상식3. 천장높이, 기압, 공속도에 대한 부연설명(탁구장의 크기와 공의 속도의 관계)

[재즈핑퐁]

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상식 3

간혹 탁구장의 천정이 높으면 기압이 높다거나 하는 얘기가 떠돌아다니곤 합니다.

그러나, 이는 그야말로 "일고의 가치도 없는" 비과학적인 얘기입니다.

완전히 밀폐된 공간을 만들어놓고 강제로 압력을 가하여 공기를 주입하거나 하지 않는 한

그 공간만의 기압이 더 높아질 수는 없습니다.

공이 날아오는 모양이 달라 보이는 것은 시각적인 문제입니다.

상대적인 거리감이 다르기 때문에 넓은 공간과 좁은 공간에서는 공의 속도가 다르게 느껴집니다.

하지만 실제로는 공의 속도는 전혀 차이가 나지 않습니다. 우리의 뇌가 다르다고 느낄 뿐입니다.

비과학적인 얘기에는 절대로 귀를 기울이지 마시기 바랍니다.

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안녕하세요 매번 글만 읽어오다가 이렇게 글을 쓰게 된 이유는
얼마전 우리동네예체능 목동편에서 나왔던 이야기 때문입니다.
스튜디오의 고( height)가 높아 기압도 동시에 높아져, 때문에 공의 속도가 느려지니 기다렸다가 치라는 말을 듣고는
가슴이 답답해져서 말이죠^^

고슴도치 카페의 매 게시글 상단에(이 글 상단에도 있지요) '이는 비과학적인, 근거없는 내용'이라 나와있음에도 불구하고
아직까지 많은분들이 잘못생각하고 있는 것 같습니다.

제목에 적어놓은 것처럼 간단한 부연 설명입니다. 대학때 전공이 천문학이다 보니
높이다, 압력이다, 배경에 대한 속도다, 이런 얘기가 들리면 아무래도 신경이 좀 더 쓰이게 되는게 사실이라
망설이다 글을 씁니다.

다양한 분야의 전문가들이 많은 고슴도치 카페의 회원분들에게 보여지는 글이라서 좀 조심스럽기도 하지만
그래도 올바른 탁구상식에 대한 참고가 조금이라도 되길 바라는 마음에서 글을 끄적여봅니다.

대단한 내용은 아니기에, 이미 알고 계신 분들은 가볍게 패스해주세요.

1. 기압이 높으면 공은 어떤 변화를 일으키는가?
두 가지의 경우로 나누어 생각해 봐야 합니다. (1) 회전이 없는 경우, (2) 회전하는 경우

(1) 회전이 없는 경우 : 공이 흔들립니다. 기압이 높을 경우 더 심하게 흔들립니다.
이유 : 일반적으로 공기는 모든 공간 안에 골고루, 일정하게 퍼져있다고 알고 계시겠지만, 미시적으로는 그렇지 않습니다. 공기를 이루는 기체의 분자는 무리를 지어 모여 있습니다. 그래서 미시적인 단위에서 공기압은 위치마다 다르게 나타납니다. 우리가 잘 알고 있는 아지랑이 현상도 공기의 밀도가 달라짐에 따라 굴절률이 달라져 일어나는 현상입니다. 기압, 밀도가 다른 공기의 무리들을 지나가는 빛, 물체들은 이에 영향을 받습니다. 그래서 지나가는 빛도, 물체도 흔들리게(굴절) 됩니다.
전체적인 기압이 더 높다면 '공기의 무리의 결속력'도 어느 임계점까지는 높아지게 됩니다. 그래서 기압이 높은 곳에서 무회전의 공이라면 훨씬 심하게 흔들리는 것을 볼 수 있습니다.

(너클볼이 흔들리는 이유입니다.)

(글수정) 탁구왕김제빵님께서 질문해주셔서 추가부연설명 드립니다.

공기가 무리를 지어있는데 그 사이를 가벼운 탁구공이 지나간다면 미세하게 흔들리겠지요. 공기무리 사이를 지나간다는 것은 아니구요. 탁구공에 매순간 미시적으로 가해지는 압력의 방향이 조금씩 달라지게 되니까요. 압력이 높아지면 저 공기 무리들이 더 일그러지면서 딱딱해집니다. 그러면 저 사이를 지나가는 탁구공으로서는 좀 더 압박이 심할겁니다. 더 흔들리겠지요.  그림으로 보시면 좀 더 이해가 가실런지요.

