과학자들이 인간의 지능과 직접 관련된 두 유전자 집단을 처음으로 식별해냈다고 영국 일간지 데일리메일이 21일(현지시간) 보도했다. ‘M1’과 ‘M3’으로 명명된 이들 ‘유전자 네트워크’는 한 개인이 자신의 기억과 집중, 처리속도, 추리를 제어함으로써 얼마나 똑똑한지 결정하는 것으로 나타났다. 또한 이들 과학자들은 결정적으로 유전자 네트워크를 스위치처럼 제어할 수 있다는 사실도 확인했다. 각 유전자 네트워크는 수백 개의 유전자로 구성돼 있다. 영국 임페리얼칼리지 런던(ICL) 마이클 존슨 박사가 이끈 국제 연구팀은 이제 이런 스위치를 빈틈없이 식별하고 이를 제어하는 방법을 분석하고 있다. 연구는 아직 초기 단계에 있지만, 연구팀은 인간의 인지 기능을 향상하기 위해 이런 유전자 네트워크의 지식을 사용할 수 있는지를 궁극적으로 조사할 계획이다. 이에 대해 마이클 존슨 박사(의학부)는 “유전자가 지능에 중요한 역할을 하는 것은 알고 있었지만, 지금까지 어떤 유전자가 적절한지는 알지 못했다”면서 “이번 연구는 지능 관련 유전자 중 일부에 주목하고 이런 유전자가 어떻게 상호작용하는지를 강조한다”고 설명했다. 이어 "흥미로운 점은 발견한 유전자가 지능과 연결돼 활동하는 모든 유전자 집단을 다룰 수 있음을 의미하는 하나의 공통의 규칙을 공유하기 쉽다는 것”이라면서 “연구는 아직 이론적 단계지만 유전자가 함께 작동해 지능을 향상할 수 있음을 시사한다”고 말했다. 이번 연구에서는 간질로 신경외과적 수술을 받은 환자들의 뇌를 조사했으며 이들 뇌에서 발현한 수천 개의 유전자를 분석했다. 그다음 지능지수(IQ) 검사를 수행한 건강한 사람들의 유전적 정보도 조사했다. 연구팀은 또 자폐 스펙트럼 장애(ASD)와 지적 장애와 같은 신경 질환을 가진 사람들의 유전적 정보도 조사했다. 이런 데이터를 종합, 컴퓨터 모델화를 통해 연구팀은 건강한 인지 능력에 관여하는 유전자 네트워크들을 식별할 수 있었다고 밝혔다. 특히 연구팀은 건강한 사람 중에서 지능에 영향을 주는 일부 유전자가 변이를 일으키면 인지 능력이 손상되고 간질을 일으키는 유전자와 같다는 것을 발견했다. 이에 대해 존슨 박사는 “이런 지능의 특성은 각자의 위치에 선수를 배치하는 축구팀처럼 큰 유전자 집단이 함께 작동하는 것에 좌우됐다”고 설명했다. 이어 “우리는 인간 뇌가 많은 복잡한 정보에 직면했을 때 새로운 기억을 생성하거나 현명한 결정을 내리는 인지 능력에 영향을 주기 위해 유전자가 함께 작동하는지 컴퓨터 분석으로 식별했다”면서 “어린 시절 심한 간질이나 지적 장애가 발생한 원인이 이런 일부 유전자에 있다는 것도 발견했다”고 덧붙였다. 또 연구팀은 이번 연구가 거대한 게놈의 데이터 집합을 건강과 질병 모두에서 인간의 뇌 기능에 관한 새로운 경로를 발견하는 데 사용하는 방법을 보여준다고 말한다. 연구팀은 이번 연구는 간질과 같은 신경발달 질환의 더 나은 치료는 물론 이런 치명적인 질병과 관련한 인지 장애를 개선하거나 치료하는 데 깊은 이해를 제공할 것이라고 기대감을 나타냈다. 한편 이번 연구결과는 뇌과학 분야 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스’(Nature Neuroscience) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

은밀한 신체 부위를 찍은 사진을 공유하는 이른바 ‘섹스팅’을 접한 청소년 10명 가운데 4명이 긍정적인 반응을 보인 것으로 나타나 충격을 주고 있다. 섹스팅은 성(sex)과 문자 메시지 보내기(texting)의 합성어로, 만 18세 미만 청소년들이 자신의 스마트폰이나 인터넷상에서 불특정 이성에게 신체부위를 노출시킨 그림 파일을 주고받는 것을 뜻한다. 지난 11월 미국에서는 콜로라도주 캐년시티 고등학교 남녀 재학생 100여명이 휴대전화로 누드 사진 300~400장을 서로 돌려본 것으로 밝혀져 지역사회가 발칵 뒤집히는 등 심각한 사회문제로 대두됐다. 한국 조사에서는 특히 심야시간에 섹스팅 관련 콘텐츠가 급증하는 것으로 나타나 청소년의 접근을 막을 수 있는 대책 마련이 시급한 것으로 분석됐다. 25일 송태민 보건사회연구원 박사팀의 ‘소셜 빅데이터를 활용한 한국의 섹스팅 위험 예측’ 보고서에 따르면 2011년부터 올해 3월까지 4년 3개월 동안 온라인 게시판과 트위터 등을 통해 수집한 청소년의 섹스팅 관련 온라인 문건을 분석한 결과 긍정적 감정을 보인 반응이 38.3%나 됐다. 연구팀은 트위터와 9개의 온라인 게시판, 146개의 온라인 뉴스 사이트에서 6만 5611개의 문서를 수집해 이 가운데 청소년과 관련된 것으로 추정되는 1만 3774건을 집중 분석했다. 분석 결과 섹스팅 관련 문건 내용은 ‘성행위’ 52.7%, 누드(25.3%) 등의 순으로 많았다. 특히 온라인 문서에서 ‘문란행위’, ‘성인음란물’ 등이 언급되면 섹스팅을 긍정적으로 생각할 확률이 76.5%로 높아졌다. 섹스팅 관련 문건은 오전 10시부터 증가해 11시 이후 급감하고 다시 오후 1시에 증가해 3시 이후 감소하는 패턴을 보였다. 오후 11시 이후에는 오전 3시까지 무려 4시간가량 증가하는 양상이어서 청소년 접근이 심야에 주로 이뤄지는 것으로 추정됐다. 여성가족부 조사 결과 청소년의 섹스팅 경험은 2011년 12.3%에서 지난해 52.6%로 4배 이상 급증했다. 미래창조과학부 조사에서 청소년의 99.7%가 스마트폰을 갖고 있다는 점에서 대책 마련이 시급하다는 지적이다. 연구팀은 “섹스팅 위험이 지속적으로 증가하는 것은 스마트 기기 보급 및 스마트 중독과 관련된 것으로 보인다”며 “정부 차원의 예방 교육과 치료, 상담이 필요하고 청소년 유해정보 차단을 위한 다양한 애플리케이션이 개발돼야 한다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

군용 무인기는 이미 현대전에서는 빼놓을 수 없는 핵심 전력이다. 임무 역시 단순 정찰은 물론 지상 목표물 공격과 물자 수송까지 더 광범위해지고 있다. 여기에 더 나아가서 무인기에 새로운 기술적 시도 역시 이어지고 있다. 무인기 역시 유인기와 마찬가지로 크게 고정익기 형태와 헬기 같은 회전익기 형태로 나눌 수 있다. 고정익기는 회전익기보다 속도가 빠르고 정찰 범위가 넓다는 장점이 있지만, 대신 수직 이착륙은 불가능하다. 이 둘의 장점을 합친 형태의 항공기는 역사상 여러 차례 시도되었다. V-22 오스프리 같은 틸트로터기나 해리어나 F-35B 같은 수직 이착륙 제트기가 그것이다. 그러나 이 항공기들은 구조가 복잡할 뿐 아니라 가격도 비싸다. 미 해군 연구국(ONR)과 미 방위 고등연구계획국(DARPA)는 매우 저렴한 가격에 수직으로 이착륙할 수 있는 고정익 무인기를 개발하고 있다. 이 계획은 TERN(Tactically Exploited Reconnaissance Node)이라고 명명되었으며 현재는 초기 연구 단계이다. 미 해군의 요구사항은 항속거리 1,670km, 탑재량 272kg 정도의 저렴한 무인기이다. 그와 동시에 이 무인기는 구축함의 좁은 갑판에 안정적으로 착륙할 수 있어야 한다. 미국 노스럽 그루만 사는 이 사업에 응찰하기 위해 새로운 무인기를 개발하고 있다. 구체적인 성능과 형상은 공개되지 않았지만, 이전에 공개된 개념도(위)와는 약간 다른 방식이라고 한다. TERN은 고정익기면서 수직으로 이착륙하기 위해서 꼬리날개로 착륙하는 방식(tail-down)을 사용한다. 플라이트 글로벌 등 외신의 보도로는 노스럽 그루만의 제안은 대략 9m 너비의 날개를 가진 무인기로 두 개의 로터가 반대로 회전하는 이중반전 블레이드(contra-rotating blade)를 사용한다. 이는 1950년대 개발되었던 록히드 XFV와 비슷한 형식이다. 당시 이 시험기는 이륙은 그럭저럭 가능했으나 착륙 시 시야 확보가 매우 어렵고 안전성을 유지하기 어려워 결국 계획이 취소된 바 있다. 그런데도 다시 이 방식을 들고나오는 이유는 별도의 엔진이나 회전하는 프로펠러 같은 복잡한 구조를 취하지 않아서 가격을 저렴하게 만들 수 있기 때문이다. 만약 개발에 성공한다면 꼬리 쪽으로 착륙하는 독특한 비행기의 구상이 60년 이상의 시간을 뛰어넘어 현실로 실현되는 셈이다. 그동안 기술이 크게 발전했고 작은 무인기인 만큼 착륙 시 안정성 확보도 상대적으로 쉽다. 그러나 목표만큼 성능이 나올지는 아직 판단하기 이르다. 따라서 개발 성공 여부는 좀 더 기다려봐야 확실할 것으로 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미래의 사람들은 눈이 없어도 볼 수 있게 될 것 같다. 시각 기관 대부분이 없어도 시력을 얻게 하는 새로운 ‘생체공학 눈’이 내년 호주의 한 지원자에게 이식된다고 영국 과학 전문지 뉴사이언티스트가 15일(현지시간) 보도했다. 이는 안구와 같은 시각 기관 대신 안경에 장착된 카메라가 뇌에 직접 시각 정보를 제공하는 것. 이 획기적인 기술의 개발로 정상적인 망막이 없는 사람들까지도 새로운 시력을 얻는데 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 이를 개발 중인 아서 로워리 호주 모나쉬대 교수는 “당신은 눈이 전혀 없어도 이식 수술이 가능하다”고 말한다. 이 계획은 뇌의 시각 처리 영역에 각각 43개의 전극을 달아놓은 작은 ‘타일’(세라믹 판) 11개를 삽입하는 것. 이를 통해 시각 처리 영역이 자극되면 사람들은 빛의 섬광을 볼 수 있다고 연구팀은 보고했다. 로워리 교수는 각 전극이 하나의 픽셀이 보이는 것과 같은 빛의 점을 만들 수 있다고 생각한다. 이를 종합하면, 각 타일이 제공하는 이미지는 약 500픽셀에 달한다는 것이다. 물론 생체공학 눈의 해상도는 정상적인 눈이 제공하는 100만~200만 픽셀에 달하는 이미지와 비교하면 훨씬 떨어지지만, 시력에 기본적인 요소들을 복원할 수 있다. 