더 빠르게 회전하려면?…피겨 '명품 점프' 속에 숨은 과학

<앵커>

'빙판의 예술'이라는 피겨 스케이팅에도 과학적 원리가 숨어 있습니다. 특히 점프에는 운동 역학이 많이 작용하고 있는데요.

오늘(7일)은 점프의 과학을 노유진 기자가 설명해 드립니다.

<기자>

평창올림픽 남자 싱글에 출전하는 17살 기대주 차준환 선수. 빙판 위를 빠르게 누비며 점프를 해냅니다.

점프를 할 때마다 팔을 펼쳤다가 솟구쳐 오릅니다. 공중에서 4바퀴나 돌아야 하는 쿼드러플 점프를 위해 반동을 이용하는 겁니다.

실제로, 손을 모으고 점프를 뛰면 회전력 자체가 적어 회전 바퀴를 채우기 어렵습니다. 이렇게 솟구쳐 오른 뒤 선수들은 모두 재빠르게 팔을 몸의 중심 쪽으로 가져옵니다.

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여자 싱글 종목에 출전하는 최다빈도, 북한의 렴대옥·김주식도 마찬가집니다.

회전하는 물체의 운동량은 외부에서 힘이 가해지지 않을 경우 항상 일정하게 유지되는 '각운동량 법칙'이 적용됩니다.

물체의 회전속도는 중심과 축으로부터의 거리가 짧을수록 빨라지게 되는데, 선수들이 팔과 다리를 모으면 축으로부터 거리가 짧아져 더 빨리 회전하게 되는 겁니다.

[김찬주/이화여대 물리학과 교수 : (팔 다리를)길게 편 상태에서 회전을 시작하면 그건 이제 각운동량, 즉 회전하는 그 양이 아주 큰 상태라고 할 수 있겠습니다. 그 다음에 팔과 다리를 모으면 그 회전하는 양, 즉 각운동량을 보존해야 되기 때문에 그때는 이제 회전이 빨라지게 됩니다.]

스핀 동작 때도 마찬가지여서 팔과 다리를 벌리면 3초에 6바퀴를 회전하지만, 팔과 다리를 몸 중심으로 모으면 같은 시간에 10바퀴나 돌 수 있습니다.

(영상취재 : 배문산, 영상편집 : 윤선영, VJ : 신소영, 취재도움 : 황지현 선수·문보인 선수)