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최근 메르스로 인해 기침이나 재채기를 할 때 침방울이 어디까지 날아갈 수 있는지 사람들의 관심이 집중됐습니다. 이와 관련해 지난해 4월 학술지 ‘유체역학’에 실렸던 연구가 주목을 받고 있습니다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 수학과 리디아 부루이바 교수팀은 초고속 카메라로 재채기를 통해 뿜어져 나온 침방울을 촬영했습니다. 그리고 침방울이 퍼지는 모양에 대한 수학 모형을 개발했습니다.

연구팀은 검은 펠트지로 감싼 벽 앞에 성인 한 명이 옆으로 서서 재채기를 하는 모습을 초고속 카메라로 촬영했습니다. 재채기를 하는 사람의 주변을 조명으로 둘러싸 빛의 산란 효과로 물방울이 잘 보이게 했습니다. 그 결과 재채기로 뿜어져 나온 침방울이 모여 구름처럼 움직였습니다. 커다란 침방울이 먼저 땅으로 떨어지고, 이에 따라 가벼워진 구름은 더 높이, 멀리까지 이동했습니다. 구름 속 복잡한 기류로 침방울이 더 멀리 날아갔습니다.

연구팀은 미분방정식을 만들어 구름의 궤도를 계산하는 모형을 만들었습니다. 모형에 따르면 반지름이 50μm(마이크로미터, 1μm는 100만 분의 1m)보다 작은 침방울은 4~6m를 날아갈 수 있었습니다. 이는 천장에 있는 환기시설까지 거리와 맞먹는 수치입니다.