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2026 아이치·나고야 아시안게임을 앞두고 한국 양궁이 리커브와 컴파운드를 합쳐 10개 전 종목 금메달 석권이라는 대기록에 도전하면서 양궁에 대한 관심이 다시금 뜨거워지고 있다.
활시위를 당겼다가 놓으면 활에 저장돼 있던 에너지가 화살의 빠른 움직임으로 바뀌면서 화살이 표적을 향해 날아간다.
하지만 화살은 단순히 직선으로 날아가는 것이 아니라 활을 빠져나오는 순간 휘어지고 흔들린 뒤 중력과 공기 저항을 받으며 복잡한 궤적을 그린다.
대한민국 남자 양궁 에이스 김우진. [사진=연합뉴스]
양궁의 비밀: 활을 당기는 순간 에너지가 저장된다
양궁에 숨은 물리학의 비밀 한 가지. 활은 쉽게 말하면 양쪽으로 뻗은 커다란 용수철과 비슷하다. 활시위를 뒤로 당기면 활의 양쪽 부분이 휘면서 에너지를 저장한다.
일반적으로 양궁 선수가 활시위를 더 강하게, 더 멀리 당길수록 저장되는 에너지가 커진다.
손가락을 놓는 순간 활이 원래 모양으로 돌아가면서 이 에너지 대부분이 화살을 앞으로 날리는 운동에너지로 바뀐다.
하지만 모든 에너지가 화살에 전달되는 것은 아니다. 일부는 활과 시위의 진동이나 소리, 열 등으로 빠져나간다.
화살이 활을 떠나는 과정에서는 재미있는 현상도 일어난다. 화살이 활의 손잡이를 피해 날아가기 위해 순간적으로 휘어졌다가 다시 펴지는 것이다.
이를 ‘궁수의 역설’이라고 부른다.
화살은 출발 직후 좌우 또는 위아래로 흔들리기도 한다. 화살대가 지나치게 단단하거나 부드러우면 이런 흔들림이 제대로 안정되지 않아 정확도가 떨어질 수 있다.
활의 힘에 맞는 화살을 사용하는 것이 중요한 이유다.
화살이 떠난 뒤에는 중력과 공기가 움직인다
[사진=AI 생성 이미지]
양궁 선수가 쏜 화살이 활시위를 완전히 떠나면 더 이상 앞으로 밀어주는 힘은 없다. 그때부터 화살의 움직임에 크게 작용하는 것은 중력과 공기 저항이다.
중력은 화살을 계속 아래쪽으로 끌어당긴다. 이 때문에 화살은 완벽한 직선이 아니라 아래로 휘어지는 곡선을 그리며 날아간다.
먼 표적을 향해 쏠 때 궁수가 표적보다 약간 높은 곳을 겨냥해야 하는 이유다.
공기 저항은 반대로 화살의 속도를 조금씩 떨어뜨린다.
현대적인 활에서 발사된 화살은 초속 약 60m, 시속으로는 약 216㎞에 이를 수 있지만 날아가는 동안 계속 공기와 부딪히며 느려진다.
화살 뒤쪽에 붙어 있는 깃도 중요한 역할을 한다. 화살이 심하게 흔들리거나 뒤집히지 않고 앞부분을 진행 방향으로 유지하도록 도와 비행을 안정시킨다.
작지만 엄청난 슈퍼히어로, 집게개미의 괴력
결국 정확한 한 발은 궁수의 힘만으로 만들어지는 것이 아니다.
활에 저장되는 에너지와 화살의 휘어짐, 중력, 공기 저항, 화살의 강도와 깃의 움직임까지 여러 물리 현상이 동시에 맞아떨어져야 표적의 중심에 도달할 수 있다.
출처: ScienceABC
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