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야구장마다 투수 구속 차이는 왜 나죠?






올 시즌 LG의 상승세를 이끌고 있는 외국인 투수 레다메스 리즈는 국내에서는 ‘거의 160km(100마일)’ 투수다. 데뷔 초인 3월 한화와의 경기에서 전광판(경기장의 스피드건)에 159km를 찍었고 LG와 한화의 경기분석원 스피드건으로는 160km이 측정됐다. 2008년 162km를 기록한 적은 있지만 아직 국내에선 공식적으로 전광판에 160km를 찍지는 못했다. 왜 같은 공인데 스피드건에 따라 차이가 있는 것일까.

사실 투수가 던진 공의 속도는 스피드건에 따라 1~2km 차이가 발생한다. 잠실-문학-광주 경기장의 전광판에 찍히는 구속이 1~2km 다르다는 설도 있을 정도다. 이는 스피드건의 불량 문제는 아니다. 야구공처럼 작은 물체의 속도를 측정하는 스피드건의 특성 때문이다.



일반적으로 야구장에서 쓰이는 스피드건은 ‘도플러 효과’를 이용한다. 마이크로파를 넓은 범위로 쏜 뒤 공에 부딪혀 돌아오는 파의 파장 변화를 측정해 공의 속도를 계산한다. 야구공의 속도가 빠를수록 그 공에 반사돼 돌아오는 마이크로파의 파장은 짧아지는 원리다.

이 방식은 마이크로파를 광범위하게 쏘기 때문에 작은 공의 움직임도 잡을 수 있다는 장점이 있다. 다만 공의 이동방향과 스피드건에서 나오는 마이크로파의 각도(편각)가 커지면 오차 또한 증가한다. 따라서 스피드건을 사용할 때는 포수와 심판 뒤에서 비스듬하게 마이크로파를 쏴야 오차를 줄일 수 있다. 또한 마이크로파 자체가 산란되기도 해 정밀한 측정은 쉽지 않다.

야구장에서 투수의 구속을 측정하는 스피드건이 도로로 나오려면 정밀도가 높아야 한다. 1~2km의 차이로 과속 여부가 결정되기 때문이다. 그래서 경찰이 갖고 다니는 ‘이동식 카메라’ 측정 장치는 마이크로파가 아닌 레이저를 이용한다.



이동식 카메라는 직진성이 좋은 레이저를 극히 짧은 시간을 두고 연이어 보내 자동차의 이동거리 변화를 측정한다. 먼저 보낸 레이저가 돌아오는데 걸린 시간과 나중에 보낸 레이저가 돌아오는데 걸린 시간의 차이를 계산하면 자동차의 속도를 계산할 수 있다.

이 방식은 파장 변화만 감지하는 야구장의 스피드건과 달리 정확한 시간을 측정하는 ‘시간장치’가 정확해야 한다. 그래서 도로에서 사용하는 이동식 카메라는 일정 기간마다 한국표준과학연구원의 시계 표준으로 정밀 검증을 받는다.

그렇다면 만약 스텔스기처럼 레이저를 뒤쪽으로 반사시키는 자동차 디자인이 있다면 과속을 해도 붙잡히지 않을까. 이동식 카메라는 피할 수 있지만 고정식 카메라는 피할 수 없다. 고정식 속도측정기는 도로 바닥에 센서를 깔아 자동차가 밟고 지나는 속도를 측정한다.

 

 

 



도움말=권택용 한국표준과학연구원 시간센터장

전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com



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