‘스타트랙’은 국내에서는 유명하진 않지만 전 세계 SF팬들이 사랑하는 작품 중 하나이다. 1966년 TV드라마로 처음 방송되기 시작한 이후 영화로도 많이 만들어지면서 SF의 전설이라고까지 평가받고 있다. 스타트랙을 대표하는 가장 유명한 대사는 “Beam me up, Scotty”(스카티, 날 전송해주게)이다. 커크 함장이 다른 곳에서 엔터프라이즈호로 귀환하려고 할 때마다 외치는 명령이다. 스타트랙에서 사람을 먼 거리까지 순간이동시키는 텔레포테이션 기술은 SF에서나 존재하는 것으로 알려졌지만 최근 과학자들이 전자를 텔레포테이션하는데 성공했다. 미국 로체스터대 물리천문학과, 채프먼대 양자연구소, 퍼듀대 물리천문학과, 나노기술센터, 재료공학부, 전기컴퓨터공학부 공동연구팀은 하나의 물질을 멀리 떨어진 다른 곳으로 이동시키는 텔레포테이션 기술이 양자역학의 아원자 세계에서는 가능하다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 이번 연구에서 밝혀낸 텔레포테이션 기술은 SF에서 등장하는 것처럼 물질 자체를 이동시키는 것이 아니라 정보를 옮기는 것이라고 밝혔다. 과학자들은 지난해 빛 알갱이라고 부르는 광자(光子)가 물리적으로 연결돼 있지 않은 상태에서도 컴퓨터 칩 사이에서 정보를 전달할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 이번에는 전자들 사이에서도 텔레포테이션이 가능하다는 것을 보여줬다.양자 텔레포테이션은 양자역학에서 흔히 양자얽힘이라고 알려져 있다. 다른 입자와 멀리 떨어져 있는 한 입자의 특성이 변할 때 순간적으로 동시에 다른 입자에 영향을 미치는 현상을 양자얽힘이라고 한다. 특히 양자 순간이동에는 멀리 떨어진 두 개의 입자가 관여하는데 세 번째 입자가 즉시 두 개의 얽힌 입자에 상태를 전송하는 것이다. 연구팀은 전자를 이용한 양자 텔레포테이션을 실험하기 위해 하이젠베르그 교환결합 원리를 바탕으로 한 기술을 활용했다. 특정 종류의 입자의 양자회전상태를 갖도록 한 뒤 정보에 해당하는 스핀상태를 텔레포테이션하는 실험을 한 것이다. 그 결과 멀리 떨어져 있는 전자의 스핀상태를 동일하게 만들어 양자얽힘 상태를 만들 수 있다는 것을 확인해 양자 텔레포테이션을 증명했다. 존 니콜 로체스터대 물리학 교수는 “이번 기술은 멀리 떨어져 있는 전자들 사이에서도 양자-기계적 상호작용이 가능하다는 것을 제시함으로써 더 빠르고 효율적인 프로세서와 센서기술을 만들어 양자컴퓨터를 현실화시키는데 도움이 될 것”이라며 “양자 텔레포테이션이 장시간 유지될 수 있도록 안정화시키는 것이 다음 단계”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2015년 개봉한 영화 ‘마션’에는 멧 데이먼이 화성에 홀로 남겨져 식물학자이자 기계공학자로서 능력을 이용해 구조 때까지 고군분투하는 모습이 그려지고 있다. 최근 우주 선진국들이 화성탐사에 관심을 갖고 있는데 이는 화성이 제2의 지구로 활용될 가능성이 있는지, 실제 인류가 화성에서 생존할 수 있는지에 대한 각종 정보를 파악하기 위한 것이다. 미국 대학우주연구협회(USRA) 부설 달·행성연구소(LPI), 아칸소대 우주행성과학센터, 사우스웨스트연구소, 미시건 앤아버대 기후우주과학과 공동연구팀은 화성에 존재하는 물의 염분이 지나치게 높아 사람이 정착해 살기는 어렵다는 연구결과를 우주과학분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 12일자에 발표했다. 화성 표면에서 가장 높은 온도는 영하 48도로 생명체가 견딜 수 있는 최저온도보다 낮다. 실제로 화성의 대기층이 얇고 지표온도가 낮으며 극도로 건조하기 때문에 지구에서 생각하는 담수가 화성 표면에 노출되는 순간 얼거나 끓거나 바로 증발한다. 소금물처럼 물 속에 염(鹽)이 포함돼 있어 화성과 같은 조건에서 일정시간 안정적으로 지속될 수 있다고 연구팀은 설명했다.연구팀은 열역학적 모델과 기후모델을 결합해 소금물이 형성될 수 있는 위치와 소금물이 얼마나 지속시간을 분석했다. 그 결과 소금 농도가 높은 물이라면 화성 전체 표면의 40%에서 6시간 정도 존재할 수 있다는 것을 확인했다. 또 지하 8㎝ 깊이에서는 1년 중 2달 가량 물이 존재할 수 있을 것이라고 예측했다. 그동안 많은 관측으로 화성에 생명체의 필수요소인 물이 존재할 것이라고 알려져 있지만 연구팀은 현재 화성에서 안정적으로 존재하는 물이 있다면 염분이 지나치게 높아 지구 생물체가 적합한 환경이 아니라고 주장했다. 에드거 리베라 발렌틴 LPI 박사는 “이번 연구는 화성 표면과 얕은 지하에 액체가 형성되기 어렵다는 것을 보여주며 한편 염도가 높은 수분환경에서 살아남을 수 있는 생명체가 있을지에 대해서 다시 한 번 고민해야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유럽 코로나19 확산 차단 관건은 ‘스텔스’ 감염자 파악 관리 코로나19가 한 지역을 거쳐, 국가를 넘어 전 세계로 확산된 것은 역학조사에서 파악되지 않은 ‘스텔스’ 전파자가 중요한 역할을 한다는 연구결과가 발표됐다. 영국 임페리얼 칼리지 런던대 의대 MRC국제감염병분석센터, 미국 컬럼비아대 보건대 환경보건과학과, 전염병학과, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 토양·대기·수자원학과, 홍콩대 도시계획디자인학과, 중국 칭화대 지구시스템학과 공동연구팀은 코로나19 발생 초기 심각한 징후가 나타나지 않아 제대로 보고되지 않고 역학보고서에도 공식 기록되지 않은 감염자들, 일명 ‘스텔스’ 전파자들이 전세계 확산의 원인이라는 연구결과가 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 17일자에 실렸다. 연구팀은 중국 375개 도시에서 실시한 지난 1~2월 역학조사 결과를 바탕으로 코로나19의 지리적 확산에 대한 수학적 분석을 실시했다. 그 결과 지난 1월 23일 중국 정부가 우한지역의 여행 통제가 내려질 때까지 코로나19 감염환자의 86%가 정확한 감염경로가 파악되지 않거나 증상이 미약하게 나타난 ‘스텔스 전파자’였다는 것을 파악했다. 연구팀은 이들이 중국 내 코로나19의 폭발적 확산의 원인이었을 것이라고 추정했다. 또 역학조사로 파악된 확진자나 밀접접촉자들의 감염률은 55%로 조사됐지만 기록되지 않은 이들의 감염률은 79%에 이르러 스텔스 전파자들은 바이러스 확산에 중요한 역할을 했을 것이라고 연구팀은 분석했다. 또 연구팀은 코로나19처럼 백신이나 치료제가 없는 경우 통제조치가 완화될 경우 재확산의 가능성을 완전히 무시할 수 없다고 지적했다. 이동제한이나 지역통제, 사회적 거리 두기가 코로나19 확산속도를 늦추고 대응시간을 확보하는 등 코로나19를 통제하에 둘 수 있게 해줄 것이라고 조언했다. 연구에 참여한 제프리 샤먼 컬럼비아대 교수(환경보건학)는 “역학조사에서 확인되지 않은 감염자 발생과 전염병 확산추이를 이해하는 것은 코로나19의 확산차단을 위해서도 반드시 필요한 일”이라며 “코로나19가 무서운 속도로 확산되고 있는 유럽의 경우 스텔스 감염자를 파악하지 못한다면 감염속도와 규모는 감당할 수 없게 될 것”이라고 말했다.한편 사이언스는 이날 편집장인 홀든 소프(사진, 미국 워싱턴대 화학과 교수) 박사의 ‘이제는 모두 힘을 합쳐야 할 때’(Time to pull together)라는 제목의 긴급 논평을 싣기도 했다. 소프 박사는 이번 코로나19의 전세계적 확산(판데믹)이 2001년 발생한 9·11테러나 2008년 세계금융위기에 버금가는 사건이라고 전제하고 코로나19가 종식된 이후에도 이전과 같은 환경으로 돌아갈 수 있을지 상상하기 어렵다고 지적했다. 이 때문에 현재 가장 필요한 것은 과학자들과 함께 사회 모든 분야의 구성원들이 할 수 있는 모든 일을 준비하는 것이라고 강조했다. 지금과 같은 위기상황에서는 과학적 지식이 어떤 행동을 취해야 할지 결정할 수 있도록 돕는 중요한 열쇠인 만큼 과학자들은 대중과 충분히 소통해야 하고 대중은 과학자의 목소리에 주목해야 한다고 소프 박사는 지적했다. 정치, 사회적으로는 감염 확산을 막기 위해 사회적 거리 두기를 유지할 수 있도록 하면서 구성원들, 특히 아이들과 노인 등 사회적 약자들이 외로움을 느끼지 않도록 배려해야 한다고 조언했다. 소프 박사는 “이번 코로나19의 전세계적 확산은 많은 면에서 사회 구성원간의 책임과 배려와 동정심에 대한 시험대”라면서 “사회적 거리는 유지하되 함께 힘을 모으면 인류는 반드시 이겨낼 수 있다”라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오는 7월 발사될 미국항공우주국(NASA)의 차세대 화성탐사 로버의 이름은 ‘퍼저비어런스’(Perseverance, 인내)로 결정됐다. 나사는 버지니아주 버크에 위치한 레이크브래독 7학년(한국의 중학교 1학년) 학생인 알렉산더 매더 군이 제출한 ‘퍼저비어런스’가 새로운 화성탐사 로버의 이름으로 결정됐다고 6일(한국시각) 밝혔다. 레이크브래독을 직접 찾은 토머스 주브큰(Thomas Zurbuchen) NASA 과학임무국 부국장은 “예전의 모든 우주 탐사 임무와 마찬가지로 이번 화성탐사 로버도 많은 도전에 직면하게 될 것이며 놀라운 발견을 하게 될 것”이라며 “화성 뿐만 아니라 또다른 우주 탐사를 위해서 인내가 필요한데 알렉스가 제출한 이름은 그런 탐험정신을 그대로 반영한 것으로 화성에서 로버가 ‘퍼저비어런스’라는 명판을 달고 움직이는 모습을 빨리 보고 싶다”라고 말하며 축하했다.나사는 1997년 화성에 착륙한 최초의 로버인 소저너부터 2004년 스피릿앤오퍼튜니티, 2012년 큐리오시티까지 모든 탐사선들의 이름은 초중고등학생들이 지은 것이다. 이는 청소년들의 우주와 과학에 대한 관심을 불러일으키기 위한 것으로 2019년 8월 28일부터 시작된 이번 마스2020 로버 이름짓기 공모도 마찬가지로 미국 전역의 초중고등학생들이 보내온 2만 8000건 중 155건이 본선에 올라갔고 9건이 최종 후보로 압축됐다. 9건의 이름은 로리 글레이즈 NASA 행성과학부 부장, 우주비행사 제시카 왓킨스, 2009년 당시 6학년이었을 때 큐리오시티의 이름을 지었던 클라라 마 등의 심사와 온라인 투표를 거쳐 매더 군이 제출한 ‘퍼저비어런스’로 결정된 것이다. 매더는 2년 전까지만 해도 우주보다는 비디오 게임에 더 관심이 많은 아이였지만 2018년 여름 앨라배마주 스페이스 캠프를 방문해 50년 전 아폴로호를 달로 쏘아올린 새턴V 로켓을 본 순간 우주광으로 바뀌게 됐다. 매더는 “이번에 발사되는 화성탐사선은 인간이 존재할 수 있는 영역을 확장하는데 한 발자국을 내딛는 역할을 한다는 것을 깨닫는 순간부터 어떤 방법으로든 돕고 싶었다”면서 “새로운 화성탐사선 이름 공모는 선택의 여지가 없는 도전 과제였다”며 수상소감을 밝혔다.이번 선정으로 매더와 가족들은 오는 7월 플로리다 케이프 커내버럴 공군기지에서 탐사선 발사를 참관할 수 있도록 초대받았다. 나사측은 본선에 오른 155건의 이름들도 실리콘 칩에 새겨 탐사선에 실어 보낼 계획이다. 1043㎏의 퍼저비어런스는 2021년 2월 18일 오후 3시 40분 전후해 화성의 제제로 크레이터에 착륙할 계획이다. 퍼저비어런스는 과거 미생물의 흔적을 찾는 것이 주요 임무이며 화성의 기후와 지질학적 탐사를 하고 화성의 암석과 먼지 샘플을 수집해 지구로 보내옴으로써 인간의 화성 진출을 위한 길을 닦는 역할을 하게 된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

살아있는 생명체는 어떤 방식으로든 잠을 자기 마련이다. 사람도 일생의 3분의 1 정도의 시간을 보낸다는 잠은 생명을 유지하고 살아가는데 필수적일 뿐만 아니라 깨어있는 동안 고갈된 신경전달물질을 보충해 활발한 뇌 활동을 가능케 해준다. 이 때문에 일리아드와 오딧세이의 작가 호메로스는 ‘잠은 눈꺼풀을 덮어 선한 것, 악한 것, 모든 것을 잊게 하는 것’이라고 했고 돈키호테의 저자 세르반테스는 ‘수면은 피로한 마음의 가장 좋은 약’이라고 말했다. 일반적으로 6~8시간 정도가 가장 최적 수면시간이라고 알려져 있는데 체질이나 개인적 차이 때문에 잠을 많이 못자는 사람들도 많다. 미국 연구자들이 오래 잠을 못 자더라도 규칙적으로 잠을 잔다면 심혈관질환 발병 가능성이 눈에 띄게 낮아진다고 밝혀 주목받고 있다. 미국 하버드대 의대, 브리검여성병원 원격의료센터 공동연구팀은 잠을 자는 시간이 적더라도 일정한 시간에 규칙적으로 자고 깊이 잠들면 심혈관질환 위험이 줄어든다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘미국심장학회 저널’ 3일자에 발표했다. 연구팀은 ‘다인종 동맥경화연구조사’(MESA)에 등록된 사람들 중 심혈관질환 병력이 없는 사람 1992명을 골라냈다. 이들은 45~84세 남녀로 인종적 구성은 백인(38%), 흑인(28%), 히스패닉(22%), 중국계 미국인(12%)으로 이뤄졌다. 연구팀은 이들을 대상으로 잠자는 동안 수면상태를 기록하는 활동추적기를 차고 잠자도록 해 5년 동안 수면시간과 심혈관질환 발병률을 추적조사했다. 그 결과 수면 시작시간이나 일어나는 시간이 불규칙하거나 깊이 잠들지 못하고 자주 깨는 등 수면 패턴이 불규칙할 경우 규칙적인 수면패턴을 가진 사람들에 비해 심혈관 질환에 걸릴 위험이 2배 이상 높다는 사실을 확인했다. 연구팀은 또 규칙적 수면패턴을 갖고 있는 사람에게는 연간 1000명당 8명 정도가 심장관련 질환이 발병하겠지만 불규칙한 수면패턴을 갖고 있는 사람은 연간 1000명당 20명 정도의 환자가 나타날 것으로 분석했다. 