골프 운동이론과 뉴턴의 3원칙(인용 문장)

골프 운동이론과 뉴턴의 3원칙(인용 문장)

골프만큼 다양한 이론이 존재하고 철학적인 해석을 많이 하는 스포츠는 없는 것 같다. 하지만 한편으로는 골프는 간단한 운동이다. 긴 막대기로 공을 쳐서 구멍에 넣는 일이다. 

 

그런데 골프를 우주선을 쏘아 올리는 것처럼 복잡하게 설명한다. 그리고 골프 프로마다 주장도 다르다. 어떤 프로이든 동영상마다 각기 주관적으로 다르게 설명한다.

 

일단, 기존의 물리학 법칙으로 이해 해보자. 경험상 올바른 스키 자세를 익히기 위해서는 중심축(COM)과 구심력, 원심력에 대한 이해 없이 배우기 힘드는 원리와 같은 것같다.

 

그리고 다들 골프 얘기를 하면 항상 맨 마지막에 “장갑을 벗어봐야 안다” 는 말로 끝맺곤 한다. 혼란스럽고 고민스러운 골프 스윙 원리를 기존의 고전 물리학 뉴턴의 제1,2,3 원칙으로 설명해놓은 글이 있어서 발췌해서 올려본다.

 

골프란 운동은 회전과 수직운동을 같이 겸하는 운동으로 그 이론 배경을 이해하기 위해서는 

뉴턴의 제 I·II·III 원칙과 함께 해야 한다.

 

제 I 원칙, 관성의 원칙에서 나오는 힘을 관성력.

제 II 원칙, 가속도의 원칙에서 나오는 힘을 가속력.

제 III 원칙, 작용과 반작용의 원칙에서 나오는 힘 원심력이다.

 

이 힘들이 순서대로 일어날 때 거리를 최대로 늘릴 수 있고 방향의 최적화를 이룰 수있다.

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제1원칙인 관성의 원칙은 외부에서 힘이 가해지지 않는 한 모든 물체는 자기의 상태를 그대로 유지하려고 하는 것을 말한다.

즉, 정지한 물체는 영원히 정지한 채로 있으려고 하고 운동하던 물체는 등속 직선운동을 계속하려고 한다.

 

먼저 백스윙할 때 이런 '관성의 원칙'을 잘 이용해야 한다. 백스윙을 잘하려면 보통 “낮게 멀리, 아크를 크게, 힘 빼고” 하라고 한다. 관성의 원칙을 이용하라는 말이다.

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많은 골퍼들은 백스윙 시 왼쪽과 오른쪽 팔꿈치를 먼저 접고 클럽을 들어 올리는 경향이 있다. 들어 올리는 습관 때문이다. 그러나 프로들은 탑에 올라가면서 왼팔이 펼쳐지면서 백스윙이 되는 것을 볼 수 있다. 왼팔을 의식적으로 먼저 굽히지 않아야 한다.

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가장 많이 하는 잘못하는 2가지 중 첫째는 팔꿈치를 접으며 클럽을 들어 올리는 것, 둘째는 뒤쪽으로 그립을 누르듯 뻗치며 밀쳐내는 방법으로 백스윙하는 것이다. 둘 다  탑에서 정점을 만들어 내기가 어렵다. 힘으로만 백스윙하려고 하면 안된다. 백스윙 탑에서 힘이 들어가면 제대로 힘을 쓸 수 없어서 다운스윙 때 스피드가 나지 않는다.  

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 “백스윙 탑에서는 가장 가볍게 한 다음에 왼쪽 엉덩이를 맨 먼저 돌리면서 다운스윙 시동을 걸어야 된다”고 말하고 싶다.  그네를 타는 것을 연상해보면 그네를 크게 타기 위해서는 그네 꼭대기에서 발을 굴려줘야만 한다.

 

그네를 타면서 최고 높이에 도달했을 때 중력의 가속도가 제로인 상태가 되는데 이 순간이 무게도 속도도 제로인 지점이다. 이 것을 ‘최고점’이라고 하면 이 지점에서는"붕" 떠있는 느낌을 느낄 것이다. 이렇듯 최고점일 때 다운 스윙이 시작돼야 최대의 속도를 낼 수 있다.  

관성의 원칙을 이용하여 백스윙하는 법

테이크 어웨이때 왼쪽 골반을 돌려서 양팔을 굽히지 않은 채 뒤쪽으로 클럽을 던지듯이 해서 왼팔이 약 9시 위치에서 일시 정지하듯이 하면 관성의 원칙에 의해  계속 가려고 하는 성질 때문에 백스윙 탑 방향으로 클럽이 올라간다.

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이 때 코킹이 일어나고 클럽 헤드가 진행하는 방향으로 상체가 약간 더 딸려서 가면서 백스윙은 완성된다. 이렇게 해야만  힘으로 억지로 백스윙 탑을 만들려고 하지 않게 되고 관성의 원칙에 클럽을 들어올려서 탑을 잘 만드는 것이다. 즉, 힘으로 억지로 끝까지 팔을 들어 올리려고 하지 말고, 왼쪽 어깨를 턱 밑에 밀어 넣으려고 하지 말아야 한다.

 

다운스윙은 백스윙의 탑에서 정점이 이뤄지자 마자 시작해야 한다. 이 순간 전환동작이라는 중요한 과정이 생긴다. 백스윙이 탑으로 95% 정도 올라가는 중에 시작되는 다운스윙이 전환동작인데, 이 동작을 소홀히 하면 문제가 발생한다.

 

전환동작은 백스윙의 탑 부근에서 코킹된 왼팔의 새끼손가락 쪽 끝부분부터 다운스윙 시작 부분인 왼발바닥 복숭아뼈 바깥쪽까지 근육 연결선이 최대로 늘어나서 활시위를더 많이 당기는 듯이 하는 것이다. 이렇게 하면 15%정도 더 비거리가 늘어난다.

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백스윙 탑에서 전환동작을 할 때 아래로 당기려고 해도 클럽은 관성에 따라 계속 올라가려고 한다. 이 때 왼손목을 이 클럽의 관성에 져주듯 움찔해주는(찰랑해주는 느낌)동작을 해주어야 한다. 이렇듯 클럽의 관성을 이용하면 클럽은 조용히 아래로Shallow 되게 된다. 억지로 클럽을 어떻게 눕히려고 하지 않아도 된다.

 

 

다운 스윙할 때도 관성의 원칙을 이용해야 한다. 몸통에 의해 팔이 움직이다가 몸통이 급하게 정지하면 팔도 정지하듯 하는데, 이렇게 되면 연쇄적으로 관성과 각 운동량 보존의 원칙(COAM)에 따라 클럽은 최대 속도를 내며 관통하게 된다. 

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“COAM의 원칙”이란 팔과 클럽이 몸통에 의해 시속 40Km 다운 스윙을 하다가 몸통에 의해 팔이 급정거해 0Km 가 되면,  이 때 팔이 가지고 있던 40Km 만큼의 운동량이 클럽으로 이전되는 현상을 말하는 것으로 두 개의 각기 운동량의 합은 동일하다는것이다.

 

급정거로 인해서 클럽은 40Km로 다운스윙을 하다가 갑자기 80Km로 속도가 증가하게 된다.  물론, 약간의 손실을 감안하면 80Km까지는 안되겠지만 골퍼 자신의 힘으로 휘들려고 하는 것보다 훨씬 빠르게 다운 스윙이 일어난다. 물리 운동법칙에 따른 스윙이다. 실력자들은 모두 이 원칙을 잘 알고 스윙한다.

 

그래서 '급정거 동작'이 필수적이다. 어드레스때 왼손등 바깥쪽에 가상의 벽이 수직으로 세워져 있다고 가정하고, 다운스윙을 할 때 몸통으로(팔을 왼쪽 겨드랑이에 붙인채) 가상의 벽에 부딪치듯이 동작하면 클럽은 연쇄적으로 관성의 법칙과 운동량 보존의 원칙을 일으켜서 빨리 지나가게 된다.

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"벽에 부딪치듯이 하는 동작"은 망치질을 할 때 움찔하는 멈춤 동작과 같고,  임팩트백을 칠 때 손목을 팍! 풀면서 치는 동작, 가벼운 스틱을 휘둘러서 임팩트 지점에서 휙 소리가 나게 할 때의 손목 동작, 야구배트로 공을 쳐내려고 할 때 여러 신체를 급정거 시키는 동작과 같다.

  

골퍼 자신의 근력으로 온 힘을 써서 휘두를 때 100이 나온다면 물리 운동법칙을 이용하여 관성력·가속력·원심력을 잘 발생시키면 130정도로 파워가 증폭된다. 온 힘을 다해 스윙하는 것은  운동 원칙을 모르고 스윙해서 그런 것이다.  

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골프스윙에서 운동순서는 ‘발바닥-무릎 - 골반(중둔근)-상체(광배근)-왼팔-클럽-오른팔’ 순서로 움직여서 연쇄관성을 일으켜 파워를 키운다.  발바닥~상체(광배근)까지가몸통스윙이다. 자동차로 말하면 엔진이다. 

 

 

엔진에서 만들어진 힘은 미션으로 전달되는데 왼쪽 겨드랑이와 왼팔상박 부근이 미션에 해당한다. 몸통에서 생성된 힘이 팔로 전달하려면 왼쪽 겨드랑이에 왼팔이 붙어 있어야 팔을 통해 클럽으로 힘이 전달된다.

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관성의 원칙으로 정리해보면 어드레스 때 쥔 왼손 새끼손가락 끝에 가상의 벽을 수직으로 세워 다운스윙의 목적지인 곳에 코킹된 왼팔과 샤프트의 각도를 유지한 채 몸통스윙으로 왼팔 전체를 강하게 부딪치면, 관성의 원칙과 운동량 보존의 법칙으로 클럽을 그냥 휘두르는 것보다 훨씬 빠른 스피드를 일으키게 되는 것이다.  

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이 원칙을 모르고 힘만 써서 몸통과 팔과 클럽을 빨리 휘두르려고 하면 결코 스윙을 잘할 수 없다. 또한 온갖 별스런 이론을 설명한다고 해도 다 일시적일 뿐 더 혼란만 부추길 뿐이다.

 

뉴턴의 제 2원칙(가속도)과 3원칙(작용과 반작용)을 이해하여 골프스윙를 이해 해보자.

가속도 원칙이다. 가속도 원칙에서 힘이란 물체의 운동상태 또는 모양을 변화시키는 원인이고 가속도는 속력의 변화를 얘기한다.  어떤 물체에 더 많은 힘을 줄수록 그 물체는 더 빨리 움직인다. 가속도는 힘과 비례한다. 

 

물체가 무거우면  잘 안 움직이는데 가속도는 질량과 반비례한다. 골프 스윙을 잘 하려면 백스윙은 천천히 출발해서 임팩트시에 가장 빠르게 가속도를 붙이면서 팔로스루구간에서 속도를 더해줘야 한다.

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골프 스윙을 할 때 가상의 벽에 부딪히듯이 몸통을 감속하고 연이어 왼손 새끼 손가락 끝이 수직벽을 강하게 치듯이 멈추면 골퍼가 근력으로 휘두르는 것보다 헤더 속도가빨라지는 것이 관성의 법칙이라고 했다.

 

순차적으로 몸통을 가속했다가 감속하고, 이어서 팔과 손을 최대로 가속했다가 멈추는 듯 하는 찰라에 공을 치는 것이 멀리 치는 방법이다. 이 때 가속도의 법칙으로 설명하자면 휘두르는 동일한 방향으로 오른팔로 편승하듯 힘을 가하면 더 많은 힘이 헤드에 실리게 된다는 원리이다.

 

관성력은 우리 몸의 왼쪽 사이드가 실행하는 편이고 가속력은 오른편으로 실행하는편이다. 순서에 따라 순차적으로 왼편에서 당긴 후 연이어 오른편에서 밀어줄 때 힘이더해져서 볼에 전달되는 힘도 커지게 된다. 

 

가속력을 올려주기 위해서는 오른팔을 잘 써야 한다. 공을 치고 임팩트 포인트 지점에서 오른팔을 완전히 펴주는 것이 중요하다. 만약에 다운스윙 중에 너무 일찍 오른팔이 펴지면 관성 모멘트를 잃게 되므로 오른팔로 가속을 시킬 수 없게 된다.

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탁구로 예를 들자면 빨리 넘어오는 공을 재빠르게 받아 쳐내려면 라켓 잡은 팔을 몸에 붙이고 있어야 빨리 반응하여 공을 받아칠 수 있는 것과 같다. 왼팔은 팔꿈치를 굽혀지지 않아야 회전반경이 커져서 속도를 낼 수 있다.

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그러면 어느 지점부터 힘을 가해서 가속을 하는 것이 좋으냐고 물을 수 있다. 어린 아들이 그네를 타는데 더 크게 타고 싶다고 그네를 밀어달라고 하면 언제 밀어주면 더 높이 올라가게 할 수 있는 원리와 같다.

 

뒤로 가서 최고 정점, 즉 멈추는 지점에서 등을 밀어줘야 그네를 크게 움직일 수 있다.골프 스윙도 마찬가지이다. 힘은 백스윙 탑에서 부터 스피드를 올려야 한다. 서투른 골퍼는 공을 치려고 너무 늦게 속도를 내서 공을 치려고 한다.

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그렇다고 백스윙 탑부터 오른손의 힘을 주고 치라는 말은 아니다. 오른 손잡이 골퍼들이 공을 더 멀리 보내기 위해 이렇게 오른쪽 팔꿈치를 펴 공을 때려 치려고 합니다만 그러면 오른손에 힘이 들어가 왼팔을 축으로 돌려 내지 못하게 되어 거리와 방향의 손실을 가져온다.  

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다운스윙 초기에는 꼬았던 파워를 다리 -무릎- 골반-몸통-어깨- 팔과 손 순으로 당겨서 공을 치러 들어간다. 오른손의 가속은 공을 치면서 부터 팔로스루에서 발현시켜야 한다. 구태어 구분하자면 관성의 법칙을 중시하는 스윙을 히터스윙이라고 하고 가속도의 스윙은 스윙어 스윙이라고 한다. 

 

스윙어 스윙은 자연스럽게 어드레스에서부터 피니시까지 이어지게 스윙하는 것이 원칙이다. 백스윙에서 다운스윙으로 그리고 임팩트 되고 팔로우 스윙까지 갈수록 스윙의 스피드를 가속시키는 것이 중요하다. 이 것이 작용과 반작용의 법칙이다.

 

 

작용 반작용이란 물체 A가 물체 B에 힘을 가할 때, 물체 A가 물체 B에 가하는 힘을 작용이라고 할 때, 물체 B가 물체 A를 같은 크기로 미는 힘을 반작용이라고 한다. 작용과 반작용은 항상 같이 나타나며, 그 크기는 같고 방향은 정반대로 일어난다. 카누를노를 저어서 물위를 앞으로 나가가게 할 때 노는 뒤로 젓고, 배는 그 반대인 앞으로 나아가는 원리이다.

 

골프 스윙을 할 때 왼발로 땅을 짚으면서 힘을 얻게 되는 것도 아래로 땅을 짚는 작용에 따라 위로 생기는 지면반력(반작용의 힘)을 잘 이용해야 강력한 스윙을 할 수 있다.

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골프스윙을 잘하려면 그네를 잘 타야 한다고 말한 적이 있다. 구름판이 후방의 정점에 다다른 시점에 구름판을 굴려야 그네를 크게 탈 수 있는 동력을 얻을 수 있듯이 골프스윙에서도 백스윙 탑 시점에 왼발로 지면을 땅에 다리를 박아 넣은 느낌으로 강하게 밟아줘야 지면 반력을 얻을 수 있다.

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지면 반력은 일관성을 중시하는 골프 스윙에서 에너지의 시작이다.  스윙의 시작에서 마무리때까지 순간 순간 발생하면서 임팩트 순간 최대한 이용해야 한다. 지면 반력은 골퍼가 지면에 발바닥을 넓게 오래 지면에 닿아 있을수록 파워가 커진다. 

 

가한 힘이 작용인 것이고 버티는 힘은 반작용인데 반작용은 지면 반력이다. 작용은 다운스윙과 임팩트로 이어지는 힘을 뜻한다. 이 힘에 의해 클럽의 헤드는 볼을 가격하여날아가게 한다. 

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또한 다운스윙에서 엉덩이를 왼쪽벽에 부딪히듯 범핑하라는 말도 이 동작의 반작용으로 헤드 스피들 더 올려주라는 뜻이다. 연이어 왼손 그립끝이 수직벽면에 부딪히듯이 Stopping 하여 그 반작용을 헤드 스피드 올리는 데 이용하면 더 빠른 스피드를 낼 수 있다.

 

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그런 결과 이런 작용과 반작용의 원칙은 앞서 말한 관성의 원칙과 운동량 보존의 원칙과도 동시에 발현되는 원리라고 이해할 필요가 있다.

 

요약하면 ‘왼발-왼쪽 무릎-왼쪽 골반-왼쪽 광배근’인 몸통의 순서로 당기듯 회전해 왼팔과 그립의 끝으로 가상의 벽을 치면 관성과 운동량 보존의 원칙이 발현돼 헤드가 빠르게 튀어 나가게 된다. 연이어서 오른팔로 뒤에서 밀어주듯 펼쳐주면 가속력의 힘이더해져 헤드 속도를 더욱 빠르게 할 수 있다. 

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이렇게 뉴턴의 3가지 운동원칙(관성의 원칙, 가속도의 원칙, 작용과 반작용의 원칙)을잘 이해하여 스윙의 기초원리로 삼는다면 더 멀리,똑바로 잘 칠 수 있다(원문 출처 : 진골프)