공의 곡선운동 9.15m 지나야 효과
축구 경기에서 프리킥을 차려는 선수와 이를 막으려는 수비수간에 공과의 거리에 대한 실랑이를 흔히 볼 수 있다.
이때 주심이 킥 위치부터 골대를 보고 자신의 짐작발로 9.15m를 걸어가서 치수로 잰 다음 거리를 지정해 준다. 축구의 종주국인 영국에서는 왜 이 거리를 9.15m로 정했을까?
이는 축구 선수들을 보호하기 위한 일종의 안전거리다. 물론 반칙행위에 대한 일종의 안정장치인 셈이지만 그 물리학적인 근원이 바로 ‘매그너스 효과(magnus-effect)’란 유체역학의 실험결과 때문이다.
매그너스 효과란 물체가 비행할 때 비행 물체는 그 표면에 접해 있는 공기의 소용돌이(air-drag) 탓에 회전이 걸려 곡선 운동을 하게 되고, 비행 물체에 작용하는 매그너스 효과는 비행물체의 비행속도, 질량, 주변 공기의 흐름에 따라 달라진다.
즉 선수가 킥을 할 때 한쪽 방향에 회전력을 가하면 공기의 저항을 받아 압력이 높아지고, 반대 방향은 상대적으로 압력이 낮아져 공은 압력이 낮은 방향으로 휘게 된다는 것이다.
톱클래스 선수들이 볼을 찼을 때 9.15m를 지나야 이 효과가 나타난다고 한다. 그래서 프리킥 시 수비벽의 거리를 9.15m로 결정했던 것이다.
송주호 KISS 선임연구원
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