By 2016 년에 우연히 보게 된 영화 [패신저스]. 다른 행성계로 이주하는 사람들에 대한 공상과학영화다. 영화 전체가 우주선에서 이뤄지기 때문에 대부분…. 아니 모든 장면이 cg로 제작됐다. 기존에 cg를 많이 쓴 영화들을 본 경험을 되돌아볼 때, cg를 많이 썼다는 말은 이야기에 딱 맞게 훌륭한 시나리오가 준비돼 있기 힘들다는 뜻이다. 그래서 기대를 낮추고 영화를 봤다.
이 영화를 처음 봤을 때의 느낌은 역시나로 귀결되었다. 영화에서 과학적 오류가 꽤 많았기 때문이다. 이 영화에서 전달하고자 하는 내용은 좋지도, 나쁘지도 않았다. 그런데 세간의 평은 내 평과 좀 많이 달랐다. 과학적 오류 같은 걸 따지는 사람은 없었고, 영화 후반부에서 여자주인공 오로라의 행동이 갑자기 바뀌는 것만 문제삼는 것 같았다. 그럴수도 있겠다는 생각을 하기는 하지만, 오로라의 변화가 이해 못할 정도는 아니었다. 오로라는 남자주인공 짐이 처음에 자기를 깨운 건 원수 같은 일이었겠지만, 전체적으로 그리 나쁜 사람으로 보이지는 않고, 자기와 남자의 처지를 역지사지 해보니 자기도 그랬겠다는 생각을 했을 것이다. 예를 들어 만약 짐이 사이코패스였다고 생각해보자. 오로라가 영화에서처럼 짜증낼 기회가 있었을지… 따라서 오로라 입장에서는 짐이란 존재를 불행중 다행이라 생각할 수도 있고, 현실적인 타협이 될 수도 있다.
전체 시나리오를 이해하기 힘들었던 점은 인공지능의 멍청함과 위기대처를 전혀 하지 않고 우주선을 만든 제작사의 자만이었다.
예전에는 인공지능을 완벽하게 구현하는 건 어려울 거라고 생각했던 적이 있었지만, 요즘은 아니지 않은가? 또, 기술진이라면 완벽한 기기나 프로그램을 만드는 건 불가능하다는 걸 잘 알고 있지 않겠는가? 애초에 시나리오 구조를 문과생이 설계했다는 생각이 들었다. 그 뒤에 자료를 좀 찾아보니 인공지능에 대한 건 이해하게 됐다. 시나리오가 처음 나왔을 때는 엄청 좋아서 기대를 많이 받았었다고 한다. 그런데 어른들의 사정 때문에 영화를 완성하기까지 10 년도 넘게 걸렸다. 그 동안 인공지능에 대한 사람들의 인식이 바뀐 건 어쩔 수 없다는 생각이 들었다. 다만, 영화를 제작할 때는 시의적절하게 시나리오를 고쳐야 했는데, 그러지 않은 게 아쉬웠다.
고장에 대한 우주선을 만든 제작사의 자만 문제는 해결될 수 없다는 점도 아쉽다. 그러나 이 문제는 영화를 진행하기 위해 어쩔 수 없이 설정한 것이라고 생각하자.
이 글은 앞으로 줄거리를 간단히 쓴 뒤에, 과학적 오류를 짚어보겠다.
1. 줄거리
이주 우주선 아발론 호가 바크티 행성계에 있는 4 번째 행성 ‘터전 II’Homestade II로 승객 5000 명을 실어나르는 중이다. 승객과 승무원 모두 목적지에 도착하기 4 달 전까지 125 년 동안 동면하고 있으며, 비행은 인공지능이 조절하고 있다. 인공지능은 승무원 없이도 이미 몇 차례나 승객을 안전하게 수송한 이력이 있었다.
별볼일 없는 우주 한복판을 비행하던 아발론 호는 큰 소행성을 만났다. 인공지능은 이 1 km짜리 소행성을 증발시켜서 충돌을 막아냈다. 그러나 에너지를 너무 많이 써서인지 수십 개의 각종 장치들이 고장이 났다. 인공지능은 재빨리 고장을 수리했다. 별 문제 없는 것처럼 보였다. 동면기 하나가 수리가 안 된다는 것만 빼고는….
인공지능은 어쩔 수 없이 고장난 동면기에 있던 승객 한 명을 깨웠다.
일어난 손님 제임스 프레스턴(짐)은 곧 터전 II에 도착한다는 말에 신났었지만, 곧 자기만 일어난 것을 발견한다. 여기저기 멍청한 인공지능과 신경전을 벌이다가 천문대에서 이제 겨우 30 년 날아왔으며, 앞으로 90 년 22 일을 더 날아가야 한다는 이야기를 듣게 된다. 빛 속도의 절반의 속도로 날아가는 와중이라 이러지도 저러지도 못하다가 늙어 죽게 된 상황. 이리저리 혼자 살아보려고 1 년 동안 버티다가 결국엔 다른 승객 오로라 레인을 깨우기로 한다. 짐은 전기기술자였기 때문에 오로라를 깨우는 건 어렵지 않았다.
오로라와 즐거운 한때를 보내는 짐. 여기까지는 좋았는데, 눈치 없는 안드로이드 바텐더 때문에 오로라가 자신을 깨운 게 짐이라는 걸 알게 되고, 이후 저주어린 눈길을 받으며 따로 지내게 된다.
시간이 흐르고 흘러…. 또 한 명이 동면에서 깨어났다. 이번에는 승무원. 이 사람은 고장난 동면기에서 오래 잠을 자다가 일어났기 때문에 건강이 몹시 나빴다. 아무튼 이 사람은 우주선의 문제를 파악해서 고치려고 하지만, 남아있는 시간이 너무 짧았다. 시스템 접속권한을 짐에게 넘겨준 뒤 숨을 거뒀다.
짐과 오로라는 목숨을 걸고 뛰어다니며 우주선을 고친다. 그러는 동안 오로라의 저주는 사그라들어, 이후에 둘이서 알콩달콩 잘 살았다.
시간이 흘러서 우주선이 터전 II에 도착하기 4 달 전에, 승무원들이 깨어났다. 그들이 중앙홀로 나서자 눈 앞에 펼쳐진 아름다운 정원! 요리사 로봇들이 과일을 따서 나르고 있다. 짐이 오로라에게 사과하려고 제일 먼저 심었던 나무는 90 년생 고목이 되어있다.
2. 과학적 오류
2.1 상대성이론 문제
아발론 호는 플라즈마엔진으로 움직인다. 출발할 때 단번에 가속한 뒤에 그 속도로 계속 움직이는 게 아니라, 항해의 중간지점까지 서서히 가속하고, 그 뒤부터는 우주선 자세를 반대로 뒤집어서 목표지점에 도착할 때까지 서서히 감속하는 방식으로 운행한다. 짐과 오로라가 깨어날 때는 우주선이 광속의 절반 속도(0.5c)로 날고 있다. 아마도 중간지점에 있을 땐 0.8c 정도로 날게 될 것이다. 속도가 이렇게 빠르다보니 상대성이론이 적용하게 된다.
그러나 이 영화는 상대성이론의 효과 중 시간지연을 제외하고는 거의 무시하고 만들었기 때문에, 이 꼭지에서는 빠른 속도로 날아갈 때 일어나는 많은 현상을 살펴보게 될 것이다.
다만, 굴절된 모습이 눈에 잘 띄는 건 플라즈마 엔진보다는 제트엔진처럼 보이게 한다.
2.1.1 별들의 이동과 도플러 효과
관찰자가 매우 빠르게 움직이고 있을 때 주변의 물체들이 어떻게 보이게 될 것인가? 청년 아인슈타인이 고민하던 문제다. 움직이는 방향쪽에서 날아오는 빛은 빛이 움직이는 속도와 관찰자의 속도가 합해져서 결과적으로 더 빠른 것처럼 보일 것인가? 아인슈타인은 결과적으로 더 빨라지는 것은 아니라고 결론내렸다. (이게 특수상대성이론의 대공리인 광속 불변의 원리이다.) 그러나 파장(또는 주파수)이 다르게… 이 경우엔 더 짧게 관측된다. 파장이 짧아지면 파랗게 보이기 때문에 청색편이라고 부른다. 움직이는 방향의 반대쪽에서 날아오는 빛도 속도는 멈춰있을 때와 똑같지만, 파장이 더 길게 관측된다. 파장이 길어지면 붉게 보이기 때문에 적색편이라고 부른다. 결과적으로 우주선 옆쪽에 있는 별과 비교할 때 앞쪽 별은 푸르게, 뒤쪽 별은 붉게 보인다. 관찰자가 0.5c로 날아가고 있는 경우에는 차이를 못느끼기 힘들 정도로 많이 달라보인다.
(빛의 도플러효과는 나중에 따로 정리해서 이 블로그에 올리려고 생각중이다. 그러나 그 전에 따로 찾아보기 바란다. 수식을 입력해야 하는데, 입력할 방법이 마땅치 않다. 그림으로 올려야 하나? -_-)
별들을 바라볼 때 또 한 가지 문제가 있다. 빛이 움직이는 방향이 달라지는 문제다. 빛의 속도는 분명 일정하지만, 일정한 이유는 시간 흐름이 달라지기 때문이다. 하지만 방향은 시간 흐름과 상관 없이 기하학적인 요인에 의해 결정되므로 달라지게 된다. 참고도에서처럼 0.5c로 움직이는 관찰자가 바로 옆에 있는 별빛을 보면 방향이 약간 앞쪽에서 보게 된다. 앞쪽에 있을수록 더 많이 앞쪽에서 보이므로, 결국 별은 앞쪽에 빽빽하게 모여있는 것처럼 보인다. 반대로 뒤쪽에 있는 별은 더 성글어 보인다.
