안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
맞아요, 흔들림의 크기를 정하는 건 속도가 아니라 가속도예요. 몸이 쏠리는 정도는 관성으로 버티려는 몸과 실제로 몸에 걸리는 힘의 차이에서 나오는데, 그 힘이 질량에 가속도를 곱한 값이거든요. 그러니까 빠르게 출발한다는 건 짧은 시간에 속도를 많이 바꾼다는 뜻이고, 가속도가 크니 몸에 걸리는 힘도 커져서 더 크게 쏠려요. 같은 속도까지 올리더라도 천천히 올리면 흔들림이 거의 없는 게 이 차이예요.
여기에 한 단계 더 있어요. 사람이 유독 불편하게 느끼는 건 가속도가 변하는 속도예요. 이걸 저크라고 부르는데, 가속도가 갑자기 생기거나 사라지는 순간에 몸이 휘청하는 감각이 나타나요. 가속도가 일정하게 유지되는 구간에서는 몸이 기울어진 상태로 균형을 잡아 버틸 수 있지만, 갑자기 끊기면 준비한 자세가 어긋나며 반대로 튕겨요. 급정거 직후 완전히 멈추는 순간 몸이 뒤로 되돌아가는 느낌이 그거예요.
그래서 승차감 설계는 이 저크를 관리하는 쪽으로 가요. 신형 전동차와 고속 엘리베이터는 가속도를 한 번에 주지 않고 S자 곡선처럼 서서히 키웠다 서서히 줄이는 제어를 써요. 자동차로 치면 액셀과 브레이크를 발끝으로 지그시 다루는 운전인데, 같은 시간에 같은 속도 변화를 만들면서도 승객 체감은 훨씬 부드러워져요. 지하철에서 출발이 부드러운 노선과 덜컹거리는 노선의 차이가 대부분 이 제어 수준과 기관사의 조작 습관에서 나와요 :)