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0. 목차 화물 운반의 난제 로켓의 추진 시스템 호만 전이 궤도 우주선 내부의 생활 화성으로의 진입 화성의 기후 화성에서의 조사 작업 연료 조달 방사선 문제, 무중력 문제 지구상에서 이루어지고 있는 '유인 우주 탐사 훈련'과 '로봇의 실증 실험' 1. 화물 운반의 난제 화성에 갈 때는 편도 6개월 정도가 걸리며, 곧바로 지구로 다시 귀환할 수 있는 것도 아니다. 이렇게 장기간에 걸친 우주 여행을 하기 위해서는 물이나 식료품, 산소뿐만 아니라 화성에서 사용할 기지, 화성에 이착륙하기 위한 로켓, 귀환용 우주선 등도 필요하다. 아마 이 화물의 운반이 화성 유인 비행에서 가장 큰 난제일 것이다. NASA의 탐사 시스템 부서 담당 부국장보였던 '더 글러스 쿡'에 의하면, 그 무게의 합은 470톤이나 될 것이라고..

0. 목차화성에 생명이 존재할까?큐리오시티의 착륙큐리오시티에 탑재된 10개의 관측 장치큐리오시티의 성과1. 화성에 생명이 존재할까?1-1. 38억 년 전의 화성 현재 화성에는 건조한 사막 같은 대지가 펼쳐져 있다. 평균 기온도 -50℃ 밖에 되지 않는 극한의 땅이다. 하지만 38억 년 전에 화성은 광대한 바다로 덮여 있었다. 화산 활동도 활발해서 대기 중의 이산화탄소가 높고, 온실 효과로 기후도 온난했다고 한다. 38억 년 전의 화성은 생명이 탄생할 무렵의 지구와 비슷한 환경이었다. 생명의 탄생에는 바다의 존재가 밀접하게 관련되어 있다고 생각된다. 그래서 지구와 마찬가지로 바다가 있었던 화성에도, 지구와 같은 식으로 생명이 탄생했다고 생각해도 이상할 것이 없다. '미 항공우주국(NASA: National..

0. 목차 지큐(CHIKYU) 거대 지진의 메커니즘을 밝힌다. 해저 밑에 사는 미생물의 실태를 밝혔다. 다음은 맨틀 굴착에 도전한다. 1. 지큐(CHIKYU) '지큐(CHIKYU)'는 '일본 해양개발연구기구(JAMSTEC)'가 운용하는 세계 최대의 '과학 굴착선'이다. 1990년 일본에서 과학 굴착선의 중요성이 제기되어 2001년에 건조하기 시작해 2005년에 완성되었으며, 최신 장비를 탑재하고 있다. 지큐는 십수 년간 주로 일본 근해에서 과학 굴착을 진행해 왔다. 또 새로운 에너지원으로 기대되는 '메탄 하이드레이트(Gas Hydrate)' 등의 자원 조사를 위해 인도양에서도 활동했다. 배에서 해저를 굴착하기 위해서는 바람이 세거나 물살이 빠른 장소에서도 떠밀리지 않고 배가 같은 장소에 계속 머물러 있어..

15세기에 시작된 '대항해 시대' 이후 인류는 바다 위를 자유롭게 항해할 수 있게 되었다. 그리고 인류가 다음으로 목표로 한 곳은 바닷속이었다. 처음에는 '잠수종(Diving Bell)'이라고 불리는 장치들이 고안되었다. '잠수종(Diving Bell)'은 범종 같은 용기에 공기를 집어넣고 추로 가라앉히는 단순한 것이었다. 16세기 무렵에는 얕은 바다나 호수에서 침몰선을 탐사하는 일 등에 사용되었다. 18세기에는 한 사람이 물속에 들어가기 위한 헬멧식 잠수복이 고안되었다. 프랑스의 공상 과학 작가 '쥘 베른(Jules Verne, 1828~1905)'은 1870년에 발표된 작품 '해저 2만 리(프랑스어: Vingt mille lieues sous les mers)'에서 잠수함 '노틸러스호(Nautilus..

