수잔 이펙트/페터 회 지음/김진아 옮김/현대문학/460쪽/1만 4800원 추리소설 속 가장 매력적인 여주인공을 꼽으라면 ‘스밀라’를 꼽는 이들이 드물지 않다. 덴마크 작가 페터 회의 이름을 세계 독자들에게 알린 ‘스밀라의 눈에 대한 감각’ 속 여주인공이다. 한없이 차갑고 냉철하지만 이웃 소년의 의문사를 파헤치기 위해 뜨겁게 질주하는 스밀라를 통해 작가는 현대 문명을 통렬히 비판하는 기념비적인 추리소설을 남겼다. 과작(寡作) 작가인 페터 회의 작품을 독자들이 기다릴 수밖에 없는 이유다. 그런 그가 2014년 펴낸 신작 소설 ‘수잔 이펙트’에 새로운 여성 캐릭터를 들여보냈다. 코펜하겐대 양자물리학과 강사이자 유명 작곡가의 아내, 두 아이의 엄마인 수잔이다. 견고한 지성과 결단력을 지닌 그는 타인의 마음을 여는 능력에 폭력을 가하는 남성을 무너뜨릴 줄 아는 대담한 폭력성까지 갖춘 전례 없는 인물이다.“한스 크리스티안 안데르센의 어머니 이야기 알죠? 아이를 구하기 위해서 눈, 머리카락, 연금, 모든 걸 내놓잖아요. 그건 내 반쪽일 뿐이에요. 다른 반쪽은 뭔지 알아요? 미치광이 과학자예요. 프랑켄슈타인, 마부제 박사, 닥터 스트레인지러브가 합쳐진 잡종이 나예요. 거기서 어떤 독종이 나왔는지 곧 보게 될 거예요.”(158쪽) 소설은 이 ‘독종’과 그의 기상천외한 가족들의 활약으로 달음질친다. 여주인공만 내세우던 그의 전작과 달리 어디로 튈지 모르는 가족들은 위트와 긴장감을 더하며 이야기를 변주한다.시작은 이 가족과 연루된 온통 황당한 사건들로 널려 있다. 수잔은 인도 카지노에서 자신을 성폭행하려던 발리우드 배우를 때려눕혀 25년 형을 선고받은 상태다. 덴마크 무형문화재 작곡가인 남편 라반은 인도 부족장의 딸과 도주해 마피아에게 쫓기는가 하면, 아들 하랄은 골동품 밀수 혐의로 고소당했다. 열일곱 살 난 딸 티트는 백만명의 신도를 거느린 승려와 사랑에 빠져 도망친 상황이다. ‘콩가루 집안’의 사건들이 수습되는 데만도 숨 가쁜 상황이다. 소설은 전 세계로 무대를 확장하며 나락으로 굴러 떨어지는 인류의 세기말적 상상을 현실화한다. 덴마크 국가 기관은 수잔 가족에게 솔깃한 제안을 건넨다. 1972년 젊은 인재들로 결성돼 어느 싱크탱크보다 적중률 높은 미래 예측으로 이후 벌어진 대부분의 현대사를 알아 맞춘 미래위원회 위원들의 보고서를 찾아내라는 것. 수잔의 가족들은 각자의 재능으로 위원들과 접촉하는데 이제 고령이 된 위원들은 하나둘씩 죽은 채 발견되고 보고서의 실체를 벗겨갈수록 음모의 빙하는 거대한 실체를 드러낸다. “자연법칙이 주는 확실성만큼 행복감을 주는 것은 없다”는 물리학자 수잔의 말에 “과학은 오히려 진실을 가린다”, “자연과학이 다루는 건 인간의 전체 경험 중 극히 미세한 부분에 지나지 않는다”는 미래위원회 위원의 말은 책의 메시지를 농축하는 전갈이기도 하다. 국제적 리더십이 실패한 세계, 극도의 불평등, 통제 불가능한 사회적 불안의 확산, 대재난으로 인한 독성 화학물질 누출 등 미래위원회가 그린 인류의 세기말은 현재와 무섭도록 닮은꼴이다. 발레 무용수, 배우 출신인 작가는 감각과 리듬감이 생동하는 문장으로 과학, 권력, 자본이 써나간 추악한 시나리오를 우리 앞에 내민다. 그리고 지금의 현실이 누구의 손으로 만들어진 것인지 찌르듯 되묻는다. “불균형은 아직 제대로 인식되지도 않았습니다. 덴마크의 현실을 보세요. 정치가들은 자기 밥그릇 챙기기에 급급하고 이해 집단들은 조금이라도 더 차지하려고 혈안이 돼 있고 언론은 진실을 알면서도 말하지 못합니다. 왜? 진실을 들으려는 사람이 없으니까요. 문제는 우리밖에 있지 않습니다. 바로 우리들 자신, 과소비와 빚더미에 앉아 있는 우리들이 문제인 겁니다.”(269쪽) 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

“우리들 손으로 중국의 첨단 군사·과학기술 수준을 세계 1위로 올려놓겠다.” 세계 어디든 1시간 내 핵무기를 실어나를 수 있는 극초음속 비행체, 소나(음향탐지)를 피할 수 있어 절대로 들키지 않는 스텔스 잠수함 등 중국의 군사·과학 기술을 한 단계 끌어올리기 위해 해외파 중국계 과학자군단이 주도적 역할을 하고 있다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 최근 보도했다. 특히 지난 40년간의 고도 경제성장으로 주머니가 두둑해진 중국 정부가 이를 바탕으로 높은 보수와 좋은 연구 환경을 제시하거나 애국심에 호소, 미국과 유럽의 군사·과학기술 분야 중국계 과학자들을 대규모로 유치하는 데 힘쓴 덕분에 중국이 빠른 속도로 첨단 군사·과학기술의 발전을 이루고 있다는 게 SCMP의 분석이다.●中 ‘풍동’ 시설 만들고 비행체 개발 추진 해외파 중국계 과학자들의 상당수는 미국의 뉴멕시코주 로스앨러모스 국립연구소와 캘리포니아주 로런스 리버모어 국립연구소, 오하이오주 라이트패터슨 공군연구소 등 미 국책연구소 출신이다. 이 가운데서도 로스앨러모스 국립연구소 출신들은 중국 내 각 대학과 연구소에서 ‘로스앨러모스 클럽’이라고 불릴 만큼 큰 세력을 형성하고 있다. 해발 2200m의 사막 지대에 있는 로스앨러모스 국립연구소는 인류 첫 원자폭탄 개발계획인 맨해튼 프로젝트의 산실로 널리 알려져 있다. 지금도 민군(民軍) 겸용 슈퍼컴퓨터와 입자가속기 등을 갖추고 국가 주도 과학 연구가 이뤄지고 있다. 1만명에 이르는 연구원 중 400명 정도가 중국 등지에서 건너온 아시아계 과학자로 전해졌다.중국 내 로스앨러모스 클럽의 수장은 극초음속 비행체 개발을 주도해 온 천스이(陳十一) 교수다. 중국은 지난해 4월 음속의 10배인 시속 1만 1000㎞로 비행할 수 있는 극초음속 비행체를 시험했다. 중국이 보유한 핵탄두를 싣고 세계 어디로든 1시간 내에 날아가 공격을 감행할 수 있을 정도로 엄청나게 빠른 속도다. 현재의 미사일방어 체계로는 도저히 대응할 수가 없다. 이 같은 최첨단 무기를 개발하는 데 필요한 실험을 위해서는 ‘풍동’(Wind Tunnel) 시설이 필요하다. 2010년 지어진 ‘풍동’은 미국이 보유한 2개의 풍동에 뒤이은 전 세계 세 번째 시설이다. 중국 정부가 이를 만들게 된 데는 천 교수의 설득이 주효했다. 그가 로스앨러모스에서 극초음속 비행체나 풍동 설계도를 빼왔는지 여부는 확실치 않다. 익명을 요구한 중국과학원 연구원은 “그렇다고 생각하지 않는다. 천 교수의 연구는 기술적 구체 사항보다는 이론적 연구가 주된 것이었다”며 “다만 정부에 제안서는 낼 수 있었을 것”이라고 말했다. 천 교수는 로스앨러모스 비선형연구센터 부소장 등 고위직에 올랐지만 1999년 퇴직한 뒤 곧바로 귀국했다. 가장 복잡한 자연현상으로 꼽히는 난기류 전문가로 베이징대 국가중점실험실 난류·복잡계 연구책임자를 맡아 중국의 극초음속 비행체 개발에 이바지했다. 2015년부터는 광둥(廣東)성 선전(深圳) 난팡(南方)과기대의 총장을 맡아 이곳을 ‘중국의 스탠퍼드’로 변신시켰다. 그는 난팡과기대 총장에 취임한 이후 베이징(北京)대와 이공계 최고 명문 칭화(淸華)대, 헤이룽장(黑龍江)성 하얼빈(哈爾賓)공대, 중국과학원, 중국과학기술대, 상하이푸단(上海復旦)대 등의 로스앨러모스 출신들을 끌어모았다. 로스앨러모스에서 중성자과학센터 팀장을 맡았던 자오위성(趙予生) 박사는 16년 만인 2015년 물리학과 석좌교수로 이곳에 합류했다. 18년 넘게 에너지 저장 장치와 바이오센서 등 보안 응용프로그램을 위한 신물질을 개발해 온 왕샹린(王湘麟) 박사도 지난해 9월 이 대학 화학부 석좌교수로 가세했다. 그는 2015년 미 국방부 산하 홈랜드 방위·안보정보분석센터(HDIAC)에서 근무하기도 했다. 기계항공공학부 학장 산샤오원(單肖文) 석좌교수도 로스앨러모스 클럽 멤버다. 그는 중국이 독자 개발한 첫 국산 여객기인 C919 개발에 참여했다. 난팡과기대는 교수의 95%가 귀국한 해외파 중국계 학자들이다. 스텔스 잠수함 개발에 참여하고 있는 허궈웨이(何國威) 중국과학원 역학연구소 비선형 역학연구실 주임, 중국 푸젠(福建)성 샤먼(廈門)대 에너지공학부 리닝(李寧) 학장 등도 로스앨러모스 출신이다. 허 교수는 잠수함이 기동할 때 생기는 난기류를 신속하고 정확하게 예측하는 컴퓨터 프로그램을 개발 중이다. 상대국의 감시망을 피할 수 있는 스텔스 잠수함 개발과 적 잠수함 조기 탐지에 필수적인 기술이다. 리 학장은 안전하고 오염 우려가 없는 차세대 원자력발전소를 개발 중이다. 핵 항모와 핵 잠수함 등 군사용으로도 활용될 수 있는 기술이다. 중국은 1949년 사회주의 중국 성립 이후 첨단 과학기술을 발전시키기 위해 해외에 진출한 과학자들의 귀국을 종용해 왔다. ‘중국 우주과학 아버지’로 불리는 고(故) 첸쉐썬(錢學森) 박사가 대표적이다. 그는 미국 MIT에서 교수로 지내다가 1955년 귀국해 중국의 ‘양탄일성’(원자·수소폭탄과 인공위성) 연구를 주도하며 중국 항공우주산업의 기초를 세운 인물이다. 당시 빈곤국이었던 중국은 ‘불타는 애국심’에 호소해 해외파 중국계 과학자들을 불러들였다. 중국 최초 스텔스 전투기인 ‘젠(殲)20’의 엔진 동체를 자체 기술로 생산하는 데 기여한 스창쉬(師昌緖) 박사는 미국에서 귀국한 이유로 “조국을 외면할 수 없기 때문”이라고 말했다. ●1999년 핵물리학자 간첩사건 뒤 귀국 행렬 로스앨러모스 중국계 과학자들의 귀국 행렬은 1999년 간첩 사건이 기폭제가 됐다. 그해 연구소의 대만계 핵물리학자였던 리원허(李文和) 박사가 첨단 핵탄두 설계를 중국에 넘긴 혐의로 기소됐다. 리 박사는 2006년 증거 불충분으로 풀려나 처벌을 면했지만, 연구소 내 중국계 과학자들의 귀국 행렬이 본격적으로 이어졌다. 이때 중국 정부가 우수 해외 과학자 유치를 위한 ‘1000인계획’(2008년) ‘1만인계획’(2012년)을 잇따라 시행한 것도 이를 부추겼다. 금전적 보상도 인재를 끌어들이는 주요인 중 하나였다. 천스이 교수의 경우 난팡과기대 총장 자리와 정부 차원의 지원 등 경제적 혜택을 보장받았다. 노벨 물리학상 수상자인 양전닝(楊振寧) 박사는 지난해 미국 국적을 포기하고 중국 국적을 취득했고 튜링상 수상자 야오치즈(姚期智) 박사도 같은 해 중국으로 귀화했다. 이런 가운데 미국은 두뇌 유출에 대한 우려가 커지고 있다. 특히 도널드 트럼프 행정부 출범 이후 이민자에 대한 규제가 강화되면서 미국 내 중국인 고급 인력의 귀국은 더욱 늘어날 전망이다. 익명의 안보 전문가는 “미국 정부도 중국으로의 두뇌 유출을 알고 있지만 과학자들이 연구할 나라를 선택하는 것은 자유이기 때문에 막을 도리가 없다”며 “더욱이 트럼프 대통령이 반이민 정책으로 과학자들을 모두 추방해버리면 미국의 연구·개발은 상당한 타격을 받을 것”이라고 말했다고 SCMP가 전했다. 제임스 앤드루 루이스 미국 전략국제문제연구소(CSIS) 부소장도 “미국 내 중국인 과학자들은 중국 정부로부터 스파이 행위를 위한 타깃이 되고 있다”며 “우리는 이들에게 특별한 주의를 기울일 필요가 있다”고 지적했다. khkim@seoul.co.kr

