공중 부양

3. 물리학적 원리

부양은 지구나 다른 행성에서 물체의 무게를 상쇄하는 위쪽 방향의 힘을 필요로 하며, 물체가 떨어지거나 상승하는 것을 막는다. 위치적 안정성을 위해, 부양하는 물체의 작은 변위는 반대 방향으로 작은 힘의 변화를 초래해야 한다. 이러한 작은 힘의 변화는 구배장 또는 능동적 조절에 의해 달성될 수 있다. 물체가 방해를 받으면 최종 위치를 중심으로 진동할 수 있지만, 감쇠 효과로 인해 결국 운동이 0으로 감소한다.

부양 기술은 물리학 연구에 유용한 도구이다. 예를 들어, 부양 방법은 고온 용융 특성 연구에 유용하다. 용기에 대한 반응 문제를 제거하고 용융물의 과냉각을 허용하기 때문이다. 무용기 조건은 전체 실험이 자유 낙하하도록 하는 대신, 중력에 부양력을 대항함으로써 얻을 수 있다.^[2]

일반적으로 물체가 중력에 거스르며 공중에 떠오를 때 이용하는 힘으로는 공기에 대한 부력이나 자기력끼리의 반발력(→ 인력과 척력)이 알려져 있지만, 그 외의 물리 현상으로는 자기장 중의 초전도체가 일으키는 마이스너 효과가 있다. 자기장끼리의 반발의 경우, 리니어 모터처럼 몇 개의 자기장을 조정하여 물체를 일정한 장소에 머물게 해야 정적인 공중 부양을 할 수 있다. 그러나, 초전도체가 제2종 초전도체의 경우, 자기장에 대한 반발력과는 별개로 초전도 물질 내의 불순물에 기인하는 상전도에 의한 지지력 발생이 가져다주는 핀고정 효과라고 불리는 "공중에 고정된 상태"가 발생한다.

장난감으로는 영구 자석에 의한 "공중 부양하는 팽이"(→ 팽이)가 상품화되어 있다. 팽이가 받침대로부터의 자기력에 의해 공중에 고정되는 공간이 제한되어 있으며, 그 외의 장소에서는 반대로 팽이가 튕겨나가거나 달라붙기 때문이다.

또한, 정전장에 의한 반발 효과를 이용한 이오노크래프트도 걸린 전압 강도에 따라 부유하는 것으로 알려져 있다.

작용·반작용에 기초하여 어떤 질량 있는 물질을 분사하고 있는 호버링이라고 불리는 상태에서는, 물체가 발하는 분사력과 물체에 걸리는 중력 등의 다른 힘이 균형을 이루는 경우에 물체가 공중에 정지하게 되지만, 이쪽은 일반적으로 "공중 부양"이라고 상상되는 범주에는 포함되지 않는다. 호버링을 하는 것으로는 헬리콥터, 수직 이착륙기, 호버크라프트, 분사력을 극히 정밀하게 제어하고 있는 로켓 등이 있다.

정지 위성에서는 지구 쪽으로 낙하하려는 힘과 위성 궤도로부터 우주로 탈출하려는 힘의 균형 상태가 이용되고 있다. 그러나, 정지 위성은 속도가 변화하는 등 하여 소정의 위성 궤도(정지 궤도)에서 벗어나면 즉시 지구를 향해 떨어지거나 위성 궤도로부터 튕겨져 나간다(→ 인공위성).

4. 신비주의 및 오컬트

요가나 심령주의 등 신비주의와 오컬트 전통에서는 인체나 테이블이 공중에 뜨는 현상, 즉 "공중 부양"을 했다는 보고가 많이 전해지고 있다. 그러나 옴진리교의 아사하라 쇼코의 사례처럼 트릭으로 밝혀지는 경우도 있다.^[11]

역사적으로 공중 부양 이야기는 영지주의 마법사 시몬 마구스, 티베트 불교 수행승 밀라레파, 가톨릭 교회 성인인 토마스 아퀴나스와 쿠페르티노의 요셉 등 다양한 인물들에게서 찾아볼 수 있다. 인간이 공중에 뜨거나 비행하는 이야기는 다른 전승에서도 흔히 나타나며, 그 기원은 신화 시대로 거슬러 올라간다.

하지만 이러한 일화들은 현대 실증주의적 과학관에 기반한 민족학, 사회학, 심리학 등에서는 일종의 우화이거나 트랜스 상태에서의 주관적인 환각으로 해석된다. 또한, 트릭이나 마술의 일종으로 간주되기도 한다. 20세기에 들어 영상 기술이 발전하면서 이러한 트릭들은 쉽게 드러나게 되었다.

요가 수행자(요기) 중에는 의도적으로 또는 우연히 자신의 육체를 공중 부양할 수 있다고 주장하는 사람들이 있다. 파라마한사 요가난다의 저서 『어느 요가의 자서전』 7장에는 공중 부양하는 요기에 대한 이야기가 나온다.

요가에서 흔히 사용되는 결가부좌 자세에서는 하반신의 힘을 이용해 점프하는 것이 가능하다. 하지만 일반인은 신체 유연성이 부족하여 이 자세를 취하기 어렵기 때문에, 트릭 사진에 속는 경우가 있다. 옴진리교는 1985년경(종교 법인화 이전) 오컬트 잡지 『무』 등에 "교주의 부양"이라며 아사하라 쇼코가 공중 부양하는 것처럼 보이는 사진을 공개했다. 그러나 옴진리교에 비판적인 변호사 타키모토 타로는 이것이 좌선 상태에서 점프하는 순간을 스트로보를 이용해 빠른 셔터 속도로 촬영한 트릭이라고 주장했다. 그는 자신이 직접 공중 부양하는 것처럼 보이는 사진을 공개하며 이를 증명했다. 실제로 아사하라의 사진에서는 머리카락이 곤두서고 힘을 주는 표정이 나타나 단순한 점프임을 알 수 있다. 에가시라 2:50도 공개 석상에서 다리를 꼬고 점프하는 모습을 보였으며^[11], 옴진리교를 탈퇴하고 히카리의 고리를 설립한 우에사토 후미히로 역시 이 사진이 아사하라가 점프하는 순간을 찍은 것임을 인정했다.^[12]

요가 수행자이자 지도자인 나루세 마사하루는 자신의 저서(『공중 부양』, 『쿤달리니 요가』 등)와 웹사이트를 통해 공중 부양 체험과 사진을 공개했다. 그러나 그는 현재 외적인 현상에 얽매이지 않는 수행 단계를 거쳤기 때문에, 더 이상 시연 등을 하지 않는다고 한다. (마지막으로 사진 촬영된 것은 1990년 4월이며, 동영상은 남아 있지 않다)^[13]

심령주의에서는 강령회에서 테이블이 공중에 뜨거나 영매의 육체가 공중에 뜨는 현상이 보고된다. 심령주의에서는 영적인 존재가 영매로부터 발산되는 엑토플라즘을 통해 테이블을 들어 올린다고 설명한다. 대니얼 더글러스 홈과 콜린 에반스가 대표적인 사례로 알려져 있다.

5. 마술

마술에서 공중 부양은 여러 가지 수법으로 나타나는 상태나 표현의 테마 중 하나이며,(마술#현상에 따른 분류 참조) 관객에게는 불가사의한 부양 현상을 실제로는 합리적인 방법으로 실현한다. 부양시키는 대상은 연출에 따라 다양한데, 예를 들어 클로즈업 마술에서는 둥글게 만 지폐를 띄우는 '''플로팅 빌'''이나 몸 주위로 카드를 날리는 '''UFO 카드''' 등이 있고, 스테이지 매직에서는 공을 띄우는 '''좀비 볼'''이나 지팡이를 띄우는 '''댄싱 케인''' 등이 있다. 일루전에서는 연기자나 조수의 인체를 띄우는 연기도 한다.

"물체가 아무런 지지 없이 떠 있을 리가 없다"는 일반적인 고정 관념에서 보면 매우 기묘한 상태이기 때문에 이러한 연출은 오래전부터 있었다. 예를 들어 로프 매직의 "힌두 로프"는 이미 14세기의 인도에서 행해진 것으로 기록되어 있다.

마술에서의 부유 현상은 심령주의적인 연출로 행해지기도 하는데, 이를 멘탈 매직이라고 부른다. 강령회에서 영이 나팔을 울리거나 공을 띄웠다는 일화에 따라 이를 흉내 내거나, 관객에게 현상이 심령적인 힘이나 초능력에 의한 것이라고 설명하기도 한다.

6. 가공의 기술

SF에서는 반중력과 같은 기술을 사용하여 공중 부양을 하는 것으로 묘사된다. 이러한 묘사는 중력에 반발하는 힘이나, "위로 떨어지려고 하는" 것과 같이 반대 방향으로 작용하는 중력을 통해 이루어진다.

7. 응용 분야

thumb을 출발하는 자기 부상(maglev) 열차]]

자기 부상은 자기장을 이용하여 물체를 공중에 띄우는 방식으로, 가장 흔히 보이는 부상 형태이다. 반자성체는 시연 목적으로 흔히 사용된다. 예를 들어 초전도체는 주변 외부 자기장에서 쉽게 부상하며, 반자성 부상을 활용하는 강력한 자기장에서는 작은 살아있는 동물도 부상시킬 수 있다.

열분해 흑연은 북극이 한 대각선을 형성하고 남극이 다른 대각선을 형성하는 4개의 정육면체 자석 위에 얇은 정방형으로 놓아 부상시킬 수 있다.^[3] 상자성 유체로 둘러싸인 (비자성) 액체 방울을 부상시키는 연구도 성공했다.^[4]

물체가 중력에 거스르며 공중에 떠오를 때 이용하는 힘으로는 공기에 대한 부력이나 자기력끼리의 반발력(→ 인력과 척력)이 알려져 있다. 그 외에도 자기장 속 초전도체가 일으키는 마이스너 효과가 있다. 리니어 모터처럼 몇 개의 자기장을 조정하여 물체를 일정한 장소에 머물게 해야 하는 자기장 반발과 달리, 제2종 초전도체는 핀고정 효과를 통해 "공중에 고정된 상태"가 발생한다.

영구 자석을 이용한 "공중 부양하는 팽이" (→ 팽이)는 장난감으로 상품화되어 있다. 팽이가 받침대의 자기력에 의해 공중에 고정되는 공간이 제한되어 있어, 돌리는 것이 상당히 어렵다. 정전장에 의한 반발 효과를 이용한 이오노크래프트도 전압 강도에 따라 부유한다.

작용·반작용에 기초한 호버링은 물체의 분사력과 중력 등의 힘이 균형을 이룰 때 물체가 공중에 정지하는 현상으로, 헬리콥터, 수직 이착륙기, 호버크라프트, 로켓 등이 있다. 이는 일반적으로 "공중 부양" 범주에는 포함되지 않는다. 정지 위성은 지구로 낙하하려는 힘과 우주로 탈출하려는 힘의 균형을 이용하지만, "공중 부양" 이미지와는 거리가 멀다.

물리학에서 요가나 심령주의에서의 공중 부양은 유사 과학·마술로 간주된다.

7. 1. 자기 부상 열차

7. 2. 동물 부양

• 조류: 벌새, 물수리
• 곤충류: 박각시과, 파리목

참조

_[1] 문서 "to rise by virtue of lightness," from Latin ''levitas'' lightness http://dictionary.re[...] Online Etymology Dictionary
_[2] 간행물 Properties of high-temperature melts using levitation 2000
_[3] 간행물 Diamagnetic Levitation Using Pyrolytic Graphite
_[4] 간행물 Levitation of non-magnetizable droplet inside ferrofluid https://www.cambridg[...]
_[5] 문서 Materials Processing Through Levitation in High Gas Pressure http://www.mrs.org/s[...]
_[6] 웹사이트 Scientists reveal secret of levitation, Yahoo! News https://news.yahoo.c[...]
_[7] 웹사이트 Levitation in Miniature, Null Hypothesis http://www.null-hypo[...] 2007-08-23
_[8] 웹사이트 Frogs Levitate in a strong enough magnetic field http://www.physics.o[...] physics.org 2014-11-20
_[9] 웹사이트 NASA Levitates a Mouse With Magnetic Fields http://www.popsci.co[...] 2014-11-20
_[10] 문서 Mice Levitated in Lab http://www.livescien[...]
_[11] 간행물
_[12] 웹사이트 上祐代表が「麻原の空中浮揚はヤラセ」発言 https://www.j-cast.c[...] 株式会社ジェイ･キャスト 2022-11-06
_[13] 서적 空中浮揚