보드를 타다보니 어느순간 업다운을 해보라는 말을 듣게 됬습니다.

업다운을 하게 되니 힘만 들고 왜 하는지도 모르고... 

내가 뭘하는 건지 왜하는건지...라는 생각에 업다운 왜하는 거예요?라는 질문이 생겼습니다.

그래서 찾아보니 업은 엣지체인지를 위한 감압 그리고 다운은 보드를 구부리기 위한 가압 행위라고 하더군요.


그런데 궁금함이 해결되기는 커녕 "왜?"라는 질문이 다시 이어지더라구요.

분명 다운이란 행위는 보드를 누르던 다리를 구부리는 거니까 감압행위이며,

업은 다리로 밀어내는 것이니까 가압행위이지 않는가? 



내가 모르는 무엇이 있다... 라는 생각에 이것 저것 찾아보며 공부하게 되었습니다.

해외의 스노우보드 사이트나 물리학 사이트를 뒤져 보았지만 가압 행위에 대한 

운동 역학은 찾아보기 힘들더라구요. 

그래서 직접 스노우보드의 스포츠 역학을 공부해 보았죠.


그래서 어느정도 결과를 얻었고 그걸 적어보고자 합니다. 


1. 우선 보드에 가해지는 기본적인 압력은 체중입니다. 이는 중력에 의해 생기고

   경사면에서 아래로 내려가게 하는 힘과 설면과 보드를 누르게 되는 힘으로 나뉘어 받게 됩니다.


2. 그리고 턴을 할때 그리는 가상의 원운동에 의해 생기는 원심력이 생기고 이것이 압력으로 작용하게 됩니다. 

   

원심력은 F  = m r w ^2 이라는 수식으로 결정됩니다.

(F 원심력 , m 무게 , r 반경 , w 속도)

무게가 늘어나면, 속도가 늘어나면, 턴의 반경이 커지면 증가하게 됩니다. 

타는 동안 체중의 변화는 거의 불가능 하니까 우리가 조절할수 있는 부분은

속도와 원의 반경입니다. 

업 다운이 없이 무게 이동과 기울기 만으로 탄다면 이 두가지를  요소를 결정함으로서 

보드에 대한 가압 정도를 결정할수 있습니다.


이부분이 가장 궁금했던 부분입니다. 

3. 우리가 가장 의식적으로 하는 업다운의 다운이 어떻게 가압으로 작용하는지 입니다.

사실 평지에서의 다운 행위는 바닥에 대해서는 가압이 아닌 감압 작용을 합니다. 

무게 중심이 아래로 이동하는 행위만으로는 가압을 주지는 못합니다.

다만 다운의 마지막 지점에서는 관성력에 의하여 가압으로 작용하게 됩니다.


각 부분의 질량 변화가 생기며 이에 의해 각 부위의 관성 모멘트가 변화하게 됩니다.

관성 모멘트라는 것이 조금 생소합니다.


관성 모멘트는 회전축을 중심으로 회전하는 물체가 계속해서 회전을 지속하려고 하는 성질의 크기를 나타낸 

것으로, 외부에서 힘이 작용하지 않는다면 관성모멘트가 클 수록 각속도가 작아지게 됩니다. -By 네이버 백과

(각속도는 원운동을 기준으로 봤을때 단위시간 동안 이동하는 각도입니다. 즉 중심축과 멀어지면 같은 거리를 이동해도

각속도는 작습니다.)


운동을 지속하려는 이 성질은 일반적인 직선운동에서 질량과 같은 역할을 합니다. 
원 운동에서는 관성 모멘트가 질량으로서의 역할을 하게 되는 것이죠. 
재미난 점이 하나의 물체를 각 부분으로 나누어 각 부분에 따른 관성 모멘트를 결정할수 있습니다.
위에서 부연설명 했듯 물체가 무척 작지 않다면 어떤 부분은 다른 부분에 비해 회전축에 더 가까울수 있습니다.

K =mr^2   관성 모멘트를 나타내는 수식입니다. 
모양에 따라 이 수식은 조금씩 달라지게 되는데... 곱하게 되는 상수라던가 적분이 들어간다던가등으로 말이죠.
하지만 정확한 모멘트를 구하기 위함이 아닌 단순히 작용하는 변수의 크기에 따라 커지고 작아지는 정도만
알아보려고 하기에 가장 단순한 수식을 가져왔습니다. 
( K 는 관성 모멘트, m은 각 부분의 질량, r은 각 부분과 회전축과의 거리입니다.)


주저 앉음으로서 회전축에서 먼 부분의 질량 증가로 인해 전체 질량은 그대로임에도 관성 모멘트가 증가하게 됩니다. 


관성 모멘트는 각 부분으로 작용하기에 전체 물체의 원심력으로 전환하여 표시하기에는 어려움이 있습니다.

다운 전의 원심력과 다운 후의 서있을때와 앉아 있을때 만큼의 차이가 회전축 과의 거리차이고 주저 앉으며 사라진

부분과 그렇지 않은 부분과로 신체를 각 부분으로 나누는 방식을 통해 원심력 공식에 집어 넣을수 있을 것 같습니다.


관성 모멘트의 변화에 의해 원심력이 증가하게 되고 이는 

보드에 가해지는 압력이 증가됨을 의미하게 됩니다. 


그리고 무게중심이 이동을 마치는 순간에 전해지는 관성에 따른 압력과 다시 업을 하며 다리의 근력으로

밀어내는 압력이 있습니다. 




여기까지가 제가 공부해본 보드에 가압을 주는 원리입니다.


이제 이 내용을 라이딩에 적용할 숙제가 생깁니다.


위의 과정을 통해 가압을 이루어지게 되는데 최대 가압 지점은 어느 부분일까요?

관성 모멘트가 최대인 상태인 원심력과 관성력에 의한 가압이 존재하는 다운이 끝나는 시점일까요? 

아니면 관성 모멘트는 감소하지만 다리의 근력으로 밀어내는 업을 진행하는 시점일까요? 

(물론 업 단계는 다운 이후임으로 속도가 증가한 상태입니다.)


이 문제가 해결된다면 최대 가압지점은 턴의 어느 부분이 되어야 하는 것인가요?


또한 업 직전까지 꾸준한 다운과 다운이 끝나면 자연스럽게 업으로 이어지는 방식으로 탈것인지

아니면 턴의 시작과 함께 빠르게 가압을 해서 압력 증가를 높인채로 유지하고 순간적인 업 동작으로 

엣지 체인지를 할것인지 말이죠.

물론 이러한 선택은 라이딩 스타일에 따라 결정되지 않을까 싶네요. 





제가 물리학을 전공한게 아니고 그저 고교 시절을 마지막으로 안녕했던 물리를 다시한번 되집어 보는 것이라

정확한 내용이 아니라면 정정 부탁드립니다.

엮인글 :

badong

2014.01.28 14:44:48
*.209.153.26

조금 더 쉽게 설명해 주세요...

원심력과 보드각도...그리고 체중의 이동...

요즘 업다운이 이해가 않되서요...ㅠㅠ...

멍구930

2014.01.28 21:22:40
*.147.91.174

물리학을 재미삼아 하시는 군요 ^^ 특이해서 좋습니다.

님이 말한 다운일때 감압, 업일때 가압은 다운언웨이티드턴일때 그렇습니다.

업다운은 상대적인 개념이며 턴의 종류에 따라 달라집니다.  한마디로 헷갈리기 쉽습니다.


업다운을 하는 이유는 압력을 조절하기 위함입니다.

상급자코스로 갈수록 업다운없이 턴만으로는 속도를 조절하기 어렵습니다.

급사에서는 턴이 시작할때부터 보드에 강하게 압력을 가해 내가 컨트롤 할 수 있는 속도를 유지해야 합니다.


압력에 관한 내용은 말이나 글로 전달하는 것이 어렵습니다.