0. 목차'심해'와 '심해저''심해'의 생물들'심해저'의 생물들'심해저'의 '화학 합성 생태계'경골 생물 군집1. '심해'와 '심해저' '심해 생물'은 크게 '플랑크톤(부유 생물)', '넥톤(유영 생물)', '벤토스(저서 생물)'로 나뉜다. '플랑크톤(plankton)'은 떠다니는 생물을 말하고, '넥톤(nekton)'은 헤엄치는 생물을 가리키며, '벤토스(Benthos)'는 해저에 사는 생물을 가리킨다. 일반적으로 플랑크톤이라고 하면, 미세한 생물이라는 이미지가 있지만, 헤엄치는 힘이 매우 약한 해파리 종류 등도 플랑크톤으로 분류된다.심해(Abyss): '심해(abyss)'는 보통 바다의 깊이가 200m 이상 되는 곳을 말한다. 심해는 물의 압력이 매우 높고, 햇빛이 들지 않아 깜깜하다. 심해 생물은&..

0. 목차석유, 천연가스메탄 하이드레이트해저의 금속 자원해저 열수 광상바닷물 속의 자원1. 석유, 천연가스1-1. 석유, 천연가스의 개발은 점차 육지에서 바다로 진출해 왔다. 석유나 천연가스는 비교적 싼 가격에 안정적으로 공급되는 에너지원이 되기도 하고, 공업 제품의 원재료가 되기도 한다. 석유나 천연가스의 개발은 개발 비용이 낮은 육지에서부터 시작에 차례로 '얕은 바다', 그리고 수심 300m를 넘는 '대수심' 해역으로 진출해왔다. 현재는 수심 3000m의 해저에서 다시 수천 m를 파내려가 석유나 천연가스를 생산하는 일도 가능해졌다. 사실 현재에도 이미 석유 생산량의 3분의 1 정도는 해저 밑에서 퍼올린 것이다. 다만, 대부분은 얕은 바다의 것이다. 앞으로는 육지나 얕은 바다의 유전은 점차 고갈될 것으..

0. 목차 '해류'란 무엇인가? '해류'의 유량 '해류'가 생기는 이유 열염 순환 해류는 지구 환경에 어떤 영향을 끼치는가? 쿠로시오 해류의 사행 1. '해류'란 무엇인가? '해류(Oceaninc current)'란 항상 대체적으로 같은 방향으로 흐르는 바닷물의 흐름을 말한다. 바닷물의 흐름에는 '만조(조석현상에 의해 해수면이 하루 중에서 가장 높아졌을 때)'와 '간조(조석현상에 의해 해수면이 하루 중에서 가장 낮아졌을 때)'가 반복되는 '조석'에 의해 만들어지는 '조류'도 있지만, 조류는 시간의 흐름과 함께 흐르는 방향이 바뀌므로 해류는 아니다. 세계에는 대규모 해류부터 소규모 해류에 이르기까지 다양한 해류가 흐르고 있다. 실제의 흐름은 아래의 그림보다 훨씬 더 복잡한 흐름이지만, 여기에서는 주요한 해..

0. 목차 바닷물의 양과 부피 해저 지형 바닷물의 성분 바다의 역할 바다의 생물 1. 바닷물의 양과 부피 1-1. 바닷물의 양 바다는 지구 표면의 약 70%를 차지하고 있으며, 평균 수심은 약 3700m 정도이다. 지구 전체 바닷물의 양은 약 13.5억 km3정도로 지구 전체에 있는 물의 97.4%에 해당한다. 하지만 지구 전체로 보면 바닷물의 무게는 지구 전체 무게의 0.02%밖에 되지 않는다. 이는 지구 입장에서 보면, 바다는 매우 얇은 막과 같은 존재이기 때문이다. 아래의 표는 반지름 약 6400km인 지구의 크기와 물을 모아 공 모양으로 만든 바닷물의 크기를 상상해 비교해 본 것이다. - 물을 모조리 제거한 지구 바닷물을 모은 공 바닷물 이외의 물을 모은 공 부피 1조 830억 km3 13.5억 ..

0. 목차 바닷물의 기원 초기 지구의 방대한 물 바다와 태양계 형성 이론 중수소 비율로 생각해보는 바닷물의 기원 바닷물은 왜 짤까? 바닷물의 성분 변화가 '생물의 진화'를 촉진했다. 1. 바닷물의 기원 태양은 약 46억 년 전에 탄생했다. 막 태어난 태양의 주위에는 수소 가스와 고체인 먼지로 이루어진 '원시 태양계 원반(Protoplanetary disk)'이 있었으며, 그 원반 속에 지구가 있었다고 생각된다. 그 과정 중 어디에선가 지구에 '물' 또는 '물의 원료가 되는 물질'이 주어졌을 것이다. 이 물이 호우가 되어 지표면에 고이고 바다가 생겨났다는 것도 거의 분명하다고 생각된다. 문제는 물이 어디서 왔느냐이다. 이것은 오랜 세월에 걸쳐 풀리지 않은 난제이다. 과연 물은 어디에서 왔을까? 이에 대해 ..

0. 목차 폭염(열파) 대가뭄 열대 저기압(태풍, 허리케인, 사이클론) 홍수 기상 이변의 원인 1. 폭염(열파) 1-1. 2015년 폭염 통계가 작성되기 시작한 1891년 이후, 2015년의 세계 평균 기온은 가장 높은 값을 기록하였다. 2015년 5월 27일 인도의 수도 '뉴델리(New Delhi)'에서는 최고 기온이 45℃에 이르는 엄청난 더위로 인해, 아스팔트 포장을 한 도로가 녹아 흰 선이 일그러져 버렸다. 이는 인도를 뒤엎은 매우 강한 '폭염(여름철 수일 또는 수 주간 이어지는 이상고온현상)' 때문이었다. 이 폭염으로 인해 '인도(India)'에서는 총 2300명 이상이 사망했고, 인도와 인접해 있는 '파키스탄(Pakistan)'에서도 1200명 이상이 사망했다. 인도에서는 2016년에도 '폭염..

0. 목차 집중 호우 국지성 호우(게릴라성 호우) 1. 집중 호우 '집중 호우(severe rain strom)'란 한 지역에서 짧은 시간 내에 많은 양의 비가 내리는 것을 말한다. 비교적 좁은 범위에 몇 시간에 걸쳐 수백 mm나 되는 많은 비가 올 때가 있는데, 이것이 바로 '집중 호우'다. '집중 호우'에 대한 명확한 정의는 없지만, 한국의 경우 자료로 참고할 수 있는 것은 기상청에서 발표하는 '호우주의보 및 경보'에 대한 기준이다. 보통 3시간 동안 60mm 이상 또는 12 시간 동안 110m 이상 비가 내릴 것으로 예상될 때 '호우주의보'를 발표하고, 3시간 동안 90mm 이상 또는 12시간 동안 180mm 이상 비가 내릴 것으로 예상될 때 '호우경보'를 발표한다. 많은 비를 내리게 오는 요인은 ..

0. 목차'기후'란 무엇인가?아프리카의 우기와 건기아시아의 몬순 기후지중해의 온난한 기후영국의 날씨대륙 서안의 사막샌프란시스코의 안개적도의 차가운 바닷물북극과 남극1. '기후'란 무엇인가? 지구에는 지역에 따라 특유의 기상 현상이 있다. 예컨대, '케냐(Kenya)'나 '태국(Thailand)' 등의 저위도에 있는 나라는 '우기(비가 내리는 계절)'과 '건기(비가 내리지 않는 계절)'가 명확히 나누어져 있고, 인도에서는 여름에 동서의 바람이 대량의 수증기를 내륙으로 운반해 많은 비를 내리게 한다. 이처럼 지역마다 다른 기상을 1년을 통해 종합한 것이 '기후(Climate)'이다. '기후'에는 '대기의 대순환(Atmospheric General Circulation)'과 '해류(Oceanic Current..

0. 목차 날씨를 예측하려면? 기상 관측기기 전 세계의 관측 데이터가 실시간으로 모인다. 수치 예보 일기도를 보는 방법 장기 예보 1. 날씨를 예측하려면? 날씨는 항상 변하며, 한 번도 같은 형태가 나타나는 경우가 없다. 이런 날씨의 변화는 무엇을 조사하면 예측할 수 있을까? '날씨(기상 현상)'는 대기 속에서 일어나는 현상이고, 그 대기의 움직임을 일으키는 근원은 '태양광'이다. 태양광은 '기온(대기의 온도)'를 바꾼다. '기온'의 차이는 '기압'의 차이를 만들고, 기압의 차이가 대기를 움직이게 해 바람이 분다. 북반구에서는 '남풍'이 불면 기온이 올라가고, '북풍'이 불면 기온이 내려간다. 바람이 상승 기류'로 바뀌면 대기에 포함된 '수증기'가 물방울이나 얼음 알갱이가 되어 구름이 되고 비나 눈이 된..

0. 목차 '토네이도'란? '토네이도'는 어떻게 발생하는가? '토네이도'의 등급 '토네이도'와 선풍 '토네이도' 대처 요령 1. '토네이도'란? '토네이도(Tornado)'는 육지에서 발생하는 지름이 몇십~몇백 m에 이르는 강력한 '저기압성 소용돌이'를 말한다. 미국에서는 엄청나게 거대한 '토네이도'가 자주 발생한다. 다행히도 한국에서는 '토네이도'의 발생 빈도가 아주 낮은 편이고 규모도 작다. '토네이도(Tornado)'란 단어는 스페인어 'tronada'가 변형된 것으로 '뇌우'라는 의미를 가지고 있다. 이 단어가 스페인어의 어원을 가지고 있음에도 불구하고, 1차 세계대전에 이전에 스페인에서 토네이도가 발생했다는 기록은 없다. 하지만 몇 개의 인상적인 토네이도는 기록되어 있다. 어떻게 된 걸까? 추측..

0. 목차 코리올리 힘 푸코의 진자 1. 코리올리 힘 1-1. 회전하는 원반 위에서 굴러가는 공 회전하는 원반의 중심으로부터 목표점을 향해 공을 굴렸다고 생각해 보자. 원반의 바깥에서 봤을 때 공은 원반 위를 지나가면서, 원반이 회전하는 영향을 받지 않으려고 한다. 원반의 바깥에서 봤을 때, 공은 똑바로 나아가지만 그동안 원반과 그 위의 목표점은 회전한다. 하지만 원반 위에 서서 보면, 공의 진행 방향이 휘어져, 마치 움직이는 공에 어떤 힘이 작용하는 것처럼 보인다. 이처럼 회전체 위에서 운동하는 물체에 작용하는 겉보기 힘을 '코리올리 힘(Coriolis Force)'라고 한다. 이 현상을 수학적으로 최초로 설명한 사람은 프랑스의 물리학자 '가스파르-귀스타브 코리올리(Gaspard-Gustave Cori..

0. 목차 '엘니뇨 현상'과 '라니냐 현상' 엘니뇨 현상은 어느 정도의 빈도로 일어나는가? 엘니뇨 현상의 영향 엘니뇨 현상에 대한 연구 엘니뇨의 사례 1. '엘니뇨 현상'과 '라니냐 현상' 1-1. 일반적인 상태 일반적인 상태에서는 적도 부근에서 동쪽에서 서쪽으로 부는 '무역풍(Trade Wind)'이 불고 있다. 이 바람은 바다의 표면에 있는 따뜻한 바닷물을 서쪽으로 운반한다. 따뜻한 바닷물이 운반된 후의 동태평양에는 아래에서부터 차가운 바닷물이 솟아오른다. 따뜻한 바닷물이 모여 있는 서태평양의 인도네시아 부근에서는 바닷물의 증발이 활발해지고 '상승 기류'가 발생해 비를 가져온다. 1-2. 엘니뇨 현상 '엘니뇨 현상(El Nino phenomenon)'은 남아메리카 '페루(Peru)'의 '난바다(육지에..

0. 목차 번개란 무엇인가? '여름 번개'와 '겨울 번개' 번개가 발생하는 조건 고고도 방전 발광 현상 우주에서 번개를 관찰해 보았다. 다른 행성에서도 번개가 발생할까? 벼락의 피해와 대처법 번개 Q&A 1. 번개란 무엇인가? '번개(Lightning)'는 구름과 구름, 구름과 대지 사이에서 공중 전기의 방전 현상이다. 과학이 충분히 발달하지 않았던 시대에, 번개의 그 섬광과 굉음은 큰 북을 가진 신의 행위로 여겨지기도 했다. 하지만 오늘날에는 '번개의 정체는 전기'라는 사실이 잘 알려져 있다. 대부분의 번개는 '적란운'이라는 하늘 높이 솟은 거대한 구름에서 발생한다. 구름의 내부나 구름의 지면 사이에 커다란 '전압(전위차)'이 생기면, 그 상태를 해소하려고 전류가 공기 속을 흐르는 것이다. 이 현상을 ..

