좀 더 끔찍한 예를 들어볼까? 우주여행을 하다가 실수로 아무 보호 장비 없이 우주선 밖으로 나가면 어떻게 될까. 물론 우주에는 공기가 없으니까 숨이 막혀 죽겠지만, 그 전에 우리 몸은 폭발해버릴 것이다. 앞에서 성인 한 명이 대략 고릴라 일곱 마리 정도를 짊어지고 사는 셈이라고 했는데, 이것은 뒤집어 말하면 사람의 신체 구조는 고릴라 일곱 마리 정도의 힘을 견딜 수 있는 내압을 지니고 있다는 뜻과 같다. 그런데 이 정도의 내압이 있는 사람이 진공 상태인 우주에 떨어진다면, 거꾸로 고릴라 일곱 마리가 사람의 핏줄을 뚫고 나오는 경험을 하게 될 것이다. 이 정도면 압력이라는 존재가 너무 무서운가? ― 본문 43쪽 '압력 이해하기 2 : 행운의 동전 던지기' 중에서

사람이 땅을 딛고 앞으로 나아갈 수 있는 이유는 뉴턴의 제3법칙인 '작용 반작용의 법칙'에서 찾을 수 있다. 사람의 발이 땅을 F로 밀어주면(작용) 땅은 뉴턴의 제3법칙에 따라서 사람을 F로 밀어주기(반작용) 때문에 이 반작용에 의해서 사람은 가속도를 받고 앞으로 나아갈 수 있는 것이다.
배도 마찬가지다. 다리 역할을 해주는 무언가가 물을 힘 F로 밀었을 때(작용) 물이 배를 F로 다시 밀어줌으로써(반작용) 배는 가속도 a가 생기고(F=ma, 뉴턴의 제2법칙인 '가속도의 법칙') 앞으로 나아가게 된다. 배에서는 사람의 다리 역할을 하는 것이 프로펠러이고, 이 프로펠러가 내는 힘인 추력이 물을 밀어주면(작용) 다시 물이 배를 밀어주어(반작용) 배를 앞으로 나아가게 해준다.
― 본문 113쪽 '미는 힘, 막는 힘' 중에서

그러나 굳이 날개를 달지 않고도 양력을 이용해서 배를 위로 띄울 수도 있다. 활주정은 날개를 배 바닥에 추가로 다는 대신 배 바닥을 유체동역학적으로 설계해서 고속 항주시에 바닥이 날개 역할을 하도록 만든 배이다. 조그맣고 빠른 경주정 등을 살펴보면, 배가 속도를 낼 때 앞부분부터 선체가 점점 뜨는 것을 볼 수 있다. 이러한 활주정은 처음에는 부력만으로 뜨지만 속도가 올라가면 배 바닥이 날개 역할을 함으로써 양력이 발생하고, 이로 인해 배가 물 위로 더 많이 떠오르면 물에 닿아 생기는 저항이 줄어든다.
― 본문 205쪽 '날개로 나는 배 : 수중익선, 활주정' 중에서

배 안에 숨어있는 무수한 코드, 그들을 찾아가는 즐거움!<br/>물과 배의 과학 원리를 수면 위로 떠올리는, 새로운 개념의 '교양공학서'<br/><br/>도대체 배에 무슨 코드들이 숨어있단 말인가? 갑판 아래 그녀(ship)의 치마를 살짝 들춰내면 무수한 암호 덩어리인 배가 품고 있는 비밀의 열쇠가 하나씩 드러난다. 배의 비밀을 푸는 실마리는 바로 물. 물을 파헤치는 순간 '배에 관한 모든 과학'이 수면 위로 떠오른다. 이 책은 '물', '배', '꿈'이라는 세 가지 키워드로 이야기를 풀어나간다. 물을 통해 배를 이해하고, 배를 통해 미래를 꿈꾸면서 상상을 현실화시키는 과정을 우리는 책에서 만날 수 있다. 곧 이 책은 엄숙한 수식으로 무장한 채 상아탑 속에 갇혀있던 '조선공학'을 무장해제시켜 우리의 삶 속으로 밀어넣어 주는 새로운 개념의 '교양공학서'이다.<br/><br/><br/>* "공학은 다 그렇게 따분한가요?"라는 한마디<br/><br/>2004년 어느 날 서글서글한 웃음을 지으며 출판사의 문을 들어선, 똘똘해 뵈는 젊은이가 있었다. 바로 이 책의 저자 유병용. 20대의 풋기가 아직도 가시지 않은 서른한 살 토끼띠 청년이다. 해군사관학교에서 생도들을 가르쳤다는 그는, 멋진 배를 만드는 매력적인 학문인 조선공학이 사람들의 관심에서 멀어져 있는 현실을 안타까워했다. 그리고 이를 대중적으로 이끌어낼 교양공학서의 필요성을 열정적이고도 절절하게 말하면서 그 큰 눈을 반짝였다.<br/><br/>바다를 항해하며 모험하고픈 원대한 꿈은 누구나 한 번쯤 품어봤음직하다. 그 꿈들은 시간이 지나면서 배와 관련된 전공을 택하는 것으로 이어질 수도 있고, 해군에 지원함으로써 펼쳐질 수도 있으며, 프라모델을 만드는 취미로 전이되기도 할 것이다. 그의 경우 어린 시절부터 낙서장에 우주전함과 커다란 고래를 그리면서, 드넓은 바다에 떠다니는 커다란 배를 만들어보고 싶다는 꿈을 품었고, 그 꿈은 그대로 서울대학교 조선해양공학과라는 전공으로 이어졌다. 그러다 어느 날 문득 '공학은 왜 이렇게 재미없고 딱딱하냐'며 투덜거리는 학생의 넋두리를 듣는 순간 뒤통수가 서늘해지면서 일종의 의무감이 마음에 박힌 것이다. <br/><br/>이러한 의도에서 출발한 이 책은 그래서 누구에게나 만만하다. 공식이나 숫자에 대한 두려움은 떨쳐내도 좋다. 최대한 우리 삶과 밀착된 실례들로 그 원리와 수식을 재미있게 풀어나가고 있기 때문이다(중학생 이상이면 누구나 이해할 수 있을 만큼 쉽다). 따라서 책장을 넘기다 보면 배가 어떻게 뜨고, 앞으로 나아가며, 방향과 균형을 잡아가는지를 자연스럽게 체득하게 된다. 그 과정에서 물과 공기에 대한 역학(유체역학)을 연구한 과학자들의 뒷이야기를 만나는 재미도 놓칠 수 없으며, '가오리연의 비밀' '세일러복의 기원' 등 배를 둘러싼 재미난 팁들 또한 읽는 재미를 선사한다. 또 어렵고 낯선 용어들은 그때그때 본문에 작은 글상자로 밝혀주고 있어, 즐거운 책읽기와 알찬 지식 습득의 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있다.<br/><br/><br/>* '내가 심히 기이히 여기는 것이 있나니…' 성경에서도 어렵다고 한 유체역학?<br/><br/>'배'를 이해하기 위해서는 이른바 '유체역학'을 빼놓고는 이야기가 되지 않는다. 그렇다면 성경에서조차 난제 중의 난제라고 밝힌 '유체역학'이란 무엇일까? 그 낯선 이름처럼 한없이 어렵기만 한 분야일까? <br/><br/>유체역학은 한마디로 '힘'에 대한 학문이다. '유체'는 액체와 기체를 함께 부르는 말이지만, 여기서는 배에 대해 살펴볼 것이므로 공기는 잠시 미뤄두고 물에만 시선을 집중해보자. 그렇게 따지면 유체역학은 '물 속에서 어떤 물체가 받는 힘에 대해 다루는 학문'이라고 간단히 말할 수 있다. <br/><br/>이 책은 유체역학의 기본 공식들에서 숨은 뜻을 파악해 그 원리를 차분히 설명하고 있다. 그리고 거기에 적합한 예들을 모아놓고 있다. 예를 들면 '아르키메데스의 원리(부력의 원리)'를 말하기 위해 『콩쥐팥쥐』에 나오는 두꺼비가 밑 빠진 독의 구멍을 막을 때 받는 힘을 계산해보고(57~61쪽), '베르누이의 정리'를 설명하면서는 박찬호의 커브볼을 예로 드는 식이다(80~82쪽). 또 마찰저항을 이야기할 때는 이안소프의 전신 수영복과 스포츠과학을 동원한다.<br/><br/><br/>* '물 만난 배船 '가 물의 배腹를 가를 때<br/><br/>아주 큰 배는 63빌딩을 그대로 눕혀놓은 것보다 크다고 한다(길이 458.45미터). 이렇게 거대한 덩치가 어떻게 물에 뜰 수 있을까? 시멘트로 만든 배도 있을 정도이니 돌로 만든 배도 불가능한 것만은 아니다. 문제는 재료가 아니라 힘의 평형이다(중력과 부력의 평형). 이 책의 제1장은 이러한 유체역학의 ABC를 다룬다. 그리고 이를 설명하기 위해 파스칼, 아르키메데스, 베르누이라는 세 명의 과학자를 초대한다. 이들의 눈부신 업적에서 도출된 유체역학의 기본 공식들, 즉 정압력 분포, 파스칼의 원리, 아르키메데스의 원리, 베르누이의 정리 등이 쉽고도 명쾌하게 소개되고 있다. 예를 들어 정압력을 설명하기 위해 토리첼리의 수은주 실험을 소개하고 있는데, 위에서 누르는 공기의 무게를 직접 계산해보면 성인 한 명이 짊어지는 무게가 1,029킬로그램이나 되니 이는 곧 고릴라 7마리를 등에 짊어지는 것과 같다고 한다.<br/><br/>제2장은 앞서의 원리들을 바탕으로 배의 성능과 원리를 속속들이 이해하는 단계이다. 우선 부력으로 배를 띄워본다(부양성). 그 다음에는 배를 나아가게 해야 하니 미는 힘(추진 성능)과 막는 힘(저항 성능)을 알아보고, 이어서 어떻게 원하는 방향으로 움직이게 하는지(조종 성능)에 시선을 돌린다. 그리고 오뚝이처럼 흔들렸다가도 어떻게 다시 균형을 잡는지(운동 성능)를 살펴본다.<br/><br/>'하늘을 나는 배'라니, 과연 상상이나 할 수 있겠는지. 제3장에서는 이렇듯 인류의 오랜 상상을 현실로 바꿀, 우리의 고정관념을 깨뜨리는 미래의 배들을 만난다. 수중익선, 위그선, 스텔스선, 호버크라프트처럼 일반인들이 커다란 흥미를 느낄 만한 특이한 배들과 아울러, '인력선 대회' 같은 배를 둘러싼 인간들의 다채로운 활동들도 소개한다.<br/><br/><br/>* 조선강국의 자존심, 어떻게 지킬까?<br/><br/>우리나라는 세계 LNG선 시장 점유율이 50퍼센트에 육박하는, 조선산업 최강국이라고 한다. 그러나 그 부가가치에 비해 배를 만드는 기술과 공학에 대한 관심은 막상 그리 높지 않다. 정상의 자존심은 물량으로만 지켜지는 것이 아니다. 질적인 면에서 수준을 높이기 위한 꾸준한 노력과 연구가 필요하지 않겠는가. 학문과 교양은 곧 경제력과 국력으로도 연결된다는 점, 이 또한 결코 잊지 말아야 할 일이다.