속도는 거리 나누기 시간
속도 단위는 모두 '거리 단위/시간 단위' 꼴이라, 거리와 시간을 각각 바꾸면 환산 비율이 나옵니다. 1m/s는 1초에 1m를 가는 빠르기입니다. 한 시간은 3,600초이므로 한 시간이면 3,600m, 곧 3.6km를 갑니다. 그래서 1m/s는 정확히 3.6km/h이고, km/h를 m/s로 바꿀 때는 3.6으로 나눕니다. 계산이 헷갈릴 때는 공식을 외우기보다 '1초에 몇 m를 가면 한 시간에는 얼마일까' 하고 단위를 그대로 늘어놓아 보면 실수가 줄어듭니다.
자주 쓰는 값
환산값 몇 개를 머리에 넣어 두면 뉴스나 표지판을 볼 때 바로 감이 옵니다. 소수점 아래는 반올림한 값입니다.
- 10m/s = 36km/h
- 100km/h ≈ 27.8m/s
- 60km/h ≈ 16.7m/s
- 1km/h ≈ 0.278m/s
- 빛의 속도 = 299,792,458m/s (정의값)
일기예보의 바람은 왜 m/s인가
한국 기상 예보는 바람의 세기를 초속, 곧 m/s로 알려 줍니다. 그래서 '초속 20m의 강풍'을 시속으로 바꾸면 72km/h입니다. 자동차 속도에 익숙한 감각으로는 평범하게 들릴 수 있지만, 바람이 사람이나 구조물을 미는 힘은 풍속이 두 배가 되면 대략 네 배가 될 만큼 빠르게 커집니다. 같은 숫자라도 단위가 m/s인지 km/h인지에 따라 3.6배가 차이 나므로, 외국 예보나 다른 자료와 비교할 때는 단위부터 확인합니다. 강풍·태풍 특보의 기준과 대응 요령은 기상청의 공식 안내를 따릅니다.
차의 속도와 멈추는 거리
도로 표지판과 계기판은 km/h를 쓰지만, 위험을 실감하려면 m/s로 바꿔 보는 것이 도움이 됩니다. 100km/h는 1초에 약 27.8m를 가는 속도입니다. 위험을 알아차리고 브레이크를 밟기까지 1초가 걸린다면 그동안 차는 이미 30m 가까이 나아갑니다. 실제로 멈추기까지는 여기에 제동 거리가 더해지는데, 제동 거리는 속도의 제곱에 비례해 늘어나서 속도가 두 배면 대략 네 배가 됩니다. 노면이 젖었거나 타이어가 닳았으면 더 길어집니다. 앞차와 거리를 넉넉히 두라는 말은 이 숫자에서 나옵니다.
바다와 하늘의 노트
배와 항공기는 노트를 씁니다. 1노트는 한 시간에 1해리를 가는 속도이고, 1해리는 국제적으로 정확히 1,852m로 정해져 있습니다. 따라서 1노트는 정확히 1.852km/h, 약 0.514m/s입니다. 해리는 원래 지구의 경선을 따라 위도 1분에 해당하는 거리에서 나온 단위라, 위도와 경도로 위치를 나타내는 항해에서 계산이 편합니다. 해도와 항공에서는 거리도 해리로 재기 때문에 속도 역시 노트로 쓰는 편이 자연스럽습니다. 해상 예보나 선박 정보에서도 노트를 자주 만납니다.
마일 단위와 달리기 페이스
미국과 영국의 도로는 마일 단위 시속(mph)을 씁니다. 1마일이 정확히 1,609.344m이므로 1mph는 정확히 1.609344km/h입니다. 달리기에서는 속도 대신 1km를 몇 분에 달렸는지 나타내는 페이스를 자주 씁니다. 페이스와 시속은 서로 뒤집힌 관계라서, 60을 1km당 걸린 분으로 나누면 시속이 나옵니다.
- 60mph ≈ 96.6km/h
- 100km/h ≈ 62.1mph
- 1km를 5분에 달리면 12km/h
- 1km를 6분에 달리면 10km/h
마하는 속도가 아니라 비율
마하수는 물체의 속도를 그 자리의 음속으로 나눈 값입니다. 마하 1은 음속과 같은 빠르기, 마하 2는 그 두 배라는 뜻입니다. 문제는 음속이 고정된 값이 아니라는 점입니다. 공기 중 음속은 주로 기온에 따라 달라져서, 15도의 건조한 공기에서는 약 340m/s, 시속으로 약 1,225km이지만 기온이 훨씬 낮은 높은 고도에서는 이보다 느립니다. 그래서 '마하 1은 시속 1,225km'라는 말은 특정 조건에서의 어림값일 뿐이고, 같은 마하수라도 고도에 따라 실제 속도가 다릅니다. 기사에서 마하를 km/h로 바꾼 값을 보면 어떤 조건을 가정했는지 생각해 봅니다.
환산할 때 흔한 실수
속도 환산의 실수는 대부분 시간 단위를 빼먹거나 이름이 비슷한 단위를 섞는 데서 생깁니다. 숫자를 옮겨 적을 때는 단위를 함께 적는 습관만으로도 대부분 막을 수 있습니다.
- m/s와 km/h를 섞어 3.6배 차이를 놓친다
- 노트를 육지 마일 기준의 시속으로 착각한다
- 마하를 고정된 속도로 생각한다
- 페이스(분/km)를 시속처럼 숫자가 크면 빠르다고 읽는다
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