양궁 국가대표 주현정 선수가 활을 쏘고 있다. 동아일보 자료사진

2014인천아시아경기대회(이하 인천아시안게임)가 약 4주 앞으로 다가왔다. 9월 19일에 시작해 10월 4일까지 열리는 인천 아시안게임은 아시아올림픽평의회 회원국 45개국이 모두 참여해 진정한 ‘아시아의 잔치’로 펼쳐진다.

 

1982년 인도 뉴델리대회부터 줄곧 종합우승 1위를 해온 중국은 이번에도 9회 연속 종합우승을 노린다. 우리나라는 금메달 90개 이상을 따내 종합 2위를 차지하는 것을 목표로 하고 있다.

 

지금부터 우리나라 메달 효자종목인 요트, 골프, 양궁 속에 숨겨진 과학 원리를 알아보자. 과학 원리를 알고 보면 더욱 흥미진진하게 아시안게임을 즐길 수 있을 것이다.

 

바다를 항해하는 요트들. 동아일보 자료사진

요트, 역풍을 뚫어라

 

요트는 바람의 힘을 이용해 달리는 ‘세일링 요트’를 이용해 완주하는 속도로 승패를 겨루는 경기다. 2010년 광저우대회 때 우리나라 대표팀은 금메달 1개, 은메달 2개, 동메달 3개를 따냈으며, 이번 아시안게임에서도 메달 전망이 밝다.

 

요트에서 우승 관건은 얼마나 바람을 잘 이용하느냐이다. 그런데 만약 역풍(마주 불어오는 바람)을 만날 때는 어떻게 해야 할까? 역풍이 불 때 평행에 가깝게 돛의 방향을 기울여주면 한쪽은 바람을 맞아 둥글게 곡선 모양으로 부풀어 오르고 다른 한쪽은 팽팽한 직선 모양이 된다.

 

이때 돛 바깥쪽으로 흐르는 공기는 둥근 면을 따라 빠르게 흐르지만 반대쪽은 이보다 공기의 흐름이 느려진다. 공기의 흐름이 빠른 지점일수록 그 부분의 압력은 낮아진다. 반대쪽의 큰 압력을 받아 압력이 낮은 쪽으로 요트가 움직이는 것이다.

 

골프공 표면이 울퉁불퉁하기 때문에 더 멀리 나아갈 수 있다

골프공 표면은 왜 울퉁불퉁 할까?

 

골프는 정지된 공을 골프채로 쳐서 홀에 넣는 경기로, 홀에 들어가기까지 친 타수가 적은 사람이 경기에 이긴다. 따라서 골프공이 홀에 가까워지도록 멀리치는 것이 유리하다. 우리나라 골프 국가대표팀은 2006년 도하, 2010년 광저우아시안게임에 이어 이번 아시안게임까지 3연속 전 종목 금메달을 노리고 있다.

 

골프공에는 움푹 들어간 수많은 홈이 있다. 이 홈을 ‘딤플’이라고 부른다. 딤플은 골프공을 멀리 날아가게 하는 놀라운 기능을 갖고 있다. 골프공은 딤플이 없을 때보다 있을 때 2.5배 이상 멀리 날아간다.

 

골프공이 공중을 날아갈 때 골프공에는 와류 현상(빠르게 나아가는 물체 뒤편에서 공기가 소용돌이치며 그 물체의 진행을 방해하는 현상)이 생겨 속도가 느려진다. 딤플은 공기를 가르면서 골프공에 와류가 생기는 영역을 줄여줘 더 멀리 날아가도록 한다.

 

약간 위쪽을 향해 화살 발사

 

양궁은 수십m 떨어진 거리에서 과녁을 향해 정확하게 화살을 쏘아 득점을 겨루는 경기다. 한국은 2006년 도하, 2010년 광저우 아시안게임에서 양궁 전 종목 금메달을 따냈다.

 

활을 떠난 화살은 시속 240km 이상의 빠른 속도로 날아간다. 화살이 빠르게 날아가다 보면 양 옆으로 심하게 흔들리지 않을까? 어떻게 과녁을 향해 정확히 날아가 꽂히는 것일까?

 

비밀은 화살 끝에 달린 ‘화살깃’에 있다. 화살깃은 화살이 회전하도록 만들어 준다. 빠르게 회전하는 회전체는 회전축을 일정하게 유지하려는 성질이 있다보니 자연스럽게 흔들림이 줄어들게 된다.

 

양궁 선수들이 화살을 쏘는 모습을 자세히 살펴보면 화살 끝이 약간 위를 향해 있는 것을 볼 수 있다. 왜일까? 화살이 중력(물체를 지구로 끌어당기는 힘) 때문에 직선운동이 아닌 포물선운동을 하며 과녁을 향해 날아가기 때문이다. 중력의 영향을 받아 화살이 아래로 떨어지는 것을 감안해 선수들은 일부러 화살을 지면과 수평으로 조준해서 쏘지 않고 약간 위로 조준한 뒤 활을 쏜다.

 

▶이영신 기자 lys@donga.com

어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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