[카드뉴스] 워터파크에 숨어있는 재미있는 과학 원리

[시선뉴스 박진아 / 디자인 이윤아Pro] 튜브를 타고 이동하는 유수풀도 있고, 물에서 즐기는 놀이기구 등 즐길거리가 정말 많은 곳. 바로 여름철 놀이공원이라고 불리는 워터파크다. 워터파크에는 굉장히 많은 과학적 원리가 숨어있다. 어떤 과학원리가 있는지 함께 알아보자. 

먼저 전국의 워터파크에서 흔히 볼 수 있는 워터 슬라이드는 에너지 보존 법칙을 이용하고 있다. 외력이 작용하지 않으면 에너지의 총합은 일정하다는 원리를 이용한 것인데, 높이 올라가 있을 때 가지고 있던 위치에너지가 내려오면서 운동에너지로 전환된다. 하지만 위치에너지가 운동에너지로 전부 바뀌지는 않는다. 그 이유는 바로 마찰력 때문이다. 

워터 슬라이드는 마찰력이 줄어들수록 더 빨리 떨어진다. 이 마찰을 줄이기 위해 미끌미끌한 재질의 튜브 아래로 물을 흘려보내고 있다. 마찰은 물체의 이동을 방해하고 접촉면 사이에 열을 발생시키는데 워터 슬라이드에 물이 없다면 스릴도 줄어들 뿐더러 튜브가 터지거나 옷에 구멍이 날 것이다. 그래서 조금 더 빠른 스피드의 워터 슬라이드를 즐기고 싶다면 비 오는 날 가는 것도 꿀팁 중 하나다. 

탑승자의 무게도 영향을 주는데 중력, 마찰력, 원심력은 무게에 따라 달라진다. 몸무게가 가벼워 충분한 속도를 내지 못하면 회전을 다하지 못하고 기구에 갇힐 수 있고 반대로 무거우면 회전하다가 너무 큰 원심력을 받아 슬라이드 벽에 부딪쳐 다칠 수도 있다.

맨몸으로 타는 워터 슬라이드도 출발 직전 양손을 가슴에 모으고 다리를 꼬게 되는데 이는 안전을 위해서이기도 하지만 낙하하면서 생기는 마찰력을 줄여 더 빠른 속도를 내도록 하기 위함이기도 하다. 

그렇다면 튜브를 타고 즐길 수 있는 인공파도는 어떻게 만들어지는 것일까? 일반적으로 바다에서는 공기의 흐름 즉, 바람 때문에 파도가 형성된다. 인공 파도도 이와 비슷한 방법으로 만들어지는데, 공기를 고압으로 압축했다가 순간적으로 인공파도 풀장으로 내보내게 되고 이때 고압의 공기로 인해 물이 밀려나면서 파도가 형성되는 것이다.

또 다른 방법으로는 거대한 물탱크를 이용하는 방법이 있다. 거대한 물탱크에 물을 담아두고 파도를 만들기 위해 물탱크 바닥에 있는 수문을 열면 물이 인공파도 풀장 안으로 들어가면서 큰 파도를 만들게 된다. 

이번 여름 휴가, 혹시 워터파크를 계획하고 있다면 워터파크에 숨은 과학을 몸소 짜릿하게 느껴보는 것도 괜찮을 것 같다. 하지만 코로나19가 아직 종식되지 않은 만큼 수건, 수영복, 수경 등 휴대용 물품은 개인물품을 사용하는 것이 좋겠다.