15일 오후 충남 당진시 현대제철 당진제철소 지붕을 날려보낸 강풍은 용오름 현상이었던 것으로 파악됐다. 기상청은 “바다에서 발생한 것으로 추정되는 용오름이 영향을 준 것으로 판단된다”면서 “용오름은 우리나라에서 드물게 나타나는 현상”이라고 16일 밝혔다. 용오름은 땅이나 바다 표면과 하늘에서 부는 사람의 방향이 서로 다를 때 발생하는 큰 회오리바람이다. 기상청 관계자는 “상층 한기가 동반해 발달한 저기압의 이차 전선에서 강한 대류 불안정이 생겨 용오름이 발생했다”고 설명했다. 기상청 통계상 1985년 이래 우리나라에서 용오름이 목격된 것은 이번까지 총 11번이다. 11번 중 울릉도가 6번으로 가장 많고, 제주 서귀포가 2번으로 그 뒤를 잇는다. 15일 오후 현대제철 당진제철소 상황을 담은 영상을 보면, 토네이도를 연상케 하는 강한 바람이 순식간에 불면서 슬레이트 지붕 조각 수십개가 위로 솟으면서 날아갔다. 뜯긴 철제 구조물이 주변에 주차된 차량을 덮치기도 했다. 강한 바람에 차량도 일부 움직였다는 목격담도 있었다. 다행히 인명 피해는 없는 것으로 전해졌다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

화성 지질탐사선 인사이트(InSight)호가 서서히 해가 저물고 있는 화성의 일몰을 촬영해 관심을 끌고있다. 지난 11일(현지시간) 파리지구물리학연구소(IPGP)는 트위터를 통해 인사이트가 맞이한 101번 째 화성에서의 일몰 사진을 공개했다. 이 사진은 지난 10일 인사이트의 로봇팔에 탑재된 IDC 카메라(Instrument Deployment Camera)로 촬영된 것으로, 잿빛 하늘 위로 서서히 떨어지는 태양의 모습이 확인된다.사진을 보면 붉은 빛으로 아름다운 지구의 석양과 달리 화성은 회색빛의 우울한 모습인데 이는 화성의 대류권이 대부분 먼지로 이루어져 필터처럼 붉은 태양빛을 걸러내기 때문이다. 앞서 인사이트는 4억8000만㎞를 날아 지난해 11월 26일 화성 적도 인근 엘리시움 평원(Elysium Planitia)에 무사히 착륙했다. 곧 이 사진은 100솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)을 기념해 IPGP가 특별히 공개한 것이다.한편 인사이트의 미션은 과거 다른 화성 탐사로봇의 임무보다 한 단계 더 들어간다. 이제까지의 탐사로봇들이 주로 화성 지표면에서 생명의 흔적을 찾는 임무를 수행했다면 인사이트는 앞으로 2년 간 화성 내부를 들여다본다. 이를 위해 각국 연구진들이 힘을 합쳤는데 미 항공우주국(NASA)을 필두로 독일항공우주연구소(DLR)와 프랑스 IPGP 등이 개발에 참여했다.특히 유럽 연구진들은 인사이트에 장착된 지진 계측기 SEIS 개발을 주도했다. SEIS는 인사이트의 가장 중요한 과학장비로 지난해 12월 19일 본체 앞에 안전하게 내려놓는데 성공한 바 있다. SEIS 담당 선임 분석관인 필립 로뇨네는 "SEIS는 진동에 매우 민감해 작은 지면의 움직임까지 측정할 수 있다"면서 "지진계 설치는 귀에 전화기를 갖다 대는 것과 같다"고 밝혔다. 그러나 지열측정 장비 HP3 설치는 난관에 봉착한 것으로 전해진다. 지열 측정 장비 운용을 맡은 DLR에 따르면 인사이트는 지난달 28일부터 땅파기 작업을 할 수 있는 ‘두더지’를 처음으로 가동했으나 중간에 돌을 만나 어려움을 겪고 있는 것으로 알려졌다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

전국이 미세먼지로 몸살을 앓는 가운데 중국 수도 베이징의 공기가 지난 5일 오후부터 갑자기 쾌청한 상태로 회복돼 눈길을 끈다. 6일 현지 환경 전문가 등에 따르면 이날 베이징 도심의 공기 질 지수(AQI)는 37로 최근 들어 가장 좋은 상태를 유지했다. 특히 초미세먼지(PM2.5)의 농도가 9㎍/㎥로 극히 미미한 수준으로 떨어졌다. 베이징을 비롯한 수도권의 공기가 쾌적해진 이유는 그간 중국 중북부 지역에 정체됐던 공기 덩어리가 원활해진 대류의 영향으로 사라졌기 때문이다. 실제로 베이징은 지난 5일 아침 PM2.5의 농도가 206㎍/㎥로 ‘심각한 오염’ 수준을 보였다가 오후 들어 급속히 개선됐다. 현지 환경 전문가들은 베이징의 하늘이 다시 맑아진 것은 중국 최대 정치행사인 양회(전국인민대표대회와 전국인민정치협상회의) 개막으로 베이징 인근 공장들의 가동이 중단된 것과 공기의 흐름이 좋아진 것을 꼽았다. 한 전문가는 “중국에 스모그가 강하게 끼는 원인은 크게 두 가지로 나눌 수 있다”면서 “일단은 석탄을 주로 사용하는 공장과 발전소에서 나오는 미세먼지의 영향과 남풍 등이 불어와 특정 지역에 공기가 정체되면서 오염물질이 쌓이기 때문”이라고 설명했다. 중국의 하늘이 쾌청한 상태로 회복되면서 한국의 미세먼지 오염 상태도 개선될 것이라는 전망이 나오고 있지만 아직 예상이 들어맞을지는 미지수다. 또 다른 전문가는 “한국에 미세먼지가 심각해지는 이유는 역시 중국 쪽에 정체된 오염물질이 공기 덩어리를 따라 수 백㎞씩 이동하면서 영향을 받는 것”이라며 “중국 지역에서 대류 확산이 일어났다고 해서 한국까지 대류 확산이 일어날지는 지켜봐야 한다”고 말했다. 이 전문가는 이어 “베이징에서 미세먼지가 발생한 뒤 2∼3일의 시차를 두고 한국에 영향을 주는 것은 편서풍의 영향으로 오염물질이 흘러가기 때문이 아니라 공기가 정체된 한 지점을 구심점으로 확산을 하기 때문”이라며 “일단 북쪽 시베리아에서 부는 깨끗한 공기가 얼마나 영향을 끼치는지가 중요해 보인다”고 덧붙였다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

