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Science Stories/푸른하늘18

비는 왜 내릴까?… 구름 온도의 비밀을 찾아서 “어서들 집으로 가거라. 소나기가 올라.” 농부 아저씨의 말을 듣고 보니 먹장구름 한 장이 머리 위에 와 있다. 갑자기 사면이 소란스러워지는 것 같다. 바람이 우수수 소리를 내며 지나간다. 삽시간에 주위가 보랏빛으로 변했다. 산을 내려오는데 떡갈나무 잎에서 빗방울 떨어지는 소리가 난다. 굵은 빗방울이었다. 목덜미가 선뜻선뜻했다. 그러자 대번에 눈앞을 가로막는 빗줄기. 나는 소설 ‘소나기’에 나오는 소년이다. 윤 초시네 여자아이와 함께 산에 올랐다가 소나기를 만났다. 안 그래도 흰 얼굴을 가진 소녀가 감기라도 걸리지 않을까 걱정이다. 우선 비를 피해 근처 수숫단으로 들어간다. 그리고 소녀를 웃게 하려고 무슨 이야기를 할까 고민을 시작한다. “비가 참 많이 내린다. 이 많은 비가 다 어디에서 오는 걸까?” .. 2011. 7. 25.
기상천외 '광합성 생중계'… 식량위기탈출! ‘배고픈 지구를 위한 과학.’ 얼마 전 미국항공우주국(NASA)의 홈페이지에 이런 제목의 짧은 동영상이 실렸습니다. 시작 장면은 빈 그릇과 숟가락인데, 곧 과자 상자에서 지구가 나와 그릇에 담깁니다. 지구 주변에는 3대의 인공위성이 빙글빙글 돌고 있죠. 배고픈 지구와 인공위성, 고개를 갸우뚱하게 만드는 만남입니다. 이 동영상은 무슨 이야기를 하고 싶은 것일까요? 지난 2008년 세계는 옥수수 가격 때문에 깜짝 놀란 적이 있습니다. 평소보다 2배 정도 올랐기 때문입니다. 사람들이 먹을 곡식뿐만 아니라 물론 소나 돼지에게 먹이는 사료까지 덩달아 비싸졌죠. 사료가 비싸지니 고기 가격도 올랐고 사람들이 식량을 구하는 데 더 많은 돈이 필요했습니다. 이 영향은 우리 생활 전체로 전해졌습니다. 다른 물건 가격까지 .. 2011. 6. 29.
블랙버드는 뜨거운 것이 좋아 활주로에서 기름을 줄줄 흘리는 비행기가 있습니다. 녀석의 정체는 ‘SR-71(블랙버드)’. 바로 세상에서 가장 빠르다고 소문나 있는 비행기입니다. 세계 최고 속도의 비행기가 기름이나 줄줄 흘리다니! 이렇게 된 이유는 블랙버드의 연료통을 이어놓은 부품이 느슨하기 때문입니다. 꽉 조여 놓지 않았으니 기름이 조금씩 새기 마련이죠. 연료통뿐이 아닙니다. 블랙버드를 이루고 있는 여러 조각들은 거의 다 엉성하게 연결돼 있습니다. ‘혹시 하늘을 날다가 연결이 풀리면 어떡하지?’하는 걱정이 들 정도로요. 이런 비행기가 세계 최고 속도로 날다니! 여기에는 어떤 비밀이 숨어 있을까요? 블랙버드가 날아다니는 높이는 26km 이상의 하늘입니다. 이곳의 공기는 영하 53도 정도로 아주 차갑죠. 하지만 소리보다 3배나 빨리 나는.. 2011. 6. 21.
산소야~ ‘모나리자’를 부탁해! “대체 어떻게 이런 일이 있단 말입니까! 루브르박물관에 불이라니요!” 루브르박물관에 불이 난 건 지난 수요일이었다. 새벽 5시 정도에 ‘퍽’ 소리와 함께 시커먼 연기가 피어올랐고, 경비원들이 서둘러 경찰에 신고했다. 재빨리 출동한 소방대원 덕분에 불길은 20분 만에 잡혔다. 경찰은 전기누전 때문에 불이 난 것이라고 했다. 콘센트 하나에 여러 개의 플러그를 꽂아놓은 게 문제였다. 박물관장인 아네모네가 속상한 마음을 드러내고 있었다. 다행이 불이 빨리 꺼졌고, 1층을 뺀 다른 곳에 있는 미술품은 무사했다. 하지만 불에 그을린 그림 중에는 ‘모나리자’도 포함돼 있었다. 레오나르도 다 빈치의 대표작 중 하나인 ‘모나리자’에 그을음이라니…. 정말 기가 막힐 노릇이다. “관장님, 이렇게 투덜거리기만 하실 거예요? .. 2011. 5. 23.
태양전지 얼리어답터, ‘뱅가드호’ 1950년대, 미국과 구 소련이 한창 우주개발 경쟁을 벌이고 있었습니다. 누가 먼저 우주로 인공위성을 발사하는지가 엄청난 관심사였죠. 이 경쟁의 첫 번째 승자는 구 소련이었습니다. 1957년 10월 4일에 ‘스푸트니크 1호’를 발사했거든요. 이 위성은 지구 상공 900km에서 3개월 동안 머물렀고, 96분마다 지구로 신호음을 보냈죠. 이 소식은 미국에게 큰 충격이었습니다. 우주기술에 있어서 자신들이 최고라고 믿었으니까요. 미국은 재빨리 인공위성을 개발해 지구 궤도에 올리겠다고 발표합니다. 그리고 1958년에 발사하기로 예정됐던 ‘뱅가드 위성’을 1957년에 쏘기로 했죠. 과학자들을 마구 재촉하면서요. 1957년 12월 6일, ‘뱅가드 위성’은 예정보다 빨리 우주로 나갈 준비를 했습니다. 그러나 로켓은 발.. 2011. 4. 25.
목숨 구하는 ‘빨간 자국’ 아세요? 하늘을 나는 비행기에 알록달록 예쁜 색을 칠하는 걸 알고 있지요? 요즘에는 래핑(wrapping)이라는 기술을 써서 대형 사진을 붙이기도 하고요. 그런데 예쁜 옷을 입은 비행기를 자세히 살펴보면 빨간 자국을 몇 개 발견할 수 있어요. 심지어는 게임 ‘스타크래프트’의 주인공의 얼굴에 빨간 자국이 있는 경우도 있고요. 사람 얼굴이라도 꼭 표시하는 이 빨간 자국의 정체는 무엇일까요? 이 자국은 ‘브레이크 인 포인트(Break In Points)’라고 불리는 거예요. 국제민간항공기구(ICAO)는 물론 우리나라 항공법에도 꼭 표시하라고 정해져 있는 거랍니다. 비상시에 잘라낼 수 있는 부분이라는 뜻이죠. 만약 항공기에 문제가 생겨서 바다나 강에 착륙했다고 생각해봐요. 조종사가 미리 구조요청을 했다고 해도 구조팀이 .. 2011. 4. 22.
위성이 날씨 전하는 방법을 알려주마! “청개구리가 논둑 아래로 내려오는구나. 내일은 날씨가 좋을 모양이다.” 논두렁에서 청개구리 한 쌍을 보던 할머니가 말씀하셨습니다. 다음 날은 정말 바람 한 점 없이 맑았습니다. 할머니가 허리를 툭툭 두드리며 “제비가 낮게 나는 걸 보니 비가 오겠구나” 하면, 다음 날에는 어김없이 비가 내렸습니다. 오랫동안 농사를 지으며 터득한 지혜 덕분에 날씨를 알아맞힌 것입니다. 할머니의 지혜에는 과학적인 이유가 있습니다. 청개구리의 피부는 습도에 매우 예민해서 공기가 건조해지면 습기를 찾아 낮은 곳으로 내려갑니다. 공기가 건조한 것은 고기압의 영향 때문인데, 이때 화창한 날씨를 만날 수 있습니다. 또 비가 오기 전에는 공기 중에 습기가 많아지는데요. 이것을 알아챈 곤충들이 낮은 곳으로 숨게 됩니다. 제비는 이들을 잡.. 2011. 4. 12.
안녕, 디스커버리호! 그와 함께 한 역사적 순간들 “사람이 갈 수 있는 곳이라면 세상 끝까지 가고 싶다.” 영국의 탐험가 제임스 쿡의 말이다. 이 말처럼 그는 세상에 알려지지 않았던 지구의 곳곳을 탐험해 새로운 지도를 그렸다. 1777년 1월 북미 서부해안에서 발견했던 하와이도 이중 하나다. 당시 쿡이 타고 있던 배의 이름은 ‘디스커버리(Discovery)’였다. 제임스 쿡의 정신을 이어받은 이름, ‘디스커버리’는 미국항공우주국(NASA)의 우주왕복선에게도 붙여졌다. ‘발견하다’, ‘밝혀내다’라는 의미와 제임스 쿡이 탔던 배의 이름이라는 상징적인 의미가 합쳐져서인지는 몰라도 디스커버리호에 얽힌 굵직한 사건이 유독 많다. 2011년 3월 9일 39번째 우주 비행을 마치고 돌아온 디스커버리호. 마지막 비행을 마치고 퇴역하는 그는 어떤 일들을 해왔을까? 우주.. 2011. 3. 28.
날치, 비행실력을 보여줘! '파다다다닥~' 한 무리의 날치(flying fish) 떼가 물 밖으로 날아올랐어요. 멋지게 점프해서 은빛 지느러미를 반짝여요. 날개도 없는 물고기가 하늘을 날다니! 정말 신기한 풍경이에요. 물고기인 날치는 어떻게 하늘을 날 수 있을까요? 날치는 다른 물고기보다 커다란 지느러미를 이용해 하늘을 날아요. 날치는 물속에서 헤엄치다가 위험을 느끼면 수면 위에서 온힘을 다해 달려요. 그러다가 어느 순간이 되면 상체를 일으켜 꼬리로 수면을 타듯이 튀어 오르죠. 그 다음에는 잘 발달된 가슴지느러미와 배지느러미를 활짝 펴고 비행을 한답니다. 날치가 물 위로 나오는 순간의 속력은 시속 50~60km 정도예요. 일반 도로에서 자동차가 달리는 속력과 비슷하죠. 보통은 물에서 가까운 높이에서 날지만 경우에 따라 물 위 2~.. 2011. 3. 23.
GPS 기술로 지진해일 알 수 있다? “일본 동쪽 바다에서 강한 지진이 일어났습니다. 높이 10m 이상의 지진해일(쓰나미)이 몰려옵니다. 주민 여러분, 지금 당장 높은 곳으로 대피하세요.” 지난 11일 오후 3시, 일본 미야기현의 미나리산리쿠에서 다급한 목소리가 울려 퍼졌습니다. 2시 46분에 일본 동북부 도호쿠 근처에서 일어난 규모 9.0의 지진 때문입니다. 강한 지진이 일어나자 바다가 크게 들썩였고, 이 정보를 받은 일본 기상청이 지진해일 경보를 내렸습니다. 경보가 발표된 지 10여분이 흐르자 미야기현과 아와테현에 있는 마을에 지진해일이 들이닥쳤습니다. 이런 지진해일 경보 시스템(Tsunami Warning System)은 지난 2004년 12월 인도네시아 지진해일 이후 여러 곳에 갖춰졌습니다. 덕분에 일본과 미국 등 태평양 근처에 있는.. 2011. 3. 21.
“펠리사, 멋진 우주 생물 소개해주세요” 미국항공우주국(NASA)가 2010년의 끝자락을 화려하게 장식했습니다. 지난 2일(현지 시간) NASA의 우주생물학 연구원인 펠리사 울프 사이먼(Felisa Wolfe Simon) 박사가 놀라운 소식을 발표했기 때문입니다. NASA가 발표하기 하루 전, 사람들은 ‘우주 생물이 있을지 모른다’고 입을 모았습니다. ‘생물에 대한 중대 발표라는 소문이 전 세계로 퍼졌기 때문입니다. 하지만 정작 사이먼 박사가 발표한 생물은 지구에서 발견한 박테리아였습니다. 외계인이 아니라 작은 박테리아라니…. 이 결과를 보고 실망한 사람도 있습니다. 하지만 과학자들은 이 박테리아가 외계인보다 더 중요하다고 말합니다. 왜 그럴까요? 사이먼 박사가 찾은 박테리아, GFAJ-1는 비소(As)를 이용해 살 수 있는 생물입니다. 비소는.. 2010. 12. 16.
변덕스런 여름날씨, 항공기는 안전할까? 우리나라의 여름철 날씨는 유난히 변덕스럽다. 맑은 하늘에서 갑자기 소나기도 내리고, 며칠간 폭우가 쏟아지기도 한다. 비와 더불어 천둥과 번개도 치고, 태풍이 불기도 한다. 항공기는 고도 1만km에서 시속 700~800km로 운항하므로 이런 날씨의 영향을 피하기는 어렵다. 항공기는 여름 날씨에 어떻게 대비할까? 번개는 여름철 항공기의 운항에 가장 큰 영향을 줄 수 있다. 항공기는 비행을 하면서 구름을 통과하거나 공기와 마찰을 일으키는 경우가 있는데, 이때 낮은 전압의 전기를 띠게 된다. 이 전기 때문에 항공기가 번개를 맞을 가능성이 높아지는 것이다. 이에 대비해 항공기에는 피뢰침 역할을 하는 정전기 방출장치가 40~50개 정도 설치돼 있다. 번개가 치더라도 전류가 정전기 방출장치를 통해 공중에 환산되므로 .. 2010. 8. 6.
더 차갑게~ 더 높이! 초저온 로켓 우주강국을 꿈꾸는 인도가 지난 4월 15일 인도 스리하리코타 우주센터에서 로켓 한 기를 발사했다. 세계에서 6번째로 자체 개발에 성공한 초저온 엔진(cryogenic engine)을 3단으로 사용한 정지궤도위성발사체(GSLV) ‘D3’이다. 아쉽게도 이 로켓은 발사 후 정상궤도를 벗어나 바다로 떨어졌지만, 인도가 자체적으로 초저온 엔진 로켓을 개발했다는 데 큰 의미가 있다. 대체 초저온 엔진 로켓이 무엇이기에 인도가 17년이나 걸려 개발했던 것일까? 초저온 로켓 엔진이란, 저온 상태의 연료와 산화제를 추진제로 사용하는 로켓을 말한다. 로켓이 지구 중력을 이기고 우주로 나가려면 연료를 빨리 연소시켜야 한다. 따라서 산소가 많이 필요한데 산소를 기체 상태로 로켓에 실으면 부피가 상당해진다. 그래서 로켓연료의.. 2010. 6. 17.
낙천주의자는 비행기를, 비관주의자는 낙하산을 만든다 미국의 작가이자 환경운동가인 길 스턴은 “낙천주의자는 비행기를 만들고, 비관주의자는 낙하산을 만들었다”라는 말을 했다. 비행기와 낙하산은 모두 인간이 하늘 위에 떠 있도록 도와주는 기구다. 그런데 둘의 진행방향은 정반대다. 바로, 비행기는 목적지를 향해 위로 날아오르고 낙하산은 땅으로 내려오는것! 비행기는 ‘도전’을, 낙하산은 ‘안전’을 의미한다. 생각이 낙천적인 사람들은 새로운 목표를 정하고 도전하기를 즐긴다. 무엇이든 생각하면 이룰 수 있다는 삶의 자세는 새 목표를 이루는 데 도움을 준다. 인간이 하늘을 날 수 있을 거라는 긍정적인 생각이 결국 비행기를 만들게 된 것이다. 반면 비관적으로 생각하는 사람들은 항상 최악의 경우를 고려한다. 그래서 늘 만일의 사태를 극복할 수 있는 대비책을 마련해둔다. 비.. 2010. 6. 14.
화성에도 계절이 있을까? 지난해 미항공우주국(NASA)의 화성 탐사로봇 피닉스가 화성에서 눈이 내리는 것을 발견했다. 피닉스는 화성 상공 약 3.2㎞의 구름에서 하얀 눈이 쏟아져 내리는 것을 관측했으며, 이 눈은 화성 표면에 도달하기 전 녹은 것으로 NASA는 추정했다. 지구보다 태양에서 멀기 때문에 훨씬 춥고 눈이 내리는 화성, 과연 그곳에 계절이 있을까? 화성은 크기가 지구 절반 밖에 되지 않고, 질량은 10분의 1에 불과하다. 하지만 화성의 자전축이 약 25도 기울어져 있고, 이는 23.5도 기울어진 지구와 비슷하고, 자전주기도 24시간 30분으로 지구와 비슷하다. 이런 특성으로 화성은 지구와 비슷한 계절 변화를 보인다. 특히 화성은 겨울에 이산화탄소와 수증기가 결합해 응결하면서 때때로 눈이 내리기도 한다. 화성을 망원경으.. 2010. 6. 10.
[나로호 특집] 한국 최초발사체, 곧 우주로! 1969년 7월 21일, 미국의 우주인 닐 암스트롱이 달에 착륙했다. TV로 중계됐던 달 착륙을 지켜봤던 사람이라면 누구나 이 장면을 기억할 것이다. 암스트롱의 유명한 말처럼 그의 작은 걸음이 인류에게는 위대한 도약이었기 때문이다. 이 후, 우주를 향한 인류의 도전은 계속됐다. 그래서 지금은 인공위성으로 태양계를 탐사하거나 인간이 우주선을 타고 우주로 나가는 것은 어렵지 않게 됐다. 심지어 사람이 며칠씩 우주정거장에 머물며 생활하는 것도 가능해졌다. 물론 이것은 우주선진국의 이야기다. 개발도상국들은 아직 우주개발을 꿈꾸지 못한다. 인공위성을 만들거나 우주인을 배출한 나라, 우주센터가 있는 나라는 손에 꼽힐 정도이기 때문이다. 우리나라도 1990년대 이전까지는 이런 나라들 중 하나였다. 하지만 빠른 속도로.. 2010. 6. 6.
[나로호 특집] 한국 로켓의 진화…나로호가 있기까지 한국 최초의 우주발사체 나로호(KSLV-1)의 2차 발사가 보름 앞으로 다가왔다. 이번 발사에 성공하면 우리나라는 세계 10위권 우주강국에 들어가게 된다. 그간 인공위성 개발의 눈부신 성과보다 덜 알려지긴 했지만 우리나라의 발사체가 꾸준히 개발됐기에 가능한 일이다. 나로호 탄생이 있기까지 우리나라의 로켓기술은 어떤 길을 걸어왔을까 한국에서 현대식 로켓 연구가 시작된 것은 우주개발이 아니라 군사적 목적에서였다. 1958년 국방과학연구소에서는 1, 2, 3단의 로켓을 개발해 발사에 성공했고, 공군사관학교에서도 1969년부터 로켓을 개발했다. 공군사관학교의 로켓은 AXR-55, AXR-73, AXR-300 3종류로 아스팔트 연료를 사용하는 것이었다. 이 과정에서 우리나라 연구진들은 로켓에 대한 기본 지식과 경.. 2010. 6. 4.
[나로호 특집] 나로호의 '진짜 성공'을 기대하는 이유! 우리나라가 처음 개발한 우주발사체, 나로호의 두 번째 발사가 일주일 앞으로 다가왔다. 지난해 8월 25일 1차 발사가 절반의 성공에 그친 지 10여 개월 만이다. 그간 한국항공우주연구원의 연구원들은 1차 발사의 실패 원인을 찾고 문제를 해결하느라 밤낮없이 바쁘게 지냈다. 2차 발사가 일주일 앞으로 다가온 지금, 그들에게 남은 것은 ‘진짜 성공’을 맛보는 일뿐이다. 그렇다면, 나로호는 두 번째 발사는 성공할 수 있을까? 여기에 대해 정확히 답을 내릴 사람은 없다. 미국과 유럽, 중국 등의 우주강국도 로켓 발사에 성공하기까지 수십 차례 이상 발사 실패를 겪었기 때문이다. 그들의 발사성공률도 27.2%에 그친다. 하지만 나로호의 1차 발사에 비춰보면 우리가 성공할 가능성은 높다. 당시 위성을 둘러싸고 있던 덮.. 2010. 6. 4.