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현대 스포츠 과학의 현주소

장대높이뛰기
나이키 PV 라이트
장대높이뛰기 선수들은 항상 멀리뛰기나 삼단뛰기 선수들과 같은 운동화를 신어 왔다. 그러나 문제는 장대높이뛰기 선수의 달리는 방식은 이들과 매우 다르다는 점이다. 길이 5.18미터짜리 섬유유리로 된 막대를 들고 단거리를 뛰려면 선수는 곧은 자세를 유지해야 한다. 나이키사의 디자이너이자 전직 장대높이뛰기 선수인 팅커 해트필드, 그의 형제 토비는 유리 섬유가 주입된 플라스틱발판이 깔린 운동화를 제작하였다. 밑창 앞부분은 7mm, 뒤꿈치 부분의 두께는 15mm로 뒤로 갈수록 두껍게 처리되어 있어, 달리는 동안 아킬레스건의 긴장을 완화시켜 주고, 점프 시에는 안정성을 높여준다. 운동화의 윗부분은 융용 수지 덩어리를 가는 실로 뽑아내어 만든 통기성과 신축성 있는 열가소성 섬유인 애로플라이라는 소재로 구성되어 있다. 이 소재 덕분에 한 켤레의 무게가 400그램도 채 못 된다.


장거리용 -아디스타 컴피티션


지중해의 태양은 아테네의 도로 표면을 뜨겁게 달굴 것이다. 아디다스 사에서는 안창을 덧대고 측면 마크를 금속 3M 호일로 처리하여 열기를 반사할 수 있도록 디자인하였다. 한 켤레의 무게는 400그램에 불과. 100달러. adidas.com

단거리용-JW 포스터 스프린트

단거리용 운동화의 생명은 가벼움이다. 리복사에서는 운동화 윗부분을 성형 폴리우레탄으로 제작하였다. 한켤레의 무게는 300그램. 신발 중창에 겉덮개를 몰딩함으로써 스티치와 솔기로 인한 무게 부담을 제거하였다.

수영복에 숨어있는 하이테크 기술
수영복 제조사가 모두 동의하는 점이 한 가지 있다. 바로 최고의 실력을 가진 수영선수들도 3가지 종류의 저항력에 맞서는데 전체 에너지의 92%를 소비한다는 점이다. 첫 번째는 마찰 저항인데, 피부나 수영복에 와 부딪히는 물에 의해 생긴다. 두 번째는 압력 저항으로, 인체의 형태와 중량 때문에 생기는데, 공기 보다 830배나 높은 밀도의 물을 헤치고 나갈 때 발생하는 저항력이다.
마지막 세 번째는 파도 저항으로 선수가 헤엄치며 지나간 자리에 발생하는 물보라로 인한 것이다. 과연 이중 어떤 것을 반드시 극복해야 할까?

수영-스피도 패스트스킨 FSII
스피도 디자이너들은 레이저 모델링과 컴퓨터 유동 역학 소프트웨어를 이용해 마찰 저항(전체 저항의 29%를 차지)을 가장 먼저 해결할 수 있다고 판단하였다. 저항을 없애기 위해 패스트 스킨과 플렉스 스킨이라는 이름의 2가지 섬유 종류를 개발하였다. 그리고 이를 상어 가죽의 부위별 질감 변화를 본 따서 모델링한 형태대로 배열, 구성하였다. 그리고 엘리트 수영선수 450명의 인체를 컴퓨터로 스캔하여 수영선수들의 평균 인체분할에 근거한 마네킹을 제작한 다음, 뉴질랜드 오타고 대학의 수로에서 수영복을 테스트하였다. 그 결과 속도가 가장 높은 글라이딩 자세를 취했을 때 전체 저항력 중 4%가 감소하는 쾌거를 올렸다.
400달러 speedousa.com

뉴트럴라이저
수영선수를 자동차에 비유하면 전완부, 즉 팔뚝 안쪽 부분은 에너지를 전환하여 자동차를 앞으로 나가게 만드는 타이어에 해당한다. 이러한 이유 때문에 스피도사는 이 부분에 비늘 모양의 티타늄 실리콘 조각들을 붙여 다운 스트로크(downstroke)에서 물결을 포착할 수 있도록 하였다.

터뷸런스 매니지먼트 시스템
마찰 저항력을 줄이는 것이 우선 목표지만 스피도 사는 압력 저항에 대한 대응책도 마련하였다. 넓은 어깨와 가슴근육이 얇은 층류를 가른다. 실질적으로 더 넓은 전면부를 만들어 내는 것이다. TMS라는 파도를 일으키는 고무로 된 작은 알갱이들을 배치함으로써 물 흐름이 분할되기 전에 수영선수가 재빨리 빠져나갈 수 있도록 하였다.

패스트스킨
스판덱스와 유사한 소재의 섬유가 신체를 압축함으로써 근육의 동요를 제한한다. 또한 상어 이빨과 유사한 돌기와 골을 만들어서 최고 속도시 마찰 저항력의 흡입을 감소시키도록 디자인하였다. 이것은 파도를 피크 위쪽으로 보냄으로써 골 부분의 저항을 유도하는 표면부위를 감추기 위한 아이디어이다.

플렉스스킨
인체의 곡선으로 인해 물은 측면에서 느리게 소용돌이치게 된다. 즉 패스트스킨 섬유의 골 사이로 물이 지나간다는 뜻. 대신 부드러운 스판덱스 섬유가 물 사이를 미끄러져 지나가면서 더 뛰어난
이동성을 제공한다.



봉제선
로우프로파일 형태의 봉제선이 물의 흐름과 평행하므로 속도저하의 원인 요소를 제거하였다.

사이클의 구조와 공기역학적 효율성
올림픽의 가장 빠른 얼리어답터는 사이클 선수들이다. 아니 사이클 선수들이어야 한다. 이들만큼 머신의 구조와 공기역학적 효율성 등에 크게 의존하는 이들도 없기 때문이다. 그래서 사이클 선수들은 자기들이 사용하는 모든 부속품을 직접 고르며 자신이 선택한 것에 대해 밀리미터 단위까지 효율성 분석을 한다.

산악용-락 샥스, 서스펜션 포크 아테나
1.22 킬로그램인 아테나는 시중에 유동되는 서스펜션 포크 중 가장 가볍다. 속임수가 있을 거라고? 단 한 장의 탄소 섬유 크라운지(紙)와 스티어러 튜브, 내부에 마그네슘 피스톤으로 이를 현실화 했다. 핸들바에 장착된 레버로 지형에 맞춰 압축비를 조절할 수 있게 되어 있다. 3인치. 가격 850달러. Rockshox.com

스페셜라이즈드, 타맥 프레임
알루미늄 기본 프레임 위에 위시본 형태의 탄소 섬유를 융화시키는 방식으로 스페셜라이즈드 사는 수평으로는 꼿꼿하면서 동시에 수직으로는 부드러운 자전거를 만들어 냈다. (6시간의 로드 레이스를 위한 편안한 설계) 무게도 훌륭하다. 타맥 프레임은 겨우 1.27 킬로그램.
가격: 2,710 달러

이스트온, 어택 핸들바
모노코크 탄소 섬유 윙은 강도를 분산시키는 설계로 정밀한 스티어링을 제공하면서도 덜컹대는 진동을 줄여준다. 이 제품은 48.28킬로미터의 타임 트라이얼(time-trial) 경기에 적당하다. 캔틸레버(Cantilever) 처리된 팔꿈치 패드는 댐핑(damping)을 돕고 조정범 위를 넓혀 준다. 까다로운 사이클 선수에게 안성맞춤인 제품. 가격 700달러. www.eastonbike.com

룩, 키오 페달
프로 사이클 선수들은 페달에서부터 상반된 품질을 요구한다. 안정성을 위해서 크기는 크게, 산악 등반을 위해 무게는 가볍게 만들기를 원한다. 이 모델은 탄소 주입식 바디로 한 쪽 당115 그램의 무게를 자랑하는, 세계에서 가장 가벼우면서 큰 플랫폼 페달이다. 가격 220달러 veltecsports.com

자이로, 레브식스
1월에 바뀐 경기규정으로 인해 제조업체들은 단순한 유선형 헬멧이 아니라 타임 트라이얼(time-trial)용 헬멧을 제조해야 했다. 25시간 동안 풍동실험을 거쳐 (그리고 챔피언 랜스 암스트롱의 까다로운 입맛을 거쳐) 자이로 사는 안쪽에 스폰지를 대어 보호력이 뛰어나고 공기역학적인 제품을 개발했다. 가격 미정 giro.com

매빅 미쉐린, 튜브리스 로드 타이어
매빅(Mavic)과 미쉐린(Michelin)이 드디어 내부 튜브를 없앤 타이어를 개발했다. 기밀용기(氣密用器)를 만들어 밸브는 휠의 안쪽에 나사로 고정시키고 타이어 비드는 림에 바싹 붙였다. 사이클 선수들을 위한 이 획기적인 아이템은 주행 시 느낌을 한결 업그레이드 시킨다. 우리 같은 일반인에게는 펑크 위험이 줄어들었고. 가격 미정. www.mavic.com

K-포스, 크랭크셋 FSA
암 중앙의 아래 쪽에 위치한 주조 탄소 플레이트 스파인은 크랭크셋에 안정성을 부여한다. 스파인층과 직조 탄소 덮개층 사이에는 가벼운 발포성형체가 위치한다. 체인 감개 포함 660 그램. 가격 : 550달러. Fullspeedahead.com
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