지구 기후는 오랜 세월 다양한 변화를 겪었다. 지금보다 지구 기온이 뜨거워 극지방에 가까운 곳에서도 식물이 자란 시기가 있었고, 극단적으로 추워 전 지구가 얼어붙은 적도 있었다. 특히 6억 3500만년 전부터 7억 2000만년 전인 크라이오제니아기(Cryogenian Period)에는 지구가 거대한 눈덩이처럼 얼어붙은 ‘눈덩이 지구’(Snowball Earth) 상태를 겪었다. 과학자들은 눈덩이 지구의 생성 원인을 연구하는 한편, 이 시기 지구가 오랜 세월 완전한 눈과 얼음으로 뒤덮인 상태였는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 일부 과학자는 이 시기 지구가 적도 지방까지 두꺼운 빙하가 형성된 완전한 얼음 행성이었다고 보는 반면, 다른 과학자들은 사실 일부는 약간 녹아 얼음보다 슬러시 상태였다고 주장한다. 또한 크라이오제니아기 전체 기간이 8500만년 정도로 매우 길기 때문에 이 시기 몇 차례 바다가 녹고 다시 얼어붙는 변화를 겪었다고 보는 학자도 있다. 사우샘프턴 대학교 지구행성과학 교수인 토마스 거넌과 클로이 그리핀 박사는 눈덩이 지구 시기 얼음이 녹아 바다가 노출된 시기가 있었던 것은 물론이고 심지어 계절까지 있었다는 새로운 증거를 발견했다. 연구팀은 스코틀랜드 서해안의 가르벨라흐(Garvellach) 제도에서 발견된 크라이오제니아기 지층을 연구했다. 이 퇴적층은 눈덩이 지구 시기 약 5700만년에서 5900만년 동안 진행된 스튜어트 빙하기(Sturtian glaciation) 동안 형성된 것인데, 오랜 세월에도 보존 상태가 놀라울 정도로 완벽했다. 연구팀은 2600개의 나이테 같은 퇴적층에서 계절적인 변화는 물론 현재와 비슷하게 10년, 100년 주기로도 기후 변동이 있었다는 사실을 확인했다. 이 발견이 놀라운 이유는 지구 전체가 눈과 얼음으로 덮인 눈덩이 지구 상태에서는 계절이 생길 수 없기 때문이다. 전부 꽁꽁 얼어붙은 상태에서도 빙하에 의한 퇴적층은 생길 수 있지만, 항상 춥기 때문에 계절적 변화는 있을 수 없다. 연구팀의 모델에 따르면 적어도 지구 표면의 15% 정도에 해당되는 바다가 노출된 상태에서만 의미 있는 계절 변동이 생길 수 있다. 따라서 당시 적도 지방에 얼음이 없고 그대로 태양빛에 노출된 바다가 있었다는 강력한 증거로 해석된다. 물론 눈덩이 지구 시기 자체가 매우 길기 때문에 일부 바다가 녹은 시기와 완전히 얼어붙은 시기가 번갈아 나타났을 가능성도 있다. 이렇듯 꽁꽁 얼어붙은 시기에도 기후 변동이 종종 있었기 때문에 당시 원시적인 생명체에게 다양한 환경적 자극을 주어 진화를 촉진했을 수 있다. 눈덩이 지구 시기가 끝난 후 따뜻해진 지구의 얕은 바다에는 지구 역사상 최초로 비교적 큰 생물체인 에디아카라 생물군이 등장한다. 이들의 등장은 어쩌면 우연이 아니라 이 어려운 시기에도 기회가 있을 때마다 적응하고 진화했던 생물체의 노력의 결과일지도 모른다.

1997~2012년 사이에 태어난 Z세대가 술과 성관계가 아닌 ‘숙면’을 가장 우선시한다는 설문조사 결과가 나왔다. 미국 뉴욕포스트가 캐나다와 미국 대학생 저술 지원 플랫폼 ‘에듀버디’의 설문조사를 인용한 보도에 따르면, MZ세대 2000명을 대상으로 한 설문조사에서 응답자의 67%는 “성관계 등 성적 만남보다 편안한 밤잠을 좋아한다”고 답했다. 응답자들은 자신이 중시하는 것을 묻는 질문에 “편안한 밤잠”과 더불어 “안정적인 직장 유지”(64%), “개인적인 성공”(59%), “홀로 시간을 보내는 것”(46%) 등을 꼽았다. 에듀버디는 “다만 이번 설문조사 결과가 Z세대의 보수적인 태도를 의미하는 것은 아니다”라고 선을 그었다. 실제로 설문조사에서 응답자의 37%가 ‘성적으로 다양한 시도를 해본 적이 있다’고 답했고, ‘공공장소에서 성관계 경험이 있다’(29%), ‘직장 동료와 음란 메시지를 주고받은 적이 있다’(23%) 등의 응답도 적지 않았다. 에듀버디 측은 “Z세대는 오프라인 공간보다 플랫폼과 애플리케이션 안에서 시간을 보내는 것에 더 익숙하다”며 “넷플릭스 시청이나 자기관리 활동에 집중하는 경향이 있다. 하지만 이러한 행동을 반드시 부정적으로 볼 수만은 없다”고 설명했다. 이어 “데이터에 따르면 Z세대는 타인과 친밀해지는 것에 대해 더 신중한 모습을 보인다”고 덧붙였다. 에듀버디에 따르면 응답자의 82%는 관계를 갖기 전에 허용 범위를 반드시 논의해야 한다고 답했고, 92%는 성관계 중 ‘이건 안 된다’라고 거절 의사를 명확히 표현하는 것으로 나타났다. 이는 의미 없고 후회뿐인 경험은 피하기 위함이며, 에듀버디는 이와 관련해 “절대로 잘못된 것이 아니다”라고 긍정적으로 평가했다. 다만 Z세대가 성관계보다 밤잠 등을 더 선호한다는 설문조사 결과는 최근 성인 남녀의 성관계 횟수가 줄어들고 있다는 연방정부 지원 조사와 연결되면서 관심을 받고 있다. 미국 독립 연구기관이자 시카고대학 비영리 사회과학 연구기관인 시카고대학 여론조사센터(NORC)의 미국 일반사회조사(General Social Survey)에 따르면 최근 1년간 남성 3명 중 1명, 여성 5명 중 1명은 성관계를 하지 않는 것으로 나타났다. 전문가들은 이러한 현상의 원인으로 SNS를 꼽았다. 성 신경과학자인 데브라 소는 자신의 저서에서 “이성에 대한 비현실적인 기준이 생기게 되면서 남성들은 수백만 팔로워를 가진 이상형인 여성 인플루언서가 언젠가는 자신에게 관심을 가질지도 모른다는 착각에 빠지게 됐다”고 지적했다. 이어 “SNS는 여성들이 키 180㎝ 이상의 부유한 남성에게만 관심을 보이도록 만들기도 했다”고 덧붙였다.

밤하늘에 빛나는 별은 우리 태양처럼 그 자리에서 영원한 존재처럼 보인다. 하지만 사실 태양을 포함한 모든 별은 정해진 수명이 있다. 그리고 그 수명 동안 제자리에 멈추지 않고 각자의 길을 간다. 천문학자들은 망원경으로 별의 이동을 관측해 별이 각자 고유 운동(proper motion)을 지니고 있다는 사실을 발견했다. 태양도 멈춰 있지 않다는 사실도 확인됐다. 태양은 은하 중심을 기준으로 초속 220㎞의 속도로 이동한다. 그럼에도 은하계가 흩어지지 않는 이유는 은하계의 강한 중력이 별들이 도망가는 것을 막기 때문이다. 결국 각자 달려봐야 은하계의 중력권 안에서 이동하면서 대략 2억년 주기로 공전한다. 그런데 과학자들은 수많은 별을 관측하면서 드물긴 하지만, 다른 별과는 비교도 안 될 정도로 빠른 별을 관측했다. 이런 별들은 초고속 별(HVS, hyper-velocity stars)로 분류되는데, 속도가 초속 1000㎞가 넘는 것도 있다. 이는 우리 은하계의 중력을 이겨내고 외부로 달아날 수 있는 엄청난 속도다. 과학자들은 어떤 과정을 거쳐 이렇게 과속하는 별이 생성될 수 있는지 연구했다. 초고속 별의 생성을 설명할 수 있는 대표적인 가설은 거대 질량 블랙홀의 중력이다. 블랙홀의 강한 중력으로 인해 가까이 다가갔던 별이 운 좋게 탈출하면서 중력 도움을 얻어 가속되는 경우다. 또 다른 가설은 1961년 네덜란드의 천문학자 아드리안 블라우프가 주장한 것으로 본래 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 있다가 동반성이 초신성 폭발을 일으켜 다른 별이 튕겨져 나갔다는 것이다. 하지만 초신성 폭발 잔해는 우주적인 관점에서 보면 짧은 시간인 몇만년 정도면 사라지기 때문에 이 가설을 검증하는 일은 쉽지 않다. 지금까지 초신성 연관 초고속 별의 유일한 예외는 태양 질량의 12~13배 정도 되는 별인 HD 37424로 초신성 잔해 S147에서 발견됐기 때문에 확실한 사례로 여겨진다. 최근 독일 예나 대학의 바하 딘첼(Baha Dinçel)이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 분석해서 초고속 별 가운데 쌍성계-초신성 탈출에 해당되는 경우가 또 있는지 연구했다. 그 결과 HD 254577이 새로운 후보로 지목됐다. 이 별의 움직임을 역추적한 결과 연구팀은 해파리 성운(Jellyfish Nebula)으로 알려진 IC 443이 이 별과 함께 공전했던 사라진 동반성이라는 사실을 확인했다. 해파리 성운은 1만~3만년 전 초신성 폭발의 잔해로 대략 지구에서 5000광년 떨어져 있다. 과거 두 개의 무거운 별이 서로의 질량 중심을 기준으로 빠르게 공전하다가 한쪽이 초신성 폭발로 다른 쪽을 밀어내면서 상당히 무거운 초고속 별인 HD 254577이 탄생한 것이다. 우주에는 태양처럼 혼자 있는 별 못지않게 동반성과 함께 공전하는 쌍성계가 흔하다. 초신성 폭발을 일으키는 무거운 별 가운데도 쌍성계를 쉽게 찾을 수 있다는 점을 생각하면 자신의 짝을 잃고 은하계를 질주하는 초고속 별의 사례는 더 흔할 가능성이 있다. 과학자들은 이들을 연구해 우주의 미스터리 중 하나였던 초고속 별의 생성 원인을 정확히 밝혀낼 것이다.

