수학적 오차가 낳은 충격적 순간

2020-12-02 08:39:16


◆아폴로 1호 폭발 사고

우주선의 선실 출입문을 열려면 당겨야 할가 밀어야 할가. 1960년대 미국항공우주국 전문가들은 우주선 선실 출입문이 안쪽으로 열려야 할지 바깥쪽으로 열려야 할지를 두고 고민했다. 문이 바깥쪽으로 열리면 승무원이 조작하기 편하고 응급상황에 문을 날려버리기도 쉽기 때문이였다. 그래서 처음에는 선실 출입문을 바깥쪽으로 열리도록 설계했다.

그런데 미국항공우주국의 두번째 유인 우주비행선이 대서양 해상에 착수했을 때 출입문이 갑자기 열려버렸다. 바다물이 들어오기 시작하자 우주비행사는 급히 탈출해야 했다. 이것이 첫번째 아폴로 우주선 출입문이 안쪽으로 열리도록 제작된 리유이다.

아폴로 미션을 앞두고 발사실험을 진행하던중 사고가 발생했다. 선실내에 불이 났는데 산소가 풍부했고 불이 잘 붙는 나일론과 벨크로 때문에 불길은 빠르게 번졌다. 애초부터 선실은 대기압보다 약간 높게 유지됐고 이러한 압력 차는 출입문이 닫힌 상태를 유지하도록 작용했다. 여기에 불까지 났으니 그 안에서는 어떤 방법으로든 문을 열 수가 없었던 것이다.

선실내에 있던 세 비행사는 유독성 가스에 질식해 사망했다. 구조대원이 선실 문을 열기까지는 5분이 걸렸다. 이 사고 이후 미국항공우주국의 리사회에서는 미래의 우주선 설계자들이 고려해야 할 일련의 상황과 실패, 그리고 권고사항들을 렬거했다. 또한 승무원 안전을 위해 아폴로 우주선 설계에 몇가지 변화가 생겼는데 산소환경을 질소와 산소 환경으로 바꿨다. 무엇보다 우주비행사들이 선실을 서둘러 빠져나올 필요가 있을 때 몇초 만에 문이 열리도록 재설계했다.

◆흐릿한 허블 망원경

1990년 엄청난 투자로 제작해 궤도에 올린 허블 우주망원경이 처음으로 보내온 사진은 모두의 예상을 깨고 이미지가 선명하지 않았다.

우주망원경에는 폭 2.4메터의 반사경이 있었다. 반사경은 빛의 최소 70%를 모아 사진을 더욱 선명하게 만들 목적으로 제작됐다. 하지만 실제로는 10~15% 정도의 빛만 모을 수 있었다. 그래서 사진이 흐릿한 것으로 분석됐다.

이후 조사에 착수한 미국항공우주국은 우주망원경의 반사경의 모양이 문제라는 점을 발견했다. 폭이 2.4메터인 반사경의 테두리 높이가 원래 높이보다 2.2마이크로메터 낮았는데 이는 인간 머리카락 50분의 1 정도의 수학적 오차이다. 이 미세한 차이 때문에 빛의 일부가 흩어졌던 것이다.

미국항공우주국은 반사경을 아예 바꾸는 건 실용적이지 않다고 판단했다. 그래서 오류를 교정해줄 수 있는 기기를 제작했다. 근시가 있는 사람의 안경을 교정해주는 원리와 비슷하다. 1993년 우주비행사들은 새로 제작된 기기를 허블 망원경에 설치했다.

◆0.66밀리메터가 빚은 충격적 순간

사진 속 왼쪽은  A211-7D 볼트이고 오른쪽은 A211-8C 볼트이다. 7D는 8C보다 직경이 약 0.66 밀리메터 더 넓다. 자세히 보면 7D의 라사무늬가 8C보다 조금 더 촘촘하다고 하는데 8C가 약 2.5밀리메터 더 길다. 이 경미함 때문에 대형 사고가 터질 번했다.

1990년 6월, 영국의 브리티시 에어웨이의 BAC 1-11 제트 려객기에는 에스빠냐 말라가로 향하는 승객 81명과 승무원 6명이 탑승했다. 리륙 13분 즈음 려객기는 5300메터 상공을 비행했다. 그런데 갑자기 조종석 앞 유리가‘쾅’ 소리를 내며 뜯겨나갔다.

승무원이 조종실로 뛰여 들어가자 조종사의 몸이 거의 창문 밖으로 빠져나갔고 종아리만 간신히 창틀에 걸쳐진 상태였다. 자동조종이 해제됐고 부조종사는 비행기를 다시 제어하려 애쓰는 상황이였다.

다행히 부조종사는 비행기를 통제해냈고 착륙까지 성공했다. 기장은 22분 간 창문에 매달려있었지만 완벽히 회복해 후에 다시 조종석으로 돌아갔다고 한다.

이 사고는 유지 보수 관리자가 앞서 언급한 두 볼트를 혼동하면서 발생했다. 1990년 버밍엄 공항에서 야간 근무하던 유지보수 관리자는 해당 려객기의 조종석 앞 유리에서 볼트 90개를 뺐다. 볼트를 A211-7D로 교체해야 했는데 부품이 들어있는 서랍에는 설명서가 제대로 붙어있지 않았다. 볼트를 하나하나 비교한 끝에 간신히 비슷한 볼트를 찾아냈으나 사실 그가 꺼낸 볼트는 A211-7D가 아니라 A211-8C였던 것이다. 결국 이 둘의 세밀한 오차 때문에 비행중 항공기 앞유리가 뜯겨져버린 것이다.

조사 결과 더 어처구니없는 사실들이 드러났는데 본래 이 려객기의 조종석 앞유리는 A211-7D가 아닌 A211-8D 볼트를 사용해야만 했다. 처음부터 이미 잘못 끼워져있던 셈이다. 그렇게 볼트를 잘못 끼우고 몇년간 비행했다는 사실에 더욱 소름이 돋는데 조사단은 실수를 저지른 유지보수 관리자가 빼낸 80개의 볼트를 조사했다. 그 결과 78개가 7D였고 단 2개만 8D였다고 한다.


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