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‘더 빨리 더 멀리’ 0.001초의 승부!
입력 2017.02.05 (22:59) 수정 2017.02.08 (17:00) 취재파일K
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이곳은 평창 동계 올림픽 스키점프 경기장입니다.

약 60m 높이의 점프대에서 도약한 스키 점프 선수들은 하늘을 100m 이상 날아가는데요.

인간이 아무 동력 없이 새처럼 날 수 있는 비결엔 과학의 원리가 숨어 있습니다.

스키 점프뿐 만 아니라 동계 올림픽의 종목들은 대부분 장비를 많이 사용하기 때문에 장비 제작과 훈련에 최첨단 과학 기술이 동원됩니다.

이 때문에 과학을 알면 동계 스포츠가 더욱 재밌게 다가옵니다.

누가 얼마나 멀리 비상했는지를 겨루는 스키 점프, 선수들이 하늘을 날 수 있는 것은 '양력'이라는 힘 때문입니다.

스키를 신고 날아오르면 선수의 등 쪽의 공기 속도가 배 쪽보다 상대적으로 빨라집니다.

이 때문에 압력이 높은 선수의 아래쪽 공기에서부터 압력이 낮은 위로 밀어 올리는 힘, 즉 양력이 발생하게 됩니다.

그런데 이 양력을 활용해 날기 위해서는 속도가 매우 빨라야 합니다.

<인터뷰> 최흥철(스키 점프 국가 대표) : "시속 90~95km 정도로 내려오다가 도약을 하는데 시속 1km 정도에 평균적으로 (비거리가) 5m 이상 차이가 난다고 하거든요. 많은 영향력을 끼치게 되는 거죠."

스키 점프 국가대표 선수들이 활강 자세를 반복해서 연습하고 있습니다.

가장 완벽한 자세를 찾고 있습니다.

경사면을 내려갈 때 가속도를 높이기 위해선 상체를 바싹 숙여야하는데요.

너무 숙이면 무게 중심이 오히려 뒤로 쏠려 속도가 줄어들기 때문에 최대한 활강 면과 상체가 수평이 되는 이상적인 자세를 익히고 있습니다.

공중에서의 자세도 기록을 바꾸는 요소입니다.

스키를 V자로 벌렸을 때와 11자로 했을 때를 비교해 봤습니다.

실험 결과 V자 모양이 11자 보다 양력은 크고 항력, 즉 공기 저항은 적은 것으로 나타났습니다.

더 멀리 날아갈 수 있다는 뜻입니다.

실제로 1980년대까지 스키 점프의 발 모양은 11자 자세였습니다.

1980년대 스웨덴의 얀 보클레브 선수가 최초로 V자를 시도했다 처음에는 비웃음을 샀는데요.

하지만 이 자세가 10M 이상 더 멀리 날아가는 것으로 밝혀지자 이제는 기본자세로 자리 잡았습니다.

<인터뷰> 김현기(스키 점프 국가대표) : "조금 더 발목에 각도를 늘려주고 조금 더 납작하게 될 수 있는 자세를 요즘 중심적으로 훈련을 많이 하고 있습니다."

스키를 벌리는 모양 뿐만 아니라, 스키와 몸이 만드는 각도, 팔의 위치와 손의 자세까지.

경기력을 높이기 위해 과학적인 분석도 빠지지 않습니다.

스키를 신고 비행 자세를 취한 국가 대표 김현기 선수를 3차원으로 스캔합니다.

그리고 3D 프린터를 이용해 실제의 1/4 크기의 모형을 제작했습니다.

<인터뷰> 방경태(연구원/서울대학교 기계항공공학부) : "선수랑 똑같이 스캔해서 만든 모델을 가지고 상세하게 측정을 한 거죠. 다리를 얼마나 벌렸을 때라든지 스키를 얼마나 비틀었을 때 그런 것들을 일일이 다 측정을 해서/비거리를 최대화할 수 있는 최적의 자세가 무엇인가…."

지난 소치 올림픽 여자 스피드스케팅 500미터 결승 2차전.

이상화 선수가 역주 끝에 37초 28로. 올림픽 신기록으로 금메달을 확정합니다.

출발 총성과 함께 박차고 나가는 속도가 상대 선수를 압도했습니다.

군더더기 없는 출발 동작과 초반 역주로 그녀는 오랜 동안 세계 단거리의 여제 자리를 지켜오고 있습니다.

이처럼 단거리에서 승패를 가르는 초반, 그 비책을 찾아 우리 대표팀은 현미경 분석을 하고 있습니다.

태릉 스피드 스케이트 경기장.

트랙 위에 마치 정글짐 같은 장비가 설치됩니다.

빙상장에 가상의 3차원 좌표를 그려넣기 위한 것입니다.

10대의 초고속 카메라도 설치됩니다.

다양한 위치와 각도에서 찍은 선수의 모습을 3차원 좌표 안에서 계산해 3D 영상으로 만들어냅니다.

초반 100m 구간.

선수의 세세한 동작과 이동 경로는 물론 스케이트 날의 각도까지 3차원으로 정확하게 구현해 훈련에 활용하고 있습니다.

<인터뷰> 송주호(박사/한국스포츠개발원) : "사람의 눈으로 보는 건 어느 정도 한계가 있습니다. 예를 들면 지도자들이 다리를 더 뻗으라고 했는데 본인 선수는 뻗었는데도 불구하고 자꾸 뻗으라고 할 때 이처럼 정량적인 측정을 통해서 데이터화 시키면 본인 자신도 아 이 동작이 잘못돼 있구나…."

눈과 얼음의 제전인 동계 올림픽.

하지만 언제나 눈과 얼음에서 훈련을 할 수 있는 여건은 아니다보니 첨단 기술이 동원됩니다.

루지 썰매에 움직임 분석기를 설치하고 있습니다.

주행 중 썰매의 움직임은 물론 속도와 가속도 등의 정보가 실시간으로 태블릿 PC로 전송됩니다.

선수 헬멧에 부착한 액션 카메라는 경기 도중의 트랙 정보를 녹화합니다.

이렇게 얻은 정보를 합쳐 루지 시뮬레이터가 완성됩니다.

실제 트랙을 달리는 듯한 풍광. 바닥으로부터의 충격과 얼음을 헤치는 썰매 날 소리까지 생생하게 재연해냈습니다.

얼음이 없는 여름 동안 이미지 트레이닝이 중요한 루지 종목을 위한 맞춤 기술입니다.

<인터뷰> 정혜선(루지 국가대표 상비군) : "항상 머리 속으로 그림을 그려가면서 상상 속으로만 했는데 소리도 그렇고 앞에 영상도 그렇고 좀 더 생생하게 볼 수 있고 소리도 들을 수 있어서 도움이 많이 될 것 같아요."

지난 소치 올림픽, 우리 여자 컬링 대표팀은 첫 출전에도 불구하고 맹활약으로 세계인의 주목을 받았습니다.

하지만 결국 4강 진출에는 실패했습니다.

당시 우리나라에 국제적 수준의 빙질을 갖춘 경기장이 없었던 것이 뼈아팠습니다.

'스톤'이 곧게 뻗기만 하는 국내 빙질에 익숙하다 보니, 고급 기술을 구사하다 실수가 이어진겁니다.

<인터뷰> 정영섭(여자 컬링 감독) : "아이스 컨디션을 찾을 수 있고 그런 좋은 데서 연습할 수 있는 연습 기반만 마련된다면 메달권에도 반드시 진입..."

단순해 보이지만 컬링은 얼음과 공기의 싸움으로 불리는 정교한 경기입니다.

경기 전 커다란 칼날로 얼음 바닥을 매끈하게 깎아냅니다.

그리고 물을 뿌리면 물방울이 급격하게 얼어붙어 빙판에 오톨도톨한 돌기가 생깁니다.

' 페블'이라고 불리는 이 수많은 얼음 알갱이 위를 스톤이 지나가기 때문에 잘 미끄러지고 또 제어도 가능한 것입니다.

돌을 던질 때에도 그냥 미끄러뜨리는 것이 아니라. 회전을 주면서 서서히 놓습니다.

<인터뷰> 김수혁(남자 컬링 국가대표 주장) : "그냥 놔버리면 스톤이 가다가 어느 쪽으로 돌지 몰라요. 그러니까 인위적으로 (회전을) 줘야지 우리가 예상하는 범위 내로 스톤이 움직여 주니까 무조건 회전을 줘야 해요."

핵심은 2명의 스위퍼들이 하는 비질입니다.

솔로 바닥을 닦으면 마찰열이 발생하는데 이 때문에 페블에 수막이 형성돼 돌이 잘 미끄러집니다.

