골프공의 딤플은 공마다 다르던데,다르게 만드는 이유가 있나요?

Question

골프공의 딤플은 비거리를 늘리기 위해 만들어진 것이라 들었습니다. 골퍼들 마다 선호하는 골프공들이 있던데,실제로 다른 점이 있는 것인지, 딤플이 골프의 비거리에 영향이 있는지 궁금합니다.

Answer 1

모던 골프공은 브랜드 및 모델에 따라 약 330~500개의 딤플을 가지고 있다. 딤플은 크게 두 가지 역할을 하며,

첫째는 클럽페이스와 임팩트 시 공을 공중으로 쉽게 떠오를 수 있도록 백 스핀을 만들어 줍니다.

두 번째, 골프공의 딤플은 날아가는 골프공의 (drag) 공기 항력을 감소시켜 더 안정적이고 멀리 나가는 볼 비행을 제공합니다

반면, 딤플이 없는 골프공이라면 공중으로 높이 뜰 수 있게 하는

공기역학적인 힘을 전혀 받지 못해서 비거리 및 정확성이 급격히 떨어집니다.

아래 링크는 위와 같은 현상을 실험한 타이틀리스트사의 로봇 테스트 결과입니다

공 반쪽에만 딤플이 있는 공을 쳐보니 공은 딤플이 있는 방향으로 급격히 꺾이는 것을 확인할 수 있으며,

딤플이 전혀 없는 골프공은 일반 골프공의 290야드에 비해 오로지 130야드만 날아갔다고 합니다

https://www.youtube.com/watch?v=zZsvpw-JOO0&t=105s

Answer 2

골프공 표면에는 350~500개에 달하는 ‘딤플(dimple, 보조개라는 뜻)’이 파였는데, 딤플이 있는 골프공은 매끈한 공보다 비거리가 2배가량 길다. 딤플이 공기를 튕겨내 압력항력을 줄여준 덕분이다.

그렇다고 모든 물체가 표면이 거칠어야 더 빨리 날아가는 것은 아니다. 같은 공이지만 탁구공의 표면은 매끄러울수록 잘 날아가고 총알 역시 그렇다. 이는 물체마다 ‘레이놀즈 수’가 다르기 때문이다.

Answer 3

골프공을 자세히 들여다보면 표면이 곰보처럼 울퉁불퉁하다.
비슷한 크기의 탁구공은 매끈한 반면 골프공에는 홈이 많이 나 있다. 이 홈을 ‘딤플(dimple)’이라고 부른다.


딤플의 역할은 절대적이다. 무엇보다도 비거리에 큰 영향을 미친다. 딤플이 처음 생긴 것은 1860년께다. 이전까지 골퍼들은 표면이 매끈한 공을 사용했다. 그런데 그 당시 골퍼들은 흠집이 많이 난 공이 더 멀리 날아간다는 사실을 발견했다. 이게 바로 딤플의 시초가 됐다.


딤플의 가장 큰 역할은 공기저항을 줄여주는 것이다. 당연히 비거리가 늘어나는 효과가 생긴다. 또 공의 양력(揚力), 즉 공을 공중에 띄우는 힘을 크게 만들어 준다. 딤플이 있는 공은 없는 공에 비해 탄도가 훨씬 높고, 거리도 두 배 이상 날아간다는 실험결과도 있다.


그런데 딤플이 있으면 왜 공기저항이 줄어드는 걸까. 그림처럼 딤플은 공 표면에 난기류를 발생시킨다. 영어로는 ‘터뷸런스(turbulence)’라고 하는데 이 난기류가 공기의 저항을 줄여주고, 공을 공중에 뜨게 만드는 역할을 한다. 지름 42.67mm의 골프공을 들여다보면 표면에 수백 개의 딤플이 있다. 요즘 나오는 공엔 보통 300~450개 내외가 있다. 타이틀리스트 프로 V1는 딤플 수가 352개, 프로 V1X는 328개다. 국산 골프공인 볼빅 화이트칼라는 336개, 비스타는 392개다. 전 세계 골프 규칙을 관장하는 미국골프협회(USGA)는 딤플의 개수나 규격에 대해선 제한을 두지 않고 있다.


그렇다고 딤플이 무조건 많다고 좋은 건 아니다. 정확히 말하면 딤플이 공 표면을 커버하는 양이 많을수록 공기 저항이 줄어들면서 거리가 늘어난다. 딤플이 깊다고 해서 무조건 좋은 것도 아니다.


딤플이 차지하는 면적이 크면 공기 저항을 줄여주지만 아무렇게나 만들어도 된다는 뜻은 아니다. 골프공은 거리도 중요하지만 일관성도 중요하기 때문이다. 공의 중심축을 기준으로 양쪽이 같은 패턴을 갖도록 딤플을 만들어야 한다. 딤플을 어느 한 쪽에 치우치지 않게 배치해야 공이 일관성 있게 날아간다. 만약 무작위로 딤플을 배치한다면 공은 제멋대로 날아가면서 탄도를 예측하기 어렵게 될 것이다. 그래서 골프공은 공기역학·유체역학과 재료공학이 결합된 첨단 과학의 결정체라고 부른다.

Answer 4

골프의 유래를 보면 15세기경 스코틀랜드의 고프인데요

스코틀랜드에서 양치기들이 돌맹이를 막대기로 치면서 늘든것이 발전한 게임이라는 설이 있습니다 이처럼 물체를 멀리 보낼때 유선형이고 표면이 매끄럽습니다 그런데 골프공은 더 멀리 날려 보낼 목적임에도 울통불통한 굴곡이 딤플입니다

이 딤플이 공기 저항을 줄여 주어 더 멀리 멀리 날아 갈 수 있도록 돕는 역활을 한다는 것이 과학적으로 증명되었습니다