Simple is Best

📑 목차 😢 누워서 울어본 사람은 안다 🔢 표면장력 숫자로 따져보기 ⚖️ 본드 수라는 저울 🚀 해드필드와 페팃이 실제로 보여준 것 🛰️ 눈물 물리학이 우주선 설계로 이어지는 지점 😢 누워서 울어본 사람은 안다 예전에 몸살로 며칠 누워만 지낸 적이 있어요. 그때 서러운 일이 겹쳐서 눈물이 났는데, 이상하게 뺨으로 흐르질 않더라고요. 눈꼬리 쪽에 물이 그렁그렁 고이기만 하다가, 고개를 살짝 돌리니 그제야 주르륵. 그때는 그냥 "누워 있어서 그런가 보다" 하고 넘겼는데, 나중에 우주비행사들이 우주 눈물 표면장력 현상이 담긴 영상을 보고 그 기억이 다시 떠올랐어요. 중력이 없으면 늘 그 상태겠구나 싶었거든요. 🔢 표면장력 숫자로 따져보기 눈물은 거의 물이라고 봐도 됩니다. 물의 표면장력 계수(σ)는 상온에서 대략 0.072 N/m, 즉 1미터당 72밀리뉴턴 정도예요. 여기에 밀도(약 1000 kg/m³)와 중력가속도(9.8 m/s²)를 넣어서 "모세관 길이(capillary length)"라는 걸 계산할 수 있는데, 공식은 √(σ/ρg)입니다. 계산하면 약 2.7mm가 나와요. 이 2.7mm라는 숫자가 핵심이에요. 어떤 물방울이든 대략 이 크기보다 작으면 표면장력이 이기고, 이보다 크면 중력이 이깁니다. 실제로 사람 눈에서 눈물이 뺨으로 떨어지기 직전 맺히는 물방울 지름을 재보면 3~4mm 정도로 알려져 있는데, 이게 물의 모세관 길이와 거의 겹치는 게 우연이 아니에요. 딱 그 경계선에서 눈물이 버티다가 떨어지는 겁니다. ⚖️ 본드 수라는 저울 이 저울질을 하나의 숫자로 표현한 게 본드 수(Bond number)입니다. 식은 Bo = Δρ·g·L²/σ 인데, 쉽게 말하면 분자가 중력, 분모가 표면장력이에요. 지구에서 지름 3mm 눈물방울의 본드 수를 대략 계산하면 1 근처가 나와요. 딱 힘이 팽팽한 경계선이라는 뜻이죠. 그런데 국제우주정거장 궤도에서는 g가 사실상 0에 가깝기 때문에(정확히는 자유낙하 상...

📑 목차 🌌 새벽 두 시에 본 영상 하나가 계속 걸렸다 💧 눈물은 흐르는 게 아니라 붙어 있는 거였다 🚨 2013년 7월 16일, 실제로 눈이 안 보였던 사건 👁️ SANS, 눈물보다 더 조용히 시력을 갉아먹는 문제 🔭 결국 눈물 한 방울이 보여준 것 🌌 새벽 두 시에 본 영상 하나가 계속 걸렸다 잠이 안 와서 유튜브를 뒤적이다가 국제우주정거장(ISS) 인터뷰 클립을 하나 봤다. 우주비행사가 가족 얘기를 하다가 눈시울이 붉어졌는데, 눈물이 뺨으로 흘러내리는 대신 눈 안쪽에 동그랗게 맺혀서 점점 커지는 거다. 결국 손등으로 훔쳐낼 때까지 그 물방울은 그냥 눈두덩이에 붙어 있었다. 지구에서 30년 넘게 살면서 눈물이 흐르지 않는 광경은 처음 봤고, 우주비행사 눈물 우는 방법 이 왜 저렇게 되는지 하루 종일 머릿속을 맴돌았다. 💧 눈물은 흐르는 게 아니라 붙어 있는 거였다 지구에서 눈물이 뺨을 타고 내려가는 이유는 단순하다. 중력이 물방울을 아래로 잡아당기고, 어느 순간 표면장력이 버티는 힘보다 중력이 세지면 방울이 떨어져 흘러내린다. 그런데 눈물의 표면장력 자체는 생각보다 약하다. 순수한 물은 약 72mN/m인데, 눈물은 표면에 얇은 지질층이 덮여 있어서 40~46mN/m 정도로 낮다. 이 지질층은 원래 눈물이 너무 빨리 증발하지 않게 막아주는 역할을 한다. 무중력에서는 이 낮은 표면장력이 오히려 전부가 된다. 아래로 당기는 힘이 없으니 눈물은 눈 안쪽 구석에서 계속 부피를 키우며 뭉친다. 지상이었다면 몇 mm만 돼도 떨어졌을 방울이, 우주에서는 콩알만큼 커질 때까지 눈가에 그대로 붙어 있다가 표면장력이 버틸 수 있는 한계를 넘으면 그제야 공 모양으로 둥둥 떠오른다. 흘러내리는 게 아니라 자라는 거였다. 🚨 2013년 7월 16일, 실제로 눈이 안 보였던 사건 이 현상이 그냥 신기한 구경거리로 끝나지 않은 사례가 있다. 2013년 7월 16일, 캐나다 우주비행사 크리스 해드필드는 ISS 바깥에서 EVA-23 선외활동을 하던 중 왼쪽 ...

📑 목차 🎬 다큐멘터리 보다가 멈칫한 장면 💧 눈물이 안 흐르는 건 중력이 아니라 표면장력 때문 😳 크리스 해드필드가 우주에서 눈이 멀었던 순간 😢 우주정거장 안에서 우는 건 또 다른 얘기 🚀 사소해 보이지만 우주 환경 설계의 핵심 힌트 🎬 다큐멘터리 보다가 멈칫한 장면 넷플릭스로 우주정거장 우주비행사 눈물 무중력 현상이 담긴 다큐를 보는데 화면을 몇 번이나 되감았어요. 우주비행사 한 명이 눈이 시려서 눈물이 고였는데, 그게 뺨으로 흘러내리질 않는 거예요. 그냥 눈 주변에 물방울처럼 동그랗게 뭉쳐 있다가 눈을 깜빡일 때마다 조금씩 커지더라고요. 지구에서 눈물은 무조건 아래로 떨어지는 게 당연했는데, 저 장면 하나로 "당연한 것"이 사실은 중력 때문이었다는 걸 깨달았습니다. 💧 눈물이 안 흐르는 건 중력이 아니라 표면장력 때문 지구에서 눈물이 뺨을 타고 흐르는 건 중력이 표면장력을 이기기 때문이에요. 물의 표면장력은 상온에서 약 72mN/m 정도인데, 지구에서는 이 힘보다 중력이 훨씬 세서 물방울이 아래로 당겨집니다. 그런데 무중력, 정확히는 미세중력 환경에서는 이 비율이 뒤집혀요. 유체역학에서는 이걸 '본드 수(Bond number)'로 설명하는데, 중력 항이 거의 0에 가까워지면 표면장력이 지배적인 힘이 되면서 액체가 표면적을 최소화하는 형태, 즉 구형으로 뭉치려는 성질만 남습니다. 그래서 눈물도 흐르지 않고 눈 주위에서 점점 커지는 물방울이 되는 거죠. 2013년 NASA 우주비행사 캐런 나이버그가 젖은 수건을 짜는 영상을 공개한 적이 있는데, 물이 수건 표면을 타고 올라가 손 주위로 둥글게 퍼지는 모습이 똑같은 원리예요. 😳 크리스 해드필드가 우주에서 눈이 멀었던 순간 이 소재를 다루면서 가장 신뢰할 만한 출처를 찾다가 크리스 해드필드의 2014년 TED 강연 "What I Learned from Going Blind in Space"를 다시 봤어요. 2013년 국제우주정거장...