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총알이 날아올 때 물속으로 들어가면 정말 안전할까?

일상속 과학/과학

by 여사모 2019.09.20 18:16

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영화를 보면 총을 든 괴한에게 쫓기는 주인공이 도망치다 결국 바다나 강물에 뛰어들고 바로 뒤를 이어 괴한들이 총으로 물에 쏘는 것을 흔히 볼 수 있습니다. 물 속을 보여주는 카메라를 통해 우리는 물속에서 유유히 수영치며 도망가는 주인공을 볼 수 있죠. 꽤나 많이 나오는 장면이라 이제 특별할 것도 없지만 과연 실제도 그럴 것인지 궁금할 수 있습니다. 정말 물 밖보다 물 안이 총알의 위협에서 더 안전할까요?

▶이를 확인하기 위해서는 먼저 '항력'에 대해서 알아 볼 필요가 있습니다. 항력은 물체가 유체 안에서 움직일 때 움직이는 방향의 반대 방향으로 물체의 운동을 방해하는 힘을 의미하며 저항력 혹은 끌림힘이라고 표현되어지기도 합니다. 사람이 물속에서 수영을 할 때 자유롭게 움직이지 못하는 이유가 바로 이 저항력 때문이죠. 

 

 

그리고 항력은 유체의 밀도, 진행 방향에 수직인 물체 단면적, 그리고 물체의 속도에 비례합니다. 이로 인해 항력은 다음과 같은 공식으로 계산이 가능하게 됩니다.  

 

<항력공식>

위의 공식에서 p는 유체의 밀도이고 A는 진행 방향에 수직인 물체의 단면적이며  항력 계수(drag coefficient)이라고 불리는 Cd는 물체의 모양에 의존하는 비례상수입니다. 

 

▶위의 공식에서 볼 수 있듯이 항력에 영향을 미치는 요소 중 하나가 바로 유체의 밀도인데 사실 공기와 물은 상당히 큰 밀도의 차이를 보입니다. 보통 바닷물의 밀도는 1,025kg/㎥으로 공기의 밀도 1.29kg/㎥에 비해 약 800배가량 높은 것으로 알려져 있죠. 그리고 이는 총알이 공기중보다 물속에서 더 많은 항력을 받는 이유가 됩니다.

<zum 학습백과>

실제로 총알을 대기 중에 발사하면 1초에 약 900~1000m의 속도로 목표물을 향해 날아가지만 물속에서는 이런 저항력 때문에 총알의 속도가 급속하게 떨어지게 되어 얼마 못가서 멈춰버리게 되버리죠. 

 

▶물속에 총알을 쏠 때 어떤 일이 발생하는 지를 연구한 사람들은 많이 있는데 Mythbusters 라는 해외의 유명 과학 전문 채널 역시 비슷한 실험을 진행했습니다. 이 채널의 연구팀은 풀장안 물에서 총을 쏘는 실험을 진행했습니다. 서로 다른 성능을 지닌 다양한 총으로 실험을 진행한 결과 총의 성능에 따라(파워에 따라)90cm~2m 50cm 이상 깊이에 사람이 있을 경우 안전 할 수 있다는 결론을 내렸다고 합니다. 

 

 

<Discovery go, Mythbuster>
<다른 총은 얼마나 멀리 나갈까?>

즉, 물에서는 공기 중보다 항력이 크니 총알이 빠르고 멀리 나가는 것이 불가능하죠. 그렇다고 하더라도 물에서 총알의 이동거리가 길어야 3m를 넘지 못했다는 것은 꽤나 의외의 결과이긴 합니다. 결국 총을 든 괴한에 쫓길 때 물속에 들어가는 주인공이 결국에 살 수 있었던 장면은 어느정도 과학적인 타당성이 있다고 할 수 있습니다. 

 

 

 

 

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