서울대 최해천 교수팀

"야구공 떠오르는 것 불가능, 착시 현상때문에 오해 일으켜"

"아, 헛스윙 삼진 아웃. 투수가 던진 공이 타자 앞에서 솟구쳐 올랐네요. 타자로선 어쩔 수 없이 당할 수밖에 없는 구질이었습니다. 아, 대단한 투구력입니다!" 프로야구 중계를 듣다 보면 종종 이런 해설이 나온다. 하지만 최해천 서울대 교수(기계항공공학부)는 "투수가 던진 야구공이 가라앉지 않고 떠오르는 경우는 사실상 일어나지 않는다"고 24일 말했다. 공이 떠오른다는 해설자들의 표현은 착시(錯視)현상 때문에 발생한다는 것.

투수 마운드는 평지보다 25㎝ 높다. 당연히 늘 자기보다 낮은 곳에 있는 포수 미트를 향해 공을 던지고, 공은 아래로 떨어진다. 여기에 스핀(spin·회전)을 넣어 커브로 던지면 공이 아래로 향하는 각도는 더욱 가팔라진다. 19세기 중반 독일의 물리학자 구스타프 마그누스(Magnus)는 스핀으로 공의 궤적이 휘어지는 현상을 이론적으로 규명했다. 마그누스의 업적을 기려 '마그누스 효과'라 부른다. 만약 공이 솟아오른다면 '역(逆)마그누스 효과'로 부른다.

최해천 교수팀은 인공 바람을 만드는 풍동(風洞)시설에서 실밥이 없는 야구공 모양의 물체에 속도와 방향이 각각 다른 바람을 불어주면서 공의 회전과 궤적을 분석했다. 최 교수는 "실험 결과 투수가 시속 155~270㎞의 속도로 공을 던지고, 공의 회전 속도가 초당 98번 이하면 역마그누스 효과가 발생하는 것으로 나타났다"고 밝혔다.

이 정도 구속의 투수는 드물긴 해도 불가능하지는 않다. 하지만 실제로는 역마그누스 효과가 불가능하다고 최 교수는 말했다. 야구공의 실밥 때문이다. 역마그누스 효과는 난류(亂流·불규칙한 공기 흐름)가 공의 위쪽에 형성될 때 일어난다. 야구공의 실밥은 난류의 발생 위치를 공의 위쪽에서 이곳저곳으로 바꾸기에 역마그누스 효과가 일어나지 않는다는 것.

최해천 교수는 "투수가 던진 공이 예상했던 기울기보다 완만한 기울기로 낙하하면 오히려 공이 상승했다고 착각하는 것"이라고 설명했다. 연구진은 관련 연구 결과를 5월에 열리는 대한기계공학회에 발표할 예정이다.


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