놀이공원에 가면 제일먼저 타고자 하는 것은 당연히 롤러코스터나 자이로드롭일것이다. 물론 다 그렇다는 건 아니다. 약 70m 높이에서 불과 3초 만에 내려오는 자이로드롭을 보면 우리는 자연적으로 감탄사를 내보내기도 한다. 그럼 떨어지는 원리는 뉴턴의 만유인력의 법칙 때문인가? 아니면 전기가 그만큼의 전기를 흘려서 조절하는 것인가?
당연히 나는 전기가 조절하는 것이라 생각했다. 그냥 자연적으로 위에서 떨어트리면 밑에 착륙할 때 매우 큰 충격이 가해서 우리가 죽을 수 있으니 말이다. 하지만 자이로드롭을 타보면 내려오기 직전에 공중 부양하는 느낌에 붕뜨는 느낌을 받을 수 있다. 과연 이건 오로지 중력만으로 설명될 수 있는 현상인가? 분명 그렇지 않을 것이다.
자이로드롭이 떨어지는 원리는 분명 중력은 맞다. 하지만 오로지 중력만이 작용하면 큰 타격을 입기 때문에, 이것을 방지할, 안전하게 착륙할 수 있는 장치가 필요하게 된 것이다. 그것이 바로 자성이다. 자성에는 3가지 종류가 있는데, 이는 강자성체, 상자성체 그리고 반자성체가 있다.
우선 강자성체는 철, 니켈 같은 금속으로 된 물질인데, 외부에 자기장을 걸면 외부자기장의방향으로 자기장이 설정된다는 것이다. 상자성체는 알루미늄, 마그네슘 같은 물질인데 외부자기장을 걸면 외주자기장의 방향으로 자기장이 설정되지만, 강자성체와 반대로 그 상태가 오래 지속되지 않는다. 반면 반자성체는 외부에 자기장을 걸면 그 반대방향으로 자기장이 만들어지는 것으로, 구리 수소 같은 물질이 있다. 즉 N극이 있으면 자연적으로 S극이 생겨서 인력이 생기기 마련인데, 반자성체는 N극이 있으면 또 N극이 생겨서 척력이 생기고 서로 밀어낸다는 것이다. 그럼 이 세 가지 자성 중에서 자이로드롭의 착륙에 도움이 되는 원리는 어떤 것일까? 그것은 바로 반자성체다. 자이로드롭이 위에서 빠른 속도로 내려왔다고 하더라도 위와 아래에 반자성체가 있으면 서로 밀어내서 자연스럽게 내려오던 기구가 살짝 위로 뜨면서 서서히 착륙할 수 있게 되는 것이다.
만약에 자이로드롭에 이런 브레이크 장치가 없었더라면, 분명 전기를 사용했을 것이다. 하지만 이 방법은 너무나 많은 전기가 소모되고 또한 쉽게 망가질 수 있으므로 불의의 사고를 일으킬 수 있는 경우가 너무 많다. 오히려 이런 장치를 이용하는 게 매우 안전하다. 또한 이런 원리를 이용해 놀이기구를 만든 사람들에게 경의의 표시를 하고 싶다.
