블랙홀 주변에서 블랙홀의 흡입력보다 더 강력한 자기장이 발견되었다. 사건지평선 망원경(EHT) 국제공동연구팀은 M87 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀의 편광 관측 영상을 24일 최초로 공개했다. 인류 역사상 최초로 관측한 블랙홀 이미지가 공개된 후, 천문학자들은 다시 한번 블랙홀에 관한 놀라운 이미지를 잡아냈다. 블랙홀 주변을 감싸고 있는 강력한 자기장을 발견한 것이다. 이 작업은 거대한 천체에 대한 새로운 시각을 제공하는 것으로, 자기장이 블랙홀 근처에서 어떻게 거동하는지 알아낼 수 있는 실마리를 찾아줄 것으로 기대된다. 블랙홀은 빛까지도 탈출할 수 없는 강력한 중력을 가진 불가사이한 천체로, 주위의 모든 물질을 빨아들이며 시공간마저 일그러뜨린다. M87 내 초대질량 블랙홀은 태양보다 65억 배 더 무거운 것으로 알려져 있다. 블랙홀의 중력에 사로잡혀 빨려들어가는 물질 일부는 제트(가스 폭풍) 형태로 우주공간으로 방출된다. 흡입 방향과 반대로 작용하는 힘이 있다는 뜻인데, 그동안 이 과정이 베일에 싸여 있었다. 2019년, EHT 국제공동연구팀은 지구에서 5500만 광년 떨어진 M87 은하 중심에 있는 블랙홀의 이미지를 최초로 잡아내는 데 성공했다. M87은 처녀자리 은하단 중심부의 거대 은하다. 이미지는 블랙홀의 그림자인 어두운 중심이 있는 밝은 링을 보여준다. 이 이미지를 캡처하는 과정에서 천문학자들은 블랙홀 주변에서 상당한 양의 편광을 발견했다. 편광된 빛의 파장은 편광되지 않은 빛에 비해 방향과 밝기가 다르다. 또한 빛이 자화된 뜨거운 공간에서 방출될 때 빛이 편광판을 통과할 때처럼 편광된다. 이처럼 편광된 빛은 자기장이 존재한다는 신호이기 때문에 이 이미지는 블랙홀 고리가 자화되어 있음을 분명히 보여준다. “이는 사건지평선에 아주 근접한 자기장에 의해 블랙홀 고리로부터 방출이 이루어진다는 것을 분명히 보여주는 사례”라고 EHT 편광측정 그룹의 코디네이터 모니카 모스키보로츠카 박사가 밝혔다. 천문학자들이 블랙홀 가장자리 근접한 곳에서 편광을 측정할 수 있었던 것은 이번이 처음으로, 이 블랙홀에 대한 새로운 이미지는 블랙홀의 또다른 놀라운 모습을 드러낸 것일 뿐만 아니라, M87에서 방출되는 강력한 제트에 대한 새로운 정보를 담고 있다. 모스키브로츠카 박사는 “첫 번째 이미지에서는 제트의 강도만 보여주었다”면서 “이제 원본 이미지 위에 편광 정보를 추가로 공개한다”고 설명했다.EHT 이론작업 그룹 코디네이터 제이슨 덱스터 콜로라도대 교수는 “새로운 편광 이미지는 블랙홀 근처의 가스에 관한 많은 정보를 비롯해, 블랙홀이 어떻게 성장하고 제트를 발사하는지에 대한 중요한 과정을 보여준다”며 “M87 블랙홀 주변의 뜨거운 가스 일부는 가장자리 자기장의 압력으로 블랙홀의 중력 에너지를 이기고 밖으로 밀려 제트 형태로 멀리 날아가고, 나머지는 자기장에 끌려 사건지평선으로 나선운동하며 떨어진다”고 밝혔다. 사건지평선은 블랙홀의 안과 밖 경계면을 말한다. 사건지평선을 넘는 순간 어떤 물체도 바깥으로 탈출할 수 없어 이런 이름을 얻었다. 블랙홀 이미지를 잡아낸 사건지평선 망원경(EHT)은 미국 애리조나, 하와이, 칠레, 스페인, 멕시코, 남극 대륙 등 세계 곳곳의 8개 전파망원경으로 지구 규모로 구성한 가상 전파망원경을 말한다. 이 전파망원경으로 2017년 4월 M87 중심부의 블랙홀 이미지를 생성해내는 쾌거를 이룩한 것이다. EHT 국제연구팀은 한국천문연구원을 비롯해 세계 65개 기관 소속 300여 명의 연구진으로 구성되었으며, 이 연구팀에 참여하는 한국 연구자들 10명은 미국 하와이 소재 제임스클럭맥스웰망원경과 칠레 아타카마 망원경을 이용해 M87 블랙홀 편광 관측 영상을 만드는 데 기여했다. EHT 한국연구팀을 이끌고 있는 손봉원 천문연 책임연구원은 “연세대, 울산대, 제주 중문에 설치된 전파망원경을 연결한 한국우주전파관측망(KVN)을 토대로 M87 주변 강착원반과 제트 등에 대한 추가 관측을 수행하고 있다”고 밝혔다. 이 연구는 3월 24일(현지시간) ‘천체물리학 저널 회보’에 2개의 논문으로 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

단단한 두개골 속에 자리 잡은 말랑말랑한 순두부 같은 형태의 신체조직 ‘뇌’.뇌 덕분에 행복했던 순간을 기억해 낼 수 있고 예술작품이나 자연을 보고 들으면서 아름다움을 느낄 수 있다. 치매, 알츠하이머, 파킨슨병, 우울증같이 현대인을 괴롭히는 많은 질환도 모두 뇌에서 문제가 발생하면서 나타나는 것들이다. 과학기술의 발달로 먼 은하계를 관찰해 무슨 일이 일어나는지 알 수 있고 미립자의 세계까지도 탐구하고 있지만, 우리 두 귀 사이에 존재하는 이 작은 기관은 여전히 베일 속에 감춰져 있다. 무게 1.4㎏으로 몸무게의 약 2%에 불과한 여러 신체기관 중 하나이지만 몸속으로 들어오는 산소 15%, 포도당 50%를 사용하고 있다. 1000억개의 신경세포로 연결돼 있으며 이들이 여러 형태로 얽혀 1000조개에 이르는 시냅스를 구성하고 있는 뇌는 인간을 인간답게 만드는 기관이자, 작은 우주이다. 사람과 유인원, 특히 침팬지는 유전자의 99%가 일치하지만, 외모는 물론 여러 기관의 형성에서 차이를 보인다. 대표적인 기관이 뇌이다. 과학자들은 오랫동안 침팬지와 고릴라의 뇌에 비해 3배 이상 많은 뉴런을 가진 인간의 뇌가 어디에서 차이를 보이며 성장하는지를 탐구해 왔다.영국 MRC 분자생물학연구소, 케임브리지대 응용수학·이론물리학과, 독일 하노버의대 중개·재생의학연구센터, 말기·폐쇄성폐질환 생의학연구소, 미국 듀크대 생물학과 공동연구팀은 유인원의 뇌 오가노이드와 인간의 뇌 오가노이드를 만들어 비교한 결과 인간의 뇌로 성장하는 데 핵심적인 분자 스위치를 찾아내고 그 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 25일자에 발표했다. 오가노이드(장기유사체)는 줄기세포를 배양하거나 재조합해 신체 장기와 유사하게 만든 것이다. 이번 연구를 이끈 매들린 랭커스터 영국 MRC 분자생물학연구소 박사는 2013년 신경줄기세포를 이용해 사람의 뇌 오가노이드를 처음으로 만든 연구자로 널리 알려졌다. 뉴런은 줄기세포에서 유래한 신경전구세포가 분화돼 만들어진다. 원통 형태의 신경전구세포는 동일한 모양의 딸세포로 쉽게 분화되는데 신경전구세포가 더 많이 증식될수록 많은 뉴런이 만들어진다. 신경전구세포가 충분히 증식되고 성숙하면 원뿔 형태로 변하게 되고 증식 속도가 낮춰지면서 뇌세포가 완성된다. 연구팀의 실험에 따르면 고릴라와 침팬지 같은 유인원 뇌 오가노이드는 이 같은 전환이 5일 만에 이뤄지는데 사람의 뇌 오가노이드는 7일이 걸린다는 것이 확인됐다. 사람의 신경전구세포가 유인원보다 더 오랫동안 원통 모양을 유지하면서 더 많은 분열을 일으켜 뇌신경세포를 만들어 낸다는 것이다. 이 과정을 통해 사람의 뉴런 숫자는 유인원보다 3배 이상 많아지게 된다.연구팀은 이 같은 차이를 보이는 이유를 밝혀내기 위해 인간과 유인원의 뇌 오가노이드에서 발현되는 유전자들을 비교했다. 그 결과 ‘ZEB2’라는 유전자가 뇌 발달의 핵심이라는 점을 확인했다. 실제로 고릴라의 신경전구세포에서 ZEB2 발현을 제어해 신경전구세포의 분화기간을 길게 만든 결과 고릴라의 뇌 오가노이드는 사람의 뇌 오가노이드와 비슷한 크기로 발달하는 것이 관찰됐다. 반면 사람의 뇌 오가노이드에서 ZEB2 유전자 발현을 촉진시켜 분화기간을 줄이면 유인원의 뇌 오가노이드와 비슷하게 되는 것이 관찰됐다. 랭커스터 박사는 “이번 연구는 인간과 유인원의 뇌 발달 차이를 구체적으로 보여 주는 첫 연구로 세포 모양의 단순한 진화적 변화가 뇌의 최종 형태를 다르게 만든다는 것은 매우 놀라운 발견”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

캐나다 칼턴대, 오타와대, 미국 미시간주립대, 콜로라도주립대, 미국립공원관리청(NPS) 공동연구팀은 자연의 소리를 듣는 것이 통증과 스트레스를 감소시키고 인지능력을 향상시키는 등 건강에 도움을 준다고 24일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 실렸다. 연구팀은 북미지역 68개 국립공원 내 221곳에서 다양한 자연의 소리를 녹음해 환자들에게 일정 기간 들려주면서 치료 효과를 관찰했다. 일반인들에게도 자연의 소리를 들려주고 심리측정을 했다. 그 결과 자연의 소리를 규칙적으로 들은 사람들은 긍정적 감정이 더 높게 나타났고 환자들의 치료기간은 짧아진 것으로 확인됐다. 특히 물소리는 긍정적 감정과 치료효과를 높이고 새소리는 스트레스를 줄인다고 연구팀은 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국을 포함해 전 세계 65개 연구기관 과학자들이 참여한 ‘사건지평선망원경’(EHT) 프로젝트 국제공동연구팀이 초대형 블랙홀의 편광 현상을 최초로 관측하고 고해상도로 촬영하는 데 성공했다. 이론적으로만 알려져 있던 블랙홀이 빛을 포함한 물질을 빨아들이고 또 내뱉는 과정을 밝혀낸 이번 연구 결과는 ‘천체물리학 저널 레터스’ 24일자에 2편의 논문으로 실렸다. EHT 연구팀은 약 2년 전인 2019년 4월 10일 지구로부터 5500만 광년 떨어진 처녀자리은하단에 속한 M87 블랙홀 사진을 처음 공개했다. 이후 연구팀은 M87에 대한 지속적 관측과 분석을 통해 블랙홀 주변의 빛이 편광된다는 것을 발견했다. 편광은 빛이 특정 방향으로 진동해 꺾여 나가는 것을 말한다. 블랙홀은 빛조차 빠져나갈 수 없게 강력한 중력을 가진 것으로 알려져 있지만 실제로는 주변 물질을 빨아들이기도 하고 방출하기도 한다. 운 좋게 블랙홀 중력에서 벗어난 물질은 블랙홀 위아래 방향으로 강력하게 분출되는 제트라는 형태로 멀리까지 날아가게 된다. 문제는 이 같은 블랙홀에서 만들어지는 제트가 어떻게 은하 크기보다 더 크게 형성되는지 아직까지 명확히 밝혀지지 않았다는 것이다. 편광 현상을 관측하면 블랙홀 외곽에서 물질의 유입 여부를 확인할 수 있다. 이번 관측으로 M87 블랙홀 가장자리에는 예상보다 강력한 자기장이 존재한다는 것을 알게 됐다. 또 블랙홀 주변 자기장이 물질의 유입과 방출을 일으킨다는 것을 상세하게 관측하게 됐다. 연구 책임자인 제이슨 덱스터 미국 콜로라도 볼더대 교수는 “M87 블랙홀 주변의 뜨거운 가스 일부는 블랙홀의 강한 중력을 이기고 제트 형태로 날아가지만 나머지는 자기장에 끌려 나선운동을 하며 빨려 들어간다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대구·경북과 부산·울산·경남 등 영남권 5개 시·도가 ‘영남권 그랜드 메가시티(영남권 광역 특화도시)’ 청사진 마련을 위한 공동연구에 착수했다. 경남도는 영남권 5개 시·도와 4개 연구원이 ‘영남권 발전방안 공동연구’ 착수보고회를 온라인으로 개최했다고 24일 밝혔다.이날 열린 공동연구 착수보고회에서는 ‘영남권 발전방안 공동연구’ 추진계획과 영남권 발전 비전구상, 분야별 발전 실행계획 수립 등 앞으로 연구할 주요 내용이 보고됐다. 경남·부산·대구경북 등 3개 연구원은 지난해 10월부터 추진하고 있는 ●영남권 광역교통망 구축방안 ●영남권 안전한 물 관리체계 구축방안 ●낙동강 역사문화 관광벨트 조성 등 현안과제 연구에 대한 중간보고도 진행했다. 영남권 5개 시·도는 수도권 일극체제를 극복하고 지역주도로 국가 균형발전을 이끌기 위해서는 ‘영남권 그랜드 메가시티’ 구축이 필요하다는데 의견을 같이하고 공동연구를 통해 청사진을 마련하기로 합의했다. 영남권 4개 연구원은 공동연구를 통해 경제·산업, 교통·물류, 환경·안전, 문화·관광, 행정·교육, 보건·복지 등 6개 분야 발전 전략을 수립할 계획이다. 또 영남권 발전을 위한 민관 거버넌스 조직 체계를 구상하고, 정부의 국가균형발전 지원 대상 사업과 대형프로젝트를 발굴해 실행계획을 마련할 계획이다. 경남연구원, 부산연구원, 울산연구원, 대구경북연구원이 공동으로 연구를 수행하며 연구기간은 착수일로부터 8개월이다. 연구 주관기관은 울산연구원이 맡았다. 조영진 경남도 기획조정실장은 “중앙정부의 한국판뉴딜 정책에 대응해 영남권의 합의된 비전과 중장기 계획 수립이 절실하다”면서 “동남권 메가시티와 연계해 영남권으로 확장할 수 있는 협력 체계를 구축해서 지역균형 뉴딜의 새로운 모델이 되도록 적극 협력하자”고 당부했다. 창원 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

아모레퍼시픽의 건강기능식품 브랜드 바이탈뷰티가 ‘녹차에서 온 유산균 포스트’를 출시했다. 이 제품은 지난해 홈쇼핑과 온라인에서 약 1000만포 이상 판매된 ‘녹차에서 온 유산균’을 업그레이드한 프리미엄 제품이다. 녹차에서 온 유산균 포스트는 유산균 연구의 세계적 석학인 ‘세계 식품 미생물 및 위생 연합’(ICFMH) 회장 빌헬름 홀차펠 교수와의 공동연구로 탄생했다고 내세운다. 제품에는 특허받은 제주 유기농 녹차 유산균과 4세대 유산균으로 불리는 포스트 바이오틱스가 함유됐다. 녹차유래유산균 GTB1과 개별인정형 프리바이오틱스인 락추로스 파우더, 녹차유산균의 포스트바이오틱스를 함유해 둔감한 장과 민감한 장에 모두 적합하다는 게 아모레퍼시픽 측의 설명이다. 여기에 아연과 셀렌까지 포함했다. 아모레퍼시픽의 특허 제형인 ‘스노 파우더 공법’이 적용된 것도 특징이다. 입에 닿자마자 사르르 부드럽게 녹아 어린이부터 장년층까지 부담 없이 섭취할 수 있다. 30포에 3만원이며 10박스 특별구성(10개월치)은 19만 9000원이다. 제품은 NS홈쇼핑과 NS몰, AP몰과 네이버 스토어 등에서 구입할 수 있다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

페이스북, 트위터, 인스타그램은 물론 다양한 사회관계망서비스(SNS)가 제공되면서 오프라인으로는 어려운 사용자간 자유로운 의사소통과 정보공유는 물론 인맥확대 등이 이뤄지고 있다. 온라인으로 많은 사람과 정보를 공유하기 때문에 잘못된 정보도 순식간에 확산되는 경우도 적지 않다. 미국 도널드 트럼프 전 대통령처럼 지지자 결집을 위해 의도적으로 SNS를 통해 가짜뉴스를 확산시키는 이들도 있다. 이 때문에 SNS를 통한 ‘가짜뉴스’ 확산 차단을 위해 세계 각국이 골머리를 앓고 있다. 심리학자, 뇌과학자, 경제학자, 수학자 등이 SNS에서 사용자 스스로 가짜뉴스를 거를 수 있는 방법을 제시해 주목받고 있다. 캐나다 리자이나대 경영학부, 심리학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩, MIT 슬론경영대학원, MIT 데이터·시스템·사회연구소, 뇌·인지과학과, 영국 엑서터대 경영대학원 과학·혁신·기술·기업가정신(SITE)학과, 멕시코 경제연구교육연구센터(CIDE) 공동연구팀은 사용자들이 뉴스나 정보 헤드라인의 정확성을 재고하도록 하면 온라인에서 공유하는 정보의 질을 높이고 가짜뉴스를 줄일 수 있다고 19일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 18일자에 실렸다. 연구팀은 사람들이 SNS에서 잘못된 정보를 공유하는 이유와 이같은 행동을 줄이는 방법을 알아보기 위해 트위터를 이용해 2가지의 정보확산 실험을 했다. 우선 미국에 거주하면서 트위터나 페이스북을 사용하는 1825명을 대상으로 설문조사를 실시했다. 연구팀은 이들에게 SNS 정보공유에서 가장 중요하게 생각하는 가치는 무엇인지를 묻고, 페이스북이나 트위터 형식으로 만든 18개의 진짜 뉴스와 18개의 가짜 뉴스 헤드라인을 무작위로 제공하면서 헤드라인의 정확성 판단을 우선할 것인지, SNS 공유를 먼저할 것인지를 질문했다. 그 결과 실험참가자들 대부분은 SNS 정보공유에서 가장 중요한 것은 ‘정확성’이라고 답했다. 그렇지만 실제 정보 공유 행동에 있어서는 정확성 판단을 우선하기보다는 자신과 정치적 성향이 일치하는 뉴스의 헤드라인을 공유하려는 사람들이 2배 이상 많은 것으로 확인됐다. 연구팀은 두 번째 실험으로 5379명의 트위터 사용자를 대상으로 36개의 진짜뉴스와 가짜뉴스 헤드라인이 섞인 정보를 무작위로 제공했다. 연구팀은 각각의 이용자에게 정보공유 전에 반드시 뉴스 헤드라인의 정확성을 평가해달라는 내용의 개별 메시지를 보냈다. 그 결과 가짜뉴스의 공유가 3분의 1 정도로 줄어든 것으로 확인됐다. 연구팀은 첫 번째 실험을 통해 대다수의 사람들이 고의적으로 잘못된 정보를 퍼뜨리는 것은 아니라는 점을 알 수 있으며, 두 번째 실험은 정보의 정확성을 확인한 뒤 공유하게 되면 SNS에 유통되는 정보의 품질이 높일 수 있음을 의미한다고 밝혔다. 고든 페니쿡 캐나다 리자이나대 교수(행동과학)는 “현재 사용되고 있는 대부분의 SNS 플랫폼들은 다양한 컨텐츠 사용과 빠른 확산, 피드백을 특징으로 하고 있기 때문에 정확성을 고려하는데 방해가 될 수 있다”라고 지적하며 “정확한 정보의 확산을 위해서는 사용자에게 주기적으로 주의사항을 고지하는 것이 가짜뉴스 같은 잘못된 정보 확산을 다소간 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난달 아랍에미리트(UAE), 중국, 미국의 화성탐사선들이 속속 궤도 진입을 하거나 표면에 착륙하면서 화성에 대한 관심이 높아지고 있다. 미국항공우주국(NASA)는 2030년까지 유인 화성탐사를 계획 중이며 민간우주기업 ‘스페이스X’를 이끌고 있는 일론 머스크는 2026년까지는 인간을 화성에 착륙시킬 것이며 2050년까지 100만명의 화성으로 이주시키겠다고 장담하고 있다. 과학기술의 발달로 가까운 시일 내에 유인 화성탐사나 거주도 가능해질 것이다. 그렇지만 그 전에 반드시 해결해야 할 문제가 있다. 과학자들은 유인 화성탐사의 가장 큰 걸림돌은 다름 아닌 ‘인간’이라고 지적하고 있다. 지구의 중력을 벗어나면 중력이 0에 가까운 미세중력상태가 되는데 이 때 각종 감정적 변화가 발생해 어떤 문제가 발생할지 모른다는 것이다. 미국 펜실베니아대 의대 정신과학과 수면·생체주기연구부, 뇌행동연구실, 독일 우주센터(DLR) 우주항공의학연구소 수면 및 인간요인연구부 공동연구팀은 우주공간의 미세중력 상태에서 2개월 이상 생활하게 되면 인공중력으로도 상쇄되지 않는 부정적인 인지적, 감정적 상태에 놓이게 된다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘최신 생리학 - 환경, 항공, 우주 생리학’ 18일자에 실렸다. 앞선 많은 연구들에서 우주의 미세중력이 뇌의 구조변화를 일으킬 수 있다는 것을 보여주고 있다. 그렇지만 이 같은 뇌의 변화가 어떻게 행동이나 인지, 감정변화로 연결되는지는 정확히 알려지지 않았다.연구팀은 미세중력이 인체에 미치는 영향을 살펴보기 위해 23~54세의 건강한 남녀 24명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 DLR 연구소에서 엄격한 통제 하에 우주선과 비슷한 크기의 공간에서 머리가 아랫쪽으로 내려가도록 약 6도 각도로 침대를 기울인 상태에서 60일 동안 생활하도록 했다. 