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돔구장은 홈런공장?

상승기류와 풍압감소로 유리해

야구시즌이 돌아온다. 3월 8일 제주도 오라구장에서는 지난해 챔피언인 SK 와이번스와 두산 베어스의 시범 경기를 시작으로 2008 프로야구의 막이 오른다.

일본은 우리보다 2주 빠른 2월 23일 시범경기를 개막했다. 심술궂은 꽃샘추위를 막아줄 돔구장이 있기 때문이다.

돔구장에는 경기에 영향을 미치는 변수가 많다. 일본 주니치 드래건스의 타이론 우즈는 지난해 10월 17일 ‘스포츠호치’와의 인터뷰에서 “도쿄돔에서 홈런치기가 쉽다”고 말했다. 라이벌인 이승엽의 홈런을 무시한 것이다. 실제로 이승엽은 2006년 41개의 홈런 중 22개, 2007년 30개중 18개를 도쿄돔에서 쳤다. 50%가 넘는 높은 비율이다.

‘승짱’(이승엽 선수의 일본 내 애칭)이 정말 돔구장 덕에 홈런을 쳤을까?

바람이 건축물에 미치는 영향을 연구하는 티이솔루션의 김윤석 박사에 따르면 돔구장에는 홈런을 돕는 공기역학적인 ‘힘’이 존재한다. 그 힘은 돔구장의 상승기류다. 구장 안의 뜨거워진 공기는 대류현상으로 상승하고 천장의 환기시설은 이를 빨아들여 외부로 배출한다.

돔구장은 그라운드에서 천장 부근으로 올라감에 따라 기온이 높아져 공기의 밀도가 낮아진다. 높이 뜬 공은 그라운드 부근보다 공기저항을 덜 받아 더 멀리 날아갈 수 있는 셈이다. 외부 바람을 차단한 돔구장에서는 풍압도 감소한다.

하지만 다른 측면도 있다. 이승엽은 다른 타자보다 ‘스위트 스팟’(sweet spot)을 잘 활용한다. 스위트 스팟에 공을 맞히면 진동에 따른 에너지 손실을 줄여 홈런을 효과적으로 칠 수 있다.

김 박사는 “돔구장에서의 모든 홈런이 상승기류의 영향을 받는다고 말할 수는 없다. 하지만 돔구장이 공기역학적으로 홈런에 유리한 것은 사실”이라고 말했다.
 

돔구장에서 홈런이 많은 이유^돔구장에는 상승기류가 발생한다. 공기 밀도가 낮아지고 풍압이 감소해 공이 받는 저항도 작아진다. 돔구장이 홈런에 유리한 이유를 공기흐름을 분석하며 살펴보자.


상승기류의 생성 과정

1. 부 공기 도입구로 바람이 들어온다.
2. 경기장 지하에 매설된 써멀터널 (thermal tunnel)을 지나며 뜨거운 공기는 차가운 토양에 열을 뺏겨 차가워지고(여름), 차가운 공기는 지열을 받아 따뜻해진다 (겨울).
3. 관중들의 체온과 그라운드가 흡수한 태양 복사에너지를 받아 뜨거워진 공기는 대류현상으로 상승한다.
4. 천장과 그라운드의 공기밀도 차이로 부력이 생겨 공기가 상승한다.
5. 천장의 배기구를 통해 공기가 외부로 배출된다.

2008년 03월 과학동아 정보

  • 이준덕 기자
  • 도움

    김윤석 박사

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