2.1.2 악튜러스의 청색변이와 모양 왜곡 문제
0.5c로 날아가는 우주선에서 (날아가는 방향을 기준으로) 바로 옆의 물체를 본다고 생각해보자. 바로 앞에서 말씀드렸듯이, 옆쪽에 있는 물체는 위치가 약간 달라보인다. 이때 물체의 앞과 뒤쪽에서 날아오는 빛의 방향은 각기 다르게 보이게 되는데, 우주선을 탄 사람이 볼 때 동시에 느끼는 빛은 앞쪽에서 온 빛보다 뒤쪽에서 온 빛이 더 일찍 출발한 빛이 된다. 더 일찍 출발했다고???? 그러면 당연히 더 앞쪽에 물체가 있을 때 출발한 것이니까 더 앞쪽에 있어보여야 하는 것 아닌까? 결국 바로 옆에 있는 물체는 움직이는 방향 쪽으로 눌려있는 것처럼 보이게 된다. (비속어로 짜부된 것처럼 보인다.) 따라서 둥근 별이 옆에 있다면 당연히 타원처럼 보일 것이다. (사실은 다른 효과가 하나 더 있어서, 두 효과 중 더 강하게 나타나는 방향으로 길이가 달라져 보이게 된다. 실제로는 어떻게 보일지는 각각의 방향에 따라 따로 따져봐야 한다. 경우에 따라서는 오히려 더 길게 늘어나 보일 수도 있다. 그러니까 악튜러스가 있는 방향에 따라 보이는 모습이 계속 달라지게 된다. 그러나 이 영화에서는 그냥 둥근 구로 표현돼 있다. NG다!)
영화에서 악튜러스(Arcturus, 그리스어로 ‘아크투루스’처럼 발음된다.) 옆을 지나갈 때의 모습을 보여주는데, 아쉽게도 이런 효과는 전혀 적용되지 않았다. -_-;;
악튜러스 모습을 볼 때 상대론적 도플러효과도 생각해볼 수 있다. 옆쪽에서 빠르게 움직이는 물체는 시간이 느리게 흐르기 때문에 적색편이가 타나난다. (앞 꼭지에서 살펴본 것과는 다른 효과다.) 그러나 영화에 나타난 악튜러스의 모습은 일반적으로 우리가 보는 모습이 아니라 (아마도 승객의 시력을 보호하기 위해서) 유리창에서 상당량의 빛을 차단한 모습을 보여준다. 그래서 적색편이 효과가 나타났는지는 알 수 없다.
2.1.3 지구와 통신을 주고 받는데 걸리는 시간 문제
짐은 사건이 잘못됐다는 걸 깨닫자마자 제일 먼저 지구로 구조신호를 보낸다. 그런데 신고가 지구에 도착하는데 19 년이 걸리고, 지구에서 바로 답변을 보내온다면 그 답변이 우주선까지 도착하는데 36 년이 걸린다고 나온다. 짐이 구조신호에 응답을 받으려면 55 년이 걸린다는 뜻이다. 짐이 이래서 망한 것이다. 그런데….
아발론 호는 등속운동하는 우주선이 아니라 플라즈마엔진이 계속 가속하는 우주선이다. 그러다보니 시간이 지날수록 속도가 빨라진다. 물론 30 년쯤 뒤에, 절반 지점에 다다르게 되면 우주선 자세를 반대로 바꾸어서 속도를 줄이기 시작하겠지만, 그렇더라도 답장을 받기 전까지 우주선은 계속 0.5c보다는 빠르게 움직일 것이라고 생각할 수 있다. 그렇다는 건, 우주선이 영화속 설정보다 훨씬 더 멀리 가서야 회신을 받게 될 것이라는 뜻이며, 아무튼 55 년보다는 훨씬 오래 걸릴 거라고 추측할 수 있다.
2.2 우주선의 중력 문제
우주선은 탑승자가 느끼는 중력 문제가 매우 중요하다. 이 문제는 1980대 초에 알려진 이후 계속 연구를 하고 있다. 그렇지만 아직 뾰족한 해답을 찾지 못하고 있다. 계속해서 중력을 느끼게 해주는 것이 가장 좋을 것이다. 아발론 호는 중력을 만들어내는 두 방법을 갖고 있다. 첫째는 회전에 따른 원심력이고, 둘째는 플라즈마 엔진의 가속력이다. 이 두 방법은 동시에 적용된다.
2.2.1 우주선 각부분에서의 중력 크기 문제
플라즈마 엔진 때문에 생기는 중력은 늘 일정하게 유지할 수 있으며, 우주선 전체에 똑같이 적용된다. 우주선 회전에 의한 원심력 형태로 만드는 중력은 우주선의 중심축에서 멀수록 강해진다. 문제는 각 부분에서의 힘의 크기가 달라진다는 것보다는 플라즈마 엔진이 만드는 중력과 방향이 수직이라는 데에 있다.
