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진주운석, 대체 그게 뭐기에! 목록

조회 : 7143 | 2014-05-20

지난 2월 말에 종영된 ‘별에서 온 그대’라는 드라마가 꽤나 인기를 끓었습니다. 종영 후 그 열기가 식기도 전인 3월 9일 오후 8시가 막 지났을 무렵 하늘에 밝게 빛을 내며 떨어지는 별똥별(유성)이 있었습니다. 전국 각지에서 커다란 불덩어리가 떨어지는 것을 봤다는 목격담도 속속 인터넷을 통해 알려졌고요. 지금까지 총 4개의 운석이 발견됐답니다. 첫 번째는 10kg, 두 번째는 4kg, 세 번째는 420g 그리고 네 번째는 20kg 가량으로 특히 네 번째 운석은 국내에서 발견된 것 중에는 가장 큰 것이었답니다.

  진주운석

1차 표면 처리 후 분석용 시료를 채취하기 위해 일부를 절단한 첫 번째 운석. 이 운석은 3월 10일 진주시 대곡면 단목리의 파프리카 재배 비닐하우스에서 발견됐어요. / 이미지 출처 : 극지연구소(www.kopri.re.kr)

  

1943년 전라남도에서 발견된 두원운석 이후 71년 만에 발견된 한반도의 운석으로 한 달이 넘게 뜨거웠던 아니 지금까지도 뜨거운 진주운석에 대한 이야기를 우리는 과학적으로 이해해 볼까 합니다.

진주운석이 무엇이고, 대체 얼마만큼의 가치가 있기에 운석 사냥꾼들까지 몰려들었던 것인지 말입니다.

 

 

* 알아보기

- 운석, 유성이란?

[따끈따끈 과학 ‘러시아 하늘에 나타난 불타는 유성(2013년 3월 5일자)’]

- 진주운석이란?

- 운석의 종류는?

[석질 운석(Stony meteorites)]

[철질 운석(Iron meteorites)]

[석철질 운석(Stony-Iron meteorites)]

- 지구상에서 운석을 발견하기 가장 쉬운 곳은 어디일까?

- 운석, 도대체 어떤 우주의 비밀을 품고 있을까?

 

* 생각 키우기

‘논란의 앨런 힐스 운석’에 대한 이야기를 잘 읽어보고, 다음 물음에 대해 생각해 봅시다.

정말 화성에는 과거에 생물이 살았을까요? 또 지금도 어딘가에 생물이 살고 있을까요?

 

 

 

 

- 운석, 유성이란?

지난해 초인 2013년 2월 15일 러시아 우랄지역에 떨어진 운석 때문에 1200여 명이 부상을 당했고, 목격자들은 ‘전쟁이 난 줄 알았다’거나 ‘지구에 종말이 온 줄 알았다’며 당시를 회상했던 일이 있었습니다. 우리는 2013년 3월 5일자 따끈따끈 과학에서 이 내용에 대해 자세히 알아봤고, 유성과 운석, 유성체, 유성우라는 용어에 정확하게 이해하려고 노력했었습니다. 또 많은 언론들이 잘못 썼던 ‘운석우’라는 용어는 무엇이 왜 잘못된 것이었는지도 알아봤었습니다.

자, 진주운석에 대해 자세히 살펴보기 전에 유성과 운석의 차이를 잘 모르겠다면 이전 기사를 먼저 살펴보고 오도록 합시다.

 

[따끈따끈 과학 ‘러시아 하늘에 나타난 불타는 유성(2013년 3월 5일자)’]

http://www.lg-sl.net/product/scilab/sciencestorylist/HHSC/readSciencestoryList.mvc?sciencestoryListId=HHSC2013030001

 

‣ 유성체(meteoroid)

혜성이나 소행성이 남긴 부스러기 파편들이 행성 사이의 우주 공간을 떠돌아다니는데 이 고체물질들을 바로 유성체라고 부릅니다. 작은 먼지 크기에서부터 반지름이 10km에 이르는 소행성 크기까지 다양합니다.

