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Kornan/Cosmos. Science

달을 알려주마



딴지일보에서 '이상'이라는 자가 2010년 11월 6일부터 연재한것을 모은 것이다.


Part 1. 달이 지니는 가치

달은 고대인들에게 많은 신화적 상상력에 영감을 불어넣어줬어. 그런 고대인들의 상상력의 결과로 방아찧는 토끼(난 사실 이게 대체 어디서 텨나왔는지 되게 궁금해 누구 혹시 아는 사람있나? 방아라는걸 육두스럽게 받아들어야 되나 아니면 진짜 방아를 말하나? 근데 왜 방아를 찧나?), 늑대인간, 달의 여신, 달거리(응?) 등 현재에서도 인간들의 상상력을 자극하는 존재들이 탄생했어.

그런데 실제 우리 현대인이 봐야하는 달의 가치는 뭘까?
과학이 발전하고 달에도 가봤지만 달을 보는 우리의 관점을 그다지 변한것 같지 않다는 생각이 들지않아? 우리는 달에 대해 대체 얼마나 알고 있을까? 달이 우리 생활에 어떤 변화를 줄까?

달이 현대인에게 가지는 가치를 제대로 이해한다면 달은 우리에게 완전히 새로운 존재로 다가오게 될꺼야. 지금부터 달의 가치에 대해서 썰을 풀어볼까해.



달이 가지는 가치는 중 첫번째는 학문적 가치야.

달은 대기가 없기 때문에 변화가 거의없어. 달의 표면을 보면 구멍이 숭숭나있지? 지구에 만약 그런 구멍이 생겼다면 풍화작용이나 다른 생물들에 의해 변화되어 그 원래 형태를 파악하기 어려울거야. 달의 경우는 그 완전한 형태를 거의 볼 수 있지.

또한 지구는 현재 전파로 가득차 있어. 휴대폰, TV 등등 전파망원경에 있어 지구는 마치 나이트클럽의 시끄러운 음악의 중심에 있는 것과 같아. 하지만 지구에서 보이지 않는 달의 반대편이라면? 전파의 방해가 없기 때문에 우주에 대한 관측이 정말 쉬워질거란 말이지.

따라서 달은 우주에서 일어나는 활동을 보다 정확하게 관측할 수 있는 학문적인 가치를 가지고 있어.

그런데 이런 학문적인 가치로는 자본주의의 수장격인 미국이 해마다 퍼붓는 천문학적인 예산을 설명할 수가 없어. 올해는 경제가 안좋은 관계로 예산이 부결되었지만 보통 나사에서 쓰는 예산은 해마다 20조원을 넘어. 미국은 알다시피 돈이 일이라면 전쟁도 불사하지만 돈이 안되는 일에는 눈도 꿈쩍안하는 나란데 대체 왜 우주에 이렇게 많은 돈을 퍼부을까?

나사의 계획을 보면 달탐사 계획 중에 아주 흥미로운 부분이 있어. 바로 달에다가 연구기지를 짓는다는 계획이야. 연구기지에는 연구원들이 상주하게되고 달에 대한 탐사를 해서 지속적으로 인간이 상주할 환경을 만들어 낸다는게 이 계획의 기본 골자야.

왜 인간이 달에 상주해야 할까? 맞았어 바로 거기에 공장이 들어서야 하기때문이야.

얼마전에 달에서 물이 발견됬다는 뉴스를 접한 사람들이 있을꺼야. 물이 발견됬다는게 큰 뉴스가 된건 바로 사람이 상주하는게 가장 필요한 요소인 물이 해결될 수 있다는 거지. 로켓으로 맨날 마실 물을 실어다 줄 수는 없는 노릇이잖아. 물이 발견되었다는건 막대한 예산을 줄일 수 있다는 거지.



그럼 인간이 거기 상주하면서 발굴해내야 하는 자원이 뭘까?
저번 글에 잠깐 언급했지만 월면석의 가격은 상상을 초월해. 주먹만한 돌의 가격이 10억을 호가하지.
단순히 달에 가기 힘들기 때문에 비쌀까?

월면석을 분석해 보면 다음과 같아. (위키 페이지 참조)


보면 알겠지만 타이타늄을 빼고는 그다지 비싼 광물이 보이지도 않는데 왜 이렇게 비싼걸까? 실리콘 가져다가 뽕만들라고? 게다가 광물 분석표도 이미 나와있어서 특별히 분석할만한 가치도 없을텐데 말이야.


미국이 이라크를 침공한 이유는 뭘까? 바로 에너지 자원때문이지.
에너지는 현대 사회를 지배하는데 없어서는 안될 존재야. 일찌감치 록펠러는 이런 사실을 알고 석유시장을 독점해서 막대한 부를 챙길 수 있었지. 현대 사회는 더더욱이나 에너지의 의존도가 높아서 에너지 없이는 단 하루도 사회가 유지될 수 없어. 그래서 각 나라들마다 석유자원이나 다른 에너지원을 비상시를 대비해 미리 비축을 해놓고 있잖아. 그런데 현대 에너지의 중심인 석유는 그 효용성을 다하고 있어. 그래서 차세대 에너지원 개발에 박차를 가하고 있지.

뜬끔없이 왜 에너지 얘기냐고?
대충 예상했겠지만 미국은 지금 달에서 차세대 에너지원을 찾아내려고 하는거야.




달 월면석의 가격은 얼마일까?

위키 페이지를 참조해 볼까?
http://en.wikipedia.org/wiki/Moon_rock

In 2002, a safe, containing minute samples of lunar and Martian material, was stolen from the Lunar Sample Building. The samples were recovered; in 2003, during the court case, NASA estimated the value of these samples at about $1 million for 285 g (10 oz) of material

달에서 가져온 돌의 가격을 보면 285그람에 10억을 호가해. 대체 월면석이 어떤 가치가 있길래 이렇게 비싼걸까? 대체 어떤 비밀이 담겨있길래 이렇게 비싸냔 말이지.











Part 2. 달의 미스테리를 대답한다


파토횽이 제기한 미스테리를 한번 보자고.

4.달 표면에는 5천도의 고온에서만 생성 가능한 티타늄과 지르코늄이 흔하게 널려 있는데 이유는 알려져 있지 않다. 한편 구 소련의 탐사선이 실어온 달의 철은 수십 년이 지나도록 일체의 미세한 산화 작용도 보이지 않고 있다.

5.아폴로 12호와 14호가 달에서 채집해온 샘플에서는 우라늄 236이 발견되었다. 이는 실험실에서 동위원소를 인위적으로 삽입해 만들어야 하는 특수한 물질이다. 이외에도 달 표면에는 방사성 물질이 비정상적으로 많으며 방사능 수치 자체도 높은 것으로 알려져 있다.

6.달 표면에는 상당한 규모의 결정화된 모래 지역이 존재하는데 이런 현상은 수백만 도에 달하는 극초고열을 통해서만 발생 가능하다. 유사한 모래 입자는 지구상의 뉴멕시코나 네바다 사막 일원에서도 찾을 수 있다. 핵실험 지역에서만..



우라늄 236*이라는게 있어. 보통 원자력 발전에 쓰이는 건데 우라늄 235에 중성자를 인위적으로 더해서 불안정한 상태를 만들어 핵연쇄반응을 일으키도록 하는거지. 이건 자연상태에 존재하기 어려워 생성된다해도 존재 시간이 수억분의 1초에 불과하거든. 그 후에 바륨과 크립톤으로 붕괴하면서 중성자 2~3개를 배출하면서 안정화되.

그럼 질문 5번에서 제기한 우라늄236은? 
우라늄 236은 비교적 안정적인 상태의 우라늄으로 보통 원자력 발전에 쓰이고 남은 연료에서 검출되고 반감기는 대략 2천3백42만년정도되. 원자력 발전이란게 결국은 핵폭발을 인위적으로 통제한 상태를 말하는데 자연계에서 이런일이 일어날려면 어떤 일이 있어야 할까?

달의 표면을 자세히보면 구멍이 곳곳에 나있지? 그건 소행성과의 충돌이나 운석과의 충돌을 의미해.

지구는 대기로 둘러싸여 있기 때문에 운석이나 소행성이 온다해도 대기에 진입하면서 타버리거나 공중폭발하는데 대부분이지. 퉁구스카 폭발도 공중 폭발이지 지표면에 직접적인 충돌은 아니었지. 달처럼 대기가 없다면? 그대로 맨땅에 헤딩하는거지.


결국 운석이 달에 부딪힐때 핵폭발에 버금가는 위력의 충돌이 생기고(크기에 따라) 이로인해 자연적으로 우라늄 236이 존재하게되는거야. 바꿔말해서 지구에 소행성이 대기에서 타버리지 않고 충돌했다면 당연히 거기서도 우라늄 236이 발견되 다만 충돌이 2천 3백만년 전이라야 해.

같은 이유로 달의 표면에 왜 티타늄 지르코늄등이 발견되고 결정화된 모레지역이 존재하는지도 설명이되. 운석이 충돌할때 생기는 고온과 핵폭발에 못지않은 충격때문에 생성되는 결과물이란 거지.

지구에 충돌하는 운석은 일년에 대략 84000개 정도 된다고해. 10그램 이상의 크기만을 측정한 결과물이야. 물론 달은 중력이 지구보다 훨씬 작으니까 이보단 적은 충돌이 있겠지. 그러나 대기가 없으니까 하나하나의 충돌이 지구보다 직접적이게 되고 게다가 달은 거의 전체가 고체 상태이므로 훨씬 충격량이 커지게되. 이 부분은 나중에 지진파가 빨라지는 이유를 설명하면서 다시 자세히 다루도록 할께.

달에서 방사능이 높은 또다른 이유 중 하나는 이런 운석과의 충돌뿐 아니라 대기가 없기 때문에 태양에서 오는 태양광을 직접 맞아야하기 때문이야. 따라서 지금 나사에서는 기지를 설립할때 이 방서선에서 연구원들을 보호할 기지를 연구하고 있어. 우주복과 같은 재질의 천막으로 가져갈때는 접어서 공간을 적게 차지하고 가서 펴지는 방식의 기지인데. 여기를 물로 외벽을 채우고 달의 흙으로 덮어서 방사선으로부터 우주인들을 보호하려고해. 물론 우주인들이 기지 중앙에 있는 한 방에 옹기종기 모여있어야해. 



이런 방사선의 축적이 바로 미국이 현재 찾고 있는 차세대 에너지원을 만들어 냈지.

바로 헬륨3지.







Part 3. 음모론 보다 무서운 현실

이번 글에서는 이명박 장로님께서 특별 출연하시니까 혈압이 높은 사람이나 임산부는 피해주길 바래.

달에는 어떤 자원이 있을까?
현재까지 알려진 바로는 달에는 희토류 등 희귀금속들이 많이 발견되고 있어. 금과 백금 다이아몬드도 상당량 매장된 걸로 추정이 되고 있지. 어허 어허 여성 동지들 '테이킷 이지~'. 대략 추정되는 금액은 1조 달러정도고. 

그런데 이런 희귀 금속들과 다이아몬드를 제치는 최고의 자원은 따로 있어. 바로 헬륨3야. 헬륨3의 매장량은 대략 백만톤에서 6억 톤으로 추정되는데 대략 60g의 헬륨3가 가지는 에너지량은 석탄 20톤과 맞먹고 반감기도 12년에 불과해서 청정에너지로 각광받고 있지. 헬륨3는 양성자 2개와 중성자1개로 만들어져서 중수소와 반응해서 핵융합을 일으켜 전기에너지를 얻어낼 수 있어.

현재 미국이 한해 소모하는 전기는 대략 15 조원 정도야. 물론 전체적인 에너지에 쓰는 예산은 대략 300조원을 넘어. 미국 행성지질학연구소의 로런스 테일러 소장이 언급한 내용을 보면 보통 로켓이 한번 달에서 실어올 수 있는 자원의 양이 대략 25t 정도되는데 이 정도 양이면 미국의 일년 동안 쓸 전기 에너지를 공급하는데 충분하다는거야. 그리고 로켓을 한번 쏘아 올리는 비용은 대략 3조원 안팎이지. 물론 전기 자동차라든지 기타 동력 장치들을 좀더 전기 에너지를 쓰도록 만들면 더 많은 비용을 아낄 수 있지.

그러면 이거야 완전히 노나는 장사지 안그래? 물론 핵융합로라든지 다른 연구 개발 비용은 훨씬 더 들겠지만 말야. 달 전체에 매장된 헬륨3의 양은 증가분을 고려해도 인류가 대략 500년 정도 쓸 정도야. 그것도 가장 적게 잡은 100만톤의 매장량을 고려했을때지. 그러니 이 자원을 갖고 피튀기는 전쟁이 나겠어 안나겠어?


