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과학

가장 깊은 구멍

과정 2017. 4. 23. 01:03

인류는 현재 어디까지 나아갔을까?


보이저호가 태양계 끝자락을 향하고 있고 얼마전


미지의 행성, 추락한 왕권을 가진 명왕성을 탐험하는데 성공했지,



그런데 그럼 하늘 위로 올라가는데는 저~만치 갔는데, 우리가 지금 밟고 있는 이 땅 밑으로는 얼만큼 가봤을까?


지구과학자는 지진파 검사나 화산 분출물들을 분석해서 지구를 연구한다


하지만 저 미지의 지역처럼 눈으로 보지 않은 팩트를 사실이라 할 수 있겠노? 거기서 나오는 오류들은 어떻게할꼬?


약간의 상식 몇개만 주입시키고 가자 머리 터질 수 있으니 야동생각 좀 지우고


지구는 반지름 6000km에 여러 층으로 되어있어 그중 우리가 보고 싶어하는건 저~ 밑이겠지만

일단 맨틀이라도 손대보고자 하는 의미로 지표면을 뚫어볼까하는거야


이 지표면은 육지에서 35km, 바다속에서 6km 정도의 두께야



터프한 불곰형님들은 인류의 지식의 갈망으로 땅을 파내려가기 시작해

[물론 우리 천조국형님이 먼저 삽을 푸지만 웬일인지 그당시는 백조국밖에 안됐는지 자금이 고갈돼 멈추고말지]

하지만 우리 불곰형님들도 단순계산해봐도 딱나오는 35km vs 6km의 차이는 어쩔 수 없었지만 40여년전 당시 기술로는 꿈도 못꿨엉 ㅠ_ㅠ 불곰은 불곰이지 저렇게 물곰은 아니랑께


1962년 소비에트 연방은 지구 내부 연구와 심층 시추를 위한 소비에트 연방의 부처간협력 과학위원회에 의해 그 활동이 시작되었고, 역사적인 프로젝트를 위한 준비로 몇년간을 소비하게돼


그리고 마침내 미국과 소비에트 연방간의 격렬한 경쟁시대에서 우주경쟁과 병행하여 연구비 입금이 됐다.

그렇게 적당한 지역을 탐사하던중 소비에트 연방의 북서 지역인 코라 반도가 적합하다 결정되지


그렇게 5년의 시추 준비 후 1970년 드디어! 역사적인 첫삽을 뜨게돼!!


이 프로젝트에 쓰이는 200 피트 높이의 시설 안에는 독특한 천공설비가 있는데 드릴링 머드니하는 어쩌구저쩌구로 어쨌든 땅을 잘파게해줘



이렇게 인류가 만든 역사상 가장 깊은 구멍은 SG-3로 무려 약 9 인치 폭으로 지구의 지층 안으로 12,262m 이상 파들어간 구멍이야


드릴은 최종적으로 지 맘대로 파내려간지 24년만에 작동을 멈췃고, 1994년 최종적인 목표였던 15,000m를 못채우고 멈춰서버리지



코라 심층 시추공은 지질역사에 엄청난 영향을 미쳤어, 현재까지도 활발히 연구되고 있지, 연구자들은 이렇게 말해 인간이 미지의 세계로 모험할 때와 같이, 코라가 보여준 것은 "멀직이서 본 진실은 결국은 진실이 아니라는 것"으로, 몇개의 과학적인 이론들이 아작나게 되버려[역시 미지의 세계는 직접 봐야한다]


그중 시추하면서 발견된 놀라운 것들 몇가지 알아보자면


1. 3~6km사이에서 지진파검사로 화강암이 현무암이라 변했을꺼라 예측됐던, 그곳은 사실 돌속에 조각조각 물들이 꽉찬상태의 돌맹이가 있던거야. 이론상 그곳은 순수한 물이 존재할 수 없는 곳이거든..

결국 과학자들은 그 물들은 믿기 어려운 압력에 의해 바위 주위로 밀려나간 수소와 산소 원자가 결합된 것이라는 이론을 세웠어....[새로운이론부각]


2. 또다른 예상치 못한 발견은 지표밑 6.7 Km 깊이에서 매우 작은 화석에 나타난 기묘한 생물들이었어. 24 종의 플랑크톤 미소화석이 발견되었는데, 그것들은 전형적인 석회암이나 규석보다는 탄소나 질소 덮개를 가진채로 발견되었지.

열과 압력의 극한의 상황에서도, 미소화석은 인상적으로 온전하게 남아 있던게 신기한 사실.


3. 1994년 시추가 중단되었을때, 시추공으로부터 나온 암석 표본은 약 27억년 전의 것으로 추정되고 있어


4. 마지막으로 우리가 흔히 땅파면 온도가 올라간다는 사실을 상식적으로 알지? 

러시아 연구자들은 시추공이 깊어감에 따라 온도가 빠르게 높아지는 것에 놀랐어, 그것은 이 코라 프로젝트의 진행을 중단시키는 결정적인 요인이었지. 

드릴링 머드를 밑으로 공급하기전 냉각시켜 온도와 싸우려는 과학자들의 노력에도 불구하고, 12 Km 지점에서 드릴은 최대 온도 허용치에 도달하기 시작했어. 그 깊이에서 연구자들은 100°C 에 달하는 바위들을 만났다고 평가하였지만, 실제적인 온도는 약 180°C 였던거야.  허용되는 것보다 훨씬 높은 것이였지. 바위는 고체보다는 플라스틱에 가깝기 시작하였으며, 드릴 부분이 교체를 위하여 끌어올려질 때마다 구멍이 막히는 경우가 많았어. 더 이상의 진행은 어떤 기술적인 해결과 장비의 획기적인 개선이 없이는 불가능하게 되어서, 시추작업은 중단되었지. 만약 시추공이 최초의 목표인 15,000 m에 이르렀다면, 온도는 예상치인 300°C에 도달했을거라 해.   




현재 2011년에 이 구멍보다 살짝 더 깊은 구멍이 생겨서 이 기록은 깨졌다고 하네, 또 근황으로는 일본의 지큐호에서 해저 시추[6km]를 통해 인류 최초로 맨틀성분을 시추한다는데, 아무리 검색해봐도 근황이 안들려... 우리나라 과학자들도 많이 타고있거든, 아무래도 후쿠시마 대지진이후로 그근방 지진탐사에 더 열올리고 있는거 같아.

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