Ground Reaction Force(4)
- ▲괴력의 장타자 브라이슨 디섐보가 골프 스윙을 하는 모습이다. 사진은 2021년 미국프로골프(PGA) 투어 최종전 투어 챔피언십 때 모습이다. 사진제공=ⓒAFPBBNews = News1
[골프한국] 지난 칼럼에서 지면반력은 수직으로 생성되는 수직력, 양발의 전후 및 좌우 수평이동으로 생성되는 수평력, 수직력과 수평력이 동시에 발생되면서 생성되는 회전력으로 구성된다고 하였다.
이번 칼럼에서는 수직력, 수평력 및 회전력의 중요성과 활용방법에 대해서 살펴보기로 하겠다.
□ 수직력 (Vertical Forces)
수직력은 항상 중력의 일정한 가속도에 의해 영향을 받는다. 따라서 어드레스 자세에서 골퍼가 경험하는 수직력은 골퍼의 체중(중력만으로 발생하는 체중의 힘)과 같다.
하지만 스윙 중의 수직력은 골퍼의 움직임에 따라 변화되며, 골퍼의 체중보다 크거나 작을 수도 있는데, 이는 중력뿐만 아니라 전체 가속도에 영향을 받기 때문이다.
욕실의 저울에 서 있을 때 무릎을 굽혀보면 이 원리를 쉽게 이해할 수 있다. 무릎을 굽히는 초기에는 음의 가속도로 인한 하체 체중의 감소를 잠시 나타내지만 이후 굽히는 움직임이 느려질수록 체중은 회복되기 시작하며, 모든 움직임을 멈추게 되면 중력 이외에는 가속이 없어 체중은 원래 상태로 회복된다. 또한 반대로 굽혀진 무릎을 펼 때에는 굽힐 때와는 반대 현상이 발생된다.
<그림 1>은 골퍼의 체중 기준을 100%로 가정하였을 때, 골퍼의 체중 대비 지면에서 생성되는 수직력을 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 수직력은 ①과 같이 백스윙 중반부까지는 골퍼의 체중보다 조금 더 생성되지만, 백스윙 후반부에서는 ②와 같이 체중보다 조금 감소하게 되며, 다운스윙의 중후반부에서는 ③과 같이 최대 수직력이 발생된다.
체중 대비 최저 수직력은 임팩트 ④와 같이 임팩트 직후에 나타난다.
골퍼의 스윙스타일 또는 신체 조건에 따라 각 수직력의 발생 타이밍은 조금 다를 수 있겠지만 수직력 효율성의 극대화 측면에서는 <그림 1>의 패턴을 유지시키는 것이 중요하다. 특히 최대 수직력은 골퍼 자신이 스윙 밸런스를 유지시킬 수 있는 한계 내에서는 최대화 시키는 것이 힘의 극대화 측면에서 중요하다.
□ 수평력 (Horizontal Forces)
수평력은 수직 힘에 따라 증가하기 때문에 중력에 의해 간접적으로 영향을 받는다. 표면을 따라 발을 미끄러지게 하려고 할 때, 표면에 더 많은 힘이 가해질수록 발을 미끄러뜨리기는 더 어려워진다.
골퍼의 발과 표면 사이의 충분한 마찰력을 통해 한 방향에서 다른 방향으로 밀며 발생시키는 수평력을 골프에서는 흔히 전단력(Shear force)이라고도 한다.
<그림 2>는 골퍼의 좌/우 수평력 비중이 동일할 때를 0%로 가정하였을 때, 골퍼의 수평력이 좌 또는 우로 치우친 정도를 %로 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 좌/우 수평력은 ①과 같이 백스윙 전반부에서는 오른손잡이 기준으로 약간 왼쪽 또는 평형을 이루다가, 백스윙 중반부부터 오른쪽의 비중이 커지기 시작하여 백스윙탑에서는 ②와 같이 오른쪽 비중이 최대치에 이르게 된다.
다운스윙이 시작되면 오른쪽 비중은 감소하기 시작하며 다운스윙 중반부 정도에 이르게 되면 수평력의 비중은 ③과 같이 다시 왼쪽이 커지기 시작하고 ④와 같이 임팩트 이후 왼쪽 비중은 최대치에 이르게 된다.
<그림 3>은 골퍼의 토우(전)/힐(후) 수평력 비중이 동일할 때를 0%로 가정하였을 때, 골퍼의 수평력이 토우(전)/힐(후)로 치우친 정도를 %로 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 전후 수평력은 ①과 같이 백스윙에서는 거의 평형을 이루다가, 다운스윙 초반부부터 토우(전)의 비중이 커지기 시작하여 중반부에 이르면 ②와 같이 토우(전) 비중의 최고치에 이르게 된다. 이후 토우(전)의 비중은 감소하기 시작하며 임팩트 직전부터 ③과 같이 힐(후)의 비중이 커지기 시작하고 ④와 같이 임팩트 이후 힐(후)의 비중은 최고치에 이르게 된다.
수평력 역시 골퍼의 스윙스타일 또는 신체 조건에 따라 각 수평력의 전환 타이밍은 조금 다를 수 있겠지만 수평력 효율성의 극대화 측면에서는 <그림 2, 3>의 패턴을 유지시키는 것이 중요하다.
□ 회전력 (Rotationnal Force/Torque)
위에서 언급한 수직력과 수평력이 동시에 작용하게 되면 수직축에 대한 회전력이 생성된다. 수직력이 수평력의 전제 조건이 되듯이, 회전력은 수평력의 결과물이다. 토우(전)/힐(후) 수평력은 회전력의 원천이되고, 좌/우의 움직임은 안정성을 제공한다.
<그림 4>는 골퍼의 어드레스 시 회전력을 0Nm으로 설정하였을 때, 스윙 중 회전력의 변화를 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 회전력은 ①과 같이 백스윙 중반부까지는 음수의 보이다가 백스윙 중반부부터는 ②와 같이 양수로 전환된다. 백스윙탑을 지나 다운스윙의 중반부까지 지속적인 상승을 하는 회전력은 ③과 같이 다운스윙의 중반부 정도에서 최고치에 이르게 되며, 이를 기점으로 이후 감소되다 임팩트에서는 어드레스 시와 같이 0Nm에 이르게 된다.
수직력과 수평력의 결과물인 회전력의 효율성을 측정하기 위한 방법으로 Force Factor를 사용한다. Force Factor는 <그림 5>의 회전력(②)을 지면을 누르는 무게(①)로 나눈 값으로 Force Factor가 높을수록 질량 대비 회전력이 높다는 것을 의미한다.
즉 체중이 가볍더라도 Force Factor를 높게 만들어 낼 수 있다면 지면반력의 효율성은 높다고 할 수 있지만, 체중이 무겁더라도 Force Factor가 낮으면 지면반력의 효율성은 낮다고 할 수 있다.
골프는 기술의 게임이다. 하지만 기술이외에도 비거리를 위해서는 힘이 필요하다. 따라서 힘의 생성에 중요한 원천인 지면반력을 효율적으로 활용하는 것은 매우 중요하며, 특히 수직력과 수평력의 결과물인 회전력을 극대화 시키는 것은 효율적인 지면반력 생성 및 활용에 관건이 된다.
회전력을 극대화시키기 위해서는 지속적인 트레이닝을 통한 회전 모빌리티(가동성) 능력 향상이 필요하다. 회전 모빌리티 향상은 비거리 증가는 물론 부상의 위험도 또한 낮춰주기 때문에 골프들에게 있어 회전 모빌리티 트레이닝은 스윙연습만큼 필수적인 요소라고 할 수 있다.
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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
이번 칼럼에서는 수직력, 수평력 및 회전력의 중요성과 활용방법에 대해서 살펴보기로 하겠다.
□ 수직력 (Vertical Forces)
수직력은 항상 중력의 일정한 가속도에 의해 영향을 받는다. 따라서 어드레스 자세에서 골퍼가 경험하는 수직력은 골퍼의 체중(중력만으로 발생하는 체중의 힘)과 같다.
하지만 스윙 중의 수직력은 골퍼의 움직임에 따라 변화되며, 골퍼의 체중보다 크거나 작을 수도 있는데, 이는 중력뿐만 아니라 전체 가속도에 영향을 받기 때문이다.
욕실의 저울에 서 있을 때 무릎을 굽혀보면 이 원리를 쉽게 이해할 수 있다. 무릎을 굽히는 초기에는 음의 가속도로 인한 하체 체중의 감소를 잠시 나타내지만 이후 굽히는 움직임이 느려질수록 체중은 회복되기 시작하며, 모든 움직임을 멈추게 되면 중력 이외에는 가속이 없어 체중은 원래 상태로 회복된다. 또한 반대로 굽혀진 무릎을 펼 때에는 굽힐 때와는 반대 현상이 발생된다.
- ▲<그림 1> 제공=김구선
<그림 1>은 골퍼의 체중 기준을 100%로 가정하였을 때, 골퍼의 체중 대비 지면에서 생성되는 수직력을 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 수직력은 ①과 같이 백스윙 중반부까지는 골퍼의 체중보다 조금 더 생성되지만, 백스윙 후반부에서는 ②와 같이 체중보다 조금 감소하게 되며, 다운스윙의 중후반부에서는 ③과 같이 최대 수직력이 발생된다.
체중 대비 최저 수직력은 임팩트 ④와 같이 임팩트 직후에 나타난다.
골퍼의 스윙스타일 또는 신체 조건에 따라 각 수직력의 발생 타이밍은 조금 다를 수 있겠지만 수직력 효율성의 극대화 측면에서는 <그림 1>의 패턴을 유지시키는 것이 중요하다. 특히 최대 수직력은 골퍼 자신이 스윙 밸런스를 유지시킬 수 있는 한계 내에서는 최대화 시키는 것이 힘의 극대화 측면에서 중요하다.
