골프공의 규정과 공기역학

골프공의 규정

R&A와 USA가 공동으로 규정한 골프 규칙에 따르면 적합 가능한 골프공의 직경은 42.67mm 보다 작을 수는 없으며 공의  무게는 45.93g를 넘을 수 없다고 규정하고 있습니다. 골프공은 또한 구형 대칭 공의 기본 특성을 가지고 있어야 합니다. 일반적으로 공자체는 구형이어야 하며 표면에 딤플이 대칭적으로 배치되어 있어야 한다는 것을 의미합니다. 공의 딤플은 좌우가 대칭이어야 하지만 골프공에 허용되는 딤플의 수량 에는 제한이 없습니다. 추가 규정으로는 딤플의 반경과 깊이 테스트 장비에서 발사되는 최대 발사 속도 테스트 장비에서 발사할 때 최대 총 거리와 추가제한을 포함하여 R&A와 USGA가 발행한 문서를 통해 플레이어와 제조업체에서 진행하였습니다.

 

 

 

일반적으로 운영 단체와 그 규정은 비교적 공정한 경기장을 제공하고 게임과 장비의 전통적인 형대를 유지하려고 노력하지만 새로운 기술의 사용을 완전히 중단하려고는 하지 않습니다. 1990년까지 R&A가 관할하는 토너먼트에서는 직경이 1.68인치 미만의 골프공을 사용할 수 있었습니다. 이 골프공 은 일반적으로 "영국" 공이라고 불렸고 USGA가 승인한 골프공은 "미국공"이라고 불렸습니다. 직경이 작으면 공 뒤에 작은 항적을 만들 수 있기 때문에 특히 강한 바람 속에서 플레이어에게 비거리의 장점을 제공하였습니다.

 

골프연습장 골프공

 

골프공의 공기역학

골프공을 치면 1밀리초도 안 되는 짧은 순간에 발사각도, 공의속도, 스핀량이 결정되어 공의 궤적과 지면에 떨어졌을 때의 골프공에 많은 영향을 미치게 됩니다. 공중에서 움직이는 골프공은 양력과 향력이라는 두 가지의 큰 공기역학적 힘을 받습니다. 딤플 처리된 공은 이 두가지 효과의 조합으로 인해 딤플이 처리되지 않는 골프공보다 더 멀리 높이 날아가게 됩니다. 골프공 표면의 딤플에 의행 공의 상류 측 경계층이 이 층류에서 난류로 전환이 됩니다. 난류 경계층은 소용돌이가 적은 층류 경계층보다 훨씬 더 오랫동안 공의 표면에 부탁될 수 있기 때문에 저압의 후류가 좁아져 압력 저항이 작아지게 됩니다. 압력 저항이 감소함에 따라 골프공은 더 멀리 이동할 수 있게 됩니다. 다음으로 백스핀은 비행기의 날개와 마찬가지로 공 주위의 기류를 변형시켜 양력을 발생시킵니다. 이를 매그너스 효과라고 표현합니다 골프공의 딤플은 공 주위의 공기를 빠르게 변형시켜 난기류를 일으켜 매끄러운 공이 경험하는 것보다 더 많은 매그너스 양력을 발생시킵니다.

 

 

 

 

백스핀은 골프 클럽의 로프트에 의해 거의 모든 샷에서 발생하기도 합니다. 백스핀이 적용된 볼은 상향 양력을 받아 스핀이 적용되지 않은 볼보다 더 높이 더 오래 날아가게 됩니다. 볼 비행의 휘어짐은 임팩트 시 클럽 페이스가 클럽 방향에 수직으로 정렬되지 않을 때 발생을 하게 하며, 스핀축의 각도가 생겨 임팩트 시 페이스 각도와 스윙궤적의 차이에 따라 볼이 어느 한쪽으로 휘어지는 현상이 발생하기도 합니다. 비행 중 볼의 스핀은 각도가 있기 때문에 그리고 매그너스 효과로 인해 볼은 비행 중에도 휘어진 궤도를 그리게 됩니다. 일부 딤플 디자인은 사이드 스핀 효과를 줄여서 더 똑바로 날아가는 볼을 만들 수 있다고 주장하기 합니다. 다른 효과도 볼의 비행을 변화시킬 수는 있습니다. 예를 들어 다이나믹 라이, 페이스가 휘어진 우드를 사용하는 경우의 타점 위치, 바람이나 이물질과 같은 외부적 요인이 있습니다. 공기역학을 최적으로 유지하려면 공은 모든 딤플을 포함하여 상태는 항상 깨끗해야 합니다 따라서 골프 규칙이 허용하는 범위 내에서 골퍼는 공을 깨끗하게 씻는 것이 좋습니다. 골퍼는 젖은 수건을 사용하여 공을 닦거나 볼워셔를 이용하여 항상 최고의 상태를 유지하는 게 좋습니다.

 

그린위의 골프공

 

골프공의 디자인

딤플이 골프공의 특징이 된 것은 1905년 테일러 홉슨사의 공동 설립자인 영국의 엔지니어이자 제조업체인 월리엄 테일러가 딤플 디자인에 대한 특허를 등록하면서 시작되었습니다. 월리엄 테일러는 골프 선수들이 공에 요철을 만들려고 노력하는 것과 중고 공이 새 공보다 더 멀리 날아간다는 것을 알아차린 후 어떤 표면 형성이 가장 잘 날아가는지 알아보기 위해 많은 실험을 하였습니다. 그리고 그는 골프공 표면 전체에 규칙적으로 배열된 홈으로 구성된 패턴을 개발하였고 나중에 이러한 공을 연속적으로 제조하는데 도움이 되는 도구를 개발하였습니다. 거의 같은 시기에 '매쉬' , '브람블' 등 다른 종류의 패턴화 된 커버가 사용되었지만 비행에서 딤플의 커버의 우월성으로 인해 딤플이 주요 디자인이 자리 잡게 되었습니다

 

 

 

 

 

 

현대의 골프공은 대부분 300~500개의 딤플을 가지고 있으며 1000개 이상의 딤플을 가진 골프공도 존재합니다. 기록 보유자는 1070개의 딤플과 656개의 핀헤드 크기의 딤플을 가진 골프공이었습니다. 공식 공인구는 가능한 좌우 대칭을 이루도록 설계되었습니다. 이 대칭성은 1970년대 후반에 판매된 폴라라는 공이 적도에는 6줄의 정상적인 딤플이 있지만 다른 곳에는 매우 얕은 딤플이 있는 것으로 인해 논란이 발생하기도 했습니다. 이 비대칭 디자인은 공이 비행 중 스핀축을 스스로 조정하는 데 도움이 되었으며 USGA는 이 공의 토너먼트 사용을 허용하지 않았고 1981년 공기역학적으로 비대칭인 공의 사용을 금지하도록 규칙을 변경하였습니다. 폴라라 생산자는 USGA를 고소했고 1985년 법정 외 합의에서 USGA는 1375만 달러는 지불하였습니다. 골프공은 전통적으로 흰색이지만 다른 색상도 판매되고 있으며 일부는 분실하거나 저조도 및 동결된 상황에서 플레이할 때 공을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 골프공에는 제조업체의 이름과 로고 외에도 플레이어가 자신의 공을 쉽게 찾을 수 있도록 기호나 숫자가 인쇄되어 있는 것도 판매되고 있습니다.

 

 

골프공의 탄생과 히스토리