허영만(72) 화백의 주식투자 만화가 18일부터 카카오스탁에 단독 연재된다. 이날 두나무가 운영하는 증권 애플리케이션 카카오스탁은 허 화백이 본인의 6000만원을 주식에 투자한 과정을 웹툰으로 그려낸 ‘허영만의 6천만원’을 내년 4월까지 연재한다고 밝혔다. 단타를 주로 보여 준 ‘허영만의 3천만원’보다 종목이나 시황, 가치투자 등 초보 투자자에게 실용적인 정보를 담을 예정이다. 이번 작품을 위해 허 화백은 40여권의 주식 관련 서적을 읽었고 5인의 투자 전문가도 자문을 맡았다. 웹툰은 투자 1주일 뒤에 업로드된다. 허 화백은 “조금만 엉성해도 독자들은 용서하지 않는다”면서 “철저히 준비해 유용하고 재미있는 만화를 선보일 것”이라고 밝혔다. 김주연 기자 justina@seoul.co.kr

이번 주말 서울 중구 한국프레스센터·서울신문사 앞 서울마당을 찾으면 국내에서 처음 개발한 75t 액체엔진 실물과 탑승가능한 로봇 등을 볼 수 있다. 과학기술정보통신부가 4월 과학의달을 맞아 19일 오후 7시 경복궁 전야제를 시작으로 오는 23일까지 서울마당을 비롯한 청계천 일대와 세운상가, 동대문디자인플라자(DDP)에서 ‘2019 대한민국 과학축제’를 개최한다고 18일 밝혔다. 1997년부터 매년 열린 대한민국 과학축제는 국내 최대 규모의 과학문화행사로 지난해까지는 주로 실내 전시행사에 그쳤지만 올해는 도심 곳곳에서 체험이 가능하도록 구성됐다. 도심형 과학문화 체험이라는 목적에 맞게 서울마당부터 동대문 DDP까지를 과학기술광장, 과학문화공원, 과학문화산업밸리, 과학체험마당으로 크게 4개 구역으로 나눠 과학기술 성과전시와 체험, 과학공연, 강연, 영화제 등 다양한 프로그램을 즐길 수 있게 했다. 특히 서울마당에서는 지난해 11월에 시험발사에 성공한 한국형 발사체 ‘누리호’ 75t급 액체엔진의 실물이 전시된다. 카이스트에서 개발해 지난해 평창동계올림픽 성화봉송주자로 나서기도 한 탑승형 로봇 ‘FX-2’를 눈앞에서 볼 수 있다. 또 슈퍼컴퓨터 5호기 ‘누리온’을 가상현실(VR)로 체험할 수 있으며 차세대 태양전지로 주목받고 있는 고효율 대면적 페로브스카이트 태양전지가 전시되고, 한국한의학연구원에서 선보이는 ‘케이-프리즘’을 통해서는 자신의 사상체질도 확인할 수 있다. 이 밖에도 서울마당에서는 카이스트를 비롯한 국내 4개 과학기술원과 정부출연연구소 등 22개 기관에서 내놓은 68개의 다양한 전시작품을 보고 만질 수 있다. 자세한 내용은 ‘과학의 달’ 홈페이지(www.2019science.kr)나 과학축제 홈페이지(www.대한민국과학축제.kr)에서 확인할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“마흔이 넘으면 그 사람의 인생이 얼굴에 그대로 드러난다”는 말이 있다. 100년도 못 사는 인간 개개인의 삶이 얼굴로 표출된다는 말이다. 그런데 나무에서 내려와 두 발로 걷기 시작한 인류 조상 때부터 현대인에 이르기까지 400만~500만년의 긴 진화의 역사도 얼굴에 그대로 남아있다는 연구결과가 나왔다. 국제 공동연구팀은 인간의 신체 중에서 유인원들과 가장 특징적으로 다르게 진화된 것은 서로를 인식하고 구분하며 먹고, 숨쉬고 보고 의사소통할 수 있는 얼굴이라고 18일 밝혔다. 미국 뉴욕대 치의대, 애리조나주립대 인간진화및사회변화학부, 조지워싱턴대 고인류학 고등연구센터, 영국 자연사박물관 인간진화센터, 요크대 의대, 독일 튀빙겐 베버하르트 칼스대 고등연구센터, 스페인 인간진화및행동연구센터가 참여한 이번 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화’ 16일자에 실렸다. 연구팀의 분석에 따르면 약 450만년 전 현재와 같은 이족 보행의 기능적 구조를 갖추게 된 이후 계속 진화한 부분은 턱, 치아, 얼굴의 형태로 먹는 것이 가장 큰 영향을 미쳤다. 특히 두개골과 치아 형태는 진화의 과정을 추적할 수 있는 가장 좋은 데이터베이스라고 연구팀은 설명했다. 초기 인류의 조상들은 현재 유인원들처럼 질긴 식물성 음식을 섭취해야 했기 때문에 턱 주변 근육이 잘 발달해 얼굴이 넓고 깊었다. 이후 200만년이 지나면서 환경의 변화와 불의 사용으로 식생활이 변화했고, 음식을 좀 더 쉽게 분해할 수 있게 되면서 턱 근육이 이전보다 쇠퇴했다. 이는 얼굴을 더 작아지게 만들었다. 연구팀은 인류의 얼굴 변화가 단순히 씹는다는 기계적 요인 뿐만 아니라 사회적 상호작용, 의사소통을 위해 언어와 표정을 통한 비언어적 수단을 사용하면서 턱 근육 이외 얼굴 근육이 발달하게 됐다고 밝혔다. 또 크고 돌출된 눈썹 부분의 융기형태는 현재는 멸종된 다른 인간종들에게서 나타난 두드러진 특징이다. 서양인들의 경우 눈썹 윗 부분이 융기된 형태를 여전히 갖고 있다. 이런 부분은 현생인류종이 다른 인류종들과도 활발한 교류를 가졌다는 것을 보여주는 사례라고 연구팀은 설명했다. 로드리고 라크루즈 뉴욕대 치의대 교수는 “인간을 포함한 모든 생물체는 과거의 산물”이라며 “이번 연구는 얼굴 뼈대의 주요 특징을 분석하면 현대 인류로 진화하는 과정에서 빠진 부분을 설명하는 데 도움을 줄 수 있다는 것을 보여줬다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신경을 곤두세우게 만드는 사회생활 속의 인간관계, 며칠 전부터 이유없이 머리를 조여오는 편두통, 이른 아침부터 복잡한 버스와 지하철…. 사회가 복잡해지면서 일상에서 스트레스를 일으키는 신체 내외적 요인들은 넘쳐난다. 스트레스가 개인의 역치를 넘어갈 경우 우울증이나 불안증, 타인에 대한 공격성 등 다양한 문제를 일으킨다. 그런데 최근 스트레스에 따라 몸의 반응을 조절하는 물질을 실시간 추적할 수 있는 기술을 나와 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과와 미국 뉴욕대 의대 공동연구팀은 스트레스에 따라 몸의 반응을 조절하는 일명 ‘스트레스 세포’(CRF세포)의 새로운 역할과 이를 실시간으로 추적할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌·신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 4월호에 실렸다. 동물은 천적을 만나거나 위험한 상황이 되면 긴장하고 대응을 생각하느라 긴장상태에 빠지게 된다. 또 좋아하는 음식이나 상황을 맞으면 자연스럽게 다가서는 반응을 보인다. 이런 본능적 행동은 특정 자극을 부정적, 긍정적으로 판단하는 두뇌에 의해 결정된다. 이런 역할은 시상하부-뇌하수체-부신으로 이어지는 축에서 담당한다. 이 축을 조절하는 것은 부신피질 자극 호르몬 방출인자(CRF)로 스트레스 조절인자로도 불린다. 이전에는 CRF세포가 활성화되면 부정적 감정이 커진다고 알려져 있었지만 측정이 어렵고 실제로 어떻게 반응하는지가 정확히 알려져 있지 않았다. 연구팀은 시상하부 영역의 CRF세포의 활성도를 실시간으로 측정할 수 있는 파이버포토메트리라는 기술을 이용해 다양한 자극에 노출된 생쥐의 뇌를 측정했다. 그 결과 물에 빠지거나 독수리가 날아오는 시각적 자극, 천적의 냄새 등에 노출시키면 CRF가 빠르게 활성화되고 좋아하는 음식이나 암컷 쥐가 가까이오면 CRF 활성도가 낮아지는 것을 관찰할 수 있었다. 연구팀은 이번 연구가 빛을 이용해 특정 세포의 활성을 조절할 수 있는 광유전학의 하나인 칼슘이미징 기술을 활용함으로써 CRF 측정의 한계를 넘어선 것이라고 평가했다. 또 지금까지 CRF의 기능이 호르몬 방출을 통해 시상하부-뇌하수체-부신 축을 조절한다는 정도로만 알려져 있었지만 이번 연구로 다양한 감각적 자극에 대한 적절한 행동 반응을 조절하는 역할을 한다는 것을 알게 됐다. 서성배 카이스트 교수는 “우울증, 불안증, 외상후 스트레스장애(PTSD) 등 정신장애는 스트레스와 관련이 깊은 만큼 CRF 세포 활성도를 실시간 측정할 수 있게 됨에 따라 관련 질환들의 새로운 치료법도 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인식·지각 등 고차원적 기능은 못 살려 ‘몸과 분리된 뇌’ 등 윤리적인 논란도“창조주여, 제가 부탁했습니까? 진흙에서 저를 빚어 사람으로 만들어 달라고? 제가 애원했습니까? 어둠에서 절 끌어내 달라고?” 200여년 전인 1818년 영국 작가 메리 셸리(1797~1851)가 쓴 괴기소설 ‘프랑켄슈타인-근대의 프로메테우스’ 서문에 실린 ‘실낙원’의 한 구절이다. 무생물에 생명을 부여할 수 있는 방법을 알아낸 스위스 과학자 빅터 프랑켄슈타인 박사는 시체를 이용해 8피트(약 244㎝)의 인조인간을 만들어 생명을 불어넣는다. 이렇게 만들어진 괴물은 인간 이상의 힘을 발휘하고 자신과 똑같은 형태의 신부까지 요구했다. 그렇지만 새로운 인종이 나와 인간을 멸망시킬까 두려웠던 프랑켄슈타인 박사는 괴물의 요구를 거부했다가 살해당한다. 셸리는 소설을 쓰면서 영국 화학자 험프리 데이비의 전기분해 기술, 찰스 다윈의 할아버지 에라스무스 다윈이 수행한 자연발생 실험 같은 당대 최고 수준의 과학기술을 활용했지만 사람과 똑같은 형태와 기능을 갖춘 인조인간을 만든다는 생각은 공상에 불과했다. 그런데 최근 생물학과 생체공학 기술이 발달하면서 ‘프랑켄슈타인’ 몬스터 기술이 현실화되는 것 아니냐는 지적이 나오고 있다. 이 같은 상황에서 미국 예일대 의대, 코네티컷 재향군인의료시스템 재활연구센터, 보스턴대 의대, 피츠버그대 신경학과, 이탈리아 파비아대 생물학·생명공학과 공동연구팀은 죽은 지 몇 시간이 지난 돼지의 뇌를 다시 살려내는 실험 일부를 성공하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 18일자에 발표했다. 이번 연구 결과는 완벽하지는 않지만 죽은 생명체의 뇌 기능 일부를 다시 회복시켰다는 점에서 전 세계 과학계와 윤리학계에 충격을 안겨 주고 있다.연구팀은 보통 동물실험을 할 때 사용하는 실험용 무균돼지가 아닌 식재료 가공시설에서 얻은 생후 6~8개월 된 집돼지의 뇌 32개를 가지고 실험했다. 실험에 사용된 돼지의 뇌는 죽은 뒤 4시간이 지난 것들이었다. 보통 포유류의 뇌는 산소 공급에 매우 민감하기 때문에 짧은 시간 동안만 혈류가 중단되더라도 산소와 에너지 공급이 끊겨 회복 불가능한 뇌 손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 분리된 돼지의 뇌를 자체 개발한 ‘브레인 엑스’라는 장치에 넣은 다음 보호제와 안정제 등을 섞은 특수 용액을 혈액 대신 뇌 혈관에 주입해 영양과 산소를 공급하며 뇌 변화를 관찰했다. 그 결과 뇌세포 구조, 뇌혈관 구조가 정상적으로 회복되고 신경과 세포를 파괴하는 염증 반응이 줄어드는 한편 시냅스에서 자발적인 움직임을 보이는 것이 관찰됐다. 그렇지만 인식과 지각 같은 고차원적 뇌 기능을 위해 필요한 전기적 활동은 관찰되지 않았다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구는 2013년 미국 버락 오바마 정부가 3조 5000억원을 투자해 진행 중인 뇌연구 프로젝트인 ‘브레인 이니셔티브’의 지원을 받아 진행됐다. 연구를 주도한 네나드 세스탄 예일대 의대(신경과학) 교수는 “이번 연구는 아직 초보적인 수준이지만 혈관의 촘촘한 연결 네트워크를 통해 뇌에 보호제를 공급하면 심각한 외상후 생존율을 높이고 신경학적 결손을 줄여 뇌사의 가능성을 획기적으로 줄일 수 있음을 보여 준 것”이라고 설명했다. 이번 연구 결과에 대해 생명윤리학자인 현인수 미국 케이스웨스턴리저브대 의대 교수는 “죽은 돼지의 뇌를 사실상 살려낸 이번 연구는 포유류의 뇌에 혈액 공급이 중단되면 몇 분 안에 사망한다는 기존의 생각을 뒤집는 것”이라며 “몸과 분리됐지만 살아 있는 뇌를 인격체로 보아야 하는지, 이런 연구에 대한 가이드라인을 어떻게 설정해야 하는지 등 논란거리들을 남겼다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

걸핏 하면 쌈박질하는 정치인들, 상상도 할 수 없는 범죄들, 전쟁과 기아에 시달리는 사람들. 미디어를 통해 흔히 접하는 세상의 단면입니다. 뉴스만 본다면 과연 이 세상은 ‘사람이 안심하고 살 수 있는 곳일까’라는 생각이 들기도 합니다. 북미 지역 연구자들이 미디어가 사람들에게 미치는 영향에 대해 분석한 논문을 잇따라 발표했습니다. 캐나다 앨버타대, 맥매스터대, 매니토바대, 토론토대, 브리티시 컬럼비아대의 의학자, 심리학자, 통계학자들은 총기난사 같은 참사나 대형 자연재해같이 충격적인 사건에 대한 언론 보도에 반복적으로 노출될 경우 평범한 뉴스에 대해서도 감정적으로 반응하게 되며 미래에 대한 불안함과 사회에 대한 불신이 과도하게 나타날 가능성이 높다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관이 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 18일자에 실렸습니다. 연구팀은 미국 성인 남녀 4165명을 대상으로 2013년 보스턴 마라톤대회 폭탄 테러와 2016년 올랜도나이트클럽 총기난사 사건의 첫 번째 보도와 이후 보도들이 어떤 영향을 미쳤는지에 대해 3년 동안 정밀 추적 조사했습니다. 분석 결과 24시간 뉴스보도 시스템과 모바일기기의 발달로 다양한 형태로 지나치게 상세한 보도가 끊임없이 반복되면서 미래와 사회에 대한 불안을 가중시키고 집단 트라우마를 불러일으킬 수 있다고 연구팀은 설명했습니다. 특히 이전에 폭력을 경험했거나 정신 건강이 취약한 사람들은 더욱 심각한 상황에 빠질 수 있다고 지적하기도 했습니다. 한편 미국 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 심리과학과, 간호학부, 의학·공중보건대, 프린스턴대 심리학과 공동연구팀은 미취학 아동들의 미디어 사용시간이 하루 30분을 넘어갈 경우 청소년기 행동 장애로 이어질 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 18일자에 발표했습니다. 연구팀은 캐나다 출생집단 연구인 ‘차일드 코흐트’ 연구데이터를 이용해 3455명의 어린이를 대상으로 분석했습니다. 차일드 코흐트에는 영유아부터 청소년기까지 아이들의 하루 TV, DVD 시청 시간은 물론 컴퓨터, 비디오게임, 스마트폰, 태블릿 사용 시간 등 생활정보와 불안, 우울, 공격성 같은 정서적 반응과 수면시간, 학습 집중 정도 등에 대한 정보까지 포함돼 있습니다. 분석 결과 3살 아이들은 하루 평균 1.5시간, 5세 아이들은 하루 평균 1.4시간의 미디어를 사용한 것으로 나타났다고 합니다. 이는 캐나다 권장 미디어 사용 가이드라인인 30분을 훨씬 초과하는 수준입니다. 또 하루 30분 미만으로 미디어에 노출되는 아이들과 하루 1.5~2시간 노출되는 아이들을 비교한 결과 미디어 과다 노출 아동은 주의력결핍 증상을 보일 가능성이 7배 이상, 행동 장애를 보일 가능성은 5배 이상 높다고 합니다. 새로 등장한 미디어들은 사람이 눈을 다른 곳으로 돌릴 수 없도록 만든다는 특징이 있습니다. 결국 사람들이 자기만의 눈으로 세상을 볼 수 없게 만듭니다. 가끔은 파란 하늘을 올려다보고 서점이나 도서관에 들러 서가 사이를 산책하면서 미디어의 홍수를 피해 보는 것만으로도 세상을 보는 새로운 눈이 뜨이지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr

영국 해양생물협회 시타델연구소, 플리머스대 생물학·해양과학부 공동연구팀은 1957~2016년의 해양 플라스틱 발생 관련 데이터를 분석한 결과 1990년대 이후 바다에 유입된 플라스틱의 양이 급격히 증가했다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 17일자에 발표했다. 연구팀은 연구용 선박이나 상선에 매달아 플랑크톤을 연속적으로 채집할 수 있는 장비인 ‘연속 플랑크톤 기록계’(CPR)를 이용해 1957년부터 북대서양과 인접해역 650만 해리에서 수집된 자료를 정밀 분석했다. 그 결과 1950년대부터 CPR에 플라스틱이 얽혀 들기 시작했으며 1990년대를 기점으로 공해상에서 플라스틱의 양이 급격히 늘어난 것이 확인됐다. 대양으로 흘러든 플라스틱은 그물을 포함해 대부분 어업과 관련된 것들로 조사됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“가습기 살균제 사건 이후 화학물질의 유해성 논란이 불거지면서 사람들은 ‘화학’이라는 단어 자체에 부정적으로 생각하고 있습니다. 사실 우리가 화학을 빼고는 생각할 수 없는 것들로 둘러싸여 있는데도 화학이 부정적으로만 받아들여지는 것이 항상 안타까웠죠.” 김성수(57) 한국화학연구원장은 16일 서울 종로구 한 음식점에서 과학기자들과 만나 이렇게 밝혔다. 카이스트에서 박사학위를 받은 김 원장은 1990년부터 화학연구원에서 30년 가까이 근무하면서 생명화학연구단, 신약연구종합지원센터를 맡아 이끌었다. 2007년 노무현정부 당시 과학기술부 과학기술혁신본부에서 생명해양심의관으로 근무한 독특한 이력을 갖고 있기도 하다. 통계청 자료에 따르면 국내 화학산업 생산규모는 2017년 기준으로 대략 236조 9000억원이다. 제조업 총생산의 15.6%를 차지한다. 이 같은 상황에서 ‘케모포비아’(화학 공포증)는 국가경쟁력 차원에서도 문제가 될 수 있다는 게 김 원장의 생각이다. 김 원장은 특히 “화학의 역할과 중요성에 대해 명확히 알리는 ‘화학 대중화’가 가습기 살균제 사건과 같은 문제가 발생하는 것을 사전에 막을 수 있다”고 강조했다. 화학의 대중화를 위해 연구원은 화학 관련 다양한 컨텐츠를 개발해 2021년까지 3년간 집중적으로 캠페인을 벌일 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 차세대 디스플레이로 각광받고 있는 양자점발광다이오드(QLED)의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 기술을 개발했다. 한국전자통신연구원(ETRI) ICT소재부품연구소 연구진은 양자점 표면을 구성하는 물질을 바꿔 QLED의 밝기와 전류, 전력효율을 높일 수 있는 핵심기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 C’ 최신호 표지논문으로 실렸다. QLED는 유기발광다이오드(OLED)처럼 유기물을 이용해 빛을 내는 것이 아니라 빛을 내는 반도체 입자인 양자점을 이용한 디스플레이이다. OLED에 비해 표현할 수 있는 색의 범위가 넓고 자연에 가까운 색을 재현할 수 있어 주목받고 있다. 문제는 QLED 구성소자 문제로 전자의 이동이 원활하지 못해 전력사용량이 크고 성능과 수명을 짧아진다는 단점이 있다. 이는 최근 TV 등에 적용되고 있는 QLED에서도 나타나고 있는 문제이다. 연구팀은 피리딘이라는 물질을 활용해 전자의 움직임을 원활하게 만드는데 성공했다. 이 때문에 기존 QLED보다 낮은 전압으로도 선명한 색깔 구현이 가능하다. 실제로 기존 소자보다 4.5배 밝고 1.7배 전류효율, 2.3배의 전력효율 향상이 나타났다. 이현구 ETRI 유연소자연구그룹장은 “이번에 개발된 기술은 미국 국가텔레비전시스템위원회에서 정한 기준의 약 159% 색재현율을 보여 자연색에 가까운 색상을 구현함으로써 현재 ETRI에서 연구 중인 마이크로 디스플레이에도 적용할 계획”이라며 “이번 기술은 증강, 가상현실용 디스플레이는 물론 생체에 적용할 수 있는 광자극 광원 등 다양한 산업분야에서 활용될 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 DNA 손상을 자동 인식하고 복구시켜 질병을 피할 수 있는 물질과 메커니즘을 밝혀냈다. 성균관대 의대, 아주대 의대 공동연구팀은 생체 내 유전자 손상을 인식하고 복구할 수 있는 조절시스템을 발견했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 유전자는 다양한 환경적 요인과 생체 내부 요인 때문에 항상 손상될 위험에 노출돼 있다. 그런데 다행히 생체 내 DNA가 손상되면 이를 인식하고 복구하는 시스템이 존재한다. 손상된 유전자를 복구하지 못할 경우 암이나 각종 질병이 발생할 수 있다. 이 때문에 이 같은 메커니즘을 분자 수준에서 밝혀낸 스웨덴의 토마스 린달, 미국의 폴 모드리치, 터키 아지즈 산자르 3명은 2015년에 노벨화화학상을 공동 수상하기도 했다. 연구팀은 DNA 이중나선이 끊어졌을 때 이를 인지하고 복구시키는 ‘펠리노1’ 단백질의 작용을 밝혀냈다. 기존에는 펠리노1이 단순히 면역반응과 암 발생에 있어서 중요한 역할을 한다고만 알려져 있었는데 이번 연구를 통해 유전자 복구 과정에서 핵심적이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구팀에 따르면 DNA가 손상되면 펠리노1이 손상부위로 이동하고 ATM-MRN이라는 단백질 복합체와 상호작용해 활성화돼 유전자를 복구시킨다는 것이다. 이창우 성균관대 의대 교수는 “이번 연구결과는 DNA 손상과 직접 관련된 유전질환과 면역질환은 물론 암, 대사질환 등 다양한 질병의 원인을 새로운 관점에서 이해하고 신개념 치료제를 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세월호 5주기를 맞아 개봉한 영화 ‘생일’을 본 사람들은 자신도 모르게 흐르는 눈물을 주체할 수 없었다고 입을 모은다. 그러나 진상규명을 요구하며 단식을 하고 있는 유가족들 앞에서 갖가지 음식을 사들고 가서 먹어댄 사람들이나 여전히 교통사고 운운하면서 유가족들의 아픔을 공감하지 못하는 사람들도 있다. “아프냐, 나도 아프다”라는 문장으로 대변될 수 있는 타인의 감정에 대한 공감능력이 이렇게 차이를 보이는 이유는 뭘까. 최근 과학자들이 타인의 감정과 고통에 공명하는 뇌신경을 발견해 주목받고 있다. 네덜란드 왕립신경과학연구소 소셜브레인실험실, 라이덴대 심리학연구소 인지심리학실험실, 암스테르담대 심리학과 공동연구팀은 타인의 고통을 관찰할 때 스스로 고통을 경험할 때와 똑같은 세포를 활성화시킨다는 것을 규명했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11일자에 실렸다. 뇌과학이 발달하면서 감정에 대한 이해도 깊어지고 있다. 그렇지만 다른 사람이 슬퍼하는 것을 볼 때 함께 슬프고 친구가 손가락을 베는 것을 보면 움찔하는 느낌을 갖는 공감능력은 여전히 미지의 부분이다. 특히 대부분의 정신질환이 감정이입이나 공감 능력이 부족 때문에 나타나거나 질환이 발생할 경우 감정결핍이 결과로 나타나기도 해 이 부분에 대한 이해는 필수적이다. 연구팀은 생쥐를 이용해 공감능력을 처음 실험했다. 연구팀은 생쥐들에게 전기충격이나 날카로운 물질로 찔러 고통을 느끼도록 하면서 다른 생쥐들이 그 장면을 지켜보도록 하면서 쥐의 뇌 움직임과 행동을 관찰했다. 그 결과 쥐들은 공포감을 느끼면 얼어붙는 경우가 많은데 다른 생쥐의 고통스러움을 지켜본 생쥐들이 얼어붙는 모습이 관찰됐다. 가장 늦게 진화한 뇌 부위이자 감정을 관장하는 신피질 영역이 활성화되는 것을 확인했다. 다른 쥐가 고통스러워하는 것을 보면 신피질 부분의 뉴런이 활발히 움직인다는 것이다.연구팀은 약물을 주입해 신피질의 뉴런 활동을 억제한 뒤 똑같은 실험을 했다. 그러나 약물을 주입받은 생쥐는 타인의 고통을 보면서도 전혀 반응하지 않는 것이 확인됐다. 연구팀은 자신의 고통을 느끼고 타인의 고통을 볼 때 활성화되는 뉴런을 ‘공감 거울 뉴런’이라고 명명했다. 쥐의 뇌는 피질구조나 뉴런 형태가 인간의 뇌와 매우 유사해 쥐에게서 나타난 부분은 사람에게서도 똑같이 나타날 것이라고 연구팀은 설명했다. 크리스티앙 케이저스 왕립신경과학연구소 교수는 “이번에 발견한 공감 거울뉴런은 지금까지 해석되지 않았던 불가사의한 정신장애에 대해 어느 정도 설명해줄 뿐만 아니라 우리 진화와 깊이 관계가 있음을 보여준다”라며 “쥐 같은 동물들에게도 공감이라는 근본적 감정이 있는데 사람에게서는 왜 나타나지 않는 경우가 있는지에 대한 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세월호 참사가 발생한지 5주기가 되는 화요일인 16일은 전국이 다소 덥게 느껴질 정도의 봄날씨를 보일 것으로 전망됐다. 기상청은 “16일은 남해상에서 동진하는 고기압의 영향을 받다가 제주도 서쪽 해상에서 다가오는 기압골의 영향을 받아 전국이 맑은 날씨를 보이겠지만 제주도와 전남해안은 오후 늦게부터 비가 내릴 것”이라고 15일 예보했다. 16일 전국의 예상 아침 최저기온은 1~13도 분포로 평년과 비슷한 수준을 보이겠지만 낮부터는 남서풍이 유입되면서 최고기온이 19~24도가 되겠다. 이는 평년보다 2~4도 높은 분포로 서울을 포함한 중부지방과 대부분의 남부지방에서는 20도 이상의 기온을 기록할 것으로 보인다. 지역별 낮 최고기온은 부산 20도, 서울, 제주, 춘천 21도, 강릉, 대전, 광주, 대구 23도 등이다. 17일까지 제주도와 남해안 지역에 내리는 비의 예상 강수량은 5~20㎜ 수준이다. 고기압의 영향으로 대체로 맑은 날씨가 이어지면서 대기가 차차 건조해져 산불 등 화재예방에 각별히 유의할 필요가 있다. 실제로 15일 오전 10시 기준으로 강원도 일대와 서울, 인천, 경기도 일대 수도권, 충청남북도 일부지역에도 다시 건조주의보가 발효됐다. 이틀 이상 실효습도가 25% 이하가 예상되면 건조경보, 35% 이하가 예상되면 건조주의보가 발효된다. 한편 국립환경과학원은 16일 미세먼지 농도가 전국의 대기 확산이 원활해 대부분 ‘좋음’~‘보통’단계를 보일 것으로 예상된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주말에 아무 것도 하지 않고 방에서 뒹굴거리고 있으며 ‘청소라도 하라’는 핀잔을 듣거나 수업시간에 창 밖을 내다보고 있으면 선생님께 ‘수업에 집중하라’는 지적을 받는다. 2014년부터는 매년 ‘멍때리기 대회’라는 것도 열리고 있지만 사람들은 황당한 대회 정도로 받아들여지고 있다. 무언가에 집중하지 못하고 멍하고 있는 모습을 이상하다고 보는 시선이 많다. 그렇지만 이렇게 멍 때리며 의도적으로 생각을 차단하는 것이 창의성을 발휘하기 쉽게 만들 뿐만 아니라 새로운 것을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다는 연구결과가 나왔다. 미국 국립신경장애·뇌졸중연구소(NINDS) 대뇌피질생리학 및 신경훈련부, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 신경과학센터, 이스라엘 텔아비브대 심리과학·신경과학과 공동연구팀은 새로운 것을 배울 때 잠깐씩 쉬면서 의도적으로 생각을 끊는 것이 새로운 분야나 기술을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 지금까지 일반적으로 새로운 것을 배우기 위해서는 ‘1만시간의 법칙’처럼 끊임없이 훈련해야 하며 훈련된 기억을 강화시키기 위해서는 충분한 수면과 같은 오랜 기간의 휴식이 필요하다고 알려져 있었다. 연구팀은 오른손잡이인 33명의 건강한 성인남녀에게 컴퓨터 화면에 일련의 숫자를 보여주고 10초 동안 왼손으로 가능한 많은 숫자를 타이핑하라고 요청했다. 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 짧은 쉬는 시간 없이 35번 이상 계속 연습하도록 하고 다른 그룹에게는 10초 동안 타이핑을 시킨 뒤 10초를 쉬도록 하고 35번 연습하도록 했다. 연구팀은 실험 과정 동안 뇌파를 측정해 뇌의 변화를 파악했다. 그 결과 11번째 시험까지 두 그룹 사이에서는 큰 차이가 나지 않고 오히려 쉬는 시간 없이 훈련한 그룹의 성과가 더 좋게 나타났지만 12번째부터는 잠깐씩의 휴식을 가진 그룹의 성과가 더 우수하게 나타났다. 두 번째 그룹(휴식을 가지면서 왼손을 사용한 그룹)은 하루가 지난 뒤에도 능숙하게 왼손을 사용하는 것이 관찰됐다. 실제로 학습 초기에 잠깐씩의 휴식과 짬을 가진 그룹에게서 전두엽과 두정엽을 연결하는 신경망이 활발히 움직여 뇌에 오랜 기억으로 남는 것으로 확인됐다. 연구를 주도한 레오나르도 코헨 NINDS 박사는 “새로운 분야를 공부하거나 기술을 배울 때 많은 사람들이 끊임없는 ‘훈련’과 ‘연습’이 필요하다고 생각하지만 새로운 것을 배울 때 앞서 배운 것을 뇌에 새겨넣을 수 있는 짬이 필요하다”라고 설명했다. 코헨 박사는 “피아노를 배우거나 새로운 기술을 습득할 때 뿐만 아니라 뇌졸중 환자의 재활치료를 할 때도 잠깐씩의 휴식이나 멍때리기는 중요한 역할을 한다는 것을 이번 연구를 통해 알 수 있다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“사람은 행복해서 웃을까, 웃어서 행복해지는걸까”는 심리학 분야에서 오랜 숙제였다. 이는 마음이 행동에 영향을 미치는 것인가 행동이 인간 심리에 영향을 미치는 것인가라는 근본적인 문제를 이해하는데 단초가 되기 때문이었다. 그런데 최근 미국 연구진이 지난 50여년 동안 진행돼 왔던 심리학 연구를 분석한 결과 웃어서 행복해진다는 결론을 이끌어 내 주목받았다. 미국 테네시대, 텍사스A&M대 실험심리학과 공동연구팀은 미소를 짓는 것이 본인의 행복감은 물론 다른 사람에게도 행복감을 가져다 주며 표정이 다른 사람의 심리에 영향을 미친다는 사실을 밝혀내고 실험심리학 분야 국제학술지 ‘사이콜로지컬 뷸레틴’ 12일자에 발표했다. 2016년 17개 연구기관이 참여한 공동연구팀이 웃음이라는 물리적 행동이 사람을 더 행복하게 만들 수 있는 연구결과를 발표했지만 다른 연구진들에 의해 재현되지 않아 실험의 신뢰성과 타당성에 의심하는 목소리가 높아졌다. 이 때문에 행복과 웃음의 상관관계에 대한 논란이 다시 촉발됐다. 이에 연구팀은 지난 50년 동안 진행된 관련 연구 138개의 논문과 데이터를 메타분석했다. 138개 연구에 등장한 실험대상자는 전 세계 약 1만 1000명에 이른다. 메타분석 결과 얼굴표정이 인간의 감정에는 크지는 않지만 영향을 미치는 것으로 나타났다. 웃는 것은 본인은 물론 사람들을 더 행복하게 만들고 분노를 표출하는 것은 더욱 화를 북돋우며 찡그리고 한숨을 쉬는 것은 더 슬프게 만들고 고민에 빠지게 만든다는 것이다. 이는 미소를 한 번 짓는 것만으로도 세상이 밝아질 수 있다는 전통적인 생각을 뒷받침하는 것이라고 연구진은 설명했다. 제프 라슨 테네시대 심리학과 교수는 “이번 연구결과는 행복해지기 위해서 자신의 감정을 억누르고 무조건 미소를 지으라고 하는 것은 아니다”라면서 “이번 발견은 우리의 감정을 형성하기 위해 마음과 몸이 어떻게 상호작용하는지에 대한 실마리를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 표정처럼 외형적으로 표현하는 것이 어떻게 감정에 작용하는지에 대한 이해에 한 발 더 다가서게 해준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 물을 손쉽게 분해해 미래 에너지원으로 주목받는 수소와 산소를 동시에 만들 수 있는 촉매를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 박혜성, 김건태, 곽상규 교수 공동연구팀은 전이금속칼로겐화합물과 페로브스카이트산화물을 결합해 수소와 산소로 쉽게 생산할 수 있는 수전해 촉매를 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12일자에 실렸다. 수전해 기술은 물에 전기를 흘려 수소와 산소로 분해하는 것으로 물 분해 반응을 돕는 촉매가 필요하다. 기존에는 백금이나 이리듐 같은 귀금속으로 만든 촉매를 사용하기 때문에 가격이 비싸고 안정성도 낮아 상용화가 쉽지 않았다. 연구팀은 몰리브덴다이셀레나이드라는 전이금속칼로겐화합물과 란탄스트론튬코발트산화물이라는 페로브스카이트산화물을 용기에 넣고 쇠구술을 굴리는 간단한 방법으로 저렴하게 촉매를 사용했다. 귀금속 촉매는 수소와 산소발생 중 하나만 가능했지만 이번에 개발한 촉매는 수소와 산소발생 모두 가능하다는 장점이 있다. 특히 가로, 세로 각각 1㎝ 면적에 100㎃(밀리암페어)의 전류를 흘려도 전극 손상없이 1000시간 이상 안정적으로 작동하는 것이 확인됐다. 기존 촉매들은 같은 면적에 50㎃의 전류만 흘러도 전극이 금새 손상됐다. 김건태 교수는 “수전해 촉매를 상용화 하기 위해서는 간단하게 합성하고 대량생산을 하고 재현할 수 있으며 저비용, 고성능, 고안정성이라는 다양한 특징을 수반행 하는데 이번에 개발한 촉매는 이런 조건을 만족시킬 것”이라며 “이번 연구에서 개발한 촉매설계 방법은 다양한 화합물을 이용할 수 있기 때문에 잠재력이 풍부하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

파킨슨병은 뇌 속 도파민 분비 신경세포가 점점 줄어들면서 나타나는 대표적인 퇴행성 뇌질환이다. 노년층에서는 치매만큼 발병률이 높은 질환으로 대표적인 증상이 자세가 불안정해지고 움직임이 느려지는 것이다. 심할 경우 걷는 것도 힘들어지면서 일상생활을 전혀 할 수 없게 되기도 한다. 지속적인 운동이 병의 진행을 막아 주지만 운동 반경이 줄어들면서 균형감을 잃어 쉽게 넘어지거나 장애물에 부딪혀 다치기 쉬워 많은 환자들이 바깥 운동을 피하는 경우가 많다. 이 때문에 운동량 감소와 증상 악화라는 악순환이 계속되는 것이다. 미국 유타대 보건대, 유타대병원과 학내 벤처기업 ‘모션캡처 코어’ 공동연구팀은 최근 주목받고 있는 가상현실(VR) 기술을 이용해 파킨슨병 환자들의 재활을 돕는 시스템을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 6~9일 미국 플로리다주 올랜도에서 열린 ‘전미 실험생물학회 2019 연례콘퍼런스’에서 발표됐다. ‘트레드포드’라고 불리는 시스템은 넘어지는 것을 방지하는 안전 장치와 VR 시스템, 다양한 굴곡을 만들어 내는 러닝머신으로 구성돼 있다. 환자들이 VR 헤드셋을 착용하고 러닝머신을 천천히 걸으면 다양한 환경이 눈앞에 펼쳐지며 특정 운동 미션을 수행하도록 돼 있다. 미션이 수행되면 다음 단계로 넘어가 좀더 어려운 미션을 수행하는 방식으로 구성돼 게임처럼 즐기면서 할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 다양한 증상의 파킨슨병 환자 10명을 대상으로 6주 동안 일주일에 3번씩, 한 번에 30분씩 VR 재활 시스템을 사용하도록 했다. 그 결과 환자들의 근육 조절 능력과 균형 감각이 상당 부분 개선됐다. 특히 걸음걸이에 있어 중요한 발목과 엉덩이 부분의 움직임이 이전보다 자연스럽고 부드러워져 갑자기 나타난 물체에 대한 회피능력이 좋아지고 걷는 속도도 빨라졌다고 연구팀은 밝혔다. edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘인터스텔라’에서는 우주여행을 다녀온 아빠는 출발했을 때 모습 그대로인데 지구에 남아 있었던 딸은 백발노인이 돼 만나는 장면이 나온다. 아인슈타인의 상대성이론에서 나온 ‘쌍둥이 역설’을 영상으로 표현한 것이다. 그렇다면 실제로 우주여행을 다녀온 쌍둥이 형제 중 한 명의 신체에서는 어떤 일이 일어날까. 미국항공우주국(NASA) 우주생명·물리과학부 주도로 미국 내 23개 의대와 연구기관들이 참여해 최장기간 우주생활을 한 미국 우주인 스콧 켈리와 쌍둥이 형 마크 켈리의 신체 변화를 정밀 분석한 ‘NASA 쌍둥이 프로젝트’ 결과가 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 12일자에 실렸다. 스콧은 우주 환경이 인체에 미치는 영향을 시험하기 위해 2015년 3월 27일부터 2016년 3월 1일까지 340일 동안 400㎞ 상공에 위치한 국제우주정거장(ISS)에 머물렀다. NASA가 이처럼 우주인의 유전자를 분석하는 이유는 화상 유인탐사를 비롯해 원거리 행성에 대한 탐사 때 나타날 수 있는 신체 변화에 대응하기 위해서다. 우주 비행 시 사람이 받을 수 있는 가장 큰 영향은 우주방사선과 미세중력에 노출된다는 것이다. 이번 연구에 따르면 우주에 머물렀던 스콧은 수명과 관련된 텔로미어(흔히 장수유전자로 알려진 DNA 조각)가 약간 길어졌지만 체중과 면역력, 인지능력이 약간 떨어졌으며 망막이 두꺼워지는 등 안구 모양에도 변화가 있었다. 그렇지만 이 같은 변화들은 지구로 돌아오고 6개월 정도가 지나면서 거의 원상복귀됐다. 유전자, 안구 형태, 인지능력은 물론 텔로미어 길이도 90% 가깝게 지구에 머물렀던 형 마크와 비슷하게 되돌아간 것이다. 프랜신 개럿베클만 버지니아대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 우주에서 장기간 생활이 건강상 큰 변화를 주지 않는다는 사실을 밝혀냈다”면서 “우주로 나서기 위한 인류의 작은 발자국이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아파트 계약건수 단독주택보다 더 낮아 보험금 2억일때 年보험료는 5만~7만원 임시 거주비 특약은 하루당 10만원 보장 전·월세 세입자 위한 임차자 배상 특약도최근 강원 산불 피해 소식을 접한 주부 최모(57·여)씨는 아파트 관리비 내역서를 살펴봤다. 아파트공동 화재보험 명목으로 매달 내던 보험료가 떠올랐기 때문이다. 지난달 최씨가 낸 보험료는 1830원. 그러나 보장 내용은 건물 피해에 대한 보상 일부와 가재도구 보상 최대 20만원이 전부였다. 혹여 집에 불이 났을 때 집을 수리하고 값비싼 가구들을 대체하기에는 턱없이 부족한 금액이다. 최씨는 “아파트 화재가 빈번하지는 않지만 한번 피해가 발생하면 손해가 크기 때문에 시골에 있는 고향 집과 합쳐 개인 화재보험에 가입하는 것을 검토하려 한다”고 말했다.화재 소식이 자주 들려오면서 주택화재보험에 대한 관심도 커지고 있다. 10일 보험개발원에 따르면 2017년 기준 화재보험 계약건수는 단독주택 4만 8460건, 연립주택 3만 8252건, 아파트 4만 9370건으로 가입자가 아직 많지 않다. 특히 단지 내 16층 이상 아파트가 있을 경우 의무 가입하는 ‘아파트 공동보험’ 건수 역시 통계에 포함돼 있다는 점을 감안하면 단독주택 거주자들에 비해 아파트 거주자들이 가입 건수가 더 낮은 것으로 파악된다. 한 보험사 관계자는 “장기보험은 보험료가 비쌀 것이라는 선입견과 설마 우리 집에서 불이 날까 하는 생각이 겹치면서 화재보험 가입이 그동안 많지 않았다”며 “사고 발생 시 발생하는 손해 규모를 생각해보면 가입을 반드시 고려해야 하는 보험”이라고 전했다. 주택화재보험에서 가장 큰 부분은 화재로 인한 본인 소유 건물에 대한 손해보장과 이웃집 피해에 대한 보상까지 보장하는 대물배상 보장이다. 특히 2009년 5월 실수 또는 경과실로 인해 발생한 화재로 이웃의 재산에 피해를 입혔을 때에도 배상책임을 지도록 법이 개정되면서 대물배상 보장의 가입 필요성이 더욱 커졌다. 최초로 불이 난 곳의 소유·관리자가 주변의 피해에 대해 배상을 해야 하기 때문에 특히 연립주택, 아파트 거주자라면 반드시 검토해봐야한다. 주택화재보험은 1~3년마다 가입하는 단기 일반보험과 10년, 15년 단위로 계약이 가능한 장기보험으로 나뉜다. 보험금 최대 2억원으로 본인 건물(아파트) 보장과 대물배상에 가입한다고 가정하면 총보험료는 대략 5만~7만원(1년), 14만~18만원(3년) 수준이다. 한 업계 관계자는 “단독주택 보험료가 가장 비싸고 아파트는 단독, 연립주택보다 저렴하다”면서 “주택 면적이 넓고 보장한도가 클수록, 또 가입기간이 짧을수록 보험료가 오른다”고 전했다. 특약 중에서는 집안 내 가재도구에 대한 손해보상 특약과 임시 거주비 보장 특약, 임차자화재배상 특약이 유용하다. 가재도구 특약은 3000만원 한도로 가입해도 1년 보험료가 만원 안팎이다. 임시 거주비 특약은 보험사들이 대개 하루 10만원 한도로 최대 90일까지 보장한다. 화재가 발생한 지 4일째 되는 날부터 거주비와 식비를 받을 수 있는데 이는 소형 화재에도 임시 거주비를 받으려는 시도를 막기 위한 조치다. 세입자를 위한 임차자 배상책임도 1인 가구가 늘어나면서 주목을 받고 있다. 불이 났을 때 건물주(임대인)가 가입한 보험사에서 화재손해에 대해 건물주에게 먼저 보상한 뒤, 직접 책임이 있는 세입자(임차인)에게 구상권을 행사하기 때문에 특약에 가입해두면 큰 지출을 막을 수 있다. 이 밖에도 6대 가전제품(TV, 세탁기, 냉장고, 김치냉장고, 에어컨, 전자레인지) 수리비용 보장 특약과 일상생활 중 배상책임 특약, 상해에 대한 진단비·수술비·치료비 특약 등이 마련돼 있지만 보험료 군살을 빼기 위해서는 가입하지 않는 것이 좋다. 특히 수술·치료비의 경우 실손보험 가입자라면 이중 가입에 해당한다. 일상생활 중 배상책임 특약은 다른 보험에서 가입됐을 가능성이 있기 때문에 확인이 필요하다. 주택화재보험에 가입한 뒤 이사를 갔다면 주소지 변경이 필수다. 보험은 주택을 대상으로 가입되기 때문에 새 주소를 등록하지 않은 상태에서 불이 나면 보험금을 받지 못한다. 조용철 기자 cyc0305@seoul.co.kr

아인슈타인의 일반상대성이론이 발표된 지 104년, 블랙홀의 존재가 예측된 지 103년 만에 드디어 베일 뒤에 숨겨져 있던 블랙홀의 모습이 처음 공개됐다. 이번에 포착된 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 떨어져 있는 처녀자리 은하단(團) 중심부에 존재하는 거대은하 M87 중심부에 있는 것으로 무게는 태양 질량의 65억배에 달하는 것으로 알려졌다. ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트 연구진은 전 세계 8개의 전파망원경을 하나로 묶은 가상의 전파망원경을 형성해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다고 10일 밝혔다. 2016년 중력파 검출 발표에 이어 3년이 지난 시점에 블랙홀이 실제로 확인됨에 따라 아인슈타인의 일반상대성이론으로 예측됐던 현상들을 모두 발견하게 된 셈이다. 이 때문에 과학자들은 “일반상대성이론의 궁극적 증명에 이르렀다”는 평가를 내리고 있다. 이날 블랙홀 포착 소식은 세계표준시(UT) 기준 10일 오후 1시(한국시간 10일 오후 10시)에 벨기에 브뤼셀에서 유럽연구이사회, 유럽남방천문대(ESO), 독일 막스플랑크 전파천문연구소 연구진이 나서고 덴마크 린그비, 칠레 산티아고, 중국 상하이, 일본 도쿄, 대만 타이베이, 미국 워싱턴DC의 각국 연구진들을 위성으로 연결해 동시 기자회견을 열고 연구 결과를 공개했다.인류 최초로 블랙홀 모습을 포착한 이번 연구에는 전 세계 200여명의 천문학자가 참여했으며 이 중에는 국내에서 활동하는 연구자 8명과 외국에서 활동하고 있는 한국인 과학자 2명이 포함됐다. 이번 연구 결과는 천체물리학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 4월 10일자 특별판에 6편의 논문으로 게재됐다. 영화 ‘인터스텔라’에서 묘사된 블랙홀을 비롯해 수많은 SF나 TV 과학다큐멘터리 등에서 지금까지 보여 준 블랙홀은 모두 수학적·물리학적으로 계산하고 추정해 그린 ‘상상도’라고 할 수 있다. 이번에 ‘진짜’ 블랙홀 모습을 포착해 낸 EHT는 미국 하와이에 있는 SMA, JCMT, 애리조나 SMT, 멕시코 푸에블라 LMT, 스페인 안달루시아 IRAM, 칠레 아타카마 ALMA, APEX, 남극 SPT 등 전 세계 8개의 전파망원경을 연결한 가상의 전파망원경이다. ‘초장거리 간섭계’라고도 불리는 EHT는 전파망원경 8개를 연결해 1.3㎜파 파장대에서 거대한 지구 규모의 가상의 망원경을 만든 것으로 프랑스 파리 카페에서 미국 뉴욕에 있는 신문의 글자를 읽을 수 있을 정도의 해상도를 갖고 있다. EHT는 블랙홀의 외부 경계면인 ‘이벤트 호라이즌’(사건의 지평선)을 관측해 왔으며 관측 데이터들은 미국 매사추세츠공과대(MIT)와 독일 막스플랑크 전파천문연구소에서 분석됐다. EHT가 5일간 관측해 얻는 데이터는 대략 4페타바이트(PB) 분량으로 MP3 음악이라고 가정할 경우 재생하는 데만 8000년이 걸릴 정도로 방대하다. 이번에 블랙홀 포착에 활용된 데이터는 2017년 4월 5~14일 열흘간 수집된 것이다. 이처럼 엄청난 블랙홀 빅데이터를 분석해 이번에 그 결과를 발표한 것이다. 당초 2017년에 첫 사진을 발표할 예정이었지만 남극에 있는 SPT의 데이터 전달 문제 때문에 지연되면서 2년이 늦춰지게 된 것으로 알려졌다. 사실 빛조차 빠져나갈 수 없어 ‘검은 구멍’이라는 이름을 가진 블랙홀 영상을 찍기란 쉽지 않은 일이다. 블랙홀의 강한 중력은 블랙홀 외곽부인 이벤트 호라이즌 바깥을 지나는 빛도 휘어지게 만든다. 이 때문에 블랙홀 뒤편에 있는 밝은 천체나 블랙홀로 빨려 들어가는 천체와 물질들이 내뿜는 빛이 왜곡되면서 블랙홀 주위를 휘감게 된다. 이렇게 휘어지고 왜곡된 빛들은 우리가 볼 수 없는 블랙홀을 비춰 블랙홀 윤곽이 드러나게 만든다. 이번 EHT가 찍은 것도 엄격하게 따지면 블랙홀의 모습이라기보다는 블랙홀의 윤곽, 일명 ‘블랙홀의 그림자’이다. 연구팀은 방대한 관측자료를 보정하고 영상화 작업을 거쳐 고리 형태의 구조와 중심부의 어두운 지역인 블랙홀의 그림자를 발견했다. EHT 프로젝트 총괄단장인 미국 하버드스미스소니언 천체물리센터 셰퍼드 도에레만 박사는 “시공간의 휘어짐, 초고온 가열 물질, 강한 자기장 등 물리적 요소를 포함시킨 컴퓨터 시뮬레이션과 관측 자료들이 놀랄 만큼 일치되는 것에 깜짝 놀랐다”며 “불과 한 세기 전까지만 해도 불가능하리라 여겼던 일을 이번에 수많은 과학자들의 협력을 통해 이뤄 냈다”고 말했다. 2016년 중력파 검출 발표 이후 이번 블랙홀 발견 소식은 과학자들은 물론 전 세계인들을 흥분에 휩싸이게 만든 과학사의 역사적 순간으로 기록됐다. 사실 ‘블랙홀’은 사회, 정치, 문화 등 과학 이외의 다양한 분야에서 많은 사람들이 흔히 사용하지만 블랙홀이 정확하게 어떤 형태이며 어떤 물리학적 의미를 갖는지에 대해서는 잘 알지 못한다. 블랙홀을 간단히 표현하면 표면 중력이 엄청나게 강한 천체이다. 블랙홀의 표면 중력은 너무 커 이를 벗어나기 위한 최소한의 속도인 ‘탈출 속도’ 크기가 광속보다 크다. 탈출 속도가 광속보다 크다는 이야기는 빛도 그 천체 밖으로 빠져나오기 어렵다는 말이다. 그래서 그 천체를 바라보면 어둡게 보이는 것이다. 중력법칙에 근거해 빛이 탈출할 수 없는 별에 대한 언급은 18세기 프랑스 수학자 피에르 시몽 라플라스가 처음 했다. 오늘날 이야기되고 있는 블랙홀은 1915년 아인슈타인이 일반상대성이론을 발표하고 이듬해 독일 천문학자 카를 슈바르츠실트가 상대성이론을 바탕으로 처음으로 예견했다. 슈바르츠실트의 예측에 따르면 블랙홀은 밀도와 중력이 무한대여서 모든 물질이 빨려 들어가는 ‘특이점’과 블랙홀 경계면이라고 할 수 있는 이벤트 호라이즌으로 구성돼 있다. 이후 “블랙홀은 생각만큼 까맣지 않다”는 말을 남기며 평생을 블랙홀 연구에 바친 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 로저 펜로즈와 함께 ‘특이점 정리’에 대한 증명을 통해 우주 곳곳에 블랙홀이 존재할 가능성이 있다는 것을 보여 줬다. EHT 과학이사회 위원장 하이노 팔케 네덜란드 라드바우드대 교수는 “이벤트 호라이즌에서 빛이 블랙홀의 강력한 중력으로 휘어져 만들어진 그림자는 블랙홀이라는 매혹적인 천체에 대해 많은 것을 알려주고 있다”며 “이번 블랙홀 발견이 우주의 생성과 진화에 대해 더 많은 지식을 얻을 수 있는 계기가 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아인슈타인의 일반상대성이론이 발표된지 104년, 블랙홀의 존재가 예측된지 103년만에 드디어 어둠 속에 숨겨져 있던 블랙홀의 모습이 처음 공개됐다. 이번에 포착된 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 떨어져 있는 처녀자리 은하단 중심부에 존재하는 거대은하 M87 중심부에 있는 것이다. 무게는 태양질량의 65억배에 달하는 것으로 알려졌다. ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트 연구진은 전 세계 8개의 전파망원경을 하나로 묶은 가상의 전파망원경을 형성해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다고 10일 밝혔다. 아인슈타인의 일반상대성이론으로 예측된 중력파를 2016년 검출하고 3년이 지난 지금 다시 상대성이론을 바탕으로 그 존재가 예견됐던 블랙홀을 실제로 확인하게 된 것이다. 이날 블랙홀 포착 소식은 세계표준시 기준 오후 1시에 벨기에, 덴마크, 칠레, 중국, 일본, 대만, 미국 7원 생중계로 전 세계에 알려졌다. 인류 최초로 블랙홀 모습을 포착한 이번 연구에는 전 세계 200여명의 천문학자가 참여했으며 국내 연구자도 8명이 포함돼 있는 것으로 알려졌다. 이번 연구결과는 천체물리학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 10일자 특별판에 6편의 논문으로 실렸다. 블랙홀은 빛조차 빠져나갈 수 없는 강한 중력을 갖고 있어서 블랙홀 외곽부인 이벤트 호라이즌(사건지평선)을 지나는 빛도 휘어지게 만든다. 이 때문에 블랙홀 뒤편에 있는 밝은 천체나 블랙홀 주변의 빛이 왜곡되면서 블랙홀 주위를 휘감아 윤곽인 ‘블랙홀의 그림자’를 드러내게 한다. 연구팀은 관측자료의 보정과 영상화 작업을 통해 블랙홀의 그림자를 발견한 것이다. EHT 프로젝트 총괄단장인 미국 하버드-스미소니언 천체물리센터 쉐퍼드 도에레만 박사는 “시공간의 휘어짐, 초고온 가열 물질, 강한 자기장 등 물리적 요소를 포함시킨 컴퓨터 시뮬레이션과 관측자료들이 놀랄만큼 일치되는 것에 깜짝 놀랐다”며 “불과 한 세기 전까지만해도 불가능하리라 여겼던 일을 이번에 수많은 과학자들의 협력을 통해 이뤄냈다”고 말했다. 한편 이번 관측에 사용된 EHT는 전파망원경 8개를 연결해 1.3㎜파 파장대에서 거대한 지구 규모의 가상의 망원경을 만든 것으로 프랑스 파리 카페에서 미국 뉴욕에 있는 신문의 글자를 읽을 수 있을 정도의 해상도를 갖고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr