[사이언스&라이프] 볼링의 세계…스트라이크를 만드는 과학 원리는?

[앵커]
공을 굴려 열 개의 핀을 쓰러뜨리는 볼링은 '평등의 스포츠'라고 불리는데요. 남녀노소 상관없이 원리만 알면 누구나 손쉽게 스트라이크를 만들 수 있기 때문입니다. 볼링공을 고르는 기준부터 볼링공을 굴리는 자세까지 모두 과학 원리가 숨어있는데요. <사이언스&라이프>에서 볼링의 과학적 원리에 대해 알아보겠습니다.
지금 화면으로 만나보시죠.

[해설]
레인 끝에 놓인 열 개의 핀을 쓰러뜨리는 쾌감의 스포츠, 볼링! 누구든 즐길 수 있는 국민 스포츠기도 하죠.

- 나이나 성별에 상관없이 재밌게 칠 수 있는 게 장점인 거 같아요

[해설]
얼핏 쉬워 보이지만, 수많은 과학적 원리가 숨어있는 스포츠인 볼링을 제대로 즐기는 방법, 뭘까요? 서울의 한 볼링장을 찾았습니다. 젊은 남녀들로 가득 찬 모습인데 과거 볼링장과 달리 신나는 음악도 함께 즐기는 락 볼링장이 인깁니다. 볼링마니아들 사이에선 이미 소문난 핫 플레이스인데요.

[인터뷰: 김동주 / 볼링 경력 한 달]
눈으로도 한 번에 다 넘어가는 게 재밌고 소리도 경쾌하게 들리니까 스트레스가 많이 풀리죠
[인터뷰: 유재권 / 볼링장 관계자]
주말에는 약간 대기도 있는 편이고요 아무래도 일반 손님들이 쉽게 접근을 할 수 있고 다 같이 어울려서 즐길 수 있는 스포츠다 보니까 인기가 많은 거 같아요

[해설]
한쪽에선 대결 중인 이들이 보입니다. 자신만만하지만 이내 신중하게 공을 던지는 남성.
시원한 한 방! 스트라이크입니다! 여성의 기세도 못지않습니다.

PD - 몇 정도 치세요?
[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
평균 160-170 정도 치는 거 같아요

[인터뷰: 윤재솔 (25) / 볼링 경력 1년]
저는 한 150-160 정도 치고 있어요

PD - 그 정도면 잘 치는 거예요?
[인터뷰: 윤재솔 (25) / 볼링 경력 1년]
잘 치지 못한다고 생각은 해요 많이 즐기죠. 대신

[해설]
볼링장 곳곳에서 만난 젊은 동호회원들, 사뭇 비장함까지 느껴지는 손길입니다.
과연, 결과는 어떨까요.

- “오잉?”

[해설]
볼링공 하나에 희비가 엇갈립니다.

PD - 어떻게 된 거예요?
[인터뷰 : 윤재솔 (25) / 볼링 경력 1년]
제가 오른쪽 ‘거터’에 빠져서 핀을 하나도 못 쓰러뜨렸습니다
PD - 왜 그런 거예요?
[인터뷰: 윤재솔 (25) / 볼링 경력 1년]
자세가 아직 안 잡혀 있는 상황에서 흔들려서 오른쪽으로 손이 빠져서 공이 오른쪽 거터로 빠져나갔습니다
[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
볼링을 칠 때는 자세를 잡는 게 진짜 중요하거든요. 힘보다는 왔다 갔다 하는 어깨 반동의 역할이 큽니다

[해설]
공을 얼마나 세게 던지느냐보다 어떤 자세로 던지느냐가 스트라이크의 핵심! 결과는,
깔끔한 스트라이크입니다! 열 개의 핀을 정복하기 위한 자세는 무엇일까요.

[인터뷰 : 양종현 운동역학 교수]
우리는 볼링공을 투구할 때 ‘진자 운동’의 원리를 활용하게 됩니다 그 이유는 근력만을 이용하게 되면 큰 근력을 냈을 때 정확성이 떨어지게 됩니다. 그래서 근력 이외의 힘을 활용해야 되는데요.
볼링공을 높이 들게 되면 중력에 의해 아래 방향으로 떨어지게 되는데요. 이때 어깨를 축으로 진자 운동을 하게 됩니다. 볼링공이 가장 낮은 지점에 위치해 있을 때 속도가 가장 빠르게 되고
그때 우리는 작은 근력만으로도 공을 강하게 투구할 수 있게 됩니다

[해설]
작은 근력으로 큰 힘을 내는 자세! 공을 던지기 위해 팔을 뒤로 뻗을 때, 팔과 몸통의 각도는 90도를 이뤄야 합니다. 한편, 반대쪽 어깨는 지면과 수평을 이뤄야 하는데요. 마지막으로 공을 던지는 순간, 하체가 끝까지 견고하게 고정되어 있어야 공이 힘 있게 레인 끝까지 도달할 수 있습니다. 이렇게 공을 던지는 순간부터 끝까지 팔과 어깨, 하체 모두가 균형을 이뤄야만-
스트라이크 성공 확률이 높아지는 거죠.

- 나이스

[해설]
이 맛에 볼링에 푹 빠지는 걸까요?

[인터뷰: 오세일 (29) / 볼링 경력 3개월]
일할 때 스트레스를 받는 게 스트라이크를 치면 날아가는 게 있어요

[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
나이나 성별이나 상관없이 다 재미있게 칠 수 있는 게 장점인 거 같아요

[해설]
볼링의 역사는 중세 유럽에서부터 시작됩니다. 최초의 볼링은 ‘케글레’라는 나뭇조각을
핀처럼 세워놓고 공을 굴리는 방식이었는데요. 놀이보단 종교의식에 가까웠습니다.
그러다 16세기에 들어서면서 핀 개수 등을 규칙화하기 시작했고, 17세기에는 볼링이 미국으로 전파되면서 전 세계적인 스포츠로 자리 잡기 시작했는데요. 우리나라 최초의 볼링은 한국전쟁 이후 미군기지에서 시작돼 점차 남녀노소 즐길 수 있는 국민 스포츠가 됐습니다.
한때 배우 김수현이 프로 볼러에 도전하면서 화제가 됐고, 전 리듬체조 국가대표 신수지 역시
현재 볼링 선수로 활동 중입니다. 볼링은 공을 핀에 정확히 맞추는 게 중요하죠. 그런데, 막판에 휘어지는 공... 포착하셨나요?

[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
레인에 오일을 만났을 때 쭉 미끄러져 가다가 저 앞에 있는 오일이 없는 지점에 가게 되면
마찰이 생겨서 자동으로 휘게 되어 있어요 레인에 발라져 있는 기름이 공에 묻어나온 건데

[해설]
볼링장 바닥이 미끄럽다고 느낀 적 있으시죠? 그 이유는 볼링장 레인 위로 늘 오일을
발라두기 때문입니다. 그 이유가 뭘까요?

[인터뷰 : 양종현 운동역학 교수]
볼링공이 레인 위를 굴러갈 때도 마찰력이 발생하고요 레인 위의 오일은 마찰력을 감소시켜서
공의 속도가 줄어드는 걸 방지해주는데요. 레인의 끝 3분의 1 지점에는 드라이 존이라고 해서 오일이 도포되어 있지 않습니다. 이 구간에서 회전하는 볼링공의 경우 급격하게 마찰력이 증가해서 공이 휘어지게 됩니다

[해설]
레인 위에 오일을 발라둠으로써 공이 더 빠른 속도로 굴러갈 수 있게 하는 원리인데요.
미끄럽지 않은 레인의 끝 지점에서는 이렇게 공이 급격히 휘어지게 되는 거죠.
이 과학적 원리를 잘 활용해야 스트라이크 성공률을 높일 수 있습니다.

[인터뷰 : 양종현 운동역학 교수]
공을 1번 핀 방향으로 스트레이트로 던질 경우는요 공이 정확하게 맞지 않으면 뒤에 있는 5번 핀이 남아있을 확률이 크고요 정확하게 맞을 땐 맨 뒤에 있는 7번과 10번이 남아서 스페어처리 하는 것이 어려울 수 있어요 1번, 3번 핀을 타격하게 되면 타격한 방향으로 볼링공이 나아가면서 좌측에 있는 핀은 볼링공이 치게 되고 3번 이하에 있는 핀들은 핀 액션에 의해 쓰러지게 되는 거죠

[해설]
어떤 핀을 공략하는지도 중요한 요인인데요. 1번과 3번 사이를 공략하면 2, 4, 7번이 쓰러지죠. 다음 3번이 쓰러지면서 6, 10번을, 마지막 5번 핀이 나머지를 쓰러뜨리게 됩니다.
이렇듯 스트라이크는 운이 아니라, 철저한 계산과 과학적 원리를 통해 이뤄지는 것임을 알 수 있습니다. 볼링의 이모저모, 더 알아봅니다. 가장 많은 핀을 쓰러뜨려야 하는 볼링.
점수 계산은 어떻게 이뤄질까요?

[인터뷰: 윤재솔 (25) / 볼링 경력 1년]
스페어 처리를 하면 그다음에 친 한 번의 점수만 스페어 친 점수에 (합산되어) 보너스 점수가 되고요
스트라이크를 치면 그다음에 친 두 번의 점수가 보너스 점수로 합산이 됩니다

[해설]
우선, 볼링은 한 게임당 10 프레임으로 진행되는데요. 남은 핀을 모두 쓰러뜨리고
스페어 처리가 되면 다음 프레임의 첫 번째 투구 점수만 합산되고요.
모든 핀을 쓰러뜨리고 스트라이크가 되면, 다음 프레임의 모든 점수가 보너스 점수로 합산되는 방식입니다.

[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
1프레임부터 10프레임까지
계속 스트라이크를 쳤을 때 만점이 300점이에요

PD - 쳐 보셨어요?
[인터뷰 : 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
못 치죠. 치기 힘듭니다. 볼링 치는 사람들이라면 다들 하고 싶어 하는 점수입니다

[해설]
올 스트라이크를 완성해야 나오는 꿈의 점수, 300! 역시 쉽지 않네요.

[인터뷰 : 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
지금 오른쪽에 있는 핀이 남았기 때문에 초구에 굴렸던 공과 다른 볼로 굴려볼 거예요

[해설]
자세뿐 아니라 어떤 공을 던지느냐에 따라서도 승패가 갈릴 수 있다는데-

[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
하드 볼은 휘지 않고 직진하는 공이기 때문에 오른쪽에 있는 핀을 처리하기에 쉽습니다

[해설]
심사숙고 끝에 공을 고르고 재차 도전에 나선 여성. 남은 두 개의 핀을 쓰러뜨릴 수 있을까요.
방향 계산을 마친 뒤 볼링공을 레인 위로 시원하게 던져봅니다.

- 스트라이크

결과는 스트라이크! 승패를 좌우하는 또 하나의 요인, 바로 볼링공. 무게와 종류도 각양각색인 볼링공의 세계 알아봅니다.

[인터뷰 : 양종현 운동역학 교수]
볼링공은 크게 하드 볼과 소프트볼로 구분되는 데요. 소프트볼은 내부에 코어라는 게 들어가 있습니다
코어의 역할은 회전 관성을 높여서 한번 회전하는 물체가 지속해서 회전할 수 있도록 도와주는 역할을 하게 됩니다. 이 공의 표면은 부드러운 재질로 이루어져 있어서 마찰력이 높습니다
그래서 같은 회전수에도 공이 더 급격하게 휘어질 수 있는 거고요 하드 볼은 딱딱하고 미끄러워요.
그래서 이 공은 스트레이트를 치는 데 유리하고 직진성이 강합니다. 예비처리할 때 유리하고요.

[해설]
흔히 볼링공이 무거울수록 좋다고 생각하죠. 해답은 무엇일까요?

[인터뷰 : 양종현 운동역학 교수]
무거운 공으로 했을 때 훨씬 더 큰 운동량으로 볼링핀을 많이 쓰러뜨릴 수 있는데요
사람마다 근력과 유연성에 차이가 있습니다. 무거운 공을 사용했을 때 관절과 근육과 인대에 무리가 갈 수 있어요. 일반적으로 체중의 10% 정도 되는 무게를 권장하고 있습니다

[해설]
무조건 무거운 공을 던지는 건 건강상에도 무리를 줄 수 있으므로 자신의 체중과 근력을 감안해 공을 선택하는 게 무엇보다 중요합니다. 쉴 새 없이 이어지는 볼링 결전,
마지막 한 프레임만 남겨두고 있는데- 우위를 가리기 힘든 상황!

[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
지금 점수가 비슷한 사람이 두 명이에요 이 두 명 중에 10프레임을 누가 더 잘 치느냐에 따라서
1, 2등이 갈릴 거 같아요

[해설]
단 두 번의 기회만 남은 상황.

[인터뷰 : 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
두 번의 투구만 남아있는데 스트라이크 또는 스페어를 하면 제가 1등입니다

[해설]
최종 승자를 결정할 마지막 일격! 그 결과는-
- 스트라이크
[해설]
어김없이 스트라이크 성공입니다!

PD - 이기셨네요?

[인터뷰: 봉수정 (31) / 볼링 경력 3년]
네 제가 이긴 것 같습니다. 기분 아주 좋아요 다 같이 주말에 친구들이랑 즐기기 좋은 스포츠인데
이렇게 이기기도 해서 더 기분이 좋습니다

[인터뷰 : 오세일 (29) / 볼링 경력 3개월]
오늘 평소 치던 것보다 점수가 안 나오긴 했는데 그래도 좋은 사람들과 재밌게 칠 수 있어서 재밌었던 거 같아요

[해설]
볼링 속 숨겨진 과학을 알아본 시간, 무더운 여름 앞 경쾌하고 시원한 스포츠
볼링에 도전해보는 건 어떨까요?

YTN 사이언스 박순표 (spark@ytn.co.kr)