전신 수영복, 원리에서 금지까지

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스포츠 과학의 힘

우리나라가 스포츠 강국으로 우뚝 서는 데는 스포츠 과학에 대한 투자가 적지 않은 힘이 됐다. 스포츠 과학은 스포츠와 관련된 모든 과학적인 현상들을 관찰하고 설명하는 학문이다.

스포츠 과학의 도입으로 베이징올림픽의 금메달리스트였던 역도선수 장미란은 정밀 테스트를 통해 양쪽 다리 근력의 차이가 최고 10퍼센트나 난다는 사실을 발견해 교정훈련을 받았다. 그 결과는 세계신기록 달성과 금메달로 이어졌다. 이외에도 박태환, 모태범, 이상화 선수들의 금메달 뒤에는 스포츠 과학의 치밀한 조언이 자리하고 있다는 얘기는 널리 알려져 있다.

전신 수영복의 원리와 효과

스포츠에 응용된 과학 기술 중 대표적인 것이 전신 수영복이다. 2008년에 도입된 첨단 수영복은 130여개의 세계 기록을 갈아치울 정도로 탁월한 효과를 보여주면서 전 세계 수영 선수들에게 인기를 끌었다. 물을 먹지 않는 폴리우레탄으로 만들어진데다가 최대한 몸에 밀착 되어서 상대적으로 물의 저항을 덜 받게 되어 있다.



또한 전신 수영복 원단에는 리블렛(riblet)이라는 작은 돌기가 들어가 있는데, 이것은 표면에서 물이 쉽게 흐르도록 만들어 표면 저항을 줄여주는 역할을 한다. 리블렛 모양은 상어 비늘 모양에서 본뜬 삼각형 모양이 대표적이고 비행기 날개의 홈 모양과 같은 모양도 있다. 리블렛이 표면의 저항을 줄여주는 이유는 다음 그림에서처럼 수영복 표면 근처에서 발생하는 물의 작은 소용돌이가 리블렛의 윗부분에만 작용하여 상대적으로 좁은 표면에만 표면 저항에 영향을 받게 하기 때문이다. 동일한 추진력이라 하더라도 표면 저항이 줄어들면 기록단축에 유리한 것은 당연하다.



전신 수영복의 대표적인 소재인 폴리우레탄은 물보다 가볍고 방수성이 우수하며 부력이 매우 크다. 수영에서 발차기는 추진력과 부력을 만들어내는데 이 때 부력이 큰 수영복을 입으면 발차기의 대부분을 추진력으로 활용할 수 있다. 실제로 부력이 큰 바다에서 수영할 때 상대적으로 피로도가 덜하다고 한다.

그 밖에 신축성이 좋은 전신 수영복으로 인해 꽉 눌린 몸은 유선형이 되어 물속을 미끄러지듯 나아갈 수 있다는 점과 경기 중 근육의 피로를 줄여준다는 장점도 있다. 실제로 수영복과 신체 사이의 공간이 생길수록 경기 시 근육이 떨려 피로감을 더 많이 느끼게 된다고 알려져 있다. 전신 수영복은 이 공간을 최소화하여 근육의 피로를 줄일 수 있는 것이다

전신 수영복의 착용 금지

그러나 위와 같은 획기적인 장점을 가진 전신 수영복 착용이 지난 해부터 금지되었다. 어떤 계기 때문일까?

전신 수영복의 등장으로 더 좋은 기록들이 쏟아져 나왔지만, 한편으로는 수영이 선수들의 기량을 겨루는 자리가 아니라 첨단 제품의 우수성을 시험하는 무대가 되어서는 안 된다는 의견이 많았다. 이와 같은 취지에서 국제수영연맹은 올해부터 첨단 수영복을 규제하기로 하였다. 이에 따라 수영복 재질은 예전처럼 섬유를 중심으로 하고 남자는 허리에서 무릎까지 여자는 어깨와 무릎을 넘어서지 않는 선에서 수영복을 착용하게 된다. 스포츠의 기본은 우수한 장비가 아니라, 인간의 노력과 도전에 있는 것이기 때문이다.

Q 01. 전신 수영복의 원단에는 리블렛이라는 작은 돌기가 있어 물의 저항을 줄여준다. 리블렛이 물의 저항을 줄여주는 원리를 적으시오.

→ 리블렛(riblet)은 수영복 표면 근처에서 발생하는 물의 작은 소용돌이가 리블렛의 윗부분에만 작용하게 하여 상대적으로 좁은 표면만 표면 저항에 영향을 받도록 하여 물의 저항을 줄여준다.

Q 02. 전신 수영복을 폴리우레탄으로 만들었을 때의 장점을 적으시오.

→ 물보다 가볍고 방수성이 우수한 폴리우레탄은 부력이 매우 큰 재질이다. 수영에서 발차기는 추진력과 부력을 만들어내는데 이 때 부력이 큰 폴리우레탄 수영복을 입으면 발차기의 대부분을 추진력으로 활용할 수 있어서 기록을 단축하는데 좋다.

Q 03. 전신 수영복을 착용하여 몸의 모양이 유선형이 되었을 때의 장점을 적으시오.

→ 물속을 미끄러지듯 나아갈 수 있다. 유선형의 모양이 되면 물의 저항을 최소한으로 줄일 수 있어 기록을 단축하는 데 유리하다. 

Q 04. 스포츠 과학 또는 전신 수영복과 관련된 문제를 만들어 보시오.

→ 각자 만든 과학 문제에 답을 만든다.