한국방위산업진흥회
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수영과 잠수함에 숨은 원리는?











물에서 헤엄쳐 속력을 내는 운동, 수영!
수영은 사람이 물에 뜰 수 있기 때문에 생겨난
스포츠 중 하나인데요.

사람이 물에 뜨는 것에는 한 가지 비밀이 숨어 있답니다!
바로 잠수함이 물에서 뜨고 가라앉을 수 있는
과학적 원리, '부력'입니다!











물체가 물에 뜰 수 있게 해주는 힘이 부력입니다.
즉, 물에 잠긴 물체의 부피에 해당하는 물의 무게만큼
힘이 위쪽으로 작용한 것이죠.











부력의 크기는 물에 물체를 넣어보면 알 수 있어요.
물이 가득 담긴 욕조에 농구공을 넣으면 물이 넘칩니다.

넘친 물을 받아 물의 무게를 재면 농구공의 무게와
넘친 물의 무게가 같다는 것을 알 수 있습니다.











부력의 원리에 대해 쉽게 알 수 있는 간단한
실험 하나를 해 볼까요? 먼저 숨을 깊게 들이마시고
물 속에서 가만히 있어보세요.
그럼 자연스럽게 물에 뜨게 될 텐데요.











그 이유는 숨을 들이마실 때 폐가 커지면서 우리 몸통의
크기가 일시적으로 커지고 부피가 증가하기 때문입니다.
즉 부피가 증가하면 그만큼 물을 밀어내는 양도
증가해 부력이 커지는 것이죠.










그럼 이제 들이마셨던 숨을 모두 뱉어 보세요.
어떻게 될까요?

폐에 있던 공기가 빠져나가면서 결국 부피는
감소되고, 그만큼 물을 밀어내는 힘도
감소해 부력은 작아지게 됩니다.









잠수함 역시 사람의 몸이 물에 뜨고 가라앉는
원리와 비슷하답니다. 잠수함에는 부력탱크
(MBT: Main Ballast Tank)라는 것이 있는데요.

다만 이 부력 탱크는 사람의 폐와 달리 부피를
늘이거나 줄일 수 없어서, 공기와 바닷물을 이용해
전체 무게를 늘이거나 줄일 수 있습니다.










이 부력 탱크에 바닷물을 넣어 무게를 늘리면,
부피에 해당하는 부력의 크기가 바다 아래쪽으로
작용하는 중력이 더 커져서 잠수함은 가라앉게 됩니다.











반면 부력 탱크에 압축 공기를 불어넣어 탱크 안의 바닷물을
잠수함 밖으로 배출시키면, 잠수함은 무게가 점점 줄어들면서
부피에 해당하는 부력이 중력보다 커지게 되고
결국 수면 위로 상승하게 됩니다.










사람과 잠수함 모두 물에 뜨고 가라않는 것은
바로 '부력'의 원리 때문임을 알 수 있었는데요!

이처럼 어렵고 복잡해 보이는 첨단 무기들도
자세히 보면 일상 속 과학 원리가
적용된 것들이 많답니다.

앞으로도 다양한 생활 속 무기 원리 소개로
여러분 곁을 찾아가겠습니다!
많은 기대 바랍니다!








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