캥거루는 호주를 대표하는 동물이다. 물론 귀여운 코알라나 웃는 표정이 친근한 쿼카 등 유대류만 해도 여럿 존재하지만, 드넓은 초원을 가로지르며 깡충깡충 뛰어다니는 캥거루를 빼고 호주를 상상하기는 힘들다. 깡충거리며 뛰어다니는 독특한 이동 방식 덕분에 캥거루는 에너지 효율적인 방식으로 먼 거리도 이동할 수 있다. 이는 드넓은 초원에서 성공할 수 있는 중요한 비결이다. 그런데 과학자들은 모든 캥거루가 다 점프하면서 이동한 것은 아니라고 보고 있다. 지금은 멸종해 사라진 거대 캥거루 가운데는 이런 방식으로 이동할 경우 근골격계에 상당한 무리가 갈 정도로 큰 캥거루도 있었다. 자이언트 캥거루로 알려진 ‘프로템노돈’(Protemnodon)이 대표적이다. 프로템노돈은 500만 년 전인 플라이스토세 부터 비교적 최근인 1만 2000년 전까지 호주, 뉴기니, 뉴질랜드에 서식했다가 멸종했다. 프로템노돈 가운데 가장 큰 붉은 캥거루보다 몇 배 무거운 종도 존재했다. 과학자들은 몸무게 160㎏ 이상 나가는 거대 프로템노돈의 경우 착지할 때 충격을 관절이 견디지 못해 쉽게 뛰어다니지 못했을 것으로 추정했다. 그래서 캥거루이지만, 그래도 네 발로 걸어서 주로 이동한 것으로 여겨졌다. 하지만 이는 과학자들 사이에서도 논쟁이 큰 주제 중 하나이다. 17일 학계에 따르면 최근 영국 맨체스터대 메간 존스 박사 연구팀은 프로템노돈 같은 거대 캥거루가 잘 뛰지 못했다는 주장을 반박하는 증거를 내놓았다. 연구팀은 63종의 캥거루와 왈라비 뒷다리 골격 94개와 화석 40개를 분석해 260만 년부터 1만 1700년 사이 호주에 살았던 거대 캥거루의 점프 실력을 검증했다. 연구팀은 캥거루가 착지할 때 많은 충격을 받는 4번째 중족골(fourth metatarsals) 분석해 최대 무게가 250㎏이나 나가는 대형 프로템노돈도 착지 시 충격을 충분히 감당할 수 있다는 결론을 내렸다. 그리고 근육이 붙는 인대와 그 근육의 힘을 감안할 때 이들이 네 발로 걷는 대신 두 발로 캥거루처럼 점프할 수 있는 충분한 힘이 있었다는 결론도 얻었다. 하지만 그럼에도 불구하고 이번 연구팀은 고대 자이언트 캥거루들이 현재 캥거루처럼 주로 뛰어서 이동하진 않았을 것으로 판단했다. 캥거루처럼 뛰는 것이 가능하다고 해도 이들의 무게에서 에너지 효율적이지는 않기 때문이다. 캥거루의 점프는 아킬레스건의 탄성을 이용하는데, 몸무게가 일정 수준(약 140~160㎏)을 넘어가면 탄성으로 얻는 이득보다 착지 시 근육이 버텨야 하는 에너지가 더 커져 오히려 손해가 될 수 있다. 그럼에도 빠르게 점프하는 능력은 다른 방식으로 생존에 유리했을 수 있다. 예를 들어 당시 살았던 멸종 육식동물인 유대류 사자(틸라콜레오)같은 포식자에게서 도망치는데 매우 유용한 기술이었을 가능성이 있다. 이들의 멸종 이유는 정확히 모르지만, 끝내 호주 대륙에서 사라져 거대한 몸으로 날렵하게 점프하는 모습을 볼 수 없다는 사실이 아쉽게 느껴진다.

대한민국 금융위기(홍종학 지음, 이콘) 금융위기는 어느 날 갑자기 찾아오는 재난이 아니다. 오랜 시간 누적된 정책 선택과 구조적 방치가 일정한 경로를 따라 쌓일 때 위기가 현실이 된다. 초대 중소벤처기업부 장관을 맡았던 저자는 하이먼 민스키의 금융불안정성 이론을 배경으로 금융위기가 발생하는 조건과 구조를 한국 경제의 사례에 맞게 정리한다. 책은 위험 요인들이 중첩되고 증폭돼 어떻게 대형 금융위기로 이어지는지 국내외 사례를 통해 자세하게 분석한다. 464쪽, 2만 4000원. 우주는 어디에서 왔을까(크리스 페리·게라인트 F. 루이스 지음. 김주희 옮김, 시공사) 누구나 한 번쯤 밤하늘을 보며 궁금증을 가졌던 우주에 대한 질문을 양자물리학과 천문학이라는 두 언어로 풀어낸다. 빅뱅과 원소의 탄생에서 시작해 별의 생애와 블랙홀의 운명을 거쳐 물질의 변화까지 우주의 과거와 현재, 미래를 하나의 질문으로 엮는다. 과학 대중화에 힘쓰는 두 과학자는 복잡한 수식 대신 직관적인 비유와 이야기로 가장 현대적인 우주관을 펼친다. 272쪽, 2만원. 고서의 은밀한 매력(이재정 지음, 푸른역사) 고서를 대하는 새로운 시각을 제시하는 책으로 고서의 표지, 제목, 본문과 주석의 배치, 글자 크기, 문단 나누기, 띄어쓰기, 본문 밖 여백, 소장자의 흔적에 주목한다. 국립중앙박물관, 국립한글박물관에서 조선 시대 금속활자와 고서를 전시하고 연구해 온 저자는 ‘화엄경’, ‘월인천강지곡’, ‘조선왕조실록’ 등의 책을 골라 각 고서의 물성에 최적화된 형식, 가독성을 높이기 위한 지면 배치 방식, 디자인 감각 등을 관찰하고 설명한다. 416쪽, 2만 7900원.

Z세대(1997~2010년생)로 불리는 10대 후반~20대 청년이 이전 세대보다 주요 인지 능력과 학업 성취도 등에서 낮은 성과를 보인다는 주장이 나왔다. 미국 신경과학자 재러드 쿠니 호바스 박사는 최근 미 상원 상무·과학·교통위원회 청문회에 참석해 Z세대가 이전 세대보다 표준화된 인지능력 지표에서 낮은 성과를 보였다고 말했다. 호바스 박사에 따르면 “Z세대는 주의력과 기억력, 문해력, 수리력, 실행 기능, 전반적인 지능(IQ) 등 거의 모든 주요 인지 지표에서 이전 세대보다 낮은 성과를 보였다”면서 “반면 자신의 학습 능력을 실제보다 높게 인식하는 경향도 함께 나타났다”고 밝혔다. 호바스 박사는 독해·수학·과학 능력을 평가하는 국제학생평가(PISA), 수학·과학 수행 평가(TIMSS), 읽기 문해력 평가(PIRLS) 등의 데이터를 분석한 결과, Z세대는 과거 세대와 비교해 여러 치표에서 하락 또는 정체 경향이 있었다. IQ의 경우 과거 세대에서는 세대별로 상승하는 추세였으나 최근 몇 년 사이 정체 또는 약간 감소하는 흐름을 보였다. 그는 해당 현상의 핵심 원인으로 ‘지속적인 화면 노출’을 지목했다. 스마트폰과 태블릿 등의 디지털 기기가 집중력을 분산시키고, 얕은 처리(shallow processing)를 유도한다는 것이다. 이미 많은 연구에서 종이 기반의 읽기·쓰기가 화면 기반보다 더 깊은 이해를 가져온다는 사실이 입증됐다. 더불어 호바스 박사는 이러한 일반적인 디지털 기기 활용은 전통적인 교실 수업보다 성과가 더 낮게 나타났다는 연구 결과를 언급하기도 했다. 일반적으로 화면 기반의 행동은 집중의 지속 시간을 감소시키고, 빠른 전환 행동을 증가시킨다. 이는 집중력과 기억력, 읽기·문해력의 쇠퇴로 이어진다. 호바스 박사는 워싱턴포스트에 “Z세대는 깨어있는 시간의 절반가량을 화면을 바라보는 데 쓴다”면서 “인간은 원래 다른 사람과 상호작용, 깊이 있는 학습을 통해 배우도록 설계돼 있으며, 짧은 영상 위주의 학습은 이를 대체할 수 없다”고 지적했다. 이어 “청소년들은 교실 밖에서 틱톡과 스냅챗 등 SNS를 이용하며 고전 문학이나 학습 내용을 요약본으로 소비하는 것이 일상이다”라며 “기술에 반대하는 것이 아니라 학습의 엄격함과 밀도를 회복해야 한다는 의미다. 학생들의 교실 내 스크린 사용 시간을 줄이고 다시 책을 펼쳐 깊이 읽고 공부하는 환경으로 돌아갈 필요가 있다”고 강조했다. 미국만의 문제 아니다…“약 80개국서 비슷한 현상”호바스 박사는 이러한 현상이 단순히 미국의 Z세대에 국한된 것은 아니라고 강조했다. 그는 청문회에서 “약 80개국에서 디지털 기술이 교실에 도입된 뒤 학생들의 학업 성취도가 떨어지는 결과가 나왔다”면서 “난감한 것은 많은 젊은이가 측정된 성적은 낮음에도 불구하고 자신의 지능에 지나친 자신감을 가지고 있다는 것”이라고 우려했다. 이어 “우리 세대가 직면해야 할 슬픈 현실은 우리 아이들은 우리 세대보다 인지 능력이 떨어진다는 것”이라면서 “다음 세대가 파멸하기 전에 학교에서 스크린 사용을 줄이고 깊이 있는 교육을 회복해야 한다”고 강조했다. 한편 호바스 박사는 하버드 의과대학에서 뇌과학 관련 강의 및 연구를 수행하며 인간의 학습과 기억, 뇌 자극 연구로 주목받는 영향력 있는 학자다.

하루 단 몇 분만 생활 습관을 바꿔도 수명을 늘릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 특히 수면과 운동, 식단을 동시에 조금씩 개선하면 기대수명뿐 아니라 질병 없이 사는 ‘건강수명’도 함께 늘어나는 것으로 나타났다. 9일(현지시간) 미국 영양 전문 매체 이팅웰은 국제학술지 ‘e클리니컬메디신’에 발표된 연구를 인용해 “하루 7분 정도 작은 변화만으로도 수명이 약 1년 늘어날 수 있다”고 보도했다. 연구진은 수면(Sleep)과 신체활동(Physical Activity), 영양(Nutrition)을 뜻하는 ‘스판’(SPAN) 행동을 함께 개선하는 전략을 핵심으로 제시했다. 연구진은 영국 대규모 생체 데이터베이스 ‘UK 바이오뱅크’에 참여한 40~69세 성인 5만 9078명의 자료를 분석했다. 참가자들은 손목 착용 기기를 통해 수면 시간과 신체활동을 측정했고, 식단은 식품 섭취 설문을 바탕으로 ‘식단 질 점수’(DQS·0~100점)로 평가했다. 이어 약 8년 동안 이들의 질병 발생과 사망 여부를 추적했다. 그동안 전문가들은 수면과 운동 부족, 불균형한 식단을 심장질환과 당뇨병, 치매 등 만성질환의 주요 위험 요인으로 지목해 왔다. 그러나 대부분 연구는 이 요소들을 각각 따로 분석하는 데 그쳤다. 이번 연구에서는 세 가지 습관을 동시에 조금씩 바꿨을 때 나타나는 효과에 주목했다. ◆ 하루 7분 변화로 수명 1년 늘어 분석 결과, 기대수명을 1년 늘리기 위해 필요한 변화는 매우 작았다. 하루 수면 시간을 5분 늘리고, 빠르게 걷기 같은 중강도 운동을 1.9분(약 1분 54초) 추가하며, 식단 점수를 5점 개선하는 수준만으로도 수명 증가 효과가 나타났다. 이는 채소 반 회분 정도를 더 먹는 수준의 식단 변화에 해당한다. 이 세 가지 변화를 합치면 하루 약 7분 정도의 생활 습관 변화만으로도 수명 연장 효과가 나타난 셈이다. 건강수명을 4년 늘리려면 변화 폭은 조금 더 커졌지만 여전히 현실적인 수준이었다. 수면 시간을 하루 24분 늘리고 중강도 운동을 3.7분(약 3분 40초) 추가하며 식단 점수를 23점 개선하면 건강수명이 늘어나는 것으로 나타났다. 이는 채소 한 컵을 더 먹고 통곡물과 생선을 추가하는 수준의 식단 변화에 해당한다. 연구진은 한 가지 습관만 바꿀 경우 훨씬 더 큰 변화가 필요하다고 설명했다. 예를 들어 수면만으로 수명을 늘리려면 하루 수십 분 이상의 추가 수면이 필요하지만 세 가지 습관을 함께 개선하면 훨씬 적은 변화로도 같은 효과를 낼 수 있었다. ◆ 완벽한 습관보다 작은 변화의 조합이 핵심 연구진은 이번 결과가 ‘작은 습관의 조합’이 건강에 미치는 영향을 보여준다고 강조했다. 완벽한 식단이나 강도 높은 운동을 목표로 삼기보다 잠을 조금 더 자고 출근길에 빠르게 걷거나 식사에 채소를 추가하는 식의 작은 변화를 함께 이어가는 것이 더 현실적이고 효과적이라는 설명이다. 실제로 연구에서는 수면, 운동, 식단이 서로 영향을 주고받는 시너지 효과도 확인됐다. 수면이 부족하면 식욕 조절이 어려워지고 활동량이 줄어드는 반면, 운동은 수면의 질을 개선하는 등 서로 긍정적인 영향을 준다는 것이다. 다만 연구진은 몇 가지 한계도 인정했다. 식단 정보는 자기보고 방식이라 정확도에 한계가 있을 수 있고, 수면·운동 데이터와 식단 데이터의 수집 시점이 달랐다. 또 연구 참가자들이 일반 인구보다 상대적으로 건강한 집단이어서 결과를 모든 집단에 그대로 적용하기는 어렵다고 밝혔다. 그런데도 연구진은 수면과 운동, 식단을 동시에 조금씩 개선하면 수명과 건강수명을 늘릴 수 있다는 점이 확인됐다는 데 의미가 있다고 강조했다. 전문가들은 취침 시간을 조금 앞당기고, 짧은 산책을 추가하며, 간식을 과일로 바꾸는 식의 작은 실천을 꾸준히 이어가면 장기적으로 큰 건강 효과를 기대할 수 있다고 조언했다.

미국의 한 연구소에서 과학자들이 차세대 컴퓨팅 기술로 불리는 양자컴퓨터 개발 경쟁에 속도를 내고 있다. 연구진은 이 기술로 암 치료 시점을 앞당길 수 있다고 기대하지만, 동시에 전 세계 금융·군사 보안 체계를 흔들 수 있다는 경고도 나온다. 8일(현지시간) 워싱턴포스트(WP)에 따르면 메릴랜드주 칼리지파크의 양자컴퓨팅 기업 아이온큐(IonQ) 연구진은 기존 슈퍼컴퓨터를 능가하는 양자 프로세서를 개발하려고 경쟁하고 있다. 그들은 이 기술이 신약 개발 속도를 크게 높여 암 치료 시기를 앞당길 수 있다고 보고 있다. ◆ 신약 개발 속도 끌어올리는 계산 능력 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 작동 방식부터 다르다. 현재의 컴퓨터는 한 번에 하나의 값만 처리하는 ‘비트’(bit)를 사용하지만, 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 표현하는 ‘중첩 상태’를 만들 수 있는 ‘큐비트(qubit)’를 사용한다. 큐비트가 늘어날수록 연산 능력은 선형이 아니라 기하급수적으로 증가한다. 큐비트 1개는 두 가지 상태를 표현하지만, 10개만 되어도 1024가지 조합을 동시에 계산한다. 이 때문에 양자컴퓨터는 복잡한 화학 반응이나 분자 구조를 시뮬레이션하는 데 강점을 보인다. 과학자들은 이 능력을 활용해 신약 후보 물질과 암세포 간 반응을 가상 실험으로 먼저 계산하려 한다. 연구진은 임상시험 이전 단계에서 성공 가능성이 높은 후보만 골라 개발 기간과 비용을 크게 줄이겠다는 구상이다. 아이온큐 측은 양자컴퓨터가 완성되면 기업들이 물류 경로를 최적화하고 자동차 설계 비용도 줄일 수 있다고 전망했다. ◆ “몇 분 만에 비밀번호 뚫을 수도” 하지만 이 기술은 큰 위험도 함께 가져온다. 강력한 양자컴퓨터가 등장하면 현재의 암호 체계가 무너질 가능성이 있기 때문이다. 현대의 암호 기술은 방대한 경우의 수를 하나씩 대입해야 한다. 그래서 기존 컴퓨터는 해독에 수년에서 수십 년을 쏟아야 한다. 그러나 양자컴퓨터는 수많은 경우를 동시에 계산해 몇 분 만에 암호를 풀 수도 있다. 이 경우 해커나 적대 세력은 은행 계좌, 정부 데이터베이스, 의료 기록 등 디지털 정보 대부분에 접근할 수 있다. 군사 분야에서도 암호 체계가 무너지면 기존 무기보다 더 큰 위협이 될 수 있다는 분석이 나온다. 아이온큐 경영진은 이런 위험을 줄이기 위해 양자 인터넷과 ‘해독 불가능한’ 양자 암호 기술 개발에도 투자하고 있다고 밝혔다. ◆ “AI처럼 갑자기 등장할 수도” 전문가들은 실용적인 양자컴퓨터가 등장하기까지 최소 10년은 걸릴 것으로 본다. 양자컴퓨터가 산업적으로 의미를 가지려면 기존 컴퓨터 성능을 실제로 넘어야 하기 때문이다. 하지만 업계 일각에서는 상용화 시점이 더 빨라질 수 있다고 본다. 인공지능(AI)이 몇 년 전까지만 해도 회의적인 시선을 받았지만, 챗GPT 등장 이후 일상 기술로 자리 잡은 것과 비슷한 흐름이 나타날 수 있다는 분석이다. 아이온큐 측은 “어느 날 갑자기 양자컴퓨터로 암을 치료했다는 소식을 듣게 될 수도 있다”며 “그 시점이 생각보다 가까울 수 있다”고 밝혔다.

