한국일보 애틀랜타 전자신문

2020년 5월 26일 (화요일) D3 과학 는야구공의레이놀즈 수는 30만, 골프공 은5만~15만이라이범위안에든다.그러나 탁구공의레이놀즈수는 4만보다작고,총 알은 40만보다훨씬크다.이들의경우표 면을매끄럽게만들어야더멀리,더빠르게 날아갈수있다. 회전하는 공을더높이띄우려면 야구공의실밥이나 골프공의딤플은공 의속도뿐아니라움직임에도영향을미친 다. 공이회전하며움직일때발생하는 ‘떠 오르는힘’, 즉양력을더크게만들어주기 때문이다. 공이회전없이날아간다면공기가공의 위쪽과아래쪽을대칭적으로타고흐르겠 지만,공이돌면서이동한다면회전방향에 따라공주변의기압이서로달라진다.공이 진행방향대비시계반대방향으로돈다면 윗부분보다아랫부분공기와마찰이커진 다.이경우공아래쪽의압력이높아지고위 쪽의압력은낮아지면서공이위쪽으로휜 다. 시계방향으로 도는 공이라면반대로 아래쪽으로휘게된다. 이는 공기의속도와압력이반비례한다 리에영향을주는이유또한그렇다. 이현상은 골프공에도 적용된다. 골프 공 표면에는 350~500개에 달하는 ‘딤플 ( dimple, 보조개라는뜻 ) ’이파였는데, 딤 플이있는골프공은매끈한공보다비거리 가 2배가량길다.딤플이공기를튕겨내압 력항력을줄여준덕분이다. 그렇다고 모든 물체가 표면이거칠어야 더빨리날아가는것은아니다.같은공이지 만탁구공의표면은매끄러울수록잘날아 가고 총알역시그렇다.이는 물체마다 ‘레 이놀즈수’가다르기때문이다. 레이놀즈수는공기나물과같은유체속 에서움직이는물체가소용돌이,즉큰저항 을만나게되는기준을나타내는수치인데, 물체의모양과 속도에따라 달라진다. 과 학자들의연구에따르면레이놀즈 수가 4 만~40만 범위에있는 물체는 표면이거칠 때항력이줄어든다. 시속 150㎞로날아가 는 ‘베르누이의정리’가회전하는공에적용 될때나타나는 ‘마그누스효과’ 때문이다. 마그누스 효과는 공의진행속도와 회전 속도가 빠를수록 크게나타난다. 투수들 이공의실밥을어떻게잡고얼마나빠르게 던지느냐에따라다양한구종이나타나는 이유다. 야구공실밥과골프공딤플은이과정에 서공을더위로띄울수있다. 골프공의경 우클럽페이스가공의아랫부분을치면서 자연스럽게시계반대방향의회전이걸리 는데덕분에공이떠오르며비거리가 길어 진다. 이때딤플이있는 공은 그렇지않을 때보다 훨씬큰양력과 적은 항력을 받아 더멀리날아가게된다. 주목할점은야구공과골프공모양이천 차만별이라는사실이다. 손으로일일이실 을꿰매야하는야구공은같은제품안에서 도작은차이가존재하고,공장에서찍어내 는골프공역시딤플의수와모양이제조사 마다제각각이다.어떤공을 고르느냐, 그 미세한차이가경기결과를좌우할수있는 셈이다. 곽주현기자 야구공 108개의빨간실밥 공에닿는공기흐름^양력바꿔 반발력^비거리에가장영향 실밥잡는방법따라구종다양 실의작은차이가경기결과좌우 골프공에파인‘딤플’도같은역할 신종코로나바이러스감염증 (코로나19) 으로올림픽을비롯한전세계스포츠리그가멈춰버린올해봄,예상치 못했던 ‘스포츠한류’가전세계를휩쓸고있다.미국야구팬들은밤잠을설쳐가며지구반대편에서열리는 한국프로야구 (KBO) 경기에열광하고,이달17일열린한국여자프로골프 (KLPGA) 결승전은미국호주캐나다 일본은물론동남아시아와아프리카국가에도중계됐다.국내스포츠리그중코로나19를딛고가장먼저개막한 건프로야구리그다.그런데시즌초반난데없이 ‘탱탱볼’ 논란이등장했다.홈런빈도가지난해대비눈에띄게 상승했기때문이다.이달5~19일치러진62경기에서나온홈런은128개로경기당2.06개에달했다.지난해시즌 경기당홈런수 (1.41개) 와비교하면0.6개가더나오는셈이다. KBO측이 “공인구에인위적인변화를준적없다”며 논란진화에나섰지만연일 ‘빵빵’ 터지는홈런에공인구가지난해와미묘하게달라졌다는의심의눈초리는 여전한다.그런데 ‘홈런이더잘나오는공’은어떤공일까. 표면거친공이더멀리날아간다 야구공제작과정에서공의반발력과비 거리에영향을미치는요소는공을채우는 실부터크기와무게까지다양하다.그중가 장 결정적요소 중 하나는야구공을 수놓 은 108개의빨간실밥이다.지난해12월발 표된 ‘미국프로야구 ( MLB ) 홈런증가연구 위원회’의MLB 2017 - 2019 시즌분석보고 서에따르면,머리카락굵기정도의실밥높 이변화가미세하게나마홈런증가에영향 을미치는것으로밝혀졌을정도다. 공에실밥이있으면투수가던졌을때더 빨리날아가고 덕분에타자가 쳤을 때더 멀리날아간다.얼핏생각하기엔공이매끈 해야 공기와 닿는 부분이적어공기저항, 즉항력을덜받는다고여길수있지만실 제표면이매끈한 공은 최고 투구 속도가 시속 130㎞를넘기기힘들다. 다양한항력 의종류중‘압력항력’때문이다. 압력항력은 날아가는 물체의앞쪽과뒤 쪽에발생하는압력차이때문에생기는힘 으로, 앞으로 나아가는 물체를 뒤로 잡아 끄는작용을한다. 매끈한 공의경우공기 가공표면을타고흐르며공뒤쪽에낮은 압력지역을형성해공이속력을내는걸막 는다.반면표면에우둘투둘튀어나와있는 실밥은 공에닿는 공기를이리저리튕겨내 공기흐름을불규칙적으로만들고,결과적 으로공뒤쪽의압력항력을크게줄인다.야 구공실밥의미세한높이차이가타구비거 마그누스효과 회전하며날아가는공이공기와 만났을때 , 위로떠오르거나아래로 가라앉는양력이생기는현상 공기흐름 시계반대방향회전 공기흐름 공의진행방향 공의진행방향 압력감소 마찰증가 ▼ 압력증가 공기막 ● 표면이매끈한경우 공기가날아오는공주위를타고흐르며공뒤쪽에압력이 낮은공간을만들고,낮은압력이공을뒤쪽으로끌어당기면서 속도가나지않는다. 압력이낮은공간 (뒤로끄는힘작용) 공기의흐름 공진행방향 Ӝ ● 표면에실밥(야구공)이나딤플(골프공)이있는경우 거친표면에서공기가다양한방향으로튀어난류가형성되고, 이게공뒤쪽의압력낮은공간을줄여준다.공을끌어당기는 힘이적어훨씬빨리,멀리날아간다. 공기의흐름 표면에난류형성 압력낮은공간축소 공진행방향 Ӝ 공의표면과압력항력 올해2월토론토블루제이스의스프링캠프훈련이진행된미국플로리다주더니든 TD볼파크인근훈련 장에서캐치볼하는류현진손에쥐어진훈련공에흠집이가득나있다. 더니든(미국플로리다)=연합뉴스 야구공실밥, 골프공보조개 매끄럽지않아멀리날아간다 야구공이달라지면왜홈런수가변화할까 그 렇 구 나 ! 생 생 과 학 최근아이에게예방접종을맞히려고병 원방문일정을잡았다가고민끝에취소 했다.신종코로나바이러스감염증 ( 코로 나19 ) 신규확진자발생이며칠간‘0’을기 록하길래이만하면병원에가도 되겠다 싶었는데,난데없이클럽발 ( 發 ) 재확산으 로확진자가 다시늘기시작했기때문이 다.올해안엔맞혀야하는데,이러다기본 적인예방접종일정까지놓치는 거아닌 가싶어애가탄다. 보통필수예방접종은 초등학교입학 전에모두마치는것으로생각하는학부 모들이여전히많다. 그러나 6학년인만 12세가 되면디프테리아·파상풍·백일해 와일본뇌염백신을다시맞아야한다.각 각 6번째와 5번째접종인데,여기까지맞 아야 나라에서정한어린이필수예방접 종을모두완료하게된다.아이에게백신 을맞힌게초등학교입학전이니5,6년이 지나면엄마들도잊어버리기십상이다. 백신접종필요성을 둘러싼 논란은여 전히현재진행형이다. 드물긴하지만 분 명부작용이일어날 가능성이상존하는 만큼 표준예방접종일정을 따르면서도 괜찮을까걱정하는마음이아예없는건 아니다.백신을맞았을때부작용을겪을 확률보다병을예방할수있는가능성이 훨씬높다는과학자들의판단을믿을따 름이다. 필수예방접종에포함된백신제품들 은모두오랜기간철저한동물실험과임 상시험을 거친과학의산물이다. 그럼에 도 학계에는여전히유효성에대한 다양 한 견해차가 존재하고, 부작용 보고가 사라지지않는다. 공식적인허가절차를 거쳐이미제품화한 백신에대해서도 과 학자들이유효성과안전성연구를 중단 하지않는이유다.바로이런점에서요즘 하루가멀다하고나오는코로나19 백신 기대에대해우려하지않을수없다. 코로나19 이전만 해도제약·바이오기 업들은신약개발에는 10년이상이걸린 다고입버릇처럼강조해왔다. 그런데코 로나19 치료제나 백신은개발을시작한 지채반년도지나지않아연내에, 내년에 출시가가능할거라는장밋빛전망이수 두룩하다. 코로나19 바이러스가지금껏 알려지지않은 신종이란 점을 감안하면 약개발기간을 10분의1로 단축하겠다 고어떻게장담할수있는지의문이다. 고병원성바이러스를 이용한 동물실 험을할수있는첨단연구시설을갖추고 있어국내여러기업과대학 등에서코로 나19 약공동개발을제안받고있다는한 공공연구기관 과학자는 최근 기자에게 “얼토당토않은 계획도 적지않다”고 토 로했다.이를테면어떤기업은실험동물 에게하루 24시간내내열흘동안링거를 맞히는방식으로약물을투여하고,동물 이스트레스를받을우려가있다면마취 를시킨다는계획을들고왔다는것이다. 실험동물이온종일링거를 꽂은채연 구진이원하는대로얌전히있어줄리만 무하다.특히원숭이같은영장류는아프 고걸리적거리는주사바늘을‘손’으로즉 시뽑아버릴수도있다.그렇다고섣불리 마취제를 주입할 경우약물과 마취제가 생체내에서어떤 상호작용을일으킬지 모를일이다. 더구나열흘씩이나약물을 투여하면동물이회복된다 해도 자연적 인현상인지약물 효과인지판단하기어 렵다.약물의효과를확인하기위한동물 실험에필요한 기본적인요건조차 갖추 지못한계획이다.이과학자는국내외에 서기대를모으는코로나19 약개발계획 의상당수가이처럼‘수준미달’일지모른 다고우려했다. 코로나19 약 개발에성급해질수밖에 없는이유로 과학자들은정부나기업의 ‘데드라인’을 꼽는다. 후보물질탐색, 동 물실험,임상시험등약개발에필요한일 련의과정들에마감시한을정해놓는 ‘톱 다운’방식을적용하면개발속도는올라 갈지몰라도유효성과안전성은보장하 기어려워진다.워낙변수가많은탓에의 약품개발연구는계획대로안되는경우 가부지기수다.신약개발실패확률이성 공확률보다훨씬높은것도이때문이다. 과학자들사이에선일부기업들이일시적 으로주가를띄우기위해연구결과의의 미를 과대포장해발표한다는지적까지 나온다.이렇게해서설사 1, 2년사이코 로나19 백신이나온다한들누구나안심 하고맞을수있을까의문이다. 약개발은모든절차가안전과직결되 는만큼섣불리기한을약속하거나성급 히추진해선안된다.코로나19 약을개발 중이라는기업들에‘엄마의마음으로,여 러분의자식에게쓸수있는약을만들어 달라’고당부하고싶다. 임소형기자 실험동물에열흘내내링거까지 코로나백신개발‘수준미달’우려 14 2020년5월23일토요일 ZW