살살알려드림) 남반구에서는 물 내릴때 소용돌이가 진짜 반대일까?

 

 

• 흥미로운 실험 소개: 유튜브 알고리즘을 통해 적도에서 물을 내리는 실험 영상을 보게 된 계기를 설명하며 이야기가 시작됩니다. [00:00]
• 소용돌이 방향 속설: 북반구와 남반구에서 물이 빠질 때 소용돌이 방향이 반대라는 일반적인 믿음에 대해 언급합니다. [00:08]
• 적도에서의 실험: 실제로 적도에서 물을 내려보는 실험 장면을 보여주며, 이때는 소용돌이가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있습니다. [00:20]
• 남반구에서의 실험: 적도에서 남쪽으로 이동하여 물을 내리자 시계 방향으로 소용돌이가 생기는 것을 보여줍니다. [00:42]
• 북반구에서의 실험: 다시 북쪽으로 이동하여 물을 내리자 반시계 방향으로 소용돌이가 생기는 것을 보여줍니다. [01:10]
• 실험의 허점 지적: 하지만 이 실험은 기본적인 변인 통제가 이루어지지 않은 엉터리 실험이며, 단순히 보여주기 위한 쇼라고 비판합니다. [01:23]
• 코리올리 효과 설명: 북반구에서는 반시계 방향, 남반구에서는 시계 방향으로 소용돌이가 생기는 이론적 이유는 전향력(코리올리 효과) 때문이라고 설명합니다. [01:32]
• 전향력의 원리: 지구 자전에 의한 가상의 힘인 전향력의 원리를 간략하게 설명합니다. [01:44]
• 일상 속 오해: 싱크대나 변기의 물 빠짐 방향은 전향력보다는 용기의 모양이나 초기 물의 움직임 등 다른 요인에 의해 결정되므로 전향력의 예시로 적절하지 않다고 지적합니다. [03:22]
• 제대로 된 실험의 필요성: 전향력을 제대로 실험하기 위해서는 훨씬 더 넓고 통제된 수조와 상당한 위도 차이가 있는 지역에서의 실험이 필요하다고 강조하며, 실제 실험 사례를 짧게 보여줍니다. [03:37]
• 결론: 전향력은 실제로 존재하는 힘이며, 모든 변수를 통제했을 때 그 효과를 관찰할 수 있다고 결론짓습니다. [04:05]

 

 

어느 날 유튜브 알고리즘의 영상 하나가

제 흥미를 끌었습니다.

적도에서 물을 내리면 어떻게 될지를 실험하는 영상인데요.

이런 실험을 하는 이유가 뭘까요?

 

혹시 여러분들은 이런 얘기 들어본 적 있으세요?

싱크대에서 물이 빠질 때 생기는 소용돌이의 방향은

북반구와 남반구가 정반대이다.

뭐 지구의 자전 때문이라고는 하는데

만약 그렇다면 적도에서는 어떻게 될까요?

 

자, 여기는 에콰도르고

이곳이 바로 정확히 적도라고 합니다.

관광지인 것 같은데

사람들한테 뭔가 실험을 하는 모습을 보여주려나 봐요.

 

이 상태에서 마개를 열고 나뭇잎을 띄워보니

정말 신기하게도 소용돌이가 아예 생기지 않습니다.

 

아니 그런데 지금 이거 갖고 또 어딜 가시는 걸까요?

적도에서 남쪽으로 몇 발자국 걸어온 것 같은데요.

아, 이거?

뭘 보여주려고 하는지 알 것 같습니다.

남반구에서 물이 내려가는 모습을 보여주려고 하는 것 같은데요.

 

사실이었네요.

고작 몇 발자국 이동했는데

딴에는 남반구라고 소용돌이가 시계방향으로 생기고 있습니다.

 

이번엔 반대쪽으로 이동하네요.

여긴 북반구니까 소용돌이가 반시계 방향으로 생겨야겠죠?

역시 놀랍게도 반시계 방향으로 소용돌이치며

물이 내려가는 걸 볼 수가 있습니다.

아니 근데 고작 몇 발자국 차이로 이게 가능한 걸까요?

 

결론부터 말씀드리자면

사실 이 실험은

아주 기초적인 변인조차 통제하지 않은 엉터리 실험이고

그냥 쇼에 가깝습니다.

왜 그런지는 영상 뒷부분에 말씀드리고요.

 

 

--과학적인 팩트는 무엇일까?

그전에 일단 과학적인 팩트를 말씀드려 볼게요.

북반구와 남반구에서 생기는 물의 소용돌이 방향은 이론적으로 다른 것이 맞습니다.

북반구에서는 반시계 방향으로

남반구에서는 시계 방향으로 움직이는 경향이 있죠.

 

그 이유는

바로 ‘전향력’이라는 가상의 힘 때문입니다.

코리올리 효과라고도 부르죠.

이 힘의 근원을 설명하기 위해서는

복잡한 좌표계와 관련된 수학이 필요하지만

제가 수학 이야기 시작하면

여러분, 영상 끌 거잖아요.

 

그러니까 최대한 후려쳐서 말로만 설명하자면

적도 부근에서 함께 자전하고 있던 공을

북극 쪽으로 던질 경우

빠르게 자전하고 있던 각운동량이 보존되기 위해서

지면보다 더 빠르게 회전하는 현상이 일어나기 때문에

마치 오른쪽으로 꺾어지는 힘을 받는 것처럼 보이는 것이죠.

 

같은 원리로 인해서

남반구에서는 진행 방향의 왼쪽으로 꺾어지는 힘을 받게 됩니다.

이 힘이 하수구에 물 빠짐에 적용된다면

무슨 일이 생길까요?

 

북반구 기준으로 여기에 있던 물이 정확히 구멍을 향해 이동한다면 좋겠지만

이동 중에 오른쪽으로 휘어지는 힘을 받게 되므로

구멍에 정확히 도달하지 못하고

오른쪽으로 비껴가면서 회전하는 힘이 생기는 것입니다.

즉 반시계 방향에 소용돌이가 생기는 것이죠.

남반구의 경우 반대로 시계방향에 소용돌이가 생기는 거고요.

 

하지만 아까도 말했듯이

이 실험은 엉터리 실험이고, 그냥 쇼에 가깝습니다.

왜냐하면 몇 발자국 이동할 정도로는

전향력이 측정 가능할 정도로

유의미하게 발생하는 것이 불가능하기 때문이죠.

 

이 실험은 누구나 조작할 수 있는

아주 간단한 트릭을 사용하고 있는데요.

 

적도에서 소용돌이가 생기지 않는다는 것을 보여줄 때는

아주 잔잔한 수면을 만들어 놓고

조심스럽게 마개를 빼고 있습니다.

 

하지만 두 번째 실험 때는 이제 보니

물을 그냥 대놓고 한쪽으로 부어서 흐름을 만들고는

그게 끝나기도 전에 마개를 빼네요.

 

세 번째 시험 때도 마찬가지죠.

이것도 어찌 보면 기술이네요.

 

어쨌든 이런 실험을 하려면

애초에 초기 조건을 모두 똑같이 통제해야 하는데

이런 식으로 보여주는 건

아무래도 제대로 된 실험이라고 할 수는 없을 것 같습니다.

 

우리가 흔히 듣고 있던

싱크대에 물 빠짐이나, 변기물이 내려가는 방향 등에 대한 속설도 마찬가지입니다.

 

전향력이 존재한다는 건 분명 사실이지만

우리의 가정용 변기는 모양과 환경에 따라서

얼마든지 소용돌이가 달라질 수 있기 때문에

전향력을 보여줄 수 있는 사례로는 적절하지 못하다는 거죠.

 

전향력을 제대로 실험하기 위해서는

훨씬 더 스케일이 큰 실험이 필요합니다.

 

이를테면 호주 시드니와 미국 알라바마 정도의

위도 차이는 있어야 되겠죠.

그리고 훨씬 더 고요하고

통제된 넓은 수조가 필요할 거예요.

 

이걸 실제로 실험한 양형들이 있는데 한번 보시죠.

놀랍지 않나요?

전향력은 변수들을 제거하자

과학이 천천히 그 모습을 드러냈습니다.

 

제 멋대로 출렁거리는 변기라든지

아무렇게나 물을 쏟아부은 울퉁불퉁한 수조 따위에서는

절대 관찰할 수 없었던

자연의 미세한 힘을 말이죠.

 

지금까지 살살 알려드리는 정서방이었습니다.