중력법칙 위배된 별의 움직임에 영향 20년 전 다마 실험팀 ‘윔프’ 발견 주장 양양 지하 실험서 반박할 자료 찾아내“푸른 하늘 은하수, 하얀 쪽배에….” 빛 공해 없는 야외로 나가 밤하늘을 쳐다보면 하늘을 가로지르는 아름다운 은하수와 수많은 별들이 눈으로 쏟아져 들어온다. 수조개에 이르는 별과 행성들이 우주를 가득 채우고 있는 것 같지만 우리 눈에 보이는 ‘일반 물질’은 4~5% 정도에 불과하고 나머지 96%가량은 암흑에너지와 암흑물질로 가득 차 있다. 암흑에너지와 암흑물질은 보이지도 않고 만져질 수도 없지만 우주 곳곳에 퍼져 있는 수수께끼 같은 존재다. 암흑물질 존재 가능성은 1933년 프리츠 츠비키 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 처음 제기했지만 학계의 관심을 받지 못했다. 그러다가 1950년대 말 미국 천문학자 베라 쿠퍼 루빈 박사가 은하 안쪽 별의 회전속도를 측정한 결과를 발표하면서 다시 주목받게 됐다.루빈 박사는 은하를 이루는 별들은 은하 중심을 공전하고 있는데 기존 중력법칙에 따르면 별들의 속도는 중심에서 멀어질수록 느려져야 하지만 은하 중심쪽 별들과 바깥쪽 별들의 속도가 거의 같다는 사실을 발견했다. 일부 과학자들은 중력법칙을 수정해 이런 현상을 설명하려고 했지만 모두 실패했다. 중력법칙을 수정하기 위해서는 기존 중력법칙이 부분적으로라도 틀렸음을 보여야 하는데 그런 증거를 찾지 못했기 때문이다. 결국 새로운 물질의 존재를 가정할 수밖에 없었는데 그것이 바로 암흑물질과 암흑에너지이다.1995년 이탈리아 그랑사소 입자물리연구소를 중심으로 한 국제공동연구팀이 지하실험실에 설치한 검출기로 암흑물질을 탐색하는 ‘다마’(DAMA) 실험을 시작했다. 암흑물질의 발견은, 다마연구팀이 1998년 계절별로 변하는 신호를 발견해 이를 암흑물질의 후보입자 중 하나인 낮은 질량의 ‘윔프’(WIMP)를 발견했다고 주장한 것이 유일하다. 지구가 공전궤도를 지나면서 서로 다른 암흑물질 지역을 통과해 신호가 달라진다는 주장이다. 20년이 지난 지금까지도 세계 각국의 연구자들이 다마실험팀이 측정한 에너지 범위에서 윔프신호를 발견하지 못해 암흑물질을 실제로 찾은 것이냐에 대한 논란은 계속되고 있다. 이 같은 상황에서 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단을 주축으로 한 미국, 브라질, 인도네시아, 영국, 일본, 캐나다 연구진으로 구성된 ‘코사인100’ 국제공동연구팀이 다마실험팀의 발견을 반박할 수 있는 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6일자에 발표했다. 코사인100 연구팀은 2016년부터 강원도 양양에 있는 지하 700m 깊이의 실험실에서 다마팀의 결과를 검증하는 실험을 시작했다. ‘코사인100 실험’이라고 이름 붙여진 이 실험은 고순도의 결정에 암흑물질이 부딪혔을 때 빛을 낸다는 점에 착안해 암흑물질 존재를 규명하는 것이다. 그 결과 다마팀이 발견한 신호가 암흑물질 때문이 아닐 가능성이 높다는 데이터를 찾은 것이다. 이현수 IBS 지하실험연구단 부연구단장은 “이탈리아 다마실험을 완벽히 재현할 검출기를 자체 개발해 독립적 실험을 통해 데이터를 얻었다는 데 학계가 주목하고 있다”며 “암흑물질의 발견은 물리학계에 크게 영향을 미칠 놀라운 사건이니 만큼 추가적인 데이터를 확보해 5년 내에 다마팀의 주장을 완벽하게 확인할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●반도체 결함 찾는 ‘광유도력 현미경’ 개발 한국표준과학연구원 나노구조측정센터 이은성 박사팀은 나노미터급 반도체나 전자소자의 내부 깊은 곳까지 관찰해 영상화할 수 있는 고감도 현미경 기술인 ‘광유도력 현미경’을 개발했다고 5일 밝혔다. 물질을 나노미터 수준으로 관찰하는 ‘원자힘 현미경’(AFM)이 있지만 이 현미경은 물질 표면만 관찰한다는 단점이 있다. 이번에 개발한 광유도력 현미경은 소자를 절단하지 않고 반도체 내부에 발생할 수 있는 공극 같은 결함 문제를 정밀하게 영상화할 수 있다. ●과천과학관, 로봇공학자 데니스 홍 강연 국립과천과학관(관장 배재웅)은 오는 8일 오후 5시 과학관 천체투영관에서 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 교수이자 세계적인 로봇공학자 데니스 홍 박사의 강연을 연다. 이번 강연은 오는 23일까지 매주 토, 일요일에 개최하는 ‘천체투영관 대축제’의 하나다. 디즈니와의 협업으로 기획됐다. 영화 ‘스타워즈’를 보며 로봇 과학자를 꿈꿨다는 홍 교수는 스타워즈 속 로봇이나 장치들이 실제 로봇공학에서 어떻게 구현되는지, 상상력을 현실로 만들기 위해 어떤 노력을 해야 하는지 이야기할 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘인류세(世)’라는 단어를 아시나요. 지질시대를 연대로 구분할 때 ‘세’라는 단어를 붙이는데 신생대 제4기인 홍적세, 신생대 마지막 시기인 충적세(현대)를 잇는 시대가 바로 인류세입니다. 쉽게 말하자면 20세기까지 이어진 충적세와는 전혀 다른 지질시대가 도래했다는 의미이지요. 18세기 시작된 과학기술의 발전으로 인류는 풍족하고 편리한 삶을 살게 됐지만 무분별한 자원의 남획과 이용으로 생태계가 파괴되고 지구온난화라는 만성질환과 맞닥뜨리게 됐습니다. 2000년대 초반부터 이야기되기 시작한 인류세의 특징은 사람에 의한 생태환경 변화, 즉 자연 파괴입니다. 결국 이 때문에 인류 전체가 종말이라는 절벽을 향해 달려가고 있다는 의미이기도 합니다. 지난해 1월 12개국 28개 연구기관과 국제환경보호단체 ‘국제보전기구’가 참여한 국제공동연구팀은 사람 때문에 야생에 있는 고릴라, 침팬지, 보노보, 원숭이 등 영장류 300여종이 멸종위기에 있다는 연구결과를 발표하기도 했습니다. 2015년 세계적인 과학저널 ‘네이처’에는 2200년쯤이 되면 양서류 41%, 조류 13%, 포유류 25%가 멸종하게 될 것이라는 예측을 내놨습니다. 이 때문에 과학자들은 사람을 포함한 지구 생물 75% 이상이 사라지는 ‘6번째 대멸종’이 언제든 일어날 수 있다는 경고장을 내놓기도 했습니다. 사람 때문에 생태계가 파괴되고 있다는 우울한 연구결과가 하나 더 발표됐습니다. 영국 런던대, 임페리얼칼리지, 서섹스대, 런던 자연사박물관, 유엔 환경국제보전모니터링센터, 미국 콜로라도대 자연사박물관, 중국 국립농업대, 독일 통합생물다양성연구센터, 라이프치히대 공동연구진은 사람들이 경작지를 늘리고 도시를 확대시키면서 많은 곳에서 지역의 독특한 생물종들이 사라지고 어디서나 볼 수 있는 생물들로 채워지고 있다는 분석 결과를 발표했습니다. 사람 때문에 생물 다양성이 줄어들고 있다는 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 4일자에 실렸습니다. 연구팀은 81개국 500명 이상 연구원들이 참여한 ‘변화하는 지구환경에서의 생태다양성 확인 프로젝트’(PREDICTS)에서 조사한 데이터를 활용해 인간이 농경지나 도시를 확장할 때 지역 고유의 동식물 변화를 분석했습니다. 연구팀은 약 2만종에 가까운 동식물들 가운데 사람들이 거주지를 확장할 때 함께 늘어나는 종은 극소수이며 특정 지역에서만 볼 수 있는 고유 생물종들은 사라지고 있다는 사실을 확인했습니다. 연구를 주도한 팀 뉴볼드 영국 런던대 교수는 “사람들의 거주지가 늘어날수록 지역적 특색을 보여 주는 생물종들은 사라지고 도시의 비둘기, 농촌지역 집쥐처럼 흔히 볼 수 있는 종들로 대체되는 경향이 강하다”고 말했습니다. 생물 종다양성이 줄어들면 생태계 먹이피라미드가 무너지면서 인간의 거주환경을 악화시킬 수 있다는 설명입니다. 이번 연구결과는 생물다양성이 왜 중요한가를 보여 주는 대표적 사례입니다. 지구 생태계라는 큰 틀에서 보면 작은 영역을 차지하는 동식물이라도 생태계의 건강 유지를 위해 반드시 필요한 존재입니다. 우리가 보기에는 길가에 아무렇게나 피어 있는 이름 모를 하찮은 풀꽃이라도 그것의 삶에는 ‘지구 생태계 유지’라는 커다란 의미를 갖는다는 사실을 잊어서는 안 될 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

