Re:아마겟돈과 딥 임펙트 뜻이 무엇인가요??

[반돌.]

  지구를 구할 자 과학인가, 영웅인가

노성래
과학동아 2002년 8월	norsunglae@hanmail.net">norsunglae@hanmail.net

---

월드컵 태극 전사들이 포르투갈을 격파하며 16강에 진출했던 2002년 6월 14일, 축구장 만한 소행성 하나가 지구에 접근했다는 사실이 뒤늦게 밝혀졌다. 소행성이 지구와 충돌하면 어떤 일이 벌어질까. 영화 아마겟돈과 딥 임팩트가 그리는 지구 근접천체 충돌의 생생한 현장을 만나보자.

---

지난 6월 14일, 지구에 12만km 거리까지 접근했던 소행성은 태양을 등지고 날아왔기 때문에 발견되지 않았다. 만약 지구와 충돌했다면 핵폭탄 수백개의 위력으로 도시 하나쯤은 지도상에서 없애버릴 수 있었다.

태양계 내의 소행성들은 화성과 목성 사이에 집중적으로 분포하는데, 다른 행성들처럼 태양을 중심으로 공전한다. 이때 다른 소행성과의 충돌 등으로 인해 궤도를 이탈하는 소행성들이 있다. 그리고 태양계에는 태양을 중심으로 타원운동을 하는 혜성들이 존재한다. 이런 소행성들과 혜성들은 아주 희박한 확률이지만 지구와 충돌할 가능성을 갖고 있다.
물론 소행성의 충돌은 이웃집 아저씨가 골프장에서 홀인원을 기록하는 것 만큼이나 가능성 없는 얘기다. 그러나 많은 아마추어 골퍼들이 일생에 한번쯤은 홀인원을 경험한다. 수십만번의 스윙 끝에 눈먼 공 하나가 홀 안으로 쏙 들어가는 것이다. 지구에 충돌하는 소행성 역시 마찬가지다. 시간은 눈먼 소행성의 편이다. 언제가 될지 모르지만 소행성이 지구와 충돌할 확률은 1백%다.

2039년 소행성 충돌 확률 0.3%

소행성 충돌 상상도. 아주 희박한 확률이지만 소행성과 지구가 충돌할 가능성은 충분히 존재한다.

가장 최근의 소행성 충돌은 1908년 6월 30일 아침에 일어난 시베리아 퉁구스카의 대폭발이다. 폭발의 충격으로 서울 면적의 3배가 넘는 숲이 파괴됐고, 전세계의 밤이 며칠동안 밝게 빛났다. 퉁구스카의 폭발은 운석공과 파편들을 남기지 않아 UFO의 폭발로 오해받기도 했다. 그러나 퉁구스카에 떨어진 것은 거대한 얼음덩이였고, 공기의 압력으로 인해 지상 8km 높이에서 폭발했기 때문에 운석공과 파편들이 남지 않았다는 설명이 지배적이다.

퉁그스카에 떨어진 것은 지름이 60m인 비교적 작은 소행성이었지만, 그 폭발력은 히로시마 원폭의 1천배에 해당했다고 한다. 다행히 사람이 살고 있지 않은 곳에 떨어져 인명 피해는 보고되지 않았다. 만약 퉁구스카를 강타한 소행성이 도시에 떨어졌다면 수십만명이 한번에 목숨을 잃는 대형사고가 발생했을 것이다.

지난 1994년 7월에는 목성의 인력에 포획돼 21개의 핵으로 분리된 슈메이커-레비 혜성이 6일간에 걸쳐 목성과 충돌하며 지구 크기 만한 거대한 흔적을 남겼다. 만약 슈메이커-레비와 비슷한 크기의 혜성이 지구에 떨어졌다면 인류는 물론 거의 모든 동식물이 멸종했을 것이다.
이탈리아 피사대의 안드레아 밀라니 박사는 2039년에 소행성 ‘1999AN10’이 지구와 충돌할 가능성이 있다고 발표했다. 그러나 정밀 관측결과 1999AN10은 지구와 3만9천km까지 접근해 지구를 스쳐 지나간다고 한다. 그럼에도 불구하고 여전히 충돌확률이 0.3%라고 하니 마냥 안심할 수 있는 상황은 아니다.

4년 전 혜성과 소행성이 지구와 충돌하는 것을 다룬 영화 ‘딥 임팩트’와 ‘아마겟돈’이 거의 비슷한 시기에 개봉됐다. 두 영화는 지구를 향해 날아오는 혜성에 구멍을 뚫고 핵폭탄을 설치해 폭파시킨다는 똑같은 스토리 라인을 갖고 있다. 그러나 두 영화는 같은 스토리를 갖고 어떻게 전혀 다른 영화를 제작할 수 있는가를 보여준다. 딥 임팩트는 과학적인 고증을 통해 혜성을 막는 방법을 보여준 반면, 아마겟돈은 화산 폭발과 대지진 등 할리우드식 자연재해 영화의 구성이 어떻게 소행성 충돌에 적용될 수 있는지를 보여줬다. 또 딥 임팩트는 멸종 위기에 처한 인류가 생존을 위해 처절하게 투쟁하는 모습을 보여준 반면, 아마겟돈은 핵폭탄의 리모콘을 누르는 엄지손가락에 인류의 운명을 쥐고 있는 영웅의 모습을 보여줬다. 참고로 두 영화의 흥행실적을 비교하면 미국에서는 무승부. 한국에서는 아마겟돈의 승리였다.

혜성-소행성 발견 계기
카메라 연속 촬영 vs 뉴욕에 떨어진 돌덩어리

▶▶▶ 혜성이나 소행성이 지구와 충돌하는 것을 막기 위해 가장 중요한 것은 지구를 향해 다가오는 천체를 빨리 발견하는 것. 딥 임팩트에서 설정된 2년이라는 시간은 현대의 과학 기술로 혜성 충돌을 막을 수 있는 최소의 시간이다.

딥 임팩트에서는 NASA 같은 거대한 기관이 아닌 천문학클럽의 고등학생이 지구 근접 혜성을 발견한다. 말도 안 되는 설정 같지만 사실 많은 수의 혜성이 아마추어 천문학자들에 의해 발견된다. NASA와 같은 곳이라면 망원경과 연결돼 있는 컴퓨터를 이용해 혜성을 찾아내겠지만, 그런 고급장비가 없는 아마추어 천문학자들은 어떤 방법으로 혜성을 찾아내는 것일까.

바로 카메라를 이용한 느린 속도의 연속 촬영이다. 별자리의 한부분에 망원경을 고정시키고 몇십분 간격으로 촬영한 후 사진을 비교했을 때 위치가 변한 별이 혜성이다. 참고로 별자리에 망원경을 고정하기 위해선 지구의 자전 속도에 맞춰 망원경을 이동시켜줘야 한다.

반면 아마겟돈은 충돌 18일 전, 뉴욕에 한 무더기의 돌덩어리들이 떨어진 후에야 소행성의 접근을 알아차린다. 18일 만에 우주선을 발사해 소행성을 폭파시킨다고? 어림 반푼어치도 없는 소리다. 그 짧은 시간동안 준비할 수 있는 것은 아무 것도 없다.

이왕 시작한 거 아마겟돈을 갖고 갈 때까지 가보자. 유성우로 인해 아틀란티스호가 파괴되고 뉴욕이 불바다가 됐을 때 NASA의 책임자인 댄 트루먼은 현재의 예산으로는 지구로 접근하는 소행성의 3%밖에 감시할 수 없다고 말한다.

틀린 말은 아니다. 그러나 텍사스주 크기의 소행성이 충돌 18일 거리까지 접근했다면 육안으로 관측할 수 있는 밝기가 된다. 이런 천체를 발견하지 못했다는 것은 영화를 극적으로 만들기 위한 거짓말이다.

게다가 댄 트루먼은 문제의 소행성을 찾기 위해 허블망원경을 움직이라고 지시한다. 그러나 은하계 밖의 천체를 관측할 목적으로 만들어진 허블망원경으로 소행성을 찾는 것은 현미경으로 앞집 베란다를 보는 것과 같다. 차라리 육안으로 관측 가능한 모든 천체의 움직임을 조사해 소행성을 찾아내는 것이 현명하다.

만약 문제의 소행성이 태양을 등지고 날아왔다면 충돌 18일 전까지 관측할 수 없을지도 모른다. 그렇다면 아마겟돈을 주의 깊게 살펴보자. 첫번째, 아마추어 천문학자가 소행성을 발견한 시각은 한밤중이었으며 망원경은 높은 각도로 하늘을 향해있다. 이는 소행성의 방향이 태양 반대편이라는 뜻이다. 두번째, 브루스 윌리스가 소행성을 폭파시키는 마지막 장면을 보면 소행성은 지구와 태양의 수직 방향에서 날아오고 있었다.

