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| 제목 | 습한 여름, 야구가 재미있어진다 | ||
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| 작성일 | 2011년 07월 04일, 관리자 | 조회수 | 1,610회 |
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날씨에 영향을 받는 야구의 물리학 - 2011년 06월 30일(목) 무더운 여름에 우리의 더위를 식혀주는 스포츠는 단연코 야구라고 할 수 있다. 지난 몇 년간 매년 관중 동원기록을 경신하며 올해도 600만 관중 돌파를 향해 순조로운 항해를 하고 있는 프로야구는 그야말로 국민 스포츠라 할 수 있을 만큼 인기가 높다. 집에서 야구를 시청하며 즐기는 것도 좋지만, 야구장 현장에서 응원가를 부르며 자신의 팀을 응원하는 재미 또한 남달라서 많은 사람들이 야구장을 직접 찾고 있다. 하지만 요즘 같은 장마철에는 야구팬일지라도 야구장을 찾는 일이 꺼려지기 마련이다. 습도가 높아 끈적끈적하기도 하고, 풀리지 않는 게임에 짜증도 쉽게 나기 때문이다. 하지만 이런 날씨일수록 예상치 못한 승부가 일어날 확률이 높다는 사실을 안다면, 화끈한 야구를 위해 즐거운 마음으로 야구장을 찾아갈 수도 있지 않을까? 변화구를 만드는 마그누스 효과 각 팀의 더그아웃(dugout)에는 경기 중에 기록을 담당하는 더그아웃 기록원이 존재한다. 이들의 기록지에는 그날의 경기 기록뿐만 아니라 시작 시 온도, 습도, 풍향, 풍속, 일기현상 등도 기록돼 있다. 바람은 타율과 관련 있는 것이라 쳐도, 세세하게 온도와 습도까지 기록하는 이유는 어디에 있을까?  ▲ 투수는 자신이 원하는 방향으로 공을 회전시키면서 던지는데 이때 마그누스 효과가 작용한다. 투수의 구질은 크게 변화구와 직구로 나뉜다. 변화구에는 커브, 체인지업, 슬라이더, 스크루볼, 너클볼, 싱커 등 다양한 종류가 있으며 보통 선발투수는 결정구로 던질 수 있는 변화구를 3~4개 정도는 가지고 있다. 변화구는 공이 날아갈 때 공 주위에 생기는 기류에 영향을 받아 만들어지는 것이다. 물체(야구공)가 유체(공기)를 통과할 때, 유체는 물체의 주위로 흐르면서 물체의 운동에 영향을 준다. 변화구 중 가장 대표적인 커브의 경우를 살펴보면, 투수가 공을 던질 때 자신이 원하는 방향으로 공을 회전시키며 던지는 것을 볼 수 있다. 투수가 자신이 원하는 방향으로 회전력을 주면, 공의 회전 방향이 공이 진행하는 방향과 같은 면의 압력은 낮아지고 그 반대 면은 압력이 높아진다. 물체의 회전축이 공기의 흐름과 수직을 이루고 있을 때, 물체의 유속 및 회전축에 대해 수직으로 힘이 생기는데 이 효과를 마그누스 효과(magus effect)라고 부른다. 공이 휘는 것에는 다양한 역학적 이유가 존재하지만, 그 중심에는 이 마그누스 효과가 있다. 날아가는 공에는 공기의 저항(항력)이 작용하는데 공기의 밀도가 낮으면 공은 공기를 더 쉽게 밀고 나갈 수 있고 그만큼 항력은 줄어든다. 항력은 마그누스 힘을 위해 필요한 것이고 이를 통해 공기의 밀도가 야구공의 변화구에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 유추해 볼 수 있다. 기체의 구성과 공기의 밀도 그렇다면 날씨는 공기의 밀도를 어떻게 바꾸는 것일까? 이를 알기 위해서는 대기의 조성을 살펴보아야 한다. 대기의 조성은 대기내의 기체 농도가 일정하게 유지되느냐 그렇지 않느냐에 따라 영구기체와 변량기체로 구별된다. 대표적인 영구기체에는 질소(N2)와 산소(O2)분자들이 있는데, 이들이 대기의 약 99%를 차지하는 대표적인 영구기체이다. 수증기는 대표적인 변량 기체로 대기 총 질량에서 약 0.25%를 차지하고 습도가 높을 때 그 비율이 높아진다. 비가 오기 전에는 대기권에 수증기의 비율이 높아진다. 수증기는 다른 영구기체에 비해 분자량이 가볍고, 대기권에 수증기가 많아진다는 것은 공기가 가벼워진다는 것을 의미한다. 밀도는 질량에 비례하므로 수증기가 많은 습윤 공기일수록 밀도가 낮다는 결론을 얻을 수 있다. 밀도가 낮아지게 되면, 항력이 줄어들게 되어 마그너스 효과는 낮아지고, 따라서 변화구가 잘 먹히지 않는 효과를 낳는다. 이에 반해 직구의 속도는 빨라지고 타격 시 공은 더욱 멀리 뻗어나가게 된다. 미세한 차이가 만드는 야구의 오묘한 맛 이 같은 미묘한 차이는 경험으로 타격을 하는 타자와 공의 제구를 해야 하는 투수 모두에게 생각보다 큰 영향을 미칠 수 있다. 타자는 투수가 던진 공이 홈 플레이트까지 도달하는 시간 내에 스윙 여부를 결정해야 한다. 이를 위해 미리 공의 궤적을 추측해야 하는데 이는 경험으로서 얻는 타자 고유의 감각이다. 공의 방향을 예측해 미리 스윙을 해야 타격이 되는 것이다. 하지만 평상시와 다른 환경에 의해 공의 진행방향이 달라지면 타자는 헛스윙을 하거나 생각지도 못한 스트라이크를 내줄 확률이 그만큼 높아진다. 마치 장기의 장군 멍군처럼 투수도 원하는 만큼 제구가 되지 않기 때문에 뜻하지 않게 타자에게 안타를 허용할 수도 있다. 예상치 못한 안타와 삼진이 일어날 수 있는 여지가 그만큼 크다는 얘기다. 물론 날씨에 의한 밀도 차이는 바람과 고도에 비해 야구에 그다지 큰 영향을 미치진 않는다. 하지만 야구는 살아 움직이는 생물같이 역동적인 스포츠이다. 조그만 변화에도 새로운 전개가 이어질 수 있다. 찝찝한 날씨일지라도 두 눈으로 드라마틱한 명경기를 보고 싶다면, 직접 야구장을 찾아보는 게 어떨까? 박정렬 객원기자 | iwillcrew@nate.com /저작권자 2011.06.30 ⓒ ScienceTimes thanks~! |
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