ⓐ우주선에서 공중에 떠 회전하는 DNA 조합을 초콜릿으로 만들 수 있을까?<그림1> 영화의 한 장면이다. 주인공 한 명이 초콜릿을 공중에 띄워놓고 이에 대해서 다른 주인공과 대화를 나누고 있다.
이런 일이 가능할까? 아쉽지만 현실적으로 불가능하다. 우주선이 우주에 떠 있을 때 전혀 미동도 하지 않을 것이라고 생각할 것이다. 실제로 우주에 떠 있는 물체가 미동도 하지 않기 때문에 허블 우주망원경 같은 천문 관측기구를 우주에 띄워놓았을 때 같은 장비를 지구에 놓았을 때보다 수십 배 이상 관측능력이 증가한다.
하지만 이렇게 미동도 하지 않는 것은 내부에 운동하는 물체가 전혀 없을 때이다. 실제 우주선은 항상 작동하는 기계 부품들이 있기 때문에 심하게 흔들린다. 물체가 움직이는 동안 뉴턴의 법칙에 따라서 반작용의 힘이 작용하기 때문이다.
지구상에서는 별다른 진동을 일으키지 않을 사소한 움직임도 우주에서는 큰 움직임으로 나타날 수 있는 이유는 우주에는 고정시켜줄 중력과 땅이 없기 때문이다. 그러나 우주선의 크기가 크면 클수록 질량이 커질 것이고, 반작용에 따른 흔들림도 줄어들 것이다.
하지만 방해물은 이것 뿐만이 아니다. 사람들의 행동이나 숨 때문에 발생하는 공기의 와류는 어떤 물체가 우주선 내에서 가만히 떠 있는 것을 철저히 방해한다. 진동과 마찬가지 이유로 와류가 방해하는 경향은 훨씬 더 강해진다.
실제 우주왕복선에서 실험한 내용들을 녹화한 영상을 살펴봐도 뚜렷이 실험에 좋은 환경을 제공해 주지 않는 것은 이 때문이다. 많은 사람들이 미래에는 우주에 공장을 만들어 물자를 생산하게 될 것이라고 이야기한다. 무중력인 곳에서 양질의 상품을 생산할 수 있는 제품들이 있기 때문이다.
그러나 미래에 우주공간에 공장을 만들려고 할 때는 공장을 아주 커다랗게 만들어야 할 것이다. 그래야 우리가 원하는 품질의 상품을 생산할 수 있을 것이다. 영화 속 장면은 한 가지 오류가 숨어있는데, 초콜릿이 공중에 떠서 제자리에서 회전한다는 것이다.
당연한 것이겠지만 가만히 떠 있도록 만들 수 있다고 치더라도 회전할 수는 없다. 구심력을 형성시킬 수 없기 때문이다.
ⓑ우주선에서 새어나간 연료가 엔진 쪽으로 이동할 수 있는가? 우주선이 화성에 도착했을 때 작은 운석들이 우주선을 강타한다. 그런데 이 운석들은 우주선의 연료 관에 구멍을 만들어 놓는다. 이 구멍으로 새어나간 연료가 엔진 쪽으로 날아가서 점화 시에 폭발하여 우주선이 망가진다.
주인공들의 구출작전이 힘들어지는 중요한 이유는 이렇게 해서 발생한다. 그런데 이게 과연 가능한 일일까? 중요한 쟁점은 새어나간 연료가 우주공간에서 재빠르게 얼어버릴 것이냐와 얼어버린 연료가 어떻게 엔진의 뒤쪽으로 날아갈 수 있겠느냐 하는 것이다.
연료가 어떤 것인지 알 수 없으므로 얼어버릴 것이냐에 대한 이야기는 알 수 없다. 하지만 영화상에서는 우주선이 어떠한 가속을 하지 않고 있으므로 우주선과 얼어버린 연료 사이의 상대속도는 연료가 새어나가는 압력에 의해서 형성된 속도만 존재하게 된다.
따라서 연료는 엔진 뒤쪽이 아니라 우주선 옆으로 계속 날아가야 한다. 그래서 만약 영화에서처럼 엔진을 점화 시켜도 연료가 폭발하는 일은 좀처럼 없었을 것이다. 이러한 오류는 영화 제작진도 충분히 알고 있었을 것이다.
다만 이러한 오류를 사용하는 것은 관객들이 지구상에서의 경험에 비춰서 쉽게 눈치 채지 못하기 때문일 것이다. 이러한 오류를 이용하는 영화가 또 하나 있는데 마이클 베이 감독이 만들고, 브루스 윌리스가 처음으로 죽은 《아마겟돈》이다. 아마겟돈에서 왕복선이 우주정거장에 정착했다가 우주정거장이 폭발하는 장면을 가만히 보면 파편들이 우주선을 위협하느라 휘어져 날아가는 것을 볼 수 있다.
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황춘성 may@minicactus.com