최고시속 153km '봅슬레이 속도'의 비밀은?

스타트 속도가 좌우 "스파이크 신발, 무게추까지 이용"

대한민국 원윤종, 서영우가 18일 오후 강원도 평창군 올림픽 슬라이딩 센터에서 열린 2018 평창동계올림픽 남자 봅슬레이 2인승 경기 2차 주행에서 질주하고 있다. 2018.2.18/뉴스1 © News1 이재명 기자

(서울=뉴스1) 최소망 기자 = '봅슬레이'는 원통형 썰매를 타고 1300m 얼음 내리막길을 달리는 경기다. 그렇다면 봅슬레이 속도는 어떻게 높일 수 있을까. 현재까지 봅슬레이의 공식 세계 최고기록은 시속 153㎞다.

봅슬레이는 평지인 출발구간 50m에서 선수들이 썰매를 최대한 세게 밀고 달리면서 경기가 시작된다. 이후 내리막길에 진입해 속도가 나면 선수들이 차체에 오르고, 차체에 탄 후에는 썰매에 더이상 힘을 가할 수 없다.

따라서 봅슬레이는 초반 가속력이 주행 속도에 절대적으로 영향을 미친다. 지난 2016년 봅슬레이 월드컵에서 평균 출발 속도에서 1~6위를 기록한 팀은 최종 순위에서도 1~6위를 차지했다.

스타트 구간에서 내는 속도는 그만큼 중요하다. 출발 구간에서 썰매를 미는 선수들은 얼음에서 미끄러지지 않고 힘을 최대한 낼 수 있도록 스파이크가 달린 신발을 신는다. 선수들의 운동 상태와 장비에 따라 저항, 마찰력, 운동에너지가 스타트 구간에서 달라질 수 있다.

썰매가 무거우면 선수들이 출발할 때 속도를 내기 어려워 썰매를 최대한 가볍게 하고 자신들의 몸무게를 늘리는 전략을 쓰기도 한다. 다만 몸무게가 늘어날 경우 빠른 질주가 어려울 수도 있어 제한된 중량 안에서 무게를 늘리고자 썰매 안에 무게추를 넣기도 한다.

'무게'가 중요한 변수이므로 썰매 종목에는 장비와 선수 몸무게에 제한을 두고 있다. '오픈4인승'의 썰매는 길이가 최대 3.8m·너비가 최대 67cm·선수와 장비 중량이 최대 630kg을 넘지 못한다. '남자2인승'의 썰매는 길이 최대 2.7m·너비 최대 67cm·선수와 장비 중량 최대 390kg으로 제한하고 있다.

속력이 0인 물체가 중력에 의해 공중에서 지표면으로 떨어질때는 무게에 상관없이 떨어지는 속도가 동일하다. 그러나 빙판 위나 언덕에서 물체가 미끄러져 내려갈 때는 다르다. '무게'가 속도를 결정하는 중요한 변수가 된다.

즉, 봅슬레이 빙판 트랙에서는 썰매가 무거운 쪽에 가속도가 붙게 되고 무게가 늘어난 만큼 원심력도 높아진다. 이 원심력과 썰매가 직진방향으로 활주하려는 힘이 합쳐져 굉장한 속도를 낸다.

썰매가 일단 활주하면 그 다음부터는 썰매 날을 조종해서 속도를 조절한다. 봅슬레이 썰매 날은 4개인데, 이 가운데 앞 2개의 날을 좌우로 움직여 조종할 수 있다. 커브구간을 활주할 때는 높은 벽쪽으로 오르면 속도는 빨라지지만 이동거리가 길어져 최종 주행시간이 늘어난다. 반면 낮은 벽을 타면 이동거리는 짧지만 원심력이 줄어 속도가 느려진다. 최적의 궤적을 찾아야만 최고의 성적을 낼 수 있다. 이처럼 봅슬레이 경기에는 물리학이 숨어있다.

과학기술정보통신부와 한국과학창의재단 제공

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