중국 당국이 지난 24일 잠수함 과학자가 불법적으로 캐나다 시민권을 취득했다며 공산당 적을 박탈하고 조사 중이라고 밝혔다.홍콩 사우스차이나모닝포스트는 25일 보젠제(卜建杰) 중국선박중공업 718연구소장이 허베이성 당 기율감찰위원회로부터 여러 부패 혐의로 조사받고 있다고 보도했다. 보 소장은 불법적 캐나다 국적 취득 이외에도 뇌물을 받는 등 부패 혐의에 연루된 것으로 알려졌지만 어떻게 불법적으로 캐나다 시민권을 취득했으며 어떤 부패를 저질렀는지는 밝혀지지 않았다. 중국 당 중앙판공청과 국무원 판공청은 1999년 ‘당정기관 현(처)급 이상 간부 출입국 관리공작에 관한 의견’ 조례를 제정해 관련 간부가 외국에 이주할 경우 심사절차를 밟도록 했다. 시진핑 국가주석의 집권 이후 본격적으로 시작된 반부패 숙청 작업 이전에는 수많은 당 고위 간부가 몰래 외국 영주권을 받은 다음 가족을 출국시키고 거액의 뇌물과 공금을 챙겨 해외도피하는 사례가 비일비재했다. 보 소장은 잠수함이 심해에서 오랫동안 머물 수 있는 추진 동력을 위한 연료 보급 시스템과 소음을 적게 내는 핵잠수함 기술을 연구 중이었다. 그는 1996년 캐나다 서온타리오대학과 퀸스대학에서 방문연구원을 지냈다. 귀국한 뒤에는 캐나다에서 연구할 수 있는 기회를 거절했다고 밝혔다. 718연구소는 보 소장의 지도 아래 잠수함이 수 주동안 심해에서 작업할 수 있도록 하는 수소전지를 개발 중이었다. 또 어뢰나 무인 잠수 장치에서 사용 가능한 리튬 육불화항 에너지 연료도 만들고 있다. 허베이성 출신인 보 소장은 문화대혁명 이후 대학입학시험을 치른 뒤 하얼빈공대에서 수학했으며 잠수함 기술 개발을 위한 중요한 역할을 담당하고 있었다. 한 변호사는 보 소장이 중국 여권을 소지한 채 캐나다 시민권을 취득하려고 하면서 불법을 저질렀을 것으로 분석했다. 광저우에서 일하는 이 변호사는 “중국 법은 단일 국적만을 허용하는데 보 소장은 중국 국적을 포기하지 않은 채 캐나다 국적을 취득한 것으로 보인다”며 “중국이 보 소장을 캐나다에 넘기지는 않을 것”이라고 말했다. 중국과 캐나다의 관계는 지난 1일 멍완저우 화웨이 부회장이 캐나다 밴쿠버에서 미국 당국의 요구로 체포된 뒤 악화일로를 걷고 있다. 캐나다 정부는 멍 부회장 체포 이후 3명의 캐나다인이 중국에 억류되어 있다고 밝혔다. 전직 외교관 마이클 코브릭과 대북 사업가 마이클 스페이버는 국가 안보 위해 혐의로 억류됐으며 교사인 세라 맥아이버는 불법 취업에 연루됐다. 갖가지 사유로 중국에 억류된 캐나다인은 200여명에 이른다고 캐나다 언론 토론토스타는 전했다. 화춘잉 중국 외교부 대변인은 24일 정례브리핑에서 “캐나다인 코브릭과 스페이버는 중국의 국가안전을 위태롭게 한 혐의를 받고 있어 중국 관계 기관들이 당연히 법에 따른 조치를 하고 있다”며 “캐나다법을 어기지 않은 중국 기업 임원이 미국의 요구로 불법 구금을 당한 것은 도리에 맞는 일인지 묻고 싶다”고 목소리를 높였다. 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

20년 전 과학자들은 남아프리카공화국 요하네스버그 인근 동굴에서 보존 상태가 가장 완벽한 오스트랄로피테쿠스 화석인 '리틀 풋'(Little Foot)을 발견했다. 이 화석은 기념비적인 오스트랄로피테쿠스 화석이자 인류의 조상 화석으로 유명한 루시보다 오래되고 더 잘 보존된 화석 표본으로 과학자들의 관심을 끌었지만, 기반암과 너무 단단히 결합한 상태라 손상 없이 분리하는데 20년의 세월이 필요했다. 최근 리틀 풋을 온전하게 발굴하는 데 성공한 남아프리카공화국 비트바테르스탄트 대학의 연구팀은 마이크로 CT를 통해 이 화석에서 가장 흥미로운 부분인 두개골을 상세히 연구했다. 루시의 경우 전체 골격이 상당히 잘 보존되어 있지만, 아쉽게도 두개골은 일부만이 보존돼 전체 모습을 확인하기 어려웠다. 반면 리틀 풋의 경우 뇌를 보호하는 두개골의 모든 부분이 잘 보존되어 발견 당시부터 큰 관심을 끌었다. 리틀 풋의 연대는 367만 년 전으로 루시보다 오래됐기 때문에 인류의 조상이 다른 유인원의 공통 조상에서 분리된 후 뇌의 진화가 어떻게 진행됐는지에 대한 결정적 정보가 있을 것으로 기대됐다.비트바테르스탄트 대학의 아멜리에 뷰뎃 박사는 마이크로 CT 데이터를 이용해서 리틀 풋의 뇌가 현생 인류와 침팬지 같은 다른 유인원의 특징을 같이 가지고 있다는 사실을 발견했다. 물론 뇌 자체는 화석으로 남기 어려운 부드러운 조직이라 직접 비교할 순 없지만, 뇌가 있었던 두개골 안쪽의 주름과 입체적 구조를 통해 뇌의 크기와 형태에 대한 추정이 가능하다. 이번 연구에서는 리틀 풋이 인간과 비슷한 중간 뇌막 혈관(middle meningeal vessel)을 가지고 있다는 점이 밝혀졌다. 이 혈관은 뇌에 산소를 공급하고 온도를 유지하는 기능을 하기 때문에 초기 오스트랄로피테쿠스 역시 현생 인류처럼 뇌 기능이 활발했다는 점을 보여준다. 리틀 풋의 뇌는 사실 인간보다는 침팬지에 가까운 크기지만, 이런 특징을 감안하면 침팬지보다 더 높은 지능을 가졌을 가능성이 크다.반면 침팬지와 비슷한 원시적 특징도 같이 발견됐다. 리틀 풋은 상대적으로 큰 시각 피질(visual cortex)을 지녔지만 두정엽(parietal cortex)은 작았는데, 이는 현생 인류보다는 침팬지와 비슷한 특징이다. 이는 인간 뇌의 진화 과정을 보여주는 중요한 발견으로 이 연구는 '인간 진화 저널'(Journal of Human Evolution) 최신호에 발표됐다. 아마도 367만 년 전 리틀 풋은 지금 현생 인류와는 비교할 수 없을 정도로 낮은 지능을 지니고 있었을 것이다. 하지만 이들이 있었기 때문에 지금의 우리도 존재할 수 있다. 이들의 진화 과정을 이해하는 것은 결국 지금의 우리를 이해하는 과정이다. 앞으로도 인류 진화의 비밀을 밝히기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

12월 24일 밤부터 25일 새벽까지 가장 부지런히 일하는 사람은 산타할아버지로 불리는 ‘산타클로스’이다. 과학자들은 계산결과 산타클로스는 하룻 밤 사이에 시속 818만 300㎞, 초속 2272㎞라는 엄청난 속도로 썰매를 끌며 전 세계 아이들을 찾아간다. 또 다른 과학자들은 20여명의 크리스마스 요정들의 도움을 받아 움직인다고도 하고 양자역학 원리에 따라 동시에 여러 곳에서 나타나 선물을 전달한다고도 주장하고 있다. 크리스마스가 되면 가장 주목받는 산타클로스를 믿지 않는 나이는 언제일까, 산타클로스가 거짓이라는 이야기를 들었을 때는 어떤 느낌이었을까, 산타클로스를 믿는 어른들이 아직도 있을까. 이런 궁금증은 성탄절이 가까워오면 누구나 한 번쯤 가질만한 생각이다. 그런데 영국 연구진은 성인의 3분의1 정도는 여전히 산타를 믿고 싶어한다는 사실을 확인했다. 영국 엑스터대 심리학과 실험심리학자 크리스 보일 교수팀은 산타클로스와 크리스마스에 관한 다양한 생각들을 파악하기 위해 설문조사를 실시해 이 같은 결과를 얻었다고 23일 밝혔다. 보일 교수팀은 2016년 크리스마스 시즌 이전에 온라인 설문조사 사이트를 만들어 산타클로스가 없다는 이야기를 언제 들었는지, 산타의 존재에 대한 이야기를 들은 뒤 크리스마스에 대한 느낌은 어땠는지 등에 대한 질문을 던져 사람들의 답변을 받고 있다. 내년 크리스마스 시즌까지 설문응답을 받을 예정인 일단 지난 2년 동안 응답한 내용에 대해 분석했다. 설문조사 결과 ‘알만한’ 성인들의 3분의1이 여전히 산타클로스의 존재에 대해 믿는 것은 어린 시절의 순진한 상태로 돌아가고 싶다는 소망과 타인에게서 무언가 선물을 받고 싶다는 잠재의식, 착한 일을 해야 보상을 받을 수 있다는 믿음 등이 반영된 것으로 볼 수 있다고 연구진은 설명했다.그 결과 ‘산타는 없어’라는 말을 들었을 때 응답자의 15%는 배신감을 느꼈으며 10%는 분노감정까지 느꼈다고 답했다. 또 30% 정도는 어른들에 대한 신뢰도에도 영향을 미쳤던 것으로 기억한다고 응답했다. 또 산타클로스의 존재를 알게 된 것은 부모들이 24일 밤 선물을 머리맡에 놓는 과정에서 선물을 떨어뜨려 잠이 깨거나 부모님 방에서 산타클로스에게 보내는 편지를 발견하고 산타클로스가 준 선물을 부모가 구입한 장면을 목격하거나 숨겨놓은 것을 사전에 발견한 경우는 물론 선물과 함께 놓여진 산타클로스의 카드에서 발견된 모호한 정체성 등이 계기가 됐다고 답했다. 보일 교수는 “설문조사 결과를 보면 산타클로스의 실체에 대해 알게 되는 적절한 나이는 10살 전후”라며 “산타클로스의 정체에 대해서는 아이들 스스로 깨닫도록 하는 것이 가장 좋고 느닷없이 장난처럼 알려주게 되면 아이들은 어른들에 대한 신뢰감을 잃게 될 가능성도 있다”고 충고했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류보다 먼저 지구를 지배한 공룡이 사라진 가장 큰 이유로 과학자들은 소행성 충돌을 꼽는다. 물론 소행성이 충돌했다고 해서 곧바로 모든 공룡이 사라진 것은 아니지만 이로 인해 일어난 갑작스러운 기후 변화 등으로 쇠퇴의 길을 걸었기 때문이다. 그렇다면 우리도 이들 공룡과 같은 전철을 밟을 수 있는 것일까. 과학자들은 충분히 가능하다고 생각한다. 전문가들은 6억 년 전부터 6500만 년 전까지 지구상에 살았던 공룡을 멸종으로 내몰았던 경우를 포함해 지구에는 수많은 소행성이 충돌해왔다고 말한다. 이 때문에 미국항공우주국(NASA) 지구근접천체(NEO) 연구소는 현재 지구에 부딪힐 가능성이 있다고 생각되는 소행성 약 1만8000개를 감시하고 있는데 그 지름은 불과 약 90㎝인 것부터 900m에 달하는 것까지 다양하다. 기본적으로 소행성 지름이 약 30m 이하이면 이는 지표면에 떨어지기 전 공중에서 폭발하는 것으로 생각된다. 이 경우 지면에 거대한 운석 구덩이(크레이터)를 만드는 것은 아니지만 충격파 탓에 창문이 깨지는 등 큰 피해가 생길 수 있다. 이런 사례 중 하나로 지난 2013년 러시아 첼랴빈스크에서 일어난 소행성 폭발 사건을 들 수 있다. 실제로 많은 사람이 소행성이 떨어지는 모습을 목격했던 이 사건은 여러 지역에서 촬영한 영상에서도 떨어지는 소행성에서 강렬한 빛이 뿜어져 나오는 것을 볼 수 있었다. 당시 소행성은 다행히 공중에서 폭발해 산산조각이 났지만, 이때 발생한 충격파 때문에 유리창이 깨지고 사람들이 넘어지면서 무려 1500명에 달하는 부상자가 발생하기도 했다. 이때 땅에 떨어진 운석의 지름은 수 m에서 15m 사이로 추정되고 있다. 또다시 언제 이런 소행성이나 더 큰 소행성이 떨어질지는 알 수 없지만, 소행성의 지름이 어느 정도 이상일 때 어떤 피해가 생길 수 있느냐는 우려섞인 생각을 할 수도 있을 것이다. 이에 따라 최근 미국 과학매체 파퓰러사이언스는 과학자들에게 자문한 뒤 소행성 지름에 따른 충돌 에너지와 이런 소행성이 얼마나 자주 지구에 떨어질 수 있는지를 공개했다.이 자료에 따르면, 소행성 지름이 16ft(약 4.9m)일 때 충돌 에너지는 약 0.01MT(메가톤)로 이는 TNT 폭약 1만 t에 맞먹는 폭발력을 지니고 있으며 이 수준의 소행성은 평균적으로 1년에 1회 지구에 도달한다. 그다음으로 소행성 지름이 33ft(약 10m)일 때 충돌 에너지는 약 0.1MT(TNT 폭약 10만 t)으로 이는 2013년 첼랴빈스크에 떨어진 소행성과 같은 수준이며 이런 소행성이 지구에 도달하는 평균 빈도는 약 10년에 1회이다. 첼랴빈스크 때는 다행히 공중에서 폭발해 인명 피해까지 발생하지 않았지만 이는 히로시마에 투하됐던 원자폭탄 ‘리틀보이’의 수십 배에 달하는 충돌 에너지를 가진다고 한다. 지름이 3300ft(약 1km)나 되는 소행성은 약 70만 년에 한 번 날아온다고 생각되고 있으며 충돌로 인해 발생한 분진이 지구 전체를 뒤덮어 햇빛을 가리게 된다. 또 1억 년에 한 번 정도 꼴로 날아온다는 지름 6마일(약 10㎞)의 소행성은 공룡을 사라지게 한 것과 비슷하며 만일 이런 소행성이 충돌하면 지구상에 존재하는 생명의 상당 부분은 멸종하리라 추정된다. 하지만 이렇게 거대한 소행성이 지구에 떨어질 빈도는 약 1억 년에 한 번 일어날 정도로 매우 낮으므로 인류가 살아있을 때 운석이 충돌해 멸종할 가능성은 거의 없는 것으로 추정된다. 실제로 소행성이 떨어지면 얼마 만큼의 폭발렬을 발휘하느냐는 낙하 속도와 재질에도 좌우된다. 지구 진입 속도가 빠를수록 소행성의 위력은 커 충돌한 지표의 바위를 녹이거나 거대한 크레이터를 만든다. 낙하 속도는 최대 시속 약 7만 ㎞나 된다. 소행성의 재질은 금속이 많으면 많을수록 지표에 도달할 가능성이 커지지만 탄소가 많으면 대기 중에서 완전히 타버릴 가능성이 높다. 그리고 소행성 낙하의 피해를 결정짓는 가장 큰 요인으로 낙하하는 장소가 관계된다. 만일 사람들이 많이 사는 도시 지역에 소행성이 떨어질 경우, 운석 그 자체나 충격파에 의한 피해가 매우 클 가능성이 있지만 지표의 70%를 차지하는 해양에 떨어지면 피해는 지상에 떨어졌을 때보다 적을 가능성이 높다. 일부 사람들은 소행성 충돌에 의한 지진해일 등의 피해를 걱정하지만, 그보다 더 위험성이 높은 것은 고에너지 운석이 해저에 충돌해 대량의 먼지를 대기 중으로 끌어올리려 발생하는 기후 변화라고 연구자들은 생각하고 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계에는 여러 위성이 존재하지만, 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔셀라두스는 생명체 존재 가능성 때문에 특별한 관심을 받고 있다. 작은 얼음 위성이지만, 목성과 토성의 중력에 의해 내부에서 열이 발생해 얼음을 녹일 수 있다. 나사의 카시니 탐사선과 갈릴레오 탐사선은 이 두 위성의 얼음 지각 아래에 액체 상태의 물이 있다는 여러 가지 증거를 발견했다. 그 양은 지구의 바다와 견줄 만큼 많은 것으로 생각된다. 액체 상태의 물이 있고 강력한 방사선으로부터 보호해 줄 두꺼운 얼음 지각이 존재하며 내부에 열에너지가 계속 공급된다는 사실은 이 얼음 위성이 생명체 탄생에 유리한 조건을 갖추고 있음을 시사한다. 하지만 그것이 생명체가 반드시 존재한다는 의미는 될 수 없다. 결국 외계 생명체가 존재하느냐는 질문에 답하기 위해서 탐사선을 직접 보내 확인할 필요가 있다. 과학자들이 직면한 가장 큰 문제는 최고 수십km에 달하는 얼음 지각을 뚫고 어떻게 내부를 탐사하느냐는 것이다. 나사는 우선 얼음 지각을 뚫고 나오는 수증기와 얼음, 그리고 위성 표면을 먼저 조사할 예정이지만, 목성과 토성 주변은 생명체가 살기에 적합한 환경이 아니기 때문에 여기서는 살아있는 생명체를 발견하지 못할 수도 있다. 따라서 나사의 과학자들은 유로파의 얼음 지각을 녹일 수 있는 원자력 로봇을 구상하고 있다. 나사 글렌 연구소의 컴퍼스 팀 (NASA Glenn Research COMPASS team)을 이끄는 일리노이 대학의 앤드류 봄바드 (Andrew Dombard) 교수는 터널봇 (tunnelbot)의 개념을 공개했다. (사진) 터널봇이 얼음 지각을 뚫는 방식은 드릴을 사용하는 것이 아니라 열에너지로 녹이는 것이다. 그런데 목성의 위성까지 탐사선을 보내기 위해서는 최대한 무게를 줄여야 하는 데다 오랜 시간 얼음을 뚫어야 하므로 동력원으로는 원자력 이외의 다른 대안이 없다. 연구팀은 소형 원자로를 이용하는 방법과 보이저 1/2호처럼 장거리 우주 탐사선에서 사용된 원자력 전지 (RTG)에서 나오는 열에너지를 사용하는 방법 중 하나를 검토 중이다. 하지만 원자력 에너지를 사용한다고 해서 모든 기술적 문제가 해결되는 것은 아니다. 수십km 깊이의 얼음 아래로 파고든 상태에서 지구와 어떻게 통신을 할 것인지, 그리고 여기서 생명체를 어떻게 확인할 것인지 등 여러 가지 어려운 문제를 해결해야 한다. 따라서 아직 터널봇은 개념 검토 단계라고 할 수 있다. 그러나 유로파의 얼음 지각 아래를 직접 탐사할 수 있는 유일한 방법이라는 점에서 주목을 받고 있다. 현재 나사는 유로파를 상세하게 탐사할 우주선인 유로파 클리퍼 프로젝트를 진행 중이다. 유로파 클리퍼가 보내온 자료를 분석해 얼음 지각의 정확한 두께와 가장 탐사에 적합한 지역을 물색하는 것이 우선 과제다. 터널봇을 포함한 유로파 표면 탐사선은 그다음 단계로 실제로 시행되는 것은 빨라도 수십 년 이후가 될 가능성이 크다. 비록 시간은 걸리겠지만, 인간의 호기심과 도전 정신은 언젠가 얼음 위성이 수십억 년간 품은 비밀을 밝혀낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

-쌍안경으로 '비르타넨' 볼 마지막 기회 ​ 5년 만에 맨눈으로 볼 수 있는 혜성 비르타넨이 지나는 길목을 찍은 현란한 밤하늘 풍경 사진이 미 항공우주국(NASA)이 운영하는 '오늘의 천문사진'(APOD)에 소개되었다. 마치 축제 분위기를 자아내는 듯한 현란한 밤하늘 풍경은 비르타넨 혜성이 지구 행성에 가장 가까이 접근한 12월 17일(현지시간) 이른 아침에 촬영한 것이다. 형광빛을 띤 초록색은 주로 혜성의 코마에 있는 탄소 분자가 내는 빛이며, 중앙의 흰 점은 혜성의 핵 부분이다. 핵의 크기는 약 1km다. 혜성의 위에서 빛나는 푸른색 별들의 무리는 플레이아데스 성단으로, 푸른빛은 성단의 젊은 별들을 둘러싼 가스 또는 먼지 구름이 별빛을 받아 반사하는 빛이다. 이 성단은 우리나라에서도 예로부터 잘 알려진 것으로, 좀생이별이라는 이름으로 불리어진다. 이 역시 하늘이 맑을 때 황소자리에서 맨눈으로 볼 수 있다. 페르세우스 분자 구름의 가장자리를 따라 왼쪽으로 어두운 성운을 가로지르면 캘리포니아 성운으로 알려진 발광 성운 NGC 1499이 보인다. 이 붉은빛 성운은 너무나 희미해 맨눈으로는 볼 수 없다. 성운의 붉은빛은 이온화된 수소 원자들과 재결합하는 전자들로부터 나오는 것이다. 오는 24일(한국시간) 즈음에 비르타넨 혜성은 쌍안경으로 쉽게 찾아볼 수 있는데, 겨울 별자리인 마차부자리의 알파별 카펠라 부근에 쌍안경으로 훑으면 초록색으로 빛나는 혜성을 금방 찾을 수 있다. 주기 5.4년의 비르타넨 혜성은 이번 지구에 최근접했을 때 밝기가 3.5등급으로, 앞으로 15년간 이 같은 밝기로 혜성을 관측하기는 어렵다. 참고로, 스마트폰에 별자리 앱을 받아서 깐 후 밤하늘의 대상 천체에 겨누면 그 이름과 별자리가 같이 뜬다. 별자리 공부를 따로 할 필요가 없는 시대가 된 셈이다. 1948년 미국의 천문학자 칼 비르타넨이 발견해 비르타넨 혜성이라는 이름을 얻은 이 혜성은 작은 규모에 비해 많은 수증기를 내뿜고 있어 과학자들이 물의 기원을 탐구하는 데 실마리를 줄 것으로 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

처칠의 검은 개 카프카의 쥐/앤서니 스토 지음/김영선 옮김/글항아리/456쪽/1만 8000원열등감은 때로 예상 밖의 큰 업적과 성취를 낳는다. 프랑스대혁명의 틈새에서 제1제정을 건설, 유럽 운명을 쥐락펴락했던 나폴레옹을 말할 때 167㎝의 작은 키에 대한 열등감이 회자된다. 독일 나치 정권을 창출, 제2차 세계대전을 일으킨 히틀러의 인식엔 오스트리아의 평민 사병 출신이란 열등감이 자리잡고 있었다. 그 열등감처럼 세계사에 큰 획을 그은 위인 중엔 ‘죽음에 이르는 병’이라는 우울증을 앓았던 인물이 숱하다. 이 책은 그중에서도 윈스턴 처칠과 프란츠 카프카, 아이작 뉴턴에 집중한다. 어릴 적 유전적, 혹은 환경적인 이유로 우울증을 갖게 된 세 인물의 생애를 우울증으로 연결하고 있다. 가정의 배려 부족 탓에 얻은 우울증이 위업과 창의성으로 승화된 과정을 촘촘하게 풀어내 흥미롭다.제2차 세계대전기 독일에 맞서 영국과 서방 세계를 수호한 정치가로 유명한 영국 정치인 처칠. 그에 대한 인상은 식을 줄 모르는 열정과 호방함, 그리고 사람 마음을 휘어잡는 화려한 웅변술로 굳어져 있다. 하지만 그 좋은 인상의 바탕에 극심한 우울증이 있었다는 사실을 아는 이는 드물다. 평생 재발하는 우울증 발작에 시달렸고 자주 자살 충동까지 느꼈으며 결국 우울증으로 생을 마감했다. 1895년 홀더숏 훈련기지에서 어머니에게 쓴 편지를 보자. “제가 정신적 침체 상태에 들어가리라는 걸 알아요. 저는 절망의 늪에서 일어서려고 합니다. 하지만 어떤 진지한 저작도 읽을 기운을 차릴 수가 없어요.” 한 지인은 1915년 다르다넬스 원정 실패로 해군성에서 사임한 뒤 우울증에 빠진 처칠을 이렇게 쓰고 있다. “그는 나를 자기 방으로 데려가더니 절망한 듯 말없이 의자에 앉았다. 반항심이나 분노도 남아 있지 않은 듯했다. 그리고 간단히 말했다. 난 끝났어.” 처칠은 대대로 귀족 집안 출신이지만 부모의 살핌을 제대로 받지 못했다. 그 애정 박탈감은 청소년기 생활에 그대로 드러난다. 성적은 바닥이었고 지각을 일삼은 데다 의욕과 야망이 없는 낙제생이었다. 처칠은 느닷없이 재발하는 우울증을 스스로 ‘검은 개’라 부르며 우울증에 빠지지 않으려 끊임없이 다른 일을 찾았다고 한다. 그 대안이었던 그림과 글쓰기는 수준급이었고, 1953년 노벨문학상을 받기도 했다.실존주의 문학의 선구자로 높이 평가받는 프란츠 카프카도 어린 시절의 홀대와 박탈감 탓에 우울증을 달고 살았다. 좀처럼 부모를 만날 수 없었던 결핍과 잇따른 동생들의 죽음으로 인해 늘 존재 불안에 휘둘렸다. 그의 모든 소설을 관통하는 주제도 불안과 피해자라는 의식이다. 대단히 정교한 굴을 만들어 안전을 확보하려는 한 동물 이야기인 ‘굴’은 그 성향의 대표적인 결정체다. 초기 소설을 모은 ‘어느 투쟁의 기록’에 실린 ‘기도자와의 대화’에선 “내 마음속에서 내가 살아 있다고 확신한 때가 없다”고 쓰고 있다. 저자는 이렇게 평가한다. “카프카의 글쓰기는 인격의 병적인 부분과 밀접한 관련이 있다. 좀더 행복했더라면 글쓰기에 대한 욕구는 크게 줄어들었을지도 모른다.”‘아인슈타인 이전 가장 위대한 과학자’라는 아이작 뉴턴도 별반 다르지 않다. 태어나기 석 달 전 아버지는 죽었고, 조산아로 출생했으나 어머니의 재혼으로 인해 방치됐다. 어머니의 재혼과 이별을 뉴턴은 배신으로 여겼던 듯하다. 그 상실은 언제나 주변과 어울리지 못하는 주변인으로 이어졌고 공격적인 성향을 갖고 살았다고 한다. 뉴턴의 전기작가인 셀리그 브로데츠키는 이렇게 쓰고 있다. “뉴턴은 다른 사람들의 재촉이 없었다면 자신이 발견한 것을 거의 발표하지 않았을 것이다.” 실제로 뉴턴은 미적분학을 당대의 경쟁자인 라이프니츠보다 10년 빨리 완성했지만, 자신의 성과를 빼앗길까봐 발표를 하지 못했다. 그렇다면 뉴턴의 기본적인 불신은 과학이 직면한 가장 어려운 문제를 해결하도록 자극한 원동력이었을까. 이 질문에 대한 답은 뉴턴의 말 속에 들어 있다. “하늘과 땅의 모든 것을 고정시키기 위한 가장 사소한 세부 사항도 마음대로 그리고 마구잡이로 벗어나게 허용하지 않을 단단한 틀이 불안에 시달리는 이 남자의 근원적인 욕구였다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

처음으로 주기율표를 배우던 날을 떠올려 보자. 중학교 교실, 화학 교과서 표지 안쪽에만 붙어 있던 주기율표가 수업에 등장하는 순간 한숨이 쏟아진다. “주기율표만 외우면 화학은 다 해결된다.” 거듭 강조하시던 선생님과, “수헬리베붕탄질산…” 하며 따라 외우던 친구들의 목소리가 아직도 귓가에 남아 있다.놀랍고 신비로운 자연의 법칙이 암기해야 할 장엄한 표로 다가왔을 때의 당혹감이 얼마나 많은 이들을 화학으로부터 멀어지게 했는지는 모르겠다. 그러나 그 와중에도, 주기율표가 보여 주는 질서정연한 세계와 우주를 구성하는 간명한 법칙은 분명히 누군가의 마음을 사로잡았으리라. 물질은 원자로 구성되어 있고, 그 원자들의 속성은 일관된 규칙에 따라 배열된다는 원리 말이다. ‘아톰 익스프레스’는 만물이 원자로 이루어져 있다는 너무나 익숙한 이 명제로부터 출발한다. 정확히는 명제가 아닌 질문이다. 정말로 원자가 실재할까? 그것을 어떻게 알 수 있을까? 지금은 당연하게 여겨지는 이 말이 한때는 진실로 여겨지지 않던 때가 있었다. 저자는 원자의 정체를 알아내기 위한 과학자들의 오랜 분투를 한 편의 만화로 그려냈다. 자연의 근본물질을 고민했던 최초의 자연철학자들로부터 물질을 바꾸어 금을 만들고자 한 연금술사들, 근대 화학자들과 물리학자들에 이르기까지. 화학과 물리의 역사를 따라가다 보면 그 길에서 만나는 강렬한 발견의 순간들에 시선이 사로잡힌다. 때로 여행자들은 관광지가 아닌 길 위에서도 의미를 찾는다. 원자의 존재를 발견해 나가는 여정 역시 그렇다. ‘아톰 익스프레스’의 조명은 놀라운 방정식이 정립되는 순간만을 비추지 않는다. 과학자들은 고민하고 의심한다. 원자는 손에 잡힐 듯 잡히지 않고, 과학자들은 결코 쉽게 결론을 내리지 않는다. 우리가 바라보는 것이 있는 그대로의 자연일까? 감각된 사실을 어떻게 진실로 믿을 수 있을까? 원자의 존재에 관한 추적은 결국 과학철학의 질문들로 이어진다. 현상을 탐구하는 과학이 과연 궁극의 실재를 증명할 수 있는가, 근본적인 질문을 던지는 것이다. 그 질문들을 거쳐 이 긴 여정의 끝에 무사히 도달한다면, 그때는 뺨을 스치는 겨울 공기와 입안에 남은 커피의 끝맛을 다시금 음미해 보자. 우리가 언제나 감각해 왔지만 그 실재를 생각하지는 못했던, 원자로 이루어진 물질들의 잔여감이다. 만물이 원자로 이루어져 있다는 말이 지금까지와는 다른 느낌으로 다가올 것이다.

열흘 정도 지나면 ‘다사다난’했던 무술년(戊戌年) 한 해가 저물고 2019년 기해년(己亥年)이 시작된다. 기해년이 시작되는 첫날 메시지는 지구로부터 약 65억㎞ 떨어져 있는 태양계 가장 바깥쪽인 카이퍼벨트에서 날아온다.2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 기지에서 발사된 미국항공우주국(NASA)의 태양계 경계탐사선 뉴허라이즌스호는 2015년 7월 명왕성의 최근접점을 통과하고 얼음과 소행성들로 구성된 태양계의 끝자락인 ‘카이퍼벨트’와 ‘오르트 구름대’로 날아가고 있다. 뉴허라이즌스호는 2019년 1월 1일 카이퍼벨트에 있는 천체인 ‘울티마 툴레’와 첫 조우를 한다. 울티마 툴레는 ‘알고 있는 세계의 너머’라는 뜻의 라틴어로 천문학계 공식 명칭은 ‘2014 MU69’라는 천체이다. 카이퍼벨트는 태양계 가장 끝 행성인 해왕성 궤도 바깥쪽에 있는 천체들이 도넛 모양으로 밀집한 영역이다. 명왕성이 2006년 국제천문연맹(IAU)의 행성분류법 변경에 따라 행성의 지위를 잃고 왜소행성이 되면서 태양계 행성의 가장 끝은 공식적으로 해왕성이다. 카이퍼벨트도 태양계의 일부분이지만 태양과 거리가 너무 멀어 카이퍼벨트에서 바라본 태양은 작은 별 정도로만 보인다. 카이퍼벨트에는 행성의 지위를 잃은 명왕성 같은 왜소행성뿐만 아니라 수십억 년 전 태양계 행성들이 만들어지면서 남겨진 잔해, 물과 얼음으로 된 천체들이 모여 있는 것으로 알려져 있다. ‘태양계의 탄생을 기록한 화석’이라는 카이퍼벨트 내 천체를 만나는 것은 이번이 처음이기 때문에 새해 첫날 뉴허라이즌스호의 조우에 과학자들의 관심이 집중되고 있다. 뉴허라이즌스호는 울티마 툴레에서 3450㎞ 떨어져 있는 곳까지 초근접해 촬영한다. 뉴허라이즌스호가 울티마 툴레와 조우하는 시간은 24시간이 채 되지 않는 짧은 시간이지만 카메라와 감지기, 스캐너 같은 관측장비로 형태와 지질학적 구성 등을 자세히 관찰하게 된다. 울티마 툴레는 30㎞가량의 폭을 가진 길쭉한 암석이 두 개로 나눠져 서로를 돌면서 하나처럼 움직이는 것으로 추정되는데 뉴허라이즌스호가 보내오는 사진을 통해 그 비밀이 풀릴 것으로 보인다. 뉴허라이즌스호는 울티마 툴레와 짧은 조우를 마치고 카이퍼벨트 바깥 오르트 구름대로 여정을 계속하게 된다. 오르트 구름대에는 10의 12승~10의 13승개의 천체가 존재한다고 추정하고 있다. 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 오르트 구름대를 벗어나면 완전한 외계로 빠져나가게 된다. 뉴허라이즌스호가 1월 1일 울티마 툴레와 만나지만 지구와 멀리 떨어져 있고 정보를 전달하는 데 시간이 걸리기 때문에 이날 조우 결과를 모두 수신하는 데는 20개월 정도 걸릴 것이라고 NASA 측은 추정하고 있다. 2019년 1월 1일 찍은 영상정보를 완전 수신하는 것은 2020년 9월쯤이 될 것이라는 말이다. 새해 첫날 뉴허라이즌스호의 심우주 천체와의 만남을 시작으로 2019년 1월에는 세계 각국의 우주 관련 이벤트들이 쏟아진다.지난 8일 인류 최초로 달의 뒷면 착륙을 목적으로 발사된 중국 달 탐사선 ‘창어 4호’는 현재 달 공전 궤도에 진입했으며 궤도 수정 등의 과정을 거쳐 2019년 1월 1~3일쯤 달 착륙을 시도한다.일본과 중국에 이어 아시아에서 세 번째로 달 탐사선을 발사한 인도는 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀 2호’를 1월 3일 발사할 예정이다. 달 표면을 조사할 탐사선과 착륙선, 탐사로봇 로버로 구성된 찬드라얀 2호는 2008년 찬드라얀 1호 발사 뒤 2012년 발사될 계획이었지만 착륙 모델 변경 같은 기술적 문제로 여러 차례 연기됐다. 올해도 8월 발사 예정이었지만 최종적으로 내년 1월 초 발사하는 것으로 결정됐다. NASA는 민간우주기업들과 손잡고 2019년을 ‘우주 비행 상업화의 원년’으로 삼겠다는 목표를 세우고 있다. NASA는 스페이스X와 보잉사와 함께 국제우주정거장(ISS)에 우주인을 실어나르기 위한 유인 우주선 시험발사를 1월 7일 실시할 계획이다. 이 발사가 성공해야 현재 러시아의 소유스 우주선이 전담하고 있는 ISS 우주인 운송 업무를 미국이 다시 나눠 수행할 수 있다. 이 밖에도 미국 제프 베이조스의 ‘블루 오리진’과 영국 리처드 브랜슨이 운영하는 ‘버진 갤럭틱’ 등 민간우주업체들도 2019년 상반기 중에 재사용 로켓이나 우주왕복선을 활용해 본격적인 우주 관광 서비스를 시작할 계획을 세우고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

크리스마스가 불과 닷새 앞으로 다가왔습니다. 평소 갖고 싶었던 선물을 받을 수 있는 좋은 기회이기 때문에 아이들의 기대감은 그 어느 때보다 큰 것 같습니다. 아이들에게 줄 선물을 보러 대형마트나 백화점에 들르면 공룡과 관련된 장난감들이 유독 많다는 것을 알게 됩니다.어른들이 알고 있는 공룡이래 봐야 티라노사우루스, 스테고사우루스 정도에 불과하지만 아이들은 어려운 공룡 이름들도 술술 외워 말합니다. 사실 공룡에 대한 책이나 영화들이 많지만 우리가 알고 있는 정보들이 정확한지는 확신할 수 없습니다. 현재의 과학기술을 바탕으로 고생물학자들이 화석을 통해 당시를 가장 합리적으로 추정하는 것일 뿐이기 때문입니다. 크리스마스를 코앞에 둔 지금 고생물학자들이 공룡과 관련한 재미있는 사실들을 또 찾아냈다고 합니다. 이탈리아 밀라노 자연사박물관, 조반니 카펠리니 지질박물관 공동연구팀이 밀라노에서 북동쪽으로 80㎞ 떨어진 살트리오 인근 채석장에서 1996년 발견된 공룡 화석을 정밀 분석한 결과, 초기 쥐라기에 살았던 육식공룡들 중에서 가장 큰 것이라는 사실을 밝혀내고 생명 및 환경과학 분야 국제학술지 ‘피어J’ 19일자에 발표했습니다. 우리 앞에 새로 등장한 공룡은 화석이 발견된 지명을 따 ‘살트리오베네터 자넬라이’로 이름 붙여졌습니다. 초기 쥐라기인 1억 9800만년 전에 존재했던 살트리오베네터는 가장 오래된 육식 공룡으로도 밝혀졌습니다. 연구팀은 살트리오베네터를 시작으로 육식 공룡들의 몸집이 커지기 시작했으며 이때부터 초식 공룡들과 육식 공룡들 사이에서 몸집이 커지는 일종의 ‘진화론적 군비경쟁’을 시작한 것으로 보고 있습니다. 동물은 움직이면 필연적으로 체온이 오를 수밖에 없습니다. 사람이나 새 같은 항온동물은 체온 유지를 위한 대사 시스템을 갖추고 있지만 변온과 항온동물의 중간 단계인 공룡들이 뜨거워지는 몸을 어떻게 식혔을까 하는 점도 과학자들이 궁금하게 여겼던 것들 중 하나입니다. 미국 오하이오대 생명과학과, 정형의학대, 뉴욕공대 정형의학대 공동연구팀은 중생대 마지막 시대인 백악기 후기에 살았던 곡공류 공룡인 안킬로사우루스의 머리뼈를 분석한 결과 콧속 공간(비강)이 거대한 몸집에서 발생하는 열을 조절하는 일종의 에어컨 역할을 했다는 사실을 밝혀내고 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 20일자에 발표했습니다. 곡공류는 딱딱한 껍질을 가진 일명 ‘갑옷 공룡’입니다. 안킬로사우루스는 몸길이가 4~7m로 곡공류 중에서는 가장 큰 것으로 알려져 있습니다. 연구팀은 컴퓨터단층촬영(CT)과 전산유체역학이라는 첨단 기술로 안킬로사우루스의 신체 구조를 정밀분석했습니다. 그 결과 몸집이 큰 공룡들은 자동차가 공기로 엔진을 식히듯 비강이라는 긴 바람 통로로 공기를 지나가게 해 뇌가 계란프라이처럼 굳는 것을 차단했을 뿐만 아니라 체온이 급격히 상승하는 것을 막았을 것이라고 합니다. 연구팀은 비강의 길이가 실제보다 절반 수준일 때를 가정하고 시뮬레이션해 본 결과 체온이 2배 이상 높아져 생존이 어려웠을 것이라는 결론에 도달했다고 합니다. 이번 크리스마스에는 아이들에게 공룡 장난감을 사 주는 것만으로 ‘산타클로스’ 역할을 끝냈다고 생각하지 말고 공룡에 관한 재미있는 이야기를 해 주거나 잠깐이나마 함께 놀아 주는 것은 어떨까요. 아동 심리 전문가들은 바쁜 부모들이 아이들에게 좋은 추억의 한 장면을 만들어 주는 것을 어렵게만 생각할 필요는 없다고들 합니다. edmondy@seoul.co.kr

사람의 머리를 통째로 분리한 뒤 다른 사람에 몸에 이식하는 수술의 첫번째 지원자가 결국 수술을 취소하고 새로운 삶을 살고있는 것으로 알려졌다. 지난 18일(현지시간) 미국 뉴욕포스트 등 해외언론은 러시아 출신의 컴퓨터 과학자 발레리 스피리도노프(33)가 사상 첫 ‘머리 이식수술’을 취소했다고 보도했다. 세계적으로 큰 윤리적 논란을 일으킨 이 수술은 한 사람에게서 머리를 통째로 분리한 뒤 이를 다른 사람에게 이식하는 방식이다. 이탈리아 출신의 신경외과전문의 세르지오 카나베로 박사가 주도하는 이 수술은 이같은 방식 때문에 일명 ‘프랑켄슈타인 수술’ 이라는 비판도 받고있다. 　 스피리도노프가 세계적인 주목을 받았던 이유는 그가 이 수술의 첫번째 지원자이기 때문이다. 스피리도노프는 근육이 퇴화하는 베르드니히-호프만 병을 앓고 있으며 그 증상도 나날이 악화되고 있다. 스피리도노프는 과거 인터뷰에서 “이 수술이 얼마나 위험한 지 잘 알고있다”면서도 “단 한번이라도 건강한 신체를 빌어 스스로 일어서고 싶다”고 털어놨다.　　 이후 카나베로 박사는 사상 첫 머리 이식수술은 2017년 실시한다고 발표했으나 흐지부지 됐다. 이어 지난해 6월 중국 언론 청두상바오(成都商報)는 이 수술의 막대한 비용을 후원할 사람을 찾지 못해 사실상 취소됐다고 보도한 바 있다.보도에 따르면 현재 플로리다 대학에서 연구 중인 스피리도노프가 수술을 포기한 결정적인 이유는 비용 외에도 결혼과 아들을 가졌기 때문으로 풀이된다. 그는 모스크바에서 만난 30대 초반의 아나타시아라는 이름의 여성과 1년 전 결혼했고 6주 전 기적적으로 건강한 아들을 낳았다. 화학관련 석사학위 보유자인 아나타시아는 "모스크바에서 직업상의 문제로 스피리도노프를 처음 만났다"면서 "곧 우리가 함께 할 인연이라는 것을 깨달았다"고 밝혔다. 한편 논란의 주인공인 카나베로 박사는 현재 중국에서 활동 중인 것으로 전해진다. 카나베로 박사가 공개한 머리 이식방법은 이렇다. 먼저 12도~15도 환경에서 머리를 정확히 분리한 후 1시간 내에 특수 고분자 소재의 ‘접착제’로 다른 신체의 혈액 순환계에 연결한다. 이후 척수연결 등의 고난도 과정을 거쳐 100명의 외과 전문의가 달라붙으면 성공적인 수술이 가능하다는 것이 카나베로 박사의 주장이다. 그러나 의학적으로 실제 가능한지 여부, 수술이 성공한다고 해도 야기될 숱한 윤리적 문제와 논란은 필연적이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

강력한 ‘조망효과'(Overview Effect) 2013년, 인간이 만든 피조물로는 최초로 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입한 보이저 1호를 따라 지난주에는 보이저 2호가 두번째로 태양계를 떠나 성간우주로 진출했다. 이들 인류의 두 우주 척후병은 한국어를 비롯한 55개 언어로 된 지구 행성인의 인사말과 사진 110여 장 등이 담긴 골든 레코드를 지니고 있다. 보이저 1호가 출발한 지 13년 만인 1990년 2월 14일, 지구로부터 60억㎞ 떨어진 명왕성 궤도 부근을 지날 때 뜻하지 않은 명령을 전달받았다. 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구를 비롯한 태양계 가족사진을 찍으라는 명령이었다. 이 아이디어를 처음 낸 사람은 천문학 동네의 아이디어 맨이자 '코스모스'의 저자인 칼 세이건이었다. 그러나 반대가 만만찮았다. 그것이 인류의 의식을 약간 바꿀 수 있을지는 모르지만, 과학적으로는 별로 의미가 없다는 게 그 이유였다. 게다가 망원경을 지구 쪽으로 돌리면 자칫 태양빛이 카메라 망원렌즈로 바로 들어가 고장을 일으킬 위험이 크다. 이는 끓는 물에 손을 집어넣는 거나 다름없는 위험한 행위라고 미 항공우주국(NASA) 과학자들은 생각했다. 이런 상황인지라 칼 세이건도 아쉽지만 한 발 뒤로 물러설 수밖에 없었는데, 마침 새로 부임한 우주인 출신 리처드 트룰리 신임 국장이 결단을 내렸다. “좋아, 그 멀리서 지구를 한번 찍어보자!” 트룰리는 우주의 조망이 인간의 의식에 얼마나 강한 영향을 미치는가를 몸소 체험한 우주인 출신이기에 이런 결정을 내릴 수 있었던 것이다. 그날 태양계 바깥으로 향하던 보이저 1호가 지구-태양 간 거리의 40배(40AU)나 되는 60억㎞ 떨어진 곳에서 카메라를 돌려서 찍은 지구의 모습은 그야말로 광막한 허공중에 떠 있는 한 점 티끌이었다. 그 한 티끌 위에서 70억 인류가 오늘도 아웅다웅하며 살아가고 있는 것이다. 이때 보이저 1호가 찍은 것은 지구뿐이 아니었다. 해왕성과 천왕성, 토성, 목성, 금성 들도 같이 찍었다. 이 모든 태양계 행성들도 우주 속에서는 역시 먼지 한 톨이었다. 지구 주변의 붉은 빛띠는 행성들이 지나는 길인 황도대에 뿌려진 먼지들이 태양빛을 받아 만들어내는 빛깔이다. 칼 세이건은 이 ‘한 점 티끌’을 ‘창백한 푸른 점'(Pale Blue Dot)으로 명명하고 “여기 있다! 여기가 우리의 고향이다”라고 시작되는 감동적인 소감을 남겼는데, 그 중에 “천문학은 흔히 사람에게 겸손을 가르치고 인격형성을 돕는 과학”이라는 대목이 나온다. 이제껏 찍은 모든 천체 사진 중 가장 철학적인 천체사진으로 꼽히는 이 ‘창백한 푸른 점’을 보면 인류가 우주 속에서 얼마나 외로운 존재인가를 느끼게 되며, 지구가, 인간이 우주 속에서 얼마나 작디작은 존재인가를 절감하게 된다. 이러한 우주를 보고 받는 충격을 ‘조망효과'(Overview Effect)라 한다.천문학으로 ‘혁신도시’ 만들다 이 같은 조망효과는 우리 주변에서도 더러 볼 수 있다. 얼마 전 한 별지기 친구가 들려준 이야기가 바로 그러한 사례의 하나가 될 것 같다. 별지기 친구는 어느 날 동네의 학교 운동장에 천체망원경을 새팅하고 목성 관측을 시작했다. 대략 밤의 학교 운동장은 빛공해가 비교적 적어 별지기들이 즐겨 찾는 장소의 하나다. 그날은 유난히 밤하늘이 투명하고 목성 관측하기가 좋은 시기인지라 한창 관측을 하고 있는데 저 멀리 어둠 속에서 사람들의 소리가 들려왔다. 이윽고 신발 끄는 소리와 침 뱉는 소리를 내면서 서너 명의 청소년들이 주위를 에워싸고는 “대체 뭐하는 거야?” “망원경 보는 거 같은데...” 하면서 저희끼리 말하며 서성거리는 거였다. 이런 상황이면 웬만한 사람이라면 긴장되게 마련인데, 그 별지기는 현명한 친구였다. “야, 오늘밤 정말 목성이 예쁘게 보이네. 대적점도 뚜렷하군. 저거 봐. 4대 위성이 나란히 다 보이는구만.” 그러고는 아이들에게 말을 건넸다. “얘들아, 너희도 망원경으로 목성 한번 볼래?” 망원경으로 천체를 보여주겠다는데 거절하는 사람을 나는 아직껏 본 적이 없다. 아이들이 줄레줄레 다가와 망원경 접안 렌즈에 눈을 갖다대고 들여다본다. 그런 와중에도 별지기는 열심히 목성에 대해 설명한다. “저 목성 말야, 태양계 행성 중에서 가장 큰 놈인데, 지름이 우리 지구의 무려 열 배나 된단다. 몸통에 붉은 점 보이지? 대로 대적점이라는 건데, 목성의 푹풍이야. 지구 몇 개는 너끈히 들어가는 크기란다. 그리구 그 옆으로 나란히 늘어서 있는 작은 별들 보이지? 그게 사실은 별이 아니고 목성의 달들이란다. 갈릴레오가 발견했다고 해서 갈릴레오 위성이라 불리지.” 아이들은 별지기의 설명을 들으며 한 순배 관측을 끝냈다. 그 다음 변화가 놀라웠다. 신발 끌며 침 틱틱 뱉던 아이들이 하나같이 머리를 깊숙이 숙이며 “잘 봤습니다” 하고 인사한 후 가더라는 것이다. “천문학은 사람을 겸손하게 만든다”는 칼 세이건의 말이 생각나는 순간이었다고 별지기는 전해주었다. 이보다 클래스가 다른 조망효과가 또 있다. 남미 콜롬비아의 메데인 시의 일인데, 아시다시피 남미는 마약과 갱단, 폭력이 난무하는 곳이라, 메데인 시 역시 그런 문제점을 많이 지닌 도시였다. 시장이 범죄로 물든 도시의 분위기를 혁신하기 위해 4가지 테마로 의욕적인 프로젝터를 추진했다. 4가지 테마는 곧, 음악, 미술, 스포츠, 천문학이었다. 시장은 특히 천문학 테마에 심혈을 기울여 시민 천문대와 천체투영관(플라네타리움)을 건립하고, 시민 누구나 언제든 천문대에 와서 천체관측과 천체투영관 감상을 하게 오픈했다.그 결과는 놀라웠다. 대표적인 예로, 어느 날 그 도시의 10대 청소년 갱 보스가 부하 수십 명을 거느리고 천문대를 찾아 천체투영관도 감상하고 천체관측도 한 후 이렇게 말했다고 한다. “우주가 이렇게 넓은데 우린 그 동안 너무 좁쌀같이 살았어. 골목 하나를 뺏기 위해 피나게 싸웠다. 우리는 다시 학교로 돌아가 공부해야 한다.” 그러고는 중퇴한 학교로 돌아갔다고 한다. 메데인 시는 천문학을 포함한 4가지 프로젝트로 도시 분위기를 일신하여 2013년 <월 스트리트 저널>에 의해 ‘세계의 혁신도시’로 선정되었다. 이처럼 천문학은 힘이 세다. 천문학은 사람의 인성과 정신에 큰 영향을 끼치는 과학이자 철학이다. 천문학처럼 사람들에게 정서와 의식 양면으로 강력한 영향을 끼치는 도구는 달리 없을 것이다. 어른들은 아이들에게 우주를 되도록 많이 보여주는 데 투자해야 하며, 우리나라 지방자치단체들도 이쪽으로 눈을 돌릴 필요가 있을 것 같다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

레이저를 이용해 물체를 나노 크기로 축소해 만들 수 있는 3D 프린트 기술을 미국의 과학자들이 개발했다. 미국 CNN은 18일(현지시간) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구팀이 최근 학술지 ‘사이언스’에 발표한 이 같은 기술을 소개했다. 연구팀에 따르면, 구조만 단순하다면 어떤 물체라도 원래 크기의 1000분의 1로 축소해 만들 수 있다. ‘임플로전 패브리케이션’(implosion fabrication)으로 명명된 이 소형화 기술은 앞으로 현미경이나 스마트폰용 카메라 렌즈를 지금보다 축소화하는 것부터 일상에 도움을 줄 수 있는 마이크로 로봇을 만드는 것까지 어떤 분야에서든 활용할 수 있다. 이에 대해 연구를 주도한 에드워드 보이든 교수는 “사람들은 지난 몇 년 동안 더 작은 나노 물질을 만들어내기 위해 더 좋은 장비를 개발하려고 애써왔다”면서 “이번에 우리가 발명한 기술로 앞으로 할 수 있는 것들이 매우 많아졌다”고 말했다. 물론 이번 기술이 고전 영화 ‘애들이 줄었어요’에서처럼 복잡한 물체까지 축소해 만들 수 있는 것은 아니지만, 이는 다양한 분야에서 쓰일 수 있다. 예를 들어 과학자들이 암 치료제가 정상 세포가 아닌 암세포만을 표적으로 삼을수 있도록 치료제에 미세 로봇 입자를 투입하는 방법을 개발하는 데 쓰일 수 있다. 또한 이 기술은 현재 다양한 전자기기에서 쓰이는 마이크로칩을 더욱더 작게 만드는 데 쓰일 수도 있다. 특히 이 기술이 주목받고 있는 점은 생각보다 간단하다는 것에 있다. 연구팀에 따르면, 레이저 장치 외에도 흔히 아기 기저귀에 쓰이는 흡착성 젤만 있으면 되기 때문이다. 작동 원리는 다음과 같다. 우선 레이저를 사용해 흡착 젤로 구조를 만든 뒤, 거기에 금속이나 DNA, 또는 ‘퀀텀닷’(지름 수십 나노미터 이하의 반도체 결정물질로 특이한 전기적·광학적 성질을 지닌 입자) 등의 물질을 부착한다. 그다음 물질에 의해 모양이 잡힌 구조를 아주 작은 크기로 축소해 만드는 것이다. 이에 대해 이 연구에 참여한 MIT 대학원생 대니얼 오란은 “이는 필름 사진을 현상하는 과정과 좀 비슷하다. 젤 속 감광재료에 빛을 노출하면 잠상(현상 전 눈에 보이지 않는 상)이 형성된다”면서 “그러고나서 다른 물질인 은을 부착함으로써 이 잠재적 이미지를 실제 이미지로 바꿀 수 있다”고 말했다. 사실 오랑은 숙련된 사진작가이기도 한데 그가 2014년 물리학을 전공한 대학원생 새뮤얼 로드리크스와 공동으로 작업하기로 한 뒤 이번 연구가 시작됐다. 연구팀은 이 연구에서 원래 보이든 교수가 뇌 조직의 이미지를 확대하기 위해 개발한 ‘팽창 현미경’(ExM·Expansion Microscopy) 기술을 반대로 하는 과정에서 이번 기술을 개발할 수 있었다. 원래 기존 기술은 젤에 물질을 주입한 뒤 그것을 더 크게 만들어 쉽게 볼 수 있게 하는 것이지만, 이런 과정을 반대로 해서 나노 크기의 물체를 만들어낼 수 있었던 것이다. 물론 이전에도 다른 연구팀이 비슷한 레이저 기술을 사용해 2차원 구조를 만들어 낸 바 있다. 하지만 3차원 물체를 축소해 만드는 것은 그보다 훨씬 오랜 시간이 걸릴 뿐만 아니라 시행 과정도 어렵다. 이번 기술은 앞으로 가정이나 학교에서 쉽게 사용할 수 있게 될 것이라고 연구팀은 기대감을 드러냈다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난달 말 세계 최초로 유전자 편집 아기를 탄생시켜 윤리적 비난을 받은 중국 과학자, 1970~80년대 미국 캘리포니아를 두려움에 떨게 만든 연쇄살인범을 검거하도록 한 데이터 과학자, 네안데르탈인 엄마와 데니소바인 아빠 사이에서 태어난 자손을 찾아낸 인류학자…. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 올해 전 세계 과학계를 뒤흔든 10명의 과학자를 선정해 19일 발표했다. 리치 모나스터스키 네이처 수석 편집장은 “이번에 선정된 인물들은 올해 가장 기억될만한 과학적 이야기꺼리를 만들어 냈을 뿐만 아니라 현재 우리가 어디에 있고, 어디로부터 출발했고, 어디로 가는지에 대한 어려운 질문을 만나도록 한 과학자들”이라고 강조했다.네이처는 약관에 불과한 중국과기대 출신 물리학자 위안 차오(Yuan Cao) 박사를 올해의 첫 번째 인물로 꼽았다. 네이처는 22살에 불과한 차오 박사가 꿈의 신소재 그래핀을 마음대로 조작할 수 있는 ‘그래핀 조련사’라고 소개했다. 그는 그래핀의 ‘마법 각도’를 개발해 냄으로써 저항 없이 그래핀의 전도도를 높일 수 있는 방법을 찾아냄으로써 새로운 물리학 분야를 개척했다고 평가받고 있다. 차오 박사의 연구는 보다 효율적인 에너지 사용과 전송에 도움을 줄 것으로 기대되고 있다.두 번째 올해의 인물로는 독일 막스플랑크 진화인류학및진화유전학연구소 비비안 슬론 박사가 꼽혔다. ‘인류의 역사학자’ 슬론 박사는 2012년 러시아 시베리아 알타이 산맥 데니소바 동굴에서 발굴한 소녀의 화석 유전자를 분석한 결과 네안데르탈인 엄마와 데니소바인 아빠 사이에서 태어난 이종교배 인류라는 사실을 밝혀냈다. 슬론 박사의 연구는 약 40만년 전 완전히 다른 종으로 분리된 것으로 알려진 네안데르탈인과 데니소바인이 서로 교류를 했다는 사실을 처음으로 밝혀낸 것이다.세 번째는 지난 11월 말 전 세계 과학계를 충격으로 빠뜨린 ‘유전자 편집 아기’를 탄생시킨 중국의 유전학자 허젠쿠이이다. 네이처는 그를 ‘크리스퍼 불한당’이라고 부르면서 유전자 편집기술로 넘지 말아야 할 선을 넘었다고 비판했다. 중국 선전 남방과기대 교수로 유전자 편집 연구를 해온 허젠쿠이는 홍콩에서 열린 국제학술회의에서 ‘유전자 편집으로 쌍둥이 여자아이 2명이 에이즈 유발 HIV 바이러스에 면역력을 갖도록 했다’고 발표해 전 세계를 충격에 빠지게 했다. 그의 발표 이후 과학계는 물론 중국 정부에서도 그의 연구를 비판하고 나서는 등 곤란에 빠진 상태다. 네이처는 그의 연구가 역설적으로 유전자 기술의 미래와 가야할 길에 대해 고민하게 만들었다고 평가했다.영국 임페리얼칼리지런던 소속 물리학자 제스 웨이드 박사는 과학계에서 여성의 위치를 재조명한 ‘다양성 챔피언’으로 소개되며 올해의 인물로 꼽혔다. 웨이드 박사는 남성보다 여성은 과학분야에서 활약이 덜하다는 편견을 깨기 위해서 온라인 백과사전 ‘위키피디아’에 여성과학자 페이지를 하루에 한 개씩 만들어 현재 400개에 이르는 여성과학자 페이지를 만들었다. 웨이드 박사는 여성 과학자 페이지 만들기라는 온라인 활동 뿐만 아니라 오프라인에서도 여성 과학자의 업적을 알리기 위한 노력을 이어나갈 계획이라고 네이처는 소개했다.‘지구 감시자’ 발레리 메송-델모트 프랑스 기후환경과학연구소 박사는 기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC) 부의장으로 기후변화의 물리적 과학분석을 담당하고 있다. IPCC 발족에 있어서도 핵심적인 역할을 한 메송-델모트 박사는 지난 10월 한국 송도에서 열린 IPCC 총회에서 지구온난화가 생태계를 변형시키고 많은 산호초를 파괴함으로써 인류의 생존과 지구환경에 치명적이라는 사실을 다시금 확인하도록 이끌었다.말레이시아 에너지, 과학, 기술, 환경 및 기후변화부(MESTECC) 장관 비 인 예오(Bee Yin Yeo)는 정치인으로는 유일하게 ‘환경을 위한 강력한 힘’이라는 표제로 ‘올해의 과학인물’로 선정됐다. 영국 케임브리지대 화학공학 석사출신인 비 인 예오 장관은 2010년부터 정치인으로 활동했다. 비 인 예오 장관은 지난 7월 초부터 MESTECC를 맡아 2030년까지 현재 2%에 불과한 신재생에너지 발전비율을 20%까지 높이겠다고 발표하고 전력시장과 발전비율 변화에 박차를 가하고 있다. 네이처는 비 인 예오 장관의 이런 행보에 대해 ‘환경의 미래를 생각하는 대범한 움직임’이라고 평가했다.네덜란드 라이덴천문관측소의 천문학자 안소니 브라운 박사는 ‘별 지도 작성자’로 올해의 과학인물로 선정됐다. 네이처는 지난 4월 25일 오전 10시(국제시)는 천문학자들에게 ‘크리스마스’ 같은 날이라고 소개하며 이날 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성이 우리 은하계에 있는 별들을 관찰해 13억개에 이르는 별들의 밝기와 색깔, 밀도 등의 정보를 이용해 3차원 지도를 만들어 발표한 것이다. 브라운 박사는 이 가이아 프로젝트를 이끈 인물이다.1970~80년대 미국 캘리포니아주 일대에서 벌어진 40여건의 강간사건과 10여건의 살인을 저지른 ‘골든스테이트 킬러’ 사건은 영원한 미제사건으로 묻힐 뻔했다. 그렇지만 ‘DNA 탐정’ 바바라 레이-벤터(Barbara Rae-Venter)에 의해 42년만에 당시 경찰이었던 범인이 잡혔다. 북부 캘리포니아에 거주하는 레이-벤터는 은퇴한 특허변호사임에도 불구하고 오픈 데이터를 활용해 DNA를 정밀 분석해 범인을 찾아낼 수 있었다. DNA를 활용해 DNA대조라는 과학적 방법을 이용해 범인을 체포할 수 있도록 한 레이-벤터는 올해의 중요 과학 인물로 꼽히게 된 것이다.유럽연합(EU) 연구혁신총국장을 역임한 로버트 얀 스미츠(Robert-Jan Smits) 유럽정치전략센터(EPSC) 오픈액세스및혁신 수석어드바이저는 EU내 국가에서 공적자금으로 수행된 연구결과물은 2020년까지 모든 사람들이 자유롭게 이용할 수 있는 오픈액세스 학술지에 투고하거나 오픈액세스 플랫폼에 등록하도록 한 ‘플랜S’ 프로젝트를 이끌었다. 지금까지 네이처나 사이언스로 대표되는 폐쇄적인 학술지 시스템이 아닌 오픈액세스 기반 학술활동을 장려해 더 자유로운 연구활동이 이어질 것이라고 네이처는 전망하기도 했다.지난 6월 27일 일본 소행성 탐사선 ‘하야부사-2’가 지구에서 2억 8000만㎞ 떨어진 소행성 ‘류구’에 안착하는 프로젝트를 이끈 마코토 요시카와 일본항공우주개발기구(JAXA) 하야부사-2 프로젝트책임자가 ‘소행성 헌터’로서 올해의 과학계 인물로 선정됐다. 2014년 일본 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 발사한지 3년 반만에 류구에 안착한 하야부사-2는 류구 표면의 지형과 화학성분, 중력장 등을 관찰해 지구를 향해 날아드는 소행성에 대한 정보를 알아낼 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“자기, TV 리모컨 못 봤어?” 매일 아내에게 묻는 말이다. 리모컨을 찾아 온 거실을 뒤지다 보면 어김없이 내가 돌아다녔던 어느 구석에서 발견된다. 물론 범인은 나다.사람은 경험과 추측으로 물건 위치를 찾아내지만 첨단과학 분야에서는 어떻게 물질의 위치를 파악하고 기록하는 것일까. 가장 정확한 방법 중 하나는 방사성 동위원소 추적자를 이용하는 것이다. 방사성 동위원소는 스스로 붕괴하며 방사선을 방출한다. 1983년 미국 의학자 조지프 해밀턴(1907~1957)은 인체 구성 성분 중 방사선을 내는 원소가 포함돼 있다면 방사선 계측기로 그 이동 경로를 추적해 인체의 신진대사를 조사할 수 있으리라고 생각했다. 그는 방사성물질인 I(요오드)-131을 이용해 몸속에서 요오드 이동 경로 추적에 성공하고 요오드가 갑상선에 모인다는 사실을 알게 되면서 I-131을 이용한 갑상선 암 치료법을 연구했다. 이후 방사성 동위원소는 마치 추적 장치 같다고 해서 ‘동위원소 추적자’라 불린다. 과학자들은 동위원소 추적자 기술을 획기적으로 개선해 3차원 위치 추적이 가능한 방사선 계측기를 만들어냈다. 이 계측기로 병원에서는 암의 크기나 위치를 ㎜단위까지 정확하게 진단하고 치료한다. 요즘 온 국민이 정확한 위치를 알고 싶어 하는 것이 있다. 바로 미세먼지다. 미세먼지 피해를 줄이려면 실시간으로 오염 위치를 정확하고 빠르게 확인해야 하고 정확한 예보와 평가를 위해 오염원까지 추적할 수 있어야 한다. 방사성 동위원소는 인위적으로 만들 수 있지만 자연에서도 늘 존재해 왔다. 자연적 방사성 동위원소인 천연 방사성물질과 미세먼지의 연관성만 밝혀진다면 천연 방사성물질의 이동 경로와 증감 정보를 통해 미세먼지를 추적할 수 있다. 방사성물질은 시간이 지나면 일정하게 양이 줄어드는 고유의 반감기가 있다. 때문에 미세먼지가 발생한 지 몇 시간이 지났는지 쉽게 알 수 있고 기상 정보와 함께 활용하면 어디서 발생해 몇 시간 뒤 어디로 갈지도 쉽게 예측해 낼 수 있을 것이다. 방사선 융합기술을 우리 삶에 활용할 수 있는 방법은 무궁무진하다. 다양한 방사선 융합기술은 우리가 좀더 편안하게 숨 쉬고, 건강하게 사는 데 큰 도움을 준다. 방사선이라고 무작정 겁낼 필요는 없다.

치매를 일으키는 가장 흔한 신경퇴행성 뇌질환 알츠하이머병을 조기진단하는 뇌스캔 기술을 미국 과학자들이 개발해냈다. 미국핵의학회 공식학술지 ‘핵의학저널’(Journal of Nuclear Medicine) 12월호에 실린 연구논문에 따르면, 존스홉킨스의대 연구진이 개발한 이 기술은 PET(양전자방출촬영) 기술로, 이른바 ‘추적자’(tracer)로 불리는 방사성 진단약을 뇌에 주입하면 알츠하이머병의 원인 중 하나인 타우 단백질과 결합해 조기진단이 가능하다. 특히 이번 진단약은 기존 진단약보다 타우 단백질에만 결합해 잠재적 타우 단백질의 정량화를 더욱 명확하게 해준다고 연구진은 설명했다. 따라서 이번 기술은 알츠하이머병을 조기진단해 진행을 늦추고 더 나아가 치료하는 길을 연 것이라고 볼 수 있다. 물론 알츠하이머병은 타우 단백질 외에도 아밀로이드 베타로 불리는 단백질도 관계가 있다. 이런 단백질이 뇌에 축적되면 뉴런(신경세포)에 산소 공급을 막아 사멸하게 함으로써 기억 손실과 혼란을 일으키는 것이다. 결국 알츠하이머병 환자는 인지기능과 행동기능, 그리고 신체기능의 능력이 떨어지는 경험을 하게 된다. 이에 대해 이번 연구에 주저자로 참여한 존스홉킨스의대 방사선학자 딘 웡 박사는 “알츠하이머병을 연구할 때 가장 크게 문제가 되는 점 중 하나가 바로 이런 단백질이 실시간으로 늘어나는 것을 지켜볼 수 없었다는 것”이라고 설명했다. 연구진은 이전 연구에서 잠재적 방사성 진단약 약 550개를 시험한 뒤 3개로 축소할 수 있었다. 그리고 이번 연구에서 이들은 알츠하이머병 환자 12명을 비롯해 젊은 대조군(만 25~38세) 7명과 나이 든 대조군(만 50세 이상) 5명을 대상으로 방사성 진단약의 성능을 조사했다. 연구진은 첫 번째 실험에서 각 참가자를 대상으로 진단약 후보 3개 중 2개를 임의로 주입하고 나서 PET 스캔을 통해 성능을 평가했다. 이를 통해 18F-RO-948로 명명된 진단약 후보의 성능이 가장 뛰어나다는 것을 확인할 수 있었다. 두 번째 실험에서는 이 최적의 진단약 성능을 더욱 자세히 확인하기 위해 알츠하이머병 환자 11명과 대조군 10명을 대상으로 16개월 뒤 추가 PET 스캔을 시행했다. 그리고 이를 통해 이 진단약 후보가 현재 쓰이고 있는 18F-AV1451보다 다른 조직에 무분별하게 달라붙지 않아 정량화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 이번 진단약이 뇌에 얼마나 많은 타우 단백질이 쌓이는지를 더 잘 이해할 수 있게 해주는 것이다. 이에 대해 웡 박사는 “이제 우리는 신경과학자들이 알츠하이머병을 조기에 진단하고 앞으로 치료 방법을 개발하는 데 도움이 되는 뇌 속 타우 단백질을 영상화하는 데 적어도 두 가지 방법을 알게 된 것”이라고 말했다. 사진=존스홉킨스 의대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간과 마찬가지로 많은 동물이 서로 협력해 험난한 세상을 살아간다. 이 가운데는 개미나 벌처럼 수많은 개체가 모여 고도로 분화된 사회를 구성하는 경우도 있고 늑대처럼 숫자는 적지만 뛰어난 팀워크를 보여주는 경우도 있다. 그런데 박쥐의 경우 거대한 무리가 모여 있는 것은 쉽게 관찰되지만, 이들 간에 협력이 이뤄지는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 미국 메릴랜드 대학 제럴드 윌킨스 교수가 이끄는 연구팀은 5종의 박쥐를 조사해 개체 간 서로 얼마나 협력하는지 연구했다. 흥미롭게도 박쥐 사이에서도 협력은 이뤄지지만, 이는 박쥐 떼의 크기가 아니라 먹이의 종류에 따라 결정되는 것으로 나타났다. 아무리 박쥐 무리가 많아도 과일처럼 예측할 수 있는 먹이를 먹는 경우 각자 먹고 싶은 먹이를 먹을 뿐 서로 협력하지는 않았다. 반면 물고기나 곤충처럼 그 위치를 예측할 수 없는 먹이의 경우에는 서로 협력했다. 연구팀은 예측할 수 있는 먹이를 먹는 박쥐 3종과 예측이 어려운 먹이를 사냥하는 박쥐 2종을 골라 총 94마리의 몸에 GPS 위치 센서를 장착했다. 이 센서는 4g에 불과하지만 3일간에 걸쳐 박쥐의 이동 경로를 기록해 박쥐 간에 서로 협력이 이뤄지는지 아니면 각자 행동하는지를 분석할 수 있다. 그 결과 곤충 떼나 물고기 떼처럼 위치를 사전에 예측할 수 없는 먹이의 경우 먼저 발견한 박쥐가 다른 박쥐에 신호해주는 것으로 보였다. 서로 간에 신호를 해주면 허탕 치는 일이 줄어들 것이고 이는 물고기 같이 움직이는 먹이를 사냥하는 멕시코 고기잡이 박쥐(Mexican fish-eating bat)의 생존에 큰 도움이 될 것이다. 다시 이 가설을 검증하기 위해 연구팀은 녹음한 음파 신호를 박쥐에게 들려줬다. 그 결과 음파 신호를 들은 박쥐는 그 장소로 모이거나 혹은 사냥을 시도했다. 이는 박쥐가 서로 신호를 보내 서로 협력한다는 결정적인 증거다. 이런 행동이 진화한 이유는 서로 정보를 공유하는 것이 모든 개체의 생존에 더 유리했기 때문일 것이다. 물고기 떼나 곤충 떼는 여러 박쥐가 먹기에 충분한 양이지만, 몰려다니기 때문에 찾기가 어렵다. 이렇게 무리를 이뤄 이동하면 상대적으로 포식자의 눈에 띄지 않게 되지만, 이들을 사냥하는 포식자도 거기에 맞춰 진화한 것이다. 흔히 박쥐는 동굴에 숨어 있다 어두워지면 밖으로 나오는 기분 나쁜 생물체로 묘사된다. 사실 수많은 박쥐 떼가 동굴에서 빠져나오는 모습은 공포감마저 일으킨다. 하지만 과학자들조차 이런 박쥐 떼가 서로 협력하는지 아닌지는 잘 몰랐다. 이번 연구는 박쥐가 단순히 몰려다닐 뿐 아니라 서로 협력하기도 한다는 사실을 보여준다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

기생은 좋은 의미로 사용되지는 않지만, 많은 생물이 이 방식으로 삶을 영위한다. 일반적으로 기생하지 않을 것처럼 생각되는 동물도 예외가 아닌데, 대표적인 경우가 바로 말벌이다. 다양한 기생 말벌이 다른 곤충이나 절지동물을 숙주로 삼아 자신의 애벌레를 안전하게 키우고 성체가 되면 독립생활을 한다. 그런데 놀랍게도 숙주의 행동을 마음대로 조종하는 기생 말벌이 발견됐다. 브리티시 콜럼비아 대학의 필리페 페르난데스-포이어는 에콰도르의 열대 우림에서 사회적 거미의 일종인 아넬로시무스(Anelosimus eximius)의 생태를 조사하던 중 이상한 일을 발견했다. 이 거미는 여러 개체가 하나의 공동 군집을 이루는 사회적 곤충으로 평생 둥지를 떠나지 않는데, 일부 거미가 둥지를 이탈해 거미줄로 고치 같은 구조물을 만드는 행동을 보였다. 그 원인을 조사한 결과 이 거미의 복부에서 숙주의 체액을 빨아먹는 자티포타(Zatypota)속의 기생 말벌 애벌레가 발견됐다. 이 기생 말벌은 숙주인 거미에 알을 낳은 후 여기서 부화한 애벌레가 숙주의 체액을 빨아먹으면서 성장한다. 이 과정에서 숙주는 애벌레를 보호할 뿐 아니라 꾸준히 영양분을 섭취해 애벌레에 공급한다. 더 놀라운 일은 애벌레가 성체로 변태를 할 때가 되면 군집을 벗어나 고치를 만들게 유도한다는 것이다. 숙주의 행동을 조종하는 기생충의 사례는 종종 보고되지만, 대개 톡소플라스마처럼 뇌에 감염되는 경우다. 톡소플라스마에 감염된 쥐는 고양이에 대한 두려움이 적어지고 과잉 행동을 해 고양이에 쉽게 잡아 먹힌다. 이런 방법으로 톡소플라스마는 최종 숙주인 고양이의 체내로 들어간다. 그런데 이 경우는 숙주의 몸 밖에서 행동을 조절하는 것이고 본래는 전혀 하지 않는 행동을 하도록 유도하는 것이기 때문에 과학자들에게 놀라움을 주는 것이다. 어떻게 이렇게 숙주의 행동을 몸 밖에서 정밀하게 조종하는지는 알 수 없지만, 이 기생 말벌의 존재는 행동을 조절하는 뇌의 작동 방식을 이해하는데 좋은 동물 모델이 될 수 있다. 절지동물보다 훨씬 복잡한 사람의 뇌는 이렇게 쉽게 조종할 순 없겠지만, 단순하기 때문에 사람의 뇌보다 연구가 쉽다. 앞으로 후속 연구 역시 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

노년층의 가장 큰 걱정 중 하나는 다름 아닌 ‘기억을 잃는다는 것’이다. 기억을 잃는다는 것은 자신이 살아온 추억들과 삶의 흔적을 잃는다는 의미와 함께 아름답게 노년을 마무리할 수 없다는 점 때문에 많은 사람들이 치매를 걱정하는 것이다. 치매는 여러가지 원인이 있지만 절반 가까이가 알츠하이머로 인한 치매이다. 많은 연구자들이 알츠하이머 치매를 정복하기 위해 노력하고 있지만 아직 뚜렷한 성과는 보이지 않고 있는 상황이다. 이런 가운데 신경과학자들이 퇴행성 신경질환의 전형적인 특징인 ‘끈적한 단백질’이 특정 조건에서 사람들 사이를 옮겨가며 전염될 수 있다는 연구결과를 밝혀 주목받고 있다. 영국 런던대 프리온질병연구소, 국립신경외과병원, 미국 하버드대 의대 부속 브리검여성병원, 일본 이화학연구소(리켄) 뇌과학센터 공동연구팀은 특정한 의학적, 외과적 절차로 인해 베타아밀로이드 단백질 같은 것들이 사람들 사이를 옮겨가 뇌질환으로 이어질 수 있다는 증거를 추가로 확보하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 14일자에 발표했다. 연구팀은 자신들의 연구결과가 알츠하이머가 다른 감염성 질병처럼 전염될 수 있다는 말은 아니라고 지적했다. 이번 연구는 영국 런던대 프리온질병연구소 연구진이 2015년 발표한 연구의 후속편 격이다. 연구진은 당시 크로이츠펠트야콥병(CJD)로 사망한 4명의 뇌를 기증받아 분석하던 중 베타아밀로이드 단백질을 발견했는데 이들은 유년 시절 성장호르몬 치료를 받았는데 그들에게 사용된 성장호르몬이 여러 사람에게서 기증 받은 수 천개에 이르는 뇌하수체에서 추출된 것이었다. 즉 어린 시절 치료받았던 성장호르몬에 포함됐던 베타아밀로이드 단백질이 뇌에 침착됐을 것이라는 결론을 내린 것이다. 영국에서는 1985년 죽은 사람에게서 추출한 성장호르몬 치료를 중단하고 합성호르몬 치료로 대체됐다. 연구팀은 이번 연구에서 문제 있는 단백질이 오염된 생물학 제제를 통해 전염될 수 있다는 사실을 다시 한 번 확인했다. 연구팀은 영국 남부 국립공중보건연구단지인 포턴다운의 한 연구실에서 수 십년 동안 실온에서 분말상태로 보관된 예전 성장호르몬 제제를 분석한 결과 일부 제제에서 상당한 수준의 베타아밀로이드 단백질이 검출됐다.연구팀은 오랜 시절 보관된 베타아밀로이드 단백질이 실제 알츠하이머 질환을 유발할 수 있는지 생쥐실험을 실시했다. 생쥐의 뇌에 오래된 성장호르몬 제제를 직접 주사한 뒤 관찰한 결과 나이가 든 뒤 베타아밀로이드 단백질 덩어리들이 뇌에 광범위하게 발생한 것이 확인됐다. 반면 합성호르몬 제제를 주사받거나 아무런 조치를 취하지 않은 생쥐들의 뇌는 깨끗하거 건강한 상태를 보인 것으로 나타났다. 연구팀은 베타아밀로이드 단백질은 수 십년 동안 활성을 잃지 않고 보관될 수 있는 만큼 외과의사들은 특히 주의해야 한다고 당부했다. 베타아밀로이드 단백질은 수술도구에 단단하게 달라붙는 경향이 있고 병원 수술도구의 표준오염제거방법으로도 완전히 없앨 수 없을 것이라는 설명이다. 이 때문에 노인층에게 사용했던 수술도구를 어린이나 청소년들에게 사용하면 특히 위험하다고 지적했다. 이번 연구를 주도한 존 콜린지 런던대 신경학 교수는 “베타아밀로이드 단백질의 전염성이 당장은 큰 문제를 일으키지 않을 수도 있겠지만 시급히 조사할 필요는 있다”라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과기부 “교육자로 행동 자제하라” 훈계조 입장문 발표...과학계 “황당한 입장문”반응 대구경북과학기술원(DGIST) 총장 재직 당시 국가연구비를 부당하게 사용하고 자신의 제자를 편법으로 채용해 지원했다는 의혹을 받아온 신성철 카이스트 총장에 대해 과학기술정보통신부가 ‘총장직무정지를 시켜달라’며 긴급 제안한 안건이 이사회에서 ‘유보’ 결정됐다. 과학기술계가 ‘전 정부 인사에 대한 무리한 찍어내기’라고 비판하고 나서고 네이처 등 해외에서도 주목하고 있는 점에 대해 카이스트 이사들도 ‘암묵적 동의’를 한 것이라는 평가다. 카이스트 이사회는 서울 양재동 엘타워에서 14일 오전 10시 30분 ‘제261차 카이스트 정기이사회’를 비공개로 열고 다른 9개의 안건과 함께 신 총장의 직무정지 안건을 논의한 결과 차기 이사회에서 재논의키로 한 ‘유보’결정을 내렸다고 밝혔다. 이장무 이사장을 포함해 10명의 이사가 모두 참석한 이날 이사회에서는 과기부, 기획재정부, 교육부 공무원인 당연직 이사 3명은 직무정지 안건을 표결하자고 강하게 요구했으나 검찰 조사를 포함해 확실한 결과가 없는 상태에서 결정해서는 안된다고 하는 선임 이사들과 의견이 팽팽하게 맞선 것으로 알려졌다. 실제로 이장무 이사장은 “국제적 문제로 비화될 수 있는 만큼 심도있는 논의가 있어야 할 것”이라고 했지만 정부측 이사들은 “혐의가 확인된 만큼 직무정지가 필요하다”고 주장했다고 한다. 그러나 표결 결과 신 총장을 제외한 9명의 이사 중 6명이 유보에 찬성했고 3명이 유보에 반대하고 즉각 직무정지를 해야 하는데 표를 던져 유보 결정이 났다. 정부측 당연직 이사 3명을 제외한 모든 이사가 유보에 표를 던진 셈이다. 오후 2시 20분 이사회가 종료되고 이사회 간사인 김보원 KAIST 교학처장은 “카이스트가 타 기관의 감사결과로 인해 국제적 위상이 심각하게 흔들리고 혼란이 야기되는 상황에 큰 우려를 표명하고 총장 직무정지는 매우 신중하게 처리해야 한다는 의견이 많았다”면서 “총장은 카이스트와 과학기술계에 끼친 누에 대해 사과하고 자중해 주기를 바란다”며 이사회 결정을 전했다. 신 총장은 유보 결정이 내려진 직후 “본의 아니게 카이스트와 많은 분들께 심려를 끼쳐드려 송구스럽게 생각한다”며 “존경하는 이사님들, 정부관계자 여러분들 결정에 감사드린다. 더욱 신중하고 겸허한 마음으로 대학을 경영해 가도록 하겠다”며 짧은 소감을 말한 뒤 퇴장했다.이날 오후 과기부는 이사회의 ‘유보’ 결정에 대해 “이사회의 결정을 존중한다”는 취지의 입장문을 내면서도 감사에 대한 과학계가 지적한 문제에 대한 언급이나 앞으로 감사의 방향에 대한 이야기 없이 ‘훈계’로 일관하는 모습을 보였다. 과기부는 입장문을 통해 “신성철 총장이 이번 사안의 본질을 왜곡하고 국제문제로 비화시킨 점을 유감스럽게 생각하며, 앞으로 이 같은 행동을 자제하기 바란다”라며 “향후 교육자로서 검찰 수사에 성실히 임하고 책임을 다하는 모습을 보여주기를 기대한다”고 말했다. 과학기술계에서는 이번 이사회 결정에 대해 ‘당연하지만 아쉬운 결정’이라는 분위기이다. 한 대학 교수는 “과학기술 주무부처라는 과기부가 과학계 현실도 모르고 전 정부 인사라는 이유로 무리하게 찍어내기를 하려다가 자기 발등을 찍은 결과”라면서 “유보가 아니라 직무정지 자체는 말이 안된다는 결정을 내렸어야 했다”고 말했다. 그는 또 “문재인 정부가 이야기하는 ‘사람 중심의 과학기술’은 ‘자기’ 사람 중심의 과학기술인 것 아닌지 우려스럽다”고 덧붙였다. 또 다른 과학계 인사는 “과기부가 표적감사, 찍어내기 감사라는 과학계 우려에 대해서는 아무런 언급 없이 아랫사람 훈계하는 듯한 내용의 입장문을 발표한 것만 봐도 이 정부가 과학자나 과학계를 바라보는 시각이 어떤지를 그대로 보여주는 듯 싶다”고 한숨을 쉬었다. 어쨌든 과기부는 임시 이사회 개최라는 ‘강수’로 대응할 수 있겠지만 이번 ‘유보’ 결정으로 과기계가 제기하고 있는 ‘찍어내기 표적 감사’라는 눈길에서 벗어나기는 쉽지 않을 것으로 전망되고 있다. 과기부는 그동안 신 총장이 횡령과 배임 혐의가 분명히 드러난 만큼 적법한 절차에 따라 검찰에 고발했고 동시에 직무정지 요청을 한 것도 문제가 없다고 주장해왔다. 검찰 고발까지 됐을 정도로 혐의가 확실하기 때문에 직무정지 결정도 무난하게 이뤄질 것으로 예상했지만 대부분의 이사들은 사실관계가 명확하지 않아 다툼의 여지가 있는 입장이 압도적으로 나타나 결국 무리한 감사, 찍어내기 감사라는 비난을 벗어나기는 쉽지 않을 것이라 과학계는 보고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr