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[통합과학 교과서] 게임에 갇히다

 

10년을 넘게 게임 속에 갇혀 있었다는 아저씨의 말에 수호와 채윤이는 할 말을 잃었어요. 무슨 일이 있었느냐고 묻고 싶었지만 입이 쉽게 떨어지지 않았죠. 그러자 아저씨는 무엇이 궁금한지 안다는 얼굴로 이야기를 이어갔어요.


“사실은 …. 내가 풀어야 할 미션이 뭐였는지 잊어버렸단다.”

 

 

 

[스토리 따라잡기] 야구장의 움직이는 섬

 

“게임 속 처음 떨어진 곳으로 가면 단서를 찾을 수도 있겠지만….


지금은 출발점이 어디였는지조차 기억이 가물가물해졌어.”


아저씨는 언젠가부터 하루하루를 의미 없이 보내곤 했다고 털어놨어요. 그때 채윤이 에게 중요한 사실이 떠올랐어요.


“그러고 보니 우리는 왜 집으로 안 돌아간 거야? 인류의 진화를 설명했잖아.”


“그러게. 아직 게임 속이잖아?!”


“얘들아, 미안하지만 놀라는 건 나중에 해야 할 것 같구나. 여긴 아주 위험한 곳이야.”


이제야 채윤이와 수호는 자신들이 하얗고 매끈한 섬에 있다는 걸 깨달았어요.


“땅이 갑자기 흔들려요! 뭐지?”


주위를 둘러보던 채윤이 눈에 저 멀리 푸른 들판과 그 너머 빛무리가 보였어요.


“여기, 아주 거대한 야구장 같아! 그럼 설마 이건…, 야구공?”


채윤이 일행은 하얗고 매끈한 야구공 위에 서 있던 거예요! 그때 거대한 야구 선수가 채윤이 일행이 서 있는 야구공을 들고 던지려 했어요.


“얘들아, 정신 똑바로 차려라. 저기에 타자가 있어.”


“배트에 부딪히면 우리는 끝장이에요!”


“일단 반대편으로 달려요!”

 

 

[통합과학 개념 이해하기] 공은 어떻게 방향을 바꿀까?

 

 뛰어난 투수는 속임수에 능해요. 공이 날아가는 도중에 방향을 바꾸는 ‘변화구’로 타자의 눈을 속이지요. 변화구가 다양해야 속이기도 쉽기 때문에 그 종류는 10가지 가까이 된답니다. 투수는 어떻게 자유자재로 공의 방향을 조절하는 걸까요?

 

비결은 공기예요. 눈에는 보이지 않지만 우리 주변에는 질소와 산소 같은 기체가 가득해요. 이들 기체 분자 하나, 하나가 활발하게 움직이며 공을 때리지요. 기체는 공의 모든 면을 감싸고 있으므로 공은 사방에서 힘을 받아요. 이때 공의 표면이 평균적으로 받는 힘을 ‘압력’이라고 하지요. 공은 압력이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 움직여요. 힘센 공기가 밀어내는 쪽으로 공이 휘는 거예요.

 

투수는 공을 회전시켜 공 양쪽의 압력을 다르게 만들 수 있어요. 공이 회전하면 양쪽에 부는 바람의 속도가 달라지기 때문이지요. 그림처럼 공이 날아가면서 반시계 방향으로 회전한다면, 공의 위쪽에서는 바람이 빠르게 불고 아래쪽에서는 바람이 느리게 불어요. 압력의 크기는 바람의 속도와 반대예요. 바람이 빠르면 압력이 작아지고, 바람이 느리면 압력이 커지지요. 따라서 그림 속 공은 날아가는 도중에 압력이 작은 위쪽으로 휘어요.

 

만약 반대로 투수가 공을 시계 방향으로 회전하도록 던진다면 공은 아래쪽으로 휠 거예요. 이처럼 공의 회전을 이용하면 다양한 변화구를 만들 수 있답니다.

 

 

[통합과학 넓히기] 물고기와 고래가 비슷하게 생긴 이유

 

포유류인 고래와 멸종한 파충류인 어룡, 그리고 어류인 물고기는 모두 몸의 앞과 뒤가 좁은 유선형 몸매를 지니고 있어요. 서로 같은 조상에서 진화한 것도 아닌데 말이지요.

 

이것은 유선형이 물속에서 빠르게 움직이는 데 도움이 되기 때문이에요. 몸이 유선형 모양이라면 물은 몸의 표면을 처음부터 끝까지 부드럽게 따라가요. 이럴 때는 몸의 앞과 뒤에 압력 차이가 거의 생기지 않아요.

 

 

반대로 몸이 동그란 모양이라면, 물은 몸의 표면을 따라가던 도중에 흐름이 급하게 바뀌고 말아요. 그러면 몸의 뒷부분에서 물이 휘몰아치면서 압력이 약해지지요. 몸의 앞부분에 가해지는 물의 압력이 더 크기 때문에 물고기가 앞쪽으로 나아가기 힘들어져요. 이처럼 물과 공기 같은 흐르는 물질이 물체의 움직임을 방해하는 힘을 물리학에서는 ‘저항력’이라고 해요. 동그란 모양은 유선형보다 10배나 큰 저항력을 받는답니다.

 

트라이아스기에 살았다고 추정되는 어룡 샤스타사우루스 알티스피누스의 상상도. 파충류지만 물고기와 비슷한 유선형 몸을 지니고 있다.

 

 

이런 이유로 물속에서 빠르게 움직여야 하는 고래와 어룡, 물고기는 오랜 세월에 걸쳐 유선형의 몸으로 진화했어요. 생존에 유리한 모양을 지닌 생명체가 자손을 많이 낳은 결과지요. 이처럼 서로 다른 종이 비슷한 환경에 살면 모습도 비슷해지도록 진화하는 것을 ‘수렴진화’라고 한답니다.

 

[스토리]

 

쿠당탕탕! 채윤이와 수호, 아저씨는 야구공에서 떨어져 뒹굴었어요. 다행히도 야구공의 방향을 바꿨기 때문에 배트에 부딪히지 않을 수 있었죠.

 

“얘들아, 괜찮니? 채윤이 덕분에 난 많이 다치지 않은 것 같구나.”


“아야야…. 저도 다치진 않았지만 괜찮지는 않네요. 엉덩이가 아파요.”


아저씨와 채윤이가 몸을 추스르는 동안 수호는 꼼짝 않고 바닥에 앉아 있었어요. 채윤이가 수호에게 서둘러 야구장을 빠져나가자며 손을 뻗자 수호는 망연자실한 표정으로 말했어요.


“틀렸어…. 이번에도 집으로 돌아가지 못했잖아.”


“…그러게. 일단…. 나가서 생각해 보면 어떨까?”


“소용없어. 이 게임, 뭔가 이상해졌어. 저 사람을 만나면서 말이야.”


수호가 차가운 눈으로 아저씨를 쳐다봤어요.

 

 

★개념 퀴즈★

 

기체 혹은 액체 속에 있는 물체는 압력을 받는다. ( O , X )

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2018년 10호 어린이과학동아 정보

  • 이다솔 기자·dasol@donga.com
  • 기타

    [일러스트] 정용환

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