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  • 생명의 씨앗, 우주에서 왔다고? 천만에 말씀 [달콤한 사이언스]

    생명의 씨앗, 우주에서 왔다고? 천만에 말씀 [달콤한 사이언스]

    100년 넘게 과학자들을 사로잡은 ‘생명의 씨앗은 하늘에서 떨어졌다’란 낭만적 가설이 흔들리고 있다. 45억 년 전 갓 태어난 지구에 혜성 10만여 개가 쏟아졌지만 생명의 재료를 제대로 배달한 혜성은 기껏해야 1개 정도라는 분석이 나왔다. 그마저도 모든 생물의 공통 조상이 등장하기 1억 년 이상 전의 일이었다. 영국 케임브리지대 천문학 연구소, 캐번디시 연구소, 에딘버러대 행성과학 연구센터 공동 연구팀은 혜성이 지구 생명의 원료 물질을 실어 왔을 것이라는 가설을 컴퓨터 시뮬레이션으로 검증한 결과 그럴 가능성이 극히 낮다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 10월 28일 자에 실렸다. 혜성은 얼음 속에 탄소와 질소가 포함된 유기분자를 품고 있어서 흔히 ‘우주의 더러운 눈덩이’로 불린다. 그중 시안화수소(HCN)는 당, 지방, RNA를 만드는 출발 물질로 꼽힌다. 그래서 과학자들은 시안화수소를 실은 혜성이 지구에 떨어져 ‘생명의 수프’를 끓였을 것이라고 추정했다. 이에 연구팀은 지구 탄생 직후 약 5억 년 동안 떨어진 혜성의 수와 크기, 속도, 각도를 계산한 다음 혜성이 대기를 뚫고 땅에 충돌한 뒤 HCN이 얼마나 남는지를 분석했다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션으로 이 과정을 10만 번 반복했다. 불확실한 조건은 모두 혜성에 가장 유리하게 잡았다. 분석 결과, 지름 100m가 넘는 혜성이 10만 개 이상 떨어졌지만 생명 재료를 만들 만큼 높은 HCN 농도를 남긴 혜성은 시뮬레이션 1번당 중앙값 1회에 그쳤다. 특히 28%는 한 번도 성공하지 못한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 가장 큰 걸림돌은 속도다. 지표면에 충돌하는 혜성은 평균 초속 28㎞로 서울에서 부산까지 직선거리를 약 12초 만에 주파하는 속도다. 이 속도로 혜성의 잔해가 땅에 부딪히면 충돌 시 발생하는 열로 HCN 대부분이 분해된다. 아주 비스듬하게, 유난히 느리게 떨어진 드문 경우에만 HCN이 남게 된다. 또 지름 100m가 되지 않는 작은 혜성은 대기권에 진입하는 순간 폭발해 흩어져 버린다. 게다가 당시 지구는 대부분 바다로 덮여 있었고 HCN이 땅에 떨어지더라도 빗물과 지하수로 인해 농도가 옅어진다. 연구팀은 짧은 사이에 생명의 화학반응이 완성될 확률을 따져 혜성 덕에 생명이 탄생하려면 우주 나이보다 긴 시간이 필요하다고 결론을 내렸다. 반면 화성 조건이라면 상대적으로 유리한 것으로 나타났다. 화성에서는 혜성이 평균 초속 19.7㎞로 느리게 충돌한 데다가 대기가 희박한 화성에서는 육지 조건을 뺀다면 HCN 배달에 성공한 충돌이 1061회로 지구 189회보다 5배가 넘었다. 두꺼운 대기가 혜성을 박살 내는 금성은 53회로 가장 불리했다. 연구를 이끈 리처드 앤슬로 케임브리지대 박사는 “우주 생명 기원설은 꽤 낭만적인 생각이지만 기껏해야 한 번 발생할 수 있는 요행”이라며 “생명의 재료가 지구 대기와 땅속 화학반응으로 직접 만들어졌거나 혜성보다 훨씬 자주 떨어진 소행성 충돌로 생겼을 가능성이 더 크다”고 말했다.
  • 고래 뱃속에서 깨달은 아버지의 진심 [영화 리뷰]

    고래 뱃속에서 깨달은 아버지의 진심 [영화 리뷰]

    거대한 향유고래에 산 채로 먹힌 남자. 출렁이는 소화기관은 그를 조여오고, 쏟아지는 위산에 자칫 몸이 녹아내릴 판이다. 공기탱크 잔압계는 빠르게 줄어든다. 한 시간 안에 탈출하지 못하면 꼼짝없이 고래 뱃속에서 죽어야 한다. 14일 개봉한 ‘웨일 폴: 고래에 먹힌 남자’는 아버지(조슈 브롤린)의 유해를 찾기 위해 바다로 뛰어든 제이(오스틴 에이브람스)가 고래에 먹힌 뒤 살아남기 위해 발버둥 치는 모습을 그린 영화다. 동화 ‘피노키오’에서처럼 고래 뱃속이 동굴처럼 크다고 생각하면 오산이다. 소화기관을 마구 찌르면 고래가 사람을 뱉어내지 않을까 싶은데 전혀 그렇지 않다. 여러 개의 위, 몸조차 움직이기 어려운 좁은 공간, 피부와 장비를 부식시키는 위산, 산소통 없인 숨도 쉬기 어려운 유독 가스까지 말 그대로 극한환경에서 생존의 길을 찾아야 하는 주인공의 고투가 인상적이다. 제이는 함께 잡아먹힌 대왕오징어의 날카롭고 딱딱한 부리에 다치고, 요동치는 소화기관의 압박에 갈비뼈가 부러진다. 고래가 심해로 내려가면서 양쪽 고막도 터져버린다. 그가 가진 거라곤 다이빙 장비와 그토록 미워했던 아버지에게서 배웠던 몇몇 생존 지식뿐이다. 치열한 사투 중간중간 제이와 아버지와의 지난 이야기가 교차한다. 제이는 남자다움을 강조하는 ‘상남자’ 아버지와 어렸을 적부터 갈등했고, 결국 도망치듯 집을 나와 외지에서 대학을 다니고 있다. 말기 암인 아버지의 병문안조차 가지 않을 정도였지만, 마음속엔 아버지에 대한 미안함이 남아 있다. 사투에서 정신을 잃을 때마다 제이는 아버지에게서 배운 것들을 떠올리며 실낱같은 삶의 빛을 찾는다. 전설적인 다이버로서 풍부한 경험과 전문 지식을 지닌 그의 아버지는 제이에게 엄격하게 생존을 가르쳤다. 그동안 아버지를 이해하지 못했던 제이가 죽음을 앞둔 상황에서야 과거를 돌아보고 아버지를 이해하는 과정을 그려낸다. 제목 ‘웨일 폴’은 고래가 죽은 뒤 그 사체가 바다 밑바닥으로 가라앉는 현상을 가리킨다. 거대한 고래가 죽은 뒤 여러 생물을 살린 것처럼, 제이의 아버지도 아들을 위한 밑거름이 됐음을 은유한다. 특히 심해의 바다에서 흑백으로 처리한 후반부 장면은 우주를 연상케 한다. 생명의 죽음과 새로운 탄생을 보여 주는 장면이 인상적이다.
  • 고래 뱃속에서야 이해한 아버지의 진심…‘웨일 폴: 고래에 먹힌 남자’[영화리뷰]

    고래 뱃속에서야 이해한 아버지의 진심…‘웨일 폴: 고래에 먹힌 남자’[영화리뷰]

    거대한 향유고래에 산 채로 먹힌 남자. 출렁이는 소화기관은 그를 조여오고, 쏟아지는 위산에 자칫 몸이 녹아내릴 판이다. 공기 탱크 잔압계는 빠르게 줄어든다. 옴짝달싹 못 하는 고래 뱃속에서 죽음에 이르기까지 남은 건 1시간 남짓. 그런데 이런 상황에서 돌아가신 아버지와의 일들을 떠올리다니. 14일 개봉한 ‘웨일 폴: 고래에 먹힌 남자’는 아버지(조슈 브롤린)의 유해를 찾기 위해 바다로 뛰어든 제이(오스틴 에이브람스)가 고래에 먹힌 뒤 살아남기 위해 발버둥 치는 모습을 그린 영화다. 동화 ‘피노키오’에서처럼 고래 뱃속이 동굴처럼 크다고 생각하면 오산이다. 소화기관을 마구 찌르면 고래가 사람을 뱉어내지 않을까 싶은데 꼭 그렇지만도 않다. 고래 학자들의 치밀한 고증을 받아 만든 고래 내부 기관은 철저하게 사실적이다. 여러 개의 위, 몸조차 움직이기 어려운 좁은 공간, 피부와 장비를 부식시키는 위산, 산소통 없인 숨도 쉬기 어려운 유독 가스까지. 제이는 함께 잡아먹힌 대왕오징어의 날카롭고 딱딱한 부리에 다치고, 요동치는 소화기관의 압박에 갈비뼈가 부러진 상태다. 고래가 심해로 내려가면서 양쪽 고막도 터져버린다. 그가 가진 거라곤 다이빙 장비와 그토록 미워했던 아버지에게서 배웠던 몇몇 생존 지식뿐이다. 극한상황 속 치열한 사투만을 떠올릴 법한데, 영화는 제이와 아버지와의 지난 이야기를 중간중간 넣어 지루하지 않게 했다. 제이는 남자다움을 강조하는 ‘상남자’ 아버지와 어렸을 적부터 갈등했고, 결국 도망치듯 집을 나와 외지에서 대학을 다니고 있다. 말기 암인 아버지의 병문안조차 가지 않을 정도였지만, 마음속엔 아버지에 대한 미안함이 남아 있다. 사투에서 정신을 잃을 때마다 제이는 아버지에게서 배운 것들을 떠올리며 실낱같은 삶의 빛을 찾는다. 전설적인 다이버로서 풍부한 경험과 전문 지식을 지닌 그의 아버지는 제이에게 엄격하게 생존을 가르쳤다. 그동안 아버지를 이해하지 못했던 제이가 죽음을 앞둔 상황에서야 과거를 돌아보고 이해하는 과정을 감동적으로 그려낸다. 제목 ‘웨일 폴’은 고래가 죽은 뒤 그 사체가 바다 밑바닥으로 가라앉는 현상을 가리킨다. 거대한 고래가 죽은 뒤 여러 생물을 살린 것처럼, 제이의 아버지도 세상의 모든 아버지들처럼 아들을 위한 밑거름이 됐음을 은유한다. 특히 심해의 바다에서 흑백으로 처리한 후반부 장면은 바다가 아닌 우주를 연상케 한다. 생명의 죽음과 새로운 탄생을 보여주는 장면은 감탄을 자아낸다. 아들 제이 역의 스틴 에이브람스는 연약하면서도 강인한 청년의 모습을 설득력 있게 표현했다. ‘어벤져스’, ‘듄’ 시리즈 등에서 존재감을 보인 배우 조슈 브롤린이 아버지 미트 역으로 극의 무게감을 더한다. 두 배우의 훌륭한 연기가 자칫 지루해질 수 있는 생존 영화를 훌륭한 부자 서사로 완성했다.
  • 남극 온난화의 주범이 펭귄 똥이라고? [사이언스 브런치]

    남극 온난화의 주범이 펭귄 똥이라고? [사이언스 브런치]

    얼음과 눈으로 가득한 남극반도 해안가에 최근 초록빛과 붉은빛이 번지고 있다. 이 색깔의 정체는 눈과 얼음 위에서 살아가는 아주 작은 미세 생물인 ‘눈조류’다. 식물처럼 광합성을 하는 이 미세 생물들이 눈밭 위에서 한꺼번에 자라면서 흰 동토의 땅을 초록색으로 물들이고 있다. 이에 대해 미국 웨스턴워싱턴대 환경과학과, 콜로라도 볼더대 항공우주공학과 공동 연구팀은 남극 해안의 눈을 초록빛으로 만드는 결정적 원인은 다름 아닌 ‘펭귄의 배설물’이라는 사실을 규명했다고 9일 밝혔다. 펭귄이 눈밭에 남긴 배설물이 눈조류에 비료 역할을 하며 폭발적 성장을 이끌어 내고 있다는 것이다. 이 연구 결과는 지구물리학 분야 국제 학술지 ‘지구물리학 연구 저널: 생물지구과학’ 8일 자에 실렸다. 연구팀은 남위 63도에 위치한 디셉션섬부터 남위 68도 스토닝턴섬까지 위도 5도 범위의 남극반도 서쪽 해안 9개 지역에서 초록 눈, 붉은 눈, 깨끗한 흰 눈 등 111개의 눈 시료를 채취해 현미경과 화학 장비로 정밀 분석했다. 그 결과, 초록색으로 물든 눈 속에는 눈조류의 성장에 필수적인 영양소인 인산염이 대량으로 포함돼 있었으며 야생동물의 영향이 강한 곳일수록 인산염 농도가 높고 조류의 번성 정도가 심하다는 점이 증명됐다. 초록 눈의 인산염 농도는 붉은 눈보다 약 10배, 깨끗한 흰 눈보다 무려 70배 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 이 인산염의 출처가 펭귄과 바닷새의 배설물인 ‘구아노’라는 사실을 확인했다. 펭귄과 도둑갈매기 같은 바닷새들은 크릴이나 물고기를 잡아먹은 뒤 해안가 눈밭으로 돌아와 배설물을 남긴다. 펭귄들이 눈 위를 뒤뚱거리며 돌아다니는 동안 배설물이 발과 몸에 묻어 눈밭 전체로 넓게 퍼지게 된다. 바다에서 유입된 영양분이 배설물 형태로 육지 눈밭에 공급되면서 눈조류가 자라기 좋은 최적 환경이 만들어진 것이다. 이는 바다의 먹이사슬과 육지 눈 생태계가 서로 깊이 연결되어 있음을 보여주는 중요한 발견이라고 연구팀은 밝혔다. 눈조류는 영양분과 환경 상태에 따라 자기 몸 색깔을 자유롭게 바꾼다. 게다가 펭귄 배설물 덕분에 인산염 같은 영양분이 넉넉하게 공급되면 조류는 광합성을 돕는 엽록소를 세포 속에 가득 채운다. 남극의 짧은 여름 동안 햇빛을 최대한 많이 받아 빠르게 자라기 위해서다. 이 때문에 영양 상태가 좋은 눈조류는 짙은 초록색을 띤다. 초록 눈의 엽록소 농도는 붉은 눈보다 약 7배 높은 것으로 나타났다. 반대로 영양분이 부족해지거나 햇빛이 너무 강하고 혹독한 환경이 되면 조류는 성장을 멈추고 몸을 보호하기 시작한다. 이때 조류는 붉은색 색소인 ‘아스타잔틴’을 만들어낸다. 아스타잔틴은 연어 살이나 새우 껍데기를 붉게 만드는 색소로 강한 자외선으로부터 조류 세포를 보호하는 ‘천연 자외선 차단제’ 역할을 한다. 남극의 눈이 초록색으로 보이는 것은 조류가 영양분을 듬뿍 먹고 활발히 자라는 중이라는 신호이고 붉게 보이는 것은 혹독한 환경에서 버티고 있다는 신호인 셈이다. 눈조류가 번성해 눈의 색깔이 어두워지면 남극의 빙하와 눈이 녹는 속도가 훨씬 빨라진다. 핵심은 물체가 햇빛을 얼마나 반사하는지 나타내는 ‘알베도’(반사율) 개념이다. 깨끗한 흰 눈은 거울처럼 햇빛의 대부분을 반사하지만 눈조류가 자라 눈 표면이 어두워지면 햇빛을 반사하지 못하고 흡수하게 된다. 이를 생물에 의해 눈밭이 어두워진다는 의미로 ‘생물학적 암색화’라고 부른다. 연구팀에 따르면 붉은 눈은 흰 눈보다 햇빛 반사율이 약 20% 떨어졌고 초록 눈은 반사율이 약 40%나 떨어졌다. 반사율이 떨어진 만큼 눈은 햇빛 에너지를 흡수해 스스로 따뜻해지고 더 빨리 녹는다. 초록 조류가 눈을 녹이는 효과는 붉은 조류보다 약 2배나 더 강력한 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 엘리아 칸 콜로라도 볼더대 박사는 “기후변화로 해빙이 줄어들면서 젠투펭귄 같은 일부 펭귄 종은 번식지를 남쪽으로 빠르게 옮겨가고 있는데 펭귄 서식지가 남쪽으로 이동하면 펭귄 배설물로 비옥해지는 눈조류 서식지 역시 함께 넓어진다”라며 “남극이 따뜻해질수록 펭귄과 바닷새의 배설물이 만든 초록 눈이 남극 전역으로 넓어져 남극의 눈과 얼음을 한층 더 빠르게 녹여 버리는 연쇄 반응을 일으키게 된다”고 설명했다.
  • [2026 노벨물리학상] 34년 만의 ‘나 홀로 수상’… 남극 얼음에 인생 건 82세 물리학자

    [2026 노벨물리학상] 34년 만의 ‘나 홀로 수상’… 남극 얼음에 인생 건 82세 물리학자

    2026년 노벨 물리학상은 남극의 거대한 빙하를 이용해 ‘유령입자’ 중성미자(뉴트리노)를 검출함으로써 우주의 기원을 찾아낸 벨기에 출신 미국 연구자가 단독 수상했다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 6일(현지 시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 프란시스 할젠(82) 미국 위스콘신 메디슨대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “남극 중성미자 검출기 ‘아이스큐브’에 대한 결정적 기여를 하고 이를 통해 천체물리학적 기원의 고에너지 중성미자 발견을 이끌어 냈다”며 선정 이유를 밝혔다. 할젠 교수의 연구 분야는 전통적인 입자물리학과 천체물리학이 융합된 ‘입자 천체물리학’이자 신흥 연구 분야인 ‘다중신호 천문학’에 속한다. 이렇게 새로운 융합 연구 분야는 집단 연구가 일반적이기 때문에 할젠 교수의 단독 수상은 이례적이다. 실제로 물리학상 단독 수상은 34년 만이다. 가장 최근 물리학상 단독 수상자는 아원자 입자 추적 검출기를 고안해 입자물리학 분야에 진전을 이룬 것으로 평가받아 1992년 노벨 물리학상을 수상한 프랑스의 조르주 샤르파크이다. 샤르파크는 입자 검출기를 만들어 상을 받았고 할젠은 남극 얼음을 거대한 중성미자 검출기로 활용한 공로로 수상하면서 34년을 사이에 둔 두 단독 수상이 모두 검출기 혁신에 돌아갔다는 점이 눈길을 끈다. 전하도 질량도 없는 중성미자우주 비밀 알려주는 ‘전령사’남극 유령입자 사냥꾼된 이론가중성미자(뉴트리노)는 전기적 전하가 없고 질량도 거의 존재하지 않아 다른 물질과 반응하지 않고 그대로 통과하는 이른바 ‘유령 입자’다. 실제로 태양에서 온 중성미자 650억 개가 매초 우리 새끼손톱을 지나가지만 아무도 느끼지 못한다. 우주 공간에는 거대 질량 블랙홀을 품은 활동 은하핵이나 초신성 폭발 등 지구에 있는 입자가속기보다 수백만 배 강력한 에너지를 뿜어내는 천연 입자가속기들이 존재한다. 이곳에서 뿜어져 나오는 양성자 같은 우주선이나 감마선은 지구로 날아오는 동안 우주 자기장에 의해 궤적이 휘거나 성간 물질과 상호작용해 에너지를 잃고 막혀 버린다. 그런데 극한의 에너지 환경에서 함께 생성되는 중성미자는 우주 자기장이나 성간 물질에 전혀 영향을 받지 않고 처음 발생한 곳으로부터 지구까지 일직선으로 날아온다. 그래서 중성미자를 검출해 궤적을 역추적하면 우주망원경 등 빛을 이용해 볼 수 없는 우주의 심연까지 파악할 수 있다. 그래서 천문학자들은 중성미자를 완벽한 우주의 전령이라고 불렀다. 문제는 물질과 거의 반응하지 않는 유령 입자를 어떻게 포착하느냐였다. 1987년 가을 한 강연장에서 소련 과학자들이 남극 얼음에 전파 안테나를 묻어 중성미자를 잡으려 한다는 이야기를 들은 할젠 교수는 1988년 유령 입자 포착을 위해 바다와 달리 빛을 내는 생물도, 방해 전파와 지진도 없고 방사성 물질도 적은 거대한 천연 얼음 덩어리인 남극 빙하에 빛 센서를 넣어 검출기로 활용하자는 혁신적인 아이디어를 제시했다. 중성미자가 물이나 얼음 속 원자핵과 충돌하면 전기를 띤 입자가 튀어나와 옅은 푸른 빛을 내는 ‘체렌코프 효과’가 나타나는데 이 빛을 포착하자는 것이다. 할젠 교수는 훗날 “당시 자연 얼음의 광학적 성질을 전혀 몰랐기 때문에 포기하지 않을 수 있었다”고 회고하기도 했다. 기포 때문에 실패한 남극 검출기“얼음 성질 전혀 몰라 포기 않고 도전”포기 않고 도전했더니 노벨상할젠 교수의 주도로 남극점 지하에 건설된 아이스큐브 관측소는 뜨거운 물로 얼음에 구멍을 뚫고 1450~2450m 깊이의 얼음 속에 총 86개 케이블을 내리고 5160개 광학 모듈을 심어 1㎦의 세계 최대 중성미자 검출기다. 프로젝트 초기인 1993년 깊이 800~1000m에 설치한 센서들은 얼음 상층부에 갇힌 지름 50㎛(마이크로미터)의 공기 방울 때문에 빛이 산란되는 문제가 발생해 제 역할을 못했다. 그렇지만 1400m 이하 심부 빙하는 압력에 의해 공기 방울이 없는 극도로 투명한 상태라는 것을 확인했다. 시험 장치 ‘아만다’의 성공을 발판으로 2004년 아이스큐브 건설이 시작됐다. 2011년 완공된 아이스큐브는 방대한 데이터 분석을 거쳐 2013년 지구 대기권이 아닌 먼 우주에서 날아온 고에너지 중성미자의 첫 증거인 1페타전자볼트(PeV)가 넘는 중성미자 2개를 찾아냈다. 아이스큐브에는 매년 지구 대기에서 생긴 중성미자 약 10만 개를 포착하지만 우주에서 온 것은 100개 안팎에 불과하다. 연구진은 ‘건초더미 속 바늘’을 골라내 2017년 블레이자(중심 블랙홀이 뿜는 빛줄기(제트)가 지구를 정면으로 향한 은하) ‘TXS 0506+056’, 2022년 지구에서 4600만 광년이나 떨어진 고밀도의 가스와 먼지로 뒤덮인 활동은하핵 ‘NGC 1068’ 등 우주 심연에서 날아온 중성미자들을 잇따라 포착했다. 올해는 우리은하에서 오는 고에너지 중성미자도 확인했다. 남극 유령입자 사냥꾼된 이론물리학자 지난 3월에는 2019년 포착된 11.4PeV짜리 중성미자가 아이스큐브 관측 사상 최고 에너지 기록으로 보고됐다. 이는 세계 최대 입자가속기인 유럽입자물리연구소(CERN) 대형강입자충돌기(LHC)의 양성자 빔 에너지(7TeV)보다 약 1600배 높은 수준이다. 남극점에서는 관측 부피를 8배로 키운 ‘아이스큐브-Gen2’가 계획 중이다. 노벨위원회는 “할젠 교수의 끈질긴 집념과 리더십은 인류에게 환상적인 장비를 안겨줬으며 빛이나 전파 같은 전자기파 관측에만 의존하던 기존 천문학의 한계를 뛰어넘어 중성미자 천문학이라는 완전히 새로운 지평을 열었다”며 “우주 기원의 거대한 비밀을 다중신호로 탐구하는 우주 개척 시대가 할젠 교수의 얼음 검출기에서 시작됐다”고 평가했다. 이번 노벨 물리학상 수상자인 할젠 교수는 1200만 스웨덴크로나(16억 128만 원)를 받는다. 노벨재단은 7일 오후 6시 45분(한국 시간)에 화학상 수상자를 발표한다.
  • 뇌 절반 없앤 생쥐에 사람의 미니 뇌 이식했더니…[사이언스 브런치]

