스카이다이빙이 가능한 원리가 뭔가요?

Question

보통 위에서 아래로 떨어지게 되면 중력에 의해 그대로 수직낙하를 하게된다고 알고 있습니다.

그런데 하늘에서 스카이다이빙을 하면 일정시간 하늘에 떠있는게 가능한 원리는 뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

지구 대기중의 모든 물체는 지구의 인력(중력)에 의해서 지구 중심쪽을 향해 떨어지려는 힘을 받게 됩니다. 그러므로 스카이다이버도 항공기에서 이탈한 순간부터 중력 가속도의 영향을 받아서 그 하강속도가 점점 빨라집니다. 그렇다면 강하고도가 높을수록 스카이다이버의 하강속도가 무한정 빨라지느냐 하면 그렇지는 않습니다.

스카이다이빙에는 여러가지 자세가 있는데 그 중 '기본자세'로 하강하고 있으면 다이버는 하강속도가 빨라지는 만큼 공기의 저항도 많이 받게 되므로 대략 시속 200km 정도 되면 더 이상 가속이 되지 않고 일정한 속도로 떨어지게 됩니다. 이 기본자세는 스카이다이빙 시 가장 신체를 안정시킬 수 있는 자세로서 자유낙하를 마치고 낙하산을 개방할 때에는 반드시 이 자세를 취하는 것이 원칙입니다.

기본자세를 간단히 설명한다면, 땅바닥에 엎드려서 양팔로 큰 공을 안고 있고, 양다리는 45-90도 정도로 구부려 가랑이를 45도 정도 벌리고, 고개는 약간 들어 전방 45도 아래를 내려다보며 척추는 완만하게 뒤로 구부린 자세라 할 수 있습니다. 이런 자세를 공중에서 취하면 일정한 속도로 하강이 가능한 것입니다.

스카이다이빙을 할 수 있는 최소 강하고도는 자유낙하 시간, 다이버의 능력에 따라 다르지만 대략 2,500피트(약 750m) 이상은 되어야 합니다. 물론 그보다 더 낮은 고도에서 뛰어내리는 다이버도 있지만 그만큼 위험부담이 커집니다. 제대로 자유낙하를 맛보기 위해서는 적어도 10,000피트(3,000m) 이상은 되어야지요. 이 정도 고도에서는 30초 이상의 자유낙하를 할 수 있습니다.

충분한 고도가 되고 숙달된 다이버라면 기본자세 외에 다양한 자세를 취할 수도 있는데 공기의 저항을 아주 줄이는 자세로 시속 700km에 도전할 수도 있습니다. 이 정도 속도라면 다이버는 제법 빠른 비행체라 할 만한데 이처럼 스카이다이버는 시속 수백km로 움직이므로 공중에서 다이버끼리, 또는 다이버와 항공기의 충돌은 엄청난 사고로 번질 수 있습니다. 실제로 외국에서는 스카이다이버와 충돌한 항공기가 추락하거나 스카이다이버의 팔다리가 절단된 사고가 있었습니다.

이런 위험에도 불구하고 스카이다이빙은 가장 매력있는, 최후의 모험레포츠라 할 수 있습니다. 참고로, 스카이다이빙에서 한발 더 나아가 더욱 극한의 모험성을 추구하는 베이스 점프(BASE Jump)가 있습니다. 스카이다이버들에게도 베이스 점프는 '이단(?)'으로 취급될 정도의 모험성과 중독성이 강한 것으로서 빌딩(Building), 대형 안테나나 송전탑(Antenna), 절벽(Earth) 등에서 뛰어내리는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

비행기에서 다이빙후 10초간 가속하다가

이후엔 낙하하는 속도가 일정해지기 때문입니다

Answer 3

안녕하세요. 물체가 자유낙하 시 중력가속도를 받아 점차 가속하는데요. 속도가 증가하면서 공기의 저항도 점차 커지기 때문에 어느 순간 부터는 등속도로 떨어지게 됩니다. 이 때 표면적에 따라 내려가는 속도는 달라지게 됩니다.

Answer 4

스카이다이빙으로 인해 점프를 하게 되면

그 점프한 시간 만큼 하늘에 떠 있는 것이지 공중에 가만히 있는 것은 아닙니다.

중력에 의해서 서서히 떨어지게 됩니다.