무내미

과학 한 스푼

충격파가 뭘까요? 책상을 쿵! 치면 무슨 일이 일어날까요?

글. 구지회 작가 사진. shutterstock

우리나라를 지키는 첨단 무기의 기술을 연구하고 있는 국방과학연구소, 그 기술은 매우 복잡하지만 기본 원리는 생활 속에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 첨단 국방과학 기술 속에 숨은 과학의 원리를 재미있는 실험으로 관찰하고, 나아가 미래의 국방과학을 상상해 보아요.

내가 이미 알고 있는 충격파

여러분이 책상을 세게 쿵! 하고 치면, 책상이 흔들려요. 이 흔들림은 책상 전체로 빠르게 전달되는데요. 이때 책상 위에 샤프펜슬이나 지우개가 들썩하고 튀어 오르는 것을 볼 수 있습니다. 또한 돌멩이를 호수에 던지면 돌이 떨어진 자리를 중심으로 여러 개의 동그라미를 그리며 물결이 퍼져 나갑니다.
책상을 쿵! 치거나 돌멩이를 물에 던지는 빠른 움직임에 책상이나 물이 떨리게 되는데 이 움직임이 바로 ‘충격파’입니다.
이런 움직임이 정말 빠르다면 훨씬 더 큰 ‘충격파’가 만들어지는데요. 영화에서 비행기가 빠르게 지나갈 때 붐! 하고 큰 소리를 내는 것 역시 이와 관련이 있습니다.

왜 그렇게 움직이는 것일까요?

책상을 주먹으로 내리치면 쿵! 소리와 함께 순간적으로 강한 힘이 책상에 전달되며 책상이 빠르게 흔들리기 시작해요. 이 힘이 바로 충격파의 역할과 비슷합니다. 충격파는 갑자기 강한 힘이 한곳에서 발생할 때 물질을 누르거나 밀어내 주변으로 빠르게 퍼져나가는 움직임이에요.

무기와 방어 장비에 어떻게 쓰일까요?

국방과학연구소에서는 이 충격파를 이용해 우리나라를 지킬 수 있는 무기와 방어 장비를 만들고 있어요. 충격파를 이용한 대표적인 공격 무기로는 폭탄이 있습니다. 폭탄이 터질 때 아주 큰 힘이 한꺼번에 나오는데, 이 힘이 주변 공기를 밀어내며 충격파가 생깁니다. 그렇게 되면 주변의 물건을 부수거나 멀리 날려버릴 수 있습니다.
충격파의 원리를 방어 장비에도 활용할 수 있습니다. 예를 들면 머리에 꼭 맞는 튼튼한 헬멧을 쓰면 충격파가 머리로 들어오는 것을 막아줄 수 있어요. 충격파가 지나갈 틈이 없으면 파괴가 일어나지 않게 되기 때문이에요.
과학자들은 이 충격파를 잘 이용해서 우리나라를 지킬 수 있는 장비를 만들고 있답니다.

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