★ Stella et Fossilis : 시추로 상부 맨틀 연구를??

2010년 04월 21일

시추로 상부 맨틀 연구를??

어떤 학생이 지난 4월에 본 모의고사 문제를 가져왔습니다. 문제는 이렇습니다.

지구 내부를 연구하는 방법 관련 문제였습니다. 하나는 고온고압 연구, 그리고 다른 하나는 시추에 관한 것이었습니다. 일단 여러분께서는 어떤 것이 정답이라고 생각하십니까? :)

정답은 - 아마도 경기도 교육청 전국모의고사 문제였던 것으로 기억합니다. - ⑤이었습니다. 그리고 학생의 질문 요지는 바로 ㄱ 보기에 관한 것이었습니다.

사실 수업을 하면서 시추와 관련해서 아직까지 맨틀에 도달한 적이 없기 때문에 시추법은 지각을 연구하는 방법이라고 가르쳤고, 아이들 역시 그렇게 배웠기에 ㄱ을 놓고 고민한 것 같았습니다. 그리고 ④을 정답으로 선택한 것 같았습니다. ㄱ 보기의 '상부 맨틀'이란 용어가 문제가 있지 않나 싶습니다. 미국의 Project Mohole을 시작으로 - 180미터 정도 시추하다가 비용 문제로 중단된 것으로 압니다. - 이제까지 대양저를 가장 깊게 시추한 것은 3km가 되지 않는 것으로 압니다. 그리고 최대 시추 깊이는 러시아에서 시행한 Kola 반도 시추로 12km를 넘었지만 대륙 지각 시추였기에 당연히 맨틀에 도달하지는 못했고요. 현재 지큐호가 7km 시추 능력을 갖췄고, 2012년 상부 맨틀에 도달할 것으로 기대한다고 하지만 아직 도달한 것은 아니니 상부 맨틀이란 표현이 좀 문제가 있지 않나 싶습니다. 출제자는 단순히 10km를 시추했으니 얇은 해양 지각은 뚫을 수 있다고 생각한 거 같습니다만... 그리고 해설지는 예상대로

육상에서 시추하는 것과 대양저 시추를 단순히 비교하다니요. ㅠ.ㅠ 사실 이 문제를 보면서 '이거 ㄱ도 맞다고 처리할 것 같네.'란 생각이 들었습니다.

그나저나 혹시 2012년 지큐호가 상부 맨틀에 도달하면 지저 세계로 이주한 마야인과 전쟁이 일어나 지구가 멸망하는 것은 아닐까요? 응? 진지 드셨죠?

지구과학, 시추, 모홀계획, 지큐호, 지구공동설, 2012년, 상부맨틀, 모의고사

# by 꼬깔 | 2010/04/21 14:36 | SCIENTIA | 트랙백 | 덧글(41)

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Commented by 파애 at 2010/04/21 15:17

그런데 궁금하던 것이 맨틀을 뚫어 버리면.. 위험할 수도 있지 않나요 ㅇㅇ

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:44

파애님// 맨틀 자체가 고체기에 큰 문제는 없을 거 같아요.

Commented by 새벽안개 at 2010/04/21 15:17

출제자의 머리 속에서 새로운 '가상과학'이 만들어 지고 있군요....ㄷㄷㄷ

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:44

새벽안개님// 흑...

Commented by The Nerd at 2010/04/21 15:20

해양지각 뚫으러 들어가다가 수압 때문에 ㅈㅈ칠 거 같은데...;;

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:44

Lee님// 말씀처럼 실제 수압의 문제도 있고 위치를 고정하는 문제 등도 있는 것으로 압니다. 그래서 실제 가능한 육상 시추의 절반 정도 수준인 것으로 알고요.

Commented by Fedaykin at 2010/04/21 15:54

사진은 육상 시추지만 어쨌든 중요한건 10km 까지 팔 수 있다는거고 육지는 아니지만 어쨌든 해양지각 두께가 10km 보다 얇은 곳이 있으니까 비록 아직까지 실행은 안됐지만 어쨌든 이론상으로 10km 파서 상부 맨틀을 연구할 수 있다능! 이라는 꽤 복잡한 설명이 필요하군요. 문제는 확실하고 정확해야되는데 이런 애매한 문제들이 생겨서야.... 수능에 나왔으면 소송감이네요.ㄷㄷ

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:43

Fedaykin님// 흑...

Commented by 위장효과 at 2010/04/21 16:31

아마도 저 출제자는 영화 "코어"를 진지하게 받아들였던 거 같습니다.
(아론 에커하트, 힐러리 스웽크, 체키 카리요등등 제가 좋아하는 배우들이 나와서 케이블 방영때는 꼭 챙김^^)

그리고 2012년에 마야인과 전쟁이 나도...우리에게는 지구방위군 미군과 대목성결전병기 라팔, 윤영하함이 있습니다!(퍽!!!)

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:43

위장효과님// 어머머! :)

Commented by Allenait at 2010/04/21 17:21

...무슨 영화에나 나올 법한 이야기로군요

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:43

Allenait님// :)

Commented by 천하귀남 at 2010/04/21 17:45

아마 얼마전 과학잡지 뉴튼의 내용이 바로 지큐호의 시추였던가 그랬습니다. 애독자(?)신듯 하네요 ^^

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:43

천하귀남님// 아하하 :) 사실 뉴턴지로 본 것은 아니고요. 검색을 하다 알게되었습니다. :)

Commented by 풀잎열매 at 2010/04/21 17:45

당연히 4라고 생각했습니다만;; 이건 이이제기 감이 확실하지 않나요?

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:42

풀잎열매님// 만약 수능이었다면 이의제기감이라 생각됩니다.

Commented by 헐... at 2010/04/21 18:33

해상에서의 시추를 비유하는 멋진 표현이 있었죠. 엠파이어스테이트 빌딩 꼭대기에서 늘어뜨린 스파게티 면발로 보도블럭을 뚫는 정도의 난이도라는. :)

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:42

헐....님// 그런 표현이!!!

Commented by 이렇게 at 2010/04/21 21:35

5번이 정답이라고 생각한 저는 막장인가효?...ㅠ.ㅠ
배운지 오래되서...끄응...

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:42

이렇게님// 막장은 절대 아닙니다. :)

Commented by shaind at 2010/04/21 22:32

저는 (나)도 조금 의심이 가네요. 지구 내핵의 압력이 다이아몬드의 벌크 모듈러스(대략 400기가파스칼)하고 거의 비슷하다고 알고 있는데 말입니다......

.....다이아몬드를 "이론적으로" 짜부러뜨릴 수 있는 압력을 다이아몬드 압자로 구현한다는 건 좀 -_-;;;

저런 실험이 실제로 있었나요?

Commented by 긁적 at 2010/04/22 10:20

저도 그래서 정답을 2번으로 추측. 그나마도 좀 그렇긴 하지만 말입니다. ㄱ-......

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:41

shaind님// 저도 그 부분은 잘 모르겠습니다. ㅠ.ㅠ

Commented by Frey at 2010/04/21 22:55

저라면 답을 ㄷ만 맞다고 하겠습니다. ㄱ은 '상부 맨틀'을 언급했기에 틀렸고, ㄴ은 핵을 언급했기에 틀렸으니까요. 저게 수능에 나왔다면 당장 소송을 걸어도 할 말이 없을 문제네요.

Commented by Frey at 2010/04/21 22:57

어 그런데 ... ㄴ은 저도 말하고 보니 좀 헷갈리네요. 맨틀까지만 가능하다고 알고 있는데 저건 저거 전공하는 분께 좀 여쭤봐야 할 듯.

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:41

Frey님// 저도 궁금한데요? :) 꼭 여쭤봐주세요~!@ 그리고 좀 알려주시고요. :)

Commented by 새벽안개 at 2010/04/21 23:18

나)번도 이해가 안되서 여쭙고 싶은데.... 저렇게 고온 고압을 가하는 실험으로 지구의 내핵이 철질이라는 것을 알수 있나요?

Commented by shaind at 2010/04/22 11:37

될 수 있을 가능성이 높습니다. 지구 내핵의 온도, 압력을 재현해서 이 영역에서 철이 취하는 상(phase)이 지진파에서 예측되는 비등방성을 실제로 가지고 있는지, 지자기에서 예측되는 자기적 성질을 실제로 가지는지를 확인한다던가 하는 방법으로요.

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:41

새벽안개님// shaind님 말씀처럼 지구화학적으로 철의 상전이 곡선을 통해 예측하는 것으로 압니다.

Commented by 한정호 at 2010/04/21 23:55

와.... 맞췄다. ^^

고딩때 지구과학 II까지 배운 보람이... ^^;

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:40

한정호님// 하하하 :)

Commented by Niveus at 2010/04/22 00:04

...수능이었으면 한바탕 난리났겠군요.
현재까지는 불가능이라 해둬야겠죠.
더군다나 최신기술(...)이 기술되어있지 않은 교과서 기반으로 문제내야하는걸 생각하면 -_-+

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:40

Niveus님// 뭐 실제 수능에 저런 허접한 문제가 등장할 리는 없지 않을까 싶습니다.

Commented by Kaffee Meister at 2010/04/22 00:48

지하.. 라고 해 놓았으니.. 이건 당연이 대륙지각일테고. 저도 맨틀 상부를 보는건 저 깊이로는 불가능할듯 싶어서 제외..라고 했는데. 역시. 아니군요..T.T

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:40

Kaffee Meister님// 저런... 그러셨군요.

Commented by 긁적 at 2010/04/22 10:22

음. 압력과 온도 조건만 재현한다고 해서 그 구성성분까지 추측할 수 있는건가요? 이건 좀 이상해 보입니다. =_=; 전반적으로 문제가 좀 이상한 느낌 ㄱ-...

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:40

긁적님// 압력과 온도 조건을 재현해서 예상되는 구성 성분의 변화와 비교하는 것이 아닌가 싶습니다. 실제 지구화학자들이 예측하는 방식이 그런 것이었던 거로 기억합니다.

Commented by Alias at 2010/04/22 11:03

"기술적으로 가능한 레벨" 에 대해서만이라면 맞을 수도 있겠지요. 그 연구가 실제로 수행되었는지에 대해서 문제가 명확히 한정적으로 이야기하고 있는 건 아니라서.... 하지만 그렇다고 해도 문제가 좋지 않은 것은 분명해 보입니다.

카리브해 근처에서 아예 해저에 "맨틀이 노출" 된 특이한 영역이 있는지라 거기서 샘플 따온다는 계획도 본 거 같군요. 사실 해저에서 뭘 캐오는 걸 너무 당연하게 설명해온 것에 문제가 있는지도 모릅니다. 정작 망간단괴를 상업적으로 캐는 구역은 아직도 없고 2000년대 중반에 석유값 폭등으로 심해유전이 각광받을 때 그나마 그쪽 기술이 발전하긴 했지만 여전히 글자 그대로의 심해보다는 대륙에서 가까운 영역에 퇴적물이 쌓인 분지 영역 (이지만 대륙붕은 아닌) 에 한정되지요...

다이아몬드 실험의 경우에 핵의 압력과 온도 조건을 재현한다고 했는데 그게 정확히 "지구 중심점의 온도 및 압력" 이라는 제한은 없습니다. 바깥쪽은 압력이 더 낮지요. 저 서술이 문제가 되려면 입자가속기 실험을 "빅뱅 직후의 조건 재현" 이라고 말하는 것도 문제가 있는지라 지나치게 까다로운 기준처럼 보입니다.

Commented by 꼬깔 at 2010/04/22 22:39

Alias님// 카리브해 근처 해저가 혹시 맨틀이 노출된 것이 아니라 퇴적층이 없이 해양지각이 노출된 것이 아닌가 싶습니다. 저도 들어본 것 같거든요. 그리고 다이아몬드 실험은 저도 비슷한 생각입니다. 어쨌든, 개인적으로는 좀 혼란스런 부분이 있어 좋은 문제라 생각되지는 않고요.

Commented by Maojao at 2010/04/23 14:27

확실한 보기는 ㄷ 정도...

ㄱ. 육상에서 드릴링해서 상부맨틀까지 간 전례가 없고... (찾아보니 12,262m @ Kola Peninsular가 최고 기록.. 이동네 대륙 지각이 35 km 수준이라는...), Chikyu호 얘기도 하셨지만, 해저드릴링이랑은 차원이 좀 다른 얘기니...
ㄴ. 이건 좀 간당간당한데.. 출제자가 최신 트렌드를 반영하셨나..;;( 제가 아는한) 최근에 맨틀-핵 경계부 수준의 조건을 만들어 내는 것으로 알고 있습니다. (온도-압력 조건을 동시에 만족시킬 수 있는지는 잘 모르겠음.. )어쨌든 핵이 철질로 된 것을 저 실험으로 알아낸 것처럼 적어 놓은 것은 말이 안되는 듯 보이네요...

Commented by jick at 2010/04/23 22:38

"(가)의 조사 대상은 지각과 상부 맨틀에 한정된다."
해석하면, 명제 P: if ((가)의 조사 대상이면) then (지각 or 상부 맨틀)
현실: if ((가)의 조사 대상이면) then (지각)

그러므로 현실은 P를 만족함, 땅땅땅!

...이라고 매우 당연하게 생각한 제가 이상한 건가요? -_-;;

...지구과학보다 지구과학 문제해석이 더 어렵군요.