재미있는 과학상식-문풍지 틈새바람 왜 셀까

애옥한 살림살이에 찬바람을 몰고오는 '동(冬)장군'이 들이닥치면 걱정이 앞선다. 특히 창호지 한 장으로 막은 창문 틈새로 바람이 새들고 문풍지가 떨리면, 자식을 걱정하는 부모 가슴은 더욱 시름겹다. 문풍지 사이로 드는 바람에 얼굴을 가져가면 찬 기운이 살을 에인다. 바늘구멍만한 틈새로 드는 바람 끝은 왜 그리 시린 걸까.

여기에도 과학적 원리가 숨어 있다. 실제 문틈으로 새드는 바람은 활짝 열린 창으로 드는 바람보다 훨씬 세다. 19세기 초 프랑스 과학자 베르누이는 통로가 좁은 곳을 통과하는 공기는 통로가 넓은 곳을 지나는 공기보다 속도가 빨라진다는 사실을 발견했다. 이것은 공기뿐 아니라 모든 유체에서 마찬가지다. 흔히 쓰는 물뿌리개는이 원리를 이용한 것이다. 넓은 곳을 통과하던 공기분자들은 갑자기 통로가 좁아지면 서로 먼저 통과하려고 다툰다. 이 때문에 이동 속도가 빨라져 통로의 벽면에서는 압력이 줄어든다. 이 지점에 물통과 연결한 통로를 내주면 물은 압력이 낮은 곳으로 빨려 올라가게 된다. 물뿌리개 입구로 빨려 올라간 물은 통로를 통과하던 공기와 섞여 분무를 이루면서 고루 뿌려지게 된다.

창 밖의 겨울바람도 문틈을 통과하면서 베르누이 원리에 의해 속도가 빨라진다. 바늘구멍만한 틈으로 불어온 바람이 좁은 통로를 통과하면서 '황소 바람'으로 변해 세고 매워지는 것이다.

최창희기자 cch@imaeil.com