역사 속에는 평범한 관찰이 큰 도약의 계기가 되는 일이 여럿 있었다. 영국의 아이작 뉴턴이 사과를 보고 만유인력 법칙을 만들어 무질서하게 보이던 우주를 비로소 이해할 수 있게 했던 것처럼 말이다.지구과학 분야에서도 비슷한 일이 있다. 독일 기상학자 알프레트 베게너는 1912년 집필한 저서를 통해 서로 떨어진 대륙의 해안선끼리 들어맞는 점, 빙하 이동의 흔적, 같은 종의 식물화석을 포함한 지층이 다른 대륙에서 동시에 발견되는 점 등을 들어 대륙이동설을 제기했다. ‘판게아’라는 거대한 대륙이 여러 조각으로 나뉘어 이동, 현재와 같은 대륙 분포 모양을 띠고 있다는 설명이었다. 하지만 베게너의 주장은 당시 학계에서 받아들여지지 않았다. 이에 베게너는 1929년 대륙이동의 결정적 증거를 확보하려고 그린란드 탐험에 나섰다가 목숨을 잃었다. 대륙이동설은 1960년대 해저산맥을 기준으로 대칭적으로 나타나는 고(古)지구자기장 역전 현상을 설명하기 위해 제안된 해저확장설이 나오면서 설득력을 갖게 됐다. 이후 대륙이동설과 해저확장설이 결합돼 견고하고 완전한 설명이 가능한 판구조론으로 정립됐다. 판구조론은 지구 표면이 단단한 지판들로 쪼개져 있고 지판들은 지구 표면을 따라 일정하고 끊임없이 이동한다는 이론이다. 지판은 새롭게 만들어지기도 하고 서로 충돌해 소멸되기도 한다. 판구조론 등장 이후 50여년이 흐른 현재 지구에 대한 인류의 이해는 비약적으로 성장했다. 판구조론을 통해 고체 지구의 운동과 진화 예측이 가능해진 것이다. 인류에게 수많은 피해를 입혀 왔던 지진과 화산이 지판 운동과 맨틀 대류의 결과임을 이해하게 됐다. 물론 아직까지 풀지 못한 숙제들도 많다. 판의 경계부에서 지구 내부로 침강하는 지판이 같은 물질로 구성된 맨틀을 가로질러 얼마나 깊게 다다를 수 있는지, 또 전 지구적 물질 순환이 가능한 이유는 무엇인지 여전히 베일에 싸여 있다. 지역적으로 차이 나는 맨틀 대류의 원인도 불분명하다. 인도네시아 인근 인도양 하부에서는 맨틀 전체가 하나의 거대한 대류 운동으로 관측되는 데 반해 일본과 접한 태평양 하부에서는 두 개의 층으로 나뉜 맨틀 대류가 이뤄지고 있다고 추정되는 상황이다. 이에 따라 지구 내부 물질 순환이 전 지구적으로 이뤄지는지, 맨틀 상부에 국한되는지 명확하지 않다. 이런 지구 내부 물질 순환과 열 순환 현상은 행성 진화를 이해하는 데 중요한 열쇠다. 당대에 인정받지 못했던 베게너의 과학적 발견이 이후 지구과학 발전에 큰 역할을 했음을 누구도 부인할 수 없다. 베게너의 용기 있는 주장과 끊임없는 자료 수집은 보다 더 큰 진보를 이루는 계기가 됐다. 하지만 베게너의 주장을 뒷받침하는 강력한 증거들은 다른 연구자들의 관측으로부터 나왔음도 주목해야 한다. 과학과 지식의 진보는 한두 명의 주장이 아닌 수많은 지식의 결합을 통해 다듬어지고 견고해지는 과정을 반복하며 확립된다. 이런 면에서 학문 범주를 넘나드는 접근은 과학적 오류를 줄이고 잘못된 판단을 피하는 지름길이다. 최근 다양하게 활용되는 다학제적 연구와 토의는 그래서 반갑다. 하지만 지동설을 주장하던 갈릴레오의 외침이 다수에게 배척됐듯이 당대 대다수 믿음이 항상 진리가 아닐 수도 있음을 명심해야 한다. 단정적 판단을 피하고 당연한 일에 의심을 품는 것은 과학의 시작이다.

아마존에 사는 거미류인 타란툴라가 유대류인 주머니쥐를 잡아먹은 보기 드문 사례가 공개돼 관심이 쏠리고 있다. 1일(현지시간) 미국 CNN 등에 따르면, 미국 미시간대 연구진이 최근 한 동료평가 학술지에 이런 사례를 소개했다. 연구진은 이 논문에서 “지난 2016년 11월 18일 자정 무렵, 페루의 한 열대우림에서 낙엽이 쓸리는 소리가 들려 눈을 돌리자 커다란 타란툴라 한 마리가 유대류인 주머니쥐를 끌고 가고 있었다”고 설명했다. 연구진에 따르면, 타란툴라는 자기 몸집만한 주머니쥐를 사냥하는 데 성공했을 가능성이 크다. 주머니쥐는 타란툴라의 이빨에 목을 물린 상태였지만, 이들 연구원이 발견했을 당시에도 목숨이 붙어있어 조금씩 움직이고 있었다. 연구진은 이 모습을 5분 정도 관찰하면서 증거 자료로 영상으로 담는 데도 성공했다. 타란툴라는 자신의 먹잇감을 근처에 있던 한 나무의 뿌리가 드러난 부분까지 끌고 간 뒤 그사이에 숨어서 천천히 식사를 즐겼다. 연구진은 해당 타란툴라의 크기를 주변 사물들과 비교해 가늠했을 때 디너플레이트(정찬 접시) 만큼 크며 몸통만해도 야구공보다 크다고 설명했다. ‘아마존의 저지대 열대우림에서 절지동물들과 소형 척추동물들 간의 생태적 상호작용’이라는 제목으로 발표된 이번 논문에는 이와함께 다른 거미와 지네 등 절지동물이 개구리나 뱀, 또는 도마뱀 등 소형 척추동물을 잡아먹은 사례 총 15건이 소개됐다. 이에 대해 논문 책임저자인 대니얼 라보스키 미시간대 생태·진화생물학부 부교수는 “이런 사례는 흔히 관찰되지 않는 것은 아니다”고 말했다. 라보스키 부교수는 다른 연구원들을 데리고 1년에 한두 차례 페루 남동부에 있는 아마존 저지대 열대우림을 방문한다. 이들이 심야 조사 중에 발견한 동물들은 뱀과 개구리 그리고 도마뱀이 대부분이지만, 이 중 대형 거미가 사냥감을 노리는 모습이 종종 목격되는 데 큰 귀뚜라미나 메뚜기를 잡아먹는 모습이 대부분이라고 라보스키 교수는 설명했다. 또 라보스키 부교수는 “생물학자들은 지금까지 소형 척추동물이 대형 거미나 지네에 의해 잡아먹히는 사례가 생각보다 많다는 점을 무시하고 있었을지도 모른다”며 “대부분 이런 동물의 생태는 전혀 알려지지 않았는데 이는 우리가 아는 것이 얼마나 적은지를 보여준다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘양서류·파충류 보존’(Amphibian & Reptile Conservation) 2월28일자에 실렸다. 사진=양서류·파충류 보존 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

호주를 상징하는 동물이라고 하면 누구나 캥거루와 코알라를 먼저 떠올릴 것이다. 이들은 호주가 다른 대륙과 분리된 후 5000만 년 이상 독자적으로 진화한 유대류로 사실 지금 우리에게 친숙한 모습은 비교적 최근에 진화한 것이다. 고대 캥거루 가운데는 너무 커서 지금처럼 점프하면서 뛰어다니기 불가능한 종류도 있었고 사실 네 발로 움직이는 경우도 많았다. 사실 지금처럼 길게 점프하면서 뛰어다니게 된 것은 비교적 최근에 진화한 특징으로 알려져 있다. 하지만 그보다 훨씬 이전에도 캥거루의 조상이 두 발로 호주의 초원을 뛰어다녔음을 시사하는 증거가 발견됐다. 캥거루의 조상이 지금처럼 두 발로 뛰게 된 것은 기후 변화가 가장 중요한 이유로 여겨진다. 울창한 숲에서는 사실 사슴처럼 네 발로 걷거나 뛰는 것이 훨씬 유리하지만, 기온이 올라가고 강수량이 줄어들면 숲 대신 건조한 초원이 넓게 펼쳐져 뛰어다니는 것이 유리한 상황이 된다. 캥거루의 이동 방식은 풀을 찾아서 장거리를 이동할 때 매우 에너지 효율이 좋은 것으로 알려져 있다. 그런데 사실 수천만 년 전에도 호주에 큰 초원 지대가 펼쳐진 적이 있었다. 그러나 이 시기 캥거루 조상의 이동 방식을 알 수 있는 화석은 발견되지 않았다. 스웨덴 국립 자연사 박물관 및 웁살라 대학의 연구팀은 호주 퀸즐랜드주에서 2000만 년 전 살았던 캥거루의 사촌격인 발바리드 (balbarid)의 온전한 화석을 발견했다. 발바리드는 오래 전 멸종한 유대류로 호주에 드넓은 초원이 형성된 2000만 년 전 번영을 누리다 1000 ~ 1500만 년 전 멸종됐다. 이번 연구에서는 발과 발목 등 주요 부위가 완전히 보존된 화석이 발굴되어 발바리드가 현재의 캥거루처럼 두 발로 뛰어다닐 수 있다는 사실이 확인됐다. 연구팀은 캥거루의 조상 역시 비슷한 환경에서 같은 방식으로 이동했을 가능성을 높다고 보고 결정적인 증거인 온전한 고대 캥거루 화석을 찾기 위해 연구를 계속하고 있다. 연구팀의 가설이 옳다면 캥거루가 두 발로 호주 대륙을 뛰어다닌 것은 적어도 두 차례 이상 독립적으로 진화한 것이다. 흔히 유대류라고 하면 다른 대륙과 떨어져 변화하지 않은 원시적 형태를 간직한 포유류로 생각되지만, 이들 역시 환경 변화에 맞춰 끊임없이 진화했다. 과학자들은 화석을 통해 다른 생물과 마찬가지로 치열하게 경쟁하고 생존을 위해 변화를 거부하지 않았던 유대류의 숨겨진 역사를 밝혀내고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

직화구이는 고기나 생선, 야채 등 식재료를 불에 직접 구워 먹는 조리방식이다. 불과 식재료만 있으면 재료 본연의 맛과 풍미를 느낄 수 있다는 장점 때문에 최근에는 직화구이를 앞세운 요리점들이 많이 눈에 띄기도 한다. 최근 국내 연구진이 직화구이 방식으로 금속산화물 박막을 짧은 시간에 구워내 간단하게 고성능 태양전지를 만드는 방식을 개발해 화제가 되고 있다. 성균관대 화학공학·고분자공학부 김정규 교수와 연세대 화공생명공학과 박종혁 교수, 미국 스탠포드대 공동연구팀은 급속 불꽃 연소공정으로 금속산화물 도핑해 페로브스카이트 태양전지를 만드는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료 과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 페로브스카이트 태양전지는 이산화티타늄 같은 금속산화물을 전자 수송에 이용하기 때문에 실리콘 기반 태양전지보다 효율이 높아 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 연구팀은 양념한 음식을 불에 빠르게 조리하는 직화구이처럼 전이금속을 고루 분포시켜놓은 이산화티타늄 박막을 불꽃에 수 십 초 이내에 빠르게 구워내 도핑하는 기술을 개발했다. 물론 기존에도 열을 이용해 도핑하는 방법이 있기는 하지만 550도 미만의 온도에서 공기를 순환시키는 대류 방식으로 처리하기 때문에 가열과 냉각 속도가 느려 공정 자체 시간이 5시간 이상 걸리고 균일한 도핑에 한계가 있다. 연구팀이 활용한 불꽃 직화 공정은 1000도 이상 고온에서 수 밀리 초(1000분의 1초) 단위로 열을 직접 가하는 방식이다. 실제로 연구팀은 불꽃 직화 방식으로 150나노미터 두께와 50나노미터 두께의 이산화티타늄 박막을 도핑하는데 성공했다. 5시간 이상 소모되는 도핑공정시간도 1분 이내로 단축했을 뿐만 아니라 소자의 광전변환효율과 안정성도 높아진 것이 확인됐다. 김정규 성균관대 교수는 “이번 기술은 직화구이 요리방법처럼 수 십 초 이내에 불꽃에 넣었다가 빼기만 해도 금속산화물을 손쉽게 도핑할 수 있다는 것이 핵심”이라며 “태양전지 뿐만 아니라 금속산화물 소재를 사용하는 광촉매, 반도체, 디스플레이 등에 폭넓게 적용해 짧은 시간에 우수한 성능을 낼 수 있는 소자 제작 연구를 진행할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국에서 약 5000㎞ 떨어진 인도와 파키스탄의 뜨거운 열기가 한반도의 뜨거운 여름을 불러일으킨다는 흥미로운 연구결과가 발표됐다. 한양대 해양융합과학과 예상욱 교수와 공주대 대기과학과 김맹기 교수는 각각 올 여름 한반도를 찜통더위로 몰아넣은 원인과 폭염발생 메커니즘을 규명했다고 28일 밝혔다. 김맹기 교수는 1973년부터 2018년까지 46년 동안 인도와 티벳 지역 여름철 기후자료와 한반도 지역 최고기온 등 빅데이터를 이용해 합성분석을 실시했다. 김 교수는 인도 몬순 지역과 티벳 지역 상공에서 발생한 대기 가열이 한국 폭염을 강화시키는 등 원격상관관계가 있다고 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 파키스탄 북부와 인도 북서부 지역에서 비정상적으로 강하게 발달한 대류활동이 티벳 고기압을 서쪽으로 확장하게 만들고 이것이 로스비파(波)를 활성화시켜 한반도 상공에 고기압을 유도한다는 것을 규명했다. 로스비파는 편서풍대에서 발생하는 대기 파동으로 상층 대기의 대규모 변화를 이끌어 고기압, 저기압을 형성하고 날씨를 변화시키는 원인으로 알려져 있다. 이 흐름은 일주일 주기로 서쪽에서 동쪽으로 이동한다. 로스비파로 인해 한반도 상공에 고기압이 형성되면서 구름 한 점 없는 날씨를 만들어 태양복사량을 증가시켜 강한 폭염을 유도한다는 설명이다. 이와 함께 티벳 고기압 강화와 확장은 구름 감소와 태양복사량 증가로 티벳고원을 더욱 가열시키고 인도 북서부 지역 상공의 대기가열을 다시 강화하는 되먹임 작용(피드백)이 나타나 더욱 가열시키는 것이다. 예상욱 교수 역시 지난 42년 동안 관측 기후자료를 분석한 결과 인도 몬순 지역 상공에서 발생한 대기 가열이 한국의 폭염을 강화시킬 수 있는 중요한 원인이라는 사실을 밝혀냈다. 결국 인도 북서부 지역 대기가열, 티벳고기압 확장, 티벳 고원 가열과 인도 몬순 강화가 하나의 거대한 순환고리를 형성해 한반도 폭염의 원인이 된다고 연구팀은 설명했다. 지금까지 한반도 지역에서 발생하는 폭염은 한반도 상공 대기 하층으로 북태평양 고기압이 확장하고 상층으로 티벳 고기압이 확장하면서 나타난다고 알려졌지만 정확한 메커니즘이 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 김맹기 교수는 “이번 연구를 통해 티벳지역과 한반도 지역의 동서 원격상관이 한반도 폭염의 중요원인이라는 사실을 밝혀냄에 따라 수치예보모델이 남북원격 상관 뿐만 아니라 동서 원격상관을 얼마나 정확히 예측할 수 있는가가 폭염 예측의 핵심이라는 것을 보여준다”라고 말했다. 이번 연구결과는 29~31일까지 제주 국제컨벤션센터에서 열리는 ‘2018년 한국기상학회 가을 학술대회’에서 발표될 예정이다. 이번 학술대회는 ‘2018년 한반도 대폭염 원인과 대응’이라는 주제로 지난 여름 한반도를 강타한 기록적 폭염에 대해 국내외 기상관련 전문가 약 900명이 참석한 가운데 27편의 연구결과와 토론이 이어질 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일부 지역에만 비가 내리는 희귀 현상이 중국에서 포착됐다. 최근 중국 장시성 잉탄시의 한 도로에서 야간에 촬영된 영상에는 일부 지역에만 내리는 국지성 호우의 모습이 담겨 있다. 백팩을 멘 스쿠터 운전자는 호우가 내리는 도로에서 불과 몇 미터 떨어진 곳에서 비를 피하고 있다. 그의 앞쪽은 폭우가 쏟아지지만 희한하게도 그가 대기하는 곳에는 비 한방울조차 내리지 않는다. 이 희귀한 모습은 강한 복사열로 대류 현상이 발생하여 나타나는 대류성 강수(convective precipitation) 현상으로 뜨거운 공기가 하늘로 올라갔다가 비가 되어 다시 내린다. 비는 소나기의 형식으로 20~30 ㎢ 범위에서 국지적으로 쏟아진다.(참고: 다음백과) 이날 비는 약 10분 동안 지속됐으며 스쿠터 운전자는 비가 그친 뒤 집으로 안전하게 귀가한 것으로 알려졌다. 사진·영상= 라이브릭 유튜브, 뉴스플레어 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

22일 오전 10시 중국 수도 베이징의 미세먼지(PM 2.5) 수치가 824까지 치솟으면서 악명높은 스모그의 계절이 다시 돌아왔음을 알렸다. 베이징과 인근 도시 톈진, 허베이 일대는 25일까지 스모그가 이어질 예정으로, 이는 남서쪽에서 불어오는 바람이 거의 없는 등 기상 조건에 따른 것이다. 약한 풍속으로 허베이성과 산시성에 걸쳐 남북으로 400㎞ 뻗어 있는 타이항산맥 일대에 축적됐던 미세먼지가 대거 베이징으로 이동하면서 이번 악성 스모그가 생겨났다.일반적인 공기의 대류를 방해하는 기온 역전 현상과 높은 습도가 스모그를 더욱 악화시켰다고 중국 국가대기오염방지합동센터는 설명했다. 차가운 공기가 23일 일시적으로 베이징 일대 미세먼지를 완화했지만 24~25일 다시 스모그가 베이징과 허베이성 일대를 덮칠 전망이다. 중국 환경당국은 지난달 27일 베이징-톈진-허베이 일대의 공장 가동을 엄격하게 제한했던 지난해와 달리 올해는 배출 기준만 충족하면 제철 공장도 계속 가동을 허용할 것이라고 밝혔다. 특히 전년도에는 미세먼지 배출 기준을 5% 줄여야 했던 데 비해 올해는 3% 감축을 목표로 제시했다. 이어 지난해 미세먼지 2.5가 25% 줄어든 것은 제철 공장과 건설 현장, 화학 공장 등이 문을 닫은 덕이었다고 설명했다. 중국 당국은 대기 오염 기준을 완화한 것에 대해 어떤 설명도 없었지만 미국과의 무역전쟁으로 경기가 침체되는 것을 막기 위한 자구책으로 분석된다. 홍콩 노무라증권의 루팅 수석 이코노미스트는 “중국 당국은 최근 몇 달간 미국과의 무역갈등이 격화화면서 반(反)스모그 정책 실행에 대해 덜 공격적인 자세를 보이고 있다”고 말했다. 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

다국적 탐사선 베피콜롬보(BepiColombo)가 태양에서 가장 가까운 수성으로 출발한다. 태양계의 가장 안쪽에 자리잡고 있는 수성으로의 여정은 생각처럼 간단치가 않다. 모두 9차례 행성 플라이바이(중력도움)를 거치는 복잡한 비행 경로를 따라 7년 동안 총 90억km를 날아가야 하는 노선으로, 유럽우주국(ESA)의 ESOC 미션 컨트롤 센터에서 지금까지 경험한 것 중 가장 까다로운 우주여행이 될 것으로 예상된다. 지구를 한 바퀴, 금성을 두 바퀴 돈 다음 다시 수성 주위를 6번 돌아 궤도에 안착하는 방식이다. 인류의 세번째 수성 탐사선으로 기록될 베피콜롬보는 일본항공우주연구개발기구(JAXA)와 ESA가 공동 개발한 탐사선으로, 오는 20일 프랑스령 기니 우주센터에서 아리안 로켓에 실려 발사될 예정이다. 베피콜롬보는 하나의 우주선으로 수성 궤도를 향해 7년 동안 날아간 뒤 수성 근처에서 두 개의 관측 위성으로 분리돼 3년 동안 각자 임무를 수행한다. 하나는 수성행성궤도선(MPO)으로 수성 상공 최대 1500km에서 표면을 관측하고, 일본의 수성자기권궤도선(MMO)은 최대 1만1800km 상공에서 수성의 자기장과 입자를 측정한다. 베피콜롬보는 오늘날 널리 쓰이는 우주 탐사선의 항법을 개발한 20세기 이탈리아 과학자 주세페 베피 콜롬보의 이름을 땄다. 중력도움으로 알려진 이 항법은 행성의 중력을 이용해 진로를 바꾸거나 속력을 얻는 ‘행성궤도접근통과(Fly-by)’ 기술이다. 베피콜롬보도 7년에 걸쳐 총 9번 이 기술을 이용해 천천히 수성에 접근해 수성 주변을 타원형으로 돌면서 1~2년에 걸쳐서 탐사한 뒤 서서히 고도를 낮춰 수성 표면에 충돌할 것으로 예상된다. 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. 베피콜롬보 과학연구담당 엘리자베스 태스커 JAXA 태양계 과학부 교수는 “작은 행성에 어떻게 자기장이 존재하는지, 왜 남북극의 자기장에 차이가 나는지, 희박한 대기에 어떻게 소듐(나트륨) 같은 무거운 원소가 많은지 등 여러 천문학 난제를 풀 수 있을 것”이라고 자신했다. 오는 20일로 발사 일정이 잡힘에 따라 ESA의 미션팀은 태양계의 가장 작고 탐사가 덜된 암석 행성인 수성에 대한 탐사 임무에 나서기 위해 바쁜 일정을 보내고 있다. 먼저 미션팀은 베피콜롬보의 독특하고 복잡한 경로를 시뮬레이션하는 데 수 개월을 보냈다.그들은 12시간 교대로 우주선의 다양한 발사 및 초기 임무 프로세스와 기동을 실시간으로 연습해 가능한 모든 상황에 대비하고 있다. ESA에서 제작한 MTM(Mercury Transfer Module)은 태양전기 추진장치와 중력도움의 조합으로 인공위성을 수성까지 수송한다. 2025년 극한의 행성에 도착한 후에는 수성의 조성, 밀도, 자기장 및 대류권에 관한 데이터를 수집하고, 태양풍과의 상호작용을 탐색하는 궤도에서 적어도 1년을 보낸다. 유럽 과학자들은 베피콜롬보가 태양의 강력한 중력을 뿌리치고 수성에 도달해야 하는 이번 행성 프로젝트를 지금까지 우주선들이 수행한 미션 중 가장 야심찬 미션으로 꼽고 있다. 태양의 거대한 중력장은 엄청난 중력을 발휘하기 때문에 우주선이 수성 가까이 접근하면 가파른 중력의 우물 속으로 떨어지는 것을 의미하므로, 탐사선이 이 거대한 별의 중력 우물에 빠지지 않고 최종 목적지인 수성까지 가는 것은 엄청난 어려움을 극복하지 않으면 안된다. 과연 베피콜롬보가 이런 어려움들을 극복하고 수성의 비밀을 밝혀줄 것인지, 지구 행성인들의 관심이 집중되고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　​

지구 자전축은 태양을 기준으로 23.5도 정도 기울어져 있다. 이로 인해 중위도 지역에서는 4계절이 생기고 다양한 기상 현상이 일어난다. 하지만 지구 자전축은 각도와 방향이 항상 고정된 것은 아니다. 대략 2만6000년 정도로 주기로 자전축이 회전하는 세차운동이 일어나는데, 이는 태양과 달의 중력이 그 원인이다. 이로 인해 북극성이 주기적으로 바뀌게 된다. 흥미로운 사실은 지구 자전축이 세차운동 이외의 다른 힘으로도 움직인다는 점이다. 돌고 있는 팽이의 회전축이 조금씩 흔들리듯 지구 자전축 역시 조금씩 흔들리며 이동한다. 과학자들은 20세기 지구 자전축이 대략 10m 정도 이동했다는 사실을 알고 있다. 연간 평균 10cm 정도의 이동은 사실 지구의 크기를 생각하면 매우 작은 거리지만, 과학자들은 그 원인을 알기 위해 연구했다. 지구 자전축이 이렇게 미세하게 흔들린 이유는 지구 자체의 물질 분포의 변화가 그 원인으로 생각되고 있다. 대표적인 이유는 마지막 빙하기 이후 빙하가 사라진 지역에서 지반이 융기하면서 물질 분포가 변했기 때문이다. 이로 인해 무게 중심이 약간 이동하면서 자전축도 같이 이동한다. 하지만 미 항공우주국(NASA) 제트추진 연구소(JPL)의 수렌드라 아드히카리와 동료 과학자들은 지각 변화만으로는 관측된 이동의 1/3 정도밖에 설명할 수 없다는 사실을 발견했다. 연구팀은 20세기에 있었던 다른 질량 분포 변화를 조사했다. 그 결과 두 가지 다른 이유를 확인할 수 있었다. 첫 번째 이유는 극지방 빙하의 질량 소실이다. 그린란드 빙하의 경우 7.5조t의 질량을 잃은 것으로 추정되며 이로 인해 극지방의 질량이 바다로 분산됐다. 두 번째 이유는 맨틀의 대류에 따른 물질 분포의 변화다. 이 3가지 이유는 미세하지만, 지구 자전축을 100년간 10m 정도 이동시켰다.(개념도 참조) 물론 지구 자전축 이동은 우리의 일상생활에 영향을 미치기에는 매우 미미한 변화다. 아무리 민감한 사람이라도 지구 자전축이 흔들린다는 것을 알아챌 순 없다. 하지만 인공위성의 공전궤도나 천문 관측 등 여러 가지 분야에서 알게 모르게 영향을 미치는 요소이기도 하다. 과학자들은 지구 자전축이 얼마나 이동하고 왜 이동하는지 계속해서 연구할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

지구는 얌전히 자전하는 게 아니라 건들거리면서 자전한다. 그런데 놀랍게도 그 건들거림의 원인이 인간에게도 일부 관련 있다는 연구가 발표되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 24일(현지시간) 보도했다. 1899년 이래, 지구의 자전축은 약 10.5m 이동했다. 연구자들은 이 자전축 이동의 원인을 정량화하는 데 성공했는데, 그 3분의 1이 극지 빙하의 녹음에 따른 해수면 상승으로 인한 것임을 발견했다. 특히 인위적인 기후 변화의 문턱에 서게 한 데 크게 작용한 것은 그린란드의 빙하가 녹는 것이었음이 밝혀졌다. 자전축 이동 원인 중 또 다른 3분의 1은 빙하가 후퇴하여 부하가 가벼워짐에 따라 육지가 위쪽으로 팽창한 데 따른 것이다. 마지막 3분의 1은 지구 내부의 점성이 있는 중간층 맨틀의 휘젓기 운동에 따른 것이다. 미국 캘리포니아주 패서디나에 있는 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 지구 시스템 과학자인 스렌드라 애드히카리 수석 연구원은 “우리는 지구 자전축을 변화시키는 주요 원인 중 하나 이상의 단일 프로세스에 대한 증거를 찾아냈다”고 밝혔다. 과학자들은 지구 표면의 질량 분포가 지구의 회전에 미치는 매커니즘에 관해서는 이미 오래 전부터 알고 있었던 것과 마찬가지로, 회전축 꼭지 부분의 형태와 질량 분포가 회전에 미치는 영향 역시 파악하고 있었다. 또한 연구진의 공동 저자이자 수석 연구원인 에릭 아이빈스에 따르면, 수천 년 동안 기록된 밤하늘 별들의 움직임을 보면 약간의 위치 변동을 확인할 수 있고, 이로써 과학자들은 지구의 자전이 완벽한 정상상태가 아님을 알 수 있었다. JPL에서 1990년대 이래 우주 좌표를 기준으로 한 측정에서 지구 자전축이 캐나다 북동부의 허드슨만을 향해 일년에 몇 센티미터씩 움직이는 것이 확인되었다. 연구원들은 이 축의 이동, 곧 지구 자전의 거들거림이 1만6000년 전에 마지막 빙하기가 끝난 이래 진행중인 빙하 평형 조절 과정에 일부 원인이 있음을 알아냈다. 빙하가 퇴각하면 그 아래 지각에 가하는 부하가 가벼워진다. 이 같은 과정이 수천 년에 걸쳐서 진행되면 이윽고 그 부분의 지각은 부풀어오르게 된다. 이런 경우, 고대 빙상의 가장자리 일부 지역에서는 얼음으로 인해 융기된 지표가 붕괴될 수도 있다. 그러나 애드히카리와 그의 동료들은 ‘지구와 행성 과학 저널’ 11월호에 실린 새로운 연구에서 빙하 평형 조절은 연간 3.5cm의 축 이동에만 책임이 있다는 것을 발견했다. 이것은 20세기 동안 매년 관찰되는 약 10.5cm의 3분의 1에 불과하다. 격차를 메우기 위해 연구팀은 지난 20세기에 육지의 얼음과 바닷물 균형 변화에 대한 데이터를 입력한 지구 회전 운동의 컴퓨터 모델을 구축했다. 연구자들은 또한 지하수 고갈과 저수지 조성 같은 육지와 물에서의 변화 상황을 고려했다. 이 모든 것은 인류가 지구 지형을 인위적으로 변화시키는 결과의 일부분이다. 결론은 이러한 환경적 프로세스가 매년 4.3cm 지구 자전 동요를 일으킨다는 사실이 드러났다. 그린란드 빙상이 녹는 것이 특히 지대한 영향을 끼쳤다. 지구 자전축의 이동 원인 중 나머지 3분의 1은 지구의 맨틀이 쥐고 있었다. 맨틀은 가만히 있는 게 아니라 대류에 의해 움직인다. 지구 핵에 가까운 뜨거운 물질이 상승하고 차가운 부분이 하강하는 수직 운동이 지구 자전축을 흔들리게 하는 것이다. 이 맨틀 운동을 포함시킴으로써, 연구자들은 20세기 100년 동안 지구 자전축의 이동 원인을 완벽히 설명할 수 있게 되었다. “지구 자전의 흔들림이 어떤 종류의 환경 재난에 대한 서곡이 아니라는 것을 인식하는 것이 중요하다”고 강조하는 애드히카리 박사는 “그것은 농업이나 기후 자체에 영향을 미치지 않으며 항법장비에 미치는 영향은 수정하기 쉽다”고 설명한다. 또한 “빙하의 녹는 물도 엄청난 양은 아니다”라고 밝히면서 “그러나 그것은 과학자들에게 지구의 질량 분포와 그 변화상태를 알 수 있는 방법을 제시하는데, 예컨대 지난 15년 동안 그린랜드의 녹은 물이 자전축을 변화시키는 데 점점 더 큰 영향을 미치며, 축은 현재 동쪽으로 이동하고 있다”고 밝혔다. 수석 연구원 아이빈스는 이에 덧붙여 “기후 과학자들에게 특히 이 사실은 중요하다”면서 “그것은 오늘날 지구상에서 가장 중요한 질량 이동을 이해할 수 있기 때문”이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　  

신비로운 고리로 유명한 토성에는 ‘치명적인 아름다움’이라는 말이 딱 어울리는 육각형 구름이 존재한다. 우주에 대한 경외감을 불러일으키는 육각형 구름의 정체는 바로 무시무시한 소용돌이다. 최근 영국, 프랑스 등 국제연구팀은 토성의 육각형 구름이 높이 300㎞를 넘어서 성층권에 다다를 만큼 마치 탑처럼 우뚝 솟아있다는 연구결과를 발표했다. 토성의 극소용돌이(polar vortex)는 지구의 허리케인과 유사하지만 비교가 불가할 정도로 스케일이 다르다. 폭은 무려 3만 2000㎞로 지구 2개 쯤은 쏙 들어갈만큼 크며 시속 320㎞에 달하는 강풍이 분다. 더욱 놀라운 사실은 지구의 허리케인이 1주일 남짓이면 끝나는 것과 달리 토성의 소용돌이는 지난 1980년 보이저 1호가 처음 관측한 이래 지금도 지속된다는 점이다. 이처럼 오랜시간 토성의 북극을 빙글빙글 도는 기묘한 육각형 구름에 전문가들은 많은 의문을 가져왔다. 토성 육각형 구름에 대한 비밀이 풀리기 시작한 것은 미 항공우주국(NASA)의 토성탐사선 카시니호가 보내온 데이터 덕이었다. 그러나 도착 후 10년 동안 카시니호가 보내온 자료는 주로 대류권에 국한됐다. 이번에 국제공동연구팀은 지난 2014년 부터 카시니호가 보내온 토성 북반구의 성층권 관측 데이터를 통해 비밀의 일부를 밝혀냈다. 논문 선임저자인 영국 레스터 대학 레이 플래처 박사는 "카시니호에 장착된 복합적외선분광계(CIRS)를 통해 처음으로 북반구의 성층권을 자세히 볼 수 있었다"면서 "데이터를 분석한 결과 기존 생각과는 달리 육각형 구름이 대류권을 넘어 성층권까지 치솟아있는 것이 확인됐다"고 밝혔다. 이어 "이같은 현상은 토성의 계절적 요인과 관련있는 것으로 보인다"고 덧붙였다. 다만 연구팀은 하나의 육각형 구름이 탑처럼 성층권까지 솟아있는 것인지, 아니면 비슷한 2개의 육각형 구름이 각각 형성돼 있는 것인지는 확신하지 못했다. 한편 지난 1997년 발사된 카시니호는 20년에 걸친 토성 탐사를 마치고 지난해 9월 15일 토성 대기권에서 산화했다. 특히 카시니호는 불타는 마지막 순간까지 햇빛이 닿지 않는 토성의 어두운 면 사진과 함께 토성 대기 데이터를 지구로 전송하는 마지막 임무를 마쳤다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

오스트리아 국민들은 유럽 중앙에 있는 자기 나라를 종종 호주(오스트레일리아)로 착각하는 사람들 때문에 불만을 호소해 왔다. 두 나라는 무려 1만4000㎞나 떨어져 있지만, 이름을 착각한 관광객들이 오스트리아에 와서 캥거루를 찾는 일이 빈번했기 때문이다. 이에 이 나라에서는 ‘오스트리아에는 캥거루가 없다’고 쓰인 그림엽서까지 기념품으로 팔리고 있는 실정이다. 그런데 최근 오스트리아 북부 지역에서 캥거루 한 마리가 야외에서 뛰어다니는 모습이 목격돼 화제가 되고 있다. 4일(이하 현지시간) 영국 BBC 등 외신에 따르면, 지난 1일 오스트리아 북부 작은 마을 키르키스샤르크(Kirchschlag) 근처 숲과 목초지에서 캥거루 1마리가 목격됐다. 실제로 인스타그램 등 SNS상에는 해당 지역에서 촬영했다는 캥거루 영상이 공개돼 주목을 받기도 했다. 경찰은 해당 지역에서 몇몇 주민으로부터 캥거루를 목격했다는 신고가 있었다고 밝혔다. 익명을 요구한 한 경찰관은 “믿기지 않겠지만 사실”이라고 말했다. 현지 라디오 방송사는 루스 케스트너라는 이름의 한 남성과 인터뷰를 진행했다. 그는 “가족과 함께 차를 타고 도로 옆을 지나다 이 동물을 봤다”면서 “들판에 앉아있던 동물은 진짜 살아있는 캥거루였다”고 말했다. 현재 경찰은 문제의 캥거루가 어디서 왔는지 탐문 중이며, 개인이 소유하던 것이 탈출했을 가능성이 가장 높다고 보고 있다. 주변에 있는 모든 동물원에서는 캥거루가 사라지지 않은 것으로 알려졌다. 또 문제의 캥거루는 비교적 추운 날씨에도 잘 견디는 나무 캥거루의 일종인 베넷 캥거루일 수도 있다고 현지 동물원의 한 전문가는 밝혔다. 한편 오스트리아 북부에서 이런 유대류가 발견된 것은 이번이 처음은 아니다. 2015년에도 캥거루가 목격됐는데 인근 독일에서 탈출한 애완 동물로 드러난 바 있다. 사진=현지 경찰(왼쪽), 인스타그램 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

마치 하늘에 커다란 구멍이 나 물이 쏟아지는 것 같은 희귀한 자연현상이 카메라에 포착됐다. 　 지난 15일(현지시간) 영국 데일리메일 등 해외언론은 오스트리아 밀스타트 호수에서 최근 촬영된 환상적인 자연현상을 소개했다. 공개된 영상을 보면 아름다운 호수 위로 거대한 구름이 움직이기 시작하고 곧 하늘에 구멍이 뚫린 듯 비가 한꺼번에 쏟아진다. 이 영상의 촬영자는 스위스 출신의 아마추어 영화감독인 피터 마이어(27). 그는 "마치 하늘에서 쓰나미가 내려온듯한 느낌이었다"면서 "이같은 장면은 계획 하에 촬영할 수 없는 말그대로 행운의 샷"이라고 밝혔다. 최초 페이스북에 올라온 직후 화제를 모은 이 영상은 당초 합성 논란도 있었으나 이는 자연적 현상이다. 보도에 따르면 전문가들은 이같은 현상을 '마이크로버스트'(microburst)라 부른다. 이는 적란운과 같은 구름에서 발생하는 대류적 난류로 구름 바닥에서 시작된 바람이 지표면에 부딪혀 사방으로 흩어지며 생기는 돌풍이다. 이번 영상처럼 드물게 비를 동반하는 경우도 있는데, 마이크로버스트는 5분 이상 짧게 일어나지만 항공기 운항에 치명적인 피해를 미칠 수 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2015년 개봉돼 큰 화제를 모은 영화 ‘마션’은 화성 탐사 중 낙오한 우주인이 지구로 귀환하는 과정을 담고 있다. 지구에서 5784만㎞ 떨어진 행성에 고립된 주인공의 생존을 위한 눈물겨운 노력이 황량한 풍광을 배경으로 실감나게 묘사됐다.수성, 금성과 더불어 지구형 행성 중 하나로 꼽히는 화성에 대해 알려진 것은 그리 많지 않다. 지름 6800㎞로 지구 절반에 해당하는 크기를 갖고 있고, 지구 중력의 38%에 불과한 화성의 내부 구조는 여전히 베일에 싸여 있다. 화성에 대한 인류의 탐사 역사는 1960년대로 거슬러 올라간다. 1965년 미국 매리너 4호가 근접 촬영한 화성 사진이 지구로 전송되면서 화성의 모습이 인류에게 처음 공개됐다. 이후 구소련, 유럽연합, 미국에서 발사한 탐사선들이 다양한 조사를 진행해 왔다. 2012년 화성에 착륙한 탐사선 ‘큐리오시티’는 카메라 17대와 2.1m의 로봇팔을 갖추고 초속 4㎝로 움직이며 여러 조사를 수행했다. 약 1년 동안 화성 표면을 이동하며 찍은 총 2만 6700여장의 사진이 지구로 전송됐다. 또 5㎝가량의 지표 굴착을 통해 암석과 토양의 광물화학적 특성도 분석했다. 미국 항공우주국(NASA)은 지난 5월 5일 새로운 화성 탐사선 ‘인사이트’를 발사했다. 인사이트는 오는 11월 말 화성 적도 지역 평원에 착륙할 예정이다. 이번 화성 탐사선은 그간의 탐사 목적과는 달리 새로운 장비들을 갖춘 점에서 주목받고 있다. 이전 탐사선이 물과 생명체 흔적을 찾는 조사에 역점을 두었다면 인사이트는 지진학, 측지학, 열류량 연구를 통한 지구형 행성의 성장과 진화에 관한 이해를 목표로 하고 있다. 인사이트에 탑재된 지진계는 화성 표면에 설치돼 화성에서 발생하는 지진 정보를 기록하게 된다. 이 지진계는 화성 표면과 내부에서 일어나는 다양한 충격을 기록할 것이다. 지구와 같은 판구조 운동 여부와 운석 충돌 빈도에 관한 정보는 기본이다. 관측된 지진파를 통해 행성 내부 구조도 이해할 수 있다. 지구에 비해 대기 밀도가 훨씬 작은 화성에서 일어나는 기상 현상에 대한 실마리도 지진파 배경 잡음 분석을 통해 확인할 수 있을 것으로 기대된다. 또 로봇팔 형태의 탐지기를 지표 하부 5m 지점까지 넣어 지표로 전달되는 시간당 열 전달량을 측정할 예정이다. 이 열류량을 통해 화성 핵 내에 존재하는 방사성동위원소의 구성 비율과 화성 생성 초기에 축적된 열 에너지양을 추론할 수 있다. 이것은 화성을 포함한 태양계의 생성 초기 환경을 알려 주는 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다. 화성 내부의 열류량 분포를 통해 지구와 같은 맨틀 대류나 판구조 운동의 존재 유무도 함께 알아낼 수 있다. 인사이트 외관에 설치된 라디오 안테나는 지구와 교신하며 화성 표면의 변형 정도를 측정한다. 이 측지 기술은 수㎝의 변화까지 감지할 수 있다. 액체 상태의 핵이 존재하는 경우 공전 궤도상 위치 변화에 따라 액체 핵과 외곽의 고체 암석권 운동량의 차이가 발생하고 화성 북극축의 흔들림 현상이 발생할 수 있다. 북극축 흔들림의 크기를 통해 액체 핵의 크기를 추론하고 화성의 약한 자기장 형성 원인을 이해할 수 있을 것으로 보인다. 이처럼 인사이트 탐사를 통해 행성으로서 화성의 진화 정도를 파악할 수 있다. 막대한 자금이 소요되는 화성 탐사의 이유는 단순한 ‘호기심’ 때문만은 아니다. 행성으로서 화성이 겪고 있는 다양한 현상을 관측해 우리 지구가 맞이하게 될 미래에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있기 때문이다. 화성 내부 구조는 우리 지구가 겪어야 할 미래일 수 있다. 인사이트의 활동 기간은 화성력 1년, 지구력 2년가량으로 보고 있다. 화성 탐사를 통해 화성뿐만 아니라 행성으로서 지구의 생성, 성장, 진화에 대한 이해가 높아질 것으로 기대된다. 인류세라는 새로운 지질 시대를 열고 있는 인간의 활동 영역이 우주로 확대되고 있다.

불과 10년 전만 해도 원자력 르네상스라는 단어가 나올 만큼 원자력의 부흥기였습니다. 체르노빌 원전 사고 이후 원전에 대한 반대가 커졌지만, 새로운 기술이 도입된 신형 원자로에 대한 기대가 커지고 지구 온난화 문제가 심각해지면서 미국 등 주요 국가에서 온실가스를 배출하지 않는 원자력에 대한 관심이 높아진 것입니다. 하지만 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고와 예상보다 빠른 신재생에너지 보급은 다시 원전에 대한 반대 여론을 확산시켰습니다. 주요 선진국들은 신규 원전 도입에 소극적이거나 아예 탈원전으로 정책 기조를 변경했습니다. 그리고 그 대신 신재생에너지의 비중을 늘려가면서 차세대 에너지의 주도권이 화석 연료나 원자력에서 점차 신재생에너지 쪽으로 이동하는 추세입니다. 하지만 그렇다고 원자력 시대가 끝났다고는 할 수 없습니다. 중국, 러시아 및 중동 국가를 중심으로 신규 원전이 건설되거나 건설 예정인 곳도 많은데다, 기술의 발전으로 이전보다 훨씬 안전한 원자로도 등장하고 있습니다. 흥미로운 사실은 미국 역시 원자로 기술 개발에 대한 투자를 중단한 건 아니라는 점입니다. 미국 에너지부의 투자를 받아 설립된 누스케일 파워(NuScale Power)의 소형 모듈식 원자로(SMR·small modular reactor)는 획기적으로 안전성을 높인 차세대 원자로에 대한 가능성을 제시하고 있습니다. 기존 원자로와 누스케일 원자로의 가장 큰 차이점은 바로 모듈식 구조입니다. 기존의 원자로는 일반적으로 모든 연료봉을 하나의 원자로 안에 넣는 구조입니다. 하지만 이로 인해 사소한 문제로 전체 시스템을 정지시켜야 했고 만에 하나라도 사고가 생기면 핵연료 전체가 유출될 가능성이 있었습니다. 누스케일 SMR은 지름 2.7m, 높이 20m의 독립된 압력 용기로 각각 50㎿의 발전 용량을 가진 소형 원자로를 외부 환경과 격리된 콘크리트 수조에 여러 개 넣는 방식입니다. 각각의 모듈에서 물을 끓여 증기를 만들고 이를 이용해 터빈을 돌립니다. 모듈식 구조 덕분에 문제 발생 시 해당 모듈만 교체하거나 수리하면 됩니다. 더구나 핵연료를 한데 집중시키지 않았기 때문에 멜트다운(meltdown, 노심용해)가 설령 일어나더라도 처리가 쉽고 덜 위험합니다. 추가적인 장점은 해체 과정도 간단하다는 것입니다. 원자로는 해체 과정이 건설보다 시간이 더 오래 걸리고 비용도 많이 드는 문제점이 있습니다. 모듈식 원자로는 기존의 원자로 대비 해체가 한결 쉬울 것으로 보입니다. 두 번째 특징은 매우 단순한 구조입니다. 원자로 크기를 대폭 줄일 수 있었던 비결은 내부에 펌프처럼 움직이는 복잡한 부품을 제거한 데 있습니다. 이 미니 원자로는 내부의 1차 냉각제의 자연적인 대류 현상을 통해 냉각제를 순환시켜 2차 냉각제를 증발시키는 구조입니다. (개념도 참조) 사실상 움직이는 부품이 없어 고장이 날 가능성이 적고 전원이 차단되는 상황에서도 냉각제는 계속 순환해 냉각이 이뤄집니다. 마지막 안전장치는 거대한 콘크리트 수조입니다. 각각의 모듈이 물속에 들어있기 때문에 만약에 2차 냉각제가 고갈되더라도 외부의 물이 모듈을 냉각하게 됩니다. 동시에 막대한 양의 물이 외부의 충격을 완화하는 구조로 지진 등의 충격에 훨씬 안전한 구조입니다. 체르노빌 원전 사고는 물론 후쿠시마 원전 사고와 유사한 사고가 나기 매우 어려운 구조입니다. 미국 원자력 규제 위원회(NRC·Nuclear Regulatory Commission)는 2026년까지 누스케일 파워가 12개의 모듈로 된 첫 번째 SMR 원자력 발전소를 아이다호에 건설하는 것을 승인했습니다. 여기서 안전성과 경제성을 입증한다면 SMR이 미래 원자력 발전의 중흥을 이끌 신기술이 될 수 있을 것입니다. 하지만 SMR 역시 처치 곤란한 핵폐기물을 남기는 점은 마찬가지이고 방사능 누출 사고 가능성이 0%라고 할 수 없어 기존 원자력의 단점을 완전히 극복했다고 보기는 어렵습니다. 궁극적인 문제의 해결책은 핵융합 반응처럼 위험한 방사성 폐기물 및 자원 고갈의 우려가 없는 차세대 에너지원일 것입니다. 다만 그 중간 단계로 차세대 원자로의 역할이 존재할 수 있습니다. 사진=누스케일 소형 모듈식 원자로의 구조(NuScale Power) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

이미 몇십 년전 멸종한 태즈메이니아 주머니늑대를 호주 과학자들이 복제 기술로 복원하는 연구를 진행하고 있는 것으로 전해졌다. 최근 영국 일간 텔레그래프와 데일리메일 등 외신은 이들 과학자가 오늘날 과학 기술의 발전에 힘입어 태즈메이니아 주머니늑대뿐만 아니라 다른 멸종동물들을 복원해내는 데 그 어느 때보다 근접했다고 전했다. 태즈메이니아 주머니늑대를 복원하는 연구를 주도하고 있는 과학자는 호주의 생물학자 앤드루 파스크 멜버른대 생명과학과 교수다. 파스크 교수는 지난해 동료 과학자들과 함께 태즈메이니아 주머니늑대의 게놈 시퀀싱(DNA염기서열 정보의 해독)에 성공했다. 이들 연구자는 생후 4주째 폐사한 개체 ‘조이’의 표본 덕분에 주머니늑대의 유전자 청사진을 제작할 수 있었다고 밝혔다. 파스크 교수는 “조이 표본은 우리에게 주머니늑대의 특징에 관한 여러 정보를 줬다”면서 “우리는 이 동물의 생물학적 정보는 물론 집단 구조, 서식지, 다른 유대류와의 관계에 대해서도 알 수 있었다”고 설명했다. 사실 호주 과학자들보다 먼저 멸종동물 복원에 앞장서고 있는 과학자들이 있다. 그들은 바로 미국의 유전학자인 조지 처치 유전학과 교수가 이끄는 연구팀으로, 현재 아시아 코끼리의 DNA를 이용해 선사시대에 멸종한 매머드를 재현하는 연구를 진행하고 있다. 이에 대해 파스크 교수는 “처치 교수팀의 연구는 더는 공상과학(SF) 소설 속 내용이 아니다. 그건 과학 사실이다”면서 “그들은 매머드와 비슷한 생명체를 만들 수 있을 것”이라고 말했다. 태즈메이니아 주머니늑대는 허리 부분에 호랑이의 줄무늬와 비슷한 무늬가 있어 태즈메이니아 호랑이라고도 불린다. 그런 이들과 가장 가까운 근연종은 역시 허리 부분에 비슷한 줄무늬가 있는 주머니개미핥기가 있다. 하지만 두 종에는 여러 차이점이 있다. 파스크 교수는 “당신이 주머니개미핥기의 DNA를 주머니늑대처럼 보이게 하려면 훨씬 더 많은 변화를 일으켜야 하겠지만, 그런 변화를 일으키는 기술은 매머드 복원 연구자들 덕분에 지난 5년 안에 기하급수적으로 쉬워졌다”고 말했다. 한편 태즈메이니아 주머니늑대는 호주로 이주한 유럽 정착민들의 남획으로 멸종된 것으로 알려졌다. 1936년 호주 남동쪽 섬 태즈메이니아의 호바트에 있는 벤저민 동물원에 살던 마지막 개체가 폐사한 뒤 더는 발견되지 않아 1986년 멸종동물로 공식판결됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

여우가 멸종시킨 동부주머니고양이가 거의 50년 만에 처음으로 호주 본토의 야생으로 돌아온다. 이는 동물보호에서 드물고 획기적인 성공 사례로 남게 됐다. 가정에서 키우는 고양이 크기로 털이 있는 육식동물인 동부주머니고양이는 1960년 대 호주 본토에서는 사라졌지만, 태즈메이니아 섬에 겨우 남아있었다. 동부주머니고양이는 야생포식자를 통제지역에 도입하는 15년간의 프로젝트 결과로 호주 동부 해안인 원산지로 다시 돌아오게 됐다. 20마리가 이번 주 시드니 남부의 부더리 국립공원에 방출된다. 세계자연기금 호주 책임자인 다렌 그로버는 15일(현지시간) “호주에서 처음으로 본토에서 멸종된 육식동물이 야생으로 다시 돌아오게 됐다"면서 “본토에서 사라진 대부분의 육식동물은 영원히 사라진다. 다시 돌아오는 것이 불가능하기에 이번은 드문 기회”라고 설명했다. 이어 “수 천 년 동안 동부주머니고양이는 생태계에서 주로 곤충을 먹는 역할을 했다. 그들이 부더리에서 다시 그런 역할을 하는 모습을 보는 것이 흥미로울 것”이라고 덧붙였다. 한편 유대류인 동부주머니고양이는 알 수 없는 전염병으로 1900년대 초에 많이 죽었으며, 호주 남동부에 걸쳐 퍼진 여우에 의해 사라졌다. 동부주머니고양이는 마지막으로 1960년대에 시드니 지역에서 자주 목격됐다. 장관섭 프리랜서 기자 jiu670@naver.com