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  • 인류의 해묵은 질문…우주의 ‘다른 세계’는 있는가? [이광식의 천문학+]

    인류의 해묵은 질문…우주의 ‘다른 세계’는 있는가? [이광식의 천문학+]

    인류가 태양계 바깥에서 첫 외계행성을 발견한 것은 1995년 페가수스자리 51번 별 주위를 도는 ‘페가수스 51-b’였다. 그로부터 30년이 채 안된 2023년 8월 기준으로 무려 5500개의 외계행성 발견을 기록했으며, 현재도 꾸준히 발견되고 있다. 과학자들은 우리은하 내에 외계행성이 수십억 개는 될 것으로 예측한다. 그런데 인류 최초로 외계행성에 대한 질문을 던진 사람은 지금으로부터 700년 전 독일 신학자인 알베르투스 마그누스(1193~1280)였다. 가톨릭 주교로서 철학자이자 자연과학자이기도 한 그는 당시의 철학, 신학, 자연과학 등 전 분야에 걸쳐 방대한 저술을 한 학자로서, 보편적 박사(普遍的博士)라 불리었다. 요즘 말로는 ‘통섭(統攝)’이라 할 만한 사람으로, 이렇게 말했다. “이런 세상이 하나만 있는 것일까, 아니면 여러 개 있는 걸까? 이것은 인간이 물을 수 있는 가장 고상하고 놀라운 질문 중의 하나다. 이것은 인간 정신이 진심으로 이해하고자 하는 질문이다.” 이 놀라운 발상에서 나온 질문은 700년이 지난 후에야 그 답을 얻게 되었다. 페가수스자리 51번 별 옆에서 마침내 ‘다른 세계’를 발견해낸 것이다. 인류는 수천 년 전부터 ‘다른 세계’의 존재를 궁금해했다. 소크라테스 이전의 고대 그리스 철학자들도 지구 외에 다른 세계가 있는지에 대해 사색했다. 소크라테스와 동시대인인 원자론자 데모크리토스는 우리와 같은 세계가 무한히 많을 뿐 아니라, 세계는 무한히 확장되고 있으며, 우리보다 태양과 달이 더 많은 세계도 있고 그렇지 않은 세계도 있다라고 장담했다. 2400년 전 고대인의 예언은 지금 다 사실로 판명되었다. 놀라운 예지가 아닐 수 없다. 외부 세계에 대한 논의는 중세와 근세에 이르도록 철학자와 신학자들 사이에 끊이지 않고 이어져왔다. 기독교 안에서도 의견은 둘로 나뉘었다. 하나는 <성서>에 다른 세상 얘기가 없으니 다른 세계는 존재하지 않을 것이라는 파와, 신은 전지하고 무한하니 무한히 많은 세계를 창조하셨을 거라고 믿는 파였다. 그러나 관측 수단이라고는 ‘맨눈’밖에 없던 그 시대로서는 이를 판정할 방법이 없었다. 코페르니쿠스가 지동설을 주장한 <천구의 회전에 관하여>가 나온 것이 1543년이니까, 그 전까지 인류는 지구가 우주의 중심에 굳건히 자리잡고 있다고 믿었던 만큼 대부분의 사람들은 세계는 하나뿐이라고 생각했음에 틀림없다. 인류가 본격적으로 우주를 들여다보기시작한 것은 1610년부터였다. 갓 발명된 망원경으로 달을 본 갈릴레오는 달 역시 지구처럼 산과 계곡이 있는 ‘다른 세계’임을 알았으며, 천상의 물질인 에테르로 이루어진 완벽한 존재라는 아리스토텔레스의 말은 거짓으로 드러났다. 뿐더러 천구를 가르는 은하수는 무수한 별들의 집합체라는 사실도 알아냈다.1995년 ‘첫 외계행성’ 발견에 노벨물리학상 이처럼 광활한 공간을 꿰뚫는 도구 없이는 천상의 세계를 들여다볼 수 있는 방법은 없다. 천문학자들이 강력한 도구로 무장하고 외계행성이란 성배 찾기에 도전하기 시작한 것은 1980년대부터였다. 세계 여러 곳의 연구팀들이 성배 찾기에 나섰지만, 정작 성배를 먼저 손에 쥔 사람은 아웃사이더인 스위스 제네바 대학의 미셸 마요르와 박사과정생 디디에 쿠엘로였다. 그들은 1994년 4월 망원경으로 페가수스자리 51을 집중적으로 관측한 끝에 별이 흔들리는 것을 포착했다. 이런 현상이 나타나는 이유는 행성이 크지는 않지만 별 주위를 돌면서 자신의 중력을 행사하기 때문이다. 별의 미세한 움직임은 별빛을 분석하면 측정할 수 있고, 이로부터 행성의 질량과 크기, 궤도를 알아낼 수 있다. 두 사람은 정밀한 관측 끝에 페가수스 51번 별 주변에서 목성 크기에 질량은 목성의 반 정도 되는 첫 외계행성을 발견하기에 이르렀다. 이 첫 발견은 이후 천문학자들이 수많은 외계행성을 발견하는 데 도화선이 되었다. 첫 외계행성 발견이라는 성배를 거머쥔 미셸 마요르와 디디에 쿠엘로는 2019년 노벨물리학상을 공동 수상했다.최초의 외계행성이 발견된 페가수스자리 51번 별(영문 약자: 51 Peg)은 페가수스자리 방향으로 약 50광년 떨어진 곳의 준거성으로, 고유명칭은 헬베티우스(Helvetios)이며, 겉보기등급은 5.49로 관측에 적합한 환경에서 맨눈으로 볼 수 있다. 그 주위를 도는 행성 페가수스자리 51-b는 디미디움(Dimidium)이라는 공식명칭을 갖고 있는데, 모항성에 매우 바싹 붙어서 돌고 있어 행성의 표면 온도가 섭씨1000도 이상으로 달구어져 있다. 또한 가까운 거리 때문에 4일에 한 번 공전하며, 공전 속도는 초속 136km로, 지구(초속 30km)와 비교하면 4배 이상 빠르다. 이로써 태양 이외의 별들도 행성을 거느리고 있다는 사실, 이 우주에는 지구뿐 아니라 다른 세계도 존재한다는 사실이 명백하게 밝혀진 것이다. 페가수스자리 51번 별은 인류의 오랜 궁금증을 풀어준 최초의 별로 오늘도 밤하늘에서 반짝이고 있다.
  • 우주 광통신 시대 열까?…NASA 전파·레이저 하이브리드 안테나 [고든 정의 TECH+]

    우주 광통신 시대 열까?…NASA 전파·레이저 하이브리드 안테나 [고든 정의 TECH+]

    미 항공우주국(NASA)는 태양계 먼 외곽까지 탐사선을 보내 이제껏 미지의 세계였던 태양계의 주요 행성과 위성, 소행성의 비밀을 밝혀냈습니다. 하지만 이런 과학적 성과를 지구에서 받아보기 위해서는 지구와 우주선 간에 데이터를 주고받을 수 있는 무선 네트워크가 필요합니다. 따라서 NASA는 지구 밖 우주에서 임무를 수행 중인 탐사선과 데이터를 주고받기 위해 1958년부터 심우주 통신망(DSN, Deep Space, Network)을 운영해 왔습니다. 미국 캘리포니아, 스페인 마드리드, 호주 캔버라에 있는 거대한 안테나가 우주 곳곳에 있는 탐사선과 365일 24시간 통신을 주고받는 역할을 담당합니다. NASA의 심우주 통신망은 인류 역사상 최초로 화성과 소행성대를 넘어 목성과 다른 외행성을 탐사한 보이저 1,2호의 데이터를 수신해 행성과 위성의 생생한 모습을 우리에게 전해줬습니다. 몇 년 전 명왕성의 모습을 인류에게 최초로 보여준 뉴허라이즌스호 역시 심우주 통신망으로 데이터를 전송했습니다. 하지만 먼 우주에서 날아오는 신호가 너무나 미약하기 때문에 34m와 70m 지름의 거대한 안테나로도 전송 속도는 느릴 수밖에 없습니다. 최적의 상태에서는 데이터 전송 속도가 10Mbit/s에 달하지만, 명왕성 부근에서 뉴허라이즌스호가 보내는 신호의 데이터 전송 속도는 1Kbit/s 정도에 지나지 않습니다.우주선에 탑재되는 원자력 전지의 출력이 낮기 때문에 우주선이 안테나에 할당할 수 있는 전력은 20W 이내에 불과합니다. 더 큰 문제는 우주선에서 보내는 무선 신호가 지구에 도착할 때쯤 되면 전파 신호의 범위가 지구 지름의 1000배 정도로 커진다는 것입니다. 결국 심우주 통신망의 대형 안테나들은 손목시계 전력의 200억 분의 1에 해당하는 세기를 지닌 전파를 수신해야 합니다. 이렇게 약한 신호로 한 번에 손실 없이 완벽하게 데이터를 전송하기 어렵기 때문에 뉴허라이즌스호 같은 장거리 탐사선은 같은 데이터를 여러 번 반복해서 보냅니다. 따라서 속도는 더 느려집니다. NASA는 이 문제를 극복하기 위해 레이저 기반 우주 통신 시스템을 개발하고 있습니다. 작년 말 성공적으로 테스트를 마친 심우주 광학 통신(Deep Space Optical Communications·DSOC) 시스템이 대표적 사례입니다. 탐사선 프시케에 탑재된 심우주 광학 통신 시스템은 1600만km 거리에서 레이저로 지구에 데이터를 전송했습니다. 사실 레이저는 직진성이 강하기 때문에 장애물을 통과하기 힘들고 심우주 통신에 사용하는 S 밴드 (2.29 - 2.30 GHz), X 밴드 (8.40 - 8.50 GHz), Ku 밴드 (31.8 - 32.3 GHz) 무선 전파보다 통신할 수 있는 거리가 짧습니다. 대신 3개의 무선 주파수를 합친 것보다 더 높은 200Mbit/s의 대역폭을 지니고 있어 고속 통신이 가능한 장점이 있습니다. 그러나 이 장점을 제대로 활용하기 위해서는 현재 심우주 통신망처럼 레이저 신호를 수신할 수 있는 안테나가 필요합니다. 이를 위해 NASA는 심우주 통신 안테나가 설치된 캘리포니아 골드스톤에 전파/레이저 하이브리드 통신 시스템을 설치했습니다. 34m 지름의 안테나로 무선 전파 신호를 받고 7개의 육각형 망원경과 센서로 구성된 1m 지름의 레이저 수신기로 레이저 신호를 수신하는 것입니다. 앞서 이야기한 것처럼 레이저는 무선 전파보다 수신 범위가 짧고 장애물에 취약한 단점이 있어 완전히 무선 전파를 대체하기보다는 상호 보완해 사용할 계획입니다. 하지만 아무리 직진성이 좋은 레이저라도 수천만km 이상의 거리를 날아오면 신호가 퍼지기 마련입니다. 따라서 이 하이브리드 안테나는 광자 하나도 놓치지 않기 위해 초전도 냉각 나노와이어 단광자 검출기(cryogenically-cooled semiconducting nanowire single photon detector)를 사용하고 있습니다.이 전파/레이저 하이브리드 안테나는 기술적 타당성을 검증하기 위한 테스트용 프로토타입입니다. 만족할 만한 성능이 나온다면 궁극적으로 지름 8m의 대형 망원경을 이용한 레이저 수신기를 탑재해 심우주 광통신 시대를 열 계획입니다. 1차 목표는 현재 유인 탐사의 주요 목표인 화성까지 레이저 광통신 범위를 넓히는 것입니다. 화성은 공전 주기에 따라 지구에서 3억 7400만km까지 멀어집니다. 여기까지 레이저 광통신을 연장할 수 있다면 화성 유인 탐사에 큰 보탬이 될 것입니다. 물론 레이저나 전파나 빛의 속도를 넘을 순 없기 때문에 시간은 걸리지만, 한 번에 대용량의 데이터를 보낼 수 있어 화성 우주인의 사진이나 영상을 기다리지 않고 받을 수 있습니다. 만약 이 계획이 성공한다면 인류 최초로 행성간 우주 광통신 시대를 열 수 있습니다. NASA의 도전이 성공할 수 있을지 주목됩니다.
  • 앗! 운석이 우리 집 마당에 떨어졌다…어떡하지? [이광식의 천문학+]

