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!!