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스포츠와과학 4번째(수학의 원리)

99 제이시 3 188

수학은 스포츠와 밀접한 관계에 있다.

흔히 야구의 타율이나 농구의 슛 성공률, 축구의 공 점유율 정도가 떠오른다.

 

점수를 계산하는 방법도 있겠다. 체조나 피겨스케이팅 경기에서 점수를 계산하는 규칙에도 수학이 있다.

좀 더 나간다면 운동선수의 동작이나 공이 날아가는 궤적에서 기하학적인 모양을 찾을 수도 있다.

 

그런데 알고 보면 수학은 단순히 운동 경기의 한 요소를 넘어 나의 산업을 이룰 정도로 강력한 영향력을 미친다.

 

■ 수학으로 동계 올림픽을 설계 한다.

 

동계올림픽 경기에서부터 이제 곧 개막할 프로야구, 그리고 수학과 전혀 관계가 없어 보이는 골프까지! 스포츠 산업을 “들었다

놨다”  하게 된다.

모든 경기가 기록의 경기와 밀접하게 연관이 되어 있다.

특히 봅슬레이는 기록의 경기이기도 하지만 경기 이전에 선수의 생명과도 밀접한 관계가 있다.

 

실제로 지난 2010년 벤쿠버 동계올림픽에서는 경기 전에 연습하던 선수 두 명이 트랙 밖으로 튕겨나가서 다치거나 목숨을 잃는

사고가 일어났다. 따라서 트랙 디자이너들은 수학적인 계산을 통해 선수가 썰매를 조종할 수 있을 정도의 속도를 벗어나지 않도록 트랙을 설계한다.

 

선수들이 썰매를 타고 내려올 때는 중력에 의해서 생기는 가속도와 얼음과 썰매 사이의 마찰력, 원심력, 공기의 저항 등이 영향을 미치는데, 이 모든 값들은 트랙이 구부러진 정도인 곡률에 따라 달라진다. 즉, 적절한 곡률값을 갖도록 설계하는 것이 트랙 디자인의 핵심이다.

 

■ 수학으로 미국 메이저리그 일정을 계획한다.

 

매년 3월이 되면 많은 사람이 좋아하는 프로스포츠인 야구가 개막한다.

우리나라 선수가 진출해 있는 메이저리그 경기에 관심을 갖는 사람들도 많다.

그런데 한 시즌에 팀 당 100경기가 넘는 경기를 펼치는 프로야구 일정은 대체 어떻게 정하는 걸까?

 

그냥 순서를 정해놓고 두 팀을 짝지어 놓으면 될 거라고 생각하기 쉽지만, 사실은 그렇게 간단하지가 않다.

홈 경기와 원정 경기를 고려해야 하고, 선수들이 이동해야 하는 총 거리도 어느 한 팀에 치우치지 않게 공평하게 맞춰야 한다.

 

게다가 어린이날 같은 기념일에는 라이벌 팀끼리 대결하도록 적절하게 일정을 짜야 입장료 수입에도 도움이 된다.

이처럼 다양한 변수를 고려해서 일정을 짜는 것은 여간 어려운 일이 아니다.

 

따라서 미국 메이저리그에서는 경기 일정을 짜 주는 회사에 계획을 맡긴다.

 ‘스포츠 스케줄링 그룹’이라는 이 회사에서는 ‘정수계획법’이라는 수학의 최적화 개념을 이용해 경기 일정을 계획한다.

정수계획법이란 각종 제한 조건을 이용해 변수들 사이의 관계를 설정한 수식을 만든 뒤, 그 식에 대한 가장 적절한 정수해를

찾아내는 방법이다.

 

예를 들어 리그 기간을 몇 주로 해야 할지 정한다고 생각해 보자. 메이저리그에서는 전체 팀을 두 그룹으로 나눠 해당 그룹끼리 대부분의 경기를 하도록 하고, 그룹간 경기는 그 수를 제한한다.

 

■ 수학으로 골프 경기를 돕는다.

 

위성항법장치(GPS)의 원리를 이용하는 것으로, 지상에서 2만㎞ 위에 떠 있는 위성에서 전달받은 전파 신호를 잡아내 홀과 이용자의 거리를 계산해 주는 방식이다.

모기업의 대표는 GPS 원리에 각 골프장의 지도 정보와 실제로 측정한 데이터를 더해 자동차 내비게이션보다 정확한 거리 측정

장치를 개발하여 골프 경기장에 많은 도움을 주고 있다.

 

■ 결론

 

이처럼 스포츠는 수학과 밀접한 관련을 맺고 있다.

겉으로 보이는 화려한 모습 속에는 더욱 효율적이고 안전하게 경기를 치르기 위한 고도의 수학이 숨어 있는 것이다.

미래에는 IT와 빅데이터 기술이 더욱 발전할 것이다.

그에 따라 수학이 도와 주는 스포츠의 모습도 크게 달라질 것이다.

이 둘이 점점 가까워진다면 우리가 미래에 즐길 스포츠는 한층도 구체적이고 체험적이고 재미가 더해질것으로 보입니다.

 

감사합니다.

 

 

 

 

 

 


 

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Comments

M 고고탁
탁구에는 수학의 어떤 분야가 적용이 될까요?
99 정다운
탁구에도 수학(과학)의 원리가 적용되는군요!
95 hok59
감사합니다.
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