한국항공우주연구원

맨틀의 움직임에 따라서 지진이나 화산 분출등과 같은 현상을 설명할 수 있기 때문에
지구물리학에서는 맨틀의 움직임을 이해하는 것이 가장 중요하다. 지구의 지하 약 30km에서
3000km사이에 존재하는 지구의 맨틀은 반고체 형태로 유동성이 있다. 또한 지구의 맨틀은
깊이, 온도, 압력에 따라 점성층이 달라진다. 따라서 요즘은 컴퓨터로 모델링을 하여 맨틀의
움직임을 예측하는데, 예측한 결과가 실제현상과 일치하는지 확인할 필요가 있다.

그러나 현재 인간이 지구에 가장 깊이 뚫을 수 있는 거리는 약 12km이다. 따라서 직접적으로
맨틀에 도달할 수 없기 때문에 직접 관찰은 어렵다. 지구내부를 관측하기 위해서 독일 등
유럽의 여섯 팀이 지상 실험실에서 맨틀 흐름의 다양한 상황을 고려하여 컴퓨터 모델링 작업 등을
수행하고 있다. 그러나 이러한 방법은 지구중력을 고려하여 계산한 것이다. 만유인력(중력)은
거리의 제곱에 반비례하므로 지구내부에서는 중력값이 작아진다. 따라서 지구 중력이 존재하지
 않을 때의 중력이 맨틀에 어떠한 영향을 미치는지를 고려해야 한다. 따라서 이러한 문제점을
보완하기 위해 국제우주정거장(ISS)에서 실험을 수행하였다.

ESA의 Andre kuiper 우주인은 ISS에서 지구 내부 상태를 연구하며, 지구의 지질 모방실험을
수행하고 있다. 약 400km의 궤도의 ISS 실험실에 위치한 Geoflow는 지구 내부의 움직임을
관찰하는데 사용된다. Geoflow라고 불리는 장치는 두 개의 동심원 속에 액체로 구성되어 있다.
 내부에 있는 구는 지구의 핵을 나타내고, 외부에 있는 구는 지각을 나타낸다. 그 사이에 있는
액체는 맨틀을 모방한 것이다. 구를 천천히 회전시키고, 온도를 다양하게 조절하면서
움직임을 모니터링한다.  

Geoflow를 통해서 얻은 결과를 통해서 자이로스코프 등 다양한 산업에서도
사용할 수 있을 것이다.                                  

이 기사 및 사진은 http://www.spacedaily.com을 참조하여 작성하였습니다.
 

작성: 한국항공우주연구원 김소연 (연구원)