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  • 개도 꿈을 꾼다… ‘개꿈’의 주인공은 누구? (연구)

    개도 꿈을 꾼다… ‘개꿈’의 주인공은 누구? (연구)

    인간 최고의 반려동물인 개와 고양이도 꿈을 꿀까? 최근 미국 하버드 의대 데이드레 바렛 박사가 개가 만약 꿈을 꾼다면 주인 꿈을 꿀 가능성이 높다는 흥미로운 주장을 펼쳐 관심을 모은다. 일반적으로 인간들의 전유물처럼 여겨지는 꿈은 당사자의 증언이 아니라면 그 내용을 알 수 없다. 과학적으로 인간이 꿈을 꾼다는 증명은 급속 안구 운동수면(Rapid eye movement, REM) 상태에서 드러난다. 꿈은 대부분 REM 단계에서 이루어지기 때문. 흥미로운 점은 REM 단계는 인간만 해당되는 것은 아니라는 사실이다. 대부분의 포유류 역시 인간과 비슷한 수면 패턴을 보이며 REM 단계를 겪는데 이 상태의 동물 역시 꿈을 꾼다는 가설이 믿을만한 추측이다. 그렇다면 한 발 더 나아가 개도 '개꿈'을 꿀까? 이에 대해 바렛 박사는 "개는 일상적인 꿈을 꿀 가능성이 높다"면서 "보통 개가 주인과 항상 붙어있기 때문에 당신의 얼굴이나 기뻐하는 것, 놀리는 것 등 현실에 대한 꿈을 꿀 것"이라고 밝혔다. 이어 "만약 개가 자면서 다리를 찬다면 이는 달리는 꿈을 꾸는 것일 수 있다"고 덧붙였다. 이같은 주장은 지난 2월 영국 브리티시컬럼비아대학의 연구결과와 비슷하다. 당시 스탠리 코렌 박사 연구팀은 잠든 개의 수면패턴을 분석한 결과 개들은 보통 잠을 자기 시작한 지 20분 정도 지났을 시점부터 꿈을 꾸는 단계에 들어서는 것으로 나타났다. 얼마나 오랫동안 꿈을 꾸는지는 몸집에 따라 달라졌다. 대형견들은 한번 꿈을 꾸면 최대 10분정도 꿈을 꾸는 대신 빈도수가 낮았고, 치와와와 같은 소형견은 짧은 꿈을 자주 꾸는 경향이 있었다. 코렌 박사는 "개는 사람과 매우 유사한 수면특성이 나타났으며 뇌파 패턴 역시 비슷했다"면서 "개는 새를 쫓고 차를 따라 다니거나, 밥을 먹고 낯선 사람을 향해 짖는 행동 등 일상적인 꿈을 자주 꾸는 것으로 보인다"고 주장했다. 잠이 특기인 또다른 반려동물 고양이는 어떨까? 바렛 박사는 "고양이 역시 꿈을 꾼다"면서 "REM단계에 접어들었을 때 고양이는 점프하거나, 발을 구르거나, 등을 굽히는 등의 행동을 보이는데 아마도 꿈 속에서 쥐를 쫓고있는 중일 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 먼 우주서 온 ‘주기적 전파’, 외계인이 보냈을 수 있다(연구)

    먼 우주서 온 ‘주기적 전파’, 외계인이 보냈을 수 있다(연구)

    어쩌면 외계인들이 보낸 메시지를 과학자들이 발견한 것일지도 모르겠다. 영국 일간 인디펜던트는 26일(현지시간) 캐나다 라발대 연구팀이 먼 우주에서 온 이상 전파를 분석해 외계 지적생명체가 보냈을 가능성이 크다는 결론을 내린 연구논문을 발표했다고 보도했다. 에르만노 보라 교수와 에릭 트로티에 연구원은 2000년부터 시작된 국제우주측량 프로젝트인 ‘슬로언 디지털 우주 탐사’(SDSS)의 스펙트럼 자료를 분석해 주기적으로 이상한 스펙트럼 변조를 발견했다. 250만 개의 별에서 온 전파 중 234개의 별에서만 주기적으로 이상한 전파가 나오고 있었다고 한다. 특히 이상 신호는 그 어떤 자연적 현상으로도 설명되지 않고 지금까지 기존 연구로 예측됐던 다른 외계 지적생명체의 신호 패턴과 일치하는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 주기적으로 이상한 이 같은 신호가 외계 지적생명체들이 보내온 인위적인 것일 가능성이 크다고 결론 내렸다. 하지만 이런 신호가 외계 지적생명체의 메시지가 명확한지 확인하려면 신호가 나오는 공간을 다른 여러 장비로 다시 관측해도 비슷한 결과가 나오는지를 확인할 필요가 있다고 한다. 이번 발표에 대해 스티븐 호킹 박사가 주도하는 사상 최대 외계 지적생명체 탐사 프로젝트인 ‘브레이크스루 리슨’(Breakthrough Listen)은 “(외계 지적생명체들의) 메시지일 가능성은 있다”면서도 “이 같은 사례는 드물어서 추가 조사할 필요가 있다”고 말했다. 이번 연구논문은 국제 학술지 ‘태평양천문학회지’(Publications of the Astronomical Society of the Pacific·PASP) 11월호에 실릴 예정이다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • ​[아하! 우주] 베일 속 ‘암흑 에너지’, 실제는 존재하지 않는다?

    ​[아하! 우주] 베일 속 ‘암흑 에너지’, 실제는 존재하지 않는다?

    새로운 연구에 따르면 우주는 가속팽창을 하지 않고 있을지도 모른다. 이는 곧 가속팽창의 페달 역할을 하는 '암흑 에너지'가 존재하지 않을 수도 있다는 뜻이다. 이것이 새 연구가 주장하는 핵심이다. 2011년 두 연구팀에 속하는 3명의 우주론자들은 '독립적으로 멀리 있는 1a형 초신성들이 가까이 있는 초신성들에 비해 더욱 빨리 후퇴하고 있다'는 관측사실에 근거해 우주의 가속팽창을 증명함으로써 노벨물리학상을 받았다. 초신성의 질량이 무거운 별이 폭발로 종말을 맞는 현상으로, 특히 1a형 초신성은 일정한 광도를 가지고 있어 우주의 거리를 알려주는 지표로, 표준촛불이라고 한다. 1990년대 말에 발표된 이 놀라운 관측결과는 우주의 가속팽창을 이끄는 어떤 힘이 전 우주공간에 퍼져 있음을 강력하게 시사하는 것이었다. 만약 그러한 힘이 없다면 138억 년 전 빅뱅에서 출발한 우주가 그처럼 가속팽창을 할 이유가 없는 것이다. 오히려 은하와 블랙홀 그리고 우주를 채우고 있는 다른 물질들의 중력으로 인해 팽창속도가 점차 느려져야 한다는 게 정상이다. 우주를 가속 팽창시키고 있는 것으로 믿어지는 이 정체불명의 힘을 과학자들은 '암흑 에너지'라 불렀다. 아직까지도 이 암흑 에너지의 정체는 밝혀지지 않고 있는데, 물리학자나 천문학자들에게 이보다 갑갑한 문제는 없을 것이다. 그런데 지난 21일(현지시간) 사이언스리포트 온라인판에 발표된 새 연구는 노벨상을 받은 우주 가속팽창 연구에 대해 의문을 제시하고 있다. 덴마크 코펜하겐 대학 닐스 보어 연구소 소속의 J. T. 닐슨 대표저자와 그의 동료들은 740개의 초신성에 대해 앞의 연구자들이 사용했던 것과는 다른 이론 틀로 분석했다. 닐슨 팀은 노벨상을 받은 앞의 연구자들은 70개 남짓한 1a형 초신성을 대상으로 관측했을 뿐이라고 지적했다. 새 연구가 분석한 결과, "암흑 에너지와 가속팽창을 연결한 앞선 연구자들의 결론은 '미약한 증거'에 기초하고 있다. 앞선 연구자들이 내놓은 가속팽창의 증거는 기껏해야 '3 시그마'에 지나지 않는데, 이는 새 발견의 기본 중요도의 기준인 '5 시그마'에 훨씬 미치지 못하는 것"이라고 옥스퍼드 대학의 수비르 사르카르 공동저자가 주장했다. 그는 이어서 "물론 우리의 분석이 틀릴 수도 있지만, 가속팽창이 암흑 에너지가 유발하는 것이라고 단정짓는 것은 지난 1930년대에 확립된 지나치게 단순화한 이론 모델로 데이터를 분석한 결과 빚어진 오류일 가능성이 많다."고 덧붙이면서 앞으로 후속 연구에 의해 보다 확실한 사실이 밝혀질 것이라고 전망했다. 이에 대한 첫 반론은 미국 오하이오 주립대학 천체물리학자인 폴 서터에게서 나왔다. 그는 1a형 초신성의 움직임이 암흑 에너지 존재를 증명하는 유일한 증거는 아니라고 강조하면서, "우주 전역에서 관측되는 우주배경복사의 진동이나, 물질밀도의 변화를 보여주는 바리온 음향 진동 등은 암흑 에너지가 없었다면 오래 전에 사라졌을 것"이라고 주장했다. 그는 또 "암흑 에너지가 존재한다는 증거는 이밖에도 많다"면서 새 연구의 저자들이 이러한 요소를 의도적으로 회피하고 있다"고 지적했다. 그러나 서터 교수는 이 논문이 암흑 에너지를 연구하는 데 있어 초신성 데이터를 사용하는 방법을 개선하는 성과를 거두었다고 긍정적으로 평가했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 우주의 비밀 품은 별의 심장박동을 듣다

    [아하! 우주] 우주의 비밀 품은 별의 심장박동을 듣다

    천문학자들은 오래전부터 별의 밝기가 주기적으로 변하는 변광성을 연구해왔다. 별의 밝기가 변하는 이유는 매우 다양하다. 가장 고전적인 변광성은 어두운 동반성(星)에 의해 가려지는 경우지만, 그 이외에도 여러 가지 이유로 별의 밝기가 변할 수 있다. 미세한 밝기 변화의 대표적인 이유는 바로 그 앞을 지나는 행성에 의한 것이다. 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 이런 미세한 밝기 변화를 포착해서 수많은 외계 행성을 포착했다. 케플러 관측 데이터는 외계 행성 연구를 한 단계 끌어올렸다고 해도 과언이 아닐 만큼 큰 공헌을 했다. 하지만 이게 다가 아니다. 케플러의 활약은 외계 행성 이외에 다양한 천문학 분야에 걸쳐 있다. NASA의 과학자들은 2011년 케플러가 발견한 KOI-54라는 쌍성계가 매우 독특한 밝기 변화를 한다는 것을 발견했다. 이 두 별은 41.8일 주기로 밝기가 변하는데, 그 패턴이 마치 심전도를 보는 것 같았다. 추가 관측을 통해 과학자들은 이 두 별이 매우 근접해서 공전하고 있는 쌍성계라는 사실을 밝혀냈다. 그 거리는 항성 지름의 몇 배에 불과했다. 따라서 개념도에서 보는 것처럼 서로의 중력에 의해 잡아 당겨져 달걀 같은 타원 모양을 하고 있다. 과학자들은 이를 '심박동별'(heartbeat star)이라고 불렀다. 이후 추가 관측을 통해서 케플러 우주 망원경은 총 17개의 심박동별 후보를 추가로 발견했다. 그리고 NASA의 과학자들은 지상의 망원경과 추가 관측 데이터를 사용해서 최종적으로 19개의 심박동별의 질량 및 궤도를 확인할 수 있었다. 상당수 심박동별은 태양보다 크고 뜨거운 별로 아마도 같은 성운에서 탄생한 동반성으로 생각된다. 심박동별의 존재만으로도 매우 독특한 일이지만, NASA와 SETI의 연구팀은 이 별이 세 번째나 네 번째 동반성을 거느릴 수도 있음을 발견했다. 동시에 근접한 두 별이 어떻게 합쳐지지 않고 안정적으로 존재할 수 있는지, 그리고 주변에 행성이 형성될 수 있는지 등 여러 가지 의문점들이 남아 있다. 앞으로 이를 밝히기 위해 과학자들은 망원경으로 별의 '고동 소리'를 더 들어볼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 생명력 넘치는 안양천의 다양한 생태 체험 ‘안양환경한마당’

    생명력 넘치는 안양천의 다양한 생태 체험 ‘안양환경한마당’

    경기 안양시는 안양천의 다양한 생태환경을 체험할 수 있는 제4회 안양환경한마당 ‘푸르게 자연스럽게’를 오는 29일 안양천 쌍개울 둔치에서 연다고 25일 밝혔다. 의왕시 왕곡천에서 발원한 안양천은 오전천, 학의천, 수암천, 삼막천, 삼성천 등의 지류와 합류해 북쪽의 한강으로 흘러들어 간다. 1990년대까지 오염이 심했던 안양천은 시민단체와 지자체 노력으로 2000년 중반 수질이 크게 개선됐고, 현재는 누룩뱀 등이 출현하는 생태하천으로 거듭났다. 안양환경한마당은 안양천의 생태를 체험하고, 배울 수 있는 다양한 행사를 준비했다. 환경단체와 초등학교 동아리들이 꾸미는 30여개의 환경과학 체험마당 부스가 운영된다. 기후변화와 태양열에너지, 생태, 업싸이클링 등을 체험할 수 있다. ‘안양천에 살아요’라는 주제로 유치원생과 초등학생들의 환경그림 그리기 대회도 열린다. 선착순으로 신청 받아 현미경으로 관찰하는 안양천 생물탐사코너가 안양천 생태이야기관에서 운영된다. 이외에도 환경을 주제로 한 다양한 공연마당이 펼쳐진다. 안양천을 주제로 가족이 함께 만드는 환경극과 시민과 함께하는 거리극을 볼 수 있다. 환경 지식을 가늠해 볼 수 있는 도전환경 골든벨, 지구를 지키는 재활용밴드라는 의미의 ‘다시쓰는 도레미 지지밴드’ 공연 등이 펼쳐진다. 이필운 안양시장은 “환경한마당은 다양한 볼거리로 환경의 중요성을 깨닫고, 안양천의 추억을 그리며 세대 간 소통할 수 있는 유익한 행사”라고 말했다. 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr
  • 석탄에서 메탄가스 만드는 미생물 발견 (연구)

    석탄에서 메탄가스 만드는 미생물 발견 (연구)

    박테리아는 매우 단순하지만, 그 자체가 복잡한 미니 화학 공장에 가깝다. 놀랄 만큼 다양한 유기 화학 반응을 처리할 수 있다. 광합성이나 메탄가스를 만드는 능력 등은 그중 극히 일부에 불과하다. 최근 과학자들은 아주 단순한 박테리아가 석탄 부산물을 이용해서 메탄가스를 만들 수 있다는 사실을 발견했다. 일본산업기술총합 연구소의 연구팀은 석탄에서 나오는 다양한 탄화수소 화합물인 메톡실화 방향족 화합물(methoxylated aromatic compounds, MACs)에서 메탄 생성 미생물(methanogen)이 자랄 수 있다는 것을 증명해 저널 사이언스에 발표했다. 석탄 광산에서는 일정량 이상 메탄가스가 생성된다. 지하에 매장된 석탄에 의해 생성된 메탄 역시 지각의 균열을 타고 대기 중으로 방출되거나 혹은 지하의 공간에 축적된다. 이렇게 축적된 가스는 셰일 가스나 천연가스의 일부가 되기도 하고 대기 중으로 나와 온실가스의 역할을 할 수도 있다. 자연적으로 배출되는 메탄의 7%는 석탄에서 기원한 것으로 생각된다. 하지만 어떻게 석탄에서 메탄 가스가 생성되는지는 아직 모르는 부분이 많다. 연구팀은 지하에서 찾아낸 여러 종류의 메탄생성 미생물을 메톡실화 방향족 화합물에서 배양해서 메서미코커스 센글리엔시스(Methermicoccus shengliensis)에 속하는 두 개의 균주가 이 화합물을 메탄으로 바꾼다는 사실을 발견했다. 연구팀은 이를 석탄을 먹는 메탄생성균(Coal eating methanogen)이라고 부르며 놀라워했다. 이 연구는 석탄에서 생성되는 메탄 일부는 미생물에 의한 것이라는 점을 시사한다. 이번 연구의 성과는 단순히 석탄에서 메탄이 생성되는 기전을 밝힌 것만은 아니다. 앞으로 이를 이용해서 석탄을 훨씬 오염이 덜한 메탄가스로 쉽게 전환할 수 있는 길이 열릴 수 있다. 동시에 다양한 방향족 화합물을 메탄으로 전환할 수 있는 공정을 개발하는 데도 도움을 줄지 모른다. 비록 눈에 보이지 않을 정도로 작지만, 이 미니 화학 공장의 능력은 종종 인간의 상상을 초월한다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 김해공항 확장-연구개발 특구 조성 등 호재... 서부산 최대수혜

    김해공항 확장-연구개발 특구 조성 등 호재... 서부산 최대수혜

    김해공항 확장이 최종 결정되면서 최대 수혜지로 서부산 지역이 꼽히고 있다. 현재 서부산은 김해공항 확장을 비롯한 연구개발 특구 조성, 명지 국제업무도시 조성, 항공클러스터 조성, 가덕도 종합개발 등 다양한 호재가 겹치며 지역 선호도는 더욱 높아지고 있다. 지난 6월, 국토교통부가 발표한 김해공항 확장안에 따르면 김해공항은 2026년까지 기존 활주로를 포함, 총 3개의 활주로를 갖출 예정이다. 활주로 수용능력 역시 1년에 29만 900회로 약 2배 증가하게 되며, 이에 따라 투자 전문가들은 서부산 지역이 동북아의 새로운 관문으로 자리잡으며 빠르게 성장해나갈 것이라고 내다보고 있다. 이러한 분위기 속에 투자자들의 큰 관심을 모았던 ‘부산벤처타워’가 마지막 분양중이다. 사상구 모라동 일원에 지하 2층~지상 17층 규모로 조성되는 부산벤처타워는 (사)부산벤처기업협회의 주도로 건립된 기술집약형 지식산업센터로, 내년 11월부터 약 120여 개의 일반 중소기업 입주가 진행된다. 특히 사무소, 연구소, 공장의 효율적인 공간 설계로 입주 기업의 경쟁력과 업무 효율을 강조한다. 여기에 주차장, 구내식당, 피트니스센터, 체력단련실, 직장 어린이집 등 다양한 편의시설을 꾸며 입주 기업 및 직원들의 복지를 도울 예정이다. 중앙고속도로, 낙동대로, 백양터널, 삼락IC, 김해국제공항, KTX구포역, 부산도시철도 2호선 모라역 등 뛰어난 교통 인프라는 물론 신라대, 부산과학기술대, 동서대, 인제대, 한국폴리텍, 경남정보대 등의 우수한 교육여건을 갖추고 있으며, 삼락체육공원, 대저생태공원 등의 쾌적한 자연환경 등 입지로도 주목 받는다. 분양 관계자는 25일 “재산세 37.5% 감면, 취득세 50% 감면, 중도금 대출지원, 그리고 평당 400만 원 대의 합리적인 분양가가 눈에 띈다. 특히 계약금 2,500만 원으로 176 ㎡(50평) 규모를 분양받을 수 있다”며 “중소기업이 입주하기 좋은 조건”이라고 말했다. 현재 공정률은 35.65%로 2017년 11월에 입주가 시작될 예정이다. 부산벤처타워의 분양홍보관은 부산광역시 사상구 모라동에 위치해있으며, 이 곳에서 보다 자세한 내용 확인이 가능하다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • ‘따뜻한 로봇’ 박사, 하반신 마비 장애인 걷게 하다

    ‘따뜻한 로봇’ 박사, 하반신 마비 장애인 걷게 하다

    하반신 완전마비 환자가 착용 계단 오르고 앉았다 일어서 “계단을 오르고 자리에서 일어나는 사소한 동작이 하반신 마비 장애인에겐 평생의 꿈이라는 것, 그리고 이 꿈이 현실이 되도록 하기 위해 인간의 모든 과학지식을 총동원한다는 것, 이 두 가지를 떠올리면 늘 겸허해집니다. 학계에서 인정받는 로봇이 아니라 사람의 삶을 바꾸는 로봇이 목표입니다.” 지난 20일 만난 공경철(35) 서강대 기계공학과 교수는 마음이 따뜻한 연구를 하고 싶어 장애인을 위한 ‘웨어러블 로봇’을 개발하게 됐다고 말했다. 자신의 연구팀을 이끌며 세브란스병원과 함께 하반신 완전마비 장애인의 보행을 돕는 웨어러블 로봇 ‘워크온’(Walk-On)을 개발한 공 교수와의 인터뷰는 그의 대학 연구실에서 1시간 30분가량 진행됐다. 워크온은 지난 8일(현지시간) 스위스 취리히에서 열린 제1회 ‘사이배슬론’ 대회의 ‘엑소레이스’(외골격 착용 로봇) 종목에서 독일과 미국팀에 이어 동메달을 받았다. 올해 처음 열린 대회지만 인터넷 생방송의 순간 시청자가 1억뷰를 돌파할 정도로 관심이 높았다. “워크온은 전체 6개 동작 중 10분 안에 푹신한 소파에 앉았다 일어나기, 4개의 폴 사이를 지그재그로 왔다 갔다 하기, 20도의 경사를 올라 문을 열고 닫은 후 다시 내려가기, 징검다리 건너기, 6개의 계단을 오른 다음 내려가기 등 5개 동작을 소화했죠.” 워크온의 작동 방식은 ‘자동차’와 비슷하다. 로봇을 착용한 장애인이 지팡이 역할을 하는 클러치를 잡은 후 손잡이에 달린 스위치를 누르면 원하는 움직임이 진행된다. 등에 장착된 회로부에는 행동을 제어하는 컴퓨터가 내장돼 있고, 가슴에 달린 모니터로 운행 상태를 확인한다. “사실 인간은 근육뿐 아니라 반동 같은 외부 힘을 이용해 몸을 움직입니다. 즉, 마비된 신체를 움직이는 큰 힘을 만들어 내는 게 웨어러블 로봇의 핵심이죠. 워크온은 모터만으로 150뉴트미터까지 출력을 냅니다. 로봇과 사람의 무게를 합해 100㎏을 움직여 계단을 오르내리고 걷고 뛰는 운동을 무리 없이 해내는 힘이죠. 착용부는 세브란스병원팀에서 디자인해 최대한 사용자의 몸에 무리가 가지 않도록 했습니다.” 공 교수는 사용자의 움직임을 위해서는 감정에 따른 행동 패턴과 의지까지 예측해 로봇에 프로그래밍해야 한다고 설명했다. 공 교수팀의 워크온을 입고 이번 대회에 출전한 김병욱(42·척수장애 1급)씨는 “훈련을 거듭할수록 로봇을 입고 움직이는 게 내몸처럼 더 편해졌다”고 말했다. 그는 뺑소니 교통사고로 하반신이 완전히 마비된 뒤 18년간 휠체어를 탔다. 그래서 일어서는 데 두려움이 컸다고 했다. “휠체어 럭비선수로 활약할 정도로 평소 운동을 많이 했지만 하반신 마비 장애인들은 뼈가 약하기 때문에 넘어지면 쉽게 뼈가 골절됩니다. 완치까지 6개월에서 1년은 족히 걸리죠.” 하지만 그는 “올해 3월 처음 로봇을 입고 뚜벅뚜벅 걸을 때 짜릿한 전율과 감동이 왔다”고 밝혔다. 김씨는 “본업까지 뒷전으로 하고 일주일에 사흘씩 연습에 몰두했다”며 “늘 누워서 생활해 퇴행성 관절염이나 소화 기능 장애가 있었는데 서 있는 것만으로 몸의 변화를 느낄 수 있었다”고 말했다. 공 교수는 장애인에 대한 편견이 장애인용 로봇에도 그대로 전이되는 것이 가장 힘들다고 했다. “왜 로봇으로 굳이 장애인을 돕는 ‘비대중적인’ 일을 하려고 하느냐는 시선 때문에 훈련 장소를 섭외하기도, 후원을 받기도 쉽지 않았어요.” 결국 그의 연구팀은 서강대 체육관에서 훈련을 하고, 연구진이 사비를 들여 개발을 진행했다. 아직 세계적으로 웨어러블 로봇 기술은 걸음마 단계로 워크온과 같이 상용화 수준의 기술을 보유한 국가는 거의 없다. 공 교수는 사람들의 공감을 얻어야 상용화가 가능하다고 전했다. “다른 나라는 로봇을 멋지게 만드는 게 중요한데, 우리는 최대한 눈에 잘 안 띄는 디자인이 필요한 상황입니다. 로봇을 입고 거리에 나서면 남들의 시선을 받는 게 부담스럽다는 거죠. 기술은 연구하면 개발할 수 있지만 편견은 과학으로 풀 수 없습니다. 하루빨리 이런 편견의 벽을 넘어 장애인을 행복하게 하는 로봇을 만들고 싶습니다.” 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr
  • 개, 고양이도 꿈을 꾼다…꿈 속 주인공은?

    개, 고양이도 꿈을 꾼다…꿈 속 주인공은?

    인간 최고의 반려동물인 개와 고양이도 꿈을 꿀까? 최근 미국 하버드 의대 데이드레 바렛 박사가 개가 만약 꿈을 꾼다면 주인 꿈을 꿀 가능성이 높다는 흥미로운 주장을 펼쳐 관심을 모은다. 일반적으로 인간들의 전유물처럼 여겨지는 꿈은 당사자의 증언이 아니라면 그 내용을 알 수 없다. 과학적으로 인간이 꿈을 꾼다는 증명은 급속 안구 운동수면(Rapid eye movement, REM) 상태에서 드러난다. 꿈은 대부분 REM 단계에서 이루어지기 때문. 흥미로운 점은 REM 단계는 인간만 해당되는 것은 아니라는 사실이다. 대부분의 포유류 역시 인간과 비슷한 수면 패턴을 보이며 REM 단계를 겪는데 이 상태의 동물 역시 꿈을 꾼다는 가설이 믿을만한 추측이다. 그렇다면 한 발 더 나아가 개도 '개꿈'을 꿀까? 이에 대해 바렛 박사는 "개는 일상적인 꿈을 꿀 가능성이 높다"면서 "보통 개가 주인과 항상 붙어있기 때문에 당신의 얼굴이나 기뻐하는 것, 놀리는 것 등 현실에 대한 꿈을 꿀 것"이라고 밝혔다. 이어 "만약 개가 자면서 다리를 찬다면 이는 달리는 꿈을 꾸는 것일 수 있다"고 덧붙였다. 이같은 주장은 지난 2월 영국 브리티시컬럼비아대학의 연구결과와 비슷하다. 당시 스탠리 코렌 박사 연구팀은 잠든 개의 수면패턴을 분석한 결과 개들은 보통 잠을 자기 시작한 지 20분 정도 지났을 시점부터 꿈을 꾸는 단계에 들어서는 것으로 나타났다. 얼마나 오랫동안 꿈을 꾸는지는 몸집에 따라 달라졌다. 대형견들은 한번 꿈을 꾸면 최대 10분정도 꿈을 꾸는 대신 빈도수가 낮았고, 치와와와 같은 소형견은 짧은 꿈을 자주 꾸는 경향이 있었다. 코렌 박사는 "개는 사람과 매우 유사한 수면특성이 나타났으며 뇌파 패턴 역시 비슷했다"면서 "개는 새를 쫓고 차를 따라 다니거나, 밥을 먹고 낯선 사람을 향해 짖는 행동 등 일상적인 꿈을 자주 꾸는 것으로 보인다"고 주장했다. 잠이 특기인 또다른 반려동물 고양이는 어떨까? 바렛 박사는 "고양이 역시 꿈을 꾼다"면서 "REM단계에 접어들었을 때 고양이는 점프하거나, 발을 구르거나, 등을 굽히는 등의 행동을 보이는데 아마도 꿈 속에서 쥐를 쫓고있는 중일 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 팔·다리 늘리는 ‘골연장 수술’ 부작용 줄이는 치료법 개발

    팔과 다리를 늘리는 ‘골연장’ 수술에서 발생하는 부작용을 효과적으로 예방할 수 있는 치료법이 개발됐다. 이동훈 연세의대 정형외과학교실 교수팀은 2010~2011년 하지 골연장 수술을 받은 환자 20명을 대상으로 ‘생물학적 골형성 촉진치료법’의 효과를 분석한 결과 이같이 나타났다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘CORR’ 최근호에 발표됐다. 골연장은 선천적 또는 후천적으로 양쪽 팔, 다리 길이가 2㎝ 이상 차이를 보이는 경우나 사고나 질병으로 뼈 일부분이 사라지는 등 현저하게 키가 작은 저신장증 환자의 뼈 길이와 모양을 바꾸는 치료법이다. 그러나 수술을 받은 환자의 약 2~10%에서 연장한 부위에 뼈가 형성되지 않는 ‘불유합’(지연유합)이 나타나는 것으로 알려졌다. 불유합은 광범위한 뼈이식 수술을 하거나 장기간에 걸친 회복 기간을 거쳐야 하므로 심각한 부작용에 해당한다. 연구팀은 대상자 10명에게 생물학적 골형성 촉진치료법으로 각 환자의 골반에서 추출한 골수세포와 말초혈액에서 뽑은 혈소판풍부혈장을 농축해 주입하고 나머지 10명은 자연스럽게 회복단계를 밟도록 했다. 평균 28개월 추적관찰 결과, 치료를 받은 환자(치료군)들의 골형성 정도가 자연회복 단계를 거친 환자(대조군)들에 비해 유의하게 높은 것으로 나타났다. 뼈의 바깥쪽 단단한 부분인 피질골이 수술부위 앞쪽에서 1㎝ 재생되는 데 걸리는 시간을 측정한 결과 치료군은 1.14개월, 대조군은 1.47개월 소요됐다. 수술부위 뒤쪽 피질골, 안쪽 피질골, 측면 피질골의 골형성 속도 역시 치료군이 대조군보다 빨랐다. 또 새로 형성된 피질골 1㎝당 환자의 체중을 견디는 데 소요된 시간을 보면 치료군이 0.89개월로 대조군 1.38개월보다 앞섰다. 이동훈 교수는 “치료법으로 쓰인 골수세포에는 뼈로 분화될 수 있는 조상세포가 많고 혈소판풍부혈장에는 이런 세포들이 잘 활동할 수 있도록 만드는 여러 가지 신호물질들이 있다”며 “두개의 성장 촉진 성분이 결합해 뼈 재생이 잘되도록 돕는 것으로 나타났다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr
  • [집중분석] 북·미 말레이시아 접촉… 계속되는 반관반민 만남 의미

    [집중분석] 북·미 말레이시아 접촉… 계속되는 반관반민 만남 의미

    지난 21~22일 말레이시아 쿠알라룸푸르에서 북·미 간 반관반민 접촉이 이뤄지면서 과연 이런 형태의 접촉이 실질적으로 북·미 관계에 얼마나 영향을 미칠지에 대한 궁금증이 일고 있다. 북한 당국자와 미국 민간 전문가 간 접촉은 최근까지 여러 번 있었지만 대세에 영향을 미친 적이 없다는 점에서 큰 의미를 두기 어렵다는 시각이 많다. 하지만 차기 미국 행정부 출범 이후 북·미 대화 성사에 영향을 미칠 수 있다는 시각도 없지 않다. 북한 측은 이번 접촉에서 비핵화를 거부하고 평화협정을 체결하자는 기존 입장을 반복한 것으로 전해졌다. 지난 22일 북한 한성렬 외무성 부상 등과 만난 이후 리언 시걸 미국 사회과학연구위원회 동북아안보협력프로젝트 국장은 기자들에게 “핵·미사일 문제를 논의하기 전에 평화협정과 평화 프로세스를 원한다는 것이 북한의 입장”이라고 전했다. 다음달 8일 미국 대선을 앞둔 시점에 북한은 차기 행정부와의 관계에서도 기존 노선을 유지하겠다는 의지를 보인 것이다. 다만 시걸 국장은 “개인적 생각으로 일부 진전이 있었다”고 말했다. 외교가에서는 일정 조건을 전제로 핵실험 동결 등을 협상 테이블에 올릴 수 있다는 정도의 얘기였을 것으로 보고 있다. 외교부 관계자는 “미국 정부는 이번 협의가 정부와 전혀 관계없다고 설명하고 있다”면서 큰 의미를 두지 않았다. 이어 “미국은 성급히 대화를 거론하면 북한의 잘못된 행동을 정당화할 뿐이라는 입장을 견지하고 있다”면서 “한·미는 대북 제재를 지속할 것”이라고 밝혔다. 이번 접촉에서 현재의 제재 국면을 뒤집을 수준의 의미 있는 대화가 오갔을 가능성은 크지 않다. 시걸 국장 등은 북·미 반민반관 접촉을 주도하는 인물들로 거의 매년 북한 외무성 및 주유엔 북한대표부 관계자들과 만나고 있다. 하지만 북·미 반민반관 접촉 자체가 대북 공조를 흔들려는 북한 당국과 대북 정책에 영향력을 키우려는 미국 전문가들 사이의 이해관계가 맞아떨어진 채널로 정책 결정에 즉각적인 영향을 끼치긴 어렵다. 실제 올해만 해도 이 같은 형태의 접촉은 지난 2월 독일, 6월 중국 등에서 이뤄진 적이 있다. 다만 이번 접촉이 차기 미국 행정부 출범을 앞두고 이뤄졌다는 점에서 추후 북·미 대화 재개의 불씨가 될 일말의 가능성도 제기된다. 시걸 국장은 “우리는 정부 외 인사로 새 행정부에 제안할 수 있는 (대북 정책) 관련 사항을 찾으려 노력하고 있다”고 말했다. 강병철 기자 bckang@seoul.co.kr
  • 두 행성계가 쌍으로 존재…‘쌍 행성계’ 발견

    두 행성계가 쌍으로 존재…‘쌍 행성계’ 발견

    우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별도 많지만, 사실 두 개의 별이 서로 중력으로 묶여서 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 매우 흔하다. 과거 과학자들은 쌍성계 주변에서는 동반성의 중력 간섭으로 인해서 행성이 생성되기 어렵다고 생각했으나 최근 연구에서 많은 쌍성계 주위 행성(circumbinary planet)이 발견됐다. 스타워즈에 나오는 타투인 (태양이 두 개로 묘사된다) 같은 외계 행성은 생각보다 흔했다. 그런데 쌍성계라고 해도 그 구성과 공전 주기는 천차만별이다. 비슷한 크기의 별 두 개가 쌍성계를 이룰 수도 있지만 작은 별과 큰 별이 같이 존재할 수도 있으며 매우 가까운 거리에서 공전할 수도 있지만, 상당히 먼 거리에서 공전하는 경우도 있다. 전자인 경우 타투인 행성처럼 두 개의 태양 주변을 공전하게 되고 후자인 경우 각각의 별이 독자적인 행성계를 지닐 수 있는데 실제로 그런 경우가 발견됐다. 카네기 과학연구소 연구팀이 마젤란 클레이 (Magellan Clay) 망원경에 설치된 행성 탐사 분광기(Planet Finding Spectrograph)를 이용해서 HD 133131A와 HD 133131B라는 두 별 주변에서 3개의 외계 행성을 찾아낸 것이다. HD 133131A에는 목성 질량의 1.5배와 절반 정도 되는 행성이 있고 HD 133131B 주변에는 목성 질량의 2.5배 정도 되는 별이 있다. 그리고 두 별은 360AU (1AU는 지구 태양 간 거리) 정도 떨어져서 공전 중이다. (개념도 참조) 물론 아직 발견하지 못한 지구형 행성이 이 두 행성계에 존재할 가능성은 얼마든지 있다. 만에 하나라도 외계인이 있다면 다른 행성계를 탐사하기 위해서는 360AU 정도 거리만 가면 되므로 현재 인류 수준의 기술을 지녔다면 외계 행성계 탐사가 얼마든지 가능하다. 참고로 현재 보이저 1호는 올해 5월에 태양에서 135AU 지점을 통과했다. 지구에서 가장 가까운 알파 센타우리는 4.3광년이나 떨어져 있다. 이 중에서 행성이 존재가 확실시되는 것은 센터우루스자리 프록시마다. 비록 가까운 거리가 아니지만, 언젠가 기술이 발달하면 인류가 보낸 탐사선이 이곳에 도착하는 날도 올 것이다. 사진=NASA / JPL-Caltech / T. Pyle.(위), 카네기 과학연구소 / Timothy Rodigas 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 건강 위해 마신 ‘칼로리 제로 음료’…임신 가능성 낮춰(연구)

    건강 위해 마신 ‘칼로리 제로 음료’…임신 가능성 낮춰(연구)

    흔히 건강을 챙기려, 다이어트를 위해 '칼로리 제로'로 통하는 음료수를 마시곤 한다. 하지만 임신을 원하는 여성이라면 일명 ‘다이어트 드링크’라 불리는 이 음료를 주의해야 한다는 연구결과가 나왔다. 미국생식의학학회(American Society of Reproductive Medicine) 연례행사에서 최근 발표된 연구결과에 따르면 일반적으로 다이어트 음료에는 설탕보다 열량이 낮은 인공 감미료가 포함되는데, 이 인공감미료가 특히 인공수정 과정에서 수정 가능성을 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 브라질 생식의학연구그룹의 가브리엘라 핼펀 박사는 2년 동안 524명의 여성을 대상으로 이들의 식습관 및 이들에게서 채취한 난세포 5548개의 건강상태를 조사했다. 그 결과 다양한 음료 중 설탕이 든 음료와 설탕 대신 인공 감미료가 든 음료를 마신 여성 모두에게서 결함이 있는 난자가 발견됐다. 여기서 결함이란 난자의 크기나 모양이 일정하지 않거나 난자에서 만들어지는 난포의 기능이 떨어지는 것을 의미한다. 뿐만 아니라 정자와 결합해 수정이 됐다 할지라도 자궁에 착상되지 못할 가능성이 더욱 높아지는 것을 확인했다. 연구진은 “일반적으로 사람들은 설탕을 섭취하는 것 보다는 인공감미료가 더 낫다고 여기는 경우가 많은데, 실제로 열량을 낮춘다는 인공 감미료 뒤에 더욱 큰 위험이 도사리고 있다”면서 “임신을 원하는 여성, 특히 인공수정 시술을 원하는 여성이라면 인공감미료가 임신 가능성을 떨어뜨린다는 사실을 알고 있어야 한다”고 설명했다. 지난 5월 미국에서는 임신 중 인공 감미료가 태아에게도 영향을 미쳐 아이의 비만을 유발할 수 있다는 연구결과가 공개된 바 있지만, 인공 감미료가 임신 자체에 부정적인 영향을 준다는 사실이 과학적으로 입증된 것은 이번이 처음이다. 영국의 한 전문가는 “인공 감미료는 탄산음료뿐만 아니라 커피와 같은 다양한 음료에 함유돼 있다”면서 “인공 감미료가 여성의 난자 수정 능력 및 난자의 건강 상태에 영향을 미친다는 것은 매우 흥미로운 결과”라고 전했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • ESA 화성 착륙선, 추락돼…추락 흔적 사진 공개

    ESA 화성 착륙선, 추락돼…추락 흔적 사진 공개

    미항공우주국(NASA)의 화성 정찰위성이 유럽우주기구(ESA)의 화성 착륙선 추락 흔적으로 보이는 사진을 전송해왔다고 ESA 홈피에서 22일(현지시간) 발표했다. "스키아파렐리가 2~4km 에서 하강하기 시작해 시속 300km 이상의 빠른 속도로 지면에 추락한 것으로 보인다"고 ESA의 관계자가 22일 ESA 홈페이지를 통해 밝혔다. "두 개의 점 중 큰 쪽은 착륙선이 지면에 충돌할 때 화성 지표 물질들이 만든 추락 흔적으로 보인다"고 설명하는 ESA측은 아마도 추락하는 충격으로 착륙선이 폭발했을 가능성이 있다고 덧붙였다. 추진체의 연료 탱크에 연료가 가득 들어 있었을 것으로 예상되기 때문이다. "앞으로 더욱 자세한 분석이 이루어지면 상황이 보다 명확하게 밝혀질 것으로 보인다"고 ESA는 말했다. 엑소마스 팀원들은 스키아파렐리가 보내온 데이터를 분석한 끝에 역추진 분사가 시작되어야 할 시점에서도 로켓이 점화되지 않았음을 알아냈다. 이는 곧 연료 탱크에 그대로 연료가 남아 있음을 뜻하는 것이라고 관계자는 설명했다. 화성 궤도 정찰위성이 보내준 이미지는 저해상도의 CTX 카메라로 찍은 것으로, 고해상도 이미징 과학 실험(HiRISE)) 카메라로 촬영한 이미지는 다음주에 전송될 것이라고 한다. 추락 흔적이 발견된 곳은 화성의 메리디아니 평원에 있는 착륙 예정지보다 5.4km 서쪽 지점이다. 메리디아니 평원은 화성의 적도 남쪽의 길이 1만 600㎞에 달하는 거대한 평원으로, 생물체가 존재했을 가능성이 많은 지역이다. NASA에서 탐사선 오퍼튜니티를 2004년 1월 착륙시켜 분석한 결과, 물이 존재했을 가능성이 있는 곳으로 추정되고 있다. 오퍼튜니티는 현재도 이 지역에서 탐사 활동을 계속하고 있다. 올해 3월 14일 발사돼 지난 16일 화성 궤도에 안착한 모선(母船) 엑소마스에서 분리된 스키아파렐리는 화성 대기권에 진입한 뒤 낙하산을 펴고 속도를 줄이면서 하강하여, 착륙 직전 로켓을 역분사해 표면에 내려앉을 예정이었다. ESA의 엑소마스 프로젝트는 15억 달러(약 1조 6890억원)를 투자해 화성 대기와 표면의 메탄가스를 분석해 생명체가 있는지 조사하고, 2020년대에 화성의 특정물질을 지구로 가져오기 위해 시작된 프로젝트다. 정찰위성이 보내온 새로운 이미지와 같은 장소를 찍은 과거 이미지를 비교해보면, 화성 착륙선 스키아파렐리가 착륙을 시도한 10월 19일에 만들어진 것으로 보이는 추락 흔적이 나타났다. 사진 아랫부분에 보이는 밝고 작은 점은 착륙선의 낙하산, 크고 어두운 점은 착륙선이 지면에 충돌하면서 만들어진 흔적으로 보인다.(사진=NASA/JPL) 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [단독] 김경숙 학장, 정유라 입학 후 두달에 1건꼴 수주

    [단독] 김경숙 학장, 정유라 입학 후 두달에 1건꼴 수주

    정동구 체육재단이사장 당시 6건 수주 최경희 전 총장 측근… 정씨 특혜 지휘 정윤회 “딸 엉덩이서 진물나게 말타…” 최순실씨(60)의 딸 정유라씨(20) 입시·학점 특혜 의혹의 핵심 당사자로 지목된 이화여대 김경숙 신산업융합대학장의 독보적인 정부 지원 연구 수주 실적은 학계에서도 이례적이라는 평가가 나온다. 서울신문 취재에 따르면 김 학장은 정부 지원을 1년에 1개 받기도 어려운 체육계에서 만 2년간 연속으로 3개월에 1개꼴로 정부 연구를 수주했다. 정씨가 입학한 2015년 3월부터 2016년 4월까지는 2개월에 1개꼴이다. 김 학장은 지난 19일 전격 사퇴한 최경희 전 이대 총장의 측근으로 분류되며 정씨에 대한 입시·학사 특혜를 실질적으로 지휘했다는 의혹을 받고 있다. 정씨가 이화여대에 지원한 2015학년도 수시전형 때부터 체육특기 지원 대상을 11개 종목에서 23개 종목으로 확대하는 등의 과정에서 김 학장의 입김이 크게 작용했다는 얘기가 학교 안팎에서 나오고 있다. 김 학장과 K스포츠 초대 이사장을 지낸 정동구씨와의 인연도 주목된다. 김 학장은 정 전 이사장이 체육인재육성재단 이사장을 맡을 당시 총 6개의 정부지원 연구를 수주했다. 당시 김 학장은 재단 산하 교육연수분과위원회 위원을 맡았다. 김 학장의 남편은 서울시 승마협회 이사이자 ‘말 전문가’로 알려졌다. 그는 지난 20일 미래창조과학부 산하 한국과학창의재단 이사장 공모에 지원했었다. 정씨가 입학한 이후에도 학점과 출석 등에서 특혜를 받았다는 정황들이 속속 드러나고 있다. 정씨의 지도를 맡은 이화여대 교수가 학교를 나오지 않고 과제도 제출하지 않은 정씨에 대해 제적 경고를 주자 최씨가 학교로 찾아와 폭언을 한 것으로 전해졌다. 김 학장은 오히려 최씨의 편을 들어 지도 교수에게 물러날 것을 강요했다는 후문이다. 이후에도 학점과 학사관리 특혜 의혹은 계속됐다. 더불어민주당 노웅래 의원이 21일 교육부로부터 제출받은 자료에 따르면 정씨는 지난여름 계절학기 당시 이인성 의류산업학과 교수가 지도하는 ‘글로벌 융합문화 체험 및 디자인 연구’ 수업에서 대체 과제물만 제출하고도 학점을 이수했다. 정씨는 평가 비중이 가장 높았던 작품제작 사전보고서와 제작과정 포트폴리오를 제출하는 대신 기존에 만들어진 의상 1벌을 수선한 후 자신이 착용한 사진을 제출하는 방식으로 대체했다. 정 씨가 올 2학기 수강신청한 과목 대다수는 최 전 총장이 임명한 학교 보직교수, 또는 김 학장의 제자가 맡은 수업이었다는 보도도 나왔다. 한편, 최씨의 전 남편 정윤회(61)씨는 이날 종합편성채널 채널A와의 인터뷰에서 “전 부인이지만 잘못한 것이 있다면 바로잡아야 한다”고 밝혔다. 2014년 ‘정윤회 국정개입 문건’ 의혹 사건 이후 강원도에 거주하고 있는 정씨는 이날 인터뷰에서 “(최순실 비리 의혹과) 자신과는 상관없고, 전혀 관계없는 일”이라면서 최씨의 비리 의혹에 대한 검찰 조사에 대해선 “잘못한 부분들이 있으면 조사를 해 바로잡아야 한다”고 말했다. 그는 또 “심경이 복잡하다”면서 “(유라가) 5살 때부터 열심히 새벽부터 가서 엉덩이에 진물이 날 정도로 열심히 해 실력을 인정받았다”며 이화여대 특혜 의혹에 대해서 안타까운 심경을 드러냈다. 송수연 기자 songsy@seoul.co.kr 이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr
  • [이광식의 천문학+] 블랙홀 안으로 떨어진다면?…우주 궁금증 ‘TOP 5’

    [이광식의 천문학+] 블랙홀 안으로 떨어진다면?…우주 궁금증 ‘TOP 5’

    5. 우주는 어떻게 끝날까? 많은 이론 물리학자들은 우주가 언젠가 종말에 이를 것이며, 그 과정은 이미 시작되었다고 믿고 있다. 우주가 어떻게 끝날 것인지는 확실히 알 수 없지만, 대략 다음과 같은 3개의 시나리오를 뽑아놓고 있다. 이른바 대함몰(big crunch), 대파열(big rip), 대동결(big freeze) 시나리오다. 그들의 주장에 따르면, 우주는 결국 스스로 붕괴를 일으켜 완전히 소멸하거나, 우주 팽창 속도가 가속됨에 따라 결국엔 은하를 비롯한 천체들과 원자, 아원자 입자 등 모든 물질이 찢겨져 종말을 맞을 것이라 한다. '대파열' 시나리오에 따르면, 강력해진 암흑 에너지가 우주의 구조를 뒤틀어 처음에는 은하들을 갈가리 찢고, 블랙홀과 행성, 별들을 차례로 찢을 것이다. 이러한 대파열은 우주를 팽창시키는 힘이 은하를 결속시키는 중력보다 더 세질 때 일어나는 파국이다. 그 결과 우주는 무엇에도 결합되지 않은 입자들만 캄캄한 우주 공간을 떠도는 적막한 무덤이 될 것이라고 과학자들은 말한다. 또 다른 종말 시나리오는 '대함몰'이다. 이것은 우주가 팽창을 계속하다가 점점 힘이 부쳐 속도가 떨어지면, 어느 순간 팽창하는 힘보다 중력의 힘 쪽으로 무게의 추가 기울어져 우주는 수축으로 되돌아서게 된다. 수축 속도는 시간이 지남에 따라 점점 더 빨라져 은하와 별, 블랙홀들이 충돌하고 마침내 빅뱅의 한 점이었던 태초의 우주로 대함몰하게 된다. 마지막 시나리오는 '열사망'으로도 불리는 '대동결'이다. 이것이 현대 물리학적 지식으로 볼 때 가장 가능성 높은 우주 임종의 모습이다. 대동결설에 따르면, 우주 팽창에 따라 물질이 서서히 복사하여 소멸의 길을 걷게 되는데, 별들은 차츰 빛을 잃어 희미하게 깜빡이다가 하나둘씩 스러지고, 약 1조 년 후면 블랙홀과 은하 등 우주의 모든 물질이 사라지게 된다. 심지어 원자까지도 붕괴를 피할 길이 없다. 그러면 어떠한 에너지도 운동도 존재하지 않게 되어 우주는 하나의 완벽한 무덤이 된다. 이것을 '열사망'이라 한다. 4. 우리가 사는 우주 너머 다른 우주가 있나? 우리가 사는 우주가 수많은 우주 중에서 하나일 뿐일지도 모른다는 가설이 바로 다중 우주론이다. 다중 우주론은 지금 이 순간에도 우주는 빅뱅 이후에 시작된 ‘영구적인 인플레이션(Eternal Inflation)’ 과정에 있다고 본다. 다중 우주론을 배태시킨 인플레이션 우주론은 우주가 밀도가 무한한 한 공간에서 시작됐으며, 초창기에 우주가 기하급수적으로 팽창하는 시기가 있었다고 설명하는 인플레이션 이론을 바탕으로 한다. 이 인플레이션 과정에서 우주 안팎에 각각 다른 물리법칙들이 지배하는 새끼 우주들이 계속 생겨났다는 것이다. 다중우주론자들은 우주의 지평선 너머에 우리 우주와는 또 다른 우주가 밤하늘 별처럼 셀 수 없을 정도로 존재한다는 가설을 내놓고 있다. 그들은 우리 우주도 하나의 거품 형태로 존재한다고 보며, 그런 거품이 수도 없이 많다는 것이다. 그리고 각각의 우주는 따로 분리되어 있기는 하지만 물리법칙은 엇비슷하다고 가정한다. 이 같은 다중우주론은 그동안 수많은 논란을 불러일으켰으며, 아직까지 순전한 가설의 영역을 벗어나지 못하고 있다. 이것을 부정적인 시각으로 보는 사람들은 대부분 우리 우주에 어떤 영향도 주지 않으며, 어떠한 소통과 관측도 불가능한 이상, ‘관측할 수 없는 것이 존재하고 있다’는 것은 합당하지 않다고 주장한다. 다중우주론자들은 우주배경복사에서 우주 충돌의 단서를 열심히 찾고 있고, 또한 찾았다고 주장하지만, 증명까지 성공한 것은 아니다. 다중우주론이 신의 존재 증명처럼 영원히 증명할 수 없는 가설로 끝날지, 아니면 어떤 단서가 밝혀질지 현재로선 아무도 장담할 수 없다. 3. 내가 블랙홀 안으로 떨어지면 어떻게 될까? ​​ 블랙홀이란 엄청난 중력으로 주위의 모든 물질을 집어삼키며, 일단 여기에 한번 끌려들면 빛조차도 탈출할 수 없다는 무시무시한 존재다. 우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 대상도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성인들에게 주목받는 존재가 되었다. 블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 점은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 것이다. 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 가공스러운 중력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 조석력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황은 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. 블랙홀 안으로 떨어진 당신은 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 일단 블랙홀 안으로 떨어지면 외롭겠지만, 당신은 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 당신이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을지도 모른다. 2. 빅뱅은 왜 일어났는가? 빅뱅은 왜 일어났는가? 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나? ​위의 두 질문보다 과학자들을 골치 아프게 하는 것도 없을 것이다. 첫째 질문에 대한 과학자들의 모범 답안은 이렇다. "과학은 '왜'라는 물음에 답하는 것이 아니라, '어떻게'라는 물음에 답하는 학문이다." ​요컨대 빅뱅이 왜 일어났는가에 대한 답을 추구하는 게 아니라, 어떻게 일어났는가를 연구하는 것이 과학이라는 주장이다. 일견 맞는 말인 듯하지만, 그래도 어쩐지 개운치는 않다. ​두번째 질문에 대한 모범 답안은 "빅뱅과 함께 시간과 공간이 창조되었으므로, 그 전이란 말은 의미가 없는 것이다. 그것은 마치 북극점에 서서 북쪽이 어디인가를 묻는 것과 같다." 이 답안은 상상은 잘 안 되지만, 반론을 펴기도 만만찮은 게 사실이다. ​어쨌든 빅뱅이 왜 일어났는가 하는 질문에 대해 보다 진전된 답안을 작성해본다면 다음과 같다. ​우주는 에너지가 무한대의 밀도로 응축된 초고온의 ​극미점(極微點), 곧 특이점에서 시작되었다. 그 특이점 역시 '무(無)'에서 나타났다고 과학자들은 말한다. 그러니까 우주가 무에서 생겨났다는 것이다. ​그런데 극미의 세계를 지배하는 법칙은 양자론인데, 양자론에서 볼 때 '무'의 상태란 있을 수가 없다. 아무리 빈 공간이라 하더라도 거기에는 불확정성 원리에 따른 양자 요동, 곧 가상입자들이 끊임없이 쌍생성과 쌍소멸을 하는 들끓는 곳이다. 실제로 진공 속에 금속판 2장의 마주 보게 두면 진공 에너지를 검출할 수 있다. 이것이 카시미르 효과라는 현상이다. ​또 극미 세계에서는 매우 짧은 시간에 입자가 확률적으로 에너지 벽을 뚫을 수 있는데 이를 터널 효과라 한다. 호킹에 의하면, 유한한 우주가 시간도 공간도, 에너지도 0인 '무'의 상태에서 이 터널 효과로 에너지의 벽을 뚫고서 돌연 태어났다고 한다. 따라서 빅뱅은 왜 일어났는가 하는 질문에 대해 현시점까지 작성된 모범 답안은 이렇다. ​"빅뱅은 무에서 양자 요동과 터널 효과에 의해 돌연 일어났다. 빅뱅은 모든 것의 기원이므로 그 이전의 과거 따위는 없다. 즉 우주가 시작된 방법을 파악할 '원인'이란 건 존재하지 않는다." ​ 1. 우주는 끝이 있을까? 사람들이 우주에 대해 가장 궁금해하는 것이 우주는 과연 끝이 있을까 하는 점이다. 이것은 인류의 두뇌를 아주 오랫동안 괴롭혀온 질문이다. 무릇 끝이란 말은 시작이 있다는 뜻이며, 그 끝에서 또 다른 무엇이 시작된다는 의미를 내포하고 있다. 현실 세계에 존재하는, 그리고 우리가 체험하는 모든 사물에는 시작과 끝이 있다. 즉 유한하다는 말이다. 무한이란 상상 속에 존재하는 관념일 뿐이다. 일찍이 아리스토텔레스는 무한이 실재하지 않은 것임을 이렇게 명쾌히 증명했다. -무한이라 해도 결국 유한한 것들의 집합일 뿐이다. 그런데 유한한 것들은 아무리 모아봐야 유한하다. 고로 무한이란 존재하지 않는다. 그렇다면 우주란 과연 어떤가? 우주는 유한하지 않고 끝이 있을까? 우선 우리의 경험칙으로 볼 때, 우주에 끝이 있다는 것도 모순이요, 끝이 없다는 것도 모순으로 보인다. 또한 끝이 없다는 상태는 상상하기 어렵다. 끝이 있다면 또 그 바깥은 무엇이란 말인가? 이 우주라는 시공간이 시작된 것이 약 138억 년 전이라는 계산서는 이미 나와 있다. 138억 년 전 ‘원시의 알’이 대폭발을 일으켰고, 그것이 팽창을 거듭하여 오늘에 이르고 있다는 이른바 빅뱅 우주론이다. 여기에 딴죽을 거는 과학자들은 거의 없다. 우주의 나이가 138억 년이지만, 초창기에는 빛보다 더욱 빠른 속도로 공간이 팽창했기 때문에 지금 우주의 지름은 약 940억 광년에 이른다. 여기서 당연히 이런 의문이 고개를 들 것이다. 그렇다면 우주도 유한하다는 얘기네. 그렇다. 현대천문학은 우주의 구조에 대해 이렇게 말한다. 우주는 유한하지만, 그 끝은 없다. 이게 무슨 뜻인가? 우주의 지름이 940억 광년으로 유한하지만, 그 경계는 딱히 없다는 뜻이다. 곧, 아무리 가더라도 그 끝에 닿을 수가 없다. 왜? 우주는 거대한 스케일로 휘어져 있어 가장자리란 게 존재하지 않으니까. 이런 얘기를 들으면, 누구나 ‘어찌 그럴 수가?’ 하는 의문을 갖지 않을 수 없다. 현대 우주론자들은 다음과 같이 답한다. 우주는 3차원 공간에 시간 1차원이 더해진 4차원의 시공간으로 휘어져 있어 중심도 경계도 없다. 2차원 구면이 중심이나 경계가 없는 것과 같은 이치다. 뫼비우스 띠만 해도 그렇다. ​종이 띠를 한 바퀴 비튼 후 이어붙이면 뫼비우스의 띠가 된다. 개미가 뫼비우스의 띠를 따라 표면을 이동하면 경계를 넘지 않고도 반대면에 이를 수 있다. 우주는 3차원의 뫼비우스 띠 같은 구조라는 것이다. 이처럼 우주의 시공간은 휘어져 있기 때문에 무한 사정거리의 총을 발사하면 그 총알은 우주를 한 바퀴 돌아 쏜 사람의 뒤통수를 때린다는 것이다. 그 사람이 그때까지 살아 있기만 한다면 말이다. 우주 공간이 평탄하게 보이는 것은 3차원의 존재인 우리가 휘어져 있는 4차원 시공간을 감득치 못해서 그렇다는 얘기다. 이처럼 우주는 중심도 가장자리도 없는 4차원 시공간이다. 내가 있는 이 공간이 우주의 중심이래도 틀린 말은 아닌 셈이다. 공간 속의 모든 지점은 동등하다. 신 앞에 모든 것은 공평하다고 하는 것이 바로 이를 두고 한 말인지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [금요 포커스] 사라진 국산 명태… 국민 밥상에 올리겠다/강준석 국립수산과학원장

    [금요 포커스] 사라진 국산 명태… 국민 밥상에 올리겠다/강준석 국립수산과학원장

    ‘불가능은 없다’는 나폴레옹 장군의 명언이 우리나라 수산에서 현실로 증명됐다. 최근 수산 분야의 최대 관심사는 ‘완전양식’이었다. 완전양식은 수산물의 평생 삶을 인위적으로 관리해 필요할 때마다 안정적으로 생산·공급할 수 있는 것을 말한다. 국립수산과학원은 모두가 어렵다고 했던 명태와 뱀장어, 참다랑어를 완전양식하는 데 성공했다. 명태는 이미 우리 식문화뿐 아니라 생활에 깊숙이 자리잡은 생선이다. 우리 국민은 노가리(명태의 새끼)를 뜯으며 한잔 술을 마셨고, 북어(말린 명태)로 다음날 해장을 했다. 밥맛이 없을 때는 코다리찜(반건조 명태)으로 밥 한 그릇을 비웠다. 보관 상태와 가공 정도에 따라 동태, 황태 등 30여개로 불리는 명태는 우리의 식생활을 풍족하게 만든 향수 짙은 생선이다. 이런 명태가 우리 바다에서 급격히 사라졌다. 명태는 1930년대 동해안에서 최고 24만t, 1970~80년대에는 7만t가량이 잡혔지만 2000년 이후에는 1t 미만으로 어획량이 극감했다. 우리나라의 명태 소비량은 연간 25만t이지만 대부분 러시아와 미국 등에서 수입하고 있다. 국민들이 가장 좋아하는 명태를 다시 국내에서 생산할 수는 없을까. 해수부 수산정책실장으로 재직하던 2014년 초 대통령 업무보고에서 국민생선 명태 회복에 대해 대통령과 10여분간 집중 대화를 나눴다. 당시 대통령을 비롯해 참석자들에게 우리나라 동해에서 다시 명태를 살려 국민 밥상에 꼭 올려 보겠다고 약속했다. ‘명태 살리기 프로젝트’의 시작이었다. 그러나 나 스스로도 프로젝트를 성공할 수 있을지 두려움이 있었고 주변에서도 실현 가능성을 의심했다. 지난해 5월 우리나라 최고의 수산 기술을 가진 국립수산과학원장으로 부임하면서 이를 해결하기 위한 도전에 나섰다. 다년간 수산정책 담당자로서 명태 어획 할당량과 수입량 확보를 위해 러시아 측과 협상을 하면서 상했던 자존심 회복을 위해서라도 국산 명태를 국민 밥상에 꼭 올려 보겠다고 각오했다. 하지만 신념만으로 쉽게 넘을 수 있는 산이 아니었다. 당장 어미 명태를 찾는 것부터 난관이었다. 건강한 어미 명태를 구하기 위해 현상금까지 걸어 가면서 정말 어렵게 구했다. 새벽에 잡아 올린 명태를 살려서 데려오기 위한 연구팀의 고생이 많았다. 마침내 건강한 어미 명태로부터 알을 받았고 부화까지 성공했다. 이게 끝이 아니었다. 찬물에서 사는 명태의 생태적 특성 때문에 알에서 갓 부화한 어린 고기에게 먹일 만한 생물이 없어 굶겨 죽이기를 반복했다. 이 때문에 저수온에서도 살아 있는 먹이생물 배양기술을 개발해 어린 명태까지 성장시켰다. 그런데 본격적인 성어로 성장시키기 위해 필요한 배합 사료를 구하지 못했다. 연구팀은 성장 단계별로 고효율 배합 사료를 개발하고 영양성분을 함유한 먹이를 공급하면서 질병에 강하고 생존율도 높였다. 2년간의 시간이 그렇게 흘러갔다. 지난 추석쯤 드디어 인공부화해 성장한 명태가 알을 낳았다는 소식이 전해졌다. 세계 최초로 ‘명태 완전양식 기술개발’에 성공한 것이다. 국립수산과학원은 앞서 세계 두 번째로 뱀장어와 참다랑어의 완전양식에 성공한 저력을 보여 줬다. 전 세계를 누비는 회유성 어류인 참다랑어는 현재 일본만 인공종자 생산에 성공했다. 일본과 호주 등에서도 자연산 어린 고기를 채포해 양식할 정도로 완전양식이 매우 어려운 어류다. 뱀장어는 산란 시기가 되면 먼 바다로 가서 수심 200∼300m의 깊은 바다에서 알을 낳고 부화해 다시 강으로 이동한다. 뱀장어 형태의 실뱀장어가 되기까지 6개월이 걸리는데 그 기간 동안 정확한 생태 환경이 밝혀지지 않아 사육 조건을 맞추기 어려운 종이었다. 이제 우리는 세계적으로 인정받는 최고의 양식기술을 갖췄다. 앞으로는 대량 생산 체제를 구축하고, 조속히 관련 기술을 민간에 이전할 방침이다. 동해안 어업인에게는 명태조업 재개의 희망을, 국민에게는 국산 명태의 맛을 맘껏 즐길 수 있는 ‘행복한 밥상’을 만들 수 있도록 최선을 다하겠다.
  • 자유학기제·공교육 정상화… 6개 교육개혁 성과 한눈에 본다

    자유학기제·공교육 정상화… 6개 교육개혁 성과 한눈에 본다

    교육부·기업 등 855개 기관 참여 맞춤형인력양성 등 5개 체험관 진로·금융게임·상담코너 등 마련 이세돌 등 유명인 강연 단연 인기 “중심을 잘 잡고 타니까 진짜 같아.” 최진욱(경기 연천 백학중 1)군이 스마트폰을 장착한 가상현실(VR) 체험기기를 머리에 쓰고 스케이트보드를 탄 채 기우뚱거리면서 외쳤다. 옆에서 같이 체험하던 정형기군도 기우뚱거리다 함박웃음을 터뜨렸다. 20일 경기 고양시 킨텍스에서 열린 ‘2016 대한민국 행복교육박람회’에 참여한 아이들은 카이스트 과학영재교육원이 준비한 VR체험 코너를 떠날 줄 몰랐다. 주변에서 구경하던 아이들도 빨리 경험해 보고 싶은 마음에 발을 동동 굴렀다. VR체험 프로그램은 스케이트보드 밑에 아두이노(회로를 사용한 전자기판)를 달아 스케이트보드의 움직임을 VR로 전달되는 방식으로 만들었다. 중학교 자유학기제 활성화를 위해 올해 23개 중학교 학생 468명을 대상으로 이런 진로체험캠프를 마련한 류지영 카이스트 과학영재교육원 팀장은 “카이스트 재학생 1명이 멘토가 돼 8명의 중학생과 1박 2일로 이공계 대학생의 생활을 알려주는 ‘진로멘터링’이 특히 인기가 많다”고 설명했다. 오는 22일까지 열리는 대한민국 행복교육박람회는 다양한 프로그램이 학생과 학부모를 맞고 있다. 교육부가 사업별로 진행하던 행복학교박람회, 교육과정우수학교, 산학협력엑스포를 비롯한 박람회를 올해부터 ‘행복교육박람회’로 통합했다. 교육부와 교육청의 각종 기관을 비롯해 민간 기업 등 모두 855개 기관이 참여한다. ▲자유학기제관 ▲공교육정상화관 ▲지방교육재정개혁관 ▲사회수요맞춤형인력양성관 ▲일학습병행관 및 선취업후진학관의 5개 관에서 모두 900개의 부스를 운영하며, 학생과 학부모는 교육부의 모든 정책을 무료로 경험할 수 있다. 신한은행이 설치한 부스에서는 학생들이 금융상식 보드게임 삼매경에 빠졌다. 주사위를 굴려 이동한 뒤 길이 3㎝ 정도의 정사각형 종이 딱지를 뽑아 들고 금융상식을 맞추면 +3칸, -3칸 등 함정이나 점프대를 만들 수 있다. 이렇게 만든 미로를 가장 먼저 빠져나가 도착점에 도달하면 이기는 게임이다. 종이 딱지에는 ‘신용카드는 중·고등학생도 만들 수 있나?(-3점)’와 같은 퀴즈가 적혀 있다. 우제희(경기 고양제일중 1)양은 “게임을 하면서 퀴즈를 풀어 보니 금융상식이 머리에 쏙쏙 들어온다”고 엄지를 치켜들었다. 신한은행은 또 대형버스에 실제 은행과 동일한 시스템을 갖추고 중학생들이 직접 은행원을 경험해 보도록 하는 ‘찾아가는 금융체험 교실’도 운영한다. 대형TV에는 신한은행 신입사원이 배우는 통합단말 시스템을 중학생의 사정에 맞게 고친 프로그램을 띄워 놨다. 학생들은 이 버스에서 직접 통장을 개설하고 은행원이나 고객 역할을 해 보면서 자연스레 은행원이 어떤 일을 하는지 익힌다. 신윤진 신한은행 사회공헌부 부부장은 “금융상식 보드게임이나 금융체험 버스를 통해 중학생 때부터 자연스럽게 금융에 대해 생각할 수 있도록 했다. 이런 활동은 기업 이미지를 높이는 데에도 큰 도움이 된다”고 했다. 신한은행은 지난해부터 올해까지 산간벽지 100여곳의 중학교를 다녔다. 자유학기제관에서는 자유학기제의 성과와 자유학기제 동안 이뤄지는 각종 비교과 수업을 직접 체험해 볼 수 있는 프로그램들이 운영된다. 자유학기제관 중앙에는 실제 교실 모형을 꾸며 놓고 자유학기제 수업 명장으로 지정된 교사들의 수업도 시연된다. 공교육 정상화관은 1950년대부터 지금까지 변화된 교실의 모습을 한눈에 확인할 수 있다. 특히 제4차 산업혁명과 관련해 2015 개정 교육과정의 수업 개선 사례가 소개돼 교사들에게도 유용하다는 평가다. 지방교육 재정개혁관은 누리과정 우수 유치원과 돌봄교실 운영 우수 학교 등 40여곳의 참여로 전시관을 꾸몄다. 블록 놀이, 웹툰 등으로 교육재정의 중요성을 홍보한다. 일· 학습병행 및 선취업 후진학 전시관에서는 학생이 학교와 산업체를 오가며 배우는 산학일체형 도제학교 수업 등을 체험할 수 있다. 산학일체형 도제학교는 현재 전국에 60개가 있으며, 내년까지 200여개로 늘어난다. 사회수요 맞춤형 인력양성 전시관은 산업연계 교육활성화 선도대학사업(PRIME), 대학 인문역량 강화사업(CORE), 학부교육 선도대학 육성사업(ACE)와 같은 대학 정책의 성과와 향후 계획 등을 확인할 수 있다. 대학생과 학부모를 대상으로 장학금과 학자금 지원에 대한 일대일 상담 코너도 마련됐다. 부대행사로 진행되는 유명 인사들의 23개 강연은 인기가 높아 제 시간에 맞춰야 들을 수 있다. 이날 프로 바둑기사 이세돌 9단은 ‘인공지능 시대의 인성교육’을 주제로 강연했다. 이 9단은 강연에서 “둘이 두는 바둑에서는 배려가 중요하다”고 했다. 21일과 22일에는 개그우먼 박지선씨가 ‘자존감을 높이는 방법과 노하우’, 변천사 평창올림픽대회 조직위원회 쇼트트랙 종목담당관이 ‘동계올림픽 금메달리스트와 함께 키우는 소중한 꿈’을 주제로 강연한다. 이어 22일에는 오세득 셰프와 금난새 지휘자 등이 나선다. 이준식 사회부총리 겸 교육부 장관은 “국민들이 성과를 체감할 수 있도록 앞으로 6대 교육개혁 성과를 현장에 더욱 확산시켜 나갈 것”이라며 “이번 행복교육박람회를 계기로 많은 국민이 일선 교육 현장의 변화를 직접 경험해 보길 바란다”고 말했다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr
  • UNIST 교수 등 7개국 60명, 아프리카발톱개구리 유전체 해독

    UNIST 교수 등 7개국 60명, 아프리카발톱개구리 유전체 해독

    100여년 동안 생물학의 대표 실험동물로 활용한 ‘아프리카발톱개구리’의 유전체가 해독됐다. 앞으로 암이나 선천성 기형 등 질병 연구에 도움이 될 것으로 전망된다. 20일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 권태준 생명과학부 교수(제1저자)를 비롯해 미국, 일본 등 7개국 60명의 공동연구진이 아프리카발톱개구리 유전체와 4만여개의 유전체 염색체를 규명한 성과를 국제 학술지 네이처에 발표했다. 2009년부터 7년간 진행된 연구다. 아프리카발톱개구리는 체외수정으로 한번에 지름 1㎜ 크기의 알을 수백 개씩 낳는다. 유전자의 기능 발현을 조절하기도 어렵지 않아 사람을 포함한 척추동물의 발생 과정에서 중요한 유전자를 연구하는 발생학, 세포생물학, 생화학 등 여러 분야에서 활용됐다. 2012년 노벨 생리의학상을 받은 존 고든의 실험에도 아프리카발톱개구리가 활용됐다. 그러나 아프리카발톱개구리의 유전체 해독은 까다롭다. 인간이나 다른 동물은 부모로부터 하나씩의 염색체 그룹을 물려받아 2개의 염색체 그룹(2배체)을 가지지만, 이 개구리는 부모에게서 두 개씩 염색체 그룹을 받아 4개 염색체 그룹(4배체)을 가져 분석이 복잡했다. 이에 따라 공동연구진은 2010년 해독된 ‘서양발톱개구리’를 이용해 분석을 시도했다. 2개 염색체 그룹을 가진 서양발톱개구리를 4개 염색체 그룹의 아프리카발톱개구리와 비교해 염색체 그룹 수(배체수) 변화에 따른 차이를 분석했다. 공동연구진은 이 방법으로 두 개구리의 조상이 약 4800만년 전에 2배체로 된 2개의 종으로 분화됐다가 다시 1700만년 전에 합쳐지면서 현재 아프리카발톱개구리가 탄생했다는 사실을 밝혀냈다. 권 교수는 “합쳐지는 과정에서 모든 유전자가 살아남을지 사라질지 선택의 기로에 놓이게 된다”며 “아프리카발톱개구리는 신호전달, 대사, 구조 형성에 작용하는 유전자는 앞선 두 종의 것이 모두 유지됐고, 면역체계나 DNA 손상복구에 관여하는 유전자는 한쪽만 살아남은 것으로 확인됐다”고 말했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr
  • [재미있는 원자력] 케네디 대통령 암살과 원자력 기술/선광민 한국원자력연구원 책임연구원

    [재미있는 원자력] 케네디 대통령 암살과 원자력 기술/선광민 한국원자력연구원 책임연구원

    1963년 11월 22일 텍사스를 방문한 존 F 케네디 대통령이 리 하비 오즈월드에게 저격당한 사건은 전 세계에 커다란 충격을 준 사건 중 하나다. 피의자였던 오즈월드는 사건 이틀 뒤 나이트클럽 운영자인 잭 루비에 의해 살해당했다. 이후 암살의 진상조사를 위해 만들어진 워런 위원회는 10개월여 동안의 활동을 통해 케네디 암살은 오즈월드 단독 범행이며 오즈월드의 피살에는 배후가 없다고 결론 내렸다. 그렇지만 미스터리한 잭 루비의 존재와 그의 범행 의도, 배후에 대한 많은 뒷이야기들이 여전히 회자되고 있다. 당시 워런 위원회는 오즈월드가 실제로 총을 쐈는지에 대해 관심을 집중했다. 가장 중요한 증거는 그의 손과 오른뺨에서 채취한 파라핀과 리무진, 케네디 대통령과 동승했던 텍사스 주지사 코넬리에게서 채취한 여섯 개의 총알 파편이었다. 미국 원자력위원회의 권고에 따라 워런 위원회는 1963년 12월 인류가 확보한 가장 민감하고 신뢰도 높은 분석법인 중성자방사화분석에 착수한다. 연구용 원자로를 이용하는 중성자 방사화 분석은 시료를 중성자로 방사화시키면, 방사화된 핵이 붕괴하면서 내뿜는 감마선을 측정해 핵종의 종류와 양을 결정하는 것이다. 이 분석법은 80여개 원소를 동시 분석할 수 있으며 보통 (100만분의1)~ppb(10억분의1) 수준의 검출 능력을 갖지만 잘 제어된 분석 조건에서는 ppt(1조분의1) 이하의 극미량까지도 분석할 수 있다. 2개월에 걸친 분석 결과 오즈월드의 손에서 채취한 파라핀에서는 바륨과 안티몬이 검출되었으나 오른뺨의 파라핀에서는 검출되지 않았다. 이는 오즈월드가 총을 쏘지 않았으며 다른 저격범이 있을 수 있다는 의미였다. 반면 총알 파편의 납 속 안티몬 함량에 대한 분석 결과는 파라핀 분석 결과와는 다르게 ‘제3의 총알’은 없는 것으로 나와 오즈월드가 단독범임을 나타내는 것으로 해석되었다. 이런 상반된 과학적 결론은 이후 다양한 해석을 낳는 원인이 되었다. 어쨌든 미스터리한 대통령 암살의 진실을 풀기 위해 쓰인 중성자 방사화 분석법은 1950년대 초에 미국 과학수사에 등장했다. 이후 1960년대 초 살인 혐의와 관련된 증거 분석법으로 법정에서 인정받기 시작한 뒤 과학수사 분야에서 중요한 역할을 차지하고 있다. 과학수사에서는 범죄 단서를 찾기 위해 극히 적은 양일 수도 있는 증거시료를 가급적 손상하지 않은 상태에서 분석해야 한다. 중성자방사화분석법은 화학적 분리과정 없이 비파괴 분석할 수 있다는 점과 시료의 화학적 형태나 구조에 관계없이 정밀한 분석이 가능하다. 이 때문에 용의자와 범죄 현장의 증거물 간 연관성을 쉽게 결정할 수 있도록 해 과학 수사에 자주 활용되고 있다.
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