 

‣ 유성(meteor)

별똥별이라고도 해요. 혜성이나 소행성에서 떨어져 나온 파편인 유성체들이 태양계의 행성 사이를 떠돌아다니다가 지구에 근접해 지구 중력에 이끌려 떨어지면서 대기와의 마찰로 불타는 것을 말합니다.

 

‣ 유성우(meteor shower)

유성우란 유성(별똥별)이 비 오듯이 쏟아지는 현상을 말합니다. 유성우는 보통 지구가 공전을 하면서 혜성이 지나간 자리를 통과할 때 먼지와 얼음덩어리로 이뤄진 혜성의 찌꺼기들이 중력에 이끌려 무더기로 대기권 안으로 들어오면서 불타는 것을 말합니다.

 

‣ 운석(meteorite)

운석은 대기권을 통과하면서 불타는 유성이 땅에 떨어진 것을 말합니다. 유성체는 무서운 속도로 떨어지면서 대기와의 마찰열로 인해 불타기 때문에 겉표면이 매끄럽습니다. 작은 유성체들은 대기를 지나면서 모두 불타 없어지는데 큰 유성체들은 그 잔해가 지표면에 떨어지기도 합니다. 유성체가 대기권에 들어와 불타는 것을 유성, 이 불타는 유성체가 모두 다 불타 없어지지 않고 남아 땅에 떨어지면 운석이라고 부릅니다. 운석이 땅에 떨어질 때의 충격으로 인해 거대한 운석 구덩이를 만들기도 합니다.

 

※ ‘운석우’란 용어가 틀린 이유!

소행성이든지 유성체든지 지구 대기권 진입 과정에 가열돼 빛을 내면서 떨어지는 것을 ‘유성’이라고 하고, 이 유성이 여럿이 떨어지면 비처럼 보인다고 해서 ‘유성우’라고 부릅니다. 이 유성들이 대기권을 통과하면서 다 불타 없어지지 않고 땅에 떨어진 것이 바로 ‘운석’이고요. 그러니 하늘에서 떨어지고 있는 ‘유성’이 여럿이어서 비처럼 보이는 것은 ‘유성우’라고 해야지, ‘운석우’라고 하는 것은 잘못된 것입니다.

 

 

 

- ‘진주운석’이란?

보통 운석은 새로 발견되면 운석학회에 보고 절차를 거쳐 이름이 결정됩니다. 특별한 경우를 제외하고는 보통은 발견된 지역의 이름을 반영해 지어집니다. 1943년에 전남 고흥군 두원면에서 발견된 운석은 ‘두원운석’이라고 명명되었고요.

남극처럼 한 장소에서 많은 운석이 발견되는 경우에는 장소의 약자와 발견년도 그리고 일련번호를 붙여 운석의 이름을 짓습니다. 예를 들면, ‘TIL06001’라는 이름이 붙은 운석은 Thiel Mountains 부근에서 2006년에 발견됐고, 번호는 0001번이란 뜻입니다.

그러니까 ‘진주운석’이란 진주에서 발견된 운석이란 뜻이 되는 거예요. 하지만 벌써 4개가 발견됐으니 이 또한 진주와 발견연도인 2014년 그리고 일련번호를 붙여 정식 이름이 붙여지겠지요. 정식 명칭이 확정되기 까지는 조금 더 시간이 필요할 것 같습니다.

진주에서 발견된 이번 운석 4개는 대한민국 정부가 수립된 1948년 이후 한반도에서 발견된 첫 번째 운석입니다. 두원운석은 일제강점기인 1943년에 전남 고흥군 두원면에서 발견됐지만 일본인들이 이를 일본으로 가지고 가 50년 동안 도쿄 자연사박물관에 전시되어 있다가 1999년 문화재 영구 임대 형식으로 국내에 다시 들어오게 됐답니다. 현재 이 운석은 대전 한국지질자원연구원 지질박물관에 소장되어 있습니다.

 

[경남 진주에서 발견된 운석 현황]

발견일

발견 장소

발견자

무게

보관 장소

2014년 3월 10일

진주시 대곡면 단목리

강원기

9.4kg

극지연구소

11일

진주시 미천면 오방리

박상덕

4.1kg

16일

진주시 미천면 오방리

이주영

0.4kg

서울대 운석연구실

17일

진주시 집현면 덕오리

김만식

20.9kg

※ 3월 9일 오후 8시 4분경 전국에서 유성 낙하현상이 관찰되었고, 진주에서 4개의 운석이 차례로 발견되었음.

 

현재 이 4개의 진주운석들은 극지연구소와 서울대에 보관돼 있습니다. 이미 지난 4월 2일 국제운석학회에 이들의 자료를 보냈고, 이 학회의 승인을 기다리고 있답니다. 이 학회의 승인이 나야 국제적으로 공인도 되고, 거래도 가능하답니다. 진주운석 4개의 타입은 나중에 좀 더 자세히 살펴보겠지만 ‘오디너리 콘드라이트 H5’이고, 어미 돌에서 깨졌기 때문에 구성광물, 조질 등 모든 특징이 동일하답니다. 지구상에서 발견되는 운석들 중 가장 흔한 타입이라 그 가격이 생각보다는 많지 않을 것이라고 합니다. 최근에는 정부에서 제안한 가격과 발견자들이 희망한 가격 차이가 무려 17배에 달한다는 보도도 있었는데요, 46억 년의 역사를 가진 태양계 속에서 살아가고 있는 우리에게 소중한 정보를 담고 온 운석인 만큼 정부의 적절한 보상을 해 주고 발견자들에게는 좀 더 많은 돈을 받기 위해 해외로 반출하기보다는 국내에서 연구 및 관광자원으로 활용할 수 있도록 해주면 좋겠다는 의견이 힘을 얻고 있습니다.

 

 

 

- 운석의 종류는?

‘운석’이란 우주 공간을 떠돌던 암석이 지구 중력에 이끌려 낙하하면서 지구 대기권 내에서 연소하고 남은 것이 지표면에 떨어진 것을 말합니다. 운석의 대부분은 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대로부터 기원한 것이고, 화성에서 온 운석과 달에서 온 운석도 발견되었답니다.

운석은 지구상에서 발견되는 암석과는 구성 성분이 크게 달라 쉽게 구별이 가능하답니다. 위에 사진들만 봐도 지구상 돌과는 조금 다른데요, 겉으로 보기에도 뚜렷한 특징들이 있답니다. 먼저 대기를 통과하면서 마찰열에 의해 녹아 없어진 수 mm 두께의 표면(용융각)을 갖고, 군데군데 녹으면서 떨어져 나간 움푹 팬 자국이 남아 있기도 하답니다.

또 지구상의 암석에 비해 밀도가 높고 자성을 띠기도 하며 종류에 따라서는 지구상의 암석에서는 볼 수 없는 독특한 내부 구조를 갖기도 한답니다.

 진주운석

진주운석

첫 번째 발견된 진주운석 단면(위)과 두 번째 진주운석 단면(아래)에서는 똑같이 석질운석 중 콘트라이트의 특징인 동글동글한 구슬 모양 알갱이인 콘드률이 발견됐고, 철 함유량이 높아 H등급 판정을 받았습니다. / 이미지 출처 : 극지연구소(www.kopri.re.kr)

 

운석은 구성성분에 따라 다음과 같이 크게 세 종류로 나뉩니다.

 

[석질운석(Stony meteorites)]

주로 규산염광물로 이루어 진 것을 말합니다. 운석들 중 약 95% 정도나 될 정도로 지구상에서 발견된 운석들 중 대부분은 이 석질운석이랍니다. 석질운석은 크게 두 가지로 나뉘는데, 콘트라이트와 어콘트라이트로 구분됩니다. 콘트라이트에서 보이는 동글동글한 구조는 콘트률(Chondrule)이라고 부르고, 오콘트라이트에는 이 콘트률이 보이지 않습니다. 진주운석도 이 석질운석이고 콘트라이트에 해당하는데 지구상에서 발견된 운석 중에는 석질운석이, 석질운석 중에서도 콘트라이트가 전체 운석의 약 86%를 차지할 정도로 지구상에서는 가장 많이 발견되는 운석입니다. 또 철의 함류량에 따라 H등급, L등급, LL등급으로 나뉘는데, 진주운석이 속하는 H등급이 지구상에서 가장 흔하게 발견되는 종류라고 하네요.

석질운석

석질운석은 콘트라이트(Chondrites)와 어콘트라이트(Achondrites) 두 가지로 나뉘는데, 왼쪽 사진은 콘트라이트에 해당해요. 콘트라이트를 확대해 보면 동그란 콘드률(오른쪽) 구조가 보입니다. 진주 운석도 콘트라이트에 해당하는 운석이었습니다. / 이미지 출처 : NASA

 

[철질운석(Iron meteorites)]

철이 주성분이고, 니켈과의 합금으로 이루어진 것을 철질운석이라고 부릅니다. 철질운석은 대기에서 마찰열로 녹아 손가락으로 꾹꾹 누른 듯한 모양이 생겨 있는 것이 특징이입니다. 철질운석의 단면은 비드만스태튼 구조라 부르는 빗살모양의 특이한 무늬가 나타나고요.

철질운석

철질운석인 시호테 알린 운석의 한 조각(왼쪽)으로 지름이 약 15cm 정도 됩니다. 철질운석은 단면에 빗살모양의 비드만스태튼(Widmanstatten) 무늬(오른쪽)가 나타납니다. / 이미지 출처 : NASA

 

[석철질운석(Stony-Iron meteorites)]

석철질운석은 석질운석과 철질 운석의 성질을 함께 지닌 것으로, 규산염과 철-니켈 성분이 반반 섞여 있는 것을 말합니다. 석철질운석은 지금까지 지구상에서 발견된 운석의 1%에 불과할 정도로 매우 귀해, 그 가치 또한 매우 높답니다. 석철질운석은 팔라사이트라고 하는 아름다운 구조가 특징인데, 금속 부분인 철-니첼 합금 사이에 노란빛의 감람석(마그네슘과 철을 함유한 규산염의 일종)들이 촘촘히 박혀 있어요. 꼭 철에 보석을 박아놓은 듯한 모양이랍니다. 

석철질운석

소행성의 맨틀과 핵 사이의 경계지역에서 형성된 석철질운석.핵 부분의 철 금속과 / 이미지 출처 : By Camptmondo-CC-BY-SA-2.5(Wikipedia.org)

 

 

 

- 지구상에서 운석을 발견하기 가장 쉬운 곳은 어디일까?

남극

얼어붙은 남극. 하얀 얼음으로 뒤덮인 남극은 인류에게 수많은 이야기들을 전해주는 보물창고랍니다. / 이미지 출처 : National Oceanic and Atmospheric Administration

 

지구 대기권에 들어온 유성은 3분의 2 이상이 바다에 떨어지고, 그 나머지도 대부분은 사람이 살지 않은 곳에 떨어져 이들의 잔해인 운석을 발견하는 것은 매우 드문 일이랍니다. 지구상에서 운석이 가장 많이 발견되고 찾기 쉬운 곳은 바로 남극입니다.

남극은 지구 표면의 약 3%에 불과한데, 인류가 보유한 약 6만여 개의 운석 중 4만 8천여 개를 남극에서 발견했다고 해요. 대부분의 운석이 바다에 가라앉거나 땅 속에 묻혀 버리기 때문입니다. 운 좋게 땅 속에 묻히지 않더라도 보통사람들은 지구의 암석과 구별하기가 쉽지 않기 때문에 발견되지 않는답니다. 하지만 남극 대륙에서는 운석이 빙하에 떨어져 많이 발견된답니다. 특히 남극의 동쪽, 거대한 블루 아이스 지역은 오염되지 않은 지역이라 썰매를 타고 지나가다 검은 바위처럼 보이는 운석을 발견할 수도 있을 만큼 운석 발견 가능성이 매우 높은 곳이라고 하네요.

우리나라는 세계 5대 운석 보유국입니다. 진주운석을 포함한다 하더라도 우리나라에 떨어진 운석이 몇 개 되지 않을뿐더러 두원운석과 이번에 발견된 진주운석을 빼고는 그 소재가 확인되지 않고 있거든요. 참 아이러니하지요? 바로 남극에 답이 있답니다.

그 답이 바로 남극에 있어요. 우리나라는 2006년부터 남극탐험대를 매년 보내 운석을 찾고 있어요. 우리나라는 현재 공식적으로 260개가 넘는 운석을 보유하고 있거든요.

이제 많은 과학자들이 왜 남극을 주목하고 있는지 그 이유를 알겠지요? 운석에는 태양계의 발단과 다른 행성의 생명체에 관한 비밀이 숨어 있기 때문에, 운석을 찾아 남극으로 모여들고 있는 것이지요. 지금 이 시간에도 과학자들은 각종 최신 장비를 동원하여 이 운석들을 찾으려고 노력하고 있습니다.

 

 

 

- 운석, 도대체 어떤 우주의 비밀을 품고 있을까?

지금까지 살펴본 바에 의하면 진주운석은 단면에 동글동글한 구슬 모양의 입자인 콘드률을 가진 석질운석이라고 했어요. 또 철 함유량이 높은 H등급으로 판정받았고요.

석질운석은 태양계 탄생과 초기 진화의 기록이 고스란히 보관되어 있다고 해요. 지구가 화산이나 지진 같은 큰 지각 변화를 겪는 동안에도 우주 소행성들은 대기가 없어 태양계가 탄생한 이후 큰 변화를 겪을 일이 없으니까요. 소행성의 단면을 관찰하면 콘드률이 보이는데, 이 콘드률에 태양계 생성 초기의 기록이 고스란히 남아 있다고 해요. 그러니까 그 소행성의 조각인 석질운석의 콘드률을 분석해 지구의 나이가 약 45억 6800만 년이라는 것을 과학자들이 알아낸 것이고요.

그렇다고 소행성에서는 온 것이 꼭 석질운석만 있는 것은 아니에요. 일정 규모 이상의 소행성에서는 석질, 철질, 석철질운석 등 여러 종류의 운석이 올 수도 있다고 해요. 핵과 표층부의 경계에서 석철질운석이 되는 조각이, 표층부에서는 석질운석이 될 조각이, 핵에서는 철질운석의 조각이 만들어져 우주를 떠돌다 지구에 떨어질 수도 있다고 하네요.

철질운석은 태양보다 더 큰 항성이 폭발한 잔해에서 탄생한다고 해요. 이미 용융 상태를 한 번 이상 겪었기 때문에 우주 기록은 남아있지 않는 반면에 항성(별)의 성장에 관한 기록을 가지고 있기 때문에 철질운석은 항성(별)에 대한 비밀을 풀 수 있는 열쇠가 되어 준답니다.

 

 

 

* 생각 키우기

‘논란의 앨런 힐스 운석’에 대한 이야기를 잘 읽어보고, 다음 물음에 대해 생각해 봅시다.

정말 화성에는 과거에 생물이 살았을까요? 또 지금도 어딘가에 생물이 살고 있을까요?

과학자들이 운석에서 무엇을 발견하려고 하는지 깊게 생각해 봅시다.

앨런 힐스 운석

ALH84001이라는 이름이 붙은 앨런 힐스 운석. 지금까지 발견된 운석 중 가장 논란거리를 제공한 운석입니다. / 이미지 출처 : NASA

 논란의 앨런 힐스 운석

1984년 남극대륙 앨런 힐스라는 곳의 빙하에서 발견된 운석 하나가 아직까지도 큰 논란거리가 되고 있습니다. 이 앨런 힐스 운석은 과학자들의 연구 결과 소행성의 파편이 아니라 ‘화성의 돌’이었던 것으로 결론지었습니다. 화성에 있던 돌 하나가 약 1천 6백만 년 전 우주 공간으로 떨어져 나온 후 오랜 시간을 떠돌다가 1만 3천 년 전까지 우주를 여행하다가 지구의 중력장 안으로 들어와 남극대륙에 떨어지게 된 것이라고 추측했답니다. 앨런 힐스 운석이 논란이 되는 것은, 이 운석이 외계 생명체의 존재에 관한 증거일 수도 있다는 사실 때문이었습니다. 이 운석 안에는 탄산염이 포함되어 있었는데, 지질학적으로 탄산염은 보통 물이 있는 장소에 있었다는 것을 의미하거든요. 물이 있는 곳에서는 생명체가 있을 가능성도 매우 높으니까요.

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,우주
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