[이기진 敎授의 만만한 科學]달이 차오른다, 가자

東亞日報
入力 2021年 9月 24日 03時 00分

코멘트: 個

좋아요: 個

코멘트: 個

“어디 있어요. 빨리 하늘의 노을을 보세요!” 文字가 날아온다. 일어나 硏究室窓門으로 하늘을 바라본다. 하루 終日 날씨가 좋았는데, 또 이런 노을을 膳賜하다니. 요즘 하늘 風景을 보는 재미로 산다고 한다면 誇張일까? 하늘의 變化가 이리 아름다울 수 있다니. 가을비 오는 灰色빛 하늘은 차분해서 좋고, 맑은 날 구름 亦是最高다. 해 질 녘 파란 하늘에 나타나는 달 風景亦是 아름답다. 特히 가을 秋夕 달은 외롭지 않아 좋다. 달이 있기에, 巨大한 宇宙空間 속 地球라는 작은 行星에 살고 있는 나 自身의 存在가 더욱 實感난다.

1865年美國南北戰爭이 끝나자 砲彈을 쏘거나 開發하는 사람들은 職場을 잃었다. 이들은 ‘砲彈 클럽’을 만들어 재주를 살리겠다는 奇想天外한 생각을 하는데, 巨大한 砲彈을 만들어 달을 旅行한다는 計劃을 세웠다. 그들이 製作한 砲彈內部는 넓이 5m², 높이 3m였다. 그 속에 探險家 3名과 사냥개 한 마리, 달에 심을 씨앗 몇 箱子, 나무 열두 그루, 一年 치 고기와 菜蔬桶조림, 마시며 즐길 브랜디 50갤런을 실었다. 물은 두 달 치만 실었다. 그들은 달 表面에 많은 물이 있다고 생각했다.

쥘 베른이 1865年發表한 小說 ‘地球에서 달까지’ 이야기다. 小說 속 달나라 旅行은 成功으로 끝이 난다. 小說대로 이뤄졌다면 探險家 3名은 달에 뿌린 씨앗으로 秋收하고, 브랜디로 祝杯를 들었을 것이다. 달은 그들이 심은 나무로 鬱蒼해졌을 것이고.

베른의 冊序文은 이렇게 始作된다. “尊敬하는 同志 여러분, 正確하게 겨냥된 砲彈이 秒速 12km의 速度로 날아가면 달에 到達할 수 있습니다. 여러분, 나는 그 작은 實驗을 해보자고 鄭重하게 提案하는 바입니다.” 小說家가 100年도 훨씬 前에 이런 생각을 하다니, 想像力이 正말 대단하다.

로켓이 地球를 벗어나기 위해서는 아주 빠른 速度가 必要하다. 地球重力을 벗어난 後 떨어지지 않고 周圍를 돌면서 一定軌道 안에 들어가야만 한다. 이 軌道보다 더 빨리 날아가면 宇宙 밖으로 튕겨 나가게 되고 이 軌道에 到達하지 못하면 地球로 다시 떨어진다. 發射된 로켓이 일정한 速度를 維持해 安全하게 地球周圍를 돌며 圓運動을 할 수 있어야 한다. 이때 地球로 떨어지지 않고 繼續圓運動을 할 수 있게 해주는 速度를 ‘軌道速度’라고 한다.

地球를 벗어나기 위해서는 1秒에 8km 程度는 날 수 있어야 한다. 우리나라의 羅老號 1次發射는 2段 로켓 推進體와 노즈페어링部分離가 正常的으로 이뤄지지 않아 目標했던 秒速 8km 軌道速度에 이르지 못해 失敗했다. 秒速 6.2km 速度로 飛行하다가 地球重力을 벗어나지 못하고 大氣圈으로 떨어져 사라지고 만 것이다. 羅老號 3次發射 때는 秒速 8km 速度로 6分程度 날다가 軌道速度에 安全하게 進入했다. 다음 달 國內技術로 開發한 中型級 누리號 발사체가 試驗發射된다. 成功을 期待해 본다.

베른의 小說 속 主人公처럼 달에 갈 수 있다면 宇宙船에 무엇을 가지고 갈까? 여러 가지가 있지만, 무엇보다도 두 딸과 함께하고 싶다. 무슨 특별한 理由가 있을까. 그냥 그 自體로 멋지지 않을까?

이기진 西江大物理學科敎授

#이기진敎授 #만만한 科學 #地球 #로켓