EI SHAFT PROFILING(EI 샤프트 프로화일)

By Russ Ryden, A Golf Digest America’s 100 Best Clubfitter
Translation by Jae Chang Jo Ph.D.

골프 샤프트를 이해하기 위하여 3 점에서 골프 샤프트의 길이 방향의 강도 프로화일을 이해할 필요가 있다.  용어 EI는 탄성계수 E(Modulus of Elasticity)와 단면 관성 모멘트 I(Area Moment of Inertia)의 약자이다. 보다 간략하게   샤프트 재료의 탄성과 샤프트의 단면의 두께로 표현할 수 있다. 두 용어의 조합으로  샤프트의 특정 지점에서 샤프트의 강도를 표시할 수 있다.

샤프트의 벽이 두꺼울수록 샤프트는 더 강하게 된다.  만약 그라파이트 섬유가  팁에서 버트방향으로 정열되었을 때 샤프트의 강도는 토오크를 조절하는 방사  방향의 강도보다 더 크다.

흔히 사용되는 샤프트 용어로 하이, 미드, 로우 등이 있는데,   샤프트 회사는 골퍼에게 쉽게 샤프트를 이해 시키기 위하여 이러한 용어를 사용한다.

오늘날 정교하게  디자인 및 제작한 샤프트는 3 점 EI 프로화일로 샤프트의 길이에 따른 강도 특성을 밝힐 수 있다.   자세하게 측정된  EI 프로화일을 참조하여 스윙 중 샤프트가 어떻게 휘는지를 알 수 있다.  EI 프로화일은 클럽 피팅에 필요한 샤프트의 기능적인 지식을 제공한다.

몇 년전 Russ에 의해  3점 EI 측정의 개념을 소개하였을 때, 그것을 측정할 장비가 없었다.  마크 팀메즈가 장비 하나를 설계 및 제조하였다. 그 장비는 현재 미즈노가 보유하고 있다.  돈 존슨 역시 자가용으로 장비를 만들었으며 데이브 튜텔맨 역시 단순하게 장비를 제작하였다.  실험실 수준의 컴퓨터 제어 유압 장비는 최소 가격은 일만 달러부터 시작한다.

 

 Russ에 의하여 제작된 EI 측정 장비는 덤벨 등으로 무게를 이용하며 그것을 유압으로 상승 및 하강하여 측정한다.

 

개발 과정은 힘들었지만, 14 대의 장비를 완성하였고 대부분 클럽 피터에게 팔렸고 일부는 샤프트 회사가 소유하였다.  샤프트 회사가 구입한 이유는 컴퓨터 제어 장비보다 더 편리하였기 때문이다.     C-Taper Lite가 출시되기 몇 주 전  KBS  개발자 겸 사장인 킴 브랠리와 인터뷰를 발취한 것이다.

This is an outtake from that interview. We talk about EI profiling.

EI는 공학에서 새로운 개념은 아니다.  빔(들보)는 휨에 영향을 주는 두가지 속성이 있다.  재료의 강도 및 빔의 단면적이다.

건축 구성재에 대한 EI 차트는 건설 엔지니어가 건물의 무게로 인하여 빔을 얼마나 휘어지는가에 대한 것을 알게 한다.  골프 샤프트 역시 그것과 다르지 않다.  단면은 샤프트의 벽이다.  카본 섬유 디자인에서, 빔의 강도는 섬유의 방향에 의하여 영향을 받는다. . 카본 섬유을 샤프트 길이 방향으로 배열할 때,  섬유의 강도는 샤프트의 플렉스가 된다.  섬유를 샤프트 길이 방향이 아니라 45 도 등 방사방향으로 배열하면 이것을 토오크라고 한다.

이러한 재료의 특성을 이해한다면  샤프트의 휨 디자인에서 재료의 특성 및 샤프트 벽의 두께를 예측할 수 있다. 3점  EI 장비는 샤프트 디지인의 원형을 입증할 수 있다.  클럽 피터는 장비를 이용하여 샤프트의 디자인을 알 수 있다.

골프 샤프트에서 가장 단순한 용어는 무게, EI 프로화일 및 GJ 프로화일이다.  게다가 또 다른 속성 즉 사용된 재료에 의하여 영향을 받는 느낌을 추가할 수 있다.  또 다른 것으로 재료 속성에 따른 탄성이 있을 것이다.  그렇지만 현대의 샤프트를 이해하는데 가장 중요한 것이 바로 EI 및  GJ이다.

EI를 측정하기 위하여 두점이 지지되어야 한다.  무게는 두점 중심에 적용되어야 한다.  휨은 EI로 전환되는데 두 점의 길이 그리고 무게에 의하여 휨이 결정된다.

측정의 시작은 팁으로부터 6인치부터 매 1인치마다 측정하고 버트 6인치를 남기고 측정을 마친다.   그 이유는 EI는 중심점을 측정하기 때문에 EI 빔의 간격 때문이다. 차트에서 팁에서 플렉스를 타나낸 것이다.  측정의 오차를 줄이기 위하여 그래프를 스무스하게 표시하였다.

 

미야자키 샤프트 회사의 판매 담당 이사인 팀 길리스와 첫 만남에서  Russ는 팀에게 약 1,000여개의 샤프트 프로화일 자료를 갖고 있다고 하였다.  그런데 팀은 미소를 띄면서  자신의 회사에는 5,000개 이상의 샤프트 프로화일이 데이타베이스에 저장되어 있다고 하였다.  3점 EI는 주요 샤프트 회사들이 샤프트 디지인 및 점검을 위하여 사용되고 있다.

이 사이트는 샤프트의 디자이너 관점에서 일관되고 단일 측정방법으로 샤프트를 측정한다.  리뷰를 작성하는 클럽 피터의 그룹은 그들이 사용하는 샤프트의 EI/GJ를 잘 이해를 하고 있다.

EI 장비를 디자인을 시작하였을 때, 데이브 투텔맨의 작업을 참조하였다.  데이브는 장비를 아주 단순하게 디지안을 하였다.

데이브를 통하여 돈 존슨과 친구가 되었으며 돈 역시  EI 측정 장비를 몇 년전에 제작하였다.  데이브와 돈과 아이디어 교환으로 3 점 EI 장비의 제작에 도움이 되었다. 몇 년간의 경험으로 개선된 디지인으로 장비를 개발하게 되었다.  측정은 너무 좋았고,  측정된 자료를 교정하는 소프트웨어는 더 이상 필요하지 않았다.

측정할 때 샤프트의 측정 장비에 측정 상  발생하는 타원 및 돌출 현상에 관한 의문점은 데이브 연구에 이슈가 되기도 하였다.  데이브는  EI 측정에서 샤프트 무게 때문에 생기는 오류는 중요하지 않다고 결론을 내렸다.