우주정거장 안에서 우주비행사들이 공중에 떠다니는 장면은 무중력을 설명할 때 가장 먼저 떠오르는 이미지입니다. 하지만 그 장면을 보고 “우주에는 중력이 없구나”라고 결론 내리면 중요한 부분을 놓치게 됩니다. 국제우주정거장은 지구의 중력이 거의 미치지 않는 곳에 있는 것이 아니라, 지구의 중력을 받으면서 지구 주위를 돌고 있기 때문입니다. 여기서 흥미로운 질문이 생깁니다. 중력이 작용하는데도 왜 우주비행사는 바닥에 발을 딛지 않고 떠 있을까요? 이 질문은 단순히 우주에서 벌어지는 신기한 현상에 그치지 않습니다. 우리가 일상에서 ‘무게’라고 부르는 감각이 무엇인지, 저울은 실제로 무엇을 측정하는지까지 다시 생각하게 만듭니다. 무중력을 이해하는 데 중요한 열쇠는 중력이 완전히 사라졌는지를 따지는 것보다 물체가 어떤 힘을 받고 있는지 살펴보는 데 있습니다. 수직항력, 자유낙하, 궤도운동, 질량 측정은 서로 다른 주제처럼 보이지만, 모두 힘과 운동을 구분해서 보면 하나의 이야기로 연결됩니다. 목차 우리가 무게라고 느끼는 것은 무엇일까? 우주정거장은 왜 떨어지면서도 지구에 부딪히지 않을까? 무중력에서는 질량을 어떻게 측정할까? 무중력이 알려주는 과학적 관점 자주 묻는 질문 우리가 무게라고 느끼는 것은 무엇일까? 바닥에 서 있으면 몸이 아래로 끌려가는 느낌보다 발바닥이 바닥에 눌리는 감각을 먼저 의식하게 됩니다. 의자에 앉았을 때도 마찬가지입니다. 지구의 중력은 몸을 아래로 당기지만, 바닥이나 의자는 몸이 그 안으로 계속 움직이지 않도록 위쪽으로 밀어 줍니다. 접촉한 표면이 물체를 표면에 수직한 방향으로 밀어내는 이 힘을 수직항력(normal force) 이라고 합니다. 가만히 서 있을 때에는 보통 중력과 수직항력이 크기가 같고 방향이 반대이므로 몸의 수직 방향 가속도가 0이 됩니다. 다만 두 힘은 같은 힘이 아닙니다. 중력은 지구가 몸을 끌어당기는 힘이고, 수직항력은 바닥이 몸...