강철 그릇은 물에 떠요
거대한 강철 배는 코끼리 수천 마리만큼 무거워요. 욕조에 강철 구슬을 떨어뜨리면 돌처럼 가라앉지요. 그런데 어떻게 그렇게 믿을 수 없을 만큼 무거운 것이 물에 뜰까요?
비밀은 모양이에요. 그 강철 구슬은 속까지 온통 단단한 금속이에요. 무거운 강철 말고는 아무것도 들어갈 틈이 없지요. 하지만 배는요? 배는 안이 비어 있어요. 거대한 금속 그릇처럼요. 우리가 보는 것의 대부분은 사실 공기로 채워진 빈 공간이에요.
중요한 건 이거예요. 물은 되밀어 올려요. 욕조에 앉으면 몸이 물을 밀어내기 때문에 물 높이가 올라가요. 그렇게 밀려난 물이 다시 여러분을 밀어 올리지요. 등을 대고 물에 뜰 때 _몸을 받쳐 주는 느낌_이 바로 그거예요.
무거운 물건일수록 물에 뜨려면 더 많은 물을 밀어내야 해요. 구슬은 딱 구슬만 한 만큼의 물만 밀어내요. 빽빽한 강철을 받쳐 줄 만큼의 되미는 힘에는 한참 모자라지요. 그래서 아래로 가라앉아요.
하지만 그 거대하고 속이 빈 배는요? 배는 바닷속으로 내려가다가, 배만큼 큰 양의 물, 수천수만 갤런의 물을 밀어낼 때 멈춰요. 그렇게 밀려난 물이 아주 강하게 되밀어 올려서 그 모든 강철과 화물, 선원들의 무게를 받쳐 주는 거예요.
이건 보통 신발을 신고 눈 위에 서는 것과 설피를 신고 서는 것의 차이와 비슷해요. 무게는 똑같아요. 바로 여러분이지요. 하지만 설피는 여러분의 몸을 더 넓은 눈 위에 퍼뜨려 줘요. 더 많은 눈이 되밀어 주니까 푹 빠지지 않는 거예요. 배도 자기 무게를 훨씬 더 많은 물 위에 퍼뜨려요.
기술자들은 선체, 곧 배의 바깥 껍데기를 딱 알맞은 모양으로 설계해요. 화물을 너무 많이 실으면 배는 더 낮게 가라앉고 더 많은 물을 밀어내다가, 바닷물이 옆으로 넘쳐 들어올 수도 있어요. 배의 적재 한계는 플림솔 마크라고 부르는 선으로 선체에 바로 칠해져 있어요.
그러니까 배가 뜨는 이유는 여러분이 수영장에서 뜨는 이유와 같아요. 자기 무게와 되미는 힘이 같아질 만큼 충분한 물을 밀어내도록 만들어졌기 때문이지요. 강철과 공기가 함께 일하는 거예요. 엄청나게 무거운 것도 알맞은 모양만 주면 아름답게 떠오를 수 있어요.
