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[우주와지구] 영화아마게돈,딥임팩트,트위스터속과학 평가B괜찮아요

Ⅰ. 서론영화 아마게돈에서는 소행성과의 충돌을 앞두고 소행성을 파괴시켜 충돌에서 가까스로 피해 가는 내용이다. 딥임팩트는 이와 비슷한 내용이지만 아마게돈이 소행성과의 충돌인데 비해 딥임팩트는 혜성과의 충돌이다. 아마겟돈보다 좀더 진지하고 좀더 학술 적으로 이야기를풀어가고 있다는데 그 차이가 있다. 아마겟돈과 딥임팩트외에 다른 한편의 영화인 트위스터는 토네이도라는 바람으로 인한 피해와 대응을 다룬 영화이다.이 영화의 설정이 현재 상황이라면 어떨까하는 생각을 해봤다. 진짜 지구와 소행성이, 또는혜성이 충돌하는 일이 생긴다면 어떨까? 과거 충돌의 기록을 살펴보면 지구의 탄생이후 수많은 소행성과 혜성의 충돌을 경험하였고, 이들은 지구상에 크고 작은 변화를 일으켰다. 가장 유명한 예는 중생대 지구를 지배했다가 갑자기 지구상에서 사라진 공룡의 멸망 원인이된 소행성의 충돌일 것이다.실제 미국 아리조나(베린저)의 운석 충돌구를 살펴보면 직경이 약 1 km인 이 운석 충돌구는 Canyon Diablo라는 철운석이 충돌하면서 만들어 졌다. 이때의 파괴력을 어림잡아 보자면 다음과 같을 것이다. 소행성이 충돌하여 생성하는 충돌구의 지름은 소행성의 지름에 약20배 정도이다. 만약 직경 1 km 정도의 소행성이 충돌한다면 약 20 km의 직경을 갖는 충돌구가 생성되는 셈이다. 이 정도의 충돌이라면 거의 8.7 x 1011 톤의 TNT 폭탄의 위력과같다. 이로 인해 방출되는 에너지는 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 위력의 약 4백만배에 해당하며 충돌 장소 뿐 아니라 전 지구가 영향을 받는다. 이렇게 엄청난 양의 에너지가 방출되는 이유는 소행성이 지구대기로 진입하는 속도가 초속 20km 정도로 매우 빠르기때문이다. 다행히도 직경 1km 정도의 소행성은 떨어지는 확률은 매 35만년에 하나 정도로추정된다토네이도에 의해 온 마을이 부서지고 쓸려간다면 어떨까? 실제로 그런 일은 굉장히 큰 피해 일 수밖에 없다. 지금 우리가 살고 있는 이 세계가 이런 역경을 겪고 있지 않다는 것을다행스럽게 생각로 예측되는 것은 1999 AN10이라는 소행성으로 2027년 8월 지구로부터 약 0.002652 AU까지 접근하는 것으로 알려져 있다. 1 AU는 태양에서 지구까지의 평균거리이며, 지구에서 달까지의평균거리는 약 0.0026 AU이다.(4) 이 영화에서 지구를 구하기 위해 택한 방법, 소행성에 핵폭탄을 박아 쪼개는 방법이과연 가능할까??>> 영화 딥임팩트에 나오는 10km급 혜성의 파괴력은 10억개의 원자폭탄에 해당한다. 그렇다면 아마겟돈에 등장하는 텍사스 주 크기 소행성은? 계산하기 겁날 정도로 엄청나겠지?냉전시대에 미국과 소련에서 만들었던 핵폭탄의 화력은 모두 합쳐 10메가톤 정도. 이것은히로시마 원자폭탄 770개에 해당하는 양이다. 그렇다면 딥 임팩트에 나오는 10km급 혜성의 파괴력을 지구상에 있는 핵폭탄으로 따져보면 대략 130만개에 해당할 것이다. 지구상에는 이런 핵폭탄이 1000여개 정도 남아있다고 알려져 있는데(물론 정확한 숫자는 아무도 모르지만), 그렇다면 지구상의 핵폭탄을 다 합쳐도 소행성 충돌에 비하면 새 발의 피인 셈이다. 지구상에 있는 핵폭탄을 모두 합쳐도 돌진해 오는 소행성을 폭파시키기에는 역부족이다. 