야구나 축구 경기를 즐겨보는 분들이라면 투수가 던진 공(Ball) 또는 축구선수가 발로 찬 공이 똑바로 가지 않고 좌측이나 우측으로 휘어지는 것을 자주 목격할 수 있을 것입니다. 왜 그런 현상이 발생하게 될까요. 이유는 다름 아닌 공의 회전(回轉, Spin) 때문입니다.

드로우와 페이드 스핀

그 원리는 스위스의 수학자 베르누이가 발견한 법칙(Bernoulli's theorem)을 기반으로 합니다. 베루누이의 정리를 간단하게 소개하면 다음과 같습니다. 유체(流體) – 기체나 액체 - 의 흐름이 빠를수록 그 압력(壓力)은 줄어든다는 것입니다. 

공이 회전을 하게 되면 어느 한쪽은 공기의 흐름이 빠르고 그 반대쪽은 공기의 흐름이 느려지게 되는데 공기의 흐름이 빠른 쪽에서 공기의 압력이 줄어들기 때문에 공이 공기의 흐름이 빠른 쪽으로 끌려가는 원리입니다.

우리가 비교적 쉽게 접할 수 있는 베르누이 법칙의 사례 몇 가지를 소개하겠습니다. 여러분들 가운데에는 빠르게 지나가는 기차(Train) 주변에 서있다가 몸이 끌려 들어가는 경험을 해본 적이 있을 것입니다. 그리고 강한 태풍이 지나가고 나면 아파트 창문이 많이 깨지곤 합니다. 이것은 모두 베르누이 법칙 때문입니다.

베르누이의 정리를 응용하여 만든 대표적인 발명품은 비행기 입니다. 날개 윗 부분은 공기가 빠르게 흐르도록 설계되어 양력(揚力, lift force)을 얻게 됩니다. 비행기는 그 힘을 이용해 높이 떠오를 수 있는 것입니다.

이야기가 조금 다른 곳으로 빠졌습니다. 그럼 골프공은 어떤 원리로 회전이 발생하며 그 회전이 공의 탄도(彈道)와 비거리(飛距離)에 어떤 영향을 미치게 되는지 알아보도록 하겠습니다.

공에 회전이 만들어지는 이유는 클럽 헤드페이스의 직각방향과 클럽헤드의 진행방향이 서로 일치하지 않기 때문입니다. 흔히 ‘헤드가 열려 맞는다’ 또는 ‘헤드가 닫혀 맞는다’ 라고 합니다. 참고로 오른손 잡이 골퍼를 기준으로 스윙을 했을 때 임팩순간에 헤드가 진행하는 방향에 대하여 헤드페이스가 우측을 바라보았을 때 열려 맞았다고 하며 좌측을 바라보았을 때 닫혀 맞았다고 합니다. 

헤드가 열려 맞게 되면 공에는 오른쪽(시계방향) 사이드(Side) 스핀이 발생하게 됩니다. 그리고 날아가는 도중에 공은 오른쪽으로 휘어지게 됩니다. 이런 형태의 사이드 스핀은 그 회전량(R.P.M)의 정도에 따라 페이드(Fade)나 슬라이스(Slice) 구질이 만들어지게 됩니다.

여기서 페이드는 회전량이 많지 않아서 휘어지는 정도가 크지 않으며 슬라이스는 많은 회전량과 휘어짐이 발생하면서 큰 비거리 손실로 이어지게 됩니다. 반대로 헤드가 닫혀 맞을 때는 왼쪽(반시계방향) 사이드 스핀이 발생하며 회전량이 많지 않을 경우 적은 커브(Curve)의 드로우(Draw) 샷, 회전량이 많을 경우 큰 커브의 훅(Hook) 샷이 만들어지게 됩니다.

그리고 정상적인 스윙이 이루어졌을 경우 골프공은 항상 백스핀(Back spin)이 만들어지게 됩니다. 백스핀은 클럽의 헤드 로프트(Loft)와 임팩당시 헤드의 어택앵글(Attack angle)에 의해 결정지게 됩니다. 헤드의 로프트가 클수록 그리고 어택앵글이 다운블로(Down blow) 경사도가 클수록 더 많은 백스핀이 걸리게 됩니다. 물론 어퍼블로(Upper blow) 어택앵글이 만들어지게 되면 백스핀량은 줄어들게 될 것입니다.

공에 발생한 백스핀은 공에 양력이 발생하면서 공의 탄도을 높여주고 체공(滯空)시간을 늘려 주는 역할을 하게 됩니다. 그리고 적당한 백스핀은 비거리를 늘려주는 효과를 얻게 되지만 너무 많을 경우 지나치게 높은 탄도와 함께 비거리 감소로 이어지기도 합니다.

더불어 백스핀은 공이 땅이 떨어지고 난 이후의 거동(擧動)에 상당한 영향을 미치게 됩니다. 큰 백스핀은 공이 지면에서 튕겨 나가는 크기를 작게 할 뿐만 아니라 굴러가는 거리 또한 줄여주는 결과로 이어지게 됩니다. 따라서 온 그린(On Green) 샷을 할 때 백스핀은 아주 유용하다고 할 수 있겠습니다.

사실 베르누이 정리를 몰라도 골프를 즐기거나 실력을 향상시키는데 아무런 문제가 없습니다. 그렇지만 그 과학적인 원리를 알고 나면 골프가 훨씬 흥미진진해질 것입니다.

골프 티칭프로 최광범(K.B Choi) 

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