    뇌 절반 없앤 생쥐에 사람의 미니 뇌 이식했더니…[사이언스 브런치]

    성인 인간의 뇌는 약 1.4㎏으로 체중의 2%에 불과하지만 섭취하는 에너지의 약 20%를 소모한다. 약 860억개의 신경세포가 시냅스를 통해 100조개 이상의 방대한 연결망을 형성하고 새로운 것을 배우거나 경험할 때마다 신경세포 간 연결이 새로 생성되거나 물리적으로 강화되는 신경가소성까지 갖추고 있다. 그래서 인간의 뇌는 우주에서 가장 복잡한 구조물로 불리기도 한다. 이런 작은 ‘소우주’인 사람의 뇌를 직접 실험할 수가 없기 때문에 인간과 생물학적으로 비슷해 뇌를 자유자재로 조작하고 관찰하기도 쉬운 생쥐로 실험하는 경우가 많다. 미국 스탠퍼드대 정신의학·행동과학과, 생명공학과, 심리학과, 의대 신경외과, 병리학과, 스탠퍼드 신경과학 연구소 및 바이오-X, 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터, 바스크 과학 재단 공동 연구팀은 뇌의 절반 이상이 제거된 생쥐에게 인간 세포로 키운 3차원 뇌 유사 조직 ‘뇌 오가노이드’를 이식하자 대뇌 피질의 90% 이상이 인간 뇌 세포로 채워지는 것을 확인했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 17일 자에 실렸다. 인간 뇌 발달 연구는 살아 있는 사람의 뇌 조직에 직접 접근하기 어렵다는 근본적 한계가 있다. 그래서 줄기세포를 이용한 뇌 오가노이드를 생쥐에 이식함으로써 인간 신경세포가 실제 생체 안에서 어떻게 작동하는지 탐구할 수 있고 관련 질환과 잠재적 치료법을 연구할 수 있다. 문제는 머리뼈 안 공간이 작고 숙주인 생쥐의 뇌 신경세포가 이식된 인간 뇌 세포에 대해 면역 반응을 일으킬 수 있다는 점이다. 이런 상황에서 연구팀은 발생 초기에 대뇌피질을 이루는 세포만 골라서 제거해 신피질과 해마가 대부분 사라지고 인간 세포를 이식했을 때도 거부 반응 없이 자랄 수 있는 면역결핍·대뇌피질 결손 생쥐 29마리를 만들었다. 이 생쥐들의 뇌는 일반 생쥐 뇌의 절반 이하 수준이었다. 생후 5~17일 된 면역결핍·대뇌피질 결손 생쥐에게 인간 유도만능줄기세포로 30~60일 키운 인간 대뇌피질 오가노이드를 이식했다. 이후 자기공명영상(MRI), 단일핵 RNA 시퀀싱, 칼슘 이미징, 공간전사체 분석으로 이식 조직 전체의 신경 활동을 측정했다. 또 인공지능 기반 자발 행동 분석, 보행 분석, Y자 미로 작업기억 과제, 공포 조건화, 사회성 및 감각 검사도 실시했다. 그 결과, 이식 조직은 29마리 중 86.2%에서 살아남았고 이식 3개월 뒤에는 생쥐 대뇌피질 조직의 91.9%를 인간 뇌 조직이 차지한 것이 확인됐다. 생쥐 뇌 곳곳에 연결됐고 척수까지 신경 돌기를 뻗었고 이식 조직에서는 임신 2분기 후반 태아 수준의 다양한 피질 세포가 나타났다. 특히 기존 이식법보다 ‘5층 투사 신경세포’가 3배 이상 많았고 ‘폰 에코노모 신경세포’와 유사한 세포도 발견됐다. 행동 검사에서 이식된 뇌 세포는 Y자 미로 작업기억 과제를 상당한 수준으로 수행했지만 공포 조건화 학습 능력은 떨어지는 것으로 확인됐다. 조직에 산소가 충분히 공급되지 않는 저산소 손상 뒤 일반 생쥐와 달리 이식 생쥐는 걸음걸이가 달라지는 현상이 관찰됐다. 연구를 이끈 세르지우 파슈카 스탠퍼드대 교수는 “소두증이나 발달 초기의 심각한 허혈성 손상에 대한 치료 방법 및 치료제 개발에도 도움이 될 것으로 기대한다”고 설명했다.
  • 사실 커피 입자보다 휠씬 약하다…바위처럼 생긴 소행성의 반전 [우주를 보다]

    사실 커피 입자보다 휠씬 약하다…바위처럼 생긴 소행성의 반전 [우주를 보다]

    6600만 년 전 지구에 지름 10㎞에 달하는 거대한 소행성이 충돌해 새를 제외한 공룡과 다른 중생대 생물을 멸종시켰다. 이 모습을 묘사한 과학 일러스트나 다큐멘터리를 보면 크고 단단한 암석 덩어리가 지구를 강타하는 모습을 볼 수 있다. 우리의 인식 속에 소행성은 거대한 암석 덩어리라는 인식이 자리 잡고 있는 셈이다. 하지만 과학자들은 사실 많은 소행성이 잡석 더미에 불과하다는 사실을 알고 있다. 중력에 의해 느슨하게 모인 작은 암석과 먼지의 모임이기 때문에 의외로 쉽게 부서질 수 있다. 실제로 소행성 류구를 탐사한 하야부사2 우주선 데이터를 보면 류구 역시 커피 알갱이 수준의 약한 표면을 지니고 있어 단단한 암석과는 거리가 멀다. 이렇게 잡석과 먼지 덩어리에 불과한 소행성이 다수인 만큼 오히려 과학자들은 소행성이 빠르게 자전해도 쉽게 파괴되지 않는 이유를 궁금해 왔다. 콜로라도 볼더 대학교 선임 연구원 폴 산체스와 동료들은 소행성이 낮은 밀도와 빠른 자전에도 분해되지 않고 유지되는 이유를 파헤쳤다. 사실 일부 작은 소행성들은 자체 중력만으로는 분해를 피할 수 없다. 연구팀에 따르면 지름 150m의 먼지와 잡석 더미에 불과한 소행성이 2.4시간 미만의 빠른 자전 속도를 지닐 경우 분해되지 않기 위해서는 중력 이외에 다른 힘이 필요하다. 연구팀은 소행성의 입자 간 응집력이 크기에 무관하게 유지된다는데 주목했다. 소행성의 질량과 무관하게 반데르발스 힘 같은 미세한 응집력은 변하지 않기 때문에 소행성을 결합하는 힘으로 작용할 수 있다. 사실 연구팀은 2010년에도 이런 가설을 제시한 바 있다. 하지만 당시에는 이 가설을 뒷받침할 증거를 제시하기 어려웠다. 하지만 2023년 미 항공우주국(NASA)의 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx) 탐사선이 소행성 베누에서 샘플을 가져오면서 가설을 검증할 기회가 생겼다. 연구팀은 이렇게 구한 실제 소행성 샘플을 통해 응집력을 직접 측정해 시뮬레이션에 실제 값을 대입했다. 연구팀은 이 데이터를 바탕으로 10가지 다른 종횡비를 지닌 구와 각진 입체의 소행성 입자를 시뮬레이션했다. 이를 위해 각각 직경 1미터인 두 개의 바위 사이에 점착성 입자 매트릭스(콘크리트의 시멘트처럼 더 큰 조각들을 결합하는 미세 물질)를 채워 넣어 다리 모양을 만든 후 다리가 부서질 때까지 잡아당기는 방식으로 인장 강도와 응집력을 계산했다. 연구 결과 소행성의 인장 강도는 두 가지 요소에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 하나는 입자의 크기이고, 다른 하나는 형태다. 입자가 작아지면 같은 공간에 더 많은 입자가 들어가게 되어 결합을 유지하는 접촉점이 많아지고 응집력이 강해진다. 그리고 모양도 중요한데, 두 개의 구체는 한 점에서 만나는 반면 두 개의 각진 입자는 모서리나 전체 면을 따라 만날 수 있기 때문이다. 연구팀은 시뮬레이션 결과를 소행성 베누에 적용해 표면 입자의 응집력을 계산했다. 그 결과 표면 강도는 1파스칼(Pa) 미만으로 나타났다. 참고로 갓 갈아낸 커피로 작은 원통을 만들면 강도가 약 50Pa 정도인데, 손가락 하나로도 구멍을 뚫을 수 있을 만큼 약하다. 소행성 베누 표면은 그보다 50배나 약한데, 그 이유는 암석 사이 미세한 먼지 입자가 부족하기 때문이다. 하지만 이렇게 무른 소행성이라고 해서 지구에 충돌하면 위험하지 않은 것은 아니다. 지구 표면에 떨어지면 엄청난 운동에너지와 질량이 엄청난 피해를 줄 수 있는 점은 똑같다. 다만 이런 소행성을 나사의 DART 임무처럼 작은 충돌체를 이용해서 궤도를 바꿀 때 중요한 요소가 될 수 있다. 의도한 방향과 속도로 궤도를 바꾸기 위해서는 충돌 시 어떤 결과가 나오는지 알아야 하고, 그러면 밀도와 입자 응집력이 중요하기 때문이다. 따라서 이번 연구 결과는 앞으로 소행성의 위협으로부터 지구를 지키는 데 중요한 기초 자료가 될 것으로 기대된다.
  • 화성에서 집짓기의 비밀 재료…젤리와 맥주 효모? [사이언스 브런치]

    화성에서 집짓기의 비밀 재료…젤리와 맥주 효모? [사이언스 브런치]

    스페이스X의 일론 머스크가 호기롭게 2030년대에 화성에 정착민을 보내겠다고 했으나 최근에는 달 기지 건설로 우선순위를 바꿨다는 소식이 들려온다. 지구와 전혀 다른 환경에 거주공간을 짓는다는 것은 쉽지 않은 일이다. 음지와 양지의 엄청난 온도차, 보호막 없이 지표면으로 쏟아져 내리는 우주방사선에 진공에 가까운 대기까지 아무리 단순한 집을 짓는다고 하더라도 수많은 건축 자재를 우주 공간에 몇 달씩 실어 날라야 공사가 가능하다. 그래서 화성이나 달 등 우주에서 구할 수 있는 재료로 건축 자재를 생산하는 방법도 고려되고 있다. 홍콩 과학기술대 토목·환경공학과, 화학생물공학과, 홍콩 폴리테크닉대 건축·부동산학과 공동 연구팀은 화성의 토양과 암석에 지구에서 가져간 젤라틴과 효모를 배합해 3D 프린팅해 집을 짓는 방법을 제시했다. 암석과 효모, 젤라틴을 섞어 만든 반죽이 굳으면 저강도 콘크리트에 맞먹는 단단함을 갖게 되고 필요할 경우 다시 부수어 재활용하고 효모를 새로 배양해 다음 건축에 쓸 수 있다는 장점이 있다. 이 연구 결과는 순환경제형 화학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘켐 서큘래리티’(Chem Circularity) 9월 11일 자에 실렸다. 지구 밖에 도시를 건설하려는 기존 아이디어들은 화성 암석이나 달 먼지를 고온으로 녹여 벽돌과 들보로 만드는 방식이다. 이런 방식은 막대한 에너지가 사용된다. 연구팀은 동결건조 과일이 생과일일 때보다 더 단단해진다는 것에서 아이디어를 얻었다. 화성의 극도로 낮은 온도와 기압은 과일을 동결건조할 때와 비슷한 조건이라고 연구팀은 설명했다. 3D 프린팅이 가능한 재료를 만들기 위해서는 모래와 접착제 역할을 하는 소재의 적절한 배합이 필요하다. 연구팀은 젤라틴과 특수하게 조작된 효모로 접착제를 만들었다. 홍합이 바위에 달라붙을 때 쓰는 단백질을 비롯해 접착력이 강한 단백질을 효모 표면에 입혔다. 젤라틴이 재료를 하나로 엮어 주는 동시에 세포가 자랄 수 있는 환경을 만들고 모래는 무게와 구조를 담당하게 된다. 연구팀은 이 재료를 화성 환경을 재현한 조건에서 시험했다. 혼합물이 프린터 노즐을 통과해 나오는 순간 극한의 저온과 저기압이 동결건조시키는 것이다. 수분은 얼어붙었다가 액체 단계를 거치지 않고 곧바로 수증기로 날아가 미세한 구멍을 남기게 되는데 이렇게 만들어지는 것은 가볍고 구멍이 많으면서도 단단한 발포제에 가까운 형태의 물질이다. 연구팀이 프린팅에 성공한 구조물은 높이 4.5㎝, 폭 3㎝ 크기의 와인 병마개 크기의 작은 돔이다. 그렇지만 재료의 압축강도가 10~12㎫(메가파스칼)로 저강도 콘크리트 수준으로 단단하다. 연구를 이끈 지센 추 홍콩 과기대 교수는 “이론적으로는 이번에 개발한 재료는 화성보다 중력이 세 배 강한 지구에서도 1~2층 건물을 지을 수 있을 만큼 충분히 단단하기 때문에 화성에서 건물 짓기는 더 쉬울 것”이라며 “이번 기술로 건축 재료 양을 줄일 수 있다고 하더라도 여전히 지구에서 가져가야 하는 재료가 많기 때문에 핵심은 수백 톤의 화물을 우주로 실어나를 수 있는 로켓 기술의 발전”이라고 설명했다.
  • 배란기 여성, ‘큰 로고’ 명품에 더 끌린다? 알고 보니 [사이언스 브런치]

    배란기 여성, ‘큰 로고’ 명품에 더 끌린다? 알고 보니 [사이언스 브런치]

    남에게 보여주기 위해 값비싼 물건을 사는 이른바 ‘과시적 소비’는 미국 경제학자 소스타인 베블런이 저서 ‘유한계급론’에서 처음 제시한 뒤 사회학자와 경제·경영학자, 심리학자들 연구 대상이 됐다. 짝짓기 동기와 과시적 소비를 연결한 연구는 대부분 남성을 대상으로 했고 여성의 명품 소비는 지위 추구나 동성 간 경쟁으로 설명하는 데 그쳤다. 그 배경에 어떤 생물학적 조건이 작동하는지에 대해서는 상대적으로 덜 다뤄졌다. 전북대, 미국 럿거스대 경영대학원, 플로리다 뉴베리 스키마 행동과학 연구소, 오네온타 뉴욕주립대(SUNY Oneonta) 경제경영학부, 미네소타대 경영대학원 공동 연구팀은 가임 능력과 관련된 호르몬 변화가 여성이 눈에 잘 띄는 명품 소비 경향을 높인다고 밝혔다. 이는 남성의 시선을 끌기 위한 행동일 가능성이 있다고 설명했다. 전북대 경영학과 김애경 교수가 제1저자 및 교신저자로 참여한 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스원’ 9월 3일 자에 실렸다. 전 세계적으로 소비자들은 해마다 수십억 달러를 명품 의류, 액세서리, 보석, 고급 자동차 같은 제품 구입에 쓴다. 대체로 자기를 과시하기 위해서다. 명품과 관련 서비스 지출 절반 가까이는 여성이 차지하는데 자신의 사회적 지위를 알리려는 동기가 일부 작용한다고 알려져 있다. 연구팀은 이런 지위 추구와는 별개로 에스트로겐 수치가 올라가고 임신 가능성이 높아지는 배란기 무렵에 여성이 짝을 끌어들이기 위해 눈에 띄는 명품 소비에 나서는지 주목했다. 이에 연구팀은 배란기에 가까운 여성일수록 명품을 선호하고 다른 사람 눈에 잘 띄는 큰 로고가 박힌 옷을 입는 식으로 명품을 과시적으로 드러낼 가능성이 크다고 가정했다. 연구팀은 호르몬 피임약을 복용하지 않는 여대생 70명(평균 22.6세)을 대상으로 핸드백과 구두에 구찌, 샤넬, 루이비통 같은 명품 브랜드 로고를 연필로 직접 그리게 한 뒤 캘리퍼로 가로, 세로 크기를 측정해 면적을 계산하게 했다. 그 결과 참가자들은 가임력이 낮은 시기보다 배란기에 가까울 때 로고를 더 크게 그렸다. 이에 대해 연구팀은 이성의 눈에 띄기 위해 과시적 명품을 선호하는 것으로 해석할 수 있다고 설명했다. 두 번째 연구에서는 역시 호르몬 피임약을 복용하지 않은 여성 332명을 대상으로 설문해 배란 예정일을 추정한 뒤 명품 브랜드와 일반 브랜드 구매 의향, 그리고 명품 브랜드를 공개 착용할 것인지 집에서만 착용할 것인지를 물었다. 그 결과 배란기에 가까운 여성일수록 남들이 보는 자리에서 착용하는 명품에 대한 구매 욕구가 높았지만 혼자 쓰는 명품에 대해서는 그렇지 않은 것으로 나타났다. 배란기에 명품 욕구가 커지는 이유는 눈에 띌 가능성을 높이기 위해서라는 점을 시사하는 것이라고 연구팀은 밝혔다. 세 번째 실험에서는 358명의 여성을 두 그룹으로 나눠 한쪽은 “남성은 여성의 미소와 미모, 걸음걸이를 보지만 입은 옷의 브랜드는 보지 않는다”는 가짜 기사를 보여주고 다른 쪽은 “관측 가능한 우주에 은하가 2조 개”라는 기사를 읽도록 한 뒤 일반 브랜드와 명품 브랜드의 100달러 상품권 중 하나를 고르도록 했다. 그 결과 앞선 남성 성향에 대한 가짜 기사를 읽은 여성들은 배란기에 가깝더라도 명품 브랜드를 선택하는 경우가 많지 않은 것으로 나타났다. 이번 연구는 여성의 명품 선호가 눈높이가 높다는 것을 알려 부적절한 남성을 걸러내는 ‘짝 선별’ 신호로 쓰인다는 기존 연구에 대해 반박하며 ‘더 많은 남성의 눈에 띄기 위해’ 명품을 쓴다고 주장한다. 이번 연구는 과시적 소비와 짝짓기 동기를 엮은 연구들 대부분이 남성을 대상으로 하고, 여성들은 섹시한 옷차림 연구가 주였지만 미모를 높여주지도 않는 명품이 왜 배란기에 더 매력적으로 느껴지는지를 다룬 것은 이번이 처음이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 여성이 남성의 관심을 끌려는 모든 상황에 적용할 수 있는 것이 아니며 인과관계를 입증하도록 설계된 것은 아니다”라고 전제했다. “배란이 명품 욕구에 미치는 영향이 단순히 값비싼 제품 전반에 대한 선호가 높아지는 현상이 아니며 오히려 사회적으로 전략적 성격을 보인다”며 “명품 소비가 남들 눈에 보이고 자신에게 직접 해당될 때 효과가 강해지는 반면 남성이 그런 신호에 주목하지 않는다고 믿을 때는 사라진다”고 덧붙였다.
  • 100도 온천·남극 얼음에도 생명체가…세계 석학 서울 모인다

    100도 온천·남극 얼음에도 생명체가…세계 석학 서울 모인다

    섭씨 100도에 가까운 뜨거운 온천과 영하 수십 도의 남극 얼음, 햇빛도 닿지 않는 깊은 바다. 다른 생명체라면 버티기 어려운 극한환경에서 살아가는 미생물의 ‘생존비법’을 연구하는 세계 석학이 서울에 모인다. 이 작은 생명체가 코로나19를 겪으며 익숙해진 유전자증폭기술(PCR) 검사부터 이차전지 소재 개발, 우주 생명체 탐사 등에 폭넓게 활용되고 있다. 연세대는 오는 9월 13일부터 17일까지 서울 신촌캠퍼스에서 국제 극한환경 미생물학회 세계학술대회인 ‘익스트리모파일(Extremophiles) 2026’을 연다고 2일 밝혔다. 미국과 독일, 일본, 프랑스, 이탈리아 등 35개국 이상의 연구자가 참가한다. 올해는 국제 극한환경 미생물학회가 만들어진 지 30년이 되는 해여서 의미를 더한다. 극한환경 미생물은 뜨거운 온천과 남·북극의 얼음, 수천 미터 깊이의 바다, 소금기가 매우 강한 호수, 방사선이 강한 지역 등에서 사는 미생물이다. 이런 환경을 견디기 위해 열이나 추위, 강한 압력에도 쉽게 망가지지 않는 특별한 효소와 생존 방식을 갖고 있다. 이런 특성은 이미 우리 생활에도 활용되고 있다. 대표적인 사례가 코로나19 검사에 쓰인 PCR이다. PCR은 적은 양의 유전자를 크게 늘려 감염 여부를 확인하는 기술이다. 이때 필요한 핵심 효소는 미국 옐로스톤 국립공원의 뜨거운 온천에 사는 미생물에서 발견됐다. 뜨거운 곳에서도 망가지지 않는 효소 덕분에 유전자 검사가 가능해진 것이다. 최근에는 활용 범위가 더 넓어지고 있다. 극한환경 미생물을 이용해 플라스틱을 분해하거나 폐기물에서 희귀금속을 뽑아내는 연구도 진행되고 있다. 친환경 연료와 신약, 산업용 촉매를 만드는 데도 활용된다. 화학물질을 덜 쓰고 에너지 소비를 줄일 수 있어 탄소중립 기술로도 주목받는다. 국내 연구기관도 관련 연구를 활발히 하고 있다. 한국해양과학기술원은 깊은 바다에 사는 미생물이 어떻게 살아남는지를 연구하고, 이를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발하고 있다. 극지연구소는 남극과 북극의 미생물을 살펴보며 차세대 이차전지 소재 같은 산업적 활용 가치가 높은 후보물질을 발굴하고 있다. 연세대는 매우 높은 온도에서도 활동하는 미생물의 효소를 활용해 천연감미료를 만드는 공정을 개발했다. 닭털 같은 농축산 폐기물을 분해해 값비싼 바이오 원료로 바꾸는 기술도 연구하고 있다. 버려지는 물질을 새로운 자원으로 바꾸는 방식이다. 이번 대회에서는 극한환경 미생물이 어떻게 살아남고 진화했는지뿐 아니라 인공지능(AI)을 이용한 효소 개발, 친환경 에너지, 탄소중립 기술 등이 소개된다. 화성과 목성의 위성 유로파, 토성의 위성 엔셀라두스에 생명체가 존재할 가능성도 주요 주제다. 이들 천체는 춥거나 물이 얼어 있는 등 지구의 극한 환경과 비슷한 점이 많다. 이번 학술대회는 국내 극한미생물 연구의 30년 성장사를 보여주는 자리이기도 하다. 연세대는 1996년 해외 연구를 국내에 소개하기 위해 작은 국제심포지엄을 열었다. 당시에는 국내에서 거의 알려지지 않은 분야였지만 30년 만에 세계 연구자들이 참여하는 학술대회로 커졌다. 익스트리모파일 2026은 연세대와 한국미생물·생명공학회, 한국해양과학기술원, 극지연구소가 공동으로 연다. 이동우 연세대 생명공학과 교수는 “극한환경미생물 연구는 건강과 식량, 에너지, 환경, 우주탐사까지 이어지는 미래 기술”이라며 “이번 대회가 한국의 연구 성과를 세계에 알리고 국제 공동연구를 늘리는 계기가 되길 기대한다”고 말했다.
  • 땅 좁아, 전력 부족해… 데이터센터, 바다·우주로 영토 개척[데이터센터의 명암]

    땅 좁아, 전력 부족해… 데이터센터, 바다·우주로 영토 개척[데이터센터의 명암]

    인공지능(AI) 확산에 따라 증가하는 데이터센터가 주민 반발, 전력·용지 확보 등의 문제에 부딪히면서 빅테크들이 육상을 벗어나 바다와 우주 등 미개척지로 뱃머리를 돌리고 있다. AI 경쟁력의 병목이 컴퓨팅 능력에서 토지 및 전력망 등 인프라로 확대되면서 데이터센터를 지을 새로운 ‘영토’를 개척하는 기술 경쟁에 불이 붙었다. 25일 산업계에 따르면 국내에서 집중하는 기술은 바닷물을 냉각에 활용하는 수중 데이터센터(UDC)와 선박이나 바지선을 개조해 서버를 탑재하는 해상부유식 데이터센터(FDC)다. 둘 다 주민 민원이나 인허가 문제에서 자유롭고, 바닷물을 이용해 서버에서 발생하는 열을 냉각하는 방식이어서 경제적이다. 바닷속에 들어간 데이터센터KIOST, 울산 수심 20m 시공 계획수도권 집중 해소하고 해수로 냉각 산업계, FDC·액침냉각 개발 속도한국해양과학기술원(KIOST)은 지난해 11월 울산시와 ‘수중 데이터센터 구축모형 개발’을 위한 업무협약을 체결했고 관련 기술을 개발 중이다. 울산 앞바다 수심 20m 해저에 서버 10만대 규모의 수중 데이터센터 단지를 설계·시공·유지하는 기술을 개발하겠다는 것으로 2031년 상용화가 목표다. 한국수력원자력, 울산과학기술원, 포스코, SK텔레콤 등도 참여한다. 수중 데이터센터는 별도 인허가 없이 공유수면 점용·사용 허가만 획득하면 돼 건축 기간이 짧다. 육상 데이터센터는 전체 소비전력 중 약 40%를 냉각시스템 가동에 쓰지만 해수를 활용하면 이 비용도 대폭 감소한다. 문제는 해수 취수에 따른 유지·보수 부담이다. KIOST는 2022년 구조체 외부와 연결된 열교환 파이프로 해수를 유입·배출시키며 열을 식히는 방식을 택했다. 한택희 KIOST 책임연구원은 “뜨거워진 (외부 열교환) 파이프로 해저 미생물이 모여들어 열효율이 떨어졌고 이에 대한 고압 세척 과정에서 파이프가 손상될 가능성도 생겨 유지·보수가 어려웠다”고 돌아봤다. 마이크로소프트(MS) 역시 2015년에 ‘나틱 프로젝트’를 통해 같은 냉각 방식의 수중 데이터센터를 최초로 개발했고 2년여간의 실증을 통해 ‘성공’이라고 자평했지만, 상업화까지는 힘들 것으로 보고 사실상 중단한 것으로 전해졌다. 이에 KIOST는 외부 파이프를 없앤 ‘이중벽 실린더 구조물’ 기술로 상업화에 도전하고 있다. 지난해 12월 이와 관련한 특허출원도 마쳤다. 중국도 적극적이다. 하이랜더는 2023년 하이난섬 인근에 최초의 상업용 수중 데이터센터 가동에 성공한 데 이어 상하이 린강에 해상풍력 발전과 연계한 총 24㎿ 규모 수중 데이터센터 일부를 운용하고 있다. 육지에서 전력 소모 비난이 높다면, 하이랜더는 해상풍력으로 생산한 전력과 바닷물로 이를 대체한 셈이다. 다만 해양 생태계 교란 문제에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 바다 위 데이터센터로 불리는 FDC 역시 인허가 유연성과 구축 신속성, 해수를 활용한 냉각 효율성 등이 강점이다. 특히 국내 조선사의 해양플랜트 건조 기술력이 핵심이다. 삼성중공업은 지난 4월 미국 선급협회와 영국 로이드 선급협회로부터 개념설계 인증(AIP)을 확보했고, FDC 상업 서비스 시점을 2028년 상반기로 발표했다. 연내 최대 2척의 FDC 수주 가능성도 거론되고 있다. HD한국조선해양은 지난 6월 프랑스 에너지 기업 슈나이더 일렉트릭과 FDC 인프라 기술 공동개발 업무협약을 체결했다. 또 정보·통신(IT) 기업들은 냉각 효율 제고에 집중하고 있다. KT클라우드는 지난해 말부터 액침 냉각 기술 상용화에 나섰다. 액침 냉각은 서버나 전자 제품을 절연액에 담아 열을 제거하는 기술이다. 2024년 실증 결과에 따르면 기존 공랭식 대비 유틸리티 전력량을 58%, 서버 팬 전력량을 15% 이상 절감했다. 네이버는 외기 활용과 데이터센터 폐열 재활용 등을 통해 냉각 전력량을 감축하고 있다. 네이버는 더 나아가 지난 13일 파력 발전을 활용하는 해상 AI데이터센터를 개발하는 미국 스타트업 ‘판탈라사’에 투자했다고 밝힌 바 있다. 해외 데이터센터 현황MS, 최초 수중 DC, 2년 만에 중단中, 해상풍력발전 연계해 일부 운용극저온 우주센터 꿈… 상용화 과제미국, 유럽, 일본 등은 우주 데이터센터를 꿈꾸고 있다. 미국 스타트업 스타클라우드는 지난해 11월 실증 연구 차원에서 엔비디아 그래픽처리장치(GPU)를 탑재한 위성을 스페이스X 팰컨9에 실어 우주로 발사했다. 유럽연합은 2024년 200만 유로(약 32억원)를 투자한 어센드(ASCEND) 프로젝트를 통해 우주 데이터센터 실현 가능성을 확인했다. 일본의 통신기업 NTT와 위성·방송기업 스카파JSAT는 2022년 합작회사 스페이스 컴퍼스(Space compass)를 설립한 뒤 우주 데이터센터 사업을 추진하고 있다. 우주 데이터센터는 평균 영하 270도의 극저온 환경서 냉각 에너지 소모량을 지상 대비 최대 95%까지 줄일 수 있고 높은 태양광 발전 효율 등을 갖출 수 있다. 비용은 막대하겠지만 각종 사회 규제에서 자유롭다. 다만, 미국 의회 산하 회계감사원은 “우주 데이터센터 배치에는 공학적·경제적 장벽이 존재한다”며 “그간 우주로 발사된 어떤 것보다도 큰 태양광 어레이(태양광 패널을 이어 붙인 대형 발전 장치)가 필요하며 이런 규모의 냉각 솔루션도 검증된 바 없다”고 평가했다.
  • “2026년 예언 2개나 적중, 섬뜩”…9·11 테러 내다 본 유명 예언가, 올해도? [라이프+]

    “2026년 예언 2개나 적중, 섬뜩”…9·11 테러 내다 본 유명 예언가, 올해도? [라이프+]

    ‘발칸반도(유럽 남동부의 반도)의 노스트라다무스’라는 별명을 가진 유명 예언자 바바 반가의 2026년 예언이 적중했다는 주장이 제기됐다. 지난 7일(현지시간) 영국 데일리메일은 바바 반가의 추종자들이 올해 예언 가운데 자연재해와 AI의 급속한 확산이 현실화했다는 주장을 펼치고 있다고 보도했다. 보도에 따르면 바바 반가는 2026년 5가지의 사건이 발생할 것이라고 예언했는데, 이 중 대규모 자연재해와 인공지능(AI) 확산 등이 이미 현실화했다는 주장이 나왔다. 먼저 자연재해와 관련해서는 지난 3월 미얀마에서 발생한 규모 7.7 지진이 대표적인 사례로 거론된다. 이 지진으로 수천 명이 숨졌으며 태국에서도 피해가 발생했다. 지난 6월에는 베네수엘라에서 규모 7.2와 7.5 지진이 잇따랐고, 칠레에서는 대형 산불로 인명 피해가 발생했다. 유럽과 아시아 곳곳에서도 폭염과 가뭄, 홍수 등이 이어졌다. 최근 발생한 일본 구마모토 지진으로도 현재까지 약 40명이 사망했다. 다만 대규모 자연재해는 발생 시기나 장소, 재해 종류가 구체적으로 제시되지 않은 포괄적인 내용이다. 지진과 산불, 폭염 등은 매년 세계 곳곳에서 발생하는 만큼 사후에 특정 사건을 예언과 연결하기 쉽다는 지적이 나온다. AI의 경우 생성형 AI가 소프트웨어 개발과 고객 서비스, 연구, 행정 등으로 빠르게 확산하면서 역시 바바 반가의 예언이 적중했다는 주장이 제기됐다. 그러나 AI에 따른 자동화와 일자리 변화는 수십 년 전부터 이어져 온 현상이며, 바바 반가가 정확히 언제 어떤 표현으로 이를 예언했는지는 확인되지 않는다. 이 밖에 바바 반가가 올해 일어날 것으로 예언한 또 다른 사건인 제3차 세계대전 발발과 블라디미르 푸틴 러시아 대통령의 권력 상실은 아직 현실화하지 않았다. 일각에서는 중국의 대만 침공과 러시아·미국 간 직접 충돌, 푸틴 대통령의 퇴진과 새로운 러시아 지도자의 등장 등을 예상한다. 바바 반가의 2026년 예언에는 오는 11월 거대한 우주선이 지구 대기권에 진입해 인류가 외계 생명체와 처음 접촉한다는 내용도 있다. 바바 반가는 누구?불가리아 출신의 반가는 12세 때 모래폭풍에 시력을 잃은 후 신으로부터 미래를 볼 수 있는 능력을 선물 받았다고 주장했던 예언자다. 그는 1996년 사망하기 전까지 5079년까지의 예언을 남겼으며, 이 중 9·11 테러, 버락 오바마 대통령 당선, 코로나19 팬데믹과 변종 바이러스 출현, 호주와 아시아의 홍수 피해 등 수많은 예언이 적중해 세계에 이름을 알렸다. 앞서 바바 반가는 2024년에 유럽에 대한 테러 공격과 생물학적 공격, 지진과 쓰나미로 인한 대규모 피해 등을 예언한 바 있다. 특히 2024년에 해상 전쟁이 발발할 것이라는 예언도 남겼는데, 일각에서는 이 예언이 이란과 이스라엘, 팔레스타인 무장 정파 하마스 사이에서 이어지는 전쟁으로 인해 홍해의 해상 운송 중단 및 해상을 중심으로 한 대만과 중국의 갈등 등을 의미한다고 해석한 바 있다. 2025년에는 파괴적인 지진이 일어날 것이라는 내용이 포함돼 있는데, 실제로 당시 미얀마에서 규모 7.7의 강진으로 사상자 수천 명이 나오면서 그의 예언 일부가 벌써 실현된 게 아니냐는 추측이 나왔다. 다만 그의 예언에는 구체적인 날짜나 장소가 명확하게 언급돼 있지 않고 해석의 여지도 많아 실제 과학적 근거나 신뢰성 있는 예측으로 받아들여지지는 않는다.
  • 인천공항 미디어타워, 아나몰픽 활용 콘텐츠 상영

    인천공항 미디어타워, 아나몰픽 활용 콘텐츠 상영

    ‘뜻밖의 우주인’, ‘소녀 그리고 바다’ 등으로 공항의 분주함 속 평화로운 휴식 제공 인천국제공항(이하 인천공항) 여객터미널 내 주요 미디어 매체 시설이 신규 미디어아트 콘텐츠를 통해 문화 공간으로 기능하고 있다. 제1여객터미널 중앙 미디어타워, 3층 엘리베이터, 제2여객터미널 입국 통로 등 총 16종의 미디어 장치에서 23종의 새로운 영상 콘텐츠가 상영된다. 여객들이 통행 과정에서 평화로운 휴식과 시각적 즐거움을 누릴 수 있도록 기획됐다. 미디어타워에서 상영되는 대표작은 아나몰픽 기법으로 입체감을 높인 ‘뜻밖의 우주인’과 ‘소녀, 그리고 바다’다. ‘뜻밖의 우주인’은 현실과 상상의 결합을 다룬 작품으로, 엘리베이터 문이 열린 후 나타나는 무중력 공간의 우주인이 방문객의 시선을 사로잡으며 공항이 추구하는 미래 비전을 전달한다. ‘소녀, 그리고 바다’는 소녀와 혹등고래가 함께 수중을 유영하는 동행의 서사를 담았다. 대형 스크린의 구조적 장점을 살려 끝없는 바닷속을 평화롭게 헤엄치는 두 존재를 역동적이면서도 따뜻한 톤으로 그려냈다. 제1여객터미널 3층 엘리베이터 상단 미디어도 함께 가동 중이다. ‘물빛 아래 푸른 쉼표’는 수족관 속 해양 생물의 움직임을 입체적으로 연출해 분주한 이동객에게 심리적 휴식처를 제공한다. ‘종이의 여행’은 종이비행기의 비행을 따뜻한 아날로그 감성과 속도감 있는 화면 연출로 표현해 여행의 설렘을 불러일으킨다.
  • 논바닥처럼 쩍쩍 갈라졌네…큐리오시티, 화성서 ‘벌집 모양 지형’ 발견 [우주를 보다]

    논바닥처럼 쩍쩍 갈라졌네…큐리오시티, 화성서 ‘벌집 모양 지형’ 발견 [우주를 보다]

    머나먼 붉은 행성에서 ‘호기심’을 해결 중인 화성 탐사 로버 큐리오시티(Curiosity)가 벌집 모양으로 균열이 난 독특한 지형을 발견했다. 미 항공우주국(NASA)은 29일(현지 시간) 큐리오시티가 계곡 지형인 ‘발레 그란데’(Valle Grande)를 오르다 특이한 벌집 모양의 다각형 균열 지형을 발견했다고 밝혔다. 실제 공개된 사진을 보면 논바닥이 쩍쩍 갈라진 듯한 지형이 여기저기 펼쳐져 있는데, 각각의 지름은 약 4~8㎝에 달한다. 이에 대해 NASA 제트추진연구소 애쉬윈 바사바다 연구원은 “그간 큐리오시티가 수많은 매혹적인 풍경을 보내왔지만 이 다각형 지형은 정말 놀랍다”면서 “모양과 화학적 구성을 정밀하게 측정했으며 이 데이터를 통해 지형이 어떻게 형성됐는지 단서를 찾을 수 있을 것”이라고 기대했다. 다만 벌집 모양 지형이 생긴 이유에 대한 유력한 추정은 있다. 현재 큐리오시티가 오르고 있는 샤프산(Mount Sharp) 주위는 원래 물이 풍부한 호수였다. 진흙층이 물에 젖었다가 마르기를 수천, 수만 년 반복하는 과정에서 다각형 형태로 균열이 고착됐다는 추정으로 지구의 가뭄 든 논바닥과 같은 원리다. 이 사진은 지난 6월 19일과 20일, 화성에서 임무를 시작한 지 4930솔과 4931솔(SOL·화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다) 큐리오시티가 촬영한 것이다. 또한 인근에 우뚝 서 있는 미라플로레스(Miraflores)라는 별칭의 모래 언덕도 촬영됐는데 높이는 약 6m다. 소형차만 한 크기의 큐리오시티는 화성에 생명체가 있는지 ‘호기심’을 해결하기 위해 2012년 8월 5일 폭이 154㎞에 이르는 게일 크레이터 부근에 내려앉았다. 게일 크레이터 안에는 높이가 약 5500m에 달하는 샤프산이 우뚝 솟아 있는데, 큐리오시티는 지금까지 이곳을 오르며 탐사를 이어가고 있다. NASA에 따르면 약 14년의 근무 동안 큐리오시티는 총 37.4㎞ 이상을 이동했다. 이 기간에 큐리오시티는 화성의 지질과 토양을 분석해 메탄 등 유기물 자료를 확보하고 미생물이 살 만한 조건인지를 조사했다. 특히 큐리오시티는 오래전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다. 고대 화성이 생명체가 살 수 있었던 환경이라는 것을 과학적으로 증명한 것이다.
  • 시와 소설로 만난 ‘현실 같은 SF’

    시와 소설로 만난 ‘현실 같은 SF’

    과학소설(SF)은 ‘예언의 문학’이다. 아직 현실이 아닌 이야기를 마치 오늘 벌어진 것처럼 그린다. 우리에게 익숙한 SF는 소설이지만, 꼭 그럴 필요는 없다. 시(詩)도 충분히 과학적이고, 예언적일 수 있다. SF소설뿐만 아니라 ‘SF시’도 가능하다. SF 전문 출판사 허블이 최근 출간한 앤솔러지 ‘SF 소설x시’는 이런 생각에서 기획된 시리즈다. 소설가와 시인이 짝을 이뤄 소설 한 편, 시 일곱 편을 쓰고 한 권의 책으로 엮었다. ‘외계 생물의 잠’(이유리·신이인), ‘선 끝에’(천선란·임솔아), ‘천사가 지구 옆을 스쳐 갈 때’(김희선·김승일), ‘출력되는 마음’(예소연·유선혜), ‘청포도를 줄게’(현호정·임승유)까지 시리즈는 총 다섯 권으로 구성됐다. 허블은 “SF란 하나의 장르나 형식이라기보다 세계를 바라보는 하나의 태도에 가깝다”며 “열 사람은 바로 그 태도 하나만을 공유한 채 각자의 글을 써나갔다”고 기획 의도를 밝혔다. “놀라운 것은 이 작은 생물에게 ‘완전기억력’이 있다는 점이다. 냐츠는 숙주가 보고 듣고 느끼는 모든 것을 동시에 함께 감각하며, 그것들을 전부 정확하게 기억한다. 그리고 숙주가 필요할 때마다 적절한 기억을 끄집어내서 숙주의 뇌로 전달해 준다.”(이유리, ‘냐츠’ 부분) “미래의 나는 물레가 짓던 궤도 밖으로 날았고 외계인이 되어 흉흉한 손가락을 내보일 때마다 그를 떠올렸다. 원망했다. 욕도 했다. 그러나/ 사실은 그가 그 시기를 견디지 못했을까 봐 너무도 무서웠다.”(신이인, ‘실 뭉치’ 부분) ‘외계 생물의 잠’에 실린 이유리 소설 ‘냐츠’와 신이인 시 ‘실 뭉치’ 일부다. 이유리는 숙주의 기억을 생생하게 되살리는 능력이 있는 우주 생물 ‘냐츠’를 통해 인간에게 기억이 축복인지 저주인지 질문한다. 한편 신이인의 시편들은 ‘나’의 바깥에서 나를 규정하려는 목소리에 저항한다. ‘외계 생명체’라는 하나의 단어에서 서로 다르게 뻗어나간 문장들이 서로 겹치고 엇갈리기를 반복하며 색다른 재미를 준다. 직업과 가치관에 관한 프롬프트를 개인의 의식에 삽입하는 기술이 상용화된 세계의 이야기를 다루는 예소연 소설 ‘월룽’은 내 몸에 들어와 나를 바꾸는 존재들을 포착한 유선혜의 시편들과 함께 묶였다. 각 권에는 소설가와 시인이 서로의 작품을 읽은 뒤의 감상과 SF문학이 무엇인지에 관해 나눈 짧은 인터뷰가 실렸다. ‘현실이 오히려 SF를 앞지르는 것 같다’는 질문에 대한 소설가 천선란의 대답이 무게감 있게 읽힌다. “SF는 예언적인 장르임과 동시에 현실을 낯설게 보게 하는 장르이기도 하죠. 예언은 언제나 현재를 담고 있고, 우리가 그 예언 속에서 미래가 되어버린 현재를, 가까이 있어 제대로 마주하지 못했던 현실을 한눈에 바라볼 수 있게 해 줘요. … 우리의 상상이 쉴 때조차 현실은 흐르기에 언제나 현실이 SF를 앞선다고 생각해요.”
  • “14년 화성 생활 고단하네”…바퀴에 구멍 뻥 뚫린 큐리오시티 [우주를 보다]

    “14년 화성 생활 고단하네”…바퀴에 구멍 뻥 뚫린 큐리오시티 [우주를 보다]

    머나먼 붉은 행성에서 ‘호기심’을 해결 중인 화성 탐사 로버 큐리오시티(Curiosity)의 ‘고단함’이 사진으로 촬영됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 바퀴가 거의 부서질 정도로 큰 구멍이 난 큐리오시티의 현재 모습을 사진으로 공개했다. 사진을 보면 화성 표면을 굴러다니며 생긴 닳고 닳은 알루미늄 바퀴 일부가 찢겨나간 것이 확인되고 그 안의 부품도 훤히 드러난다. 이 사진은 지난 23일, 화성에서 임무를 시작한 지 4963솔(SOL·화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)에 큐리오시티가 팔 끝에 달린 카메라 MAHLI(Mars Hand Lens Imager)로 직접 촬영했다. 이처럼 큐리오시티 ‘신발’에 구멍이 날 정도인 것은 그만큼 화성 탐사가 힘들다는 것을 보여주는 방증이다. 소형차만 한 크기의 큐리오시티는 화성에 생명체가 있는지 ‘호기심’을 해결하기 위해 지난 2012년 8월 5일 폭이 154㎞에 이르는 게일 크레이터 부근에 내려앉았다. 게일 크레이터 안에는 높이가 약 5500m에 달하는 ‘샤프산’(Mount Sharp)이 우뚝 솟아 있는데, 큐리오시티는 지금까지 이곳을 오르며 탐사를 이어가고 있다. NASA에 따르면 약 14년의 근무 동안 큐리오시티는 총 37.4㎞ 이상을 이동했다. 이 기간에 큐리오시티는 화성의 지질과 토양을 분석해 메탄 등 유기물 자료를 확보하고 미생물이 살 만한 조건인지를 조사했다. 특히 큐리오시티는 오래전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다. 고대 화성이 생명체가 살 수 있었던 환경이라는 것을 과학적으로 증명한 것이다.
  • 노원구, 자연·과학·예술 여름방학 체험 프로그램 운영

    노원구, 자연·과학·예술 여름방학 체험 프로그램 운영

    서울 노원구는 여름방학을 맞아 어린이부터 청소년, 성인까지 온 가족이 함께 배우고 체험할 수 있는 체험형 여름방학 프로그램을 운영한다고 24일 밝혔다. 프로그램은 자연·과학·예술 등 다양한 관심사를 아우르는 체험형 콘텐츠로 구성됐다. ▲곤충 관찰 및 표본 만들기 ▲유리공예 제작 ▲천체망원경 조작 등 체험하며 배우는 프로그램을 노원 곳곳에서 만날 수 있다. 먼저 불암산 나비정원에서는 ‘세계의 잠자리 특별전’과 다양한 곤충 생태 프로그램을 운영한다. 특별전에서는 한국의 잠자리 표본 29종 84점과 세계의 잠자리 표본 24종 223점을 한자리에서 만나볼 수 있다. 야외에서 생물을 직접 관찰하는 ‘불암산 미니 바이오블리츠’와 물장군 표본을 직접 만들어보는 ‘곤충아카데미-물장군 표본교실’ 등 관찰과 체험도 있다. 운영 일정과 신청 방법은 서울시 공공서비스예약 홈페이지에서 확인할 수 있다. 불암산아트포레 갤러리에서는 기획전 ‘그늘에도 색이 있다’와 연계한 ‘유리공예 체험 프로그램’을 선보인다. 바다유리 키링과 모자이크 티코스터를 직접 만들어보며 유리공예를 체험할 수 있다. 프로그램은 7월 25일부터 8월 29일까지 토요일 총 4회 운영된다. 노원천문우주과학관에서는 어린이부터 성인까지 세대별로 즐길 수 있는 ‘과캉스’ 시리즈를 선보인다. 어린이들은 미션을 수행하며 과학관 곳곳을 탐험하는 ‘스탬프 투어’와 실험을 통해 과학 원리를 배우는 ‘과학탐구교실’을 즐길 수 있다. ‘가족천문교실’에서는 망원경의 구조를 배우고 직접 조립·조작해보며 청소년과 성인을 위한 ‘사이언스 무비데이’에서는 전문가와 함께 영화 속 숨은 과학 원리를 흥미롭게 알아본다. ‘스탬프 투어’는 7월 25일부터 8월 16일까지 현장 접수로 진행되며, 그 밖의 프로그램별 일정과 신청 방법은 노원천문우주과학관 홈페이지에서 확인할 수 있다. 노원수학문화관에서는 오는 25일부터 8월 7일까지 2주간 초등학생을 위한 ‘여름방학 프로그램’을 운영한다. 총 6개 클래스로 구성해 다양한 교구를 직접 조작하고 체험하며 수학적 원리를 쉽고 재미있게 익힐 수 있는 탐구 활동을 선보인다. 자세한 사항은 노원수학문화관 홈페이지에서 확인할 수 있다. 서준오 노원구청장은 “가족 모두가 일상 가까이에서 배움과 문화, 휴식을 함께 누리는 여름이 되길 바란다”고 말했다.
  • 우리 은하 중심에 달달한 설탕 있다 [달콤한 사이언스]

    우리 은하 중심에 달달한 설탕 있다 [달콤한 사이언스]

    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.
  • 생명의 흔적 품은 운석충돌구…합천의 가치 세계로

    생명의 흔적 품은 운석충돌구…합천의 가치 세계로

    경남 합천군 초계면·적중면 일대에 있는 합천운석충돌구가 생명 탄생 기원의 새로운 가능성을 제시한 연구 성과와 해외 과학 채널 소개를 계기로 세계적인 관심을 받고 있다. 합천운석충돌구는 약 5만 년 전 지름 200m 규모의 운석이 충돌해 형성된 지름 약 7㎞ 규모의 분지다. 전 세계에서 확인된 202개 운석충돌구 가운데 하나로, 한반도 최초이자 아시아에서는 두 번째로 확인된 운석충돌구다. 이곳은 2020년 한국지질자원연구원 연구진이 시추 조사와 광물 분석을 통해 운석 충돌의 직접적인 증거인 충격원뿔암과 평면변형구조를 확인하면서 그 가치가 처음 밝혀졌다. 연구진은 당시 운석 충돌로 약 1400메가톤(MT)의 에너지가 발생한 것으로 추정했다. 최근에는 과학 유튜브 채널 ‘GeologyHub’가 ‘The Largest Young Impact Crater: Located in South Korea’라는 영상을 통해 합천운석충돌구를 소개하며 국제적인 관심을 높였다. 약 39만명의 구독자를 보유한 이 채널은 운석 충돌로 형성된 거대한 분지와 충돌 이후 만들어진 호수, 한국지질자원연구원의 최신 연구 성과 등을 집중 조명했다. 특히 영상에서는 운석충돌구에서 발견된 스트로마톨라이트 연구를 소개했다. 해당 연구는 최근 국제 학술지인 네이처 자매지 ‘커뮤니케이션즈 지구와 환경’에 게재됐다. 연구에 따르면 운석 충돌 이후 형성된 호수에서 남세균의 흔적 화석인 스트로마톨라이트가 발달했으며, 동위원소 분석 결과 우주에서 유래한 물질이 포함된 환경에서도 생명 활동이 이뤄진 것으로 확인됐다. 이는 운석 충돌이 단순한 지질학적 사건을 넘어 원시 생물이 살아갈 수 있는 환경을 조성했을 가능성을 보여주는 성과로 평가된다. 합천운석충돌구는 학술 연구뿐 아니라 관광자원으로서의 가치도 높다. 대암산과 단봉산, 미타산, 천황산 등을 잇는 약 33㎞ 환종주 탐방로에서는 운석 충돌이 남긴 타원형 분지 지형을 직접 확인할 수 있다. 충돌 이후 형성된 호수에 오랜 기간 퇴적물이 쌓이면서 현재의 비옥한 초계·적중분지가 만들어졌고, 이곳은 경남의 대표적인 쌀 생산지로 자리 잡았다. 합천군은 운석충돌구의 학술·교육·관광 가치를 활용하기 위해 오는 10월 준공을 목표로 ‘합천운석충돌구 거점센터’를 건립하고 있다. 센터는 전시관과 체험실, 북카페, 소강당 등을 갖춘 복합문화공간으로 조성해 운석충돌구의 생성 과정과 연구 성과를 체험형 콘텐츠로 선보일 계획이다. 아울러 군은 국가지질공원 인증을 거쳐 유네스코 세계지질공원 인증에도 도전하고 있다. 인증이 성사될 경우 합천은 세계 세 번째이자 아시아 최초의 운석충돌구 세계지질공원이 된다. 김윤철 합천군수는 “합천운석충돌구는 세계적으로도 드문 지질유산”이라며 “과학·교육·관광이 어우러진 대표 관광자원으로 육성해 세계적인 지질 명소로 만들어 나가겠다”고 밝혔다.
  • 몸과 물질로 구현한 ‘진화의 압축’…잘레×나와 무용작 ‘플래닛[방랑자]’

    몸과 물질로 구현한 ‘진화의 압축’…잘레×나와 무용작 ‘플래닛[방랑자]’

    짙은 암흑, 멀리서 들려온 굉음은 점차 커지며 객석을 두드린다. 일곱 번의 울림은 천지창조의 순간일 수도, 거인의 발소리이거나 폭발 직전의 진동일 수 있다. 분간되지 않는 소리가 도착하면 무대 정중앙에 반짝이가 쏟아진다. 이 가루는 운석의 먼지, 또는 화산재, 아니면 머나먼 별빛 같기도 하다. 어둠에 눈이 적응할 때쯤 반짝이 범벅이 된 검은 덩어리가 조금씩 꿈틀대며 움직임을 키우고 엉겨있던 덩어리에 뭉쳐졌다 흩어지면서 비로소 무용수들의 몸이 보이기 시작한다. 어둠과 덩어리의 장면은 재앙 이후의 땅처럼 보이지만, 무대에 발이 고정된 채 움직임을 이어가는 무용수들의 모습은 마치 세상이 태동하는 모습처럼 보이기도 한다. 서울 GS아트센터에서 6월 24~26일 공연하는 ‘플래닛[방랑자]’는 한 편의 창세기처럼 펼쳐졌다. 안무가 다미앵 잘레와 시각예술가 코헤이 나와가 협업한 작품은 2021년 프랑스 파리에서 초연한 데 이어 GS아트센터의 기획 공연 ‘예술가들’ 시리즈로 무대에 올랐다. ‘플래닛(planet)’은 ‘떠돌다, 방랑하다’를 뜻하는 고대 그리스어 ‘플라나오마이(planáomai)’에서 왔다. 잘레와 나와에게 행성이란 우주를 표류하는 천체이며, 표류야말로 이 우주의 모든 몸이 공유하는 조건이다. 인간은 중력에 매여 있으면서도 끊임없이 이주하고 여행하며, 행성의 한계 너머까지 떠돈다. 잘레는 24일 공연 후 이어진 관객과의 대화에서 “인간은 누구나 방랑의 경험을 하고 있다. 우주로 가기도, 여행을 하기도 하면서 이 행성이라는 한계를 넘어 탐구하고 있다”면서 “우리의 첫 협업작 ‘베셀’이 어떤 면에서는 비인간적 작업이라 ‘플래닛[방랑자]’는 그 이면에서 출발해 지극히 인간적인 경험을 향한다”고 설명했다. 원초적인 신체 언어를 무대 위에 풀어놓으며 현대무용계의 주목을 받은 잘레는 2013년 일본 아이치 트리엔날레에서 나와의 작품 ‘거품(Form)’을 보고 협업을 제안했다. 잘레의 표현대로라면 “굉장히 적극적으로 강하게” 협업을 설득하면서 나온 첫 작품이 ‘베셀’(2016)이다. 베셀은 얼굴을 가린 일곱 무용수가 물이 찰랑거리는 무대 위에서 몸을 웅크리고 포개면서 형상을 만들어낸다. 무대 가운데에 놓인 보트인 듯한 설치물은 ‘원천의 장소’다. 잘레와 나와는 이 작품에서 인간과 비인간, 고체와 액체, 현실과 추상 등을 표현했다. ‘베셀’과 ‘플래닛[방랑자]’를 잇는 건 일본의 오랜 역사서 ‘고지키(古事記)’다. 잘레는 “저승, 구름 위 세계, 그리고 우리가 사는 ‘갈대밭의 중간 평원’으로 나눈 데서 이 작품의 자리를 찾았다”면서 “‘베셀’이 심연과 구름 위를 다뤘다면 ‘플래닛[방랑자]’는 그 사이, 우리가 거주하는 중간계의 이야기”라고 설명했다. 협업은 나와가 먼저 물질을 제안하면, 잘레가 그 물질과 무용수의 몸이 맺는 관계를 안무로 풀어냈다. 일본 교토에 있는 나와의 스튜디오 ‘샌드위치’에서 검은 모래, 슬라임(끈끈한 액체), 감자 전분 같은 재료를 두고 실험을 거듭한 결과가 이들의 작품이다. 나와는 “암흑에서 시작해 천장에서 떨어지는 반짝이는 ‘인터스텔라’(영화)에 나오는 우주 먼지에서 착안했다”면서 “어떤 충격으로 튀어나온 먼지들이 행성 간 이동을 하고 그것들이 생명을 얻고 동물이 되고 인간이 되는 진화, 생명의 과정을 표현하려고 했다”고 말했다. 나와의 설명대로 ‘플래닛[방랑자]’는 진화의 압축이다. 검은 바닥 아래엔 감자 전분이 채워져 있다. 무용수들은 여기에 무릎까지 묻고 상체를 역동적으로 움직인다. 빛을 향해 서서 제각각, 또는 둘씩 셋씩 동작을 변주하는 모습은 마치 뿌리를 박고 자란 식물 같다. 점점 더 기울어 쓰러질 듯한 각도까지 몸을 밀어붙이면서도 끝내 넘어지지 않는다. 활발한 움직임에 몸에 묻은 글리터가 튕겨 나가며 역동성을 키우고, 디딘 다리를 빼고 일어서며 더 큰 움직임을 만든다. “기후와 환경, AI와 컴퓨터의 진화 앞에서 인간은 불안을 가지고 있다”는 나와는 “이 불안한 상태를 고민하면서 변화하는 환경과 사투를 벌이는 사람들을 어떻게 그릴까 생각했다. 다미앵이 굉장히 치밀하게 안무를 짜면서 더 많은 아이디어가 떠올랐다”고 작품 과정을 부연했다. 작품의 마지막은 잊히지 않는 이미지로 남는다. 먼지에서 생물이 되고, 인간으로서 움직이던 무용수들 위로 하얀 슬라임이 쏟아진다. 슬라임 비를 맞은 몸은 저항하고 버티다 끝내 굳어버린다. 움직임이 느려지고 멈추며 이들을 조각으로 바꿔놓는다. ‘플래닛[방랑자]’는 한편으로는 인내를 요구하는 작품이다. 무대는 대체로 어둡고 무용수들은 흔들림을 반복하는 장면이 많다. 존재의 한 주기를 통째로 목격하려면 이 반복을 견뎌야 한다. 그 끝에 남는 건 몸짓과 무대로 구현해낸 상상력에 대한 감탄이다. 잘레와 나와의 ‘예술가들’ 시리즈는 오는 28일 댄스필름 ‘미스트’와 워크숍 ‘프리즘’으로 이어진다. ‘미스트’는 네덜란드댄스시어터(NDT)와 함께 만든 것으로 안개에 휩싸인 무용수들의 몸짓으로 생성과 소멸을 반복하는 자연의 순환을 그린다. ‘프리즘’은 프리즘시트(빛 밝기를 더하는 광학필름)를 부착한 상자로 무용수들의 신체가 관람자 시선과 각도에 따라 변형되는 독특한 경험을 준다.
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