지진발생! 책상 아래 숨을까? 밖으로 나갈까? [제 457 호/2006-06-12]
“인천 앞바다 80km 위치에서 규모 5.2의 강진이 발생했으며 인천은 진도 5, 서울은 진도 3의 상황입니다. 수도권과 경기지역에서는 서너 번 정도 비슷한 규모의 여진이 발생할 예정입니다.”
긴급하게 지진 속보를 라디오로 들은 서울 김씨. 25년이 지난 주택에 살고 있는데 책상 밑으로 숨어 위에서 떨어지는 물체로부터 몸을 안전하게 해야 할까, 집이 무너질 수도 있다는 가정으로 집에서 빠져나와야 할까? 규모 5.2와 진도 3의 상황에서 어떻게 대처를 하는 것이 가장 적절할까?

김씨의 판단을 돕기 위해서는 규모(magnitude)와 진도(intensity)의 차이를 알 필요가 있다. 규모와 진도는 지진의 크기를 나타내는 척도다. 규모는 지진으로 발생한 에너지의 양을 알려주는 것으로 리히터 규모 1이 증가하면 에너지는 30배가 더 커진다. 즉 규모 5.2와 규모 3.0은 약 1000배의 에너지 차이를 가진다.

그런데 지진이 발생하면 지진 발생 지역과 가까운 지역은 지진 에너지가 많이 전달되고 먼 지역은 적게 전달된다. 즉 거리에 따라 지진의 영향 정도가 달라진다. 이처럼 특정 지역에서 사람이 느끼는 지진의 크기를 수치로 표현한 것이 진도다.

우리나라는 12등급으로 나눈 수정머큘리진도(MMI)를 채택하고 있는데 보통 로마 숫자로 표기한다. 잠을 청하고 있는데 천장에 달아 둔 등이 흔들거리는 것을 보고 '지진인가 보다'라고 느끼는 정도라면 진도 Ⅲ 정도다. 가구들이 이리저리 움직이기 시작하고 내벽의 석고 내장재가 떨어지면 진도 Ⅴ(5) 정도인데, 지진에 대한 본격적인 두려움을 느끼게 된다. 진도Ⅶ(7) 이상이 되면 잘 설계된 건물도 영향을 받을 정도로 피해가 커지며, 진도Ⅸ(9)이상이 되면 보통 건물 상당수가 무너질 정도로 대형참사가 발생할 수 있다.

지진 피해 정도는 보통 진도로 파악하지만 규모가 크면 진도도 커지기 때문에 규모로도 피해 정도를 가늠하기도 한다. 최근 6천여명의 사망자를 낸 인도네시아 중부 지진은 규모 6.2 정도였다. 규모 8.0 이상이 되면 교량이 파괴되고 대부분의 구조물이 붕괴되는 등 대형참사로 연결된다. 2004년 23만명의 사망자를 낸 동남아 쓰나미의 원인이 됐던 진도 8.9 정도에 이르면 히로시마에 투하된 핵폭탄 약 250만개 정도의 강도를 보인다.

그렇다면 이런 지진을 미리 예측하고 대비할 수는 없는 것일까?
옛 사람들은 갑자기 모든 쥐들이 집을 옮기거나 개나 말들이 이리저리 뛰면서 불안한 행동을 보이면 지진이 발생할 것이라고 예측하기도 했다. 지금도 일본의 어류학자인 스에히로 교수와 같은 이는 심해어(深海漁)의 행동을 연구해 지진을 예측하자고 주장하고 있다.

하지만 지질학자들은 첨단 계측장비를 활용해, 지진발생을 예측하기 위한 연구에 매달리고 있다. 지진파의 전파에 의한 지면의 진동을 기록하는 장치인 지진계(seismograph)를 전국에 설치하고, 컴퓨터 네트워크로 엮어둔 것도 이 때문이다. 지진계는 지면이 흔들리면 스프링에 매달린 영구자석이 상대적으로 진동하게 되는데, 이때 코일에 유도전류가 발생해 지면의 진동이 전류신호로 바뀌게 되는 원리를 이용한 것이다.

최근에는 레이저빔을 이용한 새 지진감지기(레이저 스트레인미터)도 개발됐다. 현재 미국에서 시험운영 중인 이 지진계는 레이저의 정밀성을 이용해 지면이 1천분의 1밀리미터라도 움직이면 알아낼 수 있도록 고안되어 있다.

아울러 미국에서는 지난 90년대 초부터 캘리포니아 지역을 중심으로 GPS 위성을 활용한 지질관측소를 설치도 추진되고 있다. GPS 위성이 지상에 설치된 높이 1.68m의 센서에 신호를 보내면 센서 안테나가 신호를 해독, 지각변동의 움직임을 1mm까지 감지하고 지층의 활동여부를 파악할 수 있도록 한 것이다.

하지만 아직까지 완벽한 예측은 신(神)의 영역에 속한다.
무엇보다 판(plate)의 성질이 어디로 튈 지 예측할 수 없는 럭비공과 같기 때문이다. 더구나 최고 600~700km 지하에서 발생하는 심발지진은 ‘지하에서 수십 년에서 수천 년에 이르는 장기간에 걸쳐서 준비된 것’이라고 추정할 뿐 아직 정확한 원인조차 규명하지 못하고 있다. 70km 깊이에서 시작된 천발지진도 주변 환경에 따라 대지진으로 확대될 수도 반대로 사라질 수도 있다. 한마디로 지진을 미리 예측한다는 것은 불가능하다는 것이다.
다만 통계를 통해 어느 정도 추정예측이 가능하다. 이를테면 규모 3.0 정도의 작은 지진이 자주 발생하는 지역은 5년 안에 상당한 지진이 발생할 가능성이 높다고 예측할 수 있다.

결국 내진설계와 같은 사전대비 만이 최선의 대책인 셈이다.
건물이나 교량 등이 수평방향의 흔들림에도 비틀리거나 붕괴되지 않도록 설계를 해야 할 뿐만 아니라 일정 수준 이상의 흔들림이 감지되면 송전이 끊기고 비상 제동장치가 작동되는 TGV나 신간센의 지진감지시스템도 도입할 필요가 있다. 아직까지 자연의 대재앙을 완전히 예측하는 것은 신(神)의 영역이지만 그 피해를 최소화하는 것은 인간의 영역이기 때문이다. (글 : 유상연 과학 칼럼니스트)

 

쓰나미가 얼마나 무서운 재앙이었는 지가 한눈에 들어오는 수치네요. 히로시마에 떨어진 핵폭탄 250만 개 크기라니...ㅠ.ㅠ

 


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◈식품의 유통기한은 어떻게 정할까?
식품 유통기한의 의미는 그 기한까지 먹을 수 있다는 것이 아니라 제조일로부터 그날까지 판매를 허용한다는 것을 뜻한다. 해당 유통조건에서 식품이 변질되는 시간을 실험해서 측정한 뒤 결정하며, 유사식품과 다른 나라의 기준을 참조해 결정되기도 한다.

 

**kisit 과학향기에서 퍼왔어요. 오홋, 그래서 유통기한 지난 우유를 먹어도 멀쩡하기도 하는군. 쿨럭...;;;;


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http://www.posco.co.kr/homepage/docs/kor2/jsp/news/posco/s91fnews003v.jsp?idx=135307

**

포스코 뉴스에서 퍼왔습니다. 아무래도 그림이 있으면 더 좋을 것 같아 그림도 퍼왔어요~

추천도서는  "한국의 미 특강"과 "조선 사람들, 혜원의 그림 밖으로 걸어나오다" 입니다.


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단 한 번의 기회, ‘크립텍스’의 암호를 풀어라! [제 455 호/2006-06-07]
‘...레오나르도 다 빈치가 만든 것으로 전해지는 정교한 휴대용 금고 크립텍스. 26자의 알파벳이 새겨진 다이얼 5개가 나란히 배열되어 있으며, 그 안에 담긴 것을 꺼내려면 다섯 글자로 된 암호를 정확히 맞추어야만 한다. 한 손에 들 수 있을 만큼 아담한 크기의 크립텍스지만, 그 안에는 보물 지도가 들어있을 수도 있고 많은 사람들의 목숨이 달린 엄청난 비밀문서가 잠자고 있을 수도 있다.
하지만 몇 백 년 전의 것이라고 해서 만만히 보고 그냥 분해하려고 하다가는 큰 낭패를 당한다. 억지로 열려고 하면 내부에 장치된 작은 유리병이 깨지고 산성용액이 흘러나와 문서를 녹여버리고 마는 것이다. 그렇게 되면 비밀을 알 수 있는 기회는 영영 사라진다...’

댄 브라운의 베스트셀러로서 최근 영화로도 개봉되어 큰 인기를 끈 <다 빈치 코드>에는 이 크립텍스가 나온다. 주인공인 랭던 교수와 여형사 소피는 목숨을 건 탈주전의 와중에 이 크립텍스를 손에 넣지만 암호를 몰라서 애를 태운다. 마침내 악당과 마주친 랭던은 소피의 목숨을 구하기 위해 당장 암호를 풀어야만 하는 절체절명의 위기에 몰리게 된다.

자, 여기서 잠시 크립텍스의 암호를 풀 수 있는 확률을 알아보자. 알파벳 26자를 가지고 다섯 글자로 된 단어를 만든다면 모든 경우의 수는 총 11,881,376가지이다. 이 수치는 26을 다섯 번 제곱해서 나온 것이며, 이중에서 하나만이 유효하다면 그걸 맞힐 확률은 0.000008416%인 셈이다. 실제로는 자음과 모음이 적절히 섞여야만 의미 있는 단어가 될 터이므로 확률이 좀 더 올라가기는 하겠지만, 어쩌면 약자나 부호가 암호일 수도 있으니까 섣부른 기대는 할 수 없다. 결국 몇 백 년이나 된 이 크립텍스는 어지간한 재간으로는 열어볼 수 없는, 상당히 안전한 금고인 셈이다.

<다 빈치 코드>에서 랭던이 간신히 풀어 낸 암호는 ‘APPLE’이었다. 랭던 일행이 숨겨진 역사의 비밀을 찾아 마지막에 다다른 곳은 뉴턴의 묘지였는데, 그곳에는 태양과 여러 행성들이 장식되어 있다. 뉴턴은 그 천체들의 운동 법칙을 밝혀내어 이른바 ‘만유인력의 법칙’으로 통칭되는 자연의 섭리를 규명한 인물이다.
그런데 암호를 풀 수 있는 실마리로서 랭던 교수에게 주어졌던 것은 ‘뉴턴의 묘지에 없는 구(球)’였다. 뉴턴에게 중요한 의미를 지니면서도 정작 그의 묘지에는 없는 둥근 물체가 과연 무엇일까?
우리가 잘 알고 있다시피, 뉴턴은 사과가 나무에서 떨어지는 것을 보고 인력이라는 것의 존재를 생각하게 되었다는 일화가 전해진다. 랭던 교수는 바로 그 점에 착안해서 뉴턴의 묘지에서 찾아볼 수 없는 구체야말로 ‘사과(APPLE)’이며, 바로 이것이 암호임을 알아챘던 것이다.

이쯤에서 <다 빈치 코드>의 비밀을 하나 얘기하고자 한다. 이것은 <다 빈치 코드>만 봐서는 알 수 없는 것이다.
레오나르도 다 빈치가 만들었다는 크립텍스는 실제로 얼마나 오래 된 것일까?
답은 3년이다. 사실 크립텍스는 이 작품의 원작 소설 작가인 댄 브라운이 만들어 낸 상상의 산물이다. 그는 ‘cryptology(암호학)’와 ‘codex(서적의 원시 형태)’ 두 단어를 조합하여 ‘크립텍스(cryptex)’라는 명칭을 만들어 내었으며, 이것은 2003년에 나온 소설 <다 빈치 코드>에서 역사상 처음으로 등장했다.
댄 브라운이 크립텍스의 아이디어를 실제로 어디서 얻었는지는 모르겠지만, 필자는 영화에 나오는 크립텍스 내부의 톱니바퀴 다이얼 구조를 보면서 ‘에니그마’를 떠올렸다. 에니그마란 2차 대전 당시 독일이 사용했던 암호 조합기이다.

에니그마는 기계식 톱니바퀴와 전기 회로가 조합된 일종의 타이프라이터이다. 4-5개의 실린더형 회전자가 나란히 배열되어 있고 각 회전자마다 네댓 개에서 많게는 20개 이상의 전기 접점들이 서로 연결되도록 구성되어 있어서, 자판에서 ‘A’를 치면 종이에는 ‘F’가 찍히는 식으로 자동적으로 암호화가 이루어진다. 게다가 특정 문자를 같은 의미로 두 번 이상 사용하지 않도록 회전자들의 전기 접점이 교묘하게 조합되어 있었고, 그 조합 규칙 자체도 매일매일 바뀌었다. 연합군 측은 이 암호 때문에 무척 애를 먹었지만, 마침내 1940년 영국의 수학자들과 언어학자들이 에니그마 시스템을 푸는 데 성공했다.

이와 비슷한 장치는 원래 1920년대부터 민간에서 사용되기 시작했던 것인데, 전쟁이 발발하면서 독일은 물론이고 미국에서도 비슷한 원리의 암호제작용 블랙박스를 사용했다. 톱니바퀴와 회전자 등이 복잡하게 뒤얽혀 알파벳 순서를 뒤섞어버린다는 점에서 독일의 에니그마와 비슷한 원리였으며, 이것으로 만들어진 암호를 해독하려면 복잡한 난수표나 암호첩이 필요하고 설령 난수표가 있어도 사전에 약속된 규칙을 모르면 아무 소용이 없다는 점도 같았다.

그렇다면 21세기형 크립텍스는 과연 어떤 모습일까? 오늘날 각국 정보기관의 본부에서는 거대한 고성능 슈퍼컴퓨터들이 바로 그 역할을 대신하고 있다. 이제는 역사퀴즈 같은 간단한 실마리로는 어림도 없는 복잡한 암호들이 첨단 정보전의 치열한 현장을 소리 없이 수놓고 있는 것이다.
어쩌면 <다 빈치 코드>가 흥행에 성공한 이유 중의 하나는 이처럼 암호학과 정보전의 기초를 쉽고 재미있게 전달하여 흥미를 자아냈다는 측면도 한 몫 한 것인지도 모른다. 기독교의 신성 모독이다 뭐다 해서 말이 많지만, 사실 <다 빈치 코드>는 암호학의 훌륭한 대중 입문서로서 손색이 없는 것이다. (글 : 박상준 과학 칼럼니스트)

 

** 과학향기에서 퍼왔어요.

댄 브라운이 많이 똑똑하군요^^;;;;


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http://www.hani.co.kr/arti/society/schooling/129286.html


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