미항공우주국(NASA)은 소행성 충돌이라는 엄청난 재앙을 막기 위해 향후 20년간 소행성들의 궤도자료를 갖고 있다. 그러나 궤도가 추적되는 소행성들은 전체의 10% 미만. 모든 소행성들을 추적하기에는 태양계가 너무 넓고 막대한 돈과 인력이 필요하기 때문이다. 그래서 NASA는 90년대 초부터 망원경과 레이더들로 이뤄진 전세계적인 지구 근접 천체(NEO, Near Earth Object) 관측망 구성을 촉구해왔다.

누가 소행성을 뚫을 것인가
우주비행사 vs 전문 굴착팀

▶▶▶ 소행성에 구멍을 뚫고 핵폭탄을 터트린다! 딥 임팩트와 아마겟돈의 가장 큰 공통점이다. 우리는 핵폭탄 하나로 도시 전체가 파괴된다는 말을 귀가 따갑게 들었다.
잠깐 핵무기의 원리에 대해 짚고 넘어가자. 핵무기는 원자 구조가 불안정한 우라늄이나 플루토늄 같은 원자가 붕괴될 때 E=mc²이라는 간단한 식에 의해 발생하는 순수한 빛에너지를 이용한 폭탄이다. 핵폭탄이 터지는 순간 거대한 폭발은 없다. 반짝하고 밝게 빛날 뿐이다.

발생한 빛에너지는 주위의 공기를 순식간에 수천 ℃로 가열하고 팽창된 공기가 강력한 폭풍을 만들어 도시를 파괴한다. 그런 이유 때문에 히로시마에서도 핵폭탄이 폭발한 바로 아래쪽 건물은 새까맣게 탔을 뿐 무너지지는 않았다.

이런 핵폭탄을 소행성의 표면에서 터트리면 어떻게 될까. 반짝하는 빛에 소행성의 표면이 조금 녹아 내릴 뿐이다. 눈치 빠른 학생이라면 SF 영화에서 우주함대를 궤멸시키는 핵무기가 사기라는 사실을 알아차렸을 것이다.

그런데 소행성에 구멍을 뚫고 핵폭탄을 터트린다면 어떻게 될까. 핵폭탄은 강력한 열로 행성 내부의 물질을 증발시키고 압력을 발생시켜 소행성을 박살낸다. 굴착은 대원들을 위험한 소행성의 표면으로 내려보내 영화의 긴장감을 높이고자 하는 장치가 아니다. 이런 폭발 효과는 딥 임팩트에 등장하는 혜성에 대단한 위력을 발휘한다. 꼬리를 갖고 있는 혜성은 거대한 얼음 덩어리이기 때문이다. 혜성의 내부에서 폭발한 핵폭탄은 혜성을 산산조각 낼 수 있는 수증기의 압력을 발생시킬 수 있다.

한편 아마겟돈의 소행성은 철과 니켈 등으로 이뤄진 소행성이다. 이런 소행성을 파괴하기 위해선 지질학적인 약점을 찾아내 구멍을 파야한다. 즉 우주비행사보다는 전문적인 굴착팀이 적합하다는 것은 딥 임팩트보다 훌륭한 설정이다.

아마겟돈 칭찬 하나만 더 해보자. 아마겟돈에서 굴착에 필요한 시간은 단 여섯시간. 우주선을 조금이라도 빨리 출발시켰으면 작업 시간이 넉넉했을텐데 브루스 윌리스를 영웅으로 만들기 위해 별 짓을 다한다고 추측할 수도 있다. 그러나 나름대로 이유가 있다.

지구를 향해 2만2천km의 속력으로 날아오는 소행성에 우주선을 착륙시키는 방법은 다양하다.
첫째, 우주선을 지구 밖으로 발사하거나 우주선을 소행성까지 최대한 가속한다. 둘째, 우주선이 소행성에 가까워지면서 우주선을 정지시키기 위해 반대 방향으로 다시 가속한다. 셋째, 우주선을 소행성과 같은 방향인 지구 방향으로 가속한다. 넷째, 우주선의 속도와 소행성의 속도가 같아지면 착륙이 가능하다.

현대의 기술로는 이 정도의 성능을 가진 우주선을 만들 수 없다. 단 한번 2만2천km로 가속하고 나면 모든 연료를 써버릴 것이다. 그렇다면 한번의 가속으로 소행성의 뒤꽁무니에 붙어 착륙하는 방법은 무엇일까.

바로 달의 인력을 이용해 연료의 소모 없이 1백80도 회전하는 것이다. 그리고 지구와 달과의 거리는 약 38만km. 작업 시간은 실제로 여섯시간밖에 주어지지 않는다.

소행성 충돌 이후 스토리
사실적 묘사 vs 억지 영웅 만들기

▶▶▶ 소행성 1999AN10이 2039년에 지구와 충돌할 확률은 0.3%다. 낮은 확률로 보이지만 천문학적인 관점으로 봤을 때 이는 복권 1등에 당첨되는 것보다 훨씬 높은 확률이다. 앞으로 37년 남았다. 그 사이에 1999AN10의 궤도는 몇번 이상 바뀔 것이다. 궤도가 바뀌면 바뀔수록 지구를 비껴갈 확률이 높아지지만, 만에 하나 지구를 향해 정면으로 날아올 수도 있다.

만약 그런 일이 현실로 일어난다면 소행성을 막기 위한 최선책은 소행성의 표면에 엔진을 장착하는 것이다. 아주 약간만 궤도를 변경시켜도 37년 후에는 지구에서 상당히 먼 거리를 비켜 지나가게 된다.

소행성이 충돌 2년의 거리에서 지구방향으로 궤도를 바꾼다면 딥 임팩트와 아마겟돈에서처럼 우주비행사나 전문 굴착팀을 보내 구멍을 뚫어야 한다.

아무리 많은 자원과 인력을 투자한다 해도 소행성을 파괴하기 위한 우리의 모든 시도는 실패로 돌아갈 수 있다. 그것을 대비해 충돌 이후의 세계에 대한 대비책을 세워야 한다. 충돌과 동시에 수백만명이 사망한다. 지구는 몇년간 암흑에 쌓인다. 광합성을 하지 못한 식물들은 죽어가고 동물도 따라 죽는다. 그리고 지구를 둘러싸고 있던 암흑이 서서히 걷히면 신생대 이후의 새로운 지질 시대가 도래한다. 핵전쟁에도 살아 남는다는 바퀴벌레가 지구의 주인이 돼 있을까.

딥 임팩트에서는 충돌 이후라는 설정을 사실적으로 묘사하고 있다. 계엄령과 통행금지. 몇 년간 생존할 수 있는 거대한 지하 대피소와 그 안에 들어가도록 선택된 사람들. 인간의 가치는 역할과 기능만으로 평가된다. 식량과 연료를 공급받지 못하는 도시는 갱들에게 점령된다. 선택받지 못한 사람들은 폭도들로 변해간다. 사회를 유지하는 마지막 수단은 군인들의 총이다. 냉전시대 우리의 최대과제는 ‘반공과 안보’였듯 아무리 민주주의 사회라도 생존을 위협받게 되면 전체주의 국가가 될 수밖에 없다. 우리 모두 가슴에 손을 얹고 생각해보자. 과연 나는 노아의 방주에 탈 수 있는 자격이 주어질까.

아마겟돈에서는 충돌 이후라는 설정이 전혀 없다. 브루스 윌리스라는 한명의 고독한 영웅이 있을 뿐이다. 그런데 악당이 등장하지 않다 보니 영웅을 만들기 위해 엉터리 과거사를 들먹이고 등장인물 사이에 억지 갈등을 이끌어낸다.

그러나 영웅을 만들기 위한 모든 시도는 실패로 돌아간다. 결국 아마겟돈은 딥 임팩트의 잘 짜여진 긴장감에 비해 터무니없는 지루함으로 관객을 몰아간다.
이제 모든 인류, 지구상 모든 동식물의 운명은 브루스 윌리스의 어깨 위에 달려있다. 감독은 영웅에 도취된 나머지 50억이나 되는 지구의 다른 사람들 따위는 잊어버리고 말았다. 브루스 윌리스가 핵폭탄의 버튼을 누르는 순간, 월드컵 이탈리아전에서 안정환이 골든 볼을 넣었을 때의 붉은 악마들처럼 환호하며 거리로 쏟아져 나오는 전세계 사람들의 모습. 그런 모습들이 미국의 성조기와 교차될 때 감동은 커녕 가뜩이나 높아지는 반미 감정에 의한 거부 반응이 생기게 마련이다.

소행성은 인류를 파멸시킬 수 있는 위험한 존재다. 동시에 인류의 미래를 위해 꼭 필요한 존재다. 여러 종류의 금속이 함유된 소행성들은 미래 자원의 보물창고로 거론되고 있다. 지난해 2월에는 미국의 무인우주선 슈메이커호가 지구와 화성 사이의 궤도를 돌고 있는 소행성 ‘에로스’(Eros)에 착륙했다. 에로스는 먼 옛날 화성과 목성 사이의 궤도를 공전하다가 다른 소행성과의 충돌로 인해 지구 가까운 곳까지 날아온, 길이 33km, 가로와 세로가 각각 13km인 바나나 모양의 소행성으로, 지구에 떨어지는 운석과 비슷한 성분의 암석으로 이뤄져 있다.

산술적인 계산에 따르면 에로스에 묻혀있는 금속의 양은 약 2백억 t이라고 한다. 이 금속들을 돈으로 환산하면 20조 달러 이상의 가치가 있다. 그런데 소행성을 자원으로 활용한다는 얘기를 꺼내면 반드시 다음과 같은 반박이 나온다. 소행성을 지구까지 가져올 때 엄청난 에너지가 낭비되기 때문에 경제적으로 가치가 없다는 것. 그렇다면 생각을 바꿔보자. 미래의 인류가 우주를 개척한다는 것에 의심을 갖고 있는 사람은 없을 것이다. 그러자면 우주정거장을 건설해야 하고 거대한 우주선은 물론 호텔까지 지어야 한다.

지구 궤도상에 우주정거장과 호텔의 역할을 하는 복합 구조물을 건설하는데 가장 큰 어려움은 무엇일까. 바로 재료를 수송하는 일이다. 이때 에로스처럼 수백억톤의 금속을 함유하고 있는 소행성을 지구의 공전 궤도로 끌고 온 후 그 위에 금속 제련 공장을 비롯한 각종 부품 공장을 건설한다면 어떨까. 지구상의 재료를 쏘아 올리는 것과는 비교할 수 없을 만큼 비용을 줄일 수 있다. 게다가 에로스 정도의 소행성이면 우주정거장이 아닌 서울시 만한 우주도시를 몇개나 건설할 수 있다.

소행성 이용해 온난화 해결
먼 미래의 지구는 빙하기가 다시 찾아오거나 온난화 현상으로 인해 사람이 살 수 없는 곳으로 바뀔 수 있다. 이때 소행성을 이용해 지구의 기후를 바꿀 수 있다고 한다. 방법은 덩치가 큰 소행성의 궤도를 바꿔 지구를 스쳐 지나가도록 하는 것. 이때 지구와 소행성 사이의 인력을 이용해 지구의 궤도를 바꿀 수 있다고 한다. 물론 소행성의 개발은 우리가 소행성을 완벽히 제어할 수 있는 기술을 얻었을 때 가능하다. 섣불리 소행성을 지구로 끌고 왔다가는 사소한 실수로 인해 돌이킬 수 없는 재앙을 초래할 수 있으니까. 가장 최악의 상황은 소행성을 무기로 이용하는 것이다. 멀지 않은 미래의 기술로 소행성의 궤도를 바꿔 지구와의 충돌을 일으킬 수 있다고 한다. 계산만 정확하면 미사일처럼 특정 도시에 소행성을 떨어뜨릴 수도 있다. 영화 ‘스타쉽 트루퍼스’에서는 은하계 반대쪽의 지능을 가진 곤충들이 소행성의 궤도를 바꿔 지구를 공격한다.

1백년 전만 해도 남극은 모험가들의 꿈과 동경 이상이 아니었다. 그러나 지금의 남극은 각종 자원의 보물창고로 주목받고 있다. 많은 국가들이 주인 없는 남극 자원개발에 참여할 수 있는 권리를 획득하기 위해 기지를 세우고 있다. 우리나라도 1988년부터 남극에 세종기지를 세워 운영해오고 있다. 우주도 마찬가지다. 미국이 단순히 인류 과학의 발전과 과학적 호기심의 충족을 위해 우주를 탐사하는 것일까. 결코 아니다. 그들은 미래의 기득권을 위해 엄청난 자금을 투자하고 있는 것이다.

일본은 1998년 7월에 화성 탐사선 노조미를 발사했고, 오는 11월에는 소행성 탐사선인 뮤제스C호를 발사한다. 우리나라는 1992년 8월에 최초의 인공위성인 ‘우리별 1호’를 프랑스의 아리안 로켓으로 발사했다. 그리고 2005년에는 최초의 우주로켓을 발사할 예정이며, 2015년까지는 세계 10대 우주개발국가로의 진입을 목표로 하고 있다. 그러나 이에 대한 전망은 불투명하다고 한다.

[Nasms]

전투기 이용해서 미사일을 퍼붙는건 어떤가요 -_-;;;; 어차피 큰거만 갈라놓으면 조각이야 대기권에서 녹을테니, 아니 지구에서 멀리에 있을때 미사일을 퍼붙는다면 -_-;;;;

[반돌.]

거시기...미사일은 그리 생각보다 파괴력이 없답니다;; 실제 전쟁에서 수십개를 퍼부어도 자그만한 도시하나 초박살을 내지못할정도로 국소적인 피해만 주죠..