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스키점프, 수학으로 더 멀리 날다


적당한 맞바람이 불면 양력이 증가해 더 멀리 날아간다.


“스키는 알겄는디…, 점프는 뭐다냐?”

영화 ‘국가대표’ 덕에 온 국민이 스키점프 매력에 빠졌습니다. 과학자도 우리나라 스키점프 선수를 돕는 데 발벗고 나섰습니다.

한양대학교 기계공학과 조진수 교수와 건국대학교 항공우주정보시스템공학과 김영재교수는 국가대표 4인방에게 가장 좋은 비행자세를 찾아 주기로 약속했습니다. 물체가 뜨려는 힘과 공기 저항을 받아 당겨지는 힘은 바람의 방향과 속도에 따라 바뀌는데 연구팀은 두 힘을 계산한 비행자세를 컴퓨터에 입력하고 비행 자취와 거리를 계산할 예정입니다. 가장 이상적인 스키점프 자세는 V자입니다. V자로 벌어진 스키는 새의 날개 역할을 합니다. 1989년 노르웨이 연구팀의 실험 결과 V자세일 때 양력이 최대 28% 증가했고, 비행거리는 10%나 늘었습니다. 선수가 시속 90km로 점프하면 몸을 둘러싼 압력이 달라지는데, 등 쪽은 속도가 빨라 압력이 낮고 배 쪽은 속도가 느려 압력이 높습니다. 이 압력 차가 바로 선수를 뜨게 하는 힘, 양력입니다.

조진수 교수는 “비행할 때 스키와 지면의 각도는 30° 이내, 발과 스키의 각도는 20° 이내, 엉덩이 각도는 160°가 이상적”이라고 말했습니다. 연구팀은 선수의 신체조건, 스키의 무게나 길이 등을 고려해 선수별·상황별 점프자세를 계산할 예정입니다. 선수들이 과학적인 방법으로 훈련해 더 좋은 기록을 내길 기대합니다.

2009년 10월 수학동아 정보

  • 이언경 기자

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