월드컵 공인구 ‘브라주카’에 숨은 물리학적 비밀 <日연구>

축구를 사랑하는 세계인들이 손꼽아 기다리고 있는 ‘2014 브라질 월드컵’ 개막이 불과 2주 앞으로 다가온 지금, 월드컵 공인구인 ‘브라주카’(Brazuca)가 기존 축구공과 비교해 물리학적으로 훨씬 뛰어나다는 연구결과가 나와 관심이 집중되고 있다.

국제 자연과학 학술지 ‘네이처’(Nature)의 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)는 2014 월드컵 공인구 ‘브라주카’의 물리학적 우수성에 대한 자세한 내용을 29일(현지시간) 소개했다.

브라주카는 브라질인 특유의 낙천적이고 여유로운 삶을 의미하는 단어 ‘Brazuca’에서 유래한 것으로 아마존 강과 브라질 원주민들의 전통 팔찌를 재현한 적색, 녹색, 푸른 문양이 인상적인 축구공이다. 특히 FIFA는 지난 1970년 멕시코 월드컵부터 공인구를 도입하기 시작했는데 항상 월드컵 시기가 되면 사람들은 新공인구가 전에 비해 얼마만큼 발전되었는지 궁금증을 표해왔다.

전통적으로 축구공 외형은 벌집 모양 스티치가 상징이지만 최근 몇 년 동안은 대부분 32개 패널 디자인으로 제작되고 있다. 물론 항상 그래왔던 것은 아닌데, 대표적으로 2008 유로컵에 사용된 아디다스 팀가이스트II는 14개 패널 디자인이었고 지난 2010 남아공 월드컵 공인구 자블라니는 8개 패널 이었다. 특히 자블라니는 공을 찼을 때 비행경로 예측이 불분명하다는 이유로 많은 비판을 받았었다.

그럼 이번 브라주카는 기존 공인구와 비교해 어떤 특징이 있는 것일까? 일본 쓰쿠바 대학 스포츠 과학 연구소 홍성찬, 아사이 다케시 연구원은 브라주카, 팀가이스트II, 자블라니, 아디다스 카푸자, 그리고 프로 경기에서 많이 사용되고 있는 기존 32개 패널 축구공의 표면 디자인, 공기 저항, 비행 정확성을 비교·분석했다.

연구진은 각 공들을 인공바람이 나오는 곳에 위치시키고 공기저항성이 얼마만큼 강한지 알아보는 풍동 테스트를 진행했다. 테스트 결과. 브라주카는 역대 공인구들과 비교해 상대적으로 공기저항을 덜 받는 것으로 확인됐다.

또한 연구진은 프로그래밍 된 로봇에게 각 공을 차도록 해 25m를 날려 슈팅정확성, 회전력, 일관성 등을 검증했다. 실험 결과, 브라주카는 다른 공에 비해 회전력이 압도적으로 좋았고 같은 곳에 정확히 여러 번 골인되는 등 정확성에서도 높은 평가를 받았다. 그에 반해 다른 공들은 슈팅 시 일관된 방향성을 보여주지 못했다.

종합적인 결과를 보면, 브라주카는 기존 공인구보다 20% 빠른 속도에 정확성, 회전력이 우수한 것으로 나타났다. 그 이유는 다른 공보다 촘촘하고 길게 다듬어진 길이 3.32ｍ 이음매 때문인 것으로 추정됐다. 하지만 단점이 없지는 않았는데 축구공 표면이 거칠고 슈팅 시 떨림이 있다는 것이 지적됐다.

연구진은 이번 연구 결과가 현재 경기를 준비하는 선수들과 코치들의 전략수립에 도움이 됨은 물론 앞으로 새로운 축구공 설계 시 중요한 참고자료가 될 것으로 예측했다.

사진=게티이미지/멀티비츠 이미지　　　

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr