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요즘 힉스원자의 발견때문에 많은 사람들이 과학게시판에 관심가지고있죠.
도대체 힉스라는게 얼마나 잘났길래 궁금해서 들어와보는게 대부분인데 (저도 그랬고....)
저는 읽어봐도 머리가 나빠서인지 제대로 이해하지는 못하겠더군요.
근데 힉스원자같이 매우 과학적이고 학문적인것도 좋지만
저같이 어려운건 싫어하는 분들을 위해 조금 이해하기 쉬운거, 읽는데 재밌는 과학지식들을 가져왔어요.
(근데 사실 제껀 별로 쓸데없어요.. 힉스원자가 더 쓸모있죠..)
그래서 조금 이해하기는 가볍지만 내용은 조금 무거운 주제로 가져왔어요.
오늘은 지구에서 가장 위험한 장소에 관해 적어볼껀데 죽음이 관련되있는만큼 무거운 쪽도 없지않아 있네요.
일단 글이 긴편이니 간식이라도 드시면서 읽으세요.
그리고 지루할수도 있으니 지금 잠이 안오시는 분들께도 추천합니다.
과학적으로 분석해본 지구에서 가장 위험한 장소
지구는 우리에게 삶의 터전이기도 하지만 우리의 무덤이기도 합니다.
지금 지구 어딘가에서는 매초마다 평균 1.8 명이 죽습니다.
또 지금까지 살아왔던 인간의 93% 는 이미 이 세상에 없습니다.
하지만 언젠가는 100%가 되겠지요.
이러한 지구에서 우리에게 가장 위험한 장소, 즉 가장 죽음과 관련된 장소는 어디일까요?
지금부터 운석충돌이라던지 상어에게 잡아먹힘 같이 기이한 죽음 말고 꾸준한 위험이 도사리는 장소들을 알아볼겁니다.
일단 극한의 온도부터 시작합시다!
(그림참조)
(요번 겨울 꽤나 추웠었는데 추워죽겠다 라는 소리 많이 들었을겁니다.)
(저도 콧속까지 어는 추위에 이러다 길에서 쓰러져 죽는거 아닌가 싶었네요)
추울때는 웅크리거나 몸을 떨고 더울때는 땀을 삐질삐질 흘리죠?
우리의 몸은 이러한 항상성유지와 체온조절을 통해 섭씨 36.5 도 에서 37.5 도 사이로 항상 유지하려합니다.
우리몸은 매우 까다롭기때문에 이 조그만 36.5 와 37.5 사이의 1도 범위를 넘어가게되면 신체에 이상이 오게된답니다.
따라서 이 조그만 범위를 넘기지 않기위해 우리는 평상시에도 꽤 많은 에너지를 소비하고 있어요.
얼만큼이냐고요?
사람은 적당한 온도에서 편하게 살아갈때도 이 온도를 유지하기위해 하루에 섭취하는 칼로리의 절반정도를 사용한답니다.
운동하는것보다 체온보존하는게 칼로리를 더 많이 소모한다니! (다이어트 다 부질없는거에요)
그러면 당연히 추운환경에서는 온도를 유지하는데 이것보다 더 많은 칼로리를 소비해야될 수 밖에 없겠죠?
하지만 그것도 한계가 있잖아요.
만약 추위에 심하게 노출되어 몸이 열을 잃은만큼 보충하지 못하게 된다면 체온이 낮아질 수 밖에 없고 신체 기능에 제한을 받게된답니다.
이것이 바로 저체온증고, 체온이 신진대사와 몸기능을 제대로 수행하기위한 정상 온도 (섭씨 35 도) 이하로 떨어진 경우를 일컷는거랍니다.
그렇다면 추위때문에 죽으면 얼마나 빨리 죽을까요?
발가벗은 사람이 물이 어는 온도인 섭씨 0 도의 환경에서 죽기까지 걸리는 시간은 20분밖에 안된답니다.
(사실 여름에 선풍기때문에 죽는건 추워서에요! 그러니 20분 타이머를 맞춥시다.)
그렇다면 추위에 대해 썼으니 이제 당연히 더위가 와야겠지요?
더위때문에도 사람들이 고생하는거 다들 알겁니다.
한여름에 더워서 짜증지수가 폭발하는건 물론이요 심하게는 열사병으로 사망하는 경우도 볼 수 있는데요
명색이 지구에서 '가장' 위험한 장소인데, 단순한 더위는 시시하니 좀더 익스트림하게 가봅시다.
평범한 더위가 아닌 뜨거움이라면 어떨까요? 그것도 아주아주 뜨거운 용암이라면?
용암은 화산이 분추하는 동안 밖으로 나온 암석의 용융체인데, 한마디로 높은온도때문에 녹아버린 바위를 말합니다.
용암의 온도는 섭씨 700 도 에서 1200 도 정도 되는데 이건 가정에서 사용하는 오븐이 최대로 올라갈수있는 온도의 4배정도나 된답니다.
만약 이러한 용암에 사람이 빠지게 된다면 어떻게 될까요?
(그림첨부: 터미네이터)
(아. 윌. 비. 백. 존 코너를 위협하는 T-1000 을 완전히 없애기 위해 캘리포니아 주지사님께서 같이 용암에 빠지죠.)
대부분의 사람들은 이런 영화의 영향때문인지 사람이 용암에 빠지면 저렇게 터미네이터처럼 죽을꺼라 생각합니다.
하지만 이렇게 영화에서 보는것과는 달리 사람이 용암에 빠진다고 늪처럼 서서히 가라앉는게 아니랍니다.
왜냐고요?
일단 우리의 몸은 용암에 가라앉을수가 없어요!
우리의 몸의 대부분은 물로 이루어진덕에 밀도가 물과 매우 근접합니다. (물 = 1,000 kg/m3 , 사람 ~ 1,010 kg/m3 )
몸의 밀도가 물보다 약간 높은탓에 물에 있으면 가라앉지만 충분히 헤엄쳐서 물밖에 나올수도 있죠.
또한 이것이 우리가 소금물 위에서 떠있을수 있는 이유랍니다. (소금물 = 1,027 kg/m3 )
하지만 용암은 녹은 '바위' 입니다. 물과 같은 액체라고 비슷한 성질을 가진게 아니에요.
용암의 밀도는 3,100 kg/m3 로 대략 우리몸의 3배정도 됩니다.
우리는 밀도가 약간 높은 소금물에도 떠있을수 있는데 3배나 높은 밀도의 액체에 우리몸이 떨어지게되면 절대 가라앉지 않고 둥둥 뜹니다.
터미네이터가 가라 앉은 이유는 금속이여서 그래요. 우린 안그래요.
(그림첨부: 오일맨)
(밀도가 300 kg/m3 인 스티로폼을 밀도가 920 kg/m3 인 기름안에 넣어본 사진입니다.)
(용암과 우리몸의 밀도가 3:1 인 것 처럼 이경우에도 기름과 스티로폼의 밀도가 3:1 이랍니다. 우리몸도 용암위에서는 저렇게 뜹니다.)
(단지.. 평온히 기름에 떠있는 스티로폼과는 달리 우리는 용암위에서 매우 고통스러워하며 몸부림치며 죽겠지요......)
또, 가라앉게되도 저렇게 익사하듯이 죽지 않아요!
제가 우리몸의 대부분은 물로 이루어져있다고 아까 말했었죠?
여러분이 다들 아시는대로 물에 열이 가해지면 수증기로 변하는데, 이 수증기가 용암같이 엄청난 열을 받게되면 폭발이 일어납니다.
그럼 물덩어리인 우리몸을 용암에 던지면 어떻게 되냐고요?
우리몸이 화약도 아닌데 마치 폭죽처럼 여기저기 불꽃이 튀고 격렬한 폭발들이 일어나는걸 볼 수 있습니다..
(영상첨부: 화산 투척)
(화산안에 물기가 있는 유기체를 담은 가방을 던진 영상입니다.)
(가방 크기보다 훨신 큰 폭발들이 일어나지요.. 우리몸도 유기체랍니다)
(저기 저 떨어진 가방이 사람이라고 한번 생각해... 보지 마세요. 잔인하네요.)
그리고 우리에게 이러한 틀린 상상을 심어준 가장 큰 원인인 골룸의 죽음!
(그림참조: 반지의 제왕)
(우리의 상찌질이 주인공 호빗이 임무를 끝까지 수행하지 못하자, 귀염둥이 골룸이 친히 반지와 함께 용암에 빠지기도 하지요)
C6H12O6+ 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 에너지
하지만 이렇게 우리몸에 꼭 필요한 산소가 더욱 희박한 곳 이라면 어떨까요?
지구에 에베레스트보다 높은 산이 있다는게 아니라 이번에는 물속을 말하는 겁니다.
그럼 이제 지구에서 가장 깊은 해구, 마리아나 해구로 가봅시다!
(그림참조: 마리아나 해구)
(마리아나 해구의 깊이는 11,304 m 입니다. 높이가 8,850 m 인 에베레스트 산을 담고도 2.5 km 정도 남는 길이입니다.)
마리아나 해구의 밑바닥에서 죽음은 더욱 빨리 옵니다.
단순히 산소가 부족한것 뿐만아니라 11 km 정도나 되는 깊이의 수압을 견뎌내야 되는데
그 수치는 무려 15000 psi 혹은 1054 kg/cm2 나 된답니다! (겨우 1cm2 의 면적에 1톤정도의 무게를..)
이래도 이해가 잘 안되시면 성인 남성의 평균 표면적이 1.9 m2 라는것을 봤을때 마리아나 해구 밑바닥에서는 20,037,481 kg (혹은 2만톤) 의 압력을 느낀다고 생각하시면 됩니다.
보통 수영할때는 우리는 미리 마셔둔 공기덕에 꽤 오랫동안 숨을 참을수 있지만
마리아나 해구 밑바닥에서는 이 엄청난 압력에 의해 폐가 순식간에 찌그러져 산소를 저장해둘수 없습니다.
아마 그곳에서는 15 초 정도안에 의식을 잃을것이고 90 초 안에 죽을겁니다.
우주복없이 우주밖으로 나간 사람만큼 빨리 죽는거라 보시면 됩니다.
아마 여짓것 말한것들중 가장 빨리 죽는 방법이 아닐까 싶네요.
하지만 위험도를 얼마나 빨리 죽냐가 아니라 사망자의 수로 기준을 정하면 어떻게 될까요?
흠.. 그러기 위해서는 과거로 돌아가야 합니다.
너무 멀리는 말고 한 100년쯤으로 가봅시다.
100년전이면 1900년대 초반인데 이때 세계에 아주 큰 영향을 미친 일이 2번이나 일어났었죠.
바로 세계 대전인데, 2차 대전만해도 100개가 넘는 나라들이 참여해 7천만명이 넘는 사망자를 냈습니다.
정말 정말 끔찍한 일들이였지요. (다신 전쟁같은거 안났으면 좋겠지만 아직도 우리나라는 휴전국이라는거...)
하지만 이보다 더 큰 사상자를 낸 일이 같은 1900 년대에 또 있었습니다.
(그림첨부: 스페인 독감)
(아이러니하게도 스페인 독감이라고 불리는 이 인플루엔자는 사실 병원체의 발원지가 아닙니다.)
(근데 왜 그렇게 불리냐고요?)
(스페인은 1차대전 참전국이 아니라 전시 보도 검열이 이뤄지지않아 독감이 스페인 언론에서 좀더 깊이있게 다뤄졌기 때문이랍니다.)
세계 1,2 차 대전보다 더 많은 사망자를 낸 이것의 원인은 인플루엔자 범유행이며 스페인 독감이고도 불립니다.
생긴건 되게 조그맣고 눈에 보이지도 않는데 사실 전쟁보다 더 사망자를 많이 낸다니..
스페인 독감은 1918년부터 1920년 겨우 이 2년 사이 전체 세계인구의 거의 3% 인 1 억명의 사망자를 냈는데
인간 역사상 가장 끔찍했던 자연재해중 하나라고 불릴정도입니다.
하지만 이상하게도 이 인플루엔자의 사망률은 청소년/어른들이 아기/노인/병자들보다 훨씬 높았답니다.
그 이유는 스페인 독감에 걸리면 면역체제가 과민반응을 일으켜 신체 조직을 파괴하는 바람에
오히려 강한 면역체제를 가진 건강하고 젊은 사람들이 더 위험했다고 하네요.
하지만 전염병이 빨리 퍼지는 장소가 더욱 무섭습니다.
1347년부터 1353년, 이 6년사이 Bubonic plague 때문에 유럽의 1/3 이 죽었습니다.
bubonic plague 는 yerstina pestis 에 의해 발생하는 감염입니다.
이러한 전염병들은 오래전에 사라진 잔여물이라 생각하실수도 있지만 현재도 아직 남아있습니다.
물론 의학기술이 발전한 지금 항생제만으로 대부분의 경우를 치료하지만 아직도 미국에는 1년에 5~15 명이 전염병에 걸립니다.
하지만 전체 사상자만으로 봤을때 전염병은 이놈앞에 아무것도 아닙니다.
바로 말라리아입니다.
Plasmodium 은 모기에게 물림으로써 우리의 피로 들어오는 micro organism 인데 말라리아를 유발합니다.
전체 인간 역사에서 말라리아에 의한 사망비중은 놀랍습니다.
연구원들에 의하면 실존했던 모든 인간들의 반정도는 말라리아에 의해 죽었을 가능성이 있다고
그러므로 전체 인구의 사망수로 볼때 Plasmodium 이 모기를 통해 피로 들어올수있는 모든장소가 통계적으로는 가장 지구에서 위험한 장소라고 볼 수 있겠네요.
하지만 조금
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