짝짓기 후 수컷을 잡아먹는 검은과부거미(black widow spider)처럼 배우자를 잡아먹는 곤충을 블랙 위도우라고 부른다. 이 단어에 그런 의미가 담겨 있기 때문이다. 천문학자들도 일부 중성자별에 블랙 위도우라는 명칭을 붙였다. 초신성 폭발 잔해에서 남은 물질이 모여 만들어진 중성자별은 표면 중력이 매우 강해 거리만 가깝다면 다른 별의 가스도 흡수할 수 있는데, 이 가운데 특별히 동반성과 밀착해서 상대방을 잡아먹듯이 흡수하는 경우가 있기 때문이다.  최근 MIT의 과학자들은 역대 가장 짧은 공전주기를 지닌 블랙 위도우 펄서 (중성자별)을 발견했다. 이 중성자별은 공전 주기가 지구 저궤도 인공위성과 비슷한 62분에 불과하다. 사실상 별의 표면을 스쳐 지나가는 수준으로 밀착한 상태에서 강한 중력으로 진공청소기처럼 물질을 흡수하는 셈이다.  본래 연구팀은 캘리포니아 팔로마 관측소에 설치된 ZTF (Zwicky Transient Facility)를 이용해 주기적인 에너지를 방출하는 중성자별인 펄서를 관측하던 중이었다. 펄서는 매우 빠른 속도로 자전하는 중성자별로 공전 주기가 1초 이하인 경우도 흔하다. 그래도 강한 표면 중력 때문에 별이 부서지지 않는다.  지구에서 3000광년 떨어진 거리에서 발견한 J1406+1222 역시 그런 경우로 자전 주기가 1초 미만인 밀리 세컨드 펄서에 속한다. 그런데 연구팀은 놀랍게도 이 중성자별과 아직 수명이 남아 있는 동반성의 밝기가 62분 간격으로 변한다는 사실을 확인했다. 역대 가장 공전 주기가 짧은 블랙 위도우 중성자별을 발견한 것이다.  하지만 놀라움은 여기서 끝이 아니었다. 연구팀은 추가 데이터 분석을 통해 두 쌍성계와 멀리 떨어진 곳에서 1만 년 주기로 공전하는 세 번째 동반성을 발견했다. 62분 주기로 공전하는 중성자별과 동반성이 하나의 별처럼 중력을 행사해 1만 년 주기로 공전하는 세 번째 동반성을 잡고 있던 것이다.  물론 이 삼중성계는 영구적으로 존속할 수 없다. 결국 너무 가까이 다가간 중성자별이 임계 질량을 넘으면 블랙홀로 진화할 수도 있고 동반성이 그 전에 폭발해 중성자별 쌍성계로 진화할 수 있기 때문이다. 후자의 경우라도 결국 두 중성자별이 너무 가까워 하나의 블랙홀로 합쳐질 가능성이 높다. 이 과정에서 멀리 떨어진 세 번째 별의 궤도 역시 불안정해질 것이다. 결국 천문학자들은 매우 짧은 기간 존재할 수 있는 독특한 삼중성계를 우연히 관측한 셈이다. J1406+1222는 넓고 넓은 우주에 별의별 일이 다 일어날 수 있다는 점을 다시 한번 보여준 사례로 볼 수 있다.

아프리카나 중동에서 주로 서식하는 열대성 곤충이 온난화의 영향으로 경기 파주지역까지 올라온 것이 발견됐다. 환경부 국립생물자원관은 시민 과학자들과 함께 생물다양성 관측을 실시한 결과, 온난화에 따른 기후변화 때문에 열대와 아열대 지역에서 주로 서식하는 것으로 알려진 ‘푸른아시아실잠자리’가 경기도 파주까지 북상한 것을 확인했다고 17일 밝혔다. 아프리카나 중동 등에서 주로 서식하는 푸른아시아실잠자리는 열대 및 아열대성 곤충으로 가슴 옆면과 꼬리 여덟 번째 마디가 푸른색을 띄는 것이 특징이다. 2000년대 이전까지 한반도에서는 남부지역에서만 발견할 수 있는 기후변화 생물지표종이다. 기후변화 생물지표종은 생물이 기후변화로 계절에 따라 활동, 분포지역, 개체군 크기 변화 등이 뚜렷하거나 그렇게 예상돼 지속적으로 조사 관리가 필요한 생물종을 말한다. 연구팀에 따르면 1980년대부터 20년 동안은 북위 35~36도 사이에서까지 발견되던 푸른아시아실잠자리는 2001년부터 북상을 시작해 2020년 시민과학자에 의해 북위 37.7도에 위치한 경기 파주에서 관찰되기 시작했다. 연구팀은 푸른아시아실잠자리의 위치정보를 바탕으로 환경요소와 기후변화 시나리오를 적용한 결과 2070년이 되면 북위 38도 이상인 강원 고성에서도 발견될 것으로 예측했다.이번에 연구에 참여한 시민 과학자들은 10대부터 70대까지 우리 생물에 관심이 높은 시민들이 참여하는 생물다양성 관찰 모임인 ‘한국 생물다양성 관측 네트워크’(케이본, K-BON)에서 활동하고 있다. 케이본에 참여하는 100여 명의 시민 과학자들은 전국 각지에서 최근 5년간 11만건 이상의 생물종 관찰결과를 네이처링이라는 실시간 공유 민간 시민과학 플랫폼에 기록해 공유해왔다. 이들 정보는 국립생물자원관 연구자를 포함한 전문가들에 의해 꾸준히 검증되고 있다. 박진영 국립생물자원관 생물자원연구부장은 “시민 과학자들이 축적한 자료는 한반도 생물을 이해하고 관리하는데 중요한 기초정보가 되고 있다”면서 “생물에 관심을 갖고 준전문가 수준의 시민 과학자가 될 수 있도록 지속적인 교류와 지원을 확대할 것”이라고 말했다.

화석은 수억 년 전 살았던 고대 생물의 비밀을 풀 수 있는 중요한 단서다. 그러나 이 단서에는 부족한 부분이 많다. 보통 단단한 뼈나 껍데기 등이 화석으로 남는데, 그나마 온전한 상태로 전체가 발견되는 경우도 드물어 근연종의 형태와 골격을 참조해 여러 가지 사실을 추정해야 한다. 그래도 화석을 통해 어느 정도 입증이 가능한 분야는 고민이 덜할 수 있다. 암수의 구별처럼 화석으로는 거의 알기 힘든 내용에 대해서는 현생 근연종과의 비교로만 짐작할 수 있을 뿐이다.  하지만 과학자들은 드물게 암수를 구분할 수 있는 결정적인 증거를 확보하는 경우도 있다. 새끼를 낳다 죽은 어룡이나 알을 몸속에 품고 있는 고대 생물이 그런 경우다. 이 경우 화석이 암컷이라고 자신 있게 말할 수 있다. 반면 수컷을 확인할 기회는 드물다. 특히 삼엽충처럼 고생대에 살았던 아주 오래된 생물체인 경우 더 그렇다.  하버드 대학의 연구팀은 최근 그 드문 기회를 잡았다. 다만 우연한 기회는 아니고 고된 노력의 결과였다. 연구팀은 고생대 첫 번째 시기인 캄브리아기 중기에 살았던 삼엽충인 올레노이데스 세라투스 (Olenoides serratus)의 화석 표본 65개를 상세히 분석했다. 수컷의 특징인 클라스퍼 (Clasper)를 찾기 위해서다.  현생 절지동물 가운데 삼엽충과 비교적 가까운 친척이면서 고생대부터 지금까지 살아남은 투구게의 경우 짝짓기 도중 암컷을 잡기 위한 작은 다리인 클라스퍼를 갖고 있다. 클라스퍼의 목적은 암컷을 잡는 것으로 생식기는 아니지만, 당연히 수컷만 지니고 있다. 따라서 만약 삼엽충에서도 비슷한 구조물이 발견된다면 수컷이라고 생각할 수 있다.  하지만 수많은 다리가 모두 온전하게 보존되고 식별할 수 있는 삼엽충 화석은 많지 않다. 연구팀이 65개의 표본을 면밀히 조사한 결과 단지 4개만이 보존 상태가 완벽했다. 그리고 그 네 개의 화석 중 하나에서 10-11번째 다리가 비정상적으로 짧은 것을 확인했다. 다른 다리와 달리 바다 밑을 걷는 데는 아무짝에도 쓸모가 없는 짧은 다리이지만, 연구팀은 이 다리의 위치가 암컷의 껍데기 돌출부를 잡는데 꼭 들어 맞는다는 점을 확인했다. 형태와 위치상 삼엽충의 클라스퍼라고 해석해도 무리가 없는 구조다.  연구팀은 5억 년 전 삼엽충의 짝짓기 방식도 현생 투구게나 다른 해양 절지동물과 유사했을 가능성이 높다고 보고 있다. 다만 세부적인 방식은 저마다 다른 특징이 있었을 가능성이 높다. 특히 삼엽충이 수억 년간 진화했고 지금까지 확인된 것만 2만 종에 달한다는 점을 생각하면 그 다양성은 상상을 초월할 것이다. 연구팀은 그 가운데 중요한 퍼즐 조각 하나를 찾은 셈이다.

무협소설을 보면 주인공이 부모나 스승을 해친 원수에게 복수하기 위해 무술 고수를 찾아가는 장면이 클리셰처럼 등장합니다. 주인공을 제자로 맞아들인 고수는 무술은 가르치지 않고 밥짓기, 청소 같은 허드렛일만 시킵니다. 몇 년 뒤 본격적으로 무술을 배우게 된 주인공은 그제서야 그동안 힘들게 했던 잡일이 사실은 무술의 여러 동작과 맞닿아 있다는 사실을 깨닫고 실력이 일취월장합니다. 결국 복수에 성공하고 새로운 무림의 전설로 남게 되지요. 겉보기에는 무관해 보이는 행동을 반복하면 다른 기술(무술)을 배우는 데 도움이 된다는 것은 1984년 ‘베스트 키드’라는 제목으로 개봉된 할리우드 영화 속 고수의 이름을 따 ‘미야기 원칙’이라고 합니다. 실제 무술에서도 미야기 원칙이 얼마나 적용되는지 모르겠습니다만 응용력은 운동부터 언어 습득까지 다양한 학습 과정에서 중요합니다. 네덜란드 네이메헨 라드바우드대학에 만들어져 있는 독일 막스플랑크 심리언어학 연구소를 중심으로 언어학자와 심리학자, 인지과학자들로 구성된 국제 공동연구팀은 뭔가를 새로 배울 때는 ‘가변성’이 중요하다는 사실을 재확인했다고 15일 밝혔습니다. 가변성은 스포츠 분야에서 주로 쓰이는 용어인데 새로운 기술을 습득할 때 다양한 움직임과 환경을 경험할 수 있도록 해 새로운 환경에서도 빠르게 적응할 수 있도록 만드는 능력이나 방법입니다. 이번 연구 결과는 인지과학 분야 국제학술지 ‘인지과학 트렌드’ 5월 14일자에 실렸습니다. 연구팀은 컴퓨터 과학, 언어학, 식물학, 교육학, 체육학 등 다양한 분야에서 발표된 뇌의 가변성에 관한 연구 150건에 대한 메타분석을 했습니다. 메타분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법입니다. 연구팀에 따르면 입력 변수가 적으면 배우는 속도는 빨라질 수 있지만 범주화, 일반화하지 못해 새로운 자극을 받았을 때 이전에 배운 것을 적용하지 못하게 됩니다. 아이들이 태어난 뒤 다른 종류의 개는 보지 못하고 치와와 한 종만 계속 보게 된다면 새로운 개를 봤을 때 ‘개’라는 동물로 이해하지 못한다는 것이지요. 연구팀은 테니스를 예로 들었습니다. 항상 같은 코트, 같은 장소, 같은 시간에 테니스를 연습하는 것보다는 다양한 조건에서 연습하는 것이 실력을 늘려 준다는 것입니다. 사실 다양한 환경에 노출되는 것이 새로운 상황에 빠르게 대응할 수 있게 해 준다는, 어찌 보면 당연한 이야기일 수 있습니다. 연구팀은 안면인식장애 역시 일종의 가변성 장애라고 설명합니다. 사람들이 1000명 미만의 작은 공동체에서 자랐는지, 3만명 이상의 더 큰 공동체에서 자랐는지에 따라서도 안면인식 능력이 달라진다는 것입니다. 연구를 이끈 리모르 라비브 막스플랑크(언어진화학) 심리언어학 연구소 교수는 “변화를 이해하고 빠르게 대응하는 것은 운동이나 언어 같은 새로운 분야 학습뿐만 아니라 일상생활의 모든 측면에서 중요하며 사회생활에도 상당한 영향을 미친다”며 “어린 시절에 다양한 경험을 하는 것이 가변성 발달에 도움을 주는데, 가장 좋은 방법은 다른 상황이나 타인의 삶을 간접 경험할 수 있게 해 주는 독서”라고 말했습니다.

2022년 5월 12일 과학자들은 우리 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀인 궁수자리 A*(A별)의 이미지를 최초로 공개했다.  블랙홀은 질량이 극도로 압축돼 아주 작은 공간에 밀집한 천체로, 빛조차 빠져나가지 못할 정도로 중력이 강하다. 대부분의 은하 중심부에는 태양 질량의 수백만 배에서 수십억 배에 이르는 초대질량 블랙홀이 있는 것으로 알려져 있다.  한국 과학자들이 참여한 국제 공동 연구진이 인류 사상 최초로 우리은하 중심에 있는 '초대질량 블랙홀'을 포착하는 데 성공했다. 이로써 현대 천체물리학의 가장 큰 난제인 우주 형성의 비밀을 밝히는 데 한 발짝 내디뎠다는 평가를 받는다. 전 세계 80개 기관과 300여 명의 천문학자로 이뤄진 사건지평선 망원경(EHT) 공동연구진은 지난 2019년에도 지구에서 약 5500만 광년 떨어진 M87 블랙홀 그림자를 관측해 공개하며 빛의 고리 안쪽에 존재하는 블랙홀의 모습이 처음으로 드러났다. 이는 주변 빛이 중력에 휘어 둥글게 만들어진 속에 내부 빛이 빠져나오지 못해 형성된 공간인 블랙홀의 ‘그림자’를 본 것이다.  이번 우리은하 중심의 블랙홀을 포착한 사건지평선 망원경(EHT)은 스페인과 미국, 남극, 칠레, 그린란드 등 전 세계 11개 전파망원경을 연결해 지구 크기의 망원경 같은 효과를 내는 '가상 망원경'이다. 한국천문연구원 관계자는 이 망원경 성능에 관해 "파리의 한 카페에서 뉴욕에 있는 신문 글자를 읽을 수 있는 정도"라고 설명했다.  이번 두 번째로 블랙홀의 모습이 공개된 것을 보면, 빛의 고리 속에 블랙홀이 자리잡은 검은 속이 나타나는 등 비슷한 모양으로 나타났다. 크기와 우주에서의 위치가 다른 블랙홀의 모양이 비슷하다는 것이 확인되면서 블랙홀의 형태를 예측한 아인슈타인의 일반상대성이론이 더욱 정확하다는 결론에 이르렀다.  궁수자리 A*의 역사적인 이미지는 2019년 M87에 있는 블랙홀의 사건 지평선을 포착한 EHT에서 제공한 것으로, 위의 이미지에서 볼 수 있다. 밀리미터 이하 파장의 전파로 촬영된 이 이미지는 실제로 우리은하의 심장부에 자리잡은 블랙홀을 보여주고 있으며, 이용 가능한 모든 수소 가스를 먹고 있는 장면이다. 연구팀은 M87보다 훨씬 작은 궁수자리 A*를 포착하기 위해 수년간 시도한 끝에 얻어낸 엄청난 기술적 혁신으로 이 같은 이미지를 잡아낼 수 있었다. 우리은하 중심에 위치한 궁수자리 A* 블랙홀은 지구로부터 약 2만7000광년 떨어진 궁수자리에 있다. 한국천문연구원 손봉원 박사에 따르면, 이 블랙홀은 M87 블랙홀에서 태양계까지 거리의 2000분의 1 수준으로, 인류가 직접 관측한 블랙홀 중 지구와 가장 가깝다. ​그러나 궁수자리 A* 블랙홀은 M87에 비해 질량이 1500배 이상 작아 블랙홀 주변의 가스 흐름이 급격히 변하기 때문에 영상이 심한 산란 효과를 겪어 M87보다 관측이 어려웠다. 질량이 작을수록 블랙홀의 바깥 경계인 사건지평선 크기도 작아져 관측이 훨씬 어렵다. M87의 질량이 태양의 65억 배로 사건지평선 크기가 약 400억 km인 데 비해 궁수자리 A*의 사건지평선 크기는 2500만km에 지나지 않는다. 게다가 우리은하 중심의 별들이 궁수자리 A*을 가리고, 궁수자리 A* 자체도 산란을 일으키는 가스 구름에 둘러싸여 있어 관측이 더욱 어렵다.  EHT 연구팀은 “초대질량 블랙홀 주변 물질의 흐름을 분석해 은하의 형성과 진화 과정을 밝힐 수 있을 것”이라며 “추가적인 연구를 통해 일반상대성이론의 정밀한 검증 등 새로운 결과들이 쏟아져 나올 것으로 전망한다”고 밝혔다.   세라 마르코프 EHT 과학이사회 공동 위원장은 "이번에 공개된 블랙홀 모습은 M87 블랙홀과 매우 유사한 모양을 보이는데, 이는 중력에 의해 시공간이 휜다는 아인슈타인의 일반 상대성이론이 옳았음을 재입증한 것"이라고 강조했다.

태양계가 속한 우리 은하의 중심부에 자리 잡은 초대질량 블랙홀의 실제 이미지가 마침내 포착돼 공개됐다. 이는 빛도 빠져나오지 못해 직접 볼 수 없는 블랙홀의 실제 이미지를 확인하는 것을 넘어 규명된 것이 많지 않은 블랙홀 연구의 진전으로 이어질 것으로 기대된다. 세계 주요 전파망원경을 연결해 블랙홀을 관측해온 ‘사건지평선망원경’(EHT) 프로젝트 과학자들은 12일 밤 10시(이하 한국시간) 워싱턴을 비롯한 6곳에서 동시에 기자회견을 열어 우리 은하 중앙에서 포착한 블랙홀 이미지를 공개했다. 2019년 4월 과학사상 처음으로 지구에서 약 5천500만 광년 떨어진 M87 은하의 초대질량 블랙홀 실제 이미지를 포착해 공개한 이후 3년 만에 내놓는 성과다. EHT협력단은 이번 성과로 우리은하 중심에 자리잡은 천체가 초대질량 블랙홀이라는 직접적인 시각적 증거가 확보됐으며, 이런 거대한 천체의 활동에 대한 가치 있는 단서를 얻게됐다고 밝혔다. 이번에 포착된 우리은하 중심부의 초대질량 블랙홀은 ‘궁수자리(Sagittarius) A*’로도 불리는데, 지구에서 약 2만7000 광년 떨어진 궁수자리에 자리 잡고 있다. EHT 과학자들은 후속 연구로 초대질량 블랙홀 주변의 전파 방출 기원으로 보이는 부착흐름을 분석하는 이론을 세우기 시작했으며, 이를 통해 은하의 형성과 진화 과정을 밝히고 일반 상대성이론에 대해 정밀한 검증도 해나갈 계획이라고 밝혔다. AFP·로이터 연합뉴스

‘세상을 바꾸는 기초과학’, ‘대학과 함께하는 2022 유엔 세계 기초과학의 해’. 지난 4월 ‘과학의 달’에 있었던 두 과학 행사의 주제이다. 올해 과학의 달에는 특별히 기초과학이 주목받았다. 2022년은 유엔이 정한 ‘지속가능한 발전을 위한 세계 기초과학의 해’이기 때문이다. ‘세상을 바꾸는 기초과학’을 구호로 삼은 ‘기초과학진흥주간’에선 기초과학 성과를 나누는 여러 행사들이 진행됐다. ‘대학과 함께하는 2022 세계 기초과학의 해’는 유엔의 기획을 한국에서 추진한다는 선포식 행사의 구호였다. 이 행사는 총 6회 연속 기획의 첫 번째였다. 앞으로 초·중·고와 대학, 지역연계, 국제화, 기초과학과 디지털, 기초과학과 인문학을 주제로 한 행사가 예정돼 있다. 두 행사 모두 기초과학이 장기적으로 인류의 문명과 산업 발전, 행복 증진에 기여했고 앞으로도 그러할 것이라고 강조했다. 기초과학에 대한 이런 관심은 반가운 일이 아닐 수 없다. 그러나 두 행사 관련 보도를 살펴보면 기초연구와 기초과학에 대해 정부와 과학자들 간 인식 차이가 드러난다. 기초과학진흥주간에 앞서 과학기술정보통신부는 지난 5년간 연구 예산 증가율에서 기초연구가 공학에 크게 앞섰고, 연구자 주도 기초연구 예산도 확대해 연구자들이 더 많은 자율성을 누리게 됐다고 발표했다. 과기부는 기초과학이란 용어를 쓰지 않았지만 공학과 대비함으로써 기초연구는 기초과학과 같은 뜻으로 사용했다. 적어도 기초과학에서 ‘기초’ 못지않게 ‘과학’을 강조하는 입장에서는 그렇게 이해했다. 그렇기 때문에 부처에서는 성과로 발표한 이 내용에 대해 대학 기초과학 연구자들은 흔쾌히 동의하지 않았다. 그들은 정부의 기초연구 범주에 실상은 응용 분야의 목적기초 연구가 포함된다고 지적하고, 이를 제외하면 기초과학에 대한 지원은 여전히 부족하다고 주장한다. 기초과학 지원이 부족하다는 의견은 이미 2000년대 초반부터 있어 왔다. 당시 과학자들은 기초과학 투자의 사회적 효용에 대한 질문을 받고 답하느라 애를 먹었다. 그 후 과학기술계의 많은 노력 끝에 우리 사회는 기초과학이 급진적 혁신과 원천기술의 출발점이 되고 창의적인 인재 양성에도 기여한다는 점을 인정하게 됐다. ‘세상을 바꾸는 기초과학’은 이 같은 변화를 반영한다. 그 기간에 기초과학 연구비도 이전에 비하면 절대적, 상대적으로 빠르게 증가했다. 그런데 왜 과학자들은 지금도 기초과학에 대한 지원이 부족하고 기초과학이 위기라고 느끼는 것일까? 그 배경 중 하나로 대학 과학자들이 실험실 운영에서 자영업자와 비슷한 상황에 있다는 점을 들 수 있다. 과학자는 본인 월급 외에 실험실 운영에 필요한 대부분의 직접 비용을 연구과제를 통해 스스로 충당해야 한다. 그러므로 연구 지속성을 위해서는 실험실 운영이 중단되지 않도록 유지하는 것이 무엇보다 중요하다. 그래서 일부 과학자들이 여러 연구과제를 동시에 진행하거나 전문성 바깥 영역의 연구과제를 수행할 때가 있다. 연구비 다다익선 또는 새로운 도전을 위한 것이면 문제가 없다. 만일 안정적인 연구비가 목적이라면 이런 연구들은 창의적인 지식 생산이 아니라 그저 ‘일’이 될 수도 있지만 불가피한 선택이다. 이 같은 환경에서 정부의 기초연구사업 예산이 거의 유일한 연구비 재원인 과학자들에게 기초과학 지원은 언제나 부족하게 느껴지는 것이다. 기초과학 연구환경을 더 안정적으로 바꾸기 위해 현재의 연구과제 중심이 아닌 지원 방식을 고민해 볼 때이다. 예를 들어 연구과제가 일시적으로 끊겼을 때 이전 성과를 근거로 일정 기간 실험실을 운영할 최소한의 지원 방안 같은 것 말이다. 그 정도 안정성은 있어야 세계를 바꾸는 기초과학의 기반을 가질 수 있게 될 것이다.

세계 주요 전파망원경을 연결해 블랙홀을 관측해온 ‘사건지평선망원경’(EHT) 프로젝트 과학자들이 한국시간으로 12일 오후 10시 기자회견을 열어 우리 은하 중심부에 있는 초대질량 블랙홀 ‘궁수자리A*’의 실제 이미지를 공개했다. 지구에서 약 2만 7000광년 떨어진 블랙홀을 포착한 것으로, 인류가 직접 관측한 블랙홀 중에 가장 가깝다. 가운데 검은 부분은 블랙홀과 블랙홀을 포함하는 그림자이고, 고리의 빛나는 부분은 블랙홀의 중력에 의해 휘어진 빛이다. 2019년 4월 사상 처음으로 공개된 M87 은하(지구에서 약 5500만 광년)의 초대질량 블랙홀 실제 이미지와 유사하다는 점에서 아인슈타인의 일반상대성 이론이 실증됐다는 평가다. 한국천문연구원·EHT 제공

캄보디아에서 초대형 민물 가오리가 잡혔다. 9일(이하 현지시간) 프놈펜 포스트는 캄보디아 메콩강에서 좀처럼 보기 어려운 ‘괴물 가오리’가 낚였다고 보도했다. 캄보디아 북부 스퉁트렝주 시엠복 지구 내 코프레야 마을 어부들은 지난 5일 조업에 나갔다가 생각지 못한 월척을 만났다. 메콩강 경비대원 신 피셋은 “콘 소피압이라는 어부가 던진 낚싯줄에 거대 가오리가 걸렸다. 놀란 어부는 마을 사람들에게 도움을 청했다”고 밝혔다. 미끼를 삼킨 가오리는 낚싯줄을 물고 더 깊은 물 속으로 도망치려 했다. 성인 10명이 달라붙어서야 겨우 건져 올렸을 정도로 가오리의 괴력은 대단했다.물 밖으로 끌려나온 가오리는 길이 3.96m, 무게 181㎏짜리 암컷 자이언트민물가오리였다. 어부 연락을 받고 나온 현지 환경단체 관계자는 꼬리 길이 2ｍ, 몸통 너비 1.85ｍ로 가오리 크기를 측정했다. 관계자는 어부에게 일정 대가를 지급한 뒤 꼬리표를 붙여 방생했다. 동남아시아에 서식하는 자이언트민물가오리(학명 Urogymnus polylepis)는 세계 최대 민물고기 중 하나다. 미국 네바다대학교 어류생물학자 젭 호건은 과거 내셔널지오그래픽에 “아마도 자이언트민물가오리가 지구상에 서식하는 민물고기 중 가장 클 것”이라고 설명한 바 있다. 특히 메콩강과 태국 차오프라야강에 서식하는 아종은 길이 4.6m, 무게 500~600㎏에 이를 정도로 거대하다. 젭 호건은 2008년 캄보디아 메콩강 유역에서 길이 4.2m, 무게 500㎏짜리 개체를 포획하기도 했다.눈에 안 띄면 이상할 정도로 몸집이 크지만, 과학자들이 자이언트민물가오리를 특정 어류 종으로 분류해 본격 연구 대상으로 삼은 건 1990년이 되어서다. 자이언트민물가오리가 강바닥에 숨어 사는데다, 음식 재료로도 부적합해 잡으려는 어부가 없어 이전까지는 연구가 쉽지 않았다. 문제는 제대로 된 연구가 진행되기도 전에 자이언트민물가오리가 멸종될 위기에 처했다는 사실이다. 현재 자이언트민물가오리는 세계자연보전연맹(IUCN) 멸종위기 적색목록 EN(위기) 단계에 등재돼 있다. IUCN은 최근 66년간 전 세계 자이언트민물가오리 개체 수가 최대 79% 감소한 것으로 보고 있다. 또 1980년부터 2006년 사이 캄보디아 메콩강 유역에서는 자이언트민물가오리 어획량이 62% 감소한 것으로 추정한다. 자이언트민물가오리의 멸종을 부추기는 요소로는 무분별한 조업과 심각한 수질오염을 꼽는다.

과학자들은 지금까지 5,000개 이상의 외계 행성을 찾아냈다. 그 가운데 몇 개는 지구처럼 암석 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 추정되고 있다. 하지만 실제로 생명체가 살 수 있는 환경인지는 누구도 자신 있게 말할 수 없다. 행성 표면 환경에 대해서 얻을 수 있는 정보가 거의 없기 때문이다. 현재 관측 기술로는 간접적인 방법으로 행성의 존재와 크기를 대략 추정할 뿐이다.  따라서 제2의 지구를 찾는 과학자들의 궁극적인 목표는 지구형 행성의 표면을 직접 관측하는 일이다. 하지만 별보다 수백만에서 수십억 배 낮은 행성의 밝기를 생각하면 쉽지 않은 일이다. 별 주위를 공전하는 행성의 빛을 포착하는 일은 흔히 불 켜진 등대 옆을 지나는 반딧불이를 찾는 일에 비유된다.  하지만 스탠퍼드 대학의 과학자들은 이 문제에 대한 기발한 해결책을 제시했다. 바로 태양을 렌즈로 사용하는 것이다. 엉뚱한 이야기처럼 들리지만, 사실 이 방법은 천문학자들이 흔히 사용하는 중력 렌즈 관측 기술을 태양에 적용하는 것이다.  중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 이론에 따라 빛이 시공간을 지나면서 질량이 큰 천체 옆에서 휘어지는 현상을 이용한 것이다. 먼 별이나 은하에서 나온 빛이 은하나 은하단의 중력장에 들어가면 마치 렌즈에 들어간 빛처럼 경로가 굴절되면서 확대되는 현상이다. 과학자들은 중력 렌즈의 도움을 받아 멀리 떨어진 천체를 10-20배 정도 더 밝게 볼 수 있다.  당연히 태양의 중력도 주변을 지나는 빛을 렌즈처럼 굴절시킨다. 하지만 태양의 강력한 빛 때문에 태양의 가장자리를 지나는 희미한 빛을 모아 이미지를 재구성하기가 매우 어렵다.  연구팀 역시 천체물리학 저널에 발표한 논문에서 태양 중력 렌즈(Solar Gravitational Lens)가 지금 기술 수준에서 어렵다는 점을 인정했다. 하지만 천문학자들이 중력 렌즈를 사용하는 기술이 점점 개선되고 있어 50년 후에는 불가능한 일이 아닐 것으로 예상했다.  태양은 중력 렌즈 효과를 이용할 수 있는 천체 중에서 가장 가까이 있어 수십억 광년 떨어진 은하보다 더 효과적으로 빛을 모으고 초점을 맞출 수 있다. 기술적으로 가능하다면 남은 일은 지상 망원경이나 우주 망원경이 개념도처럼 외계 행성 - 태양 - 망원경 순으로 일직선으로 놓이게 위치를 조정하는 것이다. 태양이나 외계 행성은 크게 움직일 수 없는 만큼 우주 공간에서 먼 거리를 이동할 수 있는 망원경이 가장 적합하다.  만약 태양 중력 렌즈가 현실이 된다면 과학자들은 가까운 지구 크기의 외계 행성 표면을 직접 관측해 바다와 대기의 존재, 광합성의 징후, 실제 표면 온도와 기후 등에 대한 결정적인 증거를 확보할 수 있다. 그때가 되면 과학자들은 제2의 지구가 실제로 존재하는지, 그리고 어디에 있는지 자신 있게 말할 수 있을 것이다.

국립공원이 지구 온난화에 따른 기후변화 연구와 관측의 첨병 역할을 한다. 환경부 국립공원공단은 지리산국립공원 내 해발 1500m에 위치한 세석평전에 기후변화 조사와 관측을 위한 기후변화 대응 연구 거점시설을 개소한다고 11일 밝혔다. 연구 거점시설은 기후변화에 따른 다양한 유형의 생태계 변화를 비교, 분석하고 국제 수준의 생태관찰 시스템을 구축해 국립공원을 기후변화 대응 전진기지로 활용하기 위해 설치된다. 총면적 57.7㎡, 지상 1층 규모의 거점시설은 구상나무, 가문비나무 처럼 기후변화에 취약한 아고산대(亞高山帶) 생태계 연구활동을 지원하기 위해 국내에서는 처음으로 구축되는 것이다. 아고산대는 저산대와 고산대 사이에 위치한 식생대로 연평균 기온이 4~5도 이하로 낮고 비, 눈이 많고 바람이 강하게 부는 지역으로 생물다양성이 높은 중요 생태계로 기후변화에 취약한 것으로 알려져 있다. 연구 거점시설에서는 기후변화에 따른 생태계 변화를 감지하기 위해 사물인터넷(IoT), 5G 통신네트워크를 갖추고 온도, 습도, 강우량, 풍향, 풍속, 토양수분함량 등 기상환경과 식물의 개화, 개엽, 단풍, 낙엽시기, 식물수액의 흐름, 생장량 등을 관측한다. 관측 자료들은 국립공원연구원으로 자동 전송돼 분석 활용된다.거점시설은 3~10월은 상시 운영되고 11월부터 이듬해 2월까지는 비상시적으로 운영될 예정이다. 국립공원연구원, 지리산국립공원 경남사무소가 공동 운영하고 한화솔루션도 환경·사회·투명(ESG) 경영 차원에서 2024년까지 3년 동안 연구 운영을 지원한다. 국립공원공단은 이번 거점시설 개소를 시작으로 설악산, 오대산, 태백산, 덕유산, 한라산 등 국립공원 내 주요 아고산대 지역은 물론 섬, 갯벌 지역에도 연구 거점시설을 추가로 구축해 기후변화에 적극적으로 대응하겠다는 계획이다. 송형근 국립공원공단 이사장은 “연구 거점시설 개소를 계기로 기후변화 연구를 위한 시민 과학자와 유관기관 연구자와 협력을 강화하고 기후변화 감지, 원인분석, 대응전략 수립을 통해 최적의 국립공원 관리방안을 도출할 수 있을 것으로 본다”고 말했다.

2019년 말 중국에서 시작된 코로나19는 여전히 사라지지 않고 있다. 사망자도 전 세계적으로 628만명이나 발생했다. 그렇지만 인류 역사상 최악의 감염병은 1918년 시작돼 1919년까지 전 세계를 휩쓸면서 5000만~1억 명 사망자를 발생시킨 ‘스페인 독감’이다. 스페인 독감이 어떻게 시작되고 종식됐는지는 수수께끼로 남아있다. 독일 로베르트 코흐 연구소를 중심을 한 벨기에, 네덜란드, 덴마크, 노르웨이, 미국, 프랑스, 스위스, 오스트리아 9개국 18개 연구 기관 과학자들이 참여한 국제 공동연구팀은 매년 겨울 발생하는 계절성 독감 바이러스 H1N1이 1918년 스페인 독감 바이러스 변종으로 지금까지 이어지고 있다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 11일자에 실렸다. 스페인 독감이 유행했던 당시에는 바이러스를 분리해 보존하는 기술이 없어 바이러스 염기서열을 명확히 파악하지 못하고 있었다. 그러던 중 2005년 미국 연구진이 스페인 독감 유행 당시 사망해 알래스카에 묻힌 한 여성의 폐 조직에서 바이러스를 분리해 재생하는 데 성공했다. 그 결과 바이러스는 인플루엔자 A형(H1N1)의 아형으로 확인됐다. 연구팀은 좀 더 명확히 파악하기 위해 1918~1919년에 수집된 바이러스 6개 샘플과 1901~1931년 사이에 수집돼 독일과 오스트리아 박물관 역사기록 보관소에 보관된 서로 다른 사람의 폐 표본 13개를 분석했다. 연구팀은 1918년 6월 베를린에서 수집한 샘플과 뮌헨에서 수집된 샘플에서 완벽한 게놈을 찾아 시퀀싱할 수 있었다. 또 바이러스의 진화적 시간 척도를 추정할 수 있는 분자 시계 모델링을 분석했다. 그 결과 계절성 독감 H1N1 바이러스 게놈 모든 부분이 1918년 스페인 독감 바이러스와 일치하는 부분이 많아 직접 전달받았다는 사실을 확인했다. 또 스페인 독감 대유행 정점 전후 게놈을 비교한 결과 바이러스에 대한 적응이 가능하게 한 핵단백질 유전자에 변이가 있다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 세바스티앙 칼비냑 스펜서 코흐연구소 박사는 “기존에는 현재 유행하는 계절성 독감 바이러스가 다른 바이러스들의 게놈이 재배열돼 형성됐다고 알려져 있었지만 이번 연구를 통해 계절성 독감 게놈 모든 부분이 스페인 독감 게놈을 그대로 이어받았다는 것을 알 수 있다”고 설명했다. 스펜서 박사는 이어 “이번 연구는 스페인 독감의 소멸은 물론 현재 계절성 독감에 대해서도 사람들이 적응할 수 있게 된 이유도 파악할 수 있게 도와줄 것”이라고 덧붙였다.

시나 문학에서는 ‘공감각적’ 표현이 많이 사용된다. 하나의 감각이 다른 감각을 동시에 일으키거나 연상시키는 것인데 현실에서 공감각을 느끼는 사람은 많지 않다. 그런데 국내 과학자들이 후각을 자극하는 향기를 눈으로 볼 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 기계공학과, 생명과학과 공동 연구팀은 꽃향기를 실시간으로 측정해 눈으로 볼 수 있는 방법을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘최신 식물과학’(Frontiers in Plant Science)에 실렸다. 꽃향기는 화장품, 향수, 장식용 꽃 사업 등 다양한 분야에서 활용되기도 하지만 꽃이 피는 현화 식물이 벌이나 나비 같은 꽃가루 매개 곤충과 교류하는 대표적인 수단이다. 이 때문에 꽃향기는 식물의 생식과 진화에도 큰 영향을 미치는 요소이다. 기존에도 꽃향기를 측정하는 방법은 있었지만 물질을 포집한 뒤 양을 측정하는 방식이어서 꽃이 어떤 주기로 향기를 뿜어내는지 실시간 측정이 불가능했다. 이에 유체역학을 연구하는 공학자와 식물의 향기 물질을 분석하고 생태적 기능을 연구하는 생물학자가 공동 연구로 새롭게 접근했다. 연구팀은 레이저-간섭계를 활용해 공기 중에 퍼지는 향기를 내는 휘발성 화학물질이 어떻게 분비되고 있는지 측정할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 실제로 백합에서 나오는 꽃향기가 확산되는 상황을 실시간으로 측정하는 데 성공했다. 연구팀에 따르면 향기 물질 분비 제어를 통해 원예 산업 활성화, 농작물 생산 증진도 가능할 것으로 전망하고 있다. 또 산업 현장이나 공공장소에서 보이지 않는 유독가스 확산을 빠르게 측정해 피해 예측이나 대피 방법을 제시하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 연구를 주도한 김형수 카이스트 기계공학과 교수는 “이번 연구는 공기 중 기체를 눈으로 볼 수 있도록 하는 기술로 더욱 발전시키면 위험 유해물질이 한정된 공간에 얼마나 노출됐는지 직접 알 수 있어 산업용이나 군사용으로 활용 가능할 것으로 보인다”며 “추가 연구를 통해 향기 물질 분비에 관여하는 유전자를 찾고 그 메커니즘을 밝혀나갈 것”이라고 말했다.

계명대 약학대학 약학과 김기석 교수(주저자 및 교신저자)의 논문이 보건연구분야 저명 학술지인 “Exposure and Health”최신호에 게재됐다. 김 교수 연구팀은 납, 수은, 카드뮴 노출로 인한 혈압의 변화와 고혈압 발병을 알아보기 위해 1만명 이상의 성인을 대상으로 8년에 걸쳐 수집된 인구사회학적 변수, 중금속 노출, 혈압 측정 결과 등을 분석했다. 그 결과 납, 수은, 카드뮴의 혈중 농도가 증가할수록 혈압이 높아졌으며 중금속의 동시노출과 고혈압 유병률 간에 밀접한 관련성이 있었다. 또한 각 중금속이 혈압에 미치는 정도는 개인이 갖고 있는 인구사회학적 요인에 따라 차이가 있다는 것을 알아냈다. 특히, 주요 중금속 중 납은 고혈압 발생의 위험도에 가장 큰 기여도를 보여 환경적 요인에 의한 고혈압 발생과 관련하여 주요한 관리대상인자가 될 수 있음을 보여주었다. 이번 연구는 한국연구재단의 ‘중견연구 지원사업’과, ‘4단계 BK21사업(포렌직약과학자 전문인력양성단)’의 지원을 통하여 도출된 성과이다.

제임스웹 우주망원경(JWST·이하 웹 망원경)이 마침내 거울 정렬작업을 완벽히 마무리한 가운데 향후 웹 망원경이 내놓을 '작품'에 대한 기대감도 한층 커지고 있다. 지난 9일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA) 제임스웹 운영팀은 현재 웹 망원경의 준비 상황 설명과 더불어 오는 7월부터 본격적인 가동에 들어간다고 밝혔다. 이날 기자회견을 통해 공개한 웹 망원경의 준비 상황은 예정대로 착착 진행 중에 있다. NASA 고더드 우주비행센터 웹 망원경 프로젝트 과학자 마이클 맥엘웨인은 "웹 망원경은 현재 테스트 촬영을 진행 중인데, 여기서 얻어진 이미지 만으로도 기대감을 준다"면서 "앞으로 우주가 시작된 후 생성된 최초의 은하 중 일부를 적외선으로 관측할 수 있을 것"이라고 말했다. 특히 이날 NASA가 공개한 이미지 중 가장 관심을 끈 것은 웹 망원경과 지난 2003년 발사돼 2020년 퇴역할 때 까지 적외선으로 우주를 관측해 온 스피처 우주망원경과의 성능 비교다. 비교 촬영 대상이 된 것은 우리은하와 가장 가까운 이웃인 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud). 스피처 우주망원경이 촬영한 대마젤란은하의 일부는 천체의 형체가 드러나기는 하지만 다소 뿌옇게 보인다. 이에반해 같은 지역을 촬영한 웹 망원경의 이미지는 너무나 선명해 해상도 차이가 확연히 나타났다.이 때문에 일각에서는 스피처 우주망원경이 브라운관급이라면 웹 망원경은 UHD라고 평하기도 했다. 135억년 전 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 웹 망원경은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 L2에 무사히 도착했다. 이후 웹 망원경은 미션 성공 여부를 가늠할 복잡한 7단계 정렬 과정을 모두 무사히 마쳤으며, 현재는 테스트 촬영을 하며 작동 상태를 최종 점검하고 있다.웹 망원경은 기존 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 또한 웹 망원경은 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 제임스웹의 관측 능력은 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.　 

2018년 MIT의 과학자들은 움직이는 부분이 전혀 없는데도 하늘을 날 수 있는 항공기를 개발했습니다. 물론 SF 소설처럼 반중력 장치를 이용한 비행체는 아니고 이온 추진 (ion propulsion) 기술을 이용한 소형 항공기였습니다.  이온 추진의 원리는 간단합니다. 두께가 다른 두 전선에 고압 전류를 흘려 음극과 양극을 만들면 전류에 의해 이온화된 공기 중 질소가 양극에서 음극으로 이동하면서 공기의 흐름이 발생합니다. 여기에 양력을 발생시킬 수 있는 날개를 붙이면 움직이는 부품 없이 전기의 힘으로 날수 있습니다.  이 원리는 오래전부터 알려져 있었지만, 발생하는 추력과 양력이 낮아 실제 항공기에 사용되지는 않았습니다. 원리상 매우 큰 날개와 전선이 필요하다는 것도 큰 단점인데, 결국 비행기를 잡아당기는 힘인 항력이 매우 커질 수밖에 없기 때문입니다. 쉽게 말해 크기는 큰데 탑재량은 적고 속도가 느린 항공기가 나올 수밖에 없다는 이야기입니다. 그런데도 MIT의 연구팀이 실용적인 크기의 드론을 이 방식으로 날릴 수 있다는 점을 입증한 이후 많은 스타트업과 연구팀이 실제 상용화를 위해 도전하고 있습니다. 플로리다의 언디파인드 테크놀로지스 (Undefined Technologies) 역시 그중 하나입니다.  이들이 개발하는 것은 고정익 드론이 아니라 쿼드롭터를 대체할 수 있는 수직 이착륙 드론입니다. 수직 이착륙 항공기는 수평 방향으로 비행하는 고정익기보다 더 강한 엔진이 필요하다는 점을 생각하면 추력이 약한 이온 추진 항공기에는 더 어려운 도전입니다.  하지만 연구팀은 최근 실제 비행이 가능한 프로토타입 드론을 공개했습니다. 2분 반 정도 비행이 가능한 드론으로 에너지원은 리튬이온 배터리를 사용합니다.  이온 추진 드론의 가장 큰 장점은 움직이는 부분이 없고 구조가 단순하기 때문에 고장의 가능성이 낮으며 이론적으로 에너지 효율이 우수하다는 것입니다. 물론 움직이는 부분이 없기 때문에 소음이 적다는 점 역시 가장 기대되는 장점입니다. 그런데 놀랍게도 이들이 제조한 프로토타입은 예상외로 큰 소음을 만들었습니다.프로토타입 드론의 소음은 무려 85 데시벨에 달해 일반적인 쿼드롭터보다 훨씬 높았습니다. 예상치 않게 높은 고주파음의 원인은 확실치 않지만, 연구팀은 쿼드롭터와 비슷한 수준인 70 데시벨까지 낮출 계획입니다.  물론 아직 프로토타입 드론이기 때문에 언디파인드 테크놀로지스가 개발 중인 사일런트 벤투스 수직 이착륙 드론의 소음과 성능은 이와 크게 다를 수 있습니다. 그리고 움직이는 부분 없이 전기의 힘만으로 수직 이착륙이 가능하다는 것을 보여준 점은 충분히 혁신적입니다. 다만 몇 가지 단점을 극복해야 상업적인 성과를 거둘 수 있을 것으로 생각됩니다. 

얼마 전 한 포털 사이트가 ‘감정 스티커’를 ‘추천 스티커’로 개편해 논란이 되고 있다. ‘화나요’, ‘슬퍼요’ 등 감정을 표출할 장치가 없어졌다며 정말로 화를 내고 슬퍼하는 이용자들이 적지 않다. “악플도 하나의 의견”, “긍정과 부정의 비중을 균형 있게 했어야” 등의 목소리도 나온다. 각자 생각이 다르겠지만, 난 오래전부터 이런 스티커가 국민들의 화나 슬픔을 부채질한다고 생각하는 편이었다. 해서 이번 개편이 우리 사회를 좋은 방향으로 이끌어 나가는 계기가 되길 기원한다. 지난달 한 모임에서 최인철 서울대 심리학과 교수의 강연을 들었는데 그의 화두가 머릿속을 떠나지 않는다. 국민들의 행복감도 측정해 비교할 수 있고, 이를 늘리려는 국가의 노력이 국민 모두와 공유됐으면 한다는 것이었다. 국민들이 행복의 구성 요건을 어떻게 생각하는지 들여다보고, 이 요건들을 개선하는 데 국가와 정부의 존재 이유가 있다는 지적에 100% 공감했다. 해마다 3월이면 국가별 행복지수 순위가 공표된다. 최 교수의 말마따나 우리는 순위를 확인하는 데 급급할 뿐 구성 항목, 절댓값을 꼼꼼히 살피지 않는다. 아울러 행복의 기준 등을 놓고 섣부른 오해나 편견이 뿌리 깊다. 예를 들어 부자일수록 불행할 수 있고, 심지어 불행해야 마땅하다는 것이다. 1970년대 ‘이스털린의 역설’도 같은 맥락이다. 할리우드 스타 브래드 핏이 “행복보다 만족감, 마음의 평화가 더 현실적”이라고 갈파한 것도 마찬가지다. 보기 싫은 사람들 안 보고 살겠다며 깊은 산속에 들어 앉은, 이른바 자연인들이 진정 행복할 것인지 생각해 봤으면 한다. 니콜라 사르코지 프랑스 전 대통령이 사회가 진보하고 있다는 것을 어떻게 측정할지 연구해 보자고 만든 위원회의 수장을 노벨경제학상 수상자 조지프 스티글리츠에게 맡긴 이유도 돌아볼 필요가 있다. 경제적 여건이 충족되고, 불평등을 극복할 시스템이 자리잡혀 있으며, 사람들이 자유를 보장받으면서도 타인을 존중하고 배려하며 갈등을 해소하는 장치들이 잘 갖춰져 있다고 느끼는 것이 진정 행복한 사회일 것이다. 영국 정부가 2018년 외로움 전담 부처를 만들었다는 소식에 무릎을 쳤다. 사회신경과학자 존 카치오포는 환경이 치명률에 미치는 영향이 5%라면 외로움이 치명률에 미치는 영향은 25%라고 지적했다. 노인뿐만 아니라 2030의 극단적 선택이 늘어나고 있는 요즘이다. 앙겔라 메르켈이 독일 총리이던 2013년 국제독일포럼을 개최하면서 잡은 주제가 ‘성장과 진보, 사람들에게 무엇이 중요한가’이다. 개인의 마음 관리까지 사회와 정부의 책임으로 넓히자는 의도일 것이다. 영국 정부가 국민행복 측정에 나선 것도 같은 맥락이다. 행복을 개인 문제임을 넘어 사회나 정부, 국가의 책임으로 바라본 영향일 것이다. 설문 항목은 네 가지다. ‘전반적으로 당신 삶에 만족하느냐’, ‘얼마나 가치(의미) 있는 일을 하느냐’, ‘어제 얼마나 행복한 감정을 느꼈느냐’, ‘어제 하루 얼마나 많이 걱정했느냐’. 2년여를 끈 코로나19 팬데믹, 이념으로 갈린 진영 다툼으로 국민들의 심리적 피로가 상당히 쌓여 있지만 차기 정부에서 해소될 가능성은 높지 않다. 지난 3월 발표된 한국의 행복지수 5.5는 결코 낮지 않은데, 우리 국민 가운데 행복하다고 느끼는 층과 그렇지 않다고 느끼는 층의 간격이 심각하게 벌어지는 것이 문제다. 평균을 올리는 것보다 ‘행복 빈곤층’을 줄이는 게 현실적인 우리의 목표가 됐으면 한다. 오늘 출범하는 윤석열 정부 앞에 버거운 난제들이 수북이 쌓여 있다. 가닥이 잡히는 대로 국민들 마음까지 헤아려 주기적으로 국민 행복도를 측정하는 노력을 펼쳤으면 한다. 이를 올리려는 정부 부처의 고민과 노력도 유기적이었으면 더 바랄 나위 없겠다.

코로나19 팬데믹이 미국을 집어삼킨 2020년 4월, 뉴욕 퀸스 병원에서 자원봉사를 한 간호사 베빈 스트리클런드(49)는 종종 마스크를 쓰지 않은 채 환자들을 돌봤다. 산소 마스크를 쓰고 있는 어르신들과 원활한 소통을 하기 위해서였다. 그는 6주간 자원봉사를 하며 매주 코로나19 검사를 받았지만 한 번도 양성 반응을 보이지 않았다. 쌍둥이 아들 중 한 명이 코로나19에 걸려 함께 격리생활을 하면서도 감염을 피해 갔다. 코로나19에 저항하는 유전적 물질을 연구하는 안드라스 스파안 미국 록펠러대 박사는 스트리클런드를 비롯해 지금까지 코로나19에 감염된 적 없는 사람 5000여명에 대한 연구를 진행하고 있다. 미국 워싱턴포스트(WP)는 8일(현지시간) 과학자들이 코로나19를 한 번도 겪지 않은 사람들을 연구하며 감염 예방 및 치료법에 대한 단서를 찾고 있다고 보도했다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 지난 2월까지 전체 인구의 60%가량이 적어도 한 번은 코로나19에 감염된 것으로 추정된다. 제니퍼 누조 미국 브라운대 공중보건대학원 역학 교수는 “코로나19에 감염되지 않은 사람들의 유전자와 생물학적 특성을 연구하면 바이러스가 어떻게 발전하는지, 어떻게 인체를 감염시키고 사람들을 아프게 하는지 밝혀낼 수 있을 것”이라고 설명했다. 다만 자신이 코로나19에 감염됐던 사실을 모른 채 지나간 사람들이 적지 않아 코로나19에 감염된 적이 없는 사람을 찾는 것이 쉽지 않다고 WP는 덧붙였다.

유엔 식량농업기구(FAO)는 전 세계적으로 축산업을 통해 배출되는 온실가스가 전체 배출량의 14.5%에 이르며 그중 소는 가축 부문 배출량의 약 65%나 차지한다고 밝혔다. 기후과학자와 농학자의 연구에 따르면 지구온난화를 초래하는 온실가스 3분의1 이상은 사람들의 먹을거리를 생산하는 농축산업 분야에서 비롯되는 것으로 알려졌다. 지난해 미국 일리노이 어바나 샴페인대 대기과학과를 중심으로 한 국제 공동연구팀도 2007~2013년 세계 200개국에서 재배되고 사육되는 171개 농작물과 가축 16종에 대한 이산화탄소·메탄·아산화질소 3대 온실가스 배출량을 계산해 식품과학 분야의 국제 학술지 ‘네이처 푸드’에 발표했다. 이산화탄소로 환산한 농업 관련 온실가스는 인간 활동으로 유발된 전체 온실가스의 35%에 달했으며 이 중 57%는 동물에 기반한 먹을거리 생산과 소비 과정에서 나온 것으로 확인됐다. 특히 동물 기반 먹을거리 가운데선 소고기가 온실가스를 가장 많이 내뿜는 ‘최악의 먹을거리’다.FAO의 또 다른 통계에 따르면 전 세계 경작지의 33%는 가축을 먹이기 위한 사료용 작물 재배에 사용되고 있다. 인도와 소고기 수출 국가 1, 2위를 다투는 브라질의 경우 소 사료를 생산하려고 아마존 열대우림을 밭으로 개간하고 있다. 사육소를 위해 지구의 허파가 파괴되면서 이산화탄소 포집 능력은 줄어드는 꼴이다. 소가 되새김질하면서 배출하는 메탄가스는 이산화탄소보다 온실효과가 21배나 더 큰 것으로 알려져 있다. 또 소를 도축해 냉동 저장하고 운반하는 과정에서 방출되는 온실가스 발생량까지 고려하면 맛있는 소고기 한 입에 희생돼야 하는 것이 너무 많다. 독일 포츠담 기후영향연구소, 베를린 훔볼트대, 대만 세계채소센터, 스웨덴 웁살라 스웨디시농업과학대 공동연구팀은 2050년까지 전 세계인의 1명당 소고기 소비량 중 20%를 발효 미생물 단백질로 대체하면 현재 이산화탄소 배출량의 절반가량을 줄일 수 있다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 5월 5일자에 실렸다. 앞서 언급한 것처럼 육류가 기후에 미치는 영향을 줄이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 식물을 이용하는 대체육과 동물의 세포를 배양해 고기를 만들어 내는 배양육이 대표적이다. 대체육은 ‘콩고기’처럼 비동물성 재료인 콩, 버섯 등을 이용해 모양과 식감을 고기와 비슷하게 만든 것이다. 배양육은 소나 돼지 같은 동물 세포를 실험실에서 배양해 만든 인공 고기다.연구팀은 특히 ‘마이코프로틴’ 같은 미생물 발효 기술을 활용해 만든 단백질 사용에 대한 환경적 영향을 분석했다. 미생물 발효 단백질(MP)은 단세포 단백질 또는 미생물 단백질로 불리는데 당밀, 메탄올, 에탄올, 밀 등 탄소화합물을 영양원으로 해서 미생물을 대량 배양한 뒤 이를 모아 추출한 단백질을 말한다. 연구팀은 2050년까지 전 세계적으로 1명당 소고기 소비량의 20%를 미생물 단백질로 대체한다면 연간 산림 벌채로 인해 발생하는 이산화탄소 배출량의 56%를 줄일 수 있을 것이라고 예측했다. 그렇지만 연구팀은 소고기 소비량의 20% 이상을 미생물 단백질로 대체한다고 해서 이산화탄소 배출량 감소나 산림 파괴를 막는 효과가 선형적으로 증가하지는 않는다는 분석을 내놨다. 미생물 단백질 생산 원료가 사탕수수나 밀, 옥수수 같은 작물을 바탕으로 하기 때문이다. 연구팀은 단백질 생산을 목적으로 작물 재배 경작지를 늘리기 위해 삼림을 개간하는 사례가 늘어나면서 이산화탄소 배출이 오히려 늘어날 수 있다고 설명했다.

플라스틱의 사용량이 증가하면서 폐기물과 미세플라스틱이 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 커지고 있다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 수의과학대, 보데가 해양연구소, 네브래스카대 수의대, 캐나다 토론토대 진화생물·생태학과 공동 연구팀은 육지에 있는 병원균들이 미세플라스틱을 타고 바다로 이동해 해양생태계뿐 아니라 최종적으로 인간의 건강까지 위협한다고 8일 밝혔다. ●병원균을 바다로 전달하는 매개체 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실린 이 연구에는 UC데이비스 수의학과에서 해양생태계 내 미생물과 병원균의 관계를 연구하고 있는 한국인 과학자 김민지 박사가 제1저자로 참여했다. 아울러 이번 연구는 미세플라스틱이 질병을 일으키는 병원균들을 바다로 전달하는 매개체가 되고 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. ●“환경·동물·인간에게 심각한 피해” 연구팀은 신경정신 질환을 유발할 수 있는 기생충 톡소포자충(톡소플라스마 곤디), 호흡장애나 위장염을 일으키는 크립토스포리디움, 설사나 담낭염이 일어나게 하는 지알디아 등 인수공통감염병 원인균을 대상으로 조사했다. 연구팀은 원형 미세플라스틱과 선형 미세섬유를 분석한 결과 모두 육지 병원균을 바다로 옮길 수 있으며, 특히 미세섬유에 병원균들이 더 많이 붙어 이동한다는 것을 확인했다. 캐런 샤피로 UC데이비스 교수는 “병원균이 미세플라스틱을 ‘히치하이킹’해서 도저히 발견되지 않을 것으로 보이는 곳까지 확산되고 있다”며 “미세플라스틱은 환경, 야생동물, 인간 모두에게 심각한 피해를 준다”고 설명했다.