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SF스릴러 '열한시'처럼 시공간 이동 가능하려면…

[팝콘 사이언스-27]초가속입자를 통한 시공간 연구 '이론만 무성'

류준영의 팝콘 사이언스 머니투데이 류준영 기자 |입력 : 2013.11.30 10:00|조회 : 10837
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편집자주영화 속에는 숨겨진 과학원리가 많다. 제작 자체에 디지털 기술이 활용되는 것은 물론 스토리 전개에도 과학이 뒷받침돼야한다. 한번쯤은 '저 기술이 진짜 가능해'라는 질문을 해본 경험이 있을터. 영화속 과학기술은 현실에서 실제 적용될 수 있는 것일까. 상용화는 돼있나. 영화에 숨어있는 과학이야기. 국내외 과학기술 관련 연구동향과 시사점을 함께 확인해보자
영화 '열한시'의 한 장면=CJ엔터테인먼트
영화 '열한시'의 한 장면=CJ엔터테인먼트


*이 기사는 영화의 스포일러를 포함하고 있습니다.

시간은 거슬러 가는 ‘타임머신’은 영화 속 팽팽한 긴장감을 불어 넣기에 충분한 감초 소재다. 하지만 충무로에선 이제껏 다루기를 꺼려왔다. 시공간을 넘나드는 타임머신은 관객들에게 허구의 장치일 뿐이다. 자칫 작품이 우스꽝스러워지거나 가벼워 질 수 있다는 우려에서다.

때문에 이번 주말 예매율 1위(16.6%, 영화관입장권통합전산망 29일 기준)를 기록한 타임스릴러 ‘열한시’는 매우 도전적인 시도란 해석이다.

영화의 줄거리는 다음과 같다. 우석(정재영 분)을 비롯한 시간이동 프로젝트 연구팀은 하루 전으로 시간을 되돌리는 기술을 개발했지만, 연구비를 투자한 기업이 철수를 통보하면서 지금까지 연구가 모두 물거품이 될 위기에 처한다.

팝콘 사이언스
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이에 우석은 연구를 지속하기 위해 영은(김옥빈 분)과 함께 테스트 이동을 시도해 성공한다. 하지만 내일로 가본 연구기지는 폭발로 폐허가 됐고, 연구원들은 모두 사라졌다. 이에 우석은 무슨 일이 일어난 것인지 알아내기 위해 CCTV를 복사해 미래에서 돌아온다. 연구소를 탈출하자는 팀원들 만류에도 불구하고 우석은 미래를 바꾸려고 노력한다. 시간여행을 통해 과연 우석은 미래를 바꿀 수 있을까.

시공간 이동 프로그램을 소재로 다룬 SF영화 '소스코드'(2011년)가 개봉했을 때 실현 가능성에 대한 학계 주장이 함께 나와 관심을 이끈 바 있다. 미국 물리학자 2명이 입자가속기를 이용하면 타임머신 개발이 가능하다고 했던 것.

미국 테네시주 밴더빌트대학교 연구원인 톰 웨일러와 추이 맨 박사는 가장 큰 입자가속기인 '강입자충돌기'(LHC=Large Hadron Collider)를 이용해 과거 또는 미래로 메시지를 보내는 타임머신을 만들 수 있다고 주장했다.

입자가속을 통한 시공간 이동에 대한 연구는 같은 해 유럽의 한 연구소에서도 진행되고 있었다. 이론적으로 빛보다 빠른 물질을 발견하면 타임머신을 만들 가능성이 크다는 점을 밝혔던 것이다.

유럽입자물리연구소는 중성미자를 스위스 제네바 연구소에서 진공 상태인 땅 속으로 732km 떨어진 이탈리아 그란사소 실험실로 보내는 과정에서 빛보다 빠르게 이동하는 입자를 포착했다고 발표했다. 중성미자 속도는 빛보다 1억분의 6초 빠르다.

빛의 속도는 초속 30만km로 시간의 흐름을 뜻한다. 그들의 실험 결과대로면 이론적으로 과거로 가는 시간여행도 가능하다는 얘기다.

하지만 과학계는 즉각 실험 실수의 가능성을 제기했다. 그러자 유럽입자물리연구소는 "오류 가능성을 모두 확인했고, 여러 차례 실험 결과 같은 값이 나왔다"며 반박했다.
웜홀/사진=CJ엔터테인먼트
웜홀/사진=CJ엔터테인먼트

열한시를 연출한 김현석 감독은 "최대한 과학적으로 설득력 있는 영화를 만들기 위해 노력했다"고 말했다. 김 감독은 시공간 이동 장치 관련 소품으로 '웜홀'을 내세운다.

극상에서 천재과학자 정 박사는 "코어에너지를 이용해 입자가속기에서 발생하는 에너지를 증폭시키면 웜홀을 통해 24시간 뒤 시공간으로 이동할 수 있다"고 말한다. 이런 내용들을 종합해 과학적 이론에 견줘 봤을 때 아주 엉뚱한 얘기는 아니란 게 전문가들의 설명이다.

한국천문연구원은 웜홀이 열린 상태를 유지할 수 있도록 중력의 반대방향으로 힘을 전달한는 '음의 중력'과 팬텀에너지가 조건에 맞춰 공급된다면 이론적으로 24시간 시공간 이동이 가능하다고 설명했다.

팬텀에너지는 물질의 장력이 에너지 밀도보다 강한 상태를 뜻한다. 물질 간 끌어당기는 성격이 웜홀 구멍이 닫히는 것을 막아준다. 이는 영화에서 정박사가 말한 '코어에너지'와 비슷한 개념이다.

웜홀을 통해 시공간을 이동하기 위해선 시간 팽창을 일으키는 중력의 힘이 더 요구된다.

지구의 중력은 시공간에 영향을 미친다. 인공위성 GPS가 지구 중력이 만드는 시공간 왜곡 때문에 매일 조금씩 시간이 달라져 보정이 필요한 이유가 여기에 있다.

우리가 인지할 수 있는 시간팽창이 일어나려면 태양 중력으로는 어림없다. 중성자별(지구 중력의 2000억~3조배) 혹은 블랙홀 정도는 되야 한다.

이런 중력의 힘을 웜홀 입구에 가져다 놓으면 시공간이 급격하게 왜곡돼 시간이 느리게 흐른다. 이론적으로만 보면 24시간 이상도 가능하다. 하지만 이를 실험을 통해 입증하는 건 다음세대 혹은 그 후 세대에게 맡겨야 할 것이다.

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