아래에 [질문] 왁싱 상태에 따른 속도 차이 / 임지훈 글에서 많은 댓글이 달린 것 같은데 정작 임지훈님의 질문을 시원하게 해결하지는 못한 것 같네요.그래서, 책장에 놓고 겉표지만 구경하고 있었던 "물리를 알면 스키가 보인다."란 책을 좀 뒤져 봤습니다. 명확한 답을 찾지는 못하겠지만, 뭔가 참고가 될만해서 적어 봅니다. (일본 책이 있는데, 일본어 실력이 안되는 관계로...ㅜ..ㅜ; )


베이스에 마찰력을 가져오는 요인들로는 여러가지가 있을 수 있습니다.

- 물의 윤활막에 의한 마찰(μ-lub)
- 모세관 제동에 의한 마찰(μ-cap)
- 건조마찰(μ-dry) : 건조한 눈(얼음)의 전단강도(剪斷强度 : Shearing Strength)에 비례함. 온도가 내려가면 떨어짐
- 정전기에 의한 마찰
- 오염물질에 의한 마찰

아래의 그림은 그러한 몇가지 요인들을 설명하는 그림입니다.(μ 는 각 마찰계수들의 총 합) 기본적으로 물의 막이 베이스의 마찰을 줄여주기는 하지만, 물의 막이 너무 두꺼워도 좋지는 않습니다. 적절한 두께를 유지해야 합니다.



가로축의 경우 막의 두께(μm) 입니다. 물의 막이 생기는 원인은 압력, 속도(마찰열), 기온등에 좌우되겠지요. 그러니, 일정한 두께를 유지한다는 것이 그리 쉬운 일은 아니라 생각이 듭니다. ^^;

골(Structure)을 만드는 이유 중에 하나가 모세관 제동을 막기 위함이 아닐까 싶습니다. 정전기에 의한 마찰을 줄이기 위해서는 베이스에 전도성 성분(Electric Base)을 첨가하여 정전기가 잘 일어나지 않도록 하는 것이겠지요.

또한, 베이스의 상태와 눈의 상태에 따라서도 마찰력이 달라질 수 있습니다.



위 그림은 눈의 상태와 베이스의 상태에 따른 마찰력의 차이를 나타내는 그림입니다. 그림에서 말하는 딱딱한 스키와 부드러운 스키는 왁싱의 종류와 처리상태로 해석될 수 있을 것 같습니다. (c)의 경우가 베이스와 눈사이에 얇은 막을 만들어 주어 제일 마찰력이 적다고 설명하고 있습니다.

* 마찰력의 크기 : c < a,b < d

날이 아주 추운날 왁싱한 보드가 눈에 달라 붙는 현상은 (d)와 비슷한 경우가 아닌가 생각해 봅니다. 눈은 아주 건조하고 딱딱한데, 부드러운 왁스를 쓰거나 제대로 왁스를 벗겨내지 않았다면 딱딱한 눈이 부드러운 베이스에 박혀서 플레이트를 잡고 있는게 됩니다. 심한 경우에는 얼음이 베이스까지 상하게 할 수 있는 강도를 가지게 됩니다. (아래 도표참조)



그렇기 때문에 추운날(딱딱한 눈)에는 더욱 딱딱한 왁스를 사용해야 합니다.

딱딱한 왁스는 왁스의 성분과 분자량에 따라 달라집니다. 분자량이 높은 성분을 가진 왁스는 높은 온도에서 녹게됩니다. 즉, 눈의 온도에서 더욱 딱딱하게 됩니다.



물리란 것이 원래 자연현상을 물리적인 모델을 만들어서 해석하는 것입니다. 그러나, 실제 자연현상은 매우 복잡하기 때문에 그 현상을 정확하게 물리적인 모델로 설명하기는 어렵습니다. 이점을 염두해 두시고 이해하시기 바랍니다.

* 참고 내용 :

"Physics of Skiing"의 번역본 - "물리를 알면 스키가 보인다."
-제목: 물리를 알면 스키가 보인다
-출판사: 한승유레카24
-원 저자: 데이브 린드, 스캇 P. 샌더스
-번역자: 강준희

[책 소개] Physics of Skiing의 번역본 - 물리를 알면 스키가 보인다.


헝그리보더닷컴 > 누구나칼럼>베이스 재료의 특성에 관하여(곰돌이 푸~~ 님 글)