Outer wilds는 우주 탐사를 표방하는 게임답게 여러 곳에서 물리 고증을 잘 챙긴 것을 알 수 있다.

물론, 물리 고증을 너무 빡세게 하면 게임 플레이 자체가 망가지므로 타협점을 본 곳도 있지만 근본적인 물리 법칙들은 잘 적용되어 있다.



스포일러가 없는 선에서 outer wilds의 물리 고증을 알아 보자.






[뉴턴의 운동 법칙]



뉴턴의 운동 법칙은 일상 생활에서 우리의 물리 법칙을 결정짓는 근본적인 법칙이다. 살면서 쉽게 체감하여 몸이 알고 있는 법칙부터 따지고 들어가 보지 않으면 모를 법칙들도 있다.




* 뉴턴의 1법칙: 관성

물체는 따로 건들이지 않는 한 현재의 운동 상태를 유지한다. 여기서 말하는 운동 상태란 이동하는 방향과 그 속력이다.

교통사고가 났을 때 튕겨나가는 원인이 되는 법칙이다.

건들이지 않는 한 운동상태를 유지한다는 것을 뒤집어 말하면 일단 한 번 움직이기 시작하면 가만히 있어도 계속 간다는 뜻이다.


Outer wilds에서도 이를 체험해 볼 수 있다. 행성 표면 위에서는 우주선 조작을 멈추면 행성 표면과의 마찰로 금방 멈추지만, 우주로 나아가 보면 알 수 있다.

우주 공간에서 일단 속력을 어느 정도 붙인 뒤 조작을 멈춰도 우주선은 그 속력 그대로 이동한다.

처음하는 뉴비들이 행성을 향해 직진으로 계속 가속하다가 제때 감속하지 못하고 행성 표면에 꼬라박는 이유가 된다.

무중력 공간에서 우주선 없이 이동해야 할 때 이동을 어렵게 하는 원인이 되기도 한다.

이런 상황에서는 너무 빠르게 움직이지 말고 적당하게 속력을 붙여 움직이다가 속도 일치 기능을 이용하여 멈추자.



* 뉴턴의 2법칙: 힘-가속도의 법칙

그 유명한 F=ma 법칙이다. 어떤 물체에 얼만큼의 힘이 가해졌을 때 그 물체의 속력이 얼마나 빨라질지 계산할 수 있다.


아쉽게도 outer widls에서는 체감하기 힘든 법칙이다. 그나마 체험해 볼 수 있을 때가 우주 공간에서 연료가 다 떨어졌을 때이다.

엔진을 가동하지 못 하니 힘(F)을 우주선에 가할 수 없고 그 결과로 관성에 의해 영원이 이동하게 된다.



* 뉴턴의 3법칙: 작용-반작용의 법칙

내가 너를 밀었다면 그만큼 너도 나를 민다는 법칙이다. 유심히 관찰하지 않으면 반작용은 일상생활에서 터득하기 힘들다.




오토바이 운전자가 반작용 개념을 몰라서 일어난 대참사다. 오토바이 운전자가 차를 발로 밂과 동시에 자동차의 문짝도 같은 힘으로 오토바이 운전자를 밀어내기에 이런 일이 발생했다.


Outer wilds에도 제대로 구현되어 있다.

우주 공간에 나가서 우주선을 정지시켜 놓고, 그 옆에서 우주 유영을 해 보자. 우주선과 속도를 일치시켜 멈춘 다음 탐사정 발사기를 들고 아무 방향으로나 탐사정을 발사해 보자.

탐사정은 빠른 속도로 나한테서 멀어질 것이다. 이제 우주선을 바라 보자.

놀랍게도 우주선도 나한테서 멀어진다!

이는 탐사정을 발사시킨 것과 동시에 탐사정을 발사한 힘만큼 나도 뒤로 힘을 받아 속도가 붙었기 때문이다.


outer wilds에서는 탐사정을 그냥 회수할 수 있어 이 짓을 무한 반복할 수 있고 공짜 속도를 계속 얻을 수 있다.

스피드런에서 쓰이는 원리이다.












[중력 법칙]




우리의 일상 생활을 지배하는 법칙이다. 이것도 뉴턴이 알아냈다. 사실 정확히는 만유인력의 법칙이라는 표현이 맞다.

두 물체가 있을 때, 이 둘은 서로를 향해 둘의 질량을 곱한 것에 비례하는 만큼의 힘을 받는다.

쉽게 말하면 물체들은 서로 뭉치는 방향으로 힘을 받고, 그 힘은 질량이 클 수록 커진다는 뜻이다.

여기에 추가로 중력의 크기를 결정 짓는 요소가 있는데, 바로 두 물체의 거리이다.

거리가 멀어질 수록 중력의 크기는 감소하고, 그 속도는 거리의 제곱에 반비례한다.

즉, 거리가 2배가 되면 중력은 4배 약해진다. 역제곱 법칙이라고도 불린다.





하지만 아쉽게도 이 중력 법칙은 outer widls에 제대로 적용되지 않았다. 이 법칙대로 중력을 발산하는 천체는 태양뿐이고 나머지 행성들은 제곱의 비례하여 감소되는 것이 아니라 선형으로 감소한다. (거리가 2배가 되면 중력이 4배가 약해지는 것이 아니라 2배가 약해진다는 뜻이다.)


개발자 인터뷰(https://www.pcgamer.com/how-to-build-a-black-hole/)에 따르면 outer wilds의 태양계는 크기가 작고, 행성들의 크기도 실제보다 매우 작기 때문에 중력을 거리의 제곱으로 감소시키면 중력이 너무 빨리 약해져서 너무 쉽게 행성을 탈출할 수 있기에 행성의 중력을 체감시켜 주려는 목적으로 행성들에 대해 선형으로 감소하게 설정했다고 한다.










[케플러의 행성 운동 법칙]



면적 속도 일정의 법칙이라고도 불리는 이 법칙은 행성의 공전 속도에 대해 설명해 주는 법칙이다.


태양과 행성을 잇는 직선이 있을 때 행성의 공전에 의해 이 직선이 면적을 휩쓰는 속도는 일정하다.

따라서 행성과 태양이 가까이 있으면 직선이 짧아지므로 같은 시간동안 같은 면적을 휩쓸기 위해 공전 속도가 빨라지고,

행성과 태양이 멀 경우 직선이 길어서 느린 속도로 공전해도 같은 면적을 휩쓸 수 있다.


거리가 가까워지면 중력이 세진다는 법칙에 의해 이렇게 된다.


Outer wilds에도 충실히 구현되어 있다. 행성들이 전부 원형 궤도를 돌고 있기에 얘네들로는 볼 수 없고 유일하게 타원 궤도를 도는 침입자의 공전 모습을 통해 알 수 있다.

침입자가 움직이는 것을 자세히 보면 태양에서 멀 때는 느리고 가까울 때 빠르다.





나머지 물리 이야기는 스포 경고를 달아야해서 다른 게시물에 따로 작성할 에정.