레그 익스텐션은 어디를 키울까요 — 스쿼트로 덜 자라는 대퇴직근과 등받이 각도

레그 익스텐션은 대퇴사두근 가운데 어디를 키울까요

레그 익스텐션은 대퇴사두근 네 갈래를 모두 쓰지만, 스쿼트와 견주어 몫이 특히 커지는 쪽은 골반에서 시작하는 대퇴직근입니다.

대퇴사두근은 이름대로 네 갈래입니다. 내측광근·외측광근·중간광근은 허벅지뼈에서 시작해 무릎만 지납니다. 대퇴직근은 골반 앞쪽의 아래앞엉덩뼈가시(전하장골극)와 엉덩관절 절구 위쪽에서 시작해 엉덩관절과 무릎을 함께 지납니다. 네 갈래는 무릎 위에서 하나의 힘줄로 모여 무릎뼈(슬개골)에 붙고, 무릎뼈 아래의 슬개건을 거쳐 정강뼈에 닿습니다. 그래서 세 광근은 무릎을 펴는 일만 하고, 대퇴직근은 무릎을 펴면서 엉덩관절을 굽히는 일도 합니다.

허벅지 가운데의 대퇴직근(Rectus femoris)은 위로 올라가면서 봉공근(Sartorius)과 대퇴근막장근(Tensor fasciae latae) 밑으로 들어가 골반까지 이어집니다. 뼈에 붙는 자리 자체는 두 근육에 가려 이 그림에 보이지 않고, 중간광근도 대퇴직근 밑에 있어 보이지 않습니다. 출처: Henry Gray, Anatomy of the Human Body 20판(1918) 그림 430, 퍼블릭 도메인(Wikimedia Commons). 허리뼈가 그려진 윗부분을 잘라 내고 크기를 줄였습니다.

레그 익스텐션은 앉은 채 무릎만 펴는 운동입니다. 엉덩관절은 의자에 고정돼 있어 움직이지 않습니다. 이 단순한 차이가 대퇴직근에는 큰 차이를 만듭니다. 아래에서 스쿼트와 비교해 보겠습니다.

스쿼트를 하는데 왜 대퇴직근은 덜 자랄까요

스쿼트 훈련 연구에서 무릎 폄근 전체의 부피는 늘었지만 대퇴직근의 부피는 달라지지 않았고, 근전도 연구에서도 대퇴직근은 다관절 운동에서 덜 활성화됐습니다.

Kubo 연구팀은 최근 1년간 규칙적인 운동을 하지 않은 젊은 남성 20명을 풀스쿼트와 하프스쿼트 그룹으로 나눠 10주간 주 2회 훈련시키고, 끝까지 마친 17명(풀스쿼트 8명, 하프스쿼트 9명)의 근육 부피를 훈련 전후에 MRI로 쟀습니다. 무릎 폄근의 부피는 풀스쿼트 그룹에서 4.9%, 하프스쿼트 그룹에서 4.6% 늘었습니다. 대퇴직근의 부피는 두 그룹 모두 달라지지 않았습니다 [1]. 연구팀은 풀스쿼트가 대퇴직근과 햄스트링을 뺀 하체 근육을 키우는 데 더 효과적이라고 결론지었습니다 [1]. 이 연구의 다른 결과는 바벨 스쿼트는 어떤 근육을 쓸까에서 다뤘습니다.

근전도 연구도 같은 방향입니다. Ema 연구팀은 남성 15명에게 무릎 펴기와 레그프레스를 각각 1RM의 20·40·60·80% 무게로 시키고 대퇴직근·외측광근·내측광근의 표면 근전도를 쟀습니다. 대퇴직근의 활성도는 무릎 펴기에서 레그프레스보다 유의하게 높았고, 두 광근에서는 운동 간 차이가 없었습니다. 1RM의 80%로 한 레그프레스의 대퇴직근 활성도는 20%로 한 무릎 펴기와 유의한 차이가 없었습니다 [2].

