축구화에 숨겨진 과학이야기

1930년 제1회 우루과이 월드컵이 열렸을 때 축구선수들은 모두 밑창이 평평한 운동화를 신고 축구경기를 치뤘습니다. 그러다 보니 경기를 하다 신발이 선수들의 빠른 속도를 이기지 못해서 선수들이 넘어지는 모습을 종종 볼 수 있었습니다. 이렇게 선수들이 넘어지는 것때문에 좋은 경기력을 펼치지 못하자, 1954년 서독의 발명가 아디다슬러(명품 브랜드 아디다스창시자)는 최초로 운동화 밑에 조그만 기둥(오늘날은 스터드라고 부름)들을 달아서 쉽게 넘어지는 것을 방지해 주었는데 이것이 과학적인 운동화, 축구화의 최초입니다.

밑창에 스터드가 달린 운동화를 신고 나온 서독은 밑창이 넘어지는 것을 방지해 주어서 우승을 할 수 있었습니다. 서독이 우승함으로써 스터드가 달린 신발이 세계에 알려져, 지금의 축구화가 된 것입니다.

그렇다면 서독 축구단이 우승할 수 있도록 도움을 준 스터드는 무엇때문에 선수들이 넘어지고 미끄러지는 것을 방지해 줄 수 있었을까요? 축구화 밑창에 스터드를 달면 발을 땅에 디딜때 닿는 면적이 줄어들게 되고 땅에 작용하는 힘은 더 커지게 됩니다. 축구화가 땅에 작용하는 힘이 커지기 때문에 스터드를 닳았을 때 그전보다 덜 미끄러지고 넘어지지 않게 되는 것입니다.

현대 축구화의 스터드는 고무로 만들어져서 관리도 편하고 많이 만들 수 있지만, 1954년 월드컵 당시 독일이 신고 왔던 축구화는 가죽으로 만든 신발에 목을 높이해서 발목을 덮고 쇠로 스터드를 박아서 쓰는 형식이였다고 합니다. 그러니 스터드가 다 닳으면 빼서 다시 끼우기가 힘들어서 밑창을 통째로 교체해야만 했다고 합니다.

축구화 밑창의 스터드의 모양과 박는 위치에 따라 선수들의 위치가 다르다는 것을 알고 계셨나요? 축구에서는 포지션이 크게 수비수, 미드필더, 공격수로 나뉩니다.
수비수는 크게 움직일 일이 없지만 몸의 중심을 항상 잘 잡고 있어야 하기 때문에 대체로로 스터디가 굵고 갯수가 적습니다.(평균적으로는 6개정도입니다.) 반면 항상 움직여야하는 미드필더는 스피드를 빠르게 했다가 갑자기 속력을 줄이는 등 여러가지 동작을 반복해야 하기 때문에 대체로 스터디가 많은 편입니다. 거의 스터디의 크기가 작으면서 뒷쪽에 몰려 있어서 속도를 내기가 좋습니다. 수비수와 미드필더의 축구와는 달리 순간적인 속도를 내야하는 공격수는 상대적으로 스터디의 갯수가 적고 크기도 작으면서 스터디의 모양이 둥근 편입니다. 그래야 순간적으로 굉장히 빠른 속도를 낼 수 있기 때문이지요. 만일 공격수의 스터디가 크면 디딤발이 걸릴 수도 있기 때문에 공격수의 스터디는 크기가 작습니다.

여기서 축구화를 신으면 속도가 빨라지는 이유를 알아볼까요? 바로 스터기가 있기 때문입니다. 스터디가 있으면 발이 땅에 대한 압력이 커져서, 발이 땅을 미는 힘도 커지기 때문에 속도가 빨라지는 것입니다.

1954년 이후 축구화가 발전하면서 밑창에 박는 스터디의 종류도 무척 다양해졌습니다. 오늘날 스터드는HG,FG,SG,TF로 나뉩니다. HG는 Hard Ground의 약자로 주로 모래바닥 등에 이용되며 스터디가 매우 딱딱합니다. FG는 Firm Ground의 약자로 잔디나 모래바닥에서 이용하며 HG의 징에 비해 무르지만 딱딱한 편에 속합니다. SG는 Soft Ground의 약자로 잔디에서만 사용할 수 있으며 스터디의 재질이 알루미늄종의 금속으로 가격이 꽤 비쌉니다. 마지막으로 TF는 Tough Field의 약자로 맨땅과 인조잔디에서 사용하는 축구화이며 주로 매우 작은 징이 50개정도 박혀있는 축구화입니다. 축구를 전문적으로 하는 축구선수들은 SG를, 축구를 가끔씩 즐기는 사람은 HG나 SG를, 항상 축구화를 신고 다니고 싶은 사람은 SG를 신으면 좋습니다.

축구화에 스터디말고도 하나 더 과학적인 요인이 있는데 바로 축구화의 신발끈이 있는 부분입니다. 일부 축구화를 제외하고는 그 부분에 작게 구멍이 뚫려 있는데, 이것은 축구를 하는동안 발에 땀이 나면 그 습기가 밖으로 나가기 쉽도록 하기 위해 만든 것입니다. 요즘은 축구화의 모양이 S처럼 되어 있어서 공을 차기에 알맞고 밑창에 뾰족한 가시스터디를 박아놓아 멋도 있고 성능도 우수한 과학적인 축구화로 발달하였습니다.

예전처럼 단순하게 신발이 신고 다니는 것으로 끝나지 않고, 기능에 따라 하는 동작에 따라 움직이는 장소에 따라 많이 바뀌는 것 같습니다. 특히 운동선수의 신발은 더욱더 과학이 결합된 첨단신발이 되고 있습니다. 어쩌면 미래에는 신발에 소형모터가 달려서 속도를 조절하며 달리게 될지도 모릅니다. 축구화가 1954년 아디다슬러라는 발명가에 의해 첫 발달을 시작했다면, 2009년 미래의 달리는 운동화를 만드는 시작은 우리 푸른누리 어린이들이 하면 어떨까요?

류연웅 독자 (인천양지초등학교 / 6학년)