    앗! 운석이 우리 집 마당에 떨어졌다…어떡하지? [이광식의 천문학+]

    지난해 5월 운석으로 추정되는 돌이 미국의 한 가정집 지붕을 뚫고 들어오는 사건이 발생했다. 미국 뉴저지주 호프웰 타운십의 한 가정집에서 일어난 사건이다. 지붕을 뚫고 거실 바닥에 떨어진 돌은 10×15㎝로, 전체적으로 검고 회색빛이 도는데다 열기에 그을린 형태와 금속성을 띤 것으로 보아, 전문가들은 해당 돌이 북미에서 관측된 물병자리 에타 유성우의 운석으로 봤다. 집주인 수지 콥은 “처음에는 아무도 다치지 않은 것에 대해 안도했는데, 지금은 우주로부터 선물을 받은 것에 감사하고 있다”며 기뻐했다. 높은 가치 때문에 ‘우주의 로또’라고 불리는 운석은 흔히 말하는 별똥별, 즉 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 지구상에 떨어지는 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 오는 게 대부분이다. 다만 운석의 기원이 화성일 경우 현재까지 인류가 구할 수 있는 유일한 화성 암석 샘플이라는 점에서 그 가치는 점점 높아진다.운석은 종류에 따라 가격에 큰 차이가 난다. 가장 평범한 운석의 가격은 1g당 5~6달러 정도로 알려져 있지만, 귀한 운석은 금값의 10배에 달한다. 작년 2월 한 아르헨티나 남성이 자국으로 밀반입하려던 지름 27㎝, 무게 12.5㎏의 운석은 최소 6만 2500~7만 5000달러(약 8400~9700만 원)에 최대 100만 달러(약 13억 원)에 달하는 것으로 알려졌다. 또 지난해 8월에는 인도네시아 수마트라섬 중앙타파눌리군에 사는 조슈아 후타가룽이라는 33세 남성이 자기 집 마당에 떨어진 1.8㎏짜리를 운석 수집가인 미국인 재러드에게 약 1600만원에 팔았는데, 나중에 약 20억원을 호가하는 사실을 알고는 속은 것 같고 크게 낙담한 일도 있었다. 이 운석은 조사 결과 45억 년 전 생성된 것이며 태양계에서 가장 처음 만들어진 물질을 포함하는 ‘카보네이셔스 콘드라이트’로 확인됐다. 외신들은 최근 이 사건을 보도하면서 이 운석은 매우 희귀해 1g당 850달러(약 94만원)이며, 총 185만 8500달러(약 20억원)에 달한다고 보도했다. 매일 1백 톤씩 떨어지는 운석 운석은 매일 평균 1백 톤, 일년에 4만 톤씩 지구에 떨어지고 있다. 먼지처럼 작은 입자의 우주 물질은 1초당 수만 개씩, 지름 1㎜ 크기는 평균 30초당 1개씩, 지름 1m 크기는 1년에 한 개 정도씩 지구로 떨어진다. 하지만 그 3분의 2가 바다에 떨어지고, 나머지는 대부분 사람이 살지 않는 지역에 떨어지는 통에 거의 발견되지 않는다. 대부분의 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다. 소행성이란 태양 주위를 공전하는 행성보다 작은 천체를 말한다. 소행성대에는 크기가 트럭만한 것에서부터 수백㎞나 되는 거대한 우주 암석들이 빽빽이 모여 있는데, 2010년 1월 30일 현재 231,665개가 등재되어 있다. 이 수많은 소행성들은 모두 45억 년 전 태양계가 형성될 때부터 존재해온 물질들이다. 이것들은 잘하면 행성이 될 수도 있었는데, 목성의 조석력이 하도 크다 보니 행성이 채 되기도 전에 바스라져버린 행성 부스러기라 할 수 있다. 행성 간 공간에 혜성이나 소행성이 남긴 파편들이 떠돌아다니다가, 초속 30㎞의 속도로 태양 주위를 공전하는 지구로 끌려들어오면, 초속 10~70㎞의 속도로 지구대기로 진입, 대기와의 마찰로 가열되어 빛나는 유성이 된다. 이를 화구(火球, fireball)라 한다. 대부분의 유성체는 작아서 지상 100㎞ 상공에서 모두 타서 사라지지만, 큰 유성체는 그 잔해가 땅에 떨어지는데, 이것이 바로 운석이다. 전체 운석 중에서 약 97%가 석질운석이며, 나머지는 철운석이 2.4%, 석철질운석이 0.6%이다. 운석 발견시 매뉴얼 이런 운석이 어느 시간 어느 장소든 떨어질 수 있다. 다만 확률이 아주 낮을 뿐이지만, 오늘 저녁 우리 집 마당에 떨어질 수도 있는 것이다. 일단 운석은 법적으로 무주물이라 발견한 사람이 주인이다. 그렇다면 이런 운석을 발견했을 때는 어떻게 해야 하나? 운석을 발견하고 다룰 때는 조심해야 한다. 반드시 비닐 장갑 낀 손으로 낙하한 운석 상태를 촬영한 뒤, 수거, 랩핑하여 냉동고에 보관하고 인터넷에 올리자. 지구 물질에 오염되면 값이 떨어진다.2014년 3월 진주 지역에 낙하한 운석 발견을 계기로 희소한 우주 연구자산인 운석을 국가 차원에서 체계적으로 관리할 수 있는 시스템 구축의 필요성이 대두되어, 국가 차원의 운석관리를 통한 운석의 가치 보존 및 학술적 활용 극대화를 위해 운석 등록제가 도입되었다. 운석등록제 시행 주관기관인 한국지질자원연구원은 2014년 9월 운석등록제 및 대국민 운석감정 서비스를 전담하기 위한 조직으로 연구원 내에 운석신고센터를 마련하고, 센터 및 홈페이지를 통해 운석등록제와 운석감정 서비스를 수행하고 있다. 운석 등록 신청은 소유자의 의사에 따라 자율적으로 결정할 수 있으며, 소유자가 운석신고센터에 등록을 신청하면 운석신고센터는 소정의 감정절차를 거친 후 운석 등록증을 신고자에 발급하고, 등록된 운석의 이력관리를 위해 운석 등록 대장을 작성하여 관리한다. 운석 소유자는 등록 운석 소유권 등 운석 관련 정보 변경이 있을 시, 해당 이력 변경사항을 운석신고센터에 신고해야 한다. 운석의 소유자는 국외로 반출하지만 않으면 판매, 분할, 양도가 가능하며, 운석 등록증을 발급받은 경우​ 변동사항만 신고하면 된다. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • 지구 충돌 몇시간 전 발견된 소행성의 ‘운석’ 찾았다 [핵잼 사이언스]

    지구 충돌 몇시간 전 발견된 소행성의 ‘운석’ 찾았다 [핵잼 사이언스]

    지난달 21일(이하 현지시간) 독일 베를린 외곽에 떨어져 폭발한 소행성이 남긴 운석이 수거됐다. 지난 5일 민간 과학단체인 SETI 연구소(SETI Institute) 측은 베를린 인근에서 수거된 운석을 분석한 결과 희귀 운석인 ‘오브라이트’(Aubrite)로 확인됐다고 밝혔다. 앞서 지난달 21일 새벽 직경 1m 크기의 초소형 소행성이 지구 대기권에 진입해 독일 동부 상공을 통과하면서 유성으로 떨어져 현지의 밤하늘을 환하게 밝혔다. 국제천문연맹(IAU)에 의해 공식적으로 ‘2024 BX 1’으로 명명된 이 소행성은 놀랍게도 지구로 떨어지기 불과 몇 시간 전 헝가리 피스케스테퇴 천문대 천문학자 크리스티안 사르네츠키가 처음 발견했다. 그리고 미 항공우주국(NASA)도 2024 BX 1가 지구에 떨어지기 불과 90분 전 확인하고 이를 소셜미디어에 공지했다.실제로 2024 BX 1은 거의 수직으로 떨어지면서 환하게 불꽃을 발하며 사라졌으며 피해는 발생하지 않았다. 소행성이 지구에 충돌하기 직전 발견된 것은 이번이 8번째다. 이번에 발견된 운석은 2024 BX 1이 지구 대기권을 통과하며 타다 남은 것으로 베를린 북서쪽으로 약 80㎞ 떨어진 리벡 마을 들판에서 여러 개가 발견됐다. 베를린 자유대학 등 학생들과 함께 운석을 발견한 SETI 유성 과학자 피터 제니스켄은 “운석을 찾아 며칠에 걸쳐 수십㎞를 걷고 또 걸었다”면서 “처음 운석을 발견하고는 믿을 수 없을 만큼의 안도감마저 느껴졌다”고 털어놨다. 이어 “운석은 대체로 어둡고 매끄러운 모양을 하고있어 구별하기가 쉽지만 이번 운석은 지구 암석과 비슷해 찾기 힘들었다”고 덧붙였다.SETI 에 따르면 이 운석은 오브라이트로 옅은 색깔에 산소 함량이 낮고 소량의 금속을 함유하고 있는 것이 특징이다. 특히 오브라이트는 알려진 샘플이 87개에 불과할 만큼 매우 희귀한데 이는 지구상에서 발견된 전체 운석 중 단 1%에 해당된다. 한편 높은 가치 때문에 이른바 ’우주의 로또‘라고도 불리는 운석은 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 지구상에 떨어지는 대부분의 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다. 운석은 보통 1년에 4만 톤씩 지구에 떨어지지만 대부분 바다로 향해 찾기가 어렵다.
  • 신화 속 반인반마 닮은 미스터리 천체 켄타우로스의 비밀 [아하! 우주]

    신화 속 반인반마 닮은 미스터리 천체 켄타우로스의 비밀 [아하! 우주]

    태양계에는 행성보다 작으면서 행성의 위성이 아닌 수많은 소행성과 혜성이 존재한다. 과학자들은 이 가운데 혜성 활동을 보이는 미스터리 소행성을 발견했다. 목성과 해왕성 궤도 사이에 있는 켄타우로스(Centaurs)는 신화 속 반인반마처럼 혜성과 소행성의 특징을 지니고 있으면서 다른 소행성이나 혜성에서 볼 수 없는 목성–해왕성 간 타원궤도를 공전하는 미스터리 천체로 과학자들의 관심을 모았다. 일부 과학자들은 켄타우로스가 태양계가 밖에서 우연히 진입한 외계 천체라는 가설을 내놓기까지 했다. 행성과학연구소의 과학자인 에바 릴리와 동료들은 켄타우로스의 공전 궤도와 혜성 활동 데이터를 모아 켄타우로스의 비밀을 파헤쳤다. 연구팀에 따르면 사실 켄타우로스의 탄생에는 그렇게 복잡한 설명이 필요하지 않다. 필요한 것은 목성과 토성의 강한 중력뿐이다. 어떤 이유로든 태양계 외곽의 소행성이 목성과 해왕성 사이 궤도에 진입하면 태양계에서 태양 다음으로 큰 중력을 행사하는 목성과 토성의 간섭을 받게 될 가능성이 높다. 중력 간섭은 무작위적으로 일어나기 때문에 일부 천체는 태양계 먼 곳으로 튕겨 나갈 수도 있고 반대로 목성에 더 가까운 위치로 이동할 수도 있다. 이 과정에서 태양에 더 가까운 궤도로 이동하면 이 천체는 타원 궤도를 공전하는 도중에 태양에 가까운 위치에서 이전보다 더 높은 열에너지를 받게 된다. 그러면 이때까지 기화하지 않았던 낮은 온도에서 기화하는 휘발성 물질(이산화탄소나 물 등)이 기화하면서 혜성과 유사한 행동을 보인다. 하지만 켄타우로스로 분류되는 천체들은 혜성처럼 낮은 온도에서 증발하는 휘발성 물질이 많지 않기 때문에 완전히 혜성으로 분류할 수 있을 만큼 활발한 물질 분출을 일으키지 않는다. 그리고 여러 차례 공전 궤도를 돌고 나면 더 기화할 물질도 남지 않아 혜성 같은 활동을 중단하고 평소의 소행성 형태로 돌아가게 된다. 따라서 전체 켄타우로스 가운데 10% 정도만 혜성 활동을 보이고 나머지는 휴면 상태에 있게 된다. 물론 켄타우로스가 혜성은 아닌데 가끔 혜성 비슷한 활동을 보이는 이유를 알기 위해서는 더 많은 정보가 필요하다. 지구에서의 관측과 이를 토대로 한 이론적 모델만으로는 충분치 않기 때문에 결국은 탐사선을 직접 보내 자세한 정보를 캐내야 한다. 당장에는 계획이 없지만, 언젠가는 탐사가 이뤄질 가능성이 높다. 여담이지만, 많은 소행성이 목성과 토성의 강력한 중력에 이끌려 흡수되거나 아니면 아예 태양에서 더 먼 자리로 이동한다. 반대로 말하면 목성이나 토성이 외곽 소행성들이 함부로 태양계 안쪽으로 들어오지 못하게 막는 파수꾼 역할을 한다. 덕분에 지구 같은 내행성들이 안전한 셈이다. 만약 목성이 없다면 공룡을 멸종시킨 소행성 충돌은 훨씬 자주 발생했을 것이다. 켄타우로스가 지구를 향해 돌진하지 못하고 미스터리 천체로 남게 된 것 역시 태양계 맏형인 목성의 든든한 보호 덕분일 것이다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 스타트업도 우수한 특허만 있으면 ‘투자’ 유치

    스타트업도 우수한 특허만 있으면 ‘투자’ 유치

    스타트업이나 벤처기업이 보유한 경쟁력있는 우수 특허만으로 투자를 받을 수 있는 길이 확대된다. 특허청은 14일 특허 매입 등의 방식으로 지식재산(IP)에 직접투자하고 이를 활용해 라이선싱 수익(로열티)을 창출하는 ‘지식재산(IP) 직접투자 펀드’를 올해 228억원 규모로 신규 조성할 계획이라고 밝혔다. IP 투자는 특허의 가치평가에 기반해 특허기술 사업화 기업에 자금을 투자하는 IP 기업투자와 특허 매입 등의 방식으로 직접투자하는 IP 직접투자로 나뉜다. 2023년 기준 기업투자는 2조 4434억원 규모이나 직접투자는 1513억원으로 기업투자에 집중됐다. 더욱이 직접투자 시장은 민간에서 자발적 펀드 조성이 이뤄지지 않았다. 특허청은 정부 재원을 활용한 펀드 조성으로 금융권 등 민간의 관심을 유인할 것으로 기대하고 있다. 나아가 특허 활용 가능성을 높이고 핵심기술의 해외 유출 방지 및 산업재산권 무역수지 개선 등에도 기여할 수 있다는 분석이다. 신규로 조성되는 IP 직접투자는 펀드 운용사가 자체적으로 투자 기업 심의를 거쳐 투자 가능여부 및 투자규모를 결정하게 된다. 직접투자 대상은 우리나라 산업재산권을 보유한 스타트업 등 중소·벤처기업이다. 특허청은 민간 전문가 의견을 반영해 올해 신규 펀드의 주목적 투자대상 요건 등을 개선한 뒤 2~3월께 모태펀드(한국벤처투자)를 통해 운용사 선정 절차를 진행할 예정이다. 목성호 특허청 산업재산정책국장은 “IP 직접투자는 중소기업·대학·공공연이 보유한 특허를 활용할 수 있어 ‘K-핵심기술’의 해외유출 방지 및 산재권 무역수지 개선에도 기여가 기대된다”며 “인프라 성격의 기업투자와 직접투자 활성화를 통해 IP 투자의 대중화에 노력하겠다”고 밝혔다.
  • 지구-달 거리 1.5배…56만㎞ 꼬리 가진 외계행성 발견 [아하! 우주]

    지구-달 거리 1.5배…56만㎞ 꼬리 가진 외계행성 발견 [아하! 우주]

    헤성도 아닌 외계행성이 지구과 달 사이 거리의 1.5배에 달하는 56만 ㎞나 되는 거대한 꼬리를 달고 있어 천문학자들을 흥분시키고 있다. 행성이 모항성과 함께 어떻게 진화하는지에 대한 새로운 질문을 촉발하고 있기 때문이다. ​지구에서 160광년 떨어진 뜨겁고 푹신한 거대 외계행성 ‘WASP-69b’는 3.9일의 빠른 주기로 모성을 공전하고 있다. 이 행성이 천문학자들에게 관심을 끌게 된 것은 2018년 행성 대기에서 누출되는 긴 가스 꼬리를 발견되면서부터다. 헬륨 입자로 이뤄진 희미한 흔적으로 여겨졌던 그 꼬리가 실제로 존재한다면 그 길이는 최소 56만 3270㎞, 즉 해당 행성 지름의 약 7배일 것으로 추정된다. 이 헬륨 대기는 모성에서 쉼없이 불어닥치는 태양풍에 의해 뜯겨나가고 있는 중이다. 미국 캘리포니아대 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA)의 에릭 페티구라 천문학·천체물리학과 조교수는 “WASP-69b 시스템은 실시간으로 대기 질량 손실을 연구할 수 있는 드문 기회를 천문학자들에게 제공하는 보석 같은 존재”라고 밝혔다. 연구 공동저자인 다코타 타일러 UCLA 천체물리학 박사과정 연구원은 지난 9일 뉴올리언스에서 열린 제243차 미국천문학회 회의의 언론 브리핑에서 “이 행성은 방사선에 휩싸여 있다”고 밝히면서도 “만약 당신이 은퇴를 고려하고 있다면 이 행성으로 은퇴하는 것은 고려하지 말 것을 제안하고 싶다”고 조크를 덧붙였다. 타일러 연구원은 브리핑에서 해당 외계행성의 누출 대기에 대한 하와이 케크 천문대의 새로운 데이터를 공유했다. 이는 지난 9일 ‘천체물리학 저널’(ApJ)에 발표된 논문에도 설명돼 있다. 최근 관측에 따르면, 대기는 초당 200만 t의 속도로 행성에서 방출돼 이전에 볼 수 없었던 거대한 혜성 같은 꼬리를 형성하고 있는 것으로 나타났다.이번 연구 성과는 주로 이 행성을 관찰했던 이전 망원경보다 더 많은 빛을 수집하는 케크 천문대의 대형 망원경 덕에 이뤄졌다. 그러나 천문학자들이 말하는 별의 변동성이 모성의 행동을 변화시킬 수도 있다고 타일러 연구원은 설명하면서 “별 자체 내에서 정확히 어떤 유형의 변동성이 일어나고 있는지는 파악하기는 어렵다”고 덧붙였다. 뿜어져나오는 대기 덕분에 이 행성은 10억 년마다 지구 한 개 질량만큼 대기를 잃고 있는데, 이는 ‘상당히 적은 양’이라고 타일러 연구원은 말했다. 그러면서 “‘뜨거운 목성’의 경우에 있어서는 실제로 그다지 많은 양은 아니다”고 부연했다. 휘날리는 꼬리를 관찰하면 이 행성의 대기가 모항성과 어떻게 상호작용하는지를 알 수 있으며, 각각의 별과 함께 행성의 진화에 대한 빛을 밝힐 수 있다. 페티구라 교수는 성명을 통해 “대부분의 알려진 외계행성의 경우 대기 손실 기간이 오래 전에 끝난 것으로 추정한다”고 밝히면서도 “WASP-69b 시스템은 실시간으로 대기 질량 손실을 연구하고 다른 행성을 형성하는 중요한 물리학을 이해할 수 있는 드문 기회를 제공하고 있다”고 말했다. 타일러 연구원은 성명서에서 과학적 매력 외에도 끊임없는 항성풍에 직면한 행성의 회복력은 또한 이 행성의 미래에 대한 예측을 가능케 해준다고 밝히면서 “WASP-69b와 같이 우리 역시 우리가 직면하는 수많은 과제에도 불구하고 계속해서 나아갈 수 있는 능력을 갖추고 있다”고 했다. 이광식 과학 칼럼니스트
  • 직무발명 소송시 ‘영업비밀’ 제출 명령…발명완성으로 승계시점 조정

    직무발명 소송시 ‘영업비밀’ 제출 명령…발명완성으로 승계시점 조정

    올해 하반기부터 직무발명에 대한 자동승계 및 분쟁 발생시 사용자에 대해 법원이 자료제출을 명령할 수 있게 된다. 특허청은 10일 현행 직무발명제도와 관련해 사전에 분쟁을 줄이고 소송을 합리화할 수 있는 내용의 발명진흥법 개정안을 이달 중 공표해 6개월 후 시행할 예정이라고 밝혔다. 직무발명제도는 종업원의 직무와 관련한 발명 성과에 대해 보상해 발명의욕을 고취시키고, 사용자는 종업원이 창출한 직무발명을 활용해 기술이전·사업화 등을 추진할 수 있다. 종업원의 직무발명 및 연구개발 활성화의 동기 부여가 됐지만 사용자와 종업원, 과학기술계, 법조계의 다양한 개선 요구가 끊이질 않았다. 우선 직무발명 승계제도가 개선된다. 현재 종업원이 직무발명에 특허출원 등 권리화하려면 사업자에게 승계신고·승인을 받아야 한다. 이로 인해 기업 부담이 갖게 되고, 승계 통지 전 종업원이 양도해 무효소송이나 권리 분쟁으로 이어지기도 했다. 개정안은 직무발명 승계시점을 승계통지가 아닌 발명완성 시점으로 바꿔 승계통지 부담을 없애고 불승계 의사만 이뤄지도록 개선했다. 직무발명 분쟁이 보상금 산정에 집중되면서 권리 귀속절차를 합리적으로 간소화한 것이다. 또 분쟁 발생시 종업원이 직무발명 기여도를 입증할 수 있는 증거지만 회사가 영업비밀을 이유로 거부하면 사실상 자료 확보가 어려웠다. 개정안은 영업비밀이라도 소송 판결에 필요하면 자료 제출을 법원이 명령할 수 있고, 증거자료를 소송 외 목적으로 활용하지 못하도록 제재하는 비밀유지명령 제도를 동시에 도입한다. 직무발명 우수기업에 대한 인증 및 취소, 인증 유효기간 등을 법률로 정해 인증제도의 법적 근거도 강화했다. 특허청은 직무발명에 대한 이해 제고 및 확산, 정당한 보상문화 정착을 위해 직무발명 표준규정, 사용자와 종업원간 협의·동의절차, 보상사례직무 등을 규정한 가이드라인을 제작 공급할 예정이다. 목성호 특허청 산업재산정책국장은 “연구자들이 의욕적으로 기술 개발에 매진하고, 사용자는 직무발명을 안정적으로 활용할 수 있는 기반이 마련됐다”며 “자료제출과 비밀유지명령이 가능해지면서 사용자와 종업원 간 합리적인 보상문화가 정착될 것으로 기대된다”고 밝혔다.
  • 이곳은 ‘유황불 지옥’…탐사선 주노, 목성 위성 ‘이오’ 포착 [우주를 보다]

    이곳은 ‘유황불 지옥’…탐사선 주노, 목성 위성 ‘이오’ 포착 [우주를 보다]

    미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 수많은 활화산으로 가득찬 목성 위성 이오(Io)의 생생한 모습을 근접해 포착했다. 최근 NASA 측은 지난해 12월 30일 주노가 목성을 57번째 근접 비행하는 과정에서 이오를 최근접해 상세한 이미지를 촬영하는데 성공했다고 밝혔다. NASA에 따르면 이날 주노는 이오에 약 1500㎞이내를 통과하며 생생한 표면 모습을 6장의 이미지로 기록했다. 주노 수석연구원인 스콧 볼튼 박사는 "이번 근접비행에서 얻은 데이터를 이전 데이터와 합쳐 이오의 화산이 어떻게 변화하는지 분석할 것"이라면서 "이오의 화산이 얼마나 자주 분출하고 얼마나 밝고 뜨거운지 등을 연구할 것"이라고 밝혔다.지름이 약 3642㎞에 달하는 이오는 지구를 포함해 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체다. 약 400개에 달하는 활화산이 존재하는 것으로 알려져있어 ‘유황불 지옥’이라고도 불리는데, 이는 목성의 위성들 대부분 영하 150도 이하의 ‘얼음 지옥’인 것과는 정반대다.이오가 화산 천국이 된 것은 목성의 중력 때문이다. 목성의 강력한 중력이 가장 안쪽 궤도를 공전하는 이오 내부에 마찰열을 일으켜 내부를 녹이고 이 열에 의한 마그마가 지표로 분출하면서 유황불 지옥이 된 것.여기에 갈릴레이 형제(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토) 중 태양계에서 가장 큰 위성인 가니메데와 유로파까지 중력으로 끌어당기고 있어 이오는 그야말로 태양계에서 가장 ‘고통받는 세계’로도 통한다. 한편 지난 2011년 8월에 장도에 올라 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노는 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 지금도 보내오고 있다. 
  • 인류 우주관을 바꾼 제임스웹 망원경이 2023년 발견한 ‘12장면’ [이광식의 천문학+]

    인류 우주관을 바꾼 제임스웹 망원경이 2023년 발견한 ‘12장면’ [이광식의 천문학+]

    2년 전 크리스마스날 천문학자들과 우주 마니아들은 30년을 기다려온 큰 선물을 받았다. 이는 별과 은하를 탐사하기 위한 세계 최대이자 최고가인 제임스웹 우주망원경(JWST)의 발사였다. 무려 10조 원이 투입된 웹은 기대에 어긋나지 않게 올해도 숨막힐 듯 아름답고, 과학적으로 가치 있는 우주 이미지를 전해왔다. 우주에 대한 우리의 이해를 바꿔놓은 JWST이 2023년 발견한 '12장면'을 정리했다.  1. 제임스웹이 잡아낸 태양계의 새로운 모습들 JWST는 우주 최초의 별과 은하를 보는 것이지만 태양계의 새로운 이미지들도 선사했다. JWST는 지난 10월 폭이 4800㎞가 넘는 목성의 거대한 고속 제트기류가 시속 515㎞로 이동하는 모습을 보여줬다. 지난 6월에는 목성의 얼음 위성 유로파의 염분 액체 바다에서 처음으로 이산화탄소를 확인했다. 또한 가스 행성인 토성의 섬세한 고리 시스템을 비롯해 146개의 달 중 3개를 포착한 이 이미지는 토성에 대한 새로운 시각을 제공했다. NASA에 따르면 JWST의 적외선 눈을 통해 본 토성은 섬뜩할 정도로 어둡다. 이 파장에서 메탄가스가 대기에 떨어지는 햇빛을 거의 모두 흡수하기 때문이다.  또 천왕성의 가장 밝은 위성과 13개의 먼지 고리 중 11개의 이미지도 포착했다.    2.  생명체에 필요한 분자가 풍부한 가까운 외계행성 가설 뒷받침  JWST는 지난 9월 지구에서 120광년 떨어진 차가운 별을 돌고 있는 'K2-18 b'라는 외계행성의 대기에서 메탄과 이산화탄소를 발견했다. 태양계에서 꽤 가까운 이 외계행성은 지구보다 크지만 태양계의 거대 행성보다는 작다.  과거 허블 우주망원경으로 관측할 당시에 K2-18 b는 지각 아래 액체 물로 이루어진 바다가 있으며, 수소가 풍부한 대기가 있는 미니 해왕성급 외계행성인 '하이션(Hycean) 행성'일 수 있는 것으로 나타났다. JWST의 최근 관찰 결과는 풍부한 메탄과 이산화탄소에 대한 증거를 증명했고, 암모니아는 거의 없다는 가설을 뒷받침했다.  캠브리지 대학 천문학자 사바스 콘스탄티노는 "이는 K2-18 b에 대한 단 두 차례의 관측에서 나온 것이며, 앞으로 더 많은 관찰이 진행될 예정"이라면서 "우리의 연구가 웹이 생명체 서식 가능 외계행성에 대한 초기 시연에 불과하다는 것을 의미한다"고 덧붙였다.    3.  지금까지 관측된 최소 천체를 발견 JWST는 지난 2월  화성과 목성 사이의 소행성대에 묻혀 있는 작은 소행성을 예상치 못하게 발견했다.  그 지역에 있는 대부분 천체들은 미국 워싱턴 기념비(높이 169.29m)만 한 우주 암석들로 태양계 형성의 잔재로 추정된다. 이는 태양계 진화에 관한 흥미로운 역사를 간직하고 있다.    4.  원시 우주에서 거대하고 신비한 은하 발견 지난 2월 과학자들은 빅뱅 이후 불과 5억~7억년 후 우주 풍경을 담은 JWST의 우주 이미지에서 우리 은하만큼 거대한 새로운 은하를 발견했다. 기존 이론과 모델에 따르면 JWST가 발견한 은하는 과학자들의 예상치보다 크며, 그 안에 있는 성숙한 붉은 별은 나이가 무척 오래된 항성들이다.  펜 스테이트 대학의 천문학자 조엘 레자는 "이것은 초기 은하 형성의 전체 그림에 의문을 제기한다"고 말했다. 5.  우주의 팽창 속도에 대한 격렬한 논쟁 우주가 점점 더 빠른 속도로 팽창하고 있다는 것을 알려져 있지만 얼마나 빠른지는 정확히 알려지지 않았다. 이는 우주의 팽창률을 추정하는 데 중요한 값인 허블 상수의 정확한 값을 결정하는 것을 뜻하는데, 아직까지 논쟁이 계속되고 있다. 올해 JWST는 세페이드 변광성으로 알려진 종류의 별을 관찰했다. 이 별은 일반적으로 태양보다 약 10만배 더 밝은 별로 우주 거리를 측정하고, 우주의 팽창 속도를 알아내는 데 있어 매우 신뢰할 수 있는 자료다. 그러나 JWST의 새로운 데이터는 논쟁을 해결하기 보다는 허블 상수에 대한 논쟁을 더욱 격화시켰다.  존스홉킨스 대학의 천문학자이자 노벨상 수상자인 아담 리스는 “허블 상수의 값이 어떻게 나오든 상관하지 않는다”면서 "나는 우리가 가진 최고의 도구, 즉 표준 도구가 서로 일치하지 않는 이유를 이해하고 싶다"고 밝혔다.    6. 최초의 초거대 블랙홀 관측 올해 JWST는 천문학자들이 최초의 초거대 블랙홀 중 하나가 출현했다고 생각하는 두 개의 초기 은하에서 별빛을 볼 수 있도록 도왔다. JWST는 우주의 나이가 10억년 미만이었을 때의 은하계를 관찰해 시간이 지남에 따라 블랙홀이 어떻게 태양의 수백만 또는 수십억 배에 달하는 아마무시한 질량을 갖게 되는지를 보여주었다. 7. 원시 은하의 복잡한 유기분자 발견  지난 6월 천문학자들은 JWST가 우주 나이가 현재 나이의 10%에 불과했던 120억년 전 우주에서 지구상의 석유나 석탄 매장지에서 발견된 것과 유사한 탄소 기반 분자를 발견했다고 밝혔다. 우주에서는 이런 분자가 아주 작은 먼지 알갱이와 결합하는데, 지금껏 망원경의 한계로 인해 이를 발견하기 어려웠다. 그러나 텍사스 A&M 대학의 천문학자 저스틴 스필커는 "웹을 사용하면 유기분자를 쉽게 찾을 수 있을 것으로 보인다"고 말했다.    8. 우주 탄생 후 가장 초기의 '메이지 은하' 발견 지난해 여름 JWST는 메이지 은하로 알려진 흐릿한 주황색 덩어리를 촬영했다. 천문학자들은 이것이 지금까지 발견된 가장 초기의 은하 중 하나라고 발표했다. 이 은하는 우주의 나이가 고작 3억 9000만년이었을 때 존재했던 것으로 보이며, 이는 지금까지 발견된 4개 은하 가운데 가장 초기 은하로 추정하고 있다.  지난해 발견된 메이지 은하계는 높은 별 형성률을 가지고 있다. 그것을 발견한 사람의 9살짜리 딸의 이름을 따서 '메이지 은하'라는 이름이 붙었다. 오스틴에 있는 텍사스 대학의 천문학자인 스티븐 핀켈스타인은 "이것은 우리가 JWST로 은하계를 찾아보기 전까지 은하계가 어떻게 형성되었는지, 어떻게 생겼는지 전혀 알 수 없었던 미지의 개척지였다"고 밝혔다. 9. 가장 먼 거리의 초대질량 블랙홀 발견 천문학자들은 지난 7월 JWST가 지금까지 본 것 중 가장 멀리 떨어져 있는 활동성 초대질량 블랙홀을 발견했다고 발표했다. 이 블랙홀의 모은하는 빅뱅 이후 불과 5억 7000만년 후에 형성됐다. 그러나 이 고대 블랙홀은 질량이 태양의 900만 배에 불과할 정도로 매우 작다. 일반적으로 대부분의 블랙홀은 태양 질량의 10억 개가 넘는 무게를 가지고 있다. 연구진은 “우주가 시작된 직후에 그것이 어떻게 형성되었는지 설명하는 것은 여전히 쉽지 않다”고 말했다.    10. 원시 우주의 유령 은하 발견 먼지 구름 깊숙한 곳에 묻혀 있는 흐릿한 은하를 잡은 JWST 이미지는 최근 천문학자들의 관심을 끌었다. 부분적으로는 최초의 별이 나타난 빅뱅 이후 불과 9억 년 후에 나타난 것으로 보이기 때문이다.  텍사스 대학 오스틴 캠퍼스의 천문학자인 제드 맥키니는 "이는 아직 우리가 발견하지 못하고 있는 은하계가 엄청나게 많을 것이라는 사실을 말해주는 것"이라고 말했다.11. 전설적인 3개의 '다크 스타' 발견 천문학자들은 지난 7월 JWST가 그레이트풀 데드의 노래 '다크 스타'에 나온 '어두운 별'로 추정되는 세 개의 밝은 천체를 발견했다고 보고했다. 그 '별들'은 원래 지난해 JWST에 의해 은하로 지정된 것이었다.  텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 물리학 교수인 캐서린 프리스는 “제임스 웹 데이터를 보면 이러한 천체에 대해 두 가지 경쟁 가능성이 있다는 것을 알 수 있다”면서 "하나는 수백만 개의 평범한 종족 III 별을 포함하는 은하계라는 것이고, 다른 하나는 그들이 어두운 별이라는 것이다. 그리고 믿기 어렵지만, 어두운 별 하나가 은하계 전체와 맞먹을 만한 밝기의 빛을 가지고 있다"고 말했다.  천문학자들은 이러한 유형의 별들이 우리 우주 물질의 85%를 구성하지만, 우리 눈에는 보이지 않는 암흑물질에 의해 구동된다고 생각한다. 만약 '어두운 별'이 정말로 존재한다면 그들의 존재는 JWST가 관찰한 것처럼 아주 어린 우주가 어떻게 그렇게 많은 큰 은하들을 생성하도록 성장했는지에 대한 수수께끼를 푸는 데 도움이 될 것이라고 연구자들은 말한다. 12.  우리 은하와 비슷하게 보이는 놀라운 초기 은하들 은하 진화 이론은 우리 우주에서 가장 초기의 은하가 너무 어려서 나선 팔이나 막대 또는 고리와 같은 특징을 만들어내지 못했을 것으로 예측됐다. 천문학자들은 이러한 복잡한 구조가 빅뱅 이후 약 60억년 후에 나타나기 시작했을 것으로 생각해왔다. 그러나 올해 JWST는 이처럼 섬세한 특징을 가진 은하가 빅뱅 이후 37억 년 만에 존재할 수 있다는 사실을 발견했다. 영국 맨체스터 대학 천문학 교수인 크리스토퍼 콘셀리스는 "우리의 관측 결과를 바탕으로 천문학자들은 최초의 은하 형성과 지난 100억 년 동안 은하의 진화가 어떻게 일어났는지에 대한 우리의 이론을 재고해야 할 것"이라고 말했다.
  • 오늘밤(23일) 마지막 작은곰자리 ‘유성우’가 쏟아진다

    오늘밤(23일) 마지막 작은곰자리 ‘유성우’가 쏟아진다

    매년 12월 말에 쏟아지는 마지막 유성우인 작은곰자리 유성우(Ursids)가 23일 최고조에 달한다. 모처럼 들이닥친 한파를 무릅쓸 각오가 되어 있는 별지기라면 오늘밤 밝은 빛줄기와 간헐적으로 발생하는 '불덩어리(화구)'의 유성우를 보는 마지막 기회를 잡을 수 있을 것이다. 작은곰자리 유성우는 지난 18일부터 27일 사이에 활성화되는 중급 유성우로, 크리스마스 이브와 크리스마스 날까지 유성을 볼 수 있다는 장점을 갖고 있다. ​별똥별이라는 이름으로 더 잘 알려진 유성은 혜성이나 소행성에서 부서진 잔해가 지구 대기권과 충돌하면서 마찰열로 인해 밝게 빛나는 것을 말한다. 큰 덩어리는 미처 다 타지 못한 채 지상으로 떨어지기도 하는데, 이것을 운석이라 한다. 유성우는 평상시보다 많은 유성이 집중적으로 떨어질 때를 말한다. ​작은곰자리 유성우는 터틀 혜성(8P/Tuttle)의 잔해가 만들어내는 천체현상이다. 13.6년을 주기로 태양을 도는 터틀은 중간 크기 혜성으로 분류되지만, 지름은 여전히 약 4.5km로 맨해튼 섬 크기와 비슷하며 알려진 혜성의 약 99%보다 크다. 터틀이 지구에 마지막으로 접근하고 태양계 내부를 통과한 것은 지난 2008년 1월이었다. 이 혜성이 남긴 잔해들이 만들어내는 작은곰자리 유성우는 작은곰자리 방향에서 퍼져나오는 것처럼 보이기 때문에 이런 이름을 얻었다. 천문학자들은 이 활동성이 높은 지점을 유성우의 복사점이라고 부른다. ​작은곰자리는 북극성을 포함하는 별자리이기 때문에 항상 지평선 위에 있다. 따라서 북반구 별지기들이 가장 편하게 지평선 위로 볼 수 있는 유성우인 셈이다. 작은곰자리 유성우의 극대기는 정확히 23일 오후 1시경이며, 최대 시간당 10개가 떨어지는 것으로 나와 있다. 따라서 우리나라에서는 극대기의 유성우를 볼 수 없지만, 하늘이 어두워지면 상당 개수의 유성을 볼 수 있을 것으로 예상된다. ​북극성은 북두칠성의 두 끝별 사이 선분을 5배 연장하면 만나게 되는 2등성이니, 어렵지 않게 찾을 수 있다. 서울 기준으로 올려다본 각은 약 38도인데, 이것은 서울이 북위 38도쯤 된다는 뜻이다. 한 가지 안 좋은 소식은 월령 10.5의 달이 좀 밝다는 점이다. 하지만 그에 벌충할 만한 보너스가 있다. 바로 달과 천왕성이 2.5도 간격으로 근접하며, 달의 오른쪽에 빛나는 목성을 감상할 수 있다는 점이다. ​긴 궤적을 그으며 순간적으로 나타났다 사라지는 유성은 하늘이 어둡고 사방이 트인 곳이라면 육안으로도 쉽게 관측할 수 있는 만큼 빛공해가 적고 남동쪽이 툭 트여 있는 곳을 찾아 관측하는 것이 요령이다. 밤공기가 차가우므로 철저한 방한대책을 잊어서는 안되겠다. 끝으로 별똥별을 발견하는 순간에 빌 수 있는 소원 한 개씩을 꼭 준비하자. 별지기들은 그때 비는 소원은 이루어질 확률이 높다는 믿음을 가진 사람들이니까.
  • “여러분은 혼자 아냐” 尹, 전몰·순직 군경 유족과 성탄 행사

    “여러분은 혼자 아냐” 尹, 전몰·순직 군경 유족과 성탄 행사

    히어로즈 패밀리 대통령실 초청 행사오찬, 선물 증정, 마술쇼 등 진행 윤석열 대통령은 22일 전몰·순직 군경 유가족인 ‘히어로즈 패밀리’를 용산 대통령실로 초청했다. 대통령실에서 열린 첫 크리스마스 행사로 전몰·순직한 군인·경찰·소방관 등의 배우자와 초등학생 이하 자녀 등 30여명이 함께 했다. 윤 대통령은 오찬을 겸해 열린 행사에서 아이들에게 선물을 나눠주고 마술쇼와 캐럴 메들리 공연 등을 함께 관람했다. 윤 대통령은 “여러분은 혼자가 아니다”라며 “여러분들 아버지, 아빠를 기억하고, 여러분의 가족을 잊지 않는 국가가 늘 있다고 하는 것을 잊지 말아 주길 바란다”고 당부했다. 이날 아이들은 자신의 꿈을 적은 ‘꿈 카드’를 크리스마스 나무에 걸었다. 특히 윤 대통령은 강직성 전신마비를 가진 유이현 군의 꿈 카드를 대신 걸어주며 격려했다고 대통령실은 전했다. 유 군은 어머니 이꽃님씨가 2020년 2월 한강에 투신한 실종자를 수색하다 순직한 남편 유재국 경위의 갑작스러운 소식에 충격을 받고 조산해 강직성 전신마비를 갖고 태어났으며, 지금도 계속 병원에서 치료를 받고 있다. 고 심문규 소방교의 쌍둥이 아들인 심지안 군은 목성을 직접 보고 싶다는 희망에 따라 천체 망원경을 선물 받는 등 대통령실은 이날 아이들에게는 평소 갖고 싶어 했던 선물을 전달했다.
  • “넌, 할 수 없다”는 말에 왜?… 유리천장 깨는 첫걸음

    “넌, 할 수 없다”는 말에 왜?… 유리천장 깨는 첫걸음

    “여자답지도 않고, 그렇다고 남자도 아닌” 여성 행성 과학자의 성장기를 담은 회고록이다. 두껍기 이를 데 없는 우주 천문 분야의 유리천장을 뚫고 젊은 여성 리더로 우뚝 서는 과정이 담겼다. 지난 10월 미국 항공우주국(NASA)은 화성과 목성 사이의 소행성대에 있는 소행성 ‘16 프시케’로 무인탐사선을 쏘아 올렸다. 1조원이 넘는 ‘프시케 프로젝트’가 시작된 것. 지구의 핵과 가까운 금속인 철과 니켈로 구성된, 태양계에서 가장 신비한 소행성인 프시케를 탐사하는 것이 이 프로젝트의 목표다. 탐사선 ‘프시케’는 지구로 귀환할 수 없다. 목적지가 지구와 태양 거리보다 세 배나 먼 곳에 있는 소행성이라서다. 지구 탄생의 비밀을 밝히려는 이 담대한 시도를 이끄는 이가 바로 미국에서 스타 행성 과학자로 떠오른 저자다. 물론 과정이 순탄하지는 않았다. 그가 과학자, 리더로 나아가는 길목에는 늘 가능성을 제한하는 세상의 말이 끼어들었다. 소녀 시절 선생님은 걸핏하면 “너는 MIT(매사추세츠공과대)에 들어갈 수 없다”고 했다. 우주를 향한 모험에 초대받지 못하는 게 어리거나 공부를 못해서가 아니라 여자라서였다는 걸 알게 된 건 세월이 꽤 흐른 뒤였다. MIT에 들어가서는 “여학생들은 배려받아 MIT에 입학한 것”이라는 말을 들었다. 지질 구조를 조사하는 여러 차례의 국내외 탐사에서도 그만두고 집으로 돌아가라는 말을 들었다. 그의 회고처럼 그야말로 “연장을 들고 짐을 옮기고 의견을 내는 모든 순간이 작은 도전”이었다. 여성이 리더의 자리에 설 수 있냐는 의심 어린 시선도 내내 뒤따랐다. 그때마다 그는 질문했다. “할 수 없다”는 말에 “왜”라는 질문을 던졌다. 질문으로 낡은 오해를 논박하고, 관행을 바꾸고, 학계의 연구 모델을 바꿔 나갔다. 그는 그 과정을 이렇게 설명한다. “변화는 질문에서 시작된다”고. 탐사선 프시케는 4년여의 시간 동안 26억㎞를 날아 소행성 프시케에 도착할 예정이다. 궁금하다. 그때 그가 세상에 뭘 선물할지 말이다.
  • 지구는 지금까지 태양 둘레를 몇 번 공전했을까? [이광식의 천문학+]

    지구는 지금까지 태양 둘레를 몇 번 공전했을까? [이광식의 천문학+]

    지구 표면에 서 있으면 지구가 초속 30km, 시속 10만7800km 이상의 속도로 태양 주위를 맹렬히 공전하고 있다는 사실을 체감하기 힘들다. 뿐더러 우리 별 태양 둘레를 지구와 비슷한 속도로 돌고 있는 다른 7개의 행성이 있다는 사실이나, 지구를 포함한 8개 행성이 모두 수십억 년 동안 끊임없이 태양 둘레를 돌고 있다는 사실을 떠올리기가 쉽지 않다. 하지만 각 행성이 태양 주위를 얼마나 오래 여행하고 있는지 알아낼 수 있다면, 이는 정말 우리 마음을 충분히 사로잡을 수 있는 흥미로운 사실임을 실감할 수 있을 것이다. 이것은 언뜻 계산하기 까다로울 듯지만, 생각 외로 아주 간단한 수학일 뿐이다. 행성의 궤도는 수십억 년 전 그들이 탄생이 이후부터 지금까지 크게 변하지 않았기 때문이다. 태양계는 약 46억 년 전, 이전의 어떤 거대한 항성이 폭발 뒤에 남겨진 먼지 구름, 곧 성운 속에서 형성되기 시작했다. 천문학자들이 태양계 성운이라 이름 붙인 그 성운의 중심에서 태양이 탄생했다. 그리고 약 45억 9000만 년 전, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성과 같은 거대한 행성들이 탄생했다. 행성협회(The Planetary Society)에 따르면, 약 45억 년 전에 더 작고 암석으로 이루어진 수성, 금성, 지구, 화성 행성이 형성되었다. 그러나 행성들이 탄생했을 때 태양 주위의 궤도는 오늘날의 궤도(특히 거대 행성의 궤도)와 같지 않았다. 최초의 행성이 형성된 후 약 1억 년 동안 그들 사이에는 ‘역학적 불안정’이 있었고, 이로 인해 큰 천체들 사이에 중력 줄다리기가 일어나 나머지 외태양계의 행성 물질이 생겨났다.프랑스 보르도 천체물리학 연구소 천문학자이자 행성 전문가인 션 레이먼드는 “바로 이 물질들이 새로운 원시 행성을 생성했으며, 그것들이 서서히 제자리를 잡아감으로써 태양계 전체 그림이 완성되었고, 그후로 행성들은 크게 변하지 않은 가운데 일관되고 안정적인 궤도에 안착했다”고 라이브 사이언스(Live Science)와의 인터뷰를 통해 설명했다. 그는 “태양계 수명의 98~99% 동안 행성의 궤도는 매우 안정적이었다”며 “그 결과 행성의 현재 궤도 역학을 사용하여 태양 주위를 얼마나 많이 여행했는지 매우 정확하게 계산해낼 수 있다”고 덧붙였다. 지구의 예를 들어보면, 우리 행성은 태양을 공전하는 데 1년이 걸리며, 45억 년 동안 존재했으니까 대략 45억 번 정도 태양 둘레를 돌았다는 계산이 나온다. 그러나 궤도를 돈 총 횟수는 다른 행성들에 비해 크게 다르다. 그 이유는 다른 행성들의 공전 주기가 지구보다 짧거나 길기 때문이다. 태양에 가장 가까운 행성인 수성은 태양 주위를 한 바퀴 도는 데 고작 88일(지구 1년 365.25일 기준으로 약 0.24년)밖에 걸리지 않는다. 따라서 수성은 지난 45억 년 동안 약 187억 회의 태양 궤도를 완성했다. 그러나 태양에서 가장 먼 행성인 해왕성은 궤도를 완료하는 데 약 60,190일(또는 164.7년)이 걸린다. 이는 해왕성이 존재한 45억 9000만 년 동안 태양 주위를 약 2,790만 번 돌았다는 것을 의미한다. 이는 수성이 해왕성보다 태양 주위를 670배 더 많이 공전했다는 뜻이다. 간추리면, 태양계 여덟 행성의 나이는 약 46억 년으로 비슷하지만, 그 공전 주기는 수성의 88일부터 가장 바깥 행성인 해왕성의 60,759일로 아주 다양하며, 따라서 그 궤도 횟수도 수성 187억 회, 금성 73억 회, 화성 24억 회, 목성 3억 8700만 회, 토성 1억 5600만 회, 천왕성 5,500만 회, 해왕성 3,800만 회 등이다. 이것은 엄청난 숫자처럼 들리지만, 대부분의 행성은 남은 수명 동안 그 2배에 달하는 궤도 횟수를 기록할 것으로 예측된다. 약 45억 년 후 태양은 부풀어올라 지구 궤도에 도달하며, 적색 왜성으로 변해 수성, 금성, 지구를 집어삼킬 것이다. 그 밖의 다른 행성들은 불타지 않으면 한동안 살아남을 수 있겠지만 궤도는 크게 바뀔 가능성이 높다. 
  • 지식재산 창출과 보호·활용… 기술·산업 발전과 함께하는 동반자 [윤석열 정부-2023 공직열전]

    지식재산 창출과 보호·활용… 기술·산업 발전과 함께하는 동반자 [윤석열 정부-2023 공직열전]

    특허청은 특허·실용신안·상표·디자인 등 지식재산 창출과 권리화(보호), 활용을 총괄한다. 1977년 상공부 외청으로 개청해 기술·산업 발전과 함께 성장을 거듭하고 있다. 정부 부처 중 유일한 책임운영기관(인사·예산 등 운영에서 자율성을 갖는 행정기관)이다. 구성원 1835명 중 70.2%(1288명)가 5급 이상이다. 중앙부처 중 학력 수준이 높은 대표적 기관으로, 2명 중 1명은 관련 분야 전문가다. 박사 학위자가 전체의 27.0% (496명)이며 변리사(326명)와 기술사(28명), 약사·수의사(39명)도 수두룩하다.김시형 차장은 ‘긍정의 아이콘’이다. 특허청에서 심사·심판업무뿐 아니라 주 제네바 대한민국 대표부 특허관, 혁신행정담당관·기획재정담당관, 국가지식재산위원회 지식재산진흥관 등의 요직을 거쳤다. 업무 능력이 우수하고 대외 소통, 협업 능력을 갖췄다. 친화력이 탁월한 현안 해결사로 평가받는다. 소탈한 성품에 책임 의식이 강하고 일 처리가 깔끔한 덕장형이다. 2017~18년 같은 보직을 지낸 김태만 전 차장의 손아래 동서로도 화제가 됐다. 박종주 특허심판원장은 특허청의 ‘더 퍼스트 맨’(The First man)으로 통한다. 민간 경력 박사 특채 출신으로 운영지원과장을 거쳐 심판업무 총책임자에 임명됐다. 시대·기술 변화를 꿰뚫는 혜안과 강력한 추진력으로 융복합심사국 신설과 특허 정보 내비게이션 개통을 이뤄 냈다. 자기 관리가 뛰어나고 형식과 격식에 구애받지 않는 소탈·소박한 리더십으로 대내외 신뢰가 높다. 김지수 기획조정관은 최고의 지재권 전문가다. 지재권 분야 최초로 기술 탈취에 대한 3배 징벌 배상을 도입하는 법률 개정 방향을 설계했고 입법부를 설득해 3개월 만에 통과시켰다. 특허심사기획국장 재직 당시 미국·중국·유럽 등 7개국 전문가들이 참여하는 인공지능(AI) 발명자 국제 콘퍼런스 좌장을 맡아 AI 관련 지재권 논의를 주도했다. 목성호 산업재산정책국장은 기술직이 전담하던 특허심사 정책을 행정직 최초로 담당한 ‘전략통’이다. 영국 퀸메리런던대에서 상표법으로 박사 학위를 받는 등 이론과 실무를 겸비했다. 꼼꼼하고 섬세하게 업무를 챙기고 따뜻한 리더십과 합리적인 일 처리로 신망이 두텁다. 배우자인 박미영(행시 42회) 특허심판원 수석심판장과 함께 특허청 ‘첫 부부 국장’이다. 정인식 산업재산보호협력국장은 기획조정관, 산업재산정책과장, 대변인 등 주요 보직을 거쳐 시야가 넓고 핵심을 파악하는 능력이 뛰어나다. 기획조정관 재직 당시 부처 이견을 극복하고 반도체 전문심사관 충원을 이뤄 냈다. 이인수 산업재산정보국장은 특허 정보화를 세계적 수준으로 이끈 주역 중 한 명이다. 상표와 디자인 분야 전문가로 국제디자인출원제도(헤이그시스템) 도입과 국제디자인협의체(ID5) 발족 주도 등 굵직한 제도 개선에 기여했다. 구영민 상표디자인심사국장은 부드러움과 강함을 겸비했다. 위기 상황에서 냉철한 판단을 바탕으로 효과적 해결 방안을 마련하고 신속하게 추진하는 리더십이 돋보인다. 직원들과 격의 없이 소통하고 불필요한 일은 최소화한다. 신상곤 특허심사기획국장은 공무원으로는 드물게 6시그마 마스터블랙벨트(MBB) 자격을 보유하고 있다. 특허심사정책과 기업정책 경험을 바탕으로 기술 분야별 심사조직 재편 등을 주도했다. 복잡한 쟁점에 대한 분석 및 해결 능력이 뛰어나다. 윤병수 디지털융합심사국장은 특허 분야 멀티플레이어다. 심사·심판뿐 아니라 정책업무 등을 두루 거쳐 현안이 불거지면 등판한다. 기술직 최초 기획재정담당관을 지내는 등 의사결정과 업무 지시가 신속·명확하고 간결해 인기 있는 간부다. 임영희 전기통신심사국장은 사안의 중요도에 따라 선택과 집중을 통해 효율적으로 업무를 수행한다. 공감할 수 있는 합리적 원칙과 공정한 기준에 맞춰 업무를 처리하고 직원들의 고충을 잘 헤아리는 열린 리더로 평가된다. 서을수 화학생명심사국장은 세계지적재산권기구(WIPO), 국제협력과장, 아랍에미리트(UAE) 특허심사단장 등을 거친 국제업무 전문가다. 폭넓은 경험을 바탕으로 직원들과 소통한다. 노조가 선정한 ‘함께 일하고 싶은 국장급 관리자’다. 박재훈 기계금속심사국장은 최우수 외국어 강사로, 영국에서 특허 관련 책을 출간한 바 있다. 격의 없는 소통과 경청의 리더십으로 신망이 두텁다. AI 발명의 특허심사 방안을 정립하는 등 변화하는 산업 환경에 적극 대응하고 있다. 박재일 반도체심사추진단장은 심사업무에 AI를 접목해 심사 효율을 높였다. 코로나19 팬데믹(대유행) 상황에서 재택근무 시스템을 구축하는 등 정보화 인프라 확장에 기여했다. 심사·심판·소송 분야에서 손꼽히는 전문가로 평가받는다.
  • 올해 마지막 해는 언제 지고 2024년 첫해는 언제 뜰까

    올해 마지막 해는 언제 지고 2024년 첫해는 언제 뜰까

    2023년 계묘년 마지막 해는 전남 신안 가거도에서 가장 늦게 지고, 2024년 갑진년 첫해는 독도에서 가장 먼저 떠오른다. 한국천문연구원은 주요 지역의 올해 12월 31일 일몰 시각과 2024년 1월 1일 일출 시각을 18일 발표했다. 연구원에 따르면 새해 첫해는 1월 1일 오전 7시 26분에 독도에서 가장 먼저 볼 수 있고, 오전 7시 31분 울산 간절곶과 방어진을 시작으로 내륙지방에서도 새해 일출을 볼 수 있다. 새해 일출이 가장 늦게 보이는 곳은 오전 7시 57분에 아침 해가 뜨는 인천 대청도와 백령도다. 서울의 경우, 오전 7시 47분에 갑진년 첫해를 볼 수 있다. 2023년 12월 31일 가장 늦게 해가 지는 곳은 전남 신안 가거도로 오후 5시 40분까지 지는 해를 볼 수 있고, 육지에서는 전남 진도 세방낙조가 오후 5시 35분에 해가 가장 늦게 진다. 서울에서 계묘년 마지막 해는 31일 오후 5시 23분에 진다. 일출은 해의 윗부분이 지평선이나 수평선에 나타나기 시작한 때이며, 일몰은 해의 윗부분이 지평선·수평선 아래로 사라지는 순간이다. 연구원에서 발표한 일출 시각은 해발고도 0m를 기준으로 계산된 것이다. 고도가 높을수록 일출 시각이 빨라져 해발고도 100m에서 실제 일출 시각은 발표 시각보다 2분 정도 빨라진다. 이 때문에 서울에서 신년 첫해를 남보다 빨리 맞이하고 싶다면 가까운 산을 찾는 것이 좋다. 북한산(고도 835m)이나 도봉산(고도 740m)에서는 약 5분, 남산(고도 262m)이나 아차산(고도 295m)에서는 약 2분 정도 빨리 새해를 맞을 수 있다. 지역별 일몰과 일출 시각은 한국천문연구원 천문우주지식정보 생활천문관 누리집(http://astro.kasi.re.kr/life/pageView/6)에서 찾아볼 수 있다. 한편, 천문연구원은 내년에 나타나는 주요 천문현상도 이날 발표했다.갑진년 새해에 가장 먼저 볼 수 있는 천문현상은 3대 유성우라고 하는 ‘사분의자리 유성우’다. 1월 4일 밤을 지나 5일 새벽에 가장 많이 볼 수 있을 것으로 예상된다. 시간당 최대 관측할 수 있는 유성수는 약 80개로 추정되지만 새벽 1시쯤 반달이 떠오르기 때문에 관측 조건이 좋지는 않다고 연구원은 밝혔다. 그렇지만 8월에 있을 페르세우스자리 유성우는 극대 시각이 8월 12일 밤 11시 30분으로 달도 뜨지 않아 관측 조건이 좋다. 12월 14일 있을 쌍둥이자리 유성우는 극대 시각이 오전 10시이기 때문에 관측이 어려울 것으로 보인다. 1월 28일 아침 7시에는 수성과 화성이 0.3도로 근접하고, 4월 11일 오전 5시에는 화성과 토성이 0.4도 이내, 6월 28일 0시 30분에는 달과 토성이 약 1.1도, 8월 14일 밤 11시에는 화성과 목성이 0.9도로 근접한 모습을 볼 수 있다. 행성 간, 행성-달의 각도는 관측 장소에서 두 점에 이르는 두 선 사이의 각 크기로 각도가 작을수록 두 천체가 가까이 있다는 것을 의미한다. 또 태양-달-지구가 일직선으로 놓여 태양이 달에 가려지는 일식 현상은 4월 9일(개기일식), 10월 3일(금환일식)에 일어난다. 그러나 4월 개기일식은 멕시코, 미국, 캐나다에서만 관측할 수 있고, 10월 금환일식은 칠레와 아르헨티나 지역에서만 관측할 수 있다. 내년 한가위 보름달은 9월 18일 서울 기준 오후 6시 17분에 뜬다. 그렇지만 2024년 가장 큰 보름달은 10월 17일에 뜨며, 가장 작은 보름달은 2월 24일에 뜬다.
  • 최초로 지동설을 주장한 조선의 ‘우주 덕후’ 김석문 [이광식의 천문학+]

    최초로 지동설을 주장한 조선의 ‘우주 덕후’ 김석문 [이광식의 천문학+]

    해와 달과 별이 지구 둘레를 도는 것이 아니라, 이 거대한 땅덩어리 자체가 태양 둘레를 도는 것이라고 인류 중 처음 알아낸 사람은 2,300년 전 고대 그리스 천문학자인 아리스타르코스(BC 310-230)였다. 그가 지구-달-태양의 상대적 거리와 크기를 측정하고 행성들을 태양 주위에 정확히 배설했음에도 불구하고, 인간의 고정관념은 그의 지동설을 1800년 동안이나 묻어뒀다가 16세기에 이르러서야 다시 지상으로 복구시켰다. 1543년 폴란드의 천문학자 니콜라스 코페르니쿠스의 <천구의 회전에 관하여>로 되살아난 지동설은 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 <별에서 온 메신저(Sidereus Nuncius)>에 이르러 천동설을 완전히 퇴장시키고 인류의 정신세계에 확고히 뿌리내리게 되었다. 서양 천문학을 소개 갈릴레오가 자작 망원경으로 금성의 위상변화를 관측하고 목성의 4대위성을 발견함으로써 천동설의 관짝에 마지막 대못을 박은 시점인 1610년, 당시 조선은 막 임진왜란을 지난 광해군 즉위 초로 임해군과 영창대군이 유배당하고 죽임당하던 격동의 시기였다. 이런 조선에서 여전히 하늘을 바라보며 우주를 사색하던 조선의 ‘우주 덕후’들 중 최초로 지동설을 주장하는 사람이 나타났다. 포천 출신의 역학자이며 호가 대곡(大谷)인 김석문(金錫文, 1658-1735)으로, 그가 지은 <역학이십사도총해>라는 책에서 조선 사람으로서는 최초로 지동설을 주장했다. 그의 책에는 지동설이 아니라 ‘지전설'(地轉說)이라 칭했다. 어쩌면 이 용어가 지구의 움직임을 나타내는 데 더 정확한 표현이라 할 수 있다. 그의 이력서 첫머리를 살펴보면, 숙종 때 음보로 영소전 참봉(종9품)에 기용되었으며, 그 뒤 여러 관직을 거쳐 1726년 통천군수를 지냈던 것으로 나온다. 김석문은 40살에 완성한 <역학이십사도총해>라는 저서에서 한국인으로서는 최초로 지동설을 주장했는데, 그 내용은 대략 다음과 같다. 일찍이 동양의 우주론이라 할 수 있는 역(易)에 관심을 가지고 주돈이, 정이, 장재 등 성리학 형성에 중추적 구실을 한 사상가들의 우주론을 두루 익힌 뒤 이 책을 짓게 되었다고 한다. 성리학이란 남송의 주희(朱熹:朱子)가 집대성한 신유학의 한 갈래로, 이(理)·기(氣)의 개념을 구사하면서 우주의 생성과 구조, 인간 심성(心性)을 고찰하는 철학 체계를 말한다. 여담이지만, 성리학을 확립한 주희는 10살 때 유학자인 아버지에게 “하늘 바깥으로는 무엇이 있나요?”라고 물었다는 얘기가 전한다. 이 같은 성리학을 섭렵한 김석문은 나아가 당시 청나라에서 활약하던 서양 신부 자크 로(중국명 羅雅谷)의 <오위역지(五緯曆指)>에 소개된 천체관을 접한 뒤 크게 영향을 받아 그의 독자적인 지전설을 개척해나간 끝에 <역학도해>를 편찬했던 것으로 보인다. 여기에는 고대 그리스 천문학자인 프톨레마이오스의 천동설과, 지구를 중심으로 그 둘레를 달과 태양 및 항성이 회전하며 다시 태양의 둘레를 수성·금성·목성·화성·토성 등이 회전해 우주를 형성한다는 튀코 브라헤(1546-1601)의 천체관이 소개되어 있다. 김석문은 이 가운데서도 브라헤의 영향을 받아 독자적인 지전설을 개척했다. 이 책에서 주목할 만한 것은 지구와 달, 태양을 비롯해, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성 등 5성(星)의 상대적인 크기가 제시되어 있고, 지구가 남북극을 축으로 하여 하루에 한 바퀴 자전하면서 1년에 총 366번 회전한다고 설명했다. 그리고 태양 주위를 행성들이 공전하고 있으며, 이들은 다시 지구를 중심으로 회전한다고 설명했는데, 이것은 튀코의 우주관에서 볼 수 있는 구조다. 특히 브라헤의 천체관에서 영향을 받았으면서도 지구는 자전하지 않는다는 브라헤의 주장에 반박하면서, 낮과 밤은 분명히 지구가 자전하기 때문에 발생하는 것이라는 견해를 밝혔는데, 이 시기에 처음 대두된 지구 구형설을 수용하여, 누구나 자기가 서 있는 곳이 땅의 중심이라고 주장했다. 이 같은 종합적 판단 능력은 높이 평가받는 부분이다. 세차 문제로 순환적 역사철학 펼치다 김석문의 우주체계는 삼대환공부설(三大丸空浮說)로 널리 유포되었으며, 그의 저서 가운데 '천체가 지구 둘레를 도는 것이 아니고, 지구가 회전함으로써 낮과 밤의 하루가 이루어진다. 그것은 마치 배를 타고 산과 언덕을 바라보되, 산과 언덕이 움직이는 것이 아니고 배가 움직이고 있음을 깨닫지 못함과 같다'고 설명하는 것으로, 지금까지 알려진 조선학자의 지전설 중 가장 체계가 있는 논리라 하겠다. 당시 조선인의 우주관을 담은 김석문의 역작 <역학도해>는 모두 그림 44점, 해설 14,500여 자로 되어 있다. 그러나 김석문의 지전설은 세밀한 천문관측을 통해 자연과학적 논리로써 체계화한 것이 아니었다. 스스로 <역학도해>의 서문에서 밝혔듯이, 성리학의 미비점을 보충하기 위한 설명으로서의 천체관이었으며, 따라서 여기에 한계점이 있다.  김석문은 또, 일정한 시기를 주기로 인류 역사와 문명 그리고 자연현상까지도 흥망성쇠를 되풀이한다는 순환론적 역사철학을 주장했다. 그는 또 ‘세차 문제’를 언급하며, 하지·동지에 적도와 황도가 23.5°의 상거각도를 이루는데, 그 각도는 때때로 달라진다는 점, 고비사막처럼 옛날에 바다였던 곳이 육지가 되기도 하고 지금 해안의 어느 곳은 해저로 가라앉고 있다는 점, 지구의 각 지점마다 받는 태양의 광량(光量)이 달라 한서(寒暑)·흉풍(凶豊)·정치윤리의 변화가 일어난다는 점 등을 들어 중국 중심의 세계관·역사관에서 탈피하려 했다는 점도 높이 평가된다. 요컨대, 오늘날 중국이 문화의 원천지로서 영광된 역사를 누리는 것은 인문 생활에 알맞은 온대지역이기 때문이지만, 어느 때에 동토(凍土)로 변해 소멸하지 않는다는 보장은 없다는 것이다. 반대로 지금은 비록 삭막한 한대지방이지만 문화가 꽃필 수 있는 온대지역으로 변할 수도 있다는 논리이기도 하다. 이 같은 김석문의 지전설은 조선 후기 성리학자 김원행(金元行)과 제자 황윤석, 안정복 등에 의해 높이 평가되었다. 또한 실학파 홍대용, 박지원의 지전설·역사철학은 그로부터 전수받은 것이었다. 김석문은 만년에 포천 다대곡(多大谷)에 살면서 자연을 벗삼아 유유자적 세월을 보내다가, 아이작 뉴턴이 죽은 지 8년 뒤인 1727년 78세의 나이로 타계했다. 
  • 우리 은하의 초미니 위성 은하 포착 [우주를 보다]

    우리 은하의 초미니 위성 은하 포착 [우주를 보다]

    여러 개의 위성을 거느린 목성이나 토성처럼 우리 은하 주변에는 수십 개 이상의 위성 은하가 존재한다. 이들 중 일부는 우리 은하에 흡수당한 고대 은하의 잔재로 우리 은하의 성장에 기여했다. 사실 우리 은하는 100억 년 이상의 역사 동안 여러 은하와 충돌하면서 지금처럼 커진 대형 은하다. 그리고 일부 위성 은하는 우리 은하의 강력한 중력에 우연히 붙잡혀 위성 은하가 된 것으로 생각된다. 여기에 은하 정도는 아니지만, 역시 많은 별들이 중력으로 묶여 이동하는 성단도 우리 은하 주변에 존재한다. 이런 위성 은하 중 대부분은 눈이나 작은 망원경으로는 보이지 않는 작고 어두운 왜소은하다. 대마젤란 은하(사진)나 소마젤란 은하처럼 크고 잘 보이는 위성 은하는 예외에 속한다. 그리고 최근에 발견된 것일수록 관측 기술의 발전으로 아주 어둡고 작은 은하를 찾아낸 것이기 때문에 더 작고 희미하다. 캐나다 빅토리아 대학의 사이먼 스미스는 하와이에 설치된 망원경인 캐나다-프랑스-하와이 (CFHT)와 판스타스 (Pan-STARRS)를 이용해 지금까지 알려진 것 가운데 가장 작고 희미한 위성 은하를 발견했다. 큰곰자리(Ursa Major) III/UNIONS 1 (UMa3/U1)는 우리 은하 중심에서 52,100 광년 정도 떨어진 은하로 은하 디스크를 통과해서 공전하는 형태의 위성이다. 다른 망원경의 관측 데이터를 추가로 확보해 분석한 결과 큰곰자리 III/UNIONS 1는 이런 위성 가운데서도 초미니 은하나 성단으로 밝혀졌다. 별의 숫자는 50-60개 정도에 불과하고 질량도 태양 질량의 16배에 지나지 않았다. 반지름은 10광년 정도다. 은하는 물론 성단이라고 불러도 민망할 정도로 작은 크기를 생각하면 큰곰자리 III/UNIONS 1는 우리 은하에 대부분의 별과 물질을 빼앗긴 은하나 성단의 흔적일 가능성이 있다. 다만 어느 쪽인지는 추가 관측을 통해 밝혀야 한다. 대형 망원경으로도 간신히 보이는 위성 은하나 성단을 연구하는 이유는 여기에 우리 은하의 역사와 진화 과정이 담겨 있기 때문이다. 큰곰자리 III/UNIONS 1가 이름과 달리 엄청나게 작아진 후에도 우리 은하 주변을 공전하게 된 사연 안에 우리가 몰랐던 은하 진화의 비밀이 담겨 있을지도 모른다. 
  • 벌써 1년 전…NASA 캡슐 우주선서 본 ‘지구와 달’ [우주를 보다]

    벌써 1년 전…NASA 캡슐 우주선서 본 ‘지구와 달’ [우주를 보다]

    지금으로부터 1년 전 인 2022년 11월 28일, 아르테미스 1호 임무의 비행 13일째 미 항공우주국(NASA)의 오리온 달 탐사선은 지구로부터 최장 거리의 우주 공간에 도달했다.  지구에서 43만㎞가 넘는 먼 역행 궤도(태양계에서 운동의 일반적 방향과 다른 반대 방향의 운동궤도)를 돌고 있는 무인 캡슐 우주선 오리온은 달의 뒤쪽으로 4만 6000㎞ 더 나아가 돌아가 유인 우주선이 기록한 최장거리 비행기록을 깨뜨렸다. 이 기록은 이전에 1970년 아폴로 13호의 달 탐사 임무 중에 세워졌던 것이다. 당시 오리온의 촬영 영상에는 지구와 달이 모두 같은 시야에 있다. 지구라는 행성과 그 위성인 달은 우주선의 관점에서 볼 때 겉보기 크기와 거의 동일하게 보인다. 지름 4376㎞인 달은 태양계의 수백 개에 이르는 위성 중 모행성 대비 크기 비율이 가장 큰 27%에 달한다. 물론 태양계 최대 위성은 목성의 제7위성 가니메데(지름 5262㎞)이지만, 모행성인 목성의 4%에 지나지 않는다.  오리온 우주선은 그해 12월 11일 달 여행을 마치고 지구로 귀환해 멕시코 바하칼리포르니아 인근 태평양에 착수(着水)했으며, 미 해군 함정이 우주선을 회수함으로써 다음 달탐사를 위한 시험비행을 마무리했다.
  • 일석이조?…루시 탐사선, 미니 달 거느린 소행성 포착 [우주를 보다]

    일석이조?…루시 탐사선, 미니 달 거느린 소행성 포착 [우주를 보다]

    미 항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 ‘루시'(Lucy)가 포착한 첫번째 소행성이 알고보니 작은 달을 가지고 있는 것으로 드러났다. 최근 NASA 측은 탐사선 루시가 소행성 '딘키네쉬'(Dinkinesh)를 촬영하는 과정에서 그 주위를 도는 초미니 위성을 포착했다고 밝혔다. 앞서 지난 1일(현지시간) 루시는 지구에서 약 4억 8000만㎞ 떨어진 화성과 목성 사이 소행성대에 위치한 소행성 딘키네쉬를 근접비행하며 스쳐갔다. 당시 루시의 속도는 시속 1만 6000㎞로, 딘키네쉬와의 거리는 불과 430㎞ 정도였다.2년 전 발사된 루시가 처음으로 조우한 딘키네쉬는 지름이 불과 790m의 작은 소행성이다. 딘키네쉬는 일반적인 소행성처럼 표면이 울퉁불퉁한 천체지만 놀랍게도 작은 달을 거느리고 있는 것이 이번 탐사 결과 확인된 것. 지름이 약 220m 정도인 이 '미니 문'은 그간 강력한 천체망원경으로도 존재가 확인되지 못했을 만큼 매우 작은 크기다. NASA 고다드 우주비행센터 루시 프로젝트 키스 놀 연구원은 "우리가 지금까지 가까이서 본 것 중 가장 작은 소행성일 것"이라면서 "어떤 면에서 소행성 디디모스(Didymos)와 위성 디모르포스(Dimorphos)와 유사해보이지만 아직 연구해야 할 차이점이 보인다"고 설명했다.  한편 루시는 한 번에 여러 개의 소행성을 탐사하기 위해 지난 2021년 10월 16일 발사됐다. 루시는 12년에 걸친 긴 여행 동안 총 64억㎞를 비행하며 주 소행성대와 목성의 트로이 소행성을 관측한다. 참고로 목성과 같은 궤도에서 태양을 공전하는 L4 트로이 소행성을 관측한 후 다시 태양계를 가로질러 L5 트로이 소행성을 관측할 예정이다. 
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