수학에 ‘젬병’이어서 어문학부를 선택한 학생이 나중에 공학부의 교수가 될 확률은 얼마나 될까. 현관문을 열었을 때 뜨개질하고 있는 좀비를 만날 확률과 비슷하려나. ‘이과형 두뇌 활용법’은 이른바 ‘수포자’(수학포기자)로 학창 시절을 보내다 미 오클랜드대 공학부 교수가 된 이가 쓴 수학 학습법 책이다. 스스로 체득한 방법뿐 아니라 다수의 유명 교수, 이과생 등과의 인터뷰를 통해 얻은 노하우들을 곁들였다. 여기에 신경과학, 인지심리학 등 ‘수학 근육’을 키우는 데 도움을 주는 이론도 함께 담았다. 저자의 주장을 요약하면 “수학 머리는 타고나는 게 아니고, 누구나 연습만 하면 ‘수학 근육’을 키울 수 있다”는 것이다. 청소년 시절 깡말랐던 아널드 슈워제네거가 세계 최고의 보디빌더가 된 것과 같은 이치다. 다만 ‘수포자’에서 벗어나 수학 애호가가 되려면 특정한 시점을 넘어서야 한다. 육상 종목의 ‘사점’(dead point)처럼 말이다. 저자는 그 지점을 비교적 완만하게 벗어날 방법 열 가지를 펼쳐 놨다. 가장 먼저 강조한 건 집중모드와 분산모드의 활용이다. 집중모드는 고도로 집중한 상태, 분산모드는 일종의 휴식 상태다. 공부할 때는 집중모드만 필요할 것 같지만 분산모드도 못지않게 중요하다. 19세기 프랑스의 수학자 앙리 푸앵카레가 그 예다. 수학계의 전설로 꼽히는 그는 수학 문제가 잘 풀리지 않으면 휴가를 즐기며 반짝 해답을 찾곤 했다. 다소 의미 차이는 있지만 ‘놀 때 놀고 공부할 때 공부하기’ 정도로 이해하면 맞을 듯하다. 알베르트 아인슈타인이나 토머스 에디슨 등 과학자, 살바도르 달리와 같은 예술가 등 ‘위인전’을 통해 접했던 인물들이 두 모드를 조화롭게 활용했다고 한다. 여기에도 전제는 있다. 휴가를 가거나 잠자리에 들거나 심지어 낮잠을 자기 전까지는 문제 풀이에 집중해야 한다는 것이다. 그렇지 않으면 두뇌는 다른 데로 눈을 돌린다. 반복 학습(복습)의 중요성도 간과할 수 없다. “기억하고 싶은 것을 반복하지 않으면 머릿속 ‘대사 뱀파이어’가 해당 기억이 강화되기 전에 신경 패턴을 쪽쪽 빨아먹어 없앨 것”이기 때문이다. 저자는 일정 시간 집중한 뒤 그보다 많은 시간을 보상에 할애하는 ‘포모도로 기법’ 등의 해결책을 제시하고 있다. “흔히 ‘공부는 엉덩이로 하는 것’이라고 생각하지만 더 중요한 건 요령”이라며 최대 효율을 내는 학습법도 구체적으로 보여 준다.공부를 망치는 것들도 있다. ‘수포자’들에게 악몽의 서곡은 ‘미루기’다. 저자가 “소량의 독을 꾸준히 먹는 일”이라며 서둘러 버려야 할 것으로 꼽은 습관이다. 미루기 전문가(외국엔 이런 전문가도 있다!)인 리타 에밋은 “어떤 작업에 대한 두려움이 실제 그 작업을 하는 것보다 더 많은 시간과 에너지를 소모한다”고 했다. ‘수포자’의 과정을 겪느니 차라리 수학 공부를 하는 게 더 효율적이라는 얘기다. 정보사회의 필수 기능으로 여겨지는 ‘멀티태스킹’에 대한 평가도 부정적이다. 저자는 “한번에 여러 일을 진행하는 멀티태스킹은 뿌리내리려는 식물을 계속 (위로) 잡아당기는 일과 같다”고 지적했다. 주의 집중의 대상을 계속해서 바꾸면 아이디어나 개념이 뿌리를 내리고 번성할 수 없다는 것이다. 손원천 선임기자 angler@seoul.co.kr

삼육대 간호대학 오복자 교수가 대한민국의학한림원 신임 정회원으로 선출됐다. 의학한림원은 국내 보건의료 분야 석학단체로 국민 건강증진을 위한 전문적인 연구를 통해 국가 보건의료정책 자문 역할을 한다. 특히 의학한림원 정회원은 해당 전문분야에서 20년 이상 경력을 보유하고, SCI 등재 학술지 게재 논문 편수 및 전문 학술 저서 출간 등 연구업적에 대한 심사과정을 거쳐 선출된다. 오복자 교수는 지난 25년간 성인간호학 및 종양간호학 분야에서 연구업적을 쌓아왔다. 암 환자의 건강증진, 삶의 질 향상, 증상관리 중재에 대한 메타분석 연구를 수행하며, SSCI 및 제1저자 논문 100여 편을 발표했다. 한국과학기술단체총연합회 과학기술우수논문상, 한국간호과학학회 우수 간호과학자상 및 우수논문발표상(4회)을 수상했다. 또한 대한종양간호학회 창립 멤버로 학술이사, 부회장, 회장 등을 역임했으며 종양전문간호사제도를 국내에 도입하기도 했다. 서울비즈 biz@seoul.co.kr

동물이 스스로 낸 소리가 반사되어 돌아오는 것을 듣고 사물의 위치를 알아내는 것을 반향정위(echolocation)라고 한다. 칠흑 같은 어둠 속에서도 부딪히지 않고 자유롭게 비행하는 박쥐나 깊은 바다에서도 보지 않고 먹이를 찾는 돌고래 같은 경우가 대표적이다. 특히 박쥐는 물속보다 음파의 전달이 느린 공기 중에서 초음파를 이용해 주변 지형을 인식하고 나방 같은 작은 곤충을 잡아먹는 지구상 최고의 반향정위 전문가다. 과학자들은 그 비결을 알기 위해 많은 연구를 진행했다. 덴마크 오르후스 대학 연구팀은 2017~2019년 사이 불가리아에 서식하는 큰생쥐귀박쥐(greater mouse-eared bat. 학명 myotis myotis)가 사냥할 때 초음파를 어떻게 사용하는지 연구했다. 이를 위해 연구팀은 체중 45g의 작은 박쥐의 등에 부착할 수 있는 전자 태그를 개발했다.(사진) 연구팀이 개발한 3.5g 무게의 전자 태그에는 마이크로프로세서와 초음파 마이크로폰, 가속도계 및 위치 추적기, 배터리가 탑재되어 있다.연구팀은 10마리의 암컷 큰생쥐귀박쥐를 포획한 후 전자 태그를 붙이고 다시 방사했다. 이 전자 태그는 무해한 접착제로 붙어 있어 2일에서 14일 사이 자동으로 떨어지게 되어 있다. 전자 태그가 자동으로 떨어지지 않은 경우에는 박쥐를 다시 포획해 수동으로 제거한 후 다시 자연으로 돌려보냈다. 데이터 분석 결과 박쥐들은 전자 태그에도 불구하고 수백 번에 걸쳐 적극적으로 곤충을 사냥한 것으로 나타났다. 물론 등에 매달린 이물질이 거추장스럽긴 했겠지만, 박쥐도 먹고 살려면 다른 선택의 여지가 없으므로 평소처럼 사냥했을 것이다. 연구팀은 데이터를 분석해서 먹이를 잡기 전 박쥐의 초음파 신호가 예상외로 약해진다는 사실을 확인했다. 먹이를 쫓을 때 신호를 높이는 대신 반대로 줄인 것이다. 연구팀에 따르면 이는 이외의 결과가 아니다. 초음파 신호의 강도를 낮추면 멀리 떨어진 물체에서 오는 신호는 잘 들리지 않는 대신 가까이 있는 사냥감과 장애물의 신호만 감지할 수 있게 된다. 오히려 소리를 줄여야 사냥감에 집중할 수 있다. 사냥감을 쫓는 사자나 호랑이가 시선을 목표에 고정하면서 시야가 좁아지는 것과 마찬가지다. 줄일수록 집중하기 쉬워지는 것은 초음파 신호만의 이야기는 아닐 것이다. 큰생쥐귀박쥐의 지혜는 인간 세상에서도 통용될 수 있는 자연의 가르침이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

