골프 공, 이것이 궁금하다 <113>

- 골프 5대 구성요소는 골프장- 클럽- 공- 골퍼- 룰 

- 골프공 직경 42.67 ㎜ 이상, 무게 45.93g 이하로

 

골프를 구성하는 5대 요소는 일반적으로 골프장, 골프 클럽, 골프공, 골퍼, 골프 룰 등 5가지로 꼽습니다. 우선 골프 경기를 하기 위해서는 티잉 그라운드-페어웨이-페널티구역-벙커-그린-홀 등을 갖춘 18홀을 갖춘 골프장이  있어야 합니다. 또 드라이버-우드-아이언-퍼터 등으로 구성된 스윙 장비인 골프 클럽이 있어야 하며, 골프 클럽으로 1번 홀부터 18번 홀까지 샷과 함께 홀인, 홀아웃을 해서 경기를 마쳐야 하는 볼이 있어야 합니다. 마지막으로 많은 선수들이 경기를 원만하고 공정하게 치러 경기 결과를 받아들일 수 있는 골프 룰이 꼭 필요합니다.

<112> 편에서는 골프의 5대 요소 중에서 골프공에 대해서 자세히 살펴보겠습니다. 골프공의 직경은 1932년 미국프로골프협회(USGA)에 의해 1.68인치(42.67㎜) 이상에 무게는 1.62온스(45.93g) 이하여야 한다고 정해졌습니다. 그러나 20세기 초반 영국왕립골프협회(R&A)가 1.62인치(41㎜)의 스몰볼을 허용, 디오픈에 출전하는 선수들이 더 멀리 날아가는 스몰볼을 선호했지만 1974년에 R&A도 USGA 규격에 맞춰 1.68인치로 통일되었습니다.
 

골프의 5대 요소 중에 하나인 골프공. 1.68인치(42.67㎜) 이상에 무게는 1.62온스(45.93g) 이하로 규정되어 있는 골프공에는 수많은 특허가 숨어있다.

 

- 골프공 비공인 비거리 기준치 317야드 미만 합의

- 향후엔 '프로용 공' - 아'마추어용 공' 달라질 전망

 

2023년 3월 14일 USGA와 R&A는 프로 골프 대회에서 사용하는 골프공의 비공인 비거리 기준치를 317야드 미만으로 줄이기로 합의, 향후 프로가 쓰는 공과 아마추어용 공이 달라질 전망입니다. 두 기구가 내놓은 모델 로컬 규칙(MLR)이 2026년 1월에 발효될 예정인데, 이 규정에 따라 골프공은 클럽 헤드스피드 127 mph(시간당 마일 : 시속 204.4㎞), 발사각(타출각) 11도에 스핀은 초당 37회전(2230 rpm)으로 쳤을 때 비거리는 3야드 오차를 포함, 최대 320야드를 넘겨서는 안 되도록 했습니다.

참고로 2022년 투어 데이터에 따르면 평균 비거리 부문에서 1%에 드는 장타자의 헤드 스피드 평균은 127.5 mph에 달했습니다. 평균 PGA투어 선수들의 데이터를 보면 헤드 스피드 114.6 mph, 발사각 10.3도, 스핀 2597 rpm이며 이를 볼 스피드로 환산하면 171.9 mph, 비거리는 평균 299.3야드에 달해 19년 만에 13.9야드 늘어났다고 합니다. 골프라면 누구나 '더 빨리, 더 멀리'에 대한 염원을 지니게 됩니다. 드넓은 필드를 지배하기 위해서는 스윙 스피드를 1 mph라도 더 높이고, 거리를 1m라도 더 늘릴 필요성이 있기 때문입니다.
 

필자가 2022년 3월 31일 해운대 cc 로얄 9번홀에서 생애 첫 홀인원을 기록한 캘러웨이 공.

 

- '더 멀리' 실현위해 골프공에는 첨단 과학 응축

- 1,500여 개 특허 숨어 있는 수많은 연구 결과물  

 

스윙에 있어서 '더 빨리'를 성취하기 위해서는 투어 선수들은 타고난 체격 조건에다 피를 말리는 체력 훈련을 소화하지 않으면 안 됩니다. '더 멀리'를 실현하려면 무엇보다 공이 과학적으로 설계되어야 합니다. 그렇게 때문에 현재 사용되고 있는 골프공에는 수많은 전문가들의 연구 결과물이 녹아 있습니다. 지름 4.3㎝, 무게 45g에 불과한 골프공에는 무려 1,500여 개의 특허가 숨어 있다고 합니다. 골퍼들이 무심코 집어든 골프공은 첨단 과학이 응축된 집합체인 것입니다.

연습용 공은 핵과 커버만으로 구성된 2피스가 많지만 시판되는 대부분의 공은 핵과 멘틀, 커버가 기본 구조인 3피스이고 최근에는 핵이나 멘틀, 커버를 더 추가한 4피스 공도 있습니다. 또 공을 더 멀리 보내기 위해 공 표면을 울퉁 불퉁하게 만든 딤플(dimple)도 갖가지 모양을 하고 있습니다. 딤플은 공이 날아갈 때 볼의 앞뒤 표면에 작용하는 압력차이 때문에 생기는 형상 저항(form drag)과 공기와의 부딪힘으로 생기는 마찰 저항을 고려해 설계되어 있습니다.
 

골프공이 날아갈 때 공기의 흐름과 백스핀 방향이 골프공 상부에는 저기압이, 공기 흐름과 백스핀 방향이 반대인 하부에는 고기압이 형성되면서 양력이 발생한다. (사진 = !T 조선)

 

- 공 표면에 딤플 300~450개... 공기흐름 원활하게

- 딤플 모양도 제조사마다 달라 소비자 선택 유도 

 

빠른 속도로 날아가는 골프공의 표면을 흐르는 공기는 공의 중간 부분부터 속도가 급격이 줄면서 뒤쪽 부분의 압력이 현저하게 낮아지고, 공의 앞과 뒤의 압력 차이로 인한 저항이 발생하는데  딤플이 이 저항을 줄여준다는 것입니다. 즉 공기가 오목하게 패인 딤플을 지나면서 일으키는 작은 소용돌이 덕분에 공 뒤쪽의 공기 흐름이 원활해져 공을 더 멀리 보낼 수 있다고 합니다. 과거에는 1,000개가 넘는 딤플이 있는 공도 있었지만 현재 300~450개 정도가 이상적인 딤플 수로 받아들여집니다.

타이틀리스트社는 1973년 정 20면체 공을 제작한 이후 28년간 이를 유지하다 2011년부터 정 4면체 24조각을 이용한 구조로 변경했다고 합니다. 캘러웨이社는 특허상품 육각 딤플을 적용하고 있는데 그 이유는 공 표면에서 딤플이 차지하는 비율(딤플 커버리지)이 100%에 달해 타사의 공의 딤플 커버리지 75~80%를 훨씬 능가해 공기 저항을 훨씬 적게 받기 때문이라고 설명합니다. 이처럼 공 제조사들은 딤플 하나에도 첨단 과학을 내세워 소비자들의 선택을 이끌어내기 위해 노력하고 있습니다.
 

캘러웨이사가 제조하는 골프공의 딤플은 벌집 모양의 육각형이다. 캘러웨이사는 육각형 딤플이 공기 저항을 훨씬 줄이는 강점이 있다고 주장하고 있다. (사진 =캘러웨이)

 

-코어-내피-외피 구조... 소재는 천연고무·플라스틱  

-3피스 볼 우레탄 사용... 성질 부드러워 커버로 각광

 

다음은 골프공이 어떤 성분으로 구성되어 있는지 살펴보도록 하겠습니다. 골프공은 코어와 내피, 외피로 이루어져 있고 그 소재는 천연고무와 플라스틱입니다. 코어는 합성고무와 다양한 화합물질을 혼합해서 만들고, 내피는 아이오노머와 화학물질이, 외피는 라발론 엘라스토머나 설린, 우레탄 등을 이용해 제작한다고 합니다. 골프공 소재 제조사인 LG화학이 공개한 관련 설명에 따르면  이 화합물질은 햇볕이나 빛, 공기 등 외부요인에 의해 변할 수 있습니다. 2피스 볼의 80% 이상이 설린을 사용하는데 내구성이 우수하고 단단한 성질을 갖고 있어 타격 시 멀리 날아가 비거리가 뛰어나다는 특징을 지닙니다.

반면, 3피스 볼은 현재 우레탄을 많이 사용하여 푹신한 운동장의 트랙과 마찬가지로 성질이 부드럽고 얇게 가공이 가능해 주로 커버로 각광받고 있습니다. 이처럼 골프공의 제작에 활용되는 다양한 화학소재 중 합성고무(BR)는 LG화학에서도 제작되고 있는 소재로 높은 탄성과 강성을 가진 합성 고분자 소재에 해당합니다. 내마모성은 물론, 반발탄성과 기계적인 특성이 우수하여 주로 타이어나 벨트, 호스와 신발 등에 사용되는 고기능성 소재이기도 합니다. 최초의 공이 돌멩이었지만, 이런 화학 소재로 공을 만들면서 비거리는 물론 탄성, 내구성도 훨씬 좋아진 것입니다.
 

골프공의 역사. (사진 = LG화학 공식 블로그)

 

- 코어의 압축강도따라 스핀 강도·공 속도 등 결정

- 기술개발자들, 좋은 타구감 등 위해 외피에 관심  

 

3피스 골프공의 경우는 커버 개수에 따라 나뉘고 공의 소재에 따른 성질 차이를 보인다고 합니다. 또 코어의 압축강도에 따라 스핀의 강도와 느낌의 강약이 결정되며 압축이 클수록 단단하며 공의 속도 역시 빨라지게 된다고 해요. 이처럼 다른 성질의 코어층과 커버층을 배치함으로써 비거리를 만족하는 딱딱함과, 컨트롤에 필요한 부드러운 특징의 공존이 가능해진 것입니다. 특히 타구감과 스핀양은 클럽이 직접 닿는 외피가 좌우하기 때문에 기술 개발 담당자들이 가장 활발히 관심을 갖고 진행하는 부분이 바로 이 외피라는 겁니다.

타격과 동시에 백스핀을 먹고 공중으로 날아갈 때 딤플을 통해 모인 공기를 골프공 뒤로 내보내면서 딤플이 없는 공보다 더 높이 뜨고 더 멀리 날아간다는 사실을 밝혀낸 과학의 힘에 대해 골퍼의 한 사람으로서 경의를 표하지 않을 수 없습니다. 골프공뿐만 아니라 드라이버, 아이언, 퍼터 등 모든 골프 장비도 첨단 과학기술이 보태져 있는 것은 물론이고요. 500여 년 전 목동들이 돌멩이를 툭툭 쳐서 바닷가 토끼굴에 넣을 때의 원시적인 상황을 대비시킨다면 과학의 혜택을 잔뜩 누리고 있는 우리가 얼마나 좋은 환경에서 골프를 즐기고 있는지 아시겠죠?

 

마우대의 인생골프 이야기는 이어집니다.