연구실의 또 다른 대표 분야는 운동재활을 통한 신경계 손상 회복과 기능 개선 연구이다. 다수의 논문과 프로젝트에서는 트레드밀 운동이나 규칙적인 걷기 운동이 말초신경 손상, 척수 손상, 뇌 손상 이후의 조직학적 변화, 통증, 기억력 저하, 운동기능 손상에 미치는 영향을 실험적으로 규명하고 있다. 특히 좌골신경 손상, 척수 타박손상, 파킨슨병 모델, 알츠하이머병 모델 등 다양한 동물모델을 활용하여 운동이 신경보호와 기능회복에 어떤 역할을 하는지 심층적으로 탐구한다. 이 연구는 BDNF-ERK-CREB, Akt/mTOR, GAP-43, 도파민성 신경세포 보존, 축삭 재생, 신경영양인자 발현, 해마 신경세포 생성과 같은 세포·분자 수준의 기전을 확인하는 데 중점을 둔다. 대표적으로 트레드밀 운동이 6-OHDA 유발 파킨슨병 쥐 모델에서 흑질-선조체 도파민성 신경세포 손실을 억제하고, 아밀로이드 베타 유도 알츠하이머병 모델에서 단기기억 손상을 완화하며, 좌골신경 손상 후 축삭 재생을 촉진한다는 연구는 운동재활의 신경과학적 근거를 제시한다. 또한 골격근 위축 억제와 통증 개선을 함께 다룬 최근 과제는 신경재활과 근골격계 회복을 통합적으로 접근한다는 점에서 의의가 크다. 이 분야의 연구는 임상 재활운동학과 스포츠재활, 노인성 퇴행질환 관리, 신경손상 후 기능회복 프로그램 개발에 직접적으로 연결될 수 있다. 비약물적 중재로서 운동이 갖는 장점을 과학적으로 검증함으로써 환자 맞춤형 재활 프로토콜, 조기 중재 전략, 장기 기능 유지 프로그램 개발의 기반을 마련한다. 향후에는 줄기세포 이식, 디지털 모니터링, 기능평가 데이터와 결합한 정밀 재활 모델로 확장되어, 신경계 질환 환자의 삶의 질 향상에 기여할 가능성이 높다.

김영표 연구실의 핵심 연구축은 운동생리학에 기반한 맞춤형 운동처방이다. 연구실은 개인의 체력 수준, 건강 상태, 생활습관, 기능적 움직임 특성을 종합적으로 평가하여 운동이 인체에 미치는 생리적 반응을 분석하고, 이를 토대로 안전하고 효과적인 운동 프로그램을 설계하는 데 집중한다. 특히 비만, 대사질환 위험군, 중장년층, 성장기 아동·청소년, 스포츠 선수 등 서로 다른 집단에 대해 운동 강도, 빈도, 시간, 방식의 최적 조합을 찾는 응용연구가 두드러진다. 이 연구는 심폐기능, 혈중지질, 호르몬, 근기능, 체성분, 피로회복, 경기력 요소 등 다양한 지표를 활용하여 운동 효과를 정량화하는 방식으로 수행된다. 학술대회 발표와 저서 자료를 보면 걷기, 줄넘기, 플라이오메트릭 트레이닝, 복합운동, 요가, 수중보행, 등속성 근기능 분석 등 실천적 운동중재가 폭넓게 다뤄지고 있다. 또한 특허로 출원된 개인 맞춤형 하이브리드 피트니스 코칭 시스템은 신체 정보와 생활습관 데이터를 수집하고 인공지능 기반 추론모델로 코칭 정보를 생성한다는 점에서, 전통적인 운동처방 연구를 디지털 헬스케어로 확장하려는 방향성을 보여준다. 이러한 연구는 건강증진과 질환예방, 운동 수행능력 향상, 생활체육 및 전문체육 현장의 과학화에 모두 기여할 수 있다. 연구실의 성과는 단순한 체력 향상에 머물지 않고, 개인별 상태를 반영한 지속가능한 운동 습관 형성, 운동 순응도 향상, 현장 친화적 코칭 시스템 개발로 이어질 가능성이 크다. 앞으로는 웨어러블 센서, 모바일 플랫폼, AI 분석기술과 결합하여 보다 정밀한 맞춤형 운동처방 체계를 구축하는 방향으로 발전할 수 있다.

김영표 연구실은 호흡순환생리 기반의 체력 분석과 스포츠 퍼포먼스 향상 연구도 중요한 축으로 수행하고 있다. 연구실은 운동 중 심폐계 반응과 에너지 대사, 피로 축적 및 회복, 근기능 특성의 변화를 분석하여 경기력 향상에 필요한 생리학적 조건을 규명한다. 이는 일반인의 건강체력 관리뿐 아니라 축구, 럭비, 태권도, 수영, 스포츠클라이밍, 경륜 등 다양한 종목 선수의 경기 특성과 포지션별 요구능력을 이해하는 데 활용된다. 학술대회 발표 내용을 보면 최대 페달링 파워, 무산소성 파워, 등속성 근기능, 포지션별 체력 차이, 경기 전후 혈액학적 변화, 피로회복 방법, 성장호르몬 및 IGF-1 변화 등 실제 스포츠 현장과 밀접한 주제가 다수 포함되어 있다. 이는 단순한 운동 효과 검증을 넘어 훈련주기 설계, 회복전략 수립, 부상예방, 기능적 움직임 개선까지 아우르는 스포츠과학적 접근이라 할 수 있다. 특히 선수군과 일반군, 청소년과 성인, 비만군과 정상군 등 대상 특성에 따른 차이를 비교하는 방식은 현장 적용 가능성이 높다. 이 연구의 실질적 가치는 경기력 향상과 부상 감소를 동시에 추구할 수 있다는 점에 있다. 호흡순환계와 근신경계 반응을 정밀하게 파악하면 종목별 맞춤 훈련 프로그램과 회복 프로토콜을 설계할 수 있으며, 이는 선수의 장기적 퍼포먼스 유지에도 도움이 된다. 앞으로는 웨어러블 생체신호 측정, 실시간 피로 모니터링, 데이터 기반 훈련 처방과 연계되어, 스포츠 현장의 의사결정을 지원하는 고도화된 스포츠생리 플랫폼으로 발전할 수 있다.