축구공 궤적의 비밀, 휘어지는 공과 무회전 슈팅의 과학적인 원리

축구를 보시다 보면 슈팅을 할 때 공의 회전방향에 따라
좌우로 휘어지기도 하고, 위아래로 떠오르기도, 떨어지기도 하는 것을 보신 적 있으실 겁니다.
또한, 무회전으로 날아가는 공은 예상할 수 없게 움직이기도 하는데요.
이렇든 축구에서는 신기한 과학적인 현상을 담고 있는 경우가 많습니다.
공이 회전하는 방향으로 휘어지는 흥미로운 사실을 과학적인 원리와 연결 지어 알아보겠습니다.
 

목차

• 축구공이 휘어지는 원리인 마그누스 효과
• 예측할 수 없는 무회전 슈팅의 원리
• 축구공과 과학기술의 연관성

 

축구공이 휘어지는 원리인 마그누스 효과

축구공을 킥에 의해 날아가는 동안 특정 방향으로 회전을 하게 되면
직전으로 날아가지 않고 그 회전하는 방향으로 휘어지게 됩니다.
이 현상을 과학적인 원리로 마그누스 효과(Magnus Effect)라고 합니다.
 
축구공은 특정 방향으로 회전하면서 공 앞 쪽의 공기는 더 빠르게 흐르고, 공의 반대쪽에 있는 공기는 보다 느리게 흐릅니다.
이런 공기 흐름의 속도 차이 때문에 한 쪽에는 고압이 생기고, 다른 한쪽에는 저압이 형성되게 됩니다.
이때 공이 고압에서 저압으로 이동하게 되면서 휘어지는 궤적을 보여지게 됩니다.
이 원리를 잘 활용하는 선수들을 곡선의 궤적을 그리도록 킥하여 수비벽을 피하거나
프리킥이나 코너킥 상황에서 골키퍼의 수비 범위에 닿지 않도록 킥을 구사하기도 합니다.
또한, 위에서 아래로 회전하는 킥을 구사하는 등 공이 예상과는 다르게 떨어지게 만들어 막아내기 어렵게 만듭니다.
 

예측할 수 없는 무회전 슈팅의 원리

마그누스 효과를 활용하여 휘어지는 궤적을 만드는 킥을 구사하는 것뿐만 아니라
공을 회전을 최소한으로 줄여 일정하지 않은 방향으로 움직이게 하는 무회전 슈팅을 활용하기도 합니다.

축구공이 회전하지 않고 무회전 상태로 날아가게 되면,
공 표면의 패널 구조와 바람의 영향으로 공 주위의 공기 흐름이 불규칙하게 됩니다.
일정하게 회전하는 방향으로 공기의 흐름이 정해지고 휘어지는 킥과는 다르게
공기의 흐름이 불규칙하기에 공의 이동 방향도 예측하기 어렵게 흔들리며 골키퍼가 잡아내기에 어렵게 만들어냅니다.
이런 무회전 슈팅은 일반적으로 슈팅이 강할 수록 불규칙한 움직임이 더욱 커지기에
선수들은 강력한 슈팅과 정확한 이펙트로 수비와 골키퍼에서 큰 혼란을 주는 슈팅으로 활용합니다.
 

축구공과 과학기술의 연관성

축구공과 과학기술은 킥을 할 때 휘어지는 궤적뿐만 아니라 
과학적인 원리를 기반으로 한 축구공 제작 기술의 발전에도 연관성이 있습니다.

전통적인 축구공은 32개의 오각형과 육각형의 패널들로 이루어졌지만,
최근에 2018년 FIFA 러시아 월드컵의 공인구인 텔스타 18은 6개의 패널로만 만들어지는 등
패널들의 개수를 최소화하여 표면을 단조롭게 만들고 공기 저항을 최소화합니다.
이는 공기역학적인 특성을 최적화하여 선수들의 슈팅 기술의 최대로 표현되게 만들어줍니다.
뿐만 아니라 첨단 소재를 사용한 표면 처리로 공의 내구성과 정확성을 높였고,
초고속 카마레와 센서를 활용한 모션 캡쳐 기술로 공의 속도, 회전 등을 분석하기도 하여
과학 기술의 발전이 선수들의 슈팅 기술과 연습 방법에 많은 영향을 끼쳤습니다.

 

이렇든 축구공과 관련된 과학 기술을 더 연구하고 이해하면 축구를 더 흥미롭게 즐길 수 있는 요소가 되는데,
앞으로의 과학 기술의 발전과 더불어 축구공과 축구에는 어떤 변화가 생겨날지 기대가 됩니다.