달에 가면 몸무게가 줄어드는 이유

우리는 지구에서 생활하면서 자연스럽게 자신의 몸무게를 인식합니다. 하지만 만약 달에 간다면 몸무게가 줄어든다는 사실을 알고 계신가요? 많은 사람들이 달에서는 몸이 가벼워진다 라고 말하는데, 이번 글에서는 달에서 몸무게가 줄어드는 원리에 대해 자세하게 알아보겠습니다.

몸무게가 줄어든다고 할 때, 우리는 ‘질량’과 ‘몸무게’의 차이를 먼저 이해해야 합니다.

즉, 달에 가더라도 사람의 질량은 변하지 않지만, 몸무게는 변하게 됩니다. 이는 중력이 다르기 때문인데요, 그렇다면 달의 중력은 왜 지구보다 약할까요?

달의 중력은 지구의 약 1/6 수준입니다. 즉, 지구에서 60kg인 사람이 달에서는 약 10kg밖에 되지 않습니다. 달의 중력이 약한 이유는 다음과 같습니다.

달의 질량이 작다
지구의 질량은 약 5.97 × 10²⁴ kg인데 반해, 달의 질량은 약 7.35 × 10²² kg으로 지구보다 훨씬 작습니다. 중력은 천체의 질량에 비례하기 때문에, 달의 중력은 지구보다 훨씬 약한 것입니다.
달의 반지름이 짧다
중력은 거리의 제곱에 반비례합니다. 즉, 천체의 크기가 작을수록 표면에서 느끼는 중력도 약해집니다. 달의 반지름은 지구의 약 4분의 1 정도밖에 되지 않기 때문에 중력이 더 약합니다.

이 두 가지 요인으로 인해 달의 중력은 지구보다 훨씬 낮으며, 달에 가면 몸무게가 크게 줄어드는 것입니다.

달에서 몸무게가 줄어들면, 우리의 움직임도 달라집니다. 이를 이해하기 쉽게, 1969년 아폴로 11호의 닐 암스트롱과 버즈 올드린이 달 표면을 걸었던 영상을 살펴보면 됩니다.

점프력이 증가
몸무게가 줄어들면 지구보다 훨씬 쉽게 점프할 수 있습니다. 실제로 달에서는 같은 힘을 주었을 때 지구보다 6배나 높이 뛸 수 있습니다.
움직임이 둔해짐
공기가 없는 환경과 중력의 변화로 인해 몸을 빠르게 움직이기가 어려워집니다. 달에서 걷는 모습이 마치 천천히 떠다니는 듯한 이유도 이 때문입니다.
무거운 장비도 가볍게 느껴짐
우주비행사들이 무거운 우주복과 장비를 착용하고도 달에서 쉽게 움직일 수 있었던 것은, 몸무게가 줄어든 덕분입니다.

달에서 자신의 몸무게가 얼마나 줄어들지 계산해 보고 싶다면 간단한 공식이 있습니다.

달에서의 몸무게 = 지구에서의 몸무게 × (달의 중력 / 지구의 중력)

즉, 달에서의 몸무게 = 지구에서의 몸무게 × (1/6)

예를 들어, 지구에서 몸무게가 60kg인 사람이라면, 달에서는

60kg × (1/6) = 10kg

이렇게 몸무게가 10kg으로 줄어들게 됩니다.

지구와 달뿐만 아니라 다른 행성에서도 중력에 따라 몸무게가 다르게 측정됩니다. 다음은 주요 행성에서 60kg인 사람이 느끼는 몸무게입니다.

이처럼 각 행성마다 중력의 차이가 있기 때문에 몸무게도 달라집니다. 만약 몸무게가 너무 많이 나간다면 화성이나 수성이 가볍게 느껴질 것이고, 목성에서는 매우 무겁게 느껴질 것입니다.

달에서 몸무게가 줄어드는 것은 흥미롭지만, 달에서 생활하는 것은 쉽지 않습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

공기가 없음
달에는 대기가 거의 없어 호흡할 수 없습니다. 따라서 인간이 달에서 살기 위해서는 산소 공급이 필수적입니다.
낮과 밤의 온도 차이
달의 낮 온도는 약 127°C, 밤 온도는 약 -173°C로 극단적인 온도 변화가 있습니다. 이 환경에서 살아남기 위해서는 특별한 보호 장비가 필요합니다.
중력 부족으로 인한 건강 문제
중력이 너무 낮으면 근육과 뼈가 약해질 수 있습니다. 우주비행사들이 지구로 돌아온 후 재활 훈련을 받는 이유도 바로 중력 부족으로 인한 근손실과 골밀도 감소 때문입니다.