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이웃집과학자

이어폰 줄 꼬이는 과학적 이유

By 이웃집과학자 with 미나니

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학교를 가기 위해, 출근하면서, 혹은 놀러가는 길에 음악이나 영상을 보려고 주머니에서 이어폰을 꺼내봅니다. 99.99999% 확률로 이어폰 줄은 꼬여 있습니다. 수 많은 국가의 사람들이 이 현상에 대해 오랫동안 고민해 왔는데요. 이들은 주머니 속에 이어폰을 꼬이게 만드는 요정이 있거나 외계인의 음모 또는 우주적인 현상 때문이라는 이야기도 합니다.


왜 꼬일까요?
사실 우스갯소리로 하는 거죠.

그런데 물리학자들은 진지하게 고민했습니다. 왜냐면 이어폰 줄이 꼬이는 건 매듭 이론과 관련 있기 때문이죠.

2007년 물리학자 더글러스 스미스와 그의 학부생 도리안 레이무가 공동으로 쓴 논문 하나가 발표되었는데요. 끈의 길이와 상자의 크기를 달리해 일정 속도로 흔들었을 때 얼마나 줄이 꼬이는지 실험한 내용이었습니다. 장난 같은 실험이지만 실험 결과를 보니 이어폰 줄이 왜 꼬일 수밖에 없는지 설명이 되더라고요.


길면 길수록 더 꼬여요

실험은 줄의 길이를 1m 미만에서 6m까지 나누어 진행했습니다. 길이가 짧을수록 덜 꼬이고 길어질수록 더 많이 꼬였는데요. 줄의 길이가 3m를 넘어가면서부터는 꼬이는 확률이 약 50%로 비슷했습니다. 이어폰의 평균 길이가 1~2m 사이기 때문에 약 30~50% 확률로 줄이 꼬입니다. 

“그런데 왜 우리가 이어폰을 꺼낼 때는 거의 100% 꼬여있는 거죠?”

동그라미를 주목해봐요

연구진들은 논문에서 이어폰이 꼬이는 원리를 보여 줍니다. 이어폰은 양쪽이 연결돼 있지 않기 때문에 말려있을 때 흔들리면 한쪽 끝이 옆에 있는 줄과 줄 사이로 엮입니다. 흔들리면 더 엮입니다.

그럼 한 가지 해결책이 떠오르긴 하네요. 이어폰 양쪽 끝을 서로 붙이면 됩니다. 클립을 이용하든 밴드를 사용하든 양쪽을 연결해주면 서로 엮일 일이 없겠죠. 어쩌면 애플이 블루투스 이어폰을 밀고 있는 게 우리가 이어폰 꼬임으로 스트레스를 받지 말라는 배려가 아닐까요?

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