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[IT뉴스][KISTI의 과학향기]워터파크에 숨겨진 과학적 원리

온카뱅크관리자

2026-07-19 06:07:30

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 무덥고 찌는 여름, 시원한 물속으로 풍덩 뛰어들고 싶을 때 찾는 곳이 바로 워터파크다. 거대한 파도풀에 몸을 싣거나, 높은 곳에서 워터 슬라이드를 타고 쭉 미끄러져 내려오며 짜릿한 재미를 즐길 수 있다. 
 그런데 바다도 아닌 수영장에서 저 큰 파도는 어떻게 만들어질까?라는 궁금증은 한번쯤 해 봤을 것이다.
 워터파크의 꽃은 역시 파도풀이다. 파도풀은 인공으로 파도를 만들어 내는 수영장으로, 비밀은 파도풀 벽 뒤에 숨어 있다.
 파도풀 한쪽 벽 뒤에는 커다란 물탱크가 여러 개 숨어 있다. 이 물탱크들이 가득 찰 때까지 물을 모아 뒀다가, 한꺼번에 수문을 열면 어마어마한 양의 물이 한 번에 쏟아져 나오면서 커다란 파도가 만들어진다.
 우리나라 대형 워터파크의 파도풀은 보통 2m가 넘는 파도를 만들어 내는데, 그 파도 한 번을 만드는 데 무려 400톤의 물이 필요하다. 덤프트럭 한 대가 약 15톤을 싣는 점을 감안하면 덤프트럭 25대 분량의 물이 한꺼번에 쏟아지는 셈이다.
 이 때 수문을 여는 순서를 바꾸면 파도 모양이 달라진다. 왼쪽에서 오른쪽으로 차례로 열면 비스듬한 파도가, 양쪽 끝에서 가운데 방향으로 열면 다이아몬드 모양 파도가 만들어진다.
 이건 서로 다른 방향에서 온 파도가 중간에서 만나 합쳐지기 때문이다. 파도끼리 만나면 에너지가 더해져 모양이 달라지는 원리다.
 이처럼 파도는 단순히 물이 이동하는 게 아니라 ‘에너지’가 전달되는 현상이다.
 가령, 돌을 연못에 던지면 물결이 동그랗게 퍼져 나간다. 돌이 물을 밀어내면서 생긴 에너지가 물 알갱이들을 통해 옆으로 차례차례 전달되는 원리다.
 파도풀도 마찬가지다. 처음 수문이 열릴 때는 물이 쏟아져 나오지만, 이후에는 그 에너지가 물 알갱이를 통해 파도풀 전체로 퍼져 나간다. 
 이로 인해 수조에서 조금 떨어진 파도 위에서 둥둥 떠 있을 때, 내 몸이 앞으로 쭉 밀려가지 않고 그 자리에서 위아래로 출렁거린다.
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 <img alt="일러스트=감쵸 작가." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719060132951afsm.png" data-org-width="250" dmcf-mid="KdnfgXYCCg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719060132951afsm.png" width="658">
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 일러스트=감쵸 작가.
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 파도풀 다음의 하이라이트는 워터슬라이드다. 분명히 꽤 높은 곳에서 출발했는데, 순식간에 아래까지 내려간다. 그 짜릿한 속도 역시 과학 덕분이다.
 높은 곳에 있는 물체는 ‘위치에너지’라는 에너지를 갖는다. 높은 곳에 있을수록 아래로 떨어지려는 힘이 커지는데, 그 힘을 에너지로 저장하고 있다.
 롤러코스터가 높은 곳에서 출발할수록 더 빠른 것도 같은 이유다. 워터슬라이드를 타고 내려오면 이 위치에너지가 속도를 내는 힘인 ‘운동에너지’로 바뀌면서 높은 곳에서 쌓아 뒀던 에너지가 고스란히 속도로 변해 보다 빠르게 내려올 수 있다.
 또 하나의 비밀은 물에 있다. 워터슬라이드에는 물이 계속 흘러내리는데, 이 물이 사람과 미끄럼틀 사이에서 마치 윤활유처럼 작용해 마찰력을 확 줄여 준다. 마찰력은 물체가 움직일 때 방해하는 힘으로, 마찰력이 줄어들수록 더 빠르게 내려갈 수 있다.
 워터슬라이드 출발 전에 손을 가슴에 모으고 발을 꼬는 자세를 취하는 것도 과학적인 이유가 있다. 마찰력이 큰 맨살(등이나 엉덩이)이 슬라이드에 닿지 않게 하고, 미끄러운 수영복 부위만 닿게 해 마찰력을 줄이기 위해서다.
 게다가 몸을 단단히 웅크리면 바람 저항(공기 저항)도 훨씬 적어진다. 팔다리를 벌리면 공기가 몸을 막아서 속도가 느려지지만, 몸을 모으면 공기를 뚫고 더 빠르게 내려갈 수 있다. 터널 모양의 동그란 슬라이드 구조 역시 몸이 밖으로 튕겨 나가지 않고 안전하게 중심을 잡으며 내려가도록 도와 준다.
 이렇게 파도풀의 파도 뒤에는 에너지가 퍼져 나가는 파동의 원리가, 워터슬라이드 뒤에는 위치에너지와 마찰력이라는 과학적 원리가 숨어 있다.
 올 여름 워터파크에 갈 일이 있다면, 파도에 몸을 실으면서 한번 느껴보길 바란다. ‘지금 나를 들어 올리는 건 물이 아니라 에너지야!’라고.
 &lt;KISTI 제공&gt;
 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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