카트라이더 러쉬플러스를 통해 알아보는 다오와 카트의 내구성

여러분 안녕하세요! 또다시 돌아온 과제타임을 재밌게 보내기 위해 이번에는 카트라이더 러쉬플러스라는 (망해가는)게임을 통해 주인공 다오의 신체와 탑승 중인 카트가 얼마나 튼튼한지 알아보겠습니다. 설명에 앞서, 신체 내구도 계산을 도와줄 간단한 물리 상식 몇 가지만 소개해 보겠습니다.

관성의 법칙

뉴턴의 첫번째 운동 법칙으로, 어떠한 운동 상태를 가지고 있는 물체에 가해지는 알짜힘이 0일때 그 물체는 원래의 운동 상태를 유지하려고 합니다. 예를 들어, 차를 타고 갈때 급가속하거나 급정거하면 몸이 쏠리는 현상을 경험할 수 있는데 이것이 관성에 의한 것입니다.

운동량

운동량은 물체의 질량에 속도를 곱한 값으로, 순수하게 물체의 운동을 물리량으로 나타낸 척도입니다. 일반적인 상황에서 전체 운동량은 보존되려는 성질이 있기 때문에 v의 속력으로 가던 물체가 정지한 반쪽과 2v로 움직이는 반쪽으로 쪼개지는 것이 운동량 보존의 예시입니다.

그럼, 지금부터 우리의 다오가 얼마나 강인한 육체를 지니고 있는지 알아볼까요?

우선, 카트라이더 자동차 특성상 오픈카 형태이기 때문에 탑승한 캐릭터는 자신이 운전하는 속도 만큼의 바람을 그대로 맞아야 합니다.

사진을 보면 우리의 주인공 '다오'는 자신의 신체 크기보다 조금 큰 카트에 탑승한 상태로 시속 300km가 넘는 속력을 내며 달리고 있습니다. 시속 300km로 불어오는 바람이 쉽게 체감되지 않을텐데 제가 이전에 썼던 글인 단위계를 참고해 초속으로 변환하면 약 85m/s가 나오는데 초강력 태풍의 기준이 54m/s인 것을 감안하면(건물 붕괴의 위험) 우리의 다오는 태풍에도 굴하지 않는 강력한 사나이네요!

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심지어 이렇게 고속 주행 중에 벽에 충돌해도 다오는 어떠한 문제도 생기지 않고 운전을 계속하는 탈인간급 피지컬을 보여줍니다. 충돌 전에 316km로 달리던 차가 충돌 후에 175km로 내려간 점을 감안하면 관성의 법칙에 의해 다오는 차의 왼쪽 방향으로 몸무게x100km/h 이상의 충격량을 받았을 것입니다. 일반적인 성인 남성의 몸무게는 75kg이고 카트의 무게는 정확히 측정할 수 있는 방법이 없어 다오의 2배정도로 어림잡은 채 카트의 운동 에너지 손실이 모두 다오에게 전달되었다면 다오에게는 약 689578J의 에너지가 순간적으로 들어왔고 이는 70kg짜리 추를 1km상공에서 떨어뜨렸을 때의 역학적 에너지와 비슷한 정도입니다. 이러한 충격을 버틴 다오가 참 대단하군요.

하지만, 여기서 포기할 수는 없죠. 어떻게든 충돌하는 힘을 늘리거나 다양한 각도로 충돌시키면 다오가 멀쩡하지 않은 경우가 하나쯤은 생길 거라고 생각했습니다. 그래서, 어떻게든 다오와 카트의 신변에 문제가 생길 수 있도록 여러 실험을 해 보았습니다.

(전체이용가 게임의 특성 상 피가 나오는 장면이 없기 때문에 캐릭터와 카트의 신변에 문제가 생긴 것은 자동으로 리스폰이 실행된 것으로 대체합니다.)

1.주행 중인 카트 2대를 마주보는 상태로 부딪히기

이 방법은 멀티플레이에서 사용하면 민폐 행위로 정지를 먹을 수 있기 때문에 임의로 ai를 생성한 후, 실험을 진행했습니다. 역주행를 함으로써 똑바로 달려오는 ai와 정면충돌을 해서 극한의 충격량을 만들어봤습니다.

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프레임 단위로 살펴보면 속도가 1.8km/h까지 떨어지는 것을 볼 수 있습니다. 그냥 벽에 박을 때는 벽이 곡면이기도 했고 차량이 계속 움직여 속도가 100을 넘었지만 이렇게 서로 충돌할 경우 이전보다 훨씬 더 큰 충격량을 받게 됩니다. 하지만 우리의 튼튼한 다오는 여전히 멀쩡하군요.

2. 경사로에서 차체 뒤집기

물리엔진에서 접지력이 매우 높음이 증명된 카트라이더 러쉬플러스 특성상, 평지에서 차체 뒤집기는 매우 어렵습니다. 그래서 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴의 높이 차가 생길 수 있는 구간에서 카트를 전복시켜 다오의 머리가 이런 속도로 아스팔트에 긁혀도 멀쩡할지 테스트해보았습니다.

드디어! 우리 다오가 리스폰되었습니다. 제아무리 태풍을 견디고 50만 줄 이상의 에너지를 버티는 다오여도 뇌진탕은 어쩔수 없군요. 자세히 보면 리스폰되기 직전에 다오의 머리가 도로에 닿은 채 쓸려가고 있습니다. 이 당시 속도는 100km/h정도였으며 카트는 옆면과 다오 머리의 마찰력만으로 순시간에 정지했습니다. 확실히 직전에 실험했던 마주보는 충돌보다 받는 에너지는 덜했지만 인체공학적으로 머리가 땅에 닿은 채 세 자릿수의 질량을 버티며 차가 정지할 정도까지 생존 가능한 사람이 있을 수가 없죠. (아마 이마저도 치명타 때문이 아닌 정상적인 주행을 위한 자동 리스폰 시스템같긴 합니다.)

3. 후진하는 상태로 충돌하기

후진으로는 다른 플레이어와 충돌하기 매우 어렵습니다. 그래서 커브가 적은 맵에서 후진한 상태로 벽에다가 충돌 테스트를 해보았습니다.

4. 높은 곳에서 낙하하기

기본적으로 높은 곳에서 낙하하는 구간이 있는 맵 몇 개가 있습니다. 떨어지는데 걸리는 시간을 계산해 충돌 속력을 구했습니다.

이 실험들을 모두 실행한 결과 차체가 뒤집히는 경우 외에는 모두 멀쩡했습니다. 이를 통해 캐릭터 '다오'와 카트 '흑기사 리파인'은 정도의

태풍 풍속 기준에 따른 강도분류 - 태풍 기본지식 (infomoah.com)

할리데이 일반물리학 11판

카트라이더 러쉬플러스