신문은 선생님

봄과 함께 스포츠의 계절이 찾아왔습니다. 지난달 말엔 프로야구 시즌이 막을 올렸고, 조금씩 날씨가 풀리면서 야외에서 구기 종목을 즐기는 분도 많을 거예요. 야외 경기장에서 열리는 스포츠 경기는 선수들의 컨디션만큼이나 날씨가 무척 중요해요. 비나 바람은 물론이고, 기온과 습도에 따라서도 경기 내용이 크게 바뀔 수 있죠. 기상의 영향을 알고 보면 스포츠가 더 재밌답니다.

대기의 압력을 뜻하는 '기압'은 우리 눈에 보이진 않지만 경기의 승패를 좌우하는 중요한 요소랍니다. 미국 콜로라도주의 주도인 덴버에 있는 야구 경기장 쿠어스필드는 '투수들의 무덤'으로 불려요. 이곳에서 경기만 하면 유독 홈런이 많이 나오기 때문인데요. 투수들의 실력이 떨어져서가 아니라, 이곳의 높은 고도 때문이에요. 로키산맥 동쪽 기슭에 있는 덴버시는 해발 고도가 1마일(1609m)에 달해 '마일 하이 시티(Mile High City)'라고도 불려요. 고도가 높아질수록 공기 양이 적어지기 때문에 공기 밀도와 압력이 감소하죠. 반대로 고도가 낮아지면 공기의 밀도와 압력이 커지고요. 이런 이유로 덴버시의 쿠어스필드 경기장에선 물체가 이동할 때 받는 공기 저항(마찰)이 저지대보다 적은 거예요. 그래서 타자들이 친 야구공이 멀리 날아가서 홈런이 되는 경우가 많은 겁니다.

지구 온난화로 지구 평균 기온은 점차 상승하고 있는 추세인데요. 기온 역시 경기에 영향을 줄 수 있답니다. 기온이 올라가면 공기 분자들이 활발히 움직여서 부피가 팽창해요. 결국 공기 밀도가 낮아지면서 야구공이 받는 저항이 줄고 비거리(공이 날아가는 거리)는 늘어나는 거예요. 기온이 낮을 때 외야수에게 잡힐 수 있는 공이 기온이 높으면 홈런이 될 수도 있는 거지요. 미국의 물리학자 로버트 어데어가 쓴 책 '야구의 물리학'에 따르면, 기온이 10도 올라가면 타구의 비거리는 2.16m 늘어난대요.

공기 저항을 극복하기 위해 각 스포츠 종목에서는 다양한 방법을 사용하고 있어요. 골프가 대표적입니다. 골프는 비거리가 유독 긴 스포츠라서 공기 저항이 경기 결과에 큰 영향을 주지요. 선수들이 공을 치기 전에 잔디를 뜯어서 던지는 것도 바람의 방향과 세기를 가늠하기 위한 행동이라고 합니다. 골프공에도 공기 저항을 줄이기 위한 디자인이 들어가 있어요. 골프공을 자세히 보면 표면에 300개 넘는 작은 홈이 파여 있는데, 이걸 '딤플'이라고 해요. 공의 표면을 따라 흐르는 공기가 딤플 주변에서 작은 소용돌이 같은 난기류를 일으켜 공기 저항을 분산하는 역할을 한대요. 덕분에 공이 더 멀리 날아가게 되는 거지요.