자꾸 턴을 하다보면 좀 더 효율적인 턴을 위해 자연스럽게 플렉스와 익스텐션을 주게되고 개념도 이해가 될 겁니다.


초보자에게 업다운을 인위적으로 가르치는건 좋지 않습니다.

본인이 이해도 못하면서 억지로 업다운만 한다고 압력이 생기거나 줄지는 않거든요 ^^ 더 헷갈리고 자세만 이상해 집니다.


어느정도 기초적인 라이딩이 이루어지면 자연스럽게 개념도 이해되고 이부분에 대해 고민이 생길겁니다. 즐거운 고민이죠..

Akapoet

2014.01.29 00:41:23
*.223.29.172

다운언웨이티드에 그런 식으로 사용한다는 것은 알고 있습니다. 다운 언웨이티드가 아니라고 다운시 감압 현상이 일어나지 않는 것은 아닙니다. 이는 당연한 물리적 현상이라서 그렇습니다.

사실 이런 이론적 내용이 라이딩에 직접적인 영향을 주지는 않는다고 생각합니다. 운전자는 차량의 구조는 몰라도 엑셀을 밟으면 나가고 브레이크를 밟으면 멈춘다는 등의 것만 알아도 운전을 잘하는데는 문제가 없듯이 말이죠.

단지 이러한 궁금증이 생겼고, 외국의 사이트를 뒤져보아도 다른 내용들은 있지만 다운시 가해지는 압력이 생성되는 역학을 찾아보기 어려워 직접 공부해 써본 것입니다. ^^
잘타기 위한 노력이라기보다 그저 호기심인거죠.

멍구930

2014.01.30 18:58:32
*.234.225.26

다운처럼 사람들이 흔하게 잘못 이해하는 개념도 없죠 다운은 업과 달리 정적인 것이 아니라 동적인 개념입니다 체중계 위에서 앉는다고 상상해 보세요 체중의 변화는 거의 없습니다 하지만 점프한후 앉아보세요 순간적으로 체중이 늡니다 다운은 원심력 속도 가압을하는 타이밍이 맞아야 적절한 프레스를 줄수있습니다 다운동작 하나만 떼어내서 설명하는건 어럅습니다

funkyhsc

2014.01.29 13:31:06
*.241.164.157

추천 드리고 싶어요~ 이런 걸 궁금해 하는 분들 분명 있을거에요.

저도 배우는 과정에서 머리로도 이해하고 싶은 부분들이 많이 있더라구요.

이런 칼럼 좋아요~ (헷갈리게 하지 않는 제대로 된 내용이라면)

 

물리적으로 설명한 부분은 ㅎㅎ 모르겠구

 

주저 앉음으로서 회전축에서 먼 부분의 질량 증가로 인해 전체 질량은 그대로임에도 관성 모멘트가 증가하게 됩니다

즉, 다운으로 회전축에서 멀어져서 더 프레스가 가해진다는 거죠??

이 부분을 통해 다운(행위말고 자세) 에 대한 이해가 좀 더 되네요~

 

마지막 부분에 궁금해 하시는 부분 또한 좋은 칼럼으로 나오면 좋겠네요

 

그리구

업(언웨이트) 동작은 엣지 체인지 만을 위함은 또 아닌 듯 해요.. 생각하다보면

언웨이트를 해야 웨이트를 할 수 있는 동작을 할 수 있는 몸상태가 되는 거 같구

등등 보딩에는 따지고 들어가면 상황마다 많은 원리들이 들어가나 봐요

완전 누워서 보딩하는 그런 익스트림 도 있구,,..

 

너비스턴 배울 때, 업(언웨이트)은 데크를 쉽게돌리기 위함 이다?? 이런 것도 몬가 궁금점이 생기는 내용이구,,,...

업이 끝나자마자 순간 무게는 빠지지만 거의 빠른 시간에 체중은 그대론데, 데크를 쉽게 돌린다????

몸의 무게가 어느곳으로 치우치지 않고 전체 보드에 분활되서 그런 거 아닐까요??

업 (+ 각종 언웨이트 동작이나 자세) 도 행위나 자세에 의한 상황마다 여러 원리가 있는 듯 해요

 

아무튼

akapoet 님처럼 머리를 이해시키는 거도 상당히 도움된다고 생각해요.

머리와 몸은 하나니 어느쪽을 먼저 터득하던 도움이 되겠죠

 

조금 빠른 속력으로 다운시 감압, 다운후 가압, (낙차에 의한 관성력을 이용) 할 수 도 있고,

 

다운 자세로 데크에 원하는 부위에 내 몸무게를 싣기 효율적이고,

 

지속적인 다운자세 혹은 천천히 다운하는 건 무게와 프레스 관점으로 볼 때,

akapoet 님이 말씀하신 것도 맞다면 분명 적용되고,

또 다운자세로 다리의 근력으로 바닥에서 치솟고 꺼지는 압력등을 데크가 튕기지 않게 버티는?? 작용도 한다고 생각해요~

 

또한 너무 다운으로 낮은 자세를 만들면 설면의 영향을 어찌할 수 없으니 어느정도를 파악해서 해야될거 같구요

 

또, 프레스 측면이 아닌 다운(무게를 낮춤) 은 안정적인 라이딩을 위해서도 효과적이구,,

 

등등 보딩할 때, 어떤 상황 어떤 동작들이 물리적으로는 매우 많은 원리들이 적용되나 봅니다

 

그리구,

자동차를 몰때

액셀 브레이크를 사용하면서 어느 시점에서 더 밟아야 하는지, 어느 시점에서 살살 눌러줘야하는지 등을

타다보면 사람마다 다르게 이론은 몰라도 감각으로 습득해 나가서 어떤분은 더 잘 몰 수 있쬬~

물론, 이론적으로도 그 차의 성능과 사용방법을 잘 이해할 수 있다면, 분명 도움 될 거 같습니다.

 

라이벌 이라는 영화를 봤는데 거기에 나오는 두 주인공이

한 명은 운전 센스에 많이 치중하구, 한명은 차에 대한 해박한 지식으로~

 

아 그리구, 글을 읽으면서 든 생각인데요~

같은 속도 무게 일때,

원의 크기가 작아야 원심력이 크지 않나요?? 흠.. 이러면 다 뒤집어지나??

 

궁금해하시는 부분들이 저뿐 아니라 다른 분들도 생각할 부분이라

응원합니다~

 

근데 요즘은 정말 이론들 생각하면 무지식해서 그런지 잘 파악이 안되서,

이론을 다 지워버리구 몸으로 감각으로 해보려 합니다 ^^ ㅋㅋ

 

암튼 ㅎㅎ 응원!! 파이팅

그럼 이만~

Rome_Rider

2014.02.01 12:39:35
*.223.16.31

원의 크기가 커야 원심력이 큰겁니다.
님이 주먹만한 돌을 각각 50센치 줄과 200센치 줄에감고 돌려보세요. 그리고 놔보세요. 어떤돌이 더 멀리 날아가는지.

JimmyKOO

2014.01.29 15:52:19
*.141.203.96

저도 이런식의 '생활 물리'를 좋아합니다만.. 제 중학 물리 실력으로는 넘사벽이 있더군요..;;

가장 큰 걸림돌이자 변수는, '설면'과 '데크' 였습니다.


우선 데크가 탄성이 있는 물체고, 그리고 특수한 형태 때문에, 압력의 크기와 위치에 따라 모양이 변하고, 이에 따라, 회전 반경도 변하게 됩니다. 또한 '설면' 이라는 바닥이, 라이딩시 가해지는 힘을 항상 같은 정도로 받아 주지는 않는 것 같습니다.


이런 두 가지의 작지만 큰 변수로 인해 스노우 보딩의 턴 운동을 역학적으로 설명하기가 쉽지 않은게 아닐까 생각합니다.


