미국 민간 우주기업 스페이스X의 로켓 잔해가 오는 5일 달 표면에 충돌할 것으로 예상된다. AP 통신 등 외신의 2일(현지시간) 보도에 따르면 지난해 1월 15일 발사됐던 스페이스X의 ‘팰컨9’ 로켓 상단부(2단 로켓)가 미 동부시간 기준 오는 8월 5일 오전 2시 34분(한국시간 5일 오후 3시 34분) 달 서쪽 가장자리에 있는 ‘아인슈타인 분화구’ 인근에 충돌할 것으로 예측됐다. 팰컨 9 로켓은 당시 미국 파이어플라이의 ‘블루고스트’와 일본 아이스페이스의 ‘리질리언스’ 등 무인 달 착륙선 2기를 싣고 우주로 향했다. 발사 직후 1단 로켓은 지구로 귀환했으나, 착륙선을 목표 궤도에 올린 길이 약 12m, 무게 약 4.5t 규모의 2단 로켓은 임무 종료 후 고지구궤도(약 3만5786㎞보다 높은 궤도, 달 탐사선이나 심우주 탐사선이 지나가는 구간)에 방치돼 표류하다가 결국 달 충돌 궤도로 진입했다. 전문가들은 해당 잔해가 시속 약 8700㎞(초속 2.43㎞)의 엄청난 속도로 달 표면에 부딪힐 것으로 내다봤다. 충돌 위력은 TNT 약 3t 규모 폭발력과 맞먹으며, 이로 인해 달 표면에는 지름 20~27m, 깊이 약 5m에 달하는 새로운 크레이터가 형성될 것으로 예상된다. 이번 충돌 전후 상황은 각국의 달 궤도 탐사선들이 밀착 기록할 예정이다. 미국 항공우주국(NASA)의 달 정찰 궤도선(LRO)과 한국 항공우주연구원의 달 궤도선 ‘다누리’(KPLO)가 충돌 지점 주변 사진을 촬영해 영향을 분석한다. 미국 로스앨러모스 국립연구소의 벤저민 페르난도 연구원은 “다누리가 충돌 약 2분 전 로켓 잔해와 수㎞ 거리에 접근해 현장을 촬영할 예정”이라고 설명했다. 충돌 순간 발하는 섬광은 지속 시간이 1초 미만이어서 지구에서 맨눈으로 확인하기는 어렵지만, 파편과 먼지가 우주 공간으로 수 킬로미터 이상 솟구쳐 띠 형태로 퍼지면서 지구에서도 망원경을 통해 수십 분 동안 관측할 수 있을 것으로 보인다. 강한 속도로 달에 충돌하는 인공물, 문제 없을까전문가들은 이번 충돌이 매우 큰 규모로 보일 수 있지만, 달이나 지구에 실질적인 위협을 줄 가능성은 거의 없다고 설명한다. 달은 대기가 없어 운석과 우주 잔해가 그대로 표면에 충돌하는 일이 수십억 년 동안 반복돼 왔으며, 이번 로켓 잔해의 충돌 에너지는 달이 일상적으로 겪는 자연 충돌과 크게 다르지 않거나 훨씬 적은 수준일 것으로 예상되기 때문이다. 지구에 미치는 영향도 미미할 것으로 전망된다. 충돌 과정에서 발생하는 먼지와 암석 파편은 대부분 달의 중력에 의해 다시 표면으로 떨어지며, 일부 미세한 입자가 우주 공간으로 방출되더라도 지구까지 이동해 위험을 초래할 가능성은 낮다고 알려졌다. 과학계는 이번 충돌을 우려보다는 연구 기회로 보는 분위기다. 인공물이 속도를 유지한 채 달 표면에 충돌하면 어떤 크기의 크레이터가 만들어지고, 충돌 순간 얼마나 많은 먼지와 암석이 방출되는지, 또 방출된 물질이 달 표면에서 어떻게 이동하는지를 직접 관측할 수 있기 때문이다. 이러한 자료는 달 표면의 물리적 특성과 충돌 과정에 대한 이해를 높이는 것은 물론, 향후 달 기지 건설이나 유인 탐사 과정에서 예상되는 운석 충돌 위험을 평가하는 데에도 중요한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다. 다만 일각에서는 이번 사례를 계기로 급증하는 우주 쓰레기 관리 체계 구축과 우주 교통 통제의 필요성을 거듭 강조하고 있다. 하버드-스미스소니언 천체물리학센터 출신 조너선 맥도웰 연구원은 “이번 충돌 자체가 당장 달에 큰 문제가 되지는 않겠지만, 예측하기 어려운 궤도에 로켓 잔해를 방치해서는 안 된다”고 지적했다. 페르난도 연구원 역시 “충돌 잔해가 향후 달에 상주할 우주비행사나 탐사 기지에 얼마나 큰 위험이 될지 파악하는 중요한 계기가 될 것”이라고 밝혔다. 한편 인공물이 우주 표류 중 통제되지 않은 채 달과 충돌하는 사례는 지난 2022년 우주 로켓 잔해 충돌 이후 두 번째다. NASA는 당시 로켓 잔해가 달 뒷면 ‘헤르츠스프룽’ 분화구 인근에 충돌해 새로운 충돌 흔적을 남겼다고 밝혔다. 이후 NASA의 LRO가 촬영한 사진을 분석한 결과 예상과 달리 하나가 아닌 두 개의 충돌구가 나란히 형성된 이른바 ‘이중 크레이터’(double crater)가 확인됐다. 로켓 잔해 충돌 당시 초기에는 스페이스X의 로켓으로 알려졌다가 이후에는 중국의 로켓 상단부라는 분석이 나온 바 있다. 중국은 이 같은 주장을 부인했고 NASA는 그해 6월 보도 자료에서 ‘미확인 로켓 잔해’라는 표현을 사용했다.

서울과학기술대학교가 인공지능(AI), 반도체, 바이오, 미래에너지, 양자기술 등 국가전략산업을 중심으로 교육 혁신을 가속화하고 있다. 서울과기대는 인공지능응용학과, 지능형반도체공학과, 미래에너지융합학과, 바이오메디컬학과, 양자융합물리학과 등을 중심으로 미래 산업 수요에 맞춘 교육체계를 구축했다. 바이오메디컬학과는 혁신신약, 나노바이오시스템, 디지털헬스를 핵심 교육 분야로 삼아 이론과 실험·설계를 결합한 교육과정을 운영하고 있다. 한국원자력의학원과 공동 운영하는 의과학대학원에서는 의료와 AI, 바이오를 융합한 전문인력을 양성하며, 올해 신설된 양자융합물리학과는 한국과학기술연구원(KIST)과 공동 연구 및 전문인력 양성 체계를 구축해 미래 전략기술 교육 기반을 넓히고 있다. 또한 서울과기대는 반도체소부장 혁신융합대학사업과 RISE 반도체 Multiversity를 통해 공정·소재·부품·장비 전 분야를 아우르는 교육과정을 운영한다. 대학 간 공동 교육과정과 AI·반도체 부트캠프, 기업 현장 견학 등을 연계해 학생들이 산업 현장의 과제를 직접 경험할 수 있도록 지원한다. AI 분야에서는 서울AI재단과 협력해 공동 연구와 인재 양성을 추진하고, 남양주시와는 왕숙 도시첨단산업단지를 기반으로 산·관·학 협력 모델을 구축하고 있다. 신용보증기금과도 창업기업 발굴, 정책금융, 기술사업화, 투자 연계를 확대하며 학생과 교원의 창업 지원을 강화했다. 교육과 연구, 창업이 산업 현장과 연결되는 선순환 생태계를 구축하겠다는 전략이다.

‘용의자 X의 헌신’, ‘나미야 잡화점의 기적’ 등을 비롯한 수많은 작품으로 일본 추리문학계를 이끌어온 작가 히가시노 게이고가 지난 23일 대장암으로 세상을 떠났다. 68세. 27일 아사히신문 등에 따르면 그는 수년간의 투병 사실을 끝내 공개하지 않은 채 조용히 생을 마감했다. 1958년 오사카에서 태어난 그는 오사카부립대에서 전기공학을 전공한 뒤 제조업체 엔지니어로 일하며 작품 활동을 시작했다. 1985년 ‘방과 후’로 에도가와 란포상을 받으며 데뷔했고, 이후 ‘비밀’, ‘백야행’ 등을 잇달아 발표하며 1990년대 이후 일본 추리소설 붐을 이끈 대표 작가로 자리매김했다. 2006년 ‘용의자 X의 헌신’으로 나오키상을 받았으며, 물리학자 유카와 마나부가 등장하는 ‘갈릴레오’ 시리즈 등은 영화와 드라마로 제작돼 큰 인기를 끌었다. 그는 치밀한 반전과 인간 심리를 깊이 파고드는 작품 세계로 일본을 대표하는 베스트셀러 작가라는 평가를 받는다. 2023년에는 일본 내 누적 발행 부수가 1억부를 돌파했다. 아사히신문은 히가시노를 “인간 심리의 미묘한 결을 미스터리라는 틀 안에서 독창적으로 그린 당대 최고의 이야기꾼”이라고 추모했다. 생전 그는 “미스터리에서 벗어나고 싶지는 않다. 하지만 내가 쓰고 싶은 것은 인간이다. 인간의 욕망과 본성에서 드라마가 탄생한다”고 말하기도 했다. 유작이 된 갈릴레오 시리즈 최신작 ‘영원의 기억’은 8월 5일 출간될 예정이다.

‘용의자 X의 헌신’, ‘백야행’, ‘나미야 잡화점의 기적’ 등을 비롯한 수많은 작품으로 일본 추리문학계를 이끌어온 작가 히가시노 게이고가 지난 23일 대장암으로 세상을 떠났다. 68세. 27일 아사히신문 등에 따르면 그는 수년간의 투병 사실을 끝내 공개하지 않은 채 조용히 생을 마감했다. 1958년 오사카에서 태어난 그는 오사카부립대에서 전기공학을 전공한 뒤 제조업체 엔지니어로 일하며 작품 활동을 시작했다. 1985년 ‘방과 후’로 에도가와 란포상을 받으며 데뷔했고, 이후 ‘비밀’, ‘백야행’ 등을 잇달아 발표하며 1990년대 이후 일본 추리소설 붐을 이끈 대표 작가로 자리매김했다. 2006년 ‘용의자 X의 헌신’으로 나오키상을 받았으며, 물리학자 유카와 마나부가 등장하는 ‘갈릴레오’ 시리즈 등은 영화와 드라마로 제작돼 큰 인기를 끌었다. 그는 치밀한 반전과 인간 심리를 깊이 파고드는 작품 세계로 일본을 대표하는 베스트셀러 작가라는 평가를 받는다. 한국에서도 꾸준히 번역·출간돼 오랫동안 베스트셀러를 기록했으며, 중국 등 아시아 각국에서도 폭넓은 독자층을 확보했다. 2023년에는 일본 내 누적 발행 부수가 1억 부를 돌파했다. 아사히신문은 히가시노를 “인간 심리의 미묘한 결을 미스터리라는 틀 안에서 독창적으로 그려낸 당대 최고의 이야기꾼”이라고 추모했다. 생전 그는 “미스터리에서 벗어나고 싶지는 않다. 하지만 내가 쓰고 싶은 것은 인간이다. 인간의 욕망과 본성에서 드라마가 탄생한다”고 말하기도 했다. 그의 유작이 된 갈릴레오 시리즈 최신작 ‘영원의 기억’은 오는 8월 5일 출간될 예정이다.

세계적 권위 학술지 ‘네이처 포토닉스’의 표지를 장식한 이란 출신 물리학자와 예일대 첫 여성 종신교수인 오희 교수가 23일 대한민국 국적을 취득했다. 법무부는 이날 국적심의위원회를 열어 과학·경제·문화·체육 등 다양한 분야에서 탁월한 능력을 보유한 우수인재 16명(특별귀화 8명, 국적회복 8명)에게 대한민국 국적을 부여했다고 밝혔다. ‘우수인재 특별귀화·국적회복’ 제도는 외국인 또는 동포가 과학·경제·문화·체육 등 특정 분야에서 우수한 능력을 보유하고 국익에 기여할 것으로 인정되는 경우 국적심의위원회 심의를 거쳐 대한민국 국적을 취득하도록 하는 제도다. 특별귀화 허가를 받은 밀자이 모하마드(MIRZAIE MOHAMMAD) 기초과학연구원 연구위원은 초강력 레이저를 이용해 비선형 콤프턴 산란(전자기파가 전자와 상호작용해 에너지가 감소하는 산란 작용)을 실험실에서 세계 최초로 구현했고, 해당 논문은 2024년 광학 분야 국제적 권위지인 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 표지논문(제1저자)으로 게재됐다. 밀자이 모하마드는 2019년 연구 자격(E-3)으로 국내 입국해 2023년 영주자격(F-5)을 취득한 후 2025년 9월 우수인재 특별귀화를 신청했다. 수학 분야 세계 석학으로 평가받는 오희 예일대학교 수학과 석좌교수도 대한민국 국적을 회복했다. 오 교수는 2013년 예일대학교 수학과에서 최초로 여성 종신직 교수로 부임한 이래 필즈상 선정위원, 미국수학회 부회장 등으로 활동했으며 올해 국제수학자대회(ICM)의 기조강연자로 선정됐다. 이진수 국적심의위원회 위원장은 “이번 회의를 통해 우리 국민이 된 인재들이 한국 사회의 발전과 혁신을 이끄는 큰 동력이 되기를 기대하며, 우리 사회의 다양한 구성원들과 가치를 공유하고 함께 성장해 나가는 튼튼한 버팀목이 되어주기를 바란다”고 말했다.

“이것은 위성인가 행성인가.” 1995년 외계행성이 처음 관측된 이후 지금까지 6000개가 넘는 행성이 발견됐지만 그 주변을 도는 외계위성의 존재가 확실히 입증된 사례는 한 건도 없었다. 그런데 최근 항성, 갈색왜성, 위성의 3단 계층 구조 시스템이 발견돼 천문학 교과서를 새로 쓰게 됐다. 칠레 디에고 포르탈레스대 천체물리학 연구소, 유럽 남방천문대(ESO), 외계 행성 연구센터(YEMS), 천체물리학 및 기술 연구센터(CATA), 이탈리아 파도바 천문대, 로마 토르 베르가타대, 로마 천문대, 파도바대, 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터 공동 연구팀은 항성(별)을 공전하는 갈색왜성, 그 갈색왜성을 도는 위성으로 구성된 ‘3단 계층 구조 시스템’을 최초로 관측했다고 밝혔다. 갈색왜성을 도는 위성에 대한 명확한 분류 체계가 없기 때문에 이번에 발견한 천체가 외계행성인지 외계위성인지는 아직 불분명하다. 그러나 이번 발견은 지금까지는 발견되지 않았던 행성계 내 외계위성의 결정적 식별을 향한 중요한 도약의 발판이 될 수 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 23일 자에 실렸다. 갈색왜성은 목성 질량의 13~80배이고 태양 질량의 약 1.2~8%로 행성보다는 크지만 스스로 빛나는 별이 되기에는 질량이 부족해 실패한 별로 불리는 천체다. 중심부에서 안정적인 수소 핵융합 반응을 일으키지 못해 희미한 적외선과 열만 방출한다. 지금까지 6000개 이상의 외계행성이 발견됐지만 외계위성이 확실하게 식별·확정된 사례는 한 건도 없었다. 연구팀은 ‘CD-35 2722 B’라고 불리는 갈색왜성 동반천체 주위를 도는 외계위성(exosatellite)의 증거를 발견했다. 이에 과거 태양과 유사한 항성 주위에서 최초의 외계행성을 발견할 때 사용했던 도플러 분광법을 활용해 2023년 10월부터 2026년 2월까지 이 갈색왜성을 모니터링했다. 연구 결과, 최소 1개 이상의 공전 위성이 보내는 것으로 보이는 주기적 신호가 드러났고 2개 위성을 가정하는 역학 모델은 극도로 불안정한 것으로 나타났다. 연구팀은 이 천체 시스템의 물리적 특성을 모델링한 결과 목성 질량보다 약간 작은 천체가 170일 주기로 갈색왜성을 돌고 있는 것을 확인했다. 이 천체는 3단 계층 구조 시스템의 마지막 구성 요소라는 위치상 위성으로 분류하는 것이 타당해 보일 수 있지만 천체의 크기가 행성급이고 항성이나 행성이 아닌 갈색왜성을 돌고 있기 때문에 단순히 ‘외계위성’(exomoon)이라고 부르는 것은 적절하지 않을 수 있다고 연구진은 지적했다. 외계행성을 도는 외계위성은 일반적인 위성으로 쉽게 설명할 수 있지만 갈색왜성을 도는 위성을 같은 이름으로 부를 수 있을지에 대해서는 아직 결정되지 않았다. 연구를 이끈 앨리스 주를로 칠레 디에고 포르탈레스대 교수는 “이번 연구는 시선속도 분석법이라고 불리는 도플러 분광법을 통해 외계위성을 확실하게 탐지할 수 있음을 입증했지만 외계위성에 대한 명확한 분류 체계 정립이 필요함을 시사한다”고 설명했다.

태양보다 8배에서 10배 정도 되는 무거운 별은 오히려 태양보다 훨씬 빨리 죽는다. 엄청난 속도로 핵연료를 소모하면서 밝게 타오르다가 마지막에는 초신성 폭발을 일으키면서 짧고 굵은 삶을 사는 것이다. 무거운 별의 초신성 폭발은 지구에서 평범하게 살고 있는 우리와는 아무 상관이 없어 보이지만, 사실은 우리와 매우 연관이 깊다. 우리 몸을 구성하는 무거운 원소들이 이 초신성 폭발에서 나온 물질이기 때문이다. 사실 우주 초기에 생성된 수소만 빼고 우리 몸을 구성하는 산소, 탄소, 질소, 그리고 각종 원소들은 모두 별의 잔해에서 나온 물질들이다. 따라서 과학자들은 이 물질이 어떻게 새로운 별과 행성에 공급되는지 연구하고 있다. 일본 니가타대, 기후대, 교토대, 이과학연구원 합동 연구팀은 칠레에 있는 거대 전파 망원경인 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 배열(ALMA)을 이용해 약 1600년 전에 폭발한 초신성 잔해 RX J1713.7-3946를 관측해 이 과정을 설명해 줄 놀라운 사실을 발견했다. 연구팀이 발견한 것은 생성되고 있는 새로운 아기 별 두 개였다. 아직 별이라고 하기 전단계의 뜨거운 가스 핵이지만, 이미 주변으로 에너지를 뿜어내면서 존재감을 뽐내고 있는 중이다. 새로 태어나는 별이 초신성 잔해에서 발견된 것은 이번이 처음으로 아기 별이 강렬한 초신성 폭발의 여파 속에서도 생존할 수 있을 뿐 아니라 풍부한 분자 구성을 그대로 유지할 수 있음을 보여줘 과학자들의 관심을 끌고 있다. 사실 초신성 폭발은 마지막 순간 엄청난 에너지를 모아 무거운 별이 한 번에 폭발하는 현상이기 때문에 엄청난 에너지를 방출한다. 이때 초신성 폭발의 밝기는 은하 전체와 맞먹는 수준이다. 거대한 별 주변에 형성된 아기 별의 경우 이때 나오는 강력한 에너지로 인해 상당한 충격을 받게 되지만, 이번 연구에서는 아기 별이 복잡한 유기물을 포함해 상당한 물질을 그대로 보존한 것으로 나타났다. 충격에도 불구하고 아기 별이 멀쩡한 이유에 대해서 연구팀은 뜨거운 핵들이 초신성 폭발의 영향을 최근에 받기 시작해 고에너지 입자들이 핵의 화학적 성질을 크게 변화시킬 시간이 충분하지 않았거나, 초신성 충격파에 의해 증폭된 것으로 추정되는 강력한 자기장이 우주선이 고밀도 분자 가스로 침투하는 것을 억제하여 뜨거운 핵과 분자 구성을 보존했을 것으로 보고 있다. 아무튼 이 초신성 잔해는 생명체 필요한 유기물은 보존하면서 새로 생기는 별 주변에 직접 무거운 원소를 공급해 행성 생성에 충분한 물질을 공급할 것으로 예상된다. 사실 과학자들은 태양계 역시 이렇게 형성되었을 가능성이 높다고 보고 있었지만, 실제 관측을 통해 이것이 가능하다는 점을 확인한 것이 이번 연구의 중요한 결과다. 이 연구는 천체물리학 저널 최신호에 발표됐다. 과학자들은 46억 년 전 태양계 행성 초기로 돌아가 당시 상황을 확인할 수 없지만, 이렇게 다양한 상황에 있는 새로운 별과 행성을 연구해서 태양계와 지구가 어떻게 형성되고 여기에서 어떻게 생명체가 탄생할 수 있었는지를 조금씩 알아내고 있다. 그러면서 알게 된 사실은 우리 모두가 별에서 만들어진 신비하고 놀라운 존재라는 것이다. 우주도 경이롭지만, 그 우주 안에서 생긴 인간 역시 경이로운 존재다.

1990년대 말 IMF 외환위기 직후 우리도 금융산업을 키워야 한다는 목소리가 높아졌다. 2003년 정부는 한국을 아시아 3대 금융허브로 키우겠다는 ‘동북아 금융허브 추진전략’을 내놓기도 했다. 제조업만으로는 국가 경쟁력을 유지하기 어렵기 때문에 금융을 미래 먹거리로 키우자는 논리였다. 2008년 세계 금융위기로 미국식 투자은행 모델의 붕괴를 목격하며 실물 경제 뒷받침 없는 금융허브 육성은 사상누각일 수 있다는 인식이 커지면서 잠잠해졌다. 그런데 요즘 정부 정책을 보면 20여년 전으로 되돌아간 것 같은 기시감이 든다. 최근 정부 자료에서 자주 눈에 띄는 단어가 ‘인공지능’(AI)이다. 정부의 3대 메가프로젝트는 물론 사상 처음 800조원을 넘는 내년 정부 지출의 중심도 AI이다. 과학기술 컨트롤타워라는 과학기술정보통신부가 지난주 발표한 ‘2026년 하반기 업무 계획’의 내용도 AI 일색이었다. 과학기술에 관한 부분도 있었지만 자세히 뜯어보면 결국 AI 이야기로 채워져 있었다. 이참에 부처 이름에서 과학기술을 떼고 AI부로 바꾸는 것이 차라리 낫겠다는 생각이 들 정도였다. 실물경제 바탕 없는 금융허브가 모래성인 것처럼 기초과학 없는 AI도 마찬가지다. 2024년 노벨 물리학상은 인공신경망 연구의 토대를 놓은 존 홉필드와 제프리 힌턴에게 돌아갔다. 홉필드 네트워크는 스핀 시스템이라는 통계물리학의 개념 위에 세워졌다. 같은 해 노벨 화학상은 단백질 구조 예측이 가능한 AI를 개발한 연구자들에게 돌아갔다. 단백질 구조 예측을 빠르고 정확하게 할 수 있게 한 인공지능 학습 데이터는 수십 년간 X선 결정학으로 단백질 구조를 하나하나 밝혀 온 구조생물학자들의 노력 덕분이었다. 기초과학이 AI를 탄생시켰고 AI는 다시 기초과학 위에서 도약하는 구조다. 얼마 전 한국과학기술한림원에서 ‘AI 사이언티스트 시대, 인간 과학자의 자리’라는 주제로 토론회가 열렸다. 많은 이야기가 오갔지만 전문가들은 “AI는 과학기술의 발전을 돕는 수단이며 과학기술을 이끌어 가는 것은 결국 인간”이라고 입을 모았다. 동료 과학자처럼 AI로 양질의 연구를 하고 의미 있는 성과를 내놓기 위해서는 제대로 된 입력이 필요하다. 2024년 영국 케임브리지대 연구팀은 AI가 만들어 낸 데이터를 AI가 다시 학습하면 오류가 증폭돼 무의미한 답을 내놓는 모델 붕괴 현상이 벌어질 것이라는 논문을 네이처에 발표했다. AI의 성능은 AI 그 자체가 아니라 인간이 공급하는 지식의 품질에 달려 있다. 세상에서 가장 비싸고 최고의 성능을 갖춘 자동차를 갖고 있더라도 연료 투입 없이는 움직이지 않는 장난감일 뿐인 것과 마찬가지다. 기초연구 지원으로 양질의 콘텐츠를 생산하는 것은 AI 투자와 별개가 아니다. 기술이 인간을 닮아갈수록 인간다움과 세상의 근본을 밝히는 기초학문이 주목받을 수밖에 없다는 것은 역사가 알려 주는 불변의 진리다. 그렇지만 우리 사회를 보면 좀 걱정스럽다. 교육부가 발간한 ‘데이터로 읽는 우리 교육’에서는 최근 대학 학과명을 분석했는데 가장 눈에 띄는 키워드가 AI였다. AI의 인기와는 달리 인문사회, 자연과학 할 것 없이 기초학문들은 통폐합 대상이 되는 경우가 늘고 있다. AI 인재 양성을 이야기하며 AI를 떠받치는 기초 학문의 토양을 갈아엎고 있는 것이다. AI 열풍을 외면하고 투자를 하지 말자는 것이 아니다. 변하는 세상을 아무리 열심히 뒤쫓아봐야 뒤에 있을 수밖에 없다. 급변하는 세상에 올라타기 위해서는 변하지 않는 것 위에 서 있어야 한다. 국내 대표 과학커뮤니케이터인 김상욱 경희대 물리학과 교수도 “빠르게 변하는 세상에서는 변하는 것보다 변하지 않는 것을 먼저 생각해 보는 것이 더 합리적”이라고 말한다. 건물 높이와 규모는 주춧돌과 기초가 얼마나 단단한가에 좌우된다. 지금 같은 AI 열풍이 지나간 뒤에도 한국 경제의 펀더멘털과 경쟁력을 지켜주는 것은 기초과학이라는 주춧돌이다. 유용하 산업부 과학전문기자

하나의 세계관을 깨부순 ‘지동설’그 진리를 자각하기까지의 비극당당한 순교냐, 비굴한 타협이냐‘회전’에 남겨진 상상의 혁명보다물리학의 미래 증명한 갈릴레이비겁하지만 확실한 혁명인 이유 “만약 우리가 ‘알고 싶어 하는 것을 향한 진화’ 대신 ‘알고 있는 것으로부터의 진화’로 대치할 수 있다면 다수의 혼란스러운 문제들이 사라져 버릴 수도 있을 것이다.”(토머스 쿤, ‘과학혁명의 구조’ 중에서) 지식에도 관성이 있다. 어쩌면 그것은 물리적인 힘의 관성보다 훨씬 강할지도 모른다. 지식에는 인간의 신념이 끼어들기 때문이다. 토머스 쿤이 1962년 발표한 ‘과학혁명의 구조’는 시대의 지배적 지식인 패러다임이 어떻게 새로운 지식에 자리를 내어주는지 그 ‘혁명’의 과정을 고찰한 현대 과학철학의 고전이다. 쿤이 비판하는 지점은 분명하다. 그동안 인간은 지식과 진리가 인간의 복리를 위해 존재해야 한다고 생각했다. 인간이 만물의 중심에 있어야 한다는 착각에서 비롯된 것이다. 하지만 그럴 수 있는가? 진리에는 목적이 없다. ‘인간적인 목적’이 없다고 하는 것이 조금 더 정확할 것이다. 진리는 그저 그곳에, 그렇게 존재할 뿐이다. 지식을 통해 진리로 나아가고자 하는 우리가 해야 할 일은 그저 거기에 있는 그대로 탐구하는 일뿐이다. 밤하늘의 별이 움직이는 것은 무슨 이유에서일까. 하늘이 움직이기 때문일까, 아니면 땅이 운동하기 때문일까. 오늘날에는 일견 쓸데없는 것처럼 여겨지는 이 질문은 한때 인간의 운명과 세계의 존재 목적을 가르는 결정적인 질문이었다. 우주의 중심에 지구를 놓았던 천동설에서 지구 역시 운동하는 행성 가운데 하나라는 지동설로 넘어오기까지 인간은, 그간 당연하다고 믿어 의심치 않았던 수많은 지식을 포기해야 했다. 잘못된 전제 위에 쌓인 지식에는 열망과 집착이 더해지고 그것을 부수는 일은 하나의 세계를 부수는 일과 같다. 과감하게 그 일에 도전했던 이들을 다룬 이야기 두 편을 이 자리에서 만나도록 할 것이다. 일본 만화가 우오토의 작품 ‘지.—지구의 운동에 대하여’와 독일 극작가이자 시인 베르톨트 브레히트의 희곡 ‘갈릴레이의 생애’다. “2000년 전, 아테네의 한 노인이 독배를 들이켜며 벌어진 참사에서 지금의 철학이 탄생했다. 1500년 전, 한 젊은이가 십자가에 못 박혀 겪은 비애가 지금의 교회를 만들었다. 인간은 비극을 거름 삼아 때때로 새로운 희망을 만들어 낸다. 순간의 위로 따위로는 현실을 바꿀 수 없어. 하지만 마음 깊은 곳에서 솟아난 번뇌와 응축된 좌절, 네가 느끼는 절망은 희망으로 바뀔 수 있어. 그런데도 너희는 절망을 외면하고 누군가가 보장해 준 사후의 삶을 믿으며 살아가지. 그런 이들에게 희망이 머무를 곳은 없어.”(‘지.’ 중에서) 한 이단자가 사형장으로 끌려가고 있다. 죽으러 가는 길인데도 그의 표정은 의연하다 못해 여유가 넘친다. 그는 자신을 호송하던 용병들에게 위로와 희망의 관계에 대해 역설한다. 순간의 위로가 희망을 줄 수 있는가? 그렇지 않다. 비극으로 가득한 세계에서 희망은 그 세계를 깨부수는 더 큰 비극으로부터 나온다. 희망은 비극을 당당히 마주하고 고뇌에 빠져본 자만이 맛볼 수 있는 달콤한 열매다. 우오토의 작품은 신앙만이 유일한 진리로 여겨졌던 암흑의 시대였던 유럽 중세에서 성경적 진리와 배치되는 지동설이 어떻게 탄압받았으며, 그럼에도 어떻게 꿋꿋하게 이어졌는지 만화적 상상으로 그려낸다. 천동설은 관측의 한계라기보다는 신념의 과잉이자 용기의 부족이었다. 태양이 지구를 도는 게 아니라 지구가 태양을 도는 것이라는 숱한 관측 증거에도 인간 스스로 폐쇄적 지식 안에 자신을 가둬버렸기 때문이다. 천동설 위에서도 지식은 정교하게 쌓여간다. 쿤의 말을 빌리면 천동설은 ‘알고 싶어 하는 것을 향한 진화’였고 지동설은 ‘알고 있는 것으로부터의 진화’였다. 지구가 우주의 중심이 아니라는 사실은 비극적이다. 그러나 어쩌겠는가. 진리는 인간의 열망과는 무관하게 존재하는 것이다. 그러나 비극 속에서 희망이 피어난다. 교회만 다니면 죽어서 천국 간다는 안락한 위안을 거부했을 때, 우리는 새로운 인식에 도달할 수 있다. 바로 지금 우리가 발을 딛고 선 여기가 천국만큼 아름다운 곳이라는 사실이다. 만화는 처참하게 죽음을 맞는 가운데서도 끝끝내 진리를 붙들었던 이들의 의지가 결국 폴란드의 한 남자, 알베르트 브루제프스키에게 이어진다고 상상한다. 폴란드의 천문학자였던 그는 바로 니콜라우스 코페르니쿠스의 스승이었고, 코페르니쿠스는 훗날 논문 ‘천구의 회전에 관하여’를 발표한다. 그 덕에 오늘날 우리는 ‘회전’(Revolution)이라는 단어를 ‘혁명’으로 이해한다. 하지만 세상은 과연 이렇게 바뀌는 것일까? 보이지 않는 영웅들의 죽음이 마음에서 마음으로 이어진다는 것은 만화적 상상이 아닐까? 시간이 지나고 우리는 조금 더 ‘현실적인’ 영웅을 만난다. 갈릴레오 갈릴레이다. “장애물이 있다면 점과 점을 잇는 최단거리는 곡선일 수 있다네.”(브레히트, ‘갈릴레이의 생애’ 중에서) 브레히트는 ‘비겁한 천재’의 초상을 그려낸다. 여러 증거를 토대로 갈릴레이는 지동설을 신봉하지만, 결국 이것으로 종교재판을 받는다. 1633년 그는 재판에서 결국 자신의 주장을 철회한다. 이후 그가 “그래도 지구는 돈다”고 말했다고 하는데, 물론 이것은 사실이 아니다. 갈릴레이는 그저 죽음이 두려웠던 나약한 인간에 불과했다. 하지만 역사는 그를 비겁자라고 평가하지 않는다. 당당하게 죽는 것만이 그의 사명은 아니기 때문이다. 현실 감각 없는 자존심은 공명심에 불과하다. 점과 점을 잇는 최단거리는 분명 직선이다. 하지만 현실은 수학에서 상상하는 것처럼 완벽하지 않다. 불완전한 세계에서는 오히려 곡선이 점과 점을 잇는 최단거리다. 살아남은 갈릴레이는 1638년 ‘새로운 두 과학’을 출간하기에 이른다. 이 책은 아이작 뉴턴 등에 의해 확립된 고전 역학의 기초가 된 물리학의 정전이다. 현실주의자는 이렇게 세상을 바꾼다. 비굴하지만, 조금 더 확실하게.

