1
00:00:06,616 --> 00:00:10,513
사람들은 오랜 세월동안 
속도에 매혹되어 왔습니다.

2
00:00:10,513 --> 00:00:14,746
인류 진보의 역사는 계속 빨라져 왔고

3
00:00:14,746 --> 00:00:18,611
이런 역사적 경주에서의
가장 중요한 성취 중 하나는,

4
00:00:18,611 --> 00:00:21,503
소리보다 빠르게 이동할 수
있게 된 것입니다.

5
00:00:21,503 --> 00:00:24,871
최초로 비행기가 하늘을 
나는 데 성공한 후,

6
00:00:24,871 --> 00:00:29,983
파일럿들은 그들의 비행기가 
더 빠르게 날기를 원했습니다.

7
00:00:29,983 --> 00:00:32,385
하지만 그들이 빠르게 날고자 
할수록 난기류가 더 강해졌고

8
00:00:32,385 --> 00:00:37,688
비행기에 작용하는 큰 힘들이 비행기가 
더 빠르게 가속하는걸 막았습니다.

9
00:00:37,688 --> 00:00:41,647
몇몇은 위험한 주행을 통해서 
문제를 해결하고자 했고,

10
00:00:41,647 --> 00:00:44,085
종종 비극적인 결과를 불러왔습니다.

11
00:00:44,085 --> 00:00:47,550
1947년에 움직이는 수평 안전판, 
전체가 움직일 수 있는 꼬리와 같은

12
00:00:47,550 --> 00:00:52,302
비행기 디자인이 발전했습니다.

13
00:00:52,302 --> 00:00:55,531
이와 같은 발전은 결국 미국 
공군 파일럿인 척 예이거가

14
00:00:55,531 --> 00:01:03,721
벨 엑스-1 비행기를 
1127km/h로 비행해,

15
00:01:03,721 --> 00:01:06,924
최초로 음속의 장벽을 허물고

16
00:01:06,924 --> 00:01:09,715
소리보다 빠르게 이동한 
사람이 되었습니다.

17
00:01:09,725 --> 00:01:13,929
벨 엑스-1은 훗날 등장하는 많은
초음속 비행기들의 시초가 되었고

18
00:01:13,929 --> 00:01:17,913
이후의 비행기들은 마하3(음속의 3배)을
넘는 속도에까지 이르게 됩니다.

19
00:01:17,913 --> 00:01:21,394
초음속으로 이동하는 비행기는

20
00:01:21,394 --> 00:01:25,682
천둥과 같은 소리를 내는 '소닉 붐' 
이라는 충격파를 만들어 냅니다.

21
00:01:25,682 --> 00:01:29,179
이 현상은 아래에 있는 
사람과 동물에게 고통을 주고

22
00:01:29,179 --> 00:01:31,070
심지어는 건물에게 
피해를 입히기도 합니다.

23
00:01:31,070 --> 00:01:31,911
이러한 이유에서,

24
00:01:31,911 --> 00:01:35,345
전 세계의 과학자들은 
소닉 붐을 연구해 왔습니다.

25
00:01:35,345 --> 00:01:37,788
소닉 붐이 대기 중에서 
어떤 경로로 움직일지,

26
00:01:37,788 --> 00:01:42,191
지표 어디에 도달하며 얼마나
큰 소리일지 예측하고자 시도했습니다.

27
00:01:42,191 --> 00:01:45,310
과학자들이 소닉 붐을 연구하는 
방법을 이해하기 위해,

28
00:01:45,310 --> 00:01:48,298
소리의 기본 원리에서부터 
다 같이 시작해 봅시다.

29
00:01:48,298 --> 00:01:51,931
고요한 연못에 작은 돌을 
던진다고 상상해 봅시다.

30
00:01:51,931 --> 00:01:53,177
무엇을 볼 수 있나요?

31
00:01:53,177 --> 00:01:55,875
돌은 물 속에서 모든 
방향에서 같은 속력을 가지는

32
00:01:55,875 --> 00:01:58,670
파동을 만들어내고

33
00:01:58,670 --> 00:02:02,887
파면이라 불리는 물결의 
원들은 계속해서 커집니다.

34
00:02:02,887 --> 00:02:05,904
이와 같이, 비록 우리가 볼 수 없다고 하더라도

35
00:02:05,904 --> 00:02:09,307
가정용 오디오와 같이 소리를 
내는 움직이지 않는 물체도

36
00:02:09,307 --> 00:02:12,199
바깥쪽으로 진행하는 
소리의 파동을 만들어 냅니다.

37
00:02:12,199 --> 00:02:14,330
파동의 속도에 영향을 주는 요인에는

38
00:02:14,330 --> 00:02:18,110
파동이 진행하는 공기의 
고도와 온도가 있습니다.

39
00:02:18,110 --> 00:02:24,463
해수면의 높이에서, 소리는 
약 1225km/h로 진행합니다.

40
00:02:24,463 --> 00:02:27,290
하지만, 파면은 2차원 
표면에서의 원이 아닌

41
00:02:27,290 --> 00:02:30,732
구 모양을 가지게 되고

42
00:02:30,732 --> 00:02:35,901
소리는 이러한 파면들에 
대해 수직으로 움직입니다.

43
00:02:35,901 --> 00:02:40,076
이제 기차의 경적처럼 움직이며 
소리를 내는 물체를 상상해 봅시다.

44
00:02:40,076 --> 00:02:43,034
기차가 특정 방향으로 
계속해서 움직인다면

45
00:02:43,034 --> 00:02:47,566
기차 앞의 파면들은 서로 
뭉쳐져 진동수가 증가합니다.

46
00:02:47,566 --> 00:02:52,636
이렇게 파동의 진동수가 증가하는 현상은

47
00:02:52,636 --> 00:02:55,729
접근하는 물체의 진동수가 더 높게 
들리는 도플러 효과의 원인입니다.

48
00:02:55,729 --> 00:02:59,927
그러나 소리를 내는 물체가 
음파보다 천천히 움직일 때까지는

49
00:02:59,927 --> 00:03:02,756
서로 중첩되어 남아있을 것입니다.

50
00:03:02,756 --> 00:03:07,771
비행기가 자신이 만드는 소리보다 
빠르게, 즉 초음속으로 움직일 때

51
00:03:07,771 --> 00:03:10,597
앞의 현상은 신기하게 변하게 됩니다.

52
00:03:10,597 --> 00:03:13,200
자기가 만들어낸 음파를 
자기 자신이 앞지르면서

53
00:03:13,200 --> 00:03:15,702
그 위치에서의 새로운 음파를 만들 때

54
00:03:15,702 --> 00:03:19,820
파동들은 서로 힘을 받게 되고 
마하 원뿔을 형성하게 됩니다.

55
00:03:19,820 --> 00:03:22,808
이때, 관측자는 아무런 소리도
들을 수 없습니다.

56
00:03:22,808 --> 00:03:27,888
왜냐하면 비행기는 자신이 만드는 
소리보다 빠르게 움직이기 때문입니다.

57
00:03:27,888 --> 00:03:33,051
관측자는 오직 비행기가 지나간 뒤 
들리는 소닉 붐만을 들을 수 있습니다.

58
00:03:33,051 --> 00:03:37,007
마하 원뿔은 지면에 
쌍곡선 모양으로 도달하고,

59
00:03:37,007 --> 00:03:41,306
앞으로 이동하면서 '붐 카펫'이라 
불리는 피해흔적을 남깁니다.

60
00:03:41,306 --> 00:03:45,043
이것은 소닉 붐에 의해 피해를 
받은 지역을 구분할 수 있게 합니다.

61
00:03:45,063 --> 00:03:49,303
소닉 붐이 얼마나 강할지를 
계산하는 것은 어떨까요?

62
00:03:49,303 --> 00:03:52,869
이것은 그 유명한 나비에-스토크스
방정식을 풀어야

63
00:03:52,869 --> 00:03:56,265
초음속으로 비행하는 
비행기에 의해 발생하는

64
00:03:56,265 --> 00:03:59,537
기압의 변화를 알아낼 수 있습니다.

65
00:03:59,537 --> 00:04:03,853
이때 공기의 특징은 N자처럼 
보여 'N파'라고 불립니다.

66
00:04:03,853 --> 00:04:05,483
이 모양이 무엇을 의미할까요?

67
00:04:05,483 --> 00:04:09,506
소닉 붐은 기압의 갑작스런 
변화가 있을 때 발생하고

68
00:04:09,506 --> 00:04:11,918
N파는 두 번의 '쿵'소리를 동반합니다.

69
00:04:11,918 --> 00:04:15,497
하나는 처음에 비행기의 앞부분에서 
기압 상승이 일어날 때 일어나고

70
00:04:15,497 --> 00:04:18,349
다른 하나는 비행기의 꼬리가 지나가면서

71
00:04:18,349 --> 00:04:21,017
기압이 평소 상태로 갑자기 
낮아질 때 일어납니다.

72
00:04:21,017 --> 00:04:23,130
이는 두 번의 '쿵'소리를 유발하지만

73
00:04:23,130 --> 00:04:26,636
보통 사람의 귀에는 한 번의 
'쿵'소리로 들립니다.

74
00:04:26,636 --> 00:04:29,878
실제로는, 이 원리들을 통해

75
00:04:29,878 --> 00:04:34,023
컴퓨터가 비행 경로와
대기 상태를 감안해서

76
00:04:34,023 --> 00:04:37,626
소닉 붐의 위치와 강도를 
예측할 수 있고

77
00:04:37,626 --> 00:04:40,738
그 피해를 줄이기 위한 
연구가 진행되고 있습니다.

78
00:04:40,738 --> 00:04:45,809
그동안, 땅 위에서의 초음속 
비행은 금지되어 있습니다.

79
00:04:45,809 --> 00:04:48,572
그렇다면, 소닉 붐이 
최근에서야 나타난 것일까요?

80
00:04:48,572 --> 00:04:50,088
그렇지는 않습니다.

81
00:04:50,088 --> 00:04:52,516
우리가 소닉 붐을 없애고자 노력할 때,

82
00:04:52,516 --> 00:04:56,045
몇몇 다른 동물들은 소닉 붐을 
이롭게 활용하고 있었습니다.

83
00:04:56,045 --> 00:05:00,816
디플로도쿠스(공룡의 일종)는 
꼬리를 1200km/h이상으로

84
00:05:00,816 --> 00:05:07,937
소리보다 빠르게 움직여 
포식자들로부터 보호했습니다.

85
00:05:07,937 --> 00:05:12,437
몇몇 종류의 새우는 물 속에서
멀리 떨어져 있는 먹잇감을

86
00:05:12,437 --> 00:05:16,163
기절시키거나 죽이기 위해
그들의 거대한 집게로 조금 움직여

87
00:05:16,163 --> 00:05:19,733
비슷한 충격파를 만들어낼 수 있습니다.

88
00:05:19,733 --> 00:05:22,203
그래서 우리 인류는 속도에 대한
끊임없는 추구에서

89
00:05:22,203 --> 00:05:24,853
위대한 진보를 이루어내지만

90
00:05:24,853 --> 00:05:27,413
자연이 이를 먼저 이루어 
냈었다는 것이 드러나곤 합니다.