재료 선정부터 마지막 테스트까지 300여 단계 거쳐야 하나의 볼 탄생
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2018.11.12 17:49
재료 선정부터 마지막 테스트까지 300여 단계 거쳐야 하나의 볼 탄생
골프볼은 300여단계의 복잡한 제작 공정을 거친다. 몰드에서 만들어진 코어의 모습.
골프볼은 지름 1.680인치(42.67mm) 이상, 무게 45.93g 이하로 크기가 작지만 그 안에는 화학, 물리학, 재료공학, 유체역학, 컴퓨터 공학 등 첨단 과학이 담겨 있다. 그렇다면 골프볼은 어떤 과정을 거쳐 탄생할까. 각 업체마다 조금씩 다르지만 재료 검수(물건의 규격, 수량, 품질 따위를 검사한 후 물건을 받는 것)부터 마지막 테스트까지 대략 300여개의 단계를 거치는 것으로 알려졌다.
골프볼을 만드는 과정은 재료 혼합부터 시작된다. 합성 고무에 4~6가지의 첨가물을 넣는다. 어떤 첨가제를 섞느냐에 따라 재료의 성질이 달라진다. 볼의 무게, 컴프레션(압축 강도), 초기 속도 등에 영향을 준다.
혼합된 원재료는 처음에는 밀링 머신을 통해 담요 형태로 납작하게 누른다. 이를 다시 압출 성형기를 통해 가공하기 편한 특정 규격으로 절단한다. 가래떡 또는 막대 형태가 일반적이다. 이 재료들은 뜨거운 몰딩 틀에서 둥근 형태의 코어로 완성된다. 어떤 온도에서 어떤 압력으로 몰딩을 하느냐에 따라 코어 성능에 차이를 보인다. 각 회사마다 가공 온도와 압력, 냉각 시간이 다르다.
골프볼을 만드는 과정은 재료 혼합부터 시작된다. 합성 고무에 4~6가지의 첨가물을 넣는다. 어떤 첨가제를 섞느냐에 따라 재료의 성질이 달라진다. 볼의 무게, 컴프레션(압축 강도), 초기 속도 등에 영향을 준다.
혼합된 원재료는 처음에는 밀링 머신을 통해 담요 형태로 납작하게 누른다. 이를 다시 압출 성형기를 통해 가공하기 편한 특정 규격으로 절단한다. 가래떡 또는 막대 형태가 일반적이다. 이 재료들은 뜨거운 몰딩 틀에서 둥근 형태의 코어로 완성된다. 어떤 온도에서 어떤 압력으로 몰딩을 하느냐에 따라 코어 성능에 차이를 보인다. 각 회사마다 가공 온도와 압력, 냉각 시간이 다르다.
여러 가지 첨가제가 혼합된 원재료가 긴 막대 형태로 잘린 모습. 여기서 좀 더 작은 형태로 한 번 더 잘린 뒤 코어로 만들어진다.
최근의 볼은 대부분 3피스 구조이기에 코어에 하나의 층(레이어)이 더 몰딩된다. 이 단계에서 주로 아이오노머 층을 입힌다.. 코어 주위로 케이스가 결합된 다음 사출 성형기를 통해 레이어가 주입되면서 중간층(맨틀)이 만들어지는 것이다.
맨틀 층이 입혀진 코어 주변에는 사출 과정에서 생긴 나뭇가지 형태의 작은 돌기들이 있는데 이건 그라인드 작업을 통해 제거한다. 그런 후 지름 측정 검사와 세척, 건조 과정을 거친다.
코어에 커버를 씌우는 과정에는 호두과자를 만들 때 사용되는 틀과 비슷한 기구(캐비티)가 이용된다. 코어와 커버의 효과적인 결합을 위해 캐비티와 코어를 일정한 온도로 예열하는 게 중요하다.
우레탄 등 커버 소재가 캐비티 안에 삽입되면 코어가 캐비티 중심에 배치되고, 2개의 몰드가 결합된 후 냉각 과정을 거치게 된다. 커버 몰딩 과정에서도 볼 표면에는 잔여물이 남는데 이 역시 그라인딩을 통해 말끔히 없앤다.
맨틀 층이 입혀진 코어 주변에는 사출 과정에서 생긴 나뭇가지 형태의 작은 돌기들이 있는데 이건 그라인드 작업을 통해 제거한다. 그런 후 지름 측정 검사와 세척, 건조 과정을 거친다.
코어에 커버를 씌우는 과정에는 호두과자를 만들 때 사용되는 틀과 비슷한 기구(캐비티)가 이용된다. 코어와 커버의 효과적인 결합을 위해 캐비티와 코어를 일정한 온도로 예열하는 게 중요하다.
우레탄 등 커버 소재가 캐비티 안에 삽입되면 코어가 캐비티 중심에 배치되고, 2개의 몰드가 결합된 후 냉각 과정을 거치게 된다. 커버 몰딩 과정에서도 볼 표면에는 잔여물이 남는데 이 역시 그라인딩을 통해 말끔히 없앤다.
골프볼에 페인트를 뿌리는 과정. 페인트 양에 따라 무게가 달라질 수 있어 일정 양을 골고루 뿌려 주는 게 관건이다.
