런던올림픽 오프더레코드!

2012 여름을 더 활활 타오르게 만들어준 건, 바로 ‘2012 런던올림픽’이었습니다. 밤낮을 바꿔가며 응원했던 그 열기! 어이없는 오심으로 같이 억울해하고 분노한 순간도 있었지만, 열심히 기량을 발휘한 선수들의 열정에 함께 감동하기도 했었지요. 그 덕분인지, 이번 올림픽에서 대한민국은 금메달 13개, 은메달 8개, 동메달 7개로 종합 5위를 기록했습니다.

올림픽은 끝났지만 이야기는 남는 법! 이번 시간에는 지난 번 전해드렸던 ‘올림픽 과학이야기([런던올림픽 특집] 런던은 과학전쟁 중? http://nstckorea.tistory.com/464)’이어 미처 다 전해드리지 못한 또 다른 과학이야기를 다뤄볼까 합니다.

#1. 도핑테스트, 그 끊이지 않는 의혹
이번 올림픽에서도 여전히 약물에 대한 의혹은 끊이지 않았는데요. 특히 금메달 2관왕에 오른 중국 수영선수 예스원의 약물 복용 의혹이 제기되기도 했습니다. 예스원이 런던올림픽 수영 여자 개인혼영 400M에서 4분 28초 43으로 세계 신기록까지 달성하면서 그 놀라운 실력에 약물 의혹이 불거졌지만 도핑 검사 결과는 ‘CLEAN’이었죠.

우리는 왜 도핑테스트를 할까요? 도핑테스트는 운동선수가 좋은 기록을 낼 목적으로 흥분제와 근육을 키워주는 약물을 먹는 것을 막기 위한 테스트입니다. 본래 약물 중 근육을 키워 주는 약물인 합성 스테로이드는 오랫동안 병상에 누워 있는 환자를 위한 것이었습니다. 하지만 기록 향상을 원했던 일부 운동선수들이 이 약물을 먹으면서 여러 가지 부작용이 생겼고 공정한 경쟁을 해야 하는 스포츠 정신에 어긋나기 때문에 도핑 테스트를 실시하게 되었습니다.

drug test@micahb37 / http://www.flickr.com/photos/micahb37/2969720435


한 방송프로그램에서 진종오 선수가 도핑테스트 방법을 소개하여 관심을 모았습니다. 도핑테스트 기본적인 방법은 바로 경기 직후 선수들의 소변을 그 자리에서 채취하는 것입니다. 소변을 두 번 나누어 채취하여, A는 검사하고 B는 보관을 한답니다. 이때 양성반응이 나오면, 약물복용이 의심되기 때문에 B샘플로 재검을 하고, 이에 따라 선수가 약물복용을 했는지 여부를 결정짓고 통보하게 됩니다.
 
다음으로 올림픽 도핑테스트의 금지약물에 대해 더 알아볼까요?
금지약물에는 이뇨제, 진정제, 흥분제, 스테로이드제 등이 있습니다. 신장에 영향을 미쳐 소변생산을 증가시키는 이뇨제는 권투나 레슬링 등 체급별 경기를 하는 운동선수들이 체중조절을 위해 사용하곤 합니다. 진정제는 맥박수를 줄이고 심장을 안정시켜주는 약물로, 정확한 조준을 위해 양궁이나 사격 선수, 중심을 잘 잡아야하는 피겨스케이팅 선수들이 평정심과 안정을 갖기 위해 사용하곤 합니다.
주로 단거리 육상 선수나 구기종목 선수들에게서 적발되는 흥분제는 중추신경계를 자극해 혈압을 높이고 신체반응을 빠르게 만들어 주는데, 대표적으로 코카인과 암페타민이 있습니다. 마지막으로 스테로이드제는 남성호르몬의 생성을 도와 근육을 발달시키기 때문에 지구력이 필요한 마라톤이나 사이클 선수들이 사용합니다.

@KOREA.NET - Official page of the Republic of Koreahttp://www.flickr.com/photos/koreanet/7682600380/in/photostream 사진제공 : 대한체육회 / 문화체육관광부 해외문화홍보원

도핑테스트에 대해 이야기하다보니 떠오르는 선수가 있는데요. 바로 박태환 선수입니다. 2008 베이징 올림픽에서 자유형 200M 금메달을 목에 걸었던 박태환 선수는 당시 도핑테스트만 무려 4번을 받았다고 하네요.^^

#2. 전신수영복, 기록을 위한 과학
박태환 선수의 이야기를 조금 더 해보도록 하죠. 올해는 전신수영복을 입은 선수들을 보지 못했지만, 4년 전 베이징올림픽에선 전신수영복을 입은 선수들을 꽤 찾아볼 수 있었습니다. 물론 박태환 선수도 전신수영복을 입으려고 했었다고 합니다. 하지만 어깨 결림이 신경 쓰여 반신 수영복을 입고 출전했었죠.

