1992년 8월 9일에 열린 바르셀로나 올림픽 마라톤 경기에서 김완기, 김재룡 등과 함께 출전해 1936 베를린 올림픽의 손기정 이후 56년 만에 마라톤 금메달을 수상했다. 이것이 대한민국 국적을 내걸고 받은 사상 첫 마라톤 금메달이자 올림픽 육상에서의 대한민국 소속으로 딴 유일한 금메달이다. 당시 바르셀로나 주경기장 서쪽의 급경사 난코스인 '몬주익 언덕'에서 마지막 스퍼트를 통하여 2·3위로 뒤쫓아오던 일본의 '모리시타 고이치'와 독일 선수 스테판 프라이강과의 차이를 크게 벌리고 1위로 골인한 뒤 쓰러진 일화로 인해 몬주익의 영웅이라고 불렸다.

그의 마라톤 금메달은 과거 손기정이 국권 상실 상태로 출전해 일장기를 달고서 금메달을 획득했던 역사상의 상처를 씻었다는 점에서 민족사적으로 지대한 가치가 있었다. 때문에 황영조의 바르셀로나 올림픽 마라톤 골인 장면은 꽤 오랫동안 지상파 방송사의 애국가에도 단골로 삽입됐다.

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