그라인딩 작업을 할 때 볼 표면에 아주 미세한 흠을 내기도 한다. 페인트가 잘 접착될 수 있도록 하기 위해서다. 골프 볼에 사용되는 페인트에는 각각의 회사가 개발한 특수 물질이 첨가되기도 한다. 페인트 양에 따라 볼 무게가 달라질 수 있어 일정한 양의 페인트를 골고루 뿌려주는 게 관건이다. 대개 두 번의 페인팅 과정을 거친다.
페인트가 마른 후에는 볼에 번호와 모델명, 로고 등을 찍는다. 스탬프 과정이다. 마지막으로 볼 표면에 투명 코팅 처리를 한다. 볼에 광택을 주고 자외선과 화학물질 등으로부터 보호를 해주기 위해서다. 마지막으로 검수 과정을 거쳐 이상이 없으면 케이스에 포장된다.
페인트가 마른 후에는 볼에 번호와 모델명, 로고 등을 찍는다. 스탬프 과정이다. 마지막으로 볼 표면에 투명 코팅 처리를 한다. 볼에 광택을 주고 자외선과 화학물질 등으로부터 보호를 해주기 위해서다. 마지막으로 검수 과정을 거쳐 이상이 없으면 케이스에 포장된다.
<타이틀리스트와 함께하는 Q&A>
골프볼 1위 업체인 타이틀리스트가 골퍼들로부터 받는 볼 관련 질문들 가운데 빈도가 높은 질문과 답변을 소개합니다.
Q. 볼의 유효기간은 얼마인가요.
코어에 고무줄을 감은 와운드 볼 시절에는 시간이 지남에 따라 고무의 탄력성이 떨어져 성능이 현저히 저하되는 일이 발생하곤 했습니다. 하지만 1990년대 솔리드 코어 볼이 개발되면서 골프볼의 유통기한은 옛말이 되었습니다. 실온 상태에서 외부의 특정 자극 없이 보관된다면 몇 년간 사용이 가능합니다.
그렇다고 단정적으로 출시 직후의 골프볼과 3세대(타이틀리스트의 1세대는 2년) 이상 지난 골프볼이 동일한 퍼포먼스를 제공한다고 할 수 없습니다. 기본적으로 볼은 고무와 화학물질을 포함한 복합체입니다. 주요 특성으로 탄성과 압축성(컴프레션)을 들 수 있습니다. 이러한 성질들은 시간이 흐르면서 그 성능 차이가 발생할 가능성이 존재합니다.
제조사에 따라 소재가 다르기 때문에 최고의 성능을 발휘할 수 있는 기간을 단정지어 말하기 어려우나 상온에서 적절하게 보관되면 수 년간 성능의 차이 없이 사용할 수 있습니다.
하지만 기온에 따른 변화, 예를 들어 골프볼이 영하의 겨울철 날씨와 더운 여름 날씨에 번갈아 노출되게 되면 성능이 저하될 수 있습니다. 또한 겉보기에는 멀쩡하더라도 장시간 물속에 있었다면 이것 역시 골프볼 성능에 영향을 끼칠 수 있습니다.
Q. 골프볼은 더 높은 고도에서 어떤 퍼포먼스의 변화가 있나요.
일반적으로 골프볼은 더 높은 고도에서 더 긴 비거리를 낸다고 알려져 있습니다. 어떤 골퍼들은 고도가 올라감에 따라 중력이 낮아지기 때문이라고 믿고 계시지만 실제 이유는 공기 밀도가 감소하기 때문입니다. 낮은 공기 밀도로 인해 볼에 작용하는 항력이 줄게 돼 더 멀리 날아가는 겁니다.
Q. 외부 온도에 따라 골프볼의 퍼포먼스와 타구감에 변화가 생기나요?
골프볼은 외부 온도의 영향을 일부 받습니다. 골프볼이 차가운 기온에 노출되면 실제로 비거리에서 손해를 보게 되는데, 이는 차가운 공기가 따뜻한 공기에 비해 밀도가 더 높기 때문입니다. 이로 인해 골프볼에 가해지는 양력과 항력 모두 영향을 받게 되며, 일반적으로는 조금 더 높은 탄도와 더 짧은 비거리의 결과로 나타나게 됩니다.
또한 골프볼 자체의 온도는 소재의 복원력에도 영향을 미치게 됩니다. 온도가 너무 낮거나 높은 경우 골프볼의 퍼포먼스에 부정적인 영향을 줍니다. 만약 추운 환경에서 골프를 쳐야 한다면 각 홀마다 서로 다른 볼을 교대로 사용하는 것이 좋습니다. 사용하지 않는 골프볼은 재킷이나 바지 주머니에 넣어 보온을 해줘야 합니다.
Q. 2피스 골프볼은 왜 우레탄 커버가 없나요?
우레탄 커버 골프볼은 특유의 부드러운 타구감과 쇼트 게임에서의 탁월한 스핀 컨트롤을 제공합니다. 이로 인해 대부분 투어에서 사용되는 골프볼이 우레탄 커버 골프볼입니다.
하지만 아이노머 커버가 가진 반응성과 내구성까지는 지니고 있지 못하기 때문에 코어와 커버 사이에 아이노머 레이어를 두는 것이 일반적입니다. 그래서 2피스 이상의 커버로 제작되는 경우가 많습니다.
우레탄 커버는 마모에 약할 뿐 아니라 다른 재료에 비해 가격이 비싸고, 습기에 약하다는 단점도 있습니다. 이 때문에 타이틀리스트에서는 자체 개발한 내구성이 강한 우레탄 커버와 페인팅 시스템으로 그 단점을 커버하고 있습니다.
