현대의 타이타닉, 크루즈의 과학

지난 4월, 타이타닉이 다시 재개봉하면서 타이타닉에 대한 관심도 급증했었는데요.
저도 초등학교 때 비디오로 본 후 매우 감명을 받은 영화였던지라 다시 한 번 극장을 찾아 관람을 했습니다. 극장에서 보니 역시 스케일 자체가 남다르더군요!!
마지막에 잭이 죽는 장면은 다시 한 번 감동을 안겨주었습니다.


우리가 모두 아는 타이타닉의 침몰, 과연 이 비극은 어떻게 일어난 것일까요?
영화에서 다뤄진 것처럼 타이타닉이 빙산에 의한 충돌로 침몰한 것은 자명한 사실입니다.
하지만 그 당시의 선박기술로 보나 크기로 보나, 그 거대한 타이타닉이 한순간에 침몰했다는 것은 조금 믿기 어려운 일인데요. 이번 시간에는 대체 당시 타이타닉에 어떤 문제가 있었는지 알아보고 타이타닉이 침몰한 대양의 위에서 새롭게 달리고 있는 현대의 타이타닉 크루즈의 최첨단 과학에 대해서도 알아보는 시간을 가질까 합니다. 그럼 Let's Go!!

1. 타이타닉 침몰 비밀은 철의 성분?

1912년 타이타닉이 침몰한 후 73년 뒤인 1985년 타이타닉 침몰에 관한 과학적인 조사가 이루어졌습니다. 조사 결과 타이타닉의 오른쪽 앞부분에 10m의 구멍이 있다는 것을 발견하였다고 하는데요. 에게~!! 겨우 10m?? 10m 밖에 안되는 구멍 때문에 269m에 달하는 거대한 배가 침몰할 수 있는 걸까요? 그리고 얼음이 강철을 찢었다는 것도 매우 의아한 일입니다. 보통 구겨는 지지만 구멍이 날 정도로 강철을 찢기는 힘듭니다. 즉, 타이타닉의 외벽은 매우 불량했다는 것을 알 수 있는 것이죠.

타이타닉 외벽의 성분을 분석한 결과 망간과 황의 비율이 낮았다고 합니다. 황은 철의 결합을 약하게 만드는 주범인데요. 망간을 넣어주면 황이 망간에 결합하여 철의 결합을 방해하지 못하도록 해줍니다. 타이타닉은 이 망간과 황의 비율이 현대 저탄소강의 2분의 1 정도로 낮았다고 합니다. 얼음에 외벽이 찢어졌을 수 있다는 것이죠. 또 다른 문제는 바로 철판을 결합시키는 리벳입니다. 조사결과 배의 가운데 부분은 강철 리벳을 쓴 반면 뱃머리부분에는 단철 리벳을 사용했다는 결과가 나왔다고 합니다. 하여 리벳이 분리되면서 구명이 더 크게 벌어졌을 것이라는 추측을 하고 있습니다. 불쌍한 타이타닉호.. 좀 더 신경 써서 만들었더라면 잭과 로즈와 같은 비극은 일어나지 않았을 텐데 말이죠.
아무튼 다 지난 과거이고 현재는 타이타닉의 후배들이 대양 속에 잠들어 있는 선배의 뒤를 이어 대양 위를 신나게 달리고 있습니다. 그 주인공은 바로 크루즈인데요!!

타이타닉 이후 뛰어날 정도로 발전한 세계 선박기술. 지금부터는 최첨단 과학이 담긴 크루즈여객선에 대해 알아보도록 하죠.

2. 첨단과학으로 무장한 타이타닉의 후배들 크루즈!!
 


현대의 크루즈는 타이타닉보다 2만t 이상 큰, 7만t의 거대한 배가 많습니다. 예전에 제가 일본여행을 갈 때 크루즈를 타고 간적이 있었는데요. 엄청난 크기의 배가 움직이는데도 매우 고요하고 안정적인 움직임이 경이로울 정도였습니다.
흔히 크루즈를 대형 여객선의 꽃이라고 합니다. 호화로운 내부 장식과 안락한 실내 환경, 그리고 안전을 책임지는 각종 설비들까지. 여기가 배인지 호텔인지 구분이 안 갈 정도이니까요. 하지만 크루즈를 최고의 여객선으로 만드는 기술은 선박에만 있는 것이 아닙니다. 크루즈는 인구 수천 명의 작은 도시 하나가 통째로 들어와 있는 배라고 생각할 수 있습니다. 안전하면서도 승객들이 집이나 도시에서 즐길 만한 흥미로운 활동을 할 수 있어야 합니다. 이를 위해 고도의 선박 안전 기술과 호텔 건설 기술, 인테리어 기술, 그리고 바다 환경을 보호하는 환경 기술이 집약돼 있다고 볼 수 있습니다.

@quinet / http://www.flickr.com/photos/quinet/48210215

(1) 크루즈의 기본은 역시 안전!!

http://mobileplayer.tistory.com22


앞서 말했듯이 타이타닉호는 빙산에 선박부가 긁히면서 배 안으로 물이 들어와 침몰했습니다. 이런 사고는 그 이후에도 자주 발생했는데요. 무게 때문에 작은 배보다 바다 깊숙이 가라앉는 대형 선박의 경우, 얕은 바다에 가기가 더욱 어렵습니다. 운항 중일 때 배의 뒷부분은 거의 10m 깊이까지 잠기는 반면 선두는 절반도 안 되는 4.4m 정도가 잠긴다고 합니다. 한창 운항 중인 배는 앞부분이 뒷부분에 비해 5m 이상 번쩍 들린 채 운항되는 셈이죠.

좌초가 일어나면 배 안에 물이 들어오는데, 물이 한정된 곳에만 차도록 유도하면 배 전체가 무거워지지 않아 침몰을 막을 수 있습니다. 이를 위해 대형 선박은 안에 벽 같은 세로 시설물을 설치해 들어온 물을 가두는 기술을 도입하였습니다. 이런 벽에는 두 가지가 있습니다. 화재가 날 경우 닫혀 더 이상 불이 번지지 않도록 하는 ‘내화격벽’과 물을 가두는 ‘수밀격벽’이 있습니다.
그리고 입항과 출항을 할때 미세하게 배를 조정하는 방법이 있습니다. 배를 타본 여러분들은 아시겠지만 배에서 보면 왼쪽으로 마치 게가 걷듯 옆걸음으로 움직이는 것을 볼 수 있었을 겁니다. 배가 평소 운항할 때는 로켓이 추진하듯 후미에 있는 거대한 프로펠러를 이용해 앞으로 나아가고, 방향을 바꿀 때는 꼬리지느러미처럼 생긴 키가 추력의 방향을 좌우로 바꿉니다.

Titanic Exhibition(@Joshua Chang / http://www.flickr.com/photos/gmecheese/4731844927)


그럼 어떻게 배가 옆으로 게처럼 움직일까요? 그것은 바로 선측추진기라고 부르는 장치를 갖고 있기 때문입니다. 선측추진기는 배가 앞으로 나아가는 방향과 수직이 되게 설치한 보조 프로펠러로, 입항과 출항을 할 때 부두로 배를 접근시키는 역할을 합니다. 입출항이 잦은 크루즈는 거의 모두 여러 개의 선측추진기를 가지고 있다고 합니다.
최근 짓는 대형 선박에는 좌우로 180° 회전이 가능한 가변형 추진기를 달기도 합니다. 방향을 직접 바꿀 수 있기 때문에 키는 물론 후미의 선측추진기가 따로 필요 없는 셈이죠.

(2) 더 이상의 빙산충돌은 없다!! 해상 충돌 방지시스템

첫 크루즈 여행!! 창밖을 보니 수많은 상선과 LNG선이 시야 가득 바다를 가리고 있습니다. 게다가 해도를 보니 곳곳이 얕고 좁아 위험한 지역 투성이 입니다. 하지만 크루즈에는 이런 위험한 곳을 안전하게 피할 수 있는 첨단 기술이 있다는데요, 과연 어떤 기술일까요?

선장실 내부 모습

항공기나 자동차와 마찬가지로, 배에도 ‘충돌방지시스템’이 있습니다. 해상 충돌방지시스템은 배가 장애물과 충돌하지 않도록 정보를 제공하는 기기입니다. 레이더와 관제정보, 해도를 종합해 접근하는 배나 장애물을 자동으로 찾아내고 레이더로 궤적을 추적한 뒤 안전한 경로를 계산해 보여줍니다. 그리고 모든 위험이 사라지면 본래 항로로 복귀하는 최단경로를 알려줍니다.

앞에 보이는 모니터 장비들이 레이더와 항법장치이다

하지만 바다는 늘 변수가 많습니다. 0.1m 단위까지 표시된 상세한 해도와 레이더장비, 항법장치, 관제시설을 갖췄다 해도 항구를 벗어나는 일은 아직 사람의 세심한 주의를 따라갈 수 없습니다. 코스타 콩코르디아호 사고 직후, 미국의 경제전문지 ‘비즈니스 인사이더’는 해양법률가의 말을 빌려 “항법장치에만 의존한 채 기존 항로를 벗어나 해안에 접근하는 것은 어불성설”이라며, “항구 정보를 잘 아는 경험 많은 도선사의 동행이 필수”라고 말했습니다.

제가 여행을 갔을 때도 현지인 도선사 한 명이 탑승을 했던 것으로 기억합니다. 배가 항구를 떠나자 배에 타고 있던 사람이 다른 배를 타고 항구로 다시 돌아가는 것을 보았는데요. 아마도 현지 항구를 안내해주던 도선사가 아닌가 짐작을 해봅니다. 역시 최첨단 장비도 못하는 것을 해내는 인간의 지혜는 정말 대단한 것 같습니다.
물론 발전하는 선박과학의 미래 역시 앞으로도 기대되지만요.

시간이 지나 언젠가 거대한 크루즈를 타고 대양일주를 해보는 것이 저의 꿈입니다. 안전하고 편안하게 여행할 수 있는 크루즈여행. 여러분들도 한번 첨단과학의 크루즈를 타고 여행해보시는 건 어떨까요?^^


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우리 생활 속 과학이야기

슈퍼문(Super Moon), 그리고 재앙설
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슈퍼문

@Roberto Bonvallet / http://www.flickr.com/photos/rbonvall/5544482623

달은 우리에게 낭만과 신비로운 대상으로 여겨지는데요, 이와 달리 슈퍼문은 재앙설로 인해 걱정과 두려움의 대상이 되고 있습니다. 이번 시간에는 슈퍼문이란 무엇이며, 언제 뜨는지, 그리고 슈퍼문 재앙설은 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.

슈퍼문이란?
오는 5일 또 한번의 슈퍼문을 관측할 수 있을 것이라는 뉴스가 보도되면서 슈퍼문에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
슈퍼문은 일반적인 보름달보다 크기가 더 크게 보이는 것을 말하는데, 물론 실제로 크기가 커지는 것은 아니며 지구에서 가장 가까이 뜨기 때문에 다른 때보다 더 크고 밝게 보이는 보름달을 말합니다.

일반적으로 달은 지구를 타원형의 궤도로 돌고 있는데요, 이로 인해 달과 지구의 거리는 평균 38만 km로, 짧게는 35만 7000km에서 길게는 40만 6000km까지 약 5만 km 정도 차이가 나게 됩니다. 슈퍼문은 달과 지구의 거리가 35만 7000km로 가장 짧을 때와 보름달이 뜨는 시기가 맞물리면 발생하게 되는 것이죠. 하지만 이처럼 시기가 딱 맞아 떨어지는 경우가 흔치 않기 때문에 우리가 슈퍼문을 보는 경우도 많지 않은데요, 보통 슈퍼문이 발생하는 주기는 19년 정도로 알려져 있습니다. 

슈퍼문

@garlandcannon / http://www.flickr.com/photos/garlandcanno

그렇다면 이번에 볼 수 있는 슈퍼문의 크기는 어느 정도일까?
나사(NASA)에 따르면, 슈퍼문의 크기가 가장 크게 보이는 때는 미국 동부기준 시간으로 5일 오후 11시 34분(한국시간 6일 낮 12시 35분)으로, 달과 지구간의 거리가 35만 6953km 정도라고 합니다. 이는 올해 중 가장 가까운 거리인데, 이때 달의 크기는 평소보다 14% 크고, 밝기 역시 30% 더 밝다고 하네요.

슈퍼문, 그리고 재앙설
슈퍼문과 함께 회자되는 것이 바로 슈퍼문 재앙설입니다. 슈퍼문이 나타나면 대재앙이 발생한다는 내용을 골자로 하고 있는 슈퍼문 재앙설은 많은 천체학자들이 슈퍼문과 대재앙의 발생은 관련성이 없다고 이야기하고 있음에도 불구하고 끊임없이 논란이 되고 있습니다.

슈퍼문

@PictureKat / http://www.flickr.com/photos/picturekat/5548696493


최근 슈퍼문과 대재앙을 연관시킨 재난이 바로 지난해 3월에 발생한 동일본 대지진인데요, 당시 규모 9.0으로, 큰 피해를 야기한 동일본 대지진은 발생 약 2주 뒤 20여 년 만에 가장 큰 슈퍼문이 나타나면서 이로 인한 재앙이 아니냐는 주장이 제기되었습니다. 지난 2005년도에 발생한 인도네시아 쓰나미 역시 마찬가지인데요, 많은 인명 피해를 남긴 당시 쓰나미 역시 발생 2주 정도 후에 슈퍼문이 나타났습니다.

타이타닉 호

@formatc1 / http://www.flickr.com/photos/formatc1/2720984411

또한, 타이타닉 침몰 100주년을 맞은 지난 3월에는 침몰 원인으로 슈퍼문 재앙설이 제기되기도 했었죠. 내셔널지오그래픽에서 보도한 이 내용은 텍사스 주립대 물리학자 도널드 올슨이 주장한 것으로, 그는 타이타닉 침몰 3개월 전에 태양과 지구, 달이 일직선으로 늘어서는 ‘슈퍼문’ 현상이 발생했다고 전했습니다.

그가 주장하는 내용은 다음과 같습니다. 타이타닉 호가 침몰할 당시 달이 1400년 만에 지구에 가장 가까이 다가왔으며, 이로 인해 중력의 힘이 강해져 조수간만의 차가 커졌고, 이때 떨어져 나온 빙산이 평소보다 더 많이 대서양 가까이 떠내려 왔다는 것. 그리고 빙하에 대한 경고무전을 무시한 타이타닉 호가 속도를 줄이지 못해 빙산과 부딪혀 좌초되었다는 것이었습니다.

실제로 타이타닉 호가 침몰했던 1912년에는 과거에 비해 빙산이 많이 나타난 것으로 알려져 있는데요, 도널드 올슨의 주장이 사실이라면 당시에 많은 수의 빙산이 출현한 원인 역시 설명될 수 있을 것 같습니다. 하지만 천문학자 게자 기욱은 당시 달이 지구에 가까워지는 것이 빙산에 큰 영향을 주지는 않는다며 그의 주장을 반박했습니다.
 

슈퍼문

Super Perigee Moon (Image Credit: NASA/Bill Ingalls)

대재앙과 시기적으로 맞물리며 설득력이 있어 보이는 슈퍼문 재앙설, 하지만 이는 아직까지는 그저 ‘논란’에 가깝습니다. 슈퍼문으로 인한 재난으로 제기되고 있는 것들은 대부분 지진이나 해일, 화산활동 같은 자연재해인데, 물론 슈퍼문이 뜨면 달의 인력이 평균 15% 정도 증가하고 이로 인해 해수면의 높이가 높아지게 되는 것은 사실이지만, 이러한 인력의 증가가 지진이나 기상이변 등을 일으키는 것은 아니라는 것이 대부분 학자들의 의견이기 때문이죠.

신비로운 천문현상 슈퍼문. 재앙설에 대한 두려움보다는 달이 주는 아름다움에 대한 설렘과 즐거움을 안고 슈퍼문을 관측해 보는 것이 어떨까요?

슈퍼문

@PictureKat / http://www.flickr.com/photos/picturekat/5549279724

참조 | NASA(http://www.nasa.gov/topics/moonmars/features/supermoon.html)

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