구명조끼를 입으면 왜 물에 뜨나요?

Question

구명조끼를 입으면 어떤 원리에 의해 물에 뜨나요? 부력 때문에 물에 뜨는 건 아는데 구명조끼가 무엇으로 만들어졌길래 물에 뜨는지 궁금합니다!

Answer 1

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

빈 페트병을 몸에 몇개만 장착하여도 우리 몸을 띄우는 역할을 하게 될것입니다.

기본적으로 구명조끼는 일반적으로 발수성을 띄게 하고 물에 젖지 않고 부유할 수 있게 설계 되어 있습니다.

사람의 몸무게를 감당할 수 있는 정도의 부력을 생성하여 물 위에 떠 있도록 도와주는 것이죠

또한, 공기 주입 시스템을 이용하여 내부에 공기 압력이 형성되도록 되어 있습니다.

이후, 부피가 증가하고 부력이 증가하여 시너지 효과를 내게 하는 것입니다. ㅎ

Answer 2

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

구명조끼는 부피가 크고 가벼운 소재로 만들어져 있습니다. 이로 인해 구명조끼의 밀도는 물보다 낮아지며, 물에 뜨게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

구명조끼는 수면 상태에서 사람을 떠오르게 하는 특별한 설계로 되어 있습니다. 이 설계는 구명조끼 안에 내장된 부품들이 물에 뜨게 만들어줍니다. 주로 사용되는 구명조끼의 내장 부품 중 하나는 부풍체(포집체)입니다.

부풍체는 경량의 폴리스티렌 또는 호퍼폼과 같은 재질로 만들어지는데, 이 재질은 공기를 가두고 압축시키는 특성을 가지고 있습니다. 구명조끼를 입으면 물에 뜨는 이유는 바로 이 부풍체가 있기 때문입니다.

부풍체는 구명조끼에 내장되어 있고, 사람이 물에 빠진 상황에서 공기를 가둬 압축시킵니다. 이렇게 압축된 공기는 부풍체를 둘러싼 소재로 막혀 있으므로 물이 들어오지 않습니다. 따라서 구명조끼를 입은 사람은 부풍체의 부력에 의해 물 위로 떠오르게 되는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

크게 공기나 가스를 불어넣어서 부풀어오르는 팽창형과, 원래부터 부력을 지닌 폼 등의 소재를 이용하는 부력 소재형으로 나뉜다.

팽창형은 부피를 줄이기 위해 평소에는 작게 접어두다가 사용시에 물 위에 뜰 수 있는 구조라서 스포티한 용도로 많이 쓰인다. 팽창형은 다시 입으로 불어넣는(...) 것과, 물에 들어가면 자동으로 부풀어 오르는 자동팽창형, 그리고 끈을 당기면 팽창하는 수동 팽창형이 나뉜다. 입으로 불어넣는 형은 긴급한 상황에서 안심하고 쓸 수 없다보니 구형에서나 볼 수 있고, 요즘에는 자동/수동 팽창형은 주로 CO₂ 카트리지를 이용하는 것이 많다. 다만 CO₂ 카트리지를 상시 보관할 수 없는 특수 환경(기내) 등에서는 구형인 입으로 부풀리는 타입도 여전히 볼 수 있다.

부력 소재형은 부피가 크기 때문에 선박 등에 비치하는 제품이 많다. 기본적으로 부력 소재형에, 물에 뜬 다음 조금 여유롭게 입으로 불어넣을 수 있는 부분 팽창형인 제품도 있다.

신호를 보내기 위한 휘슬 등이 붙어있거나, 야간에도 위치 식별이 가능하도록 어깨 부위에 24시간 이상 작은 신호등(비컨)까지 켜지거나, 물에 들어가면 저절로 물감을 풀어 조난자의 위치를 수면에 남겨놓는 마커가 달리는 등의 특이 기능을 지닌 중고가형 제품들도 있다.

밑에 서술하듯이 만능은 아니지만 그래도 입는 게 훨씬 낫다.