지구의 허파로 불리는 아마존 열대우림은 막대한 이산화탄소를 흡수해 지구 기후를 안정적으로 유지하는 것은 물론 수많은 동식물의 보금자리가 되고 있다. 하지만 최근 늘어난 식량 수요를 감당하기 위해 많은 산림이 개간되어 농지나 목초지로 바뀌고 있고 여기저기 무분별한 벌목으로 인해 많은 숲이 사라졌다. 여기에 열대우림이라는 말이 무색하게 아마존 일부 지역에서는 건기가 오래 지속되거나 가뭄이 들어 추가적으로 산림이 소실되고 그 자리에 초원이 들어서고 있다. 과학자들은 아마존 산림 파괴와 함께 일어나고 있는 건조화가 절대 우연의 일치가 아니라고 보고 있다. 지구 온난화로 인해 기온이 상승하면서 증발되는 물의 양이 늘어나고 수증기를 공급하는 열대우림의 소실로 건조화가 가속되고 있기 때문이다. 하지만 기후 변화와 산림 파괴 중 어느 것이 건조화의 주요 이유인지는 확실치 않았다. 중국 과학원의 과학자들은 지난 40년 간의 위성 관측 데이터를 바탕으로 최근 아마존 열대 우림의 건조화가 전 지구적인 기후 변화 때문인지 아니면 그동안의 개간과 산림 벌채 때문인지를 분석했다. 물론 두 가지 모두 주요 원인이지만, 연구팀에 따르면 최근 진행되는 아마존의 건조화는 지구적인 기후 변화보다 산림 파괴에 의한 요인이 좀 더 큰 것으로 나타났다. 아마존 열대우림의 큰 나무들은 깊은 곳에서 물을 빨아들인 후 활발한 증산 작용을 통해 수증기를 공기 중으로 다시 공급하는 역할을 한다. 결과적으로 습도가 높아진 공기는 더 자주 비를 뿌리게 되고 이와 같은 선순환 구조는 계속 지속되어 열대우림이 형성된다. 만약 나무들이 대부분 사라지고 그 자리에 가축 방목지나 경작지, 혹은 초원이 형성되는 경우 뿌리가 얕은 식물들이 공기 중으로 방출하는 수증기의 양은 상대적으로 적기 때문에 건조화는 피할 수 없게 된다. 여기에 건조해진 숲은 산불에 더 취약해지고, 산불은 다시 숲을 파괴해 건조화를 더욱 가속하는 악순환을 만든다. 그러면 단순히 벌목만 진행했던 자리에도 숲이 재생되지 않고 초원에 약간의 나무가 듬성듬성 있는 사바나 같은 열대 초원이 생길 수 있다. 물론 사바나도 중요한 생태계의 일부이긴 하나 기존에 열대우림에 적응한 동식물은 서식지 파괴로 생존 위기에 몰리게 된다. 이번 연구에서는 이런 사실이 분명하게 나타났다. 연구 결과 아마존 북부 지역은 전반적으로 강우량이 증가하고 있는 반면, 벌목이 가장 많이 이루어지는 남부 아마존 지역은 연간 강수량이 8~11% 감소하고 있었다. 이런 지역적 차이는 벌목과 산림파괴가 큰 영향을 미친다는 증거다. 연구 저자들에 따르면 이러한 강수량 감소의 52~72%는 삼림 벌채와 직접적인 관련이 있다. 연구팀은 강우량이 나무 자체에 의해 좌우되기 때문에 해결책은 나무를 보호하는 데 있다고 강조했다. 삼림 벌채 속도를 늦추고 광범위한 재조림을 병행하면 기후 변화로 인한 아마존의 대규모 삼림 고사 위험을 줄이고 지구 온난화 가속화도 늦출 수 있다는 것이 연구의 시사점이다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표됐다. 개발이냐 보존이냐를 두고 계속 첨예한 갈등이 이어지는 가운데, 아마존 열대우림 파괴는 멈추지 않고 진행되고 있다. 결국 시간이 흐르면서 보존할 열대우림과 그 안에 사는 생명체 자체가 별로 남지 않을지도 모른다. 있을 때 보존하는 것이 없어진 것을 복원하는 것보다 훨씬 쉬운 만큼 이제부터라도 국제 사회와 관련 국가의 모두의 노력이 필요하다.

미국 Z세대가 이전 세대보다 학업 성취도에서 뒤처진 첫 세대라는 주장이 나왔다. 스마트폰과 태블릿 중심의 학습 환경이 인지 능력을 떨어뜨렸다는 분석이다. 6일(현지시간) 미국 뉴욕포스트에 따르면 신경과학자 재러드 쿠니 호바스 박사는 최근 미 의회 증언에서 “Z세대는 현대 역사상 처음으로 이전 세대보다 표준화 시험 점수가 낮은 세대”라고 말했다. 그는 “많은 젊은이가 자신의 지능을 과신한다”며 “스스로 똑똑하다고 생각할수록 실제 능력은 더 낮은 경우가 많다”고 주장했다. 호바스 박사는 Z세대가 주의력과 기억력, 문해력, 수리력, 실행 기능, 일반 지능 등 주요 인지 지표에서 전반적으로 낮은 성과를 보였다고 설명했다. 그는 “19세기 말부터 세대별 인지 능력을 측정해 왔고 그동안 모든 세대가 이전 세대보다 더 높은 성취를 보였다”며 “하지만 Z세대에서 그 흐름이 처음으로 꺾였다”고 말했다. ◆ “깊이 읽기 대신 화면 스크롤…학습 방식이 바뀌었다” 호바스 박사는 성적 하락의 가장 큰 원인으로 ‘디지털 기기 중심 학습 환경’을 지목했다. 그는 “요즘 청소년은 깨어 있는 시간의 절반 이상을 스마트폰 등 화면을 보며 보낸다”며 “인간은 다른 사람과의 상호작용과 깊이 있는 학습을 통해 지식을 쌓도록 설계됐지만, 이런 화면 속 요약문과 짧은 콘텐츠는 이를 대신할 수 없다”고 말했다. 그는 특히 수업과 과제 대부분을 태블릿과 노트북으로 진행하면서 학생들이 책을 깊이 읽기보다 핵심만 훑는 ‘스키밍(skimming)’ 학습에 익숙해졌다고 지적했다. 호바스 박사는 “나는 기술 자체에 반대하지 않는다. 다만 더 엄격한 학습 환경이 필요하다”며 “아이들이 책을 펼쳐 밤을 새워 공부하던 방식으로 돌아가야 한다”고 주장했다. 그는 이런 현상이 미국만의 문제가 아니라고도 강조했다. 호바스 박사는 “80개국 데이터를 보면 학교가 디지털 기술을 널리 도입한 뒤 성과가 떨어지는 경향이 나타난다”며 “교육에 기술이 들어갈수록 학습 성과가 낮아진다”고 말했다. 그는 앞으로 학교가 스크린 사용을 줄이고 전통적인 학습 방식으로 돌아가야 한다고 주장했다. 그러면서 다음 세대인 알파 세대가 더 나은 학습 환경을 갖추길 바란다고 덧붙였다. 한편 해당 보도 이후 뉴욕포스트 댓글창에서는 “직장에서 체감한다”는 공감 반응이 이어졌고, 일부는 교육 시스템과 정치권 책임론을 제기했다. 반면 시험 방식 변화와 사회적 요인을 들어 세대 전체를 단정하기 어렵다는 반론도 나왔다.

미국 Z세대가 이전 세대보다 학업 성취도에서 뒤처진 첫 세대라는 주장이 나왔다. 스마트폰과 태블릿 중심의 학습 환경이 인지 능력을 떨어뜨렸다는 분석이다. 6일(현지시간) 미국 뉴욕포스트에 따르면 신경과학자 재러드 쿠니 호바스 박사는 최근 미 의회 증언에서 “Z세대는 현대 역사상 처음으로 이전 세대보다 표준화 시험 점수가 낮은 세대”라고 말했다. 그는 “많은 젊은이가 자신의 지능을 과신한다”며 “스스로 똑똑하다고 생각할수록 실제 능력은 더 낮은 경우가 많다”고 주장했다. 호바스 박사는 Z세대가 주의력과 기억력, 문해력, 수리력, 실행 기능, 일반 지능 등 주요 인지 지표에서 전반적으로 낮은 성과를 보였다고 설명했다. 그는 “19세기 말부터 세대별 인지 능력을 측정해 왔고 그동안 모든 세대가 이전 세대보다 더 높은 성취를 보였다”며 “하지만 Z세대에서 그 흐름이 처음으로 꺾였다”고 말했다. ◆ “깊이 읽기 대신 화면 스크롤…학습 방식이 바뀌었다” 호바스 박사는 성적 하락의 가장 큰 원인으로 ‘디지털 기기 중심 학습 환경’을 지목했다. 그는 “요즘 청소년은 깨어 있는 시간의 절반 이상을 스마트폰 등 화면을 보며 보낸다”며 “인간은 다른 사람과의 상호작용과 깊이 있는 학습을 통해 지식을 쌓도록 설계됐지만, 이런 화면 속 요약문과 짧은 콘텐츠는 이를 대신할 수 없다”고 말했다. 그는 특히 수업과 과제 대부분을 태블릿과 노트북으로 진행하면서 학생들이 책을 깊이 읽기보다 핵심만 훑는 ‘스키밍(skimming)’ 학습에 익숙해졌다고 지적했다. 호바스 박사는 “나는 기술 자체에 반대하지 않는다. 다만 더 엄격한 학습 환경이 필요하다”며 “아이들이 책을 펼쳐 밤을 새워 공부하던 방식으로 돌아가야 한다”고 주장했다. 그는 이런 현상이 미국만의 문제가 아니라고도 강조했다. 호바스 박사는 “80개국 데이터를 보면 학교가 디지털 기술을 널리 도입한 뒤 성과가 떨어지는 경향이 나타난다”며 “교육에 기술이 들어갈수록 학습 성과가 낮아진다”고 말했다. 그는 앞으로 학교가 스크린 사용을 줄이고 전통적인 학습 방식으로 돌아가야 한다고 주장했다. 그러면서 다음 세대인 알파 세대가 더 나은 학습 환경을 갖추길 바란다고 덧붙였다. 한편 해당 보도 이후 뉴욕포스트 댓글창에서는 “직장에서 체감한다”는 공감 반응이 이어졌고, 일부는 교육 시스템과 정치권 책임론을 제기했다. 반면 시험 방식 변화와 사회적 요인을 들어 세대 전체를 단정하기 어렵다는 반론도 나왔다.

인기 만화 시리즈인 네모바지 스폰지밥에서 불가사리인 뚱이는 착하지만, 다소 엉뚱하고 바보 같은 캐릭터로 등장해 시청자에게 웃음을 선사한다. 극 중에서는 뇌가 작거나 혹은 없는 듯한 행동을 보여주면서도 종종 우리에게 깨달음을 얻게 해주는 명대사를 남기는 캐릭터이기도 하다. 과학자들은 불가사리를 연구하면서 비슷한 상황에 놓이곤 한다. 분명 뇌가 없어 지능이 낮은 정도가 아니라 없어야 정상인데, 사실 불가사리들은 불가사의할 정도로 주변 환경에 적절히 반응하고 먹이를 사냥한다. 예를 들어 불가사리는 관족이라는 작은 튜브처럼 생긴 기관을 이용해 이동하는데, 수백개의 관족이 수압에 의해 차례로 움직이면서도 절대 서로 엉키거나 이상한 방향으로 오작동 하는 일 없이 모든 관족이 마치 누군가 조종하는 것처럼 정확히 움직인다. 불가사리에는 몸을 조절하는 뇌가 없다는 점을 생각하면 미스터리가 아닐 수 없다. 8일 학계에 따르면 벨기에 몽스 대학의 아만딘 데리두와 동료들은 이 미스터리를 풀기 위해 유럽에서 흔히 볼 수 있는 보통 불가사리 보통 불가사리 (Asterias rubens)의 관족을 조사했다. 연구팀은 각각의 작은 관족이 어떻게 움직이는지 자세히 분석하기 위해 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 이미징이라는 기술을 사용했다. 이 기술은 굴절률이 높은 유리가 불가사리의 발과 접촉할 때 빛을 발하는 원리를 이용해 각 관족이 표면에 닿아 있는 시간과 특정 시점에 접촉하고 있는 관족의 개수를 측정할 수 있다. 연구 결과 불가사리의 관족은 부착-흡착-분리의 세 단계에 따라 움직이는데, 중앙의 통제 없이 각 관족이 물리적 자극에 의해 연쇄적으로 움직이는 것이 부드러운 움직임의 비결이었다. 쉽게 설명하면 파도타기 응원처럼 각 관객이 자발적으로 리듬을 타고 자리에서 일어났다 앉는 것에 비유할 수 있다. 옆 사람이 자리에서 일어나면 다음 차례에 내가 일어나는 것처럼 관족도 연쇄적으로 움직인다. 하지만 이것만으로 모든 의문이 해결된 것은 아니다. 불가사리는 평지만 이동하는 것이 아니라 바위 벽면을 타고 이동하거나 심지어 뒤집힌 상태에서도 떨어지지 않을 수 있다. 이때는 어떻게 흡착력을 조절하는지 알아내기 위해 연구팀은 불가사리에 3D 프린터로 제작한 작은 배낭을 부착하여 무게를 늘리는 실험과 (사진) 거꾸로 기어다닐 때 접착력 변화를 측정하는 등 다양한 실험을 진행했다. 실험 결과 놀랍게도 각 관족은 증가된 하중을 감지하고 흡착 시간을 스스로 늘렸다. 인간을 비롯한 대부분의 동물은 근육과 관절을 정교하게 움직이기 위해 복잡한 신경계와 뇌를 지니고 있다. 하지만 불가사리는 유지하는데 비용이 많이 들고 손상되면 복구하기 힘든 뇌 대신 자율적으로 움직이는 관족 시스템이라는 놀라운 대안을 개발했다. 덕분에 불가사리는 어느 부분이 잘려도 죽지 않고 쉽게 재생할 수 있다. 이 연구에서 불가사리는 우리에게 원하는 방향으로 움직이기 위해 정답이 꼭 하나일 필요가 없다는 점을 보여줬다. 우리에게 종종 깨달음을 주는 바보 캐릭터 뚱이와 묘하게 닮은 경우가 아닐 수 없다.

인기 만화 시리즈인 네모바지 스폰지밥에서 불가사리인 뚱이는 착하지만, 다소 엉뚱하고 바보 같은 캐릭터로 등장해 시청자에게 웃음을 선사한다. 극 중에서는 뇌가 작거나 혹은 없는 듯한 행동을 보여주면서도 종종 우리에게 깨달음을 얻게 해주는 명대사를 남기는 캐릭터이기도 하다. 과학자들은 불가사리를 연구하면서 비슷한 상황에 놓이곤 한다. 분명 뇌가 없어 지능이 낮은 정도가 아니라 없어야 정상인데, 사실 불가사리들은 불가사의할 정도로 주변 환경에 적절히 반응하고 먹이를 사냥한다. 예를 들어 불가사리는 관족이라는 작은 튜브처럼 생긴 기관을 이용해 이동하는데, 수백개의 관족이 수압에 의해 차례로 움직이면서도 절대 서로 엉키거나 이상한 방향으로 오작동 하는 일 없이 모든 관족이 마치 누군가 조종하는 것처럼 정확히 움직인다. 불가사리에는 몸을 조절하는 뇌가 없다는 점을 생각하면 미스터리가 아닐 수 없다. 8일 학계에 따르면 벨기에 몽스 대학의 아만딘 데리두와 동료들은 이 미스터리를 풀기 위해 유럽에서 흔히 볼 수 있는 보통 불가사리 보통 불가사리 (Asterias rubens)의 관족을 조사했다. 연구팀은 각각의 작은 관족이 어떻게 움직이는지 자세히 분석하기 위해 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 이미징이라는 기술을 사용했다. 이 기술은 굴절률이 높은 유리가 불가사리의 발과 접촉할 때 빛을 발하는 원리를 이용해 각 관족이 표면에 닿아 있는 시간과 특정 시점에 접촉하고 있는 관족의 개수를 측정할 수 있다. 연구 결과 불가사리의 관족은 부착-흡착-분리의 세 단계에 따라 움직이는데, 중앙의 통제 없이 각 관족이 물리적 자극에 의해 연쇄적으로 움직이는 것이 부드러운 움직임의 비결이었다. 쉽게 설명하면 파도타기 응원처럼 각 관객이 자발적으로 리듬을 타고 자리에서 일어났다 앉는 것에 비유할 수 있다. 옆 사람이 자리에서 일어나면 다음 차례에 내가 일어나는 것처럼 관족도 연쇄적으로 움직인다. 하지만 이것만으로 모든 의문이 해결된 것은 아니다. 불가사리는 평지만 이동하는 것이 아니라 바위 벽면을 타고 이동하거나 심지어 뒤집힌 상태에서도 떨어지지 않을 수 있다. 이때는 어떻게 흡착력을 조절하는지 알아내기 위해 연구팀은 불가사리에 3D 프린터로 제작한 작은 배낭을 부착하여 무게를 늘리는 실험과 (사진) 거꾸로 기어다닐 때 접착력 변화를 측정하는 등 다양한 실험을 진행했다. 실험 결과 놀랍게도 각 관족은 증가된 하중을 감지하고 흡착 시간을 스스로 늘렸다. 인간을 비롯한 대부분의 동물은 근육과 관절을 정교하게 움직이기 위해 복잡한 신경계와 뇌를 지니고 있다. 하지만 불가사리는 유지하는데 비용이 많이 들고 손상되면 복구하기 힘든 뇌 대신 자율적으로 움직이는 관족 시스템이라는 놀라운 대안을 개발했다. 덕분에 불가사리는 어느 부분이 잘려도 죽지 않고 쉽게 재생할 수 있다. 이 연구에서 불가사리는 우리에게 원하는 방향으로 움직이기 위해 정답이 꼭 하나일 필요가 없다는 점을 보여줬다. 우리에게 종종 깨달음을 주는 바보 캐릭터 뚱이와 묘하게 닮은 경우가 아닐 수 없다.

전 세계에 존재하는 핵무기의 약 90%가 단 두 나라에 집중된 것으로 나타났다. 냉전이 끝난 지 수십 년이 지났지만, 인류의 생존을 위협할 수 있는 핵무기를 둘러싼 구조는 여전히 크게 달라지지 않았다는 평가다. 미국 테크 전문 온라인 매체 슬레쉬기어는 3일(현지시간) 현재 핵무기를 보유한 국가는 총 9개국이지만, 미국과 러시아가 전 세계 핵탄두의 86.8%를 보유하고 있다고 전했다. 핵보유국 수는 늘었지만, 실질적인 힘의 균형은 여전히 두 나라가 좌우하고 있다는 의미다. 현재 핵무기를 보유한 국가는 미국과 러시아를 비롯해 중국, 영국, 프랑스, 인도, 파키스탄, 북한, 이스라엘 등이다. 이스라엘은 핵무기 보유 여부를 공식적으로 인정하지 않았고 핵확산금지조약(NPT)에도 가입하지 않았지만, 국제 사회는 사실상 핵보유국으로 본다. 이들 9개국이 보유한 핵탄두는 총 1만2300여 기로 추산된다. 이 가운데 약 9600기는 군사 작전에 투입할 수 있는 전력으로 분류된다. 다만 이 숫자 역시 미국과 러시아의 압도적인 보유량과 비교하면 상대적으로 적은 수준이라는 분석이 나온다. 전문가들은 이러한 집중 현상이 냉전 시기 형성된 상호확증파괴(MAD) 전략의 연장선에 있다고 본다. 핵 공격이 곧 상대의 보복과 공멸로 이어진다는 전제 아래, 양국이 압도적인 핵전력을 유지해 온 결과라는 해석이다. ◆ 미국·러시아, 전 세계 핵무기 10기 중 9기 보유 미국은 냉전 종식 이후 핵탄두 수를 크게 줄였지만, 여전히 세계 최고 수준의 핵전력을 유지하고 있다. 미국 핵전략의 근간은 잠수함발사탄도미사일(SLBM), 대륙간탄도미사일(ICBM), 전략폭격기 투하형 핵무기로 구성된 ‘핵 삼위일체’ 체계다. 미국과학자연맹(FAS)의 2025년 세계 핵전력 현황 보고서에 따르면 미국은 실전 배치 핵탄두 1670기와 즉각 사용할 수 있는 비축 탄두 1930기를 보유하고 있다. 여기에 퇴역했지만 아직 해체되지 않은 탄두 1400기 이상을 합치면 총 5100기 이상으로, 이 가운데 약 3700기가 실제 운용할 수 있는 전력으로 평가된다. 러시아는 현재 세계에서 가장 많은 핵탄두를 보유한 국가다. 옛 소련 시절부터 축적된 핵전력을 계승한 러시아는 실전 배치·비축·퇴역 탄두를 모두 포함해 5400기 이상의 핵무기를 보유한 것으로 추산된다. 즉각 운용할 수 있는 전력만 따져도 미국보다 약 600기 많다. ◆ 70년 전 냉전의 유산…핵무기는 줄었지만 불안은 여전 전 세계 핵탄두 수는 1986년 약 7만 기로 정점을 찍은 뒤 각종 군축 협정을 거치며 크게 줄었다. 그러나 슬레쉬기어는 미국과 러시아가 여전히 전 세계 핵무기의 대부분을 보유하고 있다는 점에서 국제 안보 질서의 근본은 달라지지 않았다고 지적했다. 특히 두 나라는 핵무기 전면 금지를 목표로 하는 핵무기금지조약(TPNW)에 참여하지 않고 있다. 전문가들은 핵무기 수의 감소보다 소수 국가에 핵전력이 집중된 구조 자체가 지속되고 있다는 점을 더 큰 위험 요소로 꼽는다. 냉전은 역사 속으로 사라졌지만, 핵무기를 둘러싼 불안과 불균형은 여전히 현재진행형이라는 평가다. 이런 가운데 미국과 러시아의 전략 핵무기를 제한해 온 마지막 군비 통제 조약인 ‘신전략무기감축조약(New START·뉴스타트)’이 5일 만료됐다. 핵무기의 대부분을 보유한 두 나라를 제도적으로 묶어두던 장치가 사라진 셈이다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 중국까지 참여하는 새로운 협정을 주장했지만, 러시아는 기존 조약 연장을 요구하고 있다. 후속 합의가 불투명한 상황에서 핵전력 경쟁이 다시 가속할 수 있다는 우려도 나온다.

전 세계적으로 대형 산불로 인한 피해가 늘어나는 추세다. 지구 온난화로 기후가 건조해지거나 혹은 이전과 강수량이 늘어도 물이 빠르게 증발하면서 숲과 낙엽이 건조해져 불이 더 잘 붙는 상황이 됐기 때문이다. 여기에 산림 지대를 개발해서 숲과 가까운 곳에 건물이나 주택이 많아진 것도 피해가 늘어난 이유로 해석된다. 이런 추세가 반전되기는 어려운 만큼 앞으로 산불로 인한 피해는 더 늘어나고 산불의 규모도 대형화될 우려가 존재한다. 과학자들은 이런 산불 위험도 증가가 이번이 처음이 아니라는 사실을 알고 있다. 지구 역사상 여러 차례에 걸쳐 지구 기온이 빠르게 상승한 적이 있기 때문이다. 2일 학계에 따르면 네덜란드 위트레흐트 대학의 메이 넬리센과 동료들은 5600만 년 전 발생한 극단적 온난화인 ‘팔레오세-에오세 온난화 극대기’(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) 시기 지층을 조사해 당시 산불이 많이 발생했다는 사실을 확인했다. 팔레오세-에오세 온난화 극대기 시기에는 지구 온난화가 빠르게 진행되어 평균 기온이 5~8도 정도 상승했다. 해저 메탄 하이드레이트의 기화로 인해 강력한 온실가스인 메탄가스가 대기 중으로 대거 배출된 것이 원인으로 지목되기도 하지만, 정확한 원인은 아직도 모른다. 연구팀은 이렇게 기온이 빠르게 올라가던 시기 생물상의 변화를 파악하기 위해 노르웨이 해안 지층에서 당시의 퇴적층을 시추해 자세히 분석했다. 그 결과 당시 빠른 속도로 식물상이 바뀌었을 뿐 아니라 상당한 양의 숯이 발견돼 산불이 잦았다는 사실을 확인했다. 당시에도 숲과 초원이 건조해지면서 산불이 자주 발생했다는 증거다. 자세한 분석 결과 당시 300년 동안의 지질학적으로 짧은 시기에도 온도가 급격히 상승하면서 산불이 자주 발생했고 죽은 침엽수림의 자리에는 양치식물처럼 따뜻한 기후를 좋아하는 식물이 자라나는 생물상의 큰 변화가 일어났던 것이 확인됐다. 그리고 아마도 이 과정에서 숲이 사라지면서 토양이 많이 침식된 것으로 나타났다. 현재 지구 온난화로 인한 기온 상승은 팔레오세-에오세 온난화 극대기보다 더 빠르다는 것이 과학자들의 일반적인 견해다. 따라서 당시보다 더 극단적인 생태계 변화가 우려된다. 그리고 이 과정에서 산불 같은 대형 자연재해의 위험성이 더 높아질 수 있다. 앞으로 부주의로 인한 산불을 막기 위한 모두의 노력이 더 중요지는 이유다.

전 세계적으로 대형 산불로 인한 피해가 늘어나는 추세다. 지구 온난화로 기후가 건조해지거나 혹은 이전과 강수량이 늘어도 물이 빠르게 증발하면서 숲과 낙엽이 건조해져 불이 더 잘 붙는 상황이 됐기 때문이다. 여기에 산림 지대를 개발해서 숲과 가까운 곳에 건물이나 주택이 많아진 것도 피해가 늘어난 이유로 해석된다. 이런 추세가 반전되기는 어려운 만큼 앞으로 산불로 인한 피해는 더 늘어나고 산불의 규모도 대형화될 우려가 존재한다. 과학자들은 이런 산불 위험도 증가가 이번이 처음이 아니라는 사실을 알고 있다. 지구 역사상 여러 차례에 걸쳐 지구 기온이 빠르게 상승한 적이 있기 때문이다. 2일 학계에 따르면 네덜란드 위트레흐트 대학의 메이 넬리센과 동료들은 5600만 년 전 발생한 극단적 온난화인 ‘팔레오세-에오세 온난화 극대기’(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) 시기 지층을 조사해 당시 산불이 많이 발생했다는 사실을 확인했다. 팔레오세-에오세 온난화 극대기 시기에는 지구 온난화가 빠르게 진행되어 평균 기온이 5~8도 정도 상승했다. 해저 메탄 하이드레이트의 기화로 인해 강력한 온실가스인 메탄가스가 대기 중으로 대거 배출된 것이 원인으로 지목되기도 하지만, 정확한 원인은 아직도 모른다. 연구팀은 이렇게 기온이 빠르게 올라가던 시기 생물상의 변화를 파악하기 위해 노르웨이 해안 지층에서 당시의 퇴적층을 시추해 자세히 분석했다. 그 결과 당시 빠른 속도로 식물상이 바뀌었을 뿐 아니라 상당한 양의 숯이 발견돼 산불이 잦았다는 사실을 확인했다. 당시에도 숲과 초원이 건조해지면서 산불이 자주 발생했다는 증거다. 자세한 분석 결과 당시 300년 동안의 지질학적으로 짧은 시기에도 온도가 급격히 상승하면서 산불이 자주 발생했고 죽은 침엽수림의 자리에는 양치식물처럼 따뜻한 기후를 좋아하는 식물이 자라나는 생물상의 큰 변화가 일어났던 것이 확인됐다. 그리고 아마도 이 과정에서 숲이 사라지면서 토양이 많이 침식된 것으로 나타났다. 현재 지구 온난화로 인한 기온 상승은 팔레오세-에오세 온난화 극대기보다 더 빠르다는 것이 과학자들의 일반적인 견해다. 따라서 당시보다 더 극단적인 생태계 변화가 우려된다. 그리고 이 과정에서 산불 같은 대형 자연재해의 위험성이 더 높아질 수 있다. 앞으로 부주의로 인한 산불을 막기 위한 모두의 노력이 더 중요지는 이유다.

지구를 비롯한 태양계 8개 행성과 소행성, 혜성들은 모두 46억 년 전 원시 태양 주위에 형성된 먼지와 가스의 모임인 ‘원시 행성계 원반’(protoplanetary disc)에서 생겨났다. 물론 과학자들이 그때로 돌아가서 이를 관측한 것은 아니지만, 생성 단계에 있는 원시별과 원시 행성계 원반을 다수 관찰해 일반적인 행성계의 생성 과정을 파악했기 때문에 자신 있게 이야기할 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 행성계 생성의 모든 의문점이 풀린 것은 아니다. 과학자들은 초기 생성 단계의 원시 행성계 원반이나 태양계처럼 이미 생성된 지 상당한 시간이 흐른 행성계는 많이 관측했지만, 그 중간 청소년기에 해당하는 아직 어린 행성계는 많이 관측하지 못했다. 이 단계에서는 원시 행성계 원반을 이루는 가스와 먼지가 거의 흩어져 관측이 힘들기 때문이다. 2일 학계에 따르면 영국 엑세터 대학의 세바스티앙 마리노가 이끄는 유럽과 미국의 ARKS(ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) 연구팀은 지상에서 가장 강력한 전파 망원경인 ALMA를 이용해 초기 원시 행성계 원반과 완성된 행성계의 중간 단계에 있는, 청소년기 행성계 24개를 자세히 관측했다. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)는 칠레 고원 지대에 설치된 여러 개의 고성능 전파 망원경 어레이로 이름처럼 밀리미터파와 서브 밀리미터파 같은 긴 파장의 전파를 관측하는 망원경이다. 이 파장에서는 가스와 먼지를 관측하기 쉽기 때문에 원시 행성계 원반이 어느 정도 행성과 소행성으로 정리되고 남은 ‘잔해 원반’(debris disc)도 관측할 수 있다. 과학자들은 ALMA의 뛰어난 성능 덕분에 다른 방법으로는 관측하기 힘든 잔해 원반(사진)을 확인할 수 있었다. 언뜻 생각하기에 잔해 원반은 결국 행성과 소행성이 형성되고 남은 잔해에 불과하기 때문에 별다른 움직임이 없을 것으로 생각된다. 하지만 실제 관측 결과 연구팀은 잔해 원반이 생각보다 훨씬 복잡하고 역동적임을 확인했다. 예를 들어 관측한 잔해 원반의 3분의1 이상의 원반에서 뚜렷한 구조(다중 고리, 간극 등)가 발견됐다. 연구팀은 ARKS가 발견한 비대칭성·아크 구조가 보이지 않는 행성의 중력, 과거 충돌, 행성 이동의 흔적일 가능성이 높다고 보고 있다. 다시 말해 이미 생성된 행성의 경우라도 서로 충돌을 통해 새로운 파편을 생성하거나 생성된 행성과 미세 행성에 대규모 소행성 충돌이 일어나고 있다는 뜻이다. 과학자들은 우리 태양계 역시 초기에 수많은 소행성과 원시 행성이 충돌하는 역동적인 과정을 겪었다는 사실을 알고 있다. 예를 들어 원시 지구와 테이아라는 화성 크기의 원시 행성이 충돌한 결과 현재의 지구와 달이 생성됐다. 그리고 그 밖에 태양계 많은 천체에 큰 충돌을 겪었던 흔적이 남아 있다. 옆으로 누운 채 자전하는 천왕성이 그 대표적인 사례로 지구보다 큰 원시 행성과 충돌한 결과로 추정된다. ALMA가 이번에 관측한 청소년기 행성계는 이런 일이 과거 태양계에서만 일어났던 것이 아니라 지금도 성장 중인 행성계에서 일어나고 있음을 시사한다. 외계 행성계도 좌충우돌하며 성장한다는 이야기다. 하지만 이런 성장통이 없었다면 현재의 지구도 없었을 것이다. 묘하게 인간과 비슷한 행성의 성장 과정이 아닐 수 없다.

지구를 비롯한 태양계 8개 행성과 소행성, 혜성들은 모두 46억 년 전 원시 태양 주위에 형성된 먼지와 가스의 모임인 ‘원시 행성계 원반’(protoplanetary disc)에서 생겨났다. 물론 과학자들이 그때로 돌아가서 이를 관측한 것은 아니지만, 생성 단계에 있는 원시별과 원시 행성계 원반을 다수 관찰해 일반적인 행성계의 생성 과정을 파악했기 때문에 자신 있게 이야기할 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 행성계 생성의 모든 의문점이 풀린 것은 아니다. 과학자들은 초기 생성 단계의 원시 행성계 원반이나 태양계처럼 이미 생성된 지 상당한 시간이 흐른 행성계는 많이 관측했지만, 그 중간 청소년기에 해당하는 아직 어린 행성계는 많이 관측하지 못했다. 이 단계에서는 원시 행성계 원반을 이루는 가스와 먼지가 거의 흩어져 관측이 힘들기 때문이다. 2일 학계에 따르면 영국 엑세터 대학의 세바스티앙 마리노가 이끄는 유럽과 미국의 ARKS(ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) 연구팀은 지상에서 가장 강력한 전파 망원경인 ALMA를 이용해 초기 원시 행성계 원반과 완성된 행성계의 중간 단계에 있는, 청소년기 행성계 24개를 자세히 관측했다. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)는 칠레 고원 지대에 설치된 여러 개의 고성능 전파 망원경 어레이로 이름처럼 밀리미터파와 서브 밀리미터파 같은 긴 파장의 전파를 관측하는 망원경이다. 이 파장에서는 가스와 먼지를 관측하기 쉽기 때문에 원시 행성계 원반이 어느 정도 행성과 소행성으로 정리되고 남은 ‘잔해 원반’(debris disc)도 관측할 수 있다. 과학자들은 ALMA의 뛰어난 성능 덕분에 다른 방법으로는 관측하기 힘든 잔해 원반(사진)을 확인할 수 있었다. 언뜻 생각하기에 잔해 원반은 결국 행성과 소행성이 형성되고 남은 잔해에 불과하기 때문에 별다른 움직임이 없을 것으로 생각된다. 하지만 실제 관측 결과 연구팀은 잔해 원반이 생각보다 훨씬 복잡하고 역동적임을 확인했다. 예를 들어 관측한 잔해 원반의 3분의1 이상의 원반에서 뚜렷한 구조(다중 고리, 간극 등)가 발견됐다. 연구팀은 ARKS가 발견한 비대칭성·아크 구조가 보이지 않는 행성의 중력, 과거 충돌, 행성 이동의 흔적일 가능성이 높다고 보고 있다. 다시 말해 이미 생성된 행성의 경우라도 서로 충돌을 통해 새로운 파편을 생성하거나 생성된 행성과 미세 행성에 대규모 소행성 충돌이 일어나고 있다는 뜻이다. 과학자들은 우리 태양계 역시 초기에 수많은 소행성과 원시 행성이 충돌하는 역동적인 과정을 겪었다는 사실을 알고 있다. 예를 들어 원시 지구와 테이아라는 화성 크기의 원시 행성이 충돌한 결과 현재의 지구와 달이 생성됐다. 그리고 그 밖에 태양계 많은 천체에 큰 충돌을 겪었던 흔적이 남아 있다. 옆으로 누운 채 자전하는 천왕성이 그 대표적인 사례로 지구보다 큰 원시 행성과 충돌한 결과로 추정된다. ALMA가 이번에 관측한 청소년기 행성계는 이런 일이 과거 태양계에서만 일어났던 것이 아니라 지금도 성장 중인 행성계에서 일어나고 있음을 시사한다. 외계 행성계도 좌충우돌하며 성장한다는 이야기다. 하지만 이런 성장통이 없었다면 현재의 지구도 없었을 것이다. 묘하게 인간과 비슷한 행성의 성장 과정이 아닐 수 없다.

미국의 이란에 대한 군사 행동이 임박했다는 관측 속에서 미군의 감시용 항공기가 이란 영공 부근에서 관측됐다는 주장이 나왔다. 러시아 타스 통신은 지난달 31일(현지시간) “미군 소속 P-8A 포세이돈 대잠초계기가 이날 이란 국경 근처인 페르시아만과 오만만의 중립 수역 6000ｍ 상공에서 비행하는 모습이 포착됐다”고 보도했다. P-8A 포세이돈 대잠초계기는 미 해군이 운용하는 최신 해상초계-대잠전(MPA/ASW) 항공기로, 보잉 737-800ERX를 기반으로 만들어져 신뢰성과 항속, 센서 융합 능력이 강점이다. 고성능 해상감시 레이더, 전자광학/적외선(EO/IR), 전자전(ESM) 등의 센서를 장착했으며 Mk-54 경어뢰, 하푼/NSM 등 대함미사일과 기뢰를 발사할 수 있다. 보도에 따르면 해당 초계기는 바레인의 한 비행장에서 이륙했다. 바레인에는 미군과 동맹국의 병력이 이용하는 해군지원기지(NSA) 등 군사 시설이 있다. 항공관제 관계자는 타스 통신에 “최근 일대에서 미군의 고고도 무인정찰기인 MQ-4C ‘트라이튼’이 목격되기도 했다”고 주장했다. 일반적으로 MQ-4C 드론은 P-8 초계기를 보완하는 역할을 하는 것으로 알려졌다. 도널드 트럼프 미국 행정부의 이란 침공이 코앞까지 다가왔다는 ‘증거’는 또 있다. 이틀 전인 지난달 29일에는 미국 군사 전문 매체 더워존이 “푸에르토리코에 전개됐던 미 공군 F-35A 전투기 일부가 최근 유럽 포르투갈 라제스 공군기지에 도착했다”고 보도했다. F-35A 전투기는 지난달 초 미군 델타포스 특수부대가 니콜라스 마두로 베네수엘라 대통령 체포 작전 당시 공중 지원에 참여한 바 있다. 더불어 미군은 에이브러햄 링컨호 항공모함전단을 남중국해에서 중동으로 전개해 긴장이 더욱 고조됐다. 트럼프 “우리의 목적은 이란과 대화”미국의 군사 개입이 임박했다는 우려가 쏟아지는 상황에서 트럼프 대통령은 폭스뉴스에 “이란이 우리와 대화하게 만드는 것이 계획이다. 우리가 뭔가를 할 수 있을지 지켜보자”고 말했다. 폭스뉴스 소속 기자는 지난달 31일 자신의 엑스에 트럼프 대통령과이 인터뷰 내용을 공개했다. 트럼프 대통령은 이 자리에서 “(이란이 우리와 대화하지 않는다면) 무슨 일이 일어날지 보겠다. 현재 그곳(이란)으로 향하는 우리의 큰 함대가 있다”면서 이란과의 협상이 불발될 경우 군사 작전을 감행할 수 있음을 시사했다. 또 그는 튀르키예나 사우디아라비아 등 이란 주변 국가들이 미국과 이란 사이 중재 역할을 하고 있지만 현재로선 중재 성공 가능성이 희박하다고 판단하는 것에 대해서 “그건 사실”이라면서도 “그들이 협상하고 있으니 우리는 지켜보겠다”고 말했다. 이어 “알다시피 지난번에 그들(이란)과 협상했을 때 우리는 그들의 핵을 제거해야 했고 (협상은) 효과가 없었다”며 “그래서 우리는 다른 방식으로 그것(핵)을 제거했다”고 덧붙였다. 언급된 ‘다른 방식’은 지난해 6월 미군이 벙커버스터 등을 동원해 이란의 핵시설을 기습 타격한 것을 의미한다. 이란 “핵 협상 재개는 가능, 핵 포기는 불가능”이란은 미국의 군사 행동이 임박했다는 우려에도 핵 프로그램이나 탄도미사일 개발을 포기하라는 미국이 일방적 요구는 받아들일 수 없다고 선을 그었다. 이란 국영 IRNA 통신에 따르면 아미르 하타미 이란군 총사령관은 이날 한 행사에서 “이 나라의 과학자들과 청년들이 순교할지언정 이란 이슬람 공화국의 핵 과학 기술은 파괴될 수 없다”고 밝혔다. 하타미 총사령관은 “우리의 미사일 전력과 방어력은 ‘12일 전쟁’ 이전보다 훨씬 높은 수준에 이르렀다”며 작년 6월 미국과 이스라엘의 폭격에 당했던 때보다 더 군사적 대비 태세가 높다고 주장했다. 다만 미국과의 핵 협상 재개에는 비교적 긍정적인 뉘앙스를 보인 것으로 알려졌다.

지구가 있는 우주는 사실 생명체에게 위험한 장소이다. 매 순간 태양에서는 강한 방사선과 고에너지 입자를 내뿜고 있고 우주 먼 곳에서 폭발한 초신성도 위험한 입자를 방출한다. 그런데도 우리가 무사한 이유는 지구를 지키는 든든한 방어막인 지구 자기장 덕분이다. 지구는 사실 태양계 암석 행성 가운데 가장 강한 자기장을 지니고 있다. 비결은 큰 금속 핵이다. 지구의 핵은 내핵과 외핵으로 나누어져 있는데, 과학자들은 액체 상태의 지구 외핵이 움직이면서 ‘다이나모(Dynamo) 현상’에 의해 강한 자기장이 생긴 것으로 보고 있다. 이런 강한 자기장이 없는 화성의 경우 한때 따뜻한 바다와 두꺼운 대기가 있었던 흔적은 있지만, 현재는 춥고 건조한 사막뿐이다. 과학지들은 지구보다 작은 크기 때문에 화성에 강한 자기장이 형성되지 않아 물과 대기를 대부분 잃고 건조한 사막 행성이 된 것으로 보고 있다. 외계 행성을 연구하는 과학자들은 같은 일이 다른 외계 행성에서도 일어나는지 연구해왔다. 외계 행성에 지구처럼 생명체가 살기 위해서는 대기와 바다를 보호할 강한 자기장이 필요하기 때문에 이는 외계 행성의 생명체 존재 가능성을 연구하는 과학자들에게는 중요한 과제다. 태양계의 사례를 보면 지구보다 더 큰 암석행성의 경우 더 강한 자기장이 생성될 수 있을 것처럼 생각된다. 하지만 일부 과학자들은 반대로 생각한다. 지구보다 큰 암석 행성인 슈퍼지구의 경우 오히려 외핵이 액체 상태로 되어 있지 않아 다이나모 현상에 따른 자기장 생성이 잘되지 않을 수 있다는 게 그 근거다. 그 경우 오히려 행성 크기만 크지 대기는 잘 보호할 수 없어 지구 같은 복잡한 생태계 진화에 불리한 조건일 수 있다. 로체스터 대학의 미키 나카지마 교수 연구팀은 액체 상태의 외핵이 존재하지 않더라도 슈퍼 지구형 외계 행성에 강한 자기장이 생성될 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀의 모델에 따르면 슈퍼 지구의 깊은 내부 맨틀 아래에는 용암 바다(BMO)가 존재할 수 있으며, 이는 전기적으로 전도성을 가지는 고압 상태의 용암층으로 강한 자기장을 생성할 수 있다는 게 주장의 핵심이다. 연구팀은 이 가설을 검증하기 위해 로체스터 대학 레이저 에너지 연구소에서 레이저 충격 실험을 진행했다. 이 실험을 통해 슈퍼 지구 맨틀층 아래의 극한 압력(수백 GPa)과 온도 조건을 재현해 액체 상태의 용암(마그네슘, 철, 산소 등으로 구성)의 전기 전도성을 측정한 결과 지구 외핵과 유사한 전도성이 있는 것으로 나타났다. 동시에 연구팀은 양자역학적 시뮬레이션과 행성 진화 모델을 결합해, 용암이 얼마나 오래 전도성 상태를 유지할 수 있는지, 그리고 그로 인해 얼마나 강력한 자기장이 생성될 수 있는지 확인했다. 그 결과 지구보다 3~6배 이상 큰 슈퍼 지구에서는 용암 바다(BMO)가 지구 핵보다 강력하고 오래 지속되는 자기장을 생성할 수 있는 것으로 나타났다. 이 연구 결과가 옳다면 항성에 가까이 붙어서 공전하는 슈퍼 지구의 생명체 존재 가능성이 높아진다. 하지만 실제로 두꺼운 대기를 가지고 있는지 알기 위해서는 고성능 망원경으로 자세히 관측해야 한다. 현재 인류가 지닌 가장 강력한 망원경인 제임스 웹 우주 망원경으로도 쉽지 않은 일이다. 그러나 과학자들은 현재 가능한 기술적 방법을 모두 동원해 외계 행성의 생명체 존재 가능성을 검증하고 제2의 지구가 어디 있는지 알아내기 위해 연구를 멈추지 않을 것이다.

지구가 있는 우주는 사실 생명체에게 위험한 장소이다. 매 순간 태양에서는 강한 방사선과 고에너지 입자를 내뿜고 있고 우주 먼 곳에서 폭발한 초신성도 위험한 입자를 방출한다. 그런데도 우리가 무사한 이유는 지구를 지키는 든든한 방어막인 지구 자기장 덕분이다. 지구는 사실 태양계 암석 행성 가운데 가장 강한 자기장을 지니고 있다. 비결은 큰 금속 핵이다. 지구의 핵은 내핵과 외핵으로 나누어져 있는데, 과학자들은 액체 상태의 지구 외핵이 움직이면서 ‘다이나모(Dynamo) 현상’에 의해 강한 자기장이 생긴 것으로 보고 있다. 이런 강한 자기장이 없는 화성의 경우 한때 따뜻한 바다와 두꺼운 대기가 있었던 흔적은 있지만, 현재는 춥고 건조한 사막뿐이다. 과학지들은 지구보다 작은 크기 때문에 화성에 강한 자기장이 형성되지 않아 물과 대기를 대부분 잃고 건조한 사막 행성이 된 것으로 보고 있다. 외계 행성을 연구하는 과학자들은 같은 일이 다른 외계 행성에서도 일어나는지 연구해왔다. 외계 행성에 지구처럼 생명체가 살기 위해서는 대기와 바다를 보호할 강한 자기장이 필요하기 때문에 이는 외계 행성의 생명체 존재 가능성을 연구하는 과학자들에게는 중요한 과제다. 태양계의 사례를 보면 지구보다 더 큰 암석행성의 경우 더 강한 자기장이 생성될 수 있을 것처럼 생각된다. 하지만 일부 과학자들은 반대로 생각한다. 지구보다 큰 암석 행성인 슈퍼지구의 경우 오히려 외핵이 액체 상태로 되어 있지 않아 다이나모 현상에 따른 자기장 생성이 잘되지 않을 수 있다는 게 그 근거다. 그 경우 오히려 행성 크기만 크지 대기는 잘 보호할 수 없어 지구 같은 복잡한 생태계 진화에 불리한 조건일 수 있다. 로체스터 대학의 미키 나카지마 교수 연구팀은 액체 상태의 외핵이 존재하지 않더라도 슈퍼 지구형 외계 행성에 강한 자기장이 생성될 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀의 모델에 따르면 슈퍼 지구의 깊은 내부 맨틀 아래에는 용암 바다(BMO)가 존재할 수 있으며, 이는 전기적으로 전도성을 가지는 고압 상태의 용암층으로 강한 자기장을 생성할 수 있다는 게 주장의 핵심이다. 연구팀은 이 가설을 검증하기 위해 로체스터 대학 레이저 에너지 연구소에서 레이저 충격 실험을 진행했다. 이 실험을 통해 슈퍼 지구 맨틀층 아래의 극한 압력(수백 GPa)과 온도 조건을 재현해 액체 상태의 용암(마그네슘, 철, 산소 등으로 구성)의 전기 전도성을 측정한 결과 지구 외핵과 유사한 전도성이 있는 것으로 나타났다. 동시에 연구팀은 양자역학적 시뮬레이션과 행성 진화 모델을 결합해, 용암이 얼마나 오래 전도성 상태를 유지할 수 있는지, 그리고 그로 인해 얼마나 강력한 자기장이 생성될 수 있는지 확인했다. 그 결과 지구보다 3~6배 이상 큰 슈퍼 지구에서는 용암 바다(BMO)가 지구 핵보다 강력하고 오래 지속되는 자기장을 생성할 수 있는 것으로 나타났다. 이 연구 결과가 옳다면 항성에 가까이 붙어서 공전하는 슈퍼 지구의 생명체 존재 가능성이 높아진다. 하지만 실제로 두꺼운 대기를 가지고 있는지 알기 위해서는 고성능 망원경으로 자세히 관측해야 한다. 현재 인류가 지닌 가장 강력한 망원경인 제임스 웹 우주 망원경으로도 쉽지 않은 일이다. 그러나 과학자들은 현재 가능한 기술적 방법을 모두 동원해 외계 행성의 생명체 존재 가능성을 검증하고 제2의 지구가 어디 있는지 알아내기 위해 연구를 멈추지 않을 것이다.

형태의 문화사(서경욱 지음, 한길사) 서경욱 영국 노섬브리아대 건축학과 교수는 ‘동전은 왜 둥글고, 지폐는 네모랄까’, ‘왜 반듯한 빌딩 숲 사이에 구불구불한 길이 있을까’ 같은 사소한 의문들을 화두로 삼아, 인간의 몸이 세계에 남긴 16가지 흔적을 쫓는다. 손, 발 같은 신체에서 출발해 집과 길, 심지어 짝퉁과 빈티지 같은 문화적 현상까지 형태의 기원을 흥미롭게 살펴본다. 444쪽, 2만 5000원. 흑해-세상의 중심이 된 바다의 역사(찰스 킹 지음, 고광열 옮김, 사계절출판사) ‘흑해’라고 하면 많은 사람이 “지중해는 알겠는데 흑해는 어디에 있지”라고 반문하기 십상이다. 미국 조지타운대 국제관계학 교수인 저자는 유럽과 러시아, 중동이 교차하는 지정학의 핵심 무대임에도 불구하고 역사의 변두리로 취급받아 온 흑해의 2700년 역사를 자세히 분석한다. 오랜 세월 세계의 끝으로만 여겨져 온 흑해는 언제나 역사의 시작이자 세계를 연결하는 바다였다고 저자는 강조한다. 496쪽, 2만 9800원. 블러드 머니(네이선 바르디 지음, 신유희 옮김, 상상스퀘어) 황금알을 낳는 거위라고 불리는 신약 개발에 성공하기 위해서는 불가능해 보이는 목표를 향해 달리는 과학자의 열정과 그들을 연결하고 이끄는 리더십, 실패해도 다시 일어설 수 있도록 만드는 자본이 만날 때야 가능하다. 왜 한국에서는 세계적인 신약이 개발되지 못하는 것인지 궁금하다면 이 책을 펼쳐보는 것도 좋다. 344쪽, 2만 1000원.

인도에서 치명적인 ‘니파 바이러스’가 확산하면서 전 세계 보건 당국이 긴장 태세에 돌입했다. 현재까지 확진자는 2명에 불과하지만, 치사율이 최대 75%에 달하고 치료법조차 없어 여러 나라가 공항 검역을 잇따라 강화하고 있다. 인도 보건부는 28일(현지시간) 감염자와 접촉한 196명을 감시 대상에 올렸다고 발표했다. 전날보다 86명 늘어난 수치다. 이들 중 증상을 보이거나 바이러스 검사에서 양성 반응을 보인 사람은 아직 없다. 현재까지 확진자는 간호사 2명이다. 이들은 인도 3대 도시인 콜카타 외곽의 한 병원에서 근무하다 감염됐다. 현지 언론은 의사 1명과 간호사 1명, 병원 직원 1명도 증상을 보이고 있다고 전했다. 이들은 호흡기 질환으로 입원한 환자를 치료하다 감염된 것으로 추정된다. 해당 환자는 니파 바이러스 검사를 받기 전에 사망했다. 니파 바이러스는 사람 간 전파가 가능하며, 감염되면 40~75%가 목숨을 잃는다. 감염자나 과일박쥐의 배설물, 소변, 침으로 오염된 음식을 먹어도 감염될 수 있다. 감염되면 4~21일 안에 발열, 두통, 구토, 인후통 등의 증상이 나타난다. 감염된 사람의 체액과 밀접하게 접촉하면 다른 사람에게 옮길 수 있다. 증상이 나타난 뒤 3~21일이 지나면 뇌염과 같은 심각한 합병증이 생길 수 있다. 높은 치사율은 바로 이 때문이다. 현재 니파 바이러스 치료제는 없다. 다만 여러 백신이 임상시험 중이다. 세계보건기구(WHO) 출신의 미국 감염병 전문가인 크루티카 쿠팔리 박사는 “니파 바이러스는 위험도가 매우 높은 병원체”라며 “작은 규모의 발생이라도 철저한 감시와 정보 공유, 대비가 필요하다”고 강조했다. 니파 바이러스 발생 소식이 알려지자 전 세계에 비상이 걸렸다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 인도 보건 당국과 긴밀히 협력하며 상황을 예의주시하고 있다. CDC 관계자는 “필요하면 언제든 지원할 준비가 돼 있다”고 밝혔다. 미국은 현재 인도 전역에 범죄와 테러 위험 때문에 ‘2단계 여행주의’를 내린 상태지만, 니파 바이러스는 아직 언급하지 않고 있다. 영국도 28일 인도 여행자들에게 주의를 당부했다. 싱가포르와 홍콩은 인도에서 오는 여행객 검역을 강화했다. 공항에서 체온을 재고 건강 신고서를 의무적으로 작성하도록 했다. 태국은 이번 주 초부터 인도발 승객에게 건강 신고서 제출을 의무화했다. 말레이시아도 공항 검사 수위를 높였다. 중국은 아직 니파 바이러스 환자가 나오지 않았지만 유입에 대비하고 있다. 인도와 국경을 맞댄 네팔은 ‘최고 경계 태세’를 선포하고 입국자 검사를 대폭 강화했다. 필리핀 역시 공항에서 승객을 점검하고 있다. 니파 바이러스는 1998년 말레이시아와 싱가포르의 돼지 농장에서 처음 발견됐다. 과학자들은 이 바이러스가 박쥐 사이에서 수천 년간 존재해왔으며, 전파력이 강한 변이가 언제든 나타날 수 있다고 경고한다. 인도에서는 남부 케랄라주에서 산발적으로 발생해왔다. 2018년 이후 케랄라주에서만 수십 명이 니파 바이러스로 목숨을 잃었다. 서벵골주에서 니파 바이러스가 발생한 것은 약 20년 만이다. 2007년 이 지역에서 5명이 감염돼 모두 사망한 바 있다.