골프공이 울퉁불퉁한 이유는?

골프공이 울퉁불퉁한 이유는?   골프공의 표면은 다른 공에 비해 매끄럽지 못하고 울퉁불퉁한 곰보투성이다. 왜 골프공은 다른 공처럼 표면이 미끈하지 않고 울퉁불퉁한 걸까? 간단히 이유를 말하자면 공이 날아가는 과정에서 공의 속도를 유지하고 멀리 날아가게 하기 위해서다. 매끈한 표면의 공보다 울퉁불퉁한 공의 속도가 더 빠르다니 얼핏 생각하면 이해가 되지 않는다. 처음에는 골프공도 다른 공들처럼 표면이 매끄러웠다. 자꾸 치다 보니 오래 되어 표면이 거칠어진 공일수록 매끈한 새 공보다 멀리 날아간다는 사실을 알게 되었다. 그렇다면 왜 이런 현상이 발생하는 것일까? 공은 날아갈 때 공기저항을 받는다. 날아가는 공은 공의 앞뒤 표면에 작용하는 압력차이 때문에 생기게 되는 저항, 즉 형상저항이 크다. 이런 형상저항을 줄이기 위해서는 공의 표면에서 공기의 흐름이 부드러워야 한다. 하지만 공의 속도가 굉장히 빠른 경우 공의 표면이 매끈하다면 공 표면의 공기 흐름은 공의 중간쯤부터 공에서 멀어진다. 이때 공 표면 앞뒤의 압력차가 크기 때문에 공의 속도가 현저하게 줄어들어 공은 멀리 가지 못한다. 반면에 울퉁불퉁한 공이라면 공 주위에 미세한 난류가 발생한다. 이런 난류는 공 표면의 공기가 서로 섞이게 해주기 때문에 공 표면 앞뒤의 압력차가 줄어들고 공기저항도 작아진다. 따라서 공의 속도가 크게 줄지 않고 멀리 날아갈 수 있다. 골프공의 경우 표면에 작은 돌기를 줌으로써 두 배를 더 날아갈 수 있다고 한다. 그렇다면 날아가는 모든 물체의 표면에 작은 돌기를 주어 공기 저항을 감소시킬 수 있지 않을까. 예를 들어 총알의 표면에 돌기를 주면 더 멀리 날아가게 할 수 있지 않을까. 애석하게도 돌기를 만들어도 물체의 크기와 속도에 따라 저항이 감소하는 것이 있고 그렇지 않은 것이 있다. 그 가능성 여부를 판단하는 것이 바로 레이놀즈 수이다. 물체의 표면에 돌기를 주어 형상저항을 감소시키는 레이놀즈 수는 약 4만에서 40만 정도이다. 이 범위보다 레이놀즈 수가 커지거나 작게 되면 오히려 전체저항이 커지게 된다. 골프공이 날아갈 때의 레이놀즈 수는 약 5만에서 15만 정도이므로 돌기를 만들어 형상저항을 줄일 수 있다. 탁구공의 레이놀즈 수는 4만보다 작기 때문에 탁구공의 표면은 매끄럽게 만드는 게 낫다. 야구공의 경우 레이놀즈 수는 30만 정도이다. 따라서 야구공에 실밥을 만들어 줌으로써 난류가 발생되어 형상저항을 덜 받도록 고안되었다.