□ 수평력 (Horizontal Forces)
수평력은 수직 힘에 따라 증가하기 때문에 중력에 의해 간접적으로 영향을 받는다. 표면을 따라 발을 미끄러지게 하려고 할 때, 표면에 더 많은 힘이 가해질수록 발을 미끄러뜨리기는 더 어려워진다.
골퍼의 발과 표면 사이의 충분한 마찰력을 통해 한 방향에서 다른 방향으로 밀며 발생시키는 수평력을 골프에서는 흔히 전단력(Shear force)이라고도 한다.
- ▲<그림 2> 제공=김구선
<그림 2>는 골퍼의 좌/우 수평력 비중이 동일할 때를 0%로 가정하였을 때, 골퍼의 수평력이 좌 또는 우로 치우친 정도를 %로 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 좌/우 수평력은 ①과 같이 백스윙 전반부에서는 오른손잡이 기준으로 약간 왼쪽 또는 평형을 이루다가, 백스윙 중반부부터 오른쪽의 비중이 커지기 시작하여 백스윙탑에서는 ②와 같이 오른쪽 비중이 최대치에 이르게 된다.
다운스윙이 시작되면 오른쪽 비중은 감소하기 시작하며 다운스윙 중반부 정도에 이르게 되면 수평력의 비중은 ③과 같이 다시 왼쪽이 커지기 시작하고 ④와 같이 임팩트 이후 왼쪽 비중은 최대치에 이르게 된다.
- ▲<그림 3> 제공=김구선
<그림 3>은 골퍼의 토우(전)/힐(후) 수평력 비중이 동일할 때를 0%로 가정하였을 때, 골퍼의 수평력이 토우(전)/힐(후)로 치우친 정도를 %로 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 전후 수평력은 ①과 같이 백스윙에서는 거의 평형을 이루다가, 다운스윙 초반부부터 토우(전)의 비중이 커지기 시작하여 중반부에 이르면 ②와 같이 토우(전) 비중의 최고치에 이르게 된다. 이후 토우(전)의 비중은 감소하기 시작하며 임팩트 직전부터 ③과 같이 힐(후)의 비중이 커지기 시작하고 ④와 같이 임팩트 이후 힐(후)의 비중은 최고치에 이르게 된다.
수평력 역시 골퍼의 스윙스타일 또는 신체 조건에 따라 각 수평력의 전환 타이밍은 조금 다를 수 있겠지만 수평력 효율성의 극대화 측면에서는 <그림 2, 3>의 패턴을 유지시키는 것이 중요하다.
□ 회전력 (Rotationnal Force/Torque)
위에서 언급한 수직력과 수평력이 동시에 작용하게 되면 수직축에 대한 회전력이 생성된다. 수직력이 수평력의 전제 조건이 되듯이, 회전력은 수평력의 결과물이다. 토우(전)/힐(후) 수평력은 회전력의 원천이되고, 좌/우의 움직임은 안정성을 제공한다.
- ▲<그림 4> 제공=김구선
<그림 4>는 골퍼의 어드레스 시 회전력을 0Nm으로 설정하였을 때, 스윙 중 회전력의 변화를 나타낸 그래프이다.
지면에서 발생되는 회전력은 ①과 같이 백스윙 중반부까지는 음수의 보이다가 백스윙 중반부부터는 ②와 같이 양수로 전환된다. 백스윙탑을 지나 다운스윙의 중반부까지 지속적인 상승을 하는 회전력은 ③과 같이 다운스윙의 중반부 정도에서 최고치에 이르게 되며, 이를 기점으로 이후 감소되다 임팩트에서는 어드레스 시와 같이 0Nm에 이르게 된다.
- ▲<그림 5> 제공=김구선
수직력과 수평력의 결과물인 회전력의 효율성을 측정하기 위한 방법으로 Force Factor를 사용한다. Force Factor는 <그림 5>의 회전력(②)을 지면을 누르는 무게(①)로 나눈 값으로 Force Factor가 높을수록 질량 대비 회전력이 높다는 것을 의미한다.
즉 체중이 가볍더라도 Force Factor를 높게 만들어 낼 수 있다면 지면반력의 효율성은 높다고 할 수 있지만, 체중이 무겁더라도 Force Factor가 낮으면 지면반력의 효율성은 낮다고 할 수 있다.
골프는 기술의 게임이다. 하지만 기술이외에도 비거리를 위해서는 힘이 필요하다. 따라서 힘의 생성에 중요한 원천인 지면반력을 효율적으로 활용하는 것은 매우 중요하며, 특히 수직력과 수평력의 결과물인 회전력을 극대화 시키는 것은 효율적인 지면반력 생성 및 활용에 관건이 된다.
회전력을 극대화시키기 위해서는 지속적인 트레이닝을 통한 회전 모빌리티(가동성) 능력 향상이 필요하다. 회전 모빌리티 향상은 비거리 증가는 물론 부상의 위험도 또한 낮춰주기 때문에 골프들에게 있어 회전 모빌리티 트레이닝은 스윙연습만큼 필수적인 요소라고 할 수 있다.
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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