밤하늘에 빛나는 별은 우리 태양처럼 그 자리에서 영원한 존재처럼 보인다. 하지만 사실 태양을 포함한 모든 별은 정해진 수명이 있다. 그리고 그 수명 동안 제자리에 멈추지 않고 각자의 길을 간다. 천문학자들은 망원경으로 별의 이동을 관측해 별이 각자 고유 운동(proper motion)을 지니고 있다는 사실을 발견했다. 태양도 멈춰 있지 않다는 사실도 확인됐다. 태양은 은하 중심을 기준으로 초속 220㎞의 속도로 이동한다. 그럼에도 은하계가 흩어지지 않는 이유는 은하계의 강한 중력이 별들이 도망가는 것을 막기 때문이다. 결국 각자 달려봐야 은하계의 중력권 안에서 이동하면서 대략 2억년 주기로 공전한다. 그런데 과학자들은 수많은 별을 관측하면서 드물긴 하지만, 다른 별과는 비교도 안 될 정도로 빠른 별을 관측했다. 이런 별들은 초고속 별(HVS, hyper-velocity stars)로 분류되는데, 속도가 초속 1000㎞가 넘는 것도 있다. 이는 우리 은하계의 중력을 이겨내고 외부로 달아날 수 있는 엄청난 속도다. 과학자들은 어떤 과정을 거쳐 이렇게 과속하는 별이 생성될 수 있는지 연구했다. 초고속 별의 생성을 설명할 수 있는 대표적인 가설은 거대 질량 블랙홀의 중력이다. 블랙홀의 강한 중력으로 인해 가까이 다가갔던 별이 운 좋게 탈출하면서 중력 도움을 얻어 가속되는 경우다. 또 다른 가설은 1961년 네덜란드의 천문학자 아드리안 블라우프가 주장한 것으로 본래 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 있다가 동반성이 초신성 폭발을 일으켜 다른 별이 튕겨져 나갔다는 것이다. 하지만 초신성 폭발 잔해는 우주적인 관점에서 보면 짧은 시간인 몇만년 정도면 사라지기 때문에 이 가설을 검증하는 일은 쉽지 않다. 지금까지 초신성 연관 초고속 별의 유일한 예외는 태양 질량의 12~13배 정도 되는 별인 HD 37424로 초신성 잔해 S147에서 발견됐기 때문에 확실한 사례로 여겨진다. 최근 독일 예나 대학의 바하 딘첼(Baha Dinçel)이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 분석해서 초고속 별 가운데 쌍성계-초신성 탈출에 해당되는 경우가 또 있는지 연구했다. 그 결과 HD 254577이 새로운 후보로 지목됐다. 이 별의 움직임을 역추적한 결과 연구팀은 해파리 성운(Jellyfish Nebula)으로 알려진 IC 443이 이 별과 함께 공전했던 사라진 동반성이라는 사실을 확인했다. 해파리 성운은 1만~3만년 전 초신성 폭발의 잔해로 대략 지구에서 5000광년 떨어져 있다. 과거 두 개의 무거운 별이 서로의 질량 중심을 기준으로 빠르게 공전하다가 한쪽이 초신성 폭발로 다른 쪽을 밀어내면서 상당히 무거운 초고속 별인 HD 254577이 탄생한 것이다. 우주에는 태양처럼 혼자 있는 별 못지않게 동반성과 함께 공전하는 쌍성계가 흔하다. 초신성 폭발을 일으키는 무거운 별 가운데도 쌍성계를 쉽게 찾을 수 있다는 점을 생각하면 자신의 짝을 잃고 은하계를 질주하는 초고속 별의 사례는 더 흔할 가능성이 있다. 과학자들은 이들을 연구해 우주의 미스터리 중 하나였던 초고속 별의 생성 원인을 정확히 밝혀낼 것이다.

AI·휴머노이드 등 미래 기술 체험 BTS 곡에 맞춰 ‘로봇 군무’ 탄성진학 설계·예술 문화 활동 지원도 “앞으로 이 공간에서 은평구 아이들이 꿈을 키우고, 세계적인 과학자로 성장하기를 소망합니다. 이 아이들이 미래에 대한민국을 대표하는 인재로 자라날 수 있다는 자신감이 있습니다.”(김미경 서울 은평구청장) 김미경 서울 은평구청장은 지난 11일 청소년 미래역량 강화를 위한 미래교육 거점공간 ‘은평구미래교육센터 온빛’ 개관식에서 이같이 밝혔다. 센터 이름 ‘온빛’은 모든 세대를 아우르는 따뜻한 배움의 빛이자 미래를 향한 배움이 지속된다는 뜻이다. 강의실, 스튜디오실, 진로진학상담실 등 약 1113㎡ 규모로 지어졌으며, 은평노인종합복지관과 신도중학교 맞은편에 있다. 학교법인 상명학원이 위탁 운영한다. 구의장, 국회의원, 시·구의원, 학부모, 학생 등 100여명이 참석해 성황을 이룬 개관식은 축하공연, 인사말, 감사패 수여, 커팅식, 시설 라운딩(시설을 돌아보며 현황을 파악하는 활동) 순으로 진행됐다. 한쪽에서는 초등학생 대상 디지털 드로잉 수업과 고등학교별 맞춤형 대입 전략 학부모 특강이 열렸다. 올초 세계 최대 가전·정보기술(IT) 전시회 CES를 계기로 주목도가 높아진 휴머노이드 로봇이 개관식에서도 단연 눈길을 끌었다. 상명대 지능형로봇 혁신융합대학 사업단이 제작한 로봇들이 방탄소년단(BTS)의 곡에 맞춰 군무를 추자 참석자들 모두 눈을 떼지 못했다. 곳곳에서 탄성과 박수갈채가 터져 나왔다. 이지윤(12)양은 “센터에서 AI 교육을 해준다고 하니 지금까지 많이 접해보지 못한 AI 기술을 배울 수 있어 기대된다”며 “코딩을 배워서 로봇을 개발해보고 싶다”고 밝혔다. 온빛에서는 드론·인공지능(AI)·휴머노이드 로봇 교육 등 미래기술 체험, 진로·진학 설계 지원, 예술로 방과 후 프로그램 등이 진행된다. 변화하는 교육환경에 대응해 청소년이 미래 사회에 필요한 역량을 기를 수 있도록 조성됐다. 1층에는 합주실과 무용실 등 청소년 예술 활동을 위한 스튜디오, 2층에는 로봇존과 가상현실(VR)존, 진로·진학 상담실이 자리했다. 구는 향후 학교와 지역 기관과 연계한 프로그램을 확대해 미래 교육 기반을 강화할 계획이다. 김 구청장은 “온빛은 청소년의 ‘오늘의 배움이 내일의 가능성’으로 이어지는 미래교육의 출발점이 될 것”이라며 “청소년이 꿈을 발견하고 성장할 수 있는 교육 환경을 지속적으로 확대해 나가겠다”고 강조했다.

캥거루는 호주를 대표하는 동물이다. 물론 귀여운 코알라나 웃는 표정이 친근한 쿼카 등 유대류만 해도 여럿 존재하지만, 드넓은 초원을 가로지르며 깡충깡충 뛰어다니는 캥거루를 빼고 호주를 상상하기는 힘들다. 깡충거리며 뛰어다니는 독특한 이동 방식 덕분에 캥거루는 에너지 효율적인 방식으로 먼 거리도 이동할 수 있다. 이는 드넓은 초원에서 성공할 수 있는 중요한 비결이다. 그런데 과학자들은 모든 캥거루가 다 점프하면서 이동한 것은 아니라고 보고 있다. 지금은 멸종해 사라진 거대 캥거루 가운데는 이런 방식으로 이동할 경우 근골격계에 상당한 무리가 갈 정도로 큰 캥거루도 있었다. 자이언트 캥거루로 알려진 ‘프로템노돈’(Protemnodon)이 대표적이다. 프로템노돈은 500만 년 전인 플라이스토세 부터 비교적 최근인 1만 2000년 전까지 호주, 뉴기니, 뉴질랜드에 서식했다가 멸종했다. 프로템노돈 가운데 가장 큰 붉은 캥거루보다 몇 배 무거운 종도 존재했다. 과학자들은 몸무게 160㎏ 이상 나가는 거대 프로템노돈의 경우 착지할 때 충격을 관절이 견디지 못해 쉽게 뛰어다니지 못했을 것으로 추정했다. 그래서 캥거루이지만, 그래도 네 발로 걸어서 주로 이동한 것으로 여겨졌다. 하지만 이는 과학자들 사이에서도 논쟁이 큰 주제 중 하나이다. 17일 학계에 따르면 최근 영국 맨체스터대 메간 존스 박사 연구팀은 프로템노돈 같은 거대 캥거루가 잘 뛰지 못했다는 주장을 반박하는 증거를 내놓았다. 연구팀은 63종의 캥거루와 왈라비 뒷다리 골격 94개와 화석 40개를 분석해 260만 년부터 1만 1700년 사이 호주에 살았던 거대 캥거루의 점프 실력을 검증했다. 연구팀은 캥거루가 착지할 때 많은 충격을 받는 4번째 중족골(fourth metatarsals) 분석해 최대 무게가 250㎏이나 나가는 대형 프로템노돈도 착지 시 충격을 충분히 감당할 수 있다는 결론을 내렸다. 그리고 근육이 붙는 인대와 그 근육의 힘을 감안할 때 이들이 네 발로 걷는 대신 두 발로 캥거루처럼 점프할 수 있는 충분한 힘이 있었다는 결론도 얻었다. 하지만 그럼에도 불구하고 이번 연구팀은 고대 자이언트 캥거루들이 현재 캥거루처럼 주로 뛰어서 이동하진 않았을 것으로 판단했다. 캥거루처럼 뛰는 것이 가능하다고 해도 이들의 무게에서 에너지 효율적이지는 않기 때문이다. 캥거루의 점프는 아킬레스건의 탄성을 이용하는데, 몸무게가 일정 수준(약 140~160㎏)을 넘어가면 탄성으로 얻는 이득보다 착지 시 근육이 버텨야 하는 에너지가 더 커져 오히려 손해가 될 수 있다. 그럼에도 빠르게 점프하는 능력은 다른 방식으로 생존에 유리했을 수 있다. 예를 들어 당시 살았던 멸종 육식동물인 유대류 사자(틸라콜레오)같은 포식자에게서 도망치는데 매우 유용한 기술이었을 가능성이 있다. 이들의 멸종 이유는 정확히 모르지만, 끝내 호주 대륙에서 사라져 거대한 몸으로 날렵하게 점프하는 모습을 볼 수 없다는 사실이 아쉽게 느껴진다.

대한민국 금융위기(홍종학 지음, 이콘) 금융위기는 어느 날 갑자기 찾아오는 재난이 아니다. 오랜 시간 누적된 정책 선택과 구조적 방치가 일정한 경로를 따라 쌓일 때 위기가 현실이 된다. 초대 중소벤처기업부 장관을 맡았던 저자는 하이먼 민스키의 금융불안정성 이론을 배경으로 금융위기가 발생하는 조건과 구조를 한국 경제의 사례에 맞게 정리한다. 책은 위험 요인들이 중첩되고 증폭돼 어떻게 대형 금융위기로 이어지는지 국내외 사례를 통해 자세하게 분석한다. 464쪽, 2만 4000원. 우주는 어디에서 왔을까(크리스 페리·게라인트 F. 루이스 지음. 김주희 옮김, 시공사) 누구나 한 번쯤 밤하늘을 보며 궁금증을 가졌던 우주에 대한 질문을 양자물리학과 천문학이라는 두 언어로 풀어낸다. 빅뱅과 원소의 탄생에서 시작해 별의 생애와 블랙홀의 운명을 거쳐 물질의 변화까지 우주의 과거와 현재, 미래를 하나의 질문으로 엮는다. 과학 대중화에 힘쓰는 두 과학자는 복잡한 수식 대신 직관적인 비유와 이야기로 가장 현대적인 우주관을 펼친다. 272쪽, 2만원. 고서의 은밀한 매력(이재정 지음, 푸른역사) 고서를 대하는 새로운 시각을 제시하는 책으로 고서의 표지, 제목, 본문과 주석의 배치, 글자 크기, 문단 나누기, 띄어쓰기, 본문 밖 여백, 소장자의 흔적에 주목한다. 국립중앙박물관, 국립한글박물관에서 조선 시대 금속활자와 고서를 전시하고 연구해 온 저자는 ‘화엄경’, ‘월인천강지곡’, ‘조선왕조실록’ 등의 책을 골라 각 고서의 물성에 최적화된 형식, 가독성을 높이기 위한 지면 배치 방식, 디자인 감각 등을 관찰하고 설명한다. 416쪽, 2만 7900원.

Z세대(1997~2010년생)로 불리는 10대 후반~20대 청년이 이전 세대보다 주요 인지 능력과 학업 성취도 등에서 낮은 성과를 보인다는 주장이 나왔다. 미국 신경과학자 재러드 쿠니 호바스 박사는 최근 미 상원 상무·과학·교통위원회 청문회에 참석해 Z세대가 이전 세대보다 표준화된 인지능력 지표에서 낮은 성과를 보였다고 말했다. 호바스 박사에 따르면 “Z세대는 주의력과 기억력, 문해력, 수리력, 실행 기능, 전반적인 지능(IQ) 등 거의 모든 주요 인지 지표에서 이전 세대보다 낮은 성과를 보였다”면서 “반면 자신의 학습 능력을 실제보다 높게 인식하는 경향도 함께 나타났다”고 밝혔다. 호바스 박사는 독해·수학·과학 능력을 평가하는 국제학생평가(PISA), 수학·과학 수행 평가(TIMSS), 읽기 문해력 평가(PIRLS) 등의 데이터를 분석한 결과, Z세대는 과거 세대와 비교해 여러 치표에서 하락 또는 정체 경향이 있었다. IQ의 경우 과거 세대에서는 세대별로 상승하는 추세였으나 최근 몇 년 사이 정체 또는 약간 감소하는 흐름을 보였다. 그는 해당 현상의 핵심 원인으로 ‘지속적인 화면 노출’을 지목했다. 스마트폰과 태블릿 등의 디지털 기기가 집중력을 분산시키고, 얕은 처리(shallow processing)를 유도한다는 것이다. 이미 많은 연구에서 종이 기반의 읽기·쓰기가 화면 기반보다 더 깊은 이해를 가져온다는 사실이 입증됐다. 더불어 호바스 박사는 이러한 일반적인 디지털 기기 활용은 전통적인 교실 수업보다 성과가 더 낮게 나타났다는 연구 결과를 언급하기도 했다. 일반적으로 화면 기반의 행동은 집중의 지속 시간을 감소시키고, 빠른 전환 행동을 증가시킨다. 이는 집중력과 기억력, 읽기·문해력의 쇠퇴로 이어진다. 호바스 박사는 워싱턴포스트에 “Z세대는 깨어있는 시간의 절반가량을 화면을 바라보는 데 쓴다”면서 “인간은 원래 다른 사람과 상호작용, 깊이 있는 학습을 통해 배우도록 설계돼 있으며, 짧은 영상 위주의 학습은 이를 대체할 수 없다”고 지적했다. 이어 “청소년들은 교실 밖에서 틱톡과 스냅챗 등 SNS를 이용하며 고전 문학이나 학습 내용을 요약본으로 소비하는 것이 일상이다”라며 “기술에 반대하는 것이 아니라 학습의 엄격함과 밀도를 회복해야 한다는 의미다. 학생들의 교실 내 스크린 사용 시간을 줄이고 다시 책을 펼쳐 깊이 읽고 공부하는 환경으로 돌아갈 필요가 있다”고 강조했다. 미국만의 문제 아니다…“약 80개국서 비슷한 현상”호바스 박사는 이러한 현상이 단순히 미국의 Z세대에 국한된 것은 아니라고 강조했다. 그는 청문회에서 “약 80개국에서 디지털 기술이 교실에 도입된 뒤 학생들의 학업 성취도가 떨어지는 결과가 나왔다”면서 “난감한 것은 많은 젊은이가 측정된 성적은 낮음에도 불구하고 자신의 지능에 지나친 자신감을 가지고 있다는 것”이라고 우려했다. 이어 “우리 세대가 직면해야 할 슬픈 현실은 우리 아이들은 우리 세대보다 인지 능력이 떨어진다는 것”이라면서 “다음 세대가 파멸하기 전에 학교에서 스크린 사용을 줄이고 깊이 있는 교육을 회복해야 한다”고 강조했다. 한편 호바스 박사는 하버드 의과대학에서 뇌과학 관련 강의 및 연구를 수행하며 인간의 학습과 기억, 뇌 자극 연구로 주목받는 영향력 있는 학자다.

하루 단 몇 분만 생활 습관을 바꿔도 수명을 늘릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 특히 수면과 운동, 식단을 동시에 조금씩 개선하면 기대수명뿐 아니라 질병 없이 사는 ‘건강수명’도 함께 늘어나는 것으로 나타났다. 9일(현지시간) 미국 영양 전문 매체 이팅웰은 국제학술지 ‘e클리니컬메디신’에 발표된 연구를 인용해 “하루 7분 정도 작은 변화만으로도 수명이 약 1년 늘어날 수 있다”고 보도했다. 연구진은 수면(Sleep)과 신체활동(Physical Activity), 영양(Nutrition)을 뜻하는 ‘스판’(SPAN) 행동을 함께 개선하는 전략을 핵심으로 제시했다. 연구진은 영국 대규모 생체 데이터베이스 ‘UK 바이오뱅크’에 참여한 40~69세 성인 5만 9078명의 자료를 분석했다. 참가자들은 손목 착용 기기를 통해 수면 시간과 신체활동을 측정했고, 식단은 식품 섭취 설문을 바탕으로 ‘식단 질 점수’(DQS·0~100점)로 평가했다. 이어 약 8년 동안 이들의 질병 발생과 사망 여부를 추적했다. 그동안 전문가들은 수면과 운동 부족, 불균형한 식단을 심장질환과 당뇨병, 치매 등 만성질환의 주요 위험 요인으로 지목해 왔다. 그러나 대부분 연구는 이 요소들을 각각 따로 분석하는 데 그쳤다. 이번 연구에서는 세 가지 습관을 동시에 조금씩 바꿨을 때 나타나는 효과에 주목했다. ◆ 하루 7분 변화로 수명 1년 늘어 분석 결과, 기대수명을 1년 늘리기 위해 필요한 변화는 매우 작았다. 하루 수면 시간을 5분 늘리고, 빠르게 걷기 같은 중강도 운동을 1.9분(약 1분 54초) 추가하며, 식단 점수를 5점 개선하는 수준만으로도 수명 증가 효과가 나타났다. 이는 채소 반 회분 정도를 더 먹는 수준의 식단 변화에 해당한다. 이 세 가지 변화를 합치면 하루 약 7분 정도의 생활 습관 변화만으로도 수명 연장 효과가 나타난 셈이다. 건강수명을 4년 늘리려면 변화 폭은 조금 더 커졌지만 여전히 현실적인 수준이었다. 수면 시간을 하루 24분 늘리고 중강도 운동을 3.7분(약 3분 40초) 추가하며 식단 점수를 23점 개선하면 건강수명이 늘어나는 것으로 나타났다. 이는 채소 한 컵을 더 먹고 통곡물과 생선을 추가하는 수준의 식단 변화에 해당한다. 연구진은 한 가지 습관만 바꿀 경우 훨씬 더 큰 변화가 필요하다고 설명했다. 예를 들어 수면만으로 수명을 늘리려면 하루 수십 분 이상의 추가 수면이 필요하지만 세 가지 습관을 함께 개선하면 훨씬 적은 변화로도 같은 효과를 낼 수 있었다. ◆ 완벽한 습관보다 작은 변화의 조합이 핵심 연구진은 이번 결과가 ‘작은 습관의 조합’이 건강에 미치는 영향을 보여준다고 강조했다. 완벽한 식단이나 강도 높은 운동을 목표로 삼기보다 잠을 조금 더 자고 출근길에 빠르게 걷거나 식사에 채소를 추가하는 식의 작은 변화를 함께 이어가는 것이 더 현실적이고 효과적이라는 설명이다. 실제로 연구에서는 수면, 운동, 식단이 서로 영향을 주고받는 시너지 효과도 확인됐다. 수면이 부족하면 식욕 조절이 어려워지고 활동량이 줄어드는 반면, 운동은 수면의 질을 개선하는 등 서로 긍정적인 영향을 준다는 것이다. 다만 연구진은 몇 가지 한계도 인정했다. 식단 정보는 자기보고 방식이라 정확도에 한계가 있을 수 있고, 수면·운동 데이터와 식단 데이터의 수집 시점이 달랐다. 또 연구 참가자들이 일반 인구보다 상대적으로 건강한 집단이어서 결과를 모든 집단에 그대로 적용하기는 어렵다고 밝혔다. 그런데도 연구진은 수면과 운동, 식단을 동시에 조금씩 개선하면 수명과 건강수명을 늘릴 수 있다는 점이 확인됐다는 데 의미가 있다고 강조했다. 전문가들은 취침 시간을 조금 앞당기고, 짧은 산책을 추가하며, 간식을 과일로 바꾸는 식의 작은 실천을 꾸준히 이어가면 장기적으로 큰 건강 효과를 기대할 수 있다고 조언했다.

미국의 한 연구소에서 과학자들이 차세대 컴퓨팅 기술로 불리는 양자컴퓨터 개발 경쟁에 속도를 내고 있다. 연구진은 이 기술로 암 치료 시점을 앞당길 수 있다고 기대하지만, 동시에 전 세계 금융·군사 보안 체계를 흔들 수 있다는 경고도 나온다. 8일(현지시간) 워싱턴포스트(WP)에 따르면 메릴랜드주 칼리지파크의 양자컴퓨팅 기업 아이온큐(IonQ) 연구진은 기존 슈퍼컴퓨터를 능가하는 양자 프로세서를 개발하려고 경쟁하고 있다. 그들은 이 기술이 신약 개발 속도를 크게 높여 암 치료 시기를 앞당길 수 있다고 보고 있다. ◆ 신약 개발 속도 끌어올리는 계산 능력 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 작동 방식부터 다르다. 현재의 컴퓨터는 한 번에 하나의 값만 처리하는 ‘비트’(bit)를 사용하지만, 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 표현하는 ‘중첩 상태’를 만들 수 있는 ‘큐비트(qubit)’를 사용한다. 큐비트가 늘어날수록 연산 능력은 선형이 아니라 기하급수적으로 증가한다. 큐비트 1개는 두 가지 상태를 표현하지만, 10개만 되어도 1024가지 조합을 동시에 계산한다. 이 때문에 양자컴퓨터는 복잡한 화학 반응이나 분자 구조를 시뮬레이션하는 데 강점을 보인다. 과학자들은 이 능력을 활용해 신약 후보 물질과 암세포 간 반응을 가상 실험으로 먼저 계산하려 한다. 연구진은 임상시험 이전 단계에서 성공 가능성이 높은 후보만 골라 개발 기간과 비용을 크게 줄이겠다는 구상이다. 아이온큐 측은 양자컴퓨터가 완성되면 기업들이 물류 경로를 최적화하고 자동차 설계 비용도 줄일 수 있다고 전망했다. ◆ “몇 분 만에 비밀번호 뚫을 수도” 하지만 이 기술은 큰 위험도 함께 가져온다. 강력한 양자컴퓨터가 등장하면 현재의 암호 체계가 무너질 가능성이 있기 때문이다. 현대의 암호 기술은 방대한 경우의 수를 하나씩 대입해야 한다. 그래서 기존 컴퓨터는 해독에 수년에서 수십 년을 쏟아야 한다. 그러나 양자컴퓨터는 수많은 경우를 동시에 계산해 몇 분 만에 암호를 풀 수도 있다. 이 경우 해커나 적대 세력은 은행 계좌, 정부 데이터베이스, 의료 기록 등 디지털 정보 대부분에 접근할 수 있다. 군사 분야에서도 암호 체계가 무너지면 기존 무기보다 더 큰 위협이 될 수 있다는 분석이 나온다. 아이온큐 경영진은 이런 위험을 줄이기 위해 양자 인터넷과 ‘해독 불가능한’ 양자 암호 기술 개발에도 투자하고 있다고 밝혔다. ◆ “AI처럼 갑자기 등장할 수도” 전문가들은 실용적인 양자컴퓨터가 등장하기까지 최소 10년은 걸릴 것으로 본다. 양자컴퓨터가 산업적으로 의미를 가지려면 기존 컴퓨터 성능을 실제로 넘어야 하기 때문이다. 하지만 업계 일각에서는 상용화 시점이 더 빨라질 수 있다고 본다. 인공지능(AI)이 몇 년 전까지만 해도 회의적인 시선을 받았지만, 챗GPT 등장 이후 일상 기술로 자리 잡은 것과 비슷한 흐름이 나타날 수 있다는 분석이다. 아이온큐 측은 “어느 날 갑자기 양자컴퓨터로 암을 치료했다는 소식을 듣게 될 수도 있다”며 “그 시점이 생각보다 가까울 수 있다”고 밝혔다.

지구의 허파로 불리는 아마존 열대우림은 막대한 이산화탄소를 흡수해 지구 기후를 안정적으로 유지하는 것은 물론 수많은 동식물의 보금자리가 되고 있다. 하지만 최근 늘어난 식량 수요를 감당하기 위해 많은 산림이 개간되어 농지나 목초지로 바뀌고 있고 여기저기 무분별한 벌목으로 인해 많은 숲이 사라졌다. 여기에 열대우림이라는 말이 무색하게 아마존 일부 지역에서는 건기가 오래 지속되거나 가뭄이 들어 추가적으로 산림이 소실되고 그 자리에 초원이 들어서고 있다. 과학자들은 아마존 산림 파괴와 함께 일어나고 있는 건조화가 절대 우연의 일치가 아니라고 보고 있다. 지구 온난화로 인해 기온이 상승하면서 증발되는 물의 양이 늘어나고 수증기를 공급하는 열대우림의 소실로 건조화가 가속되고 있기 때문이다. 하지만 기후 변화와 산림 파괴 중 어느 것이 건조화의 주요 이유인지는 확실치 않았다. 중국 과학원의 과학자들은 지난 40년 간의 위성 관측 데이터를 바탕으로 최근 아마존 열대 우림의 건조화가 전 지구적인 기후 변화 때문인지 아니면 그동안의 개간과 산림 벌채 때문인지를 분석했다. 물론 두 가지 모두 주요 원인이지만, 연구팀에 따르면 최근 진행되는 아마존의 건조화는 지구적인 기후 변화보다 산림 파괴에 의한 요인이 좀 더 큰 것으로 나타났다. 아마존 열대우림의 큰 나무들은 깊은 곳에서 물을 빨아들인 후 활발한 증산 작용을 통해 수증기를 공기 중으로 다시 공급하는 역할을 한다. 결과적으로 습도가 높아진 공기는 더 자주 비를 뿌리게 되고 이와 같은 선순환 구조는 계속 지속되어 열대우림이 형성된다. 만약 나무들이 대부분 사라지고 그 자리에 가축 방목지나 경작지, 혹은 초원이 형성되는 경우 뿌리가 얕은 식물들이 공기 중으로 방출하는 수증기의 양은 상대적으로 적기 때문에 건조화는 피할 수 없게 된다. 여기에 건조해진 숲은 산불에 더 취약해지고, 산불은 다시 숲을 파괴해 건조화를 더욱 가속하는 악순환을 만든다. 그러면 단순히 벌목만 진행했던 자리에도 숲이 재생되지 않고 초원에 약간의 나무가 듬성듬성 있는 사바나 같은 열대 초원이 생길 수 있다. 물론 사바나도 중요한 생태계의 일부이긴 하나 기존에 열대우림에 적응한 동식물은 서식지 파괴로 생존 위기에 몰리게 된다. 이번 연구에서는 이런 사실이 분명하게 나타났다. 연구 결과 아마존 북부 지역은 전반적으로 강우량이 증가하고 있는 반면, 벌목이 가장 많이 이루어지는 남부 아마존 지역은 연간 강수량이 8~11% 감소하고 있었다. 이런 지역적 차이는 벌목과 산림파괴가 큰 영향을 미친다는 증거다. 연구 저자들에 따르면 이러한 강수량 감소의 52~72%는 삼림 벌채와 직접적인 관련이 있다. 연구팀은 강우량이 나무 자체에 의해 좌우되기 때문에 해결책은 나무를 보호하는 데 있다고 강조했다. 삼림 벌채 속도를 늦추고 광범위한 재조림을 병행하면 기후 변화로 인한 아마존의 대규모 삼림 고사 위험을 줄이고 지구 온난화 가속화도 늦출 수 있다는 것이 연구의 시사점이다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표됐다. 개발이냐 보존이냐를 두고 계속 첨예한 갈등이 이어지는 가운데, 아마존 열대우림 파괴는 멈추지 않고 진행되고 있다. 결국 시간이 흐르면서 보존할 열대우림과 그 안에 사는 생명체 자체가 별로 남지 않을지도 모른다. 있을 때 보존하는 것이 없어진 것을 복원하는 것보다 훨씬 쉬운 만큼 이제부터라도 국제 사회와 관련 국가의 모두의 노력이 필요하다.

미국 Z세대가 이전 세대보다 학업 성취도에서 뒤처진 첫 세대라는 주장이 나왔다. 스마트폰과 태블릿 중심의 학습 환경이 인지 능력을 떨어뜨렸다는 분석이다. 6일(현지시간) 미국 뉴욕포스트에 따르면 신경과학자 재러드 쿠니 호바스 박사는 최근 미 의회 증언에서 “Z세대는 현대 역사상 처음으로 이전 세대보다 표준화 시험 점수가 낮은 세대”라고 말했다. 그는 “많은 젊은이가 자신의 지능을 과신한다”며 “스스로 똑똑하다고 생각할수록 실제 능력은 더 낮은 경우가 많다”고 주장했다. 호바스 박사는 Z세대가 주의력과 기억력, 문해력, 수리력, 실행 기능, 일반 지능 등 주요 인지 지표에서 전반적으로 낮은 성과를 보였다고 설명했다. 그는 “19세기 말부터 세대별 인지 능력을 측정해 왔고 그동안 모든 세대가 이전 세대보다 더 높은 성취를 보였다”며 “하지만 Z세대에서 그 흐름이 처음으로 꺾였다”고 말했다. ◆ “깊이 읽기 대신 화면 스크롤…학습 방식이 바뀌었다” 호바스 박사는 성적 하락의 가장 큰 원인으로 ‘디지털 기기 중심 학습 환경’을 지목했다. 그는 “요즘 청소년은 깨어 있는 시간의 절반 이상을 스마트폰 등 화면을 보며 보낸다”며 “인간은 다른 사람과의 상호작용과 깊이 있는 학습을 통해 지식을 쌓도록 설계됐지만, 이런 화면 속 요약문과 짧은 콘텐츠는 이를 대신할 수 없다”고 말했다. 그는 특히 수업과 과제 대부분을 태블릿과 노트북으로 진행하면서 학생들이 책을 깊이 읽기보다 핵심만 훑는 ‘스키밍(skimming)’ 학습에 익숙해졌다고 지적했다. 호바스 박사는 “나는 기술 자체에 반대하지 않는다. 다만 더 엄격한 학습 환경이 필요하다”며 “아이들이 책을 펼쳐 밤을 새워 공부하던 방식으로 돌아가야 한다”고 주장했다. 그는 이런 현상이 미국만의 문제가 아니라고도 강조했다. 호바스 박사는 “80개국 데이터를 보면 학교가 디지털 기술을 널리 도입한 뒤 성과가 떨어지는 경향이 나타난다”며 “교육에 기술이 들어갈수록 학습 성과가 낮아진다”고 말했다. 그는 앞으로 학교가 스크린 사용을 줄이고 전통적인 학습 방식으로 돌아가야 한다고 주장했다. 그러면서 다음 세대인 알파 세대가 더 나은 학습 환경을 갖추길 바란다고 덧붙였다. 한편 해당 보도 이후 뉴욕포스트 댓글창에서는 “직장에서 체감한다”는 공감 반응이 이어졌고, 일부는 교육 시스템과 정치권 책임론을 제기했다. 반면 시험 방식 변화와 사회적 요인을 들어 세대 전체를 단정하기 어렵다는 반론도 나왔다.

미국 Z세대가 이전 세대보다 학업 성취도에서 뒤처진 첫 세대라는 주장이 나왔다. 스마트폰과 태블릿 중심의 학습 환경이 인지 능력을 떨어뜨렸다는 분석이다. 6일(현지시간) 미국 뉴욕포스트에 따르면 신경과학자 재러드 쿠니 호바스 박사는 최근 미 의회 증언에서 “Z세대는 현대 역사상 처음으로 이전 세대보다 표준화 시험 점수가 낮은 세대”라고 말했다. 그는 “많은 젊은이가 자신의 지능을 과신한다”며 “스스로 똑똑하다고 생각할수록 실제 능력은 더 낮은 경우가 많다”고 주장했다. 호바스 박사는 Z세대가 주의력과 기억력, 문해력, 수리력, 실행 기능, 일반 지능 등 주요 인지 지표에서 전반적으로 낮은 성과를 보였다고 설명했다. 그는 “19세기 말부터 세대별 인지 능력을 측정해 왔고 그동안 모든 세대가 이전 세대보다 더 높은 성취를 보였다”며 “하지만 Z세대에서 그 흐름이 처음으로 꺾였다”고 말했다. ◆ “깊이 읽기 대신 화면 스크롤…학습 방식이 바뀌었다” 호바스 박사는 성적 하락의 가장 큰 원인으로 ‘디지털 기기 중심 학습 환경’을 지목했다. 그는 “요즘 청소년은 깨어 있는 시간의 절반 이상을 스마트폰 등 화면을 보며 보낸다”며 “인간은 다른 사람과의 상호작용과 깊이 있는 학습을 통해 지식을 쌓도록 설계됐지만, 이런 화면 속 요약문과 짧은 콘텐츠는 이를 대신할 수 없다”고 말했다. 그는 특히 수업과 과제 대부분을 태블릿과 노트북으로 진행하면서 학생들이 책을 깊이 읽기보다 핵심만 훑는 ‘스키밍(skimming)’ 학습에 익숙해졌다고 지적했다. 호바스 박사는 “나는 기술 자체에 반대하지 않는다. 다만 더 엄격한 학습 환경이 필요하다”며 “아이들이 책을 펼쳐 밤을 새워 공부하던 방식으로 돌아가야 한다”고 주장했다. 그는 이런 현상이 미국만의 문제가 아니라고도 강조했다. 호바스 박사는 “80개국 데이터를 보면 학교가 디지털 기술을 널리 도입한 뒤 성과가 떨어지는 경향이 나타난다”며 “교육에 기술이 들어갈수록 학습 성과가 낮아진다”고 말했다. 그는 앞으로 학교가 스크린 사용을 줄이고 전통적인 학습 방식으로 돌아가야 한다고 주장했다. 그러면서 다음 세대인 알파 세대가 더 나은 학습 환경을 갖추길 바란다고 덧붙였다. 한편 해당 보도 이후 뉴욕포스트 댓글창에서는 “직장에서 체감한다”는 공감 반응이 이어졌고, 일부는 교육 시스템과 정치권 책임론을 제기했다. 반면 시험 방식 변화와 사회적 요인을 들어 세대 전체를 단정하기 어렵다는 반론도 나왔다.

인기 만화 시리즈인 네모바지 스폰지밥에서 불가사리인 뚱이는 착하지만, 다소 엉뚱하고 바보 같은 캐릭터로 등장해 시청자에게 웃음을 선사한다. 극 중에서는 뇌가 작거나 혹은 없는 듯한 행동을 보여주면서도 종종 우리에게 깨달음을 얻게 해주는 명대사를 남기는 캐릭터이기도 하다. 과학자들은 불가사리를 연구하면서 비슷한 상황에 놓이곤 한다. 분명 뇌가 없어 지능이 낮은 정도가 아니라 없어야 정상인데, 사실 불가사리들은 불가사의할 정도로 주변 환경에 적절히 반응하고 먹이를 사냥한다. 예를 들어 불가사리는 관족이라는 작은 튜브처럼 생긴 기관을 이용해 이동하는데, 수백개의 관족이 수압에 의해 차례로 움직이면서도 절대 서로 엉키거나 이상한 방향으로 오작동 하는 일 없이 모든 관족이 마치 누군가 조종하는 것처럼 정확히 움직인다. 불가사리에는 몸을 조절하는 뇌가 없다는 점을 생각하면 미스터리가 아닐 수 없다. 8일 학계에 따르면 벨기에 몽스 대학의 아만딘 데리두와 동료들은 이 미스터리를 풀기 위해 유럽에서 흔히 볼 수 있는 보통 불가사리 보통 불가사리 (Asterias rubens)의 관족을 조사했다. 연구팀은 각각의 작은 관족이 어떻게 움직이는지 자세히 분석하기 위해 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 이미징이라는 기술을 사용했다. 이 기술은 굴절률이 높은 유리가 불가사리의 발과 접촉할 때 빛을 발하는 원리를 이용해 각 관족이 표면에 닿아 있는 시간과 특정 시점에 접촉하고 있는 관족의 개수를 측정할 수 있다. 연구 결과 불가사리의 관족은 부착-흡착-분리의 세 단계에 따라 움직이는데, 중앙의 통제 없이 각 관족이 물리적 자극에 의해 연쇄적으로 움직이는 것이 부드러운 움직임의 비결이었다. 쉽게 설명하면 파도타기 응원처럼 각 관객이 자발적으로 리듬을 타고 자리에서 일어났다 앉는 것에 비유할 수 있다. 옆 사람이 자리에서 일어나면 다음 차례에 내가 일어나는 것처럼 관족도 연쇄적으로 움직인다. 하지만 이것만으로 모든 의문이 해결된 것은 아니다. 불가사리는 평지만 이동하는 것이 아니라 바위 벽면을 타고 이동하거나 심지어 뒤집힌 상태에서도 떨어지지 않을 수 있다. 이때는 어떻게 흡착력을 조절하는지 알아내기 위해 연구팀은 불가사리에 3D 프린터로 제작한 작은 배낭을 부착하여 무게를 늘리는 실험과 (사진) 거꾸로 기어다닐 때 접착력 변화를 측정하는 등 다양한 실험을 진행했다. 실험 결과 놀랍게도 각 관족은 증가된 하중을 감지하고 흡착 시간을 스스로 늘렸다. 인간을 비롯한 대부분의 동물은 근육과 관절을 정교하게 움직이기 위해 복잡한 신경계와 뇌를 지니고 있다. 하지만 불가사리는 유지하는데 비용이 많이 들고 손상되면 복구하기 힘든 뇌 대신 자율적으로 움직이는 관족 시스템이라는 놀라운 대안을 개발했다. 덕분에 불가사리는 어느 부분이 잘려도 죽지 않고 쉽게 재생할 수 있다. 이 연구에서 불가사리는 우리에게 원하는 방향으로 움직이기 위해 정답이 꼭 하나일 필요가 없다는 점을 보여줬다. 우리에게 종종 깨달음을 주는 바보 캐릭터 뚱이와 묘하게 닮은 경우가 아닐 수 없다.

인기 만화 시리즈인 네모바지 스폰지밥에서 불가사리인 뚱이는 착하지만, 다소 엉뚱하고 바보 같은 캐릭터로 등장해 시청자에게 웃음을 선사한다. 극 중에서는 뇌가 작거나 혹은 없는 듯한 행동을 보여주면서도 종종 우리에게 깨달음을 얻게 해주는 명대사를 남기는 캐릭터이기도 하다. 과학자들은 불가사리를 연구하면서 비슷한 상황에 놓이곤 한다. 분명 뇌가 없어 지능이 낮은 정도가 아니라 없어야 정상인데, 사실 불가사리들은 불가사의할 정도로 주변 환경에 적절히 반응하고 먹이를 사냥한다. 예를 들어 불가사리는 관족이라는 작은 튜브처럼 생긴 기관을 이용해 이동하는데, 수백개의 관족이 수압에 의해 차례로 움직이면서도 절대 서로 엉키거나 이상한 방향으로 오작동 하는 일 없이 모든 관족이 마치 누군가 조종하는 것처럼 정확히 움직인다. 불가사리에는 몸을 조절하는 뇌가 없다는 점을 생각하면 미스터리가 아닐 수 없다. 8일 학계에 따르면 벨기에 몽스 대학의 아만딘 데리두와 동료들은 이 미스터리를 풀기 위해 유럽에서 흔히 볼 수 있는 보통 불가사리 보통 불가사리 (Asterias rubens)의 관족을 조사했다. 연구팀은 각각의 작은 관족이 어떻게 움직이는지 자세히 분석하기 위해 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 이미징이라는 기술을 사용했다. 이 기술은 굴절률이 높은 유리가 불가사리의 발과 접촉할 때 빛을 발하는 원리를 이용해 각 관족이 표면에 닿아 있는 시간과 특정 시점에 접촉하고 있는 관족의 개수를 측정할 수 있다. 연구 결과 불가사리의 관족은 부착-흡착-분리의 세 단계에 따라 움직이는데, 중앙의 통제 없이 각 관족이 물리적 자극에 의해 연쇄적으로 움직이는 것이 부드러운 움직임의 비결이었다. 쉽게 설명하면 파도타기 응원처럼 각 관객이 자발적으로 리듬을 타고 자리에서 일어났다 앉는 것에 비유할 수 있다. 옆 사람이 자리에서 일어나면 다음 차례에 내가 일어나는 것처럼 관족도 연쇄적으로 움직인다. 하지만 이것만으로 모든 의문이 해결된 것은 아니다. 불가사리는 평지만 이동하는 것이 아니라 바위 벽면을 타고 이동하거나 심지어 뒤집힌 상태에서도 떨어지지 않을 수 있다. 이때는 어떻게 흡착력을 조절하는지 알아내기 위해 연구팀은 불가사리에 3D 프린터로 제작한 작은 배낭을 부착하여 무게를 늘리는 실험과 (사진) 거꾸로 기어다닐 때 접착력 변화를 측정하는 등 다양한 실험을 진행했다. 실험 결과 놀랍게도 각 관족은 증가된 하중을 감지하고 흡착 시간을 스스로 늘렸다. 인간을 비롯한 대부분의 동물은 근육과 관절을 정교하게 움직이기 위해 복잡한 신경계와 뇌를 지니고 있다. 하지만 불가사리는 유지하는데 비용이 많이 들고 손상되면 복구하기 힘든 뇌 대신 자율적으로 움직이는 관족 시스템이라는 놀라운 대안을 개발했다. 덕분에 불가사리는 어느 부분이 잘려도 죽지 않고 쉽게 재생할 수 있다. 이 연구에서 불가사리는 우리에게 원하는 방향으로 움직이기 위해 정답이 꼭 하나일 필요가 없다는 점을 보여줬다. 우리에게 종종 깨달음을 주는 바보 캐릭터 뚱이와 묘하게 닮은 경우가 아닐 수 없다.

전 세계에 존재하는 핵무기의 약 90%가 단 두 나라에 집중된 것으로 나타났다. 냉전이 끝난 지 수십 년이 지났지만, 인류의 생존을 위협할 수 있는 핵무기를 둘러싼 구조는 여전히 크게 달라지지 않았다는 평가다. 미국 테크 전문 온라인 매체 슬레쉬기어는 3일(현지시간) 현재 핵무기를 보유한 국가는 총 9개국이지만, 미국과 러시아가 전 세계 핵탄두의 86.8%를 보유하고 있다고 전했다. 핵보유국 수는 늘었지만, 실질적인 힘의 균형은 여전히 두 나라가 좌우하고 있다는 의미다. 현재 핵무기를 보유한 국가는 미국과 러시아를 비롯해 중국, 영국, 프랑스, 인도, 파키스탄, 북한, 이스라엘 등이다. 이스라엘은 핵무기 보유 여부를 공식적으로 인정하지 않았고 핵확산금지조약(NPT)에도 가입하지 않았지만, 국제 사회는 사실상 핵보유국으로 본다. 이들 9개국이 보유한 핵탄두는 총 1만2300여 기로 추산된다. 이 가운데 약 9600기는 군사 작전에 투입할 수 있는 전력으로 분류된다. 다만 이 숫자 역시 미국과 러시아의 압도적인 보유량과 비교하면 상대적으로 적은 수준이라는 분석이 나온다. 전문가들은 이러한 집중 현상이 냉전 시기 형성된 상호확증파괴(MAD) 전략의 연장선에 있다고 본다. 핵 공격이 곧 상대의 보복과 공멸로 이어진다는 전제 아래, 양국이 압도적인 핵전력을 유지해 온 결과라는 해석이다. ◆ 미국·러시아, 전 세계 핵무기 10기 중 9기 보유 미국은 냉전 종식 이후 핵탄두 수를 크게 줄였지만, 여전히 세계 최고 수준의 핵전력을 유지하고 있다. 미국 핵전략의 근간은 잠수함발사탄도미사일(SLBM), 대륙간탄도미사일(ICBM), 전략폭격기 투하형 핵무기로 구성된 ‘핵 삼위일체’ 체계다. 미국과학자연맹(FAS)의 2025년 세계 핵전력 현황 보고서에 따르면 미국은 실전 배치 핵탄두 1670기와 즉각 사용할 수 있는 비축 탄두 1930기를 보유하고 있다. 여기에 퇴역했지만 아직 해체되지 않은 탄두 1400기 이상을 합치면 총 5100기 이상으로, 이 가운데 약 3700기가 실제 운용할 수 있는 전력으로 평가된다. 러시아는 현재 세계에서 가장 많은 핵탄두를 보유한 국가다. 옛 소련 시절부터 축적된 핵전력을 계승한 러시아는 실전 배치·비축·퇴역 탄두를 모두 포함해 5400기 이상의 핵무기를 보유한 것으로 추산된다. 즉각 운용할 수 있는 전력만 따져도 미국보다 약 600기 많다. ◆ 70년 전 냉전의 유산…핵무기는 줄었지만 불안은 여전 전 세계 핵탄두 수는 1986년 약 7만 기로 정점을 찍은 뒤 각종 군축 협정을 거치며 크게 줄었다. 그러나 슬레쉬기어는 미국과 러시아가 여전히 전 세계 핵무기의 대부분을 보유하고 있다는 점에서 국제 안보 질서의 근본은 달라지지 않았다고 지적했다. 특히 두 나라는 핵무기 전면 금지를 목표로 하는 핵무기금지조약(TPNW)에 참여하지 않고 있다. 전문가들은 핵무기 수의 감소보다 소수 국가에 핵전력이 집중된 구조 자체가 지속되고 있다는 점을 더 큰 위험 요소로 꼽는다. 냉전은 역사 속으로 사라졌지만, 핵무기를 둘러싼 불안과 불균형은 여전히 현재진행형이라는 평가다. 이런 가운데 미국과 러시아의 전략 핵무기를 제한해 온 마지막 군비 통제 조약인 ‘신전략무기감축조약(New START·뉴스타트)’이 5일 만료됐다. 핵무기의 대부분을 보유한 두 나라를 제도적으로 묶어두던 장치가 사라진 셈이다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 중국까지 참여하는 새로운 협정을 주장했지만, 러시아는 기존 조약 연장을 요구하고 있다. 후속 합의가 불투명한 상황에서 핵전력 경쟁이 다시 가속할 수 있다는 우려도 나온다.

전 세계적으로 대형 산불로 인한 피해가 늘어나는 추세다. 지구 온난화로 기후가 건조해지거나 혹은 이전과 강수량이 늘어도 물이 빠르게 증발하면서 숲과 낙엽이 건조해져 불이 더 잘 붙는 상황이 됐기 때문이다. 여기에 산림 지대를 개발해서 숲과 가까운 곳에 건물이나 주택이 많아진 것도 피해가 늘어난 이유로 해석된다. 이런 추세가 반전되기는 어려운 만큼 앞으로 산불로 인한 피해는 더 늘어나고 산불의 규모도 대형화될 우려가 존재한다. 과학자들은 이런 산불 위험도 증가가 이번이 처음이 아니라는 사실을 알고 있다. 지구 역사상 여러 차례에 걸쳐 지구 기온이 빠르게 상승한 적이 있기 때문이다. 2일 학계에 따르면 네덜란드 위트레흐트 대학의 메이 넬리센과 동료들은 5600만 년 전 발생한 극단적 온난화인 ‘팔레오세-에오세 온난화 극대기’(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) 시기 지층을 조사해 당시 산불이 많이 발생했다는 사실을 확인했다. 팔레오세-에오세 온난화 극대기 시기에는 지구 온난화가 빠르게 진행되어 평균 기온이 5~8도 정도 상승했다. 해저 메탄 하이드레이트의 기화로 인해 강력한 온실가스인 메탄가스가 대기 중으로 대거 배출된 것이 원인으로 지목되기도 하지만, 정확한 원인은 아직도 모른다. 연구팀은 이렇게 기온이 빠르게 올라가던 시기 생물상의 변화를 파악하기 위해 노르웨이 해안 지층에서 당시의 퇴적층을 시추해 자세히 분석했다. 그 결과 당시 빠른 속도로 식물상이 바뀌었을 뿐 아니라 상당한 양의 숯이 발견돼 산불이 잦았다는 사실을 확인했다. 당시에도 숲과 초원이 건조해지면서 산불이 자주 발생했다는 증거다. 자세한 분석 결과 당시 300년 동안의 지질학적으로 짧은 시기에도 온도가 급격히 상승하면서 산불이 자주 발생했고 죽은 침엽수림의 자리에는 양치식물처럼 따뜻한 기후를 좋아하는 식물이 자라나는 생물상의 큰 변화가 일어났던 것이 확인됐다. 그리고 아마도 이 과정에서 숲이 사라지면서 토양이 많이 침식된 것으로 나타났다. 현재 지구 온난화로 인한 기온 상승은 팔레오세-에오세 온난화 극대기보다 더 빠르다는 것이 과학자들의 일반적인 견해다. 따라서 당시보다 더 극단적인 생태계 변화가 우려된다. 그리고 이 과정에서 산불 같은 대형 자연재해의 위험성이 더 높아질 수 있다. 앞으로 부주의로 인한 산불을 막기 위한 모두의 노력이 더 중요지는 이유다.

전 세계적으로 대형 산불로 인한 피해가 늘어나는 추세다. 지구 온난화로 기후가 건조해지거나 혹은 이전과 강수량이 늘어도 물이 빠르게 증발하면서 숲과 낙엽이 건조해져 불이 더 잘 붙는 상황이 됐기 때문이다. 여기에 산림 지대를 개발해서 숲과 가까운 곳에 건물이나 주택이 많아진 것도 피해가 늘어난 이유로 해석된다. 이런 추세가 반전되기는 어려운 만큼 앞으로 산불로 인한 피해는 더 늘어나고 산불의 규모도 대형화될 우려가 존재한다. 과학자들은 이런 산불 위험도 증가가 이번이 처음이 아니라는 사실을 알고 있다. 지구 역사상 여러 차례에 걸쳐 지구 기온이 빠르게 상승한 적이 있기 때문이다. 2일 학계에 따르면 네덜란드 위트레흐트 대학의 메이 넬리센과 동료들은 5600만 년 전 발생한 극단적 온난화인 ‘팔레오세-에오세 온난화 극대기’(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) 시기 지층을 조사해 당시 산불이 많이 발생했다는 사실을 확인했다. 팔레오세-에오세 온난화 극대기 시기에는 지구 온난화가 빠르게 진행되어 평균 기온이 5~8도 정도 상승했다. 해저 메탄 하이드레이트의 기화로 인해 강력한 온실가스인 메탄가스가 대기 중으로 대거 배출된 것이 원인으로 지목되기도 하지만, 정확한 원인은 아직도 모른다. 연구팀은 이렇게 기온이 빠르게 올라가던 시기 생물상의 변화를 파악하기 위해 노르웨이 해안 지층에서 당시의 퇴적층을 시추해 자세히 분석했다. 그 결과 당시 빠른 속도로 식물상이 바뀌었을 뿐 아니라 상당한 양의 숯이 발견돼 산불이 잦았다는 사실을 확인했다. 당시에도 숲과 초원이 건조해지면서 산불이 자주 발생했다는 증거다. 자세한 분석 결과 당시 300년 동안의 지질학적으로 짧은 시기에도 온도가 급격히 상승하면서 산불이 자주 발생했고 죽은 침엽수림의 자리에는 양치식물처럼 따뜻한 기후를 좋아하는 식물이 자라나는 생물상의 큰 변화가 일어났던 것이 확인됐다. 그리고 아마도 이 과정에서 숲이 사라지면서 토양이 많이 침식된 것으로 나타났다. 현재 지구 온난화로 인한 기온 상승은 팔레오세-에오세 온난화 극대기보다 더 빠르다는 것이 과학자들의 일반적인 견해다. 따라서 당시보다 더 극단적인 생태계 변화가 우려된다. 그리고 이 과정에서 산불 같은 대형 자연재해의 위험성이 더 높아질 수 있다. 앞으로 부주의로 인한 산불을 막기 위한 모두의 노력이 더 중요지는 이유다.

지구를 비롯한 태양계 8개 행성과 소행성, 혜성들은 모두 46억 년 전 원시 태양 주위에 형성된 먼지와 가스의 모임인 ‘원시 행성계 원반’(protoplanetary disc)에서 생겨났다. 물론 과학자들이 그때로 돌아가서 이를 관측한 것은 아니지만, 생성 단계에 있는 원시별과 원시 행성계 원반을 다수 관찰해 일반적인 행성계의 생성 과정을 파악했기 때문에 자신 있게 이야기할 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 행성계 생성의 모든 의문점이 풀린 것은 아니다. 과학자들은 초기 생성 단계의 원시 행성계 원반이나 태양계처럼 이미 생성된 지 상당한 시간이 흐른 행성계는 많이 관측했지만, 그 중간 청소년기에 해당하는 아직 어린 행성계는 많이 관측하지 못했다. 이 단계에서는 원시 행성계 원반을 이루는 가스와 먼지가 거의 흩어져 관측이 힘들기 때문이다. 2일 학계에 따르면 영국 엑세터 대학의 세바스티앙 마리노가 이끄는 유럽과 미국의 ARKS(ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) 연구팀은 지상에서 가장 강력한 전파 망원경인 ALMA를 이용해 초기 원시 행성계 원반과 완성된 행성계의 중간 단계에 있는, 청소년기 행성계 24개를 자세히 관측했다. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)는 칠레 고원 지대에 설치된 여러 개의 고성능 전파 망원경 어레이로 이름처럼 밀리미터파와 서브 밀리미터파 같은 긴 파장의 전파를 관측하는 망원경이다. 이 파장에서는 가스와 먼지를 관측하기 쉽기 때문에 원시 행성계 원반이 어느 정도 행성과 소행성으로 정리되고 남은 ‘잔해 원반’(debris disc)도 관측할 수 있다. 과학자들은 ALMA의 뛰어난 성능 덕분에 다른 방법으로는 관측하기 힘든 잔해 원반(사진)을 확인할 수 있었다. 언뜻 생각하기에 잔해 원반은 결국 행성과 소행성이 형성되고 남은 잔해에 불과하기 때문에 별다른 움직임이 없을 것으로 생각된다. 하지만 실제 관측 결과 연구팀은 잔해 원반이 생각보다 훨씬 복잡하고 역동적임을 확인했다. 예를 들어 관측한 잔해 원반의 3분의1 이상의 원반에서 뚜렷한 구조(다중 고리, 간극 등)가 발견됐다. 연구팀은 ARKS가 발견한 비대칭성·아크 구조가 보이지 않는 행성의 중력, 과거 충돌, 행성 이동의 흔적일 가능성이 높다고 보고 있다. 다시 말해 이미 생성된 행성의 경우라도 서로 충돌을 통해 새로운 파편을 생성하거나 생성된 행성과 미세 행성에 대규모 소행성 충돌이 일어나고 있다는 뜻이다. 과학자들은 우리 태양계 역시 초기에 수많은 소행성과 원시 행성이 충돌하는 역동적인 과정을 겪었다는 사실을 알고 있다. 예를 들어 원시 지구와 테이아라는 화성 크기의 원시 행성이 충돌한 결과 현재의 지구와 달이 생성됐다. 그리고 그 밖에 태양계 많은 천체에 큰 충돌을 겪었던 흔적이 남아 있다. 옆으로 누운 채 자전하는 천왕성이 그 대표적인 사례로 지구보다 큰 원시 행성과 충돌한 결과로 추정된다. ALMA가 이번에 관측한 청소년기 행성계는 이런 일이 과거 태양계에서만 일어났던 것이 아니라 지금도 성장 중인 행성계에서 일어나고 있음을 시사한다. 외계 행성계도 좌충우돌하며 성장한다는 이야기다. 하지만 이런 성장통이 없었다면 현재의 지구도 없었을 것이다. 묘하게 인간과 비슷한 행성의 성장 과정이 아닐 수 없다.

지구를 비롯한 태양계 8개 행성과 소행성, 혜성들은 모두 46억 년 전 원시 태양 주위에 형성된 먼지와 가스의 모임인 ‘원시 행성계 원반’(protoplanetary disc)에서 생겨났다. 물론 과학자들이 그때로 돌아가서 이를 관측한 것은 아니지만, 생성 단계에 있는 원시별과 원시 행성계 원반을 다수 관찰해 일반적인 행성계의 생성 과정을 파악했기 때문에 자신 있게 이야기할 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 행성계 생성의 모든 의문점이 풀린 것은 아니다. 과학자들은 초기 생성 단계의 원시 행성계 원반이나 태양계처럼 이미 생성된 지 상당한 시간이 흐른 행성계는 많이 관측했지만, 그 중간 청소년기에 해당하는 아직 어린 행성계는 많이 관측하지 못했다. 이 단계에서는 원시 행성계 원반을 이루는 가스와 먼지가 거의 흩어져 관측이 힘들기 때문이다. 2일 학계에 따르면 영국 엑세터 대학의 세바스티앙 마리노가 이끄는 유럽과 미국의 ARKS(ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) 연구팀은 지상에서 가장 강력한 전파 망원경인 ALMA를 이용해 초기 원시 행성계 원반과 완성된 행성계의 중간 단계에 있는, 청소년기 행성계 24개를 자세히 관측했다. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)는 칠레 고원 지대에 설치된 여러 개의 고성능 전파 망원경 어레이로 이름처럼 밀리미터파와 서브 밀리미터파 같은 긴 파장의 전파를 관측하는 망원경이다. 이 파장에서는 가스와 먼지를 관측하기 쉽기 때문에 원시 행성계 원반이 어느 정도 행성과 소행성으로 정리되고 남은 ‘잔해 원반’(debris disc)도 관측할 수 있다. 과학자들은 ALMA의 뛰어난 성능 덕분에 다른 방법으로는 관측하기 힘든 잔해 원반(사진)을 확인할 수 있었다. 언뜻 생각하기에 잔해 원반은 결국 행성과 소행성이 형성되고 남은 잔해에 불과하기 때문에 별다른 움직임이 없을 것으로 생각된다. 하지만 실제 관측 결과 연구팀은 잔해 원반이 생각보다 훨씬 복잡하고 역동적임을 확인했다. 예를 들어 관측한 잔해 원반의 3분의1 이상의 원반에서 뚜렷한 구조(다중 고리, 간극 등)가 발견됐다. 연구팀은 ARKS가 발견한 비대칭성·아크 구조가 보이지 않는 행성의 중력, 과거 충돌, 행성 이동의 흔적일 가능성이 높다고 보고 있다. 다시 말해 이미 생성된 행성의 경우라도 서로 충돌을 통해 새로운 파편을 생성하거나 생성된 행성과 미세 행성에 대규모 소행성 충돌이 일어나고 있다는 뜻이다. 과학자들은 우리 태양계 역시 초기에 수많은 소행성과 원시 행성이 충돌하는 역동적인 과정을 겪었다는 사실을 알고 있다. 예를 들어 원시 지구와 테이아라는 화성 크기의 원시 행성이 충돌한 결과 현재의 지구와 달이 생성됐다. 그리고 그 밖에 태양계 많은 천체에 큰 충돌을 겪었던 흔적이 남아 있다. 옆으로 누운 채 자전하는 천왕성이 그 대표적인 사례로 지구보다 큰 원시 행성과 충돌한 결과로 추정된다. ALMA가 이번에 관측한 청소년기 행성계는 이런 일이 과거 태양계에서만 일어났던 것이 아니라 지금도 성장 중인 행성계에서 일어나고 있음을 시사한다. 외계 행성계도 좌충우돌하며 성장한다는 이야기다. 하지만 이런 성장통이 없었다면 현재의 지구도 없었을 것이다. 묘하게 인간과 비슷한 행성의 성장 과정이 아닐 수 없다.