용도에 따른 스키의 종류

겨울은 스키의 계절이라 해도 과언이 아니다. 스키는 전 세계적으로 대중적인 여가 스포츠이자 동계올림픽 정식 종목으로 인기가 높다. 올림픽 여러 종목 중 스키는 절반인 여섯 종목을 차지한다. 알파인 스키, 크로스컨트리, 바이애슬론, 프리스타일 스키, 스키 점프, 노르딕 복합 등 종목에 따라 경기 방식은 달라진다. 스키장비 역시 종목별 특성에 맞게 무게·길이·재질을 다르게 해서 제작한다. 그러나 스키 위에 몸을 맡긴 채 새하얀 설원을 미끄러지듯 나아가는 선수에게 스키는 ‘장비’라기 보다 선수 ‘몸의 일부’처럼 느껴진다.

스키와 함께 만들어나가는 완벽한 호흡! 선수와 함께 영광의 순간을 함께하는 스키의 모든 것을 파헤쳐 보자.

스키의 속에 녹아 있는 과학

원래 스키는 눈이 많이 내리는 북유럽과 시베리아 등에서 겨울철 주요한 이동 수단이었다. 스키가 유용한 이동 수단이 된 이유에는 두 가지 과학적 원리가 숨어있다. 눈이 높게 쌓인 곳을 걷게 되면 발은 눈 아래로 푹푹 빠지게 된다. 하지만 스키를 신으면 쌓인 눈의 높이에 상관없이 아래로 빠지지 않는다. 스키의 첫 번째 과학적 원리인 ‘압력 분산’ 덕분이다. 압력은 일정한 면적에 수직으로 작용하는 힘의 크기를 말한다. 압력을 줄이기 위해서는 수직으로 작용하는 힘을 줄이거나 힘을 받는 면적을 늘려야 한다. 그러나 눈을 누르고 있는 사람의 무게를 갑자기 줄이는 것은 불가능하기 때문에 발바닥보다 넓은 면적의 스키를 신어 압력을 분산시키는 것이다.

눈밭을 스키를 신고 이동하면 스키의 면이 몸의 무게를 고루 분산해 눈에 빠지지 않고 다닐 수 있다. 사진 출처 : wikimedia

두 번째 원리는 바로 ‘마찰열’이다. 스키가 움직이면 스키 바닥이 눈 표면에 닿는다. 이때 생긴 마찰열은 스키가 접촉하고 있는 눈을 녹이게 되고 순간적으로 녹은 눈이 윤활 작용을 해 스키를 미끄러져 나갈 수 있도록 만든다. 다시 말해 스키와 눈 사이에 생기는 마찰열이 없다면 스키를 신더라도 설원을 미끄러지듯 달릴 수 없게 된다.

스키 ‘플레이트’의 기본 형태

보통 스키라고 지칭하는 부분의 정확한 명칭은 ‘플레이트(plate)’이다. 스키 부츠와 연결해 눈을 지치는 데 필요한 좁고 긴 판이 바로 ‘플레이트’이다. 스키의 기본 형태는 비슷하다. 1990년대 들어 스키의 허리 부분이 살짝 들어간 모양으로 바뀌긴 했지만 일반적으로는 앞부터 뒤까지 쭉 뻗은 긴 형태이다. 스키는 톱, 센터, 테일 3부분으로 나뉜다. 중간 부분이 살짝 들어간 부분을 센터 또는 웨스트라고 부른다.

선수는 스키를 타고 설면을 내려가거나 올라간다. 설면의 변화에 맞춰 유연하게 대처하기 위해서는 센터 부분이 살짝 들어간 스키가 유리하다. 직선이 아닌 곡선 형태의 스키는 설면의 충격을 흡수·완화 분산시켜 방향을 바뀌는 ‘턴 동작’을 부드럽게 만들어준다. 경기 중 방향을 바꾸지 않고 곧고 멀리 날아가는 스키점프 스키의 센터 부분이 곡선으로 휘어지지 않은 이유이다.

종목에 따라 다른 스키의 모양

종목에 따라 스키 플레이트의 길이는 달라진다. 가진 긴 플레이트를 가진 종목은 스키점프다. 사진 출처: dongasnc

기본 형태는 비슷하지만 스키의 종류는 용도에 따라 제 각각이다. 스키 길이와 소재에도 과학적 원리가 숨어 있다. 스키의 전체 길이는 스키 점프가 가장 길고, 알파인 회전이 가장 짧다. 그 이유는 스키 점프와 알파인 회전의 경기 방식 차이에서 찾을 수 있다.

스키점프는 35도 급경사로(in rum)구간을 시속 95~100㎞로 활강한 뒤 도약대 최종점에서 몸을 날리는 경기다. 경기 기록은 비행 거리와 착지자세 등을 종합적으로 평가한 후 점수를 합산해 낸다. 최대한 멀리, 오래 비행하기 위해서는 더 큰 양력이 필요하다. 양력은 공중으로 떠오르려는 힘을 말하는데 스키의 길이가 길고 넓을수록 커진다. 또 안정적인 착지도 유리하기 때문에 다른 종목에 비해 스키의 길이가 가장 길고 넓다. 그렇다고 무한정 길이와 너비를 늘리는 것은 불가능하다. 스키 길이는 선수키의 1.45배까지로 제한된다.

크로스컨트리는 스키 종목 중 가장 날렵한 스키를 쓴다. 다른 스키보다 폭이 좁고 앞이 뾰족한 이유는 눈을 헤치며 나가며 이동해야 하기 때문이다. 크로스컨트리 선수는 오르막과 평지 내리막 비율이 1/3씩 구성된 눈 쌓인 들판을 정해진 주법으로 달린다. 스키가 평행을 이룬 상태에서 빠른 걸음을 걷는 것처럼 앞뒤로만 움직이는 것이 클래식 주법이고 좌우로 자유롭게 눈을 제치고 나갈 수 있는 것이 프리스타일 주법이다. 주법에 따라 스키의 모양도 달라진다. 프리스타일용 스키는 좌우로 움직임이 있기 때문에 클래식용보다 길이는 더 짧고 앞이 둥근 편이다. 앞뒤로만 움직이는 클래식 주법 스키는 길고 앞이 날카롭다. 보통 클래식용 스키는 선수의 키보다 30㎝ 이상 길고 프리스타일용은 그보다 15㎝ 정도 짧다. 공통적인 특징은 스키를 신고도 보행이 편하도록 플레이트와 부츠를 연결하는 바인딩 부분이 앞쪽만 붙어 있고 뒤꿈치는 스키와 떨어지도록 제작된다.

크로스컨트리 종목에서 사용하는 스키는 오르막과 평지를 지나야 하기 때문에 다른 종목의 스키보다 좀 더 뾰족하고 날렵한 스키를 사용한다. 사진 출처 : shutterstock.com

알파인 종목은 경사로를 내려오는 기술을 경쟁한다. 높은 곳에서 빠르게 내려오는 종목일수록 길이가 길고 폭이 넓다. 다시 말해 활강-슈퍼대회전-대회전-회전 순으로 스키 길이가 짧아진다. 알파인 활강의 스키 길이는 남자 215cm, 여자 210cm가 넘고, 슈퍼 대회전은 활강보다 10cm 정도 짧은 남자 205cm, 여자 200cm이다. 가장 짧은 회전 종목의 스키는 남자 165cm, 여자 155cm 정도이다.

활강은 회전이 거의 없고 급경사로를 빠르게 타고 내려오기 때문에 마찰을 줄이기 위해 형태는 길이는 긴 젓가락 모양을 한다. 반면, 회전 종목은 60~70개의 기문을 통과하며 급격한 방향 전환을 해야 한다. 따라서 선수의 무게 중심 이동이 쉽도록 스키가 짧다. 기문에 걸리지 않도록 앞부분은 밥주걱처럼 둥글고, 공룡 발톱같이 생긴 플라스틱을 달기도 한다.

프리스타일 스키는 공중에서 다양한 연기를 펼쳐야 하기 때문에 스키 활강이나 크로스컨트리보다 길이가 짧은 편이다. 또 울퉁불퉁한 코스에 대비할 수 있도록 앞부분을 부드럽게 만들었다.

스키 소재의 비밀

보통 스키의 재질은 단단하면서도 유연성을 가져야 한다. 강한 스피드를 견딜 만큼 단단하면서 효율적인 턴 동작을 위해는 유연성이 필요하기 때문이다. 첨단 기술의 발달로 스키 소재는 변하고 있다. 최근에는 꿈의 신소재로 불리는 ‘그래핀’이 사용된다. 탄소 강화 섬유의 종류인 그래핀은 강도가 다이아몬드의 1000배 정도로 단단하면서 유연하게 휘어지는 성질이 있다. 그러나 국제스키연맹(FIS)은 공정한 경쟁을 위해 종목별로 스키의 재질에 제한을 두고 있다. 선수의 성적만큼 안전도 중요하다.

알파인 스키는 동계스포츠 종목 중 최고 속도가 가장 빠르다. 장비가 부실할 경우 큰 부상으로 이어질 수 있기 때문에 스키 옆면(에지)이 철로 된 안전한 스키를 쓴다. 설상의 마라톤이라 불리는 크로스컨트리는 선수의 체력 소모가 큰 종목이다. 선수의 부담을 줄이기 위해 크로스컨트리 스키는 가벼운 소재를 써 무게를 줄인다. 주로 탄소섬유를 압축한 복합 재료를 쓴다.

프리스타일 모굴 종목은 울퉁불퉁한 언덕을 내려오는 동안 스키의 파손을 막기 위해 스키 앞쪽을 단단하게 만들었다. 슬로프스타일 스키는 테일(스키 플레이트 뒤쪽)의 끝을 올린 형태로 제작된다. 뒤로 도는 점프 기술을 쓰기 때문이다.

스키점프의 스키는 규정상 나무와 유리 섬유 재질로 만든다. 다른 스키종목과 달리 플레이트 옆면에 날이 없다. 스키가 비행기의 날개 역할을 하기 때문에 더 멀리 날 수 있는 최적의 형태로 만들어진다.

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(출처 : 과학기술정보통신부 · 한국과학창의재단)