빠르게! 끝까지! 휘둘러라
올 한해 우리의 눈과 귀를 사로잡은 소식 가운데 하나는 이승엽(일본 요미우리 자이언츠) 선수의 홈런 퍼레이드였다. 그는 야구의 진정한 묘미는 통쾌한 홈런 한 방에 있음을 여실히 보여주며 일본 열도와 한반도를 흥분의 도가니로 몰아넣었다. 그런데 홈런도 과학적 원리가 뒷받침되어야 잘 칠 수 있다는 사실을 알고 있는 사람은 얼마나 될까?홈런에 숨은 물리적 이치를 살펴보자. 모든 물체는 다른 물체와 부딪치면 진동을 하게 된다. 야구 방망이도 공과 부딪쳐 맞붙어 있는 짧은 순간에도 여러 차례 진동을 한다. 그러나 이때 진동이 상쇄되는 지점이 있는데 이것이 ‘스위트 스폿(Sweet Spot)’이다. 이 부분에 공을 맞히면 방망이의 떨림에 에너지를 뺏기지 않고 선수가 휘두르는 방망이의 운동에너지를 고스란히 공으로 전달할 수 있다. 특히 이때는 손에 아무런 충격이 전해지지 않게 된다. 타자가 홈런을 치고 난 뒤 인터뷰에서 “맞는 순간 직감했다.”고 하는 말은 거짓말이 아닌 것이다. 반대로 스위트 스폿과 거리가 먼 곳에 공을 맞히면 진동이 크게 전달된다. 만일 진동의 크기를 방망이가 이겨내지 못하면 부러지게 된다. 미국 일리노이주립대 앨런 네이던 교수의 연구 결과에 따르면 84㎝ 길이의 방망이를 놓고 봤을 때 위쪽 끝에서 약 12㎝ 지점에 공을 맞히면 방망이의 진동이 최소가 되는 것으로 나타났다. 야구 방망이를 어떻게 휘두르느냐에 따라 홈런이냐 단타냐가 결정된다. 이는 운동량과 충격량에 따라 달라지게 된다. 물체의 운동량은 ‘질량×속도’로 정의할 수 있다. 질량이 크고 속도가 빠를수록 운동량이 커지게 된다는 얘기다. 다시말해 타자가 무거운 방망이를 쓰고 방망이를 빠르게 휘두르면 공에 운동에너지가 최대한 많이 전달돼 홈런을 칠 가능성이 높아지게 된다. 그러나 힘이 한정돼 있는 사람으로서는 이것이 쉬운 일이 아니다. 방망이가 무거울수록 휘두르는 속도는 늦어질 수밖에 없다. 그렇다면 공을 멀리 보내기 위해서는 방망이를 무겁게 하는 것이 좋을까, 아니면 가볍게 해 휘두르는 속도를 높이는 것이 나을까. 요즘 타자들은 방망이 휘두르는 속도를 높이는데 주력하는 추세다. 무거운 방망이를 사용하면 방망이 휘두르는 속도가 늦어져 투수가 던진 공에 대한 반응 시간이 길어지기 때문에 맞히기가 쉽지 않다. 특히 변화구를 잘 던지는 투수 앞에서는 더욱 그렇다. 한때 미국 등에서는 일부 선수들이 방망이를 가볍게 하고, 반발력도 높이기 위해 내부에 코르크를 채우는 부정타격으로 문제가 생기기도 했다. 이승엽의 경우 900g 정도의 방망이를 사용하는데, 휘두르는 속도는 시속 150㎞를 넘는 것으로 알려지고 있다. 한 연구 결과에 따르면 무게가 900g 정도인 야구 방망이를 두 배 무겁게 해도 공의 비거리는 30% 정도 밖에 늘지 않는 것으로 나타났다. 반면 방망이 무게를 800g정도로 줄이면 휘두르는 속도는 두 배 가까이 빨라지게 된다고 한다. 흔히 야구 감독들은 선수들에게 “끝까지 휘둘러 공에 힘을 실어라.”라고 주문한다. 방망이로 공을 맞힌 뒤에도 동작을 끊지 말고 계속적으로 휘둘러야 멀리 나간다는 말이다. 이는 방망이에 공이 최대한 오래 접촉하도록 하기 위한 것이다. 방망이가 공과 접촉하는 시간이 길수록 전달되는 에너지는 커지기 때문이다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.‘Ft=mv(F=방망이의 힘,t=공이 방망이에 접촉하는 시간,m=공의 무게,v=공의 속도)’. 즉 공의 무게와 방망이의 힘이 일정하다고 가정하면, 공이 방망이에 접촉하는 시간이 길수록 공이 진행하는 속도는 증가해 멀리 나갈 수 있는 것이다. 게다가 홈런 등 장타는 방망이로 공의 중심을 정확히 맞히면 되레 나오기 힘들다. 빗맞아야 한다는 얘기다. 미국 예일대 물리학과 로버트 어데어 교수의 실험 결과에 따르면 투수가 시속 137㎞로 던진 공을 시속 105㎞의 속도로 방망이를 휘둘러 정확히 맞힐 경우 공은 직선으로 61m를 날아갔다. 그러나 공의 중심에서 2.5㎝정도 아래를 맞힐 경우 90m 이상을 날아갔다. 공이 가장 멀리 날아갔을 때는 공의 중심에서 1.9㎝ 아래를 맞혔을 때로 105m를 날아갔다.이영표기자 tomcat@seoul.co.kr