로워리 교수는 “모든 것이 계획대로 된다면, 시각 장애인 지원자는 대략적인 시력을 회복할 것”이라고 말한다. 이에 따르면, 카메라로 착상된 이미지는 사용자가 쓴 안경 형태의 작은 처리 장치로 보내진다. 이 장치는 이미지 관련 부분을 추출해 뇌의 시각 처리 영역에 연결된 각 타일로 전달되는 것이다. 이 장치는 마치 만화가와 비슷하다고 설명하는 로워리 교수. 이는 최소한의 정보로 복잡한 상황을 표현하는 방식이다. 로워리 교수는 “한 사람의 얼굴은 단 10개의 점으로 재현될 것”이라면서 “그리 많지 않은 듯 보이지만 생각보다 더 많은 정보가 있다”고 말한다. 누가 왔거나 갔는지 말할 수 없었던 한 시각 장애인이 이를 통해 누군가와 만나거나 헤어지는 상황에 맞게 인사를 할 수 있다는 것이다. 로워리 교수는 “당신에게서 멀리 떨어져 가는 점이 있다면 말하던 것을 멈출 것”이라고 말했다. 내년 임상 시험은 생체공학 눈의 기능 확인을 위해 선천적인 시각 장애인이 아닌 후천적인 부상으로 시각 장애를 얻게 된 사람들을 대상으로 한다. “모든 것이 계획대로 된다면 참가자들은 존 로지 베어드가 1920년대 발명한 최초의 TV를 보는 것과 비슷한 시력을 얻게 될 것”이라고 로워리 교수는 말했다. 사진=크리에이티브 커먼스(Michele Catania, 위), 모나쉬대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전세계적으로 사랑받고 있는 SF(공상과학)영화 ‘스타워즈’의 새로운 시리즈가 개봉하며, 감독의 상상력을 실제 생활에서 표현할 수 있는 과학 기술들이 덩달아 관심받고 있다. 영화 속 다양한 과학 기술 중 주목받는 것이 바로 홀로그램. 깡통 로봇 R2D2가 행성파괴무기 설계도를 보여줄 때나 레아공주의 메시지 전달 시 사용된 홀로그램에 유독 많은 이들의 관심이 쏠린다. 실제로 눈 앞에 없는 사람이나 물건을 마치 눈 앞에 있는 것처럼 생생하게 볼 수 있는 홀로그램은 환상적인 무대 연출이나 공연에 적용돼 뜨거운 반응을 얻고 있다. 최근에는 홀로그램 기술을 활용한 공상세계와 마술쇼가 펼쳐져 관객들의 시선이 쏠린다. 국내 콘텐츠 크리에이터들이 융복합콘텐츠공모전 본선 무대를 통해 기술과 문화의 아름다운 결합을 선보인 것. 융복합콘텐츠 공모전 본선에 홀로그램을 활용한 퍼포먼스를 선보인 창작팀 ‘모젼스랩’은 프로젝트 <꿈 속 여행>을 통해 몽환적이고 아름다운 무대를 연출했다. 꿈 또한 하나의 가상현실이라는 컨셉 아래 꿈 속에서 일어날 법한 모든 일들을 장면으로 구성한 이번 프로젝트는 4면이 홀로그램 스크린으로 제작된 육면체 형태의 융복합 퍼포먼스 공연 공간 ‘Holo-cube’를 제작 설치해 화제를 모았다. 모젼스랩은 김지운 영화감독이 공연 구성대본을 맡아 화제가 되었던 국립현대무용단의 창작무용 <어린 왕자>에서 3D 영상 기획, 개발에 참여해 호평을 받은 바 있다. 이번 공모전 프로젝트에 대해 모젼스랩은 “공연 공간 속에서 환상적이고 신비한 면을 극대화한 스토리와 배우의 몸짓, 영상, 음악이 이뤄내는 하모니를 통해 현실과 가상, 기술과 예술의 아름다운 융합을 선보이고자 했다”며 “몰입감을 느낄 수 있는 가상현실 큐브를 통해서 꿈속을 여행하는 듯한 몽환적인 느낌을 느꼈으면 한다”고 말했다. 마술과 홀로그램의 조합 또한 관객의 눈을 즐겁게 했다. 비주아스트가 선보인 ‘홀로그램 매직’은 홀로그램과 마술, 인터랙티브의 융복합 퍼포먼스다. 마술사가 무대 위에 등장해 실제 마술을 하는 것과 동시에 물리적 불가능을 초월한 홀로그램 마술을 복합적으로 선보이는 신개념 마술쇼로 현존성을 극대화시키고 몰입도를 증가해 생동감 있는 공연이라는 평을 받고 있다. 홀로그램 매직과 관련해 비주아스트는 “기술의 한계로 관객이 원하는 가상과 현실의 경계를 넘어선 공연을 보여주는 데 한계를 느끼는 현대 마술사들의 니즈를 반영한 마술쇼다”며 “시청각 요소로만 구성되어 있기 때문에 전 세계 모두가 언어, 문화의 경계를 넘어 동일한 감정과 시선으로 관람이 가능하기 때문에 앞으로 글로벌 콘텐츠로 성장할 수 있다고 확신한다”고 자신감을 내비쳤다. 문화창조융합센터가 주최하고 문화체육관광부와 한국콘텐츠진흥원이 후원한 이번 융복합콘텐츠 공모전 본선은 지난 12일과 13일 양일 간 진행되었다. 100인의 청중평가단과 전문 심사위원들의 관심 속에 진행된 본선 경연에는 치열한 경쟁률을 뚫고 본선에 진출한 19개의 팀이 무대를 빛냈으며, 이들의 본선 무대는 내일 밤 11시 O tvN에서 방영하는 ‘O 크리에이티브’를 통해 직접 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

작년 12월 남극에 있는 우리 장보고 과학기지 남쪽 300㎞ 청빙지역에서 우리나라 연구팀이 대형 운석을 발견하는 행운을 잡았다. 그동안 찾아낸 남극 운석 중 가장 큰 운석(사진)으로, 가로 21㎝, 세로 21㎝, 높이 18㎝, 무게 11㎏이나 나간다. 남극 운석은 우주 공간을 떠돌던 암석이 지구 중력에 이끌려 떨어진 것으로, 태양계 탄생 초기의 역사를 고스란히 담고 있는 화석이라 할 수 있다. 원래 남극은 지구상에서 운석이 가장 많이 발견되는 지역이다. 흰 눈벌 위에 시커먼 돌덩어리가 눈에 띈다면 운석일 가능성이 높다. 극지연구소는 2006년부터 지금까지 여덟 차례 남극운석 탐사를 벌여 42개의 운석을 확보하여, 우리나라는 모두 282개의 남극 운석을 보유하고 있다. 작년 3월에는 진주에 운석이 여러 개 떨어져 너도 나도 운석 찾으러 나서는 통에 온 나라에 운석 바람이 불기도 했다. 왜 사람들이 운석을 찾으러 그렇게 법석을 떠는 것일까? 운석이 무게로 따져 금값의 10배가 되는 것도 있다니, 그럴 만도 하다. 물론 모든 운석이 다 그렇다는 건 아니다. 그리고 운석을 발견한 후에도 뒤처리를 잘못하면 운석 가치는 뚝 떨어진다. 매일 1백 톤씩 떨어지는 운석 그런데 이런 운석이 매일 평균 1백 톤, 일년에 4만 톤씩 지구에 떨어지고 있다. 먼지처럼 작은 입자의 우주 물질은 1초당 수만 개씩, 지름 1㎜ 크기는 평균 30초당 1개씩, 지름 1m 크기는 1년에 한 개 정도씩 지구로 떨어진다. 하지만 그 3분의 2가 바다에 떨어지고, 나머지는 대부분 사람이 살지 않는 지역에 떨어지는 통에 거의 발견되지 않는다. 날마다 지구를 찾아오는 외계 손님, 운석이란 과연 무엇인가? 운석은 우리가 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석이다. 그래서 운석을 '별똥돌'이라고도 한다. 그러면 이런 유성체는 어디에서 오는 것일까? 대부분은 지구에서 약 4억km 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다. 소행성이란 태양 주위를 공전하는 행성보다 작은 천체를 말한다. 소행성대에는 크기가 트럭만한 것에서부터 수백km나 되는 거대한 우주 암석들이 빽빽이 모여 있는데, 2010년 1월 30일 현재 23만 1,665개가 등재되어 있다. 이 수많은 소행성들은 모두 45억 년 전 태양계가 형성될 때부터 존재해온 물질들이다. 이것들은 잘하면 행성이 될 수도 있었는데, 목성의 조석력이 하도 크다 보니 행성이 채 되기도 전에 바스라져버린 행성 부스러기라 할 수 있다. 행성 간 공간에 혜성이나 소행성이 남긴 파편들이 떠돌아다니다가, 초속 30km의 속도로 태양 주위를 공전하는 지구로 끌려들어오면, 초속 10~70km의 속도로 지구대기로 진입, 대기와의 마찰로 가열되어 빛나는 유성이 된다. 이를 화구(火球, fireball)라 한다. 대부분의 유성체는 작아서 지상 100km 상공에서 모두 타서 사라지지만, 큰 유성체는 그 잔해가 땅에 떨어지는데, 이것이 바로 운석이다. 공룡 대멸종도 운석 충돌로... 매일 1백 톤씩 지구에 떨어지는 운석. 생각해보면 이 우주 안에서 100% 안전한 곳은 하나도 없다. 그 확률이 희박할 따름이지, 운석은 지금 이 순간도 내 뒤통수를 후려칠 수 있는 것이다. 이처럼 우주에서 날아온 운석이 지붕을 뚫거나 차를 찌그러뜨리는 일들이 심심찮게 일어난다. 하지만 당신이 크게 다치거나 목숨을 잃지만 않는다면, 그건 횡액이 아니라 엄청난 행운이다. 운석이 지붕 수리비나 찻값보다 적어도 10배 이상의 값어치가 나가기 때문이다. 오염되지 않은 희귀 운석은 이처럼 ‘우주의 로또’가 되기도 한다. 화성에서 온 운석이나 지구 물질에 오염되지 않은 운석 등은 1g당 1000만 원을 호가한다. 그러므로 운석이 떨어진 걸 발견했을 때 가장 먼저 해야 할 일은 재빨리 비닐 장갑을 끼고 운석을 수거해서는 밀봉한 다음 냉동고에 집어넣는 일이다. 46억 년 지구의 역사 중에서 가장 유명한 운석 충돌은 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 떨어진 소행성 충돌일 것이다. 지름 10km의 소행성이 떨어져 지름 180km의 크레이터를 만들었다. 약 6500만 년 전 백악기 말 공룡을 비롯한 지구 생명체의 약 70%가 멸종했는데(K-T 대량멸종 사건), 그 원인이 바로 칙술루브 소행성 충돌이라고 한다. 운석 충돌이 한 나라에 거대한 부를 안겨준 희귀한 사례도 있다. 운석 충돌로 인한 고열과 압력으로 엄청난 규모의 다이아몬드가 생성되었던 것이다. 그 행운의 나라는 바로 러시아다. 러시아 동부 시베리아에 전 세계 매장량의 10배에 달하는 다이아몬드 수조 캐럿이 매장돼 있다는 사실이 지난 2012년 언론에 보도되었는데, 그 장소가 바로 운석이 충돌한 크레이터라는 것이다. 매장량은 자그마치는 향후 3000년간 시장에 공급할 수 있는 양이다. 지구 종말은 소행성 충돌로? 이처럼 다양한 얼굴을 가진 운석이지만, 문제는 그 가공스러운 충돌이 가져올 대재앙이다. 지름 10km짜리 소행성 하나가 초속 20km 속도로 지구와 충돌하기만 해도 강도 8 지진의 1000배에 달하는 격동이 지구를 휩쓸 것이며 대재앙을 피할 수 없게 된다. 그런 연유로 지구 종말은 소행성 충돌에 의한 것이라는 공포가 광범하게 퍼져 있는 실정이다. 시속 수 만km의 무서운 속도로 떨어지는 운석의 파괴력은 실로 가공스러울 정도다. 지름이 수백 미터의 운석이 지상에 떨어지면 과연 어떤 일이 일어날까? 그 순간의 파괴력은 히로시마 원자폭탄을 수십만 개를 한꺼번에 터뜨린 것과 맞먹는 끔찍한 상황이 연출된다. 이러한 대재앙을 피하기 위해 과학자들은 최선의 방법들을 찾아내는 데 여념이 없다. 지구로부터 0.05AU(지구-태양 거리 1AU=1억 5천만km) 이내에 접근하는 천체를 지구접근천체(Near-Earth Object, NEO)라 하는데, 지구에 잠재적인 위협을 줄 수 있는 소행성 100만 개 중에 발견된 건 단 1%에 지나지 않는다. 지구에 위협을 가할 가능성이 있는 100만 개 이상의 소행성은 아직 찾지 못한 상태이다. 주목! 2029년에 접근하는 소행성 아포피스 특히 천문학자들이 우려의 눈길로 주목하고 있는 소행성이 하나 있다. 축구장보다 큰 이 철광석 소행성 아포피스는 2029년 4월 13일 금요일, 3만 5,000km 이내로 근접 통과할 것으로 예측되고 있다. 이는 지구-달 사이 거리의 1/10 수준으로 거의 충돌이나 마찬가지다. 그 접근 거리는 지구 표면과 정지 위성 사이를 통과할 정도다. 그렇다면 우리의 대응책은 무엇인가? 과학자들은 위협 천체와 지구가 충돌하는 것을 막기 위해 다양한 방법들을 연구하고 있다. 고출력 레이저로 소행성을 태우는 방안은 그중 하나다. 비행기에서 고출력 레이저를 쏘아 소행성 한쪽 면에 태워버림으로써 소행성 무게 평형을 깨뜨려 궤도를 뒤틀리게 하는 방법이다. 우리나라도 내년부터 지구위협천체에 대한 연구를 본격적으로 시작한다. 작년 12월 국회에서 ‘우주개발 진흥법 일부개정법률안'이 통과되면서 우주 위험에 대비하기 위한 조치로 우주환경감시기관이 설립될 예정이다. 원래 우주는 폭력적인 장소이다. 우주 안에서 100% 안전한 장소는 없다. 소행성 충돌은 백만분의 1초 만에 모든 게 끝장날 행성 충돌이나 중성자별 충돌, 블랙홀 충돌, 그리고 은하 충돌에 비하면 씹던 껌에 얻어맞는 정도에 지나지 않을지도 모른다. 하지만, 그것이 지구로 향해 꽂힐 때는 말 그대로 지구 종말이 될 것이다. 과연 지구는 소행성 충돌로 끝장날 것인가? 그것이 신의 시나리오인가? 그것은 아무도 모른다. 다만 인류는 이 광포한 우주 속에서 오로지 우연과 행운, 그리고 신의 가호에 의지한 채 살아가야 할 나약한 존재라는 사실만은 확실한 듯하다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

모성애는 아주 오래된 본능 가운데 하나다. 자손을 많이 남기는 쪽이 진화적 경쟁에서 이기는 만큼 이런 본능을 수많은 동물이 지니고 있다는 것은 놀랄 일이 아니다. 하지만 얼마나 오래전부터 새끼나 알을 보호했을까? 최근 토론토 대학 및 온타리오 박물관의 과학자들은 이 질문에 대한 답을 발견했다. 이들은 5억 800만 년 전 지층에서 발견된 작은 새우 같은 생물인 왑티아(Waptia fieldensis)의 화석을 분석했다. 그 결과 적어도 5개의 화석이 작은 알을 지니고 있다는 것을 밝혀냈다. 이는 알 품기의 증거 가운데서 가장 오래된 것이다. 자손을 많이 남기는 것은 생명체의 지상과제지만, 이를 달성하기 위한 전략은 매우 다양하다. 어떤 동물은 수백만 개의 알을 낳아 숫자로 승부를 보기도 하고 어떤 동물은 작은 수의 알을 낳되 이를 잘 보호하는 전략을 취한다. 아예 인간처럼 한 번에 보통 하나의 자식을 얻어 극진히 보살피는 종류도 있다. 왑티아의 경우 머리와 등에 있는 작은 홈에 십여 개의 알을 가지고 다녔다. 이 위치는 왑티아의 생식기와 거리가 멀기 때문에 분명히 알이 부화할 때까지 여기에서 보호했던 것으로 볼 수 있다. 오늘날 왑티아와 유연관계에 있다고 보는 절지동물이나 갑각류 역시 비슷한 방식으로 알을 보호하는 경우들이 있다. 알은 가장 맛있고 저항 없이 먹을 수 있는 쉬운 먹이이기 때문에 부화해서 포식자를 피할 수 있게 될 때까지 이런 보호 방식을 선택한 것이다. 연구팀은 왑티아의 크기에 비교했을 때 알의 크기가 매우 크고 숫자가 적은 점을 볼 때 이들이 소수의 새끼를 낳아 잘 키우는 방식을 선택했다고 보고 있다. 화석만으로는 부화한 다음에도 보호했는지는 알 수 없지만, 이미 5억 년 전에 소수에 집중하는 번식 전략이 진화했다는 것은 매우 흥미로운 결과다. 더욱이 알이 부화할 때까지만 보호했다고 해도 이는 낳는 데서 끝나는 것이 아니라 더 오랜 시간 새끼들을 지킨 셈이기 때문에 모성 행위의 진화를 연구하는 과학자들의 주목을 받고 있다. 물론 그런 점을 제외하고 생각해도 비록 원시적인 동물이지만, 자기 자식을 보호하는 어미의 모습은 5억 년의 시간을 건너뛰어 어떤 감동을 주는 것 같다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

작년 12월 남극에 있는 우리 장보고 과학기지 남쪽 300㎞ 청빙지역에서 우리나라 연구팀이 대형 운석을 발견하는 행운을 잡았다. 그동안 찾아낸 남극 운석 중 가장 큰 운석(사진)으로, 가로 21㎝, 세로 21㎝, 높이 18㎝, 무게 11㎏이나 나간다. 남극 운석은 우주 공간을 떠돌던 암석이 지구 중력에 이끌려 떨어진 것으로, 태양계 탄생 초기의 역사를 고스란히 담고 있는 화석이라 할 수 있다. 원래 남극은 지구상에서 운석이 가장 많이 발견되는 지역이다. 흰 눈벌 위에 시커먼 돌덩어리가 눈에 띈다면 운석일 가능성이 높다. 극지연구소는 2006년부터 지금까지 여덟 차례 남극운석 탐사를 벌여 42개의 운석을 확보하여, 우리나라는 모두 282개의 남극 운석을 보유하고 있다. 작년 3월에는 진주에 운석이 여러 개 떨어져 너도 나도 운석 찾으러 나서는 통에 온 나라에 운석 바람이 불기도 했다. 왜 사람들이 운석을 찾으러 그렇게 법석을 떠는 것일까? 운석이 무게로 따져 금값의 10배가 되는 것도 있다니, 그럴 만도 하다. 물론 모든 운석이 다 그렇다는 건 아니다. 그리고 운석을 발견한 후에도 뒤처리를 잘못하면 운석 가치는 뚝 떨어진다. 매일 1백 톤씩 떨어지는 운석 그런데 이런 운석이 매일 평균 1백 톤, 일년에 4만 톤씩 지구에 떨어지고 있다. 먼지처럼 작은 입자의 우주 물질은 1초당 수만 개씩, 지름 1㎜ 크기는 평균 30초당 1개씩, 지름 1m 크기는 1년에 한 개 정도씩 지구로 떨어진다. 하지만 그 3분의 2가 바다에 떨어지고, 나머지는 대부분 사람이 살지 않는 지역에 떨어지는 통에 거의 발견되지 않는다. 날마다 지구를 찾아오는 외계 손님, 운석이란 과연 무엇인가? 운석은 우리가 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석이다. 그래서 운석을 '별똥돌'이라고도 한다. 그러면 이런 유성체는 어디에서 오는 것일까? 대부분은 지구에서 약 4억km 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다. 소행성이란 태양 주위를 공전하는 행성보다 작은 천체를 말한다. 소행성대에는 크기가 트럭만한 것에서부터 수백km나 되는 거대한 우주 암석들이 빽빽이 모여 있는데, 2010년 1월 30일 현재 23만 1,665개가 등재되어 있다. 이 수많은 소행성들은 모두 45억 년 전 태양계가 형성될 때부터 존재해온 물질들이다. 이것들은 잘하면 행성이 될 수도 있었는데, 목성의 조석력이 하도 크다 보니 행성이 채 되기도 전에 바스라져버린 행성 부스러기라 할 수 있다. 행성 간 공간에 혜성이나 소행성이 남긴 파편들이 떠돌아다니다가, 초속 30km의 속도로 태양 주위를 공전하는 지구로 끌려들어오면, 초속 10~70km의 속도로 지구대기로 진입, 대기와의 마찰로 가열되어 빛나는 유성이 된다. 이를 화구(火球, fireball)라 한다. 대부분의 유성체는 작아서 지상 100km 상공에서 모두 타서 사라지지만, 큰 유성체는 그 잔해가 땅에 떨어지는데, 이것이 바로 운석이다. 공룡 대멸종도 운석 충돌로... 매일 1백 톤씩 지구에 떨어지는 운석. 생각해보면 이 우주 안에서 100% 안전한 곳은 하나도 없다. 그 확률이 희박할 따름이지, 운석은 지금 이 순간도 내 뒤통수를 후려칠 수 있는 것이다. 이처럼 우주에서 날아온 운석이 지붕을 뚫거나 차를 찌그러뜨리는 일들이 심심찮게 일어난다. 하지만 당신이 크게 다치거나 목숨을 잃지만 않는다면, 그건 횡액이 아니라 엄청난 행운이다. 운석이 지붕 수리비나 찻값보다 적어도 10배 이상의 값어치가 나가기 때문이다. 오염되지 않은 희귀 운석은 이처럼 ‘우주의 로또’가 되기도 한다. 화성에서 온 운석이나 지구 물질에 오염되지 않은 운석 등은 1g당 1000만 원을 호가한다. 그러므로 운석이 떨어진 걸 발견했을 때 가장 먼저 해야 할 일은 재빨리 비닐 장갑을 끼고 운석을 수거해서는 밀봉한 다음 냉동고에 집어넣는 일이다. 46억 년 지구의 역사 중에서 가장 유명한 운석 충돌은 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 떨어진 소행성 충돌일 것이다. 지름 10km의 소행성이 떨어져 지름 180km의 크레이터를 만들었다. 약 6500만 년 전 백악기 말 공룡을 비롯한 지구 생명체의 약 70%가 멸종했는데(K-T 대량멸종 사건), 그 원인이 바로 칙술루브 소행성 충돌이라고 한다. 운석 충돌이 한 나라에 거대한 부를 안겨준 희귀한 사례도 있다. 운석 충돌로 인한 고열과 압력으로 엄청난 규모의 다이아몬드가 생성되었던 것이다. 그 행운의 나라는 바로 러시아다. 러시아 동부 시베리아에 전 세계 매장량의 10배에 달하는 다이아몬드 수조 캐럿이 매장돼 있다는 사실이 지난 2012년 언론에 보도되었는데, 그 장소가 바로 운석이 충돌한 크레이터라는 것이다. 