데이노코쿠스, DNA 재조합으로 체르노빌에서도 생존미생물의 생존전략…방사성물질 분해에도 활용가능1986년 4월 26일 당시 소비에트연방 우크라이나 공화국 수도인 키예프시에서 남쪽으로 130㎞ 떨어진 체르노빌 원자력발전소에서 발생한 20세기 최악의 원전 사고가 발생했다. 그 이후로 30년이 지난 지금까지도 체르노빌 일대는 모든 동식물이 살 수 없는 죽음의 지역으로 변해 사람의 접근이 통제되고 있다. 이렇듯 지옥도 같은 지역에서도 살아남는 미생물의 생존전략을 국내 연구진이 밝혀내 주목받고 있다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 임상용 박사팀과 프랑스 원자력청 그루트 박사 공동연구팀은 방사선 저항성이 있는 ‘데이노코쿠스 라디오두란스’라는 미생물의 생존전략을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘FEMS 미생물학 리뷰’ 최신호에 실렸다. 지금까지는 데이노코쿠스가 강한 방사능 환경속에서도 살아남는데는 독특한 생존전략이 있는 것으로 알려졌지만 이번 연구를 통해 11종의 데이노코쿠스속(屬) 미생물들의 생존전략은 각기 다르다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 체르노빌 원전 사고지역을 조사하던 과학자들에 의해서 처음 발견된 데이노코쿠스는 강한 방사선에 노출되도 살아남을 뿐만 아니라 방사성폐기물을 분해하는 능력까지 갖고 있는 것으로 확인됐다. 보통 사람은 10그레이(㏉)의 방사선에만 노출되도 수 일 내에 사망하고 생명력이 아무리 강한 미생물도 200㏉ 이상에서는 살아남지 못하는데 데이노코쿠스는 5000㏉의 환경에서도 살아남는 것으로 알려졌다. ㏉는 방사선이 어떤 물질에 흡수되는 양을 표시하는 단위이다.데이노코쿠스가 강한 방사능 환경에서도 살아남을 수 있는 것은 방사선으로 파괴된 DNA 조각을 다시 연결시켜 생체를 재구축할 수 있기 때문이다. 마치 영화 ‘엑스맨’에 등장하는 주인공 중 한 명인 ‘울버린’처럼 자가재생능력을 갖고 있다는 것이다. 이 때문에 많은 연구자들이 방사선폐기물 처리나 방사선 항암 치료, 방사선 저항성 바이오소재 개발에 활용하려는 시도를 하고 있다. 연구팀은 지금까지 발표된 전 세계 296편의 논문에서 보고된 약 250개 방사선 저항성 단백질을 바탕으로 11종의 데이노코쿠스속 미생물을 비교분석했다. 그 결과 방사선 저항에 핵심적인 단백질은 공통적으로 갖고 있지만 DNA 손상을 복구할 수 있는 단백질과 작동 메커니즘은 11종 모두 다르다는 것을 새로 밝혀냈다. 연구팀은 “이번 연구를 통해 미생물의 방사선 저항성 원리를 체계적으로 정립할 뿐만 아니라 고등동물을 비롯한 다양한 생물체의 방사선 반응 원리를 규명하는데 도움이 될 것”이라며 “추가 연구를 통해 방사선 저항성 미생물을 이용한 다양한 방법을 찾을 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 하와이 인근의 작은 섬이 통째로 사라졌다. 과학자들은 최근 허리케인의 영향으로 바닷속으로 가라앉은 것으로 보고 있다. USA투데이는 지난 9일 소멸된 5등급 허리케인 왈라카의 영향으로 하와이 인근의 섬 이스트 아일랜드가 지도에서 사라졌다고 24일(현지시간) 전했다. 4만 4500m² 크기의 이 섬은 하와이 호놀룰루 북서부의 프렌치프리깃 환초지대에서 두 번째로 큰 섬이었다. 길이 800m에 폭 120m의 이스트 아일랜드는 여의도보다 약 188배 작은 크기의 섬으로, 몽크바다표범과 푸른바다거북 등 멸종위기에 처한 다양한 동물들의 서식지였던 것으로 알려졌다. 이스트 아일랜드를 조사하고 있는 칩 플레쳐 하와이 대학교수는 “이스트 아일랜드가 사라졌다는 사실은 충격적이다. 섬이 어떻게 이렇게 빨리 사라질 수 있는 지 모르겠다”고 밝혔다. 하와이 파파하노모쿠아키아 해양국립기념관 측은 “이달 초 허리케인 와칼라의 영향으로 이스트 아일랜드가 물 아래로 잠긴 것으로 보인다”면서 “허리케인으로 인한 해수면 상승은 이미 생태계에 스트레스 요인”이라고 말했다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

일반적으로 큰 동물보다 작은 동물의 숫자가 많은 것처럼 별 역시 질량이 큰 별은 숫자가 적고 가벼운 별일수록 숫자가 많다. 밤하늘에는 수많은 별이 빛나지만, 사실 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별은 고성능 망원경의 도움 없이는 볼 수 없는 적색 왜성이다. 적색 왜성은 태양 질량의 8-40% 정도밖에 되지 않는 작은 별로 우리 은하에 있는 별의 3/4 정도를 차지한다. 별의 밝기는 크기에 따라 기하급수적으로 커지므로 적색 왜성은 매우 어둡다. 하지만 적색 왜성도 행성과는 비교할 수 없을 만큼 큰 질량을 지니고 있으며 지구는 물론 목성보다 큰 행성을 여럿 거느리고 있다. 어두운 별이지만, 가까운 공전 궤도에서는 액체 상태의 물이 존재할 수 있어 일부 적색 왜성 주위 행성은 생명체 존재 가능성이 제기되고 있다. 그런데 과학자들은 적색 왜성에 가까운 지구형 행성에서 생명체가 살 수 있는지에 대해 갑론을박을 벌이고 있다. 우주에 가장 흔한 형태의 별이기 때문에 그만큼 생명체 탄생 기회도 높을 수 있지만, 태양계와 다른 환경에서도 지구처럼 안정적인 환경이 갖춰질 수 있는지 논란이 있는 것이다. 대표적인 문제는 적색 왜성에 가까운 거리에서 강력한 방사선과 별 표면 폭발 현상인 플레어(flare)에 노출된다는 것이다. 미국 애리조나 주립대 연구팀은 허블우주망원경을 이용해 태어난 지 4000만 년 이내의 젊은 적색 왜성 12개를 관측했다. 적색 왜성은 작은 크기에도 플레어 현상이 활발한데, 특히 어린 별이 더 활발한 것으로 알려졌다. 이번 연구에서는 태어난 지 얼마 되지 않은 적색 왜성의 플레어 활동이 나이든 별의 100-1,000배 정도 활발하다는 사실이 밝혀졌다. 특히 자외선 영역에서 강력한 에너지 방출이 일어나 적색 왜성에 가까운 행성은 자외선 살균 소독기 안에 있는 것과 마찬가지다. 더 중요한 문제는 강력한 방사선과 고에너지 입자의 폭풍으로 대기가 벗겨진다는 점이다.(개념도) 따라서 액체 상태의 물이 있을 만큼 적색 왜성에 가까이 있는 행성은 대기가 보존될 수 없는 역설적 상황에 놓이게 된다. 외계인이 살고 있을 가능성도 그만큼 낮아지는 셈이다. 하지만 이 연구 결과만으로는 적색 왜성 주변 행성에 생명체가 없다고 결론 내리기 이르다. 적색 왜성은 어두운 대신 수명이 매우 길어 100억 년 이상인 것도 있으며 이 시간 동안 얼마든지 대기가 다시 형성될 수 있기 때문이다. 연구팀은 이보다 좀 더 나이가 많은 적색 왜성을 조사해 대기가 보존되거나 다시 형성될 수 있는지를 검증할 예정이다. 물론 지구와 비슷한 환경에서만 생명체가 탄생한다는 것은 우리의 무지이거나 오만일 수도 있다. 적색 왜성 주변 행성계에는 우리가 상상도 못 할 독특한 생명체가 진화했을지도 모르고 이들 가운데 일부는 고도의 문명을 이룩해 지구 같은 행성에서도 생명체가 탄생했을지 궁금해하는 외계 과학자가 있을지도 모른다. 확실한 답을 알기 위해서는 과학자들은 계속 우주를 관측할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

#트롤리 전차가 시속 100㎞의 속도로 궤도를 달리고 있다. 궤도 앞쪽에는 5명의 인부가 귀마개를 하고 작업을 하고 있어서 전차가 다가오는 소리를 듣지 못하는 상황. 전차를 멈추는 것이 최선이지만 브레이크가 고장났다. 그나마 다행인 것은 선로를 바꿀 수 있는 레버는 작동시킬 수 있다. 문제는 바뀌는 선로에도 1명의 작업자가 있다. 선로를 바꾸지 않으면 5명이 죽게 되고 바꾸면 1명이 죽는다. 과연 어떤 선택이 윤리적으로 타당한 것일까.미국 하버드대 정치철학자 마이클 샌델의 강의 ‘정의’(Justice) 첫 수업에 나오는 유명한 ‘트롤리 사고 실험’이다. 실제상황을 가정한 이 사고 실험은 다양하게 변형돼 윤리 문제를 생각케 한다. 예를 들어 5명은 나와 상관없는 사람들이고 1명이 가족이라면 어떻게 할 것인가 같은 형태이다. 자율주행차 기술이 발달하면서 머지않은 미래에 운전자 없이 인공지능(AI)이 운전하는 완전 자율주행차 시대가 올 것으로 전망되고 있다. 완전 자율주행차 시대가 도래했을 때 ‘트롤리 딜레마’는 단순한 철학적, 윤리적 사고 실험이 아닌 현실 문제가 된다. 이 때문에 외국에서는 과학자들과 윤리학자, 철학자들이 이런 문제를 어떻게 해결할 것인지에 대해 머리를 맞대고 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩과 데이터·시스템·사회연구소, 하버드대 인간진화생물학과, 캐나다 브리티시컬럼비아대 심리학과, 프랑스 툴루즈1대학 경제학부 공동연구팀은 ‘도덕기계’(Moral Machine)로 이름 붙인 대규모 온라인 조사 플랫폼을 이용해 233개 국가 및 도시에 사는 수백만명을 대상으로 트롤리 딜레마를 조사해 분석한 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 24일자에 발표했다. 이번 연구에는 한국계 과학자 리처드 김 MIT 미디어랩 연구원이 1저자로 참여했다. 도덕기계는 영어, 아랍어, 중국어, 프랑스어, 독일어, 일본어, 한국어, 포르투갈어, 러시아어, 스페인어 10개 국어로 번역돼 2016년 11월부터 2017년 3월까지 약 3961만개의 윤리적 선택에 대한 빅데이터를 수집했다. 자율주행차나 AI의 윤리적 문제에 대한 역대 최대 규모의 조사 연구다. 연구팀은 편도 2차로를 지나는 자율주행차가 횡단보도를 코 앞에 두고 브레이크 고장으로 멈출 수 없는 상황을 가정했다. 이때 곧장 직진을 하면 보행자를 사망에 이르게 하고 핸들을 꺾어 옆 차로로 가면 콘크리트 장벽에 충돌해 탑승자가 죽게 된다. 연구팀은 탑승자와 보행자의 성별과 숫자, 애완동물 동승 등 조건을 변화시켜 13가지 시나리오를 만든 뒤 상황에 따른 응답자들의 선택을 조사했다. 그 결과 우선 보호해야 할 대상으로는 아기, 소녀, 소년, 임산부, 남성 의사, 여성 의사, 여성 운동선수, 여성 CEO, 남성 운동선수, 남성 CEO 순으로 조사됐다. 또 크게 보호할 필요가 없는 대상으로는 고양이, 범죄자, 개, 여성 노인, 남성 노인, 노숙자, 몸집이 큰 남자가 꼽혔다. 특성별로 보면 차량 탑승자보다는 보행자, 남성보다는 여성, 어른보다는 아이, 사회적 지위가 낮은 사람보다 높은 사람, 교통신호를 준수하는 사람, 노인보다는 어린이, 애완동물보다는 사람, 사람 수가 적은 쪽보다 많은 쪽이 살 수 있도록 해야 한다고 선택한 것으로 나타났다. 연구팀은 응답자의 거주지역과 국가별로 서구권(Western), 동양권(Eastern), 오세아니아 및 남미권(Southern) 3개 범주로 구분해 선택 경향을 파악하기도 했다. 서구권에서는 사람의 숫자가 많은 쪽, 어린아이이거나 몸집이 작은 사람들을 구하는 방향을 선호했지만 동양권에서는 사람 숫자와 관계 없이 보행자와 교통규칙을 지키고 있는 쪽이 더 안전해야 한다는 선택을 했다. 남미권에서는 여성과 어린아이, 사회적 지위가 높은 사람이 더 안전하도록 알고리즘이 설계되는 것을 선호하는 것으로 드러났다. 장 프랑소와 보네퐁 툴루즈1대학 교수는 “완전 자율주행차가 갑자기 맞닥뜨릴 수 있는 현실은 개발자들이 이야기하는 것처럼 예측가능한 경우는 거의 없다”라며 “윤리적 결정을 내려야 하는 완전 자율주행차를 허용하기 전 제조사와 정부, 학자들이 함께 머리를 맞대고 범용적 기준이 아닌 지역별, 문화적 맞춤형 도덕 AI 알고리즘을 설계할 수 있도록 해야 할 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

역대 최대 233개 국가 수백만명 대상 3961만개 ‘윤리적 선택’ 빅데이터 분석 #트롤리 전차가 시속 100㎞의 속도로 궤도를 달리고 있다. 궤도 앞쪽에는 5명의 인부가 귀마개를 하고 작업을 하고 있어서 전차가 다가오는 소리를 듣지 못하는 상황. 전차를 멈추는 것이 최선이지만 브레이크가 고장났다. 그나마 다행인 것은 선로를 바꿀 수 있는 레버는 작동시킬 수 있다. 문제는 바뀌는 선로에도 1명의 작업자가 있다. 선로를 바꾸지 않으면 5명이 죽게 되고 바꾸면 1명이 죽는다. 과연 어떤 선택이 윤리적으로 타당한 것일까.미국 하버드대 정치철학자 마이클 샌델의 강의 ‘정의’(Justice) 첫 수업에 나오는 유명한 ‘트롤리 사고 실험’이다. 실제상황을 가정한 이 사고 실험은 다양하게 변형돼 윤리 문제를 생각케 한다. 예를 들어 5명은 나와 상관없는 사람들이고 1명이 가족이라면 어떻게 할 것인가 같은 형태이다. 자율주행차 기술이 발달하면서 머지않은 미래에 운전자 없이 인공지능(AI)이 운전하는 완전 자율주행차 시대가 올 것으로 전망되고 있다. 완전 자율주행차 시대가 도래했을 때 ‘트롤리 딜레마’는 단순한 철학적, 윤리적 사고 실험이 아닌 현실 문제가 된다. 이 때문에 외국에서는 과학자들과 윤리학자, 철학자들이 이런 문제를 어떻게 해결할 것인지에 대해 머리를 맞대고 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩과 데이터·시스템·사회연구소, 하버드대 인간진화생물학과, 캐나다 브리티시컬럼비아대 심리학과, 프랑스 툴루즈1대학 경제학부 공동연구팀은 ‘도덕기계’(Moral Machine)로 이름 붙인 대규모 온라인 조사 플랫폼을 이용해 233개 국가 및 도시에 사는 수백만명을 대상으로 트롤리 딜레마를 조사해 분석한 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 24일자에 발표했다. 이번 연구에는 한국계 과학자 리처드 김 MIT 미디어랩 연구원이 1저자로 참여했다. 도덕기계는 영어, 아랍어, 중국어, 프랑스어, 독일어, 일본어, 한국어, 포르투갈어, 러시아어, 스페인어 10개 국어로 번역돼 2016년 11월부터 2017년 3월까지 약 3961만개의 윤리적 선택에 대한 빅데이터를 수집했다. 자율주행차나 AI의 윤리적 문제에 대한 역대 최대 규모의 조사 연구다. 연구팀은 편도 2차로를 지나는 자율주행차가 횡단보도를 코 앞에 두고 브레이크 고장으로 멈출 수 없는 상황을 가정했다. 이때 곧장 직진을 하면 보행자를 사망에 이르게 하고 핸들을 꺾어 옆 차로로 가면 콘크리트 장벽에 충돌해 탑승자가 죽게 된다. 연구팀은 탑승자와 보행자의 성별과 숫자, 애완동물 동승 등 조건을 변화시켜 13가지 시나리오를 만든 뒤 상황에 따른 응답자들의 선택을 조사했다. 그 결과 우선 보호해야 할 대상으로는 아기, 소년, 소녀, 임산부, 남성 의사, 여성 의사, 여성 운동선수, 여성 CEO, 남성 운동선수, 남성 CEO 순으로 조사됐다. 또 크게 보호할 필요가 없는 대상으로는 고양이, 범죄자, 개, 여성 노인, 남성 노인, 노숙자, 몸집이 큰 남자가 꼽혔다. 특성별로 보면 차량 탑승자보다는 보행자, 남성보다는 여성, 어른보다는 아이, 사회적 지위가 낮은 사람보다 높은 사람, 교통신호를 준수하는 사람, 노인보다는 어린이, 애완동물보다는 사람, 사람 수가 적은 쪽보다 많은 쪽이 살 수 있도록 해야 한다고 선택한 것으로 나타났다. 연구팀은 응답자의 거주지역과 국가별로 서구권(Western), 동양권(Eastern), 오세아니아 및 남미권(Southern) 3개 범주로 구분해 선택 경향을 파악하기도 했다. 서구권에서는 사람의 숫자가 많은 쪽, 어린아이이거나 몸집이 작은 사람들을 구하는 방향을 선호했지만 동양권에서는 사람 숫자와 관계 없이 보행자와 교통규칙을 지키고 있는 쪽이 더 안전해야 한다는 선택을 했다. 남미권에서는 여성과 어린아이, 사회적 지위가 높은 사람이 더 안전하도록 알고리즘이 설계되는 것을 선호하는 것으로 드러났다. 장 프랑소와 보네퐁 툴루즈1대학 교수는 “완전 자율주행차가 갑자기 맞닥뜨릴 수 있는 현실은 개발자들이 이야기하는 것처럼 예측가능한 경우는 거의 없다”라며 “윤리적 결정을 내려야 하는 완전 자율주행차를 허용하기 전 제조사와 정부, 학자들이 함께 머리를 맞대고 범용적 기준이 아닌 지역별, 문화적 맞춤형 도덕 AI 알고리즘을 설계할 수 있도록 해야 할 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

누가 일부러 정교하게 잘라낸 것 같은 직사각형 유빙이 남극 근처 베델해를 떠다니다 미국항공우주국(NASA)에 의해 발견됐다. 지난주 NASA의 연구 목적 항공기에 있던 과학자들이 촬영했으며 빙하에서 떨어져 나온 지 얼마 안돼 각이 뚜렷하고 평면이 평탄한 것으로 보인다고 설명했다. 연구자들은 이 유빙의 출처가 남극 반도의 라르센 C 빙하일 것으로 추정하고 있다. 지금까지 이런 형태의 유빙이 발견됐던 적은 없었다고 NASA는 전하며 ‘타불라(Tabula 테이블 모양) 유빙’이란 이름을 붙여줬다고 밝혔다. NASA와 메릴랜드 대학의 빙하학자인 켈리 브런트 교수는 “이런 유빙의 형성은 손톱이 너무 길게 자라면 툭 갈라지는 것과 비슷하다며 그 결과 이런 기하학적 모양을 보이는 일은 흔하다”고 설명했다. 그녀는 “다만 이 유빙을 도드라져 보이게 만든 것은 광장처럼 보이기 때문”이라고 덧붙였다. 사진으로만 봐서는 정확한 유빙의 크기를 알 수 없으나 전문가들은 아마도 가로 면이 1.6㎞ 이상은 되는 것 같다고 말했다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

유럽우주국(ESA)이 독일 쾰른에 달 표면 환경을 흉내 낸 테스트 시설을 만들 예정이다. 쾰른에 있는 ESA 우주비행사센터(ESA Astronaut Center)에 1000㎡ 면적의 밀폐 시설을 만들고 달 표면과 유사한 진공 상태 및 환경을 구성해 앞으로 진행될 유인 달 탐사에 앞서 테스트를 진행할 계획이다. 물론 지구 중력이 달의 6배에 달하기 때문에 진짜 달 표면과 완전 똑같은 환경을 만들기는 어렵지만, 몇 가지 중요한 달 표면의 특징은 지구에서도 흉내 낼 수 있다. 가장 중요한 것 가운데 하나는 달의 먼지와 모래이다. 우주 비행사의 건강을 위협하고 복잡하고 수리가 어려운 주요 장비의 고장을 유발할 수 있기 때문이다. 달에는 바람이나 물에 의한 침식 작용이 없기 때문에 지구와 유사한 고운 모래나 토양이 생기기 어렵다. 대신 달 표면에서 운석 충돌에 의해 생성된 작은 암석 입자로 매우 날카로운 표면을 지니고 있다. 여기에 강한 정전기까지 띄고 있어 여러 장비와 우주복에 달라붙기 쉬워 장기간 달 표면에 체류하는 경우 방사선 다음으로 큰 문제가 될 수 있다. 과거 아폴로 임무에서는 단기간 탐사 임무만 수행했지만, 미래 유인 탐사에서는 영구적인 유인 달 기지까지 고려하고 있기 때문에 각종 장비와 우주복이 이런 환경에서도 장기간 제대로 작동해야 한다. 이를 위해 유럽 우주국의 과학자들은 테스트 설비 내부에 화산재를 기반으로 만든 모의 달 먼지와 모래를 채워 모든 장비와 인원이 안전하게 임무를 수행할 수 있는지 검증할 예정이다. 다만 아무리 유럽 여러 나라가 모여 협력하더라도 달 유인 탐사는 쉽게 진행하기 어려운 큰 사업임이 분명하다. 결국 달 유인 탐사를 다시 계획한 미국 항공우주국(NASA)의 협력 가능성이 높게 점쳐지는 이유다. 달은 어느 한 국가가 아니라 미래 인류의 공통 자신인 만큼 국제사회의 협력과 합의가 필요할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

남극에서 직사각형처럼 보이는 거대한 빙산 하나가 발견돼 눈길을 끌고 있다. 미국 과학매체 라이브사이언스는 19일(이하 현지시간) 지난 17일 미국항공우주국(NASA)이 트위터 계정 ‘NASA 아이스’에 공유한 빙산 사진 한 장을 소개했다. NASA에 따르면, 사진 속 빙산은 16일 ‘아이스브릿지’(IceBridge)라는 이름의 항공 관측 임무 중에 촬영된 판상 빙산(탁상형 빙산)이다. 그런데 공개된 사진만 보면 해당 빙산은 기이할 만큼 직사각형으로 보이는 것이 특징이다. 이에 대해 NASA 전문가들은 해당 빙산에서 볼 수 있는 날카로운 각이나 평평한 표면은 이 빙산이 최근 라르센C 빙붕에서 떨어져 나온 것이라고 추정한다. 여기서 라르센C 빙붕은 현재 남극에서 네 번째로 큰 빙붕으로, 그 위치는 남극대륙 북서쪽 웨들해가 접한 남극반도에 있다.NASA의 켈리 브런트 연구원은 “판상 빙산들은 갈라진 손톱처럼 날카로운 모서리를 갖는다. 이 빙산이 좀 더 특이한 점은 거의 사각형처럼 생겼다는 것”이라고 말했다. 브런트 연구원은 사진 속 직사각형 빙산의 너비는 1.6㎞ 정도 된다고 추정한다. 하지만 이 빙산은 그야말로 빙산의 일각일 뿐이다.라르센C 빙붕에서는 지난해 7월 10일과 12일 사이에 무게 1조 t이 넘는 거대 빙산 A68이 분리되고 말았다. 분리된 빙산의 면적은 5800㎢로, 이는 서울 면적의 10배에 달하는 크기다. 이 때문에 과학자들은 라르센C 빙붕을 더욱더 자세히 추적하기 시작했다. 하지만 이제 A68이 북쪽으로 움직이기 시작했다고 수오미 NPP 위성이 수집한 온도 자료를 사용해 그런 움직임을 감지해낸 극지방 해양학자 마크 브랜던은 최근 밝혔다. 그는 이 빙산 중 가장 큰 A68a가 반시계방향으로 회전하면서 북쪽 가장자리 부분이 라슨C 빙붕의 전면부와 충돌할 것이라고 예상하고 있다. 한편 영국 남극탐사대 ‘프로젝트 미다스’는 2016년 “라르센C의 붕괴는 필연적으로 일어날 시간 문제”라면서 “이 때문에 지구 해수면은 10㎝ 더 상승할 것”이라고 예측한 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

외계생명체들이 보라색을 띠고 있을지도 모른다고 과학자들이 주장하고 나섰다. 미국 과학매체 라이브사이언스 보도에 따르면, 매릴랜드의대의 실라디티야 다스사르마 교수와 캘리포니아대 리버사이드캠퍼스의 에드워드 슈위터먼 박사후연구원은 국제천문학저널(IJA·International Journal of Astrobiology) 온라인판 11일자에 위와 같은 내용의 연구논문을 발표했다. 두 학자는 오늘날 지구상의 녹색식물이 에너지를 얻기 위해 태양의 힘을 이용하기 전에 보라색 유기체들이 이미 빛을 이용하는 법을 터득했을 수도 있다면서 외계 생명체들도 이런 방법으로 번성할 수 있다고 주장했다. 이는 초기 지구에 등장한 생명체가 보라색 유기체였다는 것. 사실 이 같은 이론은 지난 2007년에 처음 제기됐다. 이에 따르면, 식물과 광합성을 하는 해조류는 태양에서 에너지를 흡수하기 위해 엽록소를 사용하지만, 녹색 빛을 흡수하지 않는다. 녹색 빛은 에너지가 풍부하므로 이런 현상은 그야말로 기이한 것이다. 이에 대해 연구팀은 식물의 엽록소 안에 있는 광합성제가 진화를 시작했을 때부터 다른 무언가가 녹색 빛을 점유하고 있었다고 말한다. 그 무언가는 레티날(retinal)로 불리는 화학물질 분자로 태양 에너지를 포착하는 단순 유기체다. 이런 유기체는 태양 에너지를 포획하는 데 있어 엽록소만큼 효율적이지 않지만 더욱 단순하게 녹색 빛을 흡수했다고 연구팀은 설명했다. 이런 레티날 색소의 집광 방식은 오늘날 박테리아와 고세균으로 불리는 단세포 생물들 사이에서 널리 퍼져 있다. 이런 보라색 유기체는 바다는 물론 남극의 건곡(얼음이 거의 없어 생물 생존이 어려운 곳), 심지어 나뭇잎 표면까지 모든 것에서 발견된다고 연구팀은 말한다. 또 레티날 색소는 더욱 복잡한 동물들의 시각 체계인 망막에서도 발견된다. 이는 아주 오래전 식물과 동물이 공통 조상을 두고 진화했을지도 모른다는 점을 시사한다고 연구팀은 주장한다. 심지어 오늘날 보라색 색소를 지니고 있으며 소금을 매우 좋아하는 유기체인 호염성 생물들 역시 초기 지구의 바닷속 메탄 분출구 주변에 번성했던 생물들과 관련이 있을지도 모른다는 일부 증거가 있다고 슈위터먼 연구원은 말한다. 이에 대해 연구팀은 “외계 생명체들 역시 에너지를 얻기 위해 이처럼 레티날 색소를 사용할 가능성이 있다”면서 “이미 우주에서 녹색 생명체를 감지하는 방법이 있지만, 이제 천체생물학자들은 보라색 생명체들도 찾기 시작할 필요가 있다”고 밝혔다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수성과 지구가 가장 가까울 때는 8000만km밖에 안된다. 이는 지구-태양 간 거리 1억 5000만km의 반 남짓한 거리로, 우주선이 지구 탈출속도 초속 11km로 일직선으로 날아간다면 이론상으로는 약 105일 정도 걸리는 거리다. 그런데도 수성탐사선 베피콜롬보는 복잡한 경로로 무려 7년을 날아가야 수성 궤도에 진입할 수가 있다. 대체 왜 그럴까? 문제는 수성이 너무나 작은 행성인데다 빠른 속도로 태양을 공전하고 있다는 점, 그리고 바로 가까이 거대한 중력체인 태양이 버티고 있다는 점이다. 태양계 행성 중 가장 작은 수성의 지름은 약 4,900km(지구의 0.38배), 공전속도는 초속 48km나 된다. 따라서 탐사선이 수성 궤도에 진입하려면 먼저 태양을 강력한 중력을 뿌리치고 빠른 수성을 따라잡아야 하는 두 가지 장애물을 극복해야 한다. 이것이 1985년 수성궤도 진입 방법을 찾아낼 때까지 해결되지 않은 난제였다. 문제해결의 실마리는 플라이바이(flyby:행성궤도 접근통과) 항법에 있었다. 슬링샷 또는 스윙바이라고도 불리는 이 항법은 행성의 중력을 이용하여 궤도와 속도를 조정하는 방법으로 중력도움이라고도 한다. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 적절히 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 새총알처럼 튕기듯이 탈출하게 된다. 행성의 각운동량을 훔쳐서 달아나는 셈이다. 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. 그 반대로 우주선을 감속시킬 수도 있다. 현재 태양계를 벗어나 성간 공간을 날아가고 있는 보이저 1호는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만km의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 로켓의 힘으로는 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 베피콜롬보가 태양을 중력을 뿌리치면서 수성에 접근하기 위해서 우주선 궤도 설계자들은 태양 에너지와 화학 연료, 행성 플라이바이를 적절하게 조합한 결과 마침내 이 천체 장애물 코스를 통과할 수 있는 노선을 찾아냈다. 그것이 바로 9번의 행성 플라이바이를 거치는 노선으로, 2020년 4월의 지구, 2020년과 2021년의 금성 2번, 2021년에서 2025년 사이의 6번의 수성 플라이바이로 답안이 작성되었다. 행성 플라이바이에는 연료가 들지 않지만, 대신 시간이 많이 걸린다. 그래서 가까운 수성 궤도에 진입하기까지 무려 7년을 날아가야 하는 대장정이 되고 만 것이다. 그러나 7년 동안 탐사선이나 과학자들이 마냥 팔짱 끼고 노는 것은 아니다. 베피콜롬보에 탑재된 관측장비들이 제대로 작동하는지 지속적으로 체크하며 또 그중 절반 이상이 작동하면서 과학 데이터를 수집할 것이기 때문이다. 베피콜롬보의 수성 궤도 진입은 2025년 12월에 실행될 예정이다. 일단 궤도에 진입하면 탐사선은 유럽의 수성 궤도선(MPO)과 일본의 수성 자기권 궤도선(MMO)으로 분리되어 상호 보완적인 궤도를 선회하면서 탐사에 들어가는데, MPO는 2.3시간마다 한 차례 수성을 공전하고, MMO는 9.3시간마다 한 바퀴씩 돌게 된다. 모든 것이 계획에 따라 진행된다면, 베피콜롬보에 탑재된 16개의 관측장비들은 이 작고 괴상한 행성에 대해 놀라운 데이터를 수집할 것으로 기대되고 있다. 과연 베피가 수성과 우리 태양계 형성의 비밀들을 풀어줄 실마리를 찾아내줄 것인지 미션 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주전문사이트 스페이스닷컴은 21일(현지시간) 스티븐 호킹의 마지막 저서를 소개하면서 “우리 우주에 신이 존재할 가능성은 없다”고 선언한 호킹의 주장을 보도해 상당한 파장을 불러일으킬 것으로 보인다. 살아생전 스티븐 호킹은 케임브리지 대학의 책상에서 또는 그 너머로 자신의 마음을 블랙홀의 가장 깊숙한 데까지 소용돌이치게 하고, 시간의 시작과 만나기 위해 가없는 우주를 가로질러 수십억 년의 시간을 거슬러오르기도 했다. 그는 우주의 창조를 과학자의 눈으로 보았고, 저 거대한 수수께끼들 - 우리는 어디서 왔는가? 우리의 존재 이유는 무엇인가? 우주에는 우리뿐인가? -에 관한 토론에 초청받으면 언제나 과학자로서 자신의 생각을 진솔하게 밝혔고, 그것은 때로 종교인들을 서운하게 만들기도 했다. 호킹이 첫 부인과 결별하게 된 것도 이러한 호킹의 종교관이 크게 작용했다고 한다. 벤텀 북스가 지난 16일에 출간한 스티븐 호킹의 마지막 책 '큰 질문에 짧은 답변'(Brief Answers to Big Questions)은 호킹의 삶에 큰 영향을 미친 골치 아픈 문제, 곧 ‘신은 있는가?’라는 물음에 대한 호킹의 소견으로, 10편의 은하계 에세이로 시작된다. 호킹의 대답은 지난 수십 년 동안 가족과 동료, 지인들의 도움을 받아 이루어진 인터뷰, 수필, 연설 등을 통해 수집된 것으로, 호킹의 독자들에게는 그리 놀랄 만한 내용은 아니다. 지난 3월에 별세한 호킹 박사는 저서에서 “나는 우주가 과학의 법칙에 따라 무에서 저절로 탄생되었다고 생각한다”라고 밝히면서 “자연법칙이 그렇게 정해진 거라고 받아들이면 곧 다음과 같은 질문을 하게 된다. 그러면 신의 역할은 무엇인가?”라고 말한다. 호킹은 평생 빅뱅이론의 강력한 지지자였다. 우주는 원자보다 작은 한 특이점에서 갑자기 폭발하면서 시작되었으며, 이 원시원자로부터 우주가 가질 수 있는 모든 물질, 에너지, 공간이 생겨났고, 이 모든 원시 물질은 엄밀한 과학법칙에 따라 오늘날 우리가 인식하는 우주로 진화했다는 것이 빅뱅 이론의 요지다. 호킹과 빅뱅론자들은 중력과 상대성 이론, 양자역학 및 몇몇 법칙들을 조합하여 우주 만물을 설명할 수 있다고 믿는다. 그래서 호킹은 이렇게 말한다. “당신이 원한다면 자연법칙이 신이 하는 역할이라고 말할 수 있지만, 그것은 신이라는 존재의 정의 그 이상의 것이다.” 요컨대, 우주가 과학적으로 유도된 자동조종 장치로 운행되고 있다면, 전능한 신의 유일한 역할은 우주의 초기 조건을 설정하여 그 법칙이 구체화될 수 있게 하고, 그런 다음 빅뱅을 일으키고는 한 걸음 물러서서 그것을 지켜보는 일일 거라는 얘기다. “빅뱅이 일어날 수 있도록 신께서 양자 법칙을 만들었을까?”라고 반문한 호킹은 “나는 신앙인들을 불쾌하게 만들고 싶지 않지만, 과학은 신적인 창조자보다 더 설득력 있는 설명을 제공한다고 생각한다”라고 책에서 말한다. 호킹의 설명은 아원자 입자의 행동을 설명하는 양자역학에서 시작된다. 양자역학에서 양성자나 전자 같은 아원자 입자가 행동하는 방식은 우리 상식을 벗어난 것으로, 존재하지 않던 입자가 잠시 모습을 나타내다가 다음 순간 사라져 전혀 엉뚱한 곳에서 갑자기 유령처럼 나타난다는 식이다. 그 중간 단계는 존재하지 않는다. 호킹은 “우주는 한때 원자보다 작은 아원자 입자의 크기였기 때문에 빅뱅에서 양자와 유사하게 행동했을 가능성이 높다”고 보며, “더없이 광대하고 복잡한 우주 자체는 자연의 알려진 법칙을 위반하지 않고 존재할 수 있었다”라고 주장한다. 그렇다고 ​​신이 양자 크기의 특이점을 만들었다는 가능성을 뜻하는 것은 아니며, 양자 역학적인 스위치가 찰칵 켜져 빅뱅으로 이어졌다는 것이다. 그러나 호킹 박사는 이에 대해서도 과학은 설명할 수 있다고 주장한다. 그는 우선 블랙홀 물리학으로 우리를 인도한다. 블랙홀이란 붕괴된 별이 극한의 밀도로 응축된 결과 중력이 무한대인 존재로서, 빛마저도 여기서 탈출할 수 없다. 나아가 공간뿐만 아니라 시간도 왜곡된다. 간단히 말해서, 블랙홀 속에는 시간 자체가 존재하지 않는다. 우주도 특이점에서 시작되었기 때문에 빅뱅 이전에는 시간 자체가 존재할 수 없었다. 빅뱅 이전에는 무슨 일이 있었나 하는 질문에 대해 호킹은 “빅뱅 이전에는 시간 자체가 없었기 때문에 그 이전이란 없다”고 설명하면서 “원인을 찾을 만한 시간이 없기 때문에 마침내 원인이 없었다는 것을 발견했다. 이는 곧 창조자가 존재할 시간 자체가 없었기 때문에 창조자가 존재할 가능성이 없는 것으로 보인다”고 말한다. 그리고 호킹은 이렇게 부연한다. “빅뱅 이전의 사건들에는 아무런 관찰 결과가 없으므로 이론으로 추구할 대상에서 벗어나며, 시간은 빅뱅에서 비로소 시작되었다고 말할 수 있다.” 이 같은 호킹의 주장이 유신론자들을 설득하는 데는 별로 도움이 되지 않겠지만, 호킹의 의도는 결코 그들을 실망시키는 데 있었던 것은 아니다. ​호킹은 우주를 이해하는 데 거의 종교적인 열정을 지니고 ‘신의 마음’을 알기 위해 평생을 헌신한 과학자였다. 그의 우주관에서 볼 때 창조자와 자연법칙은 양립할 수 없지만, 호킹의 우주에는 여전히 믿음과 희망, 경이, 특히 감사가 가득 넘치고 있다. 호킹은 그의 마지막 책 첫 장의 끝에 이렇게 결론을 내리고 있다. “우주의 이 장대한 디자인을 감상할 수 있는 이 한 번의 삶에 감사한 마음을 가지고 있습니다." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

오늘날 세계 지도를 보면, 북미 대륙과 러시아가 아프리카 대륙보다 훨씬 크다고 생각하기 쉽다. 하지만 실제 아프리카 대륙은 북미 대륙보다 3배 더 크고, 러시아보다도 상당히 크다. 이런 지도상 왜곡은 영국 기상국의 한 기후 데이터 과학자의 탐구 결과에서 고스란히 드러났다. 일간 데일리메일은 19일(현지시간) 기상국의 기후 데이터 과학자 닐 카예 연구원이 최근 인터넷상에 공유해 화제를 모은 새로운 세계 지도를 소개했다. 구형의 세계를 2차원 평면으로 그 어느 때보다 가장 정확하게 나타냈다는 이 지도는 놀랍게도 세계에서 가장 땅덩이가 큰 러시아와 그다음인 캐나다, 그리고 미국 등 북반구의 여러 국가가 지금까지 생각보다 크지 않음을 보여준다. 현재 교실이나 교과서에서 흔히 볼 수 있는 세계 지도는 1596년 네덜란드 지도학자 헤랄드 메르카토르(1512~1594)가 상인과 모험가들의 항해를 돕기 위해 만든 것으로, 땅의 형태는 정확하게 보여주지만 북반구의 부유한 국가들을 더 크게 보이게 하는 왜곡이 있다. 물론 그전에도 많은 사람이 지도 제작에 열을 올렸다. 하지만 구형의 현실 세계를 평면 지도 위로 묘사하는 것은 그야말로 불가능했다. 이에 따라 세계 지도의 모양은 하트부터 고깔까지 다양했지만, 이른바 ‘메르카토르 도법’으로 불리는 지도가 개발되자 그전까지 다양했던 세계 지도는 점차 사라려 버렸다. 이제 카예 연구원은 메르카토르 도법보다 정확하게 만든 지도를 최근 레딧닷컴과 트위터 등에 공유했다. 이에 대해 그는 각 나라의 크기에 관한 영국 기상국의 정확한 자료를 통계 프로그래밍에 쓰이는 데이터 시각화 패키지 지지플롯에 입력하고, 그후 구체를 평면에 투영하는 매핑 기능인 평사투영법을 사용해 최종 지도를 완성했다고 설명했다. 사진=닐 카예 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인류의 세 번째 수성탐사선 베피콜롬보가 마침내 19일(현지시간) 프랑스령 기아나에서 아리안 로켓에 실려 발사됐다. 유럽우주국(ESA)과 일본항공우주국(JAXA)의 합작으로 7년 장도에 오른 베피콜롬보는 수성 궤도에 도착하면 두 개의 관측 위성으로 분리돼 3년 동안 각자 임무를 수행한다. 하나는 ESA의 수성행성궤도선(MPO)으로 수성 상공 최대 1500㎞에서 표면을 관측하고, 일본의 수성자기권궤도선(MMO)은 최대 1만1800㎞ 상공에서 수성의 자기장과 입자를 측정한다. 거기에서 취한 측정치는 가장 안쪽 행성의 신비를 풀 수 있을 뿐만 아니라 우리 태양계 형성에 관한 비밀을 풀 수 있는 실마리를 제공해줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 언론 보도에 따르면 이 수성 미션에 ESA와 JAXA가 투입한 비용은 20억 달러에 이르는 것으로 알려졌다. 얀 뵈르너 ESA 사무총장은 베피콜롬보의 출발을 지켜보면서 “정말 멋진 날이다”고 말한 후 “우리 수성까지 같이 가자. 베피, 가라! 가!”하고 외쳤다. 우주선은 발사 후 약 40분 후, 지상 관제실과 통신하면서 예정대로 로켓에서 분리돼 비행경로에 올랐다. ​이제 과학자들은 베피콜롬보를 구성하는 두 우주선이 2025년 12월 수성 궤도에 진입한 후 분리돼 이 기묘한 행성의 관측을 시작하기까지 7년을 기다려야 한다. 하지만 베피콜롬보가 수성까지 가는 긴 여행 기간을 마냥 놀고만 있는 것은 아니다. 과학자들이 몇 가지 까다로운 숙제를 안겨놓았기 때문이다. 여행하는 동안 탐사선에 탑재된 장비는 태양을 공전하는 수성과 지구 궤도에 대해 정밀한 측정을 수행해야 한다. 이는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 결함이 있는가를 찾아내기 위한 것이다. 이런 행위는 과학자들의 오랜 취미활동 중 하나다. 베피콜롬보는 오늘날 널리 쓰이는 우주 탐사선의 항법을 개발한 20세기 이탈리아 과학자 주세페 베피 콜롬보의 이름을 땄다. 베피콜롬보가 수성 궤도에 안착하기까지 복잡한 비행경로를 거치게 되는데, 지구의 한 차례, 금성에서 두 차례, 수성에서 6차례 플라이바이(Fly-by)를 하게 된다. 중력 도움으로 알려진 이 항법은 행성의 중력을 이용해 진로를 바꾸거나 속력을 얻는 ‘행성궤도 접근통과’ 기술이다. 탐사선이 거대한 태양의 중력에 잡히지 않고 수성 궤도에 진입하기 위해서는 이 같은 기동이 필수적이다. 탐사선은 플라이바이를 하면서도 필요한 과학적 자료를 수집하게 된다. 화성 등 태양계의 행성에 대해서는 탐사가 종종 이뤄졌지만, 수성은 미국에 의해 2차례 탐사가 이뤄진 것이 전부다. 탐사선이 태양의 고온에 노출되는데다 궤도 진입도 어렵기 때문이다. 태양 주위를 지나며 350도 넘는 고온과 방사선 등 극한의 환경을 거치게 되는데 이를 극복하기 위해 베피콜롬보에는 두 개의 이온 로켓이 추가로 달려 있다. 베피콜롬보는 수성 주변을 타원형으로 돌면서 2~3년에 걸쳐서 탐사 미션을 완수한 뒤 서서히 고도를 낮춰 수성 표면에 충돌할 것으로 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand@naver.com

유명 천문학자 중 만년에 실명을 한 사람이 둘 있는데, 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)와 조반니 도메니코 카시니(1625~1712)가 그들이다. 문헌이 전하는 바에 의하면 두 사람이 실명한 원인으로 과도한 천체관측을 들고 있다. 과문한 탓인지 모르나, 하지만 그들에 못지않을 정도로 천체관측을 한 사람들 중 실명한 경우는 거의 알려져 있지 않다. 과연 갈릴레오와 카시니는 과도한 천체관측 탓으로 실명을 하게 된 걸까? 실명 외에도 두 사람에게는 묘하게도 공통점이 많다. 카시니는 나중에 프랑스로 귀화했지만, 어쨌든 두 사람 다 이탈리아 출신이라는 점, 둘 다 천문학사에 큰 획을 그을 정도로 위대한 업적들을 남겼다는 점, 또한 둘 다 17세기에 활동한 천문학자라는 점 등등이 그렇다. 별로 좋은 점은 아니지만, 공통점은 그밖에도 또 있다. 두 사람 모두 인성은 별로였다는 점이 바로 그것이다. 카시니는 파리천문대 초대 대장에 취임한 후 목성 대적점의 이동에 따른 목성의 자전주기(自轉周期) 확정, 토성의 자전 검출, 토성 고리의 카시니 틈 발견, 갈릴레오가 발견한 목성 4개 위성의 운행표 작성, 그리고 태양까지의 실거리를 측정하는 등 혁혁한 업적들을 쌓았다. 그러나 카시니는 고생스런 관측연구를 수행하고 돌아온 제자 리셰르를 시골로 내쳐버렸는데, 사연인즉, 리셰르가 적도 기아나에서 화성을 관측하면서 흔들리는 추를 이용한 진자시계를 사용하던 중, 진자가 파리에서보다 느리게 흔들린다는 사실을 발견했다. 많은 사람들이 그 원인을 놓고 고민하던 중에 뉴턴이 그 이유를 명쾌하게 설명해 보였다. 기아나는 파리보다 적도에 가깝다. 따라서 지구가 자전의 영향으로 적도 부분이 불룩해져 있다면 기아나는 파리보다 지구 중심에서 멀리 떨어져 있을 것이고, 그에 따라 중력도 약할 것이다. 이것이 기아나에서 진자가 파리보다 더 느리게 흔들리는 이유다. 실제로 기아나는 파리보다 지구 중심에서 21km 더 떨어져 있다. 리셰르의 발견은 지구가 자전한다는 사실에 대한 움직일 수 없는 증거였다. 이것은 태양까지의 거리를 알아낸 것보다 어쩌면 더욱 중요한 과학적 성과였다. 리셰르는 과학자들 사이에 일약 유명해졌다. 제자가 유명해지는 것을 지켜보고만 있을 수 없었던 카시니는 리셰르를 시골의 군 요새로 쫓아보내 계산 업무를 맡아보게 했다. 말하자면 좌천이었다. 전도 유망하던 젊은 과학자는 이윽고 무명인이 되어 잊혀지고 말았다. 갈릴레오는 카시니처럼 야비한 짓을 한 건 아니지만, 안하무인의 독불장군처럼 굴어 주변에 수많은 적들을 만들었다. 그가 노년에 종교재판을 받고 종신 가택연금에 처해진 데는 그러한 성격이 일조한 바도 없지 않다. 또한 자기에게 여러 차례 도움을 준 케플러에 대한 태도 역시 그 같은 비판을 피하기 어렵다. 1610년, 갈릴레오가 자작 망원경으로 관측한 결과물들, 곧 달의 표면, 목성의 위성, 은하수의 별들에 관한 내용을 <별들의 사자(使者)>라는 제목으로 발표했다. 갈릴레오는 이 책의 신빙성을 높이기 위해 케플러에게 여러 차례 자문을 구했으며, 그때마다 케플러는 ‘별들의 사자와의 대화’라고 불리는 편지에서 아낌없는 조언을 해주었다. 이 책은 출간 후 즉각 격렬한 논쟁을 불러일으켰다. 프톨레마이오스 체계를 크게 뒤흔드는 내용이었기 때문이다. 케플러는 반대파에 맞서서 “그 누가 이 메시지 앞에서 감히 침묵할 수 있겠는가? 바로 여기, 신의 명백하고도 풍부한 사랑이 넘쳐흐르노니, 이를 느끼지 못할 자 누구이겠는가”라며 갈릴레오를 적극 지지했다. 갈릴레오는 케플러의 지원으로 이런 비판들을 모두 잠재울 수 있었지만, 케플러에게 고맙다는 말 한마디 하지 않았다. 그럼에도 케플러는 갈릴레오의 무례에 불만을 표시하지 않았다. 갈릴레오는 지동설을 취하면서도 천문학 이론의 개혁을 이룬 케플러의 업적에 아무런 관심도 표하지 않았으며, 끝까지 케플러의 법칙을 무시하고 원운동을 고수했다. 아인슈타인도 “이 부분이 나를 내내 괴롭히는 대목이다”라고 실토한 적이 있다. 갈릴레오는 만년에 종신연금 당한데다 실명까지 하게 되어, “슬프다. 앞선 모든 시대의 학자들이 보편적으로 받아들였던 한계를 내가 탁월한 관찰과 명석한 논증으로 백배, 아니 천배나 넘게 확장시켜놓은 이 하늘, 이 지구, 이 우주가 이제는 나의 육체적 감각으로 채워지는 좁은 영역 안으로 움츠러들고 말았구나!” 하며 탄식했다. 그러나 갈릴레오나 카시니 두 사람의 실명 원인을 과도한 관측 탓으로 돌린 것은 억측일 확률이 높다. 그렇다면 두 사람은 무엇 때문에 장님이 되었을까? 전문가들은 망원경을 많이 봤다고 실명한다는 것은 넌센스라고 말한다. 여러 정황으로 추측컨대 두 사람의 실명 원인은 백내장일 가능성이 가장 높을 것으로 보인다. 두 사람 다 노년에 실명했다는 점을 보아도 그렇다. 당시에는 백내장이라는 병명도 알려지지 않았을 때라, 실명의 원인을 명확히 규명하기가 어려웠을 것이다. 그리고 두 사람이 모두 천문학자라 사람들은 실명을 관측 탓으로 돌렸을 가능성이 높다. 백내장은 우리 눈에 렌즈 역할을 하는 수정체가 이물질로 인해 빛을 차단함으로써 사물이 뿌옇게 보이게 되는 질병이다. 노년에 흔히 나타나는 증상으로, 흔히 눈이 침침하다고 하는 증상이다. 이 증상이 심해지면 결국 실명으로 가게 된다. 심청이 아버지 심 봉사도 아마 이 병으로 시력을 잃지 않았을까 싶다. 그만큼 옛날에는 흔한 질병이었을 것이다. 현대 의학은 이 경우 혼탁해진 수정체를 제거하고 시력 조절까지 겸한 인공 수정체를 그 자리에 앉힌다. 이 시술법이 개발되지 못했다면 많은 사람들이 실명으로 고통받았을 것이다. 여러분도 어느날 갑자기 눈이 침침하고 사물이 명료하게 보이지 않을 때는 즉시 안과로 가서 검안해보기 바란다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

스페인 과학자들이 바르셀로나 인근 지층에서 1160만 년 전 유럽의 나무 사이를 날았던 날다람쥐의 화석을 발견했다. 미오페타우리스타 네오그리벤시스(Miopetaurista neogrivensis)라는 복잡한 이름을 지닌 이 날다람쥐는 지금까지 발견된 날다람쥐 화석 가운데 가장 오래된 것으로 날다람쥐 진화의 중요한 단서를 제공한다. 흔히 다람쥐의 일종이나 하나의 단일 종으로 오해받지만, 날다람쥐는 15속 52종으로 구성된 독립된 과로 수천만 년 전 등장해 지금까지 번성한 포유류다. 과학자들은 이들이 역사가 깊은 포유류라는 점에는 동의하지만, 그 정확한 등장 연대에 대해서는 2300만 년이라는 주장과 3600만 년 전이라는 주장이 대립했다. 연구를 이끈 아이작 카사노바스-빌라 박사는 미오페타우리스타의 진화 계통학적 위치와 분자 생물학적 증거를 종합해 날다람쥐의 진화가 2500~3100만 년 전이나 그보다 오래됐을 것이라고 주장했다. 이 주장이 옳다면 날다람쥐는 3000만 년 이상의 역사가 지닌 유서 깊은 포유류인 셈이다. 이렇게 긴 역사 동안 박쥐처럼 완전 비행 생물로 진화하는 대신에 글라이더 전문가로 남았다는 점도 흥미로운 부분이다. 언뜻 보기에는 날다람쥐 역시 새나 박쥐처럼 비행 생물로 진화할 수 있었을 것 같지만, 이렇게 진화하기 위해서는 상당한 대가를 지불해야 한다. 더구나 이미 낮은 새가 밤은 박쥐가 하늘을 장악한 상황에서 날다람쥐가 들어갈 공간은 거의 없었을 것이다. 날다람쥐는 이들과 경쟁하기보다 글라이더 비행 전문가로 특화되어 성공한 케이스다. 글라이더 비행은 에너지를 적게 소비하고 천적을 쉽게 피할 수 있게 도와준다. 날개로 진화하지 않은 앞다리 덕분에 여전히 나무를 잘 타고 먹이를 손으로 잡을 수 있는 것 역시 성공 비결 중 하나다. 초기 조류나 박쥐 역시 날다람쥐처럼 글라이더 비행을 하다가 완전 비행 생물로 진화한 것으로 생각되지만, 날다람쥐의 사례는 세상에 정답이 하나가 아니라는 사실을 보여준다. 날다람쥐는 자신만의 정답을 찾아 오랜 세월 번성했고 앞으로도 번성할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

대전을 상징하는 축제인 사이언스페스티벌이 19일 막을 올려 오는 22일까지 엑스포시민광장, 대전컨벤션센터 등에서 펼쳐진다. ‘4차 산업혁명 특별시, 대전은 미래로, 미래는 대전으로’를 주제로 열리는 페스티벌은 사이언스 콘서트, 사이언스 매직쇼, 거리예술가 공연, 디쿠페스티벌, 과학자 강연(X-STEM), 과학놀이터 등 4개 분야 44개 프로그램이 마련됐다. 제4차 산업혁명 기업관, 3D프린터 체험, VR(가상현실) 및 AR(증강현실) 체험, 로봇체험, 드론체험, 게임체험, 대전시민천문대의 별축제, 사이언스 관광열차 등도 있다. ‘과학도시’ 대전을 대표하는 축제인 사이언스페스티벌은 2000년 처음 열린 뒤 그동안 모두 345만여명의 관람객이 찾았다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

국내 연구진이 태양전지의 효율을 높이고 발전단가를 낮출 수 있는 양자점 박막을 손쉽게 만들 수 있는 기술을 개발했다. 한국기계연구원 나노응용역학연구실 정소희 박사팀은 안정성이 뛰어나 흡수 및 발광파장을 조절할 수 있는 나노미터 크기의 반도체 결정인 양자점을 쉽게 만들 수 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 15일자에 실렸다. 양자점 태양전지는 양자점 소재를 표면에 입혀 태양전지에 적용한 것으로 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 높고 발전단가를 낮출 수 있어 많은 과학자들이 연구하고 있다. 그러나 현재 개발 중인 양자점 박막은 불안정성이 커서 효율이 들쭉날쭉해 상용화하기 쉽지 않았다. 연구팀은 광학적, 전기적 특성이 뛰어난 원소주기율표 3족 원소와 5족 원소를 이용해 양자점 잉크와 박막을 만든 뒤 양자점 태양전지를 만들었다. 3~5족 원소가 화합물을 이루고 있는 반도체물질들은 가전제품이나 휴대폰 등 기기의 소형화에 많이 활용된다. 이렇게 만든 양자점 박막은 대기에 노출되어도 전하 농도가 보존돼 전기적 특성이 우수한 것이 확인됐다. 정소희 박사는 “이번에 개발된 3~5족 양자점 잉크와 박막은 대기에 노출된 상태에서도 전하 농도 보존성이 우수하고 크기 조절을 통해 전하를 조절할 수 있어 태양전지는 물론 광센서 등 다양한 광전자 응용분야에서 사용될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들이 갓 태어난 별 주변에서 생성된 지 얼마 되지 않은 거대 행성들을 발견했다. 지구에서 500광년 떨어진 어린 별인 'CI 타우'(CI Tau)가 바로 그 주인공으로 태어난 지 200만 년 이내의 별이다. 사람으로 치면 아직 젖먹이에 불과한 별이지만, 그 주변에는 거대 가스 행성 4개가 발견됐다. 영국 케임브리지 대학 연구팀이 이끄는 국제 과학자팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 CI 타우 주변의 원시 행성계 원반의 고해상도 밀리미터파 이미지를 얻었다. 별처럼 밝지 않은 천체를 관측할 때는 가시광보다 파장이 긴 전파가 더 유리하기 때문이다. 이번 관측에서 가장 놀라운 사실은 4개의 거대 행성이 서로 멀리 떨어진 위치에서 생성됐다는 것이다. 안쪽 2개 행성은 목성 질량의 10배에 달하는 거대 행성이고 외곽 궤도를 도는 2개의 행성도 토성 정도 질량으로 작지 않은 크기인데, 가장 안쪽 행성의 경우 수성보다 안쪽 궤도를 도는 반면 가장 먼 궤도를 공전하는 행성은 태양-해왕성 거리의 3배 거리에 떨어져 있다. 과학자들은 별에서 매우 가까운 거리에서 공전하는 거대 목성형 가스 행성을 여럿 발견해 뜨거운 목성이라고 분류했는데, 현재의 행성 생성 이론에서는 이런 거대 가스 행성들은 멀리 떨어진 궤도에서 생성된 다음 다른 거대 행성의 상호 중력 작용에 의해 가까운 궤도로 이동한 것으로 생각해왔다. 별과 가까운 위치에서는 가스를 모으기 쉽지 않기 때문이다. 하지만 이번에 관측된 CI 타우 행성계는 기존의 이론으로는 설명하기 어려운 궤도를 지니고 있다. 과학자들은 이 미스터리를 풀기 위해 계속해서 연구를 진행 중이다. 이제까지 발견된 수천 개의 외계 행성은 우주에 행성이 매우 흔한 존재라는 사실을 증명했다. 동시에 과학자들은 행성계의 다양성에 놀라지 않을 수 없었다. 우주에는 태양계에서 볼 수 없는 다양하고 독특한 행성이 즐비했다. 수성보다 안쪽 궤도를 돌지만, 목성보다 큰 뜨거운 목성은 그중 한 종류에 불과하다. 외계 행성의 비밀을 밝히기 위한 연구는 이제 시작 단계다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

중소형 생활가전 시장에서 고가 제품군이 영역을 넓히고 있다. 면도기, 드라이어, 토스터를 비롯해 다리미, 헤어스타일러까지 몇만원이면 손에 쥘 수 있던 제품들이 첨단 기술력, 디자인을 앞세워 ‘명품 소형가전’을 자처하고 나섰다. ‘소형 가전은 저가’라는 인식에서 벗어나 ‘가격만큼 제값을 한다’는 소비자 평가를 이끌어 내겠다는 전략이다. 소형 생활가전 시장의 성장세가 한계가 있는 만큼 업체들마다 프리미엄 전략으로 돌아선 것도 한 이유다.최근 가치소비 열풍이 불면서 비싸도 ‘가심비’(가격 대비 마음의 만족도)를 충족시켜 주는 것이 고급 제품들이 인기를 끌고 있는 요인이다. 필립스, 다이슨, 발뮤다 등 해외 브랜드를 필두로 최근 제품군이 확장되는 추세다. ●소확행 트렌드 맞물려 … 가심비 소비 열풍 앞서 지난해 40만원대 ‘슈퍼 소닉’ 드라이기를 내놓으며 헤어 기기 시장에 파란(?)을 일으킨 다이슨은 지난주 드라이기와 고데기를 한데 묶은 ‘에어랩 스타일러’를 선보였다. ‘고데기 끝판왕’이라는 별명이 붙은 제품은 최대 59만 9000원. 기존 저가 제품들(드라이기+고데기) 대비 7~8배 비싼 가격이다. 회사는 25년 넘게 자사 엔지니어들이 연구해 온 모터와 공기 흐름 제어 기술력을 적용했다고 설명한다. 핵심은 열 대신 바람을 이용해 머릿결 손상을 최소화하고, 고데기를 사용해도 머리카락이 탈 염려가 없다는 점이다. 슈퍼소닉 헤어드라이어에도 탑재된 ‘디지털 모터 V9’이 강력한 공기 흐름을 만들고, 머리카락이 저절로 제품에 감기게 만든다. 자연스런 컬과 웨이브를 만드는 데는 공기 역학 원리인 ‘코안다 효과’가 적용됐다는 설명이다. 코안다 효과는 물체 표면 가까이에 형성된 기류가 압력 차이로 인해 표면에 붙는 듯한 형태로 흐르는 현상을 말한다. 다이슨은 앞서 지난달 슈퍼 소닉의 디자인을 업그레이드해 금박을 입힌 ‘슈퍼소닉 23.75캐럿 골드 헤어 드라이어’도 내놨다. 전기 면도기 출시 80주년을 맞는 필립스는 이번 주에 65만원짜리 프리미엄 전기면도기를 내놨다. 20만원대면 살 수 있는 기존 면도기와 비교해 3배 정도 비싸다. 절삭력과 피부 보호 기능을 강화한 신제품은 면도날을 특수 코팅해 날카로움과 제품 수명을 늘렸다. 수염 밀도나 얼굴 굴곡을 인식해 모터 힘을 조절하는 기술을 적용했다. 피부와 면도기 사이 마찰도 줄여 피부가 예민한 사람도 사용할 수 있다고 회사는 설명했다. 필립스 관계자는 “전기 면도기를 시장에 처음 선보인 업체로서 1회용 면도기나 타사 전기 면도기는 따라올 수 없는 기술력”이라고 강조했다. 전기 면도기 시장의 양대 산맥인 필립스와 브라운은 50만원 이상 프리미엄 제품군을 강화하고 있다. 고부가가치 제품을 앞세워 수익성을 유지하겠다는 전략이다. 브라운의 ‘시리즈 9’은 70만원대다. 지난해 하반기 출시된 스위스 다리미 전문 브랜드 로라스타의 국내 가격은 출시가 기준 최소 119만원에서 449만원 선에 이른다. 뒤집지 않아도 주름을 제거해 주는 기능과 살균 기능까지 넣어 시간을 아끼려는 직장인 고객, 주부들 사이에 입소문을 탔다. 에어컨보다 비싼 선풍기도 등장했다. 일본 발뮤다의 ‘그린팬S’ 선풍기는 ‘적은 소음에 초미풍으로 야간 시간대나 아기가 있는 집에서 활용도가 높다’는 사용 후기들이 나왔다. 나비 날갯짓보다 좀더 크다는 13데시벨 수준의 낮은 소음, 14개 이중구조 날개의 심플한 디자인이 돋보인다. 소비 전력도 3W에 불과하다. 다만 가격은 50만원대로, 배터리, 지지대 등을 합치면 70만원에 육박한다. 발뮤다가 내놓은 토스터 역시 출고가 기준 30만원에 이르지만 지난해 선풍적인 인기를 끌었다. ‘죽은 빵도 살려낸다’는 세간의 평판은 작은 기술력 차이에서 비롯됐다. 이 기기에는 손톱만 한 크기의 물컵이 달려 빵 종류에 따라 물을 소량 붓게 돼 있다. 덕분에 바짝 구워진 빵이 아니라 겉은 바삭, 속은 촉촉한 식감의 빵이 탄생한다. 2003년 정보기술(IT) 주변기기 업체로 출발할 당시만 해도 발뮤다는 이름 없는 회사였다. 하지만 차별화된 기술력으로 ‘가전계의 애플’로 부상했다. 발뮤다의 올해 상반기 매출 신장률은 지난해 동기 대비 2097%로 나타났다. 한켠에서는 중국 샤오미 등 저가 브랜드들이 다이슨을 베낀 이른바 ‘차이슨’ 제품들을 내놓으며 저가 시장을 공략하고 있지만 이들 업체들은 신경 쓰지 않는다는 반응이다. 디자인은 베껴도 기술력은 모방할 수 없다는 자신감에서다. 소비자들 사이에 시선도 엇갈린다. ‘기술력이 좋아도 가격이 그만큼 제값을 하느냐’는 비판론이다. 비쌀수록 더 잘 팔리는 베블런 효과로 수익을 노린다는 분석도 나온다. 다이슨 관계자는 “가성비(가격 대비 성능)를 따지는 고객은 저가 제품을 구입해 교체 주기를 짧게 하면 된다”면서 “반면 ‘제대로 된 성능의 제품을 쓰고 싶다’는 고객들은 결국 우리를 찾을 것”이라고 말했다. 발뮤다 관계자는 “제품 본연의 기능이 뛰어나 사용자 만족도가 높은 제품은 비싼 가격에도 잘 팔린다”고 덧붙였다. ●R&D에 수천억 투자… “소비자 만족도 높아” 이들 기업들이 연구개발(R&D)에 전력을 쏟고 있는 것은 우리 업체들이 짚어 봐야 할 전략이기도 하다. 다이슨의 지난해 연간 매출액은 전년 대비 40% 증가한 35억 파운드(약 5조 2600억원)에 달했는데, 매주 800만 파운드(약 118억원)를 R&D에 투자했다. 1년 기준으로 따지면 약 6140억원에 이르는 액수다. 근무하는 엔지니어·과학자 수는 4400여명에 이른다. 국내 가전업계 관계자는 “작은 것에서 행복을 찾는 ‘소확행’ 트렌드와 맞물려 생활가전의 고가화가 번지고 있다”면서 “가심비를 충분히 만족시키면 소비자들의 지갑을 충분히 열 수 있다는 뜻으로, 선택은 소비자에게 달렸다”고 말했다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

최근 경영 일선에서 물러나겠다고 밝힌 일론 머스크 테슬라 CEO가 자신의 SNS에 의미심장한 글을 남겼다. 머스크는 현지 시간으로 지난 14일 트위터에 “메카를 만들 때가 왔다”(it‘s time to create a mecha)라는 짧은 글을 올렸다. 머스크가 지칭한 ‘메카’는 본식 영어 표기법 ’메카닉‘에서 유래한 단어로, 공학적 관점에서 탈것(Vehicle)으로, 더 넓은 의미에서는 사람이 탑승하거나 사람처럼 움직이는 로봇을 의미한다. 특히 일본 SF 애니메이션 속 캐릭터인 건담, 에반게리온, 코드 기어스처럼 일반 로봇보다 크기가 크고 총이나 SF적 무기를 장착해 대량 살상이 가능한 탑승형 거대 로봇 또는 이것이 등장하는 영화나 애니메이션을 메카 로봇, 메카물 등이라 부른다. 인사이더 등 해외 언론들은 평소 킬러 로봇에 반대하는 뜻을 밝혀 온 머스크가 이 같은 발언을 한 배경에 대해 의문을 표했다. 머스크는 빌 게이츠와 스티븐 호킹 등 유명 과학자들과 함께 킬러로봇 개발에 반대하는 공동 서약서를 발표한 바 있다. 그러나 일각에서는 최근까지 트위터에서 언급한 아이디어를 실제 사업화 해온 그의 전례를 들며, 실제로 머스크가 탑승형 거대 전투 로봇을 만들려는 것이 아니냐는 예측도 내놓았다. 실제로 그는 과거 트위터를 통해 내놓은 하이퍼 루프 아이디어를 현실화 시키는 보어링 컴퍼니를 세워 사업을 추진했다. 도심 지하에 튜브형 터널을 만들어 새로운 교통 시스템을 구축하는 것이 목표인 이 보어링 컴퍼니에서는 화염 방사기를 제작해 판매하기도 했다. 지난 5월에는 사탕 공장을 오픈할 예정이라는 내용의 트위터 글과 함께 일명 ‘보어링 캔디’가 담긴 사진을 공개하기도 했다. 평소 일본 애니메이션의 팬임을 자청해 온 머스크가 건담이나 에반게리온과 같은 거대 전투 로봇을 실제로 만들지는 불투명하지만, 화염방사기나 사탕 등 전례를 보아 온 많은 이들은 이번에도 그의 글이 현실화 될 지에 많은 관심을 보이고 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr