과학자들이 태양 표면인 ‘광구’를 역대 최고 해상도로 관측하는 데 성공했다. 데이비드 쿠리제 미국 국립태양관측소(NSO) 연구원 연구팀은 하와이 마우이섬 할레아칼라 화산 정상에 있는 ‘대니얼 K. 이노우에 태양망원경’으로 태양 광구를 최고 해상도로 관측했다. 광구는 눈으로 관찰할 수 있는 태양의 얇은 표면층이다. 연구팀은 광구에 존재하는 흑점 근처 플라스마층의 자성 활성 구역을 관측했다. 자성 활성 구역은 강력한 자기장이 집중 형성되는 구역이다. 관측 결과 ‘켈빈-헬름홀츠 불안정성’(KHI)이라는 유체역학적 현상이 관측됐다. KHI는 서로 다른 속도나 방향으로 맞닿아 흐르는 두 유체층(플라스마층)의 경계면에서 물결이나 소용돌이가 발생하는 현상이다. 구름, 목성 대기, 태양 코로나 대기에서 관측된 적이 있으나 자기장이 지배하는 광구에서 KHI가 관측된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 고속 연사 촬영 기법으로 고해상도 프레임을 매우 짧은 시간 간격으로 연속 촬영했다. 그 결과 기존에 광구에서 관측되지 않았던 띠 모양과 소용돌이 모양의 구조가 반복해 나타나는 것을 발견했다. 연구팀은 “자성 활성 구역의 자기장선 사이를 흐르는 플라스마층의 속도 차이가 KHI를 유발하고 KHI로 발생한 소용돌이가 자기장선을 강하게 뒤튼다”며 “물과 기름처럼 섞이지 않는 자기화 플라스마와 비자기화 플라스마를 섞어 자기장이 빠르게 확산되도록 만든다“고 설명했다. 스마트폰 먹통 만드는 태양 폭발 현상과 연관연구팀이 촬영한 KHI는 스마트폰 등 지구의 필수 전자 기기의 작동에 이상을 일으키는 태양 폭발 현상과도 관련이 있다. 일반적으로 KHI로 인해 발생한 소용돌이가 플라스마를 섞고 뒤틀면 자기장에 축적돼 있던 에너지가 열과 파동 에너지로 터져 나온다. 에너지가 솟구치면서 태양 상층 코로나 대기의 온도를 높이고 태양 플레어, 코로나 질량 방출 등의 태양 폭발 현상을 일으키는 것으로 알려졌다. 이번 연구는 태양의 표면층에서 자기장과 유체가 어떻게 상호 작용하며 태양 표면의 에너지와 질량을 코로나와 같은 상층 대기로 어떻게 수송하는지 설명하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 자세한 연구 결과는 지난 5일(현지시간) 국제학술지 ‘네이처’에 발표됐다. “태양 폭발로 먹통 되는 GPS 잡는다”한편 우리 정부는 우리나라의 태양권 탐사 추진 계획을 내놓았다. 지구·달 과학탐사선은 지구 저궤도 등에 비해 장기 관측 데이터가 상대적으로 부족한 지구와 달 사이 공간에서 태양풍과 지구 자기장의 영향을 폭넓게 관측할 수 있다. 우주항공청이 구상 중인 ‘태양권 물리 탐사선’(Heliospheric Physics Probe)은 ‘OSEL’(off-the-Sun-Earth-line) 접근에 필요한 위성 기술과 관측 역량을 검증하는 탐사선이다. OSEL은 태양-지구 연결 선상에서 벗어난 궤도를 의미한다. 태양의 측면에서 태양 활동을 관측할 수 있는 최적의 위치로 꼽힌다. 태양풍으로 흑점 폭발 등이 발생해 막대한 에너지 입자가 지구에 도달하면 지구 자기장이 교란돼 지상 통신, 전력망, 항공 운행 등이 직접적인 타격을 입는다. 오태석 우주항공청장은 “태양 폭발로 발생하는 우주 방사선과 태양풍은 위성 고장, 위치정보시스템(GPS) 오차, 항공기 통신 장애, 전력망 이상 등 국민 생활과 직결된 피해를 일으킬 수 있다”며 “지구 저궤도에서의 우주 환경 관측을 넘어 지구·달 공간에서 태양 활동을 관측할 수 있도록 관측 범위를 확대하겠다”고 말했다. 대니얼 K. 이노우에 태양망원경은 구경 4m의 세계 최대 태양망원경으로 이전 세대 태양망원경보다 훨씬 높은 공간 해상도를 제공한다. 태양 표면을 약 20km 규모로 나눈 구조로 식별할 수 있다.

국내 과학자들이 포함된 국제 공동 연구팀이 태양의 표면을 정밀하게 관측하는 데 성공했습니다. 태양이 꽁꽁 숨겨왔던 ‘피부 모공’까지 확인한 셈이랄까요. 미국 국립태양관측소(NSO), 독일 막스플랑크 태양계 연구소, 한국 경희대 우주과학과 공동 연구팀은 태양의 ‘가시적 표면’을 최고 해상도로 관측했다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 8월 6일 자에 실렸습니다. 광구(光球)로 불리는 ‘가시적 표면’은 태양 같은 항성에서 가시광선이 방출돼 우주 공간으로 뻗어가는 얇은 대기층입니다. 태양은 고체 지표면이 없는 거대한 가스와 플라스마 덩어리입니다. 태양 내부에서 형성된 빛은 내부의 높은 밀도 때문에 입자들과 계속 충돌하며 갇혀 있습니다. 그렇지만 중심에서 약 70만㎞ 떨어진 광구 영역에서는 플라스마 밀도가 급격히 낮아지게 됩니다. 이 지점부터 빛이 우주로 방출될 수 있기 때문에 광학 망원경으로 볼 때는 구체의 매끈한 표면처럼 보이게 되는 것이죠. 항성의 얇은 대기층인 광구는 자기장과 대류 등 다양한 물리적 요인이 작용하는 역동적이고 복잡한 공간이기도 합니다. 연구팀은 미국 하와이에 있는 ‘대니얼 K. 이노우에 태양 망원경’을 이용해 역대 최고 수준의 해상도로 태양의 가시적 표면을 관측했습니다. 연구팀이 분석한 지역은 흑점 부근의 강력한 자기 활성 영역이었습니다. 이번에 확보한 고해상도 태양 사진을 보면 태양 표면은 띠와 소용돌이 형태의 구조로 뒤덮여 있습니다. 연구팀에 따르면 이런 표면 특성은 속도가 다른 두 유체가 서로 맞닿아 흐를 때 경계면에서 물결 모양의 구조가 발생하는 고전적인 유체 역학 현상 ‘켈빈-헬름홀츠 불안정성’ 때문입니다. 태양 표면에서 이런 유체 현상이 있을 것으로 예측되기는 했지만 실제 관측된 것은 이번이 처음입니다. 연구를 이끈 데이비드 쿠리제 NSO 박사는 “이번 발견은 지구 생명체의 근원인 태양을 비롯한 항성 내부에서 자기장이 어떻게 작용하는지에 대한 근본적 이해를 넓히는 데 중요한 의미를 갖는다”고 설명했습니다.

미국 방산업체 록히드마틴이 한 차례 비행으로 적 드론 50대 이상을 무력화할 수 있다는 신형 고출력 마이크로파 무기를 공개했다. 값싼 드론을 잡기 위해 고가 요격미사일을 반복해서 발사해야 하는 부담을 줄이고, 대규모 군집 공격에도 대응하려는 체계다. 록히드마틴은 지난 20일(현지시간) 영국 판버러 국제에어쇼에서 공중 대드론 체계 ‘모피어스 X-로터’(MORFIUS X-Rotor)를 선보였다. 지상에서 발사한 무인기가 표적 공역으로 날아가 고출력 마이크로파(HPM)를 쏘는 방식이다. 강한 전자기장은 드론 내부 회로에 비정상적인 전류를 유도한다. 이 과정에서 통신장비와 항법장치, 비행제어 컴퓨터가 교란되거나 손상되면 드론은 임무를 중단하거나 조종력을 잃을 수 있다. 제목의 ‘태운다’는 실제로 불을 붙인다는 의미는 아니다. 강력한 전자기 에너지로 회로를 마비시키거나 고장 내는 원리를 대중적으로 표현한 것이다. 록히드마틴은 모피어스 한 대가 한 번 비행하는 동안 적 드론 50대 이상을 무력화할 수 있다고 주장했다. 다만 마이크로파 한 번으로 밀집한 드론 50대를 동시에 추락시킨다는 의미로 확인된 것은 아니다. 기체가 표적 공역을 이동하며 여러 드론을 차례로 또는 일정 범위 단위로 공격하는 개념에 가깝다. 올해 판버러 에어쇼에서는 고성능 전투기뿐 아니라 값싼 드론의 대량 공격을 얼마나 저렴하고 빠르게 막을 수 있는지가 주요 화두로 떠올랐다. 우크라이나와 중동 전장에서 저가형 자폭 드론이 대량 투입되면서 방어 측도 값비싼 대공미사일에만 의존하기 어려워졌기 때문이다. 미사일 없이 드론 떼 대응 기존 대공미사일은 표적 한 대마다 요격탄을 한 발 이상 소모한다. 반면 고출력 마이크로파는 탄두를 직접 충돌시키지 않고 전자장비를 공격하기 때문에 여러 표적에 반복해서 사용할 수 있다. 록히드마틴은 모피어스를 ‘일대다’ 공중 대드론 체계로 규정했다. 적이 수십 대의 드론을 동시에 띄워 방공망을 압박하더라도 비행체 한 대가 다수 표적에 대응한다는 구상이다. 기체를 회수해 다시 사용할 수 있다는 점도 특징이다. 모피어스는 미사일처럼 표적과 충돌해 사라지는 소모성 무기가 아니다. 임무를 마치고 회수한 뒤 정비해 다시 투입하도록 설계됐다. 회사 측은 이를 통해 표적 한 대를 무력화하는 데 드는 비용을 낮출 수 있다고 설명했다. 특정 사격통제 레이더에 의존하지 않는다는 점도 내세웠다. 기존 부대가 운용하는 레이더와 광학장비, 지휘통제망으로부터 표적 정보를 받아 작전할 수 있도록 설계했다는 의미다. 록히드마틴은 모피어스가 특정 센서나 독자적인 지휘통제 체계를 요구하지 않는다고 밝혔다. 별도의 전용 사격통제 레이더를 새로 배치해야 하는 부담을 줄이고, 다양한 방공체계와 결합해 운용하겠다는 구상이다. ‘50대 격추’는 제조사 목표치 모피어스는 아직 미군이 정식 배치한 양산 무기가 아니다. ‘한 번에 50대 이상’이라는 수치 역시 록히드마틴이 제시한 성능 목표이자 시험 결과를 바탕으로 한 제조사 주장이다. 회사는 애리조나와 캘리포니아, 오클라호마에서 비행과 표적 요격, 효과 검증 시험을 진행했다고 밝혔다. 현재 모피어스 기체와 고출력 마이크로파 탑재체의 시제품 생산을 늘리고 있으며 후속 비행시험도 준비하고 있다. 기존 모피어스 계열은 2017년부터 시험비행을 진행했다. 실전에서는 드론의 분산 간격과 비행 고도, 전자기파 차폐 수준에 따라 효과가 달라질 수 있다. 공격 대상이 넓게 흩어지거나 핵심 전자장비를 보호한 군용 드론을 투입하면 한 차례 비행으로 대응할 수 있는 표적 수가 줄어들 가능성도 있다. 아군 통신·전자장비에 영향을 주지 않도록 마이크로파의 출력과 조사 방향을 통제해야 한다는 과제도 남는다. 실제 작전 환경에서 회사가 제시한 성능을 구현할지는 추가 시험과 군 평가를 거쳐야 한다. 그럼에도 미군과 방산업계는 고출력 마이크로파를 군집 드론 대응 수단으로 주목하고 있다. 미사일과 기관포가 개별 표적을 물리적으로 파괴한다면, 마이크로파 무기는 다수 드론의 전자장비를 공격해 기존 방공망의 부담을 나눌 수 있기 때문이다. 모피어스가 한 번의 비행으로 드론 50대 이상을 무력화하고 반복 사용이 가능하다는 주장을 실제 작전에서 입증한다면, 값싼 드론을 막기 위해 고가 미사일을 쏟아붓던 방공전의 비용 구조도 크게 달라질 전망이다.

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.

도널드 트럼프 미국 대통령은 카타르로부터 선물받은 새 전용기(에어포스원)에 대해 “한달 안에 최고 수준으로 업그레이드 될 것”이라며 기존 에어포스원보다 보안 능력이 떨어진다는 점을 사실상 인정했다. 19일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)에 따르면 트럼프 대통령은 이날 뉴욕 뉴저지에서 열린 2026 북중미 월드컵 결승전 관람을 마치고 워싱턴DC로 복귀한 뒤 기자들과 만나 “새 전용기 성능이 상당히 좋다”면서 이같이 말했다. 트럼프 대통령은 다만 새 전용기에 어떤 기능이 추가되는지에 대해서는 구체적으로 언급하지 않았다. 앞서 트럼프 대통령은 지난 8일 튀르키예 앙카라에서 열린 북대서양조약기구(NATO·나토) 정상회의를 마치고 영국으로 이동하면서 기존 구형 에어포스원을 이용하고, 영국에서 미국으로 돌아오는 길에는 신형 에어포스원으로 갈아탔다. 이에 대해 트럼프 대통령은 자신의 트루스소셜에 “우리 군의 용감한 장병들을 위해 완전히 새롭고 장관인 에어포스원을 영국 밀든홀 공군기지로 보낸다”며 “그들이 항공기를 둘러볼 기회를 제공하기 위한 것”이라고 설명했다. 그러나 NYT는 신형 에어포스원이 구형과 같은 방어 시스템을 갖추지 못하고 있기 때문이라고 미 정부 관계자의 발언을 인용해 9일 보도했다. 구형 에어포스원에는 날아오는 미사일을 교란해서 공격을 회피하는 기능과 핵폭발 시 발생하는 전자기장(EMP)으로부터 기체를 보호할 수 있는 시스템 등이 갖춰져 있지만 신형 에어포스원은 아직 미비하다는 것이다. NYT는 비밀경호국(SS)이 안전 문제를 이유로 귀국길에는 기존 에어포스원을 이용할 것을 권고했다고도 전했다. 새 에어포스원은 지난해 카타르가 선물했다. 항공기 가격만 4억 달러(약 6100억원) 수준이다. 트럼프 대통령은 지난달 신형 에어포스원을 공개하면서 “공군이 운용하게 될 가장 아름다운 항공기 중 하나”라고 소개했다. 미 정부 관계자는 NYT와 다른 매체들이 새 전용기에 대한 문제를 보도하자 트럼프 대통령이 격노했다고 전했다. 백악관은 NYT 보도 이후 연방수사국(FBI)에 정보 유출 경위를 조사하도록 지시했고, 법무부는 기사를 작성한 NYT 기자들에게 연방 대배심 출석을 요구하는 소환장을 발부했다.

우주조약은 국제 우주법의 근간이 되는 조약으로 미국, 중국, 러시아 등 118개국이 비준했다. 조약은 핵무기를 지구 궤도나 우주 공간에 배치하는 것을 금지하고 있다. 궤도상에서 핵무기가 폭발하면 지구 상공 약 2000㎞ 이하인 저궤도 위성 대부분이 파괴될 수 있기 때문이다. 실제로 1962년 미국이 우주에서 실시한 1.4메가톤급 수소폭탄 실험 ‘스타피시 프라임’은 지구 내부 방사선대에 10의 29승 개(1000억 개의 100경 배)에 달하는 전자를 내뿜어 당시 궤도를 돌고 있던 초기 인공위성 상당수를 망가뜨렸다. 문제는 핵무기 관련 우주조약 위반 여부를 확인할 방법이 전무하다는 점이다. 2022년 2월 러시아가 지구 저궤도에 쏘아 올린 ‘코스모스 2553’(Kosmos 2553) 위성을 두고 러시아는 감시·원격탐사용 레이더 위성이라고 밝혔으나 미국은 “핵무장 위성요격무기 부품을 우주에서 시험하는 플랫폼일 수 있다”는 의혹을 제기하면서 검증 기술의 필요성이 급부상했다. 이런 상황에서 지구 궤도를 도는 위성에 핵무기가 숨겨져 있는지를 손쉽게 탐지할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 1967년 체결 이후 60년 가까이 검증 수단이 없었던 우주조약 이행 여부를 실제로 확인할 수 있는 길이 제시된 것이다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 원자력공학과 연구팀은 지구 자기장에 붙잡혀 있는 고에너지 양성자가 핵무기의 우라늄 부품과 부딪힐 때 발생하는 중성자를 포착해 핵무기를 탑재한 위성을 가려낼 수 있다는 개념 연구를 과학 저널 ‘네이처’ 7월 9일 자에 발표했다. 연구팀의 핵심 아이디어는 우주에 자연적으로 존재하는 방사선을 활용하는 것이다. 지구를 둘러싼 도넛 모양의 방사선 지대인 ‘밴앨런대’ 안쪽에는 수십억 전자볼트급 고에너지 양성자가 갇혀 있다. 고에너지 양성자가 우라늄처럼 무거운 원소에 부딪히면 원자핵이 깨지면서 중성자가 대량으로 튀어나오는 파쇄 반응이 일어난다. 수소폭탄은 100㎏이 넘는 우라늄 외피를 갖고 있어 밴앨런대 양성자에 노출되면 강한 중성자 신호를 내뿜을 수밖에 없다. 반면 일반 위성은 알루미늄과 수소가 풍부한 경량 소재로 만들어져 중성자를 거의 만들지 않는다. 중성자 신호 자체가 핵무기의 ‘지문’인 셈이다. 연구팀은 코스모스 2553과 같은 궤도에 수소폭탄을 실은 가상의 위성이 있다고 가정하고 이를 검증하는 탐지 위성 성능을 입자물리 표준 시뮬레이션 도구 ‘전트4’ 기반 몬테카를로 계산으로 분석했다. 그 결과, 탐지 위성에 실리는 검출기는 가로, 세로 각각 30㎝, 높이 12㎝로 중성자에 반응하는 플라스틱 섬광체를 1㎜ 두께의 인공 다이아몬드 검출판이 위아래로 감싼 형태로 소형 큐브샛 크기면 충분한 것으로 확인됐다. 시뮬레이션 결과 4㎞ 거리에서 큐브샛 1대로 약 7.2일 동안 관측하면 99% 이상으로 수소폭탄 탑재 여부를 확인할 수 있는 것으로 계산됐다. 큐브샛 10대를 편대로 운용하면 15시간으로 줄고 접근 거리를 1㎞로 좁히면 단 1시간 만에, 근접 통과만으로 판별할 수 있다. 연구를 이끈 아레그 다나굴리안 MIT 교수는 “이번 기술은 검사 대상 위성에 어떤 신호도 쏘지 않고 자연 방사선의 변화만으로 핵무기 탑재 여부를 확인할 수 있으며 특히 현재 상용화된 부품만으로도 구현이 가능하다는 장점이 있다”고 설명했다.

뇌과학자들이 ‘나이가 들수록 뇌가 굳어진다’는 속설과 달리 뇌 노화를 최대 13년까지 늦출 방법을 찾았다. ●AI·미세자기장으로 뇌활동 측정 스페인, 칠레, 아르헨티나, 아일랜드 공동 연구팀은 두 개 이상 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 한 개 언어 사용자보다 훨씬 젊다는 사실을 확인했다. 특히 구사하는 언어 수가 많을수록 뇌는 젊어지고 나이가 어릴 때 언어를 여러 개 배우면 뇌 노화 속도가 상당히 늦춰진다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구 결과는 6일(현지시간)부터 닷새간 스페인 바르셀로나에서 열리는 ‘유럽 신경과학 연합 2026 연례 컨퍼런스’에서 발표됐다. 연구팀은 스페인어, 바스크어, 프랑스어, 영어 등 최대 4개 언어를 구사하는 스페인 바스크 지역 거주자 728명을 대상으로 인공지능(AI)과 미세 자기장으로 뇌 활동을 측정하는 뇌자도(MEG) 기술로 ‘뇌 노화 시계’를 구축했다. AI에게 각 연령대의 뇌 활동 특질을 가르친 셈이다. 이렇게 만든 뇌 노화 시계로 성인 남녀 144명의 뇌 연령을 측정하고 실제 나이와 비교했다. 그 결과 두 개 언어를 구사하는 사람은 단일 언어 구사자보다 뇌가 평균 6년 정도 더 젊은 것으로 나타났다. 세 개 언어 구사자는 7~8년, 네 개 언어 구사자는 13년 정도 더 젊었다. ●능숙도·시기 등도 뇌 노화와 관련 연구팀에 따르면 구사하는 언어 수뿐 아니라 능숙하게 구사하는 정도, 언어 학습을 시작한 시기도 뇌의 노화 지연과 연관이 있었다. 연구를 이끈 루치아 아모루소 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터 박사는 “뇌 노화에는 생활습관, 식단, 사회적 관계 등 다양한 요소가 관여하지만 학습이 미치는 영향은 특히 중요하다”고 밝혔다.

뇌·컴퓨터 인터페이스 난제 해결“정년제 개선해 원로도 연구기회를” “과학자의 길은 굉장히 길고 끊임없는 도전과 시행착오가 따르기 마련입니다. 이를 극복할 방법은 동료 과학자와 멘토를 통해 과학적 문제뿐 아니라 과학자로서 삶의 문제를 같이 공유하고 논의할 수 있는 ‘연대 의식’입니다.” ‘대한민국최고과학기술인상’ 수상자로 6일 선정된 천진우(62) 연세대 언더우드 특훈교수(화학과)는 이날 서울 종로구 정부서울청사에서 밝힌 수상소감에서 이렇게 말했다. 이는 과학기술인의 명예와 자긍심을 높이려 2003년부터 수여한 국내 최고 권위의 상으로 지난해까지 총 48명이 수상했다. 천 교수는 연세대 화학과를 졸업하고 미국 일리노이대 어바나-샴페인에서 무기화학으로 박사학위를 받았다. 2002년부터 연세대 화학과 교수로 재직하며 나노화학에 생명공학을 융합했고 이를 통해 질병 진단, 세포 치료, 뇌 회로 교정 등 기존 의학 분야의 한계를 뛰어넘었다. 나노의학 분야를 개척한 천 교수는 나노-자기 유전학 기술을 개발해 자기장으로 살아있는 동물의 뉴런 활성을 무선·원격 조절이 가능하다는 것을 증명했다. 이는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 분야의 오랜 난제를 해결한 것이었다. 또 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단을 설립했고 국제 막스 플랑크 연구센터를 유치했다. 이를 통해 국제 연구 협력과 국내 연구 기반을 강화하며 우리나라를 ‘세계 나노의학 연구 허브’로 이끌고 있다는 평가를 받는다. 천 교수는 이날 기초과학 분야에 젊은 인재를 끌어들이는 방안도 제언했다. 그는 “과학을 하고 싶은 인재들에게 중요한 것은 꿈을 펼칠 안정된 환경 제공”이라며 “과학자의 정년 제도를 개선해 원로 석학들이 걱정 없이 한국 과학 발전에 이바지하는 풍토를 바꾸는 등 장기적이고 충분한 보상제도를 갖춰야 한다”고 말했다. 이어 “무엇보다 기초과학에 대한 국가의 적극적인 제도적 지원이 필요하다”고 강조했다. 천 교수는 7일 서울 강남 과총회관에서 열리는 ‘2026 세계한인과학기술인대회’에서 대통령 상장과 함께 상금 3억원을 받는다.

나이 들수록 휴대전화를 놔둔 곳이 헷갈리고 사람 이름이 얼른 생각나지 않아 당황스러울 때가 잦아진다. 많은 사람이 그저 노화의 과정이라고 생각하고 영양제나 약물에 의존하지만 현재 의학 기술로 인지 기능 저하나 치매 발병을 늦출 수 있는 기간은 길어야 수개월에 불과하다. 그런데 나이 들면 뇌가 굳어진다는 속설과 달리 ‘이것’은 뇌 노화를 최대 13년까지 늦출 수 있는 방법이 있다. 전 세계 뇌신경과학자들이 입을 모아 극찬하는 뇌의 안티에이징 비법은 외국어 학습이다. 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터, 칠레 아돌포 이바네즈대 라틴아메리칸 뇌 건강 연구소, 아르헨티나 산안드레스대 인지 신경과학 연구센터, 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린 뇌 보건 연구소 공동 연구팀은 두 개 이상 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 한 개 언어만 사용하는 사람보다 훨씬 젊다는 사실을 확인했다. 특히 구사하는 언어 수가 많을수록 뇌는 젊어지고 나이가 어릴 때 언어를 여러 개 배우면 뇌 노화 속도가 상당히 늦춰진다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구 결과는 6~10일 스페인 바르셀로나에서 열리는 ‘유럽 신경과학 연합 2026 연례 컨퍼런스’(FENS)에서 발표됐다. 인간의 뇌는 수십억 개의 신경세포(뉴런)로 이뤄져 있으며 이들은 서로 소통을 한다. 그러나 나이가 들면서 뇌 연결성이 떨어지고 결국 기억력과 사고의 속도가 감퇴하게 된다. 연구팀은 스페인어, 바스크어, 프랑스어, 영어 등 최대 4개 언어를 구사하는 스페인 바스크 지역 거주자 728명을 심층 분석했다. 이들은 뇌 세포가 활성화될 때 발생하는 미세 자기장으로 뇌 활동을 측정하는 뇌자도(MEG) 기술과 인공지능으로 다양한 나이대 사람들의 뇌 활동 데이터를 분석해 ‘뇌 노화 시계’를 구축했다. 이를 통해 특정 나이대에서 정상적인 수준의 뇌 연결성이 어느 정도인지 밝혀냈다. 이어 이렇게 만든 뇌 노화 시계로 144명의 성인 남녀로 구성된 두 번째 집단의 뇌 연령을 측정하고 실제 나이와 비교했다. 연구 결과, 두 개의 언어를 구사하는 사람은 단일 언어만 구사하는 사람보다 뇌가 평균 6년 정도 더 젊은 것으로 나타났다. 세 개 언어를 구사하는 사람의 뇌는 7~8년, 네 개 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 13년 정도 더 젊은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 더 많은 언어를 구사하는 사람은 실제 나이를 바탕으로 추정되는 것보다 더 젊어 보이는 뇌를 갖는 경향을 보인다. 언어의 숫자뿐만 아니라 언어를 더 능숙하게 구사하는 능력과 이른 시기에 언어 학습을 시작하는 것도 뇌 노화의 지연과 연관이 있는 것으로 나타났다. 즉 다중언어 구사 여부와 함께 언어 경험의 깊이와 지속 시간도 중요하다는 것이다. 연구를 이끈 루치아 아모루소 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터 박사는 “뇌 노화에는 흡연, 식단, 사회적 관계 등 다양한 요소가 관여하지만 뇌를 활성화하는 데 필요한 학습이 미치는 영향은 특히 중요하다“며 “이번 연구는 2~4개의 언어를 배우는 것이 뇌를 더 오래, 더 젊게 유지하는 데 도움을 주고 일찍 시작할수록 더 좋다는 것을 보여준다”고 밝혔다.

47곳 노후 장비 교체·3곳 추가 설치차세대 무선 음성 전송 기술 적용PC·모바일 실시간 모니터링 구축 서울 성동구는 성동형 스마트쉼터에 설치된 ‘히어링 루프’(Hearing loop)의 성능 개선을 추진한다고 15일 밝혔다. 히어링 루프란 청각장애인, 보청기·인공와우 착용 난청인, 고령자가 주변 소음에 구애받지 않고 안내 음성을 명료하게 들을 수 있도록 돕는 무선 송출 장치를 말한다. 히어링 루프가 음성 신호를 전기 신호로 바꿔 자기장으로 송출하면 보청기나 인공와우에 내장된 텔레코일이 자기장을 수신해 선명한 음성으로 전환한다. 구는 서울시의 ‘약자를 위한 기술개발 지원사업’에 선정돼 확보한 약 2억원 규모의 연구개발비를 활용해 오는 20일부터 7월 말까지 시스템 고도화에 나선다. 구는 기존 47곳의 노후 장비를 교체하고 3곳에 새롭게 설치한다. 앞서 구는 2022년 서울시 ‘테스트베드 서울’ 사업으로 2023년 11월 성동형 스마트쉼터에 히어링 루프를 도입했다. 기존 청각 약자를 위한 텔레코일 모드 지원은 그대로 유지하면서 차세대 무선 음성 전송 기술인 블루투스 LE 오디오 기능을 새롭게 적용한다. 앞으로 일반 블루투스 이어폰도 히어링 루프 장치와 연결해 쉼터의 교통 안내 방송을 보다 선명하게 들을 수 있게 된다. 또한 텔레코일 기능이 없는 초소형 보청기 사용자는 스마트폰으로 서비스를 이용할 수 있도록 개선한다. 아울러 성동구는 사물인터넷(IoT) 기반 실시간 모니터링 시스템을 구축해 PC와 모바일로 히어링 루프 장치의 작동 상태를 실시간으로 확인할 수 있게 할 계획이다.

전기차와 로봇, 방위 산업, 인공지능(AI) 등 첨단 미래 산업에 핵심 원료로 글로벌 국가 전략 자산이 된 희토류를 폐컴퓨터에서 발굴하는 시범사업이 펼쳐진다. 기후에너지환경부는 27일 버려진 하드디스크로부터 희토류로 만든 영구자석을 회수해 비축하는 시범사업을 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 협약은 한국환경공단과 이순환거버넌스(한국전자제품자원순환공제회), 한국금속재활용산업협회 등과 체결했다. 매년 가정과 사업장에서 버려지는 컴퓨터 9만 5000여 대의 하드디스크에는 약 20g의 희토(네오디뮴 등) 영구자석이 포함돼 있다. 희토 영구자석은 외부 전원 등이 없어도 일반 자석보다 훨씬 강한 자기장을 만든다. 컴퓨터 하드디스크에서는 더 작은 공간에 더 많은 데이터를 저장하고 가동할 수 있게 해주는 핵심 부품이다. 하이브리드·전기차 모터, 풍력발전기 터빈, 로봇, 드론 등 각종 첨단제품에 필수적인 부품이지만 공급망이 일부 국가에 편중돼 있어 글로벌 전략자원으로 분류된다. 하지만 하드디스크에 있는 희토 영구자석은 그간 재활용 가치가 없어 고철로 처리됐다. 사람이 일일이 수작업으로 분리해야 하고 어렵게 분리하더라도 국내 재활용 수요처가 없는 탓이다. 기후부는 이들 일부가 중국 등 국외로 유출되는 것으로 추정하고 있다. 기후부는 시범사업을 통해 연간 2t의 희토 영구자석을 회수할 수 있을 것으로 내다봤다. 앞으로 희토 영구자석의 국내 자원순환 기반을 만들고 에어컨 컴프레셔 등 다른 폐자원에서도 영구자석을 회수하는 사업을 진행할 계획이다. 아울러 회수된 영구자석을 국내에서만 비축·활용하도록 하고 외국 반출을 제한한다. 김성환 기후에너지환경부 장관은 “전기·전자폐기물에 포함된 폐영구자석은 첨단산업의 ‘비타민’인 희토류를 다시 회수할 수 있는 중요한 국가 전략자원”이라며 “민관이 한뜻으로 국내 희토류 재활용 생태계를 조성해 국가 첨단산업의 발전을 뒷받침하겠다”고 밝혔다.

모든 생물은 생로병사의 과정을 거친다. 나이가 들수록, 시간이 지날수록 행동이 느려지는 것도 우주 만물의 법칙 중 하나다. 별(항성)도 나이를 먹으면서 자전 속도는 서서히 느려져 초기 자전 속도의 100분의1~1000분의1 수준으로 떨어지는 ‘스핀 다운’ 현상을 겪는다. 항성은 태양풍 형태로 플라스마 입자를 우주 공간으로 방출한다. 별의 질량이 줄어들면서 별이 가진 전체 각운동량은 ‘각운동량 보존 법칙’에 따라 서서히 감소한다. 천문학자들은 별 내부의 대류 현상으로 인해 발생한 자기장이 뿜어져 나가는 플라스마와 상호작용하면서 별의 자전에 제동을 거는 것을 스핀 다운 핵심 원리로 생각했다. 그렇지만 최근 우주 관측 기술이 발달하면서 기존 이론만으로는 별의 자전 속도가 극적으로 감소하는 이유를 완벽하게 설명하지 못한다는 점이 드러났다. 이에 일본 교토대 연구팀은 우리 태양보다 훨씬 무거운 거대 항성의 내부를 3차원 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현하는 데 성공했다고 3일 밝혔다. 특히 에너지가 끓어오르는 대류대 안에서 플라스마의 흐름, 별의 자전, 자기장의 상태를 정밀하게 분석했다. 이런 복잡한 플라스마의 움직임을 수학적으로 푸는 학문을 ‘자기 유체 역학’(MHD)이라고 한다. 또 연구팀은 지구 내부 구조를 파악할 때 지진파를 분석하는 것처럼 별 내부에서 발생하는 음파나 중력파의 고유 진동을 분석하는 성진학(Astroseismology)을 활용했다. 이 연구 결과는 물리학 분야 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’ 4월 28일 자에 실렸다. 그 결과, 거대 항성 내부에서도 우리 태양이 운동 에너지를 전자기 에너지로 변환해 지속적인 자기장을 만드는 ‘태양 다이나모’와 유사한 현상이 일어난다는 것을 확인했다. 자전과 자기장이 서로 영향을 주고받으며 공진화하고 있다고 연구팀은 설명했다. 재미있는 부분은 별 내부의 각운동량 이동 경로로 대류와 자기장의 상호 작용은 짧은 시간 동안에도 내부 물질을 별의 중심이나 표면으로 끊임없이 이동시켰다. 별의 연료가 다 타들어가는 후기 연소 단계에서는 기존에 알려진 것처럼 내부 자기장 구조에 따라 자전 속도가 느려지기도 했지만 오히려 중심핵의 회전이 빨라지는 스핀 업 현상이 발생하는 것도 발견했다. 연구를 이끈 루시 맥닐 교토대 교수는 “이번 연구로 특정 자기장 구조에서는 별의 중심핵이 오히려 더 빨리 도는 경우도 있으며, 어떤 거대 항성들은 물리적으로 느리게 자전하는 것 자체가 불가능할 수도 있음을 확인했다”며 “별의 최종 자전 속도는 별마다 가진 고유한 내부 특성에 따라 천차만별이라는 것을 파악함으로써 늙은 별의 자전 속에는 우리가 상상했던 것보다 훨씬 역동적이고 정교한 물리학이 숨어 있음을 알 수 있다”고 설명했다.

1964년 천문학자들은 백조자리 방향으로 7000광년 떨어진 신비한 X선 천체를 발견했다. 백조자리 X-1이라고 명명된 이 천체의 정체는 과학자들 사이에서 미스터리였다. 일부 과학자들은 이 천체가 당시까진 이론적 천체였던 블랙홀이라고 생각했다. 몇 년 전 작고한 물리학자 스티븐 호킹도 그중 하나였는데, 오히려 동료 물리학자인 킵 손과의 내기에서는 블랙홀이 아니라는 쪽에 걸었다. 블랙홀 연구에 인생의 많은 것을 이미 걸은 상태였기 때문에 만약 아니더라도 내기에서는 이길 수 있다는 게 그의 이유였다. 하지만 결국 호킹 박사는 내기에서 졌다. 백조자리 X-1은 결국 가장 먼저 증명된 블랙홀로 지난 반세기 이상 많은 관측과 연구가 이뤄졌다. 백조자리 X-1 블랙홀은 태양의 21.20배 정도의 질량을 지니고 있으며 무거운 동반성인 HDE 226868와 지구-태양 거리의 5분의1 정도 거리에서 공전하고 있다. 블랙홀의 강한 중력으로 동반성에서 물질을 흡수하는데, 덕분에 강력한 X선을 뿜어낼 수 있다. 최근 커틴 전파천문학 연구소(CIRA)와 옥스퍼드 대학교를 비롯한 국제 공동 연구팀은 지구 전역에 퍼져 있는 전파 망원경을 하나의 거대한 눈처럼 연결해, 백조자리 X-1 블랙홀에서 방출되는 ‘제트(Jet)’의 속도와 질량 같은 물리적 특성을 정밀하게 측정하는 데 성공했다. 종종 모든 것을 빨아들이는 검은 구멍으로 오해받곤 하지만, 실제로 블랙홀은 주변으로 많은 물질과 에너지를 뿜어낸다. 그 원동력은 블랙홀의 중력과 주변의 강력한 자기장이다. 흡수된 물질은 주변을 공전하면서 강한 중력으로 인해 뜨거워지고 강력한 자기장이 형성된다. 블랙홀로 흡수되지 못한 일부 물질들은 강력한 자기장 때문에 글자 그대로 ‘제트’ 형태로 우주 공간으로 뿜어져 나온다. 이번 연구의 핵심은 너무 멀리 떨어져 있어 직접 관측하기 어려운 블랙홀 제트의 속도와 에너지를 정밀하게 측정한 데 있다. 연구팀은 블랙홀이 공전 궤도를 따라 움직일 때, 동반성에서 불어오는 강력한 항성풍(Stellar wind)이 이 제트를 흔드는 모습에 주목했다. 이는 마치 강한 바람이 부는 날 분수대에서 솟구치는 물줄기가 바람에 의해 한쪽으로 휘어지는 것과 유사한 원리다. 연구팀은 이처럼 블랙홀의 공전과 항성풍에 의해 제트의 방향이 계속해서 바뀌며 일렁이는 모습이 마치 춤을 추는 것 같다고 하여 이를 ‘춤추는 제트(Dancing jet)’라고 표현했다. 항성풍의 세기와 제트가 휘어지는 정도를 분석한 결과 연구팀은 제트의 속도가 빛의 속도의 절반인 초속 15만km에 달한다는 사실과 그 에너지가 1만 개의 태양이 방출하는 에너지에 맞먹는다는 사실을 확인했다. 또 물질이 블랙홀로 떨어지면서 방출되는 에너지의 약 10%가 제트에 의해 운반된다는 것을 확인한 것도 중요한 성과다. 연구팀은 블랙홀의 질량이 태양의 10배이든 1000만 배이든 간에 주변의 물리적 현상은 비슷할 것으로 보고 있다. 따라서 이번 연구는 더 큰 블랙홀에도 적용될 수 있을 것으로 예상된다. 단순히 백조자리 X-1을 넘어 은하 중심 블랙홀 같은 크고 중요한 블랙홀의 내부 상황을 엿볼 수 있는 중요한 단서를 제공한 것이다. 연구팀은 이번에 확보한 정밀한 측정값이 향후 건설 중인 차세대 초대형 전파 망원경 프로젝트인 SKA(Square Kilometer Array) 등을 통해 수백만 개의 먼 은하 속 블랙홀 제트를 분석하고, 우주의 진화 과정을 이해하는 데 있어 결정적인 기준점 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

태양계의 거대 가스 행성인 목성과 토성은 수많은 위성을 거느린 ‘미니 태양계’로 불린다. 위성이 달 하나뿐인 지구와 달리 토성이 280개 이상, 목성은 100개 이상의 위성을 지니고 있기 때문이다. 그런데 한 가지 이상한 점은 질량이 큰 목성의 위성 숫자가 토성보다 적다는 점이다. 이 의문점은 질량을 비교하면 쉽게 풀린다. 목성은 갈릴레오가 발견했다고 해서 갈릴레오 4대 위성이라고 불리는 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토라는 대형 위성 4개를 거느리고 있지만 토성은 대형 위성이 타이탄 하나뿐이다. 위성 숫자는 많지만 사실은 타이탄이 토성 전체 위성 질량의 약 96%를 차지하는 구조로 나머지는 작은 위성들이다. 따라서 목성이 타이탄급 대형 위성 4개를 거느리고 있어 목성 위성들의 질량이 토성보다 훨씬 크다. 다만 비슷해 보이는 가스 행성이 왜 위성 구성에서는 이렇게 차이가 나는지는 과학자들도 알지 못했다. 행성과학계의 오랜 숙제였던 이 “위성 시스템의 구조적 차이”를 설명하기 위해 일본 교토대학교의 유리 후지이(Yuri I. Fujii) 교수와 일본 국립천문대(NAOJ) 연구팀은 가스 행성 형성 초기 단계의 수치 시뮬레이션을 수행했다. 연구팀은 일본 국립천문대의 PC 클러스터 자원을 활용해 ‘N체 시뮬레이션(N-body simulation)’을 실시, 행성 주위 원반(Circumplanetary Disk) 내에서 위성들이 어떻게 성장하고 이동하는지 분석했다. 연구 결과의 핵심은 ‘자기권 공동(Magnetospheric Cavity)’의 형성 여부로 밝혀졌다. 목성은 형성 초기부터 매우 강력한 자기장을 가지고 있었다. 이 자기장은 생성 중인 행성 근처의 원시 행성계 원반 가스를 밀어내어 ‘빈 공간(공동)’을 만들었다. 안쪽으로 끌려온 거대 위성들은 이 공동의 경계면에 걸려 더 이상 행성으로 추락하지 않고 안정적인 궤도에 머물 수 있었다. 이것이 오늘날 우리가 보는 4대 위성의 기원으로 풀이된다. 반면 토성은 목성에 비해 자기장이 상대적으로 약했다. 위성들을 멈춰 세울 ‘자기적 방어선’이 부족했던 탓에 초기에 생성된 많은 대형 위성들이 토성의 중력에 이끌려 행성 안으로 흡수되거나 소멸했다. 유일하게 타이탄만이 절묘한 타이밍에 살아남아 현재의 독주 체제를 구축하게 된 것이다. 이번 연구는 단순히 태양계의 과거를 밝히는 데 그치지 않는다. 연구팀은 이 모델을 외계 행성계에도 적용할 수 있다고 설명한다. 후지이 교수는 논문을 통해 “이 모델이 옳다면 목성보다 질량이 크고 자기장이 강한 외계 행성 주변에서는 갈릴레오 위성보다 더 많거나 더 거대한 위성 시스템이 존재할 가능성이 높다”고 밝혔다. 다만 현재 관측 기술로는 외계 행성 주변의 위성을 직접 관측하거나 그 존재를 증명하기 쉽지 않다. 그러나 새로운 거대 망원경이 완성되고 언젠가 ‘외계 달(Exomoon)’의 직접 관측이 이루어진다면 과학자들은 자기장 가설을 포함해 거대 위성의 생성 이론을 더욱 정밀하게 검증할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

넘쳐나는 의학 정보 속에서 나에게 꼭 필요한 정답을 찾기란 쉽지 않습니다. ‘진짜 명의에게 물어봐’는 분야별 최고 권위자를 직접 만나 질병의 근본 원인과 실질적인 해법을 과학적으로 짚어보는 연재 기획입니다. 단순한 치료법 안내를 넘어, 독자 여러분의 불안을 덜고 건강한 삶을 위한 구체적인 행동 변화로 이어질 수 있도록 명의의 깊은 통찰을 담아내겠습니다. 이 연재가 여러분의 소중한 일상을 지키는 든든한 길잡이가 되기를 바랍니다. 평소 앓고 있는 질환이나 건강에 대해 명의에게 직접 묻고 싶은 점이 있다면 아래 댓글로 자유롭게 남겨주세요. 여러분의 질문을 바탕으로 다음 연재를 준비하겠습니다. 동맥경화증, 고혈압·당뇨·고지혈증의 삼중주아프지 않다는 것이 어쩌면 가장 위험한 증상이다. 동맥경화증은 그 자체로 통증 신호를 만들지 않는다. 서울대병원 신경과 이승훈 교수는 “동맥경화가 혈관을 막을 만큼 진행돼도 본인은 전혀 모른다”고 했다. 혈관이 좁아지는 20년 동안 몸은 단 한 번도 경고하지 않는다. 결국 심근경색이나 뇌졸중이 발생하고 나서야 비로소 그 존재를 알게 된다. 동맥경화증이 ‘침묵의 시한폭탄’이라 불리는 이유다. 그러면 이 폭탄은 어떻게 만들어질까. 고혈압, 당뇨, 고지혈증. 이 세 가지가 오랜 기간 제대로 관리되지 않으면 몸 안 거의 모든 혈관이 동맥경화로 변한다. 이 교수는 “동맥경화는 특정 혈관 하나의 문제가 아니라 전신 혈관에서 동시에 진행되는 변화”라고 말했다. 혈관은 가장 취약한 부위부터 무너진다. 작은 혈관은 벽이 딱딱하게 굳으면서 탄력을 잃고, 이는 혈압을 높이는 악순환의 고리가 된다. 큰 혈관은 내벽이 안쪽으로 부풀어 올라 혈액이 지나는 길이 좁아진다. 여기에 높은 혈압이 혈관 내벽에 미세한 상처를 낸다. 상처에 혈중 콜레스테롤이 끼어들어 이물질로 작용하면서 염증을 악화시킨다. 당뇨까지 동반되면 염증 반응은 한층 증폭된다. 이 교수가 “고혈압, 콜레스테롤, 당뇨의 삼중주가 동맥경화를 빠른 속도로 진행시킨다”고 강조한 배경이다. 그리고 어느 날, 폭탄이 터진다. 이 교수는 “탄력적이어야 할 혈관 조직이 흐물흐물한 상태로 변하다가 터지면서 혈전이 생기는데, 이때 심근경색이나 뇌경색이 그날 바로 올 수 있다”고 경고했다. 작은 혈관의 경우엔 딱딱해지다가 바깥쪽으로 찢어지면서 뇌출혈로 이어진다. 이 교수는 동맥경화를 피부 흉터에 비유했다. 상처가 나면 우리 몸이 대충 ‘땜질’을 해버리듯, 혈관도 마찬가지라는 것이다. “어떤 약을 먹어도 이미 생긴 동맥경화를 완전히 정상으로 되돌리는 것은 불가능하다. 약물은 악화를 막을 수 있을 뿐, 유일한 근본 대책은 위험 요인 관리”라고 이 교수는 강조했다. 혈액순환 및 동맥경화에 대한 오해와 진실약국 진열대에서 쉽게 찾아볼 수 있는 혈액순환 영양제의 효과는 어떨까. 이 교수의 평가는 냉정했다. 전문의약품이 아닌 영양제는 약효에 대한 정밀한 검증이 이뤄지지 않았거나, 효과가 있더라도 미미한 수준이라는 것이다. 이 교수는 “이런 약들은 판매량을 늘리기 위해 과대 홍보하는 경우가 많다”고 지적했다. 또 혈액순환을 강하게 개선하는 성분을 섭취하면 오히려 출혈 위험이 높아질 수 있다. 항혈전제인 아스피린을 복용하면 멍이 잘 드는 것도 같은 원리다. 이 교수는 “대부분의 사람은 이미 혈액순환이 원활한 상태”라며 “순환을 더 좋게 하는 가장 간단한 방법은 충분한 수분 섭취로 탈수를 피하는 것”이라고 했다. 삼겹살 같은 음식이 동맥경화의 주범이라는 건 널리 퍼진 상식이다. 그러나 이 교수의 답은 의외였다. “삼겹살에는 생각보다 콜레스테롤이 많지 않습니다. 문제는 풍부한 지방에서 오는 높은 칼로리입니다.” 필요 이상의 칼로리가 쌓이면 체내에 저장된다. 피하지방에 잘 저장되지 않는 체질이면 내장 지방으로 축적된다. 이 교수는 “내장 지방이 과도해지면 만성 염증의 불씨가 되어 동맥경화를 가속시킨다”고 설명했다. 삼겹살의 기름이 나쁜 게 아니라, 자주 과식하는 습관이 쌓여 비만이 되는 것이 문제라는 얘기다. 내 혈관 상태, 어떻게 확인할까?동맥경화는 스스로 알 수 없다. 눈으로 확인하는 수밖에 없다. 이 교수는 세 가지 방법을 제시했다. 1. 경동맥(목동맥) 초음파: 경동맥은 심장에서 뇌로 가는 주요 혈류 통로다. 초음파로 혈관벽 두께, 플라크(죽상판) 유무, 혈류 속도 등을 확인할 수 있고 비용이 저렴하며 통증이나 부작용도 없다.2. 심장 CT (관상동맥 CT): 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥의 동맥경화를 정밀하게 보여주는 검사다. 석회화 점수(CAC)로 결과가 수치화되는데, 0점이면 향후 10년간 심근경색이나 급사 위험이 낮고, 100점 이상이면 고위험, 400점 이상이면 매우 위험한 것으로 분류된다. 조영제를 사용하는 관상동맥 CT 혈관조영(CCTA)은 혈관 협착 정도를 더 직접적으로 확인하는 데 도움이 된다.3. 뇌 MRA (자기공명 혈관조영술): 자기장만으로 뇌혈관을 촬영하기 때문에 방사선 피폭이 없고, 경우에 따라 조영제 없이 검사할 수 있다. 뇌 동맥경화뿐 아니라 지주막하출혈의 원인인 뇌동맥류도 파열 전에 발견할 수 있는 방법이며, 발견율이 매우 높다.이 교수가 인터뷰 내내 되풀이한 말이 있다. “위험 요인을 관리하지 않으면서 약 하나로, 혹은 다른 방법으로 동맥경화를 피할 수 있는 방법은 없다”는 것이다. 건강한 생활 습관을 유지하면 70~80대까지 건강한 혈관을 유지할 확률이 높다. 그러나 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 음주, 흡연 중 하나라도 방치하면 노화와 함께 동맥경화는 빠른 속도로 진행된다. 이 교수는 “어떤 영양제든, 어떤 건강 습관이든 효과가 있다고 확신한다면 죽을 때까지 꾸준히 해야 한다”며 “1년 중 열흘만 건강하게 산다고 몸이 건강해지는 게 아니다”라고 재차 강조했다.

전자약 기술 결합, 신개념 비침습 전자약 치료 솔루션 연구 추진 뉴로그린(Neurogrin)과 엔트윅(EntWick)은 디지털 헬스케어 디바이스 공동연구를 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 뉴로그린은 신경과학과 AI 기술을 기반으로 뇌신경질환 진단 및 치료 솔루션을 개발하는 디지털 헬스케어 기업이다. 대표 전자약 ‘세로그린(CEROGRIN)’은 귀 부위 미주신경 분지를 비침습적으로 자극해 자율신경계를 조절하고, 뇌척수액 순환을 촉진해 뇌 내 노폐물 배출을 유도하는 웨어러블 신경조절 디바이스다. 이를 통해 치매, 뇌졸중, 우울증, 만성 통증 등 다양한 신경질환 치료에 적용 가능성이 제시되고 있다. 엔트윅은 맥동전자기장, 저준위레이저, 전기근육자극을 융합한 관절염증 케어 디바이스를 개발해온 디지털 헬스케어 스타트업이다. 대표 제품 ‘아스론펄스(AthronPulse)’는 CES 2025 혁신상을 수상했으며, 탈모 및 흰머리 케어 전자약 ‘헤어로펄스(HairoPulse)’ 역시 IFA 2025 혁신상을 수상하며 기술 경쟁력을 입증했다. 이번 업무협약을 계기로 양사는 뉴로그린의 신경자극 기반 전자약 기술과 엔트윅의 물리 자극 기반 디바이스 기술을 결합해 다양한 만성질환 치료를 위한 차세대 헬스케어 솔루션 개발에 나설 계획이다. 또한 공동 연구를 통해 임상 검증 및 제품 고도화를 추진하고, 글로벌 시장 진출을 위한 사업화 협력도 병행할 방침이다. 뉴로그린과 엔트윅 관계자는 “비침습 신경자극 기술과 물리 자극 디바이스 기술의 융합을 통해 기존 치료 방식의 한계를 보완할 수 있을 것으로 기대 한다”며 “전자약 기반 치료 솔루션의 적용 범위를 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

미국이 이란의 이동식 미사일 발사대를 막기 위해 공중에서 대전차 지뢰를 살포했을 가능성이 제기됐다. 이란 남부 시라즈 인근에서 “참치통조림처럼 생긴 폭발물”이 흩어져 있다는 현지 주장과 사진이 퍼졌다. 미 군사 전문 매체 워존(TWZ)은 26일(현지시간) 해당 물체가 미군의 살포식 대전차 지뢰인 BLU-91/B 계열일 가능성이 크다고 분석했다. 다만 미 중부사령부(CENTCOM)는 관련 질의에 답하지 않았고 출처 역시 독립적으로 완전히 검증된 단계는 아니다. 이번 의혹이 주목받는 이유는 단순한 공습을 넘어 ‘길목 봉쇄’라는 새 전술 카드가 읽히기 때문이다. 미국과 이스라엘은 지난 한 달 가까이 이란의 미사일 기지와 생산시설, 발사 지점을 집중 타격해 왔지만 이란은 발사 수를 줄이면서도 미사일 공격을 이어가고 있다. 월스트리트저널(WSJ)은 이란의 발사 능력이 초반보다 90% 이상 줄었어도 완전히 제거되진 않았고 더 깊숙한 내륙 기지와 이동식 발사 체계가 여전히 버티고 있다고 전했다. ◆ 입구 때리고 길까지 막나…지하 기지 ‘발사 동선’ 노렸을 가능성 워존이 주목한 지점은 사진과 영상이 포착된 장소다. 보도에 따르면 문제의 물체 일부는 시라즈 남쪽 카파리 일대에서 확인됐으며 해당 지역은 시라즈 남부 미사일 기지와 가까운 곳으로 거론된다. 지하 기지 출입구나 주변 도로에 지뢰를 뿌려 이동식 발사대와 재장전 차량, 지원 차량의 움직임 자체를 묶어두려 했을 수 있다는 분석이다. 이런 방식은 군사적으로 꽤 논리적이다. 공습으로 갱도 입구를 때려도 완전히 무력화하지 못하면 결국 발사대가 다른 출구나 주변 도로를 통해 빠져나와 다시 발사에 나설 수 있다. 반면 살포식 대전차 지뢰는 좁은 진입로와 우회로를 함께 차단해 중장비 이동을 어렵게 만들 수 있다. 매체는 원격 살포형 지뢰가 이런 임무에 적합하며 이란의 미사일 발사 능력을 더 약화하려는 목적이라면 충분히 설명할 수 있는 선택지라고 짚었다. 실제로 사진 속 물체는 미군의 ‘게이터’ 공중살포 지뢰 체계에 쓰이는 BLU-91/B 계열 대전차 지뢰와 매우 흡사하다는 분석이 나왔다. 게이터는 항공기에서 여러 개의 지뢰를 넓게 살포해 특정 지역 접근을 막는 체계다. 워싱턴포스트(WP)도 전문가들을 인용해 해당 물체가 미국산 대전차 지뢰로 보인다며 항공기에서 살포됐을 가능성에 무게를 실었다. 이 체계는 자기장 변화를 감지해 차량을 노리는 방식으로 알려져 있으며 일정 시간이 지나면 자폭하도록 설계돼 있지만 그전까지는 민간인에게도 위험이 될 수 있다. ◆ 공습만으론 안 끝난 이란 미사일전…남는 건 ‘불발탄 논란’ 이번 의혹은 미국과 이스라엘이 아무리 강하게 때려도 이란의 미사일 위협을 완전히 지우지 못하고 있다는 현실과 맞물린다. WSJ는 이란이 초기에 페르시아만 인근 기지를 주로 활용하다 큰 피해를 본 뒤 더 안쪽 내륙 기지와 장거리 미사일 운용으로 버티고 있다고 전했다. 결국 발사 능력을 끝까지 끊으려면 생산시설 타격뿐 아니라 발사대의 이동 경로와 재배치 능력까지 묶어야 한다는 계산이 깔렸을 수 있다. 문제는 후폭풍이다. WP에 따르면 이란 현지에서는 이미 민간인 사상 주장까지 나왔고 인권단체들은 대전차 지뢰라도 민간 지역에 남을 경우 심각한 위험을 초래할 수 있다고 비판했다. 미국이 실제로 이 지뢰를 사용했는지는 아직 공식 확인되지 않았지만 사실로 굳어질 경우 전장 효율성 못지않게 국제규범과 민간 피해 논란이 커질 가능성이 크다. 결국 이번 사안의 핵심은 두 갈래다. 하나는 미국이 공습만으로는 끊어내지 못한 이란의 미사일 발사 체계를 상대로 ‘길목 봉쇄’라는 더 거친 카드를 꺼냈는지다. 다른 하나는 그 카드가 사실이라면 이란의 미사일 전력을 더 빠르게 마비시킬 수 있을지 아니면 불발 지뢰와 민간 피해 논란만 키울지다. 지금까지 확인된 것은 시라즈 인근에서 미국산으로 추정되는 대전차 지뢰형 물체가 발견됐다는 정황과 미군이 이에 대해 침묵하고 있다는 사실 정도다. 미군의 침묵은 이번 의혹을 더 키우는 배경이 되고 있다.

이글이글 타오르는 태양이 오랜만에 ‘잡티’ 하나 없는 깨끗한 얼굴을 드러냈다. 지난 24일(현지시간) 우주 전문 매체 스페이스닷컴은 22일 태양에서 흑점이 전혀 나타나지 않았다며 이는 2022년 6월 이후 1355일 만이라고 보도했다. 실제 미 항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO·solar dynamics observatory)이 촬영한 사진을 보면 태양 표면에 단 하나의 흑점도 보이지 않는다. 태양의 흑점(sunspot)은 태양 표면에 구멍이 뻥 뚫린 것처럼 검게 보이는 지역을 말한다. 흑점은 태양의 강력한 자기장으로 만들어지는데 사실 흑점 자체는 매우 뜨겁지만, 주변의 태양 표면보다 1000°c 정도 온도가 낮아서 관측해보면 검은색으로 보여 이런 이름이 붙었다. 전문가들이 이를 계속 모니터하는 이유는 흑점이 태양 표면의 폭발 또는 코로나 질량방출(CME) 등을 발생시키는 근본 원인이기 때문이다. 곧 흑점 수가 많으면 태양폭발이 자주 일어나고 적으면 그 반대가 된다. 문제는 많은 흑점이 생기면 태양폭발이 자주 일어나 강력한 태양폭풍이 지구로 날아올 수 있다. 이 영향에 따라 지구에 단파통신 두절, 위성 장애, 위성항법장치 오류, 전력망 손상 등의 심각한 피해를 유발할 수 있다. 반대로 흑점이 사라지면 지구의 기온이 약간 떨어지고 우주 방사선이 지구 대기권까지 더 많이 도달하게 된다. 다만 태양 흑점이 모두 사라진 것이 태양 활동의 이상 현상은 아니다. 태양은 11년을 주기로 활동이 줄어들거나 늘어나는데 지난 2019년 이후 태양은 ‘태양 극소기’(solar minimum)를 끝내고 ‘태양 극대기’(solar maximum)로 들어와 2025년 최고조에 달했으며, 이후 서서히 활동이 줄어들어 2030년 이후 태양 극소기에 접어들 전망이다.

초등학교 과학 시간에 지구는 지각-맨틀-외핵-내핵의 구조로 이뤄졌다고 배웠습니다. 지구 중심에 있는 철 덩어리인 ‘내핵’은 지구 자기장을 유지하는 동력입니다. 지구 핵은 약 46억년 전 지구 형성 초기에 태양계를 떠돌던 작은 천체인 미행성체들과 충돌하면서 발생한 열과 중력으로 밀도가 높은 철과 니켈 성분이 중심부로 가라앉으면서 형성됐다고 알려져 있습니다. 지구의 핵은 철과 니켈이 95%, 나머지 5%에는 다양한 성분이 포함돼 있습니다. 그중에는 수소도 있는데 수소의 정확한 양과 기원에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 중국 베이징대 지구·우주과학부, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH 취리히) 지구화학 및 암석학 연구소, 광학·전자현미경 과학연구센터 공동 연구팀은 지구 핵에 포함된 수소의 대부분은 미행성체 충돌이 아닌 지구 형성 과정에서 포함됐을 것이라고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2월 11일 자에 실렸습니다. 지구의 금속 핵에 다량의 수소가 포함돼 있을 것이라는 연구들이 많지만, 그 양을 추정하는 것은 쉽지 않은 문제였습니다. 간접 측정에 기반했기 때문에 추정치들의 편차가 컸습니다. 이에 연구팀은 지구 핵이 형성된 압력과 온도를 실험실에서 재현함으로써 비교적 정확하게 추정하는 데 성공했습니다. 연구팀은 실험을 통해 핵을 형성하는 철 합금 내 규소와 산소가 풍부한 나노구조 안에서 수소를 원자 수준에서 관찰했습니다. 그 결과, 철 합금 속에서 규소와 수소가 1:1 비율로 결합한다는 규칙성을 발견하고 이를 통해 전체 수소량을 역산했습니다. 연구팀은 이 수치와 지구 핵의 실리콘 함량에 관한 기존 연구 결과를 활용해 지구의 핵에는 무게 기준으로 0.07~ 0.36%의 수소를 포함하고 있을 것이라 추정했습니다. 이는 현재 바다에 존재하는 수소의 최대 45배에 해당하는 양입니다. 이 정도 양의 수소는 미행성체 충돌과 같은 외부 공급이 아닌 지구의 행성 형성 단계에 얻어졌을 가능성이 크다는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했습니다. 황둥양 베이징대 교수(지구 진화학)는 “이번 연구는 핵이 지구 최대 수소 저장고라는 점을 보여준다”며 “지구 핵에 수소가 많다는 것은 핵의 밀도가 생각보다 낮은 이유를 설명해 주고, 지구 자기장 형성이나 내부 열 순환을 이해하는 데 중요한 기초 자료가 될 것”이라고 말했습니다.

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.