골프헤드 소재로서 왜? 티타늄합금을 선호할까

많은 종류의 티타늄 합금들이 드라이버의 소재로 사용 이 되고 있다. 티타늄 합금을 선호하는 이유와 많은 티타늄 합금들의 차이점은 무엇이며 그 중에서 드라이버의 기능을 가장 뛰어나게 할 수 있는 합금은 무엇일까?

드라이버의 기능성은 완성된 제품을 가지고만 따질 수 있는 것이기 때문에 소재만 놓고서 티타늄합금의 기능성이 일반 소재들 보다 뛰어나다고만 말하기는 조금 어려운 부분이 있다.

물론 티타늄 합금의 소재들이 드라이버 소재로서는 기계적인 성능 면에서 뛰어나다는 것은 사실이지만 헤드 디자인이나 생산과정 그리고 마무리 과정에 따라 같은 소재를 써서 제품을 개발해도 완제품으로서의 결론은 대단히 큰 차이를 보인다.

페이스의 규격 및 두께에 대한 디자인이나 설정이 전문적이지 않거나 효율적이지 못할 경우 또는 생산에 따른 기술수준이 높지 않은 경우 기계적 성질이 뛰어난 고가의 티타늄 소재를 사용하여 제작을 한 드라이버라도 표준의 17-4 스테인리스 스틸로 제작된 드라이버보다도 기능적으로 못한 경우가 비일비재하다.  그러므로 티타늄 합금으로 만든 드라이버가 무조건 뛰어난 것은 절대 아니기 때문에 소재만 가지고서 드라이버의 기능을 평가하는 것은 성급한 것이라 말할 수 있다.

일례를 들어보면 국제적으로 유명한 골프 회사에서 판매를 하는 드라이버의 경우도 같은 소재를 사용하여 제작이 되었어도 모델에 따라 또는 드라이버의 규격에 따라 기능이나 감이 다른 것이 바로 이러한 이유인 것이다. 새롭게 선을 보인 신모델이 지난 모델 보다 기능적인 면이나 감적인 면에서 떨어지는 경우가 생기는 것도 이런 이유들 때문인 것이다.

드라이버헤드 제작을 위해 티타늄합금을 선택하는 가장 큰 이유는 단위 면적당 무게가 가볍다는 것과 티타늄합금만이 가지고 있는 강도의 효율성 때문인 것이다.

티타늄은 스틸에 비해 체적당 무게가 가벼우며 강도 면에 있어서도 일반적인 저가의 스틸합금 소재들보다 훨씬 강하며 탄성 면에서도 뛰어나다.

티타늄 합금은 무게, 강도, 탄성 면에 있어 대개의 스틸합금 보다 뛰어나며 그 중에서도 강도의 효율성이 가장 탁월하다.

최근 들어 아주 정교한 기능의 베타티타늄 합금들이 드라이버 페이스 소재로 채택이 되고 있다.  헤드페이스 소재로 채택이 되고 있는 정교한 기능의 베타티타늄 합금들은 10-2-3, 15-3-3-3, SP-700, 22-4 그리고 DAT 51, DAT 55 등이 있고 이 이외에도 다수의 베타티타늄 합금들이 헤드페이스 소재로 채택이 되고 있지만 엄밀히 말해 어느 소재가 더 뛰어나다든가 또는 어느 소재가 더 효과가 높다고 말할 수 없는 것이 진실이다. 이미 위에서 언급을 했듯이 헤드 디자인 및 생산에 따라 헤드의 기능에 대한 결과는 전혀 다르게 나타나기 때문인 것이다.

오늘날 드라이버의 헤드 페이스로 사용되는 베타티타늄 합금의 항복강도(Yield Strength)는 175,000 psi 이상을 사용하며 경우에 따라 항복강도가 210,000 psi 나 되는 베타티타늄 합금을 사용하기도 한다. 그리고 헤드 페이스소재로 사용되는 모든 베타티타늄합금의 탄성률(Modulus of Elasticity)은 14,000,000~16,000,000 psi의 소재들을 사용한다. (탄성률의 수치가 낮을수록 탄성이 더 크다.)

psi: psi는 Pound Square Inch의 약자로서 가로 1인치, 세로 1인치인 1평방인치의 면적에 작용하는 Pound단위의 힘을 말하는 것이다.

평균적으로 가장 이상적인 기계적 성질의 베타티타늄 합금은 항복강도가 210,000 psi 이면서 탄성률이 14,000,000 인 소재라 할 수 있다. 다시 말해 가장 높은 항복강도와 가장 낮은 탄성률을 가진 소재를 말하는 것이지만

실질적으로 드라이버를 디자인하고 설계를 하면서 소재를 선정을 하는데 있어 가장 고려를 하여야 할 사항은 모델의 규격에 따라 드라이버의 기능을 극대화 시킬 수 있도록 소재의 강도와 탄성률에 대한 균형을 찾는 것이 가장 중요하며 그 균형을 맞출 수 있는 소재를 선택하여야 하는 것이다.

강도와 탄성의 균형에 있어 드라이버의 헤드 페이스소재로서 10-2-3, SP-700, 22-4 그리고 DAT51, DAT55 모두 뛰어난 소재들이라 할 수 있다. 15-3-3-3 역시 대단히 뛰어난 소재 이지만 이미 언급된 10-2-3, SP-700, 22-4 및 DAT51보다는 깨질 수 있는 경향이 조금 높다.

6-4 티타늄은 베타티타늄 합금에 비해 탄성에 있어 가장 뛰어나지만 강도가 현저히 약하기 때문에 주로 페어웨이 우드, 페이스 면적이 작은 드라이버 및 스윙 스피드가 낮은 시니어 골퍼나 여성골퍼들을 위한 드라이버의 소재로 적합하다. 그러나 6-4 소재의 두께를 두껍게 하여 페이스(face)소재로 사용 할 경우 Impact 시 감도 좋고 반발계수(COR)규정에서도 문제가 없고 해서 근래에는 드라이버 face소재로 많이 적용을 한다.

같은 소재를 사용하더라도 설계,디자인, 생산 수준, 생산 시설 등에 따라 결과는 전혀 다르게 나타난다는 것이 소재에 대한 결론인 것이다. 광고나 구전에 의해 무슨 소재를 써서 대단히 좋다네…..등등의 의견은 100% 신뢰 할 만한 것은 아니라 생각한다.