매듭의 이해
쉽지만 어려운 매듭 세계
수천 년 동안 매듭이 다양하게 이용되어 왔지만, 매듭이 왜 단단하게 묶이는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않다.
-MIT 응용 수학자 비샬 파틸(Vishal Patil)
매듭은 편리하고 다용도로 사용할 수 있다. 같은 매듭일지라도 적용되는 강도가 달라 임업이나 조경업에서 주로 사용되는 매듭과 선박이나 건설 현장에서 사용되는 매듭법이 다르다. 아보리스트는 나무를 묶어 내리는 리깅(Rigging) 작업을 할 때 보울라인 매듭을 사용하는 반면 물체를 고정하는 앵커(Anchor)에는 다른 매듭법을 사용한다.
여기서 근본적인 궁금증이 하나 생긴다.
"왜 특정한 매듭이 다른 매듭보다 안정적으로 묶이는 것일까?"
실제로 지금까지도 잘 이해가 안되는 부분이다. 그래서 MIT 수학자들과 공학자들은 매듭이 당겨질 때 로프의 특정한 부분이 어떻게 변하는지 예측하는 수학적 모델을 개발했다. MIT 존 던켈(Jörn Dunkel) 교수는 "매듭을 구성하는 미묘한 차이가 매듭 강도를 결정한다"고 말했다. 2018년 MIT 마티아스 콜레(Mathias Kolle) 교수 연구팀 압력이 가해지면 색이 변하는 신축성 있는 섬유를 개발했다. 섬유를 당기면 가장 큰 압력을 받는 부분 색이 다른 색으로 변한다.
압력에 따라 색깔이 변하는 매듭. 노란색 부분의 압력이 높다. ⓒ Joseph Sandt던켈과 콜레 교수는 선원들이 사용하는 매듭법과 암벽 등반에서 자주 사용되는 매듭법을 분석했다. 그들은 로프가 당겨질 때 가해지는 힘에 따라 로프의 어느 부분이 색이 변하는지 관찰했다. 던켈 교수는 이미 스파게티 매듭을 이용한 시뮬레이션 모델을 만든 적이 있어 연구팀이 실험한 매듭과 비교했다. 그랬더니 두 모델이 변하는 색상 패턴이 사실상 동일했다고 밝혔다.
그들은 매듭 강도를 설명할 수 있는 세 가지 특성을 발견했다. 이 규칙은 상대적인 힘을 예측한 것으로 로프를 구성하고 있는 섬유나 구조를 고려해야한다.
1. 로프가 많이 교차할 수록 매듭이 강해진다.
2. 로프가 서로 교차할 때 로프 '꼬임' 정도가 중요한 역할을 한다. 로프가 반대 방향으로 꼬이면 매듭 강도가 높아진다.
3. 매듭을 조일 때 인접한 가닥이 반대 방향으로 묶이면 매듭이 강해진다.
로프 명칭
로프는 세 가지 주요한 부분 '스탠딩 엔드(Standing End), 워킹 엔드(Working End) 그리고 바이트(Bight)로 구성된다.
스탠딩 엔드(Stnading End) : 매듭을 만드는 데 사용되지 않는 로프 부분
워킹 엔드(Workign End) : 매듭을 만들고자 하는 로프 부분
바이트(Bight) : 교차되지 않은 곡면이며 로프의 호
루프(Loop) : 로프가 서로 교차된 부분
턴(Turn) : 로프로 물체를 한 바퀴 감았을 때
라운드 턴(Round Trun) : 로프로 물체를 한 바퀴 반 감았을 때(약 540도)
위의 부분을 이해함으로 복잡할 것 '처럼' 보이는 매듭에 쉽게 접근할 수 있다. 그 어떠한 매듭이라도 바이트와 턴 혹은 라운드 턴으로 만들어진 형태에 불과하다.
매듭 형태
매듭(Knot) - 실이나 로프와 같은 것을 묶어 맺은 자리
히치(Hitch) - 로프를 다른 물체에 고정하는 방법
벤드(Bend) - 로프 양 끝을 서로 묶는 방법
스플라이스(Splice) - 로프의 두 가닥을 다른 가닥으로 엮어 결합하여 고리를 만드는 방법
뱀이 아닙니다. 로프입니다.이 방법은 매듭보다 더 선호되는 방식이다. 매듭은 일반적으로 로프가 가진 강도의 20~40% 저하가 발생하는 반면 스플라이스는 로프 최대 강도를 얻을 수 있다.
매듭 강도(효율)
로프가 굽어짐에 따라 로프가 가진 강도는 약해진다. 그래서 각 매듭법 마다 적용되는 강도가 다르다.
매듭 팁***
(1) 매듭은 정확하거나 완전 잘못됐거나 둘 중 하나다. 매듭을 구성하는 순서가 잘못되면 완전 다른 매듭이 만들어진다. 예를 들어, 시트 벤드(Sheet bend)에서 단 한 번이라도 순서가 바뀌면 매듭 균형이 맞지 않는 도둑 매듭(thief knot)이 만들어진다. 매듭은 지킬 앤 하이드 박사처럼 두 가지 형태로 존재한다. 하나는 안정적이고 다른 하나는 매우 불안정하다.
(2) 사용되는 분야와 로프 섬유에 맞는 매듭법을 찾는다. 예를 들어, 충격을 완화하는 로프로 번지점프를 할 때는 보울라인(Bowline knots)를 사용했지만 지금은 다른 매듭을 사용한다.
(3) 단순히 로프 양끝을 잡아당겨 고정할 수 있는 매듭은 거의 없다. 매듭은 반죽하듯 만들고자하는 모양을 만든 다음 단계별로 조여서 느슨한 부분을 없앤다. 균등하게 힘을 주어 마지막까지 조여 매듭을 완성한다. 예를 들어 보울라인 매듭은 바이트 6회로 구성되는데 각 구간별로 신경써 묶는다.
(4) 어둠 속에서 매듭을 묶는 법을 배운다. 우리가 현장에서 만들어야하는 매듭은 마음이 편안하고 안정된 상태가 아니다. 온갖 방해가 존재하는 곳이다. 근육이 기억하도록 한다.
(5) 어둠 속에서 매듭을 푸는 법을 배운다. 눈을 감은 상태로 매듭이 구성된 부분을 파악하고 해체하는 훈련을 한다.
(6) 연습! 연습! 연습! 연습은 항상 완벽하게 되지는 않는다. 그럼에도 쌓인 연습량으로 내 것이 된다. 배우고 싶은 매듭을 정확한 순서로 연습하고 반복한다. 반복을 통해 단기기억을 장기기억으로 바꾼다. 이때 누군가에게 그 매듭을 알려준다면 더욱 효과적인 방법이 된다.
매듭법을 제대로 한 번 익혀두면 평생간다. 까먹은 매듭법은 애초에 진정으로 배운 적이 없다. 매듭법은 습득하는 과정에서 호기심, 흥미 그리고 적극적인 참여에 따른 보상이다.
자료 출처
Geoffrey Budworth. ‘THE ULTIMATE BOOK OF EVERYDAY KNOTS’. SKYHORSE PUBLISHING
https://rgsnpcc.weebly.com/common-terms-in-rope-usage.html
https://www.katradis.com/how-to-make-an-eye-splice-knot-splicing-double-braided-rope-step-by-step/
https://m.fpn119.co.kr/134603