외계인이 이미 우리 지구를 방문했을 것이라는 주장이 담긴 보고서가 공개됐다. 폭스뉴스 등 해외 언론의 보도에 따르면 NASA 에임스 연구센터(NASA Ames Research Center) 소속 과학자인 실바노 P. 콜롬바노 박사가 최근 발표한 ‘SETI 연구 가이드를 위한 새로운 가정’이라는 제목의 연구 보고서에서 “우리는 외계인이 이미 지구를 방문했을 가능성이 있음을 인정해야 하며, 미확인비행물체(UFO)에 대해서도 다양한 가능성을 열어두고 연구해야 한다”고 주장했다. 콜롬바노 박사는 “외계인의 모습이나 정체, 그들의 수명은 우리가 기존에 예상했던 것과 다를 수 있다”면서 “외계인의 신체 사이즈는 극히 작아서 우리 눈에 쉽게 보이지 않을 수 있다”고 예측했다. 또 “현대 과학과 인간은 다른 행성에서 오는 외계생명체의 신호를 쫓는 것에만 너무 치중하는 경향이 있다”면서 “외계인이나 UFO 등을 대하는 태도에 문제가 있으며 특히 외계인에 대한 편협한 시각을 가지고 있다”고 지적했다. 이어 “우리가 찾고자 하는, 고도의 지적 능력을 가진 생명체는 우리처럼 탄소를 기반으로 하는 유기체에 의해 생성되지 않았을지도 모른다”면서 “물리학자들은 외계인과의 의사소통 여부 및 방법이나 지금과는 완전히 다른 미래의 사회에 대해 예측해야 하며, UFO 현상은 연구할 만한 가치가 있다고 여겨야 한다”고 덧붙였다. 콜롬바노 박사는 마지막으로 “우리는 최근 우주망원경 ‘케플러’를 통해 지구와 유사한 행성을 발견해 왔으며, 이는 우리가 또 다른 행성의 매우 구체적이고 명확한 생명체 존재 여부와 기술을 탐지하는데 관심을 갖도록 했다”면서 “하지만 내가 느끼기에 우리는 더욱 유연한 태도를 가질 필요가 있다”고 강조했다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 목성탐사선 주노(Juno)가 독특한 형태의 목성 구름 사진을 찍어 전송했다. 미국 현지 시간으로 3일 공개된 이 사진은 지난 10월 29일 오후 5시 26분, 주노 탐사선이 목성 남반구에서 촬영한 것이다. 해당 이미지는 시민 과학자(아마추어 과학자)인 브라이언 스와이프트와 션 도란이 이미지 수정 작업을 거쳐 공개됐다. NASA는 이 이미지에 대해 “목성의 남반구 대기를 가로질러 변화하고 있는 구름의 모습을 촬영한 것”이라면서 “이 구름은 마치 돌고래가 목성의 구름 속에서 헤엄치는 것처럼 보인다”고 설명했다. 이를 소개한 해외 언론은 ‘세상에서 가장 큰 돌고래’ 라고 표현하기도 했다. 지난달에는 역시 10월 29일 오후에 촬영된 목성의 구름 사진이 공개됐다. 마치 용의 눈알을 연상케 하는 현란한 대기의 움직임에 NASA 제트추진연구소는 ‘용의 눈’이라는 별명을 붙여 공개한 바 있다. 한편 2011년 8월에 발사되어 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노 탐사선은 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 보내고 있다. 주노의 중요 미션은 목성의 제트 기류와 암모니아 구름의 상호작용을 비롯해, 위성들이 목성 오로라에 미치는 영향, 번개가 빈발하는 지역 파악 등이다. 주노가 보내는 이미지는 일반인도 볼 수 있도록 NASA 홈페이지 등을 통해 공개되고 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계 최초로 ‘유전자 편집’ 아기를 태어나게 했다고 해 논란을 불러일으킨 중국 과학자 허젠쿠이의 행방이 묘연하다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 4일 보도했다. SCMP에 따르면 허젠쿠이는 지난주 홍콩에서 열린 국제 학술회의에서 “유전자 편집을 통해 쌍둥이 여자아이 2명이 에이즈(AIDS·후천성면역결핍증)를 일으키는 HIV 바이러스에 면역력을 갖도록 했다”고 발표한 뒤 행방이 묘연하다. 그는 중국 선전의 남방과학기술대학(SUST) 부교수로 재직하면서 유전자 편집 연구를 진행해왔다. 일부 매체는 중국뿐만 아니라 전세계에 거센 반발과 논란을 불러 일으킨 허젠쿠이가 남방과기대 총장의 명령으로 선전에 돌아와 캠퍼스 또는 자택에 연금당한 채 당국의 조사를 받고 있다고 전했다. 중국 과학기술부 역시 허젠쿠이의 연구가 관련 법규를 위반했다고 강하게 비난하면서 그의 연구 활동을 중단시켰다. 나아가 조사를 거쳐 그에게 엄중한 처벌이 가해질 수 있다고 밝혔다. 선전에 있는 남방과기대 캠퍼스에는 보안요원들이 배치되는 등 경계가 삼엄한 것으로 전해졌다. 남방과기대 측은 허젠쿠이 구금 의혹을 부인하면서 “현재로써는 그 누구의 정보도 정확하지 않고, 우리도 답할 수 있는 것이 없다”며 “어떤 정보든 알게 된다면 공식 채널을 통해 알리겠다”고 밝혔다. 대학 측은 허젠쿠이의 연구가 대학과는 전혀 무관하다고 선을 그으면서 “허젠쿠이는 지난 2월 이후 휴가 상태며, 대학 밖에서 진행된 그의 연구에 관해서도 전혀 몰랐다”고 발표했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

‘정보 리터러시’는 정보 처리능력, 즉 정보를 활용하는 능력을 말한다. 1974년 미국 정보산업협회장인 주르코프스키가 도입한 개념이다. 1986년 독일의 사회학자 울리히 베크가 ‘위험 사회’에서 지적한 바와 같이 정보의 홍수 속에 휘둘리지 않기 위해서는 바른 지식과 과학적인 사고방식이 필요하다. ‘이것을 먹으면 건강에 좋다’, ‘발암물질이 있어 몸에 나쁘다’와 같이 건강 정보가 넘쳐나는 식품 분야에서도 이런 정보 리터러시가 중요하다. 식품의 효과나 위해 정보에 대해 먼저 생각해야 하는 것은 ‘양’이다. 몸에서 배출할 수 있는 양보다 더 많은 양을 먹으면 몸에 축적된다. 아무리 좋은 영양소도 하루 섭취 권장량 이상을 지속적으로 먹으면 과잉증을 일으키기 쉽다.화학물질별로 건강에 나쁘지 않은 양이 있다. 사람이 평생 매일 섭취해도 건강에 나쁜 영향을 일으키지 않는 양을 ‘1일 섭취 허용량’(ADI) 또는 ‘1일 섭취 한계량’(TDI)이라고 한다. 위해 평가 과정에 나타난 나쁜 영향이 사람인지, 동물인지, 직업적으로 독성물질을 다루는지 명확하게 확인하게 된다. 다음으로 생각하는 것은 정보 매체의 특성이다. 그 정보가 기사인지, 소셜네트워크서비스(SNS)의 글인지, 학술지에 실린 논문인지 등을 확인해보자. 학술지 논문이 아니라면 잘못 인용했거나 과장되게 인용했을 가능성도 있다. 또 학술지의 특성이나 발표된 시기도 봐야 한다. 연구결과가 검증 실험으로 사실이 아닌 것으로 확인된 사례도 있기 때문이다. 세계보건기구(WHO)에서 위해성 평가를 할 때 전문가들이 모여 전 세계의 관련 논문을 가능한 한 많이 수집하고 각 논문의 가치와 의미를 검토해 평가한다. 정보의 발신자도 중요하다. 과학자라면 같은 분야의 과학자에게 인정받은 사람이, 기관이나 단체라면 보다 사회적 책임이 있는 곳의 정보가 정확할 수 있다. ‘안 먹으면 그만’이라고 생각할 수도 있다. 그것은 위험 사회를 살아야 하는 우리에게 하나의 선택일 수도 있지만 대신 먹어서 얻는 많은 이점도 포기하는 셈이다. 위험 사회에서 안심하고 행복하게 살아가기 위해서는 소비자도 스스로 판단하고 선택하는 힘을 키워야 한다. 식품의 유용성이나 위해성에 대한 정보를 그대로 받아들이지 않고 뒤집어 생각하는 지혜와 용기, 즉 식품 리터러시 능력이 필요하다. ‘지피지기면 백전백승’이라고 하지 않았던가.

척추는 우리 몸을 지탱하는 매우 중요한 뼈다. 그러나 단단한 뼈만으로는 충격을 흡수하고 척추를 부드럽게 움직일 수 없다. 척추 사이에는 추간판 혹은 척추사이원반 (intervertebral disc)이라는 튼튼하고 부드러운 조직이 있어 충격을 흡수하고 척추 사이에 조금씩 움직일 수 있게 도와준다. 하지만 세상에 완벽한 것은 없게 마련이라서 이 튼튼한 추간판도 망가지거나 고장 날 수 있다. 흔히 디스크로 부르는 추간판 탈출증이 그것이다. 심한 경우 통증은 물론 신경학적 증상까지 동반해 삶의 질을 크게 떨어뜨린다. 추간판 탈출증으로 고생하면 아예 새 걸로 교체하면 안될까 하는 생각을 누구나 한번은 해봤을 것이다. 사실 의사와 과학자들 역시 같은 생각을 지니고 있다. 하지만 추간판은 지금까지 인간이 만든 어떤 인공 보형물보다 더 튼튼하고 질기며 충격흡수에 뛰어나다. 많은 연구자들이 인공 합성물 대신 실제 추간판을 이식하는 것이 가장 이상적이라고 생각하는 이유다. 그래서 줄기세포를 이용해 인공 추간판을 배양하는 연구가 진행 중이다. 미국 펜실베이니아 의과대학의 연구팀은 이를 위한 일련의 동물 실험을 진행하고 있다. 연구팀은 DAPS(disc-like angle ply structures)라는 줄기세포 배양 추간판을 개발했다. 하지만 추간판처럼 중요한 기능을 하는 장기를 사람에 바로 이식하는 것은 매우 위험하다. 따라서 일단 작은 실험동물인 쥐를 대상으로 기술을 검증한 결과 적어도 DAPS는 5주 이상 제대로 작동하는 것으로 나타났다. 다음 단계로 연구팀은 eDAPS(endplate-modified DAPS)라는 더 진보된 배양 추간판을 개발해 쥐에서 20주 간 테스트를 마쳤다. 하지만 당연히 쥐같이 작은 동물과 사람처럼 큰 동물이 받는 척추 압력은 큰 차이가 있기 때문에 다음 단계 실험은 더 큰 생물인 염소를 대상으로 할 예정이다. 연구팀은 염소에 이식할 수 있는 크기의 줄기세포 배양 eDAPS 인공 추간판을 공개했다.(사진) 인공 추간판은 거푸집 역할을 하는 인공 척추에 붙어 있다. 염소는 직립보행을 하지는 않지만, 대신 사람만큼 큰 추간판을 지니고 있고 제법 압력을 받기 때문에 줄기세포 배양 추간판의 중간 테스트 목적으로 적합하다. 하지만 염소에서 실험이 성공해도 사람에게 이식할 수준까지 신뢰성을 확보하는 일은 여전히 많은 시간이 필요하다. 또 인간에서 안전하게 이식해 제대로 작동하게 만드는 일 역시 해결해야 할 과제다. 그러나 추간판 탈출증으로 고생하는 많은 환자를 생각하면 쉽지 않은 일이라도 도전할 가치가 있다. 많은 연구가 이뤄지는 분야인 만큼 언젠가 좋은 해결책이 나올 수 있을 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

사회적 곤충인 개미는 가장 성공한 곤충으로 그 종류도 매우 다양하다. 이 가운데는 작물을 재배하거나 진딧물 같은 다른 곤충을 가축처럼 키우거나 다른 개미를 약탈하는 개미 등 매우 다양한 생존 전략을 지닌 개미들이 있다. 이 가운데 과학자들을 가장 어리둥절하게 만든 개미가 바로 1958년에 미국 플로리다에서 발견된 포르미카 아크볼디(Formica archboldi)이다. 처음 발견됐을 때 이 개미의 둥지 안에는 수많은 다른 개미의 머리가 있었다. 플로리다의 머리 수집 개미(skull-collecting ant)는 이후 과학자들에게 흥미로운 사례로 언급됐지만, 이들이 어떻게 다른 개미의 머리를 수집할 수 있는지는 아무도 몰랐다. 가장 놀라운 부분은 포르미카 개미가 수집한 가장 흔한 개미 머리가 강력한 포식자인 집게 턱 개미(Trap-jaw ants)라는 점이다. 집게 턱 개미 역시 다른 개미를 포함해 온갖 곤충을 잡아먹는 육식성 개미로 거대한 집게 같은 턱과 큰 머리가 특징이다. 미스터리한 부분은 이 집게 턱 개미가 포르미카 개미보다 덩치가 큰 데다 더 강력한 턱을 지녔는데도 포르미카가 집게 턱 개미를 일방적으로 사냥한다는 것이다. 노스캐롤라이나 주립 대학 연구팀은 이 개미의 비밀을 밝히기 위해 여러 마리의 개미를 포획한 후 이들의 화학적 특징을 연구했다. 그 결과 두 가지 사실이 밝혀졌다. 첫번째 사실은 포르미카가 자신보다 더 강력한 집게 턱 개미를 사냥할 수 있는 비결은 화학 무기에 있다는 것이다. 포르미카는 다른 개미들처럼 포름산을 포함한 개미 독을 사용하는데, 독 자체는 강력하지 않지만 집게 턱 개미를 마비시키는 효능이 있다. 결국 집게 턱 개미는 몸이 마비되어 포르미카 개미에 의해 몸이 토막 나게 된다. 두 번째 비밀은 포르미카 개미의 몸에 집게 턱 개미와 유사한 화학 물질이 있어 집게 턱 개미처럼 위장한다는 것이다. 개미가 시력보다는 화학 물질에 의존해 동료를 파악하는 점을 이용한 것이다. 덕분에 포르미카 개미는 혼자 있는 집게 턱 개미를 사냥하는 게 아니라 아예 집게 턱 개미굴에 들어가 다른 개미들 옆에서 집게 턱 개미를 '분해'할 수 있다. 조각내는 이유는 운반을 쉽게 하기 위한 것으로 보인다. 다만 이 개미의 둥지에 다른 개미의 머리만 남는 이유는 아직도 설명하기 힘들다. 포르미카 개미는 다른 개미 입장에서는 개미굴까지 들어와서 산채로 몸을 토막 내고 먹고 남은 머리를 개미굴에 보관하는 엽기 살인마지만, 이들 역시 생존을 위해 나름의 방법을 개발했을 뿐이다. 포르미카 개미 역시 생물의 진화가 어디까지 다양해지고 복잡해질 수 있는지 보여주는 좋은 사례다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

만약 당신이 현실에서 만나기 힘든 큰 숫자를 좋아하는 팬이라면, 미국 클렘슨 대학의 천체 물리학자 마르코 아젤로가 뽑아낸 4 x 10^84을 추천하고 싶다. 이는 동양권 숫자의 가장 큰 단위인 무량대수(無量大數/10^68)보다도 10^16배나 큰 숫자다. 대체 어디서 나온 숫자일까? 그것은 우주의 역사를 통해 모든 별에서 성공적으로 탈출한 총 광자(빛알)의 숫자다. 물론 관측 불가능한 우주의 광자 등을 고려하면 그 숫자는 더욱 커질 것이 분명하다. 참고로, 우주에 존재하는 원자의 총수에 대한 최근의 추정치는 4x10^79개이며, 우리 몸의 원자 수는 10^28개다. 우주배경복사에 대한 정의는 별을 둘러싼 먼지와 충돌하지 않고 우주 공간으로 탈출한 근적외선, 가시광선, 자외선의 일부분이라 할 수 있니다. 아젤로는 우주 전문 사이트 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 “그것은 기본적으로 별빛이 어느 물체엔가 도달한 것이며, 우주로 방출된 모든 빛은 기본적으로 우주배경복사가 된다”라고 밝혔다. 그러나 은하 외부의 배경 빛은 우주를 가로질러 얇게 퍼져 있을 뿐 아니라, 지구에 가까운 밝은 광원에 의해 가려지기 때문에 측정하기가 어렵다. 따라서 아젤로와 공동 저자들은 밝기가 급변하는 활동은하핵인 블레이자(blazar)를 활용하여 배경 별빛을 ​​분석했다. 그 중핵에 초대 질량 블랙홀이 숨어 있는 이 은하계는 거대한 고에너지 물질 제트를 내뿜는다. 이들 블레이자와 고에너지 감마선에 관한 데이터는 NASA의 페르미 감마선 망원경을 통해 얻을 수 있다. 이 연구는 블레이자의 기묘한 특성에 의존한다. 그들이 생산하는 가장 높은 에너지의 빛 중 일부는 인간이 볼 수 있는 광자처럼 낮은 에너지의 빛 입자와 부딪친다. 그 충돌은 한 쌍의 광자를 전자와 양전자로 바꾸는데, 이는 블레이자가 방출한 고에너지 광자가 본질적으로 사라지는 것을 의미한다. 블레이자 광자와 우주배경복사 광자 간의 상호작용은 특정 에너지 수준에서만 시작된다. 즉, 과학자들은 낮은 에너지 수준에서 생성된 빛에서 높은 에너지 수준에서 생성되는 광자까지 추정할 수 있음을 의미한다. 그들은 충돌 때 사라진 차이의 값을 계산할 수 있는 한편, 은하계의 배경복사를 쉽게 측정할 수 있다. 지구와 각기 다른 거리에 있는 블레이자 739개를 연구함으로써 연구팀은 시간이 지남에 따라 배경복사의 변화를 정확히 잡아낼 수 있었다. “우주를 통해 별빛이 어떻게 변하는지를 측정함으로써, 이를 실제로 별 형성에 대응하게 할 수 있다”고 아젤로는 설명하면서 “우리는 이것이 우주 역사에서 어떻게 바뀌었는지 정확하게 추적한다”고 밝혔다. 연구팀은 “이제 새로운 과제는 이것을 이용해 우주의 별 형성 역사를 정확히 규명해내는 것”이라고 말한다. 그것은 과학자들이 오랫동안 다뤄왔던 문제이지만, 지금까지는 초기 가설에 의지해 간접적인 방법을 취해왔는데, 이는 결코 이상적이지 않았다. 초기 질량 함수는 순전히 추정치에 지나지 않으며, 따라서 거기서 도출되는 결론은 불확실할 수밖에 없었다는 것이다. 새로운 연구에 의해 과학자들은 별 형성 이론을 전개함에 있어 초기의 가설이나 추정에서 벗어나 정확한 데이터를 이용하는 올바른 방향으로 나아갈 것으로 기대되고 있다. 그렇다면 빅뱅 이후 별이 가장 활발하게 태어났을 시간은 언제쯤일까? 새 연구는 대략 100억 년 전이라고 말하며, 그 증거는 별빛에 담겨 있다고 주장한다. 이 연구는 11월 29일자 ‘사이언스’ 지에 게재되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

영국에서 출판되는 백과사전에 보면 괴짜라고 분류되는 인물들이 있다. 영국은 괴짜를 사랑하는 나라다. 펑크의 본거지도 영국 아닌가. ‘영드’의 명탐정 셜록 홈스도 남과 어울리지 못하는, 자기 세계에 갇힌 괴짜다.영국에서 나도 괴짜 몇 명을 만났다. 우선 초등학교에선 자연과학 말곤 모든 것을 무시하는 한 친구가 있었다. 눈은 조그맣고 입술은 얻어맞은 것처럼 늘 부풀어 있었다. 운동도 못해 누가 봐도 우스꽝스러웠지만, 워낙 특이한 그를 모두 반 선망하는, 반 놀리는 마음에 대표 과학자로 인정했다. 이 녀석은 기네스북에 어떤 새로운 기록이 세워졌다든지, 무슨 딱정벌레가 어디에 사는데 이러이러한 특성이 있다는지 하는 식으로 잡다한 지식이 많았다. 지금은 뭐하고 지낼까? 중학교 땐 어린 나이에 주식투자에만 골몰한 친구도 있었다. 범생이같이 생겼으나 공부를 못하는 비극적인 녀석이었는데 1년 내내 5파운드(당시 한화 만원 정도)만 투자하면 2~3배로 늘려준다고 속삭였던 게 기억난다. 원금은 무조건 돌려준다는 말에 5파운드를 투자(?)했다가 다시는 그 돈을 보지 못했다. 사기꾼은 아닌 것 같았던 그 친구, 결국 케임브리지대학에서 경제학을 공부하게 됐다. 영국의 괴짜들은 자신이 괴짜인 것을 안다. 그리고 그것을 자랑스럽게 메달처럼 지니고 괴짜 이미지를 가꾼다. 옥스퍼드 대학에선 워낙 괴짜와 천재들을 만날 기대가 모두들 큰 탓인지 사실 어설픈 가짜도 많았다. 그러던 어느 저녁 철학 토론 모임에 갔다가 눈에 띄는 신입생을 보았다. 옷차림이나 분위기는 50대, 얼굴 생김새나 체격은 꼭 12살 같은 외모가 유난한 청년이었다. 특히 자그마한 두더지 앞발 같은 손이 생각난다. 모임에서 그는 특이한 생김새에 뒤지지 않는 실력을 보였다. 굉장한 통찰력, 거침없지만 논리적으로 흐르는 말투. 완전히 다른 사람이 된 것 같았다. 괴짜인 옥스퍼드의 교수들을 빼놓을 수 없다. 대학교가 기업화되며 괴짜 교수들은 없어져 가지만, 몇몇은 전설처럼 입소문을 타고 전해져 오고, 몇몇은 아직도 가르치고 있다. 어떤 교수는 1대1 강의를 욕조 안에서 하고, 또 다른 교수는 질문을 금지했다. 다만 잘못된 정보를 제시하면 정정했다. 질문을 하면 무섭게 응시하며 대답하지 않았다. “크롬웰이 15일에 뉴마켓에 있었나요?”가 아니라 “크롬웰은 15일에 뉴마켓에 있었다”라고 하면 “크롬웰은 17일에 있었던 것 같네”라고 응답한다. 괴짜 교수, 내 기억 속에 가장 깊이 남은 분이 있다. 괴짜라고 하기엔 진지하고 허영 없는, 70대의 노교수. 은퇴하고 지금도 계속 학생들을 가르친다. 매일 아침 일찍 자기 사무실에서 명상하듯이 책을 읽으며 하루를 시작했다. 방학이 되면 스코틀랜드의 인적이 없는 별장에 가서 숨듯이 지냈다. 그 절제된 겉모습 아래 어떤 삶이 궁금하다. 하지만 가까워지기엔 나는 실력이 부족했던 것 같다. 아니, 일단 게을렀다. 큰 후회의 하나다.

과학자들이 나이가 들면서 생기는 노화 관련 탈모를 치료하는 약물을 찾는 데 도움이 될 새로운 의학적 발견을 해냈다. 미국 뉴욕의대 등 국제 연구팀은 실험 쥐를 대상으로 한 이 연구에서 손상된 피부에서 털이 다시 자라게 하는 데 성공했으며 이는 모발 등 털이 서서히 빠지는 과정을 되돌리는 방법을 발견한 것이라고 밝혔다. 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호에 실린 연구논문에 따르면, 이는 뇌의 신호전달 경로인 ‘소닉헤지호그’(SHH·Sonic hedgehog)를 활성화함으로써 가능했다. SHH 경로는 태아의 모낭이 형성하는 동안 매우 활발하게 신호 교환이 이뤄지지만, 다친 피부나 노화한 피부에서는 신호 교환이 제대로 이뤄지지 않는다. 특히 이 연구는 피부와 모발의 형태와 강도를 유지하는 데 가장 큰 역할을 하는 단백질인 콜라겐을 생성하는 섬유아세포에 초점을 맞춘 것이다. 섬유아세포는 치유와 관련한 생물학적 과정 중 일부에 직접 도움이 된다고 알려져 연구팀은 이 세포에 주목했다. 이번 연구에서 연구팀은 SHH 경로를 활성화함으로써 섬유아세포들 사이에 ‘신호 교환’이 원활하게 이뤄지게 했다. 그러자 쥐들의 손상된 피부에서 4주 안에 털이 다시 자라기 시작한 것이다. 모근(털 뿌리)과 모간(털 줄기)의 구조는 9주 뒤부터 나타나기 시작했다. 지금까지 과학자들은 피부에 흉터가 생기고 콜라겐이 축적되는 것이 모발의 재성장을 막는 이유라고 생각했다. 하지만 이번 증거는 모발 재성장을 다시 조명하게 되는 것이다. 이에 대해 연구를 주도한 이토 마유미 뉴욕의대 피부과 부교수는 “이제 우리는 노화와 관련한 탈모가 신호전달 문제임을 알게 됐다”고 말했다. 이번 결과는 손상된 피부의 회복을 도울 뿐만 아니라 노화된 두피에서 다시 모발이 자라게 할 수 있는 증거가 되기도 한다. 이런 증거는 앞으로 모발 성장을 촉진하는 더 좋은 약물을 찾는 데 도움이 될 수 있다고 연구팀은 말했다.기존 여러 연구에 따르면, SHH 경로의 활성화는 종종 종양 발생 위험을 높이는 부작용이 있다. 이에 따라 연구팀은 이런 위험을 피하고자 모낭 뿌리 부분에 있는 모유두(DP·dermal papillae)의 섬유아세포만을 활성화하는 데 성공했다. 연구팀의 목표는 모발 재성장을 촉진하는 약물을 찾는 것이다. 현재 허가된 약물들은 부작용을 일으킬 수 있기 때문이다. 처방전 없이 구매할 수 있는 미녹시딜은 두피로 가는 혈류량을 높여 모낭에 영양을 공급한다. 이는 약 3분의 2의 남녀 환자에게 도움이 되고 있지만, 심장박동을 빠르게 하고 발을 붓게 하며 복통을 일으키는 등 부작용을 유발한다. 처방전이 있어야 살 수 있는 피나스테라이드는 남성용으로, 남성 호르몬인 테스토스테론이 탈모를 유발하는 다이하이드로테스토스테론(DHT)으로 바뀌는 것을 억제한다. 연구에 따르면, 이 약물은 최대 80%의 남성에게서 모발 성장을 촉진하지만, 60명 중 1명은 발기부전을 경험하며 이런 위험은 약물을 더 오래 복용할수록 증가한다. 한편 미국 피부과학회(AAD·American Academy of Dermatology)에 따르면, 남성의 약 25%는 25세 이전에 탈모가 시작되며, 여성은 40세까지 40% 정도가 탈모를 경험한다. 사진=123rf(위), 네이처 커뮤니케이션스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

화성은 두 개의 작은 위성을 지니고 있다. 하지만 작다고 해서 이들이 지닌 미스터리까지 작은 것은 아니다. 포보스의 경우 가장 긴 지름이 27km에 불과한 작은 위성이지만, 지름 9km에 달하는 스티크니(Stickney) 크레이터를 지니고 있으며 표면에는 그 생성 원인을 알 수 없는 독특한 줄무늬 같은 지형이 있다. 길게 파인 도랑 같은 줄무늬는 깊이와 길이가 모두 다르며 대부분 한쪽이기는 하지만 완전히 평행하지 않고 일부는 겹치거나 교차해 생성 시기가 달랐을 가능성을 보여준다. 1970년대 화성 탐사선의 활약으로 이 지형을 확인한 과학자들은 다른 위성에서는 보기 힘든 지형의 비밀을 풀기 위해 다양한 가설을 내놨다. 가장 쉽게 설명할 수 있는 이론은 스티크니 크레이터 형성 당시 위성이 파괴될 정도의 큰 균열이 생긴 흔적이라는 것이다. 하지만 지형의 형태로 봤을 때는 가능성이 떨어지는 설명이다. 70년대 나온 다른 대안적 설명은 스티크니 크레이터 형성 당시 나온 바위가 구르면서 형성된 지형이라는 설명이다. 이 역시 검증이 어려운 건 마찬가지다. 브라운 대학의 켄 람슬리와 동료들은 구르는 바위 모델(rolling boulder model) 가설을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 실제로 스티크니 크레이터에서 나온 큰 바위들이 표면을 구르면서 이런 형태의 지형을 만들 수 있는지 시뮬레이션한 것이다. 포보스의 중력은 매우 약하기 때문에 큰 바위도 쉽게 먼 거리를 굴러갈 수 있다. 일부는 우주로 튕겨 나갔다가 한참을 나가 다시 표면에 떨어질 수도 있다. 시뮬레이션 결과는 구르는 바위 모델이 포보스의 줄무늬 지형을 잘 설명하는 것으로 나타났다. 이는 구르는 바위 모델을 지지하는 결과지만, 확답을 얻기 위해서는 시뮬레이션으로는 부족할 수 있다. 가장 좋은 방법은 포보스에 탐사선을 보내 표면 지형과 과거 이 지형을 만든 것으로 보이는 바위를 찾는 것이다. 바위의 표면 흔적과 지형에 남은 흔적을 조사하면 보다 확실한 증거를 찾을 수 있을 것이다. 그러나 아쉽게도 2012년 포보스와 화성을 향해 발사된 러시아 탐사선 포보스-그룬트(Phobos-Grunt)는 발사에 실패해 지구로 추락했다. 하지만 언제나 그렇듯이 인류는 탐험을 멈추지 않을 것이다. 언젠가 다시 포보스에 탐사선을 보내 작지만 흥미로운 수수께끼를 간직한 위성을 탐사할 기회가 있을 것이고 구르는 돌의 미스터리 역시 검증될 날이 올 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

파리에서 기차로 세 시간, 거기서 또 자동차로 30분을 달려 도착한 곳은 캉칼이라는 작은 어촌마을이다. 당일치기라는 고된 일정이지만 왕복 600㎞가 넘는 수고를 기꺼이 감수한 이유는 프랑스 최대의 굴 양식장이 위치한 곳이기 때문이다. 굳이 비유하자면 ‘프랑스의 통영’이라고나 할까. 프랑스의 수도는 파리지만 ‘브르타뉴 굴의 수도는 캉칼’이라는 말이 있을 정도다.캉칼에서 가장 눈에 띄는 풍경은 7㎞ 길이의 해안선을 따라 광활하게 펼쳐진 굴 양식장이다. 테이블 형태의 골조에 사각형으로 생긴 그물망을 올려놓았다. 우리나라 서해 일부 지역에서도 사용되는 이른바 수평망 양식법이다. 굴 유생이 부착된 줄을 깊은 바다에 매달아 키우는 우리나라 남해안의 수하식과는 다르다. 이곳에서는 6개월 정도 자란 굴을 그물망에 넣고 재배한다. 수확할 때는 그물망만 들어 옮겨 트랙터에 실으면 된다. 노점에서 파는 싱싱한 굴은 한 다스에 4.5~6유로(5800~7700원) 정도다. 가장 큰 굴조차 열두 개에 1만원이 안 된다니. 굴값이 저렴하기로 소문난 곳에 사는 한국인들조차 눈을 의심하게 하는 가격이 아닌가. 굴로 배를 채우자 싶어 네다섯 접시를 산 후 근처 아무데나 걸터앉아 까먹기 시작했다. 처음엔 몰랐지만 벤치 앞에 하얗게 펼쳐진 건 백사장이 아니라 노점에서 산 굴을 까먹고 버린 굴 껍데기 무더기였다. 굴 하나를 손에 들고 후루룩 마신 뒤 껍데기를 아무데나 던져버리는 쾌감이란. 세계적으로 해안가에서 종종 굴 껍데기 무덤이 발견된다는데 그 이유를 알 법도 했다.자세히 들여다보면 굴의 생김새는 맛과는 꽤 거리가 있어 보인다. ‘삼총사’를 쓴 프랑스의 알렉상드르 뒤마는 굴을 두고 “연체동물 가운데 자연의 혜택을 가장 받지 못했다”고 했다. 머리도 눈, 코, 입도 없고 움직이지도 않으며 오로지 먹고 잠만 자는 이 생물을 기이하게 본 사람은 뒤마뿐이 아니었다. 오늘날 음식 과학자 해럴드 맥기는 “우리가 먹는 동물 가운데 가장 이상하게 생겼다”고 평했다. ‘걸리버 여행기’를 쓴 아일랜드의 소설가 조너선 스위프트는 “굴을 맨 먼저 먹은 사람은 용기 있는 사람이었을 것”이라고도 했다. 대체 누가 이 이상한 생명체를 먹어 볼 생각을 했을까.굴에 대한 기록 중 가장 오래된 건 고대 그리스다. 먹고 남은 굴 껍데기를 투표용지로 썼다고 하니 얼마나 그리스인다운가. 굴을 최상의 미식재료로 격상시킨 건 로마인들이었다. 전 세계 온갖 산해진미를 구하는 데 혈안이었던 로마의 귀족들은 프랑스 북부 해안가에서 자란 굴이 유독 맛이 좋다는 걸 알고 있었다. 로마의 세네카와 프랑스의 앙리 4세, 루이 14세와 나폴레옹 등 당대 내로라하는 식도락가들은 굴에 이상하리만큼 각별한 애정을 보이기도 했다. 19세기까지도 프랑스 굴은 세계적인 명성을 얻었다. 그러나 수요가 늘자 영원히 풍부할 것만 같았던 굴의 수확량도 급격하게 줄기 시작했다. 이미 굴 양식을 하고 있었던 프랑스였지만 수요를 감당하기에는 벅찼다. 프랑스산 토종 굴이 멸종되다시피 하자 포르투갈산 굴을 들여와 양식하기 시작했다. 한 세기 동안 프랑스인들은 프랑스 굴이 아닌 포르투갈산 굴을 먹어 왔다. 하지만 그것도 잠시, 1970년대 포르투갈산 굴이 질병에 걸리면서 생산이 급감하자 굴 생산자들은 새로운 방법을 찾아야 했다. 아시아로 눈을 돌린 그들이 찾은 것은 태평양 굴이라 불리는 참굴이다. 참굴은 우리나라에서 주로 생산되는 굴이다. 즉 캉칼에서 먹었던 굴은 키운 바다만 다를 뿐 남해안 통영에서 먹은 굴과 같은 종이었던 셈이다. 태평양 굴은 유럽 굴에 비해 질병에 강하고 맛도 더 좋았다. 다행히 포르투갈산 굴과 태평양 굴은 모양과 맛이 비슷해 자연스럽게 프랑스 시장에 안착할 수 있었다.오늘날 프랑스는 매년 15만t의 굴을 생산한다. 유럽산 굴의 90%에 달하는 물량이다. 이 중에서 98%는 태평양 굴이고 나머지 2%는 껍데기가 둥근 유럽 굴이다. 유럽 굴은 확실히 익숙한 굴 맛과는 달랐다. 태평양 굴이 싱그러운 오이향, 해조류 향이 지배적이라면 유럽 굴은 약한 금속 맛이 묘한 이질감을 준다고 할까. ‘귤이 회수를 건너면 탱자가 된다’는 말이 있다. 그만큼 기후와 풍토가 식재료에 주는 영향은 크다. 귤과 탱자만큼은 아니지만 다른 곳에서 자란 같은 식재료의 맛이 궁금하다면, 맛도 맛이지만 풍경을 생각해도 역시 캉칼에 가 볼 이유는 충분하다.

한국언론 첫 인터뷰서 인류 변화 설명“보편적 기본소득·일자리 창출에 써야재능있는 아이 잠재력 키울 대책 필요훌륭한 어른이 수많은 일자리 만들어”세계적인 미래학자이자 나노기술(NT) 과학자인 크리스틴 피터슨(61)은 28일 “인공지능(AI) 기술 발전이 가져다줄 엄청난 부를 취약계층 소득 지원, 사회적 직업 창출 등에 쓰는 올바른 정책이 필요하다”고 강조했다. 피터슨은 이날 제6차 경제협력개발기구(OECD) 세계포럼이 열린 인천 송도컨벤시아에서 한국 언론으로는 처음으로 서울신문과 가진 인터뷰에서 인류 미래의 가장 큰 변화로 ‘AI 혁명’을 꼽은 뒤 이같이 밝혔다. 피터슨은 또 한국의 ‘혁신성장’에 대해 “고용에 악영향을 줄 수도 있지만 기술 발전으로 이득을 창출해 국민에게 주는 방법으로 훌륭한 전략”이라고 평가했다. 다음은 일문일답. →인류에게 다가올 가장 큰 변화는 무엇인가. -미래의 가장 큰 혁명은 AI이다. 급속도로 경제를 바꿀 것이다. 특히 고용 상태의 변화다. 일과 직업이 사라지는 미래가 도래한다. 노동력의 자동화는 인류가 한 번도 겪어보지 못한 일이다. →AI 혁명에 어떻게 대처해야 하나. -일자리는 없어져도 AI의 발전은 엄청난 부를 가져다 줄 것이다. 이 부를 필요한 사람에게 쓰도록 정부 정책이 올바른 방향으로 가야 한다. ‘보편적 기본소득’(모든 개인에게 생계가 가능한 소득 분배)이 좋은 예다. 사회적 투자·배당금 제도를 도입하자는 제안도 있다. 사회적으로 아동돌봄, 사회복지, 교육 서비스 등을 제공해 일자리를 만드는 것인데 이런 직업은 AI 사회에서도 필요하다. →저성장 시대에 어떤 신산업에 주목해야 하나. -AI와 나노기술, 바이오·헬스, 유전공학, 소프트웨어 등이 미래를 주도할 기술이다. 다만 저성장 시대는 오래가지 않고 세계 경제가 빨리 빠져나올 것이다. →한국의 혁신성장 정책에 대한 평가는. -앞으로 어떤 기술이 필요할지 예측해 모든 동력을 다해 참여하는 태도는 현명한 정책이다. 기술 발달이 고용에 악영향을 줄 수도 있지만 기술은 계속 발전시켜야 한다. 부를 창출해 국민에게 이득을 주기 때문이다. →정책 추진 과정에서 주의점은. -미국은 저질렀지만 한국은 하지 않길 바라는 실수가 있다. 미국 정부는 어려운 어린이들을 돕는 데 많은 돈과 시간을 썼다. 물론 좋은 일이다. 다만 재능 있는 아이들의 잠재력을 키우는 일을 간과했다. 이들의 잠재력을 키워줄 대책을 만들어야 한다. 미래의 노벨상 수상자, 억만 달러의 가치가 있는 기업 최고경영자가 될 수도 있다. 훌륭한 어른으로 자라면 다른 사람들에게 수 많은 일자리를 준다. 이게 중요한 포인트다. 장은석 기자 esjang@seoul.co.kr

지난 26일 오후 2시 54분(이하 미국동부시간) 화성에 새로운 로봇 거주자가 입주 신고를 했다고 미 항공우주국(NASA) 미션 관제소가 확인했다. NASA 관계자들은 이날 인사이트 착륙선이 화성 표면을 향해 공포스러운 하강을 시작하여 안전하게 착지할 때까지 손에 땀을 쥐고 지켜보아야 했다. 인사이트는 초속 5.5㎞라는 맹렬한 속도로 화성 대기층 위에 도달했다. 그 후 몇 분 동안 급속도로 떨어지는 착륙선은 낙하산을 전개하여 감속하면서 방열판을 분리시키고 12기의 역추진 엔진을 분사, 마지막으로 하강 속도를 늦춘 후 마침내 화성표면에 사뿐히 내려앉았다. 인사이트는 착지하자마자 미션에 돌입했다. 터치 다운 후 10초 이내에 인사이트 장비는 첫 번째 미션 작업에 착수했는데, 그것은 지구로 안착 신호를 보내고 착륙지점의 사진을 찍어 전송하는 일이었다고 NASA 수석 과학자인 짐 그린이 실황 중계에서 밝혔다. 오후 3시 3분, NASA는 인사이트가 보낸 ‘삐~' 하는 첫 신호음을 듣고 착륙선이 정상임을 확인했다. 신호음 분석 결과, 인사이트는 '정상 모드'이며 '불평하지 않고 있다'고 시스템 엔지니어 로브 매닝이 생중계에서 말했다. 착륙한 지 몇 분 후, NASA는 인사이트의 '눈' 중 하나를 통해 화성의 모습을 처음 엿볼 수 있었다. 광각 카메라가 착륙선 앞의 붉은 땅뙈기를 잡았는데, 그 지역에는 바위가 없는 것처럼 보였다. 이미지의 검은 반점은 렌즈 덮개에 달라붙는 먼지 입자라고 NASA 관계자는 설명했다. 인사이트가 화성에서 한 첫 번째 작업 중 하나는 전원 공급원을 배치하는 것이었다. 착륙선 하강 이전에 캐리어 우주선에 장착된 태양 전지판이 버려졌기 때문에 화성에서의 첫 번째 작동 에너지는 모두 배터리에서 공급되었다고 그린은 밝혔다. 인사이트의 배터리는 한 번 충전으로 최대 16시간 동안 착륙선에 전원을 공급할 수 있지만, 자체 태양 전지판을 가동하지 않는다면 인사이트의 수명이 매우 짧아질 것이라고 설명하는 그린은 "착륙 후 약 16분이 지나면 먼지가 충분히 가라앉기 때문에 지구에서 추가 명령을 보내지 않더라도 인사이트의 태양전지판은 자율적으로 전개될 것"이라고 밝혔다. 태양전지판이 활성화되면 인사이트는 더 많은 사진을 찍고 나머지 장비들을 배치하기 시작한다. 착륙선에는 두 개의 카메라가 장착되어 있는데, 선체 아래에 장착된 광각 카메라의 앵글은 인사이트가 장비를 배치하는 방향으로 향하며, 다른 카메라는 인사이트의 팔에 장착되어 NASA 엔지니어가 착륙선에서 일어나는 일을 점검하는 데 사용된다.일단 착륙선이 양호한 상태를 확인하면, '화상 지진'(marsquakes)을 측정할 지진계(SEIS)의 배치를 시작할 수 있다. 지진계가 설치되면 다음에는 HP3(Heat Flow and Physical Properties Package) 열 탐침을 설치한다. HP3 열 탐침은 화성의 온도를 측정한다. 그린은 "그것은 마치 케이크 같다“면서 ”오븐에서 방금 꺼낸 케이크가 뜨거운 것과 마찬가지로, 모든 행성들도 45억년 전에 만들어졌을 때는 뜨거웠지만, 지금까지 냉각되고 있다. 그래도 화성의 내부는 여전히 뜨겁다. 그 열은 맨틀과 지각을 통해 빠져나오고 있는데, HP3은 그 열을 측정하기 위해 제작된 것"이라고 설명했다. 인사이트 장비들이 수집한 데이터는 극초단파(UHF)를 통해 화성 궤도선에 전송되고 궤도선은 이를 지구로 중계한다. 그러나 인사이트의 ‘느리고 체계적’인 프로세스가 완료되는 데는 몇 주일이 걸리며, 실제 화성 과학 미션은 최소한 2019년 들어 몇 달이 지난 후에야 가동될 것이라고 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

21세기 인류가 직면한 가장 시급한 문제는 환경 위기다. 산업혁명 이후 지속된 환경 파괴는 이제 인간의 생존 가능성을 위협하는 임계점에 도달하고 있다. 2018년 전 지구를 휩쓴 장기 폭염, 가장 강력한 5등급 위력을 가진 태풍과 허리케인의 빈번한 발생, 지구온난화에도 마지막까지 끄떡없었던 북극 ‘최후의 빙하’가 녹아내리는 현상을 보고 있노라면 ‘내셔널 지오그래픽’의 과학전문기자인 마크 라이너스의 ‘6도의 멸종’이 가까운 시기에 현실화되지 않을까 하는 두려움이 엄습해 온다.더 심각한 환경 문제는 유엔의 ‘새천년생태계평가’에서 제기됐다. 인류가 지구상에 출현한 이후 생물종 멸종 속도가 1000배 가까이 빨라지고 있으며, 이러한 속도는 과학자들의 예상치보다 무려 10배나 빠른 수치라고 한다. 2016년 월터 앨버레즈가 쓴 책을 이강환·이정은이 번역해 ‘이 모든 것을 만든 기막힌 우연들: 우주, 지구, 생명, 인류에 관한 빅 히스토리’라는 제목으로 국내에서 출판했다. 원제목은 ‘가장 중요한 여행’(A Most Important Journey)이다. 이 책에서는 우주, 지구, 생명, 인류의 탄생 모두가 수십억 년을 두고 도저히 일어날 수 없는 우연한 현상들이 겹치고 겹쳐서 만들어졌다며 수많은 과학적 증거를 제시하고 있다. 그런데 산업혁명 이후 인류는 불과 몇 세기 만에 오직 인간만의 이익 추구를 위해 자연을 철저히 파괴해 왔다. 문명사학자 린 화이트는 1967년 환경 파괴를 문명사적 관점에서 리얼하게 파헤친 ‘생태계 위기의 역사적 기원’을 ‘사이언스’ 저널지에 기고했다. 여기서 그는 산업혁명 이후 환경 파괴는 인류 역사상 유례가 없는 규모로 진행되고 있다고 진단하면서 가장 주된 요인은 서양 문명과 그리스도의 가르침에 있다고 주장했다. 이를 계기로 과학·기술 문명에 대한 성찰적 비판이 로마클럽의 보고서 ‘성장의 한계’, 기후변화에 관한 정부 간 패널(IPCC) 보고서를 중심으로 강하게 대두됐다. 최근 들어 과학과 기계 기술을 최첨단으로 발전시켜 환경 파괴 문제를 해결할 수 있다는 주장은 급속히 악화하는 환경 문제로 인해 설득력을 상실하고 있다. 오히려 인간이 자연과 함께 공존하면서 지속가능 발전을 모색해야 한다는 생태문명이 더 강한 힘을 얻고 있다. 21세기 들어 오직 이익 추구를 위해 자연을 계속적으로 착취하려는 자본주의가 자연 세계를 보전하려는 생태주의로 대체되려면 생태문명의 세계관이 확실히 우리의 의식 속에 뿌리내리는 것이 중요하다. 생태문명의 세계관은 한마디로 요약하면 ‘생명중심주의’ 혹은 ‘지구중심주의’인데, 인간 생명만이 아니라 생태계 모든 생명의 존재를 중시하는 문명이다. 이와 관련해 문명사학자이면서 생태사상가인 토머스 베리의 대안을 눈여겨볼 필요가 있다. 그는 생태문명을 실현하려면 첫째, 정치 부문에서 현재의 정치체제를 민주주의에서 생명주의로 전환해야 한다. 그 이유는 민주주의는 오직 개인의 권리에만 초점을 맞추지 다른 생물종의 권리에는 지나칠 정도로 무관심하다는 것이다. 둘째, 경제 부문에서는 기업 이익을 최우선시하는 자본주의 경제체제를 극복하고 인간과 지구 건강을 최우선으로 하는 생태경제체제로 시급히 전환해야 한다. 자본주의 경제의 가장 큰 약점은 자연 세계는 한계가 없다고 간주하고 자연을 무분별하게 파괴하는 것을 멈추지 않는다는 것이다. 셋째, 교육 부문에서도 ‘인간중심’ 교육을 지양하고 ‘생명중심’ 교육으로 프로그램을 전면 개편해 나가야 한다. 현재의 서구식 교육은 인간사회에 대해서는 너무 많은 것을 가르치는 반면 자연 세계와 인간이 공존하는 방법에 대해서는 거의 아무것도 가르치지 않는다. 이러한 생태문명이 우리 사회체제에서 잘 기능하려면 정치, 경제, 교육의 모든 부문에 생태문명 세계관이 자연스럽게 자리 잡도록 국가 차원의 전폭적인 정책적 지원이 있어야 한다. 동시에 산업문명을 넘어 생태문명을 실현하는 과제는 현재 심각한 환경 위기 앞에서 선택이 아니라 필수라는 것을 우리는 명심해야 한다.

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭(68) 단장이 미국과학진흥협회(AAAS) 펠로로 선임됐다. AAAS는 신 단장이 인지와 사회행동 등에 대한 뇌 메커니즘 연구 분야를 개척한 공로를 인정해 펠로로 선정했다고 27일 밝혔다. 20년 이상 뇌 연구 외길을 걸어온 신 단장은 서울대 의대를 거쳐 미국 코넬대 의대에서 박사학위를 받은 뒤 MIT 교수, 포스텍 교수를 역임했다. 2005년 대한민국 최고과학기술인상을 받고 이듬해인 2006년 제1호 국가과학자로 선정되기도 했다. AAAS는 1848년 미국에서 설립된 과학 관련 단체로 세계적인 과학저널 ‘사이언스’를 발행하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국에서 한 과학자가 세계 최초로 ‘유전자 편집’ 아기를 탄생시켰다고 주장한 데 대해 중국뿐 아니라 세계 과학계가 윤리 문제를 들어 비판하고 있다. 논란이 커지자 중국 당국도 이번 실험에 대한 조사에 착수했다. 27일 CNN 등에 따르면 중국 과학자 120여명은 이날 중국 소셜미디어(SNS) 웨이보에 공동성명을 내고 해당 실험이 비윤리적이라고 비판했다. 이들은 “인간에게 직접 (유전) 실험을 하는 것은 미친 짓”이라면서 “편집된 유전자가 인간의 게놈(유전체)에 섞이게 되면 예측하기 어려운 결과를 초래할 수 있다”고 강력 비난했다. 이들은 이어 “이 실험이 중국 과학계의 명성에 엄청난 타격을 입힐 것”이라고 경고했다. 앞서 중국 선전남방과기대 허젠쿠이 교수는 26일 특정 유전자를 제거한 쌍둥이를 출산하는 데 성공했다고 주장했다. 그는 유전자 가위를 이용해 후천성면역결핍증(AIDS)을 일으키는 HIV 바이러스 감염을 막는 유전자를 제거했다고 설명했다. 허 교수는 “루루, 나나라는 이름의 쌍둥이 여자아이는 이달 중국 본토에서 태어났고, 이들 부모의 신원은 공개하지 않겠다”고 밝혔다. 지금까지 유전자 편집을 통해 태어난 원숭이는 있었지만 인간은 없었다. 인간의 유전자를 직접 조작하는 연구는 예측 불가능한 부작용에 대한 위험성과 윤리 문제로 금기시돼왔기 때문이다. 해외 과학계에서도 비판이 이어졌다. 영국 옥스퍼드대 줄리안 사부레스크 교수도 “괴물 같은 실험”이라고 비난하며 “사실이라면 쌍둥이들이 나중에 암 등 예상치 못한 유전 문제를 겪을 수 있다”고 지적했다. 유니버시티 칼리지 런던 조이스 하퍼 유전학 교수는 “위험하고 무책임한 실험”이라며 유전자 편집에 대한 공적 논의와 법 제정을 촉구했다. 논란이 확산되자 관련 단체들은 모두 허 교수와 거리를 두고 있다. 허 교수는 ‘선전 하모니케어 병원’에서 이번 연구를 승인 받았다고 주장했지만 이 병원은 “사실무근”이라며 자체조사에 착수했다고 밝혔다. 소속 학교인 남방과기대도 성명을 내고 허 교수가 지난 2월부터 무급휴직 중이었으며 그의 실험에 대해 아는 바가 전혀 없다고 해명했다. 중국 국가위생건강위원회는 허 교수와 그의 실험에 대한 조사에 착수했다. 위원회는 “고도의 책임감과 과학적 원칙 및 법에 따라 관련 사안을 처리하고 그 결과를 제때 공개하겠다”고 밝혔다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

전 세계 과학계를 이끌어 가는 상위 1% 과학자 6000명 중 53명이 한국 연구자인 것으로 나타났다. 글로벌 학술정보서비스 기업 ‘클래리베이츠 애널리틱스’(구 톰슨로이터)는 전 세계 연구자 중 논문 피인용 횟수가 상위 1%인 논문을 대상으로 ‘2018 세계에서 가장 영향력 있는 연구자’(HCR) 6000명을 선정해 27일 발표했다. HCR 선정 연구자 중 한국 내 연구자는 총 58명으로 나타났다. 이 중 4명의 과학자는 2개 이상 연구 분야에서 중복 선정돼 실제 HCR 한국 내 연구자는 53명, 이 중 한국인은 50명인 것으로 나타났다. 또 올해 새로 신설된 크로스 필드 분야(융복합 연구)에 해당하는 한국 연구자가 22명이나 되면서 지난해 대비 HCR 선정 연구자가 70%나 늘었다. 서울대 소속 연구자가 9명으로 가장 많았고 그 다음으로는 울산과학기술원(UNIST) 7명, 카이스트와 고려대가 각각 5명, 성균관대 4명, 경희대와 경상대가 각각 3명, 한국과학기술연구원(KIST), 경북대, 연세대가 각각 2명, 국민대, 동덕여대, 부산대, 영남대, 인하대, 중앙대, 이화여대, 충북대, 국제백신연구소, 한국해양대, 한양대가 각 1명씩으로 선정됐다. 이 중 대학에 적을 두고 있으면서 기초과학연구원(IBS) 소속인 연구자들이 9명 11개 분야로 나타나 IBS는 국내 최다 HCR 기관으로 꼽혔다. HCR을 가장 많이 배출한 국가는 미국(2639명)으로 나타났다. 그 뒤를 영국(546명), 중국(482명), 독일(356명), 호주(245명), 네덜란드(189명), 캐나다(166명), 프랑스(157명), 스위스(133명), 스페인(115명)이 따르고 있었다. HCR 연구자가 가장 많이 배출한 연구기관은 미국 하버드대(186명)으로 나타났다. 특히 상위 10개 연구기관 대부분이 미국 내 연구기관으로 조사됐다. 2위는 미국 국립보건원(NIH, 148명), 3위는 미국 스탠포드대(100명), 그 뒤를 중국 국립과학원(91명), 독일 막스플랑크연구회(76명), 캘리포니아 버클리대(UC버클리, 64명), 영국 옥스포드대(59명), 케임브리지대(53명), 미국 워싱턴대(51명), 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA, 47명)으로 나타났다. 2개 이상의 분야에서 영향력을 발휘하는 학술논문을 발표한 크로스 필드 연구자는 모두 2000명으로 나타났다. 전체 선정 연구자 중 크로스 필드 해당 연구자 수가 40%가 넘는 국가는 스웨덴, 오스트리아(53%), 싱가포르, 덴마크(47%), 중국(43%), 한국(42%)으로 조사됐다. 아네트 토머스 클래리베이트 과학학술연구그룹 CEO는 “과학의 발전은 개별 연구기관 뿐만 아니라 국가 전체적으로 중요한 활동이라는 것은 주지의 사실”이라며 “HCR 선정은 세계적으로 가장 영향력이 높은 연구자를 파악할 뿐만 아니라 지식 경계의 확장과 혁신을 이뤄내는데 도움을 주기 위한 것”이라고 설명했다. 2014년부터 발표한 HCR은 클래리베이트 내 과학정보연구소에서 보유하고 있는 ‘웹 오브 사이언스’의 데이터를 바탕으로 분석해 자체적으로 만든 ‘ESI’라는 지표로 선정한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr