훌라후프, 오래 돌리려면 어떻게 해야 할까

美 뉴욕대 연구진, 훌라후프 회전원리 연구

우리가 흔히 즐겨 하는 훌라후프의 회전 원리를 조사한 연구 결과가 공개됐다고 과학매체 라이브사이언스가 3일(현지시간) 보도했다.

미국 뉴욕대학 수학과 박사과정을 밟고 있는 올리비아 포메렌크는 “기원전 500년 전으로 거슬러 올라가면 인간이 훌라후프처럼 돌리는 동작을 했다는 증거가 있다”며, “훌라후프는 수많은 문화권에서 레크리에이션, 종교 의식 또는 운동의 형태로 반복해서 나타난다”고 밝혔다.

미국 뉴욕대학 연구진이 훌라후프의 회전원리를 연구해 발표했다. (사진=이미지투데이)

연구진은 훌라후프를 떨어뜨리지 않고 돌릴 수 있는 방법을 연구해 작년 말 국제 학술지 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표했다.

해당 질문에 대한 답을 찾기 위해 연구진들은 3D 프린터로 약 17cm 높이의 미니어처 로봇을 만들었다. 이 로봇은 실린더나 원뿔, 모래시계, 달걀 등 다양한 모양을 가지고 있었다. 이후 연구진들은 모터로 해당 로봇을 회전시키며 약 15cm 너비의 훌라후프를 돌리게 했고 이들의 움직임을 영상으로 촬영해 컴퓨터를 통해 이를 분석했다.

연구진들은 훌라후프가 안정적으로 회전하려면 몸의 회전과 같은 방향으로 충분한 속도로 후프를 던져야 한다는 것을 발견했다. 이후 원심력과 회전으로 인한 마찰력 덕분에 후프가 안정적으로 회전할 수 있었다.

사람의 체형에 따라 훌라후프 회전에 차이가 있었다. (출처=뉴욕대학 응용수학연구실)

하지만, 중력 때문에 훌라후프를 오랜 시간 돌리는 일은 어려운 일이다. 해당 논문의 주요 저자 뉴욕대학 응용 수학자이자 실험 물리학자인 레이프 리스트로프는 “이상적인 몸은 후프를 밀어 올리는 데 적절한 각도를 제공하는 ‘엉덩이’와 후프를 제자리에 고정하는 곡선이 있는 ‘허리’가 있어야 한다”고 밝혔다. 이는 모래시계 체형을 지닌 사람들이 훌라후프에 더 유리하다는 것을 시사한다.

리스트로프는 "체형이 다르면 약간의 추가 노력이나 다른 전략이 필요할 수 있다"고 밝혔다. 예를 들어, 훌라후프를 잘 돌리는 사람은 몸을 살짝 비틀어도 큰 궤도로 후프를 돌릴 수 있다는 설명이다. 또, 훌라후프의 회전 원리는 실제로 물건을 잡지 않고도 물건을 들어올리는 로봇 그립에 유용하게 활용될 수 있다고 덧붙였다.