👾 우주 과학 이야기 좋음, 좋음, 좋음!

198th Night 🌙

구독자님은 영화 <마션>을 기억하시나요? <마션>은 앤디위어의 동명 소설을 원작으로 한 SF영화인데요. 지난 18일 앤디위어의 SF 3부작 중 두 번째로 영화화된 작품 <프로젝트 헤일메리>가 개봉했습니다! 앤디위어의 SF는 주인공이 과학적 지식을 바탕으로 문제를 해결해 나가는 것이 큰 특징인데요. 그래서 오늘은 <프로젝트 헤일메리>를 볼 때 알아두면 좋을 과학적 지식에 대해 이야기하려고 합니다!

혼수상태에서 깨어난 그레이스는 자신의 이름도, 왜 이 침대에 누워 있는지도 전혀 기억하지 못합니다. 주변을 살펴보던 그는 자신이 우주선 안에 있으며, 광활한 우주 속에서 홀로 살아남았다는 사실을 깨닫게 됩니다. 그리고 이곳에 오게 된 이유가 ‘헤일메리 프로젝트’ 때문이라는 것도 떠올리게 되죠. 태양의 빛을 갉아먹는 미생물 아스트로파지로 인해 지구는 30년 안에 빙하기에 들어갈 위기에 처해 있었고, 이를 해결하기 위해 과학자인 그레이스를 약 12광년 떨어진 타우세티 행성으로 보낸 것입니다.

‘헤일메리’는 미식축구에서 경기 종료 직전 역전을 노리고 시도하는 성공 확률이 매우 낮은 최후의 롱패스를 뜻합니다. 그레이스가 참여한 헤일메리 프로젝트 역시 지구를 구하기 위한 마지막 작전이죠. 12광년 떨어진 곳까지 왕복할 연료를 구하기엔 너무 오랜 시간이 걸렸기에 작전에 성공하더라도 지구로 돌아오기는 어려웠어요. 그렇다면 그레이스가 이토록 먼 행성에 갈 수 있던 이유는 무엇이었을까요?

12광년이나 멀리 떨어진 행성에 가기 위해서는 얼마나 많은 연료가 필요할까요? 현실에서 우주선 연료에 주로 쓰이는 것은 등유나 플루오린 같은 화학 물질입니다. 그런데 <프로젝트 헤일메리>에서는 새로운 재료를 활용해요. 바로 태양을 잡아먹고 있는 아스트로파지입니다.

아스트로파지를 연료로 쓰게 된 데에는 질량 에너지가 중요한 이유로 작용합니다. 인간과 같은 생물은 태양 에너지를 얻기 위해 광합성 식물을 섭취하고, 이를 ATP라는 유기 화합물로 변환하는 과정을 거쳐야 에너지로 사용할 수 있습니다. 태양 에너지를 우리가 쓸 수 있는 에너지 화폐로 바꾸는 일종의 환전 과정인데요. ATP는 바로 사용하지 않으면 지방 등으로 다시 변환되어 몸에 저장되고, 이 과정에서 우리는 대부분의 에너지를 열로 잃게 됩니다.

하지만 아스트로파지는 조금 달랐어요. 이들은 별빛을 흡수한 뒤, 그 에너지를 거의 손실 없이 저장하죠. 그리고 필요할 때 저장된 에너지를 방출합니다. 인간처럼 여러 단계를 거쳐 에너지를 쓰는 게 아니라, 빛에서 직접 얻은 에너지를 몸속에 바로 저장했다가 그대로 다시 사용하는 거예요. 특히 아스트로파지는 에너지를 한 방향으로 방출하여 강력한 추진력을 얻을 수 있었고, 이를 우주선의 연료로 활용한 것입니다!

작품 속에서 우주를 방황하던 그레이스는 자신과 같은 목적으로 타우세티를 찾아온 외계인 로키를 만나게 됩니다. 그레이스가 우주에서 만난 외계인 로키는 동료들을 잃고 혼자 남은 상태였는데요. 로키의 동료들이 생명을 잃은 이유는 바로 우주 방사선 때문이었습니다. 엔진으로 사용된 아스트로파지가 각종 방사선을 흡수했기 때문에 엔진실에 있던 로키만이 살아남은 것이죠. 그렇다면 우주 방사선은 대체 무엇일까요?

우주 방사선은 우주 공간을 떠다니는 초고에너지 입자와 에너지를 의미합니다. 우주 방사선은 크게 두 가지로 나뉘는데요. 바로, 우주에서 돌아다니는 각종 입자와 태양에서 날아오는 강한 에너지입니다. 우주 대부분은 각종 중성자와 양성자, 수소 원자 등으로 이루어져 있어요. 이 입자들은 각각 에너지를 가지고 있으며 어떤 입자들은 거의 빛의 속도로 날아다니는데요. 이렇게 떠돌아다니는 입자들을 우주 방사선이라고 합니다. 이러한 방사선은 주로 별이 폭발하는 초신성 현상이나, 블랙홀 주변, 그리고 태양 활동과 같은 극한의 우주 환경에서 생성됩니다.

우주 방사선은 물질을 통과하는 성질을 지니고 있어요. 이 방사선이 우리 몸의 원자와 만나면 DNA를 손상시키거나 암 같은 질병을 유발하죠. 지구에서는 자기장과 대기가 이러한 방사선을 대부분 막아주기 때문에 큰 영향을 받지 않지만, 우주 공간에서는 이러한 보호막이 존재하지 않습니다. 우주비행사들이 평범한 사람보다 수명이 짧은 이유도 이 우주 방사능 때문이에요.

그레이스가 출발한 지구에서 타우세티 행성까지의 거리는 12광년입니다. 여기서 사용된 ‘광년’이라는 단위는 진공 상태에서 빛이 1년 동안 진행하는 거리를 말합니다. 1광년은 약 9조 4,607억 km인데요. 이렇게 먼 거리를 이동하는 동안 어떻게 그레이스는 늙지 않았을까요? 여기서 중요한 것이 바로 상대성 이론입니다.

상대성 이론에서 시간과 공간은 상대적입니다. 시공간은 변화하며, 고정된 것은 빛의 속도밖에 없는데요. 빛의 속도는 초속 30만 km로 일정하며, 물체가 빛의 속도에 가깝게 움직일수록 시간은 느리게 간다는 이론이에요. 구독자님은 학창시절 배운 속도 계산 공식 기억하시나요? ‘(속력)=(거리)/(시간)’의 식인데요. 우리는 보통 거리와 시간이 고정된 상태라고 생각하고 속력을 계산하지만, 상대성 이론에서는 빛의 속도가 고정되어 있기 때문에 움직이는 거리가 늘어날수록 시간은 그에 맞추어 늘어나게 됩니다. 그레이스가 탄 우주선이 매우 빠른 속도로 먼 거리를 이동했기 때문에 그만큼 그레이스의 시간이 천천히 흐르게 된 것이죠.

외계인 로키는 우주 방사선의 존재와 상대성 이론을 모른 채 별을 구하기 위해 무작정 우주로 떠나왔다고 해요. 과학자인 그레이스는 기억을 잃었을 뿐만 아니라 우주선을 조종하거나 우주선을 다루는 지식은 부족하죠. 과연 로키와 그레이스는 ‘헤일메리 프로젝트’를 무사히 성공하고 집으로 돌아갈 수 있을까요?

지난 21일 서울 광화문에서 BTS가 컴백 공연을 선보이며 완전체 복귀를 전 세계에 알렸습니다. 정규 5집 ‘아리랑’ 발매를 기념해 광화문 광장부터 시청까지 도심을 하나의 공연장으로 바꾸며 대규모 무대를 연출했는데요. 이번 컴백 무대는 Netflix를 통해 전 세계 190개국에 생중계되며 글로벌 팬들의 이목 또한 집중됐습니다.

한편 서울 전역에서는 컴백을 맞아 다양한 행사가 이어지고 있습니다. 서울시와 협업한 ‘BTS THE CITY ARIRANG SEOUL’ 프로젝트를 중심으로 방탄소년단의 음악과 미디어를 결합한 체험형 콘텐츠와 전시가 서울 곳곳에서 진행되고 있으며, 신세계백화점, GS리테일 등 유통업계도 관련 팝업과 상품을 선보이며 컴백 분위기에 힘을 보태고 있습니다.

그러나 공연을 앞두고 대규모 인파가 몰릴 것으로 예상되면서 교통 통제와 인력 배치 등 강도 높은 관리 조치가 이루어졌지만, 실제 인파는 예상보다 적었다는 평가가 나오며 일부에서는 ‘과잉 대응’이라는 지적이 제기됐어요. 안전사고 예방을 위한 조치였다는 점에서 필요성은 인정되지만, 이로 인해 시민과 상인들에게 불편과 부담이 발생했기 때문이죠. 공연 이후 멤버 RM은 감사 인사와 함께 불편에 대한 사과를 전했습니다. 기대가 컸던 만큼 아쉬움도 함께 남은 이번 컴백 공연. 리드나이터님은 어떻게 보셨나요?

따뜻해지는 날씨와 함께 매년 반복되는 미세먼지와 황사로 환경문제에 대한 관심이 높아지는 가운데, 이번 주 토요일 오후 8시 30분부터 1시간 동안 소등하는 ‘아워어스(Earth Hour)’ 캠페인이 진행됩니다.

이 행사는 세계 최대 규모의 민간 자연보호단체 세계자연기금(WWF)이 주최하는 환경 캠페인으로, 2007년 호주 시드니에서 시작된 이후 매년 3월 마지막 주 토요일에 전 세계적으로 실시되고 있어요. 해당 시간 동안 불을 잠시 끄는 행동을 통해 기후 위기와 자연 파괴에 대한 경각심을 환기하는 상징적인 자연보전 캠페인이죠. 국내에선 숭례문, 국회의사당, 롯데월드타워·몰, 63빌딩, 광안대교 등 주요 랜드마크와 서울시청, 세종문화회관, 예술의전당 등이 캠페인에 참여할 예정이에요.

한국 WWF는 올해 국내 슬로건을 '지구상의 이유로 쉽니다'로 정하고 시민참여를 독려하고 있습니다. 시민들은 "불 끄고 운동해야겠다", "눈 감고 음악 들어야지" 등 각자의 방식으로 소등 시간을 보내겠다는 계획을 공유하며 참여 의지를 보이고 있는데요. 리드나이터님도 이번 주 토요일, 한 시간 정도 일상의 불을 끄고 작은 실천에 동참해보는 것은 어떠신가요?