월드컵 공인구에 숨겨진 과학적 기술은 무엇인가요?
매번 월드컵마다 공인구가 바뀌고 그속에는 과학적 기술에 집약체란 말을 들은 적이 있는데 어떤 과학기술이 있는지 최군 10년간 공인구에 대해 간략히 설명부탁 드려요 ^^
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
2022년 카타르 월드컵이 드디어 개막했다. 세계 축구의 발전과 함께 월드컵 공인구의 발전도 함께하고 있다. 이번 카타르 월드컵에선 아디다스가 제작한 알 리흘라(Al Rihla)가 공인구로 활약하고 있다.
월드컵 공인구는 단순한 스폰서십을 떠나 월드컵의 역사와 첨단기술이 깃든 과학의 결정체다. 순간 최고속도 120km/h에 이르는 빠른 속도로 공기를 가르는 공인구는 공기역학적인 설계와 반발력, 내구성을 지니도록 설계됐다.
축구공은 기본적으로 공기 중을 가를 때 발생하는 공기의 저항력을 극복하고 얼마나 부드럽게 날아가느냐가 중요하다. 같은 힘으로 공을 찼을 때 빠른 속도로 직선에 가깝게 비행해야 한다. 또한 시간이 지날수록 저항에 의해 속도가 줄어드는 현상을 최대한 줄이는 것이 포인트다.
월드컵 공인구의 진화
우리에게 익숙한 축구공의 디자인은 1970년 멕시코 월드컵부터 시작한다.
아디다스가 만들고 멕시코 월드컵에 쓰인 텔스타(TelStar)가 공인구의 시발점이라 할 수 있다. 현재 우리가 축구공 디자인이라고 인식하고 있는 검고 흰 벌집형 오각형 무늬 가죽이 연결된 동그란 공이 바로 텔스타다. TV 중계를 고려해 디자인한 공인구 '텔스타'는 말 그대로 당시 흑백 텔레비전에서 잘 보이도록 만들었다.
이후 1980년대와 1990년대까지 텔스타를 기반으로 한 공인구가 월드컵 대회에 쓰였다. 텔스타 영향력에서 벗어나기 시작한 것은 2002년 한일 월드컵 때부터다.
2002년 한일 월드컵 공인구는 피버노바(Fevernova)다. 벌집형 오각형 디자인에서 벗어나 흰색 바탕에 황금색 삼각형이 그려진 화려한 모양으로 발전했다. 재질도 가죽과 비닐이 아닌 '하이솔리드 폴리우레탄'이라는 첨단 신소재를 활용한 최초의 공인구다.
2006년 독일 월드컵에 쓰인 공인구 팀 가이스트 (Team Geist)는 첨단기술이 본격적으로 적용된 공인구다. 바람개비 모양의 14개 합성 패널 조각을 꿰매는 대신 열압착 방식으로 만들어 붙였다. 독특한 디자인과 함께 공기저항을 최소화하는 설계를 적용했다.
반면, 2010년 남아공 월드컵에서 등장한 자블라니 (Jabulani)는 역대 최악의 공인구로 통한다. 공이 지나치게 부드러워 공기저항을 많이 받고 공의 회전율도 낮아 초속과 종속의 속도 차이가 크게 발생했다. 때문에 공이 느리다는 느낌과 함께 궤적이 예상과 달라 선수들에게 박한 평가를 받았다.
2018 러시아 월드컵 공인구인 ‘텔스타 18’은 1970년 오리지널 텔스타를 기념한 공인구다. 디지털 디자인과 함께 공의 내구성과 반발력 향상에 초점을 맞췄다. 이 때문에 속도가 빠르고 궤적이 직선에 가까워 역대 가장 공격적인 공인구로 불린다.
텔스타 18부터 IT기술을 접목한 것이 특징이다. 공 내부에 NFC칩을 장착해 공의 속도와 위치 측정이 가능했다. 당시 비디오 판독(VAR)과 함께 오심을 줄여주는 결정적인 역할을 했다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 공의 디자인: 월드컵 공은 공기 저항을 최소화하고 예측 가능한 비행 경로를 가지도록 디자인됩니다. 이를 위해 공의 표면에는 특수한 패턴이나 돌기가 있어 공기 저항을 최소화하고 공의 안정성을 높입니다.
2. 공의 재질: 월드컵 공은 고급 재질로 만들어집니다. 경량화된 재질과 특수한 풍선 구조는 공의 비행 경로와 튕김 특성을 향상시킵니다.
3. 공의 균형: 월드컵 공은 정확한 비행 경로를 위해 균형을 맞추는 과정을 거칩니다. 이를 위해 공의 내부에는 정밀한 균형 조정 장치가 있어 공이 일정한 궤적을 유지할 수 있도록 합니다.
4. 공의 테스트: 월드컵 공은 다양한 테스트를 거쳐 과학적으로 검증됩니다. 고속 카메라와 공학적 분석을 통해 공의 비행 특성이 평가되고, 선수들의 피드백을 수집하여 최종 공의 디자인이 결정됩니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.
월드컵 공인구(축구공)에는 다양한 과학적 기술이 사용되고 있습니다. 이러한 기술은 공의 날아가는 경로, 속도, 회전, 충돌 등을 연구하고 개선하여 축구 경기에서 공의 예측 불가능한 움직임을 제어하려는 목적으로 사용됩니다.
발판 기술: 월드컵 공은 특정 재질과 디자인의 발판으로 만들어집니다. 발판의 특성은 공의 튕김과 회전에 영향을 미치며, 베터가 더 높은 정밀도와 제어를 가지고 공을 조작할 수 있도록 돕습니다.
공의 내부 구조: 월드컵 공은 내부에 공기를 가지고 있으며, 이 공기의 양과 압력은 공의 비행 경로와 공의 반응을 결정합니다. 과학자들은 공의 내부 압력과 공의 형태를 조절하여 공의 비행 특성을 최적화합니다.
표면 특성: 공의 외부 표면은 주로 폴리우레탄으로 만들어집니다. 이 폴리우레탄 표면은 공의 회전과 비행 경로를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 표면의 질감과 마찰은 공의 터치와 슛을 조절하는 데 영향을 미칩니다.
마이크로칩 기술: 일부 공들에는 마이크로칩이 내장되어 있으며, 이 칩은 공의 속도와 움직임을 추적하고 분석하는 데 사용됩니다. 이러한 정보는 경기 분석 및 선수 성능 개선을 위해 활용됩니다.
최근 10년간의(2014,2018) 공인구의 경우,
Brazuca (2014 FIFA World Cup): 2014년 브라질 월드컵에서 사용된 Adidas Brazuca 공은 고급 재료와 디자인, 컴퓨터 모델링 기술을 활용하여 개발되었습니다. 이 공은 공의 안정성과 정확성을 향상시키기 위해 과학적인 테스트와 모의 실험을 거쳤습니다.
Telstar 18 (2018 FIFA World Cup): 2018년 러시아 월드컵에서 사용된 Adidas Telstar 18은 과학적 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 디자인되었습니다. 이 공은 고해상도 카메라와 센서로 테스트되어 정확한 비행 경로를 보장하기 위해 연구되었습니다.
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