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소행성 ‘아포피스’의 위력을 분석하다
타원 모양인 아포피스는 길이가 270m로, 오른쪽 표에서 보는 것처럼 63빌딩보다 규모가 조금 크다. 이정도 크기의 소행성은 소행성 중에서도 규모가 큰 편에 속한다. 만약 이런 규모의 소행성이 지구와 충돌한다면, 지구 전체를 덮을 만한 거대한 쓰나미가 발생한다.
이홍주 : 박사님, 이번에 지구 가까이에 접근한 ‘아포피스’는 지구와 얼마만큼 떨어져 있었나요? 그리고 천문학자들은 이런 정보를 어떻게 얻을 수 있나요?
최영준 박사 : 천문학자들은 수학과 물리학, 지구과학의 이론들을 이용해 지구 근처에서 태양 주위를 돌고 있는 소행성의 궤도와 주기를 계산할 수 있습니다. 지구와 아포피스 사이의 거리는 약 1450만km입니다. 미국항공우주국(NASA)은 이 거리에서 지구와 충돌할 확률이 약 20만 분의 1 정도라고 발표했지요.
허지원 : 그럼 이렇게 소행성이 지구 근처로 접근하는 일은 자주 있나요?
최영준 박사 : 아포피스와 비슷한 크기의 소행성이 지구 정지궤도 근처까지 접근하는 일은 1000년에 한 번 꼴로 일어나는 매우 드문 일입니다. 그러니 크게 걱정할 필요는 없습니다. 여기서 지구 정지궤도란 지구 적도 주변의 고도 약 3만 5000km를 지나는 궤도를 말합니다. 지구의 자전속도와 같은 속도로 회전하는 물리적 특성 때문에, 지구에서 보면 항상 같은 곳에 정지해 있는 것으로 보인다고 해서 ‘지구 정지 궤도’라고 부르죠.
만약 소행성이 지구 정지궤도 가까이 오면, 지구의 중력에 의해 행성의 궤도가 바뀔 수 있어요. 그러면 다음 접근 시에 지구와 충돌할 확률도 달라질 수 있죠. 따라서 소행성이 지구로부터 가능한 멀리 있을 때, 소행성과 지구 충돌을 막는 대책을 마련해야 합니다.
소행성의 접근, 수학으로 예측한다!
천문학자들은 각 소행성의 운동에너지를 계산해 지구 충돌 시 지구에 미치는 영향을 수치화한다. 실제로 각 소행성의 운동에너지는 빛, 열, 파동과 같은 형태로 손실되기도 하는데, 소행성의 운동에너지 중 약 1%만 지구에 영향을 미친다고 가정해도 그 피해는 어마어마하다. 예를 들어 소행성의 크기가 아포피스의 1/10만 되어도, 지구상에 존재하는 모든 나무가 파괴될 정도다. 그리고 이런 소행성의 움직임을 예측하는 데는 수학이 쓰인다.
실제로 천문학자들은 이러한 데이터를 근거로 2029년 4월 13일경 아포피스가 지구와 3만 2000km 정도 떨어진 거리만큼 접근할 것이라 예측했다. 이 정도 근접한 거리라면, 지구 중력에 의해 아포피스의 궤도가 바뀔 수는 있다고 한다. 하지만 2029년에도, 2036년에도 지구와 충돌할 가능성은 거의 없다.
독자기자의 취재 수첩
독자기자들은 이번 취재에서 무엇을 배우고 느꼈을까? 이홍주, 허지원 독자기자의 취재 수첩을 지금 바로 공개한다!
수학+지구과학+물리가 만나면?!
이홍주(대전 전민고 3)
‘타원’이라는 수학적인 개념과 ‘회합주기’라는 지구과학 개념, ‘케플러의 법칙’이라는 물리 개념은 모두 고등학교 과정에서 각각 다른 과목에서 배우는 내용이었다. 그런데 이 세 개념이 하나의 큰 그림으로 만날 수 있다니 정말 놀라웠다. 퍼즐 조각을 끼워 맞춰 하나의 작품을 완성시키는 기분이었다.
또한 최영준 박사님께서 어려운 내용을 우리의 수준에 맞춰 설명해 주신 덕분에 더 이해하기 쉬웠다. 게다가 책에서 보았던 극좌표, 매개변수, 벡터의 외적 등이 실제로 연구가 진행되는 곳에서 쓰이는 사실을 알게 돼 매우 흥미로웠다. 천문학이라는 학문자체가 거대한 학문인데도 아주 단순하게도 표현할 수 있어 놀라웠다.
앞으로 수학자를 꿈꾸는 한 사람으로서, 수학이 과학과 만나 더 크게 발전하는 현장을 직접 경험해 더욱 기뻤다. 앞으로 수학을 위한 수학뿐만 아니라, 더욱 열린 마음으로 수학과 더욱 사랑에 빠질 수 있을 것 같다.
수학이 있어야 더욱 빠르게 발전하는 천문학!
허지원(서울 동국대부속여중 3)
무엇보다 박사님께서 직접 종이에 방정식을 풀고, 친절하게 설명해 주셨던 점이 가장 인상 깊었다. 소행성의 지구 접근과 관련해 타원 방정식, 피타고라스의 정리, 케플러의 법칙 등 여러 개념을 더해 아포피스와 지구의 궤도에 대해 자세히 알려 주셨다.
또한 소행성 문제 외에도 박사님의 다른 연구 활동 이야기를 들으며, 사람들의 편리를 위해 생각보다 훨씬 더 지구와 우주를 괴롭히고 있다는 생각이 들었다. 이 문제를 함께 토론하며 문제 제기와 새로운 해결 방안에 대해 짧게 나누는 시간이 흥미로웠다. 이어서 박사님께서는 천문학자가 되려면 주어진 문제만 푸는 것이 아니라 창의적인 사고를 가지고 문제에 접근하는 것이 중요하다고 말씀해 주셨다.
이번 취재를 통해서 단지 수업시간에 배우는 지루한 과학과 수학이 아니라, 체험하고 경험하는 수업의 중요성을 다시 한 번 알게 되었다. 한국천문연구원을 방문해 태양 관측 망원경과 전파 망원경도 직접 보고, 울산, 제주 등지에 설치된 망원경을 한자리에서 통합해 처리하는 관측실도 탐방해 보았다. 평소에 크게 관심 갖지 않았던 천문학에 대해 조금이나마 제대로 알게 된 소중한 시간이었다.
염지현 기자의 첨삭 포인트
이홍주, 허지원 독자기자의 취재수첩은 잘 보았어요. 홍주 양은 고등학생답게 박사님이 설명한 어려운 내용을 깔끔하게 잘 정리한 점이 뛰어났어요. 지원 양은 관심을 두지 않았던 천문학이지만, 이번 취재를 통해 알게 된 사실과 그 느낌을 잘 표현했군요!
다만 두 친구 모두 짧은 문장으로 나누어 쓰는 연습을 한다면, 더 좋은 글쓰기 훈련이 될 거예요!
독자기자의 취재 수첩
독자기자들은 이번 취재에서 무엇을 배우고 느꼈을까? 이홍주, 허지원 독자기자의 취재 수첩을 지금 바로 공개한다!
수학+지구과학+물리가 만나면?!
이홍주(대전 전민고 3)
‘타원’이라는 수학적인 개념과 ‘회합주기’라는 지구과학 개념, ‘케플러의 법칙’이라는 물리 개념은 모두 고등학교 과정에서 각각 다른 과목에서 배우는 내용이었다. 그런데 이 세 개념이 하나의 큰 그림으로 만날 수 있다니 정말 놀라웠다. 퍼즐 조각을 끼워 맞춰 하나의 작품을 완성시키는 기분이었다.
또한 최영준 박사님께서 어려운 내용을 우리의 수준에 맞춰 설명해 주신 덕분에 더 이해하기 쉬웠다. 게다가 책에서 보았던 극좌표, 매개변수, 벡터의 외적 등이 실제로 연구가 진행되는 곳에서 쓰이는 사실을 알게 돼 매우 흥미로웠다. 천문학이라는 학문자체가 거대한 학문인데도 아주 단순하게도 표현할 수 있어 놀라웠다.
앞으로 수학자를 꿈꾸는 한 사람으로서, 수학이 과학과 만나 더 크게 발전하는 현장을 직접 경험해 더욱 기뻤다. 앞으로 수학을 위한 수학뿐만 아니라, 더욱 열린 마음으로 수학과 더욱 사랑에 빠질 수 있을 것 같다.
수학이 있어야 더욱 빠르게 발전하는 천문학!
허지원(서울 동국대부속여중 3)
무엇보다 박사님께서 직접 종이에 방정식을 풀고, 친절하게 설명해 주셨던 점이 가장 인상 깊었다. 소행성의 지구 접근과 관련해 타원 방정식, 피타고라스의 정리, 케플러의 법칙 등 여러 개념을 더해 아포피스와 지구의 궤도에 대해 자세히 알려 주셨다.
또한 소행성 문제 외에도 박사님의 다른 연구 활동 이야기를 들으며, 사람들의 편리를 위해 생각보다 훨씬 더 지구와 우주를 괴롭히고 있다는 생각이 들었다. 이 문제를 함께 토론하며 문제 제기와 새로운 해결 방안에 대해 짧게 나누는 시간이 흥미로웠다. 이어서 박사님께서는 천문학자가 되려면 주어진 문제만 푸는 것이 아니라 창의적인 사고를 가지고 문제에 접근하는 것이 중요하다고 말씀해 주셨다.
이번 취재를 통해서 단지 수업시간에 배우는 지루한 과학과 수학이 아니라, 체험하고 경험하는 수업의 중요성을 다시 한 번 알게 되었다. 한국천문연구원을 방문해 태양 관측 망원경과 전파 망원경도 직접 보고, 울산, 제주 등지에 설치된 망원경을 한자리에서 통합해 처리하는 관측실도 탐방해 보았다. 평소에 크게 관심 갖지 않았던 천문학에 대해 조금이나마 제대로 알게 된 소중한 시간이었다.
염지현 기자의 첨삭 포인트
이홍주, 허지원 독자기자의 취재수첩은 잘 보았어요. 홍주 양은 고등학생답게 박사님이 설명한 어려운 내용을 깔끔하게 잘 정리한 점이 뛰어났어요. 지원 양은 관심을 두지 않았던 천문학이지만, 이번 취재를 통해 알게 된 사실과 그 느낌을 잘 표현했군요!
다만 두 친구 모두 짧은 문장으로 나누어 쓰는 연습을 한다면, 더 좋은 글쓰기 훈련이 될 거예요!