매장량은 자그마치는 향후 3000년간 시장에 공급할 수 있는 양이다. 지구 종말은 소행성 충돌로? 이처럼 다양한 얼굴을 가진 운석이지만, 문제는 그 가공스러운 충돌이 가져올 대재앙이다. 지름 10km짜리 소행성 하나가 초속 20km 속도로 지구와 충돌하기만 해도 강도 8 지진의 1000배에 달하는 격동이 지구를 휩쓸 것이며 대재앙을 피할 수 없게 된다. 그런 연유로 지구 종말은 소행성 충돌에 의한 것이라는 공포가 광범하게 퍼져 있는 실정이다. 시속 수 만km의 무서운 속도로 떨어지는 운석의 파괴력은 실로 가공스러울 정도다. 지름이 수백 미터의 운석이 지상에 떨어지면 과연 어떤 일이 일어날까? 그 순간의 파괴력은 히로시마 원자폭탄을 수십만 개를 한꺼번에 터뜨린 것과 맞먹는 끔찍한 상황이 연출된다. 이러한 대재앙을 피하기 위해 과학자들은 최선의 방법들을 찾아내는 데 여념이 없다. 지구로부터 0.05AU(지구-태양 거리 1AU=1억 5천만km) 이내에 접근하는 천체를 지구접근천체(Near-Earth Object, NEO)라 하는데, 지구에 잠재적인 위협을 줄 수 있는 소행성 100만 개 중에 발견된 건 단 1%에 지나지 않는다. 지구에 위협을 가할 가능성이 있는 100만 개 이상의 소행성은 아직 찾지 못한 상태이다. 주목! 2029년에 접근하는 소행성 아포피스 특히 천문학자들이 우려의 눈길로 주목하고 있는 소행성이 하나 있다. 축구장보다 큰 이 철광석 소행성 아포피스는 2029년 4월 13일 금요일, 3만 5,000km 이내로 근접 통과할 것으로 예측되고 있다. 이는 지구-달 사이 거리의 1/10 수준으로 거의 충돌이나 마찬가지다. 그 접근 거리는 지구 표면과 정지 위성 사이를 통과할 정도다. 그렇다면 우리의 대응책은 무엇인가? 과학자들은 위협 천체와 지구가 충돌하는 것을 막기 위해 다양한 방법들을 연구하고 있다. 고출력 레이저로 소행성을 태우는 방안은 그중 하나다. 비행기에서 고출력 레이저를 쏘아 소행성 한쪽 면에 태워버림으로써 소행성 무게 평형을 깨뜨려 궤도를 뒤틀리게 하는 방법이다. 우리나라도 내년부터 지구위협천체에 대한 연구를 본격적으로 시작한다. 작년 12월 국회에서 ‘우주개발 진흥법 일부개정법률안'이 통과되면서 우주 위험에 대비하기 위한 조치로 우주환경감시기관이 설립될 예정이다. 원래 우주는 폭력적인 장소이다. 우주 안에서 100% 안전한 장소는 없다. 소행성 충돌은 백만분의 1초 만에 모든 게 끝장날 행성 충돌이나 중성자별 충돌, 블랙홀 충돌, 그리고 은하 충돌에 비하면 씹던 껌에 얻어맞는 정도에 지나지 않을지도 모른다. 하지만, 그것이 지구로 향해 꽂힐 때는 말 그대로 지구 종말이 될 것이다. 과연 지구는 소행성 충돌로 끝장날 것인가? 그것이 신의 시나리오인가? 그것은 아무도 모른다. 다만 인류는 이 광포한 우주 속에서 오로지 우연과 행운, 그리고 신의 가호에 의지한 채 살아가야 할 나약한 존재라는 사실만은 확실한 듯하다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

올 한해도 지구촌 곳곳에서 수억 년에서 수천 만 년 세월 속에 묻혀있던 수많은 신종 공룡들이 연구팀에 의해 발견됐다. 마치 박쥐같은 날개를 달고 중국땅을 날아다닌 기상천외한 모습의 공룡부터 북미대륙을 누빈 뿔공룡까지 올 한해 유명 학회지에 발표된 신종공룡들을 정리해 봤다. - 박쥐같은 날개 가진 신종 공룡　 지난 4월 중국 과학 아카데미 등 국제공동연구팀은 비둘기 만한 사이즈의 작은 공룡 ‘이치’(翼奇·기묘한 날개)를 확인했다는 연구결과를 유명저널 네이처(Nature)에 발표했다. 과거 허베이성의 한 호수 밑에서 화석으로 발견된 이 공룡은 약 1억 6000만년 전 살았던 종으로 무게는 380g 정도로 작은 크기다. 그러나 이 공룡은 티라노사우루스처럼 날카로운 이빨로 육식을 하는 수각류(獸脚類)다. 이 연구에서 드러난 공룡의 가장 큰 특징은 팔 부분에 곧고 길게 옆으로 뻗어나온 뼈다. 놀라운 사실은 이 조직이 날개 역할을 한다는 것으로 일반적으로 새가 갖는 깃털 대신 피부 조직의 막으로 이루어져 있다. 연구팀은 이를 근거로 이 공룡이 짧은 거리의 비행 능력이 있거나 혹은 낙하산 같은 용도로 날개를 사용했을 것으로 추정하고 있다. - 트리케라톱스 친척뻘 신종 공룡 ‘헬보이’ 　 지난 6월 캐나다 로열 티렐 고생물학박물관 연구팀은 머리에 왕관같은 주름 장식과 코와 눈 주위에 긴 뿔, 작은 뿔을 가진 신종 공룡을 발견했다고 발표했다. ‘세 개의 뿔 얼굴’이라는 의미를 가진 트리케라톱스(Triceratops)와 비슷한 외모를 가진 이 공룡은 이같은 특징 때문에 ’헬보이‘(Hellboy)라는 그럴듯한 별명도 얻었다. 헬보이는 만화와 영화 시리즈의 주인공으로 얼굴에 뭉뚝한 2개의 뿔이 있는 것이 특징. 당초 이 공룡은 10년 전 캐나다 알버타 올드맨 강 인근에서 우연히 발굴됐으며 지금까지의 연구를 통해 신종임이 확인됐다. 정식명칭은 라틴어로 왕이라는 의미를 가진 레갈리스(regalis)와 뿔을 가진 얼굴이라는 뜻의 케라톱스(ceratops), 발견된 사람의 이름 등을 따서 레갈리케라톱스(Regaliceratops peterhewsi)라고 명명됐다. - 7900만년 전 북미대륙 누빈 신종 ‘뿔 공룡'　 지난 7월 캐나다 로얄 온타리오 박물관 연구팀은 5년 전 앨버타에서 발굴된 여러 공룡 화석 중 일부가 ‘신종’ 임을 확인했다는 논문을 발표했다. 새롭게 확인된 이 공룡은 ‘케라톱스과’(Ceratopsidae)에 속하며 대표적인 ‘소속팀 선수’로는 ‘트리케라톱스’(Triceratops)가 유명하다. ‘세 개의 뿔 얼굴’이라는 의미의 트리케라톱스는 눈 위에 뿔을 가진 각룡으로 우락부락한 생김새와는 달리 초식동물이다. 화석의 발견자 이름을 따 ‘웬디케라톱스’(Wendiceratops pinhornensis)로 명명된 이 신종 공룡은 길이 6m, 몸무게 1t의 단단한 덩치를 자랑한다. 특히 웬디케라톱스는 입에 앵무새같은 부리가 있으며 뭉뚝한 코 뿔, 머리 뒤 왕관같은 프릴이 파마한 것처럼 앞으로 구부러진 것이 특징이다. - 9m 덩치 가진 신종 ‘오리주둥이 공룡’ 발견　 지난 9월 미국 알래스카와 플로리다 대학 연구팀은 과거 이 지역에서 발굴된 화석 중 오리같은 주둥이를 가진 9m 덩치의 신종 초식공룡(학명·Ugrunaaluk kuukpikensis)을 확인했다는 연구결과를 발표했다. 지금으로부터 약 6900만 년 전 알래스카에서 살았던 것으로 추정되는 이 공룡은 당초 ‘하드로사우루스’(Hadrosaurus)에 속하는 것으로 파악돼 왔다. 북미에서 자주 발견되는 하드로사우루스는 나뭇잎을 뜯어먹기 좋게 입이 오리처럼 넓적하며 이빨도 1000개 이상 촘촘히 나있어 들소보다도 강한 씹는 힘을 가졌다. 9m에 달하는 큰 덩치를 가졌지만 초식공룡 답게 성격이 온순하고 무리지어 사는 것이 특징. 특히 하드로사우루스는 백악기 후기 아시아와 유럽, 북미 전역 등 널리 분포했으며 우리나라에서도 화석이 발견된 바 있다.　 알래스카 대학의 연구대상에 오른 화석은 지난 1961년 알래스카주 북극해 연안에 있는 콜빌강에서 처음 발견됐으며 당시에는 일반 포유류의 뼈로 추측됐다. 추운 알래스카에서 공룡이 살 수 있었던 것은 당시 날씨가 지금보다 훨씬 따뜻했기 때문으로 이같은 이유로 먹잇감인 양치식물, 원시 개화식물, 침엽수 등이 풍부했을 것이라는 것이 연구팀의 설명. - 날카로운 28개 이빨가진 신종 익룡(翼龍) 발견　 지난 10월 브리검영대학 연구팀은 지금까지 보고된 바 없는 8종의 신종 동물들의 화석을 미국 유타주의 사막에서 발견했다는 연구결과를 척추고생물학 학회에서 발표했다. 실제 논문은 내년에 발표될 예정인 이 연구에서 가장 눈길을 끄는 것은 비행 파충류인 익룡(翼龍)의 발견이다. 공룡과 친척뻘인 익룡은 지구상에 등장한 첫번째 척추동물로 그 시기는 대략 2억 2000만 년 전이다. 아직 정식이름이 붙지 않은 신종 익룡은 약 2억 1000만년 전 지금의 북미 대륙 상공을 주름잡으며 먹잇감을 사냥했을 것으로 보인다. 특히 이 익룡은 초창기 등장한 종(種)답게 날카로운 이빨을 가지고 있다. 연구에 따르면 약 1.3m 날개폭을 가진 이 익룡은 2개의 송곳니와 28개의 이빨을 가지고 있으며 강력한 턱 힘으로 먹잇감을 아작아작 씹어먹었을 것으로 추정된다. - 몸길이 5m, 신종 ‘날개달린 랩터’ 발견　 지난달 미국 캔자스대학교 연구팀은 중부 다코다 지방에서 6600만 년 전 살았던 4.9m 크기의 새로운 공룡화석을 발견, ‘다코타랍토르 스테이니’(Dakotaraptor steini)라고 명명했다. 연구팀은 이 공룡이 5m에 육박하는 거대한 크기에도 불구하고 몸집이 작은 벨로키랍토르(벨로시랩터) 만큼이나 민첩하고 사나웠을 것으로 짐작된다고 밝혔다. 다코타랍토르는 뒷다리 가운뎃발가락에 낫 형태의 긴 발톱이 달려있었는데 그 길이는 24㎝에 달한다. 과학자들은 이 발톱이 먹이의 내장을 꺼내는 용도로 쓰였거나 먹이가 도망가지 못하도록 붙잡는데 사용됐을 것으로 짐작하고 있지만 아직 어느 쪽으로도 확신하지는 않은 상태다. 다코타랍토르의 또 다른 특징은 날개와 깃털을 가지고 있었다는 점이다. 전문가들은 이 공룡의 앞다리에서 ‘깃혹’(quill knobs, 일부 동물의 아래팔뼈에 있는, 깃털이 부착되는 혹)을 발견, 이와 같이 짐작하고 있다. 다만 몸의 크기를 고려했을 때 비행 능력은 없었던 것으로 추정된다 - 오리처럼 주둥이 튀어나온 신종 공룡 ‘슈퍼덕’ 발견　 지난달 미국 몬타나 주립대 등 공동연구팀은 지역 내 주디스강 지층에서 약 7950만년 전 살았던 것으로 추정되는 신종 공룡을 발견했다. 오리주둥이 같은 입을 가져 ‘슈퍼덕’(Superduck)이라는 별칭이 붙은 이 공룡(학명·Probrachylophosaurus bergei)은 길이 9m, 몸무게는 5톤 정도의 초식공룡이다. 특히 이 공룡은 다른 오리주둥이 공룡종(種)들과 구분되는 특징을 갖고 있는데 그것은 바로 눈 위에 나있는 일종의 볏이다. 마치 자신의 종을 상징하는 문양처럼 나있는 이 볏은 나뭇잎처럼 보이며 눈 위 머리의 일부를 덮고있다. - 거북+앵무새 닮은 신종 ‘갑옷공룡’ 발견 최근 호주 퀸즈랜드 대학 연구팀은 '민미'의 화석을 3D 스캔으로 분석한 결과 ‘신종 공룡’으로 확인됐다는 연구결과를 관련 학회지(PeerJ)에 발표했다. 지난 1989년 퀸즈랜드 리치몬드에서 처음 발굴된 민미 화석은 손상되지 않은 채 거의 완벽한 상태로 보존돼 전세계 학자들의 큰 관심을 받았다. 몸 길이가 약 3m 안팎인 민미는 몸 전체가 마치 거북선을 연상시키듯 가시같이 뾰족한 뼈(스파이크)로 덮여있는 것이 특징으로 이 때문에 ‘갑옷공룡’에 포함됐다. 또한 민미는 다른 갑옷공룡처럼 4족 보행으로 하는 초식성으로, 뿔난 꼬리로 육식공룡을 물리쳤을 것으로 추정된다. 그러나 공룡학자들을 괴롭힌 것은 다름아닌 민미의 ‘족보’였다. 발견 초기 연구팀들은 민미를 주로 북미대륙에 살았던 갑옷공룡 ‘안킬로사우루스’(ankylosaurus)로 분류했으나 이후에는 스테고사우루스(Stegosaurus), 노도사우루스 (Nodosaurus)와도 유사한 특징이 나타나면서 아리송한 존재가 됐다. 이번에 민미는 ‘쿤바라사우루스’(Kunbarrasaurus ieversi)라는 ‘공룡다운’ 이름을 갖게됐으며 아메리카 대륙과 호주 대륙에 살았던 공룡들의 연결고리로 평가받았다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

100km 짜리 떠돌이 혜성이 위험하다고 과학자들이 경고하고 나섰다. 이 거대 혜성이 지구를 강타할 가능성이 예상보다 훨씬 높다고 과학자들은 생각하고 있다. 미항공우주국(NASA)이 소행성의 지구 충돌에 관심을 쏟고 있는 데 반해, 장주기 혜성이 잠복하고 있는 목성 궤도 너머의 우주공간을 주시해야 할 필요가 있다는 새로운 연구가 나왔다. - 수많은 위협들 수백 개에 이르는 이 커다란 혜성들은 20여 년 전에 발견된 것으로, 센타우루스 족이라 불린다. 이들 혜성은 먼지가 뒤섞인 얼음 뭉치들로, 해왕성 궤도 너머에서 출발한 불안정한 궤도를 가지고 있다. 혜성의 크기는 대개 50~100km 정도로, 한 개 혜성의 질량이 이제껏 지구에 근접했던 모든 소행성들의 총질량을 넘어선다. 이 혜성들의 궤도는 목성과 토성, 천왕성, 해왕성의 궤도를 가로지른다. 따라서 혜성이 이들 거대 행성들의 중력장을 스쳐지날 가능성이 상존하며, 행성의 중력에 의해 지구 쪽으로 내동댕이쳐질 가능성을 배제할 수 없는 것이다. 연구는 그 가능성에 대해 4만~10만 년에 한 번 꼴이라고 밝혔다. 혜성은 태양에 접근함에 따라 분해되기 시작하고, 그 잔해들이 꼬리로 방출되어 지구에 영향을 미치게 된다. 이러한 거대 혜성의 분해에서 발생하는 잔해물들은 간헐적으로 지구에 쏟아져들어오는데, 무려 10만 년에 걸쳐 잔해물 포격이 지속된다고 왕립 천문학회 저널 ‘천문-지구물리학’에 발표된 논문에서 밝혔다. 논문 공동저자 빌 네이피어 버킹엄 대학 교수는 “지난 30년간 우리는 소행성과 지구 충돌 문제를 분석하고 연구하는데 많은 노력을 기울여왔다”면서 “우리 연구는 바로 이웃 행성뿐 아니라, 목성 궤도 너머의 센타우루스 족에 대해서도 주의를 게을리하면 안된다는 것을 말해주고 있다”고 설명했다. 이어 “만약 우리가 옳다면 이들 먼 혜성들이야말로 심각한 위협이며, 우리는 이들에 대해 더 자세히 연구하지 않으면 안된다”고 강조한다. 지구상의 최초 생명은 물과 유기물질을 가져다준 혜성의 포격에서 비롯되었을지도 모른다. 지름 10 ㎞ 이상의 초거대 충돌 중 가장 최근에 일어난 것은 6500만 년 전 백악기-제3기 대멸종을 일으킨 칙술루브 충돌로, 많은 과학자들은 이로 인해 지구상에서 공룡이 멸종한 것으로 보고 있다. 지름 1㎞의 소행성이 지구와 충돌할 확률은 50만 년에 한 번 꼴이며, 지름 5㎞짜리의 제법 큰 충돌은 대략 천만 년에 한 번 꼴로 일어난다. 혜성이 가져올 위험요소는 이뿐이 아니다. 새 연구는 지구 궤도에 도달한 혜성이 뿜어낼 엄청난 양의 가스와 먼지 등은 핵겨울 같은 상황을 불러올 수도 있다고 지적한다. 연구자들은 “이 위협은 심각한 것으로, 많은 생명체의 멸종을 가져올 가능성이 높다”고 주장한다. 또 연구자들은 센타우루스 족이 가져올 위협이 임박한 것은 아니지만, 그때가 언제인지 예측할 수 없다는 데 문제가 있다고 말한다. NASA는 태양계 내에서 발견된 지구접근 천체 1만 2,992에 대해 현재 추적을 계속하고 있다. 그중에서 잠재적 위험 소행성으로 분류된 개수가 1,607개나 된다니, 적은 숫자는 아니다. 새 연구는 이 목록에 지구를 위협하는 수백 개의 우주 바위들을 추가할 것을 제안하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

다가오는 2016년, 전 세계 싱글족의 새해 다짐 혹은 계획 중 하나는 좋은 인연을 만나 가정을 이루는 것이다. 인연을 만나려면 해야 할 일이 많다. 지인에게 맞선이나 소개팅 주선을 부탁해야하고, 상대방과 시간과 장소를 정해 만나야 하며, 그 상대방이 평생의 짝으로 ‘적합’ 한지를 가늠하기 위해 또 일정시간과 노력을 투자해야 한다. 시대가 달라지면서 소개팅 트렌드도 달라졌다. 이제는 직접 만나는 것이 아닌 침 한 방울, 머리카락 한 올만으로도 맞선이나 소개팅을 할 수 있게 됐으며, 더 나아가 자신과 잘 맞을 것으로 예상되는 배우자를 직접 찾을 수도 있다. 바로 DNA 기술을 이용하는 것이다. ◆“2040년, DNA 소개팅 보편화 될 것” 최근 영국 임페리얼칼리지런던 경영학석사 과정 학생으로 이뤄진 연구진이 온라인 만남주선 사이트의 의뢰를 받아 실시한 조사에 따르면, 2040년에는 자신이 원하는 특징을 가진 DNA를 검색하고 이 DNA를 가진 사람과 연인 또는 배우자의 인연을 맺을 수 있는 기술이 보편화 될 것으로 예상됐다. DNA 분석을 통해 특정 성향이나 성격 등을 미리 파악하고, 이렇게 만든 데이터를 프로그램에 대입해 원하는 혹은 적합한 짝을 찾는 시스템이 지금의 소개팅을 대체한다는 것이다. 다만 DNA 소개팅 시 자신과 DNA가 유사한 사람과 만나는 것이 좋은지, 반대로 DNA 특징이 자신과 다른 사람을 만나는 것이 좋은지에 대해서는 학계에서도 의견이 분분하다. 지난해 미국콜로라도대학연구진이 미국국립과학원회보에 실은 논문을 살펴보면, 825명의 백인 커플을 대상으로 DNA에 들어 있는 170만 개의 단일염기다형성(SNPs)을 조사한 결과 결혼하지 않은 커플보다 결혼한 커플 즉 부부 간의 DNA 차이가 더 적다는 사실이 밝혀졌다. 반대로 유전적 공통점이 없는 상대일수록 더 끌린다는 연구결과도 있다. 2009년 브라질 파라나대 연구진이 결혼한 부부 90쌍의 유전자와 무작위로 선정한 152쌍의 DNA를 분석한 결과, 도리어 부부의 DNA 구조에서 더 큰 차이점이 발견됐다. 자석의 같은 극은 밀어내고 다른 극은 붙는 것과 같은 원리다. 상반되는 연구결과에 혼란스러울 필요는 없다. DNA 소개팅이 보편화 된다면 자신이 정반대의 사람에게 끌리는지, 아니면 비슷한 사람에게 끌리는지 마저도 DNA에서 확인할 수 있을테니 말이다. 이밖에도 DNA 소개팅은 각종 질병이나 유전질환, 수명 등을 미리 예측하는데 도움을 준다. ◆체질과 성격에서부터 암, 폭력성까지 ‘예지’ 가능한 DNA검사 실제로 자신의 DNA를 이용해 소개팅을 한다고 가정했을 때 활용되는 대략적인 DNA 정보는 체질과 성격, 지능 및 비만, 치매 유전자 등이다. 현대에 들어 과거보다 더욱 정밀한 '소개팅용' DNA 검사가 가능해졌다. 예컨대 성격이나 체질 뿐만 아니라 노화와 수명에 직접적인 영향을 미치는 텔로미어(telomere·유전자 끝을 감싸 세포를 보호하는 부위)의 길이를 측정하거나 특정 암을 유발하는 유전자 또는 폭력성을 가진 특정 유전자의 존재 여부 등을 확인하는 것 등이다. 　　 일반적으로 DNA 검사 방법은 VNTR및 STR, 제한효소절편길이다형성(RFLP), 중합효소연쇄반응(PCR) 등으로 나뉜다. 이중 DNA 소개팅과 가장 연관성이 높은 검사 방법은 PCR이다. PCR은 1개의 DNA를 이용해 같은 DNA를 기하급수적으로 늘리는 기술로, 보통 DNA 1개가 10억 개까지 증폭되기도 한다. 다량의 DNA가 확보될수록 검사의 정확도도 높아지기 때문에 PCR은 여러 분야에서 활용되는 기술 중 하나다. 특히 이 기술은 텔로미어의 길이를 측정할 때에도 사용된다. 텔로미어의 길이가 짧다면 평균 연령대보다 노화가 빠르고 수명이 짧을 가능성을 내포한다. 제한효소절편길이다형성이라 부르는 RFLP 역시 DNA 소개팅에서 빠져서는 안될 검사 방법으로, 돌연변이 유전자를 추적하는데 주로 사용된다. ◆DNA 소개팅, ‘유전자 차별’ 부작용 낳을수도 결혼정보업체 및 만남주선사이트는 이미 오래 전부터 DNA를 이용한 맞선과 소개팅에 관심을 보여왔다. 물론 정확도나 정밀도 면에서는 현재에 비해 현저히 떨어지는 수준이었겠지만, 국내에서는 2000년에도 DNA를 이용해 짝을 찾는 서비스가 소개된 바 있다. 하지만 DNA 소개팅을 실제로 경험했거나 이를 통해 결혼까지 골인한 사례를 찾아보기 힘든 것은 한국 특유의 문화적 배경 때문으로 분석된다. 예로부터 한국 사회는 결혼을 집안과 집안의 결합으로 여기는 관념이 짙었고, 결혼에 있어서 배우자가 될 사람의 배경을 무엇보다도 중요한 요소로 인식했다. 즉 결혼 당사자들의 특성보다는 주변과 배경이 더욱 중시돼 온 문화에서, 개인적 성향을 중시하는 DNA 소개팅은 쉽게 자리잡기 어려웠다. 한편 외국에서는 이 서비스에 대한 부작용을 우려하는 목소리가 높다. 영화 ‘가타카’(1997)는 부모의 자연임신을 통해 세상에 나온 아이들이, 특정 능력을 가진 유전자를 조합해 ‘만들어진’ 아이들에 비해 차별받는 미래 세상을 그렸다. 종족번식의 본능에 따라, 뛰어난 유전자의 배우자를 찾는 것은 곧 뛰어난 유전자를 물려받은 우월한 2세를 낳기 위함이기도 하다. 일각에서는 이를 ‘유전자 차별’이라고 부르며 더 이상 영화 속 이야기가 아닐 수 있다고 주장한다. DNA 소개팅은 더 쉽고 빠르게, 정확하게, 그리고 결혼의 실패확률이 낮은 배우자를 찾기 위한 유용한 방법이 될 수 있다. 하지만 누군가에 대한 특별한 감정은 타고날 수 없다. DNA 궁합이 잘 맞는다고 해서, 노력도 없이 행복한 결혼생활을 이어갈 수 있다는 것 또한 아니다. 미래에는 DNA 소개팅의 순기능이 제대로 발현되길 기대해본다.　송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미래의 사람들은 눈이 없어도 볼 수 있게 될 것 같다. 시각 기관 대부분이 없어도 시력을 얻게 하는 새로운 ‘생체공학 눈’이 내년 호주의 한 지원자에게 이식된다고 영국 과학 전문지 뉴사이언티스트가 15일(현지시간) 보도했다. 이는 안구와 같은 시각 기관 대신 안경에 장착된 카메라가 뇌에 직접 시각 정보를 제공하는 것. 이 획기적인 기술의 개발로 정상적인 망막이 없는 사람들까지도 새로운 시력을 얻는데 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 이를 개발 중인 아서 로워리 호주 모나쉬대 교수는 “당신은 눈이 전혀 없어도 이식 수술이 가능하다”고 말한다. 이 계획은 뇌의 시각 처리 영역에 각각 43개의 전극을 달아놓은 작은 ‘타일’(세라믹 판) 11개를 삽입하는 것. 이를 통해 시각 처리 영역이 자극되면 사람들은 빛의 섬광을 볼 수 있다고 연구팀은 보고했다. 로워리 교수는 각 전극이 하나의 픽셀이 보이는 것과 같은 빛의 점을 만들 수 있다고 생각한다. 이를 종합하면, 각 타일이 제공하는 이미지는 약 500픽셀에 달한다는 것이다. 물론 생체공학 눈의 해상도는 정상적인 눈이 제공하는 100만~200만 픽셀에 달하는 이미지와 비교하면 훨씬 떨어지지만, 시력에 기본적인 요소들을 복원할 수 있다. 로워리 교수는 “모든 것이 계획대로 된다면, 시각 장애인 지원자는 대략적인 시력을 회복할 것”이라고 말한다. 이에 따르면, 카메라로 착상된 이미지는 사용자가 쓴 안경 형태의 작은 처리 장치로 보내진다. 이 장치는 이미지 관련 부분을 추출해 뇌의 시각 처리 영역에 연결된 각 타일로 전달되는 것이다. 이 장치는 마치 만화가와 비슷하다고 설명하는 로워리 교수. 이는 최소한의 정보로 복잡한 상황을 표현하는 방식이다. 로워리 교수는 “한 사람의 얼굴은 단 10개의 점으로 재현될 것”이라면서 “그리 많지 않은 듯 보이지만 생각보다 더 많은 정보가 있다”고 말한다. 누가 왔거나 갔는지 말할 수 없었던 한 시각 장애인이 이를 통해 누군가와 만나거나 헤어지는 상황에 맞게 인사를 할 수 있다는 것이다. 로워리 교수는 “당신에게서 멀리 떨어져 가는 점이 있다면 말하던 것을 멈출 것”이라고 말했다. 내년 임상 시험은 생체공학 눈의 기능 확인을 위해 선천적인 시각 장애인이 아닌 후천적인 부상으로 시각 장애를 얻게 된 사람들을 대상으로 한다. “모든 것이 계획대로 된다면 참가자들은 존 로지 베어드가 1920년대 발명한 최초의 TV를 보는 것과 비슷한 시력을 얻게 될 것”이라고 로워리 교수는 말했다. 사진=크리에이티브 커먼스(Michele Catania, 위), 모나쉬대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들이 인간의 지능과 직접 관련된 두 유전자 집단을 처음으로 식별해냈다고 영국 일간지 데일리메일이 21일(현지시간) 보도했다. ‘M1’과 ‘M3’으로 명명된 이들 ‘유전자 네트워크’는 한 개인이 자신의 기억과 집중, 처리속도, 추리를 제어함으로써 얼마나 똑똑한지 결정하는 것으로 나타났다. 또한 이들 과학자들은 결정적으로 유전자 네트워크를 스위치처럼 제어할 수 있다는 사실도 확인했다. 각 유전자 네트워크는 수백 개의 유전자로 구성돼 있다. 영국 임페리얼칼리지 런던(ICL) 마이클 존슨 박사가 이끈 국제 연구팀은 이제 이런 스위치를 빈틈없이 식별하고 이를 제어하는 방법을 분석하고 있다. 연구는 아직 초기 단계에 있지만, 연구팀은 인간의 인지 기능을 향상하기 위해 이런 유전자 네트워크의 지식을 사용할 수 있는지를 궁극적으로 조사할 계획이다. 이에 대해 마이클 존슨 박사(의학부)는 “유전자가 지능에 중요한 역할을 하는 것은 알고 있었지만, 지금까지 어떤 유전자가 적절한지는 알지 못했다”면서 “이번 연구는 지능 관련 유전자 중 일부에 주목하고 이런 유전자가 어떻게 상호작용하는지를 강조한다”고 설명했다. 이어 "흥미로운 점은 발견한 유전자가 지능과 연결돼 활동하는 모든 유전자 집단을 다룰 수 있음을 의미하는 하나의 공통의 규칙을 공유하기 쉽다는 것”이라면서 “연구는 아직 이론적 단계지만 유전자가 함께 작동해 지능을 향상할 수 있음을 시사한다”고 말했다. 이번 연구에서는 간질로 신경외과적 수술을 받은 환자들의 뇌를 조사했으며 이들 뇌에서 발현한 수천 개의 유전자를 분석했다. 그다음 지능지수(IQ) 검사를 수행한 건강한 사람들의 유전적 정보도 조사했다. 연구팀은 또 자폐 스펙트럼 장애(ASD)와 지적 장애와 같은 신경 질환을 가진 사람들의 유전적 정보도 조사했다. 이런 데이터를 종합, 컴퓨터 모델화를 통해 연구팀은 건강한 인지 능력에 관여하는 유전자 네트워크들을 식별할 수 있었다고 밝혔다. 특히 연구팀은 건강한 사람 중에서 지능에 영향을 주는 일부 유전자가 변이를 일으키면 인지 능력이 손상되고 간질을 일으키는 유전자와 같다는 것을 발견했다. 이에 대해 존슨 박사는 “이런 지능의 특성은 각자의 위치에 선수를 배치하는 축구팀처럼 큰 유전자 집단이 함께 작동하는 것에 좌우됐다”고 설명했다. 이어 “우리는 인간 뇌가 많은 복잡한 정보에 직면했을 때 새로운 기억을 생성하거나 현명한 결정을 내리는 인지 능력에 영향을 주기 위해 유전자가 함께 작동하는지 컴퓨터 분석으로 식별했다”면서 “어린 시절 심한 간질이나 지적 장애가 발생한 원인이 이런 일부 유전자에 있다는 것도 발견했다”고 덧붙였다. 또 연구팀은 이번 연구가 거대한 게놈의 데이터 집합을 건강과 질병 모두에서 인간의 뇌 기능에 관한 새로운 경로를 발견하는 데 사용하는 방법을 보여준다고 말한다. 연구팀은 이번 연구는 간질과 같은 신경발달 질환의 더 나은 치료는 물론 이런 치명적인 질병과 관련한 인지 장애를 개선하거나 치료하는 데 깊은 이해를 제공할 것이라고 기대감을 나타냈다. 한편 이번 연구결과는 뇌과학 분야 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스’(Nature Neuroscience) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

무지개는 행운의 상징이다. 일반적으로 무지개는 ‘빨주노초파남보’로 이뤄진 거대한 띠라고 여기지만, 사실 무지개는 공기중 얼음이나 물방울에 반사되는 태양빛의 각도에 따라 2줄, 3줄 혹은 4줄로 나타나기도 한다고 프랑스의 한 기상학자가 주장했다. 전문가들은 1600년대부터 무지개가 오로지 ‘한줄’ 즉 한 종류에 불과하다고 생각해왔지만, 최근 연구에 따르면 무지개의 종류만 십 여 종에 달할 수 있는 것으로 조사됐다. 빗방울이나 아주 적은 양의 물안개가 각기 다른 각도의 태양빛과 만나면 지금까지 알지 못했던 새로운 형태의 무지개가 나타난다는 것. 연구를 이끈 프랑스 국립기상연구센터의 기상학자 진 리차드는 “사람들은 무지개가 떠 있는 동안 어떤 형태의 변화도 없다고 생각하지만 이는 사실이 아니다"면서 "태양빛을 반사하는 물방울(빗방울)은 계속 아래로 떨어지기 때문에 자세히 살펴보면 이에 따라 무지개 형태 역시 변화한다는 것을 알 수 있다"고 설명했다. 연구에 따르면 1차로 발생하는 무지개는 가장 위에 빨강색이, 가장 아래에 보라색이 위치하는데, 이후 물방울 위치 및 빛의 파장에 변화가 생기면 색의 위치가 뒤바뀌면서 새로운 무지개로 보일 수 있다. 또 대기 중 물방울이 많거나 물방울의 크기가 작을 경우 1차 무지개 후에 희미하게 또 하나의 무지개가 나타나기도 하는데, 이를 과잉무지개라고 한다. 이러한 형태가 반복되면 3차, 4차 무지개까지 확인할 수 있다는 것이 리차드 박사의 설명이다. 빛의 파장에 따라 푸른색이나 보라색이 없는 경우, 푸른색과 붉은색만 있는 경우, 오로지 붉은색만 있는 경우 등 다양한 무지개가 나타날 수 있으며, 리차드 박사는 이런 경우를 집합해 총 12가지 형태의 무지개가 나타날 수 있다고 설명했다. 리차드 박사는 “해가 뜰때나 해가 질 때, 태양의 빛과 빛의 세기 등에 따라 무지개의 색은 천차만별로 달라진다”면서 “참고로, 만약 과학자들이 태양계 외 행성에서 무지개를 발견한다면 그것은 대기중에 물이 있다는 근거이며, 곧 생명체가 존재할 수 있다는 근거가 될 것”이라고 전했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 과학자들은 특정한 별 한 곳에 외계 문명이 존재할 것이라는 가설을 반박하는 연구결과를 발표했다. 보통 이런 내용은 과학적 연구의 주제가 되기 쉽지 않은 것을 생각하면 이례적인 일이다. 우주의 수많은 별 가운데 꼭 이 별에 외계인이 있어야 하는 것은 아니기 때문이다. 하지만 여기에는 그럴만한 사연이 있다. 문제의 별은 KIC 8462852인데, 그 이름만 듣고 케플러 우주 망원경이 관측한 15만 개의 별 목록 가운데 하나라는 사실을 알아챌 사람은 거의 없다. 사실 이 별은 몇 년 전까지 천문학자들에게도 생소한 별이었다. 그런데 2011년과 2013년 사이 매우 특이한 현상이 이 별에서 관찰되면서 이제 천문학자들은 물론 일반 대중에게까지 논쟁의 대상이 되고 있다. 특이한 현상이란 별의 밝기가 잠시간 감소하는 것이다. 사실 이런 변광성은 우주에 흔하다. 하지만 흔하지 않았던 것은 불규칙한 주기와 더불어 밝기 변화의 차이였다. 2011년 3월 5일 이 별의 밝기가 15% 정도 갑자기 낮아졌다가 다시 원상 복귀되었다. 그리고 2013년 2월 28일 다시 밝기가 잠시간 22% 정도 감소했다. 이런 이상한 밝기 변화는 이전에 관측된 바가 없으므로 이 사실은 즉시 과학자들의 이목을 집중시켰다. 원인을 설명하기 위한 가설도 우후죽순처럼 등장했다. 거대한 행성의 고리에 의한 것, 거대한 항성 간 고리, 그리고 관측상의 오류까지 다양한 이론들이 등장했는데, 여기에 하나 더해서 이 별 주변에 거대한 외계 구조물이 존재한다는 주장이 제기되었다. 다시 말해 이 별에 외계 문명이 있다는 것이다. 물론 밝기가 불규칙하게 변한다는 점 하나만 가지고 고도의 외계 문명이 건설한 거대 구조물(위의 개념도)의 존재를 주장하는 것은 논리적 비약이 심하다고 할 수 있다. 하지만 논란이 되기 시작하자 과학자들도 진지하게 원인을 규명하기 위해서 노력했다. 이 중에서 외계 문명 탐사를 목표로 하는 SETI의 과학자들은 혹시 이 별에서 외계인의 신호가 오는 것은 아닌지 조사했다. 지난 10월 19일 SETI 연구팀은 앨런 전파 망원경을 이용해서 조사한 결과 이 별에서 어떠한 전파 신호도 감지할 수 없었다고 발표했다. 그리고 얼마 전, SETI 인터내셔널의 의장인 더그라스 바코흐는 이 별에서 레이저 신호를 포함한 인위적 광학 신호를 찾을 수 없었다고 천체물리학 저널 레터스에 발표했다. 바코흐와 동료들은 파나마의 보케테에 설치된 망원경을 이용해서 이런 관측 결과를 발표했다. 한편 비슷한 시기에 아이오와 대학의 마시모 마렌고와 그의 동료들은 NASA의 WISE 및 스피처 우주 망원경 관측 결과를 이용해서 여러 개의 큰 혜성이 이런 이상한 밝기 변화의 원인이 될 수 있다는 내용을 같은 저널에 발표했다. 참고로 이 별은 지구에서 대략 1,500광년 정도 떨어져 있다. 질량은 태양의 1.43배 정도이고 밝기는 거의 5배에 달한다. 그런 만큼 아무리 진보한 문명이라고 해도 이 정도 크기의 별을 가릴 만큼 큰 구조물을 만들기는 쉽지 않을 것이다. 따라서 과학자들은 어떤 자연적인 이유가 그 원인일 것으로 생각하는 것이다. 다만 아직 모든 의문이 해소된 것은 아니므로 앞으로 연구는 계속될 것이다. 과연 진실은 어떤 것일지 앞으로 연구 결과가 주목된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

경북도가 미래 첨단산업의 핵심 기술로 꼽히는 ‘청색기술’ 육성을 위한 시도에 나섰다. 자연에서 나오는 기술로 불리는 청색기술은 전 세계 과학자들로부터 미래의 새로운 먹거리와 신산업 육성 분야로 주목받고 있다. 도는 초기단계 산업인 청색기술을 선점해 고부가 산업화하기 위한 전략을 마련해 추진 중에 있다고 17일 밝혔다. 우선 도는 청색기술 관련 전문가와 교수, 연구원 등으로 ‘청색기술의 산업화를 위한 정책협의회’를 구성, 이달부터 경북을 청색기술 거점으로 육성하기 위한 다양한 논의에 들어갔다. 또 내년 2월까지 ‘청색기술 융합센터 구축 기본구상’에 관한 연구용역을 마무리 짓고 산업화에 나서기로 했다. 주요 연구 내용은 ▲자연모방 신물질·재료와 생태도시·건축기술 개발 ▲벼룩·잠자리의 탄력성을 모방한 탄성 신물질, 거미불가사리를 활용한 광통신기술 개발 ▲청색기술 융합사업화 지원센터 운영 등이다. 도는 용역 결과를 바탕으로 미래창조과학부와 산업통상자원부 등과 구체적인 업무 협의를 추진해 적극적인 지원을 이끌어 낼 방침이다. 도는 이미 2017년부터 2021년까지 5년간 경산시 일원 부지 5600여㎡에 국비 300억원 등 총 500억원을 들여 청색기술 융합센터(지상 5층, 연면적 11만 5500㎡ 규모)를 건립한다는 계획을 세워 놓고 있다. 청색기술 모델과 다양한 프로세스 요소들을 연구·발전시켜 융합산업화하기 위한 전초기지로 활용하기 위해서다. 경산은 12개 대학과 190여개의 각종 연구시설, 2600여개의 기업체 보유 등의 이점을 지녔다. 국내외에서 응용되는 청색기술의 경우 일본 신칸센은 고속 운행에 따른 소음 해결을 위해 물총새의 길쭉하고 날렵한 부리와 머리를 본떠 열차 앞부분을 디자인했다. 아프리카 짐바브웨에 있는 세계 최초의 자연 냉방 건물은 흰개미의 둥지를 모방한 설계로 한여름에도 22도 정도를 유지하도록 해 연간 350억원의 에너지 절감 효과를 얻고 있다. 자연에서 나온 청색기술을 응용해 개발된 것들이다. 미국의 컨설팅 전문기관인 FBEI가 최근 발표한 보고서에 따르면 미국 청색기술 시장은 2025년까지 3500억 달러, 전 세계 시장은 약 1조 달러에 이를 것으로 내다봤다. 우리나라의 경우 향후 5년간 500억 달러 규모로 시장이 커지고 일자리도 35만개 이상 창출될 것으로 전망된다. 김상철 도 미래전략기획단장은 “청색기술의 모델인 자연의 식물과 동물, 생태계는 38억년의 오랜 진화 과정을 거치면서 최적화된 다양한 해결책을 보유한 것으로 평가되고 있다”면서 “청색기술은 앞으로 생태학, 생명공학, 정보통신기술, 로봇기술, 재료기술, 기계기술, 물리, 화학, 지질학 등 모든 분야에서 융합한 기술을 적용할 수 있다”고 말했다. 대구 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr [용어 클릭] ■청색기술 생물체에서 영감을 얻거나 본떠 문제를 해결하는 자연 중심형 기술. 청색기술의 목표는 생물의 구조와 기능을 연구해 경제 효율성이 뛰어나면서도 자연 친화적인 물질을 만드는 것이다.

빛은 낮을 축복하고 어둠은 밤을 성스럽게 한다. 이 얼마나 아름다운 세상인가! /루이 암스트롱('what a wonderful world') ​뉴턴의 물리학이 등장한 후 사람들은 지상의 물리학이 천상의 세계에도 그대로 통한다는 사실을 확인하게 되었다. 태양과 천체들은 지구 물질과는 전혀 다른 것으로 이루어져 있다는 아리스토텔레스의 말은 더 이상 효력을 가질 수가 없었다. 천문학자들은 태양의 크기와 거리를 측량했고, 만유인력 방정식으로 그 질량을 알아냈다. 자그마치 지구 질량의 130만 배였다. 여기서 당연한 의문이 제기된다. 태양을 이루고 있는 물질은 무엇인가? 무엇이 저렇게 엄청난 에너지를 뿜어내고 있는가? 만유인력의 법칙이 우주의 모든 천체에 보편적으로 적용된다손 치더라도, 그것만으로 이들이 모두 똑같은 기본물질로 이루어져 있다는 증명은 되지 않는 것이다. ​ 방법은 하나밖에 없는 듯이 보였다. 직접 그 천체의 일부를 채취해와서 화학적으로 분석해보는 것이다. 하지만, 이것은 불가능하다. 그래서 1835년, 프랑스의 실증주의 철학자 콩트는 다음과 같이 말했다. “과학자들이 지금까지 밝혀진 모든 것을 가지고 풀려고 해도 결코 해명할 수 없는 수수께끼가 있다. 그것은 별이 무엇으로 이루어져 있나 하는 문제이다.” ​ 그러나 결론적으로, 이 철학자는 좀 신중하지 못했다. ‘절대 불가능하다’란 말은 참 위험한 말이다. 콩트가 죽은 지 2년 만인 1859년, 하이델베르크 대학 물리학자 키르히호프가 태양광 스펙트럼 연구를 통해, 태양이 나트륨, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연과 같은 매우 평범한 원소들을 함유하고 있다는 사실을 발견했다. 인간이 ‘빛’의 연구를 통해 영원히 닿을 수 없는 곳의 물체까지도 무엇으로 이루어졌나 알아낼 수 있게 된 것이다. ​프라운호퍼, “그는 별을 가까이했다!” 키르히호프의 스펙트럼을 얘기하기 전에 우리는 먼저 어느 불우한 유리 연마공의 라이프 스토리에 잠시 귀 기울여보지 않으면 안된다. 왜냐하면, 이 무학의 유리 연마공이 이미 한 세대 전에 키르히호프의 길을 닦아놓았기 때문이다. 그가 요제프 프라운호퍼(1787~1826)다. 유리공장에서 일하면서 광학과 수학을 독학으로 공부하여 망원경 제작자가 된 프라운호퍼는 스펙트럼의 색들이 유리의 종류에 따라 어떻게 굴절하는지 알아보기 위해 망원경 앞에 프리즘을 달았다. 역사상 최초의 분광기라 할 수 있는 것이었다. 이 실험에서 프라운호퍼는 그의 이름을 불멸의 것으로 만든 놀라운 검은 띠들을 발견했다. 빛의 성질에서 유래한 '프라운호퍼 선'을 발견한 것이다. ​ 그는 태양 이외의 천체에 대해서도 스펙트럼 조사를 했다. 달과 금성, 화성을 분광기에 넣었을 때도 똑같은 선을 볼 수 있었다. 그러나 망원경을 항성으로 겨누었을 때는 상황이 달랐다. 별마다 각기 특유의 스펙트럼을 보여주는 것이다. ​ 그는 햇빛 스펙트럼의 세밀한 조사를 통해 모두 324개의 검은 선을 발견했는데, 이 선들이 무엇을 뜻하는 건지 끝내 알 수 없었지만, 이것이야말로 저 천상의 세계가 무엇으로 이루어져 있는지를 밝혀낼 수 있는 열쇠로서, 19세기 천문학상 최대의 발견이었던 것이다. 프라운호퍼의 암선이 뜻하는 것은 그로부터 한 세대 뒤 키르히호프에 의해 완벽하게 해독되었다. 불운한 사나이 프라운호퍼는 오래 살지 못했다. 불우한 환경 탓에 어렸을 때부터 유리공장에서 혹사당한 바람에 유리가루로 인한 진폐증으로 일찍 삶을 마감하고 말았다. 겨우 39살이었다. 그러나 그는 프라운호퍼 선으로 우주를 인류 앞에 활짝 열어젖힌 천문학사의 거인이었다. ​ 프라운호퍼는 뮌헨 시내 라이헨바흐의 묘 옆에 묻혔다. 그의 묘비에는 “그는 별을 가까이했다!”는 문구가 새겨져 있다.​ ​ 태양을 해부한 사나이​ ‘별의 물질을 아는 것은 불가능하다’고 단정한 콩트의 말을 보기 좋게 뒤집은 키르히호프는 칸트가 태어난 지 꼭 백년 만인 1824년 칸트의 고향 쾨니히스베르크에서 태어났다. 그리고 쾨니히스베르크 알베르투스 대학에서 전기회로를 연구하고, 졸업 후 하이델베르크 대학 교수로 갔다. ​ 거기서 키르히호프는 분젠과 함께 여러 가지 원소의 스펙트럼 속에서 나타나는 프라운호퍼 선의 연구에 몰두했다. 그는 유황이나 마그네슘 등의 원소를 묻힌 백금막대를 분젠 버너 불꽃 속에 넣을 때 생기는 빛을 프리즘에 통과시키는 방법으로 연구를 진행했다. 그 결과, 키르히호프는 각각의 원소는 고유의 프라운호퍼 선을 갖는다는 사실을 발견했다. 말하자면 원소의 지문을 밝혀낸 셈이었다. ​ 이어서 그에게 영광의 순간이 찾아왔다. 나트륨 증기가 내보내는 빛을 분광기를 통하게 하니, 그 스펙트럼 안에 두 개의 밝은 선이 나타났다. 프라운호퍼가 제작한 지도와 대조해보니 그 선들이 D1, D2의 장소와 일치했다. 프라운호퍼가 나트륨 화합물을 태웠을 때 발견한 두 개의 밝은 선에 붙여놓은 기호들이었다. ​ 여기서 키르히호프는 그의 선배보다 한걸음 더 나갔다. 나트륨 불꽃을 통하여 태양빛을 분광기에 넣었더니 스펙트럼 안의 밝은 선이 있었던 장소가 어두운 D선으로 바뀌는 게 아닌가! 이는 어떤 특정한 파장의 빛이 나트륨 가스에 흡수되어 버렸음을 뜻하는 것이다. 다시 말해, 이 D선은 태양 주위에 나트륨 가스가 존재한다는 것을 증명하기 때문이다. ​ 그는 “해냈다!”고 외쳤다. 이것이 바로 반세기 전 프라운호퍼가 그토록 알고 싶어한 수수께끼였던 것이다. 별의 수수께끼는 모두 별빛 속에 답이 있었던 것이다. 따지고 보면 우주팽창이라든가 우주의 진화 같은 것들도 모두 별빛이 가르쳐준 것이라 할 수 있다. 별빛이 없었다면 천문학은 태어나지도 못했을 것이다. 그러고 보니 우리를 포함해 지구의 모든 생명체를 살리는 것도 태양이라는 별빛 아닌가. ​ 키르히호프는 다음 과제로, 태양광 스펙트럼에서 보이는 검은 선들이 어떤 원소들의 것인가를 조사한 결과, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연 같은 원소들을 찾아냈다. ​ 콩트가 죽은 후 2년 뒤인 1859년, 그는 이 같은 사실을 발표했다. 이로써 키르히호프는 태양을 최초로 해부한 사람이 되었고, 항성물리학의 기초를 놓은 과학자로 기록되었다. 그러나 태양이 무엇을 태워 저처럼 막대한 에너지를 분출하는지, 그 에너지 원이 밝혀지기까지는 아직 한 세기를 더 기다려야 했다. ​ 키르히호프는 2년 뒤 스펙트럼 분석을 통해 새 원소 루비듐과 세슘을 발견하는 등, 천문학과 물리학의 발전에 크게 공헌했다. 전기회로와 열역학 분야에 서로 다른 두 개의 키르히호프 법칙은 그의 이름을 딴 것이다. 여담이지만, 키르히호프가 이용하는 은행의 지점장이 자기 고객이 태양에 존재하는 원소에 관한 연구를 하고 있다는 말을 듣고는 한마디 내뱉었다고 한다. “태양에 아무리 금이 많다 하더라도 지구에 갖고 오지 못한다면 무슨 소용이 있겠습니까?” ​ 훗날 키르히호프가 분광학 연구업적으로 대영제국으로부터 메달과 파운드 금화를 상금으로 받게 되자 그것을 지점장에게 건네며 말했다. “옜소. 태양에서 가져온 금이오.” 이광식 통신원 joand999@naver.com　

18개홀 라운드를 돌 때마다 매 홀 마지막으로 꺼내 드는 장비가 바로 퍼터다. 퍼터는 골프백 속 14개의 골프클럽 가운데 반발력이 가장 뛰어난 클럽이다. 드라이버의 반발계수(COR)는 0.830을 넘지 못하지만 퍼터에는 제한이 없다. 공을 멀리 날리는 게 아니라 정확히 홀 속에 집어넣는 게 목적이기 때문이다. 하지만 그것만 빼면 퍼터 역시 다른 클럽들과 똑같다. 가장 눈에 띄는 건 퍼터도 로프트를 가지고 있다는 것이다. 공을 띄울 필요도, 멀리 날릴 필요가 없는데 웬 로프트냐고 하지만 볼의 원활한 ‘구름(Rolling)’을 위해서다. 핑골프의 우원희 기술부장은 “통상 헤드의 페이스는 3~5도 정도 뒤로 약간 누워 있는데, 지면에 수직이 되게 헤드 페이스를 만들 수도 있지만 그렇게 되면 공이 임팩트된 뒤 일정 거리를 미끄러진 뒤 역회전에 생기게 돼 전진력을 방해하게 된다”고 설명했다. 이어 “퍼팅 스트로크에 따라 로프트를 더 크게 할 수도 있지만 정상적인 스트로크를 가정하면 3도에서 5도 정도가 최적의 롤링을 만들어낼 수 있는 각도”라고 덧붙였다. 결국 퍼터 헤드에서 로프트의 역할은 골프공이 잘 구르게 하는 것이다. 퍼팅 스트로크를 자세히 관찰해 보면, 공이 퍼터 헤드에 충돌(임팩트)한 뒤 로프트에 의해 미세한 높이로 일정 거리만큼 공중에 뜨고, 이후 착지해 일정 거리를 미끄러지다가(Skid) 오버스핀에 의해 비로소 앞으로 굴러나간다(Rolling)는 것을 알 수 있다. 위의 세 가지 단계 중에서 공의 미끄러짐을 최대한 짧게 하고 착지 후 잘 굴러가도록 톱스핀을 걸어주는 것이 로프트의 역할이다. 미끄러지는 거리가 길수록 똑같은 강도로 스트로크를 하더라도 퍼팅 거리는 짧아진다. 로프트 외에 클럽 헤드와 샤프트가 이루는 각도(라이각)도 눈여겨봐야 한다. 라이각이 직각이라면 퍼팅 스트로크가 훨씬 쉬울 것 같지만 골프 규칙에서는 퍼터의 라이각은 78도를 넘지 못하도록 하고 있다. cbk91065@seoul.co.kr

인간 최고의 반려동물인 개는 언제부터 우리의 친구가 됐을까?최근 중국과학원 쿤밍(昆明) 동물연구소와 스웨덴 왕립기술원 등 국제공동연구팀은 “개는 3만 3000년 전 동아시아에서 처음 가축화되기 시작했다”는 연구결과를 발표했다. 그간 학계에서는 인간과 개가 언제부터 함께 살았는지, 어떻게 친구가 됐는지 속시원하게 밝혀내지는 못했다. 그 이유는 늑대와 개의 화석이 매우 유사해 구분하는 것이 쉽지 않았기 때문이다. 그러나 전문가들은 과거 발굴된 갯과 화석 분석을 통해 개의 가축화를 길게는 3만 년 전부터 짧게는 신석기 시대인 1만 년 전 정도로 추정해 왔다. 이번 공동연구팀의 결과는 아시아, 중동, 아프리카 등 여러 지역에서 발굴된 회색 늑대를 포함한 총 58개 갯과 화석의 유전자 염기서열 분석을 분석해 얻어졌다. 그 결과 개의 가축화는 지금으로부터 3만 3000년 전 지금의 중국 대륙 남쪽 부근에서 시작됐으며 이 개들은 1만 5000년 전 아시아를 벗어났고, 1만 년 전 유럽에 도달했다고 결론지었다. 그렇다면 왜 개들은 고향 땅을 떠나 멀고 먼 대륙으로 이동했을까?　 연구를 이끈 쿤밍 동물연구소 야핑 장 박사는 "초기의 개들은 인류와 느슨한 관계를 맺었을 것"이라면서 "주로 인간들의 정착지 주변을 어슬렁거리며 음식 찌꺼기를 먹다가 함께 살게 된 것이 개의 기원"이라고 설명했다. 이어 "환경이 급변해 빙하기가 찾아오자 인류와 느슨한 교류를 한 개들이 인간을 따라가거나 자발적인 형태로 고향을 떠나 중동, 아프리카, 유럽으로 이동했을 가능성이 높다"고 덧붙였다. 장 박사의 주장처럼 인간과 개가 친구가 된 이유 역시 두가지 이론이 있다. 하나는 과거 인간이 사냥 시 늑대를 동료로 활용해 이후 그중 일부 늑대가 개가 되었다는 설과 또 하나는 인간이 살던 거주지 주변의 음식물을 늑대가 먹기 시작하면서 결과적으로 인간과 함께 살게 되었다는 이론이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리가 어떤 물체를 볼 수 있다는 것은 그 물체가 스스로 빛을 내거나 외부의 빛을 반사하기 때문이라는 사실은 다들 알고 있겠지. 그렇다면 외부에서 오는 빛을 반사하지 않고 완벽히 흡수해 버리고 자기 스스로 빛을 내는 ‘흑체’(black body)라는 상상 속의 물체를 생각해 보세. 흑체가 내는 빛은 온도에 따라 색깔이 달라진다네. 왜 물체의 온도에 따라 다른 색깔의 빛이 나올까. 이 문제가 바로 19세기 물리학자들을 괴롭힌 그 유명한 ‘흑체복사’ 문제라네.이런 내 소개가 늦었군. 나는 독일 베를린대학에서 이론물리학을 가르치는 막스 플랑크(1858~1947)라네. 당대 최고 학자라는 빌헬름 빈이나 존 윌리엄 레일리, 제임스 진스 등도 흑체복사 문제를 풀려고 했지만 모두 실패했어. 이 사람들은 몰랐겠지만 고전물리학이 이 문제를 해결하는 데 적절하지 않았기 때문이야. 나 역시 몇 년 동안 고민한 끝에 실험과 이론적 예측값이 완벽하게 맞는 공식을 얻었다네. 문제는 에너지가 고전물리학에서 생각했던 것처럼 연속적인 것이 아니라 디지털처럼 불연속적이라는 양자화 조건이 필요하다는 것이었어. 어쨌든 내 이름을 딴 ‘플랑크 상수’가 들어간 에너지 모델을 1900년 12월 14일 베를린과학아카데미 회의에서 발표했다네. 흑체복사 문제를 깔끔하게 설명하는 이 모델이 고전물리학을 뒤흔든 혁명을 가져오고 1918년 노벨물리학상을 안겨 줄 거라고는 상상도 하지 못했어. 양자역학 대부분 공식에 플랑크 상수가 들어가지 않는 게 없을 정도지. 그래서 많은 학자가 12월 14일을 ‘현대 물리학의 시작’, ‘양자혁명의 출발점’이라고 부른다네. 고등학생 때 물리학이라는 학문에 마법처럼 끌렸어. 그래서 뮌헨대 물리학과의 필립 폰 졸리 교수를 찾아가 조언을 구했더니 “물리학은 이제 더이상 발전할 수 없을 거야. 남은 것이라곤 몇 개의 사소한 구멍을 메우는 일뿐이니 다른 학문을 해 보게”라고 하시더군. 나는 “새로운 것을 발견하고 싶지 않고 알려진 것을 이해하는 것만으로도 만족합니다”라고 답했지. 그렇게 시작한 물리학이었는데 양자역학이라는 현대 물리학의 문을 여는 역할을 할 줄은 몰랐다네. 자네한테 비밀 하나 알려 주지. 나는 열역학을 전공한 전형적인 고전물리학자였다네. 양자론도 고전물리학에서 설명할 수 없는 현상을 잘 설명해 주는 하나의 가설 정도로 생각했었다네. 내 생각과 달리 끊임없이 발전하는 양자역학을 보고 있노라니 좀 불편하더군. 양자역학의 기초를 마련한 사람이 양자물리학을 거부했다는 사실은 역설적이지 않나. 그러나 과학은 그렇게 발전해 나가는 거라네. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr