충남대 기술교육과 학생들이 국내 대학생 가운데 처음으로 풍선을 띄워 대기권 밖의 지구를 촬영하는데 성공했다.
충남대 기술교육과 강상현, 김가영, 김영흥, 박영준(이상 3학년, 지도교수 김기수) 학생 등 4명은 지난 10월 4일(월) 전북 군산에서 헬륨 가스를 넣은 기상 관측용 풍선을 대기권 밖으로 띄워 지구 곡선을 촬영하는데 성공했다. 2009년 미국 MIT 학생 등이 몇 차례 비슷한 프로젝트를 성공시킨 사례는 있었지만 국내 대학생들이 성공시킨 건 이번이 처음이다.
충남대 학생팀은 GPS 수신기를 부착한 폴리스틸렌 박스에 시중가격이 채 10만원도 되지 않는 일명 ‘똑딱이’ 디지털 카메라(캐논 A480)를 장착한 뒤 1,200g 무게의 풍선에 헬륨가스 31ℓ를 넣어 박스를 띄워 올렸다. 제작비는 카메라와 풍선 등을 구입하는데 총 35만원이 들었다.
10월 4일 오전 11시 41분 전국 군산시 내흥동에서 출발한 풍선은 30km 상공의 대기권과 성층권 경계 지점까지 올라갔다가 3시간 30분 뒤인 오후 3시 11분 출발 지점에서 150km 떨어진 경북 의성군 낙동강 바로 옆 생송리에 낙하했다. 박스에 장착된 디지털 카메라는 10초 간격으로 연속사진을 찍도록 프로그램 됐는데 총 888장의 사진이 찍혔다. 이 중에는 한반도 상공의 기상 상황은 물론 지구의 곡선까지 선명하게 찍힌 사진도 있었다.
이번 프로젝트는 충남대 기술교육과의 졸업 행사인 ‘창조적 기술교육 실천을 위한 기술교육 프로젝트 전시회’의 일환으로 진행됐다.(4학년은 임용고시 준비로 3학년에 졸업 프로젝트를 진행함) 기상정보를 얻기 위해 풍선을 날리는 것에 착안해 인공위성이 아닌 지구에서 쏘아 올린 풍선으로 지구의 사진을 찍어보자고 의기투합한 것.
국내외의 성공, 실패 사례에서 낙하한 박스가 부서져 있는 것을 참고해 박스 안팎에 폴리우레탄과 에어캡을 붙여 충격을 방지했고, 성층권의 기온인 영하 51˚C에서의 기계 오작동 방지를 위해 박스에 단열재와 핫팩을 넣는 등 꼼꼼히 준비했다.
날씨로 인해 몇 차례 연기를 거듭한 끝에 실험을 진행한 10월 4일에도 예상에 없던 비와 바람으로 걱정이 많았지만 3시간 30분 뒤에 낙동강에서 불과 300m 떨어진 곳에서 카메라는 물론 터진 기구까지 온전히 수거할 수 있었다.
무엇보다 기뻤던 것은 1달여의 준비 기간을 거치는 동안 계산했던 결과가 거의 정확하게 맞아떨어진 것. 장비의 무게와 바람, 풍선안의 헬륨 가스량 등을 고려해 고도 30km에서 풍선이 터지고 경북 상주에 떨어질 것이라고 예상했는데, 풍선이 올라간 높이는 물론 상주에서 가까운 의성에 장비가 떨어져 거의 예상에 맞아떨어졌다.
이들이 처음부터 성공을 확신한 것은 아니었다. 기상청에 자문을 구하고 풍선을 구입하는 과정에서 주위에서는 모두들 “태평양에 떨어질 것”이라며 비관적인 전망을 내놓았지만 치밀한 계산과 “한번 해 보자”는 도전정신으로 부딪혔다. 특히 지도교수인 김기수 교수는 “실패하더라도 도전해 보라”며 학생들을 격려했다.
박영준 학생은 “초속 300미터의 바람이 불더라도 풍선 비행시간이 2시간 정도면 200km 밖에 날아가지 않는다는 계산이 나와 성공 가능성이 있다고 생각했다”며 “떨어진 카메라 상자가 낙동강 너무 300미터 지점에 떨어질 정도로 운도 따라줬다”고 말했다.
강상현 학생은 “풍선을 올리는 날 비가 많이 내려 걱정을 많이 했는데 성공적으로 성층권까지 올라가 사진을 찍었고 장비까지 완벽한 상태로 회수했다”며 “무엇보다 시뮬레이션도 해 볼 수 없는 상황에서 계산했던 것들이 거의 그대로 맞아떨어져 기쁘다”고 말했다.
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