헬륨풍선 성층권까지 띄워 지구 사진 찍어온 '과학 천재' 김해 분성고 학생들

성층권인 고도 33km 지점에서 촬영된 거제도와 일본 대마도 등 모습 / 김해분성고

[인사이트] 김한솔 기자 = 수많은 유튜버와 대학생들도 실패한 프로젝트를 고등학생들이 해냈다.

지난달 31일 경남 김해 분성고등학교에 따르면 항공우주 동아리 '에어크래프트' 학생들이 풍선에 카메라를 설치해 성층권으로 올리는 실험에 성공했다.

동아리 학생 11명은 지난 5일 오전 11시, 경남 양산시 상북면 공터에서 1200ml 크기의 풍선에 헬륨가스를 채운 풍선을 하늘로 띄웠다.

풍선 아래에는 아이스크림 포장용 스티로폼 박스를 매달아 작은 액션캠과 아두이노 보드 및 각종 센서(대기압, 오존, 자외선센서 등)를 설치했다.

풍선을 띄워 올리기 전 최종 점검을 하고 있는 학생들 / 김해분성고

부족해진 대기로 인한 압력 차이로 풍선이 터질 때까지 날아가는 시스템으로, 하늘로 올라간 풍선은 2시간 40분동안 비행했다.

해당 실험은 풍선이 날아다니는 동안의 지구 자전이 계속되는데다 우리나라의 편서풍 영향으로 경남 지역에서는 실시하기 어려운 프로젝트다.

자칫 잘못하면 풍선이 한반도를 벗어나기 때문에 카메라와 센서들을 회수할 수 없다.

즉 이 프로젝트는 측정 결과물을 얻는 것을 목표로 하기 때문에, 기상청에서 단순히 띄워 올리는 프로젝트보다 난이도가 높은 셈이다.

김해분성고

그런데 당시 6호 태풍 '카눈'이 한반도 왼쪽 아래에서 공기를 빨아들이고 있는 상황이라 이례적으로 경남 지역에서 실험이 가능하게 됐다.

이를 이용해 풍선이 한반도에 착륙할 수 있게 되었고, 적절한 시각과 장소를 사전에 완벽히 계산하여 성공적으로 실험을 마무리 할 수 있었다고 한다.

학생들이 직접 헬륨가스의 양과 대기와의 관계, 상자의 무게로 상승 속도와 풍선이 터지는 지점을 예측했다.

기사의 이해를 돕기 위한 자료 사진 / gettyimagesBank

또한 낙하산을 설치한 상자를 반복적으로 던지면서 평균 낙하 속도를 측정하여 최종 하강 속도를 예측, 날리는 당시의 바람이 부는 방향을 고려하여 풍선이 날아가는 경로를 계산했다.

계산으로 측정할 수 있는 지점보다 더 정밀하게 실제 착륙 위치를알아내기 위해 GPS 위치 추적 장치를 부착하고 어플과 연동하여 이용했다고 밝혔다.

철저한 준비와 반복 실험을 통해 어려운 상황 속에서도 성공적으로 이끈 학생들의 노력에 박수가 쏟아지고 있다.