같은 논문의 다른 실험이 이유를 짐작하게 합니다. 성인 11명이 무릎을 펴는 힘을 일정하게 유지한 채 엉덩관절을 펴는 힘을 서서히 더하자 대퇴직근의 활성도가 유의하게 떨어졌습니다. 연구팀은 근육 간·운동 간 활성도의 차이가 그 운동에서 엉덩관절을 펴는 힘을 내는지에 달려 있다고 결론지었습니다 [2].

해부학으로 풀면 이렇습니다. 스쿼트와 레그프레스에서 일어설 때는 무릎과 엉덩관절을 동시에 펴야 합니다. 대퇴직근은 무릎을 펴는 데는 보탬이 되지만, 엉덩관절에서는 굽히는 쪽으로 당기는 근육이라 펴는 동작을 거스릅니다. 레그 익스텐션에는 엉덩관절을 펴는 과제가 없으므로 대퇴직근이 무릎 펴기에만 힘을 쓸 수 있습니다.

다만 Ema 연구가 비교한 다관절 운동은 스쿼트가 아니라 레그프레스였고, 표면 근전도의 크기가 곧 근육이 자라는 정도를 뜻하지는 않습니다. 두 논문 모두 공개된 초록만으로는 참가자의 훈련 경력이 나오지 않습니다.

레그 익스텐션과 스쿼트를 직접 비교하면 어떻게 나올까요

가장 큰 직접 비교 연구에서 대퇴직근은 레그 익스텐션 쪽이, 외측광근 아래쪽은 스쿼트 쪽이 더 늘었습니다. 다만 결과가 다르게 나온 소규모 연구도 있습니다.

Kassiano 연구팀은 근력운동을 최근 3개월 이상 하지 않은 18~35세 여성을 모집해(76명) 스미스머신 백스쿼트 그룹과 레그 익스텐션 그룹에 무작위로 나눴습니다. 훈련을 마치고 분석에 들어간 사람은 63명(스쿼트 30명, 레그 익스텐션 33명)이었습니다. 두 그룹 모두 8주간 주 2회, 8~12회를 반복하는 세트를 3세트씩 더 들 수 없을 때까지 했습니다. 스쿼트는 허벅지가 바닥과 수평이 되는 깊이까지 앉았습니다. 대퇴직근과 외측광근의 두께는 초음파로 허벅지 길이의 30%(위쪽), 50%(가운데), 70%(아래쪽) 지점에서 쟀습니다 [3].

대퇴직근 두께의 증가율은 다음과 같았습니다 [3].

• 위쪽: 레그 익스텐션 11.4%, 스쿼트 2.0% (스쿼트 그룹의 변화는 통계적으로 유의하지 않았습니다)
• 가운데: 레그 익스텐션 12.3%, 스쿼트 5.7%
• 아래쪽: 레그 익스텐션 17.5%, 스쿼트 7.9%

대퇴직근은 세 부위 모두 레그 익스텐션 쪽이 더 늘었고, 스쿼트 그룹의 위쪽 변화는 통계적으로 유의하지 않았습니다. Kassiano 등(2026)의 수치로 만든 그림이며(AI로 제작, 수치는 직접 대조), 근력운동을 쉬던 여성 63명을 8주간 본 연구입니다.

세 부위 모두 레그 익스텐션 그룹의 증가 폭이 유의하게 컸습니다. 외측광근은 달랐습니다. 위쪽(스쿼트 9.5%, 레그 익스텐션 9.0%)과 가운데(11.1%와 8.4%)는 두 그룹 사이에 유의한 차이가 없었고, 아래쪽은 스쿼트 그룹이 18.2%, 레그 익스텐션 그룹이 11.2%로 스쿼트 쪽이 유의하게 컸습니다 [3].

연구진이 직접 밝힌 한계가 있습니다. 두 그룹의 차이는 절대값으로 0.10~0.18cm였고, 이 차이가 실제로 의미 있는 크기인지는 분명하지 않다고 적었습니다. 근육 두께는 한 방향으로만 잰 값이어서 단면적이나 부피의 변화를 다 담지 못합니다. 대상은 운동 경험이 없는 젊은 여성이었습니다 [3]. 8주 동안의 총 훈련량(세트 × 횟수 × 무게)은 레그 익스텐션 그룹이 더 많았다는 점도 함께 보아야 합니다 [3].

결과가 다르게 나온 연구도 있습니다. Earp 연구팀은 근력운동을 주 1회 이하로 해 온 12명(남성 7명, 여성 5명)에게 8주간 주 3회, 한쪽 다리로는 무릎 펴기를, 반대쪽 다리로는 스미스머신 한쪽 다리 스쿼트(무릎 굽힘 90도까지)를 시키고 MRI로 부피를 쟀습니다. 대퇴사두근 전체 부피는 무릎 펴기 쪽이 8.4%, 스쿼트 쪽이 5.8% 늘어 유의한 차이가 없었고, 대퇴직근의 부피도 두 조건에서 비슷하게 늘었습니다. 연구팀은 이 결과가 뜻밖이라며, 한쪽 다리로 하는 스쿼트는 두 다리 스쿼트보다 균형을 잡는 부담이 크다는 점이 한 가지 설명일 수 있다고 추정했습니다 [4].

저는 이 결과들을 이렇게 읽습니다. 두 다리로 하는 스쿼트만으로는 대퇴직근이 덜 자랄 가능성이 크지만, 차이의 크기는 밀리미터 단위이고 근거는 초보자를 8~10주 본 연구들입니다. 경력자에게 같은 차이가 나는지는 아직 모릅니다.

등받이를 뒤로 젖히면 대퇴직근이 더 자랄까요

운동 경험이 없는 남성을 10주간 본 연구 한 편에서는, 등받이를 젖혀 고관절을 편 자세가 대퇴직근을 더 키웠고 외측광근에는 차이가 없었습니다.

대퇴직근은 엉덩관절을 지나므로 상체 각도에 따라 길이가 달라집니다. 허리를 세우고 앉으면 엉덩관절이 90도쯤 굽혀져 대퇴직근의 위쪽이 느슨해지고, 상체를 뒤로 젖히면 그만큼 늘어난 상태에서 무릎을 펴게 됩니다. 세 광근은 무릎만 지나므로 상체 각도와 상관없이 길이가 같습니다.

Larsen 연구팀은 이 차이가 근비대로 이어지는지를 실험했습니다. 최근 6개월간 근력운동을 주 1회 미만으로 한 남성 30명을 모집했고, 8명이 중도에 빠져 22명을 분석했습니다. 참가자마다 한쪽 다리는 고관절 굴곡 40도(상체를 뒤로 젖힌 자세), 다른 쪽 다리는 90도(세워 앉은 자세)로 무작위 배정해 한쪽 다리씩 레그 익스텐션을 했습니다. 이 논문에서 0도는 똑바로 선 자세입니다. 10주간 주 2회, 10~20회를 반복하는 세트를 더 들 수 없을 때까지 했고(3세트로 시작해 중반부터 4세트), 무릎은 두 조건 모두 110도 굽힌 자세에서 끝까지 폈습니다 [5].

초음파로 잰 대퇴직근 두께는 두 조건 모두 늘었지만 젖힌 자세 쪽이 더 늘었습니다. 두 조건의 차이는 허벅지 길이의 50% 지점에서 평균 1.1mm(95% 신용구간 0.65~1.6mm), 70% 지점에서 0.64mm(0.29~0.99mm)였습니다. 외측광근에서는 두 지점 모두 차이가 없다는 쪽을 지지하는 결과가 나왔습니다 [5].

연구팀은 이 차이가 젖힌 자세에서 대퇴직근이 더 늘어난 길이로 일했기 때문일 수 있다고 보았습니다. 다만 그 기전을 직접 잰 것은 아니며, 기전을 밝힐 장비가 없었다는 점을 한계로 적었습니다 [5].

한계는 더 있습니다. 기구의 제약으로 정확히 40도를 맞추지 못해 실제 각도는 21~51도(평균 약 41도)에 걸쳐 있었습니다. 대상은 운동 경험이 없는 남성뿐이었고, 단면적이 아니라 네 지점의 두께만 쟀습니다. 연구팀도 훈련 경력자와 여성에게서 다시 확인해야 한다고 밝혔습니다 [5].

연구팀의 실용적 제안은 두 가지였습니다. 대퇴사두근 전체를 키우려는 사람은 상체를 조금 뒤로 젖혀(고관절 굴곡 40도 안팎) 레그 익스텐션을 할 수 있고, 대퇴직근 비대가 중요하지 않은 파워리프터 같은 선수는 편한 각도를 고르면 된다는 것입니다 [5].

등받이 각도를 바꿀 수 있는 기구라면 한두 칸 뒤로 눕혀 볼 만하다고 저는 생각합니다. 등받이가 고정된 기구에서 엉덩이를 앞으로 빼고 기대면 허리가 뜨고 골반이 의자에서 밀리기 쉬우므로, 손잡이를 잡아 골반을 고정하는 것이 먼저입니다. 이 부분은 연구 결과가 아니라 제 판단입니다.

대퇴직근은 위쪽과 아래쪽이 고르게 자랄까요

고르게 자라지 않을 수 있습니다. 무릎 펴기 훈련 연구에서 대퇴직근은 무릎에 가까운 아래쪽이 더 많이 늘었고, 세 광근은 길이를 따라 거의 고르게 늘었습니다.

Wakahara 연구팀은 젊은 남성 11명에게 12주간 무릎 펴기 훈련을 시키고, 대퇴사두근 네 갈래 각각의 부피와 길이를 따라 나눈 단면적을 MRI로 쟀습니다. 부피의 상대적 증가는 대퇴직근이 세 광근보다 유의하게 컸습니다. 대퇴직근 안에서는 단면적의 상대적 증가가 위쪽보다 아래쪽에서 유의하게 컸고, 세 광근은 길이를 따라 거의 균일했습니다 [6].

이 연구는 첫 훈련 직후 MRI의 T2 값 변화로 근육이 활성화된 범위도 추정했는데, 대퇴직근에서는 활성화된 면적 비율 역시 아래쪽이 더 컸습니다. 연구팀은 첫 훈련 때의 활성 양상이 한 근육 안의 부위별 비대 차이와는 관련이 있지만, 근육과 근육 사이의 비대 차이와는 관련이 없다고 보았습니다 [6]. 공개된 초록에는 훈련 때의 앉은 자세와 부위별 증가율의 수치가 나오지 않습니다.

앞에서 본 Kassiano 연구의 레그 익스텐션 그룹도 대퇴직근 증가율이 위쪽 11.4%, 가운데 12.3%, 아래쪽 17.5%였습니다 [3]. 다만 이 연구는 부위끼리 통계로 비교하지 않았고, 아래쪽은 원래 두께가 얇아 같은 두께가 늘어도 증가율이 크게 나옵니다.

등받이 각도는 이 분포를 바꿀 여지가 있습니다. Larsen 연구에서 젖힌 자세와 세운 자세의 차이는 아래쪽 측정점(0.64mm)보다 위쪽 측정점(1.1mm)에서 더 컸습니다 [5]. 다만 이 연구의 위쪽 측정점은 허벅지 길이의 50% 지점, 곧 허벅지 한가운데입니다. 골반에 가까운 부위를 직접 잰 값은 아닙니다.

스쿼트나 레그프레스를 하고 있다면 레그 익스텐션을 더할 이유가 있을까요

대퇴직근까지 고르게 키우는 것이 목표라면 더할 이유가 있고, 스쿼트 기록이 목표라면 레그 익스텐션이 스쿼트를 대신하지는 못합니다.

Kassiano 연구에서 스쿼트 3RM은 스쿼트 그룹이 46.7%, 레그 익스텐션 그룹이 21.3% 늘어 스쿼트 그룹의 증가 폭이 유의하게 컸습니다. 레그 익스텐션 3RM은 스쿼트 그룹이 19.8%, 레그 익스텐션 그룹이 23.4% 늘어 두 그룹 사이에 유의한 차이가 없었습니다 [3]. 스쿼트로 기른 힘은 레그 익스텐션에도 나타났지만, 그 반대는 절반에 못 미쳤습니다.

연구진은 대퇴직근 비대가 목표라면 레그 익스텐션을, 외측광근 비대가 목표라면 백스쿼트를 우선하고, 대퇴사두근 전체가 목표라면 두 운동을 함께 하는 것을 고려하라고 정리했습니다 [3]. 레그프레스에서도 대퇴직근의 근전도 활성이 낮았다는 점 [2]을 함께 보면, 레그프레스 위주의 프로그램에도 같은 논리를 적용해 볼 수 있습니다. 다만 레그프레스와 레그 익스텐션을 병행한 훈련 연구를 이 글에서 확인한 것은 아닙니다.

무릎 부담은 짧게만 짚습니다. Powers 연구팀은 무릎 통증이 없는 성인 10명을 대상으로 무릎을 90도까지 굽히는 스쿼트와 앉아서 하는 무릎 펴기 두 가지의 슬개대퇴관절 스트레스를 모델로 추정했습니다. 무릎 펴기의 저항은 외측광근의 근전도가 스쿼트와 비슷해지도록 맞췄습니다. 무릎 굽힘 75도와 90도에서는 스쿼트의 스트레스가 더 컸고, 0·15·30도에서는 무릎 펴기 두 가지가 모두 더 컸습니다. 연구팀은 슬개대퇴관절 스트레스를 줄이려면 스쿼트는 45도에서 0도 구간, 발목에 무게를 다는 방식의 무릎 펴기는 90도에서 45도 구간에서 하라고 제안했습니다 [7]. 통증이 없는 사람에게서 계산한 추정값이고, 헬스장 기구의 무게와는 조건이 다릅니다. 슬개대퇴관절이 무엇인지는 스쿼트할 때 무릎이 발끝을 넘으면 안 될까요에 그림과 함께 설명해 두었습니다. 인대에 걸리는 힘을 둘러싼 논쟁은 이 글의 범위 밖입니다.

통증이 생기면

레그 익스텐션 다음 날 허벅지 앞이 양쪽 고르게 뻐근하다가 며칠 안에 풀리는 것은 대개 근육통입니다. 아래와 같은 경우는 각도나 무게를 바꾸는 것으로 넘기지 않는 편이 좋습니다.

• 무릎을 펼 때마다 무릎뼈 주변이나 그 아래 힘줄의 같은 자리가 날카롭게 아픈 경우
• 무릎이 붓거나, 걸리는 느낌·힘이 풀리는 느낌이 있는 경우
• 운동 중 허벅지 앞이나 사타구니 앞쪽에서 갑자기 찢어지는 듯한 통증이 생기고 멍이 든 경우
• 무게와 범위를 줄였는데도 2주 넘게 같은 자리가 아픈 경우

무릎 앞쪽이 아프다면 러너 무릎(슬개대퇴통증)을, 무릎뼈 아래 힘줄을 누르면 아프다면 슬개건염을 먼저 읽어 보시면 좋겠습니다. 아픈 자리가 애매하면 아픈 자리로 짚어 보는 무릎 통증이, 무릎이 부었다면 달리고 나서 부은 무릎이 도움이 될 수 있습니다.

저희는 마취통증의학과(통증의학) 전문의가 광화문·종로에서 근골격계 통증을 비수술적으로 진료합니다. 운동을 쉬어야 하는지, 어느 각도와 무게에서 다시 시작할지도 진료실에서 함께 정할 수 있습니다.