당시 전신수영복은 큰 이슈였습니다. 기록을 단축시키는 전신수영복의 효과는 선수들에게 매우 매력적인 요소였으니까요. 수영은 0.01초의 시간을 다투는 경기인 만큼 수영복도 물의 저항을 최대한 덜 받도록 만들고 있습니다. 전신수영복의 원리를 좀 더 살펴볼까요?

마이클 펠프스의 전신수영복@rhodag1981 / http://www.flickr.com/photos/rhodag/3633308632


전신 수영복 원단에는 작은 돌기 ‘리블렛(riblet)’이 들어가 있습니다. 리블렛은 상어 비늘 모양에서 유래되었는데, 표면에서 물이 쉽게 흐르도록 만들어 표면 저항을 줄여주는 역할을 합니다. 리블렛이 저항을 줄여주는 이유는 수영복 표면 근처에서 발생하는 물의 작은 소용돌이가 리블렛의 윗부분에서만 작용하여 상대적으로 좁은 표면에만 저항을 받게 하기 때문이라고 합니다.

그리고 전신 수영복은 상어 피부를 본떠 만든 첨단 합성섬유로 만들며, 신축성이 좋아 몸이 유연하게 움직이도록 돕습니다. 신축성에 의해 꽉 눌린 몸은 유선형이 되어 물속을 미끄러지듯 나아갈 수 있답니다. 바다 속 돌고래의 유선형이 인간에게도 적용되는 것이죠. 또한 전신수영복이 몸 전체의 근육을 고정시켜 흔들림이 적고 힘을 내는데도 유리합니다.

베이징올림픽에서 최대의 화두였던 ‘전신수영복을 입으면 더 좋은 기록을 낸다’는 공식은 런던올림픽에서는 적용되지 못했는데요, 베이징올림픽 이후 공식대회에서의 전신수영복 착용이 금지되었기 때문입니다. 전신수영복으로 인해 세계기록들이 쏟아져 나왔지만 그 기록들은 모두 첨단 기술의 반영이었을 뿐 순수하게 수영선수들의 기량을 통해 나온 것이 아니라는 의견이 대두되면서 국제 대회에서 사라지게 되었습니다.

#3. 그들이 타이트한 경기복을 입는 이유
이번에는 장미란 선수에 대한 이야기를 해보도록 하죠. 교통사고 후유증으로 힘든 가운데에도, 대회를 위해 열심히 준비한 노력의 로즈, 장미란 선수의 경기 모습은 반복해서 보아도 역시 감동적인데요, 역도 경기를 보면서 드는 의문 하나! 왜 역도 선수들 모두 딱 달라붙는 옷을 입는 걸까요?

@KOREA.NET - Official page of the Republic of Korea / http://www.flickr.com/photos/koreanet/7771957184/in/photostream 사진제공 : 대한체육회 / 문화체육관광부 해외문화홍보원


레슬링이나 역도 선수들은 운동 중 옷이 몸에 거치적거리지 않도록 하고 활동성을 높이며 혹시 모를 부정행위를 막기 위해 몸에 밀착되는 경기복을 입는다고 합니다. 사이클 경기에서도 마찬가지인데, 사이클 같은 초를 다투는 경기에서는 공기의 흐름도 기록에 매우 큰 영향을 미치기 때문에 선수들은 몸에 딱 달라붙는 옷을 입습니다. 몸에 달라붙는 매끄러운 운동복은 공기와의 마찰을 줄여 시간 단축에 효과적이기 때문이죠.

#4. 유도에 숨겨진 지렛대의 원리!
우리에게 유도의 재미를 알려준 훈훈한 유도 삼인방. 큰절인사로 화제를 모은 송대남, 굳은 의지의 김재범, 멋진 조준호 선수! 이들의 유도 경기도 무척 재미있게 보았는데요. 유도에도 과학의 원리는 숨어있습니다. 학창시절 한번쯤은 들어보았을 ‘지렛대의 원리’가 바로 그것! 지렛대의 원리는 지레가 물체에 힘을 작용하는 작용점, 지렛대를 받치고 있는 받침점, 외부에서 힘이 가해지는 힘점을 이용해 힘의 평형을 이루는 것인데, 유도의 엎어치기도 이 지렛대의 원리를 적용해 발을 걸거나 허리를 이용하여 상대방을 쓰러뜨리는 것입니다. 힘점, 작용점, 받침점 간격을 잘 이용해서 힘을 사용하면, 덩치가 큰 상대방도 쓰러뜨릴 수 있다는 거죠.

@KOREA.NET - Official page of the Republic of Korea / http://www.flickr.com/photos/koreanet/7696360474/in/photostream


혹시 체급은 같지만 체격이 작은 선수를 보며 당연히 체격이 작은 선수가 질 것이라 생각하진 않나요? 하지만 지렛대의 원리가 적용되는 유도에서 힘의 강도는 그 영향력이 훨씬 덜하답니다!

#5. 장대높이뛰기의 에너지 전환
장대높이뛰기에는 유독 미녀들이 많습니다. 우리에게도 유명한 러시아 선수 이신바예바는 ‘미녀새’라고도 불리죠. 이번 올림픽 8대 미녀 중 한명인 ‘엘리슨 스토키’ 또한 장대높이뛰기 선수였고요. 하지만 장대높이뛰기의 매력은 무엇보다 몸이 상공으로 튀어 오르면서 바(bar)를 넘어갈 때의 짜릿함이라 할 수 있습니다. 장대높이뛰기는 빠르게 달려 몸을 위로 튕겨 오르게 하는 운동 에너지와 장대의 탄성력인 탄성 에너지를 잘 이용하면 높이 뛸 수 있는데요. 빨리 달리면서 생기는 운동에너지의 일부가 장대를 바닥에 꽂는 순간 탄성에너지로 바뀝니다. 그리고 이 탄성에너지가 쥐었던 장대를 펴서 선수를 공중으로 튀어 올리며 위치에너지로 바꾸는 것입니다.

@pole vault / http://www.flickr.com/photos/janheuninck/5797789110

자, 어떤가요? 지금까지 수영, 역도, 유도, 장대높이뛰기 등 다양한 올림픽 종목에서 발견할 수 있는 과학적 요소들을 살펴보았습니다. 런던 올림픽과 함께 2012년의 뜨거운 여름도 지나가고 있는데요, 지금도 런던에서는 행복한 금메달 소식이 들리고 있습니다. 바로 ‘2012 런던 장애인 올림픽’을 통해서 말이죠. 런던 올림픽에 비해 상대적으로 주목받지 못하고 있는 런던 장애인 올림픽, 그곳에서 멋진 경기를 펼치고 있을 자랑스러운 우리 선수들에게 모두 함께 응원을 보내는 건 어떨까요? 메달 유무를 떠나, 그들이 흘린 땀과 열정에 진정한 박수와 응원을 보내는 것, 그것이 지금 우리가 해야 할 일이 아닌가 싶습니다.

대한민국 모든 선수들, 그들이 있어 우리의 2012년 여름은 너무나 뜨겁고, 찬란했으니까요.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

올림픽을 넘어 일상으로 스포츠 과학! 운동과 건강!


지난 8월 14일부터 19일까지 일산 킨텍스에서 대한민국 과학창의축전이 열렸습니다. 매년 열리는 이 행사는 수도권, 지방을 순회하며 과학체험과 토크쇼 등을 진행하는데요, 올해는 수도권인 일산 킨텍스에서 그 막이 열렸습니다. 전 과학창의축전 프로그램 중에서도 2012 런던올림픽으로 뜨거웠던 스포츠 바람을 생각하며 국가과학기술위원회에서 주최한 스포츠 과학에 관한 토크콘서트에 참여했습니다. 그 현장으로 한번 가보실까요?

#1. Practice is Medicine


이번에 ‘올림픽을 넘어 일상으로’ 라는 주제로 강연을 하신 분은 서울대 체육과 송욱 교수님이셨습니다. 첫 세션은 운동과 건강! 현대생활로 들어서면서 우리 인류는 점점 움직이는 삶이 사라지고 있는 실정입니다. 운동부족으로 여러 질병들이 발생하면서 점점 문제는 심각해지고 있죠. 이제 문제의 심각성을 깨닫고 운동을 해야 할 때가 아닌가 생각됩니다. 운동은 천연의 약이라는 말이 있습니다. 운동을 통해 병을 극복하는 사람들을 많이 봐왔기 때문이인데요, 실제 다큐멘터리에서 당뇨병, 고혈압 환자들이 운동을 통해 삶을 찾아가는 모습을 많이 봤을 겁니다.

운동은 신체적 건강뿐만 아니라 정신적 건강에도 또한 좋습니다. 우울증, 불면증, 치매와 같은 두뇌 건강에도 많은 영향을 미치는데요, 정신건강에 주로 작용하는 물질은 ‘세라토닌’이라는 물질입니다. 세라토닌의 분비여부에 따라 우울증이 오고 불면증이 올 수 있습니다. 이것은 운동을 통해 긍정적인 방향으로 발전시킬 수 있는데, 운동을 하면 혈액순환이 잘 이루어져 고혈압, 당뇨에 좋으며 뇌세포 또한 활성화시켜 기억력 향상, 노화방지를 가져올 수 있습니다. 또한 팀 단위의 스포츠는 팀워크, 협동심을 강화시켜 좋은 인간관계, 우울증 극복에 있어서도 탁월한 효과를 볼 수 있습니다.


많은 학생들이 교수님의 특강에 집중하고 있습니다. 이야기 하나하나 놓치지 않으려고 열심히 듣고 있네요.

#2. 강연의 지루함을 없애주는 B보이 댄스


강연이 너무 길어지면 듣는 사람 입장에서도 지루하기 마찬가지죠. 그래서 첫 세션이 끝나고 비보이 문화공연이 시작되었습니다. 역시 댄스로 사람들의 지루함을 시원하게 날려주었는데요, 공연을 한 필올라잇 비보이 공연팀은 “댄스도 과학이다”라는 말을 하며 웃음을 자아내기도 했습니다. 멋진 공연 보여준 필올라잇 팀에서 박수를 보냅니다.

#3. 점점 사라지는 운동장


두 번째 세션에서는 체육교육에 관한 이야기가 주를 이루었습니다. 송욱 교수님은 미국을 다녀오면서 우리 한국과 다른 체육교육상황을 비교하면서 앞으로 한국 체육교육이 더욱 활성화 되었으면 좋겠다고 말씀하셨습니다. 현재 한국에 있는 초,중,고 학교들의 운동장의 크기가 점점 줄어들고 있으며, 시간표 편성에 있어서도 체육교과목 시간이 계속 줄어들고 국,영,수 위주의 교육편성이 이루어지면서 학생들의 스트레스 역시 계속 늘어나고 있는 실정이라고 합니다.

반면 미국은 실외, 실내 체육관 및 수영장 시설을 갖춘 스포츠 시설을 확충하고 있으며, 학교 교과목에도 매일 아침 체육수업을 배정한다고 합니다. 이러한 정책은 미국의 한 고등학교의 일화에서 나오게 되었는데요. 미국 미시건주 중에서 가장 성적이 좋지 않은 고등학교가 있었다고 합니다. 이 문제를 극복하기 위해 학교가 선택한 것이 바로 체육이었는데요. 매 0교시에 체육수업을 배치하여 학생들의 스트레스를 해소할 수 있는 시간을 마련한 후, 이 학교는 미시건주 내에서 성적 Top이 되는 놀라운 성과를 달성하게 됩니다. 그 후 체육의 중요성이 알려지면서 미국 주마다 학교들은 체육수업을 늘리고 운동시설을 확충하였다고 하네요. 그러고 보니, 그 힘이 바로 이번 올림픽 메달 1위로 발휘되고 있는지도 모르겠네요.^^   

#4. 청소년과 학부모들의 관심 집중


이번 강연의 주 청중들은 청소년들과 학부모님들이었습니다. 이번 2012 한국 과학창의축전은 어린이, 청소년들의 체험형 전시관들이 많아 학부모들과 함께 온 어린이, 청소년들이 굉장히 많았기 때문이었죠. 해서, 송욱 교수님 또한 청소년들과 학부모들의 시선에 맞추어 쉽게 강연을 풀어 나가셨습니다. 교수님은 무엇보다 청소년들에게 체육과 관련된 진로, 그리고 공부만 하는 것이 행복한 것은 아니라는 말씀을 많이 하셨습니다. 학생들 또한 스포츠과학 쪽으로 가기 위해 어떤 학과를 가야하는지, 운동의 강도는 어느 정도 하는 것이 좋은지 등 그동안 궁금했던 질문들을 쏟아냈습니다. 트위터를 통해 받은 질문에는 ‘이번 올림픽 때 가장 재미있었던 경기는?’ ‘가장 좋아하는 선수는?’ 등의 재미있는 질문도 있었으며, 학부모들은 ‘아이들에게 어떤 운동을 시키는 학습에 좋은가’, ‘비만인 아이에게 좋은 운동방법은 무엇인지’ 등 아이에게 필요한 다양한 질문을 하셨습니다.

이번 스포츠과학, 올림픽을 넘어 일상으로‘라는 강의는 청소년들과 학부모들의 시선에서 맞춘 쉬운 강연이었던 것 같습니다. 스포츠 과학에 대한 전문적인 지식보다는 운동과 건강의 상관관계 그리고 체육관련 진로와 아이들이 어떤 운동을 하면 학습에 도움이 될 지 등의 콘텐츠가 주를 이뤘다는 점이 특히 좋았는데요, 이번 강연을 통해 많은 청소년들과 부모님들이 체육교육에 대한 중요성을 알고 운동을 꼭 하셨으면 하는 바람입니다. 좀 더 과학적인 지식을 원했던 저로서는 조금은 아쉬움이 남지만 우리나라 체육현실에 대해 나름 배우고 간 것 같아 의미 있는 시간이었던 것 같습니다.   


   

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

지구촌 대 축제 2012 런던올림픽
런던은 과학전쟁 중?

2012 런던올림픽이 개막되었습니다.
그리고 우리나라 태극전사들의 메달사냥도 시작되었는데요.
런던은 이번 올림픽을 성공적으로 개최하기 위해 온갖 과학적 방법을 동원하며 노력했다고 합니다. 현대 올림픽은 과학올림픽이라는 말이 있듯이 과연 어떤 과학적 요소가 쓰였을까요? 지금부터 하나씩 살펴보도록 하겠습니다.


