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[김구선의 골프사이언스] 골프스윙에서 압력과 지면반력 이해하기
Ground Reaction Force(1)
김구선 news@golfhankook.com
▲'골프 황제' 타이거 우즈가 골프 스윙을 하는 모습이다. 사진은 2013년 미국프로골프(PGA) 투어 파머스 인슈어런스 1라운드 때 모습이다. 사진제공=ⓒAFPBBNews = News1



[골프한국] 두 물체가 상호작용할 때 두 물체에 사이에서 작용하는 힘은 뉴턴의 제3운동의 법칙인 작용-반작용 이론에 따라 크기는 같고 방향은 반대가 된다. 즉, 물체 A가 물체 B에 힘을 가하면, 그와 동시에 물체 A는 물체 B로부터 같은 크기의 힘을 받게 된다. 

골프스윙에서 ‘압력’이란 스윙 중 지면에 작용하는 단위 면적당 힘을 의미하고, ‘지면반력’(Ground Reaction Force)이란 압력에 의해 발생 되는 지면의 반작용으로 이해하면 된다.

따라서 지면반력을 통한 힘의 효율성 극대화를 위해서는 지면반력을 이해하기 이전에 압력에 대한 이해가 반드시 선행되어야 한다.

압력은 단위 면적당 힘이기 때문에 가해지는 힘이 동일하더라도 단위면적이 달라지면 압력도 달라지게 된다.

두 개의 연필을 <그림 1>의 ①, ②와 같이 지면에 접촉시키고 동일한 힘을 가할 경우 지면과의 접촉 단위면적이 상대적으로 적은 ②연필에 더 많은 압력이 전달된다. 

▲<그림 1> 제공=김구선



앞서 설명한 바와 같이 지면반력은 압력의 결과물임에도 불구하고 지면반력과 함께 등장하는 용어는 체중이동인 경우가 많다.

따라서 압력에 대한 이해를 위해서는 압력중심(CoP)과 무게중심(CoG/CoM)의 이해가 필요하다.


□ 무게중심(CoG/CoM) vs 압력중심(CoP) 

우리가 흔히 사용하는 무게중심의 정식용어는 중력중심(CoG) 또는 질량중심(CoM)이다. 

<그림 2>의 ①과 같이 무게중심은 중력에 영향을 받는 무게의 중심점을 의미하며, 무게중심은 직선운동을 한다. 즉, 몸이 앞으로 기울져도 무게중심은 직선으로 이동하게 된다. 압력중심은 ②와 같이 지면을 누르는 압력의 중심점이다. 따라서 몸이 앞으로 기울게 되면 압력중심은 앞으로 이동한다.

▲<그림 2> 제공=김구선




□ 중력중심(CoG) vs 질량중심(CoM)

무게중심을 의미하는 중력중심과 질량중심은 일반적으로 혼용되어 사용하고 있다. 중력중심은 질량중심에 중력이 고려되는 개념으로 동일한 중력상태에서는 중력중심과 질량중심도 동일해지기 때문에 큰 구분없이 사용하고 있다.

<그림 3>과 같이 중력1 Zone에서는 중력중심과 질량중심이 같지만 중력2 Zone은 중력1 Zone과 중력이 달라지기 때문에 중력중심과 질량중심도 달라지게 된다.

▲<그림 3> 제공=김구선



이처럼 지면반력의 원인이 되는 압력중심과 체중이동의 원인이 되는 무게중심은 다른 개념이기 때문에 지면반력의 효율적인 활용을 위해서는 압력중심의 개념을 확실히 이해할 필요가 있다. 

압력중심점과 무게중심점은 동일할 수도 있겠지만 대부분의 상급 골퍼들은 두 개의 중심점을 다르게 가져간다. 키네마틱 시퀀스 칼럼에서 살펴본 바와 같이 상급 골퍼들은 백스윙탑에 이르기 전에 이미 골반과 몸통을 타겟 방향으로 전환시킨다. 즉, 오른손잡이의 경우 무게중심은 오른쪽에 있지만 압력중심은 백스윙탑 이전에 왼쪽으로 이동시키며 무게중심점과 압력중심점을 다르게 가져간다. 

다음 칼럼에서는 지면반력의 원인이 되는 압력중심의 효율적인 활용방법에 대해서 살펴보도록 하겠다.

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*칼럼니스트 김구선: 이학박사/MBA. 미국 위스콘신주립대에서 국제경영학을 전공했다. 현재는 서경대학교 경영문화대학원 교수로 재직 중이며, 한국골프학회 부회장으로도 활동하고 있다. →'김구선의 골프사이언스' 바로가기

*본 칼럼은 칼럼니스트 개인의 의견으로 골프한국의 의견과 다를 수 있음을 밝힙니다. *골프한국 칼럼니스트로 활동하길 원하시는 분은 이메일(news@golfhankook.com)로 문의 바랍니다. / 골프한국 www.golfhankook.com



입력날짜 : 2021-08-24 09:20:48