우주 삼라만상을 이루고 있는 원소들 중에서 수소가 가장 많다. 무려 75%를 차지한다. 대체 왜 그런 걸까? 이 질문에 답을 하려면 빅뱅이 일어난 때로 돌아가야 한다고 오리건 주립대학 화학교수인 메이 나이먼이 설명한다. 빅뱅은 주기율표의 원소들을 만들어 우주를 짓는 벽돌로 사용했다. 원소들은 각기 고유한 개수의 아원자 입자를 가진다. 양전하를 띤 양성자, 중성자, 그리고 음전하를 띤 전자가 그것들이다. 수소는 양성자 하나와 전자 하나로 이루어진 원소로, 중성자를 갖지 않은 유일한 원소이기도 하다. 우주에서 가장 단순한 원소인 이 수소는 또한 우주에서 가장 흔한 원소로서 우주 물질의 거의 75%를 차지하고 있다. 이 같이 수소가 가장 단순한 구조를 가졌다는 이유가 바로 가장 많은 비율로 존재하게 되었음을 말해주는 것이라고 나이먼 교수는 설명한다. 이 수소는 별 속에서 핵융합으로 헬륨을 생성한다. 우주에서 수소 다음으로 많은 헬륨은 양성자, 중성자, 전자를 각각 두 개씩 갖고 있다. 따라서 질량은 수소의 4배가 되며, 우주 물질의 24%를 차지한다. 천문학에서는 헬륨보다 무거운 원소들은 모두 중원소로 친다. 참고로, 우주에 있는 모든 원소들의 개수는10^98(10의 98승) 개이며, 그중에서 당신은 10^29(10의 29승) 개를 갖고 있다. 그리고 원소 개수로 보면, 1위 수소 88%, 2위 헬륨 11%이고, 나머지 모든 자연 원소 90종을 합해도 1% 미만이다. 세번째로 많은 원소는 산소인데, 그래봤자 수소의 1000분의 1 이하이다. 그리고 질량이 높은 원소일수록 그 양은 적다고 나이먼 교수는 덧붙인다. 그런데 지구의 원소 조성비는 우주와는 사뭇 다르다. 지각에서 가장 많은 비중을 차지하고 있는 원소는 산소로, 46.6%나 된다. 그 다음이 규소 27,7%, 알루미늄 8.1%, 철 5%, 5위 칼슘 3.6%, 나트륨 2.8%, 칼륨 2.6%, 마그네슘 2.1% 순이다. 이런 것을 보면 지구가 우주에서 얼마나 특이한 존재인가 하는 것을 알 수 있다. 물론 그렇지 않다면 우리는 존재할 수 없었을 것이다. 우주에서 가장 흔한 수소는 인체에서도 생명 유지에 필수적인 역할을 한다. 유전자 정보를 만드는 DNA 생성에도 관여하며, 우리 몸의 위나 다른 장기 내의 pH(물의 산성-알칼리성의 정도를 나타내는 수소 이온 농도 지수) 조절에도 필수적인 기능을 한다고 나이먼 박사는 밝힌다. 그러나 무엇보다 중요한 수소의 효용은 바로 산소와 결합해 생명의 근원인 물(H20)을 만든다는 사실이다. ​그리고 물이 얼 때는 소수가 물의 분자를 떨어뜨리는 역할을 해서 물보다 비중이 가벼운 얼음을 만드는데, 만약 얼음이 물보다 무겁다면 바다에서 생명이 나타나기 어렵다. 왜냐하면 얼음이 밑바닥에서부터 얼기 시작해 모든 물이 얼어붙을 것이기 때문이다. "일반적으로 어떤 물질이 액체에서 고체로 되면 비중이 높아지는 데 반해, 물은 이와 반대 현상을 보이는데, 이는 물이 갖는 아주 중요한 특성 중의 하나입니다" 하고 나이먼 교수는 밝힌다. 한편, 수소는 아주 위험한 원소의 하나이기도 하다. 산소와 반응하면 바로 폭발을 일으킨다. 이런 이유로 힌덴부르크 비행선이 1937년 폭발해 36명의 인명사고를 냈다. 게다가 수소 폭탄은 인류의 종말을 가져올 만큼 파괴적이다. 이런 수소 폭탄이 1950년대 미국과 소련, 영국, 프랑스, 중국 등에 의해 핵실험을 감행되었다고 나이먼 교수는 지적했다. 가장 단순하면서도 우주에 가장 많은 수소. 그러나 수소가 지닌 오묘한 신비는 아직까지 다 밝혀지지 않고 있다. ​그래서 물리학자들은 수소를 알면 물리학을 다 안 것이나 진배없다는 말을 하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

“유럽핵입자물리연구소(CERN)에는 기초과학자보다 공학자가 많습니다. 공학자에 의해 건설된 ‘엔지니어링 랩’이죠. 공학자들이 많다고 해서 돈이 되는 연구만 한다거나 기초과학자들만 있다고 돈 안 되는 연구만 한다는 의미로 받아들여서는 안 됩니다.”31일 서울 강남 임페리얼팰리스 호텔에서 기자들과 만난 에커트 엘슨 CERN 부소장은 “기초과학자들만 구성돼 있는 조직 아닌가”라는 질문에 이렇게 답했다. CERN은 유럽 12개국이 핵과 입자물리학 연구를 목적으로 1954년 스위스 제네바와 프랑스 국경 사이에 세운 연구소로 우주의 비밀을 풀 열쇠로 알려진 ‘힉스입자’를 발견한 곳으로 잘 알려져 있다. 그는 한국과 CERN 공동연구 협력 10주년을 기념하는 국제 심포지엄에 참석하기 위해 방한했다. CERN의 스탭연구자 2500명 중 40명만 물리학자이고 나머지는 기초연구를 수행하는 공학자들이다. 힉스입자처럼 검출하기 어려운 소립자들을 찾는 과정에서 암흑물질 같은 우주탄생의 비밀을 갖고 있는 입자는 물론 이들의 상호작용같이 새로운 물리법칙을 발견하는 것이 궁극적인 목표인데 이를 위해서는 공학자들이 더 많아야 한다는 것이다. “새로운 입자와 이들의 상호작용을 발견하기 위해 2035년까지는 현재 활용하는 거대강입자가속기(LHC)보다 더 크고 성능 좋은 미래형 원형충돌기(FCC)를 가동할 계획입니다. 이를 위해서는 물리학자뿐만 아니라 공학자들의 도움이 필수적입니다.” 엘슨 부소장은 CERN 연구에 한국 연구자들이 좀더 많이 참여하는 것도 기대하고 있다. “최근에는 160~170명의 한국 과학자가 연구에 참여해 새로운 검출기의 제작이나 장치의 업그레이드, 데이터 분석 등 분야에서 두각을 나타내고 있다”며 “한국이 CERN 연구의 재정적 지원을 포함해 연구자 참여 규모도 꾸준히 늘린다면 독자적 연구 프로그램을 진행할 수도 있을 것”이라고 언급했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　“우리들 손으로 중국의 첨단 군사·과학기술 수준을 세계 1위로 올려놓겠다.” 　해외파 중국인 과학자군단이 일반 항공기보다 10배 이상 빠른 극초음속 비행체, 소나(음향탐지)를 피할 수 있어 절대로 들키지 않는 스텔스 잠수함 등 중국의 군사·과학 기술을 한 단계 끌어올리기 위해 주도적 역할을 하고 있다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 지난 29일 보도했다. 특히 지난 40년간의 고도 경제성장으로 주머니가 두둑해진 중국 정부가 이를 바탕으로 높은 보수와 좋은 연구 환경을 제시하거나 애국심에 호소해 미국과 유럽의 군사·과학기술 분야 중국계 과학자들을 대규모로 유치하는 데 힘쓴 덕분에 중국이 빠른 속도로 첨단 군사·과학기술의 발전을 이룩하고 있다는 것이 SCMP의 분석이다.　중국의 첨단 군사·과학기술 개발을 주도하고 있는 과학자들의 상당수는 미국의 뉴멕시코주 로스앨러모스 국립연구소와 캘리포니아주 로런스 리버모어 국립연구소, 오하이오주 라이트패터슨 공군연구소 등 미 국책연구소 출신이다. 이 가운데서도 로스앨러모스 국립연구소 출신들은 중국 내 각 대학과 연구소에서 ‘로스앨러모스 클럽’이라고 불릴 만큼 큰 세력을 형성하고 있다. 해발 2200m의 사막 지대에 있는 로스앨러모스 국립연구소는 인류 첫 원자폭탄 개발 계획인 맨해튼 프로젝트의 산실로 널리 알려져 있다. 지금도 민군(民軍) 겸용 슈퍼컴퓨터와 입자가속기 등을 갖추고 국가 주도 과학 연구가 이뤄지고 있다. 1만명에 이르는 연구원 중 4% 정도가 중국 등지에서 건너온 아시아계 과학자로 전해졌다. 　중국 내 로스앨러모스 클럽의 수장은 극초음속 비행체 개발을 주도해 온 천스이(陳十一) 교수다. 중국은 지난해 4월 음속의 10배인 시속 1만 1000㎞로 비행할 수 있는 극초음속 비행체를 시험했다. 중국이 보유한 핵탄두를 싣고 세계 어디로든 1시간 이내에 날아가 공격을 감행할 수 있을 정도로 엄청나게 빠른 속도다. 현재의 미사일 방어 체계로도 도저히 대응할 수가 없다. 이 같은 최첨단 무기를 개발하는 데 필요한 실험을 위해서는 ‘풍동’(Wind Tunnel) 시설이 필요다. 2010년 지어진 ‘풍동’은 미국이 보유한 2개의 풍동에 뒤이은 전 세계 세 번째이다. 중국 정부가 이 시설을 만들게 된 데는 천 교수의 설득이 주효했다. 그가 로스앨러모스에서 초음속비행체나 풍동 설계도를 빼왔는지 여부는 확실치 않다. 익명을 요구한 중국과학원 연구원은 “그렇다고 생각하지 않는다. 천 교수의 연구는 기술적 구체 사항보다는 이론적 연구가 주된 것이었다”며 “다만 보고 들은 게 있으니 정부에 확실한 제안서를 낼 수 있었을 것”이라고 말했다. 　천 교수는 로스앨러모스 비선형연구센터 부소장 등 고위직에 올랐지만 1999년 퇴직한 뒤 곧바로 귀국했다. 가장 복잡한 자연현상으로 꼽히는 난기류 전문가로 베이징대 국가중점실험실 난류·복잡계 연구책임자를 맡아 중국의 극초음속 비행체 개발에 이바지했다. 2015년부터는 광둥(廣東)성 선전 난팡(南方)과기대의 총장을 맡아 이곳을 ‘중국의 스탠퍼드’로 변화시켜 왔다. 그는 난팡과기대 총장에 취임한 이후 베이징(北京)대와 이공계 최고 명문 칭화(淸華)대, 헤이룽장(黑龍江)성 하얼빈(哈爾賓)공대, 중국과학원, 중국과학기술대, 상하이푸단(上海復旦)대 등의 로스앨러모스 출신들을 끌어모았다. 로스앨러모스에서 중성자과학센터 팀장을 맡았던 자오위성(趙予生) 박사는 16년 만인 2015년 물리학교 석좌교수로 이곳에 합류했다. 18년 넘게 에너지 저장 장치와 바이오센서 등 보안 응용프로그램을 위한 신물질을 개발해 온 왕샹린(王湘麟) 박사도 지난해 9월 이 대학 화학부 석좌교수로 가세했다. 그는 2015년 미 국방부 산하 홈랜드 방위·안보정보분석센터(HDIAC)에서 근무하기도 했다. 기계항공공학부 학장 산샤오원(單肖文) 교수도 로스앨러모스 클럽 멤버다. 그는 중국이 독자 개발한 첫 국산 여객기인 C919 개발에 참여했다. 난팡과기대는 전체 교수의 95%가 귀국한 해외파 중국계 학자들이다. 스텔스 잠수함 개발에 참여하고 있는 허궈웨이(何國威) 중국과학원 교수, 중국 푸젠(福建)성 샤먼(廈門)대 에너지공학부 리닝(李寧) 학장 등도 로스앨러모스 출신이다. 허 교수는 잠수함이 기동할 때 생기는 난기류를 신속하고 정확하게 예측하는 컴퓨터 프로그램을 개발 중이다. 상대국의 감시망을 피할 수 있는 스텔스 잠수함 개발과 적 잠수함 조기 탐지에 필수적인 기술이다. 리 학장은 안전하고 오염 우려가 없는 차세대 원자력발전소를 개발 중이다. 핵 항모와 핵 잠수함 등 군사용으로도 활용될 수 있는 기술이다. 　중국은 1949년 중화인민공화국 성립 이후 첨단 과학기술을 발전시키기 위해 해외에 진출한 과학자들의 귀국을 종용해 왔다. ‘중국 우주과학 아버지’로 불리는 고(故) 첸쉐썬(錢學森) 박사가 대표적이다. 그는 미국 MIT에서 교수로 지내다가 1955년 귀국해 중국의 ‘양탄일성’(원자·수소폭탄과 인공위성) 연구를 주도하며 중국 항공우주산업의 기초를 세운 인물이다. 당시 빈곤국이었던 중국은 ‘불타는 애국심’에 호소해 해외파 과학자들을 불러들였다. 중국 최초 스텔스 전투기인 ‘젠(殲)20’의 엔진 동체를 자체 기술로 생산하는 데 기여한 스창쉬(師昌緖) 박사는 미국에서 귀국한 이유로 “조국을 외면할 수 없기 때문”이라고 말했다. 　로스앨러모스 중국계 과학자들의 귀국 행렬은 1999년 간첩 사건이 기폭제가 됐다. 그해 이 연구소의 대만계 미국인 핵물리학자였던 리원허(李文和) 박사가 첨단 핵탄두 설계를 중국에 넘긴 혐의로 기소된 사건이다. 리 박사는 2006년 증거 불충분으로 풀려나 처벌을 면했지만, 이 연구소 내 중국계 과학자들의 귀국 행렬이 본격적으로 이어졌다. 이때 중국 정부가 우수 해외 과학자 유치를 위한 ‘1000인계획’(2008년) ‘1만인계획’(2012년)을 잇따라 시행한 것이 이를 부추겼다. 중국 측이 제공하는 금전적 보상도 인재를 끌어들이는 주요인 중 하나였다. 천스이 교수의 경우 난팡과기대 총장 자리와 정부 차원의 지원 등 경제적 혜택을 보장받았다. 노벨 물리학상 수상자인 양전닝(楊振寧) 박사는 지난해 미국 국적을 포기하고 중국 국적을 취득했고 튜링상 수상자 야오치즈(姚期智) 박사도 같은 해 중국으로 귀화했다. 이런 가운데 미국은 두뇌 유출에 대한 우려가 커지고 있다. 특히 도널드 트럼프 행정부 출범 이후 이민자에 대한 규제가 강화되면서 미국 내 중국인 고급 인력의 귀국은 더욱 늘어날 전망이다. 익명의 안보 전문가는 “미국 정부도 중국으로의 두뇌 유출을 알고 있지만 과학자들이 연구할 나라를 선택하는 것은 자유이기 때문에 막을 도리가 없다”며 “더욱이 트럼프 대통령이 반이민 정책으로 과학자들을 모두 추방해버리면 미국의 연구·개발은 상당한 타격을 받을 것”이라고 말했다고 SCMP가 전했다. 제임스 앤드루 루이스 미국 전략국제문제연구소(CSIS) 부소장도 “미국 내 중국인 과학자들은 중국 정부로부터 스파이 행위를 위한 타깃이 되고 있다”며 “우리는 이들에게 특별한 주의를 기울일 필요가 있다”고 지적했다. 　하지만 로스앨러모스 출신 귀국 과학자들의 존재가 미국에 위협이 되지 않는다는 반론도 있다. 2005년 로스앨러모스에서 샤먼대로 옮긴 항웨이 박사는 “중국인 연구자들은 그곳에서 가장 낮은 보안 등급을 받았고 군사정보에는 아예 접근할 수도 없었다”며 “우리는 일을 찾아온 것일 뿐”이라고 말했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

SF의 힘/고장원 지음/추수밭/460쪽/1만 8000원서구에선 한때 교통사고로 사망한 영국의 다이애나 전 왕세자비가 복제인간으로 길러지고 있다는 소문이 돌았다고 한다. 내용은 이렇다. 1997년 8월 31일 다이애나의 시신을 프랑스에서 영국으로 운반하던 중 한 간호사가 피부조직 일부를 떼어내 과학자에게 거금을 받고 팔았다. 이름을 밝히길 거부한 이 과학자는 세포배양과 복제에 성공했고, ‘그녀’가 20세가 되는 해에 공개하겠다고 장담했다. 그게 올해다. 그의 약속대로 우리는 올해 환생한 ‘그녀’를 다시 만날 수 있을까. 현실에서 진지하게 이런 말을 했다간 ‘미친×’ 소리를 듣기 십상이다. 외국과 달리 우리나라에서 공상과학소설(SF)이란 몽상 또는 부질없는 생각의 총체 정도로 치부되니 말이다. 사실 대다수 신기술은 발명가나 과학자의 머리에서 갑자기 튀어나온 것이 아니다. 많은 이의 오랜 갈망이 여러 사람의 노력으로 현실화된 것이다. 사람들의 머릿속에서 존재하는 아이디어의 원형, 그게 바로 SF다. 새 책 ‘SF의 힘’은 공상을 현실로 바꿔 온 SF의 과거와 현재를 소개하고 있다.영국 작가 허버트 조지 웰스가 1914년 ‘해방된 세계’에서 원자폭탄의 연쇄 핵반응을 다뤘을 때만 해도 아인슈타인 등 물리학자들은 핵폭탄이 가능할 것으로 믿지 않았다. 그로부터 30여년이 지난 1945년 미국은 ‘맨해튼 프로젝트’를 통해 최초의 원폭 실험에 성공했다. 1869년 출간된 쥘 베른의 ‘해저 2만리’는 19세기 말 미 해군이 개발한 기계 동력 잠수함의 모티브가 됐다. 1932년 출간된 올더스 헉슬리의 장편소설 ‘멋진 신세계’는 오늘날 주목받는 인간 복제기술의 기본 원리를 묘사했고, 아서 C 클라크는 1945년 인공위성을 통한 통신 서비스가 가능할 것으로 예견했으며, 아이작 아시모프는 1950년 ‘아이 로봇’에 인공지능 자율주행차를 등장시켰다. 이 밖에도 SF 작가들의 선견지명을 보여 주는 사례는 많다. 이는 SF가 ‘용한’ 점쟁이 식의 예측을 넘어 미래 창조의 통찰력을 지니고 있다는 방증이다. SF의 중요한 덕목은 단순히 미래를 전망하는 것을 넘어 독특한 ‘가정법’을 동원해 우리 자신의 모습을 돌아보도록 유도했다는 것에 있다. 먼 미래에나 가능할 법하다고 여겨 왔던 SF의 상상이 당장 현실화되고 있는 상황에서 우리에게 필요한 것은 내일을 가늠하는 ‘SF의 힘’이다. 과학칼럼니스트이자 SF 평론가인 저자는 우리가 주목해야 할 미래 사회의 핵심 과제를 10가지로 나눠 제시하고 있다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr

메르켈 ‘푸틴 다루는 법’ 조언… 트럼프도 EU 내 파트너 필요 도널드 트럼프(70) 미국 대통령과 앙겔라 메르켈(62) 독일 총리가 17일(현지시간) 미국 워싱턴 백악관에서 ‘역사적인’ 첫 정상회담을 갖는다. “이번 회담은 트럼프 대통령 임기 초반 가장 중요한 순간으로 트럼프 행정부가 유럽, 러시아 등과의 관계를 설정하는 데 중요한 영향을 미칠 것”이라고 미국 국무부 차관을 지낸 니컬러스 번스 하버드대 교수는 평가했다. 이런 점에서 이 회담은 ‘양국 정상 간 회담’을 훨씬 뛰어넘는 것으로 평가된다. 미국과 유럽 간 새 역학관계가 형성될 것이라는 전망에서, ‘대륙 간의 충돌’ ‘리더십 간의 대결’로도 여겨진다.●이번 회담 ‘무형적 요소’ 크게 좌우 미국·독일 간에도, 미국·유럽 간에도 현안은 많지만 이번 회담의 성과는 드러난 것보다는 드러나지 않은, ‘무형적’인 것에 좌우될 것으로 전망된다. 예컨대 유럽의 최대 고민 가운데 하나인 ‘안보’ 문제의 본질은 사실 트럼프와 블라디미르 푸틴 러시아 대통령과의 ‘친밀함’에서 비롯된다. 여기에 유럽을 중시하지 않을뿐더러 무관심하기까지 보이는 트럼프의 인식이 푸틴의 ‘팽창주의’를 조장하지 않을까 하는 우려가 커지고 있다. 이에 “메르켈은 트럼프에게 ‘푸틴 다루는 법’을 조언하게 될 것”이라고 뉴욕타임스(NYT)가 보도했다. 12년간 총리로 재직한 메르켈은 서방 정상 가운데 푸틴을 가장 많이 만난 인물이다. 트럼프에겐 메르켈의 조언이 필요하며 메르켈과 공조함으로써 러시아와 내통했다는 의혹에서 결백을 드러내려 할 수 있다는 관측이 나온다. 나토 회원국의 방위비 분담금을 증액하기 위해서도 독일의 협조가 필수적이다. 텔레그래프는 “미국은 러시아를 다루기 위해 유럽연합(EU) 내 영향력 있는 친구가 필요하다”면서 “트럼프 정부에서 메르켈과 친해져야 한다는 목소리가 높아질 것”이라고 분석했다. 유럽의 리더인 메르켈로서는 트럼프식 포퓰리즘이 유럽을 휩쓸지 않도록 하는 것도 중요하다. 네덜란드, 프랑스, 독일 등 올해 주요 선거를 앞둔 나라마다 포퓰리즘의 바람이 심상치 않다. 앞서 영국은 지난해 6월 국민투표에서 EU 탈퇴(브렉시트)를 결정했고 프랑스에서는 다음달 대선을 앞두고 극우 정당 국민전선(FN)의 마린 르펜 후보가 맹위를 떨치고 있다. 이탈리아에서는 EU 탈퇴를 주장하는 신생정당 ‘오성운동’이 약진하는 등 유럽 통합에 부정적인 포퓰리즘 바람이 거세다. EU를 약화시키려는 트럼프의 ‘이간질’을 막아내야 하는 것도 보이지 않는 숙제이다. 하지만 양국 정상이 이번 회담에서 본격적인 힘겨루기를 하지는 않을 것이라는 전망이 우세하다. 메르켈 총리는 트럼프가 1990년 ‘플레이보이’지와 한 인터뷰까지 살펴보는 등 이번 회담을 철저히 준비해온 것으로 알려졌다. 독일 집권 기민당의 위르겐 하르트 외교정책 대변인은 “메르켈은 1대1 대화를 통한 설득에 능하다”며 이번 회담이 우호적 분위기에서 진행될 것이라고 낙관했다. ●메르켈, 지나친 친밀감에 역풍 우려도 미국과 유럽을 대표하는 이 두 지도자는 물과 기름 같다는 평가를 받는다. 루터교 목사의 딸인 메르켈은 사회주의 동독에서 자란 물리학자 출신으로 청년기에 독일 통일을 경험했다. 메르켈은 아버지 슬하에서 감정과 의견을 쉽게 표출하지 않는 신중함과 냉정함을 몸에 익혔고 2005년 총리가 된 뒤 화합을 내세우며 경쟁 정당들과 연정을 통해 수시로 정책 합의를 이끌어낸 실용주의자로 통한다. 그는 유럽을 휩쓴 반(反)난민 포퓰리즘의 물결 속에서도 지난 2년간 120만명의 난민을 받아들였다. 반면 독일계 이민 3세인 트럼프 대통령은 억만장자의 아들이자 공직 경험이 전무한 정가의 아웃사이더 출신이다. 부동산 사업과 미인대회, 리얼리티쇼로 유명세를 얻은 그는 세간의 관심을 즐기고 사안마다 즉흥적이고 급하게 반응한다. 그는 독일 난민정책을 ‘재앙적 실수’라고 헐뜯으며 난민들에게 문을 연 메르켈 총리가 독일을 망치고 있다고 비판했다. 당선 후에도 유럽의 ‘안보 무임승차론’과 북대서양조약기구(나토·NATO) 분담금 증액 필요성을 거론하는 한편 독일이 유로화 약세를 조장해 대미 무역에서 대규모 흑자를 내고 있다고 압박했다. 두 사람이 출생과 성장배경, 성격까지 완벽하게 다른 것은, 어떤 리더십이 협상을 자신에게 유리한 쪽으로 이끌어갈지 주목하게 한다. 협상에 나서는 형편으로 볼 때 메르켈이 다소 불리한 편이다. 독일에는 오는 9월 총선을 통해 총리직 4연임을 노리는 메르켈 총리의 장기집권에 대한 피로감이 존재한다. 연정 파트너 사회민주당의 마르틴 슐츠 전 유럽의회 의장이 대항마로 부상하는 중이다. 이 때문에 메르켈에게는 또 하나 중요한 주의점이 있다. 트럼프와 지나친 친밀감을 드러내다 역풍을 맞은 다른 외국 정상들의 전철을 밟지 않아야 하는 것이다. 국내 정적들에게 빌미를 줄 수 있어서다. 메르켈은 이번 미국 방문에 BMW·지멘스 등 대표적 독일 기업 최고경영자들을 대동한다. 이를 통해 독일 기업들이 미국의 고용 및 경제 발전에 이바지하고 있다는 사실을 적극 피력할 계획이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr 심현희 기자 macduck@seoul.co.kr

　SF영화를 보면 광속으로 날아가는 우주선이 흔히 등장한다. 금속합금으로 만든 우주선으로 우주 여행을 하는 모습이다. 그러나 우주선이 광속으로 날아간다면 얘기를 달라진다. 금속합금 우주선으로 광속 이동하면 화성도 못 가서 폭발하거나 운전 불능 상태에 빠질 수 있다는 연구 결과가 나왔다.　한국·캐나다·미국 공동연구진은 광속의 20% 정도 속도로 비행하는 초고속 우주선은 미세한 우주먼지나 원자의 충돌로도 기체 파손이나 심할 경우 폭발까지 이를 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 한국천문연구원 이론천문연구센터 티엠 황 박사와 캐나다 토론토대, 미국 위스콘신-매디슨대, 하버드-스미소니언 천체물리학센터가 참여한 이번 연구는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 최신호에 실렸다. 　지난해 4월 억만장자 유리 밀너와 물리학자 스티븐 호킹, 페이스북 설립자 마크 주커버그 등은 20년 내에 지구로부터 4.3광년 떨어져 있는 알파 센타우리로 우주선을 보내는 ‘스타샷 프로젝트’를 시작했다. 이들은 무게는 몇 g에 불과하지만 속도는 광속의 20% 수준의 나노 우주선을 띄울 계획이다. 연구에 따르면 초고속 우주선의 경우 우주공간에 있는 마이크로미터(㎛, 1000분의1㎜) 크기의 먼지입자나 무거운 원소의 원자들과 충돌하더라도 치명적이다. 특히 알파 센타우리까지의 공간에는 수소나 헬륨 원자를 제외한 무거운 원자가 10의16제곱개, 이 중 우주먼지는 10만개 정도가 존재하는 것으로 추정된다. 또 이런 무거운 원자나 먼지입자들이 우주선이 부딪칠 경우 표면을 뜨겁게 가열시켜 녹이고 구멍을 만들수 있으며 머리카락 크기의 먼지는 우주선을 폭발시킬 수 있다는 계산 결과도 나왔다. 　초고속으로 움직이는 초소형 우주선을 보호하기 위해서는 우주선의 표면적을 최소화하고 그래핀처럼 녹는점이 높고 강한 소재로 얇은 차폐막을 2중으로 코팅하는 것이 좋다는 결론을 내렸다. 　티엠 황 박사는 “이번 연구는 미래에 광속에 가까운 속도로 우주여행을 할 때 고려해야 할 사항을 천문학적 관점으로 분석한 것으로 미래 우주선 설계에 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 　

■콘택트(EBS1 일요일 오후 1시 55분) 우주 탐사 분야의 선구자였던 천체 물리학자 칼 세이건의 수많은 저작 중 유일한 소설을 원작으로 했다. 칼 세이건은 그의 부인과 함께 프로듀서로 영화 제작에 참여하기도 했으나 개봉에 앞서 1996년 세상을 떴다. 엔딩에 나오는 ‘포 칼’(For Carl)이라는 문구는 세이건을 위한 것이다. 이 작품을 함께한 로버트 저메키스 감독과 조디 포스터는 스릴러 ‘플라이트’(2012)에서 다시 호흡을 맞췄다. 천재 천문학자 엘리(조디 포스터)는 남들의 비웃음을 사면서도 외계 지적생명체 탐색(SETI)에 매달린다. 천문대를 떠돌며 기부금을 받아 연구를 이어 가던 그녀는 외계 신호를 포착한 뒤 갑자기 주목받게 된다. 정부가 연구에 개입해 검열을 하기도 한다. 외계 신호에 포함된 설계도를 바탕으로 우주선이 건조되고, 엘리는 우여곡절 끝에 우주로 향하는데…. 1997년작. ■사이드 이펙트(OBS 일요일 밤 10시 10분) 할리우드 스타 채닝 테이텀이 영화 속에서 일찌감치 숨지며 관객들을 깜짝 놀라게 했던 스릴러다. 주드 로 등 여러 유명 배우가 등장하는데 가장 돋보이는 건 신예 루니 마라다. 우울증 때문에 처방받은 약의 부작용으로 자신도 모르게 남편을 살해한 가해자이자 동시에 피해자로 나오는 에밀리 역을 열연한다. 할리우드에서 리메이크한 ‘밀레니엄:여자를 증오한 남자들’(2011)에서 본격적으로 얼굴을 알렸고 ‘허’(2013)와 ‘캐롤’(2015)을 통해 연기파 배우로 자리매김했다. 스티븐 소더버그 감독 연출. 2013년작.

‘테슬라’라고 하면 무엇이 떠오르는가. 누구나 멋진 전기자동차를 떠올릴 것이다. 테슬라는 오는 5월부터 우리나라에서도 전기자동차를 판매한다고 밝혀 많은 자동차 마니아들이 주목하고 있다. 테슬라의 최고경영자인 일론 머스크는 우주여행 스타트업 회사인 ‘스페이스 X’ 사업을 하는 것으로도 유명하며 2014년 전기자동차 관련 특허를 무료로 공개해 세계인들의 이목을 끌었다. 테슬라라는 명칭은 물리학자이자 전기 공학자인 니콜라 테슬라(1856~1943)의 이름에서 유래했다고 한다. ‘전기의 천재’, ‘교류의 아버지’, ‘전기의 마술사’ 등으로 불린 테슬라는 오스트리아·헝가리 제국에서 태어나 1884년 미국으로 건너간 뒤 에디슨연구소 등에서 수많은 전기 실험을 통해 현대 전기 문명의 근간이 되는 ‘교류 시스템’을 발명했다. 에디슨과의 ‘전류 전쟁’에서 교류 시스템으로 일방적인 승리를 거둔 것으로 유명하며 자신이 발명한 테슬라 코일을 이용해 라디오 신호의 송수신 원리도 발견했다. 사망할 때까지 25개국에서 272개 특허를 획득한 이 세기의 발명가는 뢴트겐의 X선 발견을 비롯해 현대물리학 개념에 지대한 영향을 끼쳤다고 한다. 이 테슬라와 연관된 의료 검사가 있는데 ‘자기공명영상’(MRI)이 그것이다. 자기공명영상의 원리는 강한 자기장 안에서 인체에 라디오파를 쏴 돌아오는 전자기파를 측정해 영상을 얻는 것이다. 이때 자석통이 만들어 내는 자기장의 크기가 자기공명영상의 해상도를 결정하는 가장 중요한 구성 요소다. 자기장의 크기를 정의할 때 테슬라(T)라는 단위를 사용한다. 1961년 국제순수응용물리학연합에서 테슬라를 기리기 위해 자기장 단위로 지정했다. 1T는 1만 가우스와 같다. 지구자기장이 0.5가우스 정도이므로, 테슬라는 매우 큰 단위라고 할 수 있다. 현재 우리가 병원에서 흔히 접하는 자기공명영상 장비는 대부분 3T다. 많은 사람들이 자기공명영상에 대해 어떤 질환이든 진단 가능한 만능 장비라고 생각한다. 하지만 이상과 현실은 다르다. 현재 가장 많이 사용하는 자기공명영상 장비의 해상도로는 신체 기관의 구조적 이상을 찾지 못하는 경우가 많다. 특히 뇌와 같이 복잡하고 세밀한 인체 기관일수록 그런 일이 잦다. “다행히 뇌에 큰 문제는 없고, 현재 자기공명영상으로는 관찰되지 않는 미세혈관이 막혀 마비가 왔다고 생각되기 때문에 경과를 보도록 하겠다”고 설명하면 대부분의 환자들은 수긍하지만, 두루뭉술하게 설명해야 하는 의사 또한 답답한 것은 매한가지다. 이런 어려움을 극복하기 위해 자기공명영상의 해상도를 높이려는 노력이 이루어지고 있다. 최근 국내 한 의료기관에서 11.7T 자기공명영상 시스템을 세계에서 두 번째로 개발한다고 발표한 것이 대표적이다. 11.7T는 현재 병원에서 흔히 사용하고 있는 3T보다 해상도가 무려 20배 이상 높아 복잡한 뇌 구조물을 현미경처럼 들여다볼 수 있을 것으로 기대된다. 미국의 버락 오바마 전 대통령이 2013년부터 추진한 뇌 연구 프로젝트가 있다. 무려 3조 5000억원을 투자해 인간의 뇌지도를 만드는 프로젝트의 이름은 ‘브레인 이니셔티브’다. 오바마는 이 프로젝트를 발표하며 다음과 같이 연설했다. “우리 인간은 수십억 광년 떨어진 은하를 식별하고 원자보다 작은 입자도 규명했지만 아직 양쪽 귀 사이에 놓인 1.4㎏짜리 물체의 미스터리는 풀지 못하고 있습니다.” 오바마의 연설처럼 아직도 미스터리로 가득 찬 뇌를 비롯해 여러 신체기관의 비밀을 밝히는 데 고해상도 자기공명영상이 하나의 열쇠를 갖고 있을지도 모른다.

1970년대 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 크기가 원자만큼 작은 ‘미니 블랙홀’들이 우주에 존재하고 이들이 짧은 순간이지만 밝게 빛난다는 이론을 발표했다. 호킹은 이런 작은 블랙홀이 우주를 탄생시킨 ‘빅뱅’ 과정에서만 만들어질 수 있다고 주장했다. 따라서 미니 블랙홀의 존재 여부는 우주 탄생 과정이 어떠했는지를 알려 주는 중요한 증거가 된다. 빅뱅과 블랙홀은 젊은 과학도들의 피를 끓게 만드는 주제다. 호주 출신의 젊고 재능 있는 과학자 존 오설리번 박사도 ‘미니 블랙홀’을 발견하기 위한 연구에 집중했다. 천체물리학자 마틴 리즈가 제안한 ‘미니 블랙홀은 전파 신호를 낼 수 있을 것’이란 이론에 착안해 전자공학과 전파천문학을 전공했던 오설리번과 동료들은 이 전파 신호를 찾기 위한 연구에 온 열정을 바쳤다. 아쉽게도 그들의 관측 시도는 실패했고 미니 블랙홀이 내는 전파 신호는 관측 가능성이 제기된 지 40년가량 지난 지금까지도 발견되지 않고 있다. 사실 미니 블랙홀이 있다 하더라도 이들이 내는 전파신호를 잡아내기에는 현재 전파망원경들의 크기가 턱없이 작다. 그렇기 때문에 우주의 수많은 잡음 속에서 미니 블랙홀이 보낸 신호를 찾는다는 것은 쉽지 않다. 오설리번 박사팀은 미니 블랙홀이 우주에서 보내오는 신호를 찾아내기 위해서 전파신호를 주파수에 따라 잘게 쪼갠 뒤 잡음 속에서 블랙홀의 신호를 걸러 내는 처리 기법을 개발했다. 본래 목적이었던 미니 블랙홀의 신호를 찾아내지는 못했지만 실생활에서 활용할 수 있는 방법을 발견했다. 1990년대에 그들의 신호 처리 기법을 바탕으로 오늘날 무선랜 기술의 표준으로 자리잡은 와이파이의 핵심 특허를 등록한 것이다. 무선랜 기술 개발에 뛰어든 연구자들은 많았지만 가장 먼저 제대로 작동하는 무선랜 칩을 개발한 것은 그들이 유일했다. ‘순수한 열정’에 대한 보상이었을까. 인류가 사용 중인 50억개 이상의 무선랜 기기가 오설리번 박사의 열정과 성실한 실패에서 파생된 특허를 사용하고 있다. 오설리번 박사가 소속된 호주 연방과학원(CSIRO)은 와이파이 특허사용료로 지금까지 5억 달러 이상의 수입을 얻었다고 한다. 수입의 상당 부분은 CSIRO의 ‘미래 연구를 위한 펀드’ 조성에 사용되고 있다. 오설리번 박사는 와이파이 기술 개발을 위해 잠시 CSIRO를 떠났다가 최근 다시 복귀해 태양계로부터 50광년 떨어진 행성의 공항 레이더 신호까지도 찾아낼 수 있다고 하는 초대형 전파망원경(SKA) 개발에 매진하고 있다. 40여년 전 그를 사로잡았던 미니 블랙홀 발견도 SKA의 주요 목적 중 하나이다. 머지않아 그의 열정에 대한 또 하나의 큰 보상을 받게 될지도 모르겠다.

우주전문 사이트 스페이스닷컴에 지난 17일자(현지시간)로 호주 스윈번 공과대학의 앨리스터 그레이엄 천문학 교수가 블랙홀에 관한 흥미로운 칼럼을 게재했다. 칼럼 내용을 약간 가공해 소개한다.​ 블랙홀에 대한 지식이 ​커갈수록 우주 마니아들의 블랙홀 사랑도 덩달아 커가고 있다. 블랙홀에 관한 최근 뉴스는 블랙홀 가족 중에도 아주 낯선 존재인 '중간질량 블랙홀'의 발견에 관한 것이다. 우리는 블랙홀 중에는 태양 질량의 수십억 배에 이르는 초질량 블랙홀이 있는가 하면, 태양 질량의 몇 배밖에 되지 않는 블랙홀도 있다는 사실을 알고 있다. 그런데 태양 질량의 2200배 정도 되는 중간 질량의 블랙홀이 발견되어 과학자들을 깜짝 놀라게 만들었다. 이 블랙홀은 큰부리새자리47(47 Tucanae) 구상성단 안에서 발견되었는데, 중간 질량의 불랙홀로서 희귀한 사례에 속한다. 큰부리새자리는 남반구에 있기 때문에 한국에서는 볼 수가 없다. 그러나 구상성단 자체는 겉보기 등급 +4.91로 맨눈으로 흐릿하게 보인다. 지구로부터 약 1만 6700 광년 떨어져 있으며, 성단의 지름은 무려 120 광년에 달한다. 가까이 접근하는 모든 물체를 가리지 않고 게걸스럽게 집어삼키는 중력의 감옥, 블랙홀. 모든 연령층, 모든 직업군을 아우르면서 블랙홀에 대해 크나큰 관심을 불러일으키고 상상력을 자극하는 것은 대체 무엇 때문일까? '검은 별(Dark stars)' 질량이 너무 커서 빛조차 탈출할 수 없는 중력을 가진 존재에 대한 개념은 1783년까지 거슬러올라간다. 18세기 영국의 과학자 존 미첼은 다음과 같은 글을 남겼다. "만약 태양과 같은 밀도를 가진 어떤 구체의 반지름이 태양의 500분의 1로 줄어든다면, 무한한 높이에서 그 구체로 낙하하는 물체는 표면에서 빛의 속도보다 빠른 속도를 얻게 될 것이다. 따라서 빛이 다른 물체들과 마찬가지로 관성량에 비례하는 인력을 받게 된다면, 그러한 구체에서 방출되는 모든 빛은 구체의 자체 중력으로 인해 구체로 되돌아가게 될 것이다." 뉴턴 역학의 얼개 안에서 그러한 개념의 천체는 검은 별 또는 암흑성(dark stars)으로 불렸다. 그러나 이 암흑성 개념은 19세기 이전까지 거의 무시되었는데, 질량이 없는 파동인 빛이 중력의 영향을 받을 것이라고는 생각하기 힘들었기 때문이다. 1915년 아인슈타인이 우주를 기술하는 뉴턴 역학을 대체하여 시간과 공간이 하나로 얽혀 있음을 보인 일반 상대성이론을 발표한 직후, 암흑성 개념은 새로운 활력을 얻어 재등장했다. 독일의 카를 슈바르츠실트와 요하네스 드로스터가 각기 독립적으로 점질량에 대한 동일한 방정식의 답을 구했다. 이 풀이는 아인슈타인 방정식의 일부 항이 무한대가 되는 특이점을 가지는 특이행동을 보이는데, 이것을 오늘날 '슈바르츠실트 반지름'이라고 부른다. 이는 어떤 물체가 블랙홀이 되려면 얼마만한 반지름까지 압축되어야 하는가를 내타내는 반지름 한계점이다. 그러나 이 슈바르츠실트의 방정식은 당시 하나의 수학적인 해석에 지나지 않았고, 그뒤 핵물리학이 발전하여 충분한 질량을 지닌 천체가 자체 중력으로 붕괴한다면 블랙홀이 될 수 있다는 예측을 내놓았다. 이 같은 예측은 결국 강력한 망원경으로 무장한 천문학자들에 의해 관측으로 입증되었고, 충돌하는 블랙홀이 만들어낸 중력파가 미국의 LIGO에 의해 검출됨으로써 오랜 블랙홀 논쟁에 마침표를 찍게 되었다. 초밀도의 천체들 초밀도의 물체는 사람을 경악시키는 바가 있다. 예컨대 태양이 블랙홀이 되려면 얼마나 밀도가 높아야 할까? 슈바르츠실트 반지름의 풀이 공식으로 구해보면, 태양 질량을 그대로 지닌 채 70만km인 반지름이 3km까지 축소되어야 하며, 지구가 블랙홀이 되려면 반지름이 0.9cm로 작아져야 한다. 그러면 밀도는 자그마치 1cm^3에 200억 톤의 질량이 된다는 뜻이다. 각설탕 하나 크기가 그만한 무게가 나간다는 얘기다. 물질이란 게 이렇게까지 압축될 수 있다는 사실이 참으로 놀랍다고 하겠다. 만약 당신이 그러한 초질량의 물체가 다가간다면 끔찍한 상황이 기다리고 있다. 지구에서는 중력의 크기가 당신의 지금 키만큼 유지되게 해주고 있는 정도지만, 블랙홀 안으로 떨어지면 사정은 좀 달라진다. 블랙홀의 강력한 기조력이 당신의 머리와 발끝에 동시에 작용하는데, 그 힘의 차이가 엄청나서 당신의 몸은 스파게티 가락처럼 사정없이 늘어나게 된다. 마치 강력한 크레인 두 대가 각각 당신의 발과 머리를 잡아당기는 형국이다. 그러면 결국 어떻게 될까? 당신의 몸은 최종적으로 원자 단위로 분해된다. 천문학자들은 이를 '스파게티화'라 한다. 1958년에 미국 물리학자 데이비드 핀켈스타인이 블랙홀의 '사건 지평선' 개념을 처음으로 선보였다. 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래의 곳으로 되돌아갈 수 없는 경계를 말한다. 말하자면 블랙홀의 일방통행 구간의 시작점이다. 블랙홀, 화이트홀 1964년, 두 명의 미국인인 작가 앤 어윙과 이론 물리학자 존 휠러가 최초로 '블랙홀'이라는 단어를 대중에게 선보였다. 이어서 1965년, 러시아의 이론 천체물리학자 이고르 노비코프가 블랙홀의 반대 개념인 '화이트홀'이라는 용어를 들고나왔다. 만약 블랙홀이 모든 것을 집어삼킨다면 언젠가 우주공간으로 토해낼 수 있는 구멍도 필요하지 않겠는가 하는 것이 이 화이트홀 가설의 근거다. 말하자면, 블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 된다. 이 아이디어는 부분적으로 아인슈타인-로젠의 다리로 알려진 수학적인 개념에 뿌리를 내리고 있다. 1916년에 오스트리아의 물리학자 루트비히 플램에 의해 수학적으로 발견된 후, 1935년에 아인슈타인과 미국-이스라엘 물리학자 나단 로젠에 의해 재발견되어 아인슈타인-로젠의 다리는 나중에 역시 존 휠러에 의해 '웜홀(wormhole)'이라는 이름을 얻었다. 1962년, 존 휠러와 미국 물리학자 로버트 풀러는 그러한 웜홀이 양자 하나도 통과하기 어려울 만큼 불안정하다는 사실을 이론적으로 정립했다. 블랙홀에 관한 팩트와 픽션 블랙홀의 현관 안으로 들어갔던 물질이 다른 우주의 시공간으로 다시 나타난다는 아이디어는 그다지 놀랄 만한 것은 아니지만, 여기에서 무수한 공상과학 스토리가 탄생했다. '닥터 후(Doctor Who)', '스타게이트(Stargate)', '프린지(Fringe)', '파스케이프(Farscape)' 디즈니의 '블랙홀' 등 끝이 없을 정도다. 이런 얘기들은 하나같이 등장인물들이 우리 우주와 다른 우주 또는 평행우주를 여행한다는 줄거리로 되어 있다. 그러한 우주는 수학적으로 성립되는 인공물일 뿐으로, 그 존재에 대한 증거는 아직까지 하나도 밝혀진 것이 없다. 그러나 어떤 의미에서 시간여행이 현실적으로 불가능하다는 얘기는 아니다. 만약 우리가 엄청난 속도로 여행하거나, 또는 블랙홀 안으로 떨어진다면 외부 관측자의 눈에는 시간의 흐름이 아주 느리게 보일 것이다. 이것을 중력적 시간 지연이라 한다. 이 효과에 의해 블랙홀로 낙하하는 물체는 사건의 지평선에 가까워질수록 점점 느려지는 것처럼 보이고, 사건의 지평선에 닿기까지 걸리는 시간은 무한대가 된다. 즉 사건의 지평선에 닿는 것이 외부에서는 관찰될 수 없다. 외부의 고정된 관찰자가 보기에 이 물체의 모든 과정은 느려지는 것처럼 보이기에, 물체에서 방출되는 빛도 점점 파장이 길어지고 어두워져서 결국 보이지 않게 된다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 빠르게 운동하는 시계의 시간은 느리게 간다. 2014년의 영화 '인터스텔라'는 블랙홀 근처에서 일어나는 이러한 현상을 보여주었다. 우주 비행사 쿠퍼(매튜 맥커너히 분)가 시간여행을 할 수 있었던 것은 그 때문이다. 대중에게 사랑받고 있는 '블랙홀'이란 이름은 사실 오해의 소지가 있는 명칭이다. 그것은 시공간의 구멍을 의미하는 것으로, 어떤 물체이든 그 안으로 떨어지면 더이상 물체로서 존재할 수 없이 극도의 고밀도 상태가 된다. 블랙홀의 사건 지평선 안에는 실제로 어떤 것이 있을까란 문제는 여전히 뜨거운 논쟁거리가 되고 있다. 블랙홀 내부를 이해하기 위해 끈이론, 양자 중력이론, 고리 양자중력, 거품 양자 등등 현대 물리학의 거의 모든 이론들이 참여하고 있다. 어쨌든 당분간 블랙홀은 새로운 사실들이 밝혀질 때마다 일반의 관심을 고조시키며 물리학의 화두로서 위세를 떨칠 것만은 분명해 보인다. ​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

인공지능기술로 대변되는 4차 산업혁명 시대의 화두는 단연 창의성이다. 다중지능이론의 창시자인 하워드 가드너 하버드대 교수는 창의성을 발휘한 20세기 세계적 거장 7인을 비교 분석한 책을 냈다(1993, ‘열정과 기질’로 번역 출간). 7명은 정신분석학자 프로이트, 물리학자 아인슈타인, 화가 피카소, 작곡가 스트라빈스키, 시인 엘리엇, 무용가 그레이엄, 정치가 간디다. 같은 시대에 살면서 각자 다른 분야에서 창조적 도약을 이룬 7명의 삶과 업적을 비교 분석한 결과, 가드너는 창의성이란 ‘타고난 재능이 적절한 사회문화적 조건 속에서 연습되고 다듬어진 훈련된 능력’이라고 하였다. 그 창의성이 길러지고 구현되는 중요한 요인은 ‘아이처럼 세상을 바라보는 힘’이라고 했다. 가드너에 따르면 개인은 누구나 크든 작든 어느 분야에 창의적 소질을 가지고 태어난다. 그러나 창의성이 발휘되는 성인으로 성장하려면 그러한 소질을 심화하고 강화시킬 수 있는 적절한 일의 체험기회인 교육·훈련을 필수적으로 가져야 한다. 또 이러한 체험의 과정에서 가족· 친구·후원자 혹은 경쟁자 같은 타인으로부터 격려와 지원을 받는 의미 있는 인간관계가 형성되어야 한다. 그 분야에 우호적인 문화나 풍부한 사회적 지원도 필수적이다. 피카소는 스페인의 바닷가 작은 마을에서 평범한 미술교사의 아들로 태어났다. 유아시절부터 아버지로부터 그림 교육을 받은 피카소는 그림에 특출한 재능을 보여 신동으로 불렸다. 그러나 학교수업을 따라가지 못할 정도로 학업에 애로가 있었지만, 공간과 신체 영역에서 뛰어났다. 가족의 권유로 스페인의 바르셀로나와 마드리드의 미술학교에서 교육을 받으면서 재능을 심화하고 강화했다. 19세 때 예술의 중심도시인 파리로 옮겨 당시 최고의 화가를 만나고 그들의 작품에서 자극을 받아 새로운 경지로 성장했다. 마침내 세계 미술사를 새롭게 쓴 20세기 최고의 화가로 평가받게 된다. 영화 ‘취화선’으로 널리 알려진 장승업은 조선시대를 대표하는 천재화가다. 어려서 부모를 잃고 떠돌던 그는 역관(譯官)의 집에서 기거했다. 글자도 모르는 장승업은 그 집에 소장된 중국 서화가의 그림과 글씨를 어깨너머로 훔쳐보고선 눈을 뜨고 자기의 존재를 인식한다. 우연히 장승업이 그린 그림을 보고 그의 천재적 그림 솜씨에 감탄한 집주인은 그의 재능을 아끼고 지속적으로 그를 후원했다. 고종에게 발탁되어 왕궁에서 그림을 그렸고, 중국까지 알려져 그림 요청이 쇄도했다고 한다. 하지만 그는 술을 좋아했고 궁궐을 탈출하여 그림을 그려주고 술값을 대신하는 삶을 살면서 길지 않은 생을 마감했다. 피카소와 장승업은 닮은 점이 많다. 신이 내린 재능과 아이다운 천진성이 그렇다. 그런데 이 두 요소로만으로는 비범한 모방은 가능하지만 새로움을 창조하는 세계적 거장이 되기에는 부족함이 있다. 아이의 천진성과 어른의 원숙함이 결합되어야 창의성을 발휘하는 대가가 될 수 있다. 당대 세계 문화의 변방인 조선에만 머물렀던 장승업이 북경과 파리에 갔더라면 그의 인생이 달라지지는 않았을까. 거장 7인이 보여준 지적인 강점이 서로 다른 것처럼, 재능을 발견하는 시기와 양상 역시 달랐다. 20살이 넘어서 자신의 소명을 발견하여 몰입한 사람도 있다. 신동은 피카소뿐이다. 그러나 그 역시 19세까지 집중교육을 받았다. 7인의 공통점은 청년 시절에 자신의 관심 분야의 활동이 활발한 중심도시로 이주하여 동료를 만나 경쟁하면서 원숙한 어른으로 성장한 점이다. 모든 사람이 거장이 될 수도 없고 그럴 필요도 없다. 그러나 각자의 분야에서 인정받고 역할을 할 수 있는 창의적인 사람이 될 수는 있다. 창의적인 사람은 태어나는 것이 아니라 훈련과 환경에 의해 만들어지기 때문이다. ‘아이처럼 세상을 바라보는 힘’은 획일적인 주입식 교육이나 정답을 강요하는 권위주의 교육으로 길러질 수는 없다. 성인이 되었을 때 활용할 수 있는 귀중한 ‘창의성 자본’은 유년기부터 하고 싶은 분야를 마음 편히 탐구하면서 주변 세계를 많이 관찰하는 성장과정에서 축적되는 것이다. 국가는 이러한 사회문화적 환경을 만들어야 하지 않는가.

우리는 머지않아 초질량 블랙홀의 이미지를 최초로 볼 수 있을지도 모른다. 과학자들은 4월 5~14일 사이에 궁수자리 A 블랙홀을 관측하기 위해 가상 망원경(virtual-telescope)을 구축 완료했다. 궁수자리 A는 지금까지 직접적으로 관측된 적은 한번도 없지만, 과학자들은 근처 별들의 움직임을 통해 틀림없이 블랙홀이 있을 것이라 믿고 있다. 만약 블랙홀의 이미지를 직접 관측할 수 있다면 이는 아인슈타인의 중력 이론을 재평가하는 결정적인 사례가 될 것이며, 물리학을 기초부터 다시 써야 하는 상황이 올지도 모른다. 궁수자리 A는 지구로부터 약 2만 6,000광년 떨어진 거리에 있으며, 지름은 2000만km 정도 된다. 과학자들은 수많은 전파수신기의 연결로 이루어진 지구 크기의 가상 망원경으로 이 블랙홀의 사건 지평선 이미지를 최초로 잡아낼 수 있게 되기를 희망하고 있다. 블랙홀의 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래 있던 곳으로 다시 되돌아 갈 수 없는 경계선을 말한다. 다시 말하면, 블랙홀의 일방통행 구간이다. 가상 망원경은 이런 이유로 해서 ‘사건 지평선 망원경’이란 이름이 붙게 되었다. 프로젝트 리더인 셰퍼드 돌먼 하버드스미소니언 천체물리학연구소 교수는 BBC와의 인터뷰에서 “참으로 흥미진진한 결과가 기대된다”면서 흥분을 감추지 못했다. 이어 “우리는 지난 20년 동안 이 가상 망원경을 구축해왔다. 오는 4월이면 사상 최초로 블랙홀의 사건 지평선 이미지를 망원경 초점에 잡을 수 있을 것으로 기대하고 있다"면서 "가상 망원경은 남극에서 하와이, 아메리카 대륙과 유럽까지, 전 지구적으로 연결된 전파 수신기 네트워크"라고 설명했다. 다시 말하면, 이 가상 망원경의 지름이 지구 크기와 맞먹는 만큼 궁수자리 A 블랙홀의 사건 지평선을 잡아낼 수 있을 만한 해상력을 확보했다는 얘기다. 우리은하 중심에 있는 블랙홀은 1931년 미국 물리학자 칼 잰스키가 은하 중심에서 오는 라디오 파를 발견함으로써 그 존재가 예측되었다. 돌먼 교수는 “아인슈타인의 이론에 대해 내기를 하는 것은 아주 현명치 못한 일이다. 하지만 기대치와 전혀 다른 결과가 나왔다면 아인슈타인의 중력이론도 재평가되어야 한다"면서 "물론 그런 일이 일어날 것으로 보진 않지만, 그렇다고 그 가능성을 제외할 수는 없다. 그게 물리학의 아름다움”이라고 밝혔다. 가상 망원경을 이루는 각 전파 수신기에는 데이터를 저장할 수 있는 대형 하드 드라이브를 갖추고 있으며, 이 데이터들은 모두 미국 메사추세츠 보스턴 근교에 있는 MIT 헤이스텍 천문대로 수집되어 분석에 들어간다. 분석작업에는 오랜 시간이 걸리는데, 금년 말 또는 내년까지 가야 그 결과가 도출될 수도 있다. 어쨌든 우리는 사상 최초로 궁수자리 A 블랙홀의 사건 지평선을 눈으로 볼 수 있게 될 것이며, 혹 아인슈타인 이론에 결함이 있다면 그 사진이 무엇이 진실인지를 보여줄 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

리처드 파인만/크리스토퍼 사이크스 지음/노태복 옮김/반니/336쪽/1만 6500원지난해 말 개인 약속이 있다며 시상식에 가지 않는 등 노벨문학상에 반색하지 않던 밥 딜런을 보며 떠오른 사람이 있다. 아인슈타인 이후 20세기 최고 물리학자, 한편으로는 괴짜 과학자로 평가받는 리처드 필립스 파인만(1918~1988)이다. 그 또한 1965년 노벨물리학상 수상을 정말 귀찮아했다. 선정 소식을 전하려는 스웨덴 왕립학술원 측의 전화에 “그걸 꼭 새벽에 알려야 겠냐?”며 타박을 놓기도 했다. 번지르르한 시상식과 거창한 수상 소감이 질색이었지만 아내 기네스의 설득에 스웨덴에 갔고, 마지못해 갔던 것에 견주면 시상식 만찬과 무도회 등은 정말 제대로 즐겼다고 한다. 파인만은 당시를 이렇게 돌이킨다. “저는 상을 좋아하지 않습니다. 많은 물리학자가 제 연구 결과를 이용하는 것만으로도 감사할 따름이죠. 그것 말곤 필요가 없고 아무 의미도 없어요. … 저는 이미 상을 받았습니다. 발견의 기쁨, 발견의 흥분 그리고 다른 사람이 제 연구를 사용한다는 사실 말이에요. 그게 진짜입니다. 상은 헛것이죠. 상을 믿지 않아요. 상은 장식이고 제복입니다. … 유명세가 나쁘다고 보진 않았습니다. 그걸 원하지 않았을 뿐이에요. 피할 방법을 알고 싶었지만, 상을 거부하면 오히려 더 유명해질 걸 저도 알았죠. 얼마나 대단한 양반이기에 노벨상을 거부하다니! 그런 소릴 듣기 싫었습니다.” 이런 일화도 있다. 어디선가 택시를 탔더니 그를 알아본 기사가 어떻게 노벨상을 타게 됐는지 3분간 설명해 달라고 요청했다고 한다. 이에 대한 파인만의 대답은 “3분 안에 설명할 수 있는 거면 노벨상감이 아니지.” 맨해튼 프로젝트의 최연소 리더로, 양자전기 역학을 재정립한 노벨상 수상자로, 파인만 도형으로 유명한 천재 물리학자이면서 한편으론 봉고 연주와 마야 문자 해독, 그림 그리기와 금고 따기 등으로 인생을 유쾌하게 즐겼던 파인만의 삶을 파인만 자신과 그의 가족, 친구 및 동료 과학자들의 육성으로 생생하게 전달하는 책이다. 영국 다큐멘터리 작가 크리스토퍼 사이크스가 1980~90년대 파인만에 대한 여러 BBC 다큐멘터리를 만들며 기록해 놓은 글 자료와 영상 자료에 담긴 인터뷰들을 재구성했다. 130여장에 달하는 사진과 파인만이 남긴 메모들도 곁들여졌다. 원제는 ‘보통 천재가 아닌 사람’(No Ordinary Genius)이다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

"생일 축하해! 갈릴레오" 최근 미국의 우주전문매체 스페이스 닷컴이 목성과 그 주위를 공전하는 위성의 모습을 사진으로 공개했다. 거대한 목성을 대각선으로 가로질러 가는 3개의 위성은 왼쪽 아래에서부터 각각 유로파, 칼리스토, IO와 그 그림자들이다. 지난 2015년 1월 24일 허블우주망원경이 촬영한 이 사진은 목성의 보기 드문 우주 이벤트를 담고 있다. 이날 이들 세 위성은 한꺼번에 목성의 전면을 가로지는 특별한 '우주 삼중창'을 선보였다. 매체가 2년 전 사진을 꺼내든 것은 지난 15일이 453년 전 갈릴레오가 탄생한 날이기 때문으로 특히 이들 위성은 '갈릴레이 위성'이라 부른다. 이탈리아의 천문학자이자 물리학자, 수학자인 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)는 지난 1610년 자체 제작한 망원경으로 목성의 4개 위성을 처음으로 관측했다. 당시 갈릴레오는 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 무려 67개지만 여전히 가장 유명한 것은 이들 갈릴레이 위성이다. 사진=NASA, ESA, Hubble Heritage Team 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

자기공명영상촬영(MRI)을 개발한 공로로 노벨생리의학상을 받은 물리학자 피터 맨스필드가 83세의 나이로 8일(현지시간) 별세했다고 AP통신 등이 보도했다.영국 노팅엄대학은 9일 성명을 내고 통해 맨스필드의 가족으로부터 그의 사망을 확인했다고 전했다. 맨스필드는 2003년 MRI 기술을 개발한 공로로 미국의 폴 라우터버 박사와 함께 노벨생리의학상을 공동 수상했다. MRI는 인체에 해로울 수 있는 엑스레이 대신 자기장과 라디오파를 이용해 내부 장기의 3D 영상을 얻을 수 있는 기술이다. 의학계는 이 기술을 질병의 진단과 치료에 아주 중요한 발견으로 평가한다. 1933년 영국 런던에서 태어난 맨스필드는 1959년 런던대 학부를 마치고 1962년 같은 대학에서 물리학 박사를 취득했다. 이후 미국 일리노이대에서 연구교수를 지낸 맨스필드는 1964년부터 줄곧 영국 노팅엄대에서 강의했다. 지난 1993년에는 엘리자베스 2세 여왕으로부터 기사 작위를 받기도 했다. 심현희 기자 macduck@seoul.co.kr

축적한 기술 시뮬레이션만으로 소형화·경량화 실현 가능성 커 고농축우라늄 640㎏ 확보 추정…핵무기 최소 42개 만들 수 있어북한의 핵무장이 사실상 최종 완성 단계에 들어섰다는 평가가 나왔다. 특히 북한은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 추가 핵실험 없이도 핵무기 성능 개량이 가능한 수준에 이르렀다는 분석이다. 북핵에 정통한 군 관계자는 9일 “‘핵무기를 마음먹은 대로 생산할 수 있다’는 북한의 주장은 논리적 일관성을 유지하고 있다”면서 이같이 평가했다. 북한은 30여년 동안 핵물질, 기폭장치, 운반체계 등 핵무기 3대 요소 확보에 총력을 기울였으며 이 과정 중 90% 이상의 시간과 비용이 소요되는 상당량의 핵물질 확보에 성공함으로써 사실상 핵무기 보유의 최종 완성 단계에 접어들었다는 것이다. 군 정보당국이 소형화, 경량화를 비롯해 북한의 핵무기 제조 능력이 상당 수준에 도달했다고 판단하는 근거는 크게 3가지 이유에서다. 우선 기존 핵보유 국가의 소형화 달성 기간이 최초 핵실험 시점으로부터 통상 2~7년인데 북한은 2006년 1차 핵실험 이후 이미 11년 이상 지났고, 다섯 차례나 핵실험을 실시했다는 점에서 상당한 기술적 축적을 이뤘다는 것이다. 또한 6차례의 핵실험을 통해 핵무기를 완성한 인도와 파키스탄 사례를 감안하면 북한도 이미 핵무기 완성 단계로 봐야 한다는 것이다. 추가적인 핵실험 없이도 기존 데이터를 이용해 컴퓨터 시뮬레이션만으로 소형화, 경량화를 실현할 가능성을 배제할 수 없다는 평가다. 북한이 보유한 핵물질 총량 규모도 우려할 만한 수준이다. 북한은 2002년 이후 최소 3차례 이상 사용후핵연료봉을 재처리해 플루토늄 보유량을 50여㎏으로 늘렸다. 이는 핵무기 10여기를 만들 수 있는 규모다. 우라늄농축프로그램(UEP)을 통해 확보한 핵무기용 고농축우라늄(HEU) 또한 상상을 초월한다. 그동안 우리 정보당국은 구체적인 수치 제시 없이 북한이 상당량의 HEU를 확보했을 것으로만 추정했으나 그동안의 관련 시설 가동 현황을 종합하면 북한이 최소한 640㎏의 HEU를 확보했을 것이란 관측이 나오고 있다. 핵무기 1개 제조에 15~20㎏의 HEU가 필요하다는 점에서 최소 32개의 핵무기를 제조할 수 있는 HEU를 확보한 셈이다. 탄도미사일에 탑재할 정도의 소형화에 성공하지 못했다 하더라도 항공기 투하 가능한 폭탄 형태로 무기화했을 가능성도 제기된다. 북한의 IR28 전폭기는 최대 3t의 폭탄을 탑재할 수 있다. 북한은 2010년 11월 세계적 핵물리학자인 미국 스탠퍼드대 지그프리트 헤커 박사를 초청해 영변 핵단지의 우라늄 농축용 원심분리기 1000여대를 보여 주면서 “원심분리기 2000대를 가동하고 있다”고 주장한 바 있다. 한·미 정보당국은 원심분리 시설이 180평 정도의 작은 규모에 불과해 은폐하기 쉽다는 점을 감안, 영변 외 별도의 장소에 추가 시설이 있을 것으로 추정해 왔다. 평북 방현비행장 인근 시설도 그중 하나다. 북한이 6자회담이 중단된 2008년 이후 불능화 핵시설을 복구했다는 점에서 그동안 4000여대의 원심분리기를 쉼 없이 가동했다면 최소한 640㎏의 HEU를 생산해 냈을 가능성이 높다. 군 관계자는 “북한의 HEU 보유량을 가늠하기 어렵다”면서도 “무기급으로 진전시킨 것만은 분명하다”고 말했다. 박홍환 전문기자 stinger@seoul.co.kr

과학의 발달로 우주의 신비가 한 겹씩 벗겨질수록 외계인에 대한 호기심도 높아져만 간다. 외계인의 존재 유무는 일반인 뿐만 아니라 학계에서도 오랫동안 논쟁거리로 꼽혀왔는데, 최근 한 천체물리학자가 “외계인과 접촉하는 날이 곧 지구 멸망의 날일 것”이라고 ‘예언’해 눈길을 끌고 있다. 미국 시카고에 있는 애들러천문관 소속의 천체물리학자인 루씨앤 월코비치 박사는 최근 NBC뉴스와 한 인터뷰에서 실제 외계인과 접촉하는 것이 인류에게 치명적인 영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 그는 “우리는 외계에 사는 지적 생명체의 관심을 끌기 위해 적극적으로 노력하지만, 우리가 접촉하고자 하는 외계인은 우리의 관심을 필요로 하지 않을 수 있다. 이러한 결과는 지구상의 생명체를 끝내는 결과를 나을 수 있으며, 그들은 지구에서 높은 퀄리티의 삶을 살기 위해 노력할지도 모른다”고 경고했다. 이러한 우려를 내비치는 전문가는 루씨앤 월코비치 박사 뿐만이 아니다. 영국 출신의 세계적인 물리학자인 스티븐 호킹 박사를 비롯한 일부 과학자들은 외계인이 지구를 발견하게 된다면, 지구를 정복하고 식민지화 하기를 원할 것이라는 우려를 여러 번 내비쳤다. 스티븐 호킹은 최근 인터뷰에서 “외계인이 지구를 방문한다면, 콜럼버스가 미국에 도착했을 때와 같은 결과를 낳을 수 있다. 콜롬버스의 미 대륙 발견은 인디언들에게 좋은 결과를 가져다주지 않았다”고 밝힌 바 있다. 한편 외계 지성체를 탐색하는 미국 세티(SETI) 연구소 수석 천문학자 세스 쇼스탁 박사는 라이브사이언스와 가진 인터뷰에서 “우리는 외계인으로부터 신호를 받으면 이를 즉시 확인한 뒤 국제적인 협의 없이는 이에 응답하지 말라는 가이드라인을 가지고 있다”고 말했다. 이어 “하지만 미국 정부와 UN은 이 조항을 업데이트 하는 것에 큰 관심을 보이지 않고 있다”고 지적했다. 또 “외계인과 만나면 좋은 첫인상을 주는 것이 중요하다고 본다. 인류에 대한 좋은 점과 나쁜 점을 외게인에게 이야기해야 하는지에 대해 여러 사람과 토론하는 자리를 가진 적도 있다”고 덧붙였다. 한편 미국 비영리단체 메티(METI·Messaging Extraterrestrial Intelligence)는 2018년 우주로 전파 형태의 메시지를 송출해 외계인과의 접촉을 시도하겠다고 밝혀, 외계인이 지구에 적대적인 성향을 보일 수 있다고 믿는 일부 과학자들의 우려를 사고 있다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

1590년 네덜란드 안경 제작자인 자카리아스 얀센이 발명한 현미경은 눈에 보이지 않는 미생물과 세포를 관찰할 수 있게 해 생물학을 비약적으로 발전시키는 데 일조했다. 이후 과학자들은 ‘몸속을 효과적으로 관찰할 수 있는’ 기술 개발에 골몰하게 됐다.1895년 독일 물리학자 빌헬름 뢴트겐이 우연히 발견한 엑스선은 사람의 몸속을 들여다볼 수 있게 해준 첫 번째 영상진단 기술이다. 그로부터 80년 정도 지나 엑스선 촬영의 진화인 컴퓨터단층촬영(CT) 기법이 개발됐다. 1971년에 선보인 CT는 원통 모양의 기계에서 엑스선으로 인체 각 부분을 촬영한 뒤 이를 재조합해 영상으로 표시해 보여 주는 것이다. CT를 개발한 앨런 코맥, 고드프리 하운스필드 박사는 1979년 노벨생리의학상을 받았다. CT와 함께 정밀 영상진단에 많이 쓰이는 것이 자기공명영상장치(MRI)다. 폴 라우터버와 피터 맨스필드 박사는 1973년 MRI를 개발한 지 30년 만에 노벨생리의학상을 수상했다. MRI는 CT와는 달리 방사선 피폭 걱정 없이 인체에 무해하고 정확한 방식으로 인체 장기의 영상을 얻을 수 있다는 장점이 있다.MRI는 핵자기공명(NMR)이라는 물리학 원리를 영상화한 기술로, 인체의 70%를 차지하는 물분자를 이루는 수소원자를 이용한다. MRI에 장착된 고감도 자기센서는 신체조직의 물이 만드는 미약한 자기장의 변화를 감지해 내부 코일로 증폭시켜 위치와 세기를 등고선처럼 나타낸다. 이를 컴퓨터가 변환시켜 신체 영상으로 보여 준다. 횡단면만 촬영이 가능한 CT와 달리 종·횡단면을 모두 찍을 수 있는 MRI가 더 선명하게 신체 내부를 볼 수 있다. 좀더 정확한 영상을 얻기 위해 조영제를 활용한다. 조영제는 MRI를 찍기 전 주사해 원하는 부위의 영상을 선명하게 보이게 만드는 약품으로 세포를 현미경으로 관찰하기 전에 염색시키는 것과 같은 원리다. 문제는 기존에 나와 있는 조영제는 질병 발생 부위와 주변 정상 부위를 모두 염색해 병변 부위가 또렷하게 보이지 않게 되는 문제가 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단 천진우(연세대 화학과 특훈교수) 단장팀이 질병 부위만 선택적으로 찾아내 MRI 신호를 강하게 내보내는 ‘나노MRI 램프’라는 일종의 나노물질 조영제를 개발하고 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스’ 7일자에 발표했다. 연구팀은 자성물질의 거리에 따라 MRI 신호 강도가 달라지는 자기공명튜너(MRET) 현상을 처음으로 발견했다. 이를 활용해 자성을 띠는 나노입자와 상자성(常磁性) 물질, 생체인자 인식물질로 구성된 나노MRI 램프를 개발했다. 생체인자 인식물질이 암세포 같은 특정 단백질을 인식하면 상자성 물질이 암세포에 가까워지는 대신 자성나노입자와 멀어지면서 나노MRI 램프가 켜지는 방식이다. 이렇게 되면 주변 조직보다 병변 조직이 최대 10배 이상 밝게 보이기 때문에 기존 MRI 조영제를 사용했을 때보다 명확한 고감도 영상을 구현할 수 있다. MRI 검사 후 정확한 진단을 위해 세포나 조직 일부를 떼어내 검사하는 생검도 필요 없게 돼 의료진과 환자의 번거로움이 사라질 수 있다. 실제로 연구팀은 생쥐에게 암을 유발시킨 뒤 나노MRI 램프와 기존 조영제로 진단을 실시한 결과 나노MRI 램프가 암 발병 부위를 정확하고 선명하게 보여 주는 것을 확인했다. 천 단장은 “나노MRI 램프는 기존의 MRI 진단보다 높은 정확도와 민감도를 갖고 있어 분자 수준에서 질병을 관찰하고 진단하는 영상진단의 신개념을 제시한 것”이라며 “분자들의 결합과 해리 등 상호작용을 관찰할 수 있기 때문에 의학 분야뿐만 아니라 다양한 생명현상 연구에 도움을 받을 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr