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  • [아하! 우주] 수성 궤도에서 ‘먼지 고리’ 발견했다

    [아하! 우주] 수성 궤도에서 ‘먼지 고리’ 발견했다

    두 개의 먼지 고리가 발견됨으로써 태양계 내행성계에 대한 우리의 인식이 큰 변화를 맞을 것 같다고 12일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 최근 연구에 따르면, 수성은 그 궤도상을 떠도는 거대한 먼지 고리와 궤도를 공유하는 것으로 드러났으며, 또 다른 연구는 아직 발견되지 않은 소행성 무리는 금성 근처에서 헤일로(halo)와 비슷한 현상을 일으킬 가능성이 있다는 결론을 내렸다. 금성 논문의 공동저자인 마크 쿠크너와 NASA 고다드 우주비행센터의 천체물리학자들은 성명서에서 “매일 태양계 내에서 새로운 것을 발견하게 되는 것은 아니다”라고 말하면서 “이것이 바로 우리 이웃들의 모습”이라고 밝혔다. 지구와 금성은 둘 다 그 궤도상에 먼지들을 모아서 고리를 형성하고 있다. 행성이 강력한 중력이 우주 먼지들을 끌어당겨 같이 궤도를 돌고 있는 것이다. 그러나 이제껏 수성의 궤도에는 그러한 현상이 없는 것으로 여겨져왔다. “지구나 금성과는 달리 수성은 너무나 덩치가 작을 뿐 아니라 태양에 근접해 있기 때문에 그러한 먼지 고리를 찾아내기란 아주 어려운 일이었기 때문”이라고 연구자들은 밝혔다. 게다가 태양으로부터 불어오는 태양풍과 자기력이 수성 궤도에 떠도는 먼지들을 날려버렸을 거라고 예측되었던 것도 그 이유 중의 하나다. 그러나 이 같은 예측은 이번 연구로 깨어지게 되었다. 연구진은 2006년 태양 궤도에 진입하여 태양 측면과 후면을 관측하는 NASA의 STEREO(Solar and Terrestrial Relations Observatory) 쌍둥이 탐사위성 중 하나가 포착한 이미지를 분석했다. 연구자들은 NASA가 최근에 발사한 파커 태양 탐사선을 비롯해 STEREO 등에서 수집한 데이터를 이용해 극히 포착하기 어려운 먼지 모델을 생성해내는 데 성공했다. STEREO 이미지에 이 모델을 적용했을 때 먼지 고리의 존재가 드러났는데, 먼지는 예상보다 훨씬 많은 양이었다. 연구팀은 먼지 고리가 약 1500만km 정도의 크기라는 계산서를 뽑아냈다. 연구결과는 지난 11월 천체물리학 저널에 발표되었다. 금성 궤도를 공유하는 헤일로는 수성 궤도의 먼지 고리보다 약간 규모가 크다. 금성의 헤일로는 1000만km 크기이지만, 바닥에서 꼭대기까지는 무려 2600만km 정도로 뻗어 있다. 그러나 이 먼지 고리는 극단적으로 확산되어 있어 밀도가 아주 낮다. 예컨대, 금성 궤도를 도는 헤일로는 주변 우주공간보다 겨우 10% 밀도가 더 높을 뿐이라고 NASA 관계자는 밝혔다. 만약 당신이 그 고리 먼지를 모두 한 덩어리로 뭉친다면 겨우 3.2km 지름의 소행성이 될 것이다. 두 번째 논문에서 쿠크너와 동료 고다드 천체물리학자인 페트르 포코르니는 금성의 궤도 먼지가 어디에서 왔는지 알아냈다. 과학자들은 잠재적인 먼지의 원천이라고 예상되는 화성과 목성 사이의 주요 소행성대(지구 공전 궤도 먼지 고리의 주요 원천), 오르트 구름 혜성, 목성 가족 혜성 등을 검토했다. 그러나 그 어떤 것도 이들 먼지고리와의 직접적인 연결 관계가 발견되지 않았다. 연구진은 다른 용의자를 찾아나선 끝에 시뮬레이션으로 금성 궤도를 타고 태양 주위를 돌고 있는 미지의 소행성 집단을 발견한 데 이어, 45억 년 태양계 역사를 통해 1만 개의 가상 금성 궤도 소행성을 추적하는 또 다른 모델을 만들었다. 시뮬레이션에서 약 800개의 우주 암석이 오늘날까지 생존해 금성 궤도에 실제로 존재할 수 있음을 보여주었다. 이 작은 소행성 무리가 여태 발견되지 않고 있다는 사실은 그리 놀라운 일은 아니다. 무엇보다 이제껏 아무도 그러한 바위를 실제로 발견한 사람이 없었다. 게다가 지구 궤도에 있는 소행성을 발견하기란 정말 어려운 일이다. 눈부신 태양빛 속에서 먼지 한 톨 같은 우주 암석은 쉽게 묻혀버리고 말기 때문이다. 그래도 금성 근처의 소행성 무리가 존재한다면 “우리는 그것을 발견할 수 있어야 한다”고 포코르니는 힘주어 말하면서 “NASA의 허블 우주 망원경은 그 일을 할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 포코르니와 쿠크너는 3월 12일(현지시간) ‘천체물리학 저널 레터’에 온라인으로 연구결과를 발표했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • 스티브 호킹 돌본 간호사 간병 중 “심각한 위법 행위”

    스티브 호킹 돌본 간호사 간병 중 “심각한 위법 행위”

    루게릭병 투병 끝 지난해 3월 영면한 세계적 물리학자 스티브 호킹 박사를 15년간 돌본 간호사가 ‘심각한 위법 행위’를 한 혐의로 정직 처분을 받고 있는 사실이 드러났다. 구체적으로 어떤 행동을 했는지는 알려지지 않았으나, 호킹 박사의 가족 대변인은 “지난 1년은 우리에게 매우 고통스러웠다”고 논평했다. 11일 데일리메일 등에 따르면 호킹 박사가 타계하기 2년 전까지 그를 간병한 패트리샤 다우디(61)가 호킹 박사 직계 가족들의 고소로 정직 중이며, 장기간 조사를 받아온 사실이 뒤늦게 밝혀졌다. 다우디가 무슨 불법행위를 했는지는 불분명하다. 다우디는 “누구에게도 말할 수 없게 돼 있다”며 말을 아끼는 것으로 전해졌다. 호킹 박사는 22세 때 근육이 마비되는 루게릭병 진단을 받았으며 30세 때부터 지난해 76세를 일기로 숨질 때까지 간호사들의 도움을 받으며 휠체어 생활을 해왔다. 그는 첫 부인과 이혼한 뒤 자신을 간호하던 일레인 메이슨과 두 번째 결혼을 했다. 그러나 학대 의혹이 제기되는 등 순탄치 않은 생활을 했다. 메이슨은 2004년 호킹 박사를 간호하던 10명의 간호사로부터 학대 혐의로 고소당하기도 했다. 호킹 박사는 결국 2006년 메이슨과 이혼했다. 호킹 박사는 세계적으로 1000만부 이상을 판매한 ‘시간의 역사: 빅뱅에서 블랙홀까지’의 저자다. 장애를 극복하고 아인슈타인의 뒤를 잇는 대표적인 현대 물리학자라는 평가를 받는다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr
  • 북한, 지난 1년 동안 핵무기 6개 더 만들어

    북한, 지난 1년 동안 핵무기 6개 더 만들어

    북한이 지난해 6·12 싱가포르 1차 북미 정상회담 이후 약 8개월 동안 핵무기를 6기 정도 더 만들었다는 주장이 제기됐다. 이는 북한이 앞에서는 비핵화를 외치고 뒤에서는 핵무기 제조에 나서고 있다는 미국의 일부 대북 강경파의 주장과도 일치한다. 뉴욕타임스(NYT)는 10일(현지시간) “미 정보당국은 지난해 6월 1차 북미 정상회담 이후로 8개월간 북한이 6기 가량의 핵무기를 더 만들었다고 판단하고 있다”고 주장했다. NYT는 이어 “정보기관은 북한의 핵·미사일 프로그램이 계속 진행됐다는 내용을 도널드 트럼프 대통령에게 지속해서 보고했다”고 덧붙였다. 앞서 세계적 핵물리학자인 지그프리드 헤커 박사는 북한이 핵무기 5∼7기를 추가 제조할 수 있는 핵물질을 지난해 생산했을 것으로 추정했다. 블룸버그통신도 비확산 전문가들을 인용해 “북한이 핵폭탄 6개를 추가로 생산할 수 있는 핵분열 물질을 확보했다”고 전했다. NYT는 또 북한 동창리 미사일 발사장과 풍계리 핵실험장도 상당 부분 기존 시설을 유지하고 있다고 지적했다. 1차 정상회담 이후 동창리 위성사진을 자세히 분석한 전문가들은 해체 증거를 거의 찾지 못했고, 오히려 발사대 주변 단지가 확대됐다는 것이다. NYT는 이어 “일부 전문가들은 북한이 핵·미사일 실험중단(모라토리엄)을 끝내지 않겠느냐는 우려를 내놓고 있다”면서 “트럼프 대통령은 북한의 미사일 기지 확장이나 발사대 복구를 더는 ‘가짜뉴스’라고 말하지 않는다”고 덧붙였다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr
  • 아인슈타인 이론의 사라진 조각 발견했다

    아인슈타인 이론의 사라진 조각 발견했다

    세계적인 물리학자 알베르트 아인슈타인이 주창한 ‘통일장 이론’의 잃어버린 퍼즐 조각이 발견됐다. AFP통신 등은 6일(현지시간) 이스라엘 히브리대학이 아인슈타인의 자료 110여점을 일반에 새로 공개했다고 전했다. 이 자료들은 미국 시카고 크라운굿맨재단이 노스캐롤라이나의 한 수집가로부터 구매해 히브리대에 기증한 것이다. 히브리대는 다음 주 아인슈타인 탄생 140주년을 앞두고 이 자료들을 공개했다. 이 가운데 가장 눈길을 끄는 것은 아인슈타인이 1930년 독일 베를린 프로이센과학아카데미에 제출한 통일장 이론에 관한 논문 부록 원본이다. 8쪽 분량의 이 부록은 그간 분실된 것으로 추청됐었다. 연구자들은 복사본만 갖고 있었다. 하녹 구트프로인드 히브리대 물리학 교수는 AFP에 “우리가 가진 복사본은 한 페이지가 빠져 있었고 이것이 수수께끼였다”며 “놀랍게도 그 페이지가 나타났다”고 밝혔다. 통일장 이론은 세상에 존재하는 모든 자연의 힘을 설명하는 이론으로 아인슈타인이 수십년간 고민한 것으로 알려졌다. 이외에도 아인슈타인의 친필 편지, 수학 계산 기록 등이 모습을 드러냈다. 아인슈타인은 1935년 아들에게 쓴 편지에서 독일 나치의 급부상을 우려하기도 했다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr
  • “북한, 기존 농축시설 계속 가동 징후”

    “북한, 기존 농축시설 계속 가동 징후”

    국제원자력기구(IAEA) 아마노 유키야 사무총장은 4일(현지시간) 집행이사회에 북한 핵프로그램과 관련, “기존에 알려진 원심분리기 농축시설이 계속 가동 중인 징후들을 포착하고 있다”고 밝혔다. 아마노 사무총장은 성명에서 북한 영변 상황을 설명하면서 작년 12월 이후 5MW(e) 원자로는 작동 징후가 없으며 재처리 활동도 관측하지 못했지만 이미 보고된 우라늄 원심분리기 농축시설은 계속 가동 중인 징후가 관측되고 있다고 말했다. 북한은 2010년 11월 미국 핵물리학자 지그프리트 해커 박사를 초청해 영변 핵 단지 우라늄 농축시설을 보여주면서 2000대의 원심분리기를 설치, 가동하고 있다고 주장한 바 있다. 핵무기 1기 제조에는 고농축 우라늄 25㎏ 정도가 필요하고, 이런 양을 생산하려면 원심분리기 750~1000개를 1년 가동해야 한다. 아마노 사무총장은 “북한 핵시설에 (IAEA가) 접근할 수 없기 때문에 이런 활동의 본질과 목적을 특정할 수는 없다”면서 북한이 유엔 안전보장이사회와 IAEA 이사회 결의안을 준수할 것을 촉구했다. IAEA는 2009년 4월까지 북한에서 요원들을 상주시키며 검증 활동을 해왔다. 4명의 검증 요원들은 당시 유엔 안보리가 북한의 로켓 발사를 비판하는 의장 성명을 만장일치로 채택하자 추방됐다. 이후 IAEA는 위성사진 등을 통해 북한 핵 활동을 감시하고 있다. 미국은 지난달 27∼28일 베트남 하노이에서 열린 북미 정상회담에서 북측에 영변 외 다른 핵시설의 목록 작성과 신고를 요구했으나 북한과 합의점을 찾지 못했다. 워싱턴포스트 등 미국 언론들은 제2차 북미회담 결렬 후 북한 ‘강선’ 발전소에 수천 대의 원심분리기가 수년간 작동돼왔다고 보도했다. 아마노 사무총장은 지난해 11월에는 집행이사회에 영변에서 움직임이 관측됐고 원자로 부품 조립,부품 공급 활동과 일치한다고 밝힌 바 있다. 한편 아마노 사무총장은 정치적 합의가 이뤄진다면 북한에서 핵 검증과 사찰 업무를 수행할 준비가 돼 있다고 말했다. 이석우 선임기자 jun88@seoul.co.kr
  • 영변 핵시설, 여의도 3배 부지에 400개 건물, 핵연료 年 80t 재처리… 최근엔 우라늄 농축도

    제2차 북미 정상회담의 결과로 폐기 가능성이 거론되는 북한의 영변 핵시설은 5메가와트 원자로와 플루토늄(Pu) 재처리시설·우라늄 농축시설 등 북한 핵 개발의 심장부로 꼽힌다. 영변 핵시설에는 여의도 3배인 891만㎡ 부지에 약 400개의 건물이 있는 것으로 27일 전해졌다. 사용후핵연료 내부에 생성된 플루토늄을 화학반응 과정을 거쳐 추출하는 재처리시설은 1989년부터 가동되기 시작했다. 영변 내 재처리시설은 연간 약 80t의 사용후핵연료를 재처리해 핵무기 제조에 쓰이는 플루토늄을 추출할 수 있는 것으로 알려졌다. 북한은 재처리시설을 통해 2002년 이후 최소한 4차례 이상 플루토늄을 추출해 일부는 핵실험에 사용하고 현재 50㎏ 정도의 플루토늄을 보유하고 있는 것으로 전해졌다. 북한이 2010년 11월 세계적 핵물리학자인 시그프리드 헤커 박사를 초청해 공개한 우라늄 농축시설도 영변에 있다. 당시 북한은 2000대의 원심분리기를 설치, 가동하고 있다고 주장했다. 우라늄 농축시설에선 핵무기 제조에 사용되는 고농축우라늄(HEU)이 생산된다. 북한은 5메가와트 원자로 동결 등의 영향으로 플루토늄 확보에 어려움을 겪게 되자 우라늄 농축 프로그램(UEP)을 가동한 것으로 추정된다. 통상적으로 핵시설 폐기는 ‘동결→신고·검증→불능화→폐기’ 절차를 거친다. 동결(freeze)은 모든 핵 활동의 전면 중단 또는 핵시설의 가동중단 상태를 지속해서 유지하는 것을 의미한다. 신고(declaration)는 핵시설 활동에 대한 구체적 정보를 공개해 향후 검증 폐기를 준비하는 행위이고, 검증(verification)은 신고 내용의 정확성과 완전성 또는 폐기 여부를 확인하는 절차다. 불능화(disablement)는 시설의 외관을 유지한 상태에서 핵심 부품을 분리하거나 일부분을 파손해 일정 기간 재사용이 불가능하게 하는 것으로, 해체나 궁극적인 폐기를 위한 임시 조치다. 폐기(dismantlement)는 비핵화의 최종 목표로서 핵물질, 시설, 장비·부품 등의 해체, 제염(오염물질 제거), 처분 등을 포함하는 궁극적인 폐기를 의미하다. 하노이 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr
  • [주말엔 과학] 아인슈타인 상대성 원리에 ‘영감’ 준 사람은 100년 전 철학자 흄

    [주말엔 과학] 아인슈타인 상대성 원리에 ‘영감’ 준 사람은 100년 전 철학자 흄

    최고의 천재라 하더라도 천재적인 발상을 떠올리는 데는 다른 사람의 도움이 때로는 필요하다는 사실이 밝혀져 관심을 끌고 있다. 세계 최고의 과학천재로 일컬어지는 알버트 아인슈타인의 상대성 이론이 사실 어떤 철학자에게서 받은 영감 때문이라는 사실이 최근 영국 에딘버러 대학에서 발견된 아인슈타인의 편지에서 밝혀졌다. 아인슈타인에게 영감을 준 사람은 18세기 스코틀랜드 철학자 데이비드 흄으로, 이 편지에는 1905년 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 발표하기 직전에 데이비드 흄의 '인간의 본성 (Treatise of Human Nature)'에 푹 빠져 있는 상태를 묘사하고 있는 대목이 나온다. 물리학자들은 이 편지에 대한 평가에서, 흄의 질문이 아니었더라면 아인슈타인의 상대성 이론이 탄생하지 못했을 수도 있다고 인정한다. 흄은 영국의 유명한 철학자이자 역사가, 경제학자로, 자연주의와 회의론에 관한 그의 철학은 유명하다. 그의 대표작 '인간의 본성'은 아인슈타인이 태어나기 61년 전인 1738년에 처음 출판되었으며, 과학의 맥락에서 시간과 공간의 개념에 대해 질문을 포함하고 있다. "모든 추상적 추론의 대척점에 있는 주요한 반대는 공간과 시간의 개념에서 파생된다. 일상생활에서 시간과 공간에 대한 아이디어는 분명하고 이해할 수 있는 것처럼 보일 수 있지만, 심오한 과학적 조사를 통해서 볼 때... 그것들은 부조리와 모순으로 가득 찬 것처럼 보인다." 아인슈타인의 유명한 상대성 이론은 바로 흄의 이러한 개념을 이론화한 것으로 획기적인 제안이었다. 시간과 공간은 불변의 존재가 아니다. 아인슈타인의 이 편지는 1915년 12월에 씌어진 것으로, 수신자는 빈 대학의 물리학 교수 모리츠 슐릭이었다. 이 편지에서 아인슈타인은 흄의 작업이 자신의 상대성 이론을 탄생시키는 데 어떤 역할을 했는가에 대해 명쾌하게 설명하고 있다. "당신이 정확하게 지적했다시피, 이러한 일련의 사상들이 나의 상대성 이론에 큰 영향을 끼쳤습니다. 특히 에른스트 마흐와 데이비드 흄의 인식론은 내가 깊은 존경심을 갖고 공부한 것으로, 이를 통해 나는 인식에 관한 이해의 폭을 넓히게 되었습니다. 이러한 철학적 연구 없이는 해결책이 나오기는 어려웠을 것입니다."​ 이 편지를 발견한 에딘버러 대학의 데이비드 퍼디 교수는 영국 '텔레그래프' 지에 다음과 같이 전했다. "나는 정말 당혹스러웠다. 아인슈타인의 모든 논문을 읽었지만 흄에 대한 언급은 전혀 없었다. 그래서 나는 아인슈타인의 오래된 편지를 파고들었다. 그 결과 잊혀졌던 이 편지를 발견하게 된 것이다." "아인슈타인은 다른 누구보다도 흄이 자신을 고무시켰다고 말했다. 100년 전, 멀리 떨어진 다른 곳에 살았던 누군가가 아인슈타인에게 그런 영향을 미쳤을 수 있었다니, 정말 이 놀라운 일이 아닐 수 없다." 아인슈타인은 1900년대 초반, 스위스에서 동료 과학자, 철학자들과 같이 만든 독서 모임인 올림픽 아카데미에서 데이비드 흄의 저작을 처음 접하게 되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • 미국의 북핵 비선, 스탠퍼드팀과 카네기팀의 실체는

    미국의 북핵 비선, 스탠퍼드팀과 카네기팀의 실체는

    미국에서 북핵 해결의 방향을 주도하는 비선 실체가 드러났다. 이들은 북한과 실무협상을 주도하고 있는 스티븐 비건 미 국무부 대북특별대표의 실질적 조언자인 스탠퍼드팀과 카네기팀으로 밝혀졌다. 이들은 비건 특별대표가 그동안 고집했던 미국의 일괄타결식 해법을 버리고 단계적·동시적 해법으로 전환하는 데 큰 역할을 한 것으로 알려졌다. 워싱턴포스트(WP) 외교 전문 칼럼니스트 데이비드 이그네이셔스는 13일(현지시간) ‘2차 북미 정상회담은 일부 허풍이지만 세계를 좀 더 안전하게 만들 수도 있다’는 글에서 “비건 대표가 스탠퍼드대와 카네기국제평화연구소 전문가들한테 (북핵 해법의) 아이디어를 구했다”면서 “비건 대표와 이들이 무엇이 논의됐는지는 명확하지 않지만, 이들의 주장하는 대북해법을 받아들인 것 같다”고 주장했다. 애리얼 르바이트·토비 덜튼 연구원이 이끄는 카네기팀은 북한에 현대식 인프라가 부족한 상황에서 핵·미사일 프로그램 폐쇄에 대한 검증을 어떻게 할지에 집중해왔다고 이그네이셔스는 전했다. 또 모든 핵무기를 일일이 검증하는 것이 현실적으로 불가능하기 때문에 북한이 잘 지키고 있는지 믿을 수 있는 수준에서 전반적 평가를 하는 ‘확률론적 검증’을 하자는 것이 카네기팀의 주장이라고 소개했다.스탠퍼드팀은 영변 핵시설을 직접 관찰한 핵물리학자 지그프리드 헤커 박사와 국무부 출신 로버트 칼린 객원연구원, 엘리엇 세르빈 연구원이 주도한다. 이 팀은 “북한은 체제 보장을 얻기까지는 (핵)무기와 프로그램을 포기하지 않을 것”이라면서 “체제 보장은 북한이 약속한다고 이뤄지는 게 아니라서 (신뢰 구축을 위한) 기간이 10년까지 걸릴 수 있다”는 입장이라고 이그네이셔스는 설명했다. 그래서 미국도 북한과 단기전에서 장기전으로 입장을 바꾼 것이라고 주장했다. 비건 대표는 지난달 31일 스탠퍼드대에서 이들 전문가를 만나고 ‘단계적·동시적 비핵화’ 등을 담은 연설을 한 것으로 알려졌다. 일각에서는 이들 전문가 집단의 현실적 견해가 비건 대표의 대북 접근법에 상당한 영향을 미쳤으리라는 관측도 제기되고 있다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr
  • [열린세상] 지구온난화 극복 ‘제1종 오류’ 방지에 귀 기울여야/박광국 가톨릭대 행정학과 교수

    [열린세상] 지구온난화 극복 ‘제1종 오류’ 방지에 귀 기울여야/박광국 가톨릭대 행정학과 교수

    지난 1월 29일자 미국 뉴욕타임스는 앞으로 지구 전역에서 한파와 폭염, 폭우와 폭설, 폭풍 등이 일상화될 것이라고 경고하고 나섰다. 1938년 영국 공학자인 캘런더가 화석연료를 연소시킬 때 나오는 이산화탄소가 지구 온도를 높여 인류의 존속에 부정적 영향을 미칠 것이라는 주장을 한 이래 많은 과학자가 이 문제의 심각성을 알리고자 노력해 왔다. 2009년 영국 런던 킹스칼리지의 흄 교수는 기후변화를 위키드 프로블럼(wicked problem)으로 규정하고 전 지구적 차원에서 해결책을 찾아야 한다고 역설했다. 실제로 지난 몇 년 사이에 북극 소용돌이가 기후온난화로 약해진 제트기류를 뚫고 남하해 미국 전역에 기록적 한파를 몰고 왔고, 지구 반대편인 호주에서는 기록적인 폭염과 산불로 사우스오스트레일리아의 주도 애들레이드의 기온이 섭씨 46도를 넘어섰다. 2018년 76세를 일기로 타계한 세계적 물리학자 스티븐 호킹 박사도 지구온난화의 위험에 대해 이렇게 경고했다. “온실효과와 지구온난화는 궁극적으로 지구의 기후를 매우 뜨겁고 황산비가 내리는 섭씨 250도의 금성처럼 만들어 버릴 개연성이 매우 높다”고 말이다. 이런 환경 위기를 극복하려고 수많은 노력이 유엔을 중심으로 이루어졌다. 국경을 넘어 이동하는 대기오염물질을 통제하기 위해 1979년 유럽 국가들이 중심이 돼 체결한 제네바협약, 유엔환경계획(UNEP)과 세계기상기구(WMO)가 중심이 돼 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC)를 조직하고 이산화탄소의 배출량을 1988년 수준에서 20% 감축하기로 한 토론토회의, 그리고 1992년 브라질 리우에서 선진국의 우선 감축을 강조하는 기후변화협약에 154개국이 서명함으로써 최초로 지구적 차원에서 기후변화에 대처하는 공동 노력이 빛을 보게 됐다. 이러한 온실가스 감축 의무를 구체화하기 위해 1997년 일본 교토에서 개최된 제3차 당사국 총회에서는 교토의정서를 채택했다. 그럼에도 불구하고 이 의정서 참여국에는 그 당시 세계에서 가장 많이 온실가스를 배출하던 미국이 불참했고, 온실가스 다배출국인 중국과 인도는 개도국으로 분류되면서 감축 의무에서 제외됐다. 이런 기후변화에 대한 제도적 결함은 2015년 12월에 파리에서 개최된 제21차 당사국 총회에서 극적으로 2020년 이후 적용될 새로운 체제에 대한 합의가 이루어짐으로써 해결됐다. 이러한 신기후 체제하에서는 과거 교토의정서와 달리 선진국에만 온실가스 감축 의무가 있는 것이 아니라 195개 당사국 모두에게 구속력이 있는 온실가스 감축 의무가 부과되게 됐기 때문이다. 사실 20세기가 자본주의와 공산주의의 대결이었다면 21세기는 자본주의와 생태주의 간의 대결로 귀결될 것이다. 양쪽 시각을 서로 조화롭게 포용하는 제3의 길을 모색하지 않는다면 인류의 앞날이 비극적으로 끝나게 될 수 있는 절체절명의 순간에 파리협정이라는 옥동자가 탄생한 것이다. 그런데 문제는 미국에서 트럼프 행정부가 들어서면서 불거지기 시작했다. 미국 제45대 대통령으로 당선된 도널드 트럼프는 기후변화는 거짓이고 사기라고 주장하면서 2017년 6월 파리기후변화협약 탈퇴를 선언한 것이다. 이는 1981년에 미국 40대 대통령으로 당선된 로널드 레이건이 환경 위기는 과학적 인과성이 결여된 거짓 주장에 불과하다고 주장하면서 친기업적 성향의 인물을 환경 분야 각료로 임명한 것과 정확히 일치한다. 이 각료들은 거의 대부분 재임 중에 의회의 탄핵을 받아 해임됐다. 트럼프의 이러한 주장을 비웃기라도 하듯 2019년 세계경제포럼(일명 다보스포럼)에서 안토니우 구테흐스 유엔 사무총장은 기조연설을 통해 세계 경제를 가장 위협하고 있는 지구온난화를 방지하기 위해서 각국 정부는 과감한 행동에 나서야 할 것이라고 역설했다. 빌 게이츠도 지구온난화 방지를 위해 자신의 사재를 털어 친환경 에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 지구를 보존하고 우리 인류가 지속가능한 발전을 이룩해 내려면 제2종 오류보다 제1종 오류를 줄이는 데 전력을 투구해야 한다. 다시 말해 기후변화가 환경 위기의 주범인데도 불구하고 이를 애써 부정하려는 정책적 선택을 정치인들이 못 하도록 전 인류의 운명을 걸고 막아야 한다.
  • ‘수헬리베붕탄…’ 주기율표, 연금술을 과학으로 만들다

    ‘수헬리베붕탄…’ 주기율표, 연금술을 과학으로 만들다

    30여개 원소 성질 따라 배치한 주기율표 화학을 예측 가능한 학문으로 만들어줘 최소 160번까지 원소 발견 계속될 듯 새 원소 이름은 발견자나 국가 이름 붙여“수(소), 헬(륨), 리(튬), 베(릴륨), 붕(소), 탄(소), 질(소), 산(소), 플(루오르), 네(온), 나(트륨)….” ●현재까지 알려진 원소는 118종 중·고등학교에서 화학을 처음 접하는 사람들이라면 누구나 한번 거쳐가야 할 관문이 있다. 바로 학생들에게 화학은 암기 과목이라는 잘못된 고정관념을 갖게 만든 ‘원소 주기율표’다. 주기율표는 원소들을 원자번호 순서대로 배치하되 반복되는 화학적 성질에 따라 배열한 것으로 현재까지 알려진 원소는 자연계에 존재하는 98종과 인공적으로 합성된 20종을 합쳐 118종이다. 우리가 알고 있는 주기율표는 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(1834~1907)가 1869년 당시 알려진 30여개의 원소들을 이용해 만든 것이다. 그 이전에도 원소들을 성질에 따라 배열한 ‘원시 주기율표’가 있었지만 멘델레예프의 주기율표는 원소들의 알려진 원자량을 원소 성질에 따라 배치해 만들어진 것이다. 특히 멘델레예프 주기율표를 보면 미발견 원소들의 원자량과 성질을 정확하게 예측할 수 있다는 장점이 원시 주기율표와의 가장 큰 차이점이다. 화학은 수학, 물리학, 생물학 같은 다른 자연과학보다 과학적 체계를 갖춘 것은 늦었지만 20세기 들어 현대 물리학의 양자론과 결합돼 양자화학이 만들어지고 새로운 합성법들이 개발되면서 눈에 띄게 발전했다. 이런저런 물질들을 혼합해 만드는 연금술 수준에서 화학을 예측 가능한 학문으로 만들어 주고 20세기를 ‘화학의 세기’가 될 수 있도록 한 것도 주기율표의 공이다. 이 때문에 유엔은 멘델레예프가 주기율표를 발표한 지 150년이 되는 것을 기념해 올해를 ‘국제 주기율표의 해’로 지정했다. 올해는 새로운 원소 발견을 검증하고 이름을 짓는 권한을 갖는 국제순수응용화학연합(IUPAC) 창립 100주년이 되는 해이기도 하다. 지난주 과학저널의 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 주기율표와 화학의 발전을 나란히 커버 스토리로 다뤘다. 멘델레예프의 주기율표가 등장한 초창기에는 화학자들이 새로운 원소 발견을 주도했지만 자연계에 존재하는 원소들이 사실상 모두 발견된 이후 최근에는 물질을 구성하는 근본 원리와 힘에 대한 호기심 때문에 물리학자들이 인공원소 발견을 이끌고 있다. 원자번호 100번대가 넘어가는 인공원소들은 자연상에 존재하는 시간이 매우 짧아 활용 가치가 낮기 때문에 화학자들의 관심에서 벗어나고 있다. 그러나 물리학자들에 따르면 최소 원자번호 160번 원소까지 발견할 수 있을 것으로 보여 새로운 원소들은 앞으로도 계속 발견될 것으로 기대되고 있는 상황이다. 새로운 원소의 이름은 발견자나 발견한 국가가 붙이도록 돼 있다. 현재 주기율표 118개의 원소 중 나라 이름이 붙은 것은 31번 갈륨(Ga·프랑스의 옛 라틴어 이름인 갈리아), 32번 저마늄(Ge·독일), 44번 루테늄(Ru·러시아), 84번 폴로늄(Po·폴란드), 87번 프랑슘(Fr·프랑스), 95번 아메리슘(Am·미국), 113번 니호늄(Nh·일본)이다. 이처럼 주기율표에 이름을 올리는 것은 노벨과학상 수상에 버금가는 영광으로 받아들여지고 있다. ●“주기율표, 물질의 성질 알려주는 보물지도” 이덕환 서강대 화학과 교수는 “화학은 물질의 성질을 알려주는 ‘보물지도’인 주기율표를 바탕으로 물질의 변환, 분석, 합성을 다루는 학문”이라며 “주기율표를 통해 자연의 오묘한 규칙성을 이해하는 것이 아니라 원소 이름이나 외우는 암기 과목으로 취급받는 것은 입시 위주 교육의 폐해”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [이광식의 천문학+] 20세기 천문학 영웅의 영광과 좌절 - 허블 이야기

    [이광식의 천문학+] 20세기 천문학 영웅의 영광과 좌절 - 허블 이야기

    20세기에 기라성 같은 천문학자들 중 최고의 영웅 한 사람을 꼽으라면 에드윈 허블을 드는 데 토를 달 사람은 아무도 없을 것이다. 고요하기만 한 줄 알았던 우리의 우주가 실은 무서운 속도로 팽창하고 있다는 사실을 맨처음 발견하여 인류에 고한 사람이 허블이기 때문이다. ‘팽창우주’의 발견은 7000년 인류 과학사에서 가장 위대한 발견으로 자리매김되었다. 그 전에 허블은 그때까지 우리은하 내의 성운으로만 알려졌던 안드로메다 성운이 실은 독립된 외계은하임을 밝혀내, 우리은하가 우주의 전부인 줄 알았던 사람들을 충격 속에 빠뜨렸다. 밤하늘에서 빛나는 모든 것들이 우리은하 안에 속해 있다고 믿고 있던 사람들에게 이 발견은 청천벽력과도 같은 것이었다. 갑자기 우리 태양계는 자디잔 티끌 같은 것으로 축소되어버리고, 지구상에 살아 있는 모든 것들에게 빛을 주는 태양은 우주라는 드넓은 바닷가의 한 알갱이 모래에 지나지 않은 것이 되었다. 오랜 세월 동안 맨눈으로 볼 수 있는 범위의 크기로 생각해왔던 우주가 허블의 발견 이후 은하들 뒤에 다시 무수한 은하들이 늘어서 있는 무한에 가까운 우주임이 드러났다. 인류에게 이것은 근본적인 계시였다. 이런 상황에서 다시 광막하기 그지없는 우주가 현재에도 무한 팽창을 거듭하고 있다는 사실을 접하자, 우리가 발붙이고 사는 이 세상에 고정되어 있는 거라곤 하나도 없다는 현기증 나는 사실에 사람들은 황망해했다. 최초로 인류가 지구상을 걸어다닌 이래 우리 인간사가 불안정하다는 것을 알고는 있었지만, 20세기에 들어서는 하늘조차도 불안정하다는 사실을 깨닫게 되었던 것이다. 그것은 제행무상(諸行無常)의 대우주였다. ​허블이 팽창우주를 발견하는 데 사용한 도구는 적색이동이었다. 멀어져가는 천체의 빛을 스펙트럼으로 보면 적색이동 현상이 나타난다. 허블이 중학교 중퇴 학력의 관측조수 휴메이슨과 함께 24개의 은하를 집요하게 추적해서 얻은 관측자료를 정리하여 거리와 속도를 반비례시킨 표에다가 은하들을 집어넣은 결과, 모든 은하들이 우리로부터 멀어져가고 있다는 놀라운 사실을 발견했다. 멀리 있는 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어져가고 있는 것이다! 이게 무슨 일인가? 사방의 은하들이 우리로부터 도망가고 있었다. 우리가 무슨 몹쓸 것에 오염되었거나 큰 잘못이라도 저질렀다는 건가? 그래서 우리와는 다시는 상종하지 않으려고 저렇게 허겁지겁 달아나는 건가? 훗날 어떤 천문학자는 우리은하가 인간이라는 물질로 오염되어서 다른 은하들이 도망가는 거라는 우스갯소리도 했다. 은하는 후퇴하고 있다. 먼 은하일수록 후퇴속도는 더 빠르다. 그리고 은하의 이동속도를 거리로 나눈 값은 항상 일정하다. 이것이 바로 허블의 법칙이다. 훗날 이 상수는 허블 상수로 불리며, H로 표시된다. 허블 상수는 우주의 팽창속도를 알려주는 지표로서, 이것만 정확히 알아낸다면 우주의 크기와 나이를 구할 수 있다. 그래서 허블 상수는 우주의 로제타 석에 비유되기도 한다. 허블과 휴메이슨의 발견은 우주가 팽창하고 있음을 명백히 보여주는 것이었다. 그러나 당시에는 허블 자신까지 포함해서 이것이 우주의 기원과 연관되어 있으며, 모든 것의 근본을 건드리는 심오한 문제라고 확신하는 사람은 아무도 없었다. 이상하게도 죽이 잘 맞았던 이 커플이 인류를 우주 기원의 순간으로 데려갈 이론적 토대를 닦았던 것이다. 이 발견 이후 신출내기 천문학자였던 허블은 단숨에 천문학 영웅으로 떠올랐으며, 수많은 상과 명예박사를 받는 영예를 누리게 되었다. 노벨 물리학상 후보에까지 올랐으나, 당시 천문학이 포함되지 않아 수상하지는 못했다. 그러나 나중에 규정이 바뀌어 허블에게 노벨상을 주려 했으나, 그때는 받을 사람이 없었다. 얼마 전 세상을 떴기 때문이다. 노벨상을 받으려면 업적 외에도 장수가 필수적인 상수임을 일깨워주는 대목이다. 노벨상 규정이 일찍 바뀌었다면 아마 허블은 두 번쯤 받았을 것이다. 안드로메다 은하 거리 결정과 팽창우주가 각각 충분한 수상자격이 될 것이기 때문이다. ​ 허블은 노벨상만 받지 못했을 뿐, 과학자로서는 최고의 영예와 인기를 누렸다. 영화 배우나 작가들과 모임을 가졌으며, 1937년 아카데미 영화상 수상식에 주빈으로 참석하기도 했다. 그뿐 아니다. 1948년에는 허블의 초상화가 ‘타임’지 표지를 장식했다. 천문학자로서는 최초의 일이었다. 그후 반세기 동안 ‘타임’지 표지에 얼굴을 올린 천문학자는 퀘이사를 발견한 마틴 슈미트와 유명작가이자 천문학자인 칼 세이건뿐이었다. 몇 번의 좌절과 느닷없는 임종 인생의 정점에 있던 허블에게 뜻하지 않은 좌절이 찾아왔다. 1944년 윌슨산 천문대 대장 애덤스는 은퇴를 결심하고 업적이나 지명도를 고려하여 후임으로 허블을 추천했다. 그러나 천문대 연구원과 직원들의 반대에 부딪혔다. 거기에는 그럴 만한 이유가 있었다. 워낙 독단적인데다 과시욕이 심한 허블은 주위 사람들과 자주 마찰을 일으켰는데, 대표적인 것이 천문대 선배 연구원이던 할로 섀플리와의 불화였다. 두 사람은 기질적으로도 상극이었다. 평화주의자였던 섀플리는 1차대전에 종군한 퇴역소령인 허블이 군용 트렌치 코트를 휘날리며 파이프를 문 채 천문대를 휘젓고 다니는 모습이 영 눈에 거슬렸다. 섀플리는 학문적으로 반대편에 섰던 허블에게 여러 차례 거친 말로 모욕당한 적도 있었지만 끝까지 허블을 관대하게 대했다. 뿐더러, “허블은 뛰어난 관측자다. 나보다도 몇 배는 더 훌륭하다”고 상찬했다니, 대인배였던 모양이다. 평생을 은하 연구에 바쳤던 새플리는 다음과 같은 명언을 남기기도 했다. “우리는 뒹구는 돌들의 형제며, 떠도는 구름의 사촌이다.”허블의 또 다른 불화 상대는 반 마넨이었다. 역시 선배 연구원이던 반 마넨은 냅킨 링 사건으로 허블과의 악연을 남겼다. 윌슨산 천문대의 저녁식사에서는 전날 밤 2.5m 망원경 관측자가 상석에 앉아 대화를 이끌어가는 관례가 있었다. 그런데 허블이 식사 전에 나타나 상석에 놓인 반 마넨의 냅킨 링을 자기 것과 바꾸어놓았다. 식사 종 소리에 내려온 반 마넨은 자기 냅킨 링이 다른 자리에 놓인 것을 보고는 잠시 얼굴이 굳어졌지만 아무 말 없이 식사를 했다고 한다. 이런 일들은 허블이 주위 사람들과 어떤 관계에 있었던가를 알려주는 단편적인 사례에 지나지 않는다. 애덤스 대장은 허블의 독단으로 인해 빚어지는 골치 아픈 문제들에 무든히 속을 썩였지만 모든 것을 감싸안는 편이었고, 후임으로 허블을 추천한 것을 보면 그 역시 대인배였던 모양이다. 천문대 연구원과 직원들이 반대하자 천문대측에서도 허블 카드를 포기할 수밖에 없었고, 후임으로는 허블보다 한참 어린 물리학자 보웬을 천문대장으로 임명했다. 이 소식을 듣고 허블은 “천문학자가 아닌 물리학자를 새로운 천문대장으로 임명하다니 놀랍다”는 반응을 보였다고 한다. 허블의 좌절은 이뿐 아니었다. 윌슨산 천문대가 5m 망원경을 소유한 팔로마산 천문대와 합병했는데, 세계 최대인 5m 망원경으로 하는 관측을 포기할 수 없었던 허블은 차마 자리를 박차고 떠나지 못한 채 그대로 천문대에 주저앉았지만, 그 꿈마저 끝내 이루어질 수 없었다. 허블의 연구 주제가 실적을 내기 어렵다는 이유로 관측일정에 받아들여지지 않았기 때문이다. 뼛속까지 타고난 관측자였던 허블은 여기서 결정적인 타격을 받았던 것으로 보인다. 이듬해 허블은 심장발작을 일으켰고, 잠시 회복되어 몇 년 만에 관측에 나섰다가 53년 다시 뇌졸중으로 영영 눈을 감고 말았다. 64세 생일을 3주 앞둔 때였다. 그의 아내 그레이스 외에는 누구도 그의 임종을 보지 못했다. 뿐만 아니라, 그레이스는 어떠한 장례식과 추도회도 거부했다. 그리고 허블의 유해를 어떻게 처리했는지에 대해서도 끝내 입을 열지 않았다. 스탠포드 대학 영문학과 출신인 그레이스는 백만장자의 딸로서 전 남편이 의문의 죽음을 한 후 이듬해 허블과 결혼했다. 두 사람 사이의 사랑은 이전부터 싹트고 있었다. 그녀는 천문대에서 허블을 본 후 첫눈에 반한 듯하다. 헌칠한 키와 잘생긴 얼굴, 게다가 우주를 연구하는 허블에게 저항할 수 없는 매력을 느꼈던 모양이다. 문장력과 문학적 감수성이 뛰어났던 그녀는 허블에게 ‘성운 항해자’라는 별명까지 붙여주었다. 그녀는 허블의 자료를 기증하면서 허블의 전기를 쓰는 사람은 남성 과학자여야 한다는 조건을 붙였다. 그러나 그 이유는 밝히지 않았다. 그레이스는 허블이 떠난 지 28년 후 90세의 나이로 눈을 감았다. 전하는 말에 의하면 그녀의 유해는 화장되어 남편 옆에 안치되었다고 한다. 이런 굴곡진 사연으로 인해 우리는 20세기 천문학 최고의 영웅이 어디에 묻혀 있는지 아직도 모르며, 허블을 추념하려면 1990년 우주로 올라간 허블 우주망원경을 바라보는 수밖에 없게 되었다. 하지만 허블 부부에게도 하나의 위안이 있었다. 허블이 죽은 후 얼마 안되어 노벨 물리학상 수상자이자 위원인 찬드라세카르와 페르미가 허블이 인류에게 끼친 공헌이 무시돼서는 안 된다고 생각한 끝에 그레이스를 찾아가 허블이 수상자로 선정되었다는 비밀 사항을 전했다는 점이다. 법학을 전공했다가 뒤늦게 천문학으로 전향하여 늘 남의 인정과 칭찬에 목말라했던 허블이 지하에서나마 그 소식을 들었다면 크게 기뻐했을 것임에 틀림없다. 마지막으로, 타고난 관측자 허블이 남긴 말로 이 글을 접기로 하자. “오감만 잘 갖춰져 있으면 인간은 우주가 무엇인지 탐험할 수 있으며, 그걸 모험과학이라 부른다.” 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • [우주를 보다] ‘번쩍’…슈퍼 블러드문에 떨어진 유성 포착

    [우주를 보다] ‘번쩍’…슈퍼 블러드문에 떨어진 유성 포착

    미국 시간으로 지난 20일 밤, ‘슈퍼 블러드 울프문’(super blood wolf moon)으로 불리는 개기월식이 관측된 가운데, 한 천체 물리학자가 개기일식 동안 달에 떨어진 유성체를 포착했다고 밝혀 눈길을 사로잡았다. 슈퍼 블러드 울프문은 달과 지구가 가장 가까워지는 슈퍼문과, 개기월식 때 달의 표면이 붉어지는 블러드문, 마을 밖 늑대들이 굶주림으로 울부짖는 1월에 뜨는 울프문의 합성이다. 과학전문매체 사이언스 얼러트 등 해외 매체의 22일 보도에 따르면 스페인 우엘바대학 소속 연구단체인 마이다스(Moon Impacts Detection and Analysis System, MIDAS) 연구진은 이번 슈퍼 블러드 울프문이 관측될 당시 매우 작은 빛이 달 표면에서 번쩍 빛났다 사라지는 현상을 확인했으며, 이것이 달 표면에 떨어진 유성체로 보인다고 밝혔다. 실제로 개기월식 당시 짧게 번쩍했다 사라진 빛을 포착했다는 목격자가 많았으며, 전문가들은 당시 현상을 면밀하게 관찰한 후 이 같은 결론을 내렸다고 밝혔다. 또 미국 캘리포니아 로스앤젤레스에 있는 그리피스천문대가 공개한 영상에서도 달의 왼쪽 아래 부분에서 짧고 밝게 빛나는 플래시 현상이 확인됐다. 우엘바대학 소속 천문학자인 호세 마리아 마디에도는 “유성체가 달의 어두운 부분에 떨어졌고, 이 덕분에 지구에서 달을 보던 사람들도 달과 유성체의 충돌을 눈으로 관찰할 수 있었던 것으로 보인다”면서 “이 현상이 실제로 관찰되는 것은 매우 드문 일이며, 이러한 이벤트를 볼 수 있어 매우 행복했다”고 밝혔다. 한편 21세기에 뜬 슈퍼 블러드 울프문은 지난해에 이어 이번이 두 번째이며, 세 번째 이자 이번 세기 마지막 슈퍼 블러드 울프문은 2037년에야 볼 수 있을 것으로 전망됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [재미있는 원자력] 유사과학과 방사선/김교윤 한국원자력연구원 책임연구원

    [재미있는 원자력] 유사과학과 방사선/김교윤 한국원자력연구원 책임연구원

    지난해 ‘라돈 침대’ 사건은 국민들에게 커다란 우려를 안겨 줬다. 정확도가 낮은 저가의 라돈측정기까지 나오면서 혼란은 더욱 증폭됐다.자연 방사선의 대부분을 차지하는 라돈은 땅속 천연방사선이 공기 중으로 스며 나온 것으로 어디에나 존재한다. 실내에서는 주기적인 환기만으로도 라돈을 줄일 수 있다. 라돈 침대는 시트와 베개를 놓거나 비닐커버를 싸는 것만으로도 라돈에 의한 방사능은 거의 측정되지 않는다. 결국 과도하게 증폭된 위험과 공포는 안방에 곱게 놓여 있던 침대를 집 밖으로 내몰았다. 음이온이 몸에 좋다는 유사과학의 맹신에서 출발한 라돈 침대는 마무리까지 과학적이지 못했던 것이다. 과학에 근거해 정확하게 위험 여부를 판단하고 알리지 못한 정부와 과학자가 국민 불신을 자초한 것은 아니었는지 반성할 대목이기도 하다. 이런 사건·사고 때문에 낯설기만 했던 ‘방사선’이란 단어에 익숙해진 것도 사실이다. 1896년 프랑스 물리학자 앙리 베크렐은 우라늄염으로 형광실험을 하다가 우연히 방사선을 ‘발견’했다. 방사선은 지구가 처음 생겨났을 때부터 생명체들과 함께 존재했다는 말이다. 햇빛을 쬐는 것처럼 우리는 우주와 지구로부터 자연스럽게 방사선을 쬐고 있다. 지역별 차이가 있기는 하지만 지구의 연간 평균 방사선량은 약 2.4m㏜(밀리시버트)이다. 방사선은 물질을 구성하는 원자의 전자를 튕겨 내는 ‘전리’ 능력을 갖고 있는지 여부에 따라 전리방사선과 비전리방사선으로 구분한다. 중성자, 알파, 베타, 감마방사선은 전리방사선이고 자외선이나 가시광선은 전리능력이 약한 비전리방사선이다. 방사선은 물질을 변화시킬 수 있다. 과학기술이 발전하면서 인류는 방사선의 이런 특성을 문명과 의학 발전에 이용해 왔다. 방사선을 더 잘 이용하기 위해 과학자들은 자연 방사선의 특정한 부분을 강화한 인공 방사선을 개발했다. 방사선의 인체 유해 여부는 오로지 방사선이 내뿜는 에너지의 총량에 의해 결정된다. ‘측정하지 않으면 관리할 수 없고, 관리하지 않으면 개선할 수 없다’는 피터 드러커의 말처럼 방사선도 전문가에 의해 정확하게 측정하고 관리하지 않으면 잘 사용할 수 없다. 아무리 유용한 방사선이라고 해도 전문가에 의해 안전하게 관리하지 않으면 독이 될 수 있다. 기본을 잊지 않고 과학적으로 접근할 때만 방사선의 위험을 극복할 수 있을 것이다.
  • [아하! 우주] 외계인이 보냈나?…15억 광년 은하서 온 ‘미스터리 전파’

    [아하! 우주] 외계인이 보냈나?…15억 광년 은하서 온 ‘미스터리 전파’

    15억 광년 떨어진 한 은하에서 미스터리하게 반복되는 폭발적인 전파 신호가 지구에 도달해 관심이 폭발하고 있다. 이른바 ‘빠른 전파 폭발’(FRB)로 불리는 폭발적인 전파 신호는 일시적이고 무작위로 나타나는 전파 방출이어서 감지하는 것은 물론 연구를 진행하기도 어렵다. 그런데 반복되는 FRB가 최근 캐나다의 차임(Chime·Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) 전파망원경에 감지된 사실이 확인되자 학자들의 관심이 쏠리고 있는 것이다. 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호에 실린 이번 연구 논문에 따르면, 캐나다 학자들이 주도한 국제 천문학 연구팀은 지난 여름 3주 동안 차임 전파망원경을 사용해 섬광 같은 FRB 13개를 감지했으며 이중 하나가 반복되는 것을 발견했다.최초의 FRB는 2007년 발견됐다. 그것도 2001년 수집한 자료를 분석하는 과정에서 우연히 나온 것이었다. 지금까지 감지된 60여 개의 FRB 중 이렇게 반복된 FRB는 2015년 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파망원경이 포착한 것뿐이었다. FRB는 우리 은하 밖 수십억 광년 떨어진 곳에서 발생하는 것으로 여겨지지만, 정확히 어디서 나오는지 밝혀지지 않았다. 지금까지 나온 가장 그럴듯한 설명은 이런 신호를 먼 우주에 있는 강력한 천체들이 생성했다는 것이다. 전문가들은 이런 신호가 블랙홀이나 초밀도 중성자별에서 나왔다고 생각한다. 하지만 일부 전문가는 좀 다른 이론을 제시한다. 이 중에는 이번 연구에 참여한 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학센터의 애비드 러브 교수도 있으며 이들 학자는 이같은 신호가 믿을 수 없을 정도로 발전한 외계인의 기술을 보여주는 증거일 수도 있다고 말한다. 차임 전파망원경에서 이번 연구를 수행한 브리티시컬럼비아대의 천체물리학자 잉그리드 스테어스 박사는 “지금까지 반복되는 것으로 알려진 FRB는 단 한 번뿐이었다”면서 “다른 것이 있다는 것을 아는 것은 더 많은 것이 있을 수 있다는 것을 시사한다”고 말했다. 또 “더 많은 반복되는 FRB 등 더 많은 연구 자료를 얻으면 이런 신호가 어디서 왔고 무엇이 발생하고 있는지 우주의 퍼즐을 맞출 수 있을 것”이라고 말했다. 연구팀에 따르면, 이번에 감지한 FRB 13개 중 대부분은 특수한 특징을 지닌 곳에서 강력한 천체가 될 수 있음을 시사하는 산란(입자선이 물체와 충돌하여 여러 방향으로 흩어지는 현상) 징후를 보였다. 연구에 참여한 토론토대학의 체리 잉 박사는 “이는 초신성(폭발하는 별)의 잔재처럼 밀집한 덩어리나 은하 중심 블랙홀 근처에서 나온 것일도 있다”고 설명했다.또한 이번에 감지한 새로운 FRB들은 전파 주파수가 비정상적으로 낮다. 이전에 감지한 대부분의 FRB는 약 1400㎒의 주파수를 갖고 있지만, 이들 FRB는 8000㎒보다 낮은 범위 안에 머물렀다. 러브 교수는 2017년 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL·Astrophysical Journal Letters)에 발표한 연구논문에서 하버드대 동료 마나스비 링햄 연구원과 함께 이런 FRB가 진보한 외계인의 행성 크기 장치에서 나온 것일 수 있다고 말했다. 이는 이 장치가 우리와 소통하기 위해 만들어졌다기보다는 가벼운 돛 이른바 ‘라이트 세일’로 움직이는 거대 우주선을 추진하는 데 쓰인다는 것이다. 라이트 세일은 빛을 반사하는 것으로 이 경우에는 전파 빔으로 추력을 얻어 작동하는 것일 수도 있다. 이에 대해 러브 교수는 “인위적인 전파원은 고려해서 확인할 가치가 있다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 태양계 끝자락 ‘울티마 툴레’가 마치 눈앞에 (영상)

    [우주를 보다] 태양계 끝자락 ‘울티마 툴레’가 마치 눈앞에 (영상)

    뉴호라이즌스가 촬영한 울티마 툴레(Ultima Thule)의 모습을 엮어 만든 영상이 최초로 공개됐다. 울티마 툴레는 65억㎞ 떨어진 카이퍼 벨트(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역) 내 천체로, 공식 이름은 ‘2014 MU69’다. 두 천체가 충돌로 인해 눈사람 형태로 붙어 있으며, 큰 쪽이 울티마, 작은 쪽이 툴레로 각각 명명됐다. 이를 촬영한 뉴호라이즌스는 2006년부터 9년을 날아간 끝에 2015년 7월 명왕성 근접비행에 성공했다. 또 지난 1일에는 울티마 툴레 상공 3500㎞까지 접근하는 역사적인 기록을 세운 뒤 현재는 더 먼 우주로 향하고 있다. 미국항공우주국(NASA)이 이번에 공개한 영상은 뉴호라이즌스가 울티마 툴레에 가장 근접했던 지난해 12월 31일부터 지난 1일까지 촬영한 모습을 한데 엮은 것으로, 마치 눈앞에서 직접 울티마 툴레에 다가가는 듯한 착각을 불러일으킨다. 이번 영상은 눈사람을 닮은 울티마 툴레의 모습을 더욱 생생하게 보여주며, 뉴호라이즌스의 역사적인 탐험을 다시 한 번 되새기는 기회가 될 것으로 보인다. 한편 뉴호라이즌스는 현재까지 인류가 보낸 탐사선 중 지구에서 가장 먼 곳까지 도달하는데 성공해 전 세계의 관심을 한 몸에 받았다. 이와 관련해 영국의 전설적인 록 밴드 퀸의 기타리스트 브라이언 메이는 지난 3일 뉴호라이즌스가 울티마 툴레 가까이 근접 비행한 것을 축하하는 주제곡을 유튜브를 통해 전 세계에 공개했다. 세계적인 천체물리학자 스티븐 호킹의 육성도 포함된 이 주제곡은 뉴호라이즌스가 울티마 툴레에 근접 비행할 당시 미국 존스홉킨스대 응용물리연구소(APL)에 울려 퍼지기도 했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] “소행성-지구 충돌, 히로시마 원폭 8만배 위력일 것”

    [아하! 우주] “소행성-지구 충돌, 히로시마 원폭 8만배 위력일 것”

