신경과학을 신발로 구현한 나이키 마인드 팀의 비하인드 스토리

이 팀이 최근 선보인 혁신 제품, 나이키 마인드는 감각 기반 신발 플랫폼으로, 10년이 넘는 연구 끝에 운동선수의 경기 전 준비와 경기 후 회복 방식을 완전히 새롭게 정의하기 위해 탄생했습니다. 

나이키 마인드 팀원 7명을 만나, 오랫동안 기다려온 이 기술이 구상에서 실제 제품으로 탄생하기까지의 이야기를 들어보았습니다.

신경건축학자, 그레이엄 모팻 박사
나이키 스포츠 연구소 책임 연구원

나이키 마인드 사이언스 팀의 책임 연구원 그레이엄 모팻은 나이키 마인드에 적용되는 신경과학 분야를 이끌고 있습니다. 그의 주요 임무는 뇌파 검사(EEG) 결과와 압력 분포 측정 결과, 근육 신호를 판독하여 감각이 집중력과 수행 능력에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것입니다. 모팻은 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 연구 경험을 바탕으로, 지각 과학 연구를 신발 설계 원리에 적용하여 발밑 감각을 구현하고 있습니다. 모팻에게 이 프로젝트는 단순한 신발 개발을 넘어, 감각을 통해 마음과 몸을 함께 훈련할 방법을 입증하는 기회이기도 합니다.

복잡한 생각을 떨쳐내는 가장 쉬운 방법은 몸의 감각에 집중하는 것입니다. 나이키 마인드를 착용하면 뇌의 감각 운동 신경망의 활동이 증가하고, 편안한 각성 상태에서 나타나는 알파파가 증가하는 것을 확인할 수 있죠. 

손바닥과 마찬가지로 발바닥은 다른 부위보다 10~20배 더 많은 기계수용체가 분포하는 독특한 피부로 덮여 있습니다. 인간은 이 신체 부위들을 통해 세상을 느끼고 그에 반응하며 살아갑니다. 이를 돕기 위해 나이키 마인드의 각 돌기는 독립적으로 움직이며 발바닥 전체에 가해지는 힘을 섬세하게 분산시킵니다. 그 결과, 지면과의 연결감이 더 직접적으로 느껴지는 제품이 탄생했죠.

우리는 감각 과학을 이용해 22개 돌기의 위치를 설계했습니다. 2점 식별 역치값, 즉 두 자극을 서로 다른 지점으로 인식할 수 있는 최소 거리를 측정하여 발 전체의 수용체 밀도를 정밀하게 매핑했고, 이에 따라 발 앞부분에는 돌기를 촘촘하게, 뒤꿈치에는 넓게 배치했습니다.

우리는 발바닥 압력 센서, 하지 근전도 검사, 인간 뇌파 검사(EEG) 등 가능한 모든 방법을 활용했습니다. 운동선수에게 나이키 마인드와 비교 모델을 신기고, 걷기 전, 도중, 후의 뇌 활동을 측정했죠. 그 결과, 뇌 활성화와 뇌파 패턴에서 뚜렷한 차이가 나타났습니다. 이 신발의 감각 시스템이 어떻게 뇌를 활성화하는지 보여주는 신호였어요. 이는 감각 시스템에서 출발해 전체 디자인으로 확장하는 완전히 새로운 방식의 신발 제작법입니다. 약 10년간 실패와 개선을 거듭한 연구 끝에 실제 제품으로 구현할 수 있었습니다.

실로 놀라운 기술입니다. 신발 속에 피로 회복 매트를 깔고 걷는 것 같죠. 정말 환상적인 느낌이라 하루 종일 벗고 싶지 않을 정도예요.

마인드 사이언스 팀은 그 구성부터 특별합니다. 우리 팀에는 신경과학자, 지각 연구자, 생리학자, 엔지니어가 함께 일하고 있습니다. 나이키 같은 회사에서는 좀처럼 보기 힘든 다양한 분야의 조합 덕분에 깊은 과학적 통찰을 실제 제품 혁신으로 빠르게 전환할 수 있어요. 시제품을 제작하고, 운동선수와 함께 테스트를 수행하죠. 누구도 따라올 수 없는 속도로 이 과정을 반복하고 있어요. 바로 이것이 나이키를 차별화하는 역량입니다.

뇌 지도 연구자, 트레버 바스 박사
마인드 사이언스 팀 수석 연구원

트레버 바스는 모팻과 함께 나이키 마인드의 기반을 마련한 초기 신경과학 연구를 주도했습니다. 그는 신경생리학을 전문으로 하는 감각 신경과학자로서, 뇌파 검사(EEG)를 비롯한 다양한 지표를 활용해 촉각 피드백이 뇌 활동 패턴, 즉 움직임, 집중력, 지각과 관련된 신호에 어떤 변화를 불러오는지 연구했습니다. 그 결과, 팀은 나이키 마인드 신발을 착용한 운동선수의 감각 운동 활성화와 알파 리듬에서 뚜렷한 변화를 확인했으며, 이 인사이트를 토대로 나이키 스포츠 연구소는 마음과 몸의 연결 관련 탐구의 방향을 설정할 수 있었습니다.

설립 후 첫 45년간 나이키의 연구는 목 아래에 집중됐습니다. 앞으로의 45년은 뇌까지 영역이 확장될 것입니다. 

제 역할은 운동선수들이 신발을 착용했을 때 나타나는 뇌 활성화의 고유한 양상을 연구하는 것이었습니다. 우리는 움직임 전, 중, 후의 뇌 전기 활동을 측정하고, 이를 지각 데이터와 연계해 분석했습니다. 연구의 목적은 운동선수들이 전달한 감각적 경험과 실제 신경학적으로 일어나는 변화를 연결하는 것이었죠.

우리는 지각 연구와 신경과학의 협업이 프로젝트에 강력한 추진력이 된다는 사실을 발견했습니다. 뇌의 특정 영역에서 활동이 증가하는 현상을 관찰하더라도, 운동선수의 지각 경험을 이해하지 못하면 그것이 긍정적인 변화인지, 부정적인 변화인지 알 수 없습니다. 그러나 두 분야를 결합하면 비로소 의미가 드러나죠.

처음 나이키에 왔을 때, 업무 환경에 감탄했어요. 대부분의 연구 환경에서는 다른 분야의 전문가와 논의하고 싶으면, 이메일을 보내고, 일정을 잡고, 기다려야 하잖아요. 여기에서는 세 자리만 지나면, 생체역학, 생리학, 소재 과학 분야의 세계적 전문가와 바로 대화할 수 있죠. 이러한 근접성 덕분에 모든 것이 매우 빠르게 진행돼요.

우리 연구소의 강점은 전문 지식이 원활하게 공유된다는 점입니다. 신경과학자, 엔지니어, 디자이너, 개발자가 나란히 앉아 테스트하고, 시행착오를 거듭하며 서로에게서 배웁니다. 이 모든 것이 실시간으로 이루어지죠. 그 덕에 조직 내 단절이 해소되고, 혼자는 도출할 수 없는 아이디어가 떠오릅니다.

우리는 완전히 새로운 분야의 출발선상에 있습니다. 방법론은 정립되어 있지만, 이를 신발과 의류에 적용하는 것은 미지의 영역이죠. 실험할 때마다 새로운 질문들이 생겨납니다.

제게 가장 영감을 주는 부분은, 그러한 호기심을 공유하는 뛰어난 인재들에게 둘러싸여 있다는 점이에요. 깊이 있는 과학 전문 지식과 창의적인 디자인을 결합하면 퍼포먼스의 의미를 재정의하는 발견의 문이 열립니다.

앞으로의 가능성은 무궁무진합니다. 우리의 몸은 감각 수용체로 덮여 있어요. 감각 자극이 변할 때마다, 우리 몸은 신경계와 상호 작용을 합니다. 그 연결성을 탐구하면, 운동선수의 인지력, 집중력, 회복력을 도울 완전히 새로운 방법이 열릴 수 있습니다.

공학 전문가, 엘리자베스 라이시안
퍼포먼스 엔지니어링 시니어 디렉터

엘리자베스 라이시안은 나이키 퍼포먼스 엔지니어링 연구소에서 공학적 코드와 제품 기능을 융합하는 업무를 담당하고 있습니다. 그녀와 팀은 나이키 마인드를 대량 생산이 가능한 제품으로 구현하기 위한 디지털 프레임워크를 구축했습니다. 이를 위해 유한요소분석법(FEA)과 시뮬레이션 도구를 활용해 각 돌기와 플렉스 포인트, 압력이 가해지는 부위가 발 아래에서 어떻게 반응하는지 모델링했습니다. 이러한 모델링을 통해 모든 사이즈와 발걸음에 일관된 착화감과 피드백을 전달하는 정밀한 감각 디자인이 완성되었습니다.

가장 큰 성과는 계산공학 분석법을 활용하여 대규모 생산과 확장이라는 과제를 해결한 것입니다. 나이키 마인드는 커다란 시스템 안에 수많은 작은 부품으로 이루어져 있습니다. 우리는 운동선수의 퍼포먼스에 최적화되면서도 일관되게 생산할 수 있는 돌기의 위치를 스크립트로 계산하여 결정했습니다.

우리의 목표는 모든 운동선수가 신발 사이즈와 상관없이 동일한 감각을 느낄 수 있도록 하는 것이었어요. FEA를 활용해 돌기의 크기, 높이, 소재 등 다양한 변수를 테스트했죠. 이를 통해 감각이 지나치지도 부족하지도 않은 최적의 지점을 찾아냈습니다. 그런 다음 이를 모든 사이즈에 비례적으로 적용해, 제품이 처음부터 끝까지 일관된 착화감을 제공하도록 조정할 수 있었습니다.

제게 이 프로젝트는 존재하는지도 몰랐던 꿈의 직업이에요. 힘든 기술적 작업을 디자이너나 스포츠 연구원을 비롯한 다양한 전문가들과 함께 창의적으로 수행할 수 있죠. 23년이 지난 지금까지도 한 번도 지루한 적이 없습니다.

가장 신나는 것은 기술이 빠르게 발전하고 있다는 거예요. 기반은 이미 탄탄하게 마련했고, 이제 새로운 기술을 이용해서 10년 전에는 불가능하다고 생각했던 일들을 실현할 일만 남았어요. 이러한 변화는 제품 접근 방식을 바꾸고, 미래로 향하는 새로운 문을 열어줄 거예요.

부문 간 가교자, 숀 루
풋웨어 개발자

지난 20여 년간, 숀 루는 나이키의 가장 대담한 개념을 시제품에서 실제 생산 단계로 구현하는 데 크게 이바지해 왔습니다. 개발자인 그는 혁신적 기술을 나이키 비즈니스의 신발 대량 생산 단계로 연결하는 중요한 전환점에서 일하고 있습니다. 나이키 마인드 팀에서 이는 새로운 획기적 기술의 핵심인 정밀한 감각 설계를 그대로 유지하면서 22개의 독립적인 쿠셔닝 돌기를 제작, 결합하는 방식 등 전례 없는 생산 과제를 해결하는 것을 의미합니다.

제 전문성은 여러 직무팀과 긴밀하게 협업하며 프로젝트를 관리하고 이끌어 디자인을 실현하는 것입니다. 목표는 항상 팀과 제품의 탁월함을 모두 달성하는 것으로, 제품이 기획 의도와 디자인 의도를 충족하고, 테스트를 통해 충분히 검증되도록 하는 것이죠.

가장 큰 과제는 22개의 개별 돌기를 일관되게 제작하여 부착하는 것이었습니다. 일반적인 신발은 5~6개의 주요 부품으로 이루어지지만, 나이키 마인드의 경우, 22개 부품을 각각 정밀하게 제작하고 결합해야 했어요. 이를 해결하려면 기존의 신발 제작법과 다른 새로운 방법이 필요했습니다.

한 가지 중요한 돌파구는 신축성 있는 스트로벨을 만드는 것이었습니다. 일반적인 신발의 스트로벨은 단단하지만, 나이키 마인드의 스트로벨은 돌기가 자유롭게 움직이며 감각을 전달할 수 있도록 여러 방향으로 늘어나게 했습니다. 그렇지 않으면 전체 시스템이 제대로 작동하지 못했을 것입니다.

너무 어려워서 해낼 수 없을 것이라 생각한 순간도 있었죠. 하지만 우리는 ‘진정 최선을 다하고 있는가, 다른 길은 없는가?’라고 늘 자문했습니다. 목표를 이뤄 운동선수에게 가치를 제공할 수 있을 때, 모든 노력은 충분히 의미 있는 일이 됩니다.

창의적 비전 제시자, 에릭 아바
혁신 부문 부사장 겸 크리에이티브 디렉터

나이키의 시각 및 퍼포먼스 언어에 에릭 아바만큼 큰 영향을 미친 디자이너는 거의 없습니다. 지난 수십 년 동안 폼포짓부터 프리, 코비 라인까지, 나이키의 가장 아이코닉한 풋웨어를 탄생시킨 아바는 이제 복잡한 신경과학을 디자인에 접목하는 나이키 마인드 프로젝트에 합류했습니다. 이 프로젝트에서 아바는 단순함을 추구하고, 호기심을 유지하며, 몸과 움직임의 자연스러운 연결성을 되살리는 신발을 만드는 데 주력하고 있습니다.

이 프로젝트가 한 단계 발전할 수 있었던 것은 기존 풋웨어에 대한 모든 고정관념을 내려놓을 수 있었기 때문입니다. 우리는 추진력이나 비상감을 좇는 대신, 발 아래 더 자연스러운 감각을 구현할 방법을 고민했습니다. 이를 통해 마음과 몸의 연결성을 강화하여 운동선수가 평온함과 집중력, 몰입을 유지하도록 하는 것이 목표였습니다.

제 역할은 창의적 비전의 방향을 안내하는 것이었습니다. 과학, 예술, 스토리의 거시적, 미시적 디테일을 연결하는 일이었죠. 가장 좋은 아이디어는 그러한 관점들이 서로 맞물릴 때 나옵니다. 저의 업무는 팀원들이 진정한 목표를 바라보고, 과학을 풋웨어에 접목했을 때 어떤 감각이 느껴져야 하는지 명확하게 이해하도록 돕는 것이었습니다.

이 프로젝트의 모든 측면은 새로웠습니다. 과학, 엔지니어링, 디자인 언어까지 모두 새로웠죠. 실험실에서 얻은 모든 인사이트는 신발의 소재나 기하학적 구조에 대한 접근 방식을 바꾸었고, 시제품을 만들 때마다 과학자들에게 새로운 질문이 제기되었습니다. 이러한 끊임없는 시행착오 속에서 혁신적인 돌파구를 발견했습니다.

퍼포먼스 디자인에서 가장 중요한 것은 항상 균형입니다. 쿠셔닝이 지나치면 감각이 희석되고, 감각이 강하게 느껴지면 몸에 부담이 되죠. 우리의 과제는 편안함, 명확함, 인지력 사이에서 조화를 찾는 일이었습니다.

마치 새로운 지평, 즉 퍼포먼스의 새로운 패러다임을 여는 기분입니다. 우리는 과학을 통해 증명하고 있지만, 동시에 직관을 이용해 발견하고 있어요. 호기심과 전문성이 깊이 어우러질수록, 더 마법 같은 발견을 할 수 있을 거예요.

이 새로운 기술이 가장 매력적인 이유는 미지의 영역을 상징하기 때문입니다. 퍼포먼스에서 중요한 것은 단순히 속도를 높이는 게 아니라는 걸 일깨워주죠. 더 많이 느끼고, 더 깊이 생각하고, 그 순간에 다시 몰입하는 것이 중요합니다.

총괄 지휘자, 매튜 너스 박사
NIKE, Inc. 최고과학책임자

생체역학, 생리학, 퍼포먼스 연구 등 여러 학문을 섭렵한 매튜 너스는 나이키의 가장 대담한 과학 기반 혁신을 이끌어 왔습니다. 최고과학책임자로서 그는 다양한 전문 분야의 관점에서 나이키 마인드 프로젝트를 감독하며, 각 부문이 조화롭게 움직이도록 과학자, 디자이너, 엔지니어의 역할을 조율했습니다.

대부분의 사람들은 몸, 특히 발에서 오는 감각 피드백의 중요성을 제대로 알지 못합니다. 발에는 균형, 위치, 공간 인식에 관한 정보를 끊임없이 뇌에 전달하는 수천 개의 센서가 있어요. 이 제품은 그러한 피드백에 영향을 주어 운동선수들이 집중력과 몰입을 유지하고 주변 환경을 더 잘 인식할 수 있도록 제작된 최초의 아이템입니다.

몸이 엔진이라면, 마음은 운전사입니다. 나이키 마인드를 통해 우리는 어떻게 하면 운전사가 더 예리하고 명확하게 판단할 수 있는지 고민하기 시작했습니다. 마음의 준비가 신체적 준비만큼이나 중요해졌고, 우리는 아직 가능성을 표면적으로만 다루고 있습니다.

과학과 창의성은 서로를 뛰어넘어야 합니다. 과학이 꿈을 제한해서는 안 됩니다. 오히려 꿈이 구체적 목표가 될 수 있도록 도와야 하죠. 저희가 제시한 개념 중 일부는 새로운 것이 아니지만, 이제서야 이를 실현할 수 있는 디자인과 제조 역량을 갖추게 되었어요. 20년 전에는 감각 정보를 뇌에 보내기 위해 압축 및 회전하는 유동적인 개별 돌기를 제작하는 것이 불가능했지만, 오늘날에는 가능합니다.

운동선수의 피드백이 모든 것을 이끌었습니다. 우리는 수백 번의 시행착오를 거치며 돌기의 개수, 밀도, 유연성, 위치 등을 조정해 나갔습니다. 감각이 충분히 느껴지고 집중할 수 있도록 하면서도, 지나치게 강해져 오히려 방해되지 않도록 ‘딱 맞는’ 균형을 찾아야 했죠. 그 지점을 말해 줄 수 있었던 것은 운동선수들뿐이었습니다.

나이키 마인드의 진정한 가치는 단순히 집중이 잘 되는 느낌을 넘어, 실제로 집중이 더 잘 된다는 점입니다. 우리는 뇌파 검사(EEG)와 같은 도구를 사용하여 집중과 몰입에 관련된 뇌 활동 변화를 측정했습니다. 그 결과, 신발의 구조가 마음의 작동 방식에 영향을 미칠 수 있음을 처음으로 확인하고 증명할 수 있었습니다.

이것은 아직 시작에 불과합니다. 우리는 수십 년간 몸에 집중해 왔습니다. 이제 탐구 범위가 마음까지 확장되며, 운동선수들에게 열릴 가능성이 무한해졌습니다.

문제 해결가, 브라이언 영스
풋웨어 부문 혁신 프로그램 디렉터

브라이언 영스는 20년 이상 쌓아온 풋웨어 전문성을 바탕으로, 혁신을 생산 가능한 현실로 전환하는 데 주력해 왔습니다. 나이키 마인드 프로젝트에서는 수작업으로 제작된 감각 시제품을 일관되고 안정적으로 생산할 수 있는 대량 생산 체제로 확장하는 과정을 주도했습니다. 그는 첨단 혁신을 글로벌 제조와 연결함으로써, 실험실의 아이디어가 제품 출시로 이어지는 데 기여했습니다.

감각 기반 풋웨어라는 아이디어는 10년 전부터 존재했습니다. 문제는 대량 생산이었죠. 수년 간 이 프로젝트는 공예 수준에 머물렀습니다. 즉, 수작업으로는 만들 수 있었지만 대량 생산은 불가능했습니다. 나이키 마인드를 위해서는 이러한 한계를 넘어, 제조 파트너들과 함께 생산할 수 있으면서도 발 아래 복잡한 구조를 그대로 유지하는 제품을 만들어야 했습니다.

우리는 제조 파트너들과 함께 수십 개의 개별 부착 작업을 소수 핵심 단계로 단순화하는 시스템을 개발했습니다. 그러한 변화를 통해 초기 시제품에서 운동선수들이 좋아했던 감각 경험을 재현하면서도, 대규모로 생산할 수 있게 되었습니다.

가장 어려운 문제를 해결하려는 의지가 나이키를 특별하게 만듭니다. 감각 기반 풋웨어의 문제를 10년간 해결하지 못했지만, 반복되는 실패에서 매번 교훈을 얻었습니다. 우리는 계속 중요한 질문을 던질 수 있는 의지, 그리고 마침내 해답을 찾을 수 있는 인내심과 끈기를 지니고 있습니다. 이 두 가지 신제품은 시작에 불과합니다.