Akapoet님께서 멋진 이론을 완성시켜 주시길 응원합니다! ^^

Rome_Rider

2014.02.01 12:14:30
*.223.16.31

업다운 굳이 하지 않아도 턴 됩니다. 기울기 만으로도 얼마든지 초고속에서 턴 가능합니다.
그런데 업다운안하니 멋은 없더군요.
업다운이 엣지체인징을 쉽게하기위한 동작이라고 고수들이 말한이유는 다음과 같습니다.
관성을 이용한 공간확보라 할수있겠네요.
업을 하고있는 순간에 체중계가 밑에있다면 님 말대로 체중은 늘어납니다.
그러나 업이 이미끝난 시점의 찰나(?)의 순간에는 체중이 줄어듭니다. 순간 무중력 상태가 되는것이지요. 그 순간을 이용해서 엣지체인지를 하는겁니다. 물리학 공식같은건 필요없습니다. 상식만가지고도 이해가능한 아주쉬운 이론입니다.그리고 무릎을 구부려야 가압행위라고 말씀하시는 분들이 있는데 그건 틀린말입니다. 무릅을 구부린다고 가압이 되진 않습니다. 무릅을 구부리는 이유는...고속에서 턴을 한다면 관성에 역행하는 동작아니겠습니까? 역행까지는 아니더라도 관성에 반하는 동작이죠. 그러기때문에 충격을 안정적으로 흡수하기위해 구부리는 겁니다. 가압을 하기위해 구부리는건 아닙니다. 가압은 턴할때 원심력과 관성에 의해서 저절로 생깁니다.

Akapoet

2014.02.14 12:58:22
*.2.42.19

용어정리가 필요한 것 같아서 답글 달아봅니다. 

관성은 외부 에너지가 가해지지 않을때 물체가 자신의 운동상태를 유지하려는 성질을 의미합니다.

그렇기에 업이 끝나는 순간 체중이 감소하는 것이 관성에 의해 운동 상태가 유지되려는 힘에 의해 

몸무게의 눈금이 감소되는 것입니다.

그리고 무중력 상태가 되면 체중은 "0"가 됩니다. 


상식이 이론에 적합하다면 옳을 것이고 그렇지 못하다면 그릇된 상식을 가지고 있는 것일 수 있습니다. 


글을 읽어보시면 무릎을 구부리는 것이 중요한 것이 아니라 몸이 회전 중심축에서 멀어지는 것이 중요합니다. 

결국 무릎을 구부리는 것이 그 방법이 되겠죠. 허리를 숙인다거나 몸을 웅크린다는 것도 가능합니다.

다만 라이딩시 그런 동작들은 다른 불리한 점들을 가져옴으로 피하는 것이겠죠. 


가압이 원심력에 의해 생성되는 것은 맞습니다. 다만 그 원심력을 크게 하기 위한 방법으로 무릎을 구부려

무게중심을 낮추는 행위를 필요로 한다는 글입니다. 

Rome_Rider

2014.02.14 15:34:50
*.87.61.231

회전 중심축에서 멀어지면 원심력이 커진다?  그래서 다운을한다?

이건 제가 몰랐던거네요. 언뜻 생각해도 그럴듯하긴하네요.

사실이라면 감사드립니다. 지식하나 얻어갑니다.

 

Rome_Rider

2014.02.14 15:39:49
*.87.61.231

원글 수정한건 아니시죠?. 전엔 내가 왜 저글을 못본거지?  너무빨리읽었나?

Rome_Rider

2014.02.01 12:20:40
*.223.16.31

다운언웨이트는 업언웨이트와는 반대의 개념으로 이해하시면 됩니다.
체중계를 아래에 놓고 앉아보세요. 앉는순간(찰나?)에는 체중이 줄면서 무중력 상태가
됩니다. 그순간을 이용해서 엣지체인징을 하는 것입니다.
여기서의 가압은 무릅을 펼때 발생합니다.
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