지구가 대기로 덮여있지 않다면, 인류는 살아가지 못할 것이다. 대기가 존재하는 영역을 '대기권(Atmosphere)'이라고 한다. 대기는 지표에서 상공으로 갈수록 희박해지며, 지상 1000km 가까이 되면 거의 진공이 된다. 대기권은 일반적으로 지표에서 가까운 곳부터 차례로 '대류권', '성층권', 중간권', '열권'의 4개의 권으로 분류한다. 4개의 권은 공기가 희박한 정도로 분류되는 것은 아니다. 고도가 높아짐에 따라 수반되는 기온 변화의 방식을 바탕으로 분류된다. 0. 목차 대류권(Trophosphere) 성층권(Stratosphere) 중간권(Mesosphere) 열권(Thermosphere) 1. 대류권(Trophosphere) 대기권의 가장 아래층인 '대류권(Troposphere)'에서는 고도..

0. 목차 4가지 고기압 봄을 알리는 태풍 장마가 오는 이유 무덥고 맑은 여름 날씨 봄과 가을 날씨가 변덕이 심한 이유 겨울 기후를 특징짓는 '서고동저의 기압배치' 1. 4가지 고기압 한반도는 사계절의 변화가 뚜렷하다. 겨울이 되면 동해에 눈이 많이 내리고, 여름에는 최고 기온이 30°를 넘을 때도 많으며, 본격적인 여름 이전에 긴 비가 오는 '장마'가 계속되며, 여름에서 가을에 걸쳐서는 태풍이 여러 개 발생한다. 이러한 사계절의 변화는 4가지 큰 고기압과 관련이 있다. 북태평양에서 만들어지는 '북태평양 고기압', 시베리아 대륙 내부에서 만들어지는 '시베리아 고기압', 오호츠크해에서 만들어지는 '오호츠크해 고기압', 중국 남동부에서 만들어지는 '이동성 고기압'이다. 이 4가지 고기압 온난한지 한랭한지, ..

0. 목차 '조지 해들리'의 '대기의 대순환 모델' 지구의 자전이 북반구의 바람을 오른쪽으로 휘게 한다. 새로운 '대기의 대순환 모델' 1. '조지 해들리'의 '대기의 대순환 모델' 지구가 태양으로부터 받아들이는 면적당 에너지는 적도 부근에서 최대가 되고, 극지방 부근에서 최소가 된다. 따라서 적도 부근에서는 대기가 따뜻해져 '상승 기류'가 발생하고, 극지방 부근에서는 '하강 기류'가 발생한다. 이 사실에 착안해, 18세기 영국의 기상학자 '조지 해들리(George Hadley, 1685~1768)'는 적도의 저기압과 극지방의 고기압을 연결하는 '대기의 대순환 모델'을 생각해 냈다. 해들리의 '대기의 대순환 모델'에서는 적도에서 상승한 공기가 극지방을 향해 대기의 상층을 나아간다. 그리고 공기는 극지방에..

'태풍(Typhoon)'은 초속 17.2m 이상의 바람을 동반하는 '열대 저기압(Tropical Cyclone)'이다. '열대 저기압'이란 26℃ 이상 되는 열대의 해수면에서 발생하는 저기압이다. 북서 태평양에서 발생한 것은 '태풍(typhoon)', 인도양에서 발생한 것은 '사이클론(cyclone)', 북대서양에서 발생한 것은 '허리케인(hurricane)'이라고 한다. 태풍을 분류하는 기준은 나라마다 약간씩 다르다. 한국의 국가태풍센터에서는 중심 부근의 최대 풍속이 44m 이상인 것을 '매우 강', 33~44m 미만을 '강', 25~33m 미만을 '중', 17~25m 미만을 '약'으로 분류한다. 0. 목차 태풍의 기원 태풍의 발생 '태풍의 눈'은 어떻게 생기는가? 태풍의 구조 태풍의 일생 태풍 예보 ..