이 꼭지에 대한 내용은 아쉽게도 영화에서 정보를 정확히 보여주지 않는다. 그냥 화면과 과학적 원리를 바탕으로 추측해 보자.
- 우주선 조종실
우주선 조종실의 위치는 비교적 분명하게 유추할 수 있다. 우주선은 승객의 생활공간인 외각 부분과 시스템이 설치된 내각 부분으로 이뤄져 있다. 영화 화면에 의하면 복도의 곡률반경이 작은 것을 볼 때 내각 부분에 위치해 있다는 걸 알 수 있다.
그런데… 이 장면에서 문제가 생겨버린다. 내각 부분은 회전반경이 매우 작기 때문에 원심력에 의한 중력은 작게 나타난다. 원래는 불가능하지만, 짐이 중력의 크기에 상관없이 똑같은 자세로 걸을 수 있다고 가정해보자. 짐은 우주선의 바깥쪽으로 중력을 받고 있다. 그렇다는 건 플라즈마 엔진에 의한 가속력은 매우 작다는 말이 된다. 뭐 원래 플라즈마 엔진의 장점은 큰 가속을 만들어내는 것이 아니라 작은 가속을 매우 오래 지속할 수 있다는 것이므로 충분히 수긍할 수 있다. 그런데 이 수긍은 다음에 할 이야기와 충돌해 버린다.
- 중앙광장
중앙광장이 우주선에서 정확히 어떤 부분에 있는 건지 나와있지 않다. 다만, 생활공간에서 엘리베이터를 타고 가면 중앙광장이 나오는 걸로 보아, 우주선 중심에 있다고 보인다. 따라서 중앙광장 역시 핵융합로 부근에서처럼 중력을 거의 느낄 수 없어야 한다. 그런데 매우 강한 중력을 느낀다. 떨어지는 물을 보면 지구 중력과 비슷하게 가속되고 있다는 걸 어렵지 않게 알 수 있다.
거기다가 한 가지 문제가 더해지는데, 이런 식의 구성이면 우주선의 공간효율성이 상당히 나빠진다. 이렇게 만들 이유가 없어진달까?
3 개의 프로펠러처럼 생긴 외각이 생활공간이며, 손님이 잠들어있다.
- 생활공간
생활공간은 우주선의 외각에 있다. 우주선 전체 길이가 1 km라고 했으니까, 저 외각 하나의 길이는 대략 700 m는 되지 않을까 싶다. 우주선은 매우 빠르게 회전하고 있으므로 이곳에 나타나는 중력은 원심력에 의해 생기는 것이 분명해 보인다.
- 엘리베이터
깨어난 둘째 날에 뭔가 이상함을 느낀 주인공 짐이 중앙광장으로 가기 위해 엘리베이터를 탄다. 그런데 엘리베이터가 움직이는 동안 몸이 붕 뜬다. 어떻게 된 일일까? 솔직히 난 아직도 답을 찾지 못했다.
가속을 거슬러 올라가는데도 무중력이 되는 현상을 설명할 방법은 있을 수 없으므로, 명백한 NG다. 더군다나 우주선이 회전하고 있으므로, 코리올리 힘(전향력)이 작용한다. 이것저것 따질 게 많은 장면이 아닐까 싶다.
2.2.2 엔진이 꺼지면 중력이 사라지는가?
여러 장면에서 엔진이 멈추니까 우주선 전체에서 중력이 사라진다. 도대체 어떻게 된 일일까? 엔진의 가속에 의해 생기는 중력은 엔진이 꺼지면 당연히 사라질 것이다. 그러나 엔진에 의해 생기는 중력이 주인공들이 중앙광장에서 생활할 때 나타나는 중력만큼 강하다면 또 다른 문제가 생긴다. 생활공간에도 이미 회전에 의한 원심력으로 중력이 매우 강하게 형성되기 때문에, 두 가지 발생 원인이 만드는 중력이 합쳐진다. 즉 √2 배가 된다. 짐 몸무게가 80 kg이라면 113 kg으로 느껴질 것이다. 그러니까 앞서 설명했듯이, 엔진은 큰 가속을 만들어내는 것이 아니라고 보는 게 옳다.
더 심각한 문제가 있다. 동력원이 꺼지면 우주선의 회전도 멈춘다. 물리에는 각운동량 보존의 법칙이란 게 있다. 돌던 건 외부의 힘이 작용하지 않는 한 계속 돈다는 것이다. 따라서 우주선의 회전이 멈추려면 외부에서 힘을 작용했거나, 우주선이 무언가를 밖으로 방출하며 각운동량을 밖으로 방출했다는 뜻이다. 우주선은 통제력과 동력을 잃었으므로 그런 일을 할 주체와 에너지는 없을 것이다. 따라서 이 장면은 심각한 NG다.
3. 우주선 구조 문제
이 부분에 대해서 할 말이 참 많다. 그러나 그걸 다 이야기하기엔 이 페이지가 너무 좁다.(응?)
어떤 건 스토리 전개상 어쩔 수 없는 것도 있고, 어떤 건 진짜 어처구니 없는 설정도 있다. 많은 문제를 다 지적하기엔 무리가 따르리라 생각된다.
예를 들어 5258 명이 (동면하는 기간 빼고) 4 달 동안 우주여행을 하는데 의료실의 의료기가 하나 뿐이다. 특히 동면에서 깨어나는 시간에는 (주인공도 그랬듯이) 후유증이 심하다고 나오는데, 인원수가 많다면 의료기를 필요로 하는 사람이 그만큼 많을 수밖에 없다. 따라서 승선한 인원수에 맞춰서 수십 대의 의료기를 갖춰야 했다. 영화를 봤다면 다들 아시겠지만, 의료기가 두 개 이상이면 영화가 진행이 안 될 것이므로 어쩔 수 없는 설정으로 보인다.
그 이외에도 많다. 식당에서 메뉴 주문하는 화면을 생각해보자. 디스플레이는 이 사람이 저거 주문해요…라고 광고라도 해줄 듯이 큼지막하게 만들어놓고는, 막상 메뉴 선택화면은 손바닥 만하다. 메뉴 컴퓨터를 만든 사람은 UI나 UX에 대한 개념이 없었던 게 분명하다. 또 인공지능은 왜 그리 멍청한가? (이 문제는 시나리오가 쓰인 당시의 대중의 인식을 반영한 것일 수도 있다.)
우주선은 또 왜 외피가 많을 수밖에 없도록 앙상한 뼈대처럼 만들어 놓은 것일까? 그렇게 만들 수 있다고 해도, 재료비도 많이 들어가고 사고 확률도 높아질 테니 그렇게 만들면 안 되는 것이 아닌가? 또한, 소행성 충돌로 항로가 바뀌는 영향이 어마어마하게 클 텐데, 이것은 어떻게 보정할 것인가?
이런 문제들이 정말 셀수도 없이 많다. 어떤 건 어처구니 없는 설정 오류로 보이기도 하고, 어떤 건 광속여행을 불가능하게 만들어버린다. 그러나 너무 많으니까 건너뛰자.
3.1 우주선 엔진룸과 운석 문제
이 영화에서 사건이 벌어지는 근본적인 원인은 엔진룸의 핵융합로 벽까지 운석이 파고들어서 생기는 것이다. 그런데 운석이 거기까지 가려면 매우 심각한 문제가 생긴다. 앞에서도 말했듯이, 이 우주선은 0.5c로 운동하는 중이다. 따라서 운석이 제아무리 빨라봐야 우주선에서 볼 때는 멈춰있는 거나 다름이 없고, 그렇기 때문에 방어벽을 뚫고 들어온 운석은 운동방향의 앞쪽에서 뒤쪽으로 일직선으로 움직이는 셈이다. 그렇다는 건 운석이 우주선 앞쪽 구조물을 모조리 부수고서 맨 뒤쪽의 엔진룸까지 날아갔다는 뜻이다. 물론 이는 불가능하다. 그정도라면 우주선은 운석과 충돌하자마자 유령선이 됐을 테니까…
또, 제아무리 단단한 운석이라 하더라도 0.5c 속도의 물체와 부딪히면 강도가 별거 아닌 상태가 된다. 예전에 TV 프로그램 [호기심천국]에서 배추로 냉장고를 관통하는 장면을 본 사람도 있을 것이다. 따라서 운석이 멈춘 마지막 장소까지 구멍을 연속으로 뚫고 들어갔다는 건 말이 안 된다. 첫 번째 충돌에서 여러 개로 쪼개졌어야 옳았다. 실제로 우주선은 소행성의 충돌에 대비해서 얇은 두 겹으로 만들어진다. 소행성이 첫 번째 층은 쉽게 뚤리겠지만, 두 번째 층에 도달했을 때는 쪼개져서 위력이 많이 반감되어 뚤릴 가능성이 줄어들기 때문이다.
그러고 보면, 운석과 충돌하기 전에 이상한 장면이 있다. 우주선이 움직이는 속도와 비교해서 운석이 매우 빨리 움직이고 있는 것이다. 운석도 광속급으로 움직일 수 있는 것일까? 초신성이 폭발할 때 광속의 몇 %에 해당하는 속도로 물질들이 뿜어져 나온다. 극초신성(슈퍼슈퍼노바 또는 하이퍼노바)이라면 더 빠를 것이다. 그런데서 날아온 소행성이었을까? 글쎄.. 잘 모르겠다. 정말 이런 게 있다면, 지구에 떨어지면 인류는 떨어지는지도 모르고 멸망할 것 같다.
3.2 핵융합로 부근의 중력
핵융합로에 갔을 때도 주인공들은 걸어다닌다. 보통의 장소처럼 느껴진다. 그러나 이 장면은 자체로 큰 문제를 보여준다.
