프린스턴 대학, 메인 대학, 오리건 주립 대학의 합동 연구팀이 남극에서 무려 100만 년이나 된 얼음 샘플을 채취하는 데 성공했다고 미국립과학원회보(PNAS. Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표했다. 사실 이들이 이룬 과학적 성과는 오래된 얼음 자체보다는 얼음 속에 갇힌 작은 공기방울에 있다. 100만 년 전 눈이 쌓여 얼음이 될 때 대기 중의 기체가 얼음 사이에 갇혀 공기방울을 형성하므로 이를 분석하면 100만 년 전의 대기 상태를 알 수 있기 때문이다. 이를테면 100만 년 이전의 대기 상태를 간직한 타임캡슐과 같다고 할 수 있다. 과학자들이 특히 궁금했던 부분은 빙하기의 주기가 과거에는 4만 년 정도였다가 최근에는 10만 년으로 변동된 이유이다. 빙하기와 간빙기가 교대로 나타나는 현상은 지구의 공전축 및 공전 주기, 그리고 대륙의 위치 등으로 설명할 수 있다. 문제는 이 주기가 항상 일정하지가 않다는 것이다. 이전에 몇몇 연구들은 빙하기의 주기가 과거 4만 년 정도로 짧았던 이유가 당시의 대기 중 온실가스 농도가 낮았기 때문이라고 주장했다. 그러나 이를 뒷받침할 결정적인 증거인 100만 년 전의 온실가스 농도는 이전까지 알려지지 않았다. 과거 기후를 연구하는 과학자들은 수 km 두께의 얼음을 드릴로 뚫고 시추해서 45만 년에서 80만 년 전까지의 얼음 샘플을 구하는 데 성공했지만, 그보다 더 오래된 얼음을 구하는 일은 매우 어려웠다. 기본적으로 오래된 얼음일수록 더 깊은 곳에 위치하는 데다 기반암과 가까이 있는 아주 오래된 얼음은 지열로 녹아버릴 수 있기 때문이다. 이번에 발견된 앨런 힐(Allan Hill)이라는 장소는 오래된 얼음층이 침식 때문에 노출된 지형으로 과학자들은 이곳을 시추해 귀중한 고대의 얼음 샘플을 기적적으로 확보할 수 있었다. 이들의 연구에 의하면 100만 년 전 당시의 대기 중 이산화탄소 농도와 메탄가스 농도는 45-80만 년 전과 비교해서 30ppm 정도 높은 수준으로 사실 별 차이가 없었다. 이는 기존의 가설을 뒤집는 결과다. 이번 연구에서 한 가지 더 확인된 사실은 지난 100만 년 동안 지구 대기 중 이산화탄소 농도가 300ppm을 넘은 적이 없었다는 것이다. 현재까지 남극과 그린란드의 빙하를 시추해서 얻은 결과에 의하면 지구 대기 중이 이산화탄소 농도는 20세기 이전에는 300ppm을 넘지 못했다. 그러나 20세기 이후 이 수치는 급격히 증가해 이제는 400ppm에 이르고 있다. 과학자들은 그 원인으로 인간의 화석 연료 사용에 의한 온실가스 배출이 주된 이유라고 생각한다. 이번 연구는 현재 대기 중 이산화탄소 농도가 최소한 100만 년 사이 최고 수준이라는 주장을 같이 뒷받침하고 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미국항공우주국(이하 NASA)가 유로파 탐사를 위한 ‘로봇 오징어’ 연구에 돌입할 예정이라고 발표했다. 영국 일간지 데일리메일의 8일자 보도에 따르면 NASA는 목성의 4대 위성 중 하나인 유로파와 같은 행성의 심해를 탐사하기 위해 오징어를 닮은 형태의 탐사선(로버)를 개발했다. 오징어처럼 생긴 이 로버의 윗면에는 짧은 길이의 안테나가 장착돼 있으며, 해당 지역에서 발생되는 자기장을 빨아들여 에너지원으로 사용한다. 이는 NASA의 첨단혁신연구프로그램(NASA Innovative Advanced Concepts Program, 이하 NIAC)의 일환으로 제작됐으며, ‘로봇 오징어’는 ‘과학적 허구’를 ‘과학적 사실’로 입증하는데 도움을 줄 것으로 기대를 모으고 있다. NASA의 ‘Space Technnology power system’ 의 과학자인 스티브 줘크지크 박사는 “이 탐사로봇은 유연성이 강조된 ‘소프트 로봇’의 일종이며, 유로파 등 가스로 이뤄진 거대한 행성을 탐사할 수 있을 것으로 보인다”고 설명했다. ‘로봇 오징어’ 아이디어가 제출된 NIAC는 지난 해 시작된 프로그램으로, 연구주제에 선정될 경우 9개월 동안의 1단계 연구프로젝트 기간 종안 약 10만 달러의 후원금을 지원받는다. 과학자나 엔지니어, 시민 발명가 등이 제안할 수 있으며, 이 제안서 안에는 목성의 위성인 타이탄에 있는 거대 메탄 호수를 탐사할 수 있는 잠수함, 소행성이나 행성 파편을 안전하게 포획할 수 있는 기술 등이 포함돼 있다. 1단계 연구가 순조롭게 진행된 연구 주제들에 한해 2단계 연구 허가를 받을 수 있으며, 이 경우 2년 동안 최대 50만 달러의 연구기금을 추가로 받을 수 있다. NIAC 프로그램 운영진인 제이슨 더레스는 과학전문매체와 한 인터뷰에서 “2015년 1단계 연구주제 후보들 중 단 15개의 주제만이 연구 허가를 받았다”면서 “NASA는 각국의 과학자, 엔지니어, 시민 발명가 등으로부터 받은 제안서를 검토하고 지속적으로 이를 발전시킬 예정”이라고 밝혔다. 이밖에도 NIAC 프로그램 연구주제로 선정된 제안서에는 표면이나 상공이 휘발성 물질로 덮인 행성을 전문으로 탐사하는 장비 등도 포함돼 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

