허리케인 만들기
장소: 텍사스 테크의 풍력 과학·공학 연구센터(WSERC)
학습내용:매우 강한 바람에도 버틸 수 있는 건물을 세우는 방법을 안다
장래의 직업:구조공학자, 보험컨설팅 공학자, 대기과학자
유망한 직장:국립허리케인센터, 글로벌 에너지 콘셉트, 리스크 매니지먼트 솔루션
오늘의 과제: 허리케인의 힘을 재현해 두께 5cm, 폭 10cm인 목재를 방호벽에 날려 보낸다. 목재가 벽에 부딪쳐 얼마나 쉽게 부서지는지 관찰한다.
WSERC에서 잔해 충격 실험을 하는 학생들은 물건을 바람에 날려 보내는 것 이외에도 몸소 허리케인이나 토네이도 속으로 들어가 보기도 한다.
실제 카트리나가 오기 전에 텍사스 테크 대학의 학생들은 풍속 측정, 태풍의 눈 강도 측정 등 수십 가지 측정을 하기 위해 현장에 나가 이동식 연구센터를 설치했다.
이들의 측정기기는 폭풍을 직격으로 맞고도 이상이 없는 제품들이었으며, 덕분에 WSERC는 카트리나가 육지에 도착했을 때 태풍의 눈 강도에 대한 완벽하고도 유일한 기록을 보유하게 됐다.
실험실에서의 실험에 기반하고 폭풍 기간 중, 그리고 이후의 재해 현장 측정을 통해 이 센터는 더욱 정밀한 F스케일(토네이도의 힘을 측정하는 단위), 즉 발전형 F스케일을 개발할 책임을 맡게 됐다.
여기에는 낮은 속도의 바람이 이전에 알려진 것보다도 더 큰 파괴력이 있다는 관측 결과가 반영돼 있다.
학생들은 파괴에 대한 매혹에서 빠져나온 후 풍력을 보다 효율적으로 만들어 낼 수 있는 방법을 궁리하거나 다음번 카트리나에 더 잘 견디는 건물을 설계하는 방법을 연구하고 있다.
폭발물 연구
장소:뉴멕시코 테크 활성소재연구 및 실험센터(EMRTC)
학습내용:차량 폭탄이 파괴적인 이유 및 인조 다이아몬드의 제조 방법을 안다
장래의 직업:구조공학자, 화학공학자, 폭파전문가
유망한 직장:로스 알라모스 국립연구소, 국토보안청
오늘의 과제:2.5kg 무게의 차량폭탄을 만들어 세단에 장착 및 폭발시킨다. 내일은 총알을 날려 보내 800m 떨어진 계곡 저편에 있는 물건을 맞출 수 있는지 알아볼 예정이다.
사람이 살지 않는 103.6㎢의 사막이 EMRTC의 고향이다. 이곳은 인적이 뜸해 하루에도 수십 건의 폭파실험을 할 수 있다.
2차 대전 직후에 만들어진 EMRTC는 폭발물 연구에 관한 한 미국에서 가장 중요한 연구소중 하나다.
여기에는 지뢰탐지로봇 실험장에서부터 학생들이 차량, 전차, 건물 등을 폭파해 볼 수 있는 구역까지 모든 것이 다 있다.
또한 카본 컨테이너를 수천㎏의 질산암모늄으로 둘러쳐 인조 다이아몬드를 만들거나 여러 구조물이나 물체들이 실제로 폭발에 노출되었을 경우의 안전성을 실험해 보기도 한다.
학생들은 실험을 준비하고 데이터를 분석하며, 새 실험을 생각해 내는 등 연구의 모든 분야에서 활동하고 있다.
“우리는 TNT 9톤 위력에 해당하는 폭약에 거대한 C4폭약을 뇌관으로 달았어요. 저는 2.4km 떨어진 벙커에 있었지만 폭발의 충격은 그래도 대단했지요.” -학부생 매튜 메이저스
자동차 충돌 실험
장소:조지워싱턴 대학 국립충돌분석센터(NCAC)
학습내용:시빅이 험머에 정면충돌하고도 살아남는 방법 알기
장래의 직업:안전공학자, 토목기사
유망한 직장:미국 운수부, 자동차 생산 기업
오늘의 과제:포드 트럭을 2,000kg짜리 콘크리트 장애물에 충돌시키기
NCAC에서 교통안전학부 과정을 배우는 모든 학생들은 자동차를 한 대씩 받아 너트와 볼트, 그리고 유리창에 이르기까지 완전히 해체하는 방법을 배운다.
그 다음 학생들은 컴퓨터 모델을 사용해 이 자동차를 재조립하고, 가상세계에서 몇 번이고 계속 충돌시킨다. 물론 실제 충돌실험도 해 보아야 한다.
자동차 제조회사 및 미국 운수부가 시행하는 실험은 자동차, 차양 폴, 도로 차단기, 도로 표지판 등 도로 기구들의 안전기준을 개발하기 위해서다.
요즘의 커리큘럼은 고속도로에 갑자기 많아진 SUV, 미니밴, 기타 소형트럭 등의 문제를 다루는 것이다.
학생들은 고속도로 차단기 같은 물체를 장차 충돌할 가능성이 높은 차량의 크기에 맞게 고쳐야 하는지를 연구해야 한다.
““저는 픽업 차량을 다른 자동차에 충돌시키는 중입니다. 이 같은 자동차간 충돌이 바로 제 논문 주제지요.”-대학원생 자가디쉬 마하베바이아
번개 불러오기
장소:플로리다 대학 번개연구실험실
학습내용:번개가 같은 장소에 여러 번 내리칠 수 있음을 안다
장래의 직업:전지탑에서 헬리콥터에 이르는 모든 물체의 내전 설계
유망한 직장:모토롤라, 시콜스키, 레이시온, 케네디 우주센터
오늘의 과제:번개를 원하는 장소에 내려치게 하는 것. 먹구름에서 내려꽃이는 수백만 볼트의 전기를 취급하는 일인 만큼 노트를 작성할 때 금속구조물에서 45m 이상 떨어져야한다.
번개 실험실에서 일단의 학생들과 연구원들은 폭풍우가 몰려올 때마다 번개를 치게 하려고 여름 내내 쉴 새 없이 일했다.
로켓에 연결된 가느다란 철사가 퓨즈 역할을 해 번개를 플라즈마 수준으로 완화시켜 지상에 고정된 발사대로 흘러들게 한다.
여기서 이 실험실의 센서 네트워크는 번개가 한 번 칠 때마다 독특한 전자기장이 생기는 이유라든지, 번개가 지하 케이블에 미치는 영향에 얽힌 비밀을 푸는 데 도움을 준다. 하지만 번개를 치게 유도하는 것은 말처럼 쉬운 일이 아니다.
실험실의 부실장인 블라디미르 라코프는 한 철에 40번의 번개를 치게 하는 학생들은 행운아라고까지 말한다. 그나마도 대부분이 폭풍우에서만 얻을 수 있다.
5년전 이 실험실의 학생들은 2000년대 최대의 발견중 하나를 해냈다. 대부분의 번개에서 X선이 방출된다는 것이다.
현재 학생들은 새로운 X선 센서 네트워크를 만들어 그 이유를 알아내려 하고 있다.
“갑자기 번갯불이 번쩍하고 엄청난 천둥소리가 울립니다. 너무나 빛이 밝아 눈에 잔상이 남을 정도지요.” -박사 과정의 대학원생 제이슨 제랄드
용암 갖고 놀기
장소:미 지질조사국(USGS)의 하와이 화산 관측소
학습내용:활화산 근처에서 생활하는 방법 및 도피할 시기를 안다
장래의 직업:안지질학자, 지구물리학자, 지리정보체계 공학자
유망한 직장:USGS, NASA, 구글 맵스
오늘의 과제:섭씨 1,150℃나 되는 마그마가 분출되는 250m 폭의 분화구가 있는 킬라우에아 화산에 오른다. 오늘은 용암이 얼마나 넓게 퍼졌는지, 유독한 아황산가스가 대기중에 얼마나 퍼졌는지를 정확하게 측정한다.
세계에서 가장 활발한 화산에서 일하고 생활할 자원봉사자를 뽑는데 많은 학생들이 몰려들어 20대 1의 경쟁률을 기록했다.
한 번에 최대 8명까지의 학생들이 국립공원에 있는 숙소에서 함께 자고, 날이 새기 전에 황량한 산에 올라 곧 용암을 뿜어낼 수도 있는 지역을 측량한다.
이들의 활동은 가장 강력한 지하의 작용을 측정하는 엘리트 연구원들에게 도움이 될 것이다. 지하의 작용에는 지하 마그마 흐름에 의해 생긴 두드러진 형체나 화산 폭발을 촉진하는 지진활동 등이 포함된다.
책임연구원인 짐 카우아히카우아는 이렇게 말한다. “많은 학생들에게는 화산에서 일해 보는 게 처음이겠지만 아마 그들의 인생을 바꾸어 놓을 체험이 될 것입니다.”
“용암이 바다로 흘러나가 수증기 기둥을 만드는 모습은 정말 장관이지요. 과학 지식이 있는 사람이건 그렇지 않은 사람이건 그 모습에 압도당할 것입니다.” -자원봉사자로 일했던 제니퍼 에이들먼
AQUANAUT
해저 여행자
깊고 어두운 바다 속에서 잠수함을 조종한다
16톤급 잠수정 알빈호의 조타수인 브루스 스트릭로트는 매년 바다에서 8개월을 보내면서 시간을 측정하는 심해 잠수를 90회 한다.
스트릭로트는 미 해군의 전자분야에서 6년을 복무한 후 27세 때 플로리다 애틀랜틱 대학에 입학해 해양공학을 배웠다.
졸업 후 그는 우즈홀 해양학연구소에 조타수로 지원했다. 연구소 직원들을 한 달간이나 졸라댄 끝에 18개월간의 조타수 교육 프로그램을 받게 됐다.
알빈호의 조타수가 되려면 학위보다도 지구력과 냉정한 두뇌, 그리고 차분한 손놀림
(현란하지만 절대 어설프게 장비를 다뤄서는 안 된다)이 더욱 중요하다.
스트릭로트는 “필요한 기술을 갖추고 품행이 올바르며, 분위기를 잘 맞추고, 좁은
장소에서 잘 견디는 사람이 이 일에 적격”이라고 말한다.
필수 요구 조건:
▒ 공학 학사 학위 소지자
▒ 전기체계에 능숙한 자
▒ 폐소공포증이 없는 자
SPORTS STAT GURU
스포츠 통계 전문가
철저한 계산을 통해 팀에 승리를 안겨라
빌 제임스는 일명 ‘연속되는 드라마’라고 불리는 야구에서 정량화가 가능한 요소를 찾고 있다.
야구 데이터 전산통계 연구 분야의 대부라고 할 수 있는 그는 지난 2003년 레드 삭스 팀에 들어가 거리 요소([어시시트+아웃]
x 0.9/[방어이닝 수]) 같은 통계를 구현해냈다.
이 같은 통계를 통해 레드 삭스는 그동안 주목받지 못했던 선수들을 재발견, 지난 1918년 이후 처음으로 월드시리즈 챔피언이 됐다.
어떻게 하면 이 일을 할 수 있을까. 어린 시절부터 야구 카드를 통해 통계를 배웠던 제임스는 야구 역사를 배우고, 스포츠를 객관적으로 공부하는 한편 자기만의 연구 성과를 발표할 것을 권한다.
그는 “야구에 대해서건 물리학에 대해서건 제가 모르는 것은 대양(大洋)처럼 많은 반면 아는 것은 연못처럼 적다는 것이 나의 세계관”이라고 말한다.
야구의 대양에 또 다른 통계광(狂)이 들어설 자리가 있을까.
필수 요구 조건:
▒ 현상에 대한 비판정신
▒ 열성적인 운동 애호가
▒ 냉정한 시각
DISEASE DETECTIVE
질병 조사관
깊세계를 여행하며 전염병과 싸운다
“M, 무슨 일이 벌어졌나요? 케냐의 리프트 밸리 열병인가요? 바로 처리하겠습니다.”
질병관리예방본부에서 병마와 싸우고 있는 전염병정보서비스(EIS) 요원들에게는 위의 대화가 아주 자연스러울 것이다. 실제 이 일은 박사 학위를 가진 ‘제임스 본드’ 같은 사람에게 어울린다.
EIS 요원인 에디 레더맨의 첫 임무는 카트리나가 휩쓸고 간 이후 수인성 및 식품원인 전염병을 관찰하는 것이었다.
그리고 그녀는 3개국에서 버펄로 우두와 티푸스 같은 전염병들을 조사했다.
2년 단위로 계약하는 또 다른 EIS 요원들은 의사, 생물학자, 사회학자, 인류학자 등으로 구성돼 있다.
그들은 소방관처럼 자신들을 필요로 하는 곳이면 언제, 어디라도 달려갈 준비를 갖추고 있으며, 강력반 형사와 같은 관찰력도 가지고 있다.
필수 요구 조건:
▒ 수의학 및 치의학을 포함한 관련 학과의 석사 및 박사 학위
▒ 외국어 능통자 선호
▒ 비위 좋은 사람 우대
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