컴파운드 보우
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1. 개요
컴파운드 보우는 도르래와 캠 시스템을 사용하여 활 시위를 당기는 데 필요한 힘을 줄여주는 현대식 활이다. 라이저, 림, 캠, 활 시위, 케이블 등으로 구성되며, 렛 오프(let-off) 기능을 통해 활을 당긴 상태를 유지하는 데 필요한 힘을 줄여 정확한 조준을 돕는다. 다른 활에 비해 높은 당기는 무게와 발사 속도를 가지며, 사격의 정확성을 높이기 위해 조준기, 안정기 등의 부품을 장착할 수 있다.
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| 컴파운드 보우 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 활 |
| 특징 | |
| 도르래 시스템 | 활의 양 끝에 부착된 도르래와 케이블을 사용하여 활을 당기는 데 필요한 힘을 줄여주는 활 |
| 역사 | |
| 개발자 | 홀레스 앨런 (Hollis Allen) |
| 개발 시기 | 1966년 |
| 특허 취득 | 1969년 |
| 구성 요소 | |
| 주요 구성품 | 라이저 림 캠 케이블 |
| 장점 | |
| 정확도 향상 | 더 적은 힘으로 활을 당길 수 있음 조준 시 안정성 증가 Let-off 기능으로 인한 피로 감소 |
| 사거리 증가 | 더 빠른 화살 속도 |
| 단점 | |
| 복잡한 구조 | 유지 보수 어려움 가격이 비쌈 |
| 소음 | 일반 활에 비해 소음이 큼 |
| 활용 | |
| 스포츠 | 양궁 |
| 사냥 | 사냥 |
2. 구조
컴파운드 보우는 활 시위, 조준기, 안정기, 화살통 등의 부품을 장착하는 중심부인 라이저와 유리 섬유 기반의 복합 재료나 나무로 만들어져 림을 압축하는 힘을 가하는 캠, 그리고 뛰어난 인장 강도와 최소한의 신장성을 갖도록 설계된 고탄성 폴리에틸렌으로 만들어진 활 시위와 케이블 등으로 구성된다. 초기 모델의 컴파운드 보우 케이블은 주로 플라스틱 코팅된 강철로 만들어졌다.
2. 1. 라이저 (핸들)
컴파운드 보우의 라이저(핸들)는 힘이 집중되는 부분으로, 강성이 매우 중요하다. 주로 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 탄소 섬유 등으로 제작되며, 특히 항공기 부품에 사용되는 7075 알루미늄 합금이 많이 쓰인다.[3]2. 2. 림
림은 유리 섬유 기반의 복합 재료로 만들어지거나 때로는 나무로 만들어지며, 높은 인장력과 압축력을 견딜 수 있다. 림은 활의 운동 에너지를 저장하며, 도르래와 케이블에는 에너지가 저장되지 않는다. 성인용 컴파운드 보우의 당기는 무게는 약 18.14kg 에서 약 36.29kg 사이이며, 이는 에서 의 화살 속도를 낼 수 있다.[3]가장 일반적인 구성에서 각 림의 끝에는 캠 또는 휠이 있다. 캠의 모양은 활 디자인에 따라 다소 다를 수 있다. 캠을 사용하여 림에 에너지를 저장하는 데는 여러 가지 다른 개념이 있으며, 이는 모두 '''활 편심'''이라는 범주에 속한다. 가장 일반적인 네 가지 유형의 활 편심은 싱글 캠, 하이브리드 캠, 듀얼 캠 및 바이너리 캠이다.[3] 그러나 쿼드 캠 및 힌지드와 같은 덜 일반적인 디자인도 있다. 캠은 종종 "렛 오프" 등급을 사용하여 설명된다. 캠이 회전함에 따라 활을 제자리에 유지하는 데 필요한 힘은 정점에 도달한 다음 활이 최대 확장 지점("벽"이라고 알려진 위치)에 접근함에 따라 감소한다. 당기는 동안 발생하는 최대 힘과 활을 완전히 확장한 상태로 유지하는 데 필요한 힘 사이의 백분율 차이가 "렛 오프"이다. 이 값은 최근에 설계된 컴파운드 보우의 경우 최대 중량의 65%에서 80% 사이이며, 일부 구형 컴파운드 보우는 50%의 렛 오프만 제공했으며, 일부 최근 디자인은 90%를 초과하는 렛 오프를 달성한다.[4]
활 시위를 당기면 캠이 회전하여 림을 압축하는 힘을 가한다. 처음에는 궁수가 캠의 '짧은' 면을 갖게 되며, 지렛대는 기계적 불리함을 갖게 된다. 따라서 높은 에너지 입력이 필요하다. 거의 완전히 당겨지면 캠이 완전히 회전하여 궁수가 기계적 이점을 얻게 되고, 림을 구부려 놓기 위해 활 시위에 최소한의 힘을 가해야 한다. 이것을 "렛 오프"라고 한다. 낮은 유지 중량으로 궁수는 활을 완전히 당긴 상태를 유지하고 조준하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있다. 이 렛 오프로 인해 궁수는 다른 활보다 훨씬 높은 최대 당기는 무게로 컴파운드 보우를 정확하게 쏠 수 있다.
그러나 렛 오프가 없고, 최대 당기는 길이가 의도적으로 대부분의 젊은 사수들이 도달할 수 있는 범위를 넘어 설정된, 낮은 당기는 무게를 가진 일부 청소년용 컴파운드 보우가 있다. 이것은 실제로 활이 리커브와 매우 유사하게 작동하도록 하며, 당기는 길이는 사수의 선호하는 앵커 지점에 의해 결정된다. 이렇게 하면 다른 사수 또는 사수가 나이가 들어감에 따라 활을 변경하기 위해 활의 당기는 길이를 조정하거나 다른 활을 사용할 필요가 없어진다. 이러한 유형의 활의 예로는 미국 학교 양궁 프로그램의 표준 장비인 제네시스가 있다.
컴파운드 활 시위와 케이블은 일반적으로 고탄성 폴리에틸렌으로 만들어지며, 뛰어난 인장 강도와 최소한의 신장성을 갖도록 설계되어 활이 에너지를 화살에 가능한 한 효율적이고 내구적으로 전달한다. 초기 모델의 컴파운드 보우에서 케이블은 종종 플라스틱 코팅된 강철로 만들어졌다.
2. 3. 도르래 (캠)
컴파운드 보우의 양 끝에는 캠 또는 휠이라고 불리는 도르래가 달려있다. 캠의 모양은 활의 디자인에 따라 조금씩 달라질 수 있다. 캠을 사용하여 림에 에너지를 저장하는 방식에는 여러 가지가 있으며, 이들은 모두 '활 편심'이라는 범주에 속한다. 가장 흔한 네 가지 활 편심 방식은 싱글 캠, 하이브리드 캠, 듀얼 캠, 바이너리 캠이다.[3] 쿼드 캠이나 힌지드 캠과 같이 덜 일반적인 디자인도 있다.캠은 종종 "렛 오프" 등급으로 설명된다. 캠이 회전하면서 활을 당기는 데 필요한 힘은 정점에 도달했다가, 활이 최대 확장 지점("벽"이라고 불리는 지점)에 가까워질수록 줄어든다. 당기는 동안 발생하는 최대 힘과 활을 완전히 당긴 상태로 유지하는 데 필요한 힘의 차이를 백분율로 나타낸 것이 "렛 오프"이다. 최근 컴파운드 보우의 렛 오프 값은 보통 65%에서 80% 사이이다. 일부 구형 컴파운드 보우는 50%의 렛 오프만 제공하기도 했으며, 최근에는 90%를 넘는 렛 오프를 달성하는 디자인도 등장했다.[4]
활 시위를 당기면 캠이 회전하며 림을 압축하는 힘을 가한다. 처음에는 궁수가 캠의 '짧은' 면을 잡고 있어 지렛대의 원리상 불리한 위치에 놓인다. 따라서 많은 힘을 주어야 한다. 하지만 활을 거의 다 당기면 캠이 완전히 회전하여 궁수는 지렛대의 원리상 유리한 위치에 놓이게 되고, 림을 구부린 상태를 유지하기 위해 활 시위에 최소한의 힘만 주면 된다. 이를 "렛 오프"라고 한다. 낮은 유지 중량 덕분에 궁수는 활을 완전히 당긴 상태를 더 오래 유지하고 조준에 집중할 수 있다. 이러한 렛 오프 기능은 궁수가 다른 활보다 훨씬 높은 최대 당기는 무게를 가진 컴파운드 보우를 정확하게 쏠 수 있게 해준다.
하지만 렛 오프가 없고, 최대 당기는 길이가 대부분의 젊은 사수들이 도달하기 어렵게 설정된, 낮은 당기는 무게를 가진 청소년용 컴파운드 보우도 있다. 이런 활은 사실상 리커브 보우와 매우 유사하게 작동하며, 당기는 길이는 사수가 선호하는 앵커 지점에 의해 결정된다. 따라서 사수가 바뀌거나 성장함에 따라 활의 당기는 길이를 조절하거나 다른 활을 사용할 필요가 없다. 이러한 유형의 활로는 미국 학교 양궁 프로그램의 표준 장비인 제네시스(Genesis)가 있다.
2. 4. 스트링과 케이블
컴파운드 활 시위와 케이블은 일반적으로 고탄성 폴리에틸렌으로 만들어져, 뛰어난 인장 강도와 최소한의 신장성을 가지도록 설계되어 활이 에너지를 화살에 가능한 한 효율적이고 내구적으로 전달한다. 초기 모델의 컴파운드 보우에서 케이블은 종종 플라스틱 코팅된 강철로 만들어졌다. 스트링에는 노크를 걸기 위한 노킹 포인트, 릴리서를 걸기 위한 D 루프나 조준기로 사용하는 피프 사이트가 부착된다. 두 개의 케이블은 상하 도르래의 움직임을 연동시키는 데 사용된다.[3][4]2. 5. 기타 부품
기타 옵션으로는 사격을 안정시키는 기구인 스태빌라이저와, 조준을 하는 기구인 스코프, 당기는 손에 장착하여 발사 타이밍을 결정하는 릴리서가 있다. 일반적인 활과 달리 스트링을 분리하거나 도르래의 동기를 수정하려면 보우 프레스라는 기구가 필요하다. 보관 시에는 다른 활과 달리 반발력 저하가 일어나지 않으므로, 스트링 분리는 하지 않는다.3. 기술적 특징
컴파운드 보우는 활의 양 끝에 도르래(캠)를 장착하여 활을 당기는 힘과 화살이 날아가는 속도를 조절하는 현대적인 활이다. 캠의 디자인에 따라 활을 당기는 느낌과 화살의 가속도가 달라지는데, 초보자는 부드러운 "소프트 캠"을, 숙련자는 빠른 "하드 캠"을 주로 사용한다.
컴파운드 보우는 전통적인 활과 달리 활을 당기는 초기에 최대 힘에 도달하고, 이후 캠의 작동으로 인해 유지해야 하는 힘이 줄어드는 "렛 오프(let-off)" 현상이 발생한다. 이러한 특징 덕분에 조준 시 힘이 덜 들고, 더 안정적으로 활을 겨눌 수 있다. 또한, 같은 힘으로 당겼을 때 리커브 보우나 롱보우보다 더 많은 에너지를 저장하여 화살을 더 빠르게 발사할 수 있다.[5]
컴파운드 보우의 림은 롱보우나 리커브 보우와 달리 수평에 가깝게 설계되어, 활을 쏠 때 발생하는 반동과 진동을 줄여준다. 또한, 풀리 시스템에는 궁수가 항상 일정한 길이로 활을 당길 수 있도록 돕는 드로우 스톱이 있는데, 이는 정확도를 높이는 데 기여한다.[5]
대부분의 컴파운드 보우 사수는 손가락 대신 기계식 릴리스 보조 장치를 사용하여 활시위를 놓는다. 이는 손가락으로 놓을 때 발생할 수 있는 활시위의 뒤틀림을 방지하고, 더 일관된 발사를 가능하게 한다. 토너먼트에서는 컴파운드 보우에 확대 기능이나 거리 조절 기능이 있는 조준 시스템을 부착하는 것이 허용된다.[6]
컴파운드 보우는 도르래와 연동하여 효율적으로 당길 수 있어 림 자체는 일반 활보다 당기는 힘이 강하다. 완전히 당겼을 때는 도르래의 작동 방식 덕분에 유지력이 가벼워지는 렛 오프 구조를 통해 최대 당기는 힘의 90% 정도의 힘만으로도 활을 유지할 수 있다.[13]
3. 1. 장점
컴파운드 보우는 캠 시스템('이심재'라고 함)을 사용하여 활을 당기는 과정(드로우 사이클) 전반에 걸쳐 에너지를 최대로 저장하고, 당기는 힘이 최대치에 도달했을 때 유지해야 하는 무게(레트오프)를 줄여준다. 전통적인 리커브 보우는 활을 당길수록 힘이 점점 더 강해지는 선형적인 드로우 웨이트 곡선을 가진다. 즉, 활을 당기는 초반에는 에너지가 거의 저장되지 않고, 드로우 웨이트가 가장 무거운 마지막 부분에 훨씬 더 많은 에너지가 저장된다. 반면 컴파운드 보우는 드로우 초반에 최대 무게에 도달하고, 캠이 "레트오프"되면서 유지 무게가 줄어드는 형태로 작동한다. 이러한 특징 덕분에 컴파운드 보우는 동일한 최대 당기는 무게를 가진 리커브 보우나 롱보우보다 더 많은 에너지를 저장하고 화살을 더 빠르게 발사할 수 있다.[5]캠의 디자인은 화살의 가속도를 직접 조절한다. "소프트 캠"은 "하드 캠"보다 화살을 더 부드럽게 가속한다. 초보자는 보통 소프트 캠을 사용하고, 숙련된 궁수는 속도를 높이기 위해 하드 캠을 선택하기도 한다. 활은 소프트 캠부터 하드 캠까지 다양한 종류의 캠을 사용할 수 있다.
일부 컴파운드 보우는 두 개의 동일한 캠 대신 활 하단에 단일 캠을, 활 상단에 둥근 아이들러 휠을 사용한다. 이 경우 별도의 제어 케이블 없이 활 하단의 캠에서 시작하여 상단의 휠을 지나 하단 캠으로 돌아가는 하나의 긴 현을 사용한다. 별도의 버스 케이블은 하단 캠을 상단 림에 연결한다.
컴파운드 보우를 당기면 롱보우나 리커브 보우와 달리 케이블이 림을 서로 안쪽으로 당긴다. 이러한 차이로 인해 현대식 컴파운드는 기울어지지 않고 수평에 가까운 림을 가질 수 있다. 수평 또는 "평행" 림 구성은 화살 발사 시 사수가 느끼는 반동과 진동을 최소화한다. 상단 림에서 위로 향하는 힘과 하단 림에서 아래로 향하는 힘이 서로 상쇄되기 때문이다.
풀리 시스템에는 보통 드로우 스톱 역할을 하는 고무 덮개 블록이 있다. 이는 궁수가 당길 수 있는 견고한 "벽"을 제공한다. 이러한 드로우 스톱은 궁수의 최적 드로우 길이에 맞게 조절할 수 있으며, 궁수가 일관된 앵커 포인트를 잡고 매 샷마다 화살에 일정한 힘을 가할 수 있도록 하여 정확도를 높인다.[5]
컴파운드 보우 사수는 종종 현을 잡고 놓기 위해 기계식 릴리스 보조 장치를 사용한다. 이 장치는 화살이 부착되는 지점(노킹 포인트) 근처의 보우스트링에 부착되며, 사수가 방아쇠를 당기거나 약간의 텐션을 가하여 현을 놓을 수 있게 한다. 릴리스 보조 장치를 사용하면 손가락으로 현을 직접 당기는 것보다 더 일관된 릴리스가 가능하며, 이는 손가락에서 보우스트링을 직접 놓을 때 발생하는 화살의 진동을 최소화한다.
토너먼트에서 컴파운드 보우 사수를 위한 경기 규칙은 조준 시스템이 있는 활을 허용한다. 조준 시스템은 보우스트링 내에 장착되어 후방 조준경 역할을 하는 "피프 사이트"와 라이저에 부착된 전방 조준기로 구성된다.[6] 일부 전방 조준기는 확대 기능이 있거나, 다양한 거리의 표적에 맞춰 조정 가능하다.
컴파운드 보우의 림은 일반 활보다 당기는 힘이 강하지만, 도르래와 연동하여 효율적으로 당길 수 있다. 또한 완전히 당기면 도르래의 작동 방식에 따라 렛 오프(let-off)라고 불리는 유지력이 가벼워지는 구조가 있어, 최대 당기는 힘의 90% 정도의 힘으로 유지할 수 있다.[13] 결과적으로 조준하는 동안의 유지력이 줄어들어 조준이 안정되고, 초속 향상과 함께 높은 명중 정확도를 기대할 수 있다.
3. 2. 단점
- 가동 부품이 많아 유지 보수가 필요하고, 고장 가능성이 더 높다.
- 공격 불발 시 더 큰 에너지가 방출되어 활이 손상되거나 파괴될 가능성이 높다.
- 전통 활과 달리, 당기는 길이와 렛 오프(let-off) 조정, 현이나 케이블 교체 시 '활 프레스'라는 특수 도구가 필요하다.
- 손가락으로 당기면 활 시위가 비틀려 캠에서 이탈될 수 있어 기계식 릴리스 보조 장치가 필요하다.
- 일반적으로 리커브 보우나 롱보우보다 무겁다.
- 유지 무게가 낮아 특정 사격 자세 결함에 더 민감하고, 좌우 오차가 발생하기 쉽다.
- 화살 없이 공발(空發)하면 활이 파손될 가능성이 크며, 사고 위험이 있어 대부분 금지하거나 주의를 요한다.[1]
- 매우 가벼워 조준 시 손 떨림으로 흔들릴 수 있다.[1]
4. 다른 활과의 비교
컴파운드 보우의 림은 일반 활보다 당기는 힘이 강하지만, 도르래와 연동하여 효율적으로 당길 수 있다. 또한, 완전히 당기면 도르래의 작동 방식에 따라 렛 오프(let-off)라고 불리는 유지력이 가벼워지는 구조가 있어, 피크 시의 90% 정도의 힘으로 유지할 수 있다[13]. 결과적으로 조준하는 동안 유지력이 줄어들어 조준이 안정되고, 초속의 향상과 함께 높은 명중 정확도를 기대할 수 있다.
현재 올림픽 양궁 경기에서 인정되는 것은 리커브 보우뿐이지만, 세계 양궁 연맹에서는 컴파운드 보우 클래스 창설을 위해 규칙 조정을 하는 등 노력을 기울이고 있다[14].
패럴림픽 양궁에서는 리커브와 컴파운드 두 종류의 경기가 있다. W1(사지 장애, 휠체어 사용) 클래스에서는 선수가 자유롭게 선택할 수 있다[15].
5. 화살
화살과 함께 사용되는 화살은 일반적으로 알루미늄 합금, 탄소 섬유 또는 이 두 가지 재료의 복합 재료로 만들어져 재귀궁에 사용되는 화살과 크게 다르지 않다. 나무 화살은 내구성이 약하기 때문에 컴파운드 보우에서는 일반적으로 사용되지 않는다. 오늘날 사용되는 대부분의 화살은 탄소 섬유 종류이다. 재귀궁과 컴파운드 보우의 화살과 관련된 중요한 차이점은 화살의 휨새이다. 컴파운드 보우와 완전한 센터 샷 컷어웨이 라이저를 가진 타겟 재귀궁은 휨새 선택에 관대하다. 현대 컴파운드 보우는 일반적으로 동등한 드로우 길이와 드로우 무게의 재귀궁보다 상당히 뻣뻣한 화살을 장착한다. 센터 샷 라이저의 또 다른 장점은 발사 시 화살이 라이저 주위로 (거의 또는 전혀) 구부러질 필요가 없다는 것이다. 미세 조정은 화살 길이와 팁 무게를 변경하는 대신 화살 받침대 또는 현의 노크 지점을 조정하여 수행할 수 있다.
제조업체는 궁수의 다양한 스타일, 선호도 및 신체적 특성에 맞춰 다양한 드로우 무게와 길이를 수용하기 위해 동일한 모델의 샤프트로 서로 다른 무게, 서로 다른 휨새(강성) 및 서로 다른 길이를 가진 화살 샤프트를 생산한다.
화살 강성(휨새)은 특정 활에서 정확하게 발사될 화살을 찾는 데 중요한 매개변수이며(궁수의 역설 참조), 휨새는 화살의 구성과 길이에 따라 달라진다.
또 다른 중요한 고려 사항은 국제 보우헌팅 기구(IBO)가 안전 버퍼로 드로우 무게의 5gr/lb 이상을 권장한다는 것이다. 즉, 약 27.22kg을 드로우하는 활에는 최소 300gr 완성된 팁 화살이 필요하다. 이 지침보다 가벼운 화살을 발사하면 드라이 파이어로 인한 것과 유사한 활 손상의 위험이 있으며, 이로 인해 궁수 또는 근처에 서 있는 사람이 부상을 입을 수 있다. 너무 가벼운 화살을 발사하면 대부분의 제조업체 보증도 무효화된다.
6. 기록
(ATA)