연구팀은 이들을 세 그룹으로 나눠 한 그룹은 인공중력 상태를 만들어주지 않고 다른 그룹은 매일 1회 30분 동안 원심분리장치처럼 인공중력을 만들어줬고, 나머지 그룹은 매일 5분씩 6번 간헐적으로 인공중력을 체험하도록 했다. 실제로 우주선이나 우주정거장에서는 원심분리기처럼 우주선을 회전시켜 인공중력을 만드는 경우가 많다. 연구팀은 실험 기간 동안 매일 이들을 대상으로 공간인식, 기억력, 감정, 위험감수능력 등 10가지 인지, 감정능력을 측정했다. 그 결과 실험참가자들은 실험을 시작한지 인지능력, 판단력은 물론 감정통제 능력이 서서히 떨어지기 시작해 5일째부터 급격히 떨어진다는 것이 확인됐다. 이들은 피로감, 계속되는 졸음, 수면의 질 저하, 정신적·육체적 만성 피로, 지루함, 외로움, 우울증, 지나치게 높은 스트레스 등을 호소했다. 이 같은 문제는 인공중력 체험 여부를 떠나 비슷하게 나타나는 것으로 확인됐다. 인공중력이 우주공간에서 우주인의 인지, 감정능력 저하를 막아줄 수 없다는 것이다.마티아스 베스너 펜실베니아대 의대 교수는 “우주여행에서 서로의 감정 표현을 정확하게 읽을 수 있는 능력은 효과적인 팀워크와 임무수행에 반드시 필요하며 예상치 못한 상황에 기민하게 대응할 수 있게 해주는 인지능력은 매우 중요하다”라고 지적하며 “이번 연구는 인공중력만으로는 인지능력과 감정상태를 지상에서와 같이 유지하기 어렵다는 것을 보여주고 있다”라고 말했다. 베스너 교수는 “유인우주탐사에 있어서 하드웨어의 성능 만큼이나 우주인들을 보호할 수 있는 기술도 함께 개발돼야 할 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양계 최대 행성인 목성의 극지방에서 볼 수 있는 화려한 자외선 오로라가 생성되는 원인이 밝혀졌다. 미국항공우주국(NASA)과 벨기에 리에주대 공동연구진은 목성 탐사선 주노의 자료를 분석해 목성에서 오로라가 발생하는 원인은 태양풍이 아니라 목성의 위성인 이오의 대기에서 방출되는 하전입자의 영향이라는 점을 알아냈다. 이오는 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체로 알려져 있다. ‘새벽 폭풍’으로도 불리는 목성의 오로라는 이름 그대로 이른 새벽 이 거대한 가스 행성의 북극과 남극을 밝게 비춘다. 목성의 오로라는 지구의 극지방 상공을 가로지르는 오로라 부폭풍과 비슷한 방식으로 생성된다. 목성 역시 지구와 마찬가지로 자기장과 반응하는 하전입자를 포획해 빛을 생성하지만, 하전입자는 태양풍 패턴과 일치하지 않아 대부분 이오에서 날아온다는 것을 연구진은 알 수 있었다.1994년 허블 우주망원경에 의해 처음 발견된 목성의 오로라는 일시적이지만 강렬한 빛을 내뿜는다. 주노 탐사선 이전에는 목성의 극지방 위를 똑바로 관측하지 않았기에 목성의 오로라는 측면에서만 볼 수 있었다. 게다가 이전에는 목성의 어두운 쪽인 암흑면에서 무슨 일이 일어나는지 전혀 알 수 없었지만, 주노 탐사선 덕분에 이곳에서 목성의 오로라가 생성되는 것을 알아낼 수 있었다. 이에 대해 연구 주저자인 리에주대의 베르트랑 본폰드 박사는 “이점이 바로 주노 자료가 진정한 판도를 바꾸는 이유다. 따라서 우리는 목성 오로라가 발생하는 암흑면에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 잘 이해할 수 있다”고 설명했다.주노 탐사선에 탑재된 자외선 분광기에서 나온 이번 결과는 목성의 극지방 위에 펼쳐진 이 이질적이고 일시적인 오로라의 탄생 과정을 보여준다. 연구진은 또 목성의 오로라가 목성의 암흑면에서 생성되고 나서 목성의 자전에 따라 낮 쪽으로 회전하면서 모습을 드러내는 것을 발견했다. 이때 목성의 오로라에서는 한층 더 빛을 발하며 몇백에서 몇천 기가와트의 자외선을 우주로 방출한다. 이처럼 빛의 광도가 급증하는 것은 목성의 오로라가 목성 대기권 밖으로 적어도 10배의 에너지를 방출하고 있다는 것을 뜻한다.자세한 연구 결과는 미국지구물리학회(AGU)가 발행하는 공개학술지 ‘에이지유 어드밴시스’(AGU Advances) 최신호(3월 16일자)에 실렸다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

바다는 지구상에서 처음으로 생명체를 탄생시킨 곳이다. 지구 표면의 70.8%를 차지하고 면적은 약 3억 6200만㎢에 이른다. 인간 역시 바다에서 만들어진 단세포 생물에서 육지생물로, 다시 포유류로 진화했다. 이 때문인지 오랫동안 인류에게 바다는 동경의 대상이자 경외의 대상이었다. 실제로 많은 문학과 예술 작품에서 바다는 인간에게 시련을 주거나 베일에 싸인 신비의 존재였다. 20세기 들어 과학기술이 급격하게 발전하면서 바다의 비밀들도 속속 밝혀지고 있지만, 우주만큼이나 여전히 숨겨져 드러나지 않는 부분들도 있다. 미국 내셔널지오그래픽협회 프리스틴 시스 프로젝트팀과 프랑스, 캐나다, 필리핀, 독일, 호주 6개국 연구자들로 꾸려진 국제공동연구팀은 해양 보전이 일석삼조의 역할을 해낼 수 있다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’ 3월 18일자에 발표했다. 바다를 보호하면 ▲해양 생물 다양성 확보와 생태계 복원뿐만 아니라 ▲인류를 위한 식량 공급 ▲지구온난화를 막기 위한 탄소 저장도 가능하다는 것이다. 연구팀은 지구 전체 바다를 가로, 세로 각각 50㎞ 단위의 격자로 나누고 해양 생물종, 탄소포화도는 물론 남획과 서식지 파괴 같은 환경 위협 정도를 계산하는 알고리즘을 만들었다. 연구팀은 이 알고리즘으로 해양보호구역(MPA)과 그 밖의 바다 상태를 분석했다. 해양보호구역은 바다에 서식하는 생물 외에도 역사와 문화 유산, 해양경관 등을 특별히 보전할 필요성 때문에 국가나 지방정부가 지정해 관리하는 구역이다. 현재 전 세계 바다의 2.7%가 MPA로 보호를 받는다.연구팀에 따르면 전체 바다의 21%만 전략적으로 보호하더라도 해양 생물 다양성 90%를 확보할 수 있다. 또 보호구역을 전체 해양의 28%로 늘리면 식량을 590만t 추가로 확보할 수 있게 된다. 연구팀은 흔히 저인망(트롤링) 어업이 바다 밑바닥 퇴적물에 저장된 탄소를 외부로 얼마나 배출할 수 있는지 수치화하는 데 성공했다. 분석 결과 트롤링 어업은 매년 수억t에 이르는 이산화탄소를 바닷물에 배출하고 있으며, 이는 코로나19 확산 이전 전 세계 항공산업에서 발생하는 연간 이산화탄소 배출량에 버금가는 것으로 확인됐다. 연구팀은 전체 바다의 3.6%만 트롤링 조업 금지구역으로 정하면 해양 탄소 배출을 90% 이상 줄일 수 있다고 밝혔다. 연구팀은 조업 금지 구역 확대가 어업에 악영향을 미친다는 주장에 대해서도 반박했다. 어업의 가장 큰 위협 요소는 보호구역 확대가 아니라 남획과 지구온난화라는 것이다. 연구팀의 계산에 따르면 보호구역을 확대하고 트롤링 조업 금지 조치를 3년 동안만 지속해도 해양 생태계 복원 효과와 함께 어획량도 이전보다 800만t 이상 늘어난다. 특히 남극해 보전은 최적의 방법이라고도 제시했다. 해양생태학자 엔릭 살라 박사는 “인류가 전체 바다 중 단지 30%만 적극적으로 보호한다면 생물다양성 상실, 기후변화, 식량 부족 같은 인류 당면 과제들을 해결할 수 있다는 것을 정량적으로 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이탈리아 사크로 쿠오레 가톨릭대 심리학과, 오솔로지코 연구소, 미국 귀네드 머시대 철학과, 펜실베이니아대 심리학과, 존스홉킨스의대 정신의학·행동과학과, 독일 막스플랑크 실증미학연구소 공동연구팀은 가상현실(VR) 기술로 구현한 예술작품이나 자연은 실제와 똑같은 감동과 경외감을 준다는 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 3월 18일자에 발표했다. 연구팀은 성인 남녀 50명을 대상으로 고흐의 작품 ‘별이 빛나는 밤’과 그림 속 장소인 생레미 드 프로방스의 풍경을 현장에 있는 것처럼 360도 모든 방향에서 볼 수 있도록 한 가상현실 영상, 일반적인 동영상을 보도록 한 뒤 각각 느낀 감정을 측정했다. 그 결과 고흐 작품과 VR 영상은 비슷한 수준의 감동과 경외감을 주는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 15일 정부가 2분기(4~6월) 코로나19 예방접종 계획을 밝힌 가운데 국내 일일 감염자 수는 300~400명대에서 줄어들지 않고 있다. 코로나19 장기화로 감염에 대한 경각심이 약해지면서 사회적 거리두기가 느슨해지고 있기 때문이라고 분석되고 있다. 외국 뿐만 아니라 국내에서도 감염성이 강하고 치명적인 코로나19 변이바이러스 감염사례도 늘고 있다. 이 때문에 전문가들은 백신 접종 인구와 속도를 높여야 한다고 조언하고 있다. 이 같은 상황에서 영국발 코로나19 변이 바이러스가 전염성 뿐만 아니라 사망위험도 급격히 높인다는 분석결과가 나와 주목되고 있다. 영국 런던 위생열대의학대학원 감염병수리모델링연구센터, 감염병 및 공중보건학부, 감염병통계학 연구센터 공동연구팀은 ‘B.1.1.7’로 이름 붙여진 영국발 변이 바이러스가 기존 코로나19 바이러스보다 사망위험을 최대 61%나 증가시킨다고 16일 밝혔다. 이같은 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 15일자에 발표됐다. 영국발 변이 코로나바이러스는 지난해 9월 처음 발견된 이후 현재 전 세계로 확산되고 있으며 여러 변이 바이러스 중 가장 많은 감염자를 만들어 내고 있다. 국내에서도 15일 기준 변이 바이러스 감염자 수는 총 213명으로 이 중 영국발 변이바이러스 감염자가 가장 많은 것으로 조사됐다. 지금까지는 기존 바이러스보다 전염성이 높다는 것은 확인됐지만 사망률에 미치는 영향은 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 이 같은 상황에서 연구팀은 지난해 9월 1일부터 올해 2월 14일까지 영국 내에서 코로나19 양성반응을 보인 224만 5263명과 코로나19로 사망한 1만 7452명의 의료 데이터를 분석했다. 분석 결과 114만 6534명의 검체에서 B.1.1.7의 변이가 관찰됐다. 또 사망자 중 4945명의 유전자 분석을 실시한 결과 기존 코로나19 바이러스에 감염됐을 때보다 사망위험이 55% 높은 것으로 나타났다. 연령이나 성별, 인종 등 변수들을 고려해 수치를 보정했을 경우 영국발 변이바이러스로 인한 사망위험은 61%까지 높이는 것으로 확인됐다. 이와 함께 55~69세 남성의 경우 양성반응 후 28일 동안 기저질환 영향 없이 코로나19의 영향만으로 죽을 수 있는 절대적인 사망위험도 기존 바이러스의 0.6%에서 0.9%로 높이는 것으로 조사됐다.연구를 이끈 니콜라스 데이비스 교수(감염병 모델링)은 “이번 연구는 영국 변이바이러스가 기존 코로나19 바이러스보다 전염성이 강할 뿐만 아니라 치명률까지 높다는 것을 수치로 보여주고 있다”라며 “다양한 변이 바이러스가 나타나고 있는 만큼 보건 당국은 이에 대한 대응전략을 세워야 할 뿐만 아니라 백신 접종 속도를 높여 접종인구를 빠르게 확대시켜야 할 것”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19를 일으키는 바이러스의 변이가 속속 등장하면서 경각심이 꽤 커졌지만, 변이가 두려운 바이러스는 사실 이뿐만이 아닌 모양이다. 최근 이탈리아 연구진은 광견병 바이러스가 변이를 통해 사람 간 전파가 이뤄지다 보면 개뿐만 아니라 사람마저 지나치게 공격적으로 만들 수 있다고 경고했다. 미국 과학·기술·국방 전문매체 ‘더 디브리프’(The Debrief) 보도에 따르면, 베로나대와 파르마대학병원 공동연구진은 사람을 좀비처럼 공격적으로 만드는 바이러스는 이론적으로 현실 세계에서 발생할 수 있다고 주장했다. 이 연구는 코로나19의 출현 이후 세계는 이런 대규모 전염병에 관해 고정 관념 없이 창의적으로 생각해야 한다는 이론적인 아이디어에서 접근한 것이다. 물론 광견병이 영화에서 나오는 좀비처럼 세상을 종말에 이르게 할 가능성은 크지 않지만, 이 연구에서는 광견병 바이러스가 자연적으로나 인위적으로 변이를 일으켜 사람에서 사람으로 전파되면 변종 광견병이 나타날 수도 있다고 보고 있다. 코로나바이러스는 최근 인류를 대혼란에 빠뜨렸지만, 치사율이라는 점에서는 광견병 바이러스가 압도적이다. 광견병은 백신 투여 등 적절한 처치를 제때 하지 못해 발병하면 치사율이 거의 100%에 이르기 때문이다. 광견병은 코로나19와 마찬가지로 원래 박쥐가 숙주였던 것으로 여겨지지만, 현재 거의 모든 포유류에서 이 바이러스가 감염된 사례가 보고됐으며 개발도상국에서 확인되는 사람 광견병의 99% 가까이는 개에게서 전염된 것이다.광견병 바이러스는 주로 타액 속에 있고 이를 보유한 동물에게 물리거나 긁히는 방식으로 감염된다. 그렇게 되면 극심한 신경 증세로 고생하다가 대부분 죽음에 이른다. 광견병 바이러스는 일부 국가를 제외한 세계 거의 모든 나라에 분포한다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, 광견병으로 매해 세계에서 5만 명에서 6만 명이 사망하고 있는 것으로 추정된다. 인체에 감염되는 광견병 바이러스로 나타나는 증상은 크게 두 가지 유형이 있다. 하나는 20%가량의 마비형 증상으로 감염되면 서서히 인체 기능이 마비해 의식을 잃고 사망에 이른다. 나머지 하나는 거의 모든 사례에서 나타나는 광폭형 증상으로 감염된 사람은 흥분과 정신 착란을 일으키며 때때로 공격적인 행동을 보인다. 또 물을 무서워하거나 찬바람을 지나치게 피하는 것도 전형적인 광견병 증상이다. 감염되면 며칠 만에 증상이 나타나 뇌 신경과 근육이 마비돼 호흡 정지로 목숨을 잃게 된다. 이에 대해 연구진은 “많은 바이러스 종이 자연 환경에서 높은 확률로 변이하는 사례는 널리 알려졌다. 변이는 숙주의 방어 체계를 피하거나 감염에 취약한 다른 숙주의 전염을 쉽게 하는 신뢰성 높은 수단”이라면서 “광견병 바이러스 역시 이 규칙에서 예외는 아니다”라고 설명했다. 또 연구진은 “사실 이미 폭 넓은 지역의 감염자에게서 최대 100개에 달하는 항원성 변이주의 존재가 확인되고 있다”고 말했다. 광견병 바이러스 중에는 단백질에 포함되는 단일 아미노산의 변이조차도 그 성질을 크게 바꾸는 사례가 있다. 이 때문에 병원성이나 전염력이 크게 커지면 인류 전체에 성가신 존재가 될 수도 있는 것이다. 더욱이 두려운 점은 이런 변이가 자연의 과정에 의해서만 일어나지는 않는다는 것이다. 위험한 광견병 바이러스가 악의적인 사람의 손에 의해 의도적으로 만들어질 가능성도 있다는 것이다. 이런 위험이 유전공학에 의해 초래할 가능성도 있다. 이는 영화 속 상황을 재현하는 일이 될지도 모른다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘악타 바이오메티카’(Acta Biomedica) 최신호(2월 4일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 어떤 항생제도 듣지 않는 슈퍼박테리아를 현장에서 10분만에 검출해 낼 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 소재분석연구부, 바이오화학분석팀, 전북대 의대 진단검사의학과 공동연구팀은 항생제 내성 슈퍼박테리아 중 하나인 ‘클로스트리디오이데스 디시필’(C,디시필)을 현장에서 바로 검출할 수 있는 진단키트를 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 분석화학 분야 국제학술지인 ‘바이오센서 앤드 바이오일렉트로닉스’ 15일자에 실렸다. C,디시필은 현재 나와있는 항생제로는 치료가 불가능한 장내세균으로 감염될 경우 발열, 설사, 복통이 발생하며 심할 경우는 전격성위막대장염, 독성거대결장, 패혈증 등으로 인해 사망에 이를 수도 있다. 이 때문에 미국 질병통제예방센터(CDC)는 C,디시필을 ‘최고 위협단계’ 세균으로 규정하고 있다. 치료제가 없는 C,디시필의 확산을 막기 위해서는 빠르고 정확한 조기진단이 필요하다. 그러나 현재 사용되는 진단법은 항원검사, 독소검사, 유전자 검사까지 3단계에 걸쳐 시행되기 때문에 이틀 이상의 시간이 걸리고 항원검사와 독소검사 민감도가 낮아 정확하고 신속한 진단이 어렵다는 문제도 있다. 연구팀은 C,디시필을 빠르게 검출하는 고감도 다중 분석기술을 개발하고 이를 종이 기반의 다중 검출키트(mPAD)로 만들었다. 연구팀은 왁스프린팅을 한 종이에 친수성, 소수성 패턴을 만들고 5겹으로 쌓아 입체 유체통로가 있는 mPAD를 만들었다. mPAD의 구멍 안으로 미량의 분변시료를 떨어뜨리고 검출신호 증폭을 위해 시약이 건조처리된 다른 구멍에 물을 떨어뜨리면 시료는 유체통로로 먼저 흘러간 다음 시약이 물에 녹아 흘러가게 된다. 용액은 mPAD 종이 표면 금나노입자에 반응하면서 측정감도가 커지면서 색 변화를 통해 감염여부를 확인하게 된다. 실제로 C.디시필 감염의심환자의 분변 시료 미량을 mPAD에 떨어뜨리면 감염여부를 확인할 수 있는 바이오마커 항원 1종과 독소 2종 검출여부를 10분 내에 육안으로 확인할 수 있다. 연구팀에 따르면 mPAD 검출민감도는 97%, 정확도는 95%에 이르고 종이 기반으로 만들기 때문에 제작비용이 저렴하고 추가 장비가 필요치 않다는 장점이 있다. 기초과학지원연구원 권요셉 박사는 “이번 연구는 C.디피실 진단 원천기술을 확보하고 국산화 가능성을 제시한 것”이라며 “고비용의 유전자 검사가 포함된 기존 검사법을 대체하게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

반도체 부족 사태가 장기화될 조짐이 나타나고 있다. 품귀현상을 보이는 자동차·스마트폰용 반도체의 수급은 적어도 3~4분기는 돼야 안정세를 되찾을 것이란 분석이 나온다. 업계가 ‘공급자 우위’의 시장으로 전환되면서 반도체 가격이 큰 폭으로 뛸 조짐이다. 11일 업계에 따르면 대만의 반도체 위탁생산(파운드리) 업체인 ‘TSMC’와 미국의 반도체 설계 업체(팹리스)인 ‘퀄컴’ 등은 제품의 단가를 15~20%가량 올리고 있는 것으로 알려졌다. 특히 스마트폰에 들어가는 통합전력관리칩(PMIC)이나 이미지센서(CIS) 등은 수급이 불안정해 20%가량씩 가격이 뛰었다. 차량용 반도체 업계에서 선두권을 달리는 네덜란드의 ‘NXP’와 일본의 ‘르네사스’, 스위스의 ‘ST마이크로일렉트로닉스’ 등도 차량의 기능을 제어하는 마이크로컨트롤유닛(MCU)을 비롯한 제품 가격을 10~20% 인상한 것으로 알려졌다.이같은 가격 상승세는 최근 극심해진 ‘반도체 가뭄’에서 기인한다. 자동차, 스마트폰 업체마다 제때 반도체를 구하지 못해서 “가격이 올라도 상관없으니 제품을 달라”며 아우성인 상황이다. 중국의 ‘샤오미’는 스마트폰용 반도체 1위 업체인 퀄컴으로부터 부품을 받지 못해 생산에 차질을 빚은 일부 스마트폰 모델을 아예 단종시켜버렸다. 미국의 ‘애플’도 올해 상반기에 1억대 분량의 아이폰 부품을 확보하려 했으나 이를 25% 감축한 7500만대 수준까지 축소할 것으로 알려졌다. 삼성전자 스마트폰 사업부도 퀄컴으로부터 받아오는 물량이 원활하지는 않아서 이에 대한 대책을 강구하고 있다. 자동차 업계에서는 제너럴모터스(GM), 테슬라, 도요타, 포드, 혼다 등이 반도체 부족으로 생산 차질을 경험했다.업계 관계자는 “최근엔 가전제품에 탑재되는 일부 반도체 수급도 불안정해지는 조짐이 보인다”고 말했다. ‘반도체 가뭄’의 조짐은 지난해 하반기부터 나타났다. 자동차나 스마트폰용 반도체 업체들은 제품을 설계해 TSMC나 삼성전자 등 공장을 지닌 파운드리 업체에 생산을 맡기는데 이들이 과부하에 걸렸다. 요즘은 어떤 사업군이든 정보통신기술(ICT)과 융합을 시도하고 있는 데다가 코로나19로 온라인 비즈니스가 성장하면서 이를 위한 반도체 주문이 폭증한 것이다. 설상가상으로 미국 텍사스에 위치한 삼성전자의 오스틴 반도체 공장이 전력 문제로 지난달 16일부터 현재까지 멈춰서 있으며, 르네사스 이바라키현 공장도 지난달 일본에서 발생한 7.3 규모 강진으로 가동을 멈췄다.이와 관련해 홍남기 부총리 겸 기획재정부 장관은 “전세계적으로 차량용 반도체 공급부족이 최소 3분기까지 계속될 전망이다”며 사태 장기화를 예견했다. 크리스티아노 아몬 퀄컴 사장도 “통신용 반도체 부족 시나리오가 연말까지 지속될 것”이라고 지적했다. 지금 주문을 하더라도 최소 3~6개월 뒤에야 제품이 나오기 때문에 수급이 안정되려면 시간이 필요하다. 이재윤 유안타증권 연구원은 “이미 가격 급등이 진행 중”이라면서 “반도체 업체들마다 설비투자에 공격적으로 나서 공급을 늘리려고 분주할 것”이라고 말했다. 이종호 서울대 반도체공동연구소장은 “사태가 장기화할 수 있으니 완성품 업체마다 대책마련이 필요하다”고 강조했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

국내 연구진이 구리가 녹스는 것을 미세하게 조절해 수 백 가지의 천연색을 구현하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, 성균관대 물리학과, 부산대 광메카트로닉스공학과 공동연구팀은 구리 표면 산화층을 1~2㎚(나노미터) 수준으로 조절해 360가지 이상의 천연색을 만드는데 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 소재과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 9일자에 실렸다. 구리는 붉은 빛을 띄는 갈색이었다가 산화, 흔히 말하는 녹이 슬면서 청록색으로 바뀐다. 미국 뉴욕의 자유의 여신상처럼 구리 합금으로 만든 동상들이 청록색으로 띄는 이유기도 하다. 과학기술이 발달한 요즘도 금속 산화는 정복하지 못한 과제 중 하나이며 특히 구리의 산화는 규칙성이 없기 때문에 제어는 사실상 불가능한 것으로 알려져 있었다. 이에 연구팀은 자체 개발한 ‘원자 스퍼터링 에피택시’라는 장치를 이용해 원자 단위로 구리를 쌓아올리는 방식으로 0.2㎚ 두께의 평평한 단결정 구리박막을 만들었다. 이렇게 만든 구리 박막으로 구리 산화 방향을 제어하고 산화층 두께를 원자층 수준으로 조절하는데도 성공했다. 구리와 산화층 사이 경계에서 반사되는 빛이 산화층 두께에 따라 다른 파장을 갖기 때문에 산화층 두께를 달리해 360가지가 넘는 천연색을 구현할 수 있었다. 이 과정에서 연구팀은 레이저를 이용해 표면을 부분적으로 산화시킬수 있는 ‘산화 식각 리소그래피’ 기술도 개발했다. 산화를 식각기술에 처음으로 적용한 것이다. 연구진의 이번 기술을 활용하면 여러 이미지를 금속 표면에 새길 수 있기 때문에 복제 불가능한 암호식각, 반도체 소자 제작 등에도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이영희 IBS 단장(성균관대 에너지과학과 교수)은 “이번 연구결과는 그동안 불가능했던 것으로 알려진 구리의 산화를 완벽하게 제어할 수 있게 돼 학문적으로나 산업적으로 중요한 의미를 갖는다”라며 “구리를 산화시켜 투명한 p형 산화물 반도체로 활용하는 것과 산화 식각으로 새로운 반도체 공정을 개발하는 연구를 수행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 확산 2년째로 접어들었습니다. 지난해처럼 학생들의 개학이 미뤄지지 않고 초등학교 1, 2학년과 고등학교 3학년은 매일 등교를 하고, 나머지 학년들은 일주일에 2~3일씩 학교에 가고 있습니다. 전면 온라인 수업을 할 때보다는 나아졌다고 하지만 학생들이나 학부모들은 학력 저하를 걱정합니다. 이 때문에 이런저런 사교육에 눈을 돌리는 부모들은 늘어난 분위기입니다. 실제로 미국에서는 코로나19 이후 사교육 시장이 커졌다고 합니다. 국내에서도 사교육 양극화가 더 심해졌다는 분석이 나오기도 했습니다. 사실 사교육은 자녀가 집에 그냥 머무르는 대신 학원에 가는 것을 보면서 ‘그래도 공부를 하는구나’라는 부모의 안도감과 자기만족감을 충족시키는 것이 대부분입니다. 실제로 이런 시기에 가장 중요한 것은 자기주도학습이라고 교육 전문가들은 강조하고 있습니다. 자기주도학습의 핵심은 글을 읽고 이해할 수 있는 ‘문해력’입니다. 그렇지만 최근 한 방송에서 초등학생은 물론 중고등학생들도 10명 중 1명 정도만 교과서를 제대로 이해하고 스스로 공부할 수 있는 수준이라는 조사 결과를 보게 됐습니다. 글자는 읽을 수 있지만 글을 이해하는 데 어려움을 겪는다는 말이지요. 결국 독서가 중요하다는 말입니다. 부모들은 자녀들에게 독서습관을 갖게 하고 책과 친해지게 만들기 위해 많은 노력을 합니다. 전자책이나 학습만화를 고르는 것도 그 때문이겠지요. 학습만화가 문해력을 높이는 데는 도움이 되지 않는다는 연구 결과들은 많습니다. 그렇다면 전자책을 보여 주는 것은 독서습관 형성과 문해력 향상에 도움이 될까요. 노르웨이 스타방에르대 심리학과, 영국 개방대 유아교육·발달학과 공동연구팀은 독서습관을 기르고 문해력을 높이는 데는 전자책보다 종이책이 훨씬 도움이 된다고 10일 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 교육학 및 심리학 분야 국제학술지 ‘교육연구 리뷰’ 3월 9일자에 실렸습니다. 연구팀은 1~8세의 남녀 아동 1812명을 대상으로 한 종이책과 전자책 사용에 따른 이해력과 어휘력, 독서습관 변화와 관련한 연구 30개를 메타분석했습니다. 분석 결과 아이들은 전자책을 접하면 새로운 장난감을 얻었다고 여기는 것으로 나타났습니다. 전자책은 스마트폰이나 컴퓨터, 태블릿PC와 사용법이 유사하기 때문입니다. 또 아동 대상 전자책들은 아이들의 주목도를 높이기 위해 다양한 시각효과를 사용하는데, 이는 이야기에 대한 집중도를 떨어뜨릴 수 있고 책의 완성도도 낮추게 된다고 합니다. 아이들이 책에 대해 관심을 갖는 것은 촉감 같은 감각에도 의존합니다. 전자책은 원하는 페이지로 곧바로 넘어가거나 여기저기 펼쳐 볼 수 없다는 단점이 있어 책에 대한 흥미를 유도하기 힘들다고 연구팀은 밝혔습니다. 연구를 이끈 나탈리아 쿠르키코바 영국 개방대 교수는 “이번 연구 결과들은 아동뿐만 아니라 청소년의 경우에도 해당된다”며 “아이들에게 전자책을 권할 때는 부모들이나 교사들이 종이책을 고를 때보다 더 신중하게 접근해야 할 것”이라고 조언했습니다. 책과 친해진다는 것은 좋은 친구를 사귄다는 의미입니다. 부모들이 자녀가 어떤 친구들과 사귀는지에 대해 관심을 기울이는 만큼 아이들이 어떤 책을 읽는지, 좋은 책과 친해지기 위해서는 무엇이 필요한지 함께 고민하는 것이 필요할 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

오스트리아 국립과학아카데미 양자광학·양자정보학연구소, 빈대학 물리학부, 양자중력간섭(TURIS) 연구 플랫폼 공동연구팀은 금으로 만든 직경 2㎜의 작은 구 2개(사진)로 역대 가장 작은 중력장을 측정하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 3월 11일자에 실렸다. 연구팀은 질량 90㎎, 직경 2㎜의 금구와 진공상자 등을 이용해 정전기력, 공기 진동으로 인한 외부 간섭 등을 최소화한 뒤 순수한 중력 분리 실험을 했다. 그 결과 뉴턴의 고전물리학에서처럼 미세중력도 두 물체의 질량에 비례하고 물체 간 거리의 제곱에 반비례한다는 것이 확인됐다. 연구팀은 실험 감도를 높이면 암흑물질의 중력 효과와 양자 세계에서의 중력결합 등의 문제를 해결할 수 있는 돌파구가 될 것이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국의 압박으로 아이비리그(미 명문대 상징)와의 연구 협업이 힘들어진 중국 대학들이 영국으로 발길을 돌리고 있다. 영국에서 이런 움직임을 포착하고 ‘지나친 밀착’을 경고하는 목소리가 나왔다. 9일(현지시간) 가디언은 최근 조 존슨 전 대학·과학·연구·혁신부 장관이 발간한 보고서를 인용해 “영국과 중국 대학 간 협력이 갈수록 긴밀해지고 있다. 하지만 중국을 잘 이해하지 못하면 (기술 유출 등) 위험이 커진다”고 지적했다. 존슨 전 장관은 보리스 존슨 영국 총리의 동생이다. 보고서에 따르면 양국 대학의 공동 연구는 2000년 750개에서 2019년 1만 6267개로 20년 만에 20배 넘게 늘었다. 영국의 최대 협력 파트너였던 미국을 조만간 추월할 것으로 보인다. 협업 주제 대부분이 자동화와 통신, 신소재 등 국가 안보 및 경제 경쟁에 민감한 분야다. 존슨 전 총리는 “영국 대학에서 중국 자금 의존도가 크게 늘었다. 향후 중국과의 긴장을 견딜 수 있도록 대책을 마련해야 한다”면서 “그러지 않으면 (영국 대학들이 중국에 종속돼) 지식 생태계에 피해를 입을 수 있다”고 설명했다. 그는 “데이비드 캐머런 전 총리가 중국에 대해 보였던 ‘개방성’은 이제 끝내야 한다. 중국을 ‘잠재적 적대국’으로 보고 대비해야 한다”고 덧붙였다. ‘차이나 머니’에 지나치게 의존하다가 기술과 인력을 빼앗길 수 있다는 우려다. 중국은 개혁·개방이 본격화된 1990년대부터 미국 유학생을 활용해 서방의 기술을 흡수해 왔다. 미 연방수사국(FBI)은 2019년 발표한 보고서에서 “중국은 유학생이나 연구자를 미국에 보내 기술정보를 탈취하고자 표적을 물색하고 있다”고 강조했다. 지난해 1월 미국 사법 당국은 나노기술의 세계적인 권위자인 찰스 리버 하버드대 교수를 체포했다. 리버 교수는 중국 우한이공대가 주도하는 비밀연구 프로젝트 수주 사실을 숨긴 혐의를 받는다. 국보급 과학자가 중국의 기술 탈취 음모를 은폐했다는 사실에 미 대학들은 충격에 빠졌다. 미 학계는 중국과의 협업을 거부하는 분위기다. 결국 중국 대학들이 유럽이나 일본에서 대안을 찾고 있다는 것이 영국의 판단이다. 베이징 류지영 특파원 superryu@seoul.co.kr

대구·경북의 최대 명산인 팔공산(해발 1193m)을 ‘국립공원’으로 승격하기 위한 경북도와 대구시의 발걸음이 빨라지고 있다. 경북도는 대구시와 이달 중 지역별 주민의견을 수렴하기로 했다고 9일 밝혔다. 팔공산은 경북 경산·영천·칠곡·군위, 대구 동구 등 5개 시·군·구에 걸쳐 있다. 경북과 대구는 이번 여론 수렴과정에서 사유 재산권 침해를 우려하는 주민과 해당 지자체의 의견을 적극 청취할 계획이다. 또 도립공원인 팔공산이 국립공원으로 승격되더라도 지역 주민들의 재산권 행사에는 아무런 문제가 없다는 사실을 적극 알리기로 했다. 도립공원과 국립공원은 ‘자연공원법’에 똑같이 적용을 받기 때문에 국립공원이 되더라도 달라지는 게 없다. 아울러 국립공원으로 승격되면 국가의 체계적인 관리를 받을 수 있는데다 공원 구역 사유지를 국비로 매입할 수 있는 길이 열린다는 점을 강조할 계획이다. 1980년 5월 도립공원으로 지정된 팔공산은 이듬해 7월 대구시가 승격·분리된 이후 전체 공원면적 125㎢ 가운데 도가 72%인 90㎢를, 나머지 28%(35㎢)를 시가 관리 중이다. 2012년 12월 경북도와 대구시는 그동안 행정구역별로 관리해 오던 팔공산 자연공원을 체계적으로 보전하고 브랜드 가치를 향상시키기 위해 시·도 공무원이 참여하는 실무협의회 구성 협약을 체결하고, 팔공산의 국립공원 승격에 관한 공동연구 등에 상호 협력하기로 했다. 하지만 이후 재산권 행사 제한 등을 우려한 주민들의 반발이 거세지자 경북과 대구는 국립공원 승격 추진을 유보했었다. 도 관계자는 “팔공산의 자연경관과 생태계, 역사·문화적 가치 등은 국립공원으로 자격이 충분하지만 사유지 비율이 전체의 72%(89.3㎢)로 높기 때문에 국립공원 승격을 위해서는 주민들의 공감대 형성이 가장 중요하다”면서 “팔공산이 국립공원으로 승격되면 관광객 증가로 지역경제 활성화 뿐만 아니라 관리비용을 국가(환경부)가 부담함으로써 지자체의 예산이 절감되는 등 각종 잇점이 있다”고 말했다. 안동 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr