1편_탁구공에 대해 실험을 해 보았습니다.

[하니발]

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[탁구상식] 탁구에서 공식적인 "그랜드슬램"이라는 것은 존재하지 않습니다. 다양한 대회를 석권한 선수들에게 "그랜드슬램을 이루었다"라고 말하는 경우는 많습니다만, 그 중 어느 것도 공식적인 것이 아니며, 석권했다고 하는 대회들도 사람마다 모두 가지각색입니다. 테니스처럼 정해진 중요 오픈대회 4개에서 모두 우승을 차지했을 때 그랜드슬램을 이루었다고 하는 것과 같은 그런 것은 탁구에는 존재하지 않는 것입니다. 따라서, "그랜드슬램이 무엇인가"라고 묻는 것 자체가 탁구에서는 의미가 없습니다. 공식적이거나 모두의 합의가 이뤄진 표현이 아니라 모두가 대충 아무렇게나 적당하게 그랜드슬램이라고 부르고 있는 것이기 때문입니다.

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이 글을 쓰면서 먼저 밝혀두고 싶은 것은 누구의 의견을 반박하거나 무시하려는 의도가 아니라 단지 저의 궁금증을 풀기 위한 수단으로 진행된 실험임을 밝힙니다.

또한, 실험에 사용된 방법이 적절하지 않을 수도 있으니 이 부분에 대해 의견을 주시면 수렴하여 시간이 허락할 때 추가 실험도 해 보도록 하겠습니다.

얼마 전 탁구공이 짱구가 되는 원인에 대해 글이 올라온 적이 있었습니다.

여러 가지 의견들이 나왔는데 그 중에 중력에 의해 정상인 공도 시간이 지남에 따라 짱구가 될 수 있다는 의견과 여름철 차 트렁크에서 방치했던 공이 짱구가 되는 것을 경험하셨다는 회원님이 계셔서 궁금증을 참지 못하고 실험을 해 보았습니다.

실험은 2가지로 진행해 보았습니다.

1. 원심분리기로 과도한 중력을 탁구공에 가한 후 진원도에 영향을 받는지 실험해 본다.

2. 고온의 항온항습기에 일정시간 방치한 후 진원도가 바뀌었는지 확인한다.

Ⅰ. 실험의 목적

2.7g 지름 40mm의 탁구공!

작고 가볍지만 진원도가 나오지 않으면 공이 불규칙하게 튀어서 정상적인 플레이를 할 수가 없습니다.

탁구공을 생산한 후 QC 공정을 거치면서 하나씩 진원도를 체크하고 선별하여 최종 제품을 만드는데도 불구하고 실제 사용 시에는 짱구인 공이 많이 생깁니다.

그 원인이 무엇일까 알아보기 위해 중력과 온도에 대해 가혹환경을 만들어 탁구공의 변화를 살펴봄으로써 짱구공이 생기는 원인에 대해 고찰해 보고자 합니다.

Ⅱ. 실험 방법

1. 중력 가혹 실험.

원심분리기를 이용하여 탁구공에 중력의 몇 백배에 해당하는 힘을 가하여 실험 전 후 탁구공의 진원도가 바뀌었는지 확인해 보았습니다.

실험에 사용된 원심분리기는 한일과학산업㈜의 Union32R입니다.

일반적으로 원심분리기는 속도와 시간을 설정할 수 있게 되어 있습니다.

하지만 회전로터의 길이에 따라 원심력이 변하게 되므로 회전속도(rpm)보다는 상대원심력(Relative Centrifugal Force, 이하 RCF)을 단위로 사용해야지 장비가 변해도 같은 힘을 실험물체에 가할 수 있습니다.

상대원심력은 g(acceleration of gravity, 중력가속도)의 곱으로 표현합니다.

여기서 원심분리기의 속도를 2160rpm으로 설정을 하였을 때 상대원심력(RCF)이 얼마나 되는지 환산해 보면,

RCF = 1.118*10^-6 * 로터회전반경(160mm) * 회전속도(2160rpm)² ≒ 835g 입니다.

즉, 중력가속도의 835배에 해당하는 힘이 가해진다는 것입니다.

탁구공의 무게가 2.7g으로 같기 때문에 835배에 해당하는 힘(중력)이 탁구공에 인가된다고 생각하면 될 것 같습니다. 

다음의 문제가 탁구공을 로터에 고정하는 문제인데 아래 그림 같이 처음 시도는 양면 테이프를 탁구공에 붙여 로터에 고정하였습니다.

하지만 회전하면서 바로 탁구공이 이탈하는 문제가 발생했습니다 ㅜㅜ.

그래서 플라스틱 용기를 로터에 양면테이프를 이용해서 고정시키고 이곳에 탁구공을 넣어서 실험하는 방법을 택했습니다.

실험에 사용된 공은 버터플라이 시합구를 사용했으며, 두 box에서 진원도가 잘 나오는 것을 각각 하나씩 골라 사용했습니다.

하나는 2013년 08월에 생산한 것이고 또 하나는 2013년 11월에 생산한 제품입니다.

아래 그림은 두 box에서 하나씩 선별된 공이며, 공에 “8”이라 써 놓은 것은 XHAC lot의 것이고, “11”이라 써 놓은 것은 AACC lot의 것입니다.

자~~ 준비가 끝난 두 개의 탁구공을 원심분리기에 장착한 사진입니다.

2. 온도 가혹 실험.

다음은 온도 가혹 실험입니다.

회사에 장비의 환경시험을 하기 위해 항온항습기가 있습니다.

㈜제이오텍 회사 제품이고 챔버안의 용적은 1m*1m*1m입니다.

온도를 몇 도로 세팅할까 좀 고민을 했는데 니타쿠사 탁구공 만드는 동영상을 참조하여 셀룰로이드 판을 늘리는 온도보다는 약간 낮게 설정하는 것이 맞을 것 같아 70도로 세팅하고 습도는 30%로 세팅을 했습니다.

항온항습기를 가동시킨 후 약 3시간이 지나서 하기와 같이 설정값에 도달하였습니다.

시료인 탁구공 2개를 챔버안에 놓고 약 48분 후에 꺼내서 공의 진원도를 체크해 보았습니다.

진원도를 정밀하게 측정할 수 있는 계측장비가 없어서 공을 회전시켜서 측정했습니다.

Ⅲ. 실험결과

실험 전 탁구공을 회전시켜 진원도를 체크하였습니다.

이를 위해 공을 회전시킨 후 카메라로 동영상을 찍어야 하는데 이게 보통 번거로운 일이 아니네요 ㅜㅜ.

하여튼 몇 번의 시행착오를 거쳐 아래와 같은 동영상을 얻을 수 있었습니다.

1. 중력 가혹 실험.

먼저, 원심분리기에 넣기 전의 동영상 파일입니다.

8번 탁구공 실험 전 짱구 체크한 동영상입니다. 

다음은 11번 탁구공 실험 전 짱구 체크한 동영상입니다.

원심분리기에서 상기의 조건으로 10분간 돌린 후의 동영상 파일입니다.

먼저 8번 탁구공입니다.

다음은 11번 탁구공입니다. 

여러분 차이가 있어 보이나요?

저는 차이를 느낄 수 없어서 이번에는 같은 조건으로 시간만 추가로 20분 늘려 돌려 보았습니다.

총 30분을 돌린 후의 8번 탁구공의 테스트 동영상입니다.

 동영상을 5개이상 첨부할 수 없어서 다음편으로 이어져야 할 것 같습니다 ㅜㅜ.
 

[하니발]

제가 사용한 원심분리기는 rotor가 swing bucket 타입입니다.
즉 회전을 하면서 날개가 펴지는 타입입니다.
위의 장착사진에서 회전을 하면 바깥쪽으로 90도 펴지는 타입입니다.
설명이 좀 어렵네요 ㅜㅜ.

[고주]

멋집니다! ^^

[하니발]

감사합니다 ^^.

[마롱따라하기]

탁구에 대한 열정이 대단하시네요.

[하니발]

요즘 허리 디스크로 운동을 제대로 못하고 있습니다.
그러다 보니 실력 향상을 위한 연습보다는 쓸데 적은 용품탐구나 딴 짓만 하고 있습니다.
마롱따라하기님 건탁, 즐탁하시고 답글 감사합니다.

[연습벌레]

결과야 어쩧던 너무 멋집니다.
님같은분이 계서야 발전하지요.

[하니발]

감사합니다 ^^.
정확한 원인이 밝혀지지 않아 미완의 숙제로 남았습니다.
무엇을 어떻게 더해보면 숙제가 풀릴까 다시 고민 중입니다 ㅜㅜ.

[손트너]

Wow !!!