[비센의 재미있는 과학 이야기] 외핵의 흐름과 지구 자기장 > 교육칼럼

본문 바로가기
사이트 내 전체검색
Vancouver
Temp Max: 16.7°C
Temp Min: 14°C


교육칼럼

[비센의 재미있는 과학 이야기] 외핵의 흐름과 지구 자기장

페이지 정보

작성자 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일16-12-22 11:30 조회265회 댓글0건

본문

아직도 신비에 싸여 있는 지구 내부, 강한 압력과 높은 온도로 구성

지구 자기장 역전 현상, 인류 문명에 끼칠 영향에 대한 논쟁 존재

 

 

 

대기권의 대류권 상층부와 성층권 사이에는 제트기류(jet stream)이라고 불리는 강한 풍속의 기류가 있으며, 비행기들이 서쪽에서 동쪽으로 이동할 때, 이 제트기류에 편승해서 이동한다는 것은 많은 사람들이 잘 알고 있는 사실입니다. 지구 자기장의 정밀 측정을 진행하는 <SWARM 프로젝트>를 연구하는 유럽 공동 연구진 연구 발표에 따르면 이와 같은 제트기류가 하늘 위가 아니라 반대로 땅속 깊은 곳, 지구의 외핵(outer core)부분에도 존재한다고 합니다.

 

<SWARM 프로젝트>는 유럽항공우주국(European Space Agency, ESA)의 지구 자기장 정밀 측정을 위한 연구단으로 2013년에 발사된 세 개의 SWARM 인공위성을 이용해서 지구 자기장의 흐름을 측정하고 있습니다. 이들은 지상 460 km에 위치한 두개의 인공위성과 530 km 상공에 있는 하나의 위성을 이용해서 지구 내부에서 발산되는 자기장 신호를 측정하고, 이를 바탕으로 지구 전체의 자기장 모델을 만들어 내는 연구를 진행하고 있습니다.

최근 이 연구팀에서 유명 과학 논문지인 네이처(Nature in Geoscience)에 게재한 연구결과에 따르면 지구 내부 깊숙한 곳에 약 시속 40 km 속도로 움직이는 빠른 유속의 흐름(jet stream)이 존재하며, 현재 약 420 km 폭의 이 흐름은 북반구의 알래스카와 시베리아 부분의 아래쪽을 흐르고 있다고 합니다. 시속 40 km 라면 그렇게 빠르게 느껴지지 않을 수도 있지만, 이는 바람이나 자동차와 같은 흐름이 아니라 높은 온도로 용융되어 있는 중금속을 포함한 액체금속의 흐름을 이야기하는 것이며, 이 속도는 외핵 다른 부분의 평균 유속의 약 세배, 그리고 지표면의 지각 운동에 비교하면 수십만배나 빠른 속도이니 땅속의 제트기류라 부르는 것이 잘못된 표현은 아닐 것입니다.

 

지구 내부는 아직까지도 많은 부분이 밝혀지지 않은 미지의 세계입니다. SWARM 프로젝트 책임자인 크리스 핀레이(Chris Finlay)박사의 말을 빌리자면, 우리는 심지어 지구 내부보다 태양의 내부에 대해서 더 잘 알고 있는데, 이는 지구의 내부가 약 3,000 km 암석으로 가려져 있기 때문입니다. 지구 반지름의 약 절반에 해당하는 부분이 땅, 즉 단단한 암석구조이기 때문에, 그 내부를 관측하기가 어렵다는 이야기입니다. 그동안 과학자들이 알아낸 몇가지 관측결과에 따르면 지구의 땅 속 깊은 곳에는 강한 압력과 높은 온도때문에 철 등의 금속마저도 고온의 액체상태로 존재하는 영역이 있는데, 이를 외핵(outer core)이라고 합니다. 이 부분의 액체금속 흐름은 지구의 자기장과 밀접한 관계를 같습니다. 많은 분들이 지구는 하나의 커다란 자석과 같아 주변에 자기장이 형성되어 있으며, 그 덕분에 나침반으로 남북방향을 가늠할 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 지구 자기장이 바로 외핵 내부의 액체 금속의 흐름 때문에 만들어지는 것이며, 절대적으로 고정된 것이 아니라 그 흐름에 따라서 주기적으로 자기장의 세기와 방향이 바뀌고 있습니다.

지금 현재 우리가 방위상 북쪽이라고 말하는 곳은 자기적으로는 남극(S pole)에 해당하고, 남쪽 방향이 자기적 북극(N pole)에 해당합니다. 흥미로운 사실은 이러한 자기적 남북극의 위치가 고정된 것이 아니라 평균 몇 십만 년 정도 주기로 변화하여 남북의 방향이 뒤집히곤 해왔다는 것입니다. 또한 최근 몇년간 지구의 자기장은 눈에 띄게 그 세기가 약화하는 추세에 있고, 자기적 북극의 위치가 일정 방향성을 띄고 이동하고 있는 것들이 관측되고 있는데, 이런 것들을 지구자기장 역전의 전조현상으로 보아야하는 가에 대한 논란이 일고 있습니다. 이번 연구팀의 외핵 내의 제트기류존재에 대한 관측은 이러한 논란에 보다 확실한 답을 해줄 수 있을 거라는 기대감에 관련학계의 주목을 받고 있는 상황입니다.

 

이러한 지구 자기장의 변화 현상과 그 원인이 과학계의 관심을 끄는 이유는 자기장의 역전현상이 지구 종말설의 원인으로 자주 언급되기 때문입니다. 실제 지구 자기장은 지구 생명체에 많은 중요한 역할을 담당하고 있는데, 가장 중요한 것은 지구자기장이 외부로부터 들어오는 해로운 우주방사선(cosmic ray)를 차단해 주는 방어막을 형성해주고 있는 것입니다. 그래서 혹자들은 지구 자기장이 역전되는 중간 어느 시점에서 방어막이 일시적으로 사라지는 효과가 일어나고 그로 인해 생명체들이 우주방사선에 노출되어 큰 피해를 입을 수 있다는 주장을 합니다. 뿐만 아니라, 자기장에 따라서 방향을 잡을 수 있는 비둘기, 박쥐, 고래 등의 방향감각에 이상이 생겨 많은 혼란을 야기할 수도 있다고 설명합니다. 물론 이에 대한 반론도 역시 존재합니다. 현생대이후 지구에는 적어도 수백번 이상의 자기장 역전현상이 있었다는 증거가 남아있고, 또한 인류가 지구에 출연한 이후에도 수십 번의 역전현상이 있었다는 것을 유추해 볼 때, 역전현상이 생물의 멸종 등과 직접적 관계가 있다고 보기 어렵다는 주장입니다.

 

인류 역사가 글로 기록된 이후에는 아직 한번도 자기장의 역전현상을 경험해 보지 못했기 때문에 그에 대한 기록을 찾아볼 수 없고, 또 앞서 말씀드렸듯이 지구 내부의 변화에 대한 정보들이 많이 부족하기 때문에 이에 대한 명확한 원리을 설명하거나 결과를 예측하기는 힘든 것이 사실입니다. 지구에 살고 있는 우리들의 삶은 마치 매우 오랜 기간 아름다운 집에서 살아오고는 있지만, 지하실 문을 어떻게 열어야 하는지 몰라 아직도 지하실 내부에 무엇이 있는지 모르고 있는 것과 같습니다. 조그맣게 난 구멍을 통해 대충 어떤 것들이 있는지 정도는 추측하고 있지만, 하루 빨리 문을 활짝 열고 구경하고 싶은 마음으로 많은 과학자들이 자물쇠를 열기 위한 노력을 하고 있는 것입니다. 어쩌면 그 지하실 한 구석에 우리 가족의 역사가 어떻게 시작된 것인지를 알려줄 앨범 하나가 놓여있을 것이라는 기대감을 안고서 말입니다.

  • 페이스북으로 보내기
  • 트위터로 보내기
  • 구글플러스로 보내기

댓글목록

등록된 댓글이 없습니다.

교육칼럼 목록

게시물 검색
Total 444건 3 페이지
교육칼럼 목록
번호 제목 글쓴이 날짜 조회
324 불의 고리(Ring of Fire) 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-21 293
323 [비센의 재미있는 과학 이야기] 중력파 발견에 공헌한 3인에게 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-05 287
322 [과학이야기] 공진 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-09 284
321 [비센의 재미있는 과학 이야기] 물의 기원 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-02 284
320 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 정림사지 5층 석탑 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-28 284
319 [민 박사의 학부모를 위한 자녀교육 길라잡이] 좋은 글쓰기 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-28 281
318 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 서산 용현리 마애 여래 삼존상 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-03 281
317 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 쉬어가는 페이지 - 깨달음 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-21 281
316 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 서옥제 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-15 280
315 [공부 방법을 익히는 공부 방법] ‘스스로 깨닫는 것’ - 공부 방법을 익히는 공부 방법의 시작 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-29 279
314 [비센의 재미있는 과학 이야기] 제 7대 브로이 공작, 루이 빅토르 피에르 레몽 드 브로이 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-14 279
313 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 고분과 고분 벽화 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-11 279
312 [공부 방법을 익히는 공부 방법]총 정리 – 1단계, 사고의 틀을 벗어나는 훈련 + 5감을 바탕으로 지식을 … 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-24 278
311 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 경주 감은사지 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-01 278
310 [비센의 재미있는 과학 이야기] 인공지능이 지배하는 세상을 두려워 해야 하나 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-31 277
309 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 글쓰기 방법 - Rephrase 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-12 277
308 [비센의 재미있는 과학 이야기] 탄소연대 측정(1) 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-20 275
307 [비센의 재미있는 과학 이야기] 원자 구조 2 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-25 273
306 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 동양의 파르테논, 종묘 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-21 273
305 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 원효와 의상 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 02-15 273
304 [비센의 재미있는 과학 이야기] 노벨상의 이모저모 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-12 270
303 [공부 방법을 익히는 공부 방법]총 정리 – 1단계, 사고의 틀을 벗어나는 훈련 + 5감을 바탕으로 지식을 … 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-17 270
302 [비센의 재미있는 과학 이야기] 플라스틱을 먹어치우는 박테리아 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-19 270
301 [비센의 재미있는 과학 이야기] 원자구조 1 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-17 269
300 [비센의 재미있는 과학 이야기] 앨런 머스크 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-29 268
299 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 개념을 연결하는 공부 방법 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-17 267
298 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 총 정리 – 자녀 또는 학생들에게 '이론을 정립하는 방법'을 가르치는 방법… 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-08 267
열람중 [비센의 재미있는 과학 이야기] 외핵의 흐름과 지구 자기장 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-22 266
296 [공부 방법을 익히는 공부 방법] ‘깨달음’은 내 안에 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-21 266
295 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 쉬어가는 페이지 – 깨달음과 분별 (내 탓) 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-29 265
294 [비센의 재미있는 과학 이야기] 비활성기체 화학반응을 성공시킨 UBC 교수 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-06 262
293 [비센의 재미있는 과학 이야기] 전기의 역사 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-20 262
292 [비센의 재미있는 과학 이야기] 후쿠시마 유출물, 밴쿠버에 도착하다 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-17 261
291 [비센의 재미있는 과학 이야기] 곰탕 폭발의 미스테리 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-28 261
290 [비센의 재미있는 과학 이야기] 뉴호라이즌이 보내온 반가운 소식 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-16 260
289 [CELPIP의 모든 것] 영주권 ㆍ시민권 수월하게 신청하는 영어시험 ‘셀핍(CELPIP)’ 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-27 259
288 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 공주 공산성 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-17 259
287 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 3 · 1 운동 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-14 257
286 [CELPIP의 모든 것] '북미식 발음, 스피킹은 ‘인터뷰’ 아닌 컴퓨터 ‘레코딩’' 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-28 255
285 페르세이드 유성우, 그 신비로운 세계 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-18 255
284 [비센의 재미있는 과학 이야기] 타임지가 선정한 올해 발명품 25가지 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-22 254
283 [비센의 재미있는 과학 이야기] 키시니, 그 장대한 여정의 마지막을 불사르다 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-21 252
282 [비센의 재미있는 과학 이야기] 왜 남북은 서로 시간이 다를까-남북회담을 계기로 알아보는 국제표준시 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-03 252
281 [비센의 재미있는 과학 이야기] 밤 하늘은 왜 어두울까요 ? 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-30 251
280 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사 수업] 25. 불국사 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-19 251
279 [비센의 재미있는 과학 이야기] 두뇌 구조와 기능 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-22 250
278 [비센의 재미있는 과학 이야기] 새 원자의 발견 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-14 249
277 [비센의 재미있는 과학 이야기] 당신의 뇌를 깨우는 모닝커피 한 잔 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-03 249
276 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 무구정광대다라니경 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 02-08 247
275 [비센의 재미있는 과학 이야기] 10월의 마지막 날 밤. 할로윈(Halloween) 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-01 246
274 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 야외 박물관 경주 남산 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-08 246
273 [비센의 재미있는 과학 이야기] 2014년 노벨 물리학상 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-21 245
272 [비센의 재미있는 과학 이야기] 아이슈타인의 일반 상대성 이론 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-26 245
271 [비센의 재미있는 과학이야기] 눈의 흡음 효과 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-05 245
270 [비센의 재미있는 과학 이야기] 정보 교환 수단의 미래- 양자 통신이란 무엇인가 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-21 245
269 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 총 정리 – 가르치는 사람이 갖춰야 할 조건 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-14 244
268 [비센의 재미있는 과학 이야기] 블랙 홀의 비밀 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-27 243
267 [비센의 재미있는 과학 이야기] 핵융합 발전 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-24 243
266 엘리트 어학원 미국대학 입시 전략 설명회 및 장학생 시상식 안슬기 수습기자 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-14 243
265 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 총정리 - 공부에 있어서 이 칼럼의 용도 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-20 242
회사소개 신문광고 & 온라인 광고: 604.544.5155 미디어킷 안내 개인정보처리방침 서비스이용약관 상단으로
주소 (Address) #C 927 Brunette Ave, Coquitlam, BC V3K 1C8
Tel: 604 544 5155, Fax: 778 397 8288, E-mail: info@joongang.ca
Copyright © 밴쿠버 중앙일보 All rights reserved.
Developed by Vanple Netwroks Inc.
모바일 버전으로 보기