안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.
중력이 없는 상태, 즉 무중력 상태에서는 '무게'라는 개념이 적용되지 않습니다. 무게는 중력에 의해 발생하는 힘을 나타내는 물리량이기 때문입니다.
그러나 이와는 별개로, 물질의 '질량'은 중력과 무관하게 일정합니다. 질량은 물체가 가지고 있는 물질의 양을 나타내는 물리량으로, 중력의 영향을 받지 않습니다. 따라서 무중력 상태에서도 질량은 측정할 수 있습니다.
무중력 상태에서 질량을 측정하는 방법 중 하나는 '관성'을 이용하는 것입니다. 뉴턴의 제2법칙에 따르면, 힘은 질량과 가속도의 곱과 같습니다(F=ma). 따라서 알려진 힘을 가하고 그에 따른 가속도를 측정하면, 그 물체의 질량을 계산할 수 있습니다.
예를 들어, 국제우주정거장에서는 운동에 필요한 힘을 측정하여 우주비행사의 질량을 측정하는 장치를 사용합니다. 이 장치는 우주비행사가 운동하면서 가하는 힘을 측정하고, 그에 따른 가속도를 계산하여 질량을 추정합니다.