비질로 돌의 속도를 조정하는데요.

돌의 속도가 빠르면 직선으로 가고 돌의 속도가 느려지면 더 많이 휘어져 나갑니다.

이를 통해 상대 돌을 우리 돌로 튕겨내거나, 상대 돌 뒤에 우리 돌을 숨기기도 하면서 '포석'을 잘하는 것이 승리의 비결입니다.

<인터뷰> 박종덕(컬링 국가대표) : "한 번 스위핑(비질)을 하게 되면 거의 전신의 힘을 다 이용해서 스위핑을 해야 되는 동작이기 때문에 한 번 하게 되면 힘이 많이 빠지죠."

국가 대표 선수들이 특별한 빗자루를 들고 빙판에 섰습니다.

빗자루에 힘 측정 장치를 달아 바닥에 가해지는 힘과 '비'질의 속도의 변화를 실시간으로 측정합니다.

선수별로 체력의 특성을 파악해 가능한 일정한 힘과 속도로 빗자루질을 오래 할 수 있도록 훈련하고 있습니다.

<인터뷰> 김태완(박사/한국스포츠개발원) : "초반에 힘을 많이 쓰는데 후반부에 지금 힘이 너무 빨리 떨어진다. 따라서 어떤 어떤 운동을 조금 더 보강해서 이 부분을 좀 올려주는게 좋겠다..."

내년 평창에서 컬링 대표팀은 남녀 동반 4강 이상의 목표를 세우고 있습니다.

<인터뷰> 남자 컬링 주장 : "홈그라운드 이점이라는 게 굉장히 중요하기 때문에 우리나라 선수들도 최소한 4강에서 조금만 더 조력한다면 메달은 당연하고 색깔까지도 좀 많이 금빛까지 바라보지 않을까라고..."

눈과 얼음, 선수들의 땀과 과학이 함께 어우러져 감동의 드라마를 만들어내는 지구촌 축제, 동계 올림픽.

삼수끝에 어렵게 유치한 동계올림픽이 성공할 수 있도록 전 국민적인 관심과 국가 차원의 전폭적인 지원이 절실해지고 있습니다.
  • ‘더 빨리 더 멀리’ 0.001초의 승부!
    • 입력 2017-02-05 23:05:32
    • 수정2017-02-08 17:00:10
    취재파일K
이곳은 평창 동계 올림픽 스키점프 경기장입니다.

약 60m 높이의 점프대에서 도약한 스키 점프 선수들은 하늘을 100m 이상 날아가는데요.

인간이 아무 동력 없이 새처럼 날 수 있는 비결엔 과학의 원리가 숨어 있습니다.

스키 점프뿐 만 아니라 동계 올림픽의 종목들은 대부분 장비를 많이 사용하기 때문에 장비 제작과 훈련에 최첨단 과학 기술이 동원됩니다.

이 때문에 과학을 알면 동계 스포츠가 더욱 재밌게 다가옵니다.

누가 얼마나 멀리 비상했는지를 겨루는 스키 점프, 선수들이 하늘을 날 수 있는 것은 '양력'이라는 힘 때문입니다.

스키를 신고 날아오르면 선수의 등 쪽의 공기 속도가 배 쪽보다 상대적으로 빨라집니다.

이 때문에 압력이 높은 선수의 아래쪽 공기에서부터 압력이 낮은 위로 밀어 올리는 힘, 즉 양력이 발생하게 됩니다.

그런데 이 양력을 활용해 날기 위해서는 속도가 매우 빨라야 합니다.

<인터뷰> 최흥철(스키 점프 국가 대표) : "시속 90~95km 정도로 내려오다가 도약을 하는데 시속 1km 정도에 평균적으로 (비거리가) 5m 이상 차이가 난다고 하거든요. 많은 영향력을 끼치게 되는 거죠."

스키 점프 국가대표 선수들이 활강 자세를 반복해서 연습하고 있습니다.

가장 완벽한 자세를 찾고 있습니다.

경사면을 내려갈 때 가속도를 높이기 위해선 상체를 바싹 숙여야하는데요.

너무 숙이면 무게 중심이 오히려 뒤로 쏠려 속도가 줄어들기 때문에 최대한 활강 면과 상체가 수평이 되는 이상적인 자세를 익히고 있습니다.

공중에서의 자세도 기록을 바꾸는 요소입니다.

스키를 V자로 벌렸을 때와 11자로 했을 때를 비교해 봤습니다.

실험 결과 V자 모양이 11자 보다 양력은 크고 항력, 즉 공기 저항은 적은 것으로 나타났습니다.

더 멀리 날아갈 수 있다는 뜻입니다.

실제로 1980년대까지 스키 점프의 발 모양은 11자 자세였습니다.

1980년대 스웨덴의 얀 보클레브 선수가 최초로 V자를 시도했다 처음에는 비웃음을 샀는데요.

하지만 이 자세가 10M 이상 더 멀리 날아가는 것으로 밝혀지자 이제는 기본자세로 자리 잡았습니다.

<인터뷰> 김현기(스키 점프 국가대표) : "조금 더 발목에 각도를 늘려주고 조금 더 납작하게 될 수 있는 자세를 요즘 중심적으로 훈련을 많이 하고 있습니다."

스키를 벌리는 모양 뿐만 아니라, 스키와 몸이 만드는 각도, 팔의 위치와 손의 자세까지.

경기력을 높이기 위해 과학적인 분석도 빠지지 않습니다.

스키를 신고 비행 자세를 취한 국가 대표 김현기 선수를 3차원으로 스캔합니다.

그리고 3D 프린터를 이용해 실제의 1/4 크기의 모형을 제작했습니다.

<인터뷰> 방경태(연구원/서울대학교 기계항공공학부) : "선수랑 똑같이 스캔해서 만든 모델을 가지고 상세하게 측정을 한 거죠. 다리를 얼마나 벌렸을 때라든지 스키를 얼마나 비틀었을 때 그런 것들을 일일이 다 측정을 해서/비거리를 최대화할 수 있는 최적의 자세가 무엇인가…."

지난 소치 올림픽 여자 스피드스케팅 500미터 결승 2차전.

이상화 선수가 역주 끝에 37초 28로. 올림픽 신기록으로 금메달을 확정합니다.

출발 총성과 함께 박차고 나가는 속도가 상대 선수를 압도했습니다.

군더더기 없는 출발 동작과 초반 역주로 그녀는 오랜 동안 세계 단거리의 여제 자리를 지켜오고 있습니다.

이처럼 단거리에서 승패를 가르는 초반, 그 비책을 찾아 우리 대표팀은 현미경 분석을 하고 있습니다.

태릉 스피드 스케이트 경기장.

트랙 위에 마치 정글짐 같은 장비가 설치됩니다.

빙상장에 가상의 3차원 좌표를 그려넣기 위한 것입니다.

10대의 초고속 카메라도 설치됩니다.

다양한 위치와 각도에서 찍은 선수의 모습을 3차원 좌표 안에서 계산해 3D 영상으로 만들어냅니다.

초반 100m 구간.

선수의 세세한 동작과 이동 경로는 물론 스케이트 날의 각도까지 3차원으로 정확하게 구현해 훈련에 활용하고 있습니다.

<인터뷰> 송주호(박사/한국스포츠개발원) : "사람의 눈으로 보는 건 어느 정도 한계가 있습니다. 예를 들면 지도자들이 다리를 더 뻗으라고 했는데 본인 선수는 뻗었는데도 불구하고 자꾸 뻗으라고 할 때 이처럼 정량적인 측정을 통해서 데이터화 시키면 본인 자신도 아 이 동작이 잘못돼 있구나…."

눈과 얼음의 제전인 동계 올림픽.

하지만 언제나 눈과 얼음에서 훈련을 할 수 있는 여건은 아니다보니 첨단 기술이 동원됩니다.

루지 썰매에 움직임 분석기를 설치하고 있습니다.

주행 중 썰매의 움직임은 물론 속도와 가속도 등의 정보가 실시간으로 태블릿 PC로 전송됩니다.

선수 헬멧에 부착한 액션 카메라는 경기 도중의 트랙 정보를 녹화합니다.

이렇게 얻은 정보를 합쳐 루지 시뮬레이터가 완성됩니다.

실제 트랙을 달리는 듯한 풍광. 바닥으로부터의 충격과 얼음을 헤치는 썰매 날 소리까지 생생하게 재연해냈습니다.

얼음이 없는 여름 동안 이미지 트레이닝이 중요한 루지 종목을 위한 맞춤 기술입니다.

<인터뷰> 정혜선(루지 국가대표 상비군) : "항상 머리 속으로 그림을 그려가면서 상상 속으로만 했는데 소리도 그렇고 앞에 영상도 그렇고 좀 더 생생하게 볼 수 있고 소리도 들을 수 있어서 도움이 많이 될 것 같아요."

지난 소치 올림픽, 우리 여자 컬링 대표팀은 첫 출전에도 불구하고 맹활약으로 세계인의 주목을 받았습니다.

하지만 결국 4강 진출에는 실패했습니다.

당시 우리나라에 국제적 수준의 빙질을 갖춘 경기장이 없었던 것이 뼈아팠습니다.

'스톤'이 곧게 뻗기만 하는 국내 빙질에 익숙하다 보니, 고급 기술을 구사하다 실수가 이어진겁니다.

<인터뷰> 정영섭(여자 컬링 감독) : "아이스 컨디션을 찾을 수 있고 그런 좋은 데서 연습할 수 있는 연습 기반만 마련된다면 메달권에도 반드시 진입..."

단순해 보이지만 컬링은 얼음과 공기의 싸움으로 불리는 정교한 경기입니다.

경기 전 커다란 칼날로 얼음 바닥을 매끈하게 깎아냅니다.

그리고 물을 뿌리면 물방울이 급격하게 얼어붙어 빙판에 오톨도톨한 돌기가 생깁니다.

' 페블'이라고 불리는 이 수많은 얼음 알갱이 위를 스톤이 지나가기 때문에 잘 미끄러지고 또 제어도 가능한 것입니다.

돌을 던질 때에도 그냥 미끄러뜨리는 것이 아니라. 회전을 주면서 서서히 놓습니다.

<인터뷰> 김수혁(남자 컬링 국가대표 주장) : "그냥 놔버리면 스톤이 가다가 어느 쪽으로 돌지 몰라요. 그러니까 인위적으로 (회전을) 줘야지 우리가 예상하는 범위 내로 스톤이 움직여 주니까 무조건 회전을 줘야 해요."

핵심은 2명의 스위퍼들이 하는 비질입니다.

솔로 바닥을 닦으면 마찰열이 발생하는데 이 때문에 페블에 수막이 형성돼 돌이 잘 미끄러집니다.

비질로 돌의 속도를 조정하는데요.

돌의 속도가 빠르면 직선으로 가고 돌의 속도가 느려지면 더 많이 휘어져 나갑니다.

이를 통해 상대 돌을 우리 돌로 튕겨내거나, 상대 돌 뒤에 우리 돌을 숨기기도 하면서 '포석'을 잘하는 것이 승리의 비결입니다.

<인터뷰> 박종덕(컬링 국가대표) : "한 번 스위핑(비질)을 하게 되면 거의 전신의 힘을 다 이용해서 스위핑을 해야 되는 동작이기 때문에 한 번 하게 되면 힘이 많이 빠지죠."

국가 대표 선수들이 특별한 빗자루를 들고 빙판에 섰습니다.

빗자루에 힘 측정 장치를 달아 바닥에 가해지는 힘과 '비'질의 속도의 변화를 실시간으로 측정합니다.

선수별로 체력의 특성을 파악해 가능한 일정한 힘과 속도로 빗자루질을 오래 할 수 있도록 훈련하고 있습니다.

<인터뷰> 김태완(박사/한국스포츠개발원) : "초반에 힘을 많이 쓰는데 후반부에 지금 힘이 너무 빨리 떨어진다. 따라서 어떤 어떤 운동을 조금 더 보강해서 이 부분을 좀 올려주는게 좋겠다..."

내년 평창에서 컬링 대표팀은 남녀 동반 4강 이상의 목표를 세우고 있습니다.

<인터뷰> 남자 컬링 주장 : "홈그라운드 이점이라는 게 굉장히 중요하기 때문에 우리나라 선수들도 최소한 4강에서 조금만 더 조력한다면 메달은 당연하고 색깔까지도 좀 많이 금빛까지 바라보지 않을까라고..."

눈과 얼음, 선수들의 땀과 과학이 함께 어우러져 감동의 드라마를 만들어내는 지구촌 축제, 동계 올림픽.

삼수끝에 어렵게 유치한 동계올림픽이 성공할 수 있도록 전 국민적인 관심과 국가 차원의 전폭적인 지원이 절실해지고 있습니다.
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