How Panel Design to Fly on the Modern Soccer Ball

현대 축구공의 거죽 디자인 변화와 공력특성과의 관계

지금까지의 축구공의 형태는 오각형과 육각형의 거죽(panel)으로 구성되었고 거죽의 수는 32장으로 되어 있었다. 그러나 최근에는 14장 거죽으로 구성된 팀가이스트(2006년 월드컵 공인구)와 8장 거죽으로 구성된 자블라니(2010년 월드컵 공인구)가 등장하여 이전과는 다른 형태의 디자인을 볼 수 있게 되었다. 또한, 최근에는 32장 거죽으로 구성되었지만 그 형태가 종전의 디자인(오각형과 육각형의 조합)과는 다른 새로운 디자인으로 구성된 축구공(카푸사; 2013년 컨페더레이션스컵 공인구)이 등장하였으며, 지난 2014년 월드컵에서는 6장 거죽으로 구성된 브라주카가 공인구로 사용되었다. 이렇듯 최근 현대 축구공은 가죽 디자인을 중심으로 그 형태가 다양하게 변화하고 있다. 그러나 가죽 디자인의 변화에 따른 유체역학적 효과를 설명한 연구는 그리 많지 않다. 이에 본 연구에서는 위에 열거된 현대 월드컵 축구공과 함께 2015년 K리그 공인구를 비롯하여 국내 리그에서 사용되는 축구공(험멜, 낫소, 스타)을 대상으로 거죽 디자인의 형태와 그 공력특성을 풍동실험을 통해 비교하여 검토하였다. 그 결과, 서로 다른 거죽 디자인에 따라 축구공이 비행 중 공기로부터 받는 공기력이 변화하게 되며, 이로 인해 비행거리와 비행궤도가 변하는 것을 알 수 있었다.