(2) 회전하는 공 : 공의 변화가 심해집니다.
마그누스 효과로 인해 회전하는 공의 표면과 맞닿는 공기의 마찰력/압력이 더 커지기 때문에 공의 변화는 더 심해집니다.
공의 회전량이 적다고 할 수 없는 탁구에서는 기압이 올라갈 경우 공의 변화가 심해집니다. 떨어지는 정도, 옆으로 휘는 정도가 커집니다.
오다가 급격하게 뚝뚝 떨어지거나 옆으로 순간적으로 휘어버리는 공이 많아집니다.
기압이 높으면 직선적인 공의 속력은 전체적으로 느려질지 모르지만, 각속도는 훨씬 커집니다.

순식간에 휙휙 휘어버리는 공을 보고서 전체적으로 공이 느려졌다고 느낄만한 사람의 뇌는.. 없다고 생각합니다.

- 기압이 높으면 전체적으로 공의 움직임이 느려지는 것은 사실입니다. 하지만 회전하는 공이라면 그 이야기가 달라집니다.

자 그렇다면..
2. 체육관 높이가 높으면 기압이 높아지는가?
높아지는 경우가 있긴 있습니다. 체육관이 완벽하게 밀폐된 공간이라는 가정 하에 바깥에서 콤프레샤를 쏴주면 됩니다.ㅋㅋ

지표면의 모든 곳에서의 기압은 동일합니다. 뚜껑 열린 작은 병 속도, 30평짜리 집이나, 원룸이나 다 똑같습니다.
만약 천장의 높이에 따라 기압이 달라지는 것이 사실이라면, 천장의 높이가 무한대라고 할수 있는 '바깥'에서의 기압은 무한대가 되어야 합니다.
천정의 높이가 높은 체육관에서 오랜시간 근무하시는 분들은 숨쉬기가 곤란해져야 합니다. 폐에 이상이 와야 하구요. 그러나 그 분들.. 아무런 문제 없이 잘 사시고 계십니다^__^

기압은 천장의 높이와 관계가 있는 것이 아니라 '중력'과 관계가 있습니다. 중력이 높은 곳이면 기압이 올라가고, 중력이 낮은 곳이면 기압이 낮아집니다.
천장의 높이와 기압은 무관합니다.(이 말은 체육관의 크기와 공기 밀도와 무관하다는 뜻)

3. 배경의 거리와 공의 속력
탁구를 칠 때 우리의 시야 안에서 이동하는 것들을 두 가지로 분류할 수 있습니다.

(1)공 (2)탁구장, 탁구대 (이외에 뭐 더 많이 있겠지만 부수적인 것들이라 생략합니다..;;)

(1)은 우리가 가만히 있어도 움직입니다. 실제로 움직입니다.

(2)는 우리의 움직임에 의해 따라 움직이는 것처럼 보입니다. 고개를 이리저리 돌리면 탁구대도, 탁구장의 벽들도 휙휙 돌아가지요. 실제로는 움직이지 않지만 움직이는 것처럼 보인다는 말입니다.

탁구장에서의 공 속도는 바로 이 둘의 움직임의 관계에 따라 달라지는 것처럼 느껴집니다.

탁구를 칠 때 공을 따라 우리의 시선이 움직입니다. 공을 따라 우리의 시선이 움직이게 되면 공은 우리의 시야에 머물러 있지만, 공을 따라가는 우리의 시선에 의해서 배경이 움직이게 됩니다. 실제로 움직이는 공이 멈추고, 실제로는 움직이지 않는 배경이 움직입니다. (공을 잡아서 치라는 것도 바로 시야에서 공을 오래 머물게 하라는 겁니다. 고수님들 맞지요?) 바로 이 배경이 움직이는 속도에 따라서 공의 속도가 다르게 느껴지게 되는 것입니다~! 실제로 우리의 뇌가 느끼는 것은 공의 속도가 아니라, 배경이 움직이는 속도인 것이지요. 즉, 배경의 속도감을 우리 뇌는 인식하는 겁니다.

쉬운 예를 들자면,

동쪽 밤하늘 떠 있는 보름달을 흘깃흘깃 보면서 차를 운전해보신 경험이 있으신가요? 주변의 산들과 가로수들은 휙휙 지나가는데 보름달은 늘 그자리에 있는 것 같습니다. 엄청 느리게 움직이지요.

고속도로를 빠른 속도로 운전해 갈 때, 도로를 보며 운전하는 것과, 먼 산을 보며 운전하는 것과는 다른 속도감을 느끼실 수 있습니다. 또한, 밤에 달리기를 해 보신 적이 있으신가요? 낮에 달리는 것 보다 기분이 좋습니다. 왜냐하면 왠지 모르게 빨라진 것 같기 때문입니다. 비교적 먼 배경을 볼 수 없는 밤에 달리기를 하면 낮보다 더 빨리 달리는 것 처럼 느껴집니다. 낮에만 보이는 느리게 움직이는 배경이 없기 때문에 그렇습니다.

탁구장의 크기에 따른 공의 속도감도 이와 같은 원리입니다. '배경의 속도감'이 달라지기 때문에 공의 속도가 달라지는 것처럼 느껴집니다. 그리고 우리의 뇌는 이 속도감에 반응하기 때문에 크기가 큰 체육관에서는 평소에 하지 않던 타이밍 실수도 하고, 임펙트도 늘 치던 탁구장에서만큼 나오지 않는 겁니다.

4. 소리에 의한 공간감

또한 몇몇 분들의 댓글에서 '소리'로 인한 거리감도 그 원인으로 적어주셨는데, 그 말도 맞습니다. 공간감 형성에 있어 시각 다음으로 가장 크게 영향을 미치는 부분이 청각입니다. 음악하시는 분들, 특히 음향하시는 분들은 격하게 공감하리라 생각이 됩니다.

흔히 우리가 듣는 음악은 레코딩, 믹싱, 마스터링을 거쳐서 CD나 파일로 나오게 되는데요, 이 과정에서 엔지니어들은 목소리나 악기의 톤(tone), 피치(pitch), 음량(volume)과 같은 것들을 수정/보완합니다. 이 과정에 돈이 어마어마하게 들어갑니다. 비싼 장비와 고도로 훈련된 엔지니어의 감각이 투입되기 때문이지요. (노래 정말 못하는 사람도 뛰어난 엔지니어를 만나면 어느정도 카바가 됩니다 ㅎㅎㅎ돈이 많이 들어서 그렇지요^^;;) 이 때, 엔지니어는 여러가지 작업을 하는데, 그 중에 굉장히 중요한 부분은 '공간감 연출'입니다. 이 공간감을 연출하기 위해서 쓰이는 공간계 이펙터들이 있는데, 이것들을 다루는게 보통쉬운게 아닙니다. 뭐.. 그 얘기를 할려고 하는게 아니니 각설하고..

우리가 편하게 음악을 들을 수 있는건, 코딱지만한 스튜디오에서 녹음을 하더라도 거기에 공간감을 인위적으로 더했기 때문인데요. 이때 공간계 이펙터로 할 수 있는 것들이

- 소리가 난 후 첫 메아리가 돌아오기 까지의 시간 조절

- 이후 반복되는 메아리 사이의 시간 조절

- 메아리의 음색 조절

- 소리가 반사되는 물체의 재질 결정

- 소리가 통과하는 매질 결정

- 매질의 밀도 조절 등등입니다.

엔지니어들이 이런 것들을 어떻게 조절하느냐에 따라서 듣는 사람으로 하여금 음악을 듣고 있는 장소가 완전히 다른 것처럼 느끼게 할 수도 있고, 음원(source, 악기나 가수)을 눈 앞에 있게 했다가, 몇 미터 멀리 떨어지게 했다가, 그 위치를 지정할 수도 있습니다.

넓은 탁구장에 가면 공간감을 형성하는데 영향을 주는 위의 요소들이 변하게 됩니다. 이 때 일시적으로 일그러진 공간감 때문에 모든게 미묘하게 달리 보이는 것입니다. 공도 스윗스팟에 딱딱 안맞고요 ㅠㅜ 그러나 어느 정도 시간이 지나면 적응이 되어서 예전과 같이 그냥 치게 됩니다. 귀-눈-뇌 사이에 영점을 조절하는 시간이 조금 필요했던 것이지요.

5. 대류현상 때문에?

큰 경기장에서 대류의 방향은 일정합니다. 그렇다면 크게 두 가지 경우를 생각해 볼 수 있겠습니다.

대류의 방향

(1) 네트와 수직(선수와 일직선)

(2) 네트와 수평(선수의 옆으로 나란히)

대류로 인한 공기저항이 탁구공의 속도에 영향을 미친다면?

(1) 코트를 바꿀 때 마다 공의 속도와 뻗는 정도가 구별이 되어야 합니다. 즉, 느려 보이는 것이 아니라, 코트에 따라서 엄청 빠르게 느껴지는 경우도 있어야 한다는 것이죠.

(2) 커브 드라이브와 슈트 드라이브에서 그 차이가 나야 합니다.

그러나 공이 느려보이는 현상은 방향과 관계 없이 일어납니다.

그리고 좁은 탁구장에서 환풍기와 선풍기, 에어컨, 히터로 인해 일어나는 공기의 움직임이 훨씬 큽니다. 못믿으시겠다면, 탁구대회에 나가서, 그리고 각종 공기 순환 장치가 켜진 탁구장에서 담배를 한 번 태워보세요^^;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

결론은

경기장의 넓이와 높이 때문에 공기 밀도에 영향을 준다는 것은 전혀 맞지 않는 이야기이고

대류현상이 주는 영향도 거의 미미한 수준입니다.

가장 큰 요인은 공간의 크기 변화로 인한 시각적(1순위), 청각적(2순위) 요인입니다.

이 정도면 부연 설명이 되었는지 모르겠습니다.^^; 읽어주셔서 감사하구요. 대한민국 생체에 건전한 탁구문화/상식이 자리잡길 바랍니다.

[레드코드]

재밌네요..왜이제야 봤는지..ㅎㅎ
정말 감사합니다.

[7청운]

배우고 감니다~~

[주천]

공이 가볍고 빠르기 때문에 약한 대류현상에의한 간섭이라도 크게 느껴지는것 같습니다.
사람(발열체)이 많은 바닥부분과 사람이 없는 천장부분과의
온도차이가 많이나는 겨울철엔 대류현상이 좀더 있겠다 싶습니다.
분명히 구속의 차이가 있습니다.
대다수의 분들이 인지하고 있으면 상식이라고 명명하는것 같습니다.

[재즈핑퐁]

대류의 영향이 아예 없다고는 할 수 없지만, 다른 요인에 비해 그 효과가 아주 미미하다고 봅니다..
경기장 내부의 위치마다 공 속도가 다르게 느껴져야 하고, 한 셋트 끝나고 코트를 바꿀 때 마다 공 속도가 달라지는 것이 확연하게 느껴져야 합니다. 전체적으로 공이 느려보이는 것이 아니라 위치에 따라 공이 빨라졌다 느려졌다 해야 합니다. 이부분은 어떻게 생각하시는지요?

큰 체육관에서는 공의 움직임이 좁은 탁구장과 다르다는 현상은 대다수가 인지하고 있는 상식이지만, 그 원인에 대한 부분까지 상식을 적용하는건 무리가 아닐까요~

[주천]

움직일려면 공기의 간섭이 대부분인데 약하나마 공기의 움직임인 대류의 현상이
공의 움직임에 미치는 영향이 저는 있다고 봅니다.
대류의 지속적인 움직임이 있다면 항속적인 움직임 이어야 합니다.
공이 느리게 보이는 현상은 상식인것 같습니다. 원인에 대한 부분은 상식이 아니니 재즈핑퐁님이 다루셨겠지요.
늦게나마 좋은글 고맙습니다.
결론부분에서 대류현상은 있지만 미미하고
공간감에 의한 시각적청각적요인이 크다고 하셨는데
구속에 영향을 미칠수있는 공기의 움직임인 대류현상을 더 다루셨으면 하는 아쉬움이 있습니다.
물리적현상을 명확히 해주는것이 인지부조화라고 결론짓는것보다 더 과학적으로 보이는것 같습니다