한국 청소년들이 국제물리올림피아드와 국제청소년물리토너먼트에서 금메달을 휩쓸었다. 과학기술정보통신부와 한국과학창의재단은 지난 4~12일 콜롬비아에서 열린 제56회 국제물리올림피아드에서 한국 대표단 5명이 모두 금메달을 휩쓸었으며, 5~12일 스위스 취리히에서 개최된 국제청소년물리토너먼트에서도 한국 대표단이 금메달을 땄다고 14일 밝혔다. 국제물리올림피아드는 물리학에 관한 관심과 재능이 있는 청소년을 발굴하기 위해 1967년 폴란드 바르샤바에서 처음 열렸다. 91개국에서 381명의 청소년이 참여한 올해 대회에서 한국 대표단 김무연, 오주하, 이권헌, 이승준, 정민권 등 서울과학고 3학년생 5명 모두 금메달을 받았다. 이 중 오주하 군은 참가자 중 종합 1위를 차지했다. 올림피아드에서는 이론 시험과 실험 시험이 각각 5시간씩 진행됐다. 이론 시험 문제는 자성체를 이용한 저온 냉각 원리, 빛의 집광과 태양열 조리기의 원리, 수문·전자·양전자·오존 분해 등 3개였고 실험 시험 문제는 증기압과 열전도 측정에 관한 것이었다. 또 국가별 팀 단위로 진행되는 물리 토론대회인 국제청소년물리토너먼트에 한국 대표단은 김동하, 원재현(이상 민족사관고 3), 김승현(노스런던칼리지에잇스쿨제주 12), 김한서, 최시우(이상 경기과학고 3) 5명의 학생이 참여했다. 국제청소년물리토너먼트는 전 세계 물리 분야 인재들의 학습 의욕 고취와 국제 친선, 문화교류를 목적으로 1988년 구소련 모스크바에서 1회 대회가 열렸다. 토너먼트는 이론과 실험을 병행해 탐구할 수 있는 물리학 연구 주제 17개가 출제된다. 출제 문제는 정답이 정해져 있지 않으며 조직위원회에서 본 대회 개최 1년 전에 미리 공개한다. 본 대회는 총 5회전의 예선전과 1회전의 결승전으로 진행되고 각 회전마다 3~4개 팀이 돌아가며 반론 및 평론을 실시한다. 올해 대회에는 35개국 175명의 학생이 참가해 한국팀은 뉴질랜드, 오스트리아, 그리스 등 10개국 대표단과 공중에 던진 물체가 갑자기 회전축을 바꾸는 현상, 액체 속으로 가라앉는 동전이 낙엽처럼 흔들리며 떨어지는 움직임 등 총 5개의 주제에 관해 토론했다. 한국대표단은 본선 5개 라운드 합산 207.6점을 기록해 1위 싱가포르(225.4점)에 이어 2위로 결승에 진출했고 결승전에서도 우수한 성과를 거두며 최종 금메달을 획득했다.

우리가 매일 아침 마시는 달콤한 커피 한 잔, 혹은 상큼한 과일 한 입에 담긴 탄수화물은 어디서 시작됐을까. 오랫동안 과학자들은 생명체의 유전 물질을 구성하는 복잡한 유기 분자들이 오직 따뜻하고 물이 풍부한 원시 지구 품에서만 잉태되었을 것이라 믿어왔다. 하지만 최근 차가운 심우주를 향한 천문학자들의 시선은 우리의 오랜 상식을 송두리째 뒤흔들고 있다. 생명의 탄생을 이끈 결정적 화학 재료들은 지구가 만들어지기 훨씬 이전부터 칠흑 같은 성간 매질 속 먼지 구름에서 빚어지고 있었을 것이라는 연구 성과가 나와 눈길을 끈다. 스페인, 네덜란드, 독일, 일본, 칠레, 미국 공동 연구팀은 우리 은하 중심부에서 에리트룰로스라고 불리는 4개의 탄소 원자로 구성된 당류가 발견됐다고 밝혔다. 이번 연구에는 스페인 우주생물학 연구센터(CAB), 바다호스 엑스트레마두라대, 마드리드 콤플루텐세대, 국립천문대, 예베스 천문대, 바스크 지역대, 생물물리학 연구소, 바야돌리드대, 네덜란드 라드바우드대, 독일 막스 플랑크 외계물리학 연구소, 일본 항성·행성 형성 연구소, 칠레 유럽 남방 천문대(ESO), 알마(ALMA) 천문대, 미국 투손대 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 7월 14일 자에 실렸다. 당(sugars)은 생명체 내에서 에너지를 공급하고 생물학적 구조를 형성하며 유전 물질의 골격을 이루는 매우 중요한 분자다. 지구에서 에리트룰로스는 라즈베리나 태양광 없이 피부를 태우는 셀프 태닝 화장품에서 주로 쓰인다. 과학자들은 초기 지구 환경을 재현한 실험에서 이런 당류가 쉽게 만들어지지 않는다는 점을 확인하고 처음 어떻게 형성됐는지 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다. 과거 운석이나 소행성 샘플에서 리보스와 글루코스(포도당)가 발견되면서 당류의 일부가 우주에서 유입됐을 것이라는 가설도 제기됐다. 그렇지만 우주 공간의 가스와 먼지 구름인 성간 매질에서 직접 당 분자가 탐지된 적은 없었다. 연구팀은 스페인 예베스 40m 전파망원경, IRAM 30m 전파망원경으로 우리 은하 중심부에 위치한 ‘G+0.693-0.027’이라는 거대한 가스와 먼지 구름에서 에리트룰로스를 탐지했다. 우주 구름에서 수집한 복잡한 전파 신호 속에서 에리트룰로스의 고유한 지문을 찾기 위해 엄격한 분광학적 대조 및 수학적 모델링을 했다. 연구팀은 실험실에서 측정한 에리트룰로스의 고유한 전파 주파수 패턴을 망원경 관측 데이터와 대조한 결과 12개의 일치하는 신호 세트를 찾아내 당의 존재를 입증했다. 더 흥미로운 점은 동일한 위치에서 탐지조차 되지 않은 탄소 3개짜리 유사 당류들보다 탄소 4개짜리 에리트룰로스가 무려 8배 이상 더 풍부하게 존재한다는 사실을 발견했다는 것이다. 연구팀에 따르면 우주 먼지 알갱이 표면에서 더 단순한 분자들이 결합해 에리트룰로스를 만들어낼 수 있으며 이것이 더 복잡한 화학 시스템인 생명체 원시 재료의 일부가 되었을 가능성을 보여준다. 연구를 이끈 이자스쿤 히메네스-세라 스페인 우주생물학 연구센터 박사는 “우주에서 당이 발견되었다는 것은 우리가 흔히 먹는 달콤한 설탕 조각이 떠다닌다는 뜻이 아니라 생명체를 구성하는 핵심 유기 화합물이 우주 공간에서 스스로 만들어지고 있다는 뜻”이라며 “우주 먼지 알갱이들이 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 정교하고 효율적으로 복잡한 유기 분자를 합성해 내는 능력을 갖추고 있음을 의미한다”고 말했다.

끝없이 배우며 호기심·탐구욕 충족예술·과학·인체·우주 등 다양한 분야하나의 유기적인 지식 체계로 연결직접 보고 부딪히며 참된 지혜 얻어인체 구조 이해하려고 시신 해부도예술을 이론·과학적 원리 위에 구현스푸마토와 공기원근법 ‘혁신’ 완성 여러 분야를 자유자재로 넘나들며 인류의 지평을 넓힌 천재들을 ‘르네상스적 인간’ 혹은 ‘만능인’이라 부른다. 그 가운데서도 레오나르도 다빈치(1452~1519)는 단연 첫손가락에 꼽히는 인물이다. 미국의 전기 작가 월터 아이작슨은 그의 천재성을 이렇게 설명했다. “레오나르도는 타고난 천재라기보다는 끊임없는 호기심을 상상력과 노력으로 풀어내며 스스로 천재가 된 인물이다.” 다행히도 다빈치는 후대를 위해 자신의 머릿속을 들여다볼 수 있는 귀중한 증거를 남겨 두었다. 그는 평생 떠오른 아이디어와 관찰, 실험과 탐구 과정을 글과 그림으로 친필 노트(코덱스·Codex)에 기록했다. 오늘날 전 세계 미술관과 도서관에 보존되어 있는 약 7200쪽의 친필 노트는 인류의 위대한 지적 유산이다. 이제 우리는 그의 노트 속 명언들을 이정표 삼아 그가 어떻게 창의성의 비밀에 다가갔는지 따라가 보려 한다. 첫 번째 명언 “배움은 결코 정신을 고갈시키지 않는다” 이 문장은 배움을 대하는 다빈치의 태도를 압축해서 보여 준다. 많은 이들에게 배움은 의무이거나 때로는 피로를 동반하는 과정이다. 그러나 그에게는 호기심을 깨우고 탐구욕을 충족시키며 세계를 더 넓고 깊게 바라보게 만드는 희열의 과정이었다. 실제로 그의 삶을 들여다보면 배움에 대한 끝없는 열정에 감탄하게 된다. 그는 불후의 명작을 남긴 화가이자 조각가였고 성벽과 무기를 구상한 군사공학자이자 건축가였다. 또한 수학, 물리학, 해부학, 지질학의 기틀을 다진 선구자였으며 자연의 이치와 인체의 구조, 물의 흐름과 빛의 원리, 식물의 생장까지 깊이 파고든 과학자였다. 그뿐만이 아니다. 그는 낙하산, 대기압 화약 엔진, 방적 기계와 선반을 고안하고 새의 비행 능력을 연구해 인류 최초로 비행 기계를 설계한 위대한 발명가였다. 심지어 그의 호기심은 창의적인 요리법을 개발하는 데까지 뻗어 있었다. 인류 역사에 많은 천재가 있었지만 멀리 떨어져 보이는 분야들을 하나의 유기적인 지식 체계로 연결시킨 인물은 극히 드물다. 다음 문장은 다빈치가 어떻게 그토록 다양한 분야를 자유롭게 넘나들 수 있었는지를 보여 주는 결정적인 단서다. “완벽한 정신을 함양하기 위한 원칙은 다음과 같다. 예술의 과학을 연구하고, 과학의 예술을 연구하라. 감각을 개발하라. 특히 보는 법을 배우라. 모든 것이 서로 연결되어 있음을 깨달으라.” 그의 모든 탐구의 종착지에는 언제나 인간이 자리하고 있었다. 인간의 몸은 어떤 비례로 이루어져 있는가. 인간은 자연과 우주 속에서 어떤 위치에 있는가. 인간 안에는 세계의 질서가 어떻게 반영되어 있는가. 그의 질문은 결국 인간이라는 존재를 향해 있었다. 오늘날 인류의 위대한 상징이 된 ‘비트루비우스적 인간’ 이 탄생한 이유도 바로 여기에 있다. 이 작품은 다빈치가 배움을 통해 도달한 예술과 과학, 인체와 우주, 감각과 이성이 하나로 만나는 지점을 보여 주는 대표적인 이미지다. 먼저 이 드로잉에 비트루비우스라는 이름이 붙게 된 역사적 배경부터 살펴보겠다. 기원전 20년 무렵 고대 로마의 건축가 비트루비우스는 시공을 초월한 이상적인 건축을 꿈꾸며 ‘건축 10서’를 남겼다. 이 책은 오랜 세월 잊혀 있다가 르네상스 시대 이탈리아에서 다시 빛을 보게 되었고 고대 그리스·로마 문화를 부활시키고자 했던 당대 지식인과 예술가들에게 고전으로 자리잡았다. 비트루비우스는 인간의 몸이 자연의 신성한 질서와 우주의 조화를 담고 있는 완벽한 기준이라고 믿었다. 그는 이상적인 인간의 신체가 원과 정사각형이라는 기하학적 도형 안에 정확히 들어맞는다고 설명했다. 그러나 여기에는 결정적인 문제가 있었다. ‘건축 10서’에는 이론을 증명해 줄 삽화가 단 한 장도 실려 있지 않았다. 훗날 르네상스의 예술가와 건축가들이 그의 이론을 이미지로 구현하기 위해 도전장을 던졌으나 번번이 실패로 돌아갔다. 기하학의 정확성, 해부학적 이해, 예술적 감각이 동시에 요구되는 난제였기 때문이다. 이 어려운 숙제를 완벽하게 풀어낸 인물이 다빈치였다. 그는 실제 인간의 몸을 관찰하고 정밀하게 측정했으며 해부를 통해 인체 구조를 깊이 이해한 후 관찰 결과를 다음과 같이 기록했다. “인체의 중심은 배꼽이다. 등을 대고 누워서 팔다리를 뻗은 다음 컴퍼스 중심을 배꼽에 맞추고 원을 돌리면 두 팔의 손가락 끝과 두 발의 발가락 끝이 원에 닿는다. (…) 그리고 정사각형으로도 된다. 사람 키를 발바닥에서 정수리까지 잰 길이는 두 팔을 가로 벌린 너비와 같기 때문이다.” 설명대로 그림 속 인물은 원과 정사각형이라는 기하학적 세계의 한가운데에 서 있다. 남성은 유한한 대지(지상)를 상징하는 사각형 위에 발을 딛고 굳건히 서 있으면서도 무한한 천상(우주)을 상징하는 원의 궤적을 향해 힘차게 팔다리를 뻗는다. 다빈치는 이 작품을 통해 인간이 우주의 질서와 자연의 법칙을 몸 안에 품은 완벽한 소우주임을 선언했다. 두 번째 명언 “지혜는 경험의 딸이다.” 다빈치에게 참된 지혜란 직접 보고, 만지고, 부딪히면서 스스로 깨닫는 경험의 산물이었다. 그가 경험을 절대적 가치로 삼게 된 데에는 유년 시절의 아픔이 자리하고 있었다. 그는 피렌체의 공증인이었던 아버지와 농민 신분의 어머니 사이에서 사생아로 태어났다. 당시 이탈리아 사회의 신분 장벽 탓에 대학에 진학하거나 주류 지식인 사회로 나아갈 수도 없었다. 다빈치는 스스로를 “글을 모르는 사람”이라고 낮추어 부르기도 했는데 이는 학문 세계의 언어였던 라틴어를 읽지 못한다는 의미였다. 그러나 결핍은 그를 전혀 다른 배움의 길로 이끌었다. 그는 자연을 직접 관찰하고 그 안에 숨은 원리를 스스로 밝혀내고자 했다. 물의 소용돌이를 관찰하며 유체의 움직임을 궁리했고 새의 비행을 분석하며 인류 최초의 비행 장치를 구상했다. 안료를 직접 조합하며 색과 재료의 성질을 실험했고 빛과 그림자가 사물의 형태를 어떻게 바꾸는지도 관찰했다. 무엇보다 그는 인간의 신체를 완벽하게 이해하기 위해 30여 구의 시신을 직접 해부했다. 당시로서는 매우 위험한 일이었지만 그에게 인체는 생명의 비밀을 품은 가장 정교한 자연의 구조물이었다. 그는 인간의 몸이 어떤 기하학적·물리학적 원리로 움직이는지, 근육과 힘줄이 서로 어떻게 연결되어 몸을 지탱하고 움직이는지 밝혀내고자 했다. 이 해부학 드로잉은 ‘어깨와 목의 근육 구조’ 로서 인체의 기계적 구조와 움직임에 매료되었던 다빈치의 탐구 정신을 보여 준다. 그는 인체를 여러 방향에서 관찰하고 부분을 확대해 보여 주며 인체 구조와 움직임의 관계를 한눈에 이해할 수 있도록 그렸다. 오늘날 그의 해부학 드로잉이 인체의 구조와 작동 원리를 규명한 의학 역사상 최고의 과학적 유산으로 평가받는 이유가 바로 여기에 있다. 세 번째 명언 “이론 없는 실천을 사랑하는 자는 키와 나침반 없이 배에 올라 어디로 표류하는지 알지 못하는 사공과 같다.” 험과 실천을 중시했지만 이론이 없는 실천은 방향을 잃은 노력에 불과하다고 보았다. 이 명언은 예술 역시 감각과 손재주만으로 완성되는 것이 아니라 과학적 원리와 이론 위에서 완성되어야 한다는 그의 신념을 보여 준다. 이론과 실천의 결합이 가장 완벽하게 구현된 작품이 ‘모나리자’ 다. 다빈치는 빛, 대기, 인간 시각의 원리를 연구했고 이를 회화에 적용해 스푸마토와 공기원근법이라는 혁신적인 기법을 완성했다. 모나리자의 얼굴을 자세히 보면 눈가와 입술 주변에 뚜렷한 윤곽선이 거의 없다. 다빈치는 아주 얇은 물감층을 여러 번 덧칠하는 글레이징 기법을 통해 밝은 피부색에서 어두운 그림자로 넘어가는 경계를 연기처럼 부드럽게 흐려 놓았다. 바로 그가 창안한 스푸마토 기법이다. 이탈리아어로 연기(Fumo)에서 유래한 이 기법은 사물의 경계를 선으로 가두지 않고 자연스럽게 번지며 사라지게 만든다. 이로 인해 모나리자의 미소는 감상자의 시선에 따라 나타났다 사라지는 듯한 신비로운 효과를 만들어 낸다. 눈을 바라보면 미소가 느껴지고 입술을 정면으로 바라보면 미소가 희미하게 사라지는 듯한 인상을 주는 것이다. 배경 역 시 다빈치의 과학적 탐구가 반영된 중요한 장면이다. 모나리자의 어깨 너머로 보이는 산과 강, 계곡이 멀어질수록 푸르고 흐릿하게 표현되었다. 이는 빛이 대기 중의 수증기와 먼지에 의해 산란되면서 먼 풍경이 흐릿하고 푸르게 보인다는 원리를 회화에 적용한 공기원근법의 결과다. 그 덕분에 우리는 모나리자의 등 뒤로 끝없이 펼쳐지는 신비롭고 아득한 자연의 깊이를 경험하게 된다. 다빈치는 1519년 프랑스 앙부아즈의 클로 뤼세 성에서 67세로 생을 마감했다. 그가 세상을 떠난 지 500년이 지났지만 그의 천재성은 여전히 인류에게 전설로 남아 있다. 그 불멸의 가치를 증명하듯 현대 미술계에서도 다빈치의 이름은 놀라운 사건을 만들어 냈다. 2017년 11월 15일, 미국 뉴욕 크리스티 경매에 출품된 예수의 초상화 ‘살바토르 문디’가 미술품 경매 역사상 최고가인 4억 5030만 달러에 낙찰되며 전 세계를 놀라게 한 것이다. 단 한 점의 그림이 천문학적 가치를 기록한 이유는 다빈치가 자연과 인간, 종교와 과학을 아름다운 질서로 통합해 낸 인류 역사상 유일무이한 거장이기 때문이다. “잘 보낸 하루가 편안한 잠을 가져다주듯 참되게 잘 산 일생은 평온한 죽음을 가져다준다.” 다빈치가 남긴 많은 명언 중에서도 삶과 죽음을 다룬 자기 성찰로 꼽히는 명문장이다. 오늘 하루를 배움으로 가득 채운다면 편안한 잠을 맞이할 수 있고 그런 하루하루가 쌓인 인생의 끝자락 역시 평온한 안식으로 이어질 것이라는 르네상스 완성자의 조언이다. 이명옥 사비나 미술관장

미국 항공우주국(NASA)이 달과 화성 탐사를 대비한 1년짜리 모의 거주 실험 참가자를 모집한다. 참가자들은 우주 환경과 비슷한 밀폐 공간에서 생활하며 작물 재배, 우주 유영 훈련, 건강 관리 등 실제 우주비행사와 유사한 임무를 수행한다. CNN에 따르면 NASA는 최근 ‘달·화성 탐사 모의실험(MMEA)’ 지원자 모집을 시작했다. 이번 실험은 2027년 8월 이후 미국 텍사스주 휴스턴 존슨우주센터에서 진행되며, 최종 4명을 선발할 예정이다. 참가자들은 총 14개월 프로그램에 참여한다. 2개월간 사전·사후 훈련을 받고, 나머지 12개월은 우주 환경을 모사한 밀폐 시설에서 생활한다. 실험은 세 단계로 진행된다. 첫 단계에서는 약 60㎡ 규모의 모형 우주선에서 달이나 화성으로 이동하는 상황을 가정해 생활한다. 참가자 4명은 각각 개인 생활공간과 작은 욕실을 제공받는다. 두 번째 단계에서는 84㎡ 규모의 거주 시설로 이동해 건강 관리와 생활 적응 실험을 수행한다. 이어 화성 표면을 재현한 모래 공간에서 우주 유영 훈련도 실시한다. 마지막 단계에서는 모형 우주선을 타고 지구로 귀환하는 상황을 재현한다. NASA는 이번 실험을 통해 화성 시간에 적응하는 과정도 연구할 계획이다. 화성의 하루인 ‘솔(sol)’은 지구보다 약 40분 길어 수면과 건강, 임무 수행에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 지원 자격은 30~55세 미국 시민권자 또는 영주권자로, 키는 188㎝ 이하여야 한다. 영어 구사 능력과 함께 공학·생명과학·물리학·수학 등 관련 분야 학사 학위가 필요하며, 군 복무 경력이나 관련 고급 학위도 평가 대상이다. 또 신체·정신 건강 검사를 통과해야 하며 몽유병 병력이나 수면제 복용 이력이 없어야 하고, 특별한 식단 제한도 없어야 한다. NASA는 이번 MMEA가 기존 화성 거주 모의실험 ‘차피(CHAPEA)’를 발전시킨 첫 통합 프로젝트라고 설명했다. 기존에는 우주 수송과 거주 실험을 따로 진행했지만, 이번에는 이동과 거주 과정을 하나의 프로그램으로 묶어 실제 탐사 환경을 더욱 현실적으로 재현한다. 2023년 CHAPEA 실험에 참가했던 의사 출신 네이선 존스는 “1년 동안 가족과 떨어져 생일과 명절, 졸업식 등 중요한 순간을 함께하지 못한 것이 가장 힘들었다”며 “햇빛과 바람, 신선한 음식 같은 평범한 일상의 소중함을 새삼 깨달았다”고 밝혔다.

제목은 직장인 공감 에세이인가 하는 생각이 들게 하는데, 읽어보니 근미래의 게임회사를 배경으로 한 ‘직장인 스릴러’로 다가온다. 기술이 발전하면 일하는 삶도 나아질까 싶지만 조직의 진화 방향은 늘 그랬듯 성과를 더 집요하게 따지고 그 수치로 환산한다. 쓸모를 증명해야 하는 직장인의 고충은 한결같다. 물리학을 전공한 박선영 작가는 수 광년의 시공간을 사이에 둔 소녀와 외계 존재의 우정을 그린 단편 ‘개인의 우주’(2024년 한국과학문학상 중단편 우수상), 데카르트의 꿈에 웜홀을 포갠 웹진 연재작 ‘멜론, 웜홀 그리고 철학자’를 통해 과학적 상상력을 보여줬다. 그 감각이 이번엔 노동이라는 가장 현실적인 고민과 만났다. 소설 속 배경이 된 게임회사 텔루즈게임즈는 일하는 직원들은 머리에 ‘BCI’ 시스템을 씌운다. 뇌파를 실시간 분석해 집중도, 피로도, 업무 시간 초과 여부 등을 데이터로 환산한다. 처음에는 뇌파만 진단했지만 인간에게 필요한 자극을 주도록 기술력이 높아졌다. 2년 차 사원 진하는 처우 좋은 게임회사에서 ‘집중력 97퍼센트: 초록색’을 좇으며 하루를 빈틈없이 쪼개 살았다. 그러던 어느 날 팀이 해체되고 진하는 40여년 전 출시돼 사실상 방치된 가상 세계 게임 ‘황금의 나라’ 팀으로 밀려났다. BCI 기록조차 쓰지 않는 이 팀에서 팀장 태경과 대리 규영은 컬러링북을 칠하고 비눗방울을 불며 ‘느낌 가는 대로’ 일한다. 생산성 없이 존재하는 두 사람을 보면서 ‘지박령’이라는 단어를 떠올린 진하는 “순간, 뒷골이 서늘해지며 등줄기가 쭈뼛”(71쪽) 서는 느낌을 받으며 생존의 길을 찾는다. ‘황금의 나라’를 다시 걷고 손익을 따지지 않는 시간을 보내며 진하는 문득 깨달았다. 열두 살에는 마을 상점을 구경하기만 해도 웃음이 터졌는데 언제부턴가 비교, 불안, 조급함 같은 불순물이 삶에 끼어들었다. 사람을 저울질하고 관계를 계산하던 자신도 되돌아본다. “아무것도 안 하고 월급 받으면 좋겠다”는 말 자체도 일이 있는 자만이 가질 수 있는 부러움이지, 성과조차 낼 기회가 없는 사람에게는 사치나 다름없는 말이다. 조직 바깥에 놓인 시간이 사람을 어떻게 변하게 하는지, 진하의 시선을 따라 바라보게 된다. IT업계에서 일했던 작가의 경험이 곳곳에 녹아 있는 ‘직장 리얼리즘’이 선뜩선뜩하다. “애초에 길을 안 정해요. 그러면 잃을 길이 없더라고요.”(238쪽) 앞날이 보이지 않아 불안하지 않으냐는 진하의 물음에 규영이 내놓는 대답은 효율로 환산되지 않는 삶의 일부를 긍정하는 소설의 태도를 압축한다. ‘그러니 열심히 일할 필요가 없다’는 게 아니라 ‘그래서 우리에겐 여백이 필요하다’는 의미다.

2017년 여름 미국 실리콘밸리를 처음 방문했을 때 구글, 에어비앤비, 아이데오 등 세계를 바꾼 혁신 기업들을 만날 수 있다는 사실만으로 기대감은 최고조에 달했다. 그러나 막상 도착했을 때 그 기대는 조금은 맥없이 무너졌다. 자유로운 분위기의 카페테리아와 자전거, 잔디밭에 앉아 대화하는 풍경은 인상적이었지만, 한국의 웅장한 대기업 사옥들과 비교하면 오히려 소박하고 화려함과는 거리가 멀었다. 만약 이곳이 실리콘밸리라는 사실을 모른 채 방문했다면, 누구도 여기서 거대한 변화가 시작된다고는 생각하지 못했을 것이다. 당시 한국에는 생소했던, 스스로를 ‘커피계의 애플’이라 칭하던 블루보틀 매장도 마찬가지였다. 커피를 즐기지 않는 탓도 있었겠지만, 인테리어는 놀라울 정도로 단출했다. 그런데 사람들은 줄을 서서 기다렸고, 전 세계 미디어는 이 작은 카페를 혁신의 상징처럼 다뤘다. 그래서 오히려 궁금증이 커졌다. 어쩌다가 평범해 보이는 이 땅에서 세상을 바꾼 혁신의 바람이 일어났을까. 왜 이곳에서 만들어진 것들은 처음엔 보잘것없어 보이면서도 결국 전 세계를 움직이는 힘을 갖게 되는 것일까. ●골드러시에서 시작된 DNA 실리콘밸리 뿌리의 시작점은 1849년 캘리포니아 ‘골드러시’(Gold Rush)였다. 황금을 찾아 전국에서 몰려든 사람들은 이 지역에 독특한 기질을 새겨 넣었다. 일확천금을 꿈꾸며 대륙을 횡단해 온 이주자들의 도전 정신, 기존의 질서를 버리고 새로운 가능성에 기꺼이 베팅하는 문화, 실패를 거름 삼아 다시 도전하는 분위기다. 이곳은 미 대륙에서 더 이상 나아갈 길이 없는 서쪽 끝이었다. 물러설 곳이 없으니 스스로 길을 만드는 수밖에 없었다. ●스탠퍼드와 터먼, 그리고 차고 하나 실리콘밸리의 직접적인 모태는 스탠퍼드 대학교다. 1891년 철도 재벌 릴런드 스탠퍼드가 동부에 있는 명문대 수준의 대학을 서부 지역에 세우겠다는 취지로 설립했다. 물론 설립 초기 스탠퍼드 대학교는 변방의 학교에 불과했다. 스탠퍼드대의 변화는 프레드릭 터먼 전기공학과 교수의 등장으로 새로운 전기를 맞이했다. 훗날 ‘실리콘밸리의 아버지’라 불리게 된 그는 졸업생들에게 창업을 독려하고, 사재를 털어 투자의 길을 열어 주었다. 그의 제자였던 윌리엄 휴렛과 데이비드 패커드는 1939년 팰로 알토의 차고에서 ‘휴렛패커드’(HP)를 창업했고, 그 차고는 지금도 실리콘밸리의 탄생지로 남아 있다. 터먼 교수는 한국의 KAIST 설립에도 깊이 관여했는데, 실리콘밸리를 만든 씨앗이 우리나라에도 이어져 있다는 점이 매우 흥미롭다. ●냉전이 쏘아 올린 자본 물론 대학의 학구열만으로는 부족했다. 결정적인 계기는 아이러니하게도 ‘냉전’이었다. 제2차 세계대전 이후 미국과 소련의 군비 경쟁이 심화하면서 미 국방부와 항공우주국(NASA)은 막대한 연구 예산을 쏟아부었다. 전자, 통신, 반도체 분야가 중심이 됐고, 스탠퍼드 대학교를 포함한 캘리포니아 서부 지역이 최대 수혜지가 됐다. 1956년 노벨 물리학상 수상자 윌리엄 쇼클리가 팰로 알토에 세운 ‘쇼클리 반도체 연구소’는 실리콘밸리 반도체 산업의 촉매가 됐다. 이후 쇼클리의 독단에 반발한 8명의 핵심 연구원이 1957년 독립해 세운 ‘페어차일드 반도체’는 실리콘밸리의 모태가 됐고, 다시 여기서 독립한 고든 무어와 로버트 노이스가 1968년 ‘인텔’(Intel)을 창업했다. ●히피가 컴퓨터를 만났을 때 혹자는 여기에 1960년대 히피 문화를 더하기도 한다. 베트남 전쟁에 반대하고 기존 체제를 거부하며 기존 문화로부터의 탈피를 외치던 젊은이들에게 새로운 기술은 ‘해방의 도구’로 다가왔다는 것이다. 그리고 “컴퓨터가 개인의 손에 들어오면 거래 권력이 분산된다”는 신념은 ‘개인용 컴퓨터’(PC)의 정신적 토대가 됐다. 스티브 잡스는 바로 이 문화의 상징적인 인물이었다. 제도권 대학의 틀을 거부하고 선(禪) 사상에 심취했던 그는 결이 다른 기술과 인문학의 접점을 만들었다. “기술은 아름답고 인간적이어야 한다”는 그의 철학은 상아탑과 군사 경쟁 위에 인문학적 상상력을 더한 결과물이었고, 그것이 전 인류의 일상을 바꾼 혁신의 시작이었다. ●아무것도 없는, 그런데 모든 것이 있는 2017년의 그때 스탠퍼드 캠퍼스와 그 회사들은 왜 그토록 평범해 보였을까. 아마도 그것이 바로 실리콘밸리의 본질이기 때문일 것이다. 거창한 겉모습이 아닌 본질이 중요한 곳, 차고에서 시작해 잔디밭에서 대화하고 카페테리아에서 아이디어를 공유하는 곳이다. 골드러시의 도전 정신, 스탠퍼드의 창업 문화, 냉전의 자본, 그리고 히피의 상상력까지. 이 네 가지 요소가 한데 어우러진 결과가 바로 실리콘밸리였다.

138억 년 우주 역사에서 빅뱅 직후 최초의 6억 7000만 년은 여전히 베일에 싸여 있다. 우주를 여든 살 노인에 비유하면 네 살 정도일 때다. 그런데 이 무렵에 이미 태양 1조 개에 맞먹는 빛을 내뿜는 괴물 천체들이 존재했다는 사실이 확인됐다. 유럽우주국(ESA), 미국 캘리포니아 산타바바라대(UCSB), 네덜란드 레이던대 공동 연구팀은 유클리드 우주망원경이 지금까지 발견된 것 중 가장 오래된 퀘이사 31개를 무더기로 찾아냈다고 7일 밝혔다. 이 중 거대 블랙홀이 동력원인 은하핵 2개는 우주의 나이가 현재의 5%에 불과한 6억 7000만 년이었을 때 태양 1조 개에 맞먹는 빛을 내뿜고 있었다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’ 7월 6일 자에 실렸다. 퀘이사는 우주에서 가장 밝고 에너지가 넘치는 천체로 은하 중심의 초대질량 블랙홀이 주변 물질을 대량으로 집어삼키는 과정에서 만들어진다. 퀘이사는 은하의 일생에서 짧게 지나가는 한 단계지만 초대질량 블랙홀로 대량의 물질이 소용돌이치며 빨려 들어가면서 막대한 에너지가 방출돼 극단적으로 밝은 빛을 낸다. 이에 엄청난 우주적 거리에서도 관측이 가능하다. 자기가 속한 은하 전체보다 수백 배에서 수천 배 밝게 빛나는 경우도 흔히 볼 수 있다. 퀘이사는 초대질량 블랙홀이 어떻게 형성되는지 이해하는 데 가장 좋은 단서를 제공하기 때문에 천체물리학자들의 관심 대상이다. 그러나 태양 질량의 수십억 배에 달하는 괴물 천체들은 우주가 유아기였을 때도 존재하고 있었는데 어떻게 그토록 빨리, 그리고 거대하게 자라는지는 명확히 알지 못한다. 더군다나 빅뱅 후 약 7억 7000만 년 이전에는 퀘이사를 만들 만큼 크게 자란 은하 자체가 거의 없어 이 시기 퀘이사는 극히 드물다. 설령 존재하더라도 원시 퀘이사의 빛은 희미한 데다 우리와 가까이 있는 별들의 신호와 혼동되기 쉬워 탐지가 어려웠다. 2023년 ESA는 암흑물질과 암흑에너지의 비밀을 풀기 위해 유클리드 우주망원경을 발사했다. 유클리드는 지구 대기의 적외선 방해가 없는 우주에서 넓은 하늘을 깊게 훑을 수 있어 초기 우주 천체 탐색에서 최적의 도구다. 유클리드의 광역 탐사 데이터를 분석한 결과 우주 나이가 현재 5%에 불과했던 초기 우주에서 31개의 새로운 퀘이사를 발견했다. 그중 가장 오래된 두 천체인 ‘EUCL J172902.75+641018.1’과 ‘EUCL J125308.55+705432.3’의 적색이동은 각각 7.77과 7.69로 역대 가장 오래된 퀘이사로 확인됐다. 적색이동(redshift)은 우주 팽창으로 천체의 빛 파장이 붉은 쪽으로 늘어나는 정도를 의미하는데 값이 클수록 더 멀고 오래된 천체다. 적색이동 7은 우주 나이가 현재의 6%도 안 되던 시점에 해당한다. 둘 다 130억 광년이 조금 넘는 거리에 있으며 우주 최초 6억 7000만 년 사이에 모습을 드러낸 것으로 밝혀졌다. 이 가운데 두 번째로 오래된 퀘이사를 정밀 관측한 결과 먼지와 가스로 가득 차 맹렬하게 새 별을 만들고 있는 은하 속에 파묻혀 있는 것으로 확인됐다. 초기 초대질량 블랙홀을 품은 모(母)은하가 어떤 모습일지 짐작게 하는 부분이다. 이번 발견으로 인류가 아는 적색이동 7 이상의 퀘이사 수는 단숨에 두 배 이상으로 늘었다. 지금까지는 적색이동 7 이상, 즉 우주 최초 7억 7000만 년에 해당하는 시기의 퀘이사를 10개 정도 찾는 데 10년 넘게 걸렸지만 유클리드는 1년 만에 그보다 더 많은 수의 퀘이사를 발견했다는 점도 이번 연구에서 눈길을 끄는 부분이다. 연구팀은 수천만 개 광원 속에서 퀘이사와 거의 똑같아 보이는 별들을 걸러내는 기계학습 알고리즘을 수년에 걸쳐 개발했으며 새 퀘이사의 3분의 2는 미국 하와이 켁(Keck) 망원경 후속 관측으로 확인됐다. 이 퀘이사들은 ‘재이온화 시기’로 불리는 우주사의 전환기에 존재했다. 최초의 별과 은하들이 내뿜은 빛이 초기 우주를 채우고 있던 차갑고 어두운 중성 수소 안개를 걷어내던, 오늘날 우주의 무대가 마련된 결정적 시기다. 연구를 이끈 조지프 헤너위 미국 UCSB 물리학과 교수는 “우주가 이제 막 시작됐을 무렵에 태양 질량의 수억 배에 달하는 블랙홀들이 발견되고 있는 등 시간을 거슬러 올라갈수록 퍼즐은 더 난해해진다”며 “적색이동 8, 즉 우주 최초 6억 3000만 년 이내의 퀘이사를 찾는 것이 다음 목표”라고 밝혔다.

운전 시 역주행은 자칫 대형 사고로 이어질 수 있는 중대한 운전 과실이므로 만에 하나라도 발생하지 않게 주의해야 한다. 이는 행성의 위성 역시 마찬가지다. 거꾸로 공전하는 위성은 보통 외부에서 끼어든 존재인데, 대개는 충돌 위험성이 높아 오랜 시간 안정적으로 존재하기 어렵다. 태양계에서는 해왕성의 위성 트리톤 같은 일부 위성이 역행성 궤도를 지니고 있지만, 행성은 모두 순행 궤도를 돈다. 천문학자들은 행성급 천체는 대부분 별의 자전 방향과 같은 순행 궤도를 돌 것으로 예측했다. 행성 크기 천체가 외부에서 반대 방향으로 안정적으로 진입하기 힘들고 행성의 공전 방향이 반대가 되기도 힘들기 때문이다. 하지만 항상 예외는 있게 마련이다. 프린스턴 대학교의 주앙 에스피노자-레타말 연구팀은 천체물리학 저널 ‘레터스’에 외계 행성 TOI-1710b의 이례적인 궤도 특성을 분석한 연구 결과를 발표했다. 지구보다 20배 무겁고 지름은 5배 큰 ‘따뜻한 해왕성’급인 TOI-1710b는 단순히 궤도가 기울어진 수준을 넘어, 모항성의 자전축과 거의 180도 반대되는 방향으로 공전하고 있었다. 연구팀은 처음에 나사의 행성 관측 위성인 TESS와 유럽 우주국의 가이아 관측 위성으로 이 행성을 연구하던 중 공전 주기가 이상하다는 사실을 확인했다. 분석 결과 TOI-1710b의 공전 궤도면이 심하게 기울어졌을 뿐 아니라 아예 별의 자전과 반대 방향인 역행 방향으로 공전한다는 점을 확인했다. 보통 행성은 별 주위 형성된 원시 행성계 원반에서 가스와 먼지가 모여 형성되기 때문에 공전 방향이 별과 동일하다. TOI-1710b는 외부에서 끼어든 천체라고 보기에는 너무 가까운 궤도를 공전하기 때문에 연구팀은 다른 천체의 중력 간섭에 더 무게를 두고 가능한 시나리오를 분석했다. 첫 번째 후보는 지구-태양 거리의 3600배 떨어진 거리에 있는 동반성이다. 하지만 동반성은 작은 적색왜성이고 거리가 너무 멀어 직접적으로 TOI-1710b의 궤도를 뒤집기에는 중력 효과가 부족한 것으로 나타났다. 연구팀은 아직 발견되지 않은 제3의 천체가 중력적 다리 역할을 했을 것이라는 시나리오를 제시했다. 연구팀의 시뮬레이션 결과, 약 15AU 거리에서 공전하는 목성 질량의 약 5배에 달하는 가스 행성이 존재할 경우, 이 중간 행성이 멀리 떨어진 동반성의 중력을 받아 안쪽의 TOI-1710b를 끌어당기는 ‘중력 연쇄 반응’을 일으킬 수 있음이 확인됐다. 이 모델은 TOI-1710b의 궤도가 관측된 것처럼 원형을 유지하면서도 역행 궤도에 진입하는 조건을 정확히 충족했다. 연구팀은 향후 가이아 관측 위성의 고정밀 천체 측정 장비를 통해 별의 미세한 흔들림을 관측한다면, 이 숨겨진 거대 행성의 존재를 검증할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 숨은 행성을 발견할 경우 역행성 행성의 생성 과정을 파악할 뿐 아니라 숨은 거대 질량 행성을 찾아내는 새로운 방법이 될 수 있다. 우주의 역주행도 위험하긴 마찬가지이지만, 과학자들은 역주행 행성을 통해 새로운 사실을 대거 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

음식 전문가들은 전 세계에 잠재적으로 약 10의 43승 개의 버거 레시피가 있을 것으로 추정하고 있다. 그러나 이들 레시피는 나이나 건강 상태 등 소비자 맞춤형은 아니다. 과학자들이 개인 여러 상태를 고려한 맞춤형 레시피로 버거를 만들 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발해 눈길을 끈다. 건강과 맛 모두 잡은 ‘완벽한 버거’ 탄생미국 스탠포드대 기계공학과, 스탠포드대 의대 예방의학 연구센터 공동 연구팀은 소비자의 나이, 입맛, 영양적 균형, 지속가능성 목표에 기반해 최적의 버거를 만들 수 있는 ‘버거 인공지능’(BurgerAI)을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 식품학 분야 국제 학술지 ‘식품 과학’(Science of Food) 6월 26일 자에 두 편의 논문으로 실렸다. 하나는 버거AI를 소개하는 것, 다른 하나는 버거AI를 구동하는 수학적 원리와 물질 설계, 물리학, 공학 같은 기술 분야와 어떻게 연결되는지 밝히고 있다. 음식은 인간의 경험, 문화, 건강과 영양, 환경적 영향의 요소를 결합한 분야로 의학, 공학, 환경, 인문학 등 다양한 학문 분야 연구자에게 영감을 주는 주제다. 수세기 동안 음식 레시피는 요리사의 직관, 경험, 시행착오의 영역이었다. 그런데 AI가 개입하면 레시피라는 음식 설계 분야도 정량적 과학으로 바뀔 수 있다고 연구자들은 생각한다. 이에 연구팀은 요리 웹사이트에서 수집한 2216가지 버거 레시피를 데이터 소스로 활용해 재료 조합 및 정량 패턴을 학습한 다음 새로운 버거 레시피를 생성하도록 했다. 버거AI는 새로운 버거 레시피를 사람들이 선호하는 풍미와 식감 프로필과 일치시키도록 했다. 이를 통해 맛, 지속 가능성, 영양에 최적화되고 성별, 나이, 신체활동량에 따라 완전히 개인화된 새로운 레시피를 내놓도록 했다. 연구팀에 따르면 대부분의 AI 시스템은 이미 존재하는 것을 예측하도록 훈련되지만 버거AI는 ‘어떤 버거가 소비자가 좋아할 확률이 높은가’를 묻는 것이 아니라 ‘어떤 버거가 중요하고 복잡한 목표들을 가장 잘 충족시키는가’라는 다음에 존재해야 할 것을 발명하도록 했다. 온실가스 1/10로 줄이고 고기 맛 살리고AI가 만든 ‘버거’ 블라인드 테스트 1위연구팀은 샌프란시스코의 한 레스토랑에서 100명 이상의 남녀노소 참가자를 대상으로 전문 셰프가 조리한 AI 설계 버거 5종을 제공하고 유명 패스트푸드 버거와 비교하는 블라인드 미각 테스트를 실시했다. 버거AI가 만든 ‘맛있는 버거’(맛에 중점을 둔 버거)는 전반적인 선호도, 풍미, 식감에서 패스트푸드보다 더 높은 점수를 받았다. AI가 설계한 ‘버섯 버거’는 환경적 영향을 10분의 1로 줄였고 ‘콩 버거’는 패스트푸드 버거보다 영양 점수가 2배 이상 높게 나왔다. 연구를 이끈 엘런 쿨 교수(기계공학)는 “버거AI는 단순히 그럴듯한 버거 레시피를 생성한 것이 아니라 실제 사람들이 맛있게 먹을 수 있는 버거를 창조한 것”이라고 밝혔다. 쿨 교수는 “버거AI는 단순히 버거에 관한 것이 아니라 AI의 광범위한 설계 역량을 증명하는 개념 증명 모델이다”라며 “동일한 생성형 설계 프레임 워크는 제약, 신소재, 생체분자 등 복잡한 시스템을 창조하는 데도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

호암재단이 다음달 4일 대전컨벤션센터에서 ‘노벨상·삼성호암상 수상자 청소년 특별강연회’를 개최한다고 24일 밝혔다. 이번 강연회에는 2019년 노벨 물리학상 수상자인 디디에 쿠엘로 스위스 취리히공대 교수와 2021년 삼성호암공학상 수상자인 조경현 미국 뉴욕대 교수가 강연자로 참여한다. 쿠엘로 교수는 ‘외계 행성 탐사’를, 조 교수는 ‘최신 인공지능(AI) 기술’을 주제로 강연할 예정이다. 재단은 지난해부터 전국 순회 형식으로 청소년 특별강연회를 확대 운영하고 있으며, 부산에 이어 올해는 대전에서 행사를 연다. 강연 후에는 청소년들과의 질의응답 시간도 마련된다. 강연회는 청소년과 대학생, 연구원, 교사 등 누구나 무료로 참석할 수 있으며, 호암재단 홈페이지를 통해 사전 신청할 수 있다. 행사 영상은 추후 호암재단 유튜브 채널을 통해 공개될 예정이다.

서울과학고 학생들이 교사와 함께 쓴 과학 논문이 세계적인 학술지에 실렸다. 서울시교육청은 서울과학고 졸업생 배이진·안건우·장근영(19)군이 고3 때 집필한 블랙홀 관련 논문이 중력·우주론·천체물리 이론 분야 SCI 국제학술지인 ‘인터내셔널 저널 오브 모던 피직스 D’에 최근 게재됐다고 23일 밝혔다. 논문 제목은 ‘장방정식에서 도출한 제약 조건 없는 블랙홀 열역학 정식화’이다. 세 학생과 교신저자로 참여한 물리교사 권용준씨는 논문을 통해 구대칭이 없는 일반적인 블랙홀이나 고차 중력 이론에서도 추가 제약 조건 없이 열역학 제1 법칙이 도출된다는 것을 처음 증명했다. 물리학계에선 블랙홀이 열역학 제1 법칙을 따른다는 사실을 중력장 방정식으로 풀기 위해 시도해 왔다. 그러나 기존 연구는 블랙홀의 부피를 감안한 외부 사건지평선의 변화만 고려해 내·외부에 두 지평선이 공존하는 ‘회전하거나 전하를 띠는 복잡한 블랙홀’에는 적용하기 어렵다는 한계가 있었다. 이들은 부피 대신 ‘엔트로피 변화’를 장방정식에 도입하며 난제를 해결했다. 논문 심사위원들은 “학생들이 이처럼 정교하고 수준 높은 연구를 수행한 것은 특히 인상적이며, 학생들의 뛰어난 재능과 교사의 훌륭한 지도를 잘 보여 준다”고 평가했다. 세 학생은 2학년 1학기 때 서울과학고에서 매주 수요일에 진행되는 ‘R＆E’ 과목에서 해당 주제를 연구하기 시작했고, 이후 학교에 상대성 이론에 관한 창의이론 특강을 추가로 요청해 연구를 심화했다. 서울시교육청은 대학이나 외부 연구기관의 도움 없이 오직 학교 안에서 교사와 학생들이 머리를 맞댄 결과라고 설명했다. 올해 2월 고교를 졸업한 배군은 서울대 전기정보공학부에, 장군은 서울대 물리천문학부에 다니고 있다. 연구를 지도한 권 교사는 “학생들의 지적 호기심과 열정이 학교의 체계적인 수업, 연구 활동 지원을 통해 훌륭한 결실을 맺었다”며 “앞으로도 학생들의 잠재력을 무한히 꽃피우는 교육을 이어 가겠다”고 말했다.