4.2cm ''''비장의 무기'''' 골프공의 모든 것
골프볼이 어차피 잃어버릴 소모품이라고 생각한다면 인식을 전환해 볼 필요가 있다. 평생을 치고도 아쉬움이 남는 게임인 골프, 완벽한 스윙을 위한 골퍼의 노력과 첨단 과학기술을 동원한 장비의 목적은 무엇일까?

그것의 한가운데에는 역설적으로 4.2cm의 보잘것없는 작은 골프볼이 있다. 볼을 더 멀리 날리고 목표물에 더 정확히 보내는 것, 이 작은 볼을 108mm 오묘한 사이즈의 홀에 더 빨리 집어넣는 것이 골프게임의 궁극적인 목적이다.

초라한 외향과는 달리 골프볼은 많은 이야기를 품고 있다. 골프볼을 만들던 기술자의 목숨을 빼앗기도 한 슬픈 역사와, 작은 껍질 속에 숨어 있는 갖가지 과학원리들. 없으면 안 되지만 소중함을 잊게 되는 산소와 같이 골프볼은 밋밋한 외향으로 눈속임을 하고 시치미를 뚝 떼며 자신의 중요성에 대해 침묵하고 있다.


골프


골프볼은 색깔도 하얗고 참 밋밋하다. 표면이 올록볼록하지만 그래도 단순해 보인다. 골프볼은 딱딱하다. 하지만 톡톡잘 튄다. 한 손에도 쏙 들어온다. 그만큼 작다. 이 단순하고 작은 볼 안에 어떤 과학이 숨어 있을까? 정말 이 작은 구 안에 4타를 줄이는 비밀이 마법같이 숨어 있을까?

▲ 볼은 규제가 심하다?

볼은 무게와 크기, 모양 등에 대한 규격이 정해져 있다. USGA과 영국 R&A에서무게는 1.62온스(45.93g), 직경은 1.680인치(4.267cm) 이상, 모양은 구면대칭형, 초기속도는 초당 250피트(72.6m) 이하, 비거리는 굴러가는 거리를 포함해 317야드를 초과할 수 없다고 규정해 놓았다.

이러한 규제가 있는 이유는 골프코스의 길이는 한정되어 있지만 장비의 요행으로 비거리만 늘려 놓는다면 골프게임을 하는 의미가 무색해지기 때문이다.

무게를 규제하는 이유는 무거울수록 운동량이 증가되어 비거리를 늘릴 수 있기때문이다. 직경이 크면 오히려 공기 저항 때문에 비거리는 줄어들기 때문에 작은볼만 규제하고 있다. 정규대회에서는 허용이 되지 않지만, 정 비거리가 고민인아마추어 골퍼는 규정보다 작고 무거운 비공인구를 사용해 볼 수 있다.

▲ 비거리와 컨트롤은 동전의 양면?

혹자는 좋은 골프볼은 비거리가 좋은 것이라고 하고, 로우 핸디캐퍼는 컨트롤이잘 되는 볼이 좋은 볼이라고 말한다. 비거리와 컨트롤이 다 잘 되는 볼은 없을까?

딱딱한 볼과 부드러운 볼이 있다. 어떤 볼이 멀리 날아갈까? 당연히 딱딱한 볼이다. 컨트롤이 쉽고 잘 멈춰 서는 볼은 부드러운 볼이다.

골프볼은 드라이버로 쳤을 때는 멀리 날아가고, 퍼팅을 할 때에는 원하는 곳에멈추게 하는 컨트롤이 능력이 필요한데, 어떻게 딱딱하면서도 부드러운 두 가지상반된 성질을 동시에 수용할 수 있을까?

골프볼 메이커들은 고민 끝에 압축 정도와 2피스·3피스라고 말하는 볼의 구조와 그 두께를 달리해 두 가지 조건에 부합하는 볼을 연구하기 시작했다. 그 결과 성질이 다른 두 개의 코어나 커버에 소재ㆍ두께를 변화시켜 두 가지 특징을 지닌 볼을 만들어 냈다.

▲ 골프볼은 무엇으로 어떻게 만드나?


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골프볼의 재료는 크게 천연고무와 플라스틱 계통으로 이루어져 있다. 코어는 합성고무와 화학물질을 혼합하여 만들고, 내부층은 아이오노머와 화학물질이, 외피는 라발론 엘라스토머나 설린, 우레탄 등이 쓰이고 있다. 2피스 볼의 80% 이상이 설린을 사용하는데, 내구성이좋으며 딱딱한 성질을 가지고 있어 비거리가 좋다. 3피스 볼은 현재 우레탄을 많이 사용하는데 푹신한 운동장의 트랙에 쓰이듯이 성질이부드럽고 얇게 가공이 가능해 커버로 각광받고 있다.

▲ 골프볼 속에는 무엇이 들어 있나?


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애초의 골프볼은 클럽으로 칠 만한 사이즈의 돌멩이 대용이었다. 나무나 가죽으로 만들었다가 오래 쓸 수 있는 고무로 만들었고 좀 더 탄력이 있게 하기 위해 고무줄을 감았다.

현재의 골프볼은 더 이상 고무를 감아 놓은 구식이 아니다. 합성고무와 화학물질을 이용해 첨단 기술을 켜켜이 쌓아 놓은 다층 구조물이다. 보통 코어와 커버로 이루어져 있고, 몇 겹으로 이루어졌는가에 따라 2피스,3피스,4피스로 나누어진다(현재 5피스도 출시되었다).

3피스의 경우는 커버가 두 개인가 코어가 두 개인가로 나누어지고, 그 재료로 어떤 소재를 사용하느냐에 따라 볼의 성질이 달라진다. 그리고 코어의 압축강도에 따라 스핀의 강도와 느낌의 강약이 결정된다. 압축이 클수록 단단하며 볼의속도가 빨라진다.

다른 성질의 코어층과 커버층을 배치함으로써 비거리를 만족하는 딱딱함과, 컨트롤 능력과 타구감을 높여 주는 부드러움이 공존하게 되었다. 타구감과 스핀양은 클럽이 직접 닿는 외피(커버)가 좌우하므로 현재 기술발달이 가장 활발히 진행되고 있는 부분이 외피다.

▲ 딤플이 정말 비거리를 늘려주는 것일까?


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표면이 울퉁불퉁한 골프볼을 보면서 ''''왜 그렇게 생겼을까'''' 하는 의문이 생긴다. 표면이 고르지 않아야 볼이 더 멀리 날아간다는 이야기를 들어 보긴 했지만 정말 그것이 사실일까? 결론부터 말하면 그렇다고 할 수 있다.

딤플의 발견은 구티볼을 사용하던 시절에 발견되었는데, 표면에 흠집이 날수록 볼이 멀리 날아가는 경험에서 발견한 것이다. 그러나역시 작은 흠집에 지나지 않는 딤플이 비거리에 영향을 끼친다는 것이 쉽게 이해가지 않는다.

딤플의 역할을 설명하기 위해서는 공기역학적인 설명이 필요하다. 다음 사진을 보자. 사진에서 보듯이 볼이어느 정도 공중에서 공기를 헤쳐 나가면, 딤플의 홈에 공기가 모이게 된다.

백스핀을 먹어 뒤로 돌면서 날아가는 볼 때문에 앞에 모인공기는 뒤로 보내진다. 이 공기들이 쌓이면서 볼의 아래쪽은 일시적으로 공기압이 높아서 볼을 띄우는 효과를 낸다. 그래프에서 보듯이 딤플이 없는 볼은 어느 지점까지 도달한 후 바로 낙하하지만, 딤플이 있는 볼은 어느 한 지점에서 높은 공기압으로 순간적으로 공중에 띄워지고 결과적으로 더 먼 거리를 날아가게 된다.