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  • [아하! 우주] ‘우주 최대 드라마’ 초신성은 ‘신성(新星)”이 아니다

    [아하! 우주] ‘우주 최대 드라마’ 초신성은 ‘신성(新星)”이 아니다

    ​별이 없던 곳에서 갑자기 밝은 별이 하나 나타나 온 하늘의 별들을 압도할 정도로 눈부시게 반짝인다. 예로부터 이런 별을 가리켜 초신성이라 했지만, 사실 '신성'은 아니다. 정확하게 말하자면, 늙은 별의 임종이다. ​ ​나사(NASA)의 발표에 따르면 초신성은 우주에서 가장 큰 규모의 폭발이라고 한다. 이 같은 초신성은 우리은하 크기의 은하에서 평균 50년에 한 번꼴로 나타난다. 이는 곧, 우주를 통털어 볼 때 별들의 폭발은 매초 또는 몇 초마다 일어난다는 뜻이다. 다만 너무나 먼 거리에서 일어나는 일이라 우리가 관측할 수 없을 따름이다. ​우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 객성(客星·손님별)이라고 불렸다. 기록에 남아 있는 최초의 초신성은 185년에 중국의 천문학자들에 의해 관측된 것이다. 1006년에 관측된 초신성은 지금까지 가장 밝았던 초신성으로 추정되며 중국과 이슬람의 천문학자들에 의해 자세히 기록되었다. 1054년에 나타난 초신성은 중국의 천문학자에 의해 관측되었으며, 그 잔해는 게성운이라는 이름으로 남아 있다. ​1572년의 초신성은 튀코 브라헤(1546~1601)에 의해 관측되어 튀코 초신성이라고 불리고, 그로부터 30년 뒤인 1604년의 초신성은 요하네스 케플러(1571~1630)에 의해 관측되어 케플러 초신성이라고 불리는데, 우리은하에서 가장 최근에 관측된 초신성이다. 그러니까 50년에 한 번 꼴로 터진다는 초신성이 400년이 넘도록 한 번도 터지지 않았다는 말이다. 그래서 사람들은 위대한 천문학자가 있을 때만 초신성이 터진다는 우스갯소리를 하기도 한다. ​​1572년과 1604년에 관측된 초신성들은 유럽에서 천문학 발전에 큰 역할을 했다. 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 세계를 달을 경계로 하여 천상과 지상으로 나누고, 천상의 세계는 영원불변하며, 지상의 세계는 덧없고 변화무쌍한 세계라고 규정했다. 그러나 튀코는 초신성이 그 '천상의 세계'에서 일어난 사건임을 밝힘으로써 아리스토텔레스의 분류법은 덧없이 사라지고 말았다. ​ 초신성, 왜 폭발하는가?​ 거대한 덩치의 별이 생애의 마지막 지점에 이르러 남은 연료를 태다 우고 나면 이 이상 에너지를 생산할 수 없게 된다. 그러면 무슨 일이 일어나는가? 내부의 압력과 중력의 균형이 무너짐으로써 급격한 중력붕괴를 일으켜 대폭발을 일으키는 것이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 종말 치고는 허무할 정도로 짧은 순간에 끝난다. 이것이 바로 초신성 폭발인 것이다. ​초신성 폭발 순간에는 태양이 평생 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 순간적으로 분출시키며, 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 은하 충돌과 함께 우주의 최대 드라마다. ​약 1000만 년 전에 한 무리의 초신성이 '국부 거품(Local Bubble)'이라고 불리는 가스 구덩이를 만들었는데, 땅콩껍질을 닮은 이 구덩이는 우리은하의 오리온팔에 있으며, 폭이 무려 300광년에 달한다. 우리 태양계도 이 속에 잠겨 있다. ​별도 태어나서 살다가 죽는 것은 인간처럼 다를 바가 없지만, 그 종말의 모습이 다 같지는 않다. 별의 운명을 결정짓는 것은 오직 하나, 별의 질량이다. ​ ​태양 같은 작은 별들은 대체로 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 9배 이상 무거운 별에게는 다른 운명이 기다리고 있다. 임종에 가까워지면 격렬한 중력붕괴를 일으킨 후 대폭발로 장렬한 최후를 맞는 것이다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그런데 초신성에도 다음 두 가지 종류가 있다. ​ *Ⅰ형 초신성: ​주변의 별 물질을 빨아들여 한계질량에 이르면 폭발하는 초신성. *II형 초신성: 별 자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발하는 초신성. ​ ​중력붕괴로 폭발하는 II형 초신성 일반적으로 초신성은 태양 질량의 9배 이상의 별이 항성진화의 최종 단계에서 자체 중력에 의한 붕괴로 폭발하는 현상이다. 따라서 초신성의 밝기는 별의 질량에 따라 달라진다. 이것이 II형 초신성이다 ​. 별이​ 에너지를 생산하는 방식은 핵에서 수소 융합반응에 의한 것이다. 융합반응은 원소번호 순으로 일어난다. 수소가 다 타서 헬륨이 되면, 헬륨이 융합반을을 시작하고, 탄소, 산소, 네온, 마그네슘, 실리콘, 그리고 끝으로 원자번호 26번인 철로 융합된다. ​그리고 별 속에서 만들어진 원소들은 양파 껍질처럼 별 속에 켜켜이 쌓인다. 모든 핵 가운데 가장 강하게 결합하는 것이 철이기 때문에, 철보다 가벼운 원소는 융합으로, 철보다 무거운 원는 분열로 핵 에너지를 방출한다. 그럼 철보다 무거운 원소는 어떻게 만들어진 걸까? 모두 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 압력으로 순간적으로 만들어진 것이다. 따라서 양은 비교적 적은 편이다. 금이 쇠보다 비싼 것은 그런 이유 때문이다. ​ 만약 당신의 손가락에 금반지가 끼워져 있다면, 그것은 어떤 초신성이 폭발할 때 만들어져 우주공간을 떠돌다가 지구가 생성될 때 끌려들어와서는 광맥을 형성했고, 그것을 광부가 캐내어 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼워진 것이라고 보면 된다. ​무거운 별은 초신성 폭발 후 중력붕괴를 일으켜 고밀도의 별이 되는데, 여기에서도 질량에 따라 운명이 갈라진다. 그 질량이 태양질량의 1.1배 이하가 되면 백색왜성으로 주저앉고, 1.1~3 배 사이가 되면 중성자별이 된다. 중성자별은 우주에서 존재하는 천체 중 가장 고밀도이다. 하지만 덩치는 아주 작다. 거의 한 도시 크기만한 몸집에 태양의 질량의 두 배에 달하는 엄청난 질량을 쑤셔넣어 가지고 있다. 찻술 하나의 중성자별 물질 무게는 약 10억 톤에 달한다. 백색왜성의 중력을 받쳐주는 것은 전자의 축퇴압인 데 비해, 중성자별의 중력을 맞받고 있는 것은 중성자 축퇴압이다. 그래서 고밀도이지만 이상 더 붕괴하지 않고 평형을 이루어 유지된다. ​중성자별이 최초로 발견된 것은 1967년, 영국 천문학과 학생 조셀린 벨에 의해서였다. 그녀는 CP 1919에서 오는 일정한 전파 펄스를 발견하여 중성자별 존재를 확인한 후,지도교수인 안토니 휴이시와 같이 제2저자로 논문을 썼는데, 그 업적으로 휴이시는 노벨 물리학상을 받았으나, 벨은 제외되어 많은 논란을 불러일으켰다. 태양질량보다 20~30에 이르는 초거성은 초신성 폭발을 일으키지 않고 중력붕괴 후 곧바로 블랙홀이 된다고 천문학자들은 생각하고 있다. 중성자 축퇴압으로도 자체 중력을 버티지 못해 극한 밀도로 뭉쳐지는 것이다. 표준 촛불인 I형 초신성 우리 태양 같은 별은 질량이 작아서 요란스러운 폭발로 종말을 맞지는 않고 비교적 조용히 생을 마감한다. ​앞으로 20억 년쯤 후면, 태양은 연료를 거의 소진하고 점점 뜨거워져 적색거성의 길을 밟는다. 그리하여 최종적으로는 서서히 식어서 백색왜성으로 낙착되겠지만, 그전에 지구의 바닷물은 모두 증발되고 지구상의 모든 것들은 숯덩이처럼 타버리고 말 것이다. 그리고 이윽고 자신의 외각층을 우주공간으로 뿜어내고 마는데, 그것은 거대한 가스 고리를 만들어 명왕성 궤도에까지 이를 것이다. 이 단계를 행성상 성운이라 한다. 한때 지구 행성에서 인류가 일구어온 문명의 잔해들도 틀림없이 그 속에 포함되어 있을 것이다. 이렇게 천천히 식어가는 백색왜성으로서 생을 마감하는 ​별에 어떤 사건이 벌어질 수도 있다. 별들은 대체로 동반성을 갖고 있는 경우가 많은데, 그 동반성이 많은 물질을 방출하는 적색거성이라면 상황이 달라진다. 적색거성에서 방출된 물질은 백색왜성으로 끌려들어가 백색왜성의 질량이 폭증하는 사태가 오는 것이다. 그렇다고 백색왜성이 물질을 무한정 받아들이는 것은 아니다. 과식금지의 한계선이 있는데, 그것은 태양질량의 1.44배로서, 찬드라세카르 한계라 한다. 인도 출신의 물리학자 찬드라세카르가 밝힌 것으로, 그는 이 발견으로 1983년에 노벨 물리학상을 받았다. ​백색왜성의 질량이 이 한계에 이르면 이떤 일이 벌어지는가? 별의 중력을 버텨주는 힘, 곧 별 물질의 전자들이 서로를 밀어내는 축퇴압이 더 이상 감당을 못해 격렬한 중력붕괴를 일으키면서 폭발하고 마는 것이다. 일정한 증가하게 되고, 백색왜성의 질량이 찬드라세카르 한계에 이르게 되면 더 이상 축퇴압으로 버티지 못하고 붕괴되면서 폭발하게 된다. 이렇게 폭발하는 별이 바로 1a형 초신성이다. 1a형 초신성은 비슷한 질량을 가진 상태에서 폭발하기 때문에 폭발시의 최대 밝기가 거의 일정하다. 따라서 1a형 초신성의 겉보기 광도를 재면 그 거리를 알 수 있게 된다. 천문학은 이로써 우주를 재는 중요한 잣대를 하나 마련한 셈이 되었다. 그래서 1a형 초신성을 표준 촛불이라고 한다. 별과 당신의 관계 ​1929년 에드윈 허블(1889~1953)이 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 사실을 처음으로 발견한 이후, 최대의 관심사 중 하나는 우주의 팽창속도가 일정한가 변화하는가라는 문제였다. 이 문제에 답을 준 것이 다름아닌 바로 초신성 1a였다. ​과학자들은 멀리 있는 1a형 초신성 수십 개의 거리와 후퇴속도를 분석한 결과, 우주가 일정한 속도로 팽창하는 경우에 비해 밝기가 더 어둡다는 사실이 밝혀냈다. 이것은 이 초신성들이 예상보다 더 멀리 있다는 뜻이며, 그 원인은 단 하나, 우주의 팽창속도가 점점 빨라지고 있음을 뜻하는 것이었다. 이전까지는 우주의 팽창속도가 결국에는 우주에 있는 물질들의 인력 때문에 줄어들 것으로 생각되었지만, 실제 관측 결과는 이와 정반대로 나타난 것이다. 최근의 우주론에서 가장 획기적인 발견으로 인정되고 있는 이 관측 결과는 1998년 두 팀의 천문학자들에 의해 독립적으로 발표되었고, 그들은 후에 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다. 그렇다면 우주의 팽창에 가속 페달을 밟고 있는 존재는 무엇인가? 과학자들이 가장 강한 의혹의 눈길을 보내고 있는 것은 '암흑 에너지(dark energy)'다. '암흑'이라는 접두어가 붙은 것만으로 알 수 있듯이, 이것은 복면을 쓴 정체불명의 진공 에너지다. 더욱이 이 암흑 에너지는 우주가 팽창할수록 더 커지는 성질을 갖고 있다. 따라서 우리는 좀 따분하겠지만 앞으로도 영원히 가속팽창하는 우주를 하염없이 바라보아야 할 운명이다. 어쨌든 이런 놀라운 우주의 비밀을 밝혀준 것이 바로 초신성인 것이다. 그런데 초신성에 대해서 이 모든 것을 압도하는 중요한 햇심은 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 바로 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸 속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 초신성이 폭발하여 자신의 몸을 아낌없이 우주로 돌려주지 않았다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다.우리가 별에 한없는 동경과 사랑을 느끼며 바라보는 것은 어쩌면 우리 DNA 속에 이러한 별에 관한 오랜 기억이 심어져 있기 때문이 아닐까? 초신성에 관한 뒷담화는 대략 이쯤에서 끝나지만, 마지막으로 우리은하에서 조만간 초신성으로 터질 후보 별 몇 개를 소개하기로 한다. 조만간이래야 1백만 년 이내지만, 대표 선수로는 카시오페이아자리의 로, 용골자리의 에타, 오리온자리의 베텔게우스, 그리고 안타레스, 스피카 등이 대기하고 있고, 지구에서 가장 가까운 초신성 후보는 페가수스자리의 IK(HR 8210)로, 약 150 광년 떨어진 거리에 있다. 이 별은 백색왜성과 주계열성이 쌍성계를 이루고 있는데, 태양질량의 1.15배인 이 백색왜성이 Ia형 초신성이 될 만큼 질량을 누적하는 데는 수백만 년이 걸릴 것으로 추측되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 일요일 찾아오는 ‘월요병’ 마음 뿐 아닌 몸도 아프게 해 (연구)

    일요일 찾아오는 ‘월요병’ 마음 뿐 아닌 몸도 아프게 해 (연구)

    일요일 오후 느지막한 시간, 내일 학교를 가거나 직장에 가야할 생각 만으로도 괜히 가슴 한편이 묵직하고 머리가 지끈거려 온다. TV 개그프로그램을 봐도 유쾌하기보다는, 그저 헛헛한 웃음만 나올 뿐이다. 우울증과는 다를 수 있지만, 못지 않게 우울한 '월요 증후군'의 전조 현상이다. 이럴 때 몸 여기저기가 아픈 느낌이 드는 것도 충분히 근거가 있을 수 있다. 대표적 정신질환이라고 할 수 있는 우울증이 정신에만 영향을 끼칠 뿐 아니라 신체 곳곳에 피해를 입히는 ‘전신병’(systemic disease)에 해당한다는 연구 결과가 발표됐다. 스페인 그라나다대학교 연구팀은 29개의 과거 연구자료에 대한 종합 분석을 실시한 결과, 이러한 결론을 얻었다며 해당 내용의 논문을 임상 정신의학 저널(Journal of Clinical Psychiatry)에 게재했다. 연구팀이 살펴본 연구들의 총 참가자 수는 3900여 명에 이르는 것으로 알려졌다. 이들은 연구에 참가한 우울증 환자들의 치료 전후 건강 상태를 일반인 참가자들과 비교해 보는 방식으로 우울증이 미치는 피해를 분석했다고 밝혔다. 이미 그 동안 많은 우울증 환자들은 정신적인 괴로움과 함께 신체적 증상도 호소했던 것으로 알려져 있다. 그러나 우울증이 정말 전신병에 해당하는지 여부를 과학적으로 분석한 연구는 이번 사례가 처음이다. 이번에 연구팀은 우울증이 환자 체세포에 ‘산화스트레스’(oxidative stress)를 발생시킨다는 점을 확인했다고 밝혔다. 산화 스트레스는 체내에 활성산소가 많아져 생체의 산화수준 균형이 무너져버리는 상태를 의미한다. 연구팀에 따르면 우울증 치료 전후에 걸쳐 환자들의 신체를 점검한 결과, 치료 후 이들에게서 ‘말론디알데하이드(malondialdehyde)’ 수치가 크게 낮아지는 현상이 관찰됐다, 말론디알데하이드는 신체 세포의 쇠약 및 산화스트레스 수준을 보여주는 생체지표에 해당한다.즉 말론디알데하이드 수치가 낮아졌다는 것은 산화스트레스 정도 또한 낮아졌다는 의미가 된다. 연구팀에 따르면 치료 후 환자들의 말론디알데하이드 수치는 건강한 일반인 수준으로 낮아졌을 정도다. 또한 산화스트레스가 발생할 경우 낮아지게 되는 아연 및 요산(尿酸)수치 역시 우울증 치료 이후 다시 회복되는 경향을 보였다. 이또한 우울증이 산화스트레스의 주요 원인이 된다는 점을 뒷받침하고 있다. 우울증은 심혈관 질환 및 암 발생 확률과 밀접하게 연결돼 있다. 이번 연구결과는 우울증과 이러한 기타 질병들 사이의 강력한 상관관계를 설명하는 좋은 단서가 될 것으로 보인다. 더 나아가 이번 연구는 우울증 환자들의 평균 기대수명이 우울증에 걸리지 않은 사람들과 비교해 더 짧은 이유를 알아내는 연구에도 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • 北SLBM 탐지 레이더 도입·‘정전 폭탄’ 개발 착수

    北SLBM 탐지 레이더 도입·‘정전 폭탄’ 개발 착수

    군 당국이 북한이 개발 중인 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 탐지용 레이더를 2020년까지 도입하고 북한의 전력망을 파괴하기 위한 ‘탄소섬유탄’을 개발하기로 했다. 북한이 최근 잇따라 시험발사하고 있는 신형 300㎜ 방사포(다연장로켓) 등 장사정포를 파괴할 ‘전술지대지유도무기’(미사일)도 개발해 2019년에 배치할 계획이다. 국방부는 30일 이 같은 내용을 골자로 한 ‘2017~2021년 국방 중기 계획’을 발표했다. 국방 중기 계획은 내년부터 5년간 우리 군의 군사력 건설과 운용 계획을 담은 청사진이다. 국방부는 이 기간 동안 소요되는 재원을 방위력 개선비 73조 4000억원, 전력운영비 153조 1000억원 등 모두 226조 5000억원으로 추산했다. 국방부 관계자는 “이번 계획은 북한의 핵·미사일 등 도발 위협에 따른 대비능력 확보가 시급하지만 국가재정 여건상 적정 국방비를 확보하는 데는 어려움이 있어 지난해 세웠던 ‘2016~2020년 국방 중기 계획’의 232조 5000억원보다 6조원 줄어든 226조 5000억으로 편성했다”면서 “킬 체인과 한국형미사일방어체계(KAMD) 등 북한의 현실적 위협에 대한 대응능력에 우선순위를 두는 대신 경영 효율화를 통해 재원을 절감할 것”이라고 설명했다. 국방부는 향후 5년간 북한 핵·미사일 기지를 사전에 탐지해 선제 타격하는 ‘킬 체인’ 전력에 5조 4000억원을, 북한 미사일이 발사되면 이를 공중에서 요격하는 KAMD에 2조 5000억원을 투자할 예정이다. 국방 연구개발비(R&D)로는 향후 5년간 18조 6000억원을 투자할 계획이다. 군 당국이 KAMD 전력의 일환으로 2020년까지 해외에서 도입하고자 하는 탄도탄조기경보레이더는 북한이 은밀히 바다에 숨어서 발사할 수 있는 SLBM 개발에 박차를 가함에 따라 대응전력 확보가 시급하다는 판단에서 추가됐다. 군은 현재 북한 미사일을 탐지할 ‘그린파인’ 탄도탄조기경보레이더 2대를 운용하고 있다. 군 관계자는 “그린파인 레이더는 북쪽에서 날아오는 지상 발사용 미사일에 대응하기 위한 것”이라며 “적 잠수함이 동·서해에서 공격할 가능성이 있어 전방위로 탐지할 추가 레이더가 필요하다”고 말했다. 이 레이더는 이스라엘제가 유력한 후보 기종으로 거론되며 탐지 거리가 800여㎞로 그린파인 레이더의 500㎞보다 길다는 점이 특징이다. 국방과학연구소(ADD)는 ‘킬 체인’ 전력을 보강하기 위해 500여억원을 들여 유사시 북한의 변전소와 전력망을 무력화시킬 수 있는 탄소섬유탄 개발을 2020년대 초반까지 완료할 계획이다. 미국이 2003년 이라크전에서 사용한 탄소섬유탄은 일명 ‘정전 폭탄’으로 불리며 항공기를 이용해서 공중에서 투하하면 150여개의 자탄으로 분리된다. 유도장치에 의해 공중에서 폭발시키면 전도가 높은 니켈이 함유된 탄소섬유가 무수히 방출돼 북한 송전선 등에 걸리게 되며 이때 단락현상이 일어나 정전이 되는 원리다. 군은 특히 700여억원을 들여 북한 방사포를 비롯한 장사정포 갱도 진지를 파괴할 전술지대지유도무기를 2018년까지 개발하기로 했다. 2019년 실전배치되는 이 유도무기는 사거리가 120㎞로 위성항법장치(GPS)를 장착한 채 지하 수m까지 관통할 수 있어 북한군이 방사포 발사를 시도하면 방사포 갱도 진지를 파괴할 수 있다. 북한은 비무장지대(DMZ) 인근 갱도 진지에 수도권을 겨냥한 자주포와 각종 방사포 등 300여문을 집중 배치했다. 이 밖에 군은 상병 기준 병사 월급을 올해 17만 8000원에서 내년 19만 5800원으로, 2021년에는 22만 6100원으로 올해 대비 27% 인상할 계획이다. 훈련에 참가한 예비군에게 지급하는 실비는 올해 1만 2000원에서 2019년에는 2만 2000원으로, 2021년에는 3만원으로 올릴 방침이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr
  • IBM, 인간 뇌와 유사한 슈퍼 컴퓨터 칩 개발

    IBM, 인간 뇌와 유사한 슈퍼 컴퓨터 칩 개발

    이미 ‘뛰어난’ 인공지능의 기능에 인간의 숨결을 불어 넣어주는 슈퍼컴퓨터 칩이 개발됐다.  미국 IBM과 로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)가 손 잡고 만든 이 칩은 ‘IBM 트루노스’(IBM TrueNorth)로, 인간의 뇌와 매우 유사한 구조 및 훨씬 뛰어난 계산능력을 자랑한다는 것이 특징이다. 이를 개발한 과학자들의 설명에 따르면 IBM 트루노스 칩 16개를 조합해 만든 슈퍼컴퓨터는 1600만개의 뉴런과 40억 개의 시냅스가 처리하는 계산능력과 맞먹는 ‘실력’을 지녔으며, 복잡한 패턴을 인식하거나 주변의 정보를 통합하고 분석한 결과를 통해 추론하는 능력도 기존의 슈퍼컴퓨터에 비해 뛰어나다. 이번에 개발된 칩은 미국 내에서 핵탄두 개발을 책임지는 에너지부 산하 국가핵안전국(NNSA)의 정보처리 및 사이버안보를 지키는데 우선적으로 활용될 예정이다.  특히 NNSA가 비축용 핵의 안전과 안정성을 보장하기 위해 사용되는 ASC(Advanced Simulation and Computing) 프로그램의 성능을 높이고, 컴퓨터가 마치 사람처럼 생각하고 배울 수 있도록 하는 기술인 ‘딥 러닝’ 알고리즘을 평가하는데에도 활용될 것으로 알려졌다. 로렌스 리버모어 국립연구소 소속 관계자인 짐 브레이즈는 “인간의 뇌를 닮은 컴퓨터 칩을 뜻하는 뉴로모픽 칩(neuromorphic chip)의 발전은 우리가 과학을 다루는 방법을 변화시킬 것”이라면서 “이러한 기술의 실현은 현존하는 가장 빠른 연산처리 시스템인 페타플롭스(petaFlops, 1초당 1000조번의 연산처리)보다 더욱 빠른 스피드를 자랑하는 컴퓨터의 등장을 가능케 할 것”이라고 기대했다. 이어 “IBM 트루노스는 뉴런과 시냅스의 움직임으로 이뤄진 사람의 뇌 시스템과 매우 유사하며, 기존의 슈퍼컴퓨터 칩보다 더 낮은 전력만을 필요로 한다는 장점이 있다”고 덧붙였다. IBM 측은 “IBM트루노스는 향후 5~7년 내 상업적 용도로 활용될 수 있을 만큼 보편화 될 것”이라고 전망했다.   송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 난쟁이 ‘호빗’ 멸종은 5만년 전…현생 인류가 범인? (네이처)

    [와우! 과학] 난쟁이 ‘호빗’ 멸종은 5만년 전…현생 인류가 범인? (네이처)

    지난 2003년 인도네시아 플로레스 섬의 리앙 부아 동굴에서 호미닌(Homonin·초기인류) 화석이 발견돼 세계적인 주목을 받았다. 키가 106cm, 몸무게 25kg, 뇌 용량은 현생인류의 3분의 1만한 이 화석은 발견된 지역의 이름을 따 ‘호모 플로레시엔시스’(Homo floresiensis)로 명명됐지만 세상에 널리 알려진 이름은 ‘호빗’(hobbit)이다. 우리에게는 영화로 더 익숙한 호빗은 1937년 발표된 J R R 톨킨의 소설에 등장하며 ‘반지의 제왕’에서는 난쟁이족으로 묘사됐다. 최근 호주 울런공 대학 연구팀은 동굴에서 발견된 호빗 화석과 도구 등을 재측정한 결과 호빗의 멸종시기가 당초 예상시기인 1만 2000년 전이 아닌 5만년 전이라는 연구결과를 발표했다. 호빗은 그간 고고학계는 물론 관련 과학자들에게 큰 논란을 안겼다. 가장 큰 논쟁은 과연 호빗이 왜소증이나 장애를 가진 현생인류인지 아니면 멸종한 별개의 종인지 여부였다. 일부 과학자들은 이들이 몸집과 두뇌가 쪼그라드는 유전질환인 소두병을 앓은 호모 사피엔스라고 주장하고 있으나 호빗의 육체적 특징을 들어 현생인류와 다른 새로운 종이라는 이론이 지금은 가장 큰 힘을 받고있다. 또 하나 큰 의문점은 호빗의 멸종이유다. 오랜시간 고립된 섬에 살면서 퇴화했다는 주장, 현 인류의 조상인 호모 사피엔스와의 경쟁에서 밀렸다는 다양한 이론들이 있으나 이번에 멸종 시기가 앞당겨지면서 '인류 조상'과의 관계가 더욱 의심받게 됐다. 학계에서는 호모 사피엔스의 출현시기를 대략 5만 년 전으로 보고있으며 이 때문에 상당기간 호모 사피엔스와 호빗이 공존했을 것으로 추정해왔다. 그러나 호빗의 멸종시기가 5만 년 전으로 계산되면 결과적으로 호모 사피엔스의 출현 후 얼마 안 가 호빗이 멸종했을 가능성이 있다. 연구를 이끈 버트 로버트 박사는 "호빗 멸종에 호모 사피엔스가 주요한 역할을 했을 가능성이 있다"고 멸종 이유를 조심스럽게 전망했다. 그러나 박사는 "만약 호빗이 호모 사피엔스와 만나지 않았다고 해도 아마도 멸종했을 것"이라며 "당시에 수많은 동물들이 멸종돼 사라졌다"고 말했다.      이번 연구결과는 세계적인 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 커피는 보약?…남자는 하루 커피 2잔을 마셔야 한다

    커피는 보약?…남자는 하루 커피 2잔을 마셔야 한다

    커피의 효능에 대해서는 더이상 재론의 여지가 없을 정도로 각종 긍정적 연구 결과가 쏟아지고 있다. 심장질환의 억제를 비롯해서 지구력 향상 등 운동능력을 높이는 역할을 한다. 또한 간경화 발생 확률도 감소시킬 수 있다.  여기에 긍정적 효과가 한 가지 또 더해졌다. 바로 남성에게 가장 위험한 암 중 하나로 분류되는 전립선 암 예방 역할이다.  중국 상하이 통지대학 연구진이 55만 명의 전 세계 남성을 대상으로 연구한 13개의 연구결과를 재분석 한 결과, 커피를 하루 2잔 이상 마시는 남성은 그 이하로 마시는 남성에 비해 전립선암으로 사망할 위험이 24% 낮아진다는 사실을 확인했다. 연구진은 커피에 든 산화방지제 및 소염제 성분이 암세포의 성장을 억제하는 역할을 하며, 특히 커피 원두에 함유된 카페스톨이라는 성분은 인슐린 분비를 촉진하고 포도당 섭취를 증가시켜 당뇨병을 예방하는데 효과적인 것으로 알려져 있다. 커피의 이러한 효과는 전립선암 사망률이 급증하는 최근 추세에 남성들의 건강을 지키는데 큰 역할을 할 것으로 기대를 모으고 있다. 한국 국가암등록통계에 따르면, 전립선암 환자는 2012년 기준 남성 암 환자의 8.2%를 차지한다. 대장암(15.5%)에 비해 낮은 수치지만 사망률은 점차 높아지는 추세인데, 실제 2012년 연령 표준화사망률(인구 10만명 당 사망자 수)을 보면 전립선암 사망률은 1983년보다 10.5배 늘어 암 사망 증가율 1위에 오른 바 있다. 대장암(3.7배), 췌장암(2.9배)에 비해 높은 수치다.  전문가들은 전립선암 사망률이 증가한 원인으로 과도한 지방섭취 및 운동부족을 꼽고 있다.  커피가 남성에게만 도움이 되는 것은 아니다. 스웨덴 카롤린스카의대 연구팀이 50~74세 여성 5929명을 대상으로 한 연구에 따르면 하루에 커피 5잔 이상을 마시는 여성은 이보다 적게 마시는 여성에 비해 유방암 발생 위험이 최대 57%까지 낮아지는 것으로 나타났다.  이번 연구결과는 미국에서 발행되는 과학 저널인 ‘영양과 암 저널’(journal Nutrition And Cancer) 최신호에 실렸다.   송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [이일우의 밀리터리 talk] 태양의후예…특수부대 대접 좀 해주시지 말입니다

    [이일우의 밀리터리 talk] 태양의후예…특수부대 대접 좀 해주시지 말입니다

    특전사 파병부대 장교와 해외 의료봉사단의 여의사가 만나 사랑에 빠진다는 독특한 스토리로 연일 시청률 고공행진을 이어가고 있는 드라마 '태양의 후예'에서 시청자, 특히 여성 시청자들을 브라운관 앞에 붙잡아 놓으며 이른바 ‘태후 신드롬’을 이끌어 가고 있는 일등공신은 역시 주인공인 ‘유시진 대위(송중기 분)’다. 유시진 대위는 훤칠한 키와 외모, 다부진 근육, 그리고 육사 출신의 엘리트 특수부대 팀장이라는 설정으로 등장한다. 유 대위는 시내에 데이트 나왔다가 헬기를 타고 부대로 복귀하는가 하면, 시종일관 폼 나는 군복과 장비를 착용하고 나오며, 자신이 옳다고 판단하면 별 세 개인 특전사령관의 명령도 무시하고 무전기까지 꺼버리는 패기를 보여주며 눈길을 사로잡고 있다. 이러한 패기와 호연지기(浩然之氣)는 ‘상남자’ 특수부대 대원이라면 당연히 갖춰야 할 것이겠지만, 실제 특전사는 이러한 호연지기는 고사하고 온갖 규정과 규제에 묶여 점차 야성을 잃어가며 ‘보이스카우트’ 대접을 받고 있다면 과연 믿을 사람이 얼마나 있을까? “사제 장비는 쓰지 말라“ 9.11 테러 이후 세계 각지에서 테러와의 전쟁이 시작되면서 각국은 대테러 작전 수행을 위한 특수부대 강화에 많은 예산을 투자하고 있으며, 최근 IS 테러리즘이 세계 각지에서 창궐하며 대테러 특수부대의 중요성은 날로 커지고 있다. 과거에는 특수부대원 개개인의 초인적인 정신력이 특수부대의 전투력을 가늠하는 척도였다면, 군사과학기술이 무서운 속도로 발전하고 있는 현대의 특수전은 속된 말로 ‘장비빨’이 얼마나 받쳐 주느냐에 따라 특수작전의 성패가 결정된다고 해도 과언이 아닐 만큼 장비의 수준이 특수부대의 전력 수준을 평가하는데 있어 중요한 척도가 되고 있다. 문제는 ‘안 되면 되게 하라’ 정신으로 정신력에서만큼은 세계적으로도 탑클래스로 평가받던 대한민국 특전사가 ‘장비빨’에 밀려 점차 전력이 약화되고 있다는 평가가 나오기 시작했다는 것이다. 우리나라 특전사 훈련 사진과 다른 선진국들의 특수부대 훈련 사진을 유심히 들여다보면 군대나 무기에 대해 잘 모르는 일반인들도 쉽게 찾아낼 수 있는 차이점이 하나 있다. 바로 장비다. 다른 나라의 특수부대, 특히 특수전 분야에서 독보적인 국가로 평가받는 미국의 특수부대를 잘 살펴보면 대원 개개인의 총기나 헬멧, 조끼, 심지어 전투복까지 다른 경우를 종종 볼 수 있다. 미군 델타포스(Delta force)나 네이비씰(Navy SEAL) 대원들은 같은 팀이라도 사용하고 있는 총기가 모두 제각각인데, 미군 제식소총인 M4 카빈을 비롯해 독일과 벨기에서 특별히 주문한 HK416이나 SCAR, 심지어 러시아제 AK-47을 개조한 총기를 쓰는 대원들도 어렵지 않게 찾아볼 수 있다. 가장 많이 쓰이는 M4 카빈의 경우 대원 개개인의 취향에 맞춰 총열, 개머리판, 조준장비, 탄창, 심지어 몸통까지 커스텀해서 쓰는 것이 일반적이다. 복장이나 보호장구, 군장도 마찬가지다. 전술조끼나 방탄복도 본인의 취향에 맞게 선택해 사용할 수 있고, 보급품이 마음에 들지 않으면 별도로 사제 장비를 구입해 쓰거나 자신이 원하는 제품을 지급해 줄 것을 요청할 수도 있으며, 보급을 통해 자신이 원하는 장비를 구할 수 없는 경우 직접 해외에서 제품을 구해 장병에게 전달해주는 비영리 민간단체(Troops Direct)까지 있다. 그렇다보니 미군 특수부대원 1명이 몸에 두르고 있는 장비의 가격을 뽑아보면 준대형 세단 한 대 가격을 가볍게 웃도는 경우가 많다. 개개인에 맞게 환골탈태 수준으로 개조한 소총과 권총에 1000만~1500만원 이상, 최신 방탄복과 헬멧, 피복류에 300~500만원이 들어간다. 여기에 첨단 통신장비와 휴대용 저격수 탐지 시스템 등의 생존 장구류까지 합치면 병사 개인당 장비의 가격은 수천만 원을 넘어간다. 이러한 경향은 미국뿐만 아니라 최근 이슬람 테러가 심각한 문제로 대두된 유럽 등 선진국에서도 공통적으로 나타나는데, 선진국 특수부대 가운데 이러한 흐름에서 유일하게 역행하는 부대가 딱 하나 있다. 바로 대한민국 특전사이다. 특전사는 지난해부터 국가공인기관으로부터 인증 또는 검증받지 아니한 규격, 국방부 요구조건에 미충족하는 저급, 저질제품의 사용 및 유입을 차단한다는 이유로 대원 개개인의 사제 장비 사용과 부대 반입을 엄격히 금지하기 시작했다. 나이프나 멀티툴, 모자 등 일부 품목에서는 제한을 두지 않았지만, 총기 부품이나 방탄 장구류, 야간 투시 장비 등의 반입을 금지하기 시작한 것이다. 사령부 차원에서 이러한 규제가 심해지면서 일선 부대에서 사제 장비를 사용하는 사례가 급속도로 줄어들기 시작했다. 보급되는 레일과 조준장비가 개개인에게 맞지 않거나, 총기의 구조적 문제로 인해 발생하는 성능 부족을 보완하기 위해 부착했던 각종 부품과 부수장비를 사용할 수 없게 된 것이다. 특수전사령부에서 이러한 지침을 내린 이유는 간단하다. 규정 때문이다. 군은 군수품 표준화업무규정에 따라 모든 무기체계와 장비를 표준화하여 사용하고 있다. 이는 국방기술품질원 등 전문기관에서 검증된 규격과 형상의 무기체계를 운용함으로써 사용자 운용 편의성과 군수보급상 이점을 위한 것이다. 그러나 이러한 규정은 비정규 작전을 수행하는 특전사 대원들로부터 거센 반감을 사고 있다. 가령 특전사 대원들의 표준 개인화기인 K-1A 소총의 예를 들어보자. 특전사 대원들 사이에서는 K-1A 소총의 접철식 개머리판 대신 M4 카빈에 쓰이는 신축식 개머리판을 부착하고, 사제 레일 시스템을 달아 여기에 자신에게 맞는 배율 조준경과 도트사이트, 수직 손잡이 등을 추가해 운용하는 경우가 많았다. 사제 개머리판은 더욱 안정적인 견착을 가능케 해 중거리 사격에서 명중률을 높여주고, 2개의 광학조준장비는 가까운 표적이나 먼 표적에 대해 빠른 조준 전환을 도와줌으로써 신속한 사격이 가능케 해준다. 그런데 규정대로라면 이러한 개조는 불법이며, 총기에 부착된 모든 부수기재는 떼어내거나 부대에서 보급되는 장비를 달아야 한다. 특히 전술훈련평가 때는 이러한 장비가 다른 팀 또는 다른 부대와의 형평성에 맞지 않는다 하여 부착을 더욱 엄격하게 금지하고 있다. 훈련이 있을 때 특전사 대원들이 아무것도 달리지 않은 ‘맨총’을 자주 들고 나왔던 이유가 바로 이 때문이다. 각종 장비가 주렁주렁 달려있는 총기를 들고 언론사 사진에 찍히면 스스로 규정위반을 인증하는 꼴이 되기 때문이다. 전역을 앞두고 있다는 한 특전부사관은 사령관에게 보내는 공개편지를 통해 대원들이 사비를 털어 장비를 사는 이유가 무엇인지 하소연하고 있고, 주요 군사전문매체와 언론도 이와 관련한 문제를 제기하고 있지만, 특전사령부는 그 어떤 입장 변화도 보이지 않고 있다. 주눅 드는 특수부대 "How about you and your Korean Boy Scouts go back home, and train with your mama's?(너희 한국 보이스카우트들은 집에 돌아가서 엄마랑 훈련하지 그래?)“ 드라마 '태양의 후예'에서 주인공의 팀과 연합훈련 중이던 미군 델타포스 팀장이 주인공 팀에게 던진 조롱이다. 물론 실제로 동맹군 사이에서 이런 수준의 폭언이 오가는 경우는 없지만, 미군 입장에서 지금의 한국군 특전사가 ‘보이스우트’처럼 보이지 말라는 보장도 없다. 보이스카우트는 주로 ‘엄마’들의 손에 이끌려 가입하고, 조직에서 정해준 유니폼과 규정에 따라 움직이며 각종 행사에서 ‘엄마’들의 치맛바람이 상당히 작용하는 편이니 극단적으로 표현하자면 지금의 특전사는 ‘육군본부’라는 ‘엄마’의 치맛바람에 묶여 있는 ‘보이스카우트’에 가까울지도 모른다. 특수부대는 일반 부대와 편제와 운영, 전술이 완전히 다르기 때문에 독립된 지휘체계와 군수보급체계를 갖춰야 한다. 미국의 경우 사성장군이 지휘관인 별도의 특수작전사령부(SOCOM·Special Operations Command)가 존재하며, 미 육군의 그린베레, 해군의 네이비씰, 공군의 24특수전술대대 등의 작전지휘와 보급을 모두 특수작전사령부에서 담당한다. 그러나 한국군 특전사는 평시 육군본부의 통제 하에 있기 때문에 훈련과 보급 면에서 특수전과는 거리가 먼 육군본부의 규정을 그대로 따라야 한다. 최근 실시되고 있는 한미연합 특수전 훈련 현장에서 전해지는 소식들을 종합해보면 함께 훈련하는 미군 입에서 ‘보이스카우트’라는 비아냥이 나올 법도 하다. 사실, 일반 국민들이 생각하기에 특전사는 정말 폼 나고 멋진 조직이다. 드라마 『태양의 후예』 속 특전사 대원의 모습을 보면 정말 멋있는 장면들이 많이 나오기 때문이다. 표적과 표적 사이를 걸어가는 교관을 피해 실탄 사격 훈련을 하고, 외출 나온 대위가 긴급 복귀를 위해 병원 옥상에서 헬기를 타고 가기도 한다. 하지만 이것은 어디까지나 드라마 속 허구일 뿐, 실제 현장에서 전해지는 특전사의 실태는 드라마 속 내용과 거리가 좀 멀다. 교관을 앞에 두고 전진하면서 폼 나게 사격 훈련하는 대신 공포탄 탄피도 잃어버릴까봐 총기에 탄피받이 붙이고 탄피 주우러 다녀야 하고, 훈련 도중 불쑥불쑥 나타나는 평가관과 통제관에서 상황 브리핑도 해야 한다. 여주인공을 뒤로 하고 폼 나게 헬기로 출동하는 대신 훈련장까지 버스로 이동해야 한다. 우스갯소리가 아니라 올해 키 리졸브/독수리연습 기간 중 한미연합 특수작전 훈련에서 실제로 있었던 일이다. 이라크와 아프가니스탄에서 테러리스트들과 치열한 실전을 경험했던 미군 특수부대원들이 이 모습을 보며 어떤 생각을 했을까? 특전사는 간부로 이루어진 비정규전 전문 프로 집단이다. 특전사 대원 하나 하나는 강도 높은 훈련과 수련으로 다져진 야수들이며, 이 야수들은 유사시 적진 한가운데에서 일당백으로 싸우는 최정예 전투원들이다. 적진에 홀로 고립되어 1대 다수로 싸우려면 그 전술은 변칙적이어야 하고 비상식적이어야 한다. 우리는 이것을 비정규전이라 부른다. 정규전을 수행하는 일반 육군 부대의 규정, 그리고 부대 운영 원칙을 비정규전 부대인 특전사에 적용하는 것은 야영 전문가들을 앉혀 놓고 보이스카우트 교육을 진행하는 것과 다름없다. 특전대원들의 잃어버린 야성을 깨우기 위해서라도 이제 적어도 특수부대에서만큼은 규정과 방침에서 유연성을 좀 갖는 것이 어떨까? 이일우 군사 전문 통신원 finmil@nate.com (자주국방네트워크 사무국장)
  • [명인·명물을 찾아서] 영월 ‘별마로천문대’ 새 단장

    [명인·명물을 찾아서] 영월 ‘별마로천문대’ 새 단장

    국내에서 별바라기들이 가장 많이 찾는 강원도 영월 ‘별마로천문대’가 최근 새롭게 단장하고 관람객들을 맞고 있다. ‘별을 보는 고요한 정상’이란 뜻의 별마로천문대는 시민천문대 최상의 관측조건인 해발 799.8m 영월 봉래산 정상에 자리하고 있다. 지름 800㎜ 주망원경과 지름 125~560㎜의 보조망원경 4대가 설치돼 달이나 행성, 별을 관측할 수 있는 곳이다. 봉래산은 별을 관측하기에 가장 좋은 곳으로 빛 공해가 적고 안개 영향을 거의 받지 않는데다 강한 바람이 없는 곳으로 천문대가 들어서기에 최적의 조건을 갖췄다는 평가를 받는다. 별을 볼 수 있는 관측일수도 국내 평균이 100일인데 비해 영월지역은 160~190일이다. 특히 별마로천문대는 해와 달, 그리고 별이 뜨고 지는 또렷한 천문현상과 주변의 뛰어난 자연풍광을 간직한 곳이기도 하다. 별마로천문대에서는 주로 태양계의 화성, 토성, 목성, 달을 잘 관측할 수 있다. 수성과 금성은 시간대가 맞지 않아 관측이 쉽지 않다. 태양계 관측 외에 별과 외부 은하 관측도 가능하다. 별들이 모여 있는 성단과 뿌옇게 별들이 구름처럼 모여 있는 성운도 관측이 가능하다. 태양계와 별들의 관측은 대체로 일교차가 적어 대기 중에 수증기가 많지 않은 겨울철이 좋지만 봄이 시작되는 3월부터 5월까지는 목성이 또렷하게 보이고, 5월 말부터 6월에는 고리모양을 띤 토성이 잘 보인다. 그래도 방학을 맞는 학생들이 많이 찾는 여름이 별마로천문대의 전성기다. 별마로천문대는 2001년 10월에 개관한 천문대로 국내 최대 이용률을 보이고 있다. 이후 자치단체들과 민간인이 운영하는 수십 개의 천문대가 생겨났다. 하지만 별마로천문대는 유료관람객만 연간 7만 5000명에 이르고 장애인과 다문화가정 등 무료 이용객들까지 합하면 연 10만명이 찾아 별을 관측하고 즐기는 국내 최대 천문대로 자리잡고 있다. 별마로천문대는 크게 천문과학교육관과 천체투영실, 주관측실, 보조관측실, 가상(VR)체험존 등으로 나뉘어 있다. 천문과학교육관은 학생 등 단체 이용객들이 1박 2일 정도 머물며 별을 관측하고 숙식을 하는 곳이다. 최대 40명까지 하루 한 팀만 전화 예약을 받아 운영한다. 이곳 천문과학교육관에서는 다양한 천문교육프로그램이 진행된다. 대부분 1박 2일 동안 머물며 1시간의 이론강의와 1시간의 실제 망원경 조립·조작을 익힐 수 있다. 또 1시간 동안의 별마로천문대 관측에 이어 이튿날 오전 1시간 동안의 태양관측이 이어진다. 밤하늘로 떠나는 별자리 여행은 지하 1층 천체투영실에서부터 시작된다. 천체투영실에서는 8.3m 둥근 돔 스크린 천장에 빛으로 가상의 별자리를 만들어 날씨에 관계없이 언제나 밤하늘의 별자리를 체험, 감상할 수 있다. 최대 60명이 동시에 관람이 가능하며 5.75등급까지 3500개의 별을 표현해 놓았다. 어린 시절 평상에 누워 깜깜한 밤하늘에 반짝이던 별을 보듯 투영실 안에 설치된 안락의자를 한껏 젖히고 누우면 캄캄한 반구형의 돔에 별이 하나 둘 나타난다. 이곳에서는 계절별로 별자리를 찾는 방법과 별들이 간직하고 있는 신화 등 흥미로운 이야기를 전문 오퍼레이터로부터 들을 수 있다. 유치원생부터 어른까지 누구나 쉽게 별을 접하고 이해할 수 있는 프로그램으로 짜여 있어 흥미를 더한다. 2층 시청각실에서는 우주 관련 다큐멘터리를 시청할 수 있다. 다큐멘터리는 다양한 주제를 다루고 있어 우주에 대한 이해를 보다 넓고 깊게 해 준다. 보조관측실은 가로 8m, 세로 14m의 직사각형 슬라이딩 돔으로 2대의 굴절망원경과 2대의 반사망원경이 설치돼 있다. 낮에는 태양 필터를 이용해 태양의 검은 흑점과 태양 중력에 의해 불기둥이 둥근 환을 그리며 다시 태양 속으로 빨려 들어가는 홍염 등을 관찰할 수 있다. 밤에는 달, 행성, 성운, 성단, 은하 등을 관찰하며 우주의 신비로움을 만끽할 수 있다. 주관측실에는 800㎜ 리치크레티앙 반사망원경이 설치돼 있다. 해발 799.8m에 설치된 8m 원형 돔 안에서 성운, 성단, 은하 등 우주의 실제 모습을 또렷하게 관측할 수 있어 학생들이 가장 즐겨 찾는 곳이다. 이곳 망원경들은 미리 입력된 좌표를 따라 별을 찾기 때문에 별자리를 보기 위해 복잡한 망원경을 조작하는 수고를 하지 않아도 된다. VR체험존에서는 패러글라이딩 가상현실 체험과 입체영상 4D 라이더로 실감 나는 가상현실을 경험할 수 있다. 이곳은 프로그램 이외 대기 시간을 활용해 유료로 운영된다. 고글 안경을 끼고 4분 동안 체험할 수 있는 패러글라이딩 가상현실은 3000원을, 3D 안경을 쓰고 5분 동안 즐길 수 있는 입체영상 4D 라이더는 2000원씩 받는다. 별마로천문대는 최근 1주일간 임시휴관하며 내부를 새로 정비하고 지난 26일부터 다시 문을 열었다. 영월군시설관리공단 주관으로 장애인들이 언제나 찾을 수 있도록 창고를 개조해 실내화장실을 만들고, 투영실과 관측실 입구를 리모델링해 이용객들에게 더 좋은 환경을 제공하게 됐다. 오는 10월쯤에는 천체투영실을 아날로그방식에서 디지털 방식으로 바꿀 예정이다. 천문대가 위치한 봉래산 정상에는 활공장이 있어 넓은 시야로 풍경을 감상할 수 있고 산 정상에서 내려다보는 영월읍 내 야경도 천체관측과 함께 또 다른 즐거움을 준다. 하늘에는 별이 쏟아질 듯 반짝이고 산 아래로 눈을 돌리면 영월읍 시가지의 불빛이 칠흑같이 어두운 주변의 자연 속에서 보석처럼 빛난다. 낮에 천문대에서 내려다본 영월지역 풍광도 장관이다. 동강과 서강이 뱀처럼 흘러내리고 삼옥교를 건너 영월의 진산인 봉래산의 허리를 구불구불 감돌아 천문대로 오르는 길이 정겹다. 천문대로 오르는 4.5㎞ 길이의 ‘밤하늘 가는 길’ 길섶은 꽃피는 철에 금계화가 은하수처럼 펼쳐지고 사계절 하늘을 찌를 듯 쏟아 있는 낙엽송 숲이 장관이다. 가진 것은 천혜의 자연뿐이던 영월군이 별을 팔고 나서면서 주변 자연자원들이 모두 관광자원으로 바뀌었다. 백도환 별마로천문대 운영파트장은 “16년째 운영하고 있는 별마로천문대가 국내 대표 천문대로 자리를 잡은 지 오래”라면서 “각종 편의 시설과 새로운 방식으로 업그레이드한 만큼 더 많은 가족과 학생들이 찾아 꿈을 키울 수 있는 곳이 됐으면 좋겠다”고 말했다. 영월 조한종 기자 bell21@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 암세포는 ‘아미노산’으로 증식…신약 개발 단서

    [와우! 과학] 암세포는 ‘아미노산’으로 증식…신약 개발 단서

    인간의 몸을 구성하는 최소 단위 ‘세포’는 포도당을 에너지로 사용한다. 인체의 성장은 ‘세포의 분열과 성장’으로 이뤄지는데, 이때 에너지원이 되는 포도당은 체세포뿐만 아니라 모든 세포가 분열하는 근원으로 생각된다. 그런데 인체에서 무한하게 증식하는 ‘암세포’는 일반적인 체세포와 다르게 포도당이 아닌 아미노산을 바탕으로 증식하는 것이 연구로 밝혀졌다. 인체는 약 60조 개의 세포로 구성돼 있으며, 이들 세포는 세포 분열로 거듭난다. 하지만 일반적인 세포 분열의 횟수는 제한이 있지만 암세포는 제한이 없어 무한 증식하는 것이다. 따라서 우리 몸의 어딘가에 암세포가 조금이라도 있으면 시간이 지나면서 증식해 다른 조직이나 장기로 전이하는 것이다. 기존에는 암세포를 포함한 세포 분열은 당의 일종인 글루코스(포도당)가 에너지원으로 생각돼 왔다. 하지만 미국 매사추세츠공과대(MIT)의 생물학자들이 시행한 새로운 연구에서는 암세포 분열에 가장 큰 에너지원은 포도당이 아닌 아미노산인 것으로 밝혀졌다. 이는 암세포의 에너지 대사를 관찰해 발견한 것으로, 암세포의 성장과 분열을 억제하는 신약을 개발하기 위한 새로운 단서가 될 가능성이 크다. 이번 연구에 책임저자로 참여한 매튜 판데르 하이덴 생물학과 부교수는 “만일 당신이 암세포의 에너지 대사를 관측하려 한다면, 실제 발생하는 에너지와 사용되는 에너지가 얼마나 다른지를 이해할 필요가 있다”고 말했다. 1920년대에는 암세포가 정상 세포와는 다른 에너지에 의해 생성되는 것으로 알려졌다. 이 현상을 발견한 독일인 생화학자 오토 바르부르크 박사의 이름에서 따서 ‘바르부르크 효과’라고 불렀다. 이 효과는 암세포가 산소 호흡보다 비효율적인 에너지 생산인 ‘발효’(fermentation)를 에너지원으로 하는 것이다. 그리고 암세포가 발효로 생성된 에너지를 새롭게 증식할 암세포의 기초로 사용하기 위해 대량의 포도당을 체세포에서 해로운 젖산으로 바뀌는 것으로 생각했다. 또 새로 증식한 암세포뿐만 아니라 빠르게 분열하는 포유류의 체내 세포도 같은 원리로 분열하는 것으로 생각하는 연구결과도 발표되고 있었다. 이에 대해 하이덴 박사는 “포유류는 다양한 음식을 먹으므로 음식이 어떻게 세포 분열에 관여하는지는 아직 밝혀지지 않았다”고 설명했다. 이런 현상을 검증하기 위해 하이덴 박사는 여러 암세포와 정상 체세포를 배양한 접시에 넣고 분열할 때 무엇을 에너지로 사용하는지를 관찰했다. 이 실험에서는 이들 세포에 여러 영양소를 제공하고 원래 세포가 사멸할 때까지 지속해서 관찰했다고 한다. 또한 연구팀은 관찰 이후 분열 전후의 세포 무게를 측정했다. 그 결과, 포도당과 아미노산, 글루타민을 영양소로 준 암세포의 부피가 많이 늘어난 것으로 나타났다. 하지만 포도당과 글루타민은 암세포 대부분의 구성에 거의 효과가 없던 것이 밝혀지고 있으며, 포도당은 10~15%, 글루타민은 10%의 효과밖에 없었다고 연구팀은 설명했다. 반면 아미노산은 암세포의 기초가 되는 단백질 구축에 큰 영향을 주고 있는 것으로 밝혀져 무려 새로운 암세포의 20~40%를 구축하는 데 기여했다. 이번 연구에 직접 참여하지 않았지만 연구논문을 분석한 자레드 루터 미 유타대 생화학과 교수는 “MIT 연구팀이 포도당과 글루타민, 기타 분자가 포유류의 세포 증식에​​ 어떤 영향을 주는지를 엄격하고 정량적으로 조사했다”고 말하면 이번 결과를 지지했다. 이에 대해 하이덴 교수는 “세포는 대부분이 단백질로 구성돼 있으므로 이번 연구는 매우 놀라운 결과”라고 말했다. 또 “만일 벽돌집을 짓고 싶다면, 진흙에서 벽돌을 만드는 것부터 시작하는 것보다 많은 양의 벽돌을 사용하는 것부터 시작하는 것이 쉽게 집을 지을 수 있다”면서 “이는 아미노산이 세포 분열의 에너지원이 되는 것이 진흙에서 벽돌을 만드는 것부터 시작하는 것과 같다”고 말하면서 암세포가 아미노산을 사용하는 특이성을 지적했다. 하지만 이번 연구로도 인간의 체세포가 분열할 때 대량의 포도당을 소비하는지는 알 수 없었다고 연구팀은 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적 학술지 셀(Cell) 자매지인 ‘디벨롭멘탈 셀(Developmental Cell) 7일자 온라인판에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 우리 은하 10배 ‘슈퍼나선은하’를 아시나요?

    [아하! 우주] 우리 은하 10배 ‘슈퍼나선은하’를 아시나요?

    우리 은하는 적어도 1000억 개 이상의 수많은 별이 모여서 구성된 거대한 은하입니다. 하지만 우주에는 우리 은하 같은 은하가 셀 수 없을 정도로 많습니다. 보통 우리는 은하계라고 하면 우리 은하나 안드로메다 같은 유명한 나선 은하의 모습을 떠올리게 마련이지만, 실제로 은하의 모습은 은하의 숫자만큼이나 다양합니다. 과학자들은 이들을 나선은하나 타원은하 등으로 분류해서 연구하고 있는 것입니다. 과거 과학자들은 나선은하가 주변의 은하 사이 공간에서 가스를 빨아들이거나 작은 은하들을 흡수해서 커진다고 생각했습니다. 따라서 어느 정도 크기에 제한이 있을 것으로 생각해왔습니다. 실제로 지금까지 발견된 초대형 은하들은 타원은하입니다. 하지만 미국 캘리포니아 공대의 패트릭 오글리 박사가 이끄는 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 NED(NASA/IPAC Extragalactic Database) 연구 자료를 사용해서 이전에는 보지 못했던 거대 나선은하의 존재를 찾아냈습니다. NED는 지상과 우주의 여러 망원경의 관측 자료를 합친 것으로 연구팀은 이 중에서 지구에서 35억 광년 이내에 있는 은하 80만 개의 데이터를 추출해 분석했습니다. 그 결과, 우리 은하 질량의 10배, 밝기의 8~14배에 달하는 거대한 나선은하가 53개나 발견됐습니다. 이 은하들은 우리 은하나 안드로메다의 대형 버전으로 나선 팔의 지름이 최대 44만 광년에 달합니다. 이는 우리 은하의 10만 광년의 4배가 넘는 것이죠. 연구팀은 새롭게 발견된 대형 나선은하들을 슈퍼 나선은하 (Super spiral galaxy)라고 명명했습니다. 그런데 이렇게 거대한 나선은하가 과연 어떻게 생성되었을까요? 정확한 이유는 알기 어렵지만, 연구팀은 발견된 슈퍼 나선은하 가운데 4개가 두 개의 은하핵을 가지고 있는 것을 발견했습니다. 이는 이 나선은하가 은하 충돌로 형성됐음을 시사하는 소견입니다. 하지만 왜 이들이 타원 은하가 아닌 나선은하가 됐는지는 아직 확실하지 않습니다. 앞으로 은하계의 비밀을 밝히기 위한 연구는 계속될 것입니다. 사진=ⓒ포토리아(위), NASA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • “무신론자는 공감능력 부족, 종교인은 지적능력 부족”(연구)

    “무신론자는 공감능력 부족, 종교인은 지적능력 부족”(연구)

    종교인들과 무신론자들이 서로 전혀 다른 성향을 띠는 이유는 인간 두뇌 고유의 특성 때문이라는 과학자들의 주장이 제기돼 관심을 끈다. 미국 케이스웨스턴리저브 대학교(Case Western Reserve University)와 뱁슨칼리지(Babson College) 공동 연구팀은 최근 발간된 미국 공공과학도서관 ‘플로스원’(Plos One) 최신호를 통해 “종교적 사람일수록 공감능력이 뛰어난 대신 지적능력이 비교적 낮은 반면, 무신론자들은 분석적/비판적 사고력이 강한 대신 공감능력이 약하다는 사실을 알아냈다”고 밝혔다. 이번 연구는 논문 주요저자인 케이스웨스턴리저브 대학교 토니 잭 박사의 과거 연구에 기초하고 있다. 잭 박사는 기능적 자기공명영상(fMRI)를 사용, 인간의 두뇌에는 비판적 사고를 관장하는 ‘분석적 신경망’과 공감능력을 발휘하게 하는 ‘사회적 신경망’이 따로 존재한다는 주장을 폈다. 박사에 따르면 이 두 개의 신경망은 평소 팽팽한 평형상태를 이루고 있으며, 직면하는 문제의 성격에 따라 한 쪽이 다른 한 쪽을 억압하게 된다. 예를 들어 도덕적 난제를 맞닥뜨린 상황이라면 사회적 신경망이 활성화돼 분석적 신경망이 억압되지만, 어려운 물리 문제를 풀어야 하는 상황이라면 반대의 현상이 일어난다는 것. 이번에 연구팀은 159~527명의 참가자들을 대상으로 8회에 걸쳐 실험을 진행, 신(영적 존재)에 대한 믿음이 분석적 사고 혹은 도덕적 민감성과 가지는 상관관계를 분석해 보았다. 연구팀은 “기존 여러 연구에서는 영적 존재에 대한 믿음을 가지고 있는 사람들의 지성이 그렇지 않은 사람들보다 못하다는 결과가 제시돼왔다”며 “우리 연구에서도 이런 통계적 사실이 재차 입증되긴 했다. 그러나 이에 더불어 신앙을 가진 사람들은 무신론자들보다 친사회적이고 공감능력이 뛰어나다는 점 또한 밝혀졌다”고 말했다. 연구팀은 이에 따라 신이나 초월적 존재를 믿을 때 인간은 사회적 신경망을 활성화하고 분석적 신경망을 억압한다는 결론을 도출했다. 연구팀에 따르면 8회 실험 모두에서 종교적인 사람들은 무신론자들에 비해 도덕적인 관념에 더 민감하다는 점이 드러났다. 반면 무신론자들은 사이코패스에게서 흔히 관찰되는 성격 특성을 가지고 있을 확률이 더 높았다. 사이코패스적 성격 특성이란 ‘타인의 고통과 고뇌에 대해 정서적인 반응을 보이지 않는 성향’을 말한다. 연구팀은 이런 점을 종합해볼 때, 분석적 신경망의 기능만을 중시하고 사회적 신경망의 역할을 무시하는 것은 현명한 처사가 아니라고 전했다. 이들은 “초자연적 존재에 대한 믿음을 위해 분석적/비판적 사고를 차치해두는 시도는 사회적, 정서적 직관을 강화하는데 도움을 줄 수 있다”고 전했다. 또한, 사회적 신경망의 강화가 반드시 과학적 사고력 저하로 이어지는 것이 아니라는 점도 강조했다. 1901년부터 2000년까지의 노벨상 수상자의 89.5%가 종교인이었으며, 무신론자는 10.5% 에 불과했다는 사실이 연구팀의 근거다. 잭 박사는 “종교적 믿음이 언제나 과학과 충돌한다고 말하긴 힘들다. 종교인인 동시에 뛰어난 과학자가 되는 것은 충분히 가능한 일”이라며 “적절한 환경 아래에서라면 종교적 믿음은 오히려 과학적 창의력 및 직관을 강화하는 효과를 낼 수 있다”고 전했다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 컴퓨터와 생명체가 결합한 ‘사이보그 쥐’ 탄생

    [와우! 과학] 컴퓨터와 생명체가 결합한 ‘사이보그 쥐’ 탄생

    일반 쥐는 물론 컴퓨터보다 미로를 더 빨리 탈출할 수 있는 이른바 ‘사이보그 쥐’가 탄생했다. 중국 저장대 판강 교수가 이끈 연구팀은 “사이보그 쥐를 만들어 동물의 지능과 컴퓨터의 지능을 융합한 ‘사이보그 지능’(Cyborg intelligence)이라는 새로운 개념의 가능성을 입증했다”고 24일 국제 학술지 플로스원(PLOS ONE) 최신호를 통해 밝혔다. 우리 인간을 비롯한 동물의 뇌와 컴퓨터의 뇌에 해당하는 CPU(중앙처리장치)는 각기 잘하고 못 하는 것이 있다. 이달초 세계를 떠들썩하게 했던 이세돌과 알파고의 바둑 대결에서 이미 컴퓨터와 생명체의 각기 다른 장단점을 확인한 바 있다. 컴퓨터의 뇌는 숫자를 처리하거나 미리 정해진 절차를 고속으로 정리하기에 좋지만, 인간을 비롯한 동물의 뇌는 새로운 환경이나 상황에 맞게 대응하는 등 더 일반적인 문제를 해결하는 데 적합하다. 사이보그 지능의 목적은 이런 두 가지 방식을 통합하는 것. 연구팀은 이번 연구에서 쥐 6마리를 대상으로 각기 다른 미로 14개를 통과하는 훈련을 시행했다. 이때 각 쥐는 ‘체감각피질’(somatosensory cortex·촉각과 위치 감각을 담당하는 부분)과 ‘내부전뇌다발’(medial forebrain bundle·보상 체계를 구성하는 부분)이라고 불리는 각 뇌 부위에 작은 전극이 삽입됐다. 이를 통해 ‘사이보그 쥐’가 완성된 것이다. 연구팀은 컴퓨터를 통해 쥐의 뇌에 삽입된 전극에 전기적 자극을 전달했다. 이 실험에서 각각의 쥐는 땅콩버터 냄새를 맡으면서 미로의 목표 지점까지 유도됐다. 미로 중에는 언덕길이나 터널, 계단 등 복잡한 장애물 요소가 포함된 것도 있었다. 연구팀은 각 쥐가 다닌 길과 전략, 소요 시간 등을 기록했다. 또한 연구팀은 14개의 미로를 각각 해결하기 위한 컴퓨터 알고리즘도 개발했다. 이들은 사이보그 쥐들이 미로를 탐색하는 동안 컴퓨터를 통해 각 쥐의 좌우 체감각피질을 자극했다. 이들 쥐는 대체로 각자의 생각대로 움직였는데 도움이 필요한 순간에는 컴퓨터 알고리즘이 효과를 발휘했다고 한다. 특히 이때 컴퓨터는 상황에 따라 사이보그 쥐에게 왼쪽이나 오른쪽으로 움직이도록 자극을 줬다. 그렇다고 해서 컴퓨터가 쥐들을 완벽하게 제어한 것이 아니라 방향 감각이나 전략을 개선하는 팁을 준 것일 뿐이라고 연구팀은 설명했다. 이는 쥐들이 한 번도 본 적이 없는 길도 자신 있게 가로지르도록 해, 막다른 길이나 같은 길을 반복하게 하는 것을 피할 수 있었다. 그 결과, 이들 쥐는 컴퓨터에서 받은 자극으로 미로를 빠져나오는 작업을 더 잘 수행할 수 있었다. 일반 쥐와 컴퓨터는 모두 작업을 완료하기 위해 거의 같은 단계를 진행해야 했지만, 사이보그 쥐는 그보다 적은 단계에서 미로를 탈출했다. 또 사이보그 쥐들은 미로 탈출에 걸린 시간은 물론 통과한 경로도 적었다. 게다가 계단 등 낯선 장애물 요소를 만났을 때 더욱 유연하게 대응했고, 동물적 본능과 지능으로 예상치 못한 문제를 푸는 능력도 갖고 있었다. 이런 지능 융합을 우리 인간에 적용하려면 상당한 시간이 걸릴 것이다. 또 안전성이나 유효성, 개인정보 보호문제 등에 대해서도 신중한 검토가 필요할 것이다. 하지만 기계가 인간을 넘어가고 있는 지금, 그 힘을 인간의 지식과 결합하지 않을 이유는 전혀 없다고 한다. 1997년 5월, 체스 세계챔피언 게리 카스파로프는 IBM의 딥블루에 역사적인 패배를 기록했다. 이는 ‘인류의 실수’(setback for humanity)로도 여겨지고 있지만, 이로 인해 카스파로프는 ‘어드밴스드 체스’(Advanced Chess)라는 새로운 체스를 고안해냈다. 이는 인간이 컴퓨터와 경쟁하는 것이 아니라 한 팀을 이뤄 협력하는 것이다. 그로부터 20년이 지난 지금 이 게임은 인간만이나 컴퓨터만의 체스보다 재미있고 도전적인 것으로 여겨지고 있다. 이와 유사하게 현재 미군에서는 인간의 지능과 자율적 무기 시스템을 결합한 ‘켄타우루스 팀’(centaur teams)이라는 프로젝트를 진행하고 있는 것으로도 알려졌다. 컴퓨터의 지식과 인간의 지식은 앞으로 이보다 밀접하게 연결돼 갈 것이다. 판강 교수팀이 쥐에게 시도한 것과 비슷한 시스템이 언젠가 우리 인간에게도 적용될 수 있다. 만일 그렇게 되면 미래의 사람들은 무선 칩을 통해 막대한 정보를 주고받는 그야말로 사이보그 인간이 돼 있을지도 모르겠다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 여성 절반은 9900만개 색을 구별하는 초능력 지녀(연구)

    여성 절반은 9900만개 색을 구별하는 초능력 지녀(연구)

    당신도 혹시 ‘슈퍼시력’의 소유자? 최근 연구진은 유럽계 혈통 여성의 절반 이상이 일명 ‘슈퍼 시력’을 보유하고 있지만 스스로는 이를 알아채지 못하고 있다는 내용의 연구결과를 공개했다. 미국 캘리포니아대학과 네바다주립대학 공동 연구진은 호주 출신으로 미국에서 활동하는 여성 화가 콘센타 안티코의 시각적 능력을 분석한 결과, 그녀가 약 9900만개의 색을 구별해 낼 줄 안다는 사실을 밝혀냈다. 보통 일반인이 100만 개 정도의 색을 볼 줄 아는 것에 비하면 무려 100배에 가까운 시각적 수용체를 가진 셈이다. 예컨대 일반인이 데이지 꽃을 볼 때 그저 흰색과 노란색으로 이뤄져 있다고 판단하는 반면, 시각적 수용체가 더 많은 이 여성의 경우 마치 무지개와 비슷한 수많은 색을 데이지 꽃 안에서 구별해 낼 수 있다는 것. 인체의 안구에는 색을 인지할 수 있도록 돕는 원추세포(cone cell)가 존재하는데, 일반적으로는 총 3가지 유형의 원추세포가 다양한 색을 인지하도록 돕는다. 하지만 위의 화가뿐만 아니라 일부 곤충이나 조류, 파충류에게는 여기에 추가로 또 한가지 유형의 원추세포가 더 존재함으로서 일반인이 볼 수 없는 색을 구별해 내는 것이 가능하다. 연구진에 따르면 일부 사람들은 유전적 변이를 통해 이러한 ‘슈퍼 시력’을 갖게 됐는데, 이를 통해 눈이 더 많은 색을 받아들이고 이를 뇌에 전달하는 능력을 갖게 된다. 연구진은 ‘제4의 원추세포’가 성염색체 중 하나인 X유전자의 변형으로부터 온 것으로 보고 있다. 더욱 놀라운 사실은 이러한 슈퍼 시력을 가능케 하는 ‘제4의 원추세포’를 가진 유럽계 혈통 여성이 전체 유럽계 혈통 여성의 47%에 달한다는 사실이다. 여성이 슈퍼 시력을 가질 확률이 높은 것은 해당 유전자 변이가 X유전자에게서 왔기 때문이며, X유전자를 2개 가진 여성이 하나만 가진 남성에 비해 돌연변이 확률이 높기 때문인 것으로 분석됐다. 일상생활에서는 자신이 이러한 유전자를 보유했는지 잘 알지 못하는 경우가 많으며, 만약 이를 보유한 사람이라면 다양한 컬러를 보고 이를 표현하는 훈련을 통해 안티코와 같은 ‘능력’을 선보일 수 있다고 연구진은 설명했다. 연구를 이끈 킴버리 제임슨 박사는 “이러한 돌연변이 유전자의 존재는 인체의 시각과 관련한 다양한 정보를 제공한다”면서 “‘제4의 원추세포’를 가진 사람이라면 독특한 시각적 경험을 하는 것이 가능하다”고 설명했다. 이번 연구결과는 BBC가 운영하는 과학, 기술, 환경 전문뉴스 사이트인 ‘BBC Future’에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 문화에 창조·창의·혁신 입히다

    문화에 창조·창의·혁신 입히다

    프랑스 문화의 진수를 보여줄 ‘한국 내 프랑스의 해’ 행사가 23일 막을 올렸다. 오는 6월 한·불 수교 130주년을 기념하기 위한 ‘2015~2016 한·불 상호 교류의 해’ 행사 일환으로 마련됐다. ‘프랑스 내 한국의 해’ 행사는 지난해 9월 프랑스 파리 샤요국립극장에서 종묘제례악 공연과 에펠탑 점등식으로 성대하게 개막, 오는 8월까지 이어진다. ‘한국 내 프랑스의 해’ 행사는 문화, 교육, 과학기술, 경제, 산업 등 여러 분야에서 350여개의 행사가 연말까지 이어진다. 조양호 한국 측 조직위원장은 이날 오전 서울 중구 한국프레스센터에서 열린 개막 기자회견에서 “양국 젊은 세대들이 서로를 협력 파트너임을 분명히 인식하고 양국 관계의 새 시대를 열 것으로 기대한다”고 밝혔다. 앙리 루아레트 프랑스 측 조직위원장은 “‘한국 내 프랑스의 해’ 행사는 창조, 창의, 혁신 정신의 집합체”라고 설명했다. 행사 개막작인 한·불 합작 창작무용 ‘시간의 나이’는 이날 오후 8시 서울 중구 국립극장 해오름 무대에서 성대하게 막을 올렸다. 프랑스가 낳은 세계적인 무용가 조세 몽탈보 샤요국립극장 상임안무가가 안무를 맡은 작품이다. 이에 앞서 서울 중구 신라호텔에서 열린 개막 축하 연회에는 윤병세 외교부 장관, 김종덕 문화체육관광부 장관, 장마르크 에로 프랑스 외교국제개발부 장관이 참석해 양국 우호를 다졌다. 서울, 부산 등지에서 27일까지 개막주간 행사가 풍성하게 펼쳐진다. 24일 신라호텔에선 양국 고위급 인사가 모여 다양한 주제로 토론을 펼치는 ‘한·불 리더스 포럼’이 열린다. 이어 프랑스 대통령궁인 엘리제궁의 수석 셰프 기욤 고메즈 등 요리사 12명이 펼치는 미식 축제 ‘소 프렌치 델리스’(So French Delices·프랑스의 즐거움) 일환으로 열리는 ‘스트리트푸드’ 행사가 25~26일 서울 광화문광장에서 개최된다. 프랑스 가수 ‘마티유 셰디드’ 공연을 비롯해 ‘서울, 포스트 모더니티’, ‘장 폴 고티에의 패션세계’ 등 특별 전시도 열린다. 이 밖에 한·불 양국의 혁신 창업기간 간 협력을 강화할 ‘프렌치 테크 허브’ 개소식, 전국 116개 학교에서 진행되는 ‘한국 학교 내 프랑스의 날’ 등 학술·경제 행사도 진행된다. 박영국 문화체육관광부 해외문화홍보원장은 “양국 정상 합의 아래 최장 기간, 최다 분야, 최대 규모로 개최되는 대대적인 국가 간 수교기념행사”라며 “양국이 서로를 새로운 시각으로 바라보고 재해석하고 협업하는 진정한 교류 단계로 들어섰다는 것을 의미한다”고 말했다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr
  • [대학 특집 - 경희대학교] 교양교육 혁신… 학문의 융합·가치·실천에 역점

    [대학 특집 - 경희대학교] 교양교육 혁신… 학문의 융합·가치·실천에 역점

    중핵교과에 과학 분야 추가 창의적·자율적·지구적 시민 강화 수강자는 모둠 만들어 현장활동 ‘교육에서 학습으로.’ 지난 5년에 걸쳐 대학 교양교육을 획기적으로 쇄신해 온 경희의 교양교육이 2016년 ‘후마니타스 2020’과 함께 새로운 차원으로 도약한다. 학생들의 자율적이고 창의적인 학습권을 보장하는 ‘독립연구’ 교과를 신설, 교수·학생 간 일방적 교육 방식에 변화를 도모한다. 또 중핵교과(Core Courses)에 과학 분야를 추가하고 자유교양 트랙, 신입생 세미나(서울캠퍼스) 등을 설치해 인간과 세계에 대한 이해의 폭과 깊이를 더한다. 미래학·과학사·예술철학 분야의 국내외 석학을 적극 영입하고 연계협력 클러스터와 협력해 융·복합 교과와 실천 프로그램을 강화하는 것은 물론 관·산·학 협력사업도 전개해 기후변화로 대표되는 문명사적 대전환과 고등교육 환경 변화에 적극 대응할 계획이다. 인재상도 새롭게 가다듬었다. 기존의 ‘탁월한 인간, 책임 있는 시민, 성숙한 공동체의 성원’을 지향하면서 ‘스스로 탐구하는 지식인(창의적 주체), 자기를 표현하는 시민(자율적 주체), 타자와 함께 실천하는 세계인(지구적 주체)’으로 확대하고자 한다. 경희대는 2011년 교양교육을 혁신하면서 후마니타스의 의미를 보다 적극적으로 재정의해 왔다. 경희대는 교양교육 혁신을 통해 ▲성실하고 품격 있는 교육의 실행 ▲대학의 사회적 책임 실천 ▲더 나은 미래를 위한 비전 제시로 압축되는 대학의 소명과 역할을 강화해 나가고 있다. 후마니타스칼리지는 교양교육을 쇄신하고 교육 수준을 높이기 위해 ▲인문·사회·과학을 통합하는 3개의 융합적 중핵교과 ▲시민적 역량과 실천력을 함양시키는 시민교과(Civic Engagement Education) ▲사유와 표현 능력을 키우는 글쓰기 ▲소통 역량으로서의 외국어 등 4개 교과를 공통 필수교과로 정하고 있다. 여기에 우주·생명·상징·역사·문화·윤리·수량 등 7개 주제 영역별 배분이수교과, 예술·체육·고전읽기 분야를 아우르는 자유이수교과들이 개설되어 교육의 균형과 조화를 도모한다. 후마니타스 교양교육의 특징은 크게 3가지로 요약할 수 있다. 학문 간 경계를 가로지르는 융합적 교육, 삶의 의미와 가치에 대한 교육 그리고 구체적 현장과 연계되는 실천 교육이다. 미래사회는 융복합적 사유를 요구한다. 다양성, 상호의존성, 복합성, 순환성 등이 크게 중요해지는 미래사회를 이끌어 나가기 위해서는 인간에 대한 깊고 넓은 이해 위에서 공감과 소통, 배려와 존중, 상상과 창조의 가치를 구현할 수 있어야 한다. 이와 함께 비판적 성찰과 과학적 사고 능력을 통합하는 실천 능력을 갖춰야 한다. 후마니타스는 국내 최초로 ‘시민교육’을 실시하고 있다. 이 교과 수강자들은 매 학기 500개가 넘는 모둠을 만들어 배움과 실천을 연결하는 현장활동을 전개한다. 후마니타스 시민교육은 사회봉사, 참여학습, 현실 개선을 종합하는 새로운 형태의 실천 교육이다. 교양은 단순 지식이 아니다. 시대가 바뀌고 삶의 외적 조건이 바뀌어도 이 자산은 줄어들지 않고 없어지지도 않는다. 더 성숙한 인간, 더 나은 인간, 더 유용한 인간을 최종적으로 정의해 주는 것이 바로 교양이다. ‘후마니타스 2020’은 올해부터 윤곽을 드러낼 경희의 ‘인류문명 클러스터’와 긴밀한 협력 체계를 갖출 계획이다. 후마니타스칼리지는 경희가 추구하는 대학다운 미래대학의 최전위이다. 이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr
  • 장세환·임정엽·구희승 확정…국민의당 4차 경선 결과 발표

    국민의당은 22일 전북 전주을 지역에 장세환 전 의원을 공천하기로 확정했다. 국민의당은 이날 전국 3개 선거구에서 안심번호 여론조사 방식으로 치러진 4차 경선 결과를 발표했다. 전북 완주·진안·무주·장수에서는 임정엽 전 완주군수, 전남 순천에서는 구희승 전 농림수산부 사무관이 각각 공천을 받았다. 이로써 국민의당은 전체 253개 지역구 가운데 161개의 공천을 마쳤다. 여기에 서울 관악을 등 경선 결과 발표를 앞둔 15개 선거구까지, 이번 총선에서 모두 176개 지역의 공천을 완료할 것으로 예상된다. 창당 후 치르는 첫 총선에서 전국 지역구 가운데 70%에 국민의당 간판을 단 후보를 내는 셈이다. 국민의당은 또 이르면 23일 최고위원회를 열고 비례대표 후보자 명단을 확정·의결할 예정이다. 최근 각종 여론조사에서 국민의당에 대한 전국 정당 지지율이 10% 안팎이라는 점을 감안하면 확보 가능한 비례대표 의석은 총 47석 중 4~5석에 그칠 것으로 전망된다. 하지만 심사 과정에서 박선숙 사무총장, 이태규 전략홍보본부장 등 안철수 상임공동대표 측근 인사들의 순번 배치 문제를 두고 추천위원들 간 의견이 엇갈리면서 막판 진통을 겪고 있다. 비례대표 상위 순번에는 과학기술인, 안보 전문가 등이 포함될 것으로 알려졌다. 김경록 대변인은 “1~2번 후보는 비례대표를 신청하지 않은 영입 인사로 배치할 가능성이 높다”고 밝혔다. 안보 전문가로는 4성 장군 출신인 이성출 안보특별위원장이 유력하게 거론된다. 한편 국민의당의 공천 결과에 반발하는 예비후보들의 항의 소동도 끊이지 않고 있다. 당초 공천이 발표됐다가 번복된 광주 서갑 정용화 후보는 서울 마포당사 앞에서 자결할 각오라면서 도끼를 꺼내 놓고 시위를 벌였다. 장진복 기자 viviana49@seoul.co.kr
  • “과학영재 집중 육성해 4차 산업혁명 주도를”

    “이세돌 9단과 인공지능(AI) 프로그램 ‘알파고’의 바둑 대결이 우리 국민은 물론 세계인의 이목을 끌었습니다.” 황교안 국무총리가 22일 부산 한국과학영재학교를 방문해 과학 꿈나무들을 격려하고 과학기술에 대한 지속적인 투자를 약속했다. 황 총리는 이 자리에서 “어린 학생들이 대학원생도 쓰기 힘든 수준의 국제 저널에 등재되는 과학기술색인인용논문(SCI)급을 쓰고, 올해 초 ‘자이드 미래 에너지상’을 수상하는 등 훌륭한 성과를 냈다”고 격려했다. 이 상은 아랍에미리트(UAE) 정부가 주관하는 세계적 신재생에너지상으로, 지난 1월 이 학교 4명의 학생이 고교 부문 아시아 최고상을 받은 바 있다. 황 총리는 “창의적이고 열정적인 과학 영재를 집중 육성해 인공지능, 기술융합 등 제4차 산업혁명을 한국이 주도할 수 있도록 해달라”고 당부하며 “정부도 오는 12월 시행을 목표로 ‘과학기술유공자 예우·지원법’을 통해 과학 기술인의 명예와 긍지를 높일 수 있는 사회 문화적 분위기를 조성하겠다”고 말했다. 정부는 앞서 대통령이 직접 주재하는 과학기술전략회의를 신설했고, 국가 연구·개발(R&D) 예산을 2010년 13조 7000억원에서 올해 19조 1000억으로 꾸준히 증액하고 있다고 총리실은 밝혔다. 한편 부산에 있는 한국과학기술원(KAIST) 부설 과학영재학교를 비롯해 현재 서울·인천·대전·대구·광주·세종·경기 등 8개의 과학영재학교에서 재학생 408명이 공부하고 있다. 김경운 전문기자 kkwoon@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 왜소행성 세레스 ‘속살’ 벗기다…초근접 사진 공개

    [아하! 우주] 왜소행성 세레스 ‘속살’ 벗기다…초근접 사진 공개

    화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 속살이 서서히 벗겨지고 있다.지난 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 텍사스에서 열린 ‘달과 행성 과학 컨퍼런스’(Lunar and Planetary Science Conference)에서 역대 가장 선명한 세레스 사진들을 공개했다. 이번에 컨퍼런스에 공개된 사진들은 무인탐사선 던(Dawn)이 불과 385km 거리에서 촬영해 역대 세레스 사진 중 표면 모습이 가장 생생히 드러나있다. 공개된 사진 중 가장 관심을 끄는 장소는 세레스 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 정체를 놓고 화산, 간헐천, 바위, 얼음, 소금 퇴적물 등 다양한 주장을 내놨다. 던 미션 공동연구자인 랄프 자우만 박사는 "지난해부터 세레스를 세세히 탐사 중에 있으며 그중 오카토르는 주 연구대상이었다"면서 "크레이터 형태로 보아 최근까지도 지질 활동을 한 것으로 보인다"고 설명했다. 그렇다면 반짝반짝 빛나는 하얀 점의 정체는 무엇일까? 1년 여의 연구결과 놀랍게도 세레스에는 이외에도 총 130개의 크고 작은 하얀 점이 있는 것으로 드러났으며 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에는 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다. 던 미션 수석연구원 카롤 레이몬드 박사는 "수수께끼같은 하얀 점의 정체를 밝혀내는 것은 왜소행성을 이해하는데 큰 도움을 준다"면서 "세레스와 소행성 베스타(Vesta)는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있는 태양계의 화석"이라고 밝혔다. 한편 던은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다. 사진=NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/LPI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 우리 은하의 10배 크기. 슈퍼 나선 은하 찾았다

    우리 은하의 10배 크기. 슈퍼 나선 은하 찾았다

    우리 은하는 적어도 1000억 개 이상의 수많은 별이 모여서 구성된 거대한 은하이다. 하지만 우주에는 우리 은하 같은 은하가 셀 수 없을 정도로 많다. 보통 우리는 은하계라고 하면 우리 은하나 안드로메다 같은 유명한 나선 은하의 모습을 떠올리게 마련이지만, 실제로 은하의 모습은 은하의 숫자만큼이나 다양하다. 과학자들은 이들을 나선은하나 타원은하 등으로 분류해서 연구하고 있다. 과거 과학자들은 나선은하가 주변의 은하 사이 공간에서 가스를 빨아들이거나 작은 은하들을 흡수해서 커진다고 생각했다. 따라서 어느 정도 크기에 제한이 있을 것으로 생각해왔다. 실제로 지금까지 발견된 초대형 은하들은 타원은하이다. 하지만 캘리포니아 공대의 패트릭 오글리(Patrick Ogle)가 이끄는 연구팀은 나사의 NED(NASA/IPAC Extragalactic Database) 연구 자료를 사용해서 이전에는 보지 못했던 거대 나선은하의 존재를 찾아냈다. NED는 지상과 우주의 여러 망원경의 관측 자료를 합친 것으로 연구팀은 이 중에서 지구에서 35억 광년 이내에 있는 은하 80만 개의 데이터를 추출해 분석했다. 그 결과 우리 은하 질량의 10배, 밝기의 8~14배에 달하는 거대한 나선은하가 53개 발견되었다. 이 은하들은 우리 은하나 안드로메다의 대형 버전으로 나선 팔의 지름이 최대 44만 광년에 달했다. 이는 우리 은하의 10만 광년의 4배가 넘는 것이다. 연구팀은 새롭게 발견된 대형 나선은하들을 슈퍼 나선은하 (Super spiral galaxy)라고 명명했다. 그런데 이렇게 거대한 나선은하가 과연 어떻게 생성되었을까? 정확한 이유는 알기 어렵지만, 연구팀은 발견된 슈퍼 나선은하 가운데 4개가 두 개의 은하핵을 가지고 있는 것을 발견했다. 이는 이 나선은하가 은하 충돌로 형성되었음을 시사하는 소견이다. 하지만 왜 이들이 타원 은하가 아닌 나선은하가 되었는지는 아직 확실하지 않다. 앞으로 은하계의 비밀을 밝히기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [알쏭달쏭+] 남자와 여자 중 누가 더 감기가 잘 걸릴까

    [알쏭달쏭+] 남자와 여자 중 누가 더 감기가 잘 걸릴까

    일반적으로 남성이 여성에 비해 근육량이 많고 신진대사가 높으며 근력이 강하다는 측면에서, 여성보다 감기와 같은 ‘잔병’에도 강할 것이라고 여기기 쉽지만, 이는 착각에 불과하다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 펜실베이니아대학 연구진은 실험을 통해 여성이 남성보다 더 강력한 면역시스템을 가지고 있으며, 이 때문에 남성이 여성에 비해 감기 등에 더욱 자주 노출된다는 사실을 알게 됐다고 밝혔다. 인간은 성별과 관계없이 23쌍의 염색체를 가지고 있는데, 이중 여성은 X염색체로만 구성된 XX염색체를 가진 반면 남성은 Y염색체가 추가돼 XY염색체를 가지고 있다. 각각의 염색체에는 2000여개의 유전자가 포함돼 있다. 연구진에 따르면 여성의 면역력이 더 강한 것은 X염색체 때문이다. X염색체는 Y염색체에 비해 면역력과 관련한 유전자를 더 많이 함유하고 있으며, 이것이 T림프구나 B림프구 등 세포성 면역 기능에 관여하는 면역 시스템을 더욱 효율적으로 활성화 시킨다는 것. X염색체가 남성에 비해 하나 더 많은 여성은 외부에서 바이러스가 침투했을 때 보다 즉각적인 반응을 보인다. 또 면역시스템이 발동하는 속도가 더욱 빠르며 효과적으로 바이러스를 물리치기 때문에 감기 등에 덜 걸리는 것이다. 특히 여성의 X염색체는 Y염색체에 비해 더 많은 항체(이미 항원에 대항하기 위해 혈액에서 생성되는 당단백질)를 만들어내 바이러스 감염에 대해 가장 먼저 대응할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 하지만 이런 강력한 면역 시스템에도 부작용은 있다. 과도한 면역시스템 작동이 결국 자신의 인체를 공격하는 자가면역 질환을 유발할 수 있기 때문이다. 자가면역질환은 자신의 항원에 대해 항체를 만들어 생기는 면역병으로, 류머티즘 관절염이나 다발경화증 등이 대표적인 질환이다. 예컨대 면역체계 이상으로 반성염증이 발생하고 면역력이 떨어지는 루푸스(lupus)는 류머티즘 질환의 일종으로, 환자의 95%가 10~30대 여성이다. 연구진은 루푸스의 환자 대부분이 여성인 이유가 지나치게 활발한 면역시스템을 가진 X염색체 때문이라고 설명했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학 학술지 ‘미국립과학원회보’(PNAS) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
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