KR100563980B1 - 축구공 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 12개의 5각형 원단 판넬과 20개의 6각형 원단 판넬을 봉제하여 구성하는 축구공에 관한 것으로서, 구체적으로는, 5각형 원단 판넬로서 정5각형의 것을 사용하고 6각형 원단 판넬로서 등각의 6각형 원단 판넬을 사용함과 동시에 정5각형 원단 판넬과 6각형 원단 판넬의 면적을 동일하게 구성함으로써, 공기 주입시 정5각형 원단 판넬과 등각 6각형 판넬이 팽창되어 튀어나오는 정도가 균일하게 되도록 한 축구공에 관한 것이다.

본 발명의 축구공은, 불규칙한 바운드를 초래하거나 속도 및 회전력에 악영향을 끼치는 등의 현상이 일어나지 않고, 성인용 또는 공인구 등으로 사용하는 데에 문제가 없을 뿐만 아니라, 공기에 대한 저항력 및 마찰력도 기존의 공에 비해 훨씬 적어 회전 속도가 빨라지고, 실제 사용시 마모성도 향상되었다.

Description

축구공 {Soccer Ball}

도 1은 일반적인 축구공의 정면도,

도 2a는 일반적인 축구공에 사용된 정5각형 판넬의 평면도,

도 2b는 일반적인 축구공에 사용된 정6각형의 판넬의 평면도,

도 3은 본 발명 축구공에 사용된 등각 6각형 판넬의 평면도,

도 4는 본 발명 축구공의 정면도이다.

본 발명은, 구기 종목, 특히 축구경기에 사용되는 공에 관한 것으로서, 12개의 5각형 원단 판넬과 20개의 6각형 원단 판넬을 봉제하여 구성하는 축구공에 관한 것이다.

일반적인 축구공은 12개의 정5각형 원단 판넬과 20개의 정6각형 원단 판넬의 각 모서리를 이어 봉제함으로써 구성되는 구형의 외피와, 외피 내부에 수용됨으로써 공에 탄력성을 부여하는 탄성 재질의 구형 튜브로 구성되며, 이 튜브의 내부에 공기를 주입하여 팽창시킴으로써 구형으로 완성된다.

이와 같은 종래 축구공의 외피는 각 정5각형 원단 판넬과 정6각형 원단 판넬의 변을 봉제 등의 방법으로 연결함으로써 구성되는 것으로서, 이 경우 하나의 정5각형 판넬은 5개의 정6각형 판넬과 연결되며, 하나의 정6각형 판넬은 3개의 정5각형 판넬 및 3개의 다른 정6각형 판넬과 연결된다.

이렇게 정5각형의 변과 정6각형의 변이 서로 연결되어 구성된다는 특성상, 도1-도2b에 나타낸 바와 같이, 종래 축구공의 외피를 구성하는 정5각형 원단 판넬 변의 길이와 정6각형 원단 판넬 변의 길이는 동일해야 한다는 제한을 가지게 된다.

이 경우, 하기 도형을 참고로 하여 정5각형 판넬의 면적 S를 계산하면 다음과 같다.

먼저, 정5각형에서 상부 삼각형 부분의 면적 S1은 하기 식에 따라 계산될 수 있고,

h = aㆍsin36

i = aㆍcos36

S1 = 2i×h×1/2 = 0.476a²

하부 사각형 부분의 면적 S2는 하기 식에 따라 계산될 수 있으므로,

h' = aㆍcos18

S2 = (a+2i)/2×h' = 1.245a²

정5각형 판넬의 면적 S = S1+S2 = 0.476a²+1.245a² ≒ 1.72a² 이다.

다음에, 하기 도형을 참고로 하여 정6각형 판넬의 면적 T를 계산하면 다음과 같다.

먼저, 6개의 동일한 정삼각형중 하나의 면적 T'는 하기 식에 따라 계산될 수 있으므로,

h = aㆍcos30

T' = a×aㆍcos30×1/2 = 0.433a²

정6각형 판넬의 면적 T = 6×0.433a² ≒ 2.66a²

따라서, 정5각형과 정6각형의 변의 길이가 동일한 종래의 축구공에서는, S(1.72a²)<T(2.66a²)로서 필연적으로 정6각형 원단 판넬의 면적이 정5각형 원단 판넬의 면적에 비해 상대적으로 커지게 된다.

이렇게 정5각형과 정6각형의 면적이 동일한 공에 공기를 주입하여 내부 압력을 형성시킬 경우 정5각형 원단 판넬 부분이 정6각형 원단 판넬 부분에 비해 볼록 튀어나오는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 엄밀한 의미에서 볼 때, 현재의 축구공은 정5각형 부분이 정6각형 부분에 비해 밖으로 약간 돌출된 볼록 다면체라고 할 수 있는데, 이와 같이 정5각형 부분과 정6각형 부분의 튀어나오는 정도가 달라지게 되면, 실제 공을 이용하여 게임시, 불규칙한 바운드를 초래하며, 속도 및 회전력에 악영향을 끼치는 현상이 일어나게 된다는 단점이 있다.

사실, 이와 같은 기존 축구공의 단점을 극복하기 위한 노력은 이미 특허/실용신안 상의 선행기술에서 찾아볼 수 있는데, 예를 들어, 대한민국 실용신안공개 제2000-15222호에 보면, 정5각형 판넬은 기존의 것과 마찬가지로 12개를 사용하는 대신 정6각형 판넬을 기존의 20개 대신 30개 사용하여 총 42개의 정5각형 및 정6각형 판넬로 진원에 가까운 축구공을 구성함으로써, 공기 저항을 감소시켜 속도감, 방향성, 구르는 상태의 정확성 등을 향상시키고자 한 시도에 대해 개시된 바 있다.

또한, 대한민국 실용신안등록 제171508호에는, 정5각형 판넬과 정6각형 판넬 을 사용하는 대신 크게 재단된 12개의 정5각형 판넬로만 축구공을 구성함으로써, 봉제작업에 소요되는 노동력을 최소화하여 생산성을 향상시키고자 한 시도가 개시된 바도 있다.

그러나, 이와 같은 선행 특허/실용신안 상의 선행기술들은 기존 기술의 문제점을 일부 해소하긴 하였어도 여전히 가지고 있거나, 이를 줄이는 대신 새로운 문제점을 발생시키고 있는데, 예를 들면, 상기 대한민국 실용신안공개 제2000-15222호의 경우, 정6각형을 10개 더 사용함으로써 기존 축구공에 비해 그 정도가 덜하게 되기는 하였지만, 정5각형과 정6각형의 변의 길이를 동일하게 함으로써 정6각형의 면적이 정5각형의 그것보다 여전히 크게 구성됨으로써 정5각형 부분과 정6각형 부분의 튀어나오는 정도가 달라지고, 이에 따라 실제 공을 이용하여 게임시, 불규칙한 바운드를 초래하며, 속도 및 회전력에 악영향을 끼치는 현상이 일어나는 단점을 극복하지 못하였다.

또한, 상기 대한민국 실용신안등록 제171508호의 경우에는 정5각형 12개 만으로 축구공을 구성함으로써 단지 봉제작업에 소요되는 노동력을 최소화하여 생산성을 향상시키는 장점만을 가질 뿐, 공을 구성하는 판넬 하나의 면적이 너무 커서 공기주입시 진원에 가까운 구형을 형성하기 보다는 봉제선을 제외한 부분이 불룩하게 튀어나오는 형태로 형성될 염려가 있으므로 성인용 또는 공인구 등으로는 사용할 수 없다는 문제점을 가진다.

따라서, 공기 주입시 정5각형 부분과 정6각형 부분의 튀어나온 정도가 균일하게 구성됨으로써, 불규칙한 바운드를 초래하며, 속도 및 회전력에 악영향을 끼치 는 현상이 일어나지 않을 뿐만 아니라, 성인용 또는 공인구 등으로 사용하는 데에 문제가 없는 새로운 축구공의 출현이 필요한 시점이라고 할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점들을 극복하기 위한 것으로서, 그 목적은, 튀어나오는 정도가 다르다는 기존 축구공의 단점을 극복하여 튀어나온 정도가 균일하게 구성됨으로써, 불규칙한 바운드를 초래하거나 속도 및 회전력에 악영향을 끼치는 등의 현상이 일어나지 않고, 성인용 또는 공인구 등으로 사용하는 데에 문제가 없을 뿐만 아니라, 공기에 대한 저항력 및 마찰력도 기존의 공에 비해 훨씬 적어 회전 속도가 빨라지고, 실제 사용시 마모성도 향상된 새로운 축구공을 제공하고자 하는 것이다.

이를 위한 본 발명은, 그 외피가, 5각형 판넬은 기존의 축구공과 마찬가지로 정5각형으로 구성되고, 6각형 판넬은, 동일한 길이의 상대적으로 길이가 긴 3개의 변과 역시 동일한 길이의 상대적으로 길이가 짧은 3개의 변이 교호로 구성되고 서로 마주보는 변이 평행하게 구성되는 등각의 6각형으로써, 상대적으로 길이가 짧은 변 b와 상대적으로 길이가 긴 변 a의 비가 b=0.64a가 되도록 구성됨으로써 정5각형 판넬과 면적이 동일한 6각형임을 특징으로 하는, 축구공을 제공하는 것으로 이루어진다.

본 발명은, 12개의 5각형 원단 판넬과 20개의 6각형 원단 판넬을 봉제하여 구성하는 축구공에 관한 것으로서, 구체적으로는 5각형 원단 판넬로서 정5각형의 것을 사용하고 6각형 원단 판넬로서 등각의 6각형 원단 판넬을 사용함과 동시에 정5각형 원단 판넬과 6각형 원단 판넬의 면적을 동일하게 구성함으로써, 공기 주입시 정5각형 원단 판넬과 등각 6각형 판넬이 팽창되어 튀어나오는 정도가 균일하게 되도록 한 축구공에 관한 것이다.

본 발명에서는 공기 주입시 각 판넬의 튀어나오는 정도를 균일하게 하기 위하여 5각형 판넬과 6각형 판넬의 면적을 동일하게 하는 방법을 사용하였는데, 첨부된 도면을 참고로 하여 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 축구공에 사용된 등각 6각형 판넬의 평면도이며, 도 4는 본 발명 축구공의 정면도이다.

본 발명에서 5각형 판넬로는 기존의 축구공과 마찬가지로 정5각형을 사용하지만, 6각형 판넬로는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기존의 정6각형 대신 동일한 길이의 상대적으로 길이가 긴 3개의 변과 역시 동일한 길이의 상대적으로 길이가 짧은 3개의 변이 교호로 구성되며 서로 마주보는 변이 평행하게 구성되는 등각의 6각형 판넬을 사용한다.

이와 같은 6각형 판넬을 사용할 경우, 하기 도형을 참고로 하여 6각형 판넬의 면적 L을 계산하면 다음과 같다.

상기 도형은 본 발명에서 사용한 6각형 판넬의 길이가 긴 변을 연장하여 구성한 것으로서, 여기에서 6각형 판넬을 내부에 포함하는 큰 삼각형과 6각형 판넬의 짧은 변을 한 변으로 하는 작은 삼각형은 각각 정삼각형을 이루며, 이중 큰 정삼각형의 면적 M은 하기와 같이 계산할 수 있다.

먼저, 큰 정삼각형의 한 변의 길이는 a+2b이므로, 그 면적 M은,

l = (a+2b)ㆍcos30

M = (a+2b)×l×1/2 = (a+2b)×(a+2b)ㆍcos30×1/2 = 0.433(a+2b)²

과 같이 계산할 수 있다.

다음에, 작은 정삼각형의 면적 N은 하기와 같이 계산할 수 있다.

먼저, 작은 정삼각형의 한 변의 길이는 b이므로, 그 면적 N은,

l' = bㆍcos30

N = b×l'×1/2 = b×bㆍcos30×1/2 = 0.433b²

과 같이 계산할 수 있다.

6각형 판넬 전체의 면적은 상기 큰 삼각형의 면적에서 작은 삼각형 3개의 면적을 뺀 것에 해당하므로,

L = M-3N = 0.433(a+2b)²-(3×0.433b²) = 0.433(a²+4ab+b²)

과 같이 계산할 수 있다.

본 발명은 축구공에 사용되는 5각형의 면적과 6각형의 면적을 동일하게 하는 것으로 구성되는 것이므로, 이와 같이 구성된 6각형 판넬의 면적은 기존 축구공에서 사용되는 것과 같은 정5각형의 면적과 동일해야 하는데, 상기 발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술에서 계산하였던 정5각형의 면적 S를 이용하여 이를 계산하면 하기와 같다.

L = S

0.433(a²+4ab+b²) = 1.72a²

0.25(a²+4ab+b²) ≒ a²

0.25a²+ab+0.25b² = a²

0.25b²+ab-0.75a² = 0

0.25(b²+4ab-3a²) = 0

0.25(b-0.64a)(b+4.64a) ≒ 0

따라서,

b = 0.64a 또는 b = -4.64a

다각형 한 변의 길이를 나타내는 a 또는 b가 음수가 될 수는 없으므로, 본 발명 6각형에서 변의 길이 a와 b의 상대적 길이는,

b = 0.64a

와 같이 계산될 수 있다.

즉, 5각형 판넬로는 정5각형을 사용하고 6각형 판넬로는 동일한 길이의 상대적으로 길이가 긴 3개의 변과 역시 동일한 길이의 상대적으로 길이가 짧은 3개의 변이 교호로 구성되며 서로 마주보는 변이 평행하게 구성되는 등각의 6각형 판넬을 사용하는 본 발명에서, 외피에 사용되는 등각 6각형의 긴 변과 짧은 변의 길이의 비를 b = 0.64a로 하면, 정5각형 판넬과 등각 6각형 판넬의 면적이 동일한 축구공을 구성할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 축구공에서 이상과 같은 정5각형 및 등각 6각형을 이용하여 구성되는 외피는, 기존 축구공의 경우와 마찬가지로, 하나의 정5각형 판넬이 5개의 등각 6각형 판넬과 연결되고, 하나의 등각 6각형 판넬은 3개의 정5각형 판넬 및 3개의 다른 등각 6각형 판넬과 연결되어 구성되며, 여기서 정5각형 판넬의 각 변은 각각 등각 6각형 판넬의 길이가 긴 변과 연결되어 구성된다.

상기한 바와 같이 정5각형 판넬과 6각형 판넬의 면적을 동일하게 하여 축구공을 구성하면, 공기 주입시 5각형 판넬 부분과 6각형 판넬 부분의 팽창되어 튀어나오는 정도가 동일하게 됨으로써, 공이 공중에서 날아갈 때 공기의 저항력 및 마 찰력이 훨씬 적게 나타나기 때문에 기존의 공에 비해 속도가 월등히 빨라지며, 공의 회전 속도 역시 빨라져 짧은 거리에서도 공이 휘어지는 각도를 크게 할 수 있다.

이렇게 속도 및 회전력이 향상되면 빠르게 유도할 수 있을 뿐만 아니라 중, 장거리 슛도 높은 성공률을 가져올 수 있다.

또한, 5각형 부분과 6각형 부분이 지면에 접촉하는 비율도 동일해져서 사용시의 마모성도 향상된다고 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명이 완성됨으로써, 그 외피가, 5각형 판넬은 기존의 축구공과 마찬가지로 정5각형으로 구성되고, 6각형 판넬은, 동일한 길이의 상대적으로 길이가 긴 3개의 변과 역시 동일한 길이의 상대적으로 길이가 짧은 3개의 변이 교호로 구성되고 서로 마주보는 변이 평행하게 구성되는 등각의 6각형으로써, 상대적으로 길이가 짧은 변 b와 상대적으로 길이가 긴 변 a의 비가 b=0.64a가 되도록 구성됨으로써 정5각형 판넬과 면적이 동일한 6각형임을 특징으로 하는, 축구공이 제공될 수 있게 되었다.

본 발명이 완성됨으로써, 튀어나오는 정도가 다르다는 기존 축구공의 단점을 극복하여 튀어나온 정도가 균일하게 구성됨으로써, 불규칙한 바운드를 초래하거나 속도 및 회전력에 악영향을 끼치는 등의 현상이 일어나지 않고, 성인용 또는 공인구 등으로 사용하는 데에 문제가 없을 뿐만 아니라, 공기에 대한 저항력 및 마찰력 도 기존의 공에 비해 훨씬 적어 회전 속도가 빨라지고, 실제 사용시 마모성도 향상된 새로운 축구공이 제공될 수 있게 된 것이다.

Claims (2)

12개의 5각형 원단 판넬과 20개의 6각형 원단 판넬의 각 모서리를 이어 봉제함으로써 구성되는 구형의 외피와, 외피 내부에 수용됨으로써 공기 주입시 공에 탄력성을 부여하는 탄성 재질의 구형 튜브로 구성되며, 외피는 하나의 5각형 판넬이 5개의 6각형 판넬과 연결되고 하나의 6각형 판넬이 3개의 5각형 판넬 및 3개의 다른 6각형 판넬과 연결되도록 구성되는 축구공에 있어서,

5각형 판넬은 정5각형으로 구성되고, 6각형 판넬은 정5각형 판넬과 면적이 동일한 6각형 판넬로 구성됨을 특징으로 하는,

축구공.

제1항에 있어서,

6각형 판넬은, 동일한 길이의 상대적으로 길이가 긴 3개의 변과 역시 동일한 길이의 상대적으로 길이가 짧은 3개의 변이 교호로 구성되며 서로 마주보는 변이 평행하게 구성되는 등각의 6각형 판넬로 구성되며, 정5각형의 변과 연결되며 상대적으로 길이가 긴 변 a와 정5각형의 변과 연결되지 않으며 상대적으로 길이가 짧은 변 b의 비는 b=0.64a임을 특징으로 하는,

축구공.

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