개막식에 비가 온다고? 걱정하지마!!

우리가 올림픽 개막 중계를 보면 개막 행사 때 비가 오는 것을 본 기억이 없습니다. 예전 베이징올림픽 개막일 역시 비가 온다는 예보가 있었는데도 비가 오지 않았고, 런던 올림픽 같은 경우 개막일 당일에 비가 내리긴 했지만 다행히도 개막식 직전 비가 그쳤습니다.

@Andrea Vascellari / http://www.flickr.com/photos/vascellari/588298440


현대와 전통이 어우러지는 멋진 개막식 무대를 전 세계 70억 명이 보고 있을 텐데 만일 비가 온다면? 생각만 해도 아찔하죠! 해서 올림픽이나 월드컵, 엑스포와 같은 국제적 큰 행사의 개막식 날에는 비가 오지 않도록 인공강우 프로젝트를 실시하기도 한다고 합니다. 인공강우는 비가 내리게 하는 기술이지만, 이 기술로 특정일이나 특정 장소를 피해 미리 다른 곳에서 비를 내리게 할 수 있어 큰 행사에 사용하는 것이죠. 인공강우 프로젝트는 기상 레이더를 설치하고 구름의 높이와 두께, 비가 올 것으로 예상되는 지점과 강도, 풍향과 풍속 등을 측정해 실시간으로 기상청에 알려주어 관측 분석한 뒤 실시하게 됩니다.

인공강우의 원리는 ‘요오드화은’입니다. 비행기나 방공포로 요오드화은을 탑재한 포탄을 구름 속에 쏘면 포탄이 터지면서 요오드화은이 방출됩니다. 그럼 요오드화은은 구름입자를 끌어들여 얼음결정을 만드는데, 이 얼음결정은 무게 때문에 중력에 의해 밑으로 떨어지게 됩니다. 떨어지면서 이 얼음은 녹아 비가 되고 이 빗물이 대기 중의 오염물질을 씻어 내려가게 되는 것입니다. 그렇기 때문에 개막식 날 비구름이 올 것으로 예상되면 미리 그 비구름이 있는 곳으로 가서 요오드화은을 투하하는 것이죠. 이렇게 개막 장소로 오는 비구름은 사전에 모두 제거가 되는 것입니다. 그리고 비로소 화려한 개막 축제 시작~!!

과학으로 무장한 태극전사들

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마린보이 박태환

수영!! 몇 년 전 까지만 해도 수영에서 메달이 나올 것이라고 상상도 못했던 시기가 있었죠? 하지만 지난 2008 베이징 올림픽 박태환 선수의 400m 금메달은 이제 수영에서도 우리나라가 세계 선두로 나아간다는 희망을 심어 주었습니다. 이번 2012 런던올림픽에서도 은메달을 받으면서 수영강국들과 어깨를 나란히 할 수 있었죠.

하지만 메달이 그저 노력만 해서 받을 수 있는 걸까요? 모든 스포츠에는 과학이 숨어 있습니다. 수영도 마찬가지입니다. 과학적 원리를 잘 알고 이를 적용하면 더 좋은 영법을 구사할 수 있습니다. 그렇다면 수영에 숨어 있는 과학의 원리가 무엇인지 살펴볼까요?

입수부터 과학적 계산!
수영의 시작은 입수부터 시작됩니다. 가장 이상적인 입수의 각도가 얼마인지 아시나요? 그냥 빨리 들어가면 되는 게 아닌가 싶겠지만 입수 각도에서부터 벌써 수학과 과학적 계산이 들어갑니다. 가장 이상적인 입수 각도는 30~40도 라고 하는데요, 만약 40도 이상으로 들어가게 되면 물의 저항 때문에 앞으로 나아가기 위한 힘을 잃고, 30도 이하로 입수하게 되면 몸 전체가 물 표면에 닿기 때문에 튀는 물결에 의해 저항을 받을 수 있다고 합니다. 하여 30~40도 정도로 입수를 해야 물의 저항을 덜 받으며 튀는 물의 양도 적다고 하네요. 

@KOREA.NET - Official page of the Republic of Korea /http://www.flickr.com/photos/koreanet/7682600380/in/photostream

잠영이 승패 가른다.
입수를 한 다음 15m 정도는 잠영으로 가는 구간입니다. 잠영은 어떤 것인지 잘 아시죠? 잠수한 상태로 돌고래처럼 두 발을 차며 나아가는 것을 말합니다. 여기서 돌고래처럼 두발을 차는 동작이 ‘돌핀킥’이라고 하는 것입니다. 물론 15m를 잠영으로 다 갈 수 있다면 좋겠지만 세계에 어느 누구도 15m를 전부 가는 선수는 없습니다. 왜냐하면 폐활량과 산소 때문에 그렇습니다. 잠영이 길어지면 그만큼 호흡을 할 수 없기 때문에 산소공급이 이루어 지지 않습니다. 이렇게 되면 잠영이 끝난 뒤에 나아가는 시점에서 근육의 산소량이 많이 부족할 수 있죠.

@Powerhouse Museum / http://www.flickr.com/photos/powerhouse_museum_photography/2730231201

세계적인 선수인 마이클 팰프스는 잠영으로 13m까지 간다고 합니다. 대단한 실력이죠? 우리나라 박태환 선수도 처음엔 잠영으로 7m 밖에 가지 못했지만 이제는 10m까지 갈 수 있다고 합니다.^^ 그렇다면 잠영을 잘하기 위해선 어떻게 해야 할까요?
잠영을 잘하기 위해선 무엇보다 돌핀킥을 잘해야 합니다. 돌핀킥을 잘하려면 신체조건이 좋아야 하죠. 하여 수영 선수들은 몸의 부력이 좋습니다. 부력은 몸이 물에 뜨는 것을 말하는데요. 몸이 만약 가라앉는다면 수영선수를 하는 입장에서는 최악이겠죠? 부력을 높이기 위해선 근육과 지방의 절묘한 조화가 필요합니다. 근육은 밀도가 높아 잘 가라앉지만 앞으로 나아갈 수 있는 추진력을 만들고 지방은 추진력은 없지만 밀도가 낮아 몸을 띄우게 만듭니다. 그리고 폐활량 또한 좋으면 공기를 폐에 저장하는 양이 많아 몸이 물에 더 잘 뜨게 됩니다. 공기가 가득 들어있는 튜브가 물에 잘 뜨는 것처럼 말이죠. 박태환 선수의 폐활량은 일반 성인의 2배라고 하네요.

활의 민족 대한민국 금메달을 조준하다

대한민국 올림픽 효자종목으로 불리는 양궁!! 이번에도 이변 없이 예선전을 통과하는 우리 태극전사들이 자랑스럽게 느껴지네요. 여자 양궁단체는 올림픽 7연패라는 위엄을 달성했습니다. 이런 양궁도 과학이라는 요소를 피해갈 수 는 없습니다. 활을 쏘는 종목이기 때문에 날씨, 심리상태, 화살의 상태 등 체크하고 준비해야하는 것이 많습니다.

@OREA.NET - Official page of the Republic of Korea / http://www.flickr.com/photos/koreanet/7682349598


가장 먼저 체크해야 할 것은 날씨입니다. 바로 바람과 비의 여부인데요, 이번 2012 런던올림픽에서는 비가 오지 않는다고 했으나 지난 여자단체전 결승 때는 비가 내렸었죠. 그럼에도 불구하고 철저한 상황대비 훈련으로 금메달의 위엄을 달성했지만요. 양궁선수들은 실전을 위해 런던의 로즈 크리켓 그라운드 경기장과 유사한 장소에서 실전 훈련을 한다고 합니다. 현장의 바람에 적응하기 위해서입니다. 바람의 저항에 의한 조준은 오로지 감과 경험이라고 하네요. 하여 선수의 심리상태와 자신감이 승패를 결정한다고 할 수 있는 것이죠.

심리상태의 안정과 자신감만 가지고 있다면 거의 반은 성공하고 들어갔다고 볼 수 있습니다. 그 다음은 활시위입니다. 화살은 총처럼 직진을 하지 않습니다. TV에서 초고속 카메라로 보면 화살이 구부러지면서 날아가는 것을 볼 수 있습니다. 이유는 활시위가 화살을 똑바로 밀어주지 못하고 활시위를 손가락으로 놓는 과정에서 활시위의 탄성 때문에 커다란 요동이 발생하기 때문이죠. 이런 오점을 해결하기 위해서 하는 것이 튜닝입니다.

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튜닝
은 말 그대로 화살의 강도와 두께를 조절하는 을 말합니다. 양궁에서 화살을 자세히 보면 굉장히 복잡한 구조로 되어있는 것을 볼 수 있습니다. 그림에서 보는 장치들이 다 역할이 있는 것이죠.

길게 막대기처럼 뻗어 나와 있는 부분을 ‘롱 스테빌라이저’라고 합니다. 무게추 역할을 해서 활시위를 놓았을 때 활이 앞으로 휘청이지 않도록 하는 역할을 합니다. 그리고 가운데에 활을 놓고 쏠 때 소리로 신호를 알리는 부위가 있습니다. 이 부분을 ‘클릭커’라고 합니다. 활을 당길 때 클릭커가 소리를 내면서 ‘이만하면 많이 당긴 것이다’라고 알려주는 알림 장치인 셈입니다. 화살의 여러 가지 장치들 또한 과학적 원리를 담고 있었다니 무척 신기하네요. 이번 양궁 개인전에서도 어느 때와 같이 메달 싹쓸이를 기대하며! 2012 런던올림픽에서 열심히 뛰고 있는 태극전사들의 건투를 빕니다.




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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

다목적실용위성 아리랑 3호가 촬영한 영국 런던 올림픽파크의 모습은?


우주에서 바라본 런던 올림픽 현장의 모습은 과연 어떨까요?
교육과학기술부와 한국항공우주연구원이 지난 5월 18일 성공적으로 발사되었던 아리랑 3호가 촬영한 2012년 올림픽개최지인 영국 런던 ‘올림픽파크’ 지역의 영상을 공개했습니다.

아리랑 3호가 촬영한 영국 런던 ‘올림픽파크’의 모습을 살펴볼까요?
 


올림픽파크의 모습을 매우 자세하게 볼 수 있는 이 영상은 아리랑 3호가 지난 23일 촬영한 해상도 0.7m의 고해상도 영상으로, 올림픽 스타디움(주경기장)을 포함하여 각 종목별 주요경기장 및 선수촌 아파트 등을 확인할 수 있습니다.

이렇게 올림픽파크의 모습을 보고 있노라니 런던 올림픽의 개막이 코앞으로 다가왔음을 실감할 수 있는데요, 이번 개막식은 한국시간으로 내일 새벽 5시(현지시각 저녁 9시)부터 시작되며 무엇보다 가장 영국다운 개막식이 될 것이라고 합니다. 참, 이번 개막식에서 우리나라는 125번째로 입장한다고 하니 참고하세요!^^

런던 올림픽을 위해 오랜 시간 땀 흘리며 노력했을 우리 선수들! 그들의 노력이 런던에서 빛을 발하길 바라며, 국과위도 열심히 응원하겠습니다. 대한민국 선수단, 파이팅!

사진출처 : 한국항공우주연구원 제공
사진설명 : 교육과학기술부 보도자료

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우리 생활 속 과학이야기

[런던올림픽 특집] 육상에 숨겨진 과학적 비밀

드디어 기다리고 기다리던 런던 올림픽 개막이 D-day!!! 여러분들도 저처럼 올림픽을 기다리셨나요? 올림픽에는 다양한 종목들이 있지만 그중에서도 육상은 올림픽의 꽃! 이라고 할 수 있죠. 그래서 전 벌써부터 육상경기를 잔뜩 기대하고 있어요.
여러분 혹시 작년 가을 대구에서 열린 육상선수권대회를 기억하시나요?? 육상이란 종목이 재미없고, 흥미롭지 않다고 생각했던 저로서는 신선한 충격이었던 대회였습니다. 생각보다 훨씬 재밌고, 인간의 한계(?)가 어디까지인지 볼 수 있었던 대회였거든요. 그래서 이번에 준비한 주제는 이러한 육상에 숨겨진 과학적 비밀인데요. 런던 올림픽 개막을 기념하며 모든 운동의 기초가 될 수 있는 육상에 숨겨진 과학적 비밀을 풀어보도록 하겠습니다~

@Singapore 2010 Youth Olympic Games / http://www.flickr.com/photos/singapore2010/4903337647


1. 가장 멀리 날아가는 종목: 창던지기의 과학은?
 원반, 창, 포환, 해머 등 4대 투척경기는 고대 부족 간 전쟁에 대비한 훈련과정에서 스포츠로 발전했다고 해요. 투척경기는 힘을 바탕에 둔 파워와, 턴과 스텝의 조화로 이루어지는 기술의 경기인데요. 투척선수는 신장이 크고 단단한 근육을 가진 체형으로, 육상선수들 중 가장 우수한 체격을 가진답니다.

 창던지기는 투척종목 중 가장 멀리 날아가는 종목이에요. 해머와 포환은 2m13㎝, 원반은 2m50㎝의 원형으로 제한된 구간 내에서 던져야 하지만 창던지기는 약 30m의 도움닫기가 허용되고 무게도 남자 800g, 여자 600g으로 가장 가볍기 때문이랍니다.

 이론적으로 투척 각도는 45도로 날아갈 경우 정확한 포물선을 그리면서 가장 멀리 날 것으로 생각되지만, 실제로 창은 가볍고 길기 때문에 45도로 던져지면 공기저항을 크게 받게 되면서 머리 부분이 들려 멀리 날 수 없게 되는데요. 최근 미국 UCLA 스포츠생체공학연구소의 분석에 따르면 정상급 창던지기 선수들은 대부분 31~33도 사이로 던지고 있다고 합니다.

@Celso Moreno / http://www.flickr.com/photos/celsomoreno10/2442479701

2. 해머던지기는 피겨스케이팅과 사촌지간!
 투척종목인 해머선수는 몸을 빠르게 회전하는 유연성을 바탕으로 무거운 중량의 해머를 빠르게 회전시킴으로써 구심력을 최대한 증가시켜야 해요. 해머 무게는 남녀 각각 7.257㎏과 4㎏. 지름 2.135m의 서클 내에서 하체를 고정한 채 머리 위에서 1미터가 넘는 연결 줄에 달린 해머를 회전시켜 원심력을 최대한 이용해 투척하는데요.

 회전력을 바탕으로 한 운동능력의 관점에서 해머던지기와 피겨스케이팅은 유사점을 갖는답니다. 요즘 대부분 해머선수들이 회전속도를 높이기 위해 사용하는 4회전 기술은 1964년 도쿄올림픽에서 일본선수들이 처음 시도했어요.

4회전 기술. 어디서 많이 들어본 것 같죠? 김연아의 라이벌이었던 일본의 아사다 마오(주쿄대)는 같은 대학에서 박사학위를 받은 2004년 아테네 올림픽 해머던지기 금메달리스트 일본의 무로후시 고지로부터 ‘회전에 관한 비법’을 전수받은 것으로 알려져 있답니다.

@nchenga / http://www.flickr.com/photos/chiperoni/3456583884


3. 근육이 가장 고통스러운 경기는 400m
400m 경기는 단거리종목 중 가장 긴 거리를 달리는데요. 단거리종목은 레이스 중 들이마신 산소가 실제 에너지를 생성하는데 전혀 이용되지 못하는 무산소 에너지로 달리게 된답니다. 100m는 대부분 이미 저장된 에너지로 레이스를 마칠 수 있는데요. 200m의 경우에도 소비 에너지의 상당 부분은 저장 에너지를 이용하며 레이스 후반에 가서 추가 에너지를 분해하는 시도를 하게 되죠.

 단거리를 최고속도로 계속 달리면 젖산이란 피로물질이 안정 시보다 훨씬 많이 축적되기 시작하는데요. 따라서 400m 경기무산소 상태에서 에너지를 만드는 능력의 한계에 이르게 되면서 체내에 저장된 에너지가 거의 고갈되고, 새로운 피로물질도 많은 양 축적되어 근육이 극도의 고통에 빠져들게 된다고 하네요.

이 때문인지 지금까지 올림픽과 세계선수권대회에서 단거리 3종목을 혼자 휩쓴 선수는 없답니다.

@puuikibeach / http://www.flickr.com/photos/puuikibeach/6415845637

4. 육상 종목마다 다른 육상선수들의 신발
 축구나 야구 등 여러 스포츠분야도 그렇듯 육상대회에 참가하는 수많은 선수들과 코치들도 과학적인 방법으로 준비를 한답니다. 그 중에서도 특히 ‘신발’의 역할은 무척이나 중요한데요. 100m 달리기의 신 ‘우사인볼트’, 미녀새 ‘이신바예바’ 이러한 선수들이 신기록을 낼 수 있었던 데도 신발의 역할도 무척이나 중요했답니다.

 단거리용 , 중장거리용, 높이뛰기용, 멀리뛰기용, 투포환용, 창던지기용. 육상선수들은 이렇게 종목마다 다른 신발을 착용한답니다. 특히 마라톤 선수의 신발은 과학의 결정체라고 해도 과언이 아닙니다. 이봉주 선수의 마라톤화는 1억 원이 훌쩍 넘는다는 보도도 있었는데요. 이봉주 선수는 짝발에 평발이어서 모 브랜드에서 이봉주 선수의 발 형태를 고려해 세상에서 단 하나밖에 없는 신발을 만들어줬다고 해요.

@Singapore 2010 Youth Olympic Games / http://www.flickr.com/photos/singapore2010/4919110928/

마라톤 선수들의 신발은 42.195㎞라는 먼 거리를 최대한 쉽고 빠르게 달릴 수 있도록 몸무게가 발에 미치는 충격과 발 생김새, 통풍등 수십 가지 요소를 고려해 각 선수에게 맞는 맞춤형 마라톤화를 제작한다고 하네요.

 또한 단거리 선수들의 신발은 지면과 접지 시간을 줄이기 위해 밑바닥이 딱딱하게 만들어지고, 발의 앞부분만을 이용해 스피드를 내기 때문에 ‘징’이라 불리는 스터드는 앞부분에만 집중적으로 박혀있답니다. 그리고 중장거리 선수들은 발의 피로를 줄이기 위해 뒷부분에 쿠션처리를 한 신발을 신고요.

특히 포환이나 원반, 해머던지기 등 투척 경기에 나서는 선수들의 신발은 짝짝이라고 하는데요, 원 운동을 하다가 직선 운동으로 바꿔야 하는 종목의 특성상 왼쪽과 오른쪽 신발의 밑바닥 모양이 다르다고 하니 참 신기하죠?

다른 스포츠 종목도 마찬가지겠지만, 육상에도 다양한 과학적 원리가 숨겨져 있어요. 이번 올림픽 육상경기를 보실 때 이런 점들을 기억해두셨다가 참고하시면서 본다면, 더 재미있게 경기를 관람하실 수 있으실 거예요.^^ 우리 선수단의 건승을 기원하며! 대한민국 선수들, 파이팅!

 

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