수소와 전기를 이용해 달리는 ‘수소연료전지자동차’(FCV)에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 영국 일간지 데일리메일은 친환경 자동차의 보급화에 걸림돌이 되는 문제점들을 지적했다. 토요타와 푸조 등 굴지의 자동차 회사들이 공기를 이용한 미션과 신형 엔진을 개발해 왔으며, 일부는 이미 상용화 돼 있다. 수소연료전지자동차는 일반 휘발유 연료대신 압축 공기로 발생된 전기를 에너지원으로 사용한다. 현재 토요타가 내놓은 ‘미라이’(Mirai)는 대표적인 수소연료전지자동차다. 고압의 수소 탱크로 수소연료전지를 충전하는 방식으로, 동력원이 전기가 아닌 수소라는 점이 전기차와의 유일한 차이점이다. 수소연료전지차는 수소와 공기중의 산소를 반응시키고, 이때 발생하는 전기를 이용한 것으로, 메탄올을 분해해 수소를 만들어 공급하는 방식과 압축수소탱크를 이용해 공급하는 방식 등 두 가지로 나뉜다. 일반적으로 압축수소탱크를 이용할 때 운행시 깨끗한 물만 차 밖으로 배출된다. 환경보호 측면에서 보자면 이보다 완벽한 친환경 차량은 찾기 어렵다. 환경보호에는 으뜸이나, 문제는 가격과 충전이다. 현재 토요타 미라이의 영국 판매 가격은 6만 3104파운드, 한화로 1억 700만원 상당이다. 미국에서는 이보다 저렴한 6300만원, 일본 현지에서는 670만 엔으로 6000만원이 조금 넘는 가격에 판매되고 있다. 충전소가 부족한 것도 보급화의 걸림돌로 꼽힌다. 영국에서는 수소공급이 가능한 충전소가 전역을 통틀어 12곳에 불과하다. 물론 영국 정부는 2020년까지 순차적으로 충전소 설립을 늘일 계획이라고 밝힌 바 있다. 미국은 내년까지 최대 70곳의 수소 충전소를 설립할 계획이라고 밝혔다. 가격과 충전의 불편함을 감수하고서라도 구매를 원한다면 수 년을 기다려야 하는 것도 문제다. 최근 토요타는 ‘미라이’를 현재 기술로 연간 3000대 이상을 만들지 못한다고 밝혔다. 미라이의 엔지니어는 미국 오토모티브 뉴스와 한 인터뷰에서 “일본, 미국, 유럽 등지에서 연간 700대 생산·판매를 목표로 하며, 2016년 2000대를 거쳐 2017년 3000대를 양산할 수 있을 것”이라고 말했다. 현재 구매를 원한다면 3년 정도는 기다려야 한다. 우리나라에서는 현대자동차가 2013년 3월 투싼ix를 양산, 현재까지 판매중이다. 미라이에 비해 대량생산체제는 갖추고 있지만 정부 보조금이 없기 때문에 미라이보다 비싼 8500만원 가격에 책정됐다. 올해 2월 기준, 투싼 ix FCEV의 총 판매 대수는 국내외 통틀어 약 200대에 불과하다. 역시 높은 가격과 충전 인프라 부족이 문제점으로 지적되고 있다. 토요타와 현대차로 압축된 수소연료전지차 시장 경쟁은 지난해 말과 올해 초, 혼다와 폭스바겐까지 뛰어들면서 경쟁이 가열되고 있지만, 단시간 내 보급화로 이어질지에 대해서는 여전히 갑론을박이 존재하는 상황이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간에게는 방귀라는 생리현상이 있다. 만일 당신이 생각지도 못한 곳에서 갑자기 방귀가 나와 참지 못해 뀌게 된다면 그에 따른 민망함을 이루말할 수 없을 것이다. 소리는 둘째치더라도 냄새까지 지독하다면 주위 사람들로부터 눈총받기 십상인 것이다. 이렇듯 방귀는 냄새가 문제인데 그 원인은 배 속 대장에서 음식물 찌꺼기가 세균 작용으로 분해할 때 발생하는 암모니아나 황화수소, 인돌 등 성분 때문이다. 음식물이 입속에 들어가 몸 밖으로 배출될 때까지 걸리는 시간도 30시간이 넘고 거리로는 8.8m나 된다. 이런 상황에서 일반적으로 사람이 하루 평균 뀌게 되는 방귀 횟수는 무려 13회나 된다. 당신이 인지하지 못한 잠자는 때에도 방귀가 나올 수 있는 것. 하지만 문제가 되는 방귀 냄새는 당신이 먹은 음식 성분과 장내 세균의 양에 따라 크게 다르게 나타난다. 그런 방귀의 냄새를 관리할 수 있도록 도와주는 웨어러블 장치가 미국 크라우드펀딩 사이트 ‘킥스타터’에 등장해 주목받고 있다. 메탄의 화학기호인 ‘CH4’라는 이름으로 나온 이 기기는 바지 뒷주머니나 허리띠에 착용하는 것으로 엉덩이로 배출되는 가스를 탐지하고 분석한다. 블루투스 저전력 기술(BLE)을 통해 iOS 기반 아이폰과 연동할 수 있으며, 안드로이드 버전은 아직 개발 중이다. ‘CH4’는 애플리케이션(응용 프로그램, 이하 앱)을 통해 식습관과 방귀의 상관관계를 조합해 대시보드(한 화면에서 다양한 정보를 관리하고 찾을 수 있는 사용자 인터페이스 UI 기능)로 나타낼 수 있다. 사용자는 섭취한 음식을 입력하고 카테고리를 만들어 분류해 자신의 식습관을 시각화할 수 있다. 이렇게 수 주간 입력하면 ‘CH4’가 악취의 원인이 되는 ‘피해야 할 음식’을 분석하고 제시해준다. 즉 사용자는 앱의 대시보드를 통해 개선해야 할 식습관을 확인할 수 있다. 현재 킥스타터에는 18만 달러라는 출자금을 목표로 모금 이벤트가 진행되고 있다. 만일 목표 금액이 달성되면 120달러 이상 낸 후원자들은 이 제품을 받아볼 수 있다. 아직은 먹은 음식을 직접 입력해야 하지만 평소 방귀 냄새로 고민이라면 사용을 고려해보는 것은 어떨까. 사진=킥스타터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간에게는 방귀라는 생리현상이 있다. 만일 당신이 생각지도 못한 곳에서 갑자기 방귀가 나와 참지 못해 뀌게 된다면 그에 따른 민망함을 이루말할 수 없을 것이다. 소리는 둘째치더라도 냄새까지 지독하다면 주위 사람들로부터 눈총받기 십상인 것이다. 이렇듯 방귀는 냄새가 문제인데 그 원인은 배 속 대장에서 음식물 찌꺼기가 세균 작용으로 분해할 때 발생하는 암모니아나 황화수소, 인돌 등 성분 때문이다. 음식물이 입속에 들어가 몸 밖으로 배출될 때까지 걸리는 시간도 30시간이 넘고 거리로는 8.8m나 된다. 이런 상황에서 일반적으로 사람이 하루 평균 뀌게 되는 방귀 횟수는 무려 13회나 된다. 당신이 인지하지 못한 잠자는 때에도 방귀가 나올 수 있는 것. 하지만 문제가 되는 방귀 냄새는 당신이 먹은 음식 성분과 장내 세균의 양에 따라 크게 다르게 나타난다. 그런 방귀의 냄새를 관리할 수 있도록 도와주는 웨어러블 장치가 미국 크라우드펀딩 사이트 ‘킥스타터’에 등장해 주목받고 있다. 메탄의 화학기호인 ‘CH4’라는 이름으로 나온 이 기기는 바지 뒷주머니나 허리띠에 착용하는 것으로 엉덩이로 배출되는 가스를 탐지하고 분석한다. 블루투스 저전력 기술(BLE)을 통해 iOS 기반 아이폰과 연동할 수 있으며, 안드로이드 버전은 아직 개발 중이다. ‘CH4’는 애플리케이션(응용 프로그램, 이하 앱)을 통해 식습관과 방귀의 상관관계를 조합해 대시보드(한 화면에서 다양한 정보를 관리하고 찾을 수 있는 사용자 인터페이스 UI 기능)로 나타낼 수 있다. 사용자는 섭취한 음식을 입력하고 카테고리를 만들어 분류해 자신의 식습관을 시각화할 수 있다. 이렇게 수 주간 입력하면 ‘CH4’가 악취의 원인이 되는 ‘피해야 할 음식’을 분석하고 제시해준다. 즉 사용자는 앱의 대시보드를 통해 개선해야 할 식습관을 확인할 수 있다. 현재 킥스타터에는 18만 달러라는 출자금을 목표로 모금 이벤트가 진행되고 있다. 만일 목표 금액이 달성되면 120달러 이상 낸 후원자들은 이 제품을 받아볼 수 있다. 아직은 먹은 음식을 직접 입력해야 하지만 평소 방귀 냄새로 고민이라면 사용을 고려해보는 것은 어떨까. 사진=킥스타터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 2005년 여우자리 방면으로 63광년 떨어진 곳에서 태양계의 '큰형님' 목성보다 조금 더 큰 외계행성이 발견됐다. 바로 HD 189733b로 특히 이 행성이 화제가 된 것은 마치 지구처럼 푸른색 모습을 가지고 있으며 대기권에서 생명체에 필수적인 메탄 성분이 확인됐기 때문이다. 결과적으로 외계 생명체의 존재 가능성이 대두된 것. 그러나 지난 2013년 영국 옥스퍼드 대학의 연구결과 지구와 유사한 점은 푸른 색깔 뿐이라는 사실이 드러났다. 연구팀에 따르면 HD 189733b는 항성(태양)과 너무 가까워 대기가 뜨거운 탓에 생명체가 존재할 수 없다. 이번에 공개된 스위스 제네바 대학 연구결과는 이보다 한발 더 나아갔다. 소듐(sodium) 방출 측정을 통해 분석한 결과 이 행성의 대기온도가 당초 예상보다 높은 무려 3,000°C에 달하는 것으로 나타났으며 바람 또한 시속 1,000km 속도로 불고 있음이 확인됐다. 이같은 이유는 항성과의 거리 때문이다. HD 189733b와 항성과의 거리는 태양과 수성과의 거리(약 5700만 km)와 비교하면 무려 13배나 가깝다. 연구를 이끈 케빈 헝 박사는 "우주에서 지구형 행성을 찾는 과정에서 이루어진 연구" 라면서 "지구형 행성은 크기가 작아 항성에 의해 가려지는 반면 HD 189733b는 커다란 크기 때문에 관측이 매우 쉽다" 고 설명했다. 이어 "우리의 연구방법을 사용하면 간단한 장비 만으로도 먼 행성의 대기조건을 밝혀낼 수 있을 것" 이라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 2005년 여우자리 방면으로 63광년 떨어진 곳에서 태양계의 '큰형님' 목성보다 조금 더 큰 외계행성이 발견됐다. 바로 HD 189733b로 특히 이 행성이 화제가 된 것은 마치 지구처럼 푸른색 모습을 가지고 있으며 대기권에서 생명체에 필수적인 메탄 성분이 확인됐기 때문이다. 결과적으로 외계 생명체의 존재 가능성이 대두된 것. 그러나 지난 2013년 영국 옥스퍼드 대학의 연구결과 지구와 유사한 점은 푸른 색깔 뿐이라는 사실이 드러났다. 연구팀에 따르면 HD 189733b는 항성(태양)과 너무 가까워 대기가 뜨거운 탓에 생명체가 존재할 수 없다. 이번에 공개된 스위스 제네바 대학 연구결과는 이보다 한발 더 나아갔다. 소듐(sodium) 방출 측정을 통해 분석한 결과 이 행성의 대기온도가 당초 예상보다 높은 무려 3,000°C에 달하는 것으로 나타났으며 바람 또한 시속 1,000km 속도로 불고 있음이 확인됐다. 이같은 이유는 항성과의 거리 때문이다. HD 189733b와 항성과의 거리는 태양과 수성과의 거리(약 5700만 km)와 비교하면 무려 13배나 가깝다. 연구를 이끈 케빈 헝 박사는 "우주에서 지구형 행성을 찾는 과정에서 이루어진 연구" 라면서 "지구형 행성은 크기가 작아 항성에 의해 가려지는 반면 HD 189733b는 커다란 크기 때문에 관측이 매우 쉽다" 고 설명했다. 이어 "우리의 연구방법을 사용하면 간단한 장비 만으로도 먼 행성의 대기조건을 밝혀낼 수 있을 것" 이라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

불 쇼가 이 정도는 돼야? 최근 해외 온라인 커뮤니티인 데일리 픽스 앤 플릭스(daily picks and flick)에 게재된 16초 가량의 영상에는 외국의 한 학교의 화학 시간에 화려한 불 쇼(?)를 선보이는 선생님의 모습이 담겨 있다. 장갑을 낀 화학 교사가 실험용 튜브에 불을 붙인 채 교실 바닥에 쏟아 붓자 순식간에 화학 액체가 퍼지면서 불이 붙는다. 갑작스러운 화염에 학생들이 소리를 지른다. 학생들의 우려와는 달리 불이 자연 진화된다. 이 실험은 액화메탄가스 실험으로 알려졌다. 이 영상을 접한 네티즌들은 “화학 선생님의 불 쇼, 대단하네요”, “멋진 화학 묘기네요”, “조금 위험해 보여요” 등 다양한 반응을 보였다. 사진·영상= DailyPicksandFlicks youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

한국수자원공사(K-water)가 전북 최대 식수원인 용담댐 상류에 위치한 진안·장수군 하수처리장의 수질원격감시장치를 조작해 오다 정부 합동감사에 적발돼 파문이 일고 있다. 1일 전북도에 따르면 최근 정부 합동감사 결과 수공이 진안·장수군 하수처리장의 방류수 원격감시장치(TMS=Tele Monitoring System)를 조작해 온 것으로 드러났다. TMS는 환경기초시설 방류수의 생물학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 부유물질 등을 측정해 실시간으로 환경공단에 보고하는 장치다. 정부는 수질 감시를 위해 하루 처리량 700t 이상인 환경기초시설에 의무적으로 TMS를 설치하도록 하고 있다. 하지만 수공은 이 장치의 측정 계기를 조작해 기준치를 초과하는 방류수가 흘러 나가도 적정치 이하인 것처럼 보고해 왔다. 합동감사반은 진안 용담댐 상류의 환경기초시설 방류수가 단 한 차례도 기준치를 초과한 적이 없는 점을 수상히 여기고 정밀감사를 벌여 이 같은 조작 사실을 확인했다. 이 하수처리장의 방류수는 전북과 충남 일부 지역 주민 100만명에게 하루 63만 7000t의 생활용수를 공급하는 용담댐(저수량 8억 1500만t 규모)으로 흘러 들어간다. 수공은 2006년 5월부터 용담댐과 함께 댐 상류인 진안·장수·무주군의 78개 하수도시설을 위탁 관리하고 있다. 이로 인해 전북 최대 식수원인 용담댐에 각종 오폐수가 제대로 처리되지 않은 채 유입됐다는 의혹을 사고 있다. 수공은 그동안 용담댐 상류의 진안·장수군 하수처리장 방류수 생물학적 산소요구량(1.7㎎/L)이 전국 평균(4.5㎎/L)보다 낮는 등 방류수 수질이 우수하다고 밝혀 왔다. 하지만 이 같은 수공의 발표는 이번 감사 결과로 의심을 받기에 충분하다. 더구나 공기업인 수공이 하루 100만명의 주민에게 비위생적인 생활용수를 맑은 물이라고 속여 공급했다는 비난은 피하기 어렵게 됐다. 전북도 관계자는 “하수처리장의 수질을 기준치 이하로 낮추기 위해서는 메탄올, 고분자 응집제, 가성소다 등 각종 약품을 투입해야 하는데 경비 절감을 위해 이 같은 조작을 했을 것으로 보인다”며 “사법 당국에 고발하고 재발 방지책을 마련할 방침”이라고 밝혔다. 이에 대해 수공 관계자는 “감사 결과에 따라 관계자를 엄정 처벌하고 재발방지책을 마련하는 등 다시는 이런 일이 벌어지지 않도록 내부 감시시스템을 마련하겠다”고 말했다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

국립공원관리공단이 무인도 생태계 파괴의 주범인 ‘염소’에 대해 대규모 포획 작전에 나선다. 29일 공단에 따르면 다도해 해상과 한려해상국립공원 일대 17개 섬에 서식하는 염소는 775마리로 추정된다. 우선 다음달 말까지 전남 신안군 흑산면 매물도 염소 포획을 마무리하기로 했다. 또 140여마리가 살고 있는 경남 통영시 대매물도에 대해서는 연말까지 작전을 벌인다. 염소가 스트레스를 받거나 부상을 당하지 않도록 그물과 로프 등을 이용한 ‘몰이’로 포획을 실시하고, 잡은 염소는 재방사하지 않는 조건으로 원주인에게 인계한다. 주인이 없으면 매각해 마을 지원금으로 나눠 주거나 마을에 기증하기도 한다. 공단 관계자는 “그물을 설치하고 인력을 투입해 염소를 유인해 잡는데, 섬에 절벽 등이 많고 급경사 지형이다 보니 포획하는 게 아주 어렵다”고 말했다. 염소는 도서 지역 주민이 농가소득 증대 등의 이유로 키우기 시작했지만 수용 한계를 뛰어넘어 크게 늘었다. 섬 지역에서는 염소를 무단 방목하는데, 천적이 없어 급속히 증가하는 데다 풀·나무껍질·뿌리까지 닥치는 대로 먹어 치워 생태계의 심각한 훼손을 야기하고 있다. 매물도에서는 후박나무 피해가 심각한 것으로 보고됐다. 더욱이 분뇨에 따른 분변성 병원균의 전염 위험이 있고 수질오염과 토양오염, 메탄 및 암모니아 가스로 인한 2차적 생태 교란을 일으킨다. 포획이 마무리된 섬에는 자생식물을 심는 등 생태계 복원에 나설 예정이다. 한편 공단은 2007년부터 지난해까지 해상 국립공원 주변 섬에서 2612마리의 염소를 생포했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

16일 서울 중구 서울시청 신청사 로비. 버스중앙차로 정류장 청소노동자 9명이 이곳에서 농성을 시작한 지도 36일이 지났다. 농성 현장을 오가는 김영일(44)씨는 지금도 자신의 처지가 믿기지 않는다고 했다. 이 일을 시작하기 전까지는 ‘투쟁’, ‘농성’, ‘파업’이라는 단어조차 생소했던 그다. 지금도 마찬가지다. 다만 안전한 곳에서 해고 걱정 없이 일하고 싶다는 소망뿐이다. 서울 동대문구의 한 상고를 졸업한 김씨는 22세 때 생업 전선에 뛰어들었다. 아버지가 중학교 3학년 때 고혈압으로 쓰러지면서 가세가 기울었다. 김씨가 선택할 수 있는 ‘카드’는 많지 않았다. 공장에도 취업해보고, 막노동도 해봤지만, 돈을 모으기는 어려웠다. 그래서 운전을 시작했다. 공장에서 찍어낸 벽돌을 1.5t 트럭에 실어 공사 현장에 배달하는 일부터 했다. 새벽 5시부터 밤 9시까지 일하면서 2주에 한 번 쉬었다. 그렇게 한 달에 120만원씩 벌었다. 그럭저럭 생계를 이을 순 있었지만, 안정적인 직장이 필요했다. 결혼을 해 가정을 꾸리고 싶었다. 2010년 대한통운에 취직했다. 도봉구의 물류창고에서 짐을 부려 대전까지 배송하는 일을 맡았다. 오후 9시에 출근해 아침 7시에 퇴근했고, 월 280만~300만원을 벌었다. 하지만 역시 오래가지 못했다. 대한통운이 CJ GLS와 통합되면서 김씨는 정리해고 대상이 됐다. 새 직장을 구하던 김씨는 지난해 2월 서울시 버스중앙차로 정류장을 청소하는 용역업체(에버가드)에 취직했다. 실질적인 원청에 해당하는 서울시가 버스정류장 시설물 설치·관리(하청)를 맡긴 JC데코라는 업체의 재하청 업체다. 버스가 다니지 않는 새벽에 일하면 되기 때문에 낮에는 아르바이트를 뛸 수 있다고 생각했다. 입사 때 관리자를 제안받았지만, 현장을 알아야 제대로 할수 있을 것 같아 청소부터 시작했다. 3개월만 체험해 보겠다고 시작한 일이 그에게는 ‘늪’이 됐다. 정류장 청소는 오후 10시에 시작해 다음날 오전 7시에 끝난다. 2인 1조로 하루 12곳의 정류장을 청소했다. 이동시간(10~15분)까지 포함하면 빠듯했다. 업무량은 너무 많았고, 김씨와 동료들은 크고 작은 부상과 감기몸살에 시달렸다. 정류장 지붕을 청소할 때는 안전장비 하나 없이 사다리를 타고 올라갔고, 음주 및 과속차량의 위협에도 무방비로 노출됐다. 육체적 고통보다 힘든 건 ‘훈련소 조교’ 뺨치는 관리자들의 행태였다. 김씨는 아직도 몸서리가 쳐진다고 했다. 동료들이 정류장 청소를 마치고 다음 정류장으로 이동하면 관리자들이 뒤따라와 청소 상태를 점검했다. 하얀 면장갑을 끼고 눈에 잘 띄지 않는 정류장 틈새마다 손을 집어넣어 문질렀고, 먼지가 나오면 어김없이 다시 청소를 하도록 했다. 하지만 김씨와 동료들은 1년 단위로 재계약을 하기 때문에 불합리한 일이 있더라도 참아야만 했다. 참다못한 김씨와 동료들은 지난해 4월 사측에 불만을 제기했다. 과도한 업무량을 줄이고 지나친 감시를 자제해달라는 것. 돌아온 건 보복뿐이었다. 5월부터 하루 청소량이 정류장 15곳으로 늘었고, 앞장서 민원을 제기한 동료 세 명은 집중 감시에 시달렸다. 결국 청소노동자들은 7월 말 민주노총 서울일반노조 버스중앙차로분회를 결성했다. 노사의 대립은 이어졌다. 노조는 7월말 과중한 작업량 등에 대해 서울시에 민원을 제출했다. 사측은 노조 간부들에게 대기발령 조치를 했다. 10월에는 23명을 해고했다. 서울시의회의 도움으로 잠시 복직했다. JC데코의 위임을 받은 에버가드는 고용 승계와 임금 인상, 과도한 업무량 조정 등을 포함한 협약을 노조 측과 맺었다. 하지만 JC데코는 12월 말 에버가드와 도급계약이 끝나자 전격적으로 D사 등 세 곳과 계약을 맺었다. 김씨 등은 D사 소속으로 고용승계가 됐지만, 거기까지였다. 업체는 노동자들에게 에버가드와 맺었던 협약은 무효라고 통보했다. 수습기간 3개월을 요구하기도 했다. 이 과정에서 동료 최모씨가 지난해 12월 마포구의 고시원에서 숨진 채 발견됐다. 생활고와 신병비관 탓에 자살한 것으로 밝혀졌다. 또 다른 동료는 급성 백혈병으로 쓰러졌다. 노조 측은 백혈병 발병이 청소과정에서 사용하는 ‘세정액’과 무관하지 않다고 호소했다. 겨울에 세제가 얼지 않도록 넣는 첨가물에 메탄올 성분이 포함돼 암을 유발했다는 것. 노조 측은 세정제의 위험성을 지난해 9월부터 서울시에 지속적으로 문제제기했지만, 올 1월에야 세정액은 전량 회수됐다. 김씨를 비롯한 동료들의 요구는 JC데코에서 직접고용을 하고 실제 사용자에 해당하는 서울시가 관리·감독 책임을 다하라는 것뿐이다. 근본적으로는 버스중앙차로제를 민간투자사업으로 추진하던 2003년 이명박 당시 서울시장과 JC데코가 맺은 일련의 협약서가 작성된 과정에서 미심쩍은 부분들을 규명하라는 것이다. 협약서에서 서울시는 JC데코 측의 재하청을 용인했다. 당시 시민사회단체들은 버스 이용자들의 안전과 편리성보다는 JC데코 측의 광고독점권을 보장하는 데 급급했던 계약이라고 비판했다. “현재 서울시는 당시 계약서가 어떻게 작성됐는지 파악조차 못 하고 있습니다. 어찌 됐든 버스중앙차로 정류장은 서울시 세금으로 운영되는 건데, 이렇게 무책임하게 운영하면 안 되는 것 아닌가요?” 김씨는 서울시의 무책임한 태도에 분통을 터뜨렸다. 이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr

최근 시베리아에서 발견된 정체불명의 거대 구멍에 관한 후속 조사에서 인근 지역에 이런 구멍이 적어도 7개 존재하는 것이 확인됐다고 AFP통신이 보도했다. 지난 7월 러시아 시베리아 북서부 야말 반도 영국 동토층에서 발견된 거대 구멍에 대해 이를 둘러싸고 운석으로 생긴 크레이터나 외계의 소행일지도 모른다는 억측이 난무했다. 동영상 사이트 유튜브에 게시된 이 구멍에 관한 영상이 크게 화제를 모아 과학자들이 원인을 밝히기 위해 ‘지구의 끝’으로 알려진 해당 지역으로 조사에 나섰다. 러시아과학아카데미(RAS) 석유·가스연구소의 바실리 보고야브렌스키 부소장은 “시베리아 동부 야쿠티야 지역에서 지름 1km의 거대한 구멍에 관한 새로운 정보가 떠오르고 있다”며 “지금까지 보고된 구멍 수는 총 7개지만 실제로는 더 많이 존재할 가능성이 있다”고 밝혔다. 거대 구멍은 모두 시베리아 북서부의 지하자원이 풍부한 야말로네네츠 자치구에서 발견되고 있다. 거대 구멍은 영구 동토층의 자하 얼음이 녹아 생긴 것으로 추정되고 있는데 지하 얼음의 융해는 지구온난화로 인한 기온 상승이 가속됐을 가능성이 있다고 지질학자들은 지적하고 있다. 이에 대해 보고야브렌스키 부소장은 “거대 구멍 발생은 화산 폭발과 비슷하다”고 설명했다. 얼음의 융해에 따라 방출된 메탄가스가 땅속에서 축적돼 고압이 되는 시점에서 폭발을 일으켜 거대 구멍이 형성됐다는 것이다. 메탄가스는 매우 인화성이 높은 물질이므로 과학자들은 현재 거대 구멍의 잠재적 위험성에 관한 평가 작업을 하고 있다. 발견된 거대 구멍 가운데 하나는 채굴 작업이 진행되고 있는 가스전 근처에 있는 것으로 알려졌다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-코넬대 연구서 "세포막 생성 가능" 밝혀져 천문학자들은 지난 수십 년간 수많은 외계 행성을 찾아냈다. 그러나 이들 중 극히 일부만이 지구형 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 예상하는 위치에 있었다. 따라서 생명체를 찾으려는 과학자들은 이런 드문 행성들을 더 찾기 위해 노력하고 있다. 이렇게 생명체가 있을 만한 행성이 적은 것은 현재 기술로는 지구 같은 작은 암석 행성을 찾기 어려워서 나타난 문제이기도 하다. 그러나 일부 과학자들은 우리가 너무 좁은 가능성을 보고 있다고 생각하고 있다. 즉, 지구처럼 표면에 액체 상태의 물이 있는 행성이 아니라도 생명체가 탄생할 가능성이 있다는 것이다. 여기에는 크게 두 가지 가능성이 있다. 첫 번째 가능성은 목성의 위성 유로파처럼 얼음 지각 아래 바다가 있을 것으로 추정되는 경우다. 이 경우 물 기반 생명체가 바다에서 탄생할 수도 있다. 두 번째 가능성은 아예 물이 아닌 다른 물질에 기반을 둔 생명체가 탄생하는 경우이다. 그 대표적인 경우로 언급되는 것이 바로 토성의 위성인 타이탄이다. 타이탄은 토성에서 가장 큰 위성으로 태양계의 위성 가운데 지구보다 더 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성이다. 그런데 이 대기 중 상당 부분이 바로 메탄가스이다. 그리고 미국항공우주국(NASA)와 유럽 우주국(ESA)의 카시니-호이겐스 탐사선은 타이탄에서 메탄 등 탄화수소로 구성된 호수와 강을 발견했다. 타이탄은 지구를 제외하면 태양계에서 액체 상태의 강과 호수가 흐르는 유일한 천체이다. 타이탄의 액체 탄화수소 환경에는 비록 산소는 부족하지만 대신 탄소, 수소, 그리고 질소 성분은 충분하다. 이 원자들이 모이면 충분히 복잡한 유기 분자를 만들 수 있다. 과연 이런 환경에서도 생명체가 탄생하는 일이 가능할까? 만약 그렇다는 대답이 나온다면 생명체가 살 수 있는 외계 행성의 범위는 매우 넓어질 것이다. 코넬 대학의 제임스 스티븐슨(James Stevenson), 팔레트 클랜시(Paulette Clancy), 조나단 루닌(Jonathan Lunine) 등은 타이탄의 극저온 환경에서 생성될 수 있는 메탄 기반 세포막을 연구해 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표했다. 이들은 탄화수소와 질소를 포함한 유기 분자로 구성된 막 구조인 아조토좀(Azotosome)의 모델을 연구했다. 지구 상의 생물들은 인지질로 구성된 세포막을 가지고 있다. 이 세포막은 물을 기반으로 한 생명체가 존재할 수 있는 공간을 만든다. 연구팀은 아조토좀이 비슷한 기능을 할 수 있는지 테스트했는데, 실제 세포보다 작은 크기의 소기관인 리포솜(liposome)과 유사한 기능을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 아크릴로니트릴 아조토좀(acrylonitrile azotosome)은 실제 리포솜 못지 않은 안정성과 유연성을 지닌 것으로 나타났다. 연구팀은 메탄 기반의 생명체가 가능성이 있는 것으로 보고 이 아조토좀에 대한 후속 연구를 계획 중이다. 이번 연구와 관련해서 연구팀은 작고한 SF 작가 아이작 아시모프의 1962년 작품인 '우리가 아는 것이 아닌'(Not as We Know It)에서 영감을 받았다고 밝혔다. 이 작품에서 아시모프는 물이 아니라 메탄을 기반으로 한 생명체에 관해서 이야기했다. 만에 하나라도 타이탄 탐사에서 메탄 기반 생명이 존재하거나 가능한 것으로 밝혀지면 생명에 대한 우리의 인식은 근본적으로 바뀌게 될 것이다. 생명체가 살수 있는 외계 행성의 범위가 크게 늘어날 것이기 때문이다. 그리고 오래전 작고한 한 SF 작가의 시대를 앞서간 선견지명에 감탄하게 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-새로운 화성 지도에서 증거 발견 새로 작성된 화성의 대기권-지표 지도를 분석해본 결과, 과거 '붉은 행성'의 지표 20%가 바다로 덮여 있었다는 연구결과가 나왔다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 5일(현지시간) 보도했다. 연구에 따르면, 물의 양은 지구 대서양보다 많았지만 오래 전 모두 우주로 증발되고 말았다고 한다. 앞으로 연구가 더 진척되면 화성의 지표 아래 얼마나 물이 남아 있는지 알 수 있을 것으로 전망된다. 현재 화성의 지표는 춥고 건조하지만, 수십억 년 전 많은 강과 호수, 그리고 바다가 존재했던 증거를 수없이 보여주고 있다. 물이 있는 곳에는 어디든 생명이 서식할 수 있다. 과학자들은 화성에 오랜 기간 물이 존재했던 만큼 생명체가 나타나 진화할 수 있는 충분한 시간이 있었을 것으로 보고 있다. 또한 지표 아래 대수층에 생명이 현재 서식하고 있을지도 모른다는 예측을 조심스레 내놓고 있다. 화성의 바다가 왜 사라져버렸는지, 그리고 화성 지표 아래 물이 얼마나 있는지는 아직까지 밝혀지지 않고 있다. 이러한 미스터리를 풀려면 화성 대기 안에 있는 물이 어떤 물인지를 먼저 알아내야 한다. 보통 물은 하나의 산소 원자가 두 개의 수소원자를 붙들고 있는 형태이다. 그런데 이들 수소 중 하나나 둘이 핵 안에 중성자가 하나 있는 중수소일 수가 있다. 그런 물을 중수(重水)라고 한다. 중수는 보통 물보다 무겁기 때문에 다른 현상을 보인다. 예컨대, 중수는 보통 물에 비해 화성 지표에서 더 빨리 증발될 수 있다. 화성 대기가 메탄으로 되어 있기 때문이다. 태양 복사가 중수를 수소와 산소로 분해하고, 수소는 화성 중력을 벗어나 우주로 탈출한다. 현재 화성의 물 성분에서 중수소가 차지하는 비율을 조사함으로써 과학자들은 과거에 화성에 물이 얼마나 있었는가를 알아냈다. 화성 대기의 물에 포함되어 있는 수소와 중수소의 비율을 보여주는 새로운 지도를 작성하는 데는 칠레의 초거대망원경(Very Large Telescope)과 하와이에 있는 미국항공우주국(NASA)의 적외선 망원경과 케크 망원경 등이 2008년에서 2014년까지 수집한 데이터를 사용했다. 연구자들은 화성의 어느 지역 물성분을 조사해본 결과 중수의 비율이 예상보다 높다는 것을 알아냈다. 이는 지구의 물에 비하면 거의 7배에 육박하는 수준으로, 화성의 바다가 과거에 많은 물을 잃어버렸음을 말해주는 것이다. "우리는 이제 화성에 얼마나 많음 물이 있었는가에 대해 자신있는 예측 값을 내놓을 수 있습니다" 하고 설명하는 제르니모 빌라누에바 나사 행성 과학자는 "이번 연구 작업으로 우리는 화성의 역사에 대해 한 걸음 더 나아갈 수 있는 기틀을 마련했다"고 덧붙였다. 새로운 발견에 근거하여 과학자들은 40억 년 전 화성은 지표를 20% 뒤덮을 만큼 많은 물을 가지고 있었다는 결론에 이르렀으며, 그 87%는 우주로 증발했지만, 아직도 화성 지각 아래에는 다량의 물이 있을 것으로 예측하고 있다. 앞으로 화성 대기 물 지도가 더 세밀히 작성되면 화성 지표 아래 얼마나 물이 남아 있는지 알 수 있을 것으로 전망된다. 이번 연구는 저널 사이언스(3월 5일)에 발표되었다. 동영상 보기 https://www.youtube.com/embed/_0w6HICGk64 이광식 통신원 joand999@naver.com

-물 아니지만 '액체 탄화수소' 환경 -코넬대 "세포막 생성 가능" 밝혀 천문학자들은 지난 수십 년간 수많은 외계 행성을 찾아냈다. 그러나 이들 중 극히 일부만이 지구형 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 예상하는 위치에 있었다. 따라서 생명체를 찾으려는 과학자들은 이런 드문 행성들을 더 찾기 위해 노력하고 있다. 이렇게 생명체가 있을 만한 행성이 적은 것은 현재 기술로는 지구 같은 작은 암석 행성을 찾기 어려워서 나타난 문제이기도 하다. 그러나 일부 과학자들은 우리가 너무 좁은 가능성을 보고 있다고 생각하고 있다. 즉, 지구처럼 표면에 액체 상태의 물이 있는 행성이 아니라도 생명체가 탄생할 가능성이 있다는 것이다. 여기에는 크게 두 가지 가능성이 있다. 첫 번째 가능성은 목성의 위성 유로파처럼 얼음 지각 아래 바다가 있을 것으로 추정되는 경우다. 이 경우 물 기반 생명체가 바다에서 탄생할 수도 있다. 두 번째 가능성은 아예 물이 아닌 다른 물질에 기반을 둔 생명체가 탄생하는 경우이다. 그 대표적인 경우로 언급되는 것이 바로 토성의 위성인 타이탄이다. 타이탄은 토성에서 가장 큰 위성으로 태양계의 위성 가운데 지구보다 더 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성이다. 그런데 이 대기 중 상당 부분이 바로 메탄가스이다. 그리고 미국항공우주국(NASA)와 유럽 우주국(ESA)의 카시니-호이겐스 탐사선은 타이탄에서 메탄 등 탄화수소로 구성된 호수와 강을 발견했다. 타이탄은 지구를 제외하면 태양계에서 액체 상태의 강과 호수가 흐르는 유일한 천체이다. 타이탄의 액체 탄화수소 환경에는 비록 산소는 부족하지만 대신 탄소, 수소, 그리고 질소 성분은 충분하다. 이 원자들이 모이면 충분히 복잡한 유기 분자를 만들 수 있다. 과연 이런 환경에서도 생명체가 탄생하는 일이 가능할까? 만약 그렇다는 대답이 나온다면 생명체가 살 수 있는 외계 행성의 범위는 매우 넓어질 것이다. 코넬 대학의 제임스 스티븐슨(James Stevenson), 팔레트 클랜시(Paulette Clancy), 조나단 루닌(Jonathan Lunine) 등은 타이탄의 극저온 환경에서 생성될 수 있는 메탄 기반 세포막을 연구해 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표했다. 이들은 탄화수소와 질소를 포함한 유기 분자로 구성된 막 구조인 아조토좀(Azotosome)의 모델을 연구했다. 지구 상의 생물들은 인지질로 구성된 세포막을 가지고 있다. 이 세포막은 물을 기반으로 한 생명체가 존재할 수 있는 공간을 만든다. 연구팀은 아조토좀이 비슷한 기능을 할 수 있는지 테스트했는데, 실제 세포보다 작은 크기의 소기관인 리포솜(liposome)과 유사한 기능을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 아크릴로니트릴 아조토좀(acrylonitrile azotosome)은 실제 리포솜 못지 않은 안정성과 유연성을 지닌 것으로 나타났다. 연구팀은 메탄 기반의 생명체가 가능성이 있는 것으로 보고 이 아조토좀에 대한 후속 연구를 계획 중이다. 이번 연구와 관련해서 연구팀은 작고한 SF 작가 아이작 아시모프의 1962년 작품인 '우리가 아는 것이 아닌'(Not as We Know It)에서 영감을 받았다고 밝혔다. 이 작품에서 아시모프는 물이 아니라 메탄을 기반으로 한 생명체에 관해서 이야기했다. 만에 하나라도 타이탄 탐사에서 메탄 기반 생명이 존재하거나 가능한 것으로 밝혀지면 생명에 대한 우리의 인식은 근본적으로 바뀌게 될 것이다. 생명체가 살수 있는 외계 행성의 범위가 크게 늘어날 것이기 때문이다. 그리고 오래전 작고한 한 SF 작가의 시대를 앞서간 선견지명에 감탄하게 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

영화 '인터스텔라'에는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 행성의 이야기가 나온다. 하지만 실제로는 이런 블랙홀은 단독으로 존재하는 경우가 드물다. 거대한 질량을 가진 블랙홀이 탄생하는 장소는 은하의 중심과 같이 물질이 집중된 장소이다. 그리고 거대한 중력을 가진 블랙홀에 이끌려 주변 물질들이 흡수되면서 더욱 거대한 블랙홀로 커진다. 거대한 질량을 지닌 은하 중심 블랙홀 주변에는 이 블랙홀의 중력에 이끌린 가스와 먼지들에 의해 거대한 나선 모양의 원반이 형성된다. 그리고 블랙홀의 사상의 지평면 아래로 사라지기 전 높은 온도로 가열되어 X선과 자외선 파장에서 강력한 에너지를 내놓는다. 여기에 블랙홀로 빨려 들어가지 못한 물질은 제트의 형태로 분출된다. 블랙홀 자체는 빛마저 흡수하는 괴물 같은 천체이지만, 역설적으로 은하 중심 블랙홀은 막대한 에너지를 내놓는다. 일본 국립 천문대(NAOJ)와 나고야 대학의 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경 가운데 하나인 알마(ALMA)를 이용해서 지구에서 4,700만 광년 떨어진 은하 M77(NGC 1068)을 관측했다. 이들이 연구한 것은 이 은하 중심에 있는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 핵주위 원반(circumnuclear disks·CND)의 구조였다. 연구팀이 이 지역에 어떤 물질이 존재하는지를 분석하자 전혀 예상할 수 없었던 물질들이 검출되어 과학자들을 깜짝 놀라게 했다. 이들이 검출한 것은 탄소 기반 화합물이었다. 여기에는 일산화탄소 같은 단순한 분자도 있었지만, 사이아노아세틸렌(cyanoacetylene, HC3N)이나 메탄올(methanol, CH3OH), 아세토나이트릴(acetonitrile, CH3CN)같은 유기 화합물도 존재했다. 이것이 놀라운 이유는 블랙홀 주변의 환경이 이런 복잡한 분자의 형성을 허용하지 않는 위험한 환경이기 때문이다. 앞서 언급한 것과 같이 블랙홀 주변의 강력한 X선과 자외선으로 인해 이런 분자가 형성되었다고 해도 순식간에 분해될 수밖에 없다. 연구팀은 이것이 가능한 이유로 블랙홀 주변에 일종의 안전지대가 존재하는 것 같다고 설명했다. 즉, 일부 가스와 먼지의 농도가 두꺼운 장소가 블랙홀 주변으로 존재해서 X선과 자외선을 차단하는 역할을 한다는 것이다. 그렇다고 가정할 경우 단순한 유기물질이 블랙홀 주변에서 생존할 수 있을 것이다. 사실 은하 중심 블랙홀 같은 거대 블랙홀 주변은 빛조차 빠져나올 수 없는 사상의 지평면까지 근접하지 않더라도 블랙홀로 흡수되는 물질의 흐름과 강력한 에너지 방출 때문에 극도로 위험한 장소다. 영화에서와는 달리 우주선을 타고 이 근처로 돌진하면, 가까이 가기도 전에 우주선이나 탑승자 모두 살아남기 힘들다. 하지만 등잔 밑이 어두운 것과 같이 이 무시무시한 블랙홀 주변에도 숨을 곳은 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구를 보호하는 오존층을 파괴하는 일부 가스의 대기 중 농도가 상승하고 있다는 연구결과가 나왔다. 이런 가스 중에는 오존층을 보호하기 위한 유엔(UN) 협약의 대상이 되지 않는 물질도 있어 대책 마련의 시급함을 시사하고 있다. AFP통신 등 외신에 따르면, 영국 리즈대 환경과학 연구팀이 두 종의 수학적 모델을 이용해 성층권에 있는 오존층이 이른바 ‘극단수명물질’(VSLS)로 불리는 물질의 영향을 크게 받는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 인위적으로 발생하는 염소가스 배출량이 증가함에 따라 이런 VSLS가 오존층에 미치는 영향이 증대하고 더 심각해질 가능성도 있다고 지적했다. 이번 연구논문에 언급된 화학물질 중 하나인 메탄은 아이러니하게도 오존층 보호 목적으로 1987년 채택된 유엔 ‘몬트리올 의정서’에서 사용 금지된 오존 파괴성 가스의 대체 가스를 제조하는 데 이용되고 있었다. 대기 중에 존재하는 VSLS는 보통 6개월 이내에 사라지지만, 비교적 수명이 긴 염화불화탄소(CFC)류나 할론가스류 등의 단계적 폐지를 의무화하는 획기적인 몬트리올 의정서에는 그 대상으로 포함돼 있지 않다. 이번 연구를 이끈 라이언 호사이니 박사는 “성층권 오존층 손실의 상당 부분에서 VSLS가 주원인이 되고 있는 것을 이번 모델 시뮬레이션이 보여주고 있다”고 지적했다. 또 그는 “매년 (오존 농도의 감소로) 오존홀이 형성되는 남극에서는 VSLS로 인한 오존 손실은 전체 손실의 약 12.5%에 달할 것으로 추산된다”며 “지구 전체 평균으로, 성층권 하단의 VSLS에 인한 오존 손실량은 전체의 25%까지 도달할 수 있다”고 설명했다. 단 더 높은 고도에서의 이 비율은 훨씬 낮아진다. VSLS의 약 90%는 자연에서 유래한 것으로, 해초와 해양의 식물성 플랑크톤에 의해 생성되는 브로민화합물이다. 나머지 10%가 인위적으로 발생하는 염소가스가 원인이 되지만, 현재 인공 VSLS의 비중이 빠르게 상승하고 있다고 연구팀은 지적한다. 호사이니 박사는 “염화메틸렌은 알려진 것 중 가장 존재량이 많은 VSLS의 하나로 보인다”고 말했다. 악명 높은 CFC류(프레온 가스)에 비하면 염화메틸렌의 영향은 당분간 적을 것이다. 호사이니 박사의 말로는 염화메틸렌에 의한 오존층 감소 비율은 1%에 채 못 미친 것이 수학적 모델로 나타나고 있다. 그러면서도 그는 “대기 중 메탄 농도가 최근 급등하고 있는 것도 우리 연구로 밝혀지고 있다”고 설명하고 “일부 지역에서는 염화메틸렌의 대기 중 농도가 1990년대 이후 두 배로 늘어났다”고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구에서 미국 국립해양대기청(NOAA)이 제공하는 20년 분의 대규모 자료를 상세히 조사했다. 유엔 관련 기관은 지난해 9월 오존층은 금세기 중반까지 회복을 위해 순조롭게 진행되고 있다고 밝히면서도, 남극 상공의 오존층은 회복 시간이 더 많이 걸릴 것이라고 발표한 바 있다. 하지만 이번 결과처럼 VSLS의 농도가 앞으로도 계속 증가하면 이런 환경 회복적인 진보는 일부 상쇄될 것이라고 연구팀은 지적하고 있다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 16일 자로 게재됐다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

향유고래의 배를 가르자 안에 있던 메탄가스가 폭발하는 장면이 인터넷에서 화제가 되고 있다. 공개된 영상은 한 해양 생물학자가 해변가에 있는 향유고래 사체를 조사하는 장면을 담고 있다. 주황색 방호복을 입은 그가 칼로 고래의 배를 가르자 ‘쾅’하는 폭발음과 동시에 고래의 내장과 피가 쏟아져 나왔다. 그물에 걸려 죽은 향유고래가 해변에서 일주일 동안 방치돼 부패하면서 메탄가스가 뱃속을 가득 채운 상태였던 것. 고래의 덩치가 큰 만큼 폭발의 세기도 강력했을 것으로 추정되는 아찔한 영상이다. 사진·영상출처=유튜브 영상 캡처 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr