d라이브러리

“그래도 오랜만에 둘째 형을 만나니까 좋다!” 저 멀리 탐정사무소의 모습이 보이자 꿀록이
들뜬 표정으로 개코 조수에게 말했어요. 그런데 탐정사무소 주위에 웅성웅성 동물친구들이 모여있지 않겠어요?

“무슨 일이지?”

“탐정님! 방금 탐정사무소에 쾅! 하는
폭발음이 나서 달려왔어요.”

스토리 따라잡기 : 알라딘 탐정사무소로 추락하다

탐정사무소 내부는 난장판이었어요. 천장에는 대문짝만한 구멍이 나 있고, 그 아래로는 부서진 책상과 지붕 조각들이 여기저기 뒹굴고 있었지요. 그 중간에 낡은 양탄자와 터번을 둘러쓴 남자가 쓰러져 있었어요. 머리를 부여잡고 앉아있는 남자는 아직도 정신을 차리지 못한 것처럼 보였죠. 꿀록 탐정이 비명을 질렀어요.

“내가 아끼는 책상이…! 마호가니 원목인데!”
개코 조수도 조수대로 울상이었어요.

“내가 아끼는 화분이…! 마호가니 묘목인데!”
알고 보니 떨어진 사람은 알라딘이었어요. 친구인 알리바바를 만나러 마법의 양탄자를 타고 가던 중 탐정사무소로 추락한 것이죠.

“아니, 우리 탐정사무소가 고층 건물도 아니고, 겨우 1층 건물인데 대체 왜 여기로 추락한 거죠? 운전을 어떻게 한 거야?” “비행하다 길을 잘못 들었나 봐요. 지도와 나침반을 보면서 분명히
제대로 날고 있었는데….”

“지도랑 나침반이요? 요즘 때가 어느 땐데! GPS안 써요?”
“아침에 갑자기 GPS가 고장 났더라고요. 그래서
옛날 방식으로 운전했지요.”
“하, 이 사람 참!”
 

통합과학 개념 이해하기 : GPS로 어떻게 좌표를 찾을까? 

만약 여러분이 지금 바다 한복판에 있다면, 어디에 있는지 어떻게 알 수 있을까요? 주위를 둘러보아도 보이는것이 수평선뿐이라면요?

옛날 뱃사람들이 위치를 찾는데 이용한 것 중 하나는 북극성이에요. 북극성은 항상 북쪽 밤하늘에 떠 있으니, 하늘이 흐리지만 않다면 북극성을 기준으로 항로를 잡을 수 있었죠. 낮에는 나침반을 사용하면 돼요. 지구의 자기장때문에 나침반 바늘의 N극은 항상 북쪽을 가리키거든요.

요즘에는 지구 궤도를 돌고 있는 인공위성으로 우리의 위치를 알 수 있어요. 인공위성을 사용해 위치를 측정하는 기술을 ‘전세계위성항법시스템’이라 불러요. 이 위성항법 중 가장 널리 알려진 것이 미국이 만든 ‘GPS’지요.

GPS에는 지구에서 약 2만 200km 떨어진 궤도를 도는 24대의 인공위성이 사용돼요. 이 중 4대의 위성에서 나오는 전파를 분석하면 현재의 위치를 알 수 있어요. 예를 들어, 한 GPS 위성이 보내는 전파에 담긴 시간 정보를 내가 받은 시간과 비교하면, GPS 위성과 나 사이의 거리를 알 수 있
어요. 전파는 빛의 속도로 움직이거든요. 같은 방법으로 총 4대의 GPS 위성에서의 거리를 파악하면, 내 위치를 정확하게 알 수 있지요.

원래 GPS는 미국 국방성이 군사용으로 1973년부터 개발했어요. 그런데 1983년, 우리나라 여객기가 실수로 당시 적국이었던 소련의 영공을 침범해 격추당하는 사건이 발생해요. 이후 미국은 GPS 서비스를 민간인도 사용할 수 있도록 제공하고 있답니다. 지금은 자동차나 선박에서 사용하는 내비게이션은 물론, 긴급 구조 활동 등을 위해 널리 쓰이는 기술이되었지요. GPS는 오차가 약 30m일 정도로 정밀해요. 해안 경비대 등 더욱 정밀한 위치 측정이 필요한 곳에서는 GPS 수신기를 하나 더 사용하여 오차를 1m까지 줄인 ‘DGPS’ 같은 기술도 쓰인답니다.

통합과학 넓히기 : 나침반이 가리키는 북극이 점점 바뀌고 잇다?!

나침반의 N극은 어디를 가리킬까요? N극의 ‘N’은 북쪽이라는 뜻의 단어 ‘north’에서 따왔어요. 나침반의 N극이 지구의 북쪽을 가리켜서지요. 지구는 거대한 자석처럼 자성을 띠고 있어요. 지구의 북쪽은 S극을 띠고 있어 나침반의 N극을 잡아당기죠. 반대로, 지구의 남쪽은 N극을 띠고 있어 나침반의 S극을 끌어당긴답니다.

그런데 지구는 왜 자성을 띨까요? 지구 내부의 외핵에는 금속이 액체 상태로 녹아있어요. 금속의 대류나 지구의 자전 등으로 이 액체 금속이 움직이면서 지구 자기장이 만들어지지요. 이를 ‘다이나모 이론’이라고 하지요.

그런데, 나침반이 가리키는 북극인 ‘자북극’과 지구의 자전축이 통과하는 ‘지리적 북극’이 정확히 일치하지는 않아요. 우리가 평소 이야기하는 북극은 지리적 북극이지만, 나침반이 가리키는 북극은 자북극이지요. 올해초, 미국해양대기청(NOAA)은 “지구의 자북극이 갈수록 빨리 움직이고 있다”는 조사 결과를 발표했어요. 20세기 초만 해도 자북극은 북위 70°, 서경 100° 부근에 있었
어요. 캐나다 북부의 킹윌리엄섬 부근이지요. 그런데 자북극이 점점 북쪽으로 이동하기 시작했어요. 2015년 이후로는 1년에 48km가 넘는 속도로 북극해를 가로질러, 현재는 북극점을 지나 반대편인 러시아의 시베리아를 향해 움직이고 있지요.

과학자들은 외핵 내부의 금속의 흐름이 달라지면서 지구 자기장도 변화했다고 추측해요. 캐나다
와 시베리아 지하의 액체 철이 움직이면서 자기장을 만들었는데, 캐나다 지하에 있는 액체 철의 움직임이 약해지면서 자기장이 약해졌다는 거예요.

상대적으로 시베리아의 자기장이 강해지면서 자북극이 끌려가고 있는 것이죠. 지구 자기장을 연구하는 미국해양대기청의 아너드 출리앳 연구원은 “지구 자기장 변화의 속도가 너무 빨라지면 선박 항해 등에 큰 영향을 줄수 있다”고 설명했답니다.

스토리 따라잡기 

“아이고, 이걸 언제 다 치운담?”

꿀록 탐정의 머리가 지끈거렸어요. 편히 쉬려 했는데 종일 집 청소만 하게 생겼으니 그럴 법도 하죠. 바닥을 치우던 개코 조수가 갑자기 외쳤어요.

“책상! 부서진 책상 안에 혹시 소중한 서류가 없었나요? 한번 찾아봐요!”
“설마?”
그러면서도 문득 불안해진 꿀록 탐정은 집안여기저기로 날아간 서류를 모았어요.
“없어! 용왕님이 주신 초청장이 없어졌다!”