SCIENCE 3D | 폰으로 재는 걷기 · 달리기 빠르기 (GPS)

무슨 일이 일어났나

폰은 하늘의 GPS 위성 신호로 자기 위치를 알아내고, 두 위치 사이 거리를 걸린 시간으로 나누어 빠르기를 셉니다.

GPS.gov 에 따르면 GPS 폰의 위치는 탁 트인 하늘 아래에서 대개 반지름 4.9 m 안으로 맞고, 건물 · 다리 · 나무 가까이에서는 더 나빠집니다.

시뮬레이터에서 1.5 m/s 로 걸으면 10 초에 15.0 m, 60 초에 90.0 m 를 가고, 3 m/s 로 달리면 60 초에 180 m 를 갑니다 — 같은 위치 오차라도 간 거리가 길수록 빠르기에 주는 흔들림이 작아집니다.

GPS 신호 자체의 거리 변화율 오차는 3 초 동안 0.006 m/s 이하(95 %)로 아주 작지만, GPS.gov 는 GPS 로 잰 빠르기의 정확도가 여러 조건에 달렸다고 적습니다.

💡 생활 속 예시

산책 앱에 «평균 5.4 km/h» 라고 나오면, 그것은 1 초에 1.5 m 를 걷는 빠르기입니다.
높은 건물 사이 골목에서는 지도 앱의 내 위치 점이 길 건너편으로 튀기도 합니다 — 건물 가까이에서 GPS 정확도가 나빠지기 때문입니다.

🧪 해 보기

어른과 함께 학교 운동장이나 공원 산책로처럼 하늘이 트이고 차가 다니지 않는 곳으로 갑니다.
GPS 로 빠르기와 거리를 보여 주는 앱(지도 · 걷기 기록 앱)을 켜고, 위치 점이 자리 잡을 때까지 1 분쯤 기다립니다.
폰을 손에 든 채 1 분 동안 같은 빠르기로 걷고, 앱에 나온 거리와 평균 빠르기를 적습니다.
같은 길을 이번에는 가볍게 달려 다시 재고, 걷기와 견줍니다.
10 초만 잰 값과 1 분 동안 잰 값을 이 쪽 시뮬레이터의 거리 칸과 견주어, 어느 쪽이 덜 흔들리는지 봅니다.

⚠️ 차도 · 주차장 · 자전거 길에 들어가지 않고, 걷거나 달리는 동안에는 화면을 보지 말고 앞을 봅니다 — 기록은 멈춰 선 뒤에 봅니다.
⚠️ 어린이는 어른과 함께 하고, 어두울 때나 사람이 붐비는 곳에서는 하지 않습니다.
⚠️ 자전거를 타거나 차를 운전하는 사람은 폰을 보며 재지 않습니다.
⚠️ 위치 기록은 내 폰 안에서만 보고, 다른 사람에게 보내거나 인터넷에 올리지 않습니다 — 다 쓴 기록은 지웁니다.

누가 왜 찾았나

GPS 는 미국이 가진 공공 시설로, 미국 우주군이 위성과 관제 부문을 만들고 운영하며 이용자에게 위치 · 길찾기 · 시각(PNT) 서비스를 줍니다. 기본 짜임은 운영 위성 24 개이고, 위성들은 약 20,200 km 높이에서 하루에 지구를 두 바퀴 돕니다(GPS.gov). 걷는 빠르기를 재는 이 실험은 그 위치 서비스를 시계와 함께 써서 «거리 ÷ 시간» 을 구하는 것입니다.

확인된 값

탁 트인 하늘 아래 GPS 폰의 위치 오차 (반지름 4.9 m · 16 ft): 4.9 m 출처
건물 · 다리 · 나무 가까이에서는 정확도가 나빠진다: worse near buildings, bridges, trees 출처
GPS 로 잰 빠르기의 정확도도 여러 조건에 달렸다: depends on many factors 출처
GPS 신호 자체의 거리 변화율 오차 (3 초 구간 · 95 % 확률, 세계 평균): 0.006 m/s 출처
GPS 위성이 도는 높이 (약 20,200 km): 20200000 m 출처
GPS 위성 하나가 하루에 지구를 도는 바퀴 수: 2 바퀴/일 출처
GPS 는 미국이 가진 공공 시설: U.S.-owned utility 출처
미국 우주군이 위성 · 관제 부문을 만들고 유지하고 운영한다: U.S. Space Force 출처
GPS 가 주는 것 — 위치 · 길찾기 · 시각(PNT): PNT 출처
GPS 위성 부문의 기본 짜임 — 운영 위성 24 개: 24 개 출처

폰으로 재는 걷기 · 달리기 빠르기 (GPS)

무슨 일이 일어났나

💡 생활 속 예시

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누가 왜 찾았나

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