히읗

비행기 바퀴는 엄청 작은데 어떻게 무거운 비행기를 견디는 걸까

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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비행기 바퀴에 대해 생각해 본 적 있나요

우리가 주변에서 쉽게 볼 수 있는 자동차 바퀴는
65cm 정도 되는데

비행기 바퀴는 120~130cm 정도 된다고 합니다

즉 비행기 바퀴는 우리가 보기에 굉장히 작아 보였지만
실제로는 그렇게 작은 크기는 아니라는 것입니다

하지만 비행기 크기에 비하면 비행기 바퀴는
굉장히 작다고 할 수 있습니다

https://youtu.be/QU84r48d6gY

장거리 여객기 중 하나인 보잉 747의 경우
길이가 70m가 넘고

승객과 짐, 연료까지 모두 채웠을 때 무게가
400t 정도 되기 때문에

이 작은 바퀴가 이 정도의 무게를 견딘다는 것이
놀라울 따름입니다

바퀴의 공기압을 나타내는 단위를 psi라고 합니다
숫자가 높을수록 공기가 많이 들어가 기압이 높다는 뜻입니다

자동차 바퀴의 경우 30psi 정도 됩니다
그런데 비행기 바퀴는 200psi 이상입니다

비행기가 착륙하는 순간 비행기 바퀴에
엄청난 힘이 전달됩니다

이때 바퀴의 모양이 변형되는 것 같은 문제가 발생하면
큰 사고가 날 수 있습니다

바퀴의 기압이 높다는 것은
바퀴 안쪽에서 바깥쪽으로 밀어내는 힘이 강하다는 것입니다

밀어내는 힘이 강하다는 것은
외부에서 강한 힘이 전달된다고 해도
형태를 유지할 수 있다는 것입니다

즉 비행기는 착륙할 때 바퀴의 모양 변화를 최소화하기 위해
공기압을 높게 가져가는 것입니다

비행기가 비행을 할 때 외부 온도는 영하 50도 정도 됩니다
그리고 착륙할 때 바퀴에 전달되는 온도는 250도 정도 됩니다

바퀴 내부에 있는 물질은 이런 온도 변화를 견뎌야 하죠
그래서 비행기 바퀴는 다른 바퀴와 다르게
안정적이라 온도에 따른 변화가 적은 물질인
질소를 채워 넣습니다

그리고 내구성을 높이기 위해
특수 합성고무를 사용합니다

비행기 무게는 바퀴로만 견디는 것이 아닙니다
바퀴에 완충장치가 연결되어 있는데

바퀴와 완충장치를 합쳐 랜딩기어라고 합니다

비행기 앞쪽에 있는 랜딩기어를 노즈기어라고 하며
비행기 중간에 있는 랜딩기어를 메인기어라고 합니다

완충장치에는 여러 가지 종류가 있는데
가장 많이 사용되는 것은 올레오 쇼크 스트럿입니다

완충장치 내부에 유압유와 질소가 채워져 있는데
착륙하는 순간 유압유가 먼저 충격을 흡수해 주고
이후에 질소가 한 번 더 충격을 흡수해 줍니다

비행기 바퀴는 이런 특징을 가지고 있어
작지만 비행기의 무게를 견딜 수 있는 것입니다

비행기에는 바퀴가 여러 개 달려 있어
착륙할 때 발생하는 힘이 분산되기도 하는데
바퀴의 개수는 비행기의 크기에 따라 달라집니다
보잉 747은 18개, 보잉 777은 14개의 바퀴가 있습니다

비행기 바퀴는 착륙 횟수를 보고 교체합니다
바퀴를 만들 때 250회 정도 견딜 수 있게 하지만
안전을 위해 이것보다 더 적은 횟수일 때 교체한다고 합니다

우주에 우주복 없이 나가면 어떻게 될까

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우주복에 대해 생각해 본 적 있나요

지구에 살고 있는 우리는
지구 환경에 익숙해 있기 때문에
별다른 장비가 없어도 살아갈 수 있습니다

하지만 우주는 지구와 환경이 많이 다르기 때문에
특별한 장비, 우주복이 없으면 살아갈 수 없습니다

그렇다면 우주복 없이 우주에 나가면
우리는 어떻게 될까요

https://youtu.be/nS5sGUMrp-w

지구에는 중력이 있습니다
지구에 있는 공기 역시 중력의 영향을 받아
누르는 힘이 존재합니다

이것을 기압이라고 하죠

지구의 기압은 해수면을 기준으로 했을 때 1기압입니다

우주에도 공기가 있습니다
하지만 너무 적어서 없다고 해도 상관없을 정도입니다

그렇기 때문에 우주에는 공기가 누르는 힘이 존재하지 않습니다
그래서 우주는 0기압이죠

평소 우리의 몸은 공기가 누르는 힘과 같은 크기의 힘
다시 말해 1기압의 힘으로 공기를 밀어내고 있습니다

기압이 낮아지면 어떻게 될까요
공기를 밀어내는 힘은 여전히 존재하지만
공기가 누르는 힘이 사라지면 힘의 균형이 깨지게 됩니다

그러면 몸 안에 있는 물 분자가 기체가 되어 탈출하게 되는데
이로 인해 피가 끓게 되고 피에 공기 방울이 생겨
혈관을 막게 될 수 있습니다

그리고 세포가 팽창해 터질 것처럼
우리의 몸이 점점 부풀어 오르게 됩니다

하지만 우주복 없이 우주에 나간다고 해서
이런 일이 일어나는 것은 아닙니다

지구와 우주는 단 1기압 밖에 차이가 나지 않기 때문이죠

1기압 줄어드는 것으로 우리의 몸이 터져버리게 된다면
1기압 늘어나는 것으로 우리의 몸은 짜부되어야 합니다

물속에 들어가면 공기가 누르는 힘과 함께
물이 누르는 힘도 받게 됩니다

이때 10m씩 깊어질수록 1기압씩 늘어나게 되죠

즉 10m까지 들어가면 2기압을 느낄 수 있다는 것입니다

우리나라 해녀의 경우 10m를 넘어 20m까지 잠수하기도 하고
해외에는 130m까지 잠수한 사람이 있다고 하니

1기압 차이로는 몸이 터지거나 찌그러지지 않는다고 생각해 볼 수 있습니다

그렇기 때문에 우주복 없이 우주에 나가도
몸이 터지는 일은 일어나지 않습니다

그렇다고 해서 이런 상태가 안전한 것은 아닙니다
혈액순환이 원활하지 못하고 산소가 빠져나가기 때문에
터지지만 않을 뿐이지 위험한 것은 마찬가지입니다

실제로 우주복 없이 우주에 나간 사람은 한 명도 없지만

1966년 나사에서 우주복을 테스트하던 중
실수로 진공상태, 다시 말해 0기압에 노출된 사람이 있었는데
그는 15초 만에 의식을 잃었으며
의식을 잃기 전 마지막 기억은 혀에 있는 침이 끓는 느낌이었다고 합니다

우주의 온도는 영하 270도 정도로
모든 것이 얼어버릴 수 있는 굉장히 추운 곳입니다

그래서 우주복 없이 우주에 나가면
순식간에 얼어버릴 것이라 생각할 수 있지만
사실 그렇지 않습니다

우리가 열을 느끼기 위해선 공기가 됐든 액체가 됐든
열을 전달해 줄 무언가가 있어야 합니다

그래야 추운 것, 더운 것을 느낄 수 있죠

우주에는 아무것도 없습니다
우주가 아무리 추워도 이 추움을 전달해 줄 무언가가 없기 때문에
우리는 추위를 느끼지 못하고
곧바로 얼지도 않습니다

물론 시간이 지나면서 온도가 점점 떨어지긴 하지만 말이죠

아니 그럼 생각보다 안전한 거 아니야?
라고 생각할 수 있지만

우주에는 아무것도 없기 때문에 숨을 쉴 수 없습니다

즉 우주복 없이 우주에 나가면
몸이 터지는 것도, 몸이 얼어버리는 것도 아니라
숨을 쉬지 못해 죽게 될 것입니다

그럼 숨을 오래 참을 수 있는 사람은 그나마 괜찮겠네
라고 생각할 수 있지만

숨을 참게 되면 폐 속에 남아있는 산소가 부풀어
폐를 손상시키기 때문에 오히려 더 위험하다고 합니다

우주복은 이 모든 위험을 막아줍니다
압력을 유지하며 온도를 조절하기도 하고
산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하고
자외선, 태양복사열로부터 보호함과 동시에
통신까지 가능한 과학기술의 집합체이죠

도쿄대학교 교수진이 모여 쓴 책인 과학 내비게이터를 보면
과학 전문가들이 우주복 없이 우주에 나가면
어떻게 될지에 대해 이야기하는 내용이 나옵니다

우주공학 전문가인 나카스카 신이치는
우주에서도 살 수 있는 외골격을 갖춘 완보동물
물곰을 소개하며 미래에는 우주복 없이도
우주에 나갈 수 있는 방법을 찾을 수 있을 것이라고 말하기도 합니다

과학 내비게이터는 다른 책과 조금 다르게
교수진이 대화하는 형식으로 이야기가 진행됩니다
그래서 조금 더 재미있게 읽을 수 있는 책이죠

우주에 대한 내용뿐만 아니라
AI, 반도체, 가상공간, SF 작품에 대한 내용도 다루고 있는 책이니
지적 호기심이 많은 분들에게 추천합니다

도쿄대학교 교수진의 책 과학 내비게이터
금덩어리분들의 많은 관심 부탁드립니다

중세 수도자들은 왜 정수리만 빡빡 밀고 다녔을까

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

일러스트를 이용해 최대한 쉽고 간단하게 내용을 전달하기 위해 노력하고 있습니다

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톤슈라에 대해 생각해 본 적 있나요

종교를 믿고 교리에 따라 생활하는 사람을
수도자라고 합니다

수도자들은 어떤 종교를 믿느냐에 따라
모습이 조금씩 다르기도 한데

특히 불교는 머리카락을 빡빡 밀어야 하는 것으로 잘 알려져 있죠

그리고 중세의 가톨릭 수도자들은 지금 보이는 것처럼
머리 가운데, 정수리 부분을 빡빡 밀고

앞머리, 옆머리, 뒷머리를 조금 남겨 고리처럼 만드는
특이한 머리스타일을 해야 했습니다

이런 헤어스타일을 만든 사람은 바로
1073년부터 가톨릭의 교황이었던 그레고리오 7세입니다

당시 가톨릭 수도자들은 결혼에 대한 제한이 전혀 없었지만
그레고리오 7세는 자식이나 친척들 때문에
수도자들이 올바른 길로 가지 못한다고 판단해

현재 성직자이거나 성직자를 꿈꾸는 사람은
결혼을 금지하고 평생 독신으로 살아야 한다는 것을
교령으로 만들어 발표했습니다

그러면서 이미 결혼 한 사람들을 강제로 이혼 시키도 했습니다

말만 들었을 땐 너무한게 아닌가 하는 생각이 들 수도 있지만
당시 고위 성직자들이 지역 영주나 왕에게 재물을 상납하면서
많은 혜택을 받다가 물러날 때가 되면
자식들에게 그 자리를 물려주는 일이 빈번하게 발생하고 있어
이것을 방지하기 위함이었습니다

즉 그레고리오 7세는 부패를 없애고
가톨릭이 왕권으로부터 독립해 스스로 힘을 키우기 위해
결혼을 금지한 것입니다

그러면서 머리스타일에 대한 제한을 두기도 했죠

기독교 역사에 있어 굉장히 중요한 사람 중 한 명은 바로 사도 바울입니다

바울은 원래 기독교를 믿지 않고
기독교를 믿는 사람을 죽이고 다녔는데

어느 날 예수님의 계시를 받고 기독교인이 되어
예수님의 말씀을 전하고 다닌 사람입니다

기독교의 교리를 적은 책을 성경이라고 합니다
성경은 기초가 되는 구약성경과
추가적인 계시가 담겨있는 신약성경으로 나눌 수 있는데

사도 바울은 신약성경에서 중요한 부분을 차지하는
바울서신을 쓰기도 했습니다

그레고리오 7세는 신앙심을 더욱 높이기 위해
사도 바울의 모습을 따라 하라고 말하기도 했습니다

바울의 모습은 사도행전에 나와있는데
사도행전 18:18을 보면
겐그레아에서 머리를 깎았다고 나와있습니다

즉 그레고리오 7세가 따라 하라고 말한 바울의 모습은
머리를 빡빡 깎은 대머리가 된 모습이었던 것입니다

그런데 여기서 한 가지 문제가 발생합니다

구약성경 레위기 19:27을 보면
머리를 빡빡 깎지 말라고 나와있기 때문이죠

그래서 이들은 고민고민하다 결국 이런 머리를 탄생시켰습니다
머리를 빡빡 깎으라는 교황의 말을 따르면서
빡빡 깎지 말라는 성경의 말을 따르기도 하는

빡빡 깎은 것도 깎은 것도 아닌 머리가 탄생하게 된 것입니다
독특한 이 머리스타일을 톤슈라라고 부릅니다

톤슈라는 부패를 없애고 신앙심을 높이며
가톨릭의 힘을 키우기 위해 만들어진 머리라고 할 수 있습니다

성직자의 모습을 보면 머리에 둥근 접시 같은 모자를 쓰기도 합니다
이 모자를 주케토라고 부르는데

톤슈라를 할 경우 머리카락이 없는 부분이 춥기 때문에
추위를 막기 위해 쓰는 모자입니다

톤슈라는 현대에 와서도 계속 유지되다
1972년 교황 바오로 6세가 금지하고 난 뒤부터 사라지게 되었지만
일부의 성직자들은 신앙심을 이유로
교황에게 허락을 받고 여전히 유지하는 경우도 있다고 합니다