핵융합로는 우주선 회전축에 만들어져있다. 그 안에 들어있는 플라즈마의 회전궤도면이 우주선 회전축과 수직일 것이다. 그래야 플라즈마를 통제하기 쉬울 테니까… 그러므로 핵융합로 바로 옆에 있는 통제실에서는 원심력에 의한 중력을 거의 느낄 수 없다는 말이 된다. 앞에서 살펴봤듯이, 플라즈마 엔진에 의한 가속력은 매우 작기 때문에 충분한 중력이 생기지 않는다. 거의 무중력 환경이라고 봐야 할 것이다.
그러므로 조종실에서 느껴지는 중력은 (어차피 매우 미약하겠지만) 회전에 의한 원심력에 의해 생길 테고, 방향도 핵융합로의 반대방향일 것이다. 핵융합로가 옆이 아닌 머리 꼭대기에 있어야 한다는 뜻이다.
3.3 핵융합로 제어컴퓨터?
아발론 호는 가장 중요한 두 대의 컴퓨터로 작동될 것으로 보인다. 하나는 운항 조정 컴퓨터이고, 다른 하나는 핵융합로 제어용 컴퓨터이다. 이 두 컴퓨터를 하나로 통합하는 게 옳을까? 서로 정보를 주고 받는 기능이 필요하기는 하겠지만, 통합하는 건 너무나 위험하다. 그런데 영화를 보면 핵융합로 제어용 컴퓨터에서 기판 하나를 빼자마자 우주선 전체가 꺼지고, 새 기판을 꽂자마자 다시 켜진다.기판을 간단하게 바꿀 수 있게 만드는 건 어찌보면 당연하다는 생각이 든다. 그런데 그렇게 만들 것이면 왜 기판 하나 뺐다고 전체가 꺼지게 만들었을까? 절대 그렇지 않을 것이다. 쉽게 생각해서 요즘 PC를 생각해보자. usb 메모리는 아무때나 뺐다 꼈다 할 수 있지만, 그럴 때마다 PC를 끌 필요는 없다. 아발론 호의 중축을 담당하는 컴퓨터 정도라면 기판 한두 개쯤은 빼도 최소한의 기능은 작동하고 있게 만들 것이다. 더군다나 그 컴퓨터는 고장난 그 기판이 꽂혀있는데도 (불안정하긴 했지만) 2 년 동안 작동하지 않았는가?
참고로, 핵융합로 제어실은 핵융합로 바로 옆에 만들면 안 된다는 의견이 있지만… 안 될만한 이유는 없다. 원자력발전소의 경우 방출되는 방사능이 워낙 많아서 사고가 터지면 문제가 된다. 체르노빌 발전소 사고, 후쿠시마 발전소 사고 모두 원자로와 제어실이 바로 옆에 있다보니 제대로 대응하지 못한 느낌도 든다. 그러나 핵융합로의 경우 방사능이 나오기는 하지만 그리 많이 나오는 건 아니다. 지금 기술로도 격벽이 대략 20 cm 정도면 충분하다. 영화처럼 항성간 여행이 이뤄질 정도라면 더한 기술적 발전이 있었을 테니, 영화에서처럼 조종실을 만드는 게 무리는 아니라고 생각한다.
3.4 우주선 방어막 발생기 위치 문제
우주선은 방어막을 둘러치고 다닌다. 속도가 빨라질수록 외부에서 날아온 별것 아닌 물체와 부딪혀도 충격이 커지기 때문에 광속에 가까운 여행을 하려면 꼭 필요한 기술이다. 방어막은 우주선 맨 앞에 달린 장치에서 생성되고 있는 것 같다. 처음에는 나도 여기에서 문제를 찾지 못했었다. 그런데….
문제는 우주선이 목적지까지 절반을 갔을 때 생긴다. 그렇게 되면 우주선은 방향을 뒤집어서 날아가는 방향 쪽으로 엔진을 향하고 플라즈마를 방출해서 속도를 줄이기 시작할 것이다. 그러면 방어막 생성기는 뒤쪽으로 향하게 된다. 그러면 문제가 생긴다. 날아가는 방향에 무언가가 있다면 방어막이 아니라 엔진에 먼저 부딪힐 것이다. 이런 말도 안 되는 일이 일어나게 된다. ^^;;;
근데 또 어떻게 해야 엔진에서 방출되는 플라즈마는 그대로 방출하면서 소행성은 막는 방어막을 만들 수 있을까를 생각해보면, 이 문제를 해결할 뾰족한 방법이 떠오르지는 않는다.
4. 핵융합로 문제
핵융합의 원리는 간단하다. 수소핵 4 개를 하나로 뭉치면 헬륨핵이 되는데, 수소핵 4 개보다 헬륨핵 1 개가 질량이 0.7% 적다. 이 양이 질량으로는 적지만, 에너지로는 어마어마한 양이다. 예를 들어 수소폭탄의 경우 단지 몇 g의 수소가 핵융합반응이 일어나는 것이다. 반응에 쓰는 수소핵의 종류에 따라 에너지효율이 차이가 난다. 예를 들어 수소(H)를 사용하면 앞에서 말한 0.7%의 효율이 나온다. 그러나 수소와 중수소(D)를 사용하면 이보다 효율이 좀 떨어지고, 수소와 삼중수소(T)를 사용하면 더 떨어진다. 중수소와 삼중수소를 사용하면 더더욱 떨어진다.
그런데 반응온도는 사뭇 다르다. 중수소와 삼중수소를 사용하면 더 낮은 온도에서 반응이 일어나며, 수소와 삼중수소를 사용하거나 수소와 중수소를 이용하면 더 높은 온도를 필요로 한다. 수소와 수소를 원료로 사용하면 더더욱 높은 온도를 필요로 한다. 이렇게 반응온도가 차이나는 것은 동시에 여러 충돌이 일어나야 하기 때문이다. 예를 들어 수소를 원료로 사용할 때는 4 개, 수소와 중수소를 원료로 사용할 때는 3 개, 수소와 삼중수소를 원료로 사용할 때는 2 개, 중수소와 삼중수소를 사용할 때는 2 개의 핵이 동시에 충돌해야 한다. 그러므로 더 많은 핵이 충돌하여 반응이 일어나려면 온도가 높아서 많은 핵이 더 빨리 날아다니는 게 유리하다. 또 같은 원리에 의해서 플라즈마의 밀도가 높을수록 반응이 일어나는 온도가 낮아진다.
핵융합 원료로 헬륨원자핵을 쓸 수도 있는데, 헬륨원자핵은 수소에 비해 전하가 두 배라 원자핵을 충돌시키기 위해서는 훨씬 더 높은 온도가 필요하며, 효율은 당연히 나쁘다. 더군다나 헬륨은 수소와 비교해서 보관하기도 더 힘들므로 경제성은 없다.
아발론 호의 핵융합로는 토카막을 이용해 플라즈마를 가두고 반응시키는 방식이다. 그러나 영화에 나오는 장면을 볼 때, 최소한 현재의 기술로는 영화 속 토카막을 형성하는 원리를 알 수 있는 방법이 없어보인다. 그러니까 간단하게 미래의 엄창난 기술이 적용된 핵융합로라고 생각하고 넘어가자. (그리고 실제로 저런 시대가 되면 진짜로 그렇게 될 것이고!)
아발론 호에 설치된 핵융합로는 규모가 매우 작다. 그도 그럴 것이, 아발론 호라는 작은(?) 우주선에서 쓸 에너지만 생산해내면 되기 때문에 큰 핵융합로가 필요하지 않다. 또한 플라즈마 밀도를 그리 높일 필요조차 없어보인다. 에너지가 그리 많이 필요하지 않기 때문이다.
4.1 플라즈마 색깔
영화에서 엔진룸에 들어갔더니 핵융합로가 붉게 빛나고 있다. 원래 핵융합로의 플라즈마는 무조건 푸르게 빛나야 한다. 왜냐하면 최소한 1 억 K는 돼야 하기 때문이다. 보통 별이 붉은 색부터 파란 색까지 나뉘는 것을 생각한다면 핵융합로의 플라즈마도 그래야 할 것 같지만, 핵융합로에 들어있는 플라즈마는 태양의 중심부보다 온도가 훨씬 높다. 즉 핵융합로 속 플라즈마를 보는 건 별의 중심부를 보는 것과 비슷하다. 그러니까 겉표면 색을 생각할 필요는 없다. 그러니까 그냥 푸른 색인 것이다. 원래 플라즈마가 내는 빛은 보라색 파장의 광자가 제일 많으니까 보라색으로 보여야 하겠지만, 우리 눈은 보라색을 잘 느끼지를 못한다. 그래서 온도가 높은 물체가 방출하는 빛은 무조건 푸르게 느끼는 것이다. (하늘이 푸르게 보이는 것도 같은 이유다.)
핵융합로 속 기체의 온도가 붉다는 것은 이미 핵융합은 전혀 하지 못하고 있다는 걸 보여준다. 공기가 붉게 보이는 온도는 몇 도일 때일까? 앞의 악튜러스 별을 바라볼 때와 마찬가지로 창을 통해 보는 것이기 때문에 알 수 없다. 해의 표면온도가 6000 K가 조금 안 되니까 저 플라즈마의 온도는 그보다 훨씬 낮을 것이라고 그냥 생각하자. 4000 K?? 그런데 고친 뒤의 모습을 보면 플라즈마는 푸른 빛이다. (이건 뭘 뜻하는 것일까?)
그리고, 핵융합로가 꺼져있을 때 아발론 호는 어디에서 에너지를 가져오고 있는 것일까? 영화상으로는 알 수 없다.
4.2 문짝과 우주복만으로 버틸 수 있는 열기인가?
우선 다행인 것은, 앞에서 말했다시피, 플라즈마의 온도는 그리 높지 않다는 것이다. 문제는 밀도가 얼마나 되느냐의 문제인데 영화상으로는 역시 알 수 없다. 예상되는 내용으로는, 보통 정상적인 핵융합로의 플라즈마는 거의 진공에 가까웠을 거라는 점이다.
시계방향으로 90 도 옆으로 서는 게 자연스럽다.
따라서 짐은 플라즈마에 의해 외부로 날아갈 수 없었을 것이다. 그러나 지금은 정상적인 상황이 아니라서…. 글쎄…. 모르겠다. 영화에서는 플라즈마가 꼭 불꽃처럼 연출됐는데, 실제로 그정도가 된다면 핵융합로의 기능은 훨씬 전에 상실했을 것이고…… (영화가 점점 총체적 난국이 되어간다!)
아무튼 확실한 건 이것이다. 플라즈마가 벽면을 친다 해도, 유리창이 깨지고 벽면이 파열된다거나 볼트가 날아가 주인공이 다친다거나 하는 일은 실제로 일어날 수 없다.
4.3 플라즈마를 배출하는 모습
아무튼 짐이 손잡이를 잡고서 버틴 덕에 핵융합로 안에 쌓여있던 플라즈마가 배출되었다. 그런데 이 장면도 좀 이상하다. 일반적으로 고압탱크에서 기체가 빠져나가는 경우를 생각한다면, 기체가 우연히 구멍을 향해 날아가서 빠져나가는 것이다. 따라서 한꺼번에 확 배출되지 않고, 서서히 빠져나오는 양이 줄어든다. 그러니까 이 영화 속 장면처럼 한꺼번에 몰려나가는 건 상식적이지 않다는 것이다.
물론 다르게 생각해볼 수도 있다. 핵융합로의 토카막에 갇힌 플라즈마는 자기장의 변화를 따라 계속 제자리를 맴돌며 움직이고 있다. 따라서 언듯 생각하면, 토카막 모양을 변형해서 플라즈마가 움직이는 방향을 잘 조절해서 배기구로 향하게 하는 것이 표현된 장면 같기도 하다. 먼 미래에는 그런 기술이 만들어지지 말라는 법이 없다. 그런데…. 그렇게 생각하려 해도 어설프다는 느낌을 떨쳐버리기 어렵다.
5. 나머지 이야기
수영하는 도중에 중력이 소실되자, 수영장의 물이 공중에 떠올라 거대한 물방울이 되고, 오로라는 그 물방울 속에 갇힌다. 이 문제는 앞에서 설명했듯이 우선 동력이 상실될 때 회전이 멈출 수 없다. 그래도 그럴 수 있다고 생각해보자. 이번에는 오로라가 열심히 헤엄치면서 팔다리를 젖는다. 그러면 어떤 현상이 일어날까? 오로라가 물에 가한 힘은 소멸되지 않고 계속 전달되어 물방울 표면에 다다르면 작은 물방울들이 떨어져 나가게 될 것이다. 또 다른 곳의 물이 날아와서 충돌하는데, 이 장면도 이유를 알 수 없다. 또 충돌한 뒤에는 반대쪽 물이 다시 떨어져서 날아가야 한다. 영화 전반의 내용과는 상관없지만 중요한 NG다.
설명 불가!
그 이외에도 설명이 불가능한 NG장면들이 무더기로 나온다. 제작진이 무리하게 시도한 것 같다.
또 다른 NG로는 의료기 시스템 문제다. 사람이 죽어가면 살리는 것이 가능하던 불가능하던 무조건 시도해보는 게 의료의 기본일 것이다. 그런데 의료기라는 것이 하는 소리는 의료진의 감독이 필요하다느니, 권하지 않는다느니 한다. 이게 합당하다고 생각해서 넣은 장면일까? 사실 이 장면이 나오기 전부터, 관리자 권한부여나 이양 같은 기능도 안 만들었나 하는 생각이 들었다.
이외의 문제들도 꽤 보였지만 과학과 강력한 연관이 있는 건 아닌 것들이니 생략하자.
참… 한 가지만 더…
짐과 오로라는 자식이 있었던 것일까, 없었던 것일까?
5. 결론과 평가
SF를 지향하는 영화이지만, Science는 전혀 없는 영화였다. 오로라의 심리변화도 이해 못할 정도는 아니지만, 세심하지 못했다.
흥행에 실패한 영화는 아니지만, 아쉬움이 잔뜩 남는 영화였다.
별점은 5 개 만점에
★★
을 주면서, 9 일 동안 써왔던 리뷰를 급하게 끝낸다.
ps. 아마도 다음 리뷰는 <인터스텔라>Interstellar가 될 것 같다. 왜냐하면 상대론 효과의 나머지 부분을 이야기할 수 있기 때문이다.
2 comments on “SF지만 Science가 없는 [패신저스] (강스포)”