에스컬레이터 손잡이는 왜 계단보다 빠르게 느껴질까?

 

손잡이를 잡고 있는 사람 사진

에스컬레이터를 타다가 이상한 경험을 한 적이 있습니다.

손잡이에 손을 편하게 올려놓고 있었는데, 

몇 초가 지나자 손이 몸보다 앞으로 나가 있었습니다.

다시 손을 당겨놓았습니다.

그런데 잠시 뒤 또 앞으로 갑니다.

별것 아닌데 한번 신경 쓰기 시작하니 계속 신경 쓰입니다.

“잠깐, 손잡이가 계단보다 빠른 건가?”

다음 에스컬레이터에서도 해봤습니다.

그런데 이번에는 별 차이가 느껴지지 않았습니다.

여기서 더 이상해졌습니다.

손잡이를 일부러 빠르게 만든 거라면 모든 에스컬레이터에서 똑같아야 할 텐데 

왜 어떤 곳에서는 느껴지고, 어떤 곳에서는 느껴지지 않는 걸까요?

알고 보니 우리가 에스컬레이터라고 부르는 하나의 기계 안에는 

서로 다른 두 개의 이동 시스템이 함께 움직이고 있었습니다.

에스컬레이터 내부 구조 이미지

발과 손은 사실 같은 장치를 타고 있지 않습니다

계단과 레일 확대 사진

겉으로 보면 간단합니다.

계단이 올라가고 손잡이도 올라갑니다.

그래서 둘이 하나의 장치에 연결되어 정확히 같은 속도로 움직일 것 같죠.

실제로는 조금 다릅니다.

우리가 밟고 있는 금속 계단은 여러 개의 스텝이 연결되어 정해진 궤도를 따라 움직입니다.

반면 손으로 잡는 검은 손잡이는 길게 이어진 벨트가 별도의 경로를 따라 계속 순환합니다.

쉽게 말하면,

발은 움직이는 계단을 타고 있고,

손은 움직이는 벨트에 올라가 있는 셈입니다.

둘의 목표 속도는 비슷합니다.

그렇지 않으면 에스컬레이터를 타는 동안 팔이 계속 앞이나 뒤로 끌려갈 테니까요.

그런데 여기서 재미있는 문제가 생깁니다.

두 개의 시계를 똑같이 맞추는 것과 비슷합니다

두 개의 시계 이미지

시계 두 개를 나란히 놓고 같은 시간으로 맞췄다고 생각해보겠습니다.

처음에는 둘 다 정확히 12시를 가리킵니다.

하지만 아주 미세하게 속도가 다르다면 한 시간 뒤에는 차이가 거의 보이지 않아도 며칠 뒤에는 차이가 눈에 띕니다.

에스컬레이터에서는 이 현상이 훨씬 짧은 시간에 우리 손으로 느껴집니다.

예를 들어 손잡이가 계단보다 아주 조금만 빠르다고 가정해보겠습니다.

순간적으로 보면 차이를 알아채기 어렵습니다.

하지만 손을 손잡이 위에 계속 올려놓고 있으면 그 작은 차이가 누적됩니다.

손은 계속 앞으로 이동하고, 발은 계단과 함께 움직입니다.

결국 몇 초 뒤에는

“어? 내 손이 왜 여기까지 갔지?”

라는 느낌이 생기는 겁니다.

눈보다 손이 먼저 속도 차이를 알아챈 셈이죠.

에스컬레이터 전체 사진

그런데 인터넷에는 조금 이상한 이야기가 있습니다

이 궁금증을 찾아보다 보면 꽤 그럴듯한 설명을 만나게 됩니다.

손잡이를 계단보다 일부러 빠르게 만들어 사람이 앞으로 기울게 한다.

또는

넘어지더라도 뒤로 넘어지는 것을 막기 위한 안전 설계다.

처음 들으면 꽤 설득력 있습니다.

저도 처음에는 이 설명이 답이라고 생각했습니다.

하지만 문제가 하나 있습니다.

그렇다면 모든 에스컬레이터에서 손잡이가 더 빨라야 합니다.

실제로는 그렇지 않습니다.

어떤 에스컬레이터에서는 차이를 거의 느끼지 못하고, 어떤 곳에서는 손이 앞으로 이동하는 느낌이 들며 경우에 따라서는 반대 방향의 차이를 느낄 수도 있습니다.

즉,

‘손잡이는 안전을 위해 무조건 계단보다 빠르게 설계된다’고 단정하는 것은 정확하지 않습니다.

원래 중요한 것은 두 속도를 가능한 한 비슷하게 유지하는 것입니다.

손잡이를 잡은 사진

그렇다면 왜 완벽하게 맞추지 못할까요?

여기서 에스컬레이터가 실제 기계라는 사실이 중요해집니다.

컴퓨터 화면 속 숫자처럼

계단 속도 = 0.500

손잡이 속도 = 0.500

이라고 입력한다고 영원히 똑같이 움직이는 것이 아닙니다.

손잡이는 사람이 하루에도 수없이 잡습니다.

구동 장치에서는 계속 마찰이 발생하고, 고무로 된 손잡이와 내부 부품도 사용하면서 상태가 변합니다.

계단 역시 별도의 기계 구조를 따라 움직입니다.

결국 서로 다른 두 시스템을 오랫동안 움직이면서 사람이 불편하지 않을 정도로 속도를 맞춰놓는 것에 가깝습니다.

그래서 설치 상태나 조정, 마모와 마찰 조건 등에 따라 미세한 차이가 나타날 수 있습니다.

그리고 사람은 그 작은 차이를 의외로 쉽게 알아챕니다.

재미있는 건 눈으로 보면 거의 모른다는 겁니다

검은색 손잡이 확대 사진

에스컬레이터 옆에 서서 계단과 손잡이를 바라보세요.

어느 것이 더 빠른지 눈으로 구별하기는 쉽지 않습니다.

그런데 직접 올라가 손을 올려놓으면 이야기가 달라집니다.

발은 계단에 고정되어 있습니다.

손도 손잡이의 한 위치에 놓여 있습니다.

이 상태에서는 내 몸 자체가 일종의 비교 기준이 됩니다.

발을 기준으로 손의 위치가 조금씩 바뀌기 때문입니다.

그래서 눈으로는 구별하기 어려운 작은 차이를 몸으로는 느낄 수 있습니다.

어쩌면 우리가 발견한 것은 에스컬레이터의 이상 현상이라기보다 

사람 몸이 꽤 정교한 속도 비교 장치라는 사실에 더 가깝습니다.

다음번에는 손잡이를 한번 관찰해보세요

쇼핑몰 에스컬레이터 사진

이 사실을 알고 나면 에스컬레이터를 타는 방법이 조금 달라집니다.

그냥 올라가는 동안 손을 손잡이에 가볍게 올려놓고 몸을 기준으로 손의 위치를 한번 봐보세요.

처음 위치에서 거의 움직이지 않을 수도 있고,

조금 앞으로 이동할 수도 있습니다.

다른 에스컬레이터에서는 또 다르게 느껴질 수도 있습니다.

매일 아무 생각 없이 올라탔던 기계 안에서 

발과 손은 사실 서로 다른 장치를 타고 같은 목적지를 향하고 있었던 겁니다.

그리고 그 두 장치 사이의 아주 작은 차이를,

기계보다 먼저 알아챈 건 우리의 손이었습니다.

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