일년에 상어에 물려 죽은 사람보다 해파리촉수에 스쳐 죽은사람이 더 많다고 하더군요(냉無)

[『Chaos』]

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과학으로도 풀지 못하는 해변의 신비 6가지


◈ 상어의 여행

영화 ‘조스’의 상어는 마사스 비녀드 해안 주위를 돌아다녔다. 그러나 사실 백상아리는 장거리 여행을 즐기는 것으로 밝혀졌다. 해양생물학자 피터 파일은 2년 전 캘리포니아 북부 해안에서 백상아리 네마리에 전자 추적장치를 달았다. 먹이 공급지가 있는 남쪽 바자쪽으로 갈 것으로 예상했지만 놀랍게도 서쪽으로 방향을 잡더니 4천km나 떨어진 하와이까지 갔다.

놀라운 일이었다. 상어는 흔히 시속 약 3.2km로 느리게 움직이기 때문에 이번 여행은 여러달이 걸렸다. 중간에 끼니를 때울 곳도 없었다. 백상아리는 물고기가 아니라 포유류를 잡아먹는다. 게다가 하와이에는 멸종위기에 처한 몽크바다표범도 거의 없다. 상어가 무엇 때문에 그리로 간 것일까. 번식이 이유일 가능성은 낮다. 임신한 암컷은 태평양 서단에서만 발견된다. 희한한 것은 그뿐만이 아니다. 백상아리들은 하와이와 캘리포니아의 중간쯤 아무것도 없는 물속에서 며칠을 보낸 것 같다. 이유는 아무도 모른다. 파일은 이 포식자들이 어디로 가고 그 과정에서 무슨 일이 일어나는지를 알아내기 위해 더 많은 상어 몸에 장치를 달 계획이다.

◈ 모래의 신비

과학자들은 늘 우리가 이해 못할 이야기만 한다. 왜 일상생활에서 일어나는 일은 설명하지 않는 것일까. 발 밑의 모래를 생각해보자. 각 알갱이는 조금씩 다르게 생겼다. 수천, 수백만, 수십억개의 알갱이를 모아놓으면 서로 부딪치면서 복잡한 현상을 일으킨다. 모래더미는 어떤 각도로 기울 때까지는 가만 있다가 그 선을 넘으면 무너져 내리는데 그 각도는 늘 일정하다. 그 이유는 아무도 모른다.
요즘 물리학자들의 의문은 이것이다. 모래 한무더기는 깔대기를 통과시키고 한무더기는 체로 거른다. 둘은 똑같아 보이지만 실은 그렇지 않다. 깔대기를 통과한 모래는 가운데 부분의 무게가 가장자리보다 가볍다. 체로 걸러진 모래는 무게가 균일하다.

◈ 작은 괴물들

우리가 백사장에서 한걸음 내디딜 때마다 3만마리의 동물이 밑에 깔려 죽는지 모른다. 그 놈들이 우리 눈에 보인다면 아마 기겁을 할 것이다. 벌레나 새우처럼 생긴 것도 많지만 대다수는 지구상의 어떤 생물도 닮지 않았다. 로리시페라는 다리 두개와 털투성이 입, 그리고 스프링 같은 몸을 갖고 있다. 껍질 속에 숨어 있다가 박테리아가 지나가면 튀어나와 잡아먹는다. 타르디그레이드는 다리가 여덟개이며 끈적끈적한 막을 이용해 모래 속의 죽은 식물에 달라붙는다.

중형저서생물이라 불리는 이 괴물들은 다세포 생물 중 최소 단위로 아메바 정도의 크기다. 모래와 물만 있으면 어디에서나 살 수 있다. 놀랍게도 이들의 가짓수는 지구상의 다른 동물들을 합친 것과 마찬가지인 3백만이라고 텍사스大 생물학자 폴 몬테인은 말했다. 과학자들은 이 놈들이 먹이사슬에서 중요한 연결고리라고 추측할 뿐이다.

◈ 구름 잡는 생각

사람들은 구름을 보며 드라마·로맨스·변덕을 떠올린다. 캘리포니아 공대의 화학공학자 존 사인펠드에게 구름은 거대한 날씨공장의 한 톱니바퀴다. 파도를 탈출한 소금입자는 좀더 찬 고도로 날아 올라가고 그곳에서는 대기 중의 수분이 소금입자 위에 응결한다. 물방울이 형성되고 많은 물방울이 모여 구름이 된다. 인간들이 이 과정에 훼방을 놓는다. 대기 중의 수분은 굴뚝·자동차·부엌에서 나온 ‘유기입자들’(검댕)과도 결합한다. 대기 중의 수분량은 일정하기 때문에 좀더 고운 안개로부터 구름이 형성된다고 사인펠드는 말했다. 이런 구름은 태양광선을 더 많이 우주로 되돌려보내 지구를 시원하게 만든다. 공해에도 좋은 점이 있는 것 같다. 온실가스로 인한 기온상승을 상쇄해 주는 것이다. 그러나 아직 기뻐하기에는 이르다. 구름이 많다고 모두 비가 되는 것은 아닐지도 모른다. 그리고 냉각효과가 얼마나 될지는 아무도 모른다.

◈ 완벽한 돌

왕년에 물수제비 뜨기에 좋은 돌을 찾느라 얼마나 헤맸던가. 엔지니어들이 어떻게 생긴 돌이 좋다는 것을 알려준다면 좀 좋을까. 그러나 물리학이란 그리 간단치가 않다. 돌의 회전만으로도 이미 복잡한데 돌이 수면을 치면서 발생하는 난류까지 계산해야 한다. 물론 美 항공우주국(NASA)의 로켓 과학자들은 그보다 더 어려운 문제도 해결했겠지?

우리는 NASA 랭글리 연구센터를 찾아가 물수제비의 물리학 원리를 문의했다. 먼저 들른 곳은 우주선이 화성 대기에 천천히 진입할 수 있도록 속도를 줄여주는 장치를 만드는 ‘에어로셸 브레이킹’ 부서였다. 그러나 자신들의 전문 분야는 물수제비 뜨기가 아니라 발로 땅을 짚어 자전거 속력을 줄이는 것과 비슷하다고 했다. 다음에는 바다에 떨어지는 우주선을 테스트하는 데 쓰이는 거대한 수조 ‘토 탱크’ 부서를 찾아갔다. NASA는 이미 반년 전 그 수조를 해체했고 담당 엔지니어는 해군으로 돌려보냈다고. 이 순간도 그 엔지니어를 찾고 있을 것이다.

◈ 살인 해파리

가끔씩 열대지방 해안에 다이버나 서퍼의 시신이 밀려오는 때가 있다. 외관상 사인은 잠수병이나 심장마비, 또는 평범한 익사 등이다. 호주 과학자들은 이루칸지라는 땅콩만한 해파리가 주범이 아닐까 의심한다. 해파리는 50cm 길이의 촉수에 코끼리도 쓰러뜨릴 만한 맹독을 품고 다닌다. 이 독은 격통·경련·구토를 일으키며 때로는 사망원인도 된다. 올해 초 호주에서 해파리에 쏘인 여행객 두명이 숨졌고 수백명이 치료를 받았다. 수온 상승으로 해파리들이 더 빨리, 더 크게 자라는데다 바다에 흘러드는 비료가 영양제 역할을 해 전세계적으로 해파리가 극성이다.

[뉴스위크 한국판]