Thursday, November 19, 2015

지구나이와 무연개스

지구의 나이는 약 4.5 billion years old.
무연개스는 unleaded gasoline 으로 납성분을 제거한 자동차연료이다.
이 두가지가 무슨 상관이 있냐고?

가끔 자주보는 Cosmos DVD에서 나오는 한 에피소드를 톻해서 알게된 사실인데:

우선 지구의 나이를 어떻게 측정했을까?
물리학에서 잘 알려져 있지만, 방사능 동위원소는 불안정하여 일정시간이 지나면 그 원래의 성질을 잃어버리고 새로운 원소로 바뀐다.  예로 우라늄은 여러번 decay 과정을 거쳐 결국엔 아주 안정돤 납 (lead) 로 바뀌니, 우라늄에서 납으로 바뀌는 시간을 알고, 남아 있는 납의 양을 측정하면 그 암석의 나이를 추정할수 있다는 이론이다 (Uranium-Lead dating).

이 이론을 바탕으로 지구의 나이를 측정하기위해,  Arizona 에 떨어진 거대한 운석의 파편을 가지고 수 십년전 Clair Patterson 이란 사람이 납의 양을 측정하려고 했다. 우주에 있는 meteorites 은 solar system 이 탄생할 당시 생겨난 부산물로서,  우주에만 있던 관계로 아무런 외부의 영향을 안받은 상태로 존재해 왔기 때문에, 동위원소측정에 아주 적합한 실험재료였던 것.

Age of the Earth
Clair Patterson














수 년에 걸친 우여곡절끝에 1953년 마침내 신빙성있는 data 를 얻었고, 결론으로 지구의 나이가 45억년이 되었다. 이 데이타는 물론 많은 다른 방식의 분석결과하고도 맞아 떨어진다고 하니, 지구를 포함한 solar system 이 약 45 억년전에 탄생했다는 이론은 아직까진 건재하다고 보겠다.  어느 종교에서는 자기들이 믿는 경서에 있는 내용을 바탕으로 지구가 6000년 됐다고 주장하지만, 과학적 data 를 바탕으로 나온 결론이 더 믿을만 하지 않겠는가?!

그런데, 지구나이와 unleaded fuel 의 관계는?

이 양반의 계속된 연구는 lead toxicity.  lead 는 아주 유용한 금속이어서 gasoline 이나 paint 에 첨가제로 많이 쓰여왔었는데, 인체에 과다하게 존재하면 치명적임은 잘 알려진 사실.
자신이 보유한 lead 정량기술을 이용하여, 땅 바다 곳곳의 sample의 lead 함유량을 측정했는데, 놀랍게도 바다 샘플에 다량의 lead 가 검출되었고, 그 원인은 leaded fuel 이라는 것을 밝혀냈다. 수년간에 걸친 석유메이저와의 공방속에 정부는 마침내 leaded gasoline 금지령을 내렸고, 그래서 지금 사용하는 연료가 Unleaded 가 된 것이다.  (Thank you, Dr. Patterson).



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