티아니 황 브리검여성병원 교수는 “일반적으로 뇌졸중이나 심장마비를 예방하기 위해서는 식사조절이나 운동에만 초점을 맞추고 잠에 대해 이야기할 때도 몇 시간을 자는데만 신경쓰는 경향이 있다”라면서 “건강한 삶을 살기 위해서는 잠이 중요하고 잠의 양만큼이나 질이 중요하다는 것을 이번 연구에서 보여주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“우리 사회는 낙관론자와 비관론자 모두를 필요로 한다. 낙관론자 덕분에 비행기가 만들어졌다면 비관론자들은 낙하산을 만든다.” 아일랜드 출신의 극작가이자 노벨문학상 수상자인 버나드 쇼가 한 말이다. 사회의 균형있는 발전을 위해 필요한 요건에 대해 한 말이지만 건강에 있어서는 비관론보다는 낙관론이 더 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 미국 휴스턴대 보건과학센터 연구팀은 낙관적인 생각을 하는 사람이 그렇지 않은 사람들보다 뇌졸중이나 심장마비 등 심혈관 질환 발병 가능성이 낮고 이들 질병의 재발률도 낮다고 13일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 뇌졸중학회가 오는 19~21일 미국 미국 로스앤젤레스에서 개최하는 ‘국제 뇌졸중 컨퍼런스 2020’에서 발표될 예정이다. 긍정적이고 낙관적인 사람들이 체내 염증 수치가 낮아 심장마비나 뇌졸중 발생 가능성이 낮다는 연구결과들은 종종 발표되기는 했지만 이미 뇌졸중이 발생한 환자들에 대해서는 심리적 상태와 뇌졸중이나 심장마비 재발여부, 이후 경과 등에 대한 상관관계 분석이 거의 없었다.연구팀은 뇌졸중 환자 49명을 대상으로 낙관성 측정을 위한 표준심리측정 기구인 ‘수정 삶의 지향성 측정’ 수치, 미국국립보건원(NIH)의 뇌졸중척도에 따른 심각도, 체내 염증수치 측정도구인 인터루킨-6(IL-6), 종양괴사인자(TNFα), C반응성단백질(CRP)를 3개월 동안 측정했다. 체내 염증은 뇌졸중 발생 가능성을 높일 뿐만 아니라 이미 뇌졸중이 발생한 환자에게서도 신체적 후유증이나 경과를 악화시킬 가능성이 크다. 그 결과 삶에 대해 낙관적인 사람은 그렇지 않은 사람들보다 뇌졸중 심각도 수치도 낮고 IL-6, CRP 등 염증수치가 현저하게 낮은 것으로 나타났다. TNFα 수치도 낙관적인 사람들이 더 낮은 것으로 조사됐지만 통계적 유의성은 발견되지 않았다고 연구팀은 밝혔다. 윤주 라이 휴스턴대 보건과학센터 박사(신경과학)는 “이번 연구결과는 낙천적인 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 뇌졸중 발병 이후에도 빠르게 건강을 회복한다는 사실을 보여주고 있다”라며 “환자와 가족 뿐만 아니라 의료진들도 환자가 긍정적인 마음을 가질 수 있도록 환경을 조성해주는 것이 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어린 아이들은 남녀를 불문하고 공룡을 좋아한다. 먼 과거에 지구상에서 사라져서 지금은 과학관에서나 만나볼 수 있는 동물이어서 상상력을 자극해서 그런지는 몰라도 아이들을 대상으로 한 만화나 장난감들은 유독 공룡들이 많다. 실제로 아이들은 전문가들도 놀랄 정도로 다양한 공룡을 알고 있다. 그렇지만 어른들은 기껏해야 ‘티라노사우루스 렉스’ 정도를 이야기한다. 공룡에 관심이 없는 어른들도 알고 있는 최강의 육식공룡 티라노사우루스는 중생대 백악기에 살았던 공룡이다. 영화 제목처럼 백악기 바로 전 시대였던 쥐라기 시대에 최강의 육식공룡은 알로사우루스이다. ‘이상한 도마뱀’이라는 뜻의 알로사우루스는 아프리카와 오세아니나, 북아메리카 지역에서 40여개의 화석이 발견됐다. 초식공룡들에게는 최악의 육식공룡이었던 알로사우루스는 크기 8.5~12m, 몸무게는 약 2~2.5t에 이르는 거대한 몸집을 갖고 있었지만 매우 날렵했던 것으로 추정되고 있다. 그런데 쥐라기 최고의 육식공룡 알로사우루스의 새로운 종이 미국 유타지역에서 발견돼 공룡 매니아들의 관심을 끌고 있다. 미국 유타 자연사박물관, 유타대 지질학·지구물리학과, 국립 공룡화석기념공원 공동연구팀은 1990년대 초 유타주 북동쪽에 있는 국립 공룡화석기념공원에서 발굴한 표본이 알로사우르스 종(種) 중에서 지질학적으로 가장 오래된 것이라는 것을 새로 밝혀내고 생물학 분야 오픈액세스 국제학술지인 ‘피어J’(PeerJ) 24일자에 발표했다. 이번에 새로운 사실을 밝혀낸 종은 지금까지 잘 알려진 ‘알로사우루스 프라길리스’(Allosaurus fragilis)와는 전혀 다른 ‘알로사우루스 짐마드세니’(Allosaurus jimmadseni)라고 이름이 붙여졌다. 이번에는 붙여진 학명은 공룡 특히 알로사우루스 연구에 평생을 바친 고생물학자 제임스 H. 매드슨 주니어의 이름을 딴 것이다.알로사우루스는 다른 공룡들과 달리 유독 종들이 많은 공룡으로도 유명하다. 고생물학자들 사이에서도 알로사우루스의 분류학적 구성에 대한 논의를 130년 동안 이어오고 있다. 일부 고생물학자들은 북아메리카 모리슨 지층에 최대 12종의 알로사우루스 화석이 있다고 주장하고 있지만 이번 연구를 통해 북아메리카 지역에서는 두 종의 알로사우루스만 있는 것으로 확인됐다. 알로사우루스는 쥐라기 말에 해당하는 1억 5500만~1억 5150만년 전에 살았던 것으로 알려져 있는데 연구팀에 따르면 이번에 확인된 짐마드세니는 프라길리스보다 최소 500만년 전에 나타났다. 짐마드세니는 프라길리스와 다른 신체적 특징을 보이고 있다. 우선 짐마드세니의 크기는 8~9m, 몸무게는 1.8t으로 기존에 알려진 알로사우루스보다 작은 것으로 확인됐다. 또 머리 위에서 눈을 거쳐 입까지 이어지는 부분에 작은 볏 같은 것을 갖고 있었으며 뇌가 있는 두개골 뒷부분이 작고 더 좁은 것으로 확인됐다. 또 두개골 폭이 좁다보니 눈도 가운데로 몰려 시력이나 시야가 프라길리스보다 좁았던 것으로도 추정됐다. 그렇지만 비교적 다리와 꼬리가 길어 더 빨리 안정적으로 달릴 수 있었고 세 개의 날카로운 발톱을 가진 긴 팔 덕분에 쥐라기 최고의 포식자였던 것으로도 연구팀은 보고 있다.마크 로웬 유타대 교수(공룡지질학)는 “이번 연구는 기존에 고생물학자들이 북아메리카에는 알로사우루스가 한 종만 있었다던가 12종이 있었다는 주장을 뒤집는 것으로 북아메리카에는 두 종류의 알로사우루스가 존재했음을 확실히 보여주고 있다”라고 말했다. 로웬 교수는 “이번에 확인한 짐마드세니는 뒤에 나타난 사촌격인 프라길리스와 다른 사냥 습성을 갖고 있었을 것”이라며 “쥐라기 시대 공룡들의 생태와 당시 환경을 파악할 수 있게 해주는 좋은 증거”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr