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  • [달콤한 사이언스] 통증 심할 때 음악이 진통제보다 효과 좋아

    [달콤한 사이언스] 통증 심할 때 음악이 진통제보다 효과 좋아

    ‘의학계의 음유시인’이라고 불렸던 신경의학자 올리버 색스(1933~2015)는 ‘뮤지코필리아’라는 책에서 음악이 인간의 뇌 신경에 미치는 영향과 음악과 관련된 환자들의 사례를 생생하게 보여줬다. 색스는 음악을 듣는 것은 청각적이고 정서적인 일 뿐만 아니라 운동 근육과 관련된 일이며, 뇌 기능의 거의 모든 측면에 영향을 미친다고 강조했다. 실제로 많은 사람들이 스트레스를 받거나 힘든 일을 맞닥뜨렸을 때 자기도 모르게 음악을 찾곤 한다. 1960년 미국 매사추세츠 케임브리지 지역의 치과의사들은 “치과 관련 수술을 할 때 음악을 들려주면 환자들의 고통이 줄어든다”는 연구결과를 사이언스에 발표하기도 했다. 이들 연구에 따르면 일부 환자들은 웃음가스라고 불리는 아산화질소나 국소마취가 없이 음악만으로도 비슷한 효과를 얻은 것으로 확인됐다. 그런데 이번에는 동물 실험을 통해 음악 이외의 백색소음이나 ASMR을 비롯한 의미 없는 작은 소리도 통증을 억제해준다는 사실이 밝혀졌다. 중국 중화과학기술대 1차부속병원, 안후이 중의과대 양의·중의통합의학부, 안후이 의대 1차부속병원, 미국 국립보건원(NIH) 부설 국립보완통합보건센터(NCCIH) 공동 연구팀은 음악 이외의 ‘소리’도 감각 마비 효과를 가져와 통증을 억제시켜준다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘사이언스’ 7월 8일자에 실렸다. 연구팀은 생쥐에게 염증과 통증을 유발하는 용액을 주입한 뒤 45㏈(데시벨)의 조용한 우리에 넣었다. 45㏈은 도서관이나 조용한 사무실에서 발생하는 소음 수준에 해당한다. 그 다음 하루 20분 동안 50~60㏈의 크기로 바흐의 교향곡, 불협화음, 백색소음을 각각 들려주면서 통증을 어떻게 느끼는지 관찰했다. 그 결과, 클래식 음악이든 불협화음, 백색소음이든 상관없이 50㏈ 정도의 소리가 들리는 환경에서 통증이 줄어드는 것을 확인했다. 소리를 들을 때 생쥐가 느끼는 통증은 아무런 소리를 듣지 않을 때보다 3분의1 수준으로 떨어지는 것으로 조사됐다. 그렇지만 60㏈이 넘어서면 통증 저감에 도움이 되지 않고, 소리가 커질수록 통증에 더 민감해졌다.연구팀은 적색형광염료를 이용해 소리를 들을 때 생쥐의 뇌가 어떻게 반응하는지를 관찰했다. 그 결과, 소리를 듣지 않을 때는 시상에 신경신호가 집중되지만 음악을 비롯해 여러 조용한 소리를 들을 때는 신경신호가 차단됐다. 시상은 감각신호가 집중되고 운동신호가 출력되는 입출력 중추이다. 실제로 빛을 이용해 특정 신경계를 조절하는 광유전학 기술을 이용해 청각피질과 시상간 연결을 인위적으로 차단하면 생쥐가 통증을 덜 느끼는 것으로 확인됐다. 연구팀은 클래식 같은 음악은 물론 백색소음, 잡음까지도 조용하게 들려주면 청각피질과 시상 사이에 연결돼 있는 신경신호 전달을 둔화시켜 스트레스나 통증을 덜 느끼게 해주는 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 원원 뤼 미국 NIH 수석연구원(감각생물학·통증학)은 “이번 연구에서는 ‘음악’이라는 균형있는 음향 자극 뿐만 아니라 단순한 ‘소리’라는 자극도 통증의 강도와 지속성에 영향을 미칠 수 있음을 보여준 것”이라고 설명했다. 뤼 박사는 “추가 연구를 통해 인간에게도 마찬가지 영향을 미칠 수 있는지를 파악해 현재 통증 치료를 위해 쓰이는 마약성 진통제를 줄이는 새로운 형태의 치료제를 개발할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
  • [웹 망원경 사진들] 별의 탄생과 죽음, ‘첫 빛’, 수증기 외계행성

    [웹 망원경 사진들] 별의 탄생과 죽음, ‘첫 빛’, 수증기 외계행성

    제임스 웹 우주망원경(JWST, 웹 망원경)이 포착해 12일(현지시간) 일반에 공개한 다섯 사진 가운데 가장 아름답고 눈길을 사로잡은 사진은 춤추는 은하다. 2억 9000만 광년 떨어진 페가수스 자리에 있는 다섯 은하가 펼치는 ‘스테판의 오중주’(Stephan‘s Quintet) 사진이다. 미국 항공우주국(NASA)은 이날 메릴랜드주 고다드 우주센터에서 웹 망원경이 포착한 보석 빛깔의 풀컬러 고해상도 우주 사진과 분광 분석 자료를 공식 발표했다. 인류 역사상 가장 강력한 성능을 갖춘 우주망원경인 웹 망원경을 통해 우주 가장 깊은 곳의 디테일까지 선명하게 담아내 우주 관측의 새 시대를 활짝 열었다. ‘인류의 눈’ 웹 망원경은 근적외선카메라(NIRCam)와 중적외선 장비(MIRI)를 활용해 별의 요람과 무덤 등 베일에 가린 우주의 속살을 드러냈고 외계행성 대기까지 분석해내는 역량을 과시했다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “모든 이미지는 새로운 발견이다 .각각의 사진은 인류가 전에 본 적이 없는 우주의 모습을 보여준다”고 강조했다. 노벨상을 수상한 존 매더 NASA 선임 과학자는 “사진을 보면 볼수록 은하 어딘가에 생명체가 존재하고 있음을 확신하게 된다”고 말했다. 다가갔다가 멀어지며 춤추는 소은하, 블랙홀은 어떤 관계? 스테판의 5중주 사진은 웹 망원경이 포착한 이미지 중 가장 크다. 1억 5000만 화소를 자랑하는 1000개 의 그림 파일이 합쳐져 하나로 만들어졌고, 촬영한 전체 이미지는 달 지름의 5분의 1을 덮을 정도다. 이 소은하군은 1877년 최초로 발견됐고, 다섯 은하 가운데 넷이 서로 중력으로 묶여 근접했다가 멀어지기를 반복하고 있다. NASA는 ’스테판의 오중주‘ 사진에 대해 은하들이 충돌하는 장면이라며 “중력 작용으로 은하들이 춤을 추며 서로 끌어당기고 있다”고 설명했다. 이어 이 사진은 상호 작용을 통해 초기 은하가 진화한 사실에 대한 새로운 통찰력을 제공한다고 강조했다. 아울러 다섯 은하 중 하나인 NGC 7319에는 태양 질량의 2400만 배에 이르는 거대 블랙홀이 자리잡고 있어 은하의 충돌과 블랙홀의 상관관계를 규명하는 데 도움이 될 것으로 NASA는 보고 있다.아기별 품은 별의 요람…7광년 봉우리 솟은 오렌지색 우주절벽 별들의 요람으로 알려진 용골자리 성운에 자리한 ‘우주 절벽’(Cosmic Cliff)과 아기별들 사진이다. 용골자리 성운(Carina Nebula)은 밤하늘에서 가장 크고 밝은 성운 중 하나다. 이 성운은 태양보다 몇 배나 더 큰 별이 태어나는 곳으로 알려져 있다. 적외선 망원경인 웹 망원경은 관측을 방해하는 우주먼지와 가스를 뚫고 용골자리 성운 가장자리에 위치한 오렌지색 우주 절벽을 잡아냈다. 종전 허브 우주망원경도 이곳을 관측했지만 이만큼 선명한 이미지를 얻지 못했다. 특히 사진 가운데 지구의 바위투성이 산을 떼어내 옮겨놓은 듯한 이 우주 절벽은 전에는 관측되지 않았다. 절반 위의 가스와 절반 아래의 먼지로 이뤄진 이 절벽의 가장 높은 봉우리는 무려 7광년에 이른다. 여기에 아기별의 강력한 자외선이 이 가스 절벽을 뚫고 나와 보석처럼 촘촘히 박혀 빛나는 장관을 연출한다. NASA는 웹 망원경이 별의 형성과 진화를 밝혀줄 것으로 기대하고 있다.130억년 전 태초의 빛, 붉은 색 아치처럼 보이는 빛 다른 네 장의 사진보다 하루 앞서 조 바이든 미국 대통령에게 보고한 자리를 통해 첫 선을 보인 130억년 전 초기 우주의 빛, 이른바 첫 빛(First light)을 포착한 사진이다. SMACS 0723 은하단 이미지인데 이 은하단은 멀리 떨어진 천체의 빛을 확대해 휘게 하는 ’중력 렌즈‘ 역할을 한다. 우주가 탄생하는 빅뱅(대폭발) 8억년 뒤인 130억년 전에 만들어진 초기 우주 천체의 빛이 관측됐다. 영국 BBC 방송은 12일 이를 편집해 세부적인 내용을 설명해 눈길을 끈다. 붉은 색 아치처럼 보이는 것들이 은하인데 실제보다 훨씬 먼 거리, 다시 말해 훨씬 먼 과거에 생겨난 것들이다. 그리고 이 점은 약간 괴이하게 들릴 수 있는데 여러 이미지의 한 쪽에 나타나는 아치들은 모두 같은 물체에서 나온 것들이다. 그것들의 빛은 한 가지 경로 이상으로 SMACS 0723를 통해 굴절돼 보이기 때문이다.죽어가는 별의 ‘찬란한 유언’ 남쪽고리 성운 웹 망원경은 죽어가는 별들이 있는 남쪽고리 성운도 응시해 별이 남긴 찬란한 유언에 귀를 기울였다. 생의 말기에 도달한 별의 마지막 모습과 우주 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해서다. 이곳은 약 2500 광년 떨어진 돛자리에서 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 팽창하는 곳이다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5 광년에 달한다. 생의 막바지에 다다른 이 별은 인간이 마지막 힘을 다해 유언을 전달하듯 반지 모양의 화려하고 찬란한 빛을 내뿜는 모습으로 찍혔다. NASA는 어두워지며 죽어가는 이 별이 내뿜는 가스와 우주먼지를 웹 망원경이 전례 없이 상세하게 포착했다고 설명했다.1150광년 떨어진 외계행성에 수증기, 생명체 가능성  지구로부터 1150광년 떨어진 WASP-96 b의 분광 자료를 분석한 결과, 수증기 형태의 물을 확인했다. 분광은 행성의 빛 파장을 분석해 대기 구성 물질 등을 밝혀내는 일이다. 웹 망원경은 WASP-96 b와 이 행성의 대기가 별 앞을 지나갈 때 발생하는 현상을 관측했고, 이 행성 대기에 수증기가 존재함을 확인했다. NASA는 “웹 망원경이 외계행성을 둘러싼 대기에서 구름, 연무와 함께 물의 뚜렷한 특징을 포착했다”며 “이는 웹 망원경이 전례 없는 대기 분석 능력을 갖추고 있음을 확인시켜 준다”고 밝혔다. WASP-96 b는 봉황자리에 위치한 거대 가스 행성으로, 질량은 목성의 절반 정도다. 2014년 발견된 이 행성은 3∼4일 공전 주기로 항성을 돈다.
  • [아하! 우주] 제임스웹 우주망원경이 포착한 숨막히는 우주…은하부터 외계행성까지

    [아하! 우주] 제임스웹 우주망원경이 포착한 숨막히는 우주…은하부터 외계행성까지

    우리 돈으로 약 13조원이 투입된 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경의 첫 결과물이 드디어 공개되었다. NASA는 12일 오전 10시 30분(한국시각 12일 23시 30분)부터 미국 메릴랜드주 고다드 우주비행센터에서 실시간 인터넷 방송을 통해 제임스웹 우주망원경이 처음 관측한 5가지 천체의 과학품질 컬러 이미지들을 발표했다. 우주의 신비를 담은 이들 영상은 웹 망원경이 최초로 선보이는 과학품질 이미지로, 적외선 우주의 풍경을 숨막힐 정도로 자세하게 포착하고 있다. 앞서 지난 11일 밤 조 바이든 미국 대통령이 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이날 행사에서 공개된 3장의 이미지는 남쪽 고리성운과 용골자리 대성운, 스테판 오중주 은하군을 보여준다. 또한 분광기를 통해 측정한 스펙트럼 이미지도 공개됐는데 대상은 WASP-96 b라고 불리는 거대 외계 가스행성이다.먼저 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장으로, 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다. 거대하고 활동적이며 때로는 폭력적인 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이기도 하다.대조적으로, 남쪽 고리성운(NGC 3132)은 지구에 더 가깝다. 불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 이 성운은 죽어가는 별을 둘러싸고 있는 팽창하는 가스 구름으로 행성상 성운이라 불린다. 성운의 중심부에 있는 죽어가는 백색왜성은 성운의 모든 외부층을 날려버린 후, 상상할 수 없을 정도로 뜨겁고 강렬한 자외선을 방출하여 주변의 가스를 가열시켜 밝게 만든다. 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 초당 15㎞ 속도로 팽창하고 있다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5광년에 달한다.스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 소은하군이다. 1877년 최초로 발견된 5개의 은하로 이루어진 소은하군으로, 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하고 있다. 그중 네 개의 은하계는 언젠가는 사중 충돌로 이어질 중력의 춤을 추고 있는 중이며, 세 개의 은하계는 상호작용으로 인해 길고 나선형 모양을 하고 있다. 오중주에 있는 별들은 수억 년에서 신생아에 이르기까지 다양한 연령층을 보여주고 있다. 유럽우주국(ESA)의 천문학자인 조바나 쟈르디노는 “이것은 은하의 진화를 주도하는 상호작용의 유형을 실제로 보여주기 때문에 연구해야 할 매우 중요한 이미지이자 영역”이라고 밝혔다.앞서 공개된 심우주를 보여주는 SMACS 0723은 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 은하단이다. 이 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 10조㎞) 떨어져 있다. 아인슈타인은 상대성이론에서 블랙홀이나 은하단처럼 중력이 강한 천체는 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 이른바 ‘중력렌즈’ 현상을 일으킨다고 예측했다. 실제로 NASA는 “사진 가장자리에 보이는 붉은색 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라며 “은하보다 훨씬 먼 131억 년 전 초기 우주에서 온 빛”이라고 밝혔다. 우주는 138억 년 전 빅뱅으로 시작됐다. NASA는 웹 망원경이 이런 중력렌즈를 이용하면 빅뱅에서 얼마 지나지 않은 135억 년 전 초기 우주에서 나온 빛도 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.웹 망원경의 첫 번째 공식 과학 관측 결과의 마지막은 이미지가 아니라, WASP-96 b라고 불리는 외계행성에서 방출되는 다양한 파장의 빛을 나타내는 스펙트럼이다. 목성의 절반 크기인 이 거대 가스행성은 이날 발표된 관측 타깃 중 가장 가까운 거리로 약 1150광년 떨어져 있다. 3.4일마다 모항성을 1회 공전하며 주로 나트륨으로 이루어진 독특한 대기를 가지고 있다. 구름이 없는 유일한 행성으로 알려진 WASP-96 b는 2013년 발견 이후 수수께끼이자 추가 연구의 주요 목표였다. 웹 망원경의 새로운 데이터는 과학자들에게 그 기이한 대기에 대해 보다 자세한 데이터를 제공해줄 것이다. NASA 고다드 우주비행센터 천체물리학자 크니콜 콜론은 “다른 망원경을 사용하여 적외선으로 외계행성 대기를 탐사할 수 있었지만 이 정도 수준까지는 아니었다”면서 “이것은 웹 망원경이 특별히 NRISS 기기를 사용하여 우리에게 제공하는 데이터의 일부일 뿐”이라고 밝혔다. 이어 “일부 사람들에게는 요동치고 흔들리는 그림처럼 보이겠지만 실제로는 정보로 가득 차 있다”며 “당신은 실제로 이 외계행성의 대기에 수증기가 있음을 나타내는 요동을 지금 보고 있는 것”이라고 설명했다.한편 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착해 과학관측을 시작했다. 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 웹 망원경은 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경이 장착됐다. 주경의 지름은 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 아래쪽에는 태양광을 차단하는 테니스장 크기의 차양막을 갖고 있다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경으로, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.  
  • [단독] 최재천 교수 “인류 노리는 바이러스 많아… ‘사회 방역’ 필요한 시점”

    [단독] 최재천 교수 “인류 노리는 바이러스 많아… ‘사회 방역’ 필요한 시점”

    순조롭게 일상을 되찾아 가는 듯했던 국내 방역 상황이 다시 ‘시계 제로(0)’에 빠졌다. 코로나19 확진자 수가 폭증한 탓이다. 최근 천연두 계열인 원숭이두창의 감염자도 국내에서 나오는 등 야생동물이 사람에게 옮기는 바이러스가 기승을 부린다. 어떤 인수공통감염병이 언제 인류를 공격할지 가늠할 수 없는 시대다. 서울신문은 12일 생태학 분야의 석학인 최재천(68) 이화여대 에코과학부 석좌교수를 만났다. 그는 지난해 10월부터 지난달까지 민관합동 ‘코로나19 일상회복지원위원회’ 공동위원장을 맡았었다. 최 교수는 “코로나만 우리를 노리는 건 아니다”라고 경고했다. 그러면서도 “지금의 위기가 기후 변화에 대한 인식을 깨울 수 있는 좋은 기회”라며 희망을 놓지 않았다. 다음은 일문일답. ●BA.5 치명력 약해도 안심할 수 없어 -코로나19 재유행이 공식화됐습니다. “(재유행은) 예상했던 겁니다. 다만 우리가 사는 생태 환경을 생각해 보면 병원체는 갈수록 치명력이 떨어질 수밖에 없죠. 감염력이 높은 바이러스는 사람(숙주)을 아예 죽게 하거나 침대에 눕혀 둬 전파가 안 되니까요. 코로나19 변이는 알파·베타·감마에 이어 델타일 때 제일 (쉽게 확산해) 난리였어요. (13번째 변이인) 오미크론은 걸린 뒤 쉽게 나은 사람이 훨씬 많잖아요. 전파력은 더 강할지 몰라도 치명력이 약하죠. 지금의 재유행을 이끄는 BA.5는 오미크론 변이로 분류되고 있으니 치명력은 약할 거라 보지만 안심할 수는 없어요. 기존 코로나 백신이 말을 잘 듣지 않는다는 평가도 있거든요. 조만간 세계보건기구(WHO)나 미국 질병통제예방센터(CDC)에서 뭔가 나오길 기다려 봐야죠.” -코로나19 일상회복지원위원회 활동은 어떠셨는지 궁금합니다. “사실 지금이 제일 필요한 시점인 것 같은데요. 언론 보도를 보고 폐지된다는 걸 알았죠. 물론 저는 퇴진 의사는 밝혔지만, 직접 연락해 알려줬다면 좋았을텐데 말이죠. 새 정부에서 저희더러 ‘정치 방역’을 했다면서 ‘과학 방역’을 하겠다고 하는데요. 저도 과학자로 과학적으로 방역을 도우려고 애썼습니다. 감염내과 교수만 전문가는 아니예요. 현상을 바라보는 관점과 각도가 다 다른겁니다. 저처럼 자연을 연구하는 사람은 양쪽을 다 아울러서 보는 거죠. 새 정부가 말하는 과학 방역의 실체는 지켜봐야겠지만, 제가 위원회 마무리되기 전에 ‘우리가 한 건 ‘사회 방역’이었다’고 말한 적이 있어요. 지금의 상황이 과학만으로 풀 수 있는 문제는 아닙니다. 과학적으로만 하려고 하면 소상공인들이 어떻게 되든 말든 방역 지침 내리면 됩니다. 근데 그렇게 하지 않았잖아요. 처음부터 국경 봉쇄를 하지 않고, 경제를 너무 망가뜨리지 않으면서 할 수 있는 방법이 없을까 굉장히 노력해서 그걸 세계가 인정한 거잖아요. 위원회 할 때마다 소상공인 대표들이 토론을 압도했어요. 그만큼 힘드시니까. 그럼에도 이재갑 한림대 감염내과 교수님처럼 철저한 방역을 강조하신 분이 계셔서 균형이 잡혔죠. 저는 자연을 관찰하는 사람이잖아요. 위원회가 열릴 때마다 보면 정부는 방역에 관한 발표를 하고, 소상공인들은 보상 얘기만 해요. 서로 다른 얘기만 하다 끝나죠. 저는 ‘경제적으로 힘들어 죽어 가는 사람 살려야 하는 거 아니냐, 그래서 저를 부른 거 아니냐’며 총대 메고 싸웠죠. 곳간(재정) 탓만 하는 정부의 속사정은 모르겠지만 말이에요. 지난 2년간의 방역이 좋은 평가를 받은 건 3T(검사·추적·치료) 덕분인데 저는 제일 중요한 T 하나가 빠졌다고 봐요. 정부에 대한 신뢰(Trust)예요. 미국은 방역하자마자 시민들이 권리를 박탈하지 말라며 총 들고 나왔잖아요. 근데 우리도 지금은 자칫 무너질 수 있는 상황이에요. 정부에 대한 신뢰가 깨지면 방역이 힘들어질 수 있습니다.”●“아데노바이러스가 인류 노릴 것이라는 논문” -야생동물이 사람에게 옮길 수 있는 바이러스 중 치명적인 게 있을까요. “코로나, 천연두에 이어 아데노바이러스 계열이 우리를 노릴 거라는 예측 논문이 있습니다. 저도 바이러스 연구자는 아니라 정확한 예측 근거는 잘 모르지만 이런 연구가 우리에게 주는 메시지는 분명해요. 코로나만 우리를 노리는 게 결코 아니라는 거예요. 다만, 예상되는 바이러스 중 어떤 게 더 치명적일 거라고 말하긴 애매합니다. 최근 원숭이두창 때문에 걱정을 많이 하잖아요. 두창이 천연두거든요. 인류가 바이러스와의 전쟁에서 유일하게 승리한 게 천연두예요. 완전히 박멸했다는 게 아니라 질병이 아니도록 퇴치를 한거죠. 우리도 영장류니까 쉽게 옮을 수 있어요. 상당한 신체적 접촉이 있어야 전염되는 거라 조금은 안심이 되죠. 에이즈가 바로 그런 거잖아요. 두창도 거의 비슷한 수준인 것 같습니다. 하지만 무방비 상태로 있다가 당할 수도 있으니까 경각심을 가져야죠.” -인수공통감염병이 발생하는 요인은 무엇일까요. “우리 인간이 농경에 너무 성공해서 그렇죠. 농경 생활 이전에 우리는 전체 포유류 중량의 1%도 안 됐어요. 지금은 우리와 가축화한 동물의 중량을 합하면 99%예요. 인간이 너무 많기에 야생동물 몸에 있던 바이러스가 확률적으로 우리에게 올 수밖에 없다는 것이 제 설명입니다. 다시 말해 생명 종의 다양성이 감소하면서 생긴 일이죠. 다양한 종이 있었다면 돌아가며 바이러스가 옮겨갔을 테지만 지금은 인간이 지구에서 차지하는 비중이 워낙 높으니까요.” -환경보호를 통해 팬데믹 위기를 극복해야 한다는 ‘에코백신’을 자주 말씀하십니다. 우리 사회의 자연보호나 기후위기 대응을 어떻게 평가하시나요. “그동안은 사실 엉망이었죠. 그래도 이번 코로나를 겪으면서 많은 분이 기후변화에 대해 진지해졌다고 생각해요. 굉장히 많은 분이 이런 위기가 온 건 ‘자업 자득’이라고 생각하시는 게 반갑죠. 지금 잘하면 환경에 대한 인식이 달라질 수 있다고 봅니다. 그래서 지난 2년간 강의를 수백 번 했어요. 코로나 전에 제가 강의를 하면 많은 분이 ‘좋은 얘기이긴 한데 우리가 그런 거 생각할 땐가’ 하는 표정이 역력했어요. 근데 코로나 기간에는 진지한 표정으로 열중하시는 분이 많았습니다. 좋은 신호라고 생각해요.”  -기후 변화와 연관해 새 정부가 탈원전 정책을 공식 폐기한 것에 대해 어떻게 생각하시나요? “참 어려운 문제인데요. 결국은 시간적 관점을 어떻게 볼 거냐의 차이잖아요. 지금 당장을 놓고 보면 원자력이 좋은 해결책일 수 있는 거죠. 그러나 영원히 안전하다라는 보장이 없는 거잖아요. 그리고 그 안전성을 완벽하게 담보하려면 사실 원전은 경제적이지 못한 에너지원이 되는 거죠. 지금은 우리가 먼 훗날 후손에게 벌어질 수도 있는 위험성을 유보하는 거잖아요. 과연 이게 옳은 일이냐하면 저는 아니라고 생각해요. 만약 우리가 경제적으로 너무 힘든 상황이라고 하면 어차피 살자고 하는 일인데 어쩔 수 없지만 제가 보기엔 지금은 그런 시점은 아니잖아요. 그리고 세계가 점점 기후 변화 위기를 인지하고 대응해가는 추세인데 그런 시점에 지난 정부가 힘들더라도 이 길을 가야한다고 판단해 탈원전 한 걸 다시 되돌아가는 게 옳은 일일까요. 당분간은 편안할 수 있겠죠. 그런데 그러다 보면 미래 적응력 차원에서 뒤쳐질 수 있지 않을까요?” 교수님께서는 우리사회가 당면한 문제들 가운데 가장 심각한 게 뭐라고 보시는지요. “세대 갈등이라고 생각합니다. 이번 선거 때 어떻게 보면 일부러 이대남, 이대녀 갈라치기를 해서 이용한 측면이 있잖아요. 그런데 남녀 갈등은 언제나 봉합될 가능성이 있어요. 서로 욕하면서도 언제가는 또 만날 거고, 한 이불 덮어야 하고 그렇잖아요. 그런데 세대 갈등은 노소가 만나 뭔가 얘기를 해야 풀 수 있는데 만날 이유가 없어요. 그러다 보니 평행선을 가거나 더 어긋날 수 있죠. 점점 더 많은 사람이 나이가 들고 젊은 사람은 줄어드는 상황에서 언젠가 잘못하면 폭발하겠죠. 어느 순간 젊은 층에서 ‘우리가 왜 부양해야 하냐’ 이러면 문제가 굉장히 까다롭고 심각해져요. 그래서 너무 곪기 전에 일찌감치 풀어내는 노력을 해야 합니다. 세대 갈등의 한 부분 중 지식 갈등도 있어요. 요즘 어딜가든 키오스크가 많잖아요, 저도 한 번은 키오스크 앞에서 눈이 잘 안보이니까 좀 느릿느릿 하고 있는데 젊은 친구가 도와드릴까요? 하고 묻더군요. 전 제가 그렇게 느리다고 생각 안해봤는데 이 친구 관점에서 보면 느린거죠. 저도 충분히 할 수 있었지만 그렇게 얘기하면 서로 뻘줌해지겠다는 생각에 도와달라고 했어요. 근데 제가 원하는 걸 물어보면서 그 친구가 대신 해주는 거니까 결국 시간은 비슷하게 걸린 거예요. 앞으로 이런 일이 더 많아질 거예요. 기술과 함께 태어난 세대와 그 기술을 배워서 써야 하는 세대 간의 갈등이 표출될 가능성이 있다고 봅니다.”
  • 적외선으로 우주 비밀 포착… 빅뱅 후 별의 생애·외계 생명체 단초 찾는다

    적외선으로 우주 비밀 포착… 빅뱅 후 별의 생애·외계 생명체 단초 찾는다

    “어딘가에서 놀라운 것이 발견되기를 기다리고 있을 것이다.” ‘코스모스’란 책으로 유명한 미국 천문학자 칼 세이건 박사가 한 말처럼 그동안 인류에게 발견되기를 기다리고 있던 심(深)우주가 드디어 선명한 얼굴을 드러냈다. 미국 항공우주국(NASA)에서 운용하는 제임스웹 우주망원경(JWST)이 첫 번째 임무로 인류가 본 가장 먼 우주의 모습을 총천연색으로 12일 전송했다.JWST는 약 138억년 전 빅뱅 직후 초기 우주를 관측하고 생명체가 존재하는 외계 행성을 찾는 임무를 부여받았다. 수차례 연기 끝에 지난해 12월 25일 아침 발사돼 지난 2월에 목표 지점인 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주 점’(L2)에 자리잡았다. 지구로부터 고도 547㎞를 돌면서 우주를 관측한 허블 우주망원경보다 더 먼 우주를 관측할 수 있는 유리한 위치에 안착한 것이다. 우주정거장이나 관측 위성을 위치시키기 좋은 라그랑주 점은 L1부터 L5까지 5곳이 있다. JWST가 자리잡은 L2는 지구 그림자 속에 숨어 햇빛의 영향을 받지 않고 심우주를 관측할 수 있다. JWST는 파장이 더 긴 적외선을 이용하기 때문에 가시광선을 활용하는 허블보다 훨씬 넓은 지역을 본다. 우주먼지나 구름 같은 장애물에도 영향을 받지 않는다. 특히 빅뱅 직후에 탄생한 별이 내는 빛은 적외선으로 남아 있어 JWST는 별의 형성과 진화 연구에 유리하다. 이번에 NASA는 지구에서 1150광년 떨어져 있는 외계행성 WASP-96b의 대기 분광데이터와 SMACS 0723 은하단, 페가수스자리에 있는 스테판 5중은하, 용골자리 대성운, 팔렬성운 영상을 공개했다. 지구와 가장 가까운 팔렬성운이 2000광년 거리에 있고 스테판 5중은하는 무려 2억 8000만 광년 떨어져 있다. 1광년은 빛이 초속 30만㎞의 속도로 1년 동안 가는 거리로 약 9조 4600억㎞에 해당한다. SMACS 0723 은하단은 멀리 떨어져 있는 천체의 빛을 확대해 휘게 만드는 ‘중력렌즈’의 역할을 하는데, 은하단 사진에 빅뱅 이후 8억년이 지난 130년 전 초기 우주 천체의 빛 일부가 찍히면서 과학자들의 이목을 끌고 있다.SMACS 0723은 허블 우주망원경으로도 이미 관찰했던 천체이지만, 이번에 JWST가 보낸 사진은 허블로 인식하기 쉽지 않았던 성단 구조는 물론 우주 초창기의 빛을 선명하게 보여 줬다. 이번에 보내온 영상들은 JWST가 반나절 만에 촬영한 것으로 비슷한 해상도의 사진을 허블 우주망원경으로 촬영하려면 일주일 이상이 걸린다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “첫 임무를 성공적으로 수행한 JWST는 앞으로도 우주 기원은 물론 외계 행성의 생명체 존재 여부 등 우주를 둘러싼 여러 수수께끼를 풀 수 있는 영상을 보내올 것”이라고 말했다.
  • 인류의 식량위기 해결할까?…미세조류로 만든 새우 나온다

    인류의 식량위기 해결할까?…미세조류로 만든 새우 나온다

    인류가 심각한 식량 부족에 시달리는 암울한 미래를 그린 영화 '소일렌트 그린'(1973)은 영화 제목과 동일한 합성 식량인 소일렌트 그린이라는 미래 식량이 등장한다. 소일렌트 그린은 해양 플랑크톤을 원료로 만든 가공식품으로 심각한 환경 오염과 자원 고갈로 시달리는 2022년 미래 인류의 희망으로 등장한다. 그런데 영화의 주제와는 별개로 사실 해양 플랑크톤 자체는 오래전부터 인류의 먹거리 자원으로 주목받고 있다. 특히 먹이 사슬에서 가장 아래에 위치한 광합성 단세포 생물인 미세조류(microalgae)의 경우 생물량이 엄청나게 많아서 만약 식량 자원으로 개발할 수 있다면 인류는 식량 위기를 단번에 해결할 수 있다. 그러나 미세조류의 양이 아무리 많아도 사람은 해양 생물이 아니기 때문에 이를 바로 먹을 순 없다. 따라서 미세조류 기반의 식품 개발 연구가 활발하다. 스위스 취리히 연방 공과대학 과학자들은 식물성 재료로 만든 콩고기 같은 대체육처럼 미세조류로 만든 새우 비슷한 가공 식품을 개발했다. 연구팀은 여러 가지 미세조류 가운데 단백질, 불포화지방산, 미네랄과 비타민이 풍부한 미세조류 중 새우와 비슷한 식감을 줄 수 있는 종을 선택해 배양했다. 연구팀은 배양 미세조류를 건조 후 밀가루 같은 분말로 만들고 여기에 식물성 단백질과 혼합해 특정한 모양으로 출력할 수 있게 가공했다. 이후 적당한 색소와 식품 첨가제를 넣어 출력하면 맛과 형태가 그럴 듯한 인공 새우를 만들 수 있다. 물론 미세조류로 만들 수 있는 식품은 새우만이 아니다. 연구팀은 미세조류 기반의 인공 가리비나 게살도 연구 중이다. 다만 현재는 초기 연구 단계로 실제 식감에서 새우와 비슷할지는 검증이 필요하다. 콩고기처럼 비슷하긴 하지만 분명히 다른 식감을 지닌 대체 식품이라면 사람들은 여전히 진짜 새우를 선호하게 될 것이다. 안전성을 검증을 통과하고 당국의 승인을 받아 실제 판매된다고 해도 실제 시장에서의 반응도 역시 미지수다. 그러나 80억 명을 넘어 계속 늘어나는 인구를 생각하면 지구상 모든 사람에게 안정적으로 식량을 공급할 방법을 고민하지 않을 수 없다. 현재 우리의 삶은 소일렌트 그린이 그린 디스토피아와 다르지만, 진짜 해양 플랑크톤 기반 식품 개발의 필요성은 커지고 있다.
  • 여러분은 지금 130억년 전의 빛을 보고 계십니다

    여러분은 지금 130억년 전의 빛을 보고 계십니다

    어느 정도 알려진 대로 제임스 웹 우주망원경(JWST) 카메라의 선명도는 기대한 수준을 훌쩍 뛰어넘었다.  미국 항공우주국(NASA)이 일반 공개를 하루 앞둔 11일(현지시간) 백악관에서 조 바이든 대통령에게 보고한 사진은 유럽우주국, 캐나다우주국 등과 100억 달러(약 13조원)를 투입해 공동 개발한 우주망원경의 진가를 실감하게 하기에 충분했다. 바이든 대통령은 “이들 이미지는 미국이 대단한 일을 할 수 있으며 미국인들, 특히 우리 아이들이 해낼 수 없는 일이란 없다는 사실을 떠올리게 한다”면서 “우리는 이전에 누구도 보지 못했던 가능성을 볼 수 있다. 우리는 이전에 누구도 가보지 못했던 곳에도 갈 수 있다”고 기꺼워했다.  NASA는 동부 시간으로 12일 오전 10시 30분(한국시간 오후 11시 30분) 메릴랜드주 고다드 우주센터에서 웹사이트 방송과 소셜미디어(SNS) 생중계 등을 통해 웹 우주망원경이 찍은 사진 다섯 종을 공개한다. 한 시간에 걸쳐 웹 망원경이 ‘첫 빛’(first light) 관측을 통해 확보한 컬러 이미지와 분광 자료를 보여주고 과학자들이 참여하는 온라인 설명회도 연다.  이날 미리 공개된 사진은 이름을 얻기 전에 SMACS 0723로 불린 볼란스 은하성단의 은하수 집단을 포착한 것이다. 이 집단은 40억년 전 탄생했으나 거대한 중력장이 뒤에서 오는 빛을 확대하고 굴절시키는 중력렌즈 역할을 해 약 130억 광년 밖에서 극도로 희미하게 빛나는 배경 은하까지도 선명하게 포착하고 있다.  JWST가 지난 2월 제2라그랑주점(L2)에 안착한 직후 지구에서 약 2000광년 떨어진 별 모습 등을 찍어 보내와 공개한 일은 있지만, 정교한 처리 과정을 거쳐 완전 컬러로 우주 깊은 곳의 이미지를 보여준 것은 이번이 처음이다.  NASA가 12일 공개하는 네 장의 사진은 지구에서 7600광년 떨어진 용골자리 대성운(Carina Nebula), 1150광년 떨어진 거대 가스 행성으로 2014년 발견된 외계행성 WASP-96b, 지구에서 2000광년 떨어져 있으며 지름이 0.5광년에 달하는 남쪽고리 성운, 1877년 처음 발견된 슈테팡 5중 은하를 담은 것들이다.   외신들은 JWST의 초기 이미지들이 “달 정도 거리에 있는 호박벌의 열을 감지할 수 있는 수준”이라고 평가했다.  140억년 전 우주 탄생의 비밀을 밝혀줄 수 있는 우주 이미지의 첫 공개를 앞둔 JWST는 허블 및 스피처 망원경의 뒤를 잇고 있으나 성능 면에는 능가한다. 허블은 주로 가시광선, 스피처 망원경은 적외선 기반 망원경이었으나, 웹 망원경은 전례 없는 해상도로 근적외선 및 중적외선 파장을 포착할 수 있다. 근·중적외선은 파장이 길어 우주 먼지나 가스 구름을 통과해 더 멀리 이동할 수 있다.  때문에 과학자들은 웹 망원경으로 태양계부터 관측이 가능한 가장 먼 거리의 초기 우주 사이를 살펴볼 수 있게 됐다. 우주 역사의 각 단계에 대한 연구가 가능해진 것이다. NASA는 “빅뱅(대폭발)이 수억 년 뒤인 135억년 전의 우주 관측도 가능하다”고 밝혔다.    웹 망원경이 이런 성능을 발휘할 수 있는 것은 크기와 구조, 가동 위치 덕분이다. 우선 관측 대상의 빛을 모으는 주 거울의 지름은 6.5m다. 주거울의 크기는 망원경의 감도와 직결되는데 허블과 스피처 망원경은 각각 2.4m, 0.85m다. 넓이는 25㎡. 주 거울은 육각형의 금도금 베릴륨 거울 18개를 벌집 모양으로 이어붙인 형태를 이루고 있다. 또 테니스장(21×14m)에 맞먹는 크기인 태양광 차광막의 보호를 받는다.   선크림 기준인 ‘자외선 차단 지수(SPF)’로는 100만 정도의 성능인 이 차광막은 다이아몬드 모양이며 다섯 겹이다. 이 차광막이 태양광 복사열을 차단, 망원경 쪽은 적외선 열을 포착해 우주 형성 초기의 1세대 은하를 관측할 수 있는 섭씨 영하 235도의 초저온 상태가 유지된다. 차광막 반대편은 최고 섭씨 125도에 이른다.   지난해 성탄절에 발사된 웹 망원경은 L2에서 지구와 일직선으로 태양을 공전하고 있다. 차광막은 궤도에서 항상 태양 쪽을 향하게 돼 있으며 이를 통해 태양, 지구, 달 등에서 방출되는 열을 차단, 열에 매우 민감한 망원경을 보호한다. 또 망원경이 지구와 일직선을 이루기 때문에 지구와 교신도 항상 유지된다. 나아가 지구로부터 150만㎞ 떨어진 L2는 태양과 지구의 구심력이 물체가 우주로 퉁겨 나가려는 원심력과 균형을 이루는 지점으로, 망원경이 정위치에 머무르게 해 연료 소모를 줄일 수 있다.   
  • 울산대·UNIST, 국내 첫 ‘의과학자 양성’

    울산대·UNIST, 국내 첫 ‘의과학자 양성’

    울산대와 울산과학기술원(UNIST)이 국내 최초로 ‘의과학자’ 양성에 나선다. 오연천 울산대 총장과 이용훈 UNIST 총장은 11일 울산대에서 ‘의과학자 양성을 위한 학술 교류 협정’을 체결했다. 의과학자는 진료와 연구를 병행하는 의사과학자와 의료 기술을 개발하는 의공학자를 말한다. 코로나 사태 속에 의료 선진국들은 기초의학 분야와 의료기기 혁신 등 의공학 분야에서 의과학자들이 치료제 개발 등 큰 역할을 했다. 이번 협약에 따라 내년 2학기부터 울산의대 예과 1학년 40명은 UNIST 학생들과 함께 메디컬 인공지능(AI), 재생재활공학, 지놈공학 등 예비 의과학자에게 필요한 기초 교과목을 이수한다. 장기적으로는 울산의대 학부생과 석·박사 과정을 대상으로 전공 기초교육을 하는 MD(Medical Doctor·의사과학자)와 UNIST 학부생을 대상으로 해부학 등 임상 중심 교육을 하는 ME(Medical Engineering·의공학자) 과정이 UNIST에 개설된다. UNIST는 이 프로그램으로 공학, 자연과학 분야 10개 전공이 참여하는 의과학원을 개설해 기존 임상 분야에 한정된 의과학자가 아닌 국내 첫 ‘공학 기반 의사과학자’ 교육 모델 확립에 나선다. 이번 협정에는 서울아산병원도 참여해 두 대학의 의과학자 양성 협력 병원으로서 바이오메디컬 분야 연구 인프라를 제공하기로 했다. 김승후 울산대 의과대학장은 “의대 졸업생들이 병원으로만 진출하지 않고 의과학자의 길을 모색할 수 있도록 학부 과정에서부터 연구, 의료기기의 중요성을 경험하는 기회가 있어야 한다는 인식에서 출발했다”고 말했다. 정웅규 UNIST 바이오메디컬학과장은 “각각 이론-임상 통합교육과 의공학융합교육으로 특화된 같은 지역의 대학이 기존에 시도됐던 의과학자 양성의 시행착오를 보완한 최적의 교육 프로그램을 만든 것”이라고 밝혔다.
  • 뇌 연구 촉진할 수 있는 ‘뇌 은행’ 나온다

    뇌 연구 촉진할 수 있는 ‘뇌 은행’ 나온다

    뇌과학자들이 뇌 연구자원을 원활하게 이용할 수 있는 뇌은행 지정제도가 시행된다. 과학기술정보통신부는 지난달 국무회의에서 의결된 ‘뇌연구 촉진법 시행령’에 따라 뇌은행 지정요건, 절차, 뇌연구 자원 관리에 대한 세부적 사항을 규정하고 뇌은행 지정을 본격화한다고 11일 밝혔다. 최근 치매, 우울증, 뇌졸중 등 뇌신경질환으로 인한 사회적 비용이 늘고 있으며 이의 근본적 해결을 위한 뇌과학 연구가 활발해지고 있다. 국민건강보험공단 조사에 따르면 뇌신경질환으로 인한 사회적 비용이 2015년에는 11조 3000억원 수준이었지만 2025년에는 33조 8000억원까지 증가할 것으로 예측됐다. 현재 국내에는 생명윤리법에 따른 인체유래물 은행으로 허가 받은 한국뇌은행 네트워크와 치매뇌은행이 뇌연구 자원을 수집, 관리하고 있지만 뇌연구 자원의 특수성이 고려되지 못하고 있다. 한국뇌은행 네트워크는 한국뇌연구원, 가톨릭대, 강원대병원, 서울아산병원, 세브란스병원, 인제대, 전남대병원, 충남대병원 8곳이며 치매뇌은행은 서울대병원, 삼성서울병원, 부산대병원, 명지대병원 4곳이다. 사람의 뇌는 다른 인체 유래물과 달리 개인 정보가 담긴 장기이기 때문에 윤리적 측면에서 철저히 관리할 필요가 있다. 이에 미국은 뇌조직 등록방침, 물질이전동의서를 명문화해 운영해 적출된 뇌조직을 개별 지정병원에서 보관하고 표준화된 정보도 익명화해 관리하고 있다. 유럽연합(EU)도 비밀보장, 데이터보호 원칙, 분양 등 관련 별도 규정을 마련해 유럽 내 19개 뇌은행에 적용하고 있다. 이번 시행령 개정으로 한국도 뇌은행으로 지정받고자 하는 기관은 전담인력, 시설기준 충족을 증빙하는 서류, 사업계획서, 지정 신청서 등을 제출하도록 했다. 또 과기부는 뇌은행 지정 검토 과정에서 신청기관의 생명윤리위원회 설치 여부, 뇌연구자원 관리지침, 윤리강령 적절성 등을 면밀히 고려해야 한다. 이창윤 과기부 기초원천연구정책관은 “국내 뇌연구가 태동기를 넘어 도약기에 접어들고 있다”며 “뇌은행이 국민의 삶의 질 향상에 직접 도움이 되는 핵심 기반이 되도록 지원할 것”이라고 말했다.
  • “분해 플라스틱은 친환경? 장기적 영향 아무도 몰라”

    “분해 플라스틱은 친환경? 장기적 영향 아무도 몰라”

    유엔은 2021~2030년을 ‘지속가능한 발전을 위한 해양과학의 10년’으로 지정했다. 오는 12월 5~17일에는 캐나다 몬트리올에서 ‘제15차 유엔 생물다양성협약 당사국 총회’(COP15)가 열린다. COP15에서는 지구촌 전체의 생물다양성 손실을 늦추고 이전 상태로 되돌리기 위한 각국의 노력을 재점검하며 2050년까지 가시적인 결과를 가져올 수 있도록 목표를 재설정할 것으로 알려졌다. 이런 상황에서 12개국 과학자들이 참여한 국제 공동연구팀은 앞으로의 10년이 해양생태계 미래를 좌우하는 티핑포인트(변곡점)가 될 수 있다고 보고 지속가능한 해양 및 해안 생태계를 위해 지금 당장 해결해야 할 이슈 15가지를 제시했다. 이번 연구에는 영국 케임브리지대, 미국 캘리포니아 샌타바버라대(UCSB), 캐나다 브리티시 컬럼비아대를 중심으로 트리니다드 토바고, 포르투갈, 우루과이, 벨기에, 호주, 핀란드, 케냐, 아르헨티나, 중국 등의 국적을 가진 생태학, 생명과학, 해양학, 수학, 물리학 등 다양한 분야의 연구자들이 모였다. 이들이 분석한 연구 결과는 생태학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화’ 7월 8일자에 실렸다. 연구팀은 포괄적 정보 수집과 분석을 통해 당장은 주목받지 못하고 있지만 미래에 중요해질 가능성이 있는 문제들을 식별하는 ‘미래이슈 탐색’(horizon scanning)이라는 방법론을 활용했다. 연구팀은 크게 ▲지구 생태계에 의한 영향 ▲자원 남획 ▲신기술 등 세 가지 측면에서 15가지 요인이 해양 생물다양성에 심각한 영향을 미칠 것으로 분석했다. 대표적으로 바다와 가까운 지역에서 발생하는 대형 산불, 전기차 배터리 제작을 위한 리튬 수요 증가로 인한 심해저 파괴, 먼바다(원양)에서의 물고기 남획, 해양 산성화, 생분해성 물질 등이다. 연구를 이끈 제임스 허버트 리드 영국 케임브리지대 동물학과 교수(해양생물학)는 “많은 사람이 썩지 않는 플라스틱보다 생분해성 플라스틱이 환경에 도움이 될 것이라고 생각하지만 장기적으로 해양 생태계에 어떤 영향을 미칠지는 아무도 모른다”고 말했다. 허버트 리드 교수는 “해양 생태계는 우리가 아직 이해하지 못한 광범위한 새로운 문제들에 직면해 있다”며 “아직 일어나지 않은 문제를 이야기하는 것은 바다 환경을 보호하기 위해 감시와 보호 정책 모두에서 지금 당장 변화가 있어야 한다는 것을 강조하기 위한 것”이라고 설명했다.
  • [아하! 우주] 성운부터 외계행성까지…제임스웹 우주망원경 ‘첫 관측 리스트’ 발표

    [아하! 우주] 성운부터 외계행성까지…제임스웹 우주망원경 ‘첫 관측 리스트’ 발표

    미 항공우주국(NASA)이 6일(이하 현지시간) 제임스 웹 우주망원경(JWST·이하 웹 망원경)이 촬영할 최초의 과학 품질 이미지 관측 리스트를 공개했다. 리스트에는 성운에서 외계행성까지 포함되어 있다. 웹 망원경의 눈을 통해 볼 우주의 첫 이미지는 용골자리 대성운으로, 우리은하에서 가장 밝은 곳 중 하나일 뿐더러 가장 이상한 일이 벌어지고 있는 성운이다. 위 사진에 담긴 대성운은 용골자리 방향으로 7600광년 거리에 있으며, 그 너비는 300광년 넘게 펼쳐져 있다. NGC 3372로 알려진 이 대성운은 무거운 별들과 격렬하게 변화하는 성운들이 살고 있는 영역이다. 위 사진 가운데 아래 밝은 구조인 열쇠구멍 성운(NGC 3324)는 무거운 별들 몇 개를 품고 있다. 성운 속 가장 강력한 별 용골자리 에타는 1830년 하늘에서 볼 수 있었던 가장 밝은 별 중 하나였지만, 최근 극적으로 어두워지면서 천문학자들을 놀라게 만들었다. 이 별은 머지않아 초신성 폭발을 일으키게 될 것으로 보이는데, 에타별뿐 아니라 성운 속의 수많은 별들이 초신성으로 진화할 것으로 보여, 용공자리 대성운은 그야말로 초신성 공장임을 보여주고 있다. 한편, 웹망원경은 첫 이미지 촬영에 앞서 최근 네 가지 과학장비 중 세 번째인 근적외선 분광기(NIRSpec)에 대한 보정 및 테스트를 완료했다. 다른 장비인 근적외선 카메라(NIRCAM)는 초기 별과 은하의 빛을 감지하기 위한 망원경의 기본 도구다. 카메라에는 별 주변의 천체를 잘 보기 위해 별에서 나오는 강한 빛을 차단할 수 있는 도구인 코로노그래프(coronograph)를 장착하고 있다. MIRI(Mid-Infrared Instrument)는 전자기 스펙트럼의 중적외선 부분을 조사하는 카메라와 분광기의 조합이다. 미세 유도 센서/근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(FGS/NIRISS)는 먼 초기 광원을 감지하고 외계행성을 식별-분석하는 데 도움이 되는 장치다. 이 4가지 장비를 조합하여 웹 망원경은 모두 17가지 다른 모드에서 관찰을 수행할 수 있다. NASA는 첫 과학 품질 이미지를 발표하기에 앞서 몇 장의 테스트 이미지를 공개했는데, 6일 예고편 격의 ‘맛보기’ 이미지를 내놓았다. NASA에 따르면, 별과 은하를 담은 이 이미지는 웹 망원경의 ‘정밀유도센서’(FGS)가 포착한 것으로 전혀 기대하지 않았던 결과물이라고 한다.FGS는 망원경의 정밀 과학장비나 이미지 장치가 특정 목표물을 정확히 잡을 수 있게 해주는 것이 본래 역할이지만 이 과정에서 이미지도 생성한다. 다만 웹 망원경이 배치된 150만㎞ 밖 ‘라그랑주 2포인트'(L2)와의 통신 대역폭이 제한된 이유로 과학관측 자료를 전송하는 데도 벅차 그동안 대개 FGS 이미지는 지구로 전송하지 않고 사장돼왔다. 하지만 지난 5월 중순 이뤄진 열 안정성 시험 기간에 생성된 이 이미지는 통신 대역폭에 여유가 생기면서 전송할 수 있었으며, 웹 망원경의 성능을 미리 보여주는 이미지로 공개됐다. 망원경이 은하계나 별 같은 먼 거리의 물체를 얼마나 고정 촬영할 수 있는지 사전 점검하는 차원에서 촬영한 것들이다. 그럼에도 불구하고 이미지들은 너무도 선명하고 아름다워 일부 과학자들은 눈물을 글썽이기도 했다고 했다.미리 공개된 사진들은 웹 망원경을 관측 목표물에 얼마나 잘 조준할 수 있게 해주는지 파악하는 과정에서 얻은 기술시험 이미지라 정밀 과학장비로 잡은 것에는 못 미치지만, 그 자체만으로도 '가장 깊은 우주 이미지' 중 하나로 평가됐다. 밝은 별에서 뻗어 나오는 여섯 가닥의 길고 뚜렷한 ‘회절 스파이크’(diffraction spike)는 웹 망원경이 과학탐사를 준비하면서 공개한 이미지의 특징이 돼왔는데, FGS 이미지에도 그대로 들어 있다. 이런 특징은 웹 망원경의 주경을 구성하는 6각형 거울에서 비롯된 것이다. 별 뒤로 배경을 채우고 있는 빛은 은하가 포착된 것이다. 희미한 천체를 잡아내도록 최적화하지 않았음에도 극도로 희미한 천체까지 포함돼 가장 깊은 적외선 이미지 중 하나가 됐다. 이 이미지는 지난 5월 초 8일 간 32시간에 걸친 노출로 흑백 이미지를 생성했으며, 밝기에 따라 흰색과 황색, 오렌지색, 적색 등의 색깔을 입혔다. 이 이미지들은 빅뱅 직후 우주와 별과 은하의 생성·소멸 과정 등 우주를 가장 멀리, 가장 깊이 들여다볼 수 있게 설계된 웹 망원경의 장점을 보여주는 것들이 될 것으로 기대되고 있다. NASA가 8일 발표한 목표물은 NASA, 유럽 우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA) 등으로 구성된 국제위원회에 의해 선정되었다. 웹 우주망원경의 첫 번째 과학관측 목표는 다음과 같다. 용골자리 대성운: 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이다. WASP-96 b: 거대하고 극도로 뜨거운 외계행성으로, 완전히 구름이 없는 대기를 가진 최초의 행성으로 알려졌다. WASP-96 b는 과학자들이 발견한 강력한 나트륨 신호를 가진 최초의 행성이기도 하다. 행성의 질량은 토성과 아주 비슷하여 연구자들이 세계를 ‘뜨거운 토성’으로 분류한다.팔렬성운(Eight-Burst Nebula): 남쪽 고리성운(Southern Ring Nebula)이라고도 한다. 망원경으로 볼 때 8자 모양으로 보이기 때문에 ‘여덟 개의 폭발’ 성운으로도 알려진 팔렬성운은 남반구에서 볼 수 있는 돛자리의 행성상 성운(NGC 3132)이다. 성운은 지름이 거의 반 광년이고 지구에서 약 2000광년 떨어져 있다. 가스는 중심에 있는 죽어가는 별에서 초당 15㎞의 속도로 밀려나고 있다. 스테판 5중주(Stephan‘s Quintet): 이 조밀한 은하군은 페가수스 별자리에 위치하며, 5개의 은하로 구성되어 있는데, 그 중 4개는 밀접하게 그룹화되어 있으며 서로 병합될 것으로 예상된다. SMACS J0723.3-7327: 웹 망원경은 중력렌즈 현상으로 알려진 현상을 사용해 관측하기도 하는데, 이 중력렌즈를 이용하면 관측 목표 앞에 위치한 은하의 중력이 빛을 휘게 하여 그 뒤의 대상을 확대시킨다. 돋보기는 빛을 한 점에 모을 수 있지만, 중력장에 의한 빛의 굴절은 초점이 없으므로 한 곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 빛을 내는 천체와 빛을 굴절시키는 천체 및 관측자가 일직선을 이룰 때 생기는 고리 모양의 상을 특별히 '아인슈타인 링'이라고 부른다. 아인슈타인이 상대성이론에서 예측한 현상이기 때문이다. 제임스 웹 우주망원경은 지난해 성탄절 발사된 NASA의 차세대 우주망원경으로 135억 광년 너머 빅뱅 직후에 나타난 초기 은하들과 외계행성의 생명체 증후들을 탐색하는 것을 미션으로 하고 있다.  
  • 하늘에서 떨어지고, 해변에 쓸려오고 캘리포니아 멸치떼에 무슨 일

    하늘에서 떨어지고, 해변에 쓸려오고 캘리포니아 멸치떼에 무슨 일

    처음에는 뭔가가 하늘에서 떨어졌다. 나중에는 그것들이 해변에 쓸려 나왔다. 지난달 어느날 오후 8시(이하 현지시간), 미국 캘리포니아주 샌프란시스코에 사는 화가 브릿 게하드(38)는 남편과 함께 지붕에 무언가 부딪혀 큰 소리가 나는 것을 들었다. 너무 시끄러워 부부는 지진이 일어난 줄 알았다. 지붕을 살폈더니 은빛으로 반짝이는, 1인치도 안 되는 길이의 것들이었다. 조금 뒤에는 창 너머로 그들이 날아다니는 것처럼 보였다. 멸치들이었다. 게하드는 “밖에 나갔더니 사방에 물고기들 밖에 없었다. 스무 마리에서 서른 마리 정도. 속으로 ‘좋아, 팬데믹도 겪었고 산불도 겪었는데 이제는 물고기들이 하늘에서 떨어지네’ 생각했다”고 털어놓았다. 지난 한달 동안 베이 에리어(샌프란시스코만 일대)에 사는 몇몇 주민들이 비슷한 일을 겪었다고 신고했다. 그런데 지난주에는 북쪽으로 48㎞쯤 떨어진 볼리나스 라군 해변에 수천 마리의 멸치떼가 죽은 채 떠밀려왔다고 일간 뉴욕 타임스(NYT)가 8일 보도했다. 언뜻 사람들은 기괴한 일이라고 여기면서 성경의 묵시록에 나오는 일이 벌어졌다고 생각하겠지만 사실 과학자들은 완벽하게 합리적인 설명을 한다고 했다. 캘리포니아 해안 일대에 멸치 개체수가 너무 불어나 있었다는 것이다. 국립해양대기청(NOAA)의 해양생물학자 재러드 산토라는 멸치떼가 해변에 쓸려온 것은 라군의 얕은 물에서 해양 포식자에게 쫓겨왔다가 갇혔거나 산소 부족으로 기진맥진했기 때문이라고 말했다. 그는 멸치가 하늘에서 떨어진 것은 “그냥 새들이 새끼 주려고 물고 날아가다가 떨어뜨린 것일 뿐이다. 너무 많이 물었다가 몇 개 떨어뜨린 것”이라고 덧붙였다. 또 도시의 건물 위에 둥지를 튼 갈매기들이 남의 먹이를 탐해 싸움을 벌이는, 이른바 ‘도벽 기생’(kleptoparasitism) 과정에 멸치를 떨어뜨렸을 수 있다”고 했다. 멸치는 원래 폭발적으로 개체가 늘었다가 한 순간에 사라지는 종이다. 자연스레 격감했다가 폭증하는데 과학자들도 정확히 왜 그러는지 모른다. 해양 열파(熱波) 현상이 2016년쯤에 끝난 이후 캘리포니아 연안의 멸치 개체수는 폭증했다. 산토라는 “자기장의 명령에 따른 일”이라며 조류와 바다사자, 고래 등이 살 판 났다고 했다. 혹등고래떼가 돌아왔는데 몹시 굶주린 상태였고, 이들이 멸치떼를 얕은 물로 밀어붙였을 수 있다고 했다. “혹등고래 다섯 마리면 멸치떼를 자기네가 원하는 어느 곳으로나 몰아갈 수 있다, 그 뒤 모두를 삼키면 그만이다.” 볼리나스 라군에서 멸치가 떼죽음으로 밀려온 것은 드문 일이지만 전례 없는 일은 아니다. 2013년 샌타크루즈 항구에 밀려왔는데 질식한 상태였다. 이듬해 더 북쪽의 오리건주 해안 마을에도 떼로 밀려왔다. 같은 해 연초에는 칠레 해안에 역시 멸치 떼주검이 떠밀려왔다. 50년 넘게 볼리나스에 살았다는 어민 루디 페리스(71)는 1970년대 말 목격한 이래 처음 그에 필적할 만한 모습을 보게 됐다고 말했다. 멀리서 쌍안경으로 관찰하니 펠리컨들과 갈매기들이 “미친 듯이 먹어댔다”고 말했다.
  • [달콤한 사이언스] 최강 육식공룡 티라노의 조그만 손은 큰 머리 때문

    [달콤한 사이언스] 최강 육식공룡 티라노의 조그만 손은 큰 머리 때문

    지난달 개봉한 ‘쥬라기 월드’ 시리즈의 마지막 편에는 다양한 공룡들이 등장해 공룡 매니아들을 흥분시켰다. 중생대 백악기 육상을 지배했던 최강 육식공룡은 ‘티라노사우루스 렉스’(T.rex)다. 티라노사우루스를 볼 때마다 많은 사람들이 느끼는 것은 큰 머리와 거대한 몸집에 비해 팔은 정말 깜찍하다는 생각이 들 정도로 작다. 고생물학자들에게도 티라노사우루스의 작은(tiny) 손은 미스터리였다. 그런데 아르헨티나, 미국, 캐나다 과학자로 구성된 국제 공동 연구팀이 티라노사우루스의 작은(tiny) 손은 진화과정에서 머리가 커지는 댓가였을 것이라는 분석을 9일 내놨다. 이번 연구에는 아르헨티나 국립과학기술연구회(CONICET), 에르네스토 바흐만 고생물학박물관, 리오네그로 국립대, 마이모니데스대 자연사박물관, 샌루이스 다학제 생물학연구소, 미국 웨스트버지니아 공과대, 로스앤젤레스 자연사박물관 공룡연구소, 시카고 필드 자연사박물관, 미네소타대 지구·환경과학과, 캐나다 칼턴대 오타와-칼턴 지구과학연구센터의 고생물학자, 생물학자가 참여했다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 7월 8일자에 실렸다. 연구팀은 아르헨티나 파타고니아 사막에서 티라노사우루스의 도플갱어라고 할 수 있을 정도로 똑같이 큰 머리와 작은 팔을 가진 거대 공룡의 화석을 발굴했다. 이번에 발굴한 공룡 화석은 티라노사우루스보다 2000만년 전에 살았던 11m 길이의 카르카로돈토사우루스(Carcharodontosauridae)과에 속하는 것으로 알려졌다. 카르카로돈토사우루스는 1억 5400만년 전 중생대 쥐라기부터 백악기 후기인 9200만년 전까지 살았던 육식성 수각류 공룡들로 역사상 가장 거대한 포식자들을 일컫는다. 연구팀은 이번에 발견된 공룡이 이전에는 발견되지 않았던 완전히 새로운 종이라는 것을 확인하고 ‘왕좌의 게임’에 등장하는 타르가리엔 가문에서 속하는 용의 이름을 따서 ‘메라세스 기가스’(Meraxes gigas)라고 명명했다. 메라세스 기가스는 티라노사우루스가 등장하기 2000만년 전에 사라진 종이지만 티라노사우루스와 똑같이 큰 두개골과 작은 손을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이번에 온전한 두개골과 완전한 사지가 있는 반쯤 완벽한 골격(half-complete skeleton)을 발굴했다. 지금까지 수각류 공룡에서 이처럼 거의 완벽한 골격이 발굴된 적은 없었다. 연구팀은 메라세스 기가스 화석을 통해 1억 5000만년~9000만년 전 카르카로돈토사우루스 공룡들의 진화과정을 이해할 수 있었다고 설명했다. 이들 수각류 공룡들은 더 큰 머리와 더 짧은 팔로 진화했다는 것이다. 거대 육식공룡들은 사냥에 유리하도록 턱을 조이는 근육으로 가득찬 큰 머리로 진화했으며 두개골이 커질수록 더 강한 포식자가 됐을 것이라고 연구팀은 설명했다. 강력한 머리에 근육이 집중되면서 사냥에 거의 쓸모가 없는 앞 다리는 점점 작아지게 됐다는 것이다. 그렇지만 앞 다리가 완전히 사라지지 않은 것은 짝짓기를 위해 어느 정도 필요했으며 이족보행을 할 때 균형을 잡기 위해 필요했을 것이라고 추정했다. 연구를 이끈 아르헨티나 에르네스토 바흐만 고생물학박물관의 후안 이그나시오 카날레 수석연구원은 “현재까지 발견된 화석으로는 티라노사우루스의 작은 팔이 먹잇감 사냥을 위해 진화에서 밀려난 것이라고 보는 것이 최선”이라며 “추가적인 화석 증거와 분석을 통해 티라노의 귀여운 작은 팔에 대한 기능을 밝혀낼 것”이라고 말했다.
  • 제임스웹 망원경이 처음 포착한 별과 먼우주, 이렇게 선명할 수가

    제임스웹 망원경이 처음 포착한 별과 먼우주, 이렇게 선명할 수가

    지난해 성탄절(이하 현지시간) 발사된 미국항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경((JWST)이 포착한 먼 우주 사진이 오는 12일(이하 현지시간) 공개될 예정이다. 그런데 우주에 호기심을 갖고 있는 이들의 집착 때문인지 몇 장의 사진이 미리 공개돼 눈길을 모으고 있다. 너무도 선명하고 아름다워 일부 과학자들은 눈물을 글썽이기도 했다고 했다. 미리 공개된 사진들은 이 망원경이 은하계나 별 같은 먼 거리의 물체를 얼마나 고정 촬영할 수 있는지 사전 점검하는 차원에서 촬영한 것들이다. NASA는 “이번 적외선(false-color) 모자이크는 32시간 72차례 노출을 통해 만들어진 것”이라고 설명했다. 여섯 갈래 빛의 원천은 밝은 별인 반면, 얼룩덜룩 반점 덩어리처럼 보이는 것들은 수많은 별들의 고향이라 할 수 있는 먼 은하계다. 과학자들은 “지금껏 포착된 우주의 가장 깊은 곳을 담은” 사진들이며 앞으로 나올 것들의 시작일 뿐이라고 말했다. 웹 프로젝트 운영자인 제인 릭비는 “이 사진의 희미한 얼룩뭉치는 웹이 과학 운영의 일년 동안 연구할 ‘희미한 은하(faint galaxi)’의 모습과 정확히 일치한다”고 말했다. 지난 5월 이 망원경에 달린 파인 가디언스 센서(FGS)가 촬영한 것들인데 NASA는 “시험 도중 계획하지 않은 이미지를 포착할 때도 FGS는 우주의 놀랄 만한 모습들을 포착해낼 수 있었다”고 설명했다. 지난달 18개의 도금된 주거울 가운데 하나가 작은 유성들에 의해 파손됐는데도 당초 과학자들의 예상보다 화질이 빼어났다. 테스트 사진도 이렇게 훌륭한데 12일 완벽한 컬러 사진이 일반이나 과학계에 공개되면 얼마나 훌륭할지 과학자들은 흥분하고 있다.
  • 중성자 4개만 갖고 있는 기묘한 원자핵 발견…원자번호 ‘0’ 세계 열리나

    중성자 4개만 갖고 있는 기묘한 원자핵 발견…원자번호 ‘0’ 세계 열리나

    한국 과학자들이 포함된 국제 연구팀이 중성자로만 만들어진 핵을 발견해 ‘원자번호 0번’의 가능성을 확인했다. 양성자 수가 원자번호와 성질을 결정하고 양성자 수와 중성자 수의 합이 원소 질량을 결정한다. 양성자가 없으면 사실상 원자번호가 0이 된다는 것이다. 독일 다름슈타트 공과대, 일본 이화학연구소(리켄), 기초과학연구원(IBS)을 중심으로 전 세계 25개 연구기관, 92명의 과학자들이 참여한 국제 공동 연구팀이 중성자 4개로만 이뤄진 ‘테트라 중성자’ 핵을 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’에 실렸다. 물질을 구성하는 최소 단위인 원자는 중성자와 양성자로 이뤄진 원자핵과 전자로 이뤄져 있는데 현재까지는 중성자만으로 이뤄진 원자핵은 관찰되지 않았다. 중성자로만 결합된 자연현상은 질량이 큰 별이 초신성 폭발을 일으킨 뒤 중심부가 중성자로만 이뤄져 있는 중성자별이 유일했다. 이 때문에 양성자가 없는 원자핵의 존재는 이론적으로는 가능하지만 실험적으로는 명확히 관측된 적이 없어 60년 동안 핵물리 연구 분야의 난제로 남아있었다. 연구팀은 일본 리켄에 있는 중이온 가속기(RIBF)의 다중입자측정 실험장치인 ‘사무라이 스펙트로미터’를 이용해 4개 중성자만으로 만들어진 원자핵을 관측에 성공해 테트라 중성자 핵이 존재할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 연구팀은 가속기로 만든 무거운 빔을 상대적으로 가벼운 표적에 충돌시켜 원자핵에서 일부를 제거하는 방식으로 중성자 핵을 만들었다. 우선 산소-18로 만든 ‘1차 빔’을 가속시켜 금속인 베릴륨에 충돌시켜 양성자 2개, 중성자 6개를 가진 무거운 빔인 헬륨-8을 만들었다. 그 다음 초전도 희귀동위원소 빔 생성 분리 장치로 양성자 1개를 가진 액체 수소표적에 조사하면 양성자 2개, 중성자 2개를 가진 헬륨-4가 튀어나오고 중성자 4개 짜리 핵이 남는 것이 관찰됐다. 이번 연구는 양성자를 1개도 포함하지 않는 ‘원자번호 0’ 상태의 기묘한 원자핵을 관측한 것이다. 한인식 IBS 희귀핵연구단 단장(이화여대 초빙석좌교수)은 “이번 연구 결과는 지난 60년 동안 확인하지 못했던 테트라 중성자 상태를 알려주는 공명구조를 실험으로 정확히 관측한 것에 의미가 크다”며 “중성자 사이 상호작용과 핵력 이해에 중요한 열쇠가 될 뿐만 아니라 중성자별 같은 미지 영역 탐구가 활발해질 것으로 기대한다”고 말했다.
  • [아하! 우주] 나사의 거대 풍선 망원경 아스로스 (ASTHROS) 공개

    [아하! 우주] 나사의 거대 풍선 망원경 아스로스 (ASTHROS) 공개

    성층권까지 올라가는 고고도 헬륨 풍선은 기상 연구 목적으로 주로 사용됐다. 하지만 최근에는 풍선 기술이 발전하면서 통신 중계 목적이나 우주 관측 목적으로 응용 범위를 넓혀 나가고 있다.  프린스턴 대학, 더햄 대학, 토론토 대학의 연구팀은 수년 전부터 성층권 풍선에 천체 망원경을 매달아 우주를 관측하는 슈퍼빗 (SuperBIT) 프로젝트를 진행 중이다. 40km 고도로 올라가면 지구 대기의 99.5%를 피할 수 있는 데다 관측을 방해할 구름도 없어 우주 망원경처럼 선명한 이미지를 얻을 수 있기 때문이다. 풍선 망원경은 우주 망원경보다 비용이 저렴하고 지상으로 내려 수리하거나 업그레이드하기도 쉽다는 장점이 있다.  나사는 주경(천체망원경에서 첫 번째로 빛을 모으는 거울로 가장 지름이 크기 때문에 망원경 크기를 비교하는 지표로 사용) 지름 50cm인 슈퍼빗보다 5배나 지름이 큰 대형 풍선 망원경인 아스로스 (ASTHROS)를 개발 중이다. 아스로스의 주경은 지름이 2.5m로 허블 우주 망원경과 비슷한 수준이다. 하지만 공개된 사진을 보면 사람 눈에는 아무것도 비치지 않는다. 이 거울의 비밀은 적외선 영역에서 빛을 반사하는 데 있다. 주로 관측할 파장이 사람 눈에 보이지 않는 적외선 영역이기 때문이다. 아스로스의 주경은 무게를 줄이면서도 형태를 유지하기 위해 탄소 소재 프레임 위에 알루미늄 허니컴 구조물을 올리고 다시 그 위에 매우 얇은 금 코팅 니켈 합금을 붙인 구조다. 덕분에 거울의 오차는 박테리아 하나 크기인 2.2마이크로미터 수준에 불과하다. 아스로스의 첫 관측은 2023년 12월로 예정되어 있다. 관측 위치는 누구도 살지 않는 남극 하늘로 정해졌다. 따라서 망원경 추락 사고로 인명이나 재산상의 피해가 발생할 가능성은 배제할 수 있다. 과학자들은 아스로스가 별 생성이 중단되고 죽어가는 일부 은하의 비밀을 풀어 헤칠 단서를 발견할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 물론 그 외에도 많은 우주의 비밀이 남극 하늘에 떠 있는 풍선 망원경을 통해 밝혀질 수 있을 것으로 기대된다.
  • 북한 폭염으로 펄펄… 양산에 손풍기 든 평양 여성

    북한 폭염으로 펄펄… 양산에 손풍기 든 평양 여성

    북한에도 후텁지근한 무더위가 계속되고 있다. 북한 기상수문국 김광혁 실장은 지난 4일 조선중앙TV에 출연해 “지난 2일경부터 대부분 지역에서 기온이 30도 이상으로 높아지면서 무더위가 지속됐다”며 “덥고 습한 북서태평양 아열대 고기압의 영향으로 폭염과 고온 현상이 계속될 것으로 예견된다”고 말했다. 5일 평양과 사리원, 개성, 남포 등 주요 도시의 낮 최고기온은 34도까지 오를 것으로 관측됐다. 여기에 최근까지 지속된 장마로 대기 중 습도까지 높아 체감온도는 2∼3도 더 높을 것으로 예상된다. 폭염에 지친 주민들은 선풍기와 차가운 간식으로 더위를 식히고 있다. 의료계는 온열질환 환자들이 늘 것도 우려하며 주민들의 주의를 당부했다. 사진은 지난 5일 평양의 미래과학자거리에서 행인들이 양산을 쓴 채 열기를 내뿜는 도로 위를 걷고 있는 모습.
  • 세계 3대 전염병원체 발견… ‘한국 1호 신약’ 위업 남겨

    세계 3대 전염병원체 발견… ‘한국 1호 신약’ 위업 남겨

    ‘괴질균’ 한탄·서울바이러스 규명노벨과학상 유력 후보자로 거론한국을 대표하는 바이러스 학자이자 노벨상 유력 후보로 자주 거론됐던 이호왕 고려대 명예교수가 5일 별세했다. 94세. 1928년 함경남도 신흥에서 출생한 고인은 1954년 서울대 의대를 졸업한 뒤 미국 미네소타대에서 의학 석사·박사 학위를 취득했다. 1960년 귀국한 뒤 미군 연구비를 지원받아 당시 주한미군들에게서 유행했던 ‘유행성 출혈열’ 연구를 시작했다. 유행성 출혈열은 들쥐, 집쥐 등을 통해 감염돼 두통, 근육통, 발열 등 증상이 나타나는 법정 감염병이다. 1970년대까지만 해도 감염 원인을 정확히 몰라 정체불명의 괴질로 불렸다. 고인은 에이즈, 말라리아와 함께 세계 3대 전염성 질환으로 일려진 유행성 출혈열의 병원체인 한탄바이러스와 서울바이러스를 세계 최초로 발견하고 이들을 포괄하는 새로운 병원균을 ‘한타바이러스’라고 이름을 붙였다. 한타바이러스는 한국인이 발견한 최초의 병원성 미생물로 1950년대 한국전쟁 당시 격전지이자 바이러스가 처음 발견된 한탄강 이름을 딴 것이다. 고인은 바이러스 발견뿐만 아니라 1989년 유행성 출혈열 진단법을 개발하고 1990년에는 예방 백신인 한타박스를 세계 최초로 개발했다. 1991년 상용화되기 시작한 한타박스는 ‘대한민국 신약 1호’로도 잘 알려져 있다. 고인은 병원체 발견에서 진단, 백신 개발까지 완성한 세계 최초의 과학자다. ‘한국의 파스퇴르’라는 별명을 가진 그의 연구 업적은 전 세계 대학에서 배우는 모든 의학 및 생물학 교과서에 실려 있다. 이 때문에 1976년 노벨생리의학상을 수상한 대니얼 가이듀섹 교수에 의해 처음 노벨생리의학상 후보자로 추천받은 이후 꾸준히 유력 후보자로 거론돼 왔다. 외국 과학계에서도 ‘한국에서 노벨과학상 수상자가 나온다면 1호는 바로 이호왕 박사’라는 평가를 해 왔다. 고인은 고려대 의과대학장, 대한민국학술원 회장을 역임하고 미국 최고민간인공로훈장, 태국 프린스 마히돌상, 일본 닛케이 아시아상, 과학기술훈장 창조장 등을 수상했다. 유족은 부인 김은숙씨와 이성일 성균관대 공대 교수, 이근 서울대 국제대학원 교수다. 빈소는 고려대 안암병원이며 발인은 7일이다.
  • 우리 집 분리수거 잘하면 뭐하나… 美친환경제도 15년 전으로 역주행 [홍희경 기자의 기후변화 스코프]

    우리 집 분리수거 잘하면 뭐하나… 美친환경제도 15년 전으로 역주행 [홍희경 기자의 기후변화 스코프]

    “환경청 온실가스 규제 권한 없다”보수 대법관 석탄기업 손 들어줘 ESG 선구자 래리 핑크 입장 전환“과도한 기후대책 고객 이익 상충” 개인적 ‘그린 넛지’ 활동 확산에도기업·정부 차원 움직임은 엇갈려#1. 미국 연방대법원이 지난 6월 30일(현지시간) “미국 환경보호청(EPA)에 발전소의 온실가스 배출량 규제 권한이 없다”는 판결을 내놓았다. 석탄발전 비중이 높은 주들과 석탄 기업들이 EPA의 배출량 규제가 부당하다며 제기한 소송에서 6대3의 다수의견으로 EPA 패소 판결을 내린 것이다. 이로써 재생에너지 사용량을 늘리는 방향으로 정책을 수정하려던 조 바이든 대통령의 행보에 제동이 걸렸다. 지난해 11월 영국 글래스고에서 열린 제26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP26)에서 미국의 역할을 강조한 지 8개월 만의 좌절이다. 미 연방대법원 시간표를 따져 보자면 EPA에 배기가스 배출 규제 권한이 있다는 취지의 판결을 내렸던 2007년의 기조를 15년 만에 뒤집은 것이다. 전임 도널드 트럼프 행정부에서 임명된 보수 성향 대법관들이 EPA 패소를 확정 지으면서 기후 대응을 둘러싼 보혁 갈등도 심화되는 분위기다. #2. 세계 최대 자산운용사 블랙록의 최고경영자(CEO)인 래리 핑크는 지난 5월 “다음 주주총회에서 기후 관련 안건 대부분에 반대표를 던지겠다”면서 “과도한 기후변화 대책은 우리 고객사들의 재무적 이익과 상충된다”고 했다. 2020년 연례 서한에서 “주총에서 환경·사회공헌·지배구조(ESG) 개선 경영에 소홀한 기업에 대해 반대표를 행사하거나 주주 개입 활동을 벌이겠다”고 선언했던 자신의 2년 전 행보와 정반대 발언을 내놓은 것이다. 2년 전 ESG 경영 열풍을 촉발시킨 주인공인 핑크가 입장을 바꾸면서 주요 기업의 ESG 경영 활동 자체가 위축될 수 있다는 전망마저 제기됐다. 전 세계 정상들이 모여 전 지구적 차원의 탄소중립 이행 목표를 세우지만 정작 각국으로 돌아간 뒤에는 기후 대응 이행에 머뭇거리는 건 수십 년째 반복돼 온 일이다. 주요국별로 연도별 이행 목표를 세우지만 정권 교체나 정부 내 이견, 사법부 판결과 같은 내부 정치동력에 밀려 이행 목표가 수정되는 일도 드물지 않다. 자체적으로 탄소배출 절감 공정 구축을 시도하지만 결국은 보다 손쉬운 탄소배출거래제를 활용해 기업의 수익률을 유지하려는 노력 역시 투자업계의 호응을 이끌어 내는 탁월한 경영 전략으로 받아들여진다. ‘지구 평균기온 상승폭을 1.5도 이내로 제한한다’는 식의 목표는 모호하고 먼 일이 되고, 이를 실행하는 단계에서는 정부와 기업의 비용이 늘어난다는 인식이 있기에 기후 대응 실행이 좌절되는 일이 반복돼 왔다. ‘기후변화는 과학자들이 꾸며 낸 허구에 불과하다’는 식의 음모론은 그나마 빠르게 설득력을 잃고 있다. 지난해 COP26을 앞두고 미 코넬대 연구팀은 세계 주요 학술지에 발표된 기후 관련 논문 9만여편을 분석해 연구의 99.9%가 인간이 기후변화를 초래한다는 사실을 지지하고 있었다고 집계했다. 1991~2012년 발표된 기후 관련 논문을 분석한 2013년 연구에서 이 비율은 97.0%였다. 나머지 3%에는 기후변화가 자연적인 현상이거나 실재하지 않는 현상이라는 내용이 담겼다. 나아가 위기가 전 지구적으로 닥칠 수 있음을 보여 준 코로나19 팬데믹 기간과 기업이 주주 가치 제고를 넘어 사회적 역할을 완수해야 한다는 취지의 ESG 경영 열풍이 분 기간이 겹친 덕에 기후 대응이 전 인류의 과제라는 공감대는 과학계를 넘어 일반 대중에게도 형성됐다. 이는 온실가스인 메탄을 발생시키는 육류 소비 억제 캠페인, 청소년기 기후 우울증 관리 구축에 대한 관심, 겉으로만 친환경을 표방하는 기업의 그린워싱에 대한 감시 활동과 같은 새로운 사회적 현상으로 발현됐다. COP26이나 그린피스뿐만 아니라 세계식량기구(FAO), 세계보건기구(WHO), 소비자단체 등이 기후변화 관련 담론장에 속속 참가하게 된 것이다. 그렇다면 이제 다음 과제는 기후 대응 참여를 확산시킬 것인지가 됐다. 이에 기후 대응을 위한 ‘그린 넛지’ 전략에 관심이 모아지고 있다. ‘팔꿈치로 쿡쿡 찌르다’는 뜻인 넛지는 부드러운 개입으로 사람들의 선택 변화를 이끄는 일을 말한다. 친환경을 뜻하는 그린과 넛지를 합친 그린 넛지는 유익한 동시에 손쉬운 일을 수행하게 해 탄소중립을 실현시키는 노력이라 하겠다. 유엔환경계획(UNEP)은 이를테면 식물성 요리에 대한 매력적인 설명을 제공하는 레스토랑 메뉴판, 눈에 잘 띄고 근처에 배치된 재활용품 수거함, 회의나 행사에서 남은 음식을 공유하는 시스템, 음식물 낭비를 막기 위해 카페테리아에서 작은 접시나 쟁반을 제공하지 않는 활동 등을 그린 넛지의 예로 들고 있다. 조깅을 하거나 걷는 동안 쓰레기를 줍는 줍깅이나 플로깅 역시 건강과 친환경 활동을 함께할 수 있다는 점에서 그린 넛지 속성을 지닌 활동으로 분류된다. 그러니 이번 미 연방대법원의 EPA 패소 판결이나 ESG 경영에 관한 핑크의 입장 선회는 그린 넛지 활동이 개인적인 차원에서 확산될 뿐 기업이나 정부 차원에서는 요원한 과제임을 방증한다. 미 연방대법원은 특히 “1970년 설립 당시 의회가 EPA의 탄소 배출 감축 권한을 허가하지는 않았다”며 기후 대응 문제를 국가의 행정명령 대신 의회 토론 사안으로 만들어 버렸다. 기후 대응의 문제가 새로운 보혁 갈등 재료가 될지, 넛지를 통해 문제를 해결할 과제가 될지 기로에서 일단 전자가 될 개연성이 커진 셈이다.
  • 구구단 겨우 외웠던 자퇴생, 독창적 해법으로 난제 풀고 세계적 수학자 반열 오르다

    구구단 겨우 외웠던 자퇴생, 독창적 해법으로 난제 풀고 세계적 수학자 반열 오르다

    수학 답지 베끼다가 혼쭐 나던 아이 검정고시로 서울대 물리천문 입학 히로나카 강의 듣고 수학자 길로 美박사과정 1년차에 첫 난제 풀어 “수학자로서의 삶 행복” 수상 소감 父허명회 교수 “들뜨지 말고 정진”어려서는 구구단도 제대로 못 외우고 수학문제집 답지를 베끼던 ‘수포자’, 고등학교 때는 기형도를 좋아해 시인을 꿈꾸며 학교를 중도에 그만둔 학생. 대학 시절엔 좋아하는 수학자를 만나기 위해 과학기자를 꿈꿨던 사람이 수학계 최고 영예인 ‘필즈상’을 거머쥐며 세계적 석학으로 우뚝 섰다. 주인공은 한국계 미국 수학자 허준이(39·June Huh) 프린스턴대 교수 겸 한국 고등과학원 수학부 석학교수다. 국제수학연맹(IMU)은 5일 핀란드 헬싱키 알토대에서 열린 국제수학자대회(ICM) 개막식에서 ‘2022 필즈상’ 수상자를 발표하면서 “그는 리드 추측을 비롯해 오랫동안 난제로 남아 있던 문제들을 독창적인 방법으로 풀어냄으로써 앞으로 수학이 나갈 방향을 제시해 수학 연구에 새로운 지평을 열었다”고 소개했다.허 교수는 IMU가 공개한 사전 인터뷰 영상에서 “내게 가장 중요한 것은 수학과 가족이며 그들과 함께 기쁨을 나누고 싶다”며 “수학자로서의 삶이 행복하며 이대로 조용히, 그리고 열심히 공부하면서 살면 좋겠다”는 소감을 밝혔다. 허 교수는 리드 추측, 로타 추측, 다울링윌슨 추측 등 수학 난제들을 차례로 해결해 ‘난제 컬렉터’라는 별명을 갖고 있다. 리드 추측은 1968년 영국 수학자 로널드 리드가 제시한 채색다항식 관련 조합론 문제다. 중고등학교 수학 교과서에 나오는 ‘쾨니히스베르크에 있는 다리 7개를 반드시 한 번씩만 건너서 모두 지날 수 있는가’라는 문제와 같다. 허 교수는 이런 조합론 문제를 1차, 2차, n차 다항식으로 표현되는 대수기하학으로 풀었다. 세계적인 수학자 반열에 오른 허 교수의 학창 시절은 차라리 ‘수학을 포기한 학생’에 가까웠다. 초등학교 2학년 끝무렵에 구구단을 겨우 외우고 아버지인 허명회 고려대 통계학과 교수가 낸 수학문제집 풀이 숙제에 답지를 베꼈다가 혼쭐이 나기도 했다. 어머니인 이인영 서울대 노어노문학과 명예교수는 아들에게 알파벳을 가르치다가 두 손을 들었다. 시인을 꿈꾸며 고등학교를 중퇴했다가 검정고시로 대학에 입학했다. 서울대 물리천문학부에 입학한 뒤 세계적인 과학자들을 만나고 싶다는 생각에 과학기자를 희망 직업으로 삼았다. 1990년대 국내에서 출간돼 베스트셀러가 되기도 했던 필즈상 수상자 히로나카 헤이스케 교수의 자서전 ‘학문의 즐거움’을 읽고 감동을 받았던 허 교수는 학부 4학년 때 서울대 초빙석좌교수로 온 히로나카 교수의 강의를 듣고 전공을 수학으로 바꾸면서 수학자의 길을 걷기 시작했다.허 교수는 서울대 수학과 석사 과정을 마치고 지도교수인 히로나카의 조언으로 박사 과정 유학을 위해 미국의 대학 12곳에 지원했지만 11곳에서 떨어지고 히로나카 교수 추천서 덕분에 일리노이대에만 겨우 합격했다. 허 교수는 박사 과정 1학년 말에 ‘리드 추측’을 증명했지만 자신이 푼 문제가 유명한 수학 난제였다는 걸 몰랐다는 사실도 유명하다. 허 교수의 수상 소식이 전해진 직후 학계에서는 축하가 쏟아졌다. 아버지 허명회 명예교수는 “통계학도 크게 보면 수학계에 포함되기 때문에 수학계 일원으로 가까운 가족에게서 큰 성취가 이뤄진 것에 자부심을 느낀다”며 “이번 수상으로 들뜨지 않고 꾸준히 정진했으면 한다”며 기쁨을 나눴다. 허 교수의 석사 과정 지도교수인 김영훈 서울대 수리과학부 교수는 “맹자가 이야기한 군자가 누릴 수 있는 세 가지 즐거움 중 하나가 천하의 영재를 얻어 가르치는 것이라는데 그 같은 즐거움을 누리게 돼 행복할 따름”이라고 말했다. 이날 서울대 익명 커뮤니티 ‘에브리타임’과 ‘스누라이프’에도 동문인 허 교수의 필즈상 수상 소식을 반기는 글이 잇따라 올라왔다.
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