[질문] 전철 안의 드론은 어떻게 움질일까요?
작성자
4기
박용기작성일
2022-12-03 15:19
조회
748
안녕하세요. 과학과 사람들에서 사람들을 담당하고 있는 애청자 중 한 사람입니다.
삼태성즈에 해야 하는 질문 같으나, 코너가 없어졌으므로 최팀장님께서 적임자를 찾아주실 것이라는 믿음 하에 질문을 드려 보겠습니다.
몇 년 전 지인들과 술 자리를 하고 있었습니다. 마침 TV에서 맥주 광고가 나오고 있었는데, 드론이 맥주를 하나씩 들고 경기장에 있는 관중들에게 배송하는 것이 주된 내용이었습니다.
이 때 한 드론이 맥주를 들고 날아가다 힘이 들어 근처 지하철로 이동하여, 일부 구간을 지하철에 타고 맥주 배송을 완료하는 장면이 있었습니다.
이 장면을 본 저희 테이블에서는 격렬한 토론이 벌어졌습니다.
전철 맨 뒷 칸에 타고 드론을 idle (공중 부양 상태. 적절한 표현을 모르겠습니다…)로 놓은 상태로 전철 문이 닫히고 출발하게 되면 드론은 공중에 정지해 있는데 전철은 앞으로 이동하므로, A) 드론은 전철 뒷 벽에 부딪힐 것이다, B) 전철 내부에 부양한 상태로 같이 앞으로 이동할 것이다 로 의견이 양분되어 문송한 사람들끼리의 의미 없는 대화를 결론 없이 끝내게 되었습니다.
이후 주변의 석학들에게 틈틈히 질문을 던져 보았으나 명쾌한 답을 얻지 못하고 하기와 같은 잠정 결론을 얻게 되었습니다.
- 전철 문이 닫히면 하나의 ‘계’가 형성되므로 다소 움직일 수는 있으나 드론은 공중에 부양한 상태로 전철과 같이 움직일 것이다.
- 창문이 열리는 등 외부와의 교류가 생기면 ‘계’가 깨져버리므로 드론은 뒷 벽으로 부딪힐 것이다.
미니 드론 같은 것을 전철에 들고 가서 실험을 해 보고 싶었으나, 무시 못 할 드론의 소음 등을 고려하면 전철을 이용하는 선량한 시민들에게 피해가 갈 수 있어 직접 실험은 아직도 못해보고 있습니다.
상기 가설과 상관없이 과학하고 앉아있네의 저력으로 사고 실험의 결과라도 좋으니 답변 (의견)을 부탁드려 봅니다.
추가로 두 가지 질문을 드리자면,
1) 전철이 문이 닫히고 움직이기 시작하면 드론은 어느 방향으로 움직이게 될까요?
* 헬륨 풍선은 차량 내에서 가속할 시 공기와의 밀도 차이로 인하여 앞으로 움직인다고 알고 있습니다. 드론은 공기를 밑으로 밀어내고 있는 상황이라 언뜻 상상하기 힘들어서 질문 드립니다.
2) ‘계’ 라는 것이 존재한다면 그 것이 깨지기 위해서는 어느 정도의 교류(?)가 필요할까요? (드론의 무게와 출력 등은 자유롭게 상정하셔도 되겠습니다)
* e.g. 창문의 크기와 위치? (100mm x 100mm 크기의 창문이 오른쪽 측면 앞쪽 맨 위에 생긴다면? 10mm x 10mm 크기의 창문이 왼쪽 측면 뒤쪽 맨 아래에 생긴다면? 전면 창은 직접 밀어내는 바람 / 후면 창은 진공으로 인하여 드론을 빨아들일테니 제외하겠습니다.) 바늘 구멍이 여러 개라면? 드론의 스펙을 특정할 때 공기의 외부와의 교류 절대량? 내부 풍속 절대값? 등
제가 상당히 문송한 사람이라 답변의 수준이 중학생에게 설명하는 수준이 되어야 좋은 점은 미리 사과드립니다.
개인적으로 김현철 교수님, 오정근 박사님 혹은 곽재식 작가님께서 다뤄주시면 너무 행복할 것 같습니다!!
이 글을 읽고 또는 유튜브나 팟캐스트로 보고 듣게 되실(?) 모든 분들께 행복과 행운이, 그리고 일상 속에서 조금은 엉뚱함이 항상 즐겁게 함께하길 바랍니다.
고맙습니다!!
삼태성즈에 해야 하는 질문 같으나, 코너가 없어졌으므로 최팀장님께서 적임자를 찾아주실 것이라는 믿음 하에 질문을 드려 보겠습니다.
몇 년 전 지인들과 술 자리를 하고 있었습니다. 마침 TV에서 맥주 광고가 나오고 있었는데, 드론이 맥주를 하나씩 들고 경기장에 있는 관중들에게 배송하는 것이 주된 내용이었습니다.
이 때 한 드론이 맥주를 들고 날아가다 힘이 들어 근처 지하철로 이동하여, 일부 구간을 지하철에 타고 맥주 배송을 완료하는 장면이 있었습니다.
이 장면을 본 저희 테이블에서는 격렬한 토론이 벌어졌습니다.
전철 맨 뒷 칸에 타고 드론을 idle (공중 부양 상태. 적절한 표현을 모르겠습니다…)로 놓은 상태로 전철 문이 닫히고 출발하게 되면 드론은 공중에 정지해 있는데 전철은 앞으로 이동하므로, A) 드론은 전철 뒷 벽에 부딪힐 것이다, B) 전철 내부에 부양한 상태로 같이 앞으로 이동할 것이다 로 의견이 양분되어 문송한 사람들끼리의 의미 없는 대화를 결론 없이 끝내게 되었습니다.
이후 주변의 석학들에게 틈틈히 질문을 던져 보았으나 명쾌한 답을 얻지 못하고 하기와 같은 잠정 결론을 얻게 되었습니다.
- 전철 문이 닫히면 하나의 ‘계’가 형성되므로 다소 움직일 수는 있으나 드론은 공중에 부양한 상태로 전철과 같이 움직일 것이다.
- 창문이 열리는 등 외부와의 교류가 생기면 ‘계’가 깨져버리므로 드론은 뒷 벽으로 부딪힐 것이다.
미니 드론 같은 것을 전철에 들고 가서 실험을 해 보고 싶었으나, 무시 못 할 드론의 소음 등을 고려하면 전철을 이용하는 선량한 시민들에게 피해가 갈 수 있어 직접 실험은 아직도 못해보고 있습니다.
상기 가설과 상관없이 과학하고 앉아있네의 저력으로 사고 실험의 결과라도 좋으니 답변 (의견)을 부탁드려 봅니다.
추가로 두 가지 질문을 드리자면,
1) 전철이 문이 닫히고 움직이기 시작하면 드론은 어느 방향으로 움직이게 될까요?
* 헬륨 풍선은 차량 내에서 가속할 시 공기와의 밀도 차이로 인하여 앞으로 움직인다고 알고 있습니다. 드론은 공기를 밑으로 밀어내고 있는 상황이라 언뜻 상상하기 힘들어서 질문 드립니다.
2) ‘계’ 라는 것이 존재한다면 그 것이 깨지기 위해서는 어느 정도의 교류(?)가 필요할까요? (드론의 무게와 출력 등은 자유롭게 상정하셔도 되겠습니다)
* e.g. 창문의 크기와 위치? (100mm x 100mm 크기의 창문이 오른쪽 측면 앞쪽 맨 위에 생긴다면? 10mm x 10mm 크기의 창문이 왼쪽 측면 뒤쪽 맨 아래에 생긴다면? 전면 창은 직접 밀어내는 바람 / 후면 창은 진공으로 인하여 드론을 빨아들일테니 제외하겠습니다.) 바늘 구멍이 여러 개라면? 드론의 스펙을 특정할 때 공기의 외부와의 교류 절대량? 내부 풍속 절대값? 등
제가 상당히 문송한 사람이라 답변의 수준이 중학생에게 설명하는 수준이 되어야 좋은 점은 미리 사과드립니다.
개인적으로 김현철 교수님, 오정근 박사님 혹은 곽재식 작가님께서 다뤄주시면 너무 행복할 것 같습니다!!
이 글을 읽고 또는 유튜브나 팟캐스트로 보고 듣게 되실(?) 모든 분들께 행복과 행운이, 그리고 일상 속에서 조금은 엉뚱함이 항상 즐겁게 함께하길 바랍니다.
고맙습니다!!
* 공중에 가만히 떠있는 걸 호버링이라고 합니다.
* 실내에서 자율비행하는 드론 프로젝트를 했었습니다.
* 현재 판매되는 드론은 gps 정보를 기반으로 움직입니다. 하지만 지하철 안에서는 gps를 못 받습니다.
* 그렇기 때문에 드론은 자신을 둘러싼 계가 움직인다는 걸 알지 못하고 그 자리에 멈춰있다가 맨 뒤 벽에 충돌할 겁니다.
* 하지만 만약 gps를 받을 수 있는 버스 안이라면 어떨까 생각해보면, 그래도 드론은 특정 위도, 경도, 고도에 멈춰있으라는 명령만 받았기 때문에 마찬가지로 맨 뒤 벽에 충돌할 겁니다.
* 하지만 충돌회피 기능이 있는 드론을 사용하면 벽에 바짝 붙어서 같이 움직일 수 있을 것 같습니다.
헬륨풍선이 앞으로 간다면 공기에 밀려 앞으로 간다면 드론은 공기를 밀고 뒤로.. GPS를 물어 보시는 것을 아닌듯 합니다만 결론은 같군요.
아... 물리적 가정을 제외하면 현실적으로 의외로 간단한 해답이 있었군요. GPS로 위도, 경도, 고도를 확인하고 유지하는지 처음 알았네요.
고맙습니다~ 체계적이고 논리적인 답변에 아주 잘 이해가 되었습니다.