전에 월면석 가격이 엄청나게 높은걸 봤지? 그 이유가 바로 이 헬륨3 때문인거야.

아직도 핵융합 기술을 완성시키는 데에는 난관이 많이 있어. 핵융합은 수소폭탄의 원리인데 쉽게 말해서 두 개의 원자핵이 이 같이 모여서 하나의 무거운 원자핵을 형성하는 현상을 말해. 바꿔 말하면 수소가 두개 모여서 헬륨이 되는 현상과 같은거지.

이런 현상을 유지하려면 일단 1억도 이상의 인공 태양을 만들어서 플라즈마 상태를 유지해야 하는데 이게 기술적으로 대단히 어려워. 녹는점이 가장 높은 금속인 텅스텐도 3410도만 넘으면 녹아버리기 때문에 핵융합로를 만드는데 어려움이 많지. 다행인건 플라즈마는 자성을 띄기 때문에 전자기장으로 묶어 놓을 수 있기 때문에 여기에 착안해서 1968년 소련의 아시모비치 박사팀에 의해 토카막이란 도넛 모양의 핵융합로가 개발되었어.

세계 3대 핵융합 실험장치로 불리는 미국의 TFTR, 유럽연합의 JET, 일본의 JT-60U 토카막 등이 모두 토카막 핵융합 로고 한국의 KSTAR 역시 토카막 핵융합로지. 이런걸 자기 가둠형식이라고해.

이것 말고도 중력가둠과 관성가둠 형식이 있는데 중력 가둠은 그 과정에서 필요한 질량이 너무 큰 관계로 항성급의 질량에서만 구현될 수 있어서 달정도 크기나 되야 기본적인 실험이 가능해. 관성 가둠 방식은 바로 수소폭탄에 쓰이는건데 지속적으로 빠른 에너지 펄스를 주입해서 동시 다발적인 폭발을 유도하는 방식이야. 기타 지금 연구되는 가둠 방식들은 뮤온 촉매 핵융합, 관성 정전기 가둠, 거품 융합 가둠이 있어.

이런 초고온의 온도를 낮춰서 실제 반응을 유도하는 데에는 양자 터널링과 평균 운동 에너지 방식이란게 있는데 운동 에너지 방식은 반응할때 속도 분포에서 실제로 고에너지쪽에 있는 분포한 원자핵이 분열하기 때문에 불균형한 고에너지 상태를 만들어 주면 실제로 필요한 온도보다 낮은 온도에서 반응을 일으킬 수 있어. 양자 터널링은 원자핵이 쿨롱 장벽을 넘을 한 완전한 에너지를 가지지 않는다하더라도 터널링 효과를 이용해 넘도록 유도할 수 있어. 마치 자석은 대충 가까이만 가면 찰싹 달라붙는 것처럼 터널만 형성해주면 반응이 이뤄진다는거지. 이런 방식들은 지금 모두 연구 중에 있는 부분들이야.


여기서 잠깐 KSTAR를 좀 살펴보면 이게 정말 물건이야.
세계에서 유일하게 초전도체를 사용한 핵융합로로 2008년 6월 세계최초로 중수소 핵융합 반응에 성공하고 플라즈마 상태를 6초 정도 유지하는데 성공했어. 2019년께 프랑스에서 완공될 국제 핵융합 실험로 ‘이터’(ITER)의 축소판이기도 해. 그만큼 세계적으로 주목받고 있는 자랑할만한 기술이지.

미국도 ITER를 탈퇴하면서 자기가 독자개발한다고 큰소리쳤다가 지금 그냥 포기하고 다시 ITER로 겨들어와서 한국,미국, 일본, 중국, EU, 인도, 러시아로 다시 팀을 짜서 연구하고 있어. 그만큼 어려운 기술이지. 미국이 두손 들정도면 대체 얼마나 어려운 기술력이겠어. 처음엔 한국도 ITER 가입에 퇴짜를 맞았는데 KSTAR를 개발한 이후에 얘네들이 오히려 초청해서 가입했어. 게다가 후발 주자인 인도는 엄청난 분담금을 내고 가입했지. 그래도 인도는 여기에 가입하게 된것만해도 지금 완전히 니나노 상태야.

이 KSTAR프로젝트는 노무현 대통령의 숙원사업으로 밀고 있던 프로젝트였어. 이걸 우리의 가카께서 코드 인사라는 명목으로 후임자도 정하지 않고 신재인 전 소장을 퇴임시켜서 프로젝트는 한동안 표류했었고 그런 상황에서 느닷없이 일본인 과학자를 갑자기 3명을 팀에다가 집어넣었지. 보통 이런 국가 기밀 프로젝트에는 외국인들을 아예 넣지 않던가 넣더라도 굉장히 신중해야 하거든? 근데 가카는 그냥 확 밀어부치신거야.


그런데 더 골때리는건 거기에 대한 지원도 턱없이 부족해서 지금도 인력이 부족해서 실험조차 제대로 안되고 있는 상황이야. 지 업적에 집어넣을려면 지원이라도 팍팍하지 도대체가 무슨 생각으로 그랬는지 몰라. 너무나 어처구니가 없지 않아?  이렇게 세계적인 업적을 보고 너무나 부러운 나머지 그냥 자신의 업적에 이걸 넣고 싶어서 이런 말도 안되는 짓거리를 하시는 분이 있다는게. 그리고 그게 우리 지도자라는게.

노무현 대통령에 무슨 열등감이 있는지(있는게 정상이고 지가 못난줄아니까 다행이긴 해) 잘되는 사업은 족족 자기 업적에 들어갈 수 있도록 편법을 쓰거나 잘되는 꼴보기 싫어서 훼방놓는거 난 아무리 생각해도 제정신 박히고는 못할 것 같아.  

지난번 일본총리가 한국 방문할때 가장 먼저 간데가 어딘지 알어? 바로 KSTAR였어. 그만큼 세계가 관심을 가지고 부러워하는 기술력 우리 가카께서는 본인의 조국인 일본에 아무런 조건없이 가르쳐주고 싶으셨던거야.

헬륨3를 이용한 핵융합은 중성자를 방출하지 않고 양성자가 바로 튀어나와서 터빈을 돌릴 필요가 없고 중성자가 튀어나오면서 융합로 외벽에 충돌해서 외벽을 5년 주기로 교체해 줄 필요도 없기 때문에 정말 꿈의 에너지원인거야. 아직까지 핵융합 기술은 연구단계에 있어서 실용화가 되려면 30~40년 정도는 더 기다려야해. 또 여기에 들어갈 예산만 해도 10조원이 넘어.

하지만 나사는 이미 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter) 계획까지 발표해논 상태고 중국과 일본도 이미 헬륨3 채취를 위한 계획을 수립 중에 있어. 중국이 달이 유인 왕복선을 보낼려고 애를 썼던 중요한 이유중 하나지. 러시아는 아예 국영 우주개발 회사인 에너지아에서 대놓고 헬륨3을 캐와서 연료로 쓰겠다고 발표까지 해논 상태고. 가장 최고의 기술을 가지고 있었으면서도 지금은 계속 표류하고 있는 한국의 핵융합 기술을 보면 참 기가 막히고 배가 아픈 노릇이기도 해.

그럼 달의 에너지는 이 헬륨3로 끝? 천만의 말씀.
달은 대기가 없기 때문에 엄청난 양의 태양풍을 받아서 헬륨3가 축적된다고 했지? 그럼 그 엄청난 양의 태양풍을 직접 쓸 수 없을까? 물론 있지요.

바로 태양 집광판을 이용한 반사 형식의 마이크로파 송출이 그 답이지.





몇가지 의문점과 답글

1. 현재 He3 를 이용한 핵융합 기술을 연구하고 있는 곳이 있삼? Kstar 나 그 밖에 핵융합 연구하는 곳은 전부 중수소, 삼중수소로 하는 걸텐데..

현재 연구가 되고 있는 곳은 Fusion Technology Institute이라는 곳이 제일 유명합니다. 러시아의 에너지아나 중국의 경우 처럼 대 놓고 헬륨3 채굴 계획을 밝히는 경우는 이미 상설 연구기관을 설립해놓고 뛰어든다고 보는게 올바르지 않을까요?


2. He3를 이용한 핵융합이 반응 온도가 더 낮삼? D나 T에 비해 한참 높은 걸로 알고 있는데..

이 부분은 제가 완전히 잘못알고 있었습니다. 극저온 상태를 만들기 위해 헬륨3이 쓰인다는걸 제가 잘못 알아 들었습니다. 본문 수정하겠습니다. 사실상 헬륨3의 반응 온도가 훨씬 높습니다. 지적 감사드립니다!


3. 지구상에서 앞으로 한 천년은 쓸 정도의 D(중수소)를 채취할 수 있는데, 왜 달까지 가서 He3를 채취해 와야 되는 거임?

가장 큰 이유는 일단 효율성에 있는데요. 이 부분은 제가 자료를 찾으려고 했는데 끝내 못찾아서 언급은 하지 않았습니다. 일단 중성자로 터빈을 돌리게되면 에너지의 80% 가까이가 손실이 된다고 합니다.

또한 파괴적인 중성자의 생성으로 융합로 외벽의 손상이 심하기 때문에 5년 주기로 교체를 해줘야 한다는 어려움이 있습니다. 헬륨3을 이용해 3세대 반응을 유도하면 중성자가 없이 양성자만 나오도록 반응이 가능합니다. 


4. 달에 가서 돌맹이 속에서 헬륨을 채취한다고 했을 때, 자연상태에서 태양풍으로 인해 축적된 헬륨 중에 He3 의 비율이 조낸 낮은(0.001% 미만)인데, 그거 정제는 어떻게 할거임?

제가 알기로도 헬륨3 1톤을 추출하려면 거의 백만톤에 가까운 월석을 가공해야 한다고 알고 있습니다. 따라서 달에서 헬륨3를 정제해서 지구로 가져온다면 낚시질에 가까운 이론이 되겠죠.

하지만 아시다시피 헬륨3는 대기권이 없는 행성에 많이 있습니다. 인류의 미래가 우주 탐사에 있다고 저는 믿습니다. 따라서 지구에서 가져다 쓰는 자원이 아닌 자체 조달이 가능한 자원으로서 헬륨3의 진정한 가치가 있다고 믿습니다. 이 부분은 금성과 화성의 미스테리를 다루면서 다시 언급하려고 했습니다.

간단히 말해서 대기권이 없고 중력이 낮은 곳에서 에너지 조달이 가능하다면 굳이 대기권이 있고 중력이 높은 곳에서 우주 탐사를 해야하는 번거로움을 없앨 수 있다는 거죠.

태양계 밖을 벗어나서 탐사할때 핵융합 에너지는 거의 필수라고 볼 수 있습니다. 이 경우 우주 정거장에 각 행성에서 추출되온 헬륨3를 보충할 수 있다면 우주 탐사에 커다란 이점이 될거라 생각합니다. 과학자들도 이런 경우를 염두해 두고 이 프로젝트를 진행하고 있다고 믿고 있습니다.

따라서 단순히 낚시질이라고 보기 보다 여러가지 에너지원 중 가능성이 있는 에너지원 중 하나이고 충분히 연구해 볼만한 분야라고 생각이 듭니다.


Part 4. 달의 또다른 가치들

2. 달에는 매달 지진에 가까운 진동이 발생하며, 지진파 검사 결과 작은 진동이 조금씩 커지면서 극한점에서 오랫동안 지속되는 등 지구와 진동 유형이 전혀 다르다. 이는 일반적인 관점에서 보자면 속이 종처럼 비어있다는 점을 시시한다.

3. 달의 지하에서의 지진파는 지각 내 특정 깊이에서 초고속으로 움직이고 이는 매우 밀도가 높은 물질이 균일하게 묻혀 있다는 점을 암시한다. 9.6km/s 에 달하는 이 속도는 고밀도 암석층보다 더 단단한 물체, 즉 고체 상태의 금속이 있어야 달성 가능하다.


달에서 발생하는 지진(월진)은 크게 네가지 형태가 있는데.

1. 지구의 조석력에 의한 월진
2. 운석 충돌
3. 온도 변화에 따른 표면 붕괴(최고표면온도 123도, 최저표면온도 -233도)
4. 기타

월진이 발생할 경우 지구와는 확연히 다른 현상을 보이는데 이는 당연하겠지만 지구와 달의 차이에서 오는거야. 지구와 달의 가장 큰 차이점을 바로 그 부피에 있지. 달은 지구 작으니까 당연히 생성 과정에서 빨리 식었겠지. 그리고 무게가 적으니까 위에서 내리누르는 압력이 없으니까 자연적으로 내부 온도가 지구보다 훨씬 낮겠지. 이상의 요소들을 조합해 보면 위의 질문에 대한 답이 어느 정도 나오지.

빨리 식었다는 의미는 무거운 물질들이 내부로 가라앉을 시간이 지구에 비해 상대적으로 짧았다는 거야. 따라서 지구의 경우는 내핵와 외핵이 지구 전체 무게의 30%를 차지하지만 달의 경우는 핵의 무게가 4% 정도로 비교가 안될 정도로 작아. 즉 금속질의 무거운 물질들이 상당 부분 표면에 남아있다는 거지.

게다가 달에는 물이 없어서 지진이 오랫동안 지속될 수 있어. 보통 지구에서 지진이 생긴다면 지표는 물을 머금고 있기 때문에 마치 스펀지처럼 충격을 완화해주는 효과가 있는데 달에서는 이런걸 기대할 수 없지. 금속질이 많은 지표면과 물이 없는 지표면의 특징을 한꺼번에 고려해 본다면 월진이 훨씬 오래 지속되는 이유가 설명이되. 마찬가지로 지진파가 지하에서 빠르게 전달되는 것도 이런 지표면이 금속질로 되어있다는 것으로 설명이 되지.

지금까지 밝혀진 걸로는 달 100km 깊이에서 속도가 감소하는 걸로봐서 액체상태가 아닐까 추정하고 있지만 정확한 데이터는 아직 부족한 상태야. 한가지 더 재밌는건 달은 지구의 인력에 의해 가까운 쪽의 지각이 얇고 먼쪽이 두껍다는 특징이 있어서 후면부에서 실험을 한다면 전면부와 다른 결과를 얻을 수도 있다는 거야. 아직까지 후면부에서 월진 실험을 한적은 없기 때문에 아직까지는 월진이 그렇게 미스테리한 건지도 결론내리기 힘든 상태야.

달은 아직까지 굉장히 연구되야할 부분들이 많은 곳이고 아주 데이터가 부족한 관계로 섣부른 결론을 내리긴 힘들어.

그럼 지난번에 언급할대로 달의 또다른 에너지원인 태양 발전에 대해서 한번 살펴보자고. 

달은 대기가 없는 관계로 지구와 다르게 아주 강한 빛을 받고 있어. 바꿔말하면 보다 많은 전력 생산이 가능하다는거지. 그래서 지금 연구되고 있는 발전 방식이 달의 북극과 남극 부분에 태양발전소를 건립하면 낮과 밤에 상관없이 계속해서 태양을 볼 수 있으므로 지속적인 발전이 가능하다는거야. 이렇게 생산된 전력은 달에 있는 기지와 식민지에 쓰이게 되고 나머지 부분은 마이크로파 형식으로 바껴서 지구로 송출되는거지. 이 경우 손실은 대략 20% 안팎으로 매우 낮아서 굉장히 효율적으로 태양에너지를 쓸 수 있게되. 게다가 달에는 지구와 같은 기상 변화가 없기 때문에 전력 생산량의 예측이 쉬워지고 태양광 패널이 좀 더 오래보존 될 수 있다는 장점이 있어.

여기까지가 달을 단순한 에너지원의 관점으로 조명해봤을 때의 가치가 될꺼야. 하지만 달에는 관광자원과 같은 다른 부가가치 사업이 있을 수 있어.

현재 버진 갤럭틱에서 하는 단순한 우주 비행 패키지는 2억이 훌쩍 넘는 가격임에도 불구하고 400명이 넘게 예약을 한 상태야. 달까지 왕복하는 관광 패키지가 있다면 훨씬 더 비싼 돈을 지불하고라도 가려는 사람들이 많을거야.

한번 상상을 해봐. 달에서 농구를 한다면? 달에서 뜀틀을 한다면? 달에서 장대 높이 뛰기를 한다면? 고도 비만인들에겐 잠시나마 가벼워질 수 있는 정말 꿈같은 장소가 아니겠어? 또한 인류 최대의 꿈도 역시 이 달에서는 매우 쉽게 이뤄질 수 있어. 바로 이카루스가 꿈꿔오던 비행이야. 커다란 날개를 팔에 동여맨 뒤 날개짓을 하면 인간도 새처럼 날 수 있는거지. 이거 정말 짜릿하지 않겠어?

다음 시간은 이 시리즈의 마지막 편으로 만약에 달이 없어진다면 어떤 일이 벌어지는지 한번 알아보기로 할거야.




















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