평평한 지구선 장소따라 "몸무게 바뀌어"
평평한 지구선 장소따라 "몸무게 바뀌어"
  • 김진솔
  • 승인 2018.08.03 18:30
  • 조회수 4378
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늘 놀라운 관점으로 세계의 상식적인 사람들을 동요케 하는 '평평한 지구 학회'의 세계관에 대해 어느 누구 하나 속 시원하게 '저들의 관점이 무엇인지' 풀어준 적이 없었습니다. 그래서 <이웃집과학자>는 '지구가 평평한 이유를 찾아봤다'를 통해 정말 지구가 평평한 건지 따져봤는데요.

 

이 콘텐츠가 나가자 한 이웃님은 '평평한 지구의 물리적 성질에 대해' 이런 의문을 제기했습니다. 

 

중심에 가까이 살면? 원반 끝으로가면? 출처: 이웃집과학자 페이스북
중심에 가까이 살면? 원반 끝으로 가면? 출처: 이웃집과학자 페이스북

<이웃집과학자>가 알아봤습니다. 지구 중심에서 멀어질수록 중력은 강해질까요? 약해질까요?

 

평평한 지구학회(Flat Earth Society)에 따르면 평평한 지구의 지름이 약 40,000km 정도라고 합니다. 두께에 대해서는 언급하고 있지 않으니, 둥근 지구의 반지름인 6,400km로 계산해보겠습니다. 평평한 지구에는 맨틀, 핵이 없겠죠. 밀도는 지각의 밀도인 3g/cm2으로 설정했습니다.

 

원판형 지구
원판형 지구.. 출처: Flat earth society 활용

사람이 저 커다란 호떡 모양의 지구 위에 올라간다면 어떤 일이 생길까요? 전체 시뮬레이션 과정은 서강대학교 전자공학과 영상처리연구실 석사 신제용 이웃님의 도움을 받았습니다.

 

중력 비교하기

 

중력이 강할수록 물체를 강하게 당길 것이고, 따라서 가속도가 클 겁니다중력이 얼마나 강한지 알 수 있는 방법은 바로 '중력가속도'를 비교하는 건데요. 물체를 떨어뜨렸을 때 물체의 속도 변화가 얼마나 빨리 변하는지에 대한 개념입니다.

 

우리가 느끼는 지구의 중력가속도는 약 9.8m/s2입니다. 지금부터 중력가속도가 9.8m/s2의 몇 배인지 비교하는 방법으로 지구가 평평할 때 얼마나 더 강한 힘을 받을지 예상해보도록 하겠습니다. 

 

위치별 중력가속도는?

 

평평한 지구의 중심부터 가장자리 쪽으로 가면서 받을 중력가속도를 구해 아래 그래프로 나타냈습니다. 지름이 40,000km이니 반지름은 20,000km입니다. 아래 그래프에서 중심은 0km, 가장 먼 '지구의 끝'은 20,000km가 되겠네요.

 

지구의 중심부터 끝까지 중력가속도! 감수: 신제용 이웃님
지구의 중심부터 끝까지 중력가속도! 감수: 신제용 이웃님

이웃님의 예상대로 중심으로 가면 약한 중력을 받게 됩니다. 지구 원반 가장자리로 갈수록 중력의 크기가 점점 강해지다가 약 17,000km 부근에서 최고점에 도달합니다. 그리고 가장자리에 거의 도착할 때쯤이면 다시 중력의 크기가 감소합니다. 영향을 줄 수 있는 땅덩어리의 부피가 점점 줄어들어서 그렇게 되는 것으로 보입니다.

 

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지구의 중심은 북극? 출처: Flat Earth Society

 

'Flat Earth Society'에 따르면 지구의 중심은 북극입니다. 계산 결과에 따르면 북극에서 중력가속도는 6.78m/s2인데요. 우리가 평소 느끼는 중력가속도는 9.8m/s2보다 공이 훨씬 느리게 떨어지겠네요.

 

어느 정도 천천히 떨어지는지도 계산해봤습니다. 같은 높이에서 떨어뜨린다고 가정하고, 자유낙하 공식인 h=1/2gt2을 이용했어요. 만약 평평한 지구의 북극에 간다면, 공을 떨어뜨려서 바닥에 닿기까지 걸리는 시간은 1.2배 길어지겠네요. 다음은 그 유도 과정입니다.

 

※ 시간이 부족하거나 수포자인 경우 건너뛰세요!

 

골치아프시면 패스패스
골치아프시면 패스패스

 

가변적 몸무게

 

평평한 지구에서는 지구 중심으로부터 거리에 따라 받는 중력이 달라집니다. 즉 위도가 다른 지역에 가면 몸무게가 바뀐다는 점이죠.

 

평평한 지구에서
평평한 지구에서 북극, 대한민국, 울룰루, 남아공 출처: Flat Earth Society 변형

이 지도를 보면 평평한 지구의 반지름이 20,000km에서 각 ⅓, ⅔ 쯤 돼 보이는 지점에 대한민국과 울룰루가 있군요. 중심으로부터 각각 6,667km, 그리고 13,333km 떨어져 있다고 해봅시다.

 

지구의 중력이 가장 강하게 나타나는 지점은 중심으로부터 17,210km 떨어진 곳인데요. 대략 남아프리카공화국이 중심에서 그 정도 떨어져 있다고 볼 수 있습니다.

 

이제 가장 중력이 약한 북극을 포함해서, 각 지점에서 중력가속도를 비교해봅시다. 북극, 대한민국, 호주의 울룰루, 남아공 순서대로 중력가속도는 각각 6.78m/s2, 6.93m/s2, 7.30m/s2, 7.44m/s2 입니다.

 

우리나라에서 69.3kg인 사람이 북극으로 탐사를 가서 몸무게를 재면 67.8kg으로 줄어듭니다. 그리고 울룰루로 가면 73.0kg이 되고, 남아프리카공화국으로 가면 74.4kg으로 거의 5kg이 갑자기 불어나버리네요.

 

당장 북극으로 달려가고 싶으신가요? 아니면 이번 휴가지로 호주나 남아공은 피해야겠다고 생각하셨나요. 걱정 마세요. 그런 일은 일어나지 않으니까요.

 

지구가 평평한 이유, 중력의 '방향'이 어느 쪽인가로도 생각해보고 싶으신 분들은 지구가 평평한 이유를 찾아봤다를 참조하시길 바랍니다.



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