얼어붙은 러시아 연안에 차이콥스키의 명작 ‘백조의 호수’가 울려 퍼졌다. 지난달, 러시아 제2의 도시 상트페테르부르크에서 서쪽으로 약 100㎞ 떨어진 레닌그라드스카야 오블라스트 연안에서 고전발레의 대명사 ‘백조의 호수’ 공연이 펼쳐졌다. 무대가 아닌 얼음판 위에 선 발레리나 일미라 바가우트디노바(39)는 우아한 몸짓으로 한 마리 백조를 표현해냈다. 볼쇼이 극장과 함께 러시아 최고의 발레 및 오페라 공연 극장으로 꼽히는 마린스키 극장 발레리나가 이 먼 곳까지 와 나홀로 공연을 선보인 이유는 뭘까. > 모스크바타임스는 이 발레리나가 바타레이나야 연안 건설에 반대하는 환경 운동가로서 얼음판 위에 섰다고 전했다. 러시아 정부는 지난해 5월 폴란드의 발트양곡터미널 측에 바타레이나야 연안 일대를 10년간 임대하는 계약을 체결했다. 2024년까지 350억 루블(약 5404억 원) 규모의 곡물 수출입 항구 터미널을 포함한 물류 단지가 건설될 예정이다. 환경운동가들은 즉각 반발했다. 수천 년 전부터 이어져 내려온 습지에서의 야만적 파괴 행위를 중단하라고 목소리를 높였다. 국제청원사이트에 글을 올려 계약을 철회하라고 촉구했다. 이들은 바타레이나야 연안이 철새 수천 마리가 인근 습지로 날아가는 경로에 있어 보존가치가 매우 높다고 설명했다. 1997년에도 석유 수출 기지를 세우려는 시도가 있었으나, 러시아 과학자들과 환경 전문가 반대로 무산된 바가 있다고 강조했다.그러면서 항구 터미널이 건설되면 희귀 식물 종과 해양 포유류가 서식지를 잃게 된다고 지적했다. 또 100년 역사를 간직한 대규모 소나무숲 개간으로 생물 다양성이 파괴될 처지라고 호소했다. 환경운동가들은 상트페테르부르크에 투자 활성화와 일자리 창출 모두 필요하다는 사실은 알고 있지만 시민 휴식처로서, 또 동식물의 오랜 보금자리로서 개발은 중단되어야 한다고 설명했다. 자연을 그대로 후손에게 물려주어야 한다고 재차 강조했다.마린스키 극장 발레리나 바가우트디노바도 힘을 보탰다. 바가우트디노바는 “바타레이나야 연안은 봄에는 백조가 둥지를 틀고, 여름에는 어린이들이 뛰놀고, 겨울에는 어부들이 얼음 낚시를 즐기는 독특한 자연사적 장소다. 자연과 인간이 조화를 이루는 곳”이라면서 “이 모든 것이 파괴될 위기에 처해 있다. 블라디미르 푸틴 대통령에게 보낼 개발 중단 요구 탄원서에 서명해달라”고 호소했다. 이와 함께 바타레이나야 해변과 맞닿은 호수에서 선보인 나홀로 공연 실황을 공개했다. 발레복을 차려입고 얼어붙은 호수 위에 선 그녀는 차이콥스키의 ‘백조의 호수’에 맞춰 열연을 펼쳤다. 발레리나는 “블라디미르 푸틴 대통령에게 보낼 개발 반대 탄원서에 서명해달라. 이곳에서 죽어가는 백조가 춤을 추는 슬픈 일이 벌어지지 않기를 바란다”며 동참을 촉구했다. 권윤희 기자 heeya@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

남극에서 보기 드문 ‘아르누부리고래’가 포착됐다. 8일 뉴질랜드텔레비전(TVNZ) 1뉴스는 뉴질랜드의 남극기지인 스콧기지 부근에 희귀 아르누부리고래 무리가 나타났다고 보도했다. 이날 뉴질랜드남극연구소(Antarctica New Zealand) 측은 스콧기지 인근에서 촬영한 정체불명의 고래 사진을 공개했다. 스콧기지 과학 기술자 제이미 맥가우는 “기지 근처에 처음 보는 고래 2마리가 나타났다. 부랴부랴 카메라를 챙겨 들고 나갔다”고 밝혔다. 12마리 정도로 구성된 고래 무리는 굉음을 내며 남극 바다를 가로질렀다. 맥가우는 “불과 몇 킬로미터 앞바다에서 고래가 떼지어 헤엄치고 있었다. 꼬리로 수면을 치며 공중으로 솟구치는 ‘브리칭’(Breaching) 행동도 관찰했다”고 말했다. 몸을 세워 공중으로 힘껏 치솟은 고래가 다시 수면과 부딪힐 때마다 주변 바다에 굉음이 울려 퍼졌다고도 덧붙였다.하지만 정확히 어떤 고래인지는 파악이 어려웠다. 공식 확인을 위해 관련 부서에 사진을 보내 분석을 의뢰한 스콧기지 연구팀은 해당 고래가 희귀 ‘아르누부리고래’라는 답변을 받았다. 뉴질랜드 환경보호부(DOC) 해양생물 과학자문 안톤 반 헬덴은 “엄청난 사진을 건졌다. 사진 속 고래는 아르누부리고래”라고 확인했다. 아르누부리고래는 1851년 뉴질랜드에서 발견된 두개골이 신종으로 보고되면서 세상에 알려졌다. 남반구에서 가장 큰 부리고랫과로 약 10m 길이까지 자란다는 것 외에 드러난 바가 거의 없다. 마지막으로 목격된 건 5년 전 스콧기지 부근에서였다. 헬덴 고문은 “2012년 내가 남극 대륙 깊숙이 자리한 로스해에서 본 고래들과 같은 아르누부리고래다. 개체 수는 물론 생활방식 등 알려진 게 거의 없는 미스터리한 종”이라고 설명했다. 이어 기록되지 않은 목격담에 주로 의존해 고래의 삶을 추측할 뿐이라고 전했다. 또 다른 과학 고문 레베카 맥닐 역시 “베일에 싸인 신비한 고래다. 아르누부리고래를 목격하는 건 분명 흔치 않은 일”이라며 흥분을 감추지 못했다.영국 고래보호협회(WDC) 설명도 비슷하다. WDC는 아르누부리고래를 두고 관련 정보가 많지 않은 비밀스러운 고래라고 밝히고 있다. 대개 6~10마리, 많게는 80마리까지 무리를 지어 다니며 수면에 바짝 붙어 천천히 헤엄친다는 게 그나마 알려진 정보다. 또 물속에서 한 시간까지 머무를 수 있는 것으로 추측되며, 일단 한 번 물 밖으로 나오면 거친 브리칭으로 수면을 타격하는 것으로 전해진다. 전문가들은 매우 보기 드문 아르누부리고래인 만큼, 이번 사진 자료의 과학적 가치도 높다고 입을 모았다. 뉴질랜드남극연구소도 “사막에서 바늘을 찾은 격”이라며 “운이 좋았다”고 평가했다.　권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

지난해 말부터 코로나19 백신 접종이 시작된 나라들이 늘고 있지만 동시에 코로나19 변이 바이러스들도 속속 등장하고 있다. 영국, 남아프리카공화국, 브라질 코로나19 변이바이러스를 포함해 최근에는 지금까지 발견된 변이 바이러스들 중 최악이라는 미국발 변이바이러스까지 나오고 있는 상황이다. 과학계에서 가장 주목하고 있는 부분은 이들 변이 바이러스가 현재 접종되고 있는 백신에 내성을 갖고 있는가라는 점이다. 백신 내성에 대한 직접적인 증거는 나오지 않고 있지만 실험실 수준의 연구를 통해 이들 변이 바이러스들이 백신을 완전히 무력화시킬 정도는 아니지면 백신의 효과를 크게 떨어뜨릴 가능성은 높다는 연구결과들이 나오고 있어 우려가 커지고 있다. 우선 미국 컬럼비아대 의대 일반의 및 외과의학부, 의대 미생물학·면역학부, 감염병연구부, 화학과, 마음·뇌·행동연구소, 국립보건원(NIH) 백신연구센터, 리제네론 제약사 공동연구팀은 ‘B.1.351’로 알려진 남아공 변이바이러스와 ‘B.1.1.7’로 이름붙여진 영국발 변이바이러스에 대한 항체중화능력을 평가한 결과 바이러스들의 저항성이 커졌다는 것을 확인했다고 9일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 실렸다. 연구팀은 코로나19에서 회복한 환자 20명의 혈장과 백신접종을 받은 22명의 혈장, 30개의 단복사 항체로 남아공발, 영국발 코로나19 변이바이러스 중화능력을 측정했다. 그 결과 이들 변이 바이러스들이 항체중화에 대한 내성이 있는 것으로 확인됐지만 영국발 코로나19 변이 바이러스는 현재 백신으로도 충분히 대응이 가능한 것으로 조사됐다. 반면 남아공발 변이 바이러스는 혈장 치료를 통한 항체 중화 효과가 9분의 1 수준으로 떨어졌고 백신을 통한 항체 중화효과도 10~12분의 1 수준으로 감소한 것이 확인됐다. 또 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대, 병리학·면역학과, 분자미생물학과, 텍사스대 의대 생화학·분자생물학과, 인간감염 및 면역학연구소, 텍사스대 부설 사우스웨스턴메디컬센터, 백신과학연구센터, 벤더빌트대 의대 백신연구센터, 비르 바이오테크놀로지사, 스위스 후맘스 바이오메드사 공동연구팀도 남아공발, 영국발 코로나19 변이바이러스를 대상으로 화이자 백신의 항체 중화효과를 실험했다. 그 결과 컬럼비아대 연구팀과 비슷한 결과를 얻었다. 영국발 변이 바이러스에 대해서는 기존 코로나19 바이러스와 항체 중화효과에 큰 차이가 보이질 않았지만 남아공발 코로나19 변이바이러스는 백신의 항체 중화효과가 눈에 띄게 줄어드는 것이 관찰됐다. 연구팀은 바이러스의 스파이크단백질 484번과 501번 위치에 변이가 발생한 다른 바이러스들에 대해서도 백신의 효과가 떨어질 수 있다고 밝혔다. 마이클 다이아몬드 워싱턴대 의대 교수(면역학)는 “이번 발견은 실험실 수준의 연구결과이기는 하지만 백신이 코로나19 변이바이러스에 효과가 떨어질 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “이 같은 상황에서는 빠른 접종으로 변이를 최소화하는 것이 필요하며 변이 바이러스에 감염된 환자의 치료법도 일부 조정이 필요할 것”라고 말했다.오스트리아 과학아카데미 분자의학연구센터와 빈대학 바이러스학연구센터를 중심으로 스위스, 러시아 과학자들이 참여한 공동연구팀은 코로나19 바이러스 분리주 747개로 심층 염기서열 분석한 결과 바이러스에 감염된 세포를 처리하는 역할을 하는 면역T세포의 활성화를 억제하는 변이 펩타이드가 발견됐다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘사이언스 면역학’ 4일자에 발표하기도 했다. 바이러스에 감염된 세포 표면 단백질과 결합하는 펩타이드는 감염 세포를 파괴하는 면역세포 활성화에 중요한 역할을 한다. 이번 연구에 따르면 변이 바이러스에는 펩타이드가 결합하기 어려워져 바이러스의 활동을 억제하기 쉽지 않다는 것이다. 이는 면역기능을 활성화시켜 코로나19 바이러스를 막는 백신의 효과가 떨어질 가능성이 크다는 것을 의미하기도 한다. 앞서 연구를 주도한 세계적인 바이러스 학자 데이비드 호 컬럼비아대 교수는 “바이러스의 특성상 시간이 지날수록 변이는 계속 나타날 수 있는 만큼 현재 개발된 백신의 접종속도를 높여 집단면역을 형성해 바이러스 전파와 변이 가능성을 최대한 억제하는 것이 무엇보다 중요하다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난달 말 영국 남부 지역에 떨어진 것으로 추정됐던 운석들이 과학자들에 의해 회수됐다. 9일(현지시간) BBC뉴스 등 현지매체 보도에 따르면, 이들 운석은 최근 글로스터셔주 윈치컴에서 발견됐다.가장 큰 운석은 윈치컴에 있는 한 익명의 개인 주택 차도에서 발견된 300g짜리 덩어리다. 이보다 작은 운석들도 같은 지역에서 각각 회수됐다. 운석은 단백질의 구성요소인 아미노산을 포함한 미네랄과 유기 화합물의 혼합물로 이뤄진 탄소질 콘드라이트(carbonaceous chondrite)로 확인됐다. 이는 태양계 초기에 형성돼 약 45억 동안 우주의 진공 상태에서 보존됐다가 하늘에서 떨어진 것이다. 말 그대로 우주의 역사를 그대로 담고 있는 이 운석은 연구 가치가 극히 높아 가격 또한 g당 857달러(약 97만원) 정도로 매겨지는 것으로 알려졌다. 따라서 이번에 가장 운석을 발견한 사람의 경우 단순 계산으로 25만7100달러(약 2억9300만원)를 벌어들인 셈이다. 그야말로 이런 운석은 ‘우주의 로또’라고 부를 수 있는 것이다. 이들 운석의 모체가 되는 소행성은 음속의 약 40배인 4만9890㎞ 정도의 속도로 지구 궤도로 진입해 마찰에 의해 불타올라 유성이 됐다. 하지만 이는 대부분의 유성과 달리 지난달 28일 오후 9시 54분쯤 글로스터셔주 상공을 가로지르며 땅에 떨어질 만큼 충분히 컸다. 땅에 떨어져 이들 운석이 되기 전 상태인 유성은 3년 전 영국 런던 자연사박물관 관계자들이 주도해 설립한 영국 유성 관측협회인 유케이 파이어볼 얼라이언스(이하 유케이폴·UKFall)가 처음 포착했다. 유케이폴 연구진은 이번 유성을 아일랜드와 네덜란드와 같은 먼 지역에서도 볼 수 있었던 이유가 너무 밝았기 때문이라고 밝혔다.이 유성은 가정용 CCTV와 차량용 블랙박스 그리고 적어도 6대의 유성 전문 카메라에 찍혔다. 천문학자들은 땅에 떨어졌을 가능성이 큰 이들 운석을 가능한 한 빨리 찾기 위해 애썼다. 왜냐하면 운석은 산소에 노출되는 시간이 길어질수록 연구 가치가 떨어지기 때문이다.영상 분석 결과 이들 운석은 글로스터셔주 첼트넘 바로 북쪽 농지에 떨어졌을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 리처드 그린우드 영국 오픈대(개방대) 행성학과 연구원은 지난 3일 윈치컴에서 운석을 발견한 것 같다는 신고를 받고 현장으로 출동했다. 그린우드 연구원은 “그 모습을 보자마자 희귀한 운석이고 완전히 독특한 사건이라는 점을 즉시 알수 있어 놀라지 않을 수 없었다”고 회상했다. 그후 운석들은 빠르게 수집돼 보호됐고 자연사박물관으로 옮겨졌다. 이 과정은 유케이폴 회원인 영국 자연사박물관의 애슐리 킹 박사가 감독했다. 킹 박사는 “거의 모든 운석은 지구와 같은 행성이 어떻게 형성됐는지를 우리에게 알려줄 수 있는 태양계의 남은 재료인 소행성에서 날아온다”면서 “떨어진 거의 직후 회수된 이 운석을 관찰하고 연구할 수 있는 최초의 사람들 중 한 명이 될 수 있는 기회는 꿈이 실현되는 것”이라고 말했다.이 운석을 초기 분석한 결과 신속한 대응 덕분에 소행성 류쿠에서 탐사선 하야부사 2호가 가져온 물질에 버금갈 만큼 좋은 조건에 해당하는 것으로 밝혀졌다.이런 예외적인 상황 외에도 이 운석은 매우 희귀한 것이다. 지구에서는 지금까지 약 6만5000개의 운석이 발견됐지만, 그중 오직 1206개(18%)만이 떨어지는 모습이 목격됐다. 거기서 다시 51개(4.2%)만이 탄소질 콘드라이트인데 이번에 윈치컴에 떨어진 운석은 30년 만에 영국에서 회수된 것으로 알려졌다.연구진은 앞으로 더 많은 운석 조각이 발견될 가능성이 있다고 생각한다. 이는 단순히 검은 돌이나 작은 바위 또는 먼지 더미처럼 보일 수도 있다. 이들은 만일 이 지역에서 운석으로 의심되는 것을 발견하면 사진을 찍고 위치를 기록한 뒤 장갑이나 알루미늄 호일로 표본을 수집하고 연락 달라고 권고했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 캘리포니아 연안에는 거대한 해조류인 켈프(kelp) 군락이 존재합니다. 다시마과에 속하는 켈프는 식용이나 기타 천연 소재로 사용되는데, 오래전부터 과학자들은 식용 이외에 다른 가능성에 주목해왔습니다. 바로 바이오 연료입니다. 해조류인 켈프는 별도의 토지나 농업용수가 필요없고 비료나 살충제, 제초제 같은 농약도 필요하지 않습니다. 사람이 먹는 주곡 작물도 아니어서 옥수수처럼 바이오 연료로 사용했을 때 논쟁이 발생할 여지도 없습니다. 하지만 켈프의 가장 큰 장점은 지상 식물과는 비교도 안 되는 성장 속도입니다. 일부 켈프는 하루 50㎝씩 자랄 수 있으며 30~80m 길이로 자라는데 1년이 채 걸리지 않습니다. 바이오 연료 후보 식물을 연구하던 과학자들이 켈프에 주목한 건 당연합니다. 그러나 켈프를 대량 재배하는 것은 생각보다 쉽지 않은 문제입니다. 단순하게 말하면 켈프 재배 자체는 어렵지 않으나 켈프를 대량으로 재배할 수 있는 바다가 많지 않습니다. 켈프는 햇빛이 잘 드는 얕은 바다를 선호하는데, 성장 속도가 빠르다 보니 얕고 수온이 적당한 바다 가운데서 규소, 질소, 인 등의 영양염류가 풍부한 바다를 선호합니다. 이런 조건을 만족하는 장소에는 이미 거대한 켈프 군집으로 이뤄진 켈프 숲이 존재합니다. 켈프 숲은 산호초처럼 수많은 해양 생물의 보금자리로 바이오 연료 재배를 위해 함부로 파괴할 수 있는 장소가 아닙니다. 바다는 넓지만, 켈프를 대량으로 재배할 수 있는 장소는 한정되어 있기 때문에 과학자들은 다양한 해결책을 연구했습니다. 서던 캘리포니아 대학 연구팀이 제시한 방법은 조금 엉뚱해 보이는 켈프 엘리베이터입니다. 바다에 사는 해조류인 켈프에게 엘리베이터가 필요한 이유는 바로 영양염류입니다. 광합성 식물이 없는 깊은 바다에는 영양염류가 풍부해 켈프에게 좋은 비료가 됩니다.연구팀은 스테인리스 스틸과 유리섬유 소재로 만든 켈프 재배 장치에 부표에 매단 후 낮에는 얕은 바다로 끌어올리고 밤에는 수심 80m의 깊은 바다에 내려보냈습니다. 켈프는 빨리 자라는 자이언트 켈프의 일종인 마크로시스티스(Macrocystis pyrifera)를 선택했습니다. 이를 캘리포니아 인근 해안에서 100일간 시험한 결과 켈프 엘리베이터가 켈프의 성장 속도를 4배 빠르게 한다는 것을 확인했습니다. 연구팀은 켈프 엘리베이터를 사용하면 수심이 깊은 바다에서도 켈프를 효과적으로 재배할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 참고로 농지에 비료를 주듯 영양염류를 바다에 직접 뿌리는 방법도 있지 않으냐고 반문할 수 있지만, 뿌린 비료의 상당 부분은 주변 바다로 흘러 들어가 적조현상 같은 환경 문제를 일으킬 수 있습니다. 켈프 엘리베이터는 더 간단하고 저렴한 방법으로 켈프에 영양분을 공급하면서 환경 오염 문제를 피할 수 있습니다. 물론 이 방법이 실제로 켈프의 대량 상업 재배에 적합한지는 앞으로 검증이 필요합니다. 분명한 것은 땅에서 재배하는 식량 자원과 생물 자원이 부족한 상황에서 바다를 더 현명하게 사용할 방법을 고민해야 한다는 것입니다. 이렇게 참신한 아이디어를 통해 인류가 직면한 식량 및 에너지 문제를 해결할 방법이 나올 수 있습니다. 땅은 좁지만, 삼면이 바다로 둘러싸인 우리 역시 이런 아이디어에 주목해야 할 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

뇌졸중은 뇌의 일부분에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터짐으로써 해당 부분의 뇌가 손상되는 질환이다. 뇌졸중은 물론 심근경색 같은 뇌심혈관질환은 돌연사의 주요 원인이면서 최근 30년 동안 전 세계 사망원인 1위로 꼽히고 있다. 뇌심혈관질환의 원인을 찾기 위해서는 영상의학장치가 많이 사용되는데 특히 자기공명영상(MRI)이 널리 쓰이고 있다. 많은 의과학자들이 뇌졸중을 조기에, 정확하게 진단하기 위해서 더 정밀한 영상진단기술을 개발하기 위한 연구를 하고 있다. 이 같은 상황에서 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대 화학과, 연세대 의대 영상의학과 공동연구팀은 현재보다 10배 더 정밀하게 혈관 곳곳을 관찰할 수 있는 고성능 자기공명영상(MRI) 조영제를 개발하고 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 9일자에 발표했다. ‘사이오’(SAIO)라고 이름 붙여진 이번에 새로 개발된 조영제는 미세혈관 직경인 0.2~0.8㎜보다 1500배 정도 작은 5㎚(나노미터) 수준이다. 이 때문에 몸 속 모든 혈관 구석구석으로 침투해 혈관을 10배 더 자세히 관찰할 수 있다. 또 현재 MRI 촬영에는 가돌리늄 조영제가 사용되는데 만성신장질환을 앓고 있는 환자에게는 소변으로 배출되지 않아 ‘신원성전신섬유증’이라는 부작용을 일으킬 수 있다. 그런데 사이오 조영제는 가돌리늄 대신 철분을 사용해 이 같은 문제를 근본적으로 없앨 수 있다고 밝혔다.연구팀은 사이오를 이용해 생쥐의 뇌를 촬영한 결과 머리카락 굵기인 100㎛(마이크로미터)의 미세혈관까지 선명하게 볼 수 있는 3차원 정밀 MRI 뇌혈관 지도를 만드는데 성공했다. 또 MRI 촬영후 사이오는 생쥐의 방광으로 모두 모여 소변으로 배출되는 것이 확인됐다. 신장에 문제가 있는 생쥐에게서도 부작용 없이 모두 몸 밖으로 배출되는 것도 관찰했다. 천진우 IBS 나노의학연구단 단장(연세대 화학과 교수)는 “지금까지 MRI 기술이 큰 고속도로만 보여주는 수준이라면 이번에 개발한 조영제를 이용하면 좁은 동네 골목길까지 자세하게 볼 수 있는 정도”라며 “이번에 개발한 조영제는 영상의학기기의 해상도를 높이는 동시에 신체 안전성을 동시에 만족시킨다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국의 화성 탐사 로봇 퍼서비어런스(Perseverance)가 화성에서 첫 시험주행을 무사히 마쳤다고 미 항공우주국(NASA)이 5일(현지시간) 밝혔다. 로이터 등 외신은 따르면 퍼서비어런스 로버(탐사로봇)는 미국시간으로 지난 4일 화성의 착륙지인 ‘예제로 크레이터’(Jezero Crater)에서 33분간 6.5ｍ를 이동하는 데 성공했다. 미 로스앤젤레스 인근 패서디나에 있는 NASA 제트추진연구소(JTL)의 원격지령을 받은 퍼서비어런스는 먼저 4ｍ를 전진한 뒤 왼쪽으로 150°로 방향을 틀어 2.5ｍ 후진을 하고서 시험주행을 마쳤다. 지난달 18일 화성에 무사히 착륙한 지 2주 만에 이뤄진 퍼서비어런스의 첫 화성 표면 주행이었다. JTL의 퍼서비어런스 이동 담당 엔지니어 아나이스 자리피언은 이날 원격 기자회견에서 퍼서비어런스가 “믿을 수 없을 정도로 잘 전진했다”며 화성 탐사 임무에 있어 “중대한 진전”이라고 평가했다.NASA는 이날 퍼서비어런스가 화성에서 전송한 사진도 공개했다. 이 사진에는 예제로 크레이터의 붉은 토양에 퍼서비어런스가 움직이며 남긴 바퀴 자국이 선명하게 보인다. 퍼서비어런스는 미국 현지시간으로 5~6일에 추가로 시험주행을 할 예정이다. 지난달 18일 화성에 안착한 미국의 5번째 화성 탐사 로버 퍼서비어런스는 2년간 25㎞를 이동하면서 화성의 토양과 암석을 채집하는 등 수십억 년 전 생명체의 흔적을 찾아내는 임무를 수행한다. 승용차 크기만 한 퍼서비어런스의 하루 평균 주행 능력은 200m가량이다. 이 탐사로봇이 착륙한 화성의 예제로 분화구는 35억년 전 강물이 흘러들며 운반한 퇴적물이 쌓여 형성된 고대 삼각주로 추정된다. 미국의 우주과학자들은 이 일대의 토양과 암석에서 퍼서비어런스가 화성의 고대 미생물의 존재를 보여주는 화석을 찾아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr　

워싱턴의대 연구진, ‘네이저메디신’에 논문“기존 백신으론 코로나19 변이 막기 어려워” 코로나19 예방을 위해 각국이 접종 중인 백신이 변이 코로나19 바이러스엔 효과가 떨어질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 워싱턴 의대의 마이클 다이아몬드 의학 교수 연구팀은 5일(현지시간) 의학저널 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine)에 이 같은 연구 결과를 담은 논문을 발표했다. 코로나19 등 감염을 일으키는 바이러스는 돌기 모양의 스파이크 단백질을 숙주세포의 ACE2 수용체와 결합해 세포 안으로 침투해 자가복제를 한다. 현재 사용되거나 개발 중인 코로나19 백신과 항체치료제의 작용 표적이 대부분 스파이크 단백질인 것이 이 때문이다. 미국 식품의약국(FDA)의 긴급사용 승인을 받아 접종되고 있는 백신 3종(화이자-바이오엔테크, 모더나, 존슨앤드존슨)도 스파이크 단백질을 표적으로 개발됐다. 그러나 코로나19가 전세계적으로 확산하면서 바이러스가 진화를 거친 끝에 지난 겨울 영국과 남아프리카공화국, 브라질에서 각각 변이가 발생했다. 이들 3개 유형의 변이 바이러스는 변이 이전의 코로나19 바이러스에 작용하는 항체를 피할 수 있다는 것이 연구의 골자다. 연구 결과 변이 바이러스를 중화하려면 기존 백신을 접종했을 때보다 훨씬 더 많은 항체가 생겨야 가능한 것으로 밝혀졌다. 변이 바이러스를 중화하는 데 역부족이라는 측면에선 항체 형성 경로가 백신 접종이든 감염이든 항체 치료제 투여든 별반 차이가 없었다. 백신을 접종받거나 기존에 코로나19에 감염돼 항체를 보유하고 있더라도 변이 코로나에 다시 감염될 수 있다는 것이다. 영국·남아공·브라질 변이가 등장하기 이전엔 스파이크 단백질을 표적으로 삼는 백신 개발 전략을 문제 삼는 이가 거의 없었다. 그러나 전파 속도가 더 빠른 3개 유형의 변이 바이러스가 포착되면서 과학자들의 우려가 커졌다. 이들은 모두 스파이크 단백질 유전자에 복합적인 돌연변이를 지닌 것으로 나타났다. 과학자들은 이들 코로나 변이에 B.1.1.7(영국발), B.1.135(남아공발), B.1.1.248 또는 P.1(브라질발) 같은 고유 명칭까지 붙였다. 아직 변종이라고 하기엔 이르지만, 변이 이전의 코로나19 바이러스와는 분명히 다르기 때문이다. 다이아몬드 교수팀은 코로나19에 걸렸다가 회복한 사람과 화이자 백신 접종자의 혈액에서 항체를 분리해 변이 코로나에 대한 중화 능력을 시험했다. 워싱턴의대가 개발 중인 백신을 투여한 생쥐, 햄스터, 원숭이 등의 항체도 같은 테스트를 거쳤다. 이 중에서 영국발 변이는 기존 바이러스에 필요한 정도의 항체로도 중화가 가능했다. 그러나 남아공발과 브라질발 변이를 중화하려면 적게는 3.5배, 많게는 10배의 항체가 필요했다. 변이 전 코로나에 뛰어난 중화 효과를 보인 단클론 항체(monoclonal antibodies)도 변이 코로나에 쓰면 전혀 효과가 없거나 부분적인 효과만 나타났다. 연구팀은 변이 코로나의 스파이크 단백질에 생긴 다중 돌연변이의 영향을 돌연변이별로 구분해 일일이 확인했다. 항체 유효성의 차이는 대부분 단 하나의 아미노산 변화에서 비롯됐다. E484K로 불리는 이 염기 변화는 남아공발과 브라질발 변이에서 발견됐지만, 영국발엔 없었다. 모종의 코로나19 백신의 임상시험을 남아공과 미국 등에서 동시에 진행했을 때 남아공 변이가 널리 퍼지지 않은 미국에서 상대적으로 좋은 결과가 나왔다고 과학자들은 전했다. 논문의 수석저자를 맡은 다이아몬드 교수는 “코로나19에 걸렸다가 회복하거나 백신을 맞은 사람들도 변이 코로나의 감염을 막지 못할 수 있어 걱정스럽다”라면서 “특히 면역력이 약해진 노약자 등은 변이 코로나를 막을 만큼 항체를 많이 만들지 못할 것”이라고 말했다. 그는 이어 “항체가 바이러스 감염을 막는 유일한 수단은 아니며, 항체 저항이 커진 부분을 다른 면역계 요소가 보충할 수도 있다”라면서도 “분명한 사실은, 새로운 변이 코로나가 퍼져도 효과를 담보할 만한 항체를 계속 찾아야 하고, 이에 맞춰 백신과 항체 치료제 개발 전략도 조정할 필요가 있다는 것”이라고 강조했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

우리는 공기 중 산소로 호흡하는 데 너무 익숙해서 산소가 있다는 사실조차 인지하지 못할 때가 많다. 그만큼 산소는 인간과 다른 다세포 동물의 생존에 필수적인 물질이다. 그러나 지구 대기 중 산소가 항상 지금처럼 많았던 것은 아니다. 대략 24억 년 전 대기 중 산소 농도가 급격히 증가한 대산소화 사건(Great Oxygenation Event) 이전에는 산소 농도가 매우 희박했지만, 광합성 미생물에 의해 꾸준히 공급된 산소 덕분에 결국 지구는 지금처럼 산소와 그 산소를 이용해 호흡하는 생물이 넘치는 행성이 됐다. 그러나 세상에 영원한 건 없다. 일본 토호 대학과 미국 조지아 공대 과학자들은 새로운 지구 대기 모델을 통해 앞으로 11억 년 후에는 지구 대기 중 산소 농도가 1% 미만으로 떨어진다는 예측 결과를 발표했다. 연구팀이 저널 '네이처 지구과학'(Nature Geoscience)에 발표한 연구에 따르면 지구 대기 중 산소 농도를 떨어뜨리는 주범은 바로 태양이다. 다른 별과 마찬가지로 태양은 시간이 지나면서 점점 밝아진다. 앞으로 1-2억 년 정도는 큰 차이가 없을 수 있지만, 10억 년 이상의 세월이 흐르면 태양이 지구 대기 중 이산화탄소 농도를 심각하게 떨어뜨릴 정도로 밝아진다. 현재의 지구 온난화를 생각하면 이상하게 들리지만, 태양에 의해 뜨거워진 지구는 물의 순환이 빨라 이산화탄소가 탄산염 형태로 땅속에 고정될 가능성이 커진다. 낮아진 이산화탄소 농도와 높아진 온도 때문에 미래 지구는 식물이 살기 힘든 행성이 된다. 결국 산소를 공급할 광합성 생물이 사라지면서 여러 가지 이유로 소실되는 산소가 보충되지 않아 오랜 시간이 지나면 대기 중 산소는 점점 사라져 거의 고갈된다. 물론 그 전에 지구가 너무 뜨거워져 대부분의 다세포 동물이 생존하기 힘든 환경이 될 것이다. 이 시기 이후 대기는 메탄과 유기물이 풍부한 형태가 될 것으로 보인다. 이런 암울한 지구는 아득히 먼 미래의 일이기 때문에 지금의 우리가 걱정할 이유는 없다. 하지만 외계 행성이나 문명을 찾는 과학자들에게는 여러 가지 시사점을 지닌 연구다. 지구와 비슷한 조건을 가진 행성이라도 지구 수준의 생명체를 지니는 시간은 전체 수명의 20-30%에 불과하다는 점을 시사하기 때문이다. 따라서 제2의 지구를 찾는다면 적당한 연령대의 별을 먼저 찾아야 한다. 물론 꼭 맞는 조건의 행성을 찾는 일이 쉽지 않겠지만, 우주에는 수많은 행성이 있고 현재 과학자들이 매일 새로운 외계 행성을 찾아내는 만큼 결국은 시간문제다. 언젠가 좋은 소식이 들릴 것으로 기대한다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

우주는 얼마나 어두울까? 새 연구에서 우주의 밝기가 측정되었다. 연구자들이 우주의 밝기를 측정하는 데는 명왕성과 카이퍼 벨트를 탐사하고 현재 태양계 외곽으로 날아가고 있는 미 항공우주국(NASA) 뉴호라이즌스 호의 관측을 이용했다. 이 연구 결과는 제237차 미국 천문학회의 온라인 회의에 발표되었으며, ‘천체물리학 저널‘에 게재되었다. 미국 국립과학재단(NSF)의 광-적외선천문연구실(NOIRLab) 소속 과학자 토드 라우어 박사와 우주망원경 과학연구소의 마크 포스트맨이 이 연구를 이끈 대표 저자로, “우주는 어둡지만 생각한 만큼 그렇게 어둡지는 않다”고 말했다. 우주는 본질적으로 흑암의 공간이다. 별이 빛나는 공간은 우주에서도 극히 일부로, 지구처럼 밝은 곳은 아주 예외적인 경우이다. 상상력을 발휘하여 우리은하를 떠나 심우주로 나아간다면, 우리 눈에 우주는 어떻게 보일까? 시골의 어둠 속에서 반딧불을 본 적이 있을 것이다. 아무리 큰 은하라 할지라도 광대한 우주 속에서는 작은 반딧불로 보일 뿐이다. 그런 희미한 반딧불이 몇 킬로미터 거리에 하나씩 띄엄띄엄 보이는 캄캄한 망망대해, 그것이 우주의 전형적인 풍경이다. 그럼에도 불구하고 우주가 완전히 검은 건 아니다. 우주는 셀 수 없이 많은 은하와 별들로부터 나온 희미한 빛들로 가득 차 있기 때문이다. 연구에서 사용한 NOIRLab의 과학장비들은 지상 기반의 시설들이지만, 과학자들은 천문학에서 가장 원초적인 질문 '우주는 얼마나 어두운가'의 답을 찾아내기 위해 우주망원경의 데이터를 함께 활용했다. NOIRLab 과학자인 토드 라우어가 이끄는 천문학자 연구팀은 뉴호라이즌스 과학연구팀과 우주망원경과학연구소의 마크 포스트맨과 공동으로 우주의 밝기를 측정하는 과제에 착수했다. 이것은 결국 우주배경복사로 알려진 우주 전체의 빛(COB·Cosmic Optical Background)이 얼마나 되는가를 측정하는 일이다. “우주배경복사는 빅뱅 이후 45만 년 지난 우주에 대해 말해주지만, 우주 전체의 빛(COB)은 그후 생성된 모든 별들이 뿜어낸 빛의 총량을 말한다“고 전제한 포스트맨은 ”그 빛의 총량은 우주에 생성된 은하의 총 갯수와 은하들이 존재한 위치에 의해 결정된다”고 덧붙였다.이 팀 접근 방식의 핵심은 허블 우주망원경이나 지구 또는 내부 태양계 주변에서 작동하는 탐사선에 의존하지 않고, 태양계의 변방을 항행하는 뉴호라이즌스의 망원 카메라를 사용하는 것이었다. 2015년에 명왕성을 근접비행한 후 2019년에 카이퍼 벨트 천체인 아로코스를 스쳐간 뉴호라이즌스는 이제 지구에서 70억㎞ 이상 떨어져 있다. 이 거리의 우주공간은 태양계의 빛공해가 비교적 적어 우주 전체의 빛을 측정하기 좋은 영역이다. 우리가 별을 보기 위해 빛공해가 심한 도심에서 멀리 떨어진 근교로 나가는 것과 같은 이치다. 내부 태양계는 분해된 소행성과 혜성에서 나온 작은 먼지 입자들로 가득 차 있다. 이런 작은 먼지 입자들에 의해 산란된 햇빛은 먼 우주에서 오는 희미한 배경 빛을 완전히 압도한다. 햇빛은 이 입자들을 반사시켜 지상의 관찰자들도 관찰할 수 있는 황도광(zodiacal light)이라 불리는 빛을 만들어낸다. 허블 망원경이 강력하지만, 여전히 빛공해를 겪고 있기 때문에 이러한 관측을 하는 데 적합하지 않다.태양계의 변두리 지역에서 뉴호라이즌스는 우주공간의 본원적인 밝기를 측정하고 우주를 채우고 있는 은하의 수를 추정할 수 있었다. 덕분에 허블 망원경이 볼 수 있는 가장 어두운 하늘보다 약 10배 더 어두운 심우주를 경험할 수 있었다. 연구팀은 은하수의 별빛과 성간 먼지의 반사와 같은 여러 잡광 요소들을 샅샅이 제거하고 측정 값을 수정했다. 그 같은 작업을 한 후에도 계산서에 약간의 빛이 남아 있는 것을 발견했다. 이 여분의 빛의 근원은 불분명하다. 가능성 중 하나는 근처에 탐지되지 않은 왜소은하들이 내는 빛일 수 있다는 것이다. 또 다른 가능성으로는 우리은하를 둘러싸고 있는 별들의 헤일로가 예상보다 밝을 수 있다는 것, 우주 전체에 퍼져 있는 떠돌이 별들 때문일 수도 있다는 점, 또는 이론이 제시하는 것보다 더 희미하고 먼 은하계가 더 많을 수도 있다는 점 등을 꼽을 수 있다. 연구 결과 희미해서 셀 수 없던 은하들이 얼마나 많은가에 대한 상한선이 설정됐는데, 그 이전까지는 약 2조 개의 은하가 있을 것으로 추정했지만 이번 연구에서는 그 수가 수천억 개에 불과한 것으로 조사됐다. 마크 포스트맨은 “이것은 우리가 알아야 할 중요한 숫자”라며 “우리는 확실히 2조 개의 은하에서 나오는 빛을 볼 수 없었다”고 밝혔다. 허블 우주망원경의 딥 필드 관측으로부터 도출된 은하 개수에 대한 초기 추정치는 1000억 개였다. 망원경이 더 발전한다면 이 숫자는 2000억 개 정도로 증가할 것으로 예측된다. 이 연구를 진행한 연구팀은 우주의 은하 90%는 가시광선을 관측하는 허블의 능력을 벗어난다는 결론을 내렸다. 반면 뉴호라이즌스 미션의 측정치에 의존했던 이번 연구에서는 훨씬 적은 수의 추정치를 제시했다. 토드 라우어는 “허블 망원경이 볼 수 있는 모든 은하를 두 배로 늘려보라. 그것을 우리가 보는 것이다. 하지만 그 이상은 없다“고 말한다. 우주의 밝기를 만들고 있는 빛의 근원이 무엇인지, 그에 대한 정확한 답은 NASA의 제임스웹 우주망원경을 통해 얻을 수 있을 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 제임스웹의 울트라 딥 필드 관측이 이를 탐지해낼 수 있을지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

미국 일리노이대학교 화학 실험실에는 조금 특별한 연구조수가 있다. 아침 9시만 되면 어김없이 보호장비(PPE)를 갖춰 입고 나타나 조용히 한 구석에 자리 잡는 녀석은 다름 아닌 조이 램프(56) 연구원의 안내견 샘슨이다. 샘슨은 램프의 안내견으로서 실험실 연구조수도 겸하고 있다. 말 조련사였던 램프는 2006년 승마 사고로 장애를 얻었다. 안와, 광대뼈, 턱뼈, 쇄골, 척추뼈까지 무려 23곳이 골절됐으며, 뇌도 크게 다쳤다. 전두엽 앞쪽 전전두피질(PFC) 문제로 몸 왼쪽 신경이 영구 손상됐다. 사고 이후 신경과학에 관심이 생긴 그녀는 본격적으로 공부를 시작했다. 신경과학 분야에서 2개 학사 학위를 취득하고 일리노이대학교에서 박사과정에 돌입했다. 하지만 장애는 연구에 걸림돌이었다. 몸이 뜻대로 움직여주지 않는 탓에 이동성에 제한이 생기자 그녀는 안내견 ‘샘슨’을 연구조수로 영입했다. 외상후스트레스장애(PTSD) 징후까지 알아차릴 만큼 전문적인 훈련을 받은 샘슨은 실험실에서도 척척 보조를 맞추었다. 램프는 “실험하다 뭔가를 떨어뜨리면 곧장 내 옆으로 온다. 그 덕에 나는 샘슨에게 기대어 물건을 집을 수 있다”고 설명했다. 샘슨이 실험실 조수견이 되기까지 우여곡절도 많았다. 한 번도 실험실에 개를 들인 적이 없어 관련 지침이 정립되지 않은 상태였다. 램프는 “안내견이 제공하는 서비스보다 개라는 사실 그 자체에 초점이 맞춰져 있었다. 연구실에 개가 드나든다는 건 상상할 수 없었다”고 밝혔다. 하지만 그대로 포기할 수는 없었다. 학문 정진을 위해선 안내견 도움이 절실했던 만큼 그녀는 정교한 지침을 마련, 지지를 끌어냈다. 안내견이 사람과 동일한 실험용 보호장비(PPE)를 착용하고, 늘 사람 시야에 있는다는 조건으로 실험실 출입을 허가받았다. 이에 따라 샘슨은 실험실 동선에 방해가 되지 않도록 최대 4시간 동안은 일정 범위를 벗어나지 않고, 명령에 따라서만 움직이도록 훈련해야 했다. 램프는 “보호장비 적응을 위해 샘슨은 일정 기간 보호장비 착용을 생활화했다”고 덧붙였다. 머리부터 발끝까지 실험복과 덧신, 고글 등 보호장비를 완벽 장착한 샘슨은 이제 어엿한 실험실 일원이다. 연구조수로서는 손색없는 안내견이 됐다. 램프는 자신과 샘슨의 사례가 전 세계 대학 실험실 안내견 도입에 참고할 만한 선례가 되기를 바란다. 램프는 “장애인도 과학을 공부하고 싶을 수 있다. 신체적 장애라는 벽에 부딪혀 좌절하지 않고 실험과 연구에 보다 쉽게 다가갈 수 있도록 해야 한다”고 지적했다. 이어 “샘슨 도움 없이 나는 연구나 실험을 할 수 없을 거다. 안내견은 매우 높은 수준의 훈련을 받는다”며 장애인의 과학 접근성을 높이는데 안내견이 큰 역할을 할 수 있을 거라고 강조했다. 램프는 “보호장비를 착용한 안내견을 단순히 귀엽게만 보고 지나치지 말고, 실험실에서 중요한 역할을 감당할 수 있다는 것으로 이해해주었으면 한다. 실험실 안내견 제도에 익숙해졌으면 좋겠다”는 뜻을 드러냈다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

바이러스의 시간/주철현 지음/뿌리와이파리/548쪽/2만 5000원‘코로나19 백신이 치매를 유발한다’, ‘백신 맞으면 사지마비·경련, 심정지가 온다’, ‘백신으로 DNA를 조작하거나 뇌를 조종한다’. 인터넷에 쉽게 볼 수 있는 가짜뉴스들이다. 가짜뉴스가 떠도는 건 코로나19에 대한 정보가 부족해서가 아니라 오히려 넘쳐 나기 때문일 수 있다. 많은 정보가 아니라 정확하게 제대로 정리한 정보가 더 중요한 이유다. 이런 면에서 주철현 울산의대 미생물학과 교수의 ‘바이러스의 시간’은 백신 접종을 시작한 지금 읽기 딱 좋은 책이다.●아는만큼 보이는 코로나… 55개 키워드로 풀어내 ‘팬데믹’, ‘바이러스’, ‘면역’, ‘방역’, ‘과거·현재·미래’ 등 5부로 나눠 11개씩 모두 55개의 키워드로 코로나19를 풀었다. 2000년 이후 반복해 일어난 신종 바이러스의 습격을 통해 현재 팬데믹 상황까지 오게 된 경위를 분석하고, 골든타임을 놓친 이후 벌어진 상황, 특히 미국을 비롯한 유럽 여러 나라가 왜 허둥댔는지 분석한다. 중동 이외 지역 가운데 유일하게 메르스(중동호흡기증후군) 유행을 겪은 한국은 강제로 방역시험을 치른 셈이어서 그나마 선방할 수 있었다고 봤다. 면역과 방역의 차이를 설명하고, 이를 어떻게 조합해야 하는지 중점적으로 다룬 부분은 책의 백미이다. 저자는 백신을 접종해도 당장 일상으로 돌아갈 수 있으리라 기대하지 말라면서, 오히려 백신 접종 기간이 방역에 가장 집중해야 할 때라고 강조한다. ●어떤 백신 성공할지 몰라… 우수성 줄세우기 무의미 이유는 바이러스의 특징에 있다. 바이러스는 빠른 증식과 빈번한 돌연변이로 다양성을 확보하고, 궁지에 몰렸을 때 선택을 강요당하는 ‘선택압력’에서 최적의 돌연변이를 만드는 ‘이기적 유전자의 화신’이다. 돌연변이를 증식하고 적응하는 과정까지 단 몇 시간에 불과할 정도다. 바이러스 항원을 이용해 만든 백신 접종으로 바이러스 돌연변이가 폭발적으로 발생할 수도 있다. 집단면역 효과를 보기 전 방역을 소홀히 하면 어떤 돌연변이에 뒤통수를 맞을지 모른다는 뜻이다. 특히 이 과정에서 어떤 백신이 가장 뛰어난지 줄을 세우는 건 아무런 의미가 없다. 오히려 여러 백신을 개발해야 팬데믹 상황 속에서도 유연한 대처가 가능하기 때문에, 결국 종류가 많을수록 좋다는 뜻이다. 또 방역의 결과만 놓고 비난하는 것은 방해만 될 뿐이라고 지적한다. 잘못된 인식을 퍼뜨려 면역과 방역에 구멍이 생기면 그 결과 역시 걷잡을 수 없다. ●백신은 희망의 시작… 진정한 게임 체인저는 ‘사람’ 저자 역시 바이러스 팬데믹의 원인으로 무너진 생태계 균형을 들었다. 바이러스의 다양성은 태초부터 그대로인데 바이러스를 방어하는 고등생물의 다양성은 급격히 줄었다. 이를 극복하기 위해 ‘원 헬스(One Health) 패러다임’을 제시한다. 바이러스 전문 분야가 각각 발전하고 심화하는 ‘사일로(Silo) 패러다임’으로는 신종 바이러스를 방어하기 어렵다. 의사, 간호사, 역학 전문가, 과학자, 공중보건 종사자, 수의사, 농업 연구자, 생태환경 전문가를 비롯해 제도, 정책, 법률 등을 통합해 분석하고 대응책을 마련하는 방식이다. 나아가 전 세계적으로 정보 공유와 감시 시스템을 구축해야 신종 바이러스 출현을 막고 적절히 대응할 수 있다. 백신 개발은 코로나19 팬데믹 종식을 향한 희망의 시작이지만, 결국 우리의 노력이 뒷받침돼야 한다고 여러 차례 강조한다. 그래서 저자는 이렇게 말한다. “팬데믹의 게임 체인저는 백신이 아니고 사람”이라고. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

피에 젖은 땅(티머시 스나이더 지음, 함규진 옮김, 글항아리 펴냄) 예일대 역사학과 교수인 저자가 2차 세계대전 당시 히틀러와 스탈린이 저지른 대량 학살을 집대성한 연구서. 10개 언어로 된 16개 기록보관소의 자료를 샅샅이 뒤져 폴란드 중부에서 러시아 서부까지 이르는 ‘블러드 랜드’의 살육현장을 고발한다. 832쪽. 4만 4000원.편견의 이유(프라기야 아가왈 지음, 이재경 옮김, 반니 펴냄) 행동과학자로서 우리가 편견을 갖게 되는 원인과 차별과 혐오의 기원을 규명한다. 편견을 없애려면 우리 일상의 언어에서 집단 전체를 지칭해 일반화하는 표현을 자제해야 한다고 강조한다. 460쪽. 2만 2000원.넥스트 프레지던트 뉴코리아 비전과 도전(김택환 지음, 자미산 펴냄) 김택환 경기대 특임교수가 차기 대통령의 요건과 자격을 제시한 책. 대한민국이 새로운 동북아 질서 핵심축이 될 기회를 맞고 있으며, 부자나라가 되려면 개방 경제체제를 공고히 해야 한다고 주장한다. 263쪽. 1만 6000원.누구 먼저 살려야 할까?(제이컵 M 애펠 지음, 김정아 옮김, 한빛비즈 펴냄) 정신과 의사인 저자가 다양한 의학윤리 문제에 맞닥뜨렸을 때 의사와 환자, 보호자로서 생각해 볼 문제들을 일반 독자의 눈높이로 가다듬었다. 중범죄 경력이 있는 사람에게 의사 면허를 줘야 할까, 태아는 누구 소유일까 등의 79개 난제에 답변을 한다. 396쪽. 1만 7800원.미 해병대 이야기(한종수·김상순 지음, 미지북스 펴냄) 전쟁사 연구에 매진해 온 저자들이 세계 최강의 전투 부대로 꼽히는 미 해병대의 살아 있는 역사를 엮은 책. 미국 독립전쟁 시기부터 창설된 미 해병대는 신속 대응군으로서 이슬람 해적, 스페인, 일본군과 전투를 벌여 왔고, 한국에서는 인천상륙작전의 주역이기도 했다. 592쪽. 2만 2000원.우리는 이 별을 떠나기로 했어(천선란 외 4인 지음, 허블 펴냄) 천선란, 박해울, 박문영, 오정연, 이루카 등 여성 SF 작가 5명이 ‘세계 여성의 날’을 맞아 여성과 행성을 주제로 한 앤솔러지를 냈다. 자신만의 행성, 우주 등을 상상하며 다채로운 이야기를 펼친다. 240쪽. 1만 3000원.

곤충의 청각기관을 통해 명령을 받아 특정 임무를 수행할 수 있는 로봇을 과학자들이 만들어냈다. 이스라엘 텔아비브대 연구진은 죽은 사막메뚜기에게서 떼어낸 청각기관 조직을 삽입한 바이오하이브리드 로봇이 박수라는 특정 소리를 명령어로 인식해 전진하거나 후진하는 움직임을 수행하는 실험에서 성공했다.실험에서 로봇은 연구원의 박수 소리 한 번에 앞으로 움직였고 연이은 박수 소리 두 번에 뒤로 움직였다. 이는 기묘하게 보일 수도 있지만, 생물학적 시스템 중에서도 특히 감각 시스템이 어떻게 기계 시스템에 더욱더 잘 통합할 수 있는지를 이해하기 위한 것이었다. 연구 교신저자인 벤 마오즈 박사는 “우리는 기존 기술과 쉽게 비교하기 위해 훨씬 큰 도전이 되는 후각 신호와 달리 청각 신호를 선택했다. 임무는 로봇의 마이크 부분을 죽은 곤충의 청각기관으로 교체하고 그 능력을 사용해 주위 환경에서 발생하는 소리의 전기적 신호를 감지하는 것”이라고 설명했다.연구진은 실험에 앞서 주위 환경에서 발생하는 청각 신호를 수신하고 반응할 수 있는 로봇을 설계하는 것부터 시작했다. 그러고 나서 이산화탄소로 마취한 젊은 사막메뚜기에게서 청각기관을 정교하게 분리해냈다. 이는 곤충의 감각 기관이 지난 몇억 년간 단순하지만 민감하게 진화해 작고 가벼우며 매우 다양한 환경에 적응하고 에너지 소비가 적어 많은 인공 감각 장치를 능가하기 때문이라고 연구진은 설명했다.마오즈 박사는 로봇을 위한 미소유체 칩인 내장형 청각감지장치(Ear-on-a-Chip)를 개발했다. 이 장치는 실험 내내 메뚜기 청각기관에 산소와 영양분을 제공함으로써 조직을 살아있게 하고 전기 신호를 기관에서 꺼내어 증폭한 뒤 로봇에 전달한다. 이 칩은 듣는 로봇을 뜻하는 ‘이어봇’(Ear-bot)이라고 부를 만큼 로봇의 마이크 장치를 완전히 대체했다. 이 시스템은 마치 원래의 기계식 마이크를 사용하듯 소리에 반응했다. 중요한 점은 이 시스템이 로봇의 고유 소음인 모터 소리와 인간이 만든 소음인 박수 소리를 구별할 수 있다는 것이다. 마오즈 박사는 “실험에서 나타난 결과와 같이 메뚜기 청각기관은 광범위한 주파수에 민감해 소리의 진동에 반응할 수 있다. 생물학적 시스템이 전자적 시스템보다 무시할 만큼 적은 에너지를 소비한다는 것을 이해해야 한다”면서 “이는 크기가 작아 매우 경제적이고 효율적”이라고 설명했다. 또한 “비교를 하자면 노트북은 시간당 약 100W를 소비하지만 인간의 뇌는 하루에 약 20W를 소비한다. 자연은 우리보다 훨씬 더 발달했으므로 우리는 이를 이용해야 한다”고 말했다. 연구진이 보여준 원리는 후각과 시각 그리고 촉각 같은 다른 감각을 로봇에 통합하는 연구에도 적용할 수 있다. 이에 대해 연구진은 “예를 들어 어떤 동물은 폭발물이나 마약을 탐지할 수 있는 놀라운 능력을 갖고 있다”면서 “생물학적 코를 지닌 로봇을 만드는 것은 우리가 인간의 생명을 보존하고 오늘날에는 불가능한 방법으로 범죄자를 식별하는 데 도움을 줄 수 있다”고 설명했다. 이어 “어떤 동물은 질병을 발견하는 방법을 알고 있다. 또 다른 동물은 지진을 감지할 수 있다”면서 “하려는 마음만 있으면 무엇이든 할 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 스위스 학술논문 발행기관인 MDPI(Multidisciplinary Digital Publishing Institute)가 출간하는 ‘센서스’(Sensors) 최신호에 실렸다. 사진=텔아비브대, MDPI 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

심각한 멸종위기종인 검은코뿔소 새끼가 탄생했다. 데일리메일 호주판 3일 보도에 따르면 새끼 검은코뿔소가 태어난 동물원은 지금 축제 분위기다. 지난달 24일 호주 뉴사우스웨일스주 더보시 타롱가 웨스턴 플레인스 동물원에서 멸종위기 검은코뿔소 새끼가 태어났다. 동물원장 스티브 힌크스는 “우리 동물원에서 태어난 최초의 암컷 검은코뿔소 ‘바키타’가 새끼를 출산했다. 지난해 세상을 떠난 수컷 코뿔소 ‘콴자’의 유전자를 물려받은 마지막 코뿔소라 의미가 더욱더 깊다”고 밝혔다. 암컷 바키타는 이번 출산을 포함해 수컷 콴자와의 교배로 6년간 총 4마리의 새끼를 낳았다. 암컷인 막내 코뿔소는 별도의 공간에서 어미와 단둘이 지내고 있다. 동물원 측은 모녀 코뿔소의 유대 관계 형성을 위해 사육사 개입 없이 CCTV로 관찰을 진행하고 있다고 설명했다. 1일 동물원 측이 공개한 영상에는 태어난 지 45분 만에 첫걸음마를 떼는 새끼 코뿔소의 모습이 담겨 있다.새끼는 힘껏 땅을 디디고 일어서려다 균형을 잃고 그만 엉덩방아를 찧었다. 어미는 아무 도움 없이 홀로서기를 바라는 듯 그런 새끼를 그저 묵묵히 지켜보기만 했다. 몇 번의 시도 만에 똑바로 설 수 있게 된 새끼는 곧 어미 뒤를 졸졸 따라다니기 시작했다. 아직 다리에 힘이 부족해 휘청거리기는 해도, 균형 감각에 문제가 있어 보이지는 않았다. 첫걸음마를 뗀 새끼는 이윽고 젖을 찾아 어미 품에 안겼다. 동물원 관계자는 “두 달 후면 다리에 힘이 생겨 뛰어다닐 수 있을 것”이라고 설명했다. 모녀 코뿔소는 앞으로 몇 달 동안 별도의 공간에서 지내다 동물원 내 검은코뿔소 전용 사육장으로 옮겨질 예정이다. 케냐와 탄자니아, 르완다에 서식하는 검은코뿔소는 세계자연보전연맹(IUCN) 멸종위기 적색목록에 심각한 위기(CR) 단계로 분류돼 있다. CR 단계는 멸종위기 8단계 중 6단계에 해당하는 만큼 보전이 상당히 시급함을 의미한다. 2020년 1월 14일 기준 지구상에 남아있는 검은코뿔소는 5000마리 정도로 추정된다. 이 중 성체는 3100여 마리다.20세기까지만 해도 세계에서 그 수가 가장 많은 코뿔소종이었던 검은코뿔소는 끊임없는 밀렵과 서식지 감소로 개체 수가 급감했다. 1960년대 약 10만 마리대로 줄어든 개체 수는 1990년대 중반에는 98%까지 감소하며 최저점을 기록했다. 이후 복원 노력으로 다시 2배 정도 개체 수가 회복됐으나, 2018년 말 기준 남아있는 개체 수는 5630마리에 불과하다. 그러다 보니 한 마리라도 개체 수가 늘어나는 것 자체가 축복이다. 지난해 말 영국 체스터동물원에서 검은코뿔소 새끼가 태어났을 때 전 세계의 이목이 쏠린 것도 이런 이유에서다. 검은코뿔소 외에 현재 지구상에 서식하는 자바코뿔소, 인도코뿔소, 흰코뿔소, 수마트라코뿔소 역시 모두 심각한 멸종위기종이다. 특히 북부흰코뿔소는 암컷 단 두 마리만이 남아있어 사실상 멸종의 길로 들어섰다. 과학자들은 남아있는 암컷 코뿔소 두 마리의 난자를 채취해 2018년 세상을 떠난 마지막 수컷 ‘수단’의 정자와 인공 수정하는 방식을 시도하고 있다. 　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

‘강연료 논란’ 김제동 교양서로 복귀25일 ‘질문이 답이 되는 순간’ 출간 방송인 김제동이 2년여 만에 인문교양서를 들고 복귀한다. 김제동은 고액 강연료 논란 이후 활동은 잠정 중단한 바 있다. 3일 출판사 마음의 나무는 오는 25일 김제동의 신간 ‘질문이 답이되는 순간’ 공식 출간을 앞두고 예약판매를 받는다. 이 책은 김제동이 각 분야 전문가 7인을 만나 보이지는 않지만 우리 삶에 영향을 끼치는 다양한 주제들에 대해 질문하고 들은 답변을 정리했다. 전문가로는 물리학자 김상욱 교수, 건축가 유현준 교수, 천문학자 심채경 박사, 경제전문가 이원재 대표, 뇌과학자 정재승 교수, 국립과천과학관 이정모 관장, 대중문화전문가 김창남 교수가 참여했다. 이들은 ‘사랑의 물리학, 세상은 왜 이런 모습으로 존재할까?’, ‘우리가 살아갈 공간, 과거의 공간과 권력을 어떻게 재배치할 것인가?’, ‘달 탐사 프로젝트가 다시 시작된 시대, 우주를 대하는 지구인의 바람직한 자세는?’ 등의 질문을 통해 부동산 정책이나 달 탐사, 기본소득 같은 다양한 이슈들을 다루고 있다.김제동의 책 출간은 지난 2018년 에세이 ‘당신이 허락한다면 나는 이 말 하고 싶어요’ 이후 2년 6개월 만으로 가수 이효리와 방송인 유재석이 추천사를 썼다. 김제동은 머리말에 “당장 답을 구할 수는 없더라도 이번 기회에 같이 확인해보면서 서로 위로하고, 격려도 하고. 그러면서 작은 약속과 길을 만들어내고 싶었다. 전에는 몰랐던 새로운 시각으로 세상을 볼 수 있다는 것 자체가 소중한 기회잖나. 책을 읽는 시간이 여러분에게도 분명히 그럴 거라고 생각한다”고 밝혔다. 한편 김제동은 전국 지방자치단체 강연에서 회당 1000만 원대의 고액 강연료를 받았다는 논란에 지난 2019년 휩싸였고, 이후 방송 활동 등을 중단했다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr