맥주병으로 머리 때리면 뭐가 깨질까
맥주병으로 머리 때리면 뭐가 깨질까
  • 김진솔
  • 승인 2018.08.27 23:15
  • 조회수 11312
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영화에서 보면 술집에서 맥주병을 집어 들어 상대의 머리를 내려치는 장면이 곧잘 나옵니다. 보통 맥주병이 산산조각이 나곤 합니다. 그런데 실제로도 그럴까요?

 

스위스 베른 대학교의 스테판 볼리거는 이 장면이 걱정됐나봅니다. 그는 개봉 전 맥주병, 다 마신 맥주병과 두개골의 강도를 비교했습니다. 즉, 맥주병으로 머리를 내리치면 머리가 깨질지 맥주병이 망가질지를 알아봤습니다.

 

소품용 가짜 맥주병으로 머리를 친 스테판 볼리거. 출처: 유튜브/ImprobableResearch

 

실험은 나름대로 안전하게

 

볼리거의 준비물은 새 맥주병 4개, 다 마신 맥주병 6개입니다. 새 맥주 10개를 사서 6병을 마신 것으로 보입니다. 여기에 두개골을 대신할 1kg 쇠공, 그리고 낙하실험장치를 마련했습니다.

 

병의 가장 약한 부분은 어디를 가리키는 걸까요?

 

Swiss House Shop
실험에 사용된 맥주병. Swiss House Shop. 출처: Swiss House Shop

그는 병 각 부분의 두께를 쟀습니다. 가장 얇은 부분은 0.2cm, 가장 두꺼운 부분은 0.34cm였다고 하는데요. 이 실험에서는 그 중 가장 얇은 0.2cm 부분으로 실험했습니다.

 

이어서 실험자는 쇠공을 낙하실험장치로 떨어뜨립니다.

 

낙하실험
낙하실험은 이렇게 진행됐습니다.

두개골에 맥주병을 직접 치며 실험할 수는 없겠죠. 두개골을 대신하며, 강도를 정확하게 측정할 수 있도록 1kg의 쇠공을 준비합니다. 그리고 원하는 위치에서 병을 향해 떨어뜨립니다. 이번 실험에서는 2~4m 사이에서 높이를 바꿔가며 실험해 병이 깨지기 시작하는 최저 높이를 구합니다. 이를 이용해 병이 깨지는 최소 에너지를 구할 수 있죠.

 

계산방법을 알려드리자면, 에너지 전환을 썼습니다. 위치 에너지(U)는 U=mgh로 구할 수 있습니다. m은 질량, g는 중력가속도, h는 낙하 높이입니다. 3m에서 떨어뜨린 경우 m=1kg, g=9.8m/s^2, h=3m입니다. 따라서 위치 에너지 U는 다음과 같습니다. U=1kg x9.8m/s^2 x 3m=29.4 kg m^2/s^2=29.4J입니다.

 

두개골이 가장 약해

 

실험 결과 빈 맥주병이 가장 단단했고, 개봉 전 맥주병이 그 뒤를 이었습니다. 두개골이 가장 약했죠.

 

 '빈 맥주병' > '가득 찬 맥주병' > '두개골'

 

맥주병의 최소 강도는 두개골 최소 강도의 2배가 넘었습니다. 수치로 비교하면, 빈 맥주병을 깨기 위해 필요한 최소 에너지는 40J, 새 맥주병은 30J이었다고 합니다. 반면 이전에 알려졌던 연구를 보면 두개골의 가장 약한 부분은 14.1J에도 깨질 수 있다고 해요.

 

따라서 술집에서 싸움이 붙었을 때 맥주병을 들고 머리를 내려치는 건 굉장히 위험하다는 결론이 나옵니다.

 

##참고자료##

 

Bolliger, Stephan A., et al. "Are full or empty beer bottles sturdier and does their fracture-threshold suffice to break the human skull?." Journal of forensic and legal medicine 16.3 (2009): 138-142.

 

 



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