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회전 킥의 비밀
성윤승 청소년 기자  |  jdwslee@naver.com
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승인 2020.09.13  16:22:35
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공기는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동합니다. 기압에 따라 공기가 이동한다는 기본적인 원리는 우리에게 친숙한 스포츠에서도 적용됩니다. 축구에서 강하게 회전하며 휘어져 날아가는 '회전 킥'에는 기압에 따른 공기의 이동에 관한 원리가 숨어 있습니다. 회전하는 공이 휘어지는 이유는 ‘마구누스 효과’ 때문입니다. 공기나 물과 같은 유체 속에서 회전하면서 지나가는 물체는 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 힘을 받아 휘어지는 것을 말합니다. 마그누스 효과를 알기 위해서는 ‘베르누이의 정리’에 대해서 이해가 필요한데, 베르누이의 정리는 공기의 흐름이 길이 넓은 곳에서 좁은 곳으로 이동하면 속력이 증가하고 압력이 감소하며, 반대로 좁은 곳에서 넓은 곳으로 이동하면 속력이 감소하고 압력이 증가한다는 내용입니다. 즉, 공기의 속력과 압력은 서로 반비례한다는 것입니다. 오른발 안쪽으로 공을 감아서 차면, 공을 위에서 보았을 때 시계 반대 방향으로 회전하며 날아가기 시작합니다. 축구공은 바람의 저항을 받아, 공의 진행 방향과 반대로 공기가 흐르게 되고, 공의 진행 방향을 앞쪽으로 볼 때, 공의 오른쪽은 회전 방향이 공기의 흐름과 반대이므로 공기의 흐름이 느려집니다. 공기의 속도가 감소하기 때문에 베르누이의 정리에 의해 공기의 압력, 즉 기압은 상대적으로 증가하고, 반면에 공의 왼쪽은 회전 방향과 공기가 흐르는 방향이 같습니다. 따라서 공기의 흐름은 오른쪽에 비해 빠르고, 베르누이의 정리에 의해 기압은 상대적으로 감소합니다. 이렇게 되면, 공기는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하기 때문에 축구공은 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 힘을 받게 되고, 이동 궤도가 포물선을 그리게 됩니다. 

마그누스 효과는 축구공의 회전수가 많을수록 증가합니다. 회전이 많을수록 축구공 양쪽의 기압 차가 커지므로 이동 궤도를 휘게 하는 힘이 세지는 것이지요. 세계적인 축구선수들은 1초당 10번이나 회전하는 강한 킥을 구사함으로써 공이 처음 진행 방향에서 많이 휘도록 하고, 골키퍼들은 이를 막기가 굉장히 어렵다고 합니다.

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