    미국항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-Rex)가 최근 지구와 달 소행성이 한 프레임에 보이는 사진을 전송해 눈길을 끈 가운데, 해외 언론은 오시리스-렉스가 탐사 중인 소행성 ‘베누’와 지구의 충돌 시나리오를 공개했다. 영국 메트로 등 해외 언론의 11일 보도에 따르면, 전문가들은 다음 세기 안에 베누와 지구가 충돌할 가능성은 2700분의 1 정도로 예측하고 있다. 지금부터 불안해 할만한 위협은 아니지만 충돌가능성이 아예 없는 것은 아니라는 점에서, 전문가들 사이에서도 충돌 위력에 대한 예측과 계산이 이뤄졌다. 현재 전문가들은 지름이 500m 정도인 베누가 지구와 충돌할 경우, 제2차 세계대전 당시 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 8만 배 위력을 내뿜는 폭발이 있을 것으로 추정하고 있다. 1945년 히로시마 원폭 당시 폭발 지점을 중심으로 반경 1.6㎞내의 모든 것이 완전히 파괴됐으며, 7만 여 명이 초기 폭발로 사망했다. 미국 로렌스 리버모어 국립연구소 소속 물리학자인 커스틴 호울리는 “소행성과 지구의 충돌 결과는 매우 무서울 것”이라며 “베누과 지구와 충돌할 가능성은 현재까지 2700분의 1이지만, 만약 궤도에 대한 더욱 정확한 데이터를 수집한다면 그 확률이 달라질 수 있다”고 설명했다. 이에 따라 과학자들은 베누와 지구의 충돌이 잠재적으로 수많은 사람들의 삶에 엄청난 영향을 미칠 수 있다고 보고 있다. 다만 NASA는 베누가 지구와 충돌하지 않고 그저 지구를 가깝게 지날 가능성이 더 높으므로, 즉각적인 ‘최후의 준비’는 필요하지 않다고 설명했다. 한편 지구와 충돌 가능성이 있는 베누는 소행성이지만 태양계 생성의 굴곡진 역사를 간직하고 있어 태양계의 형성과 진화, 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보를 갖고 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이를 탐사하는 오시리스-렉스는 소행성의 궤도를 돌며 연구하는데 그치지 않고 표면까지 하강해 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취해 지구로 가져올 예정이다. 2020년에는 표면의 샘플을 60g이상 채취하며 이듬해에는 다시 지구로 귀환한다. 지구 도착은 2023년 9월로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [월요 정책마당] 4차 산업혁명 ‘변혁의 축’ 과기관계장관회의/임대식 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부장

    [월요 정책마당] 4차 산업혁명 ‘변혁의 축’ 과기관계장관회의/임대식 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부장

    1900년대 초 독일 물리학자 막스 플랑크가 양자 가설을 발표하고 알베르트 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 발표한 것은 영국의 아이작 뉴턴으로 대표되는 고전 물리학을 완전히 뒤엎고 물리학의 새로운 토대를 마련했다. 과학기술계에서는 혁명과도 같은 사건이었다고 할 수 있다.그로부터 100여년이 지난 지금 우리가 마주하고 있는 4차 산업혁명은 혹자가 ‘변화의 규모와 범위, 복잡성은 지금까지 인류가 경험했던 것과는 전혀 다르다’고 표현했듯이, 과학기술계를 넘어 사회 모든 분야에서 혁명적인 변화를 일으키고 있다는 게 주지의 사실이다. 인공지능(AI), 3D 프린팅, 사물인터넷(IoT) 등을 통해 ‘모든 것이 연결되고 보다 지능적인 사회로 진화’하는 단계로 진입했다. 변화의 속도를 가늠하기 어려운 이 시기에 정부가 어떤 전략으로 대응하느냐에 따라 국가의 명운이 달려 있다고 해도 지나친 말이 아니다. 이와 같은 4차 산업혁명이라는 거대한 변화의 물결 앞에서 국무총리를 의장으로 하고 과학기술 혁신과 관련된 13개 부처 장관이 참여하는 ‘과학기술관계장관회의’(과기관계장관회의)가 발족한 것은 매우 중요한 의미를 갖는다. 과기관계장관회의는 지난 참여정부 시절 ‘과학기술중심사회’ 구축을 위해 운영되었다가 정부 교체와 함께 중단된 이후 11년 만에 복원되었다. 지난해 11월 14일 이낙연 국무총리 주재로 첫 회의를 열었고 지난 1월 8일에는 부의장인 유영민 과학기술정보통신부 장관이 주재해 두 번째 회의를 개최했다. 첫 회의 때 이 총리는 “이제까지 관행적으로 추진해 온 국정을 과학기술과 접목해 혁신해야 한다”며 그 혁신의 플랫폼이 새롭게 태어난 과기관계장관회의라고 의미를 강조하기도 했다. 4차 산업혁명으로 기존의 산업 질서가 무너지고 학문의 경계도 흐려지며 서로를 융합하는 기술 혁명이 일어나고 있다. 연구개발(R&D) 분야 역시 경계가 허물어지고 있다. 실제로 환경, 의료, 농업, 재해, 교통 등 국민 생활 안전과 삶의 질 향상에 필요한 모든 요소에 연구개발의 결과가 녹아 있다. 이제 과학기술이 적용되는 모든 분야에 혁신이 필요하며 과기관계장관회의가 그 혁신의 중심 축이 될 것이다. 과기관계장관회의는 실무선에서 협의가 완료된 안건에 대해 장관들이 의결해 오던 기존의 획일화된 방식을 과감히 벗어던졌다. 장관들이 직접 쟁점에 대해 토론하고 국정 전반의 문제해결과 국가적 이익 도모를 위해 아이디어를 모아 정책 방향을 결정하게 된다. 장관들의 허심탄회한 논의 과정 속에서 신속한 이견 조정과 협업이 가능하게 될 것이다. 또 여기서 결정된 사항은 실무 협의를 통해 구체화하고 주기적으로 이행 상황을 점검하며 실행을 촉진함으로써 혁신의 속도를 높여 나갈 것이다. 그동안 정부가 발표해 온 연구개발 혁신, 혁신성장, 4차 산업혁명 대응 등의 계획을 성공시키기 위해서는 관계 부처들이 전략적으로 속도감 있게 맡은 바 역할을 다해야 한다. 이를 위해서 먼저 똑같은 분야에 대해 여러 부처가 제각각 운영하고 있는 법령, 제도, 시스템, 연구시설 및 장비 등을 통합하고 연계하는 작업이 필요하다. 자율주행차, 드론, 빅데이터와 같은 신산업 분야는 물론 일자리 창출과 관련된 규제 개선도 함께 머리를 맞대야 한다. 과기정통부는 과기관계장관회의가 부처 간 이해 관계를 넘어서는 큰 틀의 합의와 때로는 국익을 위한 통 큰 양보가 이루어지는 장이 될 수 있도록 운영할 계획이다. 의장인 국무총리는 회의의 의사 결정에 힘을 싣는 역할을 할 것이다. 이를 통해 과기관계장관회의가 비전으로 삼은 ‘과학기술 기반 국정 운영’의 기틀을 다질 수 있도록 그 역할을 강화해나갈 것이다.
  • 3개월 전에도 리만 가설 증명했는데 수학자 아티야 89세로 별세

    3개월 전에도 리만 가설 증명했는데 수학자 아티야 89세로 별세

    20세기 최고의 수학자로 손꼽히는 마이클 아티야가 89세를 일기로 11일(현지시간) 세상을 떠났다. 지난해 9월 하순 명예교수로 있는 영국 에딘버러 대학의 하이델베르크 석학 포럼에서 리만 가설을 건강한 모습으로 증명해 보인 지 4개월 만이라 놀라움을 안긴다. 은퇴할 때까지 영국 케임브리지 대학에서 재직했던 고인은 레바논 출신 부친과 스코틀랜드인 어머니 사이에서 태어나 수단 하르툼과 이집트 카이로와 알렉산드리아 등에서 학교를 다녔다. 1961년 케임브리지 대학 교수가 됐고, 1966년 37세 나이에 수학 분야 최고의 상인 필즈 메달을 수상했으며 기하학과 위상(位相)수학(topology)에 막대한 기여를 했다. 그의 동생 조는 BBC에 사망 사실을 알리며 “내게 형은 수학 교수 가운데 한 명 이상이며 아이작 뉴턴 경 이래 20세기 수학에서 가장 중요한 인물 가운데 한 명이었다”고 말했다. 또다른 동생 패트릭도 유명 변호사가 됐다. 고인은 또 영국 과학자로서 받을 수 있는 최고의 영예 가운데 하나인 왕립학회장을 지내기도 했다. 현 학회장인 벤키 라마크리슈난은 고인을 위대한 수학자라고 묘사한 뒤 “마이클 아티야 경은 왕립학회장으로서 훌륭한 인간이었으면서 진정한 국제주의자와 재능에 투자하는 데 있어 열정적인 서포터였다는 점을 보여줬다”고 말했다. 그의 연구 성과는 이론물리학자들이 ‘장(場)의 양자론’과 일반 상대성 이론을 진전시키는 데 도움이 됐다. 그는 이따금 시인으로도 활약했으며 뉴저지주 고등교육연구소 국장인 로버트 디직그라프 교수가 극찬한 바 있다. 고인 역시 이 연구센터의 홈페이지에서도 일한 바 있다. 디직그라프 교수는 “진정한 멘토이자 친구, 롤모델, 지적 능력과 에너지는 필적할 수가 없었다”며 “수학과 물리학에 남긴 유산은 영원히 계속될 것이다. 그의 죽음은 끔찍한 손실이며 그의 가족에게 심심한 위로의 말씀 건넨다. 전 세계 친구들과 동료들은 그를 그리워할 것”이라고 덧붙였다. 2004년에 이저도어 싱어와 함께 아티야-싱어 지표 정리에 대한 공로로 아벨상을 수상했는데 이것이 가장 큰 업적으로 꼽힌다. 또 프리드리히 히르체브루흐와 함께 대수적 위상수학의 한 분야인 위상 K이론을 창시한 것도 중요한 업적으로 평가된다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr
  • “우주는 신의 작품 아니다” 마지막도 단호했던 호킹

    “우주는 신의 작품 아니다” 마지막도 단호했던 호킹

    호킹의 빅 퀘스천에 대한 간결한 대답/스티븐 호킹 지음/배지은 옮김/까치/300쪽/1만 7000원“사람들은 인간과 같은 외모의 신을 머릿속에 그리고 인간과 신이 사적인 관계를 맺을 수 있다고 믿는다. 우주가 얼마나 광대한지를 감안하면, 그리고 그 안의 인간의 삶이 얼마나 하찮고 우연적인 것인지를 생각해 본다면, 인간의 모습을 한 신은 상당히 믿기 어렵다.” ‘아인슈타인 이후 최고의 이론 물리학자’로 불린 스티븐 호킹은 신의 존재에 관해 이렇게 말한다. 그리고 덧붙인다. “나는 우주가 과학의 법칙에 따라서 무(無)에서 자연스럽게 생겼다고 생각한다.” 지난해 3월 76세로 타계한 스티븐 호킹의 유작 ‘스티븐 호킹의 빅 퀘스천에 대한 간결한 대답’은 이렇게 매정하기 짝이 없다. 예상은 했지만, 이 정도로 단호할 줄이야.●호킹의 유작… 첫 장부터 神을 부정하다 그의 유작은 흥미로운 주제지만 쉽게 답하기 어려웠던 주제, 그래서 논란이 끊이지 않는 10개의 주제에 관한 답을 담았다. ▲신은 존재하는가 ▲모든 것은 어떻게 시작되었는가 ▲우주에는 다른 지적 생명체가 존재하는가 ▲우리는 미래를 예측할 수 있는가 ▲블랙홀 안에는 무엇이 존재하는가 ▲시간여행은 가능한가 ▲우리는 지구에서 살아남을 것인가 ▲우리는 우주를 식민지로 만들어야 하는가 ▲인공지능은 우리를 능가할 것인가 ▲우리는 미래를 어떻게 만들어야 하는가. 원서는 지난해 10월 ‘어려운 질문에 대한 간략한 답변’이라는 제목으로 나왔고, 이번에 한국어 번역본으로 출간됐다. 호킹이 신의 존재를 부정하고, 다가올 디스토피아를 예고한다고 알려지며 출간 전부터 화제가 됐다. 실제로 책은 첫 장에서 신을 부정하며 시작한다. 그의 주장에 (인간의 형상을 한) 신을 믿는 이들은 이렇게 반박할지 모른다. “우주가 138억년 전 빅뱅에서 출발했다면, 빅뱅 이전은 무엇이 있으며, 빅뱅은 또 누가 한 일인가?” 호킹은 여기에 ‘양자역학’과 ‘상대성이론’을 들어 반박한다. 원자 수준을 지나 더 작은 수준의 아원자까지 들어가면 입자들은 사실상 아무렇게나 생기고 가끔 없어지고 다른 곳에서 생기기도 한다. 블랙홀에서는 시간까지 휘는데, 블랙홀에 시간을 넣고 거꾸로 돌아가면 결과적으로 하나의 점에 이른다는 것. 결국 빅뱅 직전, 무한히 작으면서 밀도가 높은 블랙홀에는 신이 존재할 시간조차 없다고 강조한다. ●“AI와 함께 살아갈 준비를 해야 한다” 우주의 기원을 살핀 호킹은 이후 역사와 크기를 설명하며 다른 별에 사는 외계인과의 접촉이 어렵고, 우주가 여러 역사를 가지지만 시간여행을 막는 쪽으로 흐르는 ‘연대기 보호 가설’에 따라 시간여행 역시 어렵다고 차근차근 설명한다. 이어 인류의 현재 상태를 진단하고, 우리가 가야 할 미래까지 짚어낸다. 인류가 지금처럼 지낸다면, 기후변화로 바다의 수온이 오르고 빙하가 녹으면서 대량의 이산화탄소가 방출돼 지구 기후가 금성처럼 섭씨 250도에 이를 수 있다고 우려한다. 여기에 인간의 지능을 넘어선 인공지능(AI)이 인류에 큰 위협이 될 수 있으며, 핵전쟁, 운석 충돌, 200만년 이후 지구 붕괴 등을 고려할 때 우리는 언젠가 지구를 떠나야 한다고 주장한다. 다만 호킹은 우리가 준비한다면 미래가 아주 어둡지는 않다며, 일말의 가능성을 남겨 놓는다. 우리가 협력하면 인류가 저지를 수 있는 위험은 충분히 막아낼 수 있으며, AI 역시 제대로 된 제어장치를 마련해 놓으면 우리 삶을 더 윤택하게 만든다고 말한다. 그는 “지금은 어찌 보면 (콜럼버스가 신대륙을 발견한) 1492년 이전의 유럽과 비슷하다”면서 다른 별로 탐사에 적극적으로 나설 것을 여러 차례 강조한다. ●명확한 대답… 철학책에 가까운 과학책 호킹은 아인슈타인의 상대성이론, 양자역학을 비롯한 어려운 과학 이론에 관한 설명은 될 수 있으면 간결하게 줄였다. 적절한 비유와 논리적 전개 덕분에 의외로 술술 읽힌다. 주제 자체가 워낙 광대해 과학책이라기보다 철학책에 가깝다는 생각도 든다. 답하기 어려운 질문에 가장 쉬우면서 명확한 답을 내놓은 까닭에, 벽두지만 가히 ‘올해 최고의 과학책’으로 꼽을 만하다. 지구라는 행성에서 아주 특별한 삶을 살았고, 물리학 법칙과 머릿속 생각만을 이용해 우주를 여행했던 호킹은 자신의 생애를 압축하고, 과학자로서 그의 태도를 보여 주는 동시에, 인류의 갈 길을 가리키는 자신의 유언으로 끝을 맺는다. “그러므로 발을 내려다보지 말고 고개를 들어 별을 바라보자. 눈으로 보는 것을 이해하려 하고 우주가 존재할 수 있는 이유가 무엇인지 의문을 품도록 노력하자. 상상력을 가지자. 삶이 아무리 어려워도, 세상에는 해낼 수 있고 성공을 거둘 수 있는 일이 언제나 있다. 중요한 것은 포기하지 않는 것이다. 상상력을 가두지 말자. 미래를 만들어 나가자.” 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr
  • 외계인 증거?…15억 광년 은하서 ‘미스터리 반복 전파’ 도착

    외계인 증거?…15억 광년 은하서 ‘미스터리 반복 전파’ 도착

    15억 광년 떨어진 한 은하에서 미스터리하게 반복되는 폭발적인 전파 신호가 지구에 도달해 관심이 폭발하고 있다. 이른바 ‘빠른 전파 폭발’(FRB)로 불리는 폭발적인 전파 신호는 일시적이고 무작위로 나타나는 전파 방출이어서 감지하는 것은 물론 연구를 진행하기도 어렵다. 그런데 반복되는 FRB가 최근 캐나다의 차임(Chime·Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) 전파망원경에 감지된 사실이 확인되자 학자들의 관심이 쏠리고 있는 것이다. 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호에 실린 이번 연구 논문에 따르면, 캐나다 학자들이 주도한 국제 천문학 연구팀은 지난 여름 3주 동안 차임 전파망원경을 사용해 섬광 같은 FRB 13개를 감지했으며 이중 하나가 반복되는 것을 발견했다.최초의 FRB는 2007년 발견됐다. 그것도 2001년 수집한 자료를 분석하는 과정에서 우연히 나온 것이었다. 지금까지 감지된 60여 개의 FRB 중 이렇게 반복된 FRB는 2015년 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파망원경이 포착한 것뿐이었다. FRB는 우리 은하 밖 수십억 광년 떨어진 곳에서 발생하는 것으로 여겨지지만, 정확히 어디서 나오는지 밝혀지지 않았다. 지금까지 나온 가장 그럴듯한 설명은 이런 신호를 먼 우주에 있는 강력한 천체들이 생성했다는 것이다. 전문가들은 이런 신호가 블랙홀이나 초밀도 중성자별에서 나왔다고 생각한다. 하지만 일부 전문가는 좀 다른 이론을 제시한다. 이 중에는 이번 연구에 참여한 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학센터의 애비드 러브 교수도 있으며 이들 학자는 이같은 신호가 믿을 수 없을 정도로 발전한 외계인의 기술을 보여주는 증거일 수도 있다고 말한다. 차임 전파망원경에서 이번 연구를 수행한 브리티시컬럼비아대의 천체물리학자 잉그리드 스테어스 박사는 “지금까지 반복되는 것으로 알려진 FRB는 단 한 번뿐이었다”면서 “다른 것이 있다는 것을 아는 것은 더 많은 것이 있을 수 있다는 것을 시사한다”고 말했다. 또 “더 많은 반복되는 FRB 등 더 많은 연구 자료를 얻으면 이런 신호가 어디서 왔고 무엇이 발생하고 있는지 우주의 퍼즐을 맞출 수 있을 것”이라고 말했다. 연구팀에 따르면, 이번에 감지한 FRB 13개 중 대부분은 특수한 특징을 지닌 곳에서 강력한 천체가 될 수 있음을 시사하는 산란(입자선이 물체와 충돌하여 여러 방향으로 흩어지는 현상) 징후를 보였다. 연구에 참여한 토론토대학의 체리 잉 박사는 “이는 초신성(폭발하는 별)의 잔재처럼 밀집한 덩어리나 은하 중심 블랙홀 근처에서 나온 것일도 있다”고 설명했다.또한 이번에 감지한 새로운 FRB들은 전파 주파수가 비정상적으로 낮다. 이전에 감지한 대부분의 FRB는 약 1400㎒의 주파수를 갖고 있지만, 이들 FRB는 8000㎒보다 낮은 범위 안에 머물렀다. 러브 교수는 2017년 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL·Astrophysical Journal Letters)에 발표한 연구논문에서 하버드대 동료 마나스비 링햄 연구원과 함께 이런 FRB가 진보한 외계인의 행성 크기 장치에서 나온 것일 수 있다고 말했다. 이는 이 장치가 우리와 소통하기 위해 만들어졌다기보다는 가벼운 돛 이른바 ‘라이트 세일’로 움직이는 거대 우주선을 추진하는 데 쓰인다는 것이다. 라이트 세일은 빛을 반사하는 것으로 이 경우에는 전파 빔으로 추력을 얻어 작동하는 것일 수도 있다. 이에 대해 러브 교수는 “인위적인 전파원은 고려해서 확인할 가치가 있다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
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