 앞쪽으로, 다른 하나는 뒤쪽으로 감아 가운데 구멍에 통과시킨다. 마지막으로 양쪽 고리를 당겨 조이면 가운데에서 끈이 두 번 감기는 구조가 된다.

2015년 미국 매사추세츠 도시공학과 연구팀은 줄을 열 번 꼬아 묶은 매듭이 한 번 꼰 매듭보다 버티는 힘이 1000배 커졌다고 보고했다.

끈 표면이 매끄러우면 마찰력이 낮아 매듭이 미끄러지기 쉽다. 끈이 지나치게 길거나 짧거나, 오래 사용해 표면이 닳은 경우에도 매듭이 불안정해질 수 있다. 적절한 길이는 신발 종류와 구멍 수, 묶는 방식에 따라 달라지므로 상태와 길이가 맞지 않는 끈은 교체할 수 있다.

뒤꿈치가 신발 안에서 들썩인다면 힐락 레이싱도 방법이다. 맨 위 구멍은 비워두고 양쪽 끈을 같은 쪽의 맨 위 구멍에 넣어 고리를 만든 뒤, 각 끈을 반대편 고리에 통과시켜 당겨 조인다. 이 방식은 발이 신발 안에서 움직이는 것을 줄이는 데 도움이 된다.