물리학자는 영화에서 과학을 본다. (정재승의 시네마 사이언스)

저 자 : 정재승

페이지 : 320쪽

출판일(읽은때) : 2012.7.18. (2021.4월)

 

PART 1 옥에 티, 과학히 발견한 영화의 오류

쥬라기 공원 (쥬라기공원에는 쥬라기공룡이 없다)

누구나 한 번쯤 엉뚱한 영화 제목 때문에 의아해했던 경험을 가지고 있을 것이다. 영화 서편제에 등장하는 판소리의 대부분이 실제로는 동편제이며, 영화의 클라이맥스에 등장하는 오정혜의 목소리도 동편제의 명창인 안숙선 소리라는 사실은 국악을 어느정도 아는 사람들의 실소를 자아내기에 충분하다.

쥬라기공원에 등장하는 공룡들이 대부분 쥬라기가 아닌 백악기 말기의 공룡들이다. 영화의 주인공인 티라노사우루스와 벨로키랍토르는 백악기에 번성했던 육식동물이고, 코뿔소를 닮은 티리케라톱스 역시 백악기때 살았던 공룡이다. 영화에 등장하는 주연급 공룡들 중에서 목이 긴 초식 공룡 브라키오사우루스만이 쥬라기 시대에 나타나 백악기 시대에 번성했던 녀석이다.

사람들은 영화에서처럼 호박 속에 갇이 중생대 모기의 피에서 공룡의 DNA를 추출해서 공룡을 부활시키는 일이 과연 가능할까 하는 것이다.

데몰리션맨 (실베스터 스텔론이 무슨 금붕어냐?)

인간 냉동기술의 핵심은 냉동시켰을 때 체내에 얼음 결정이 생기지 않도록 하여 조직이 파괴되지 않은 상태로 보존하느냐의 문제다. 현재 연구중인 냉동기술의 원리는 간단하다. 삼투압을 이용해 체내의 수분을 빼내고, 대신 글리세린 같은 동결 보호제를 투입해 동결시키면 조직이 파괴되지 않는다. 해동할 때 그 역과정을 수행하면 세포는 다시 활동하게 된다.

몇 년 전 항온동물인 개와 토끼를 동결했다가 해동하는 데 성공했다는 보고가 있었다. 그럼 과연 인간은?

블루썬더 (헬리콥터는 360도 회전할 수 없다?)

헬리콥터가 공중으로 뜰 수 있는 원리는 무엇일까? 그것을 이해하기 위해서는 1600년대로 거슬러 올라가 자크 베르누이가 발견한 베르누이의 원리를 이해해야 하는데, 이 원리를 알면 덤으로 비행기가 뜨는 원리까지 알 수 있다. 베르누이의 원리란 공기나 물 같은 유체의 흐름이 빠르면 압력은 약해진다는 것이다.

예를 들어 물이 흐르는데 한쪽은 물살이 세고 다른 쪽은 물살이 약하다면, 물살이 약한쪽은 압력이 세고 물살이 센쪽은 압력이 약하다. 그 사이에 나뭇잎을 놓아둔다면 나뭇잎은 물살이 센쪽으로 옮겨간다. 왜냐하면 물살이 약한 쪽의 압력이 세기 때문에 물살이 센쪽으로 나뭇잎을 밀기 때문이다. 비행기도 마찬가지다. 반원의 둥근 면을 위로 향하게 한 뒤 반원을 앞으로 이동하면 공기의 흐름은 위와 아래로 갈라지게 된다. 위쪽으로 간 공기의 흐름은 둥근 면의 길이가 더 길기 때문에 아래쪽보다 더 빠르다. 따라서, 흐름이 느린 아래쪽 공기는 압력이 세기에 압력이 상대적으로 약한 위쪽으로 나무판자를 밀 것이다. 이러한 힘을 양력이라고 하는데, 비행기가 날 수 있는 것도 이 양력 때문이다.

비행기의 날개는 윗면이 더 휘어져 있는 유선형이라 뜰 수 있는 것이다.

PART 2 이 장면 꼭 있다, SF 영화 공식에서 만난 과학

아폴로 13 (우주를 향한 인간의 꿈은 끝나지 않는다)

1967년 아폴로 우주선과 이를 쏘아 올릴 새턴 5형 로켓이 완성되었고, 그후 10번의 시험비행 끝에 1969년 7월 16일 아폴로 11호가 암스트롱과 올드린, 콜린스를 태우고 지구를 출발하여 7월 20일 달 표면에 착륙하는데 성공한다. 이후 미국은 1972년까지 무려 6차례나 우주선을 대기권으로 보냈다.

007시리즈 (영화속에 등장하는 최첨단 생체 인식 보안시스템)

지문은 사람들마다 고유한 것으로 약1조개의 패턴이 가능하다. 전 세계 인구가 60억정도니까 지문이 같은 사람은 거의 없다는 말이 된다. 지문인식 시스템의 오인식률은 0.1%퍼센트 (1000분의 1)이다.

홍채의 주름과 색깔은 지문의 패턴과는 비교가 안 될 정도로 다양한데, 그 경우의 수가 무려 10의 78제곱, 치맛자락으로 3년마다 바위를 스쳐서 바위가 다 닳아 없어지는 시간을 겁이라고 한다는데, 겁도 10의 72제곱밖에 안된다. 오인식률은 겨우 10만분의 1, 거의 완벽하다는 얘기다.

프레데터 (보이지 않는 것을 보는 적외선의 세상)

빛의 산란 각도는 파장의 네제곱에 반비례하게 증가한다. 파장이 짧은 파란색이나 자외선은 산란을 많이하고, 파장이 긴 빨간색이나 적외선은 산란을 잘 하지 않는다. 하늘이 파랗게 보이는 이유도 바로 이 때문이다.

트위스터 (카오스를 알면 자연이 보인다)

태풍은 바다에서 발생하는 열대성 저기압으로 허리케인이라고도 불린다. 수온이 27도이상 되는 위도 5∼10도 따뜻한 바다에 높이 1만2천미터 정도 깔대기 모양의 거대한 적운이 만들어지면서 태풍이 태동한다.

토네이도는 강력한 상승 기류를 가진 격렬한 저기압성 폭풍이다. 태풍과 다른점은 내륙지방에서 발생한다. 주로 미국이다. 지름은 태풍의 1000분의 1밖에 안되지만 중심 부근에서는 풍속이 초속 100미터 이상되기도 한다. 파괴력은 태풍보다 더 세다.

PART 3 영화과 과학에 묻다

포켓몬스터 (TV만화를 보다가 발작을 일으킨 일본 아이들)

이미 TV는 우리의 의식 세계를 지배한 지 오래며, 리모컨을 받아 쥔 순간 우리는 잠깐의 지루함도 견디지 못하고 좀 더 재미있는 자극을 찾아 쉴 새 없이 화면을 돌리는 현대인의 운명을 부여받았다. TV전파는 포켓몬처럼 발작을 일으키지 않고 베트맨영화에서 처럼 설사 뇌파를 조종하지 않더라도, 매일같이 우리의 의식 깊숙이 파고들면서 우리의 일상을 지배한다.

토이 스토리2 (우디는 톰 행크스를 대체할 것인가)

폴리곤은 다각형 모양의 그물 형태로서 물체의 모양이나 움직임을 표현하는 기본 단위이다. 한 프레임당 폴리곤의 수는 그 화면의 사실성 혹은 복잡성을 측정하는 단위로, 한 프레임당 300만개에서 1700만개의 폴린곤을 사용했던 토이스토리 1과는 달리 토이스토리 2에서는 무려 4000만개에 가까운 폴리곤이 사용되었다. 대체로 8000만개 이상의 폴리곤을 사용하면 사실에 가까운 화면을 표현할수 있다고 할려져 있다.

스파이더맨 (방사능에 대한 두려움이 낳은 돌연변이들)

헐크와 스파이더맨의 공통점은 방사능 물질에 의해 비정상적인 운명과 마주하게 되었다는 점이다. 방사능 물질이란 우라늄이나 토륨과 같이 방사선을 방출하는 물질을 말한다. 이러한 물질들은 원자 구조가 매우 불안정해 자발적으로 방사선을 방출하면서 다른 원자로 전환되는데, 이때 방출되는 방사선 중에 하나가 감마선이다. 감마선은 세포의 조직을 손상시키거나 정상적인 활동을 막고, 유전자의 돌연변이를 유발하기도 하는 등 x선보다 에너지가 크고 투과율도 높기에 위험하다. (감마선이 때로는 유용하게 이용될 때도 있다. 뇌종양이나 파킨슨병 환자의 뇌 손상 분의 경우 칼처럼 이용되기 도 한다)

 

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