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휘-익. 빙글빙글! 탁! 마이크로코스모스에 나오는 곤충들에게는 우리가 무심코 던지는 작은 루메랑(집에서 날리는 부메랑)도 엄청난 무기가 될 것이다. 종이로 루메랑을 만들어보고 그 원리를 알아보자.

던지는 법

루메랑을 던질 때는 마구잡이로 던져서는 안된다. 요령이 필요하다는 이야기다. 먼저 양력을 높이기 위해 부풀린 쪽을 안쪽으로 잡는다. 그 다음 수직면에서 5도 정도 기울여 세우고 손목에 스냅을 주어 던진다.

루메랑은 만드는 것보다 던지는 것이 중요하다. 정확하게 던지려면 많은 연습이 필요하다. 또한 던질 때는 다른 사람의 눈이나 신체에 맞지 않도록 주의해야 한다.

재미있는 루메랑게임

미국에서는 루메랑을 가지고 시합을 한다고 한다. 누가 멀리 던지고, 누가 멋있게 받는가 하는 등의 게임이다. 여기서는 루메랑을 가지고 할 수 있는 다양한 게임을 소개한다.

1)얼마나 던진 곳까지 가까이 되돌아오는가?
ㆍ던지고 받는 곳까지의 거리 재기
ㆍ제자리에 서서 많이 받기
ㆍ경게선 안에서 던지고 받기

2)얼마나 오래 나는가?
ㆍ던지고 받는 최장 시간 재기
ㆍ가장 먼 거리를 돌아오기

3)얼마나 정확히 던지는가?
ㆍ장애물 통과시키기(훌라후프 등)
ㆍ정확한 곳에 착지시키기

4)얼마나 멋있게 던지는가?
ㆍ던지는 사람의 몸 돌아오기
ㆍ2개 이상의 루메랑 동시에 던져 받기
ㆍ2개 이상의 루메랑 연속해서 계속 던져 받기

루메랑의 원리

■날개 구조 때문에 뜬다

루메랑의 날개는 윗면이 약간 둥글고 아래면이 편평해야 한다(그림1). 이렇게 해야 비행기가 뜨는 원리와 마찬가지로 날개 위쪽으로 양력(뜨게하는 힘)이 생긴다. 양력은 공기 흐름의 속도가 날개 위와 아래가 다르기 때문에 생긴다. 만약 루메랑을 진공 상태에서 던진다면 돌아오지도 않고 포물선을 그리며 떨어질 것이다. 양력은 루메랑이 나는 동안 계속 영향을 미친다.
 

■다시 돌아오는 이유

날개가 바나나 모양인 V자형의 루메랑을 생각해보자. 수직으로 던져진 루메랑은 회전하는 동안 위팔(루메랑이 날 때 위족 날개를 말함)과 아래팔이 공기저항을 받는 정도가 다르다. 위팔에서는 회전 방향과 부메랑의 전진 방향이 같아서 빨리 회전하고, 아래팔에서는 반대라서 느리게 회전한다. 빨리 회전하는 위팔에서는 공기저항을 많이 받기 때문에 빨랐던 속력이 점점 느려진다. 즉 수직 회전하던 루메랑의 균형이 깨지면서 옆으로 눕기 시작한다.

팽이가 꼿꼿이 서서 돌다가 수평에 가깝게 누워서 계속 회전하는 것을 본 적이 있을 것이다. 이와 같은 세차운동이 루메랑에서도 일어난다(그림2). 수직으로 던져졌던 루메랑이 기울면서 수평 회전을 하다가 더 기울면 전진하던 방향을 바꾸어 원래의 던져진 쪽으로 되돌아온다. 즉 루메랑이 던진 곳으로 되돌아오는 이유는 루메랑을 관통하는 수평 회전축이 팽이축처럼 회전하기 때문이다.
 

■부메랑은 호주 원주민의 이름

루메랑은 집안에서 날리는 부메랑으로 room과boomerang의 합성어다. 부메랑이라는 이름은 오스트레일리아의 한 원주민 보족이 자신들의 이름을 따서 붙인 것이다. 이 원주민들은 약 1만년 전부터 사냥과 전쟁에서 부메랑을 사용해 왔다. 이때 사용한 부메랑은 우리가 알고 있는 부메랑과 다르다. 이것은 던진 곳으로 다시 돌아오지 않는다. 또 보통의 막대기보다 훨씬 멀리 날아간다. 부메랑 중에는 다시 돌아오지 않는 것이 더 많이 사용된다. 제자리로 돌아오는 부메랑은 사냥용에 비해 작고 가벼워서 보통놀이용으로 쓰였다.

부메랑이 돌아오는 것인지 아닌지를 모양만 보고 알 수는 없다. 던져 봐야 확실히 알 수 있다. 또 돌아오는 부메랑도 올바로 던지지 않으면 돌아오지 않는다. 부메랑을 던져 가장 멀리 갔다 되돌아 온 기록은 1981년 부메랑대회에서 브웰이란 사람이 세웠다. 그가 던진 부메랑은 1백11m를 날아갔다 되돌아 왔다.

보통의 부메랑은 바나나 모양을 하고 있지만 T,V,X,Y,S,R,H등의 모양을 갖춘 부메랑도 있다. 모양은 다르지만 이것들도 제자리로 돌아온다. 두개의 나무자를 직각을 이루게 고정시켜도 부메랑이 되며, 여러 대칭 모양으로 만들 수도 있다(사진9,10).

부메랑을 던지면 대략1백km/시의 속도로 날아가고 1초당 약 1회의 비율로 회전한다. 던지는 사람에게 되돌아오는 부메랑은 최고 길이 76cm,무게 2백40g이다. 사냥용 부메랑은 대체로 그보다 길고 무겁다.

부메랑은 보통 오른손으로 던지도록 만들어진다. 왼손잡이용 부메랑은 따로 있다. 오른손잡이용과 전체의 모양이 거울면 대칭이 되도록 만들면 된다. 오른손잡이용 부메랑은 던졌을 때 오목한 부분에서 보면 반시계방향으로 회전한다. 왼손잡이용은 그 반대다.

부메랑은 던지면 8자나 S자 모양을 그리며 돌아오지만 달팽이와 같은 나선형을 그릴 때도 있다. 이것은 부메랑의 날개가 진행면에 대해 얼마나 꺾여 있는가에 따라 다르다. 많이 꺾여 있을수록 나선형을 그리기 쉽다. 부메랑을 만들때 양력을 높이기 위해 날개를 지나치게 부풀리면 공기정항이커져서 잘 날지 않는다. 또한 위쪽으로 너무 젖히면 나는 방향이 불안정해 잘 되돌아오지 않는다.

부메랑을 멀리 돌게 하려면 재질을 무거운 것으로 써야 한다. 또한 날개를 바깥쪽으로 갈수록 무겁게 하고, 날개를 진행면에 대해 조금만 꺾을 때 멀리 난다. 하나의 부메랑은 모양이 변하지 않는 이상 던졌을 때의 비행 궤도가 정해져 있다. 세게 던진다고 멀리 비행하는 것은 아니다.