[영화속에서 과학보기] - 과

영화이야기

[영화속에서 과학보기] - <아마겟돈>과 <딥 임팩트>

1 손상진 3 5667 1
아래글은 책의 내용을 쓴 글입니다.
길더라두, 관심이 있으신 분이 읽으시면 좋을것 같내여..
그리고 제가 직접 키보드로 써 넣은 거라서.. 오타가 있을수도..

  - 굴착기 기사들이 NASA 우주선을 몰고 지구를 구하다 -

<아마겟돈>의 상황설정은 순 엉터리다. 소행성과의 충돌을 막기 위해 석유 굴착기 기사를 훈현시켜 우주로 내보낸다는 설정은 완전히 코미디다.
차라히 우주비행사들에게 굴착기 기술을 가르치는 것이 훨씬 현명한 방법일 것이다.

  ㅈㅣ구가 실제로 혜성이나 소행성과 부딪힌다면 그 충격은 어느 정도가 될까? 그 단적인 증거를 찾을 수 있는 사건이 몇 년 전에 있었다. 1994년 7월 '슈메이커-레비9' 혜성이 목성과 충돌한 사건이 바로 그것이다. 그 당시 반지름이 10Km 정도인 혜성 조각 21개가 목성을 집중 공격했는데, 짙은 가스층으로 이루어진 목성 대기에 지구보다 도배나 큰 구멍이 파였다고 한다.
  이때 화력이 어느 정도였는지를 핵폭탄과 비교해 보면 아마 더욱 놀랄 것이다. 천체물리학자 톰 게렐즈는 제2차 세계대전 때 히로시마에 투하된 원자폭탄 에너지를 기준으로 소행성의 총격을 계산했다. 히로시마 원자폭탄 에너지는 1만 3000톤의 TNT 폭탄 화력과 같다고 한다. 톰 게렐즈에 따르면, 반지름 100m급 소행성의 화력은 히로시마 원자폭탄 1000개와 맞먹는 양이라고 한다. 반지금이 커지면 화력은 세제곱으로 늘어나게 되는데, 1km급 소행성은 100만개, 10km급 소행성은 무려 10억개의 원자폭탄을 동시에 터뜨린 정도의 충격을 만든다.
  1998년 한 해 동안 전 지구를 강타한 영화 <딥 입팩트Deep Impact>와 <아마겟돈 Armageddon>.  이 두 영화중에서 어느 영화가 더 잘만든 작품일까? 두 영화를 비교하고 평가를 하는 기준에는 여러 가지가 있을 수 있겠지만, 과학기술의 사실적인 묘사에 초점을 맞추어 두 영화를 비교해 보는 것은 과학자에게 굉장히 재미 있는 일이다.
  필자의 개인적인 생각으로는 <딥 임팩트>에 좀더 높은 전수를 줄수 있지 않을까 싶다.
  첫번째 이유로는 <딥 임팩트>는 뛰어난 SF 소설을 원작으로 했고 그래서 시나리오가 탄탄하기 때문이다. 현존하는 최고의 SF소설가 '아서 클라크Arthur C. Clake'의 <신의 일격The hammer of God, 1993>이 바로<딥 임팩트>의 원작이다. 많은 변형을 가하긴 했지만, 상황설정, 혜성과의 충돌에 관한 상당 부분, 그리고 그 것을 막으려는 인류의 노력 등은 거의 소설과 같다고 보면 된다.
  두 번째는 혜성에 대한 묘사인데, <딥 임팩트>는 1994년 목성과 충돌했던 '슈메이커-레비9&quot; 혜성을 발견한 슈메이커 부부를 미롯해서 많은 혜성 전문가들이 과학기술 자문을 해주었다고 한다. 그래서 그런지 혜성에 대한 묘사가 치밀한데 반해,<아마겟돈>은 나사에서 일했던 적이 있는 연구원이 자문을 했다지만 여러 가지 엉성한 점들이 많다.
  <아마겟돈>은 한마디로 소행성 판 <인디펜던스 데이>라고 보ㅇ면 옳다. 우선 상황설정 자체가 순 엉터리다. 텍사스 주 만한 소행성이 돌진해 오는 것을 18일 전에야 알아낸다는 것도 이해가 안되고, 그것을 막기 위해 석유 굴착기 기사를 훈련시켜 우주로 내보낸다는 설정은 완전 코미디다. 차라리 우주비행사에게 굴착기 기술을 18일 동안 가르치는 것이 훨씬 현명한 방법일 것이다.
  소헹성에 대한 묘사도 엉망이다. 사실 소행성과 혜성을 구별하는 명확한 기준은 없다지만, 대부분 소행성은 크기가 크고 궤도가 안정돼서 그 모양이 원형을 이룬다. 그런데 <아마겟돈>에 나오는 소행성은 전혀 소행성 같지 않다. 게다가 소행성에서의 중력도 엉망이다. 소행성의 중력이 얼마나 될지는 알 수 없지만, 최소한 영화 속에서는 일관돼야 할 텐데 전혀 그렇지 않다. 우주비행사들의 움직임은 지구에서와 유사한데, 중력이 작다면서 우주자동차 아르마딜로는 천천히 떠다닌다. 만약 영화에서 말한 대로 중력이 작다면 마지막 장면은 '옥의 티'가 된다. 원래 우주여행을 마치고 돌아오는 모든 비행사는 도착하자마자 들것에 실려 이동한다. 갑자기 중력이 세지면 적응하지 못해서 다리가 제 몸을 지탱하기 힘들기 때문이다.(그래서 <아폴로 13호Apollo13>마지막 장면에서 톰 행크스도 보트와 들것에 실려 이동한다.) 그런데 <아마겟돈>의 우주비행사는 우주선에서 스스로 내린후 무슨 조직이 싸움하러 가듯 떼지어 힘차게 걸어 나온다. 그것도 슬로모션으로 멋있게. 게다가 첫 우주비행이면서... 말도 안돼!
  그러면 다시 처음으로 돌아가 소행성의 크기와, 부딪혔을 떄의 충격을 계산해 보자.
  <딥 임팩트>에서는 지구가 혜성와 충돌을 하고, <아마겟돈>에서는 소행성과 충돌을 한다.
  <딥 임팩트>에 나오는 혜성은 크기가 뉴욕시(반지금 11km)만하고, 무게가 5000억 톤에 이른다.
  <아마겟돈>에는 텍사스 주(약 900km) 크기만한 소행성이 시속 5만km로 날아온다. 텍사스 주만큼 큰 소행성은 매우 드문 편인데, 알려진바로는 '세레스'라는 소행성이 거의 유일하게 비슷한 크기를 가지고 있다. 그러나 실제로 세레스가 지구로 돌진한다면 18일 훨씬 전부터 이미 알았을 것이다.
  앞에서 말한 것처럼 <딥 임팩트>에 나오는 10km급 혜성의 파괴력은 10억개의 원자폭탄에 해당한다. 그렇다면 <아마겟돈>에 등장하는 텍사스 주 크기 소행성은? 계산하기가 겁날 정도다. 냉전시대에 미국과 소련에서 만들었던 핵폭탄의 화력은 모두 합쳐 10메가톤 정도. 이것은 히로시마 원자폭탄 770개에 해당하는 양이다. 그렇다면 <딥 임팩트>에 나오는 10km급 혜성의 파괴력을 지구상에 있는 핵폭탄으로 따져보면 대략 130만 개에 해당할 것이다. 지구상에는 이런 핵폭탄이 1000여 개 정도 남아 있다고 알려져 있는데(정확한 숫자는 아무도 모를 것이다!), 그렇다면 지구상의 핵폭탄을 다 합쳐도 소행성 충돌에 비하면 '새발의 피'인 셈이다.
  TV 스리즈<X파일>에도 자주 등장하는 시베리아의 퉁구스카 지역은 60m 정도의 소천체가 돌진하여 쑥밭이 됐던 곳으로 유명하다. 1908년 6월 30일 소천체와의 충돌로 80km상공까지 불덩어리가 솟아오르고, 반경 20km지역이 완전히 초토화되었으며, 수만 평방 킬로미터의 산림이 파괴되었고, 수천 킬로미터 안의 창문이 모두 박살이났다. 그런데 소처체의 정체가 정확히 밝혀지지 않아서 아직까지 미스터리로 남아있다. 역시<X파일>의 소재가 되기에 충분한 곳이다. 퉁구스카뿐만 아니라 지구상에는 소행성과의 충돌로 인해 생긴 분화구가 지금까지 전 세계적으로 139개나 발견되었다고 한다. 소행성 충돌은 지구의 역사 속에서 종종 일어났던 사건인 것이다.
  그러면 소행성과의 충돌을 막을 방법은 없을까? <딥 임팩트>에선 혜성에 5000킬로톤급 핵폭탄 8개를 100m 정도 박아서 박살낼 수 있다고 주장한다. 물론 말도 안 되는 소리다. 지구상에 있는 핵폭탄을 모두 합쳐도 돌진해 오는 소행성을 폭파시키기에는 역부족인데다가, 깊이 수백 미터 정도에 박아서 소행성이 둘로 쪼개지는 일은 결코 일어나지 않는다. 아마도 이 부분이 두 영화에서 가장 큰 '옥의 티'가 아닐까?
  실제로 소행성이 돌진해 온다면, 과학자들은 핵폭탄으로 혜성이나 소행성을 폭파시키려는 시도는 하지 않을 것이다. 폭파시킬 수도 없을 뿐더러 폭파된다 하더라고 파편이 어떻게 진행될지 전혀 예측할수 없어 오히려 긁어 부스럼이 될 수도 있기 때문이다. 가장 그럴듯한 대처방법은 돌진하는 소행성이나 혜성의 궤도를 수정하는 방법이다.
  혜성의 중심 코마Coma는 얼음과 가스 덩어리로 이루어져 있다. 만약 진행하는 혜성의 지표면 앞부분을 초강력 레이저로 뚫으면, 안에 있던 가스가 분출돼서 혜성의 속도는 느려지고 가스 분출 방향에 따라 궤도가 바뀔 수 있다.
  혜성의 표면에 초강력 로켓엔진을 장학하는 방법도 가능하다. 문제는 수천억 톤의 무게로 시속 수만 킬로미터로 돌진해 오는 소행성이나 혜성의 궤도가 이 정도 힘으로 수정될 수 있을 까 하는 것인데, 그러기 위해서는 무엇보다도 충돌 가능성을 빨리 예츨하여 먼 거리에서 궤도수정을 시도하는 것이 중요하다. 먼 거리에서는 약간의 변화만 주어도 지구에서 점점 멀어지게 할 수 있다. 만약을 위해서 지구에 대피용 돔을 설치해 두는 것도 좋겠지만, 2년 정도 지낼 수 있는 것으론 부족하고 최소한 5년을 버틸 수 있는 것이어야 할 것이다. 건설비용이나 수용자 선별방법 등 어려운 문제들이 있긴 하지만.
  과학자들은 대략 10년 정도 미리 충돌 가능성을 알 수 있는 상황 이라면 이런 방법을 쓸 수 있을 것으로 내다보고 있다. 그러나 현재 기술로는 약 6개월에서 1년 이전에야 알아낼 수 있다. 이처럼 소행성이나 혜성을 발견하고 궤도를 예측하는 일은 결코 쉬운 일이 아니다. <딥 임팩트>에선 2년 전에 사진 한 장만으로 충돌여부를 알아낸다. 울프 박사가 피자를 먹으며 컴퓨터 몇번 두드리고는 혜성의 궤도를 계산해내는 장면이 나오는데, 실제로는 이보다 훨씬 더 복잡하고 오랜 계산히 필요하다. 왜냐하면 혜성이나 소행성은 빛이 미약한 다른 별들과 구별하기가 힘들고, 태양빛에 가릴 경우 발견하기도 어렵다. 또 오랜 관측자료 없이 사진 한 장만으로 쉽게 궤도를 계산하는 것은 더더욱 힘든 일이다.
  나사에는 1996년 근접 소행성 탐사계획 NEAR(Near Earth Asteroid Rendezvous)이라는 프로젝트를 추진할 때부터 전용 탐사선을 발사해 지구 가까이에 있는 소행성과 혜성을 관측하는 연구를 시작했다. 그러나 문제는 돈이 많이 든다는 것.
  영국의 경제 주간지 <이코노미스트>에 따르면, 처음 수년간은 5000만 달러씩, 그 후론 매년 1000만 달러씩 25년 간 투자해야 지구를 안전하게 지킬 수 있다고 한다.

  아무리 과학자들의 자문을 받았다고 하지만, <딥 임팩트>에도 과학적인 오류가 없는 것은 아니다. 위에서 말한 것 외에도 몇가지가 더 있다. <딥 임팩트>의 마지막 장면에서 주인공 소년 비더만과 그의 사랑하는 연인은 바다에 떨어진 혜성이 만들어낸 거대한 해일을 피해 산으로 올라간다. 해일은 뉴욕시를 엎치고 마을을 순식간에 물바다로 만들어버리지만, 산으로 올라간 이들은 살아남는다.
  그러나 실제로 혜성과 충돌했을 떄 산으로 올라간다고 해서 안전한 것은 아니다. 혜성과 충돌하면 지구의 오존층이 파괴되어 강한 자외선에 노출되기 때문에 지상에 있다는 것 자체가 위험하다. 그리고 아무리 혜성이 바다에 떨어졌다 하더라도 지층의 먼지나 가스층이 위로 올라오기 때문에 질식해 죽거나, 곧이어 몰아닥칠 '우주 겨울'로 얼어죽게 된다. 신속히 안전한 곳으로 대피해야 하겠지만 안전한 곳이 어딘지는 잘 모르겠다..
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3 Comments
1 문지현  
이야~~ 이런 글 읽으면 왜이리 재미있지?
1 imuzic  
이거 정재승씨가 쓴 물리학자는 영화에서 과학을 본다 의 내용입니다.. 사서보세요
1 김지성  
슈메이커-레비9 혜성의 조각 크기는 각 1~4km 정도였습니다. 그리고 히로시마에 떨어진 핵폭탄의 탄두위력은 TNT 12,200t(12.2Kt)였습니다. AND 슈메이커-레비9 혜성의 G조각의 폭발위력은 6백만메가톤급이었으며 지구의 반만한 구멍을 만들었죠. 4km 급 이었습니다. AND, 정재승씨가 가장 잘못 아는 것은, 냉전시대 미국과 소련이 만들었던 탄두중 가장 컸던 것이 소련의 58Mt급이었고, 기타 등등 폭발시험을 해서 없어진걸 제외해도 280Mt 정도 됩니다. ㅡㅡ 10Mt 라니요!