게다가 NASA의 댄 트루만 국장은 누군가 우주선을 타고 소행성으로 날아가서 구멍을뚫고 핵폭탄을 집어넣어 소행성을 두조각으로 쪼개 버리자고 이야기한다. , 반지름이500km인 소행성에 800ft(244m) 깊이로 구멍을 뚫고 그 곳에 핵폭탄을 장착하자는 것이다.그러면 소행성에 244m가 과연 얼마만한 깊이인가? 소행성을 반지름 5cm인 공이라고 생각하면 공의 바깥쪽에서 0.0244mm밖에 되지 않는다.물론 소행성의 모양은 울퉁불퉁하고 가장 약한 부분을 팟다고 가정해도 800ft 깊이 정도를 파 가지고는 쪼개질 가능성이 너무 적다. 또한, 소행성을 정확히 둘로 쪼개어 지구 양쪽으로 날려 버려야 하는데 그것 또한 쉬운 일이 아니다. 만약 두 쪽이 정확히 반으로 나뉘어지지 않으면 한쪽은 지구와 충돌하기 때문이다.(5) 교관은 암스트롱이 달의 마 원자폭탄의 8000배나 되는 큰폭발이 일어났을 것이라고 천체물리학자들은 추정한 바 있다.지금까지 지구를 위협한 소행성 중에서 가장 가까이 접근한 녀석은 1994년에 왔던'1994XM1'이라는 소행성으로, 10만Km 다시 말해 지구와 달 사이 거리의 4분의 1까지 지구에 접근했었다.그런데 아이러니컬하게도 우리가 이렇게 지구상에 존재할 수 있게 된 이유도 바로 지구가소행성과 충돌했기 때문이라고 할 수 있다. 1980년 멕시코의 유카탄 반도에 위치한 칙슐루브라는 곳에서 알바레즈와 그 아들 월터는 지름이 300Km나 되는 6500만년 전에 생긴 분화구를 발견했다. 바다 밑에 있었기 때문에 그동안 발견될 수 없었는데, 분화구의 깊이와크기를 조사해본 결과 무게 1조톤, 반지름 10km 정도의 소행성이 초속 20km의 속도로 충돌해서 만들어낸 자국이라는 사실을 알아냈다. 이 때의 충격은 핵폭탄 1만개의 위력에 해당한다고 한다. 이로 인해 1억 4000만 년 동안 지구를 지배했던 공룡이 멸종했을 것이라는의견이 과학자들이 지배적인 행각이다. 만약 공룡이 소행성 충돌로 멸종하지 않았다면 육식공룡들의 횡포로 인해 인류는 지구에 발붙이기 힘들었을 것이다.NASA에 따르면, 1999년 9월과 11월 소행성 두 개가 지구와 달 사이 거리의 20배 정도의궤도를 지나가는 것을 비롯해서, 2020년까지 63개의 소행성이 지구를 스쳐 지나가지만, '충돌'은 없을 것이라고 한다. 앞으로 20년은 마른하늘에 돌 벼락 맞을 일은 없을 것이다.(2) 혜성이 충돌했을 때 산으로 올라가면 살 수 있다?>> 딥임팩트의 마지막 장멸에서 주인공 소년 비더만과 그의 사랑하는 연인은 바다에 떨어진 헤성이 만들어낸 거대한 해일을 피해 산으로 올라간다. 해일은 뉴욕 시를 덮치고 마을을 순식간에 물바다로 만들어 버리지만, 산으로 올라간 이들은 살아남는다. 그러나 실제로혜성과 충돌했을 때 산으로 올라간다고 해서 안전한 것은 아니다. 그리고 100만명이 2년간생존할 공간을 만들어 대피한다고 설정했는데 둘 다 과학적으행성이 둥근 원형이라고 가정하면 지름이 약1,000km 정도되고(좀더 정확히 말하면 930km), 소행성의 밀도는 지구 지각의 밀도와 비슷한 3.0 g/cm3라고 가정해 볼 때 소행성의 질량은 아래와 같이 계산된다.(※참고, 지구와 충돌하는 궤도를 달리고 있는 소행성을 유성체라 부른다. 고속으로 운동하는 유성체가 대기권에 충돌하면, 마찰에 의해 소각되면서 긴 불꽃을 남기는데 이것을 우리는 유성이라 한다. 유성체가완전히 타지 않고 남아 있으면 지표와 충돌하게 되고, 이를 운석이라 한다. 낙하한 운석들을 실험해 본 결과, 그 조성은 92.8%가 암석질이며 5.7%의 철과 니켈, 나머지는 세가지 물질의 혼합물인 것으로 밝혀졌다. 위에 등장하는 소행성을 지구의 지각과 비슷한 암석질이라고 생각해보자)* 소행성의 반지름 R = 500 km=500,000 m* 소행성의 밀 도 d = 3.0 g/cm3 = 3,000 kg/m3* 소행성의 질량M= {4} over {3}TIMES pi {R}^{3} TIMESd=1.57 TIMES {10}^{21} kg(지구의 질량 Me = 5.98 × 1024 kg, 달의 질량 Mm = 7.36 ×10 22이다)② 소행성의 표면 중력은 얼마나 될까?* 소행성의 표면 중력가속도g=G TIMES {M} over { { R}^{2 } }는 에서 구할 수 있다.g = (6.67 ×10-11m3/kg·s2)×(1.57 × 1021 kg)÷(5×105m)2g = 0.42 m/s2 (지구의 중력가속도 ge = 9.8 m/s2 이다.)③ 소행성에서도 걸을 수 있을까?소행성의 표면중력은 지구에 비해 약 1/23 정도밖에 안된다. 표면중력이 지구보다 1/6 정도되는 달에서48kg이나 나가는 우주복을 입고도 몸이 떠올라 걷기가 힘든 것을 생각해 보면 소행성에서 지구와 같이 걷기는 좀 어려울 것같다. 아마겟돈 영화에서는 어떤 특수 장치를 이용하였다고 하였는데 어떤 방법으로 중력을 느끼게 했는지 자세한 설명은 되어있지않다.소행성에서 중력을 느끼게 하는 방법으로 이라고도 한다. 조석은 지구-태양-달 사이의 인력의 결과 일어나는 비틀림에 의하여 일어난다. 이러한 조석의 원인, 즉 기조력의 원인에는 달뿐만 아니라 태양도 얼마만큼 영향을 끼친다.태양의 질량은 달의 질량의 2700만 배나 되며, 달보다 390배나 먼 거리에 있다. 수학 공식에 의하여 기조력은 두 천체의 질량에 비례하고, 거리의 3제곱에 반비례한다. 기조력이 거리의 3제곱에 반비례하므로 달까지의 거리가 2배만큼 멀어진다면 조석력은 1/8로 줄어들게되는 것이다. 반대로 거리가 가까워지면 기조력은 커져서 접근하는 천체를 양쪽으로 쪼개려는 힘이 강하게 작용한다.② 슈메이커-레비 혜성이 쪼개진 이유는?1995년 목성과 충돌한 슈메이커-레비 혜성은 목성에 접근하자 강한 기조력으로 인해 20여개의 파편으로 부서지게 됐다. 아마겟돈에 등장하는 소행성도 지구에 접근하면서 기조력을강하게 받게 되자 심한 지진등의 현상이 나타나는 것을 볼 수 있다.Ⅲ.트위스터1.트위스터의 영화설명1969년 6월 조는 토네이도(Tornado) 즉 '트위스터'라는 회오리 바람에 아버지가 날아가는것을 목격한다. 그로부터 어른이 된 조는 아버지를 앗아가버린 토네이도를 쫓아 이를 연구분석하며 확실한 예보를 할 수 있는 시스템을 개발하여 인명을 구하고자 한다. 그녀의 가장든든한 파트너는 빌이지만 그는 조와 이혼 수속을 밟으려 조를 마지막으로 찾게 된다. 그러나 이들 앞에 토네이도가 연속으로 나타나게 되고 그에 동화되어 버린 빌은 자신의 약혼녀인 멜리사와 함께 조의 연구팀을 뒤따르게 된다. 조와 빌은 토네이도를 함께 목격하고 그것의 정체를 밝히려는 이들의 노력을 본 멜리사는 이들의 특별한 유대와 사랑을 보자 둘을 뒤로 한채 떠난다. 조와 빌 그리고 그 친구들은 토네이도 계측기를 토네이도 안에 밀어넣어지금까지 아무도 알지 못했던 토네이도의 실제를 밝히려 하고 있다. 그 내부의 풍속이나 기온 그리고 압력 등의 수치를 자료로 하여 토네이도의 형성과 실체를 밝혀 지금보다 훨씬 나은 예보 체계를 세워 인명을 구하려는 한 바람

자연과학| 2002.12.06| 13페이지| 1,000원| 조회(1,669)

과학, 영화, 아마게돈, 트위스터, 딥임팩트

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