0. 목차 '눈의 결정'은 어떻게 만들어지는가? '눈의 결정'의 기본은 육각형 나카야 다이어그램 1. 눈의 결정은 어떻게 만들어지는가? '적란운(Cumulonimbus)'의 위쪽에는 여름에도 눈이 존재한다. 하지만 매우 작은 물방울인 '운립(Cloud partical)'은 0℃ 이하가 되어도 좀처럼 얼지 않는다. 이것을 '과냉각(Supercooling)'이라고 한다. '에어로졸(Aerosol)'은 대기 중에 부유하는 고체 또는 액체의 미립자이다. 상공의 어는점 아래인 구름 속에서 운립이 얼기 위해서는 '에어로졸'이 중요한 작용을 해야 한다. 운립 속의 '에어로졸'이 '빙정핵(Nucleus of Ice Crystal)'이 되어 즉, '시작점'이 되어 운립이 얼기 시작하는 것이다. 먼저 기온이 낮은 상공에서..

0. 목차 '구름'이란 무엇인가? 비가 내리는 메커니즘 구름의 모양과 크기는 무엇이 결정하는가? 구름의 종류 적란운의 메커니즘 대기 상태의 불안정 구름 갤러리 1. '구름'이란 무엇인가? 하늘의 구름을 바라보며 '구름 위에 타면 기분이 좋을 것 같다', '솜사탕처럼 맛있을 것 같다'며 상상의 나래를 펴본 사람도 많을 것이다. 그러나 유감스럽게도 구름에는 올라탈 수 없으며, 솜사탕처럼 맛있지도 않다. '구름(Cloud)'은 공기에 들어있던 '수증기'에서 생긴 물방울이나 얼음 알갱이가 모인 것이다. 수증기는 투명해서 보이지 않지만, 상승 기류로 인해 올라가면 차가워져, 공기가 함유할 수 있는 수증기의 양이 적어지고, 남은 수증기는 물방울이나 얼음 알갱이가 된다. 이들이 모인 것이 구름이다. 구름을 이루는 물..

0. 목차 기온의 재료 기온과 상공 상승 기류 전선 '저기압'과 '고기압' 1. 기온의 재료 '기상(Weather)'에서 가장 중요한 요소는 '기온(Temperature)'이다. 그리고 기온의 재료는 태양에서 오는 에너지다. 태양에서 지구에 이른 에너지를 100%라고 하면, 그중 49%는 지표를 따뜻하게 하고, 따뜻해진 지표가 공기를 따뜻하게 해 '기온'이 올라간다. 나머지 51% 중 20%는 구름이나 대기의 수증기를 따뜻하게 하는 데 사용된다. 그리고 또 나머지 31% 중에서 22%는 구름을 따뜻하게 하고, 나머지 9%는 우주로 반사된다. 즉, 지구는 지표와 대기를 합쳐 69%의 태양 에너지를 계속 받아들이고 있는 셈이다. 그런데도 지구가 끊임없이 뜨거워지지 않는 이유는, 지구가 받아들인 양과 같은 에..

0. 목차 저주파 측정하기 지진파 단층 촬영 뮤오그래피(Muography) '중성미자'를 관측하여 지구 전체 내부 구조 알아내기 1. 저주파 측정하기 분화 직전에는 '마그마방(magma chamber)'으로부터 대량의 마그마가 암반을 가르면서 올라오기 때문에, 마그마방 주변에서 지진이 많이 발생한다. 이렇게 만들어진 통로를 마그마가 이동할 때의 지진은 보통 지진과는 달리 진동이 심하지 않다는 특징이 있는데, 이러한 지진을 '저주파 지진(low frequency earthquake)'이라고 한다. 이 지진의 진원을 알아냄으로써 마그마방의 위치와 크기를 추정할 수 있고, 이를 바탕으로 분화까지 대략적인 기간이나 규모도 예측할 수 있다. 2. 지진파 단층 촬영 하지만 화산 연구의 대상이 되는 지진은 '저주파 ..

0. 목차 '지열 발전'이란? '지열 발전'과 관광 산업은 양립 가능한가? 바이너리 발전 바이너리 발전 갤러리 1. '지열 발전'이란? 지구 온난화가 진행되면서, 이에 대처하기 위해 화석 연료를 대신해 이산화탄소를 배출하지 않는 '재생 가능 에너지'에 의한 발전의 필요성이 크게 대두되고 있다. 하지만 재생 가능 에너지로서 가장 기대되는 '태양광 발전(Solar Power System)'이나 '풍력 발전(Wind Power Generation)'은 기상 조건이나 시간에 따라 발전량이 크게 달라져, 전력을 확보하는 방책으로서의 확실성이 부족하다는 난점이 있다. 그래서 보조적인 전력원이 필요한데, 그중 기대되는 것이 '지열 발전'이다. 화산 밑에는 지하 깊은 곳에서 올라온 '마그마(Magma)'가 있다. 이 ..

0. 목차 킬라우에아 산 (하와이) 피나투보 산 (필리핀) 크라카타우 산 (인도네시아) 베수비오 산 (이탈리아) 에트나 산 (이탈리아) 산토리니 섬 (그리스) 클류쳅스카야 산 (러시아) 시벨루치 산 (러시아) 네발도델루이스 산 (콜롬비아) 칼부코 산 (칠레) 에레버스 산 (남극) 1. 킬라우에아 산 (하와이) 하와이 제도는 널리 알려진 휴양지이다. 하지만 동시에 '핫 스폿(hot spot)''이 만들어 낸 화산섬이 이어진 곳이기도 하다. '핫 스폿(hot spot)'이란 맨틀 깊은 곳에서 기둥 모양으로 올라오는 물질의 흐름이 지표에서 화산이나 융기로서 나타난 지점을 말한다. 하와이 제도의 지하에 있는 핫 스폿에서 솟아오르는 마그마가 가장 격렬하게 분출되는 곳이 하와이 제도 동쪽 끝의 하와이 섬에 있는 해..

0. 목차마그마의 분출용암류화산재(Volcanic Ash)화쇄류(Pyroclastic Flow)산체 붕괴(Mountain Collapse)화산 가스1. 마그마의 분출 '마그마(magma)'에는 '수증기', '이산화탄소(CO₂)', '이산화황(SO₂)' 등의 기체 성분이 들어있다. 지하는 압력이 높기 때문에 이들 기체 성분은 마그마 속에 갇힌 상태로 존재한다. 하지만 땅속 깊은 곳에서 '마그마방(Magma Chamber)'으로 마그마가 공급되는 것 등을 계기로 해서, 마그마가 '화도(화산 분출물의 통로)'를 상승해 지표면에 가까워지면서, 마그마에 가해지던 압력이 낮아진다. 그 결과, 마그마 속에 있던 화산 가스 성분은 녹지 않고 기포가 되어 나타난다. 이것은 '감압 발포'라는 현상으로, 탄산음료의 뚜껑을 ..

0. 목차 초거대 분화 옐로스톤에서 실제로 초거대 분화가 일어나면? 초거대 분화의 메커니즘 옐로스톤의 지하 구조 과거의 초거대 분화 1. 초거대 분화 미국에는 광대하고 아름다운 자연을 만끽할 수 있는 '약 9000km²(서울 크기 약 15배)'의 거대한 '옐로스톤 국립공원(Yellowstone National Park)'이 있다. '옐로스톤(Yellowstone)'에 있는 예쁜 색깔의 온천과 수많은 '간헐천(언제 솟아오를지 모르는 뜨거운 온천)'은 관광객들을 즐겁게 해 주고 있다. 하지만 동시에 '옐로스톤(Yellowstone)'은 지구 최대급의 거대 화산이기도 하다. 옐로스톤은 지구상에 있는 '초거대 분화'를 일으킬 수 있는 화산 가운데 가장 분화 가능성이 높은 화산 중 하나다. 당장 내일 분화가 시작..

0. 목차지구의 내부 구조맨틀의 대류마그마가 만들어지는 메커니즘화산의 3가지 유형세계의 화산 사례화산이 만든 지형화산의 형태용암의 종류에 따른 화산의 분화 형태1. 지구의 내부 구조 지구는 약 46억 년 전 태양계의 일원으로 탄생했다. 태양계가 생겨날 때, 태양 근처에는 암석과 금속으로 이루어진 미행성이 가득했으며, 그 미행성이 충돌, 합체함으로써 커다란 행성들이 탄생했다. 그중 하나가 '지구(earth)'다. 이렇게 만들어진 지구는 탄생 직후, 암석과 금속이 녹아 질척거리는 마그마 덩어리이자 작렬하는 행성이었다. 지구의 표면에 육지는 없었고, '마그마의 바다(magma ocean)'가 펼쳐져 있었다.핵(Core): 지구 탄생 후, 질척하게 녹은 지구의 내부에서는 무거운 물질이 심층부로 가라앉았다. '철..