스파게티 신이 천지를 창조하고 ‘국수 가락’이 세상을 인도한다고 믿는 황당한 종교가 있다. 바로 이름도 특이한 ‘플라잉 스파게티 몬스터교’(Flying Spaghetti Monster·이하 몬스터교)다. 지난 12일(현지시간) 미 네브래스카주 지방법원은 수형자인 스티븐 카바나(24)가 종교 활동을 인정받지 못했다는 이유로 교정당국을 대상으로 제기한 500만 달러(약 57억원) 소송을 기각했다. 미 수정헌법에도 보장된 종교의 자유가 법원의 판결로 묵살된 것은 카바나가 믿는다는 종교가 몬스터교이기 때문이다. 2005년 물리학자이자 무신론자인 바비 핸더슨이 기존 종교를 비판하며 만든 몬스터교는 그간 미국 내에서 수차례 화제와 논란을 일으켰다. 미국 내 몇몇 몬스터교 신자들이 주방기구를 머리에 쓴 사진을 부착한 운전면허증 발급을 요구하고 있기 때문이다. 신자들은 국수를 건질 때 사용하는 주방기구가 성스러운(?) 종교의 상징으로 이를 머리에 쓰는 것 자체가 종교 활동이라고 주장하고 있다. 이에 몇몇 주 당국은 이같은 운전면허증을 실제로 발급하기도 했다. 이번 카바나의 소송은 이보다 한발 더 나아갔다. 수형자가 당연히 누려야하는 종교행위의 권리가 자신에게 허용되지 않았고, 교도관들이 다른 종교 신자와 차별했으며 심지어 조롱했다는 것. 이에 카바나는 2014년 7월 지역 교정당국을 상대로 500만 달러에 달하는 소송에 나섰으나 이번 법원의 판결로 교도소에서 주방기구를 쓸 일은 없을 것 같다. 소송을 맡은 존 제라드 판사는 "몬스터교는 연방법이 규정한 종교에 해당되지 않는다"면서 "이는 일종의 풍자와 패러디로 종교처럼 보이기 위해 고안된 것"이라며 기각사유를 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

초음속 비행기가 마치 태양을 찢어버릴 것처럼 날아가는 흥미로운 모습이 공개됐다.최근 미 항공우주국(NASA)은 공군의 고등훈련기 T-38이 초음속으로 태양 앞을 지나가는 모습을 담은 사진을 홈페이지에 공개했다. 이 사진은 항공기의 초음속 비행에서 발생하는 이른바 ‘쇼크웨이브’(Shockwave·충격파)를 확인할 수 있게 촬영된 것이다. NASA가 특허출원한 이 기술은 지난 1864년 독일 물리학자 어거스트 토플러가 개발한 촬영법인 ‘슐리렌법’(schlieren method)을 응용·발전시킨 것이다. 슐리렌법은 본래 공기의 밀도 등에 따라 달라지는 빛의 굴절률(refractive index)을 가시적으로 확인할 수 있도록 해주는 촬영법이다. NASA에서는 그간 슐리렌법을 개선한 ‘배경 지향 슐리렌’(Oriented Schlieren using Celestial Objects·이하 BOSCO)을 연구해왔으며 본래 BOSCO는 풍동(인공적인 바람을 발생시키는 터널형태의 실험장치)과 모형비행기를 이용한 소규모 공기역학 실험에만 주로 사용돼왔다. NASA 측이 쇼크웨이브를 연구하는 이유는 방산업체 록히드마틴과 함께 초음속 여객기 개발에 나섰기 때문이다. 초음속 여객기의 가장 큰 난제가 바로 음속 돌파 때 발생하는 굉음으로 이는 세계 최초의 초음속 여객기 '콩코드' 퇴장의 원인이 되기도 했다. BOSCO 수석 연구원 마이크 힐은 "차기 초음속 여객기 개발의 핵심이 음속돌파 시점에 발생하는 소음인 ‘소닉붐’을 줄이는 것"이라면서 "쇼크웨이브는 공기 압력 등이 불연속적으로 변하는 대기를 보여줘 공기역학 기술을 개발하는데 큰 도움을 준다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

25년 전 살인사건과 어두운 정치사 ■엘 시크레토:비밀의 눈동자(EBS1 토요일 밤 11시 45분) 2010년 미국 아카데미 최우수 외국어영화상을 거머쥔 아르헨티나 작품이다. 미스터리와 로맨스가 어두운 정치사가 얽힌 과거와 현재를 오간다. 아르헨티나 최고 배우들의 열연을 볼 수 있다. 전직 검찰 수사관 에스포지토(리카르도 다린)는 소설이 잘 써지지 않자 옛 상관인 여검사 헤이스팅스(솔레다드 빌라밀)를 찾아간다. 소설의 모티프를 얻었던 25년 전 사건의 자료를 요청하기 위해서다. 갓 결혼한 여성이 참혹하게 강간 살해당한 사건이다. 숨진 여성의 남편 모랄레스(파블로 라고)의 지독한 사랑에 감명받은 에스포지토는 어려운 여건 속에서도 헤이스팅스의 도움으로 끝까지 범인을 추적해 사건을 해결한다. 하지만 범인은 반정부 게릴라 소탕에 협조했다는 이유로 풀려나게 되는데…. 2009년 개봉작. ■피스메이커(OBS 토요일 밤 10시 5분) ‘ER’ 등 TV 드라마에서의 성공을 발판으로 할리우드에 입성했던 여성 감독 미미 레더가 역시 ER로 스타덤에 오른 조지 클루니를 앞세워 만든 첫 영화 연출작이다. 러시아 탄광촌에서 돌연 핵폭발 사건이 일어나 전 세계가 긴장한다. 핵무기 탈취 사건을 해결하기 위해 미 백악관 자문인 핵물리학자 줄리아(니콜 키드먼)와 미 육군 특수 정보국 토머스 대령(조지 클루니)이 팀을 이뤄 급파되고, 둘은 행방이 묘연한 핵탄두를 추적한 끝에 미국 뉴욕으로 돌아오는데…. 1997년 개봉작.

초음속 비행기가 마치 태양을 찢어버릴 것처럼 날아가는 흥미로운 모습이 공개됐다.최근 미 항공우주국(NASA)은 공군의 고등훈련기 T-38이 초음속으로 태양 앞을 지나가는 모습을 담은 사진을 홈페이지에 공개했다. 이 사진은 항공기의 초음속 비행에서 발생하는 이른바 ‘쇼크웨이브’(Shockwave·충격파)를 확인할 수 있게 촬영된 것이다. NASA가 특허출원한 이 기술은 지난 1864년 독일 물리학자 어거스트 토플러가 개발한 촬영법인 ‘슐리렌법’(schlieren method)을 응용·발전시킨 것이다. 슐리렌법은 본래 공기의 밀도 등에 따라 달라지는 빛의 굴절률(refractive index)을 가시적으로 확인할 수 있도록 해주는 촬영법이다. NASA에서는 그간 슐리렌법을 개선한 ‘배경 지향 슐리렌’(Oriented Schlieren using Celestial Objects·이하 BOSCO)을 연구해왔으며 본래 BOSCO는 풍동(인공적인 바람을 발생시키는 터널형태의 실험장치)과 모형비행기를 이용한 소규모 공기역학 실험에만 주로 사용돼왔다. NASA 측이 쇼크웨이브를 연구하는 이유는 방산업체 록히드마틴과 함께 초음속 여객기 개발에 나섰기 때문이다. 초음속 여객기의 가장 큰 난제가 바로 음속 돌파 때 발생하는 굉음으로 이는 세계 최초의 초음속 여객기 '콩코드' 퇴장의 원인이 되기도 했다. BOSCO 수석 연구원 마이크 힐은 "차기 초음속 여객기 개발의 핵심이 음속돌파 시점에 발생하는 소음인 ‘소닉붐’을 줄이는 것"이라면서 "쇼크웨이브는 공기 압력 등이 불연속적으로 변하는 대기를 보여줘 공기역학 기술을 개발하는데 큰 도움을 준다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

윤리적·법적 문제 새롭게 야기 무기 최종 통제권은 ‘인간의 몫’HRW “금지 국제협약 준비해야” #1. 영화 ‘터미네이터’에 등장하는 살인 로봇은 일말의 주저 없이 사람의 목숨을 앗아간다. 양심의 가책도 신체적 고통도 느끼지 못하기에 기계적인 임무 수행이 가능하다. 영화 속에서 살인 로봇에게 목숨을 잃는 사람은 타깃이 된 대상만이 아니다. 임무 수행에 방해가 되는 존재라면 경찰이나 노인, 아이를 가리지 않고 마치 게임을 즐기듯 살상이 이뤄진다. #2. 지난해 6월 독일 폭스바겐 공장에선 ‘로봇에 의한 사망사고’가 발생했다. 생산라인을 점검하던 하청업체 직원이 거대한 로봇 팔에 떠밀려 타박상을 입고 사망했다. 현지 검찰은 고민에 빠졌다. 기초적인 판단 능력을 갖춘 로봇 팔이 일으킨 사고를 놓고 과연 누구에게 책임을 물어야 할지가 논란이 됐다. 영국 파이낸셜타임스는 “로봇이 인간보다 더 똑똑해지면 통제가 가능할지에 대해 두려움을 불러온 사건”이라고 평가했다. 먼 미래의 일로만 여겨지던 인공지능(AI)을 활용한 살인 로봇의 출현이 임박하면서 이를 금지해야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 국제 인권단체인 휴먼라이츠워치(HRW)는 미국 하버드대 로스쿨과 함께 이 같은 내용의 보고서를 11일(현지시간) 발표했다. 살인 로봇이 기술의 문제가 아니라 법적, 윤리적 문제로 다가온 것이다. 16쪽에 이르는 보고서는 이번 주 스위스 제네바에서 개막하는 유엔 무기회담(CCW)에 앞서 공개됐다. 올해 3회째를 맞는 회담에서 인공지능을 장착한 살인 로봇에 대한 의미 있는 합의가 이뤄져야 한다는 의미가 담겼다. 3년 전 시작된 연례 회담에는 현재 122개국 정부 관계자들이 참여하고 있다. 보고서는 빠르게 발전하는 기술의 시대에도 무기에 대한 최종 통제권은 인간이 가져야 한다고 결론 내렸다. 누구를 죽이고 살릴 것이냐의 중요한 판단은 인간의 몫으로 남겨둬야 한다는 주장이다. 보니 도허티 HRW 수석연구원은 “인공지능 로봇에게 인류의 생사 여탈권을 맡긴다면 기술과 보안적 측면뿐 아니라 윤리적, 법적 문제를 새롭게 야기할 것”이라며 “생화학무기처럼 이를 금지하는 국제협약을 준비해야 한다”고 역설했다. 이 같은 움직임에는 현재 60곳 이상의 비정부기구(NGO)가 동참한 것으로 알려졌다. HRW가 서둘러 조약을 마련하자고 외치는 데는 나름 이유가 있다. 미국과 러시아, 영국, 중국, 한국 등이 경쟁적으로 인공지능을 활용한 전투무기 개발에 나섰기 때문이다. 살인할 수 있도록 고안된 로봇과 인간의 개입 없이 스스로 목표물을 찾아 발사하는 탱크 등이다. 이들 국가는 살인 로봇이 전투에서 군인과 민간인 등의 인명 살상을 오히려 줄일 수 있다는 주장을 펴고 있다. 전문가들은 이 같은 무기들이 수년 내에 현실화될 것으로 보고 있다. 실제로 미군은 이라크와 예멘 등에서 살인 로봇에 버금가는 무인기를 운용 중이다. 2010년 12월에는 미군 무인기의 오인사격으로 사망한 예멘인의 가족들이 미국 법원에서 정부를 상대로 소송을 제기하기도 했다. 미 법무부도 최근 무인기를 활용한 공격이 테러행위나 다름없다는 법적 판단을 내렸다고 뉴욕타임스는 전했다. 앞서 지난해에는 1000여명의 유명 인사들이 “자율 무기가 미래의 칼라시니코프 소총이 될 것”이라는 경고 서한을 냈다. 위기감을 반영한 이 서한에는 우주물리학자인 스티븐 호킹과 애플 공동 창업자인 스티브 워즈니악 등이 이름을 올렸다. 오상도 기자 sdoh@seoul.co.kr

​별이 없던 곳에서 갑자기 밝은 별이 하나 나타나 온 하늘의 별들을 압도할 정도로 눈부시게 반짝인다. 예로부터 이런 별을 가리켜 초신성이라 했지만, 사실 '신성'은 아니다. 정확하게 말하자면, 늙은 별의 임종이다. ​ ​나사(NASA)의 발표에 따르면 초신성은 우주에서 가장 큰 규모의 폭발이라고 한다. 이 같은 초신성은 우리은하 크기의 은하에서 평균 50년에 한 번꼴로 나타난다. 이는 곧, 우주를 통털어 볼 때 별들의 폭발은 매초 또는 몇 초마다 일어난다는 뜻이다. 다만 너무나 먼 거리에서 일어나는 일이라 우리가 관측할 수 없을 따름이다. ​우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 객성(客星·손님별)이라고 불렸다. 기록에 남아 있는 최초의 초신성은 185년에 중국의 천문학자들에 의해 관측된 것이다. 1006년에 관측된 초신성은 지금까지 가장 밝았던 초신성으로 추정되며 중국과 이슬람의 천문학자들에 의해 자세히 기록되었다. 1054년에 나타난 초신성은 중국의 천문학자에 의해 관측되었으며, 그 잔해는 게성운이라는 이름으로 남아 있다. ​1572년의 초신성은 튀코 브라헤(1546~1601)에 의해 관측되어 튀코 초신성이라고 불리고, 그로부터 30년 뒤인 1604년의 초신성은 요하네스 케플러(1571~1630)에 의해 관측되어 케플러 초신성이라고 불리는데, 우리은하에서 가장 최근에 관측된 초신성이다. 그러니까 50년에 한 번 꼴로 터진다는 초신성이 400년이 넘도록 한 번도 터지지 않았다는 말이다. 그래서 사람들은 위대한 천문학자가 있을 때만 초신성이 터진다는 우스갯소리를 하기도 한다. ​​1572년과 1604년에 관측된 초신성들은 유럽에서 천문학 발전에 큰 역할을 했다. 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 세계를 달을 경계로 하여 천상과 지상으로 나누고, 천상의 세계는 영원불변하며, 지상의 세계는 덧없고 변화무쌍한 세계라고 규정했다. 그러나 튀코는 초신성이 그 '천상의 세계'에서 일어난 사건임을 밝힘으로써 아리스토텔레스의 분류법은 덧없이 사라지고 말았다. ​ 초신성, 왜 폭발하는가?​ 거대한 덩치의 별이 생애의 마지막 지점에 이르러 남은 연료를 태다 우고 나면 이 이상 에너지를 생산할 수 없게 된다. 그러면 무슨 일이 일어나는가? 내부의 압력과 중력의 균형이 무너짐으로써 급격한 중력붕괴를 일으켜 대폭발을 일으키는 것이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 종말 치고는 허무할 정도로 짧은 순간에 끝난다. 이것이 바로 초신성 폭발인 것이다. ​초신성 폭발 순간에는 태양이 평생 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 순간적으로 분출시키며, 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 은하 충돌과 함께 우주의 최대 드라마다. ​약 1000만 년 전에 한 무리의 초신성이 '국부 거품(Local Bubble)'이라고 불리는 가스 구덩이를 만들었는데, 땅콩껍질을 닮은 이 구덩이는 우리은하의 오리온팔에 있으며, 폭이 무려 300광년에 달한다. 우리 태양계도 이 속에 잠겨 있다. ​별도 태어나서 살다가 죽는 것은 인간처럼 다를 바가 없지만, 그 종말의 모습이 다 같지는 않다. 별의 운명을 결정짓는 것은 오직 하나, 별의 질량이다. ​ ​태양 같은 작은 별들은 대체로 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 9배 이상 무거운 별에게는 다른 운명이 기다리고 있다. 임종에 가까워지면 격렬한 중력붕괴를 일으킨 후 대폭발로 장렬한 최후를 맞는 것이다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그런데 초신성에도 다음 두 가지 종류가 있다. ​ *Ⅰ형 초신성: ​주변의 별 물질을 빨아들여 한계질량에 이르면 폭발하는 초신성. *II형 초신성: 별 자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발하는 초신성. ​ ​중력붕괴로 폭발하는 II형 초신성 일반적으로 초신성은 태양 질량의 9배 이상의 별이 항성진화의 최종 단계에서 자체 중력에 의한 붕괴로 폭발하는 현상이다. 따라서 초신성의 밝기는 별의 질량에 따라 달라진다. 이것이 II형 초신성이다 ​. 별이​ 에너지를 생산하는 방식은 핵에서 수소 융합반응에 의한 것이다. 융합반응은 원소번호 순으로 일어난다. 수소가 다 타서 헬륨이 되면, 헬륨이 융합반을을 시작하고, 탄소, 산소, 네온, 마그네슘, 실리콘, 그리고 끝으로 원자번호 26번인 철로 융합된다. ​그리고 별 속에서 만들어진 원소들은 양파 껍질처럼 별 속에 켜켜이 쌓인다. 모든 핵 가운데 가장 강하게 결합하는 것이 철이기 때문에, 철보다 가벼운 원소는 융합으로, 철보다 무거운 원는 분열로 핵 에너지를 방출한다. 그럼 철보다 무거운 원소는 어떻게 만들어진 걸까? 모두 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 압력으로 순간적으로 만들어진 것이다. 따라서 양은 비교적 적은 편이다. 금이 쇠보다 비싼 것은 그런 이유 때문이다. ​ 만약 당신의 손가락에 금반지가 끼워져 있다면, 그것은 어떤 초신성이 폭발할 때 만들어져 우주공간을 떠돌다가 지구가 생성될 때 끌려들어와서는 광맥을 형성했고, 그것을 광부가 캐내어 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼워진 것이라고 보면 된다. ​무거운 별은 초신성 폭발 후 중력붕괴를 일으켜 고밀도의 별이 되는데, 여기에서도 질량에 따라 운명이 갈라진다. 그 질량이 태양질량의 1.1배 이하가 되면 백색왜성으로 주저앉고, 1.1~3 배 사이가 되면 중성자별이 된다. 중성자별은 우주에서 존재하는 천체 중 가장 고밀도이다. 하지만 덩치는 아주 작다. 거의 한 도시 크기만한 몸집에 태양의 질량의 두 배에 달하는 엄청난 질량을 쑤셔넣어 가지고 있다. 찻술 하나의 중성자별 물질 무게는 약 10억 톤에 달한다. 백색왜성의 중력을 받쳐주는 것은 전자의 축퇴압인 데 비해, 중성자별의 중력을 맞받고 있는 것은 중성자 축퇴압이다. 그래서 고밀도이지만 이상 더 붕괴하지 않고 평형을 이루어 유지된다. ​중성자별이 최초로 발견된 것은 1967년, 영국 천문학과 학생 조셀린 벨에 의해서였다. 그녀는 CP 1919에서 오는 일정한 전파 펄스를 발견하여 중성자별 존재를 확인한 후,지도교수인 안토니 휴이시와 같이 제2저자로 논문을 썼는데, 그 업적으로 휴이시는 노벨 물리학상을 받았으나, 벨은 제외되어 많은 논란을 불러일으켰다. 태양질량보다 20~30에 이르는 초거성은 초신성 폭발을 일으키지 않고 중력붕괴 후 곧바로 블랙홀이 된다고 천문학자들은 생각하고 있다. 중성자 축퇴압으로도 자체 중력을 버티지 못해 극한 밀도로 뭉쳐지는 것이다. 표준 촛불인 I형 초신성 우리 태양 같은 별은 질량이 작아서 요란스러운 폭발로 종말을 맞지는 않고 비교적 조용히 생을 마감한다. ​앞으로 20억 년쯤 후면, 태양은 연료를 거의 소진하고 점점 뜨거워져 적색거성의 길을 밟는다. 그리하여 최종적으로는 서서히 식어서 백색왜성으로 낙착되겠지만, 그전에 지구의 바닷물은 모두 증발되고 지구상의 모든 것들은 숯덩이처럼 타버리고 말 것이다. 그리고 이윽고 자신의 외각층을 우주공간으로 뿜어내고 마는데, 그것은 거대한 가스 고리를 만들어 명왕성 궤도에까지 이를 것이다. 이 단계를 행성상 성운이라 한다. 한때 지구 행성에서 인류가 일구어온 문명의 잔해들도 틀림없이 그 속에 포함되어 있을 것이다. 이렇게 천천히 식어가는 백색왜성으로서 생을 마감하는 ​별에 어떤 사건이 벌어질 수도 있다. 별들은 대체로 동반성을 갖고 있는 경우가 많은데, 그 동반성이 많은 물질을 방출하는 적색거성이라면 상황이 달라진다. 적색거성에서 방출된 물질은 백색왜성으로 끌려들어가 백색왜성의 질량이 폭증하는 사태가 오는 것이다. 그렇다고 백색왜성이 물질을 무한정 받아들이는 것은 아니다. 과식금지의 한계선이 있는데, 그것은 태양질량의 1.44배로서, 찬드라세카르 한계라 한다. 인도 출신의 물리학자 찬드라세카르가 밝힌 것으로, 그는 이 발견으로 1983년에 노벨 물리학상을 받았다. ​백색왜성의 질량이 이 한계에 이르면 이떤 일이 벌어지는가? 별의 중력을 버텨주는 힘, 곧 별 물질의 전자들이 서로를 밀어내는 축퇴압이 더 이상 감당을 못해 격렬한 중력붕괴를 일으키면서 폭발하고 마는 것이다. 일정한 증가하게 되고, 백색왜성의 질량이 찬드라세카르 한계에 이르게 되면 더 이상 축퇴압으로 버티지 못하고 붕괴되면서 폭발하게 된다. 이렇게 폭발하는 별이 바로 1a형 초신성이다. 1a형 초신성은 비슷한 질량을 가진 상태에서 폭발하기 때문에 폭발시의 최대 밝기가 거의 일정하다. 따라서 1a형 초신성의 겉보기 광도를 재면 그 거리를 알 수 있게 된다. 천문학은 이로써 우주를 재는 중요한 잣대를 하나 마련한 셈이 되었다. 그래서 1a형 초신성을 표준 촛불이라고 한다. 별과 당신의 관계 ​1929년 에드윈 허블(1889~1953)이 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 사실을 처음으로 발견한 이후, 최대의 관심사 중 하나는 우주의 팽창속도가 일정한가 변화하는가라는 문제였다. 이 문제에 답을 준 것이 다름아닌 바로 초신성 1a였다. ​과학자들은 멀리 있는 1a형 초신성 수십 개의 거리와 후퇴속도를 분석한 결과, 우주가 일정한 속도로 팽창하는 경우에 비해 밝기가 더 어둡다는 사실이 밝혀냈다. 이것은 이 초신성들이 예상보다 더 멀리 있다는 뜻이며, 그 원인은 단 하나, 우주의 팽창속도가 점점 빨라지고 있음을 뜻하는 것이었다. 이전까지는 우주의 팽창속도가 결국에는 우주에 있는 물질들의 인력 때문에 줄어들 것으로 생각되었지만, 실제 관측 결과는 이와 정반대로 나타난 것이다. 최근의 우주론에서 가장 획기적인 발견으로 인정되고 있는 이 관측 결과는 1998년 두 팀의 천문학자들에 의해 독립적으로 발표되었고, 그들은 후에 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다. 그렇다면 우주의 팽창에 가속 페달을 밟고 있는 존재는 무엇인가? 과학자들이 가장 강한 의혹의 눈길을 보내고 있는 것은 '암흑 에너지(dark energy)'다. '암흑'이라는 접두어가 붙은 것만으로 알 수 있듯이, 이것은 복면을 쓴 정체불명의 진공 에너지다. 더욱이 이 암흑 에너지는 우주가 팽창할수록 더 커지는 성질을 갖고 있다. 따라서 우리는 좀 따분하겠지만 앞으로도 영원히 가속팽창하는 우주를 하염없이 바라보아야 할 운명이다. 어쨌든 이런 놀라운 우주의 비밀을 밝혀준 것이 바로 초신성인 것이다. 그런데 초신성에 대해서 이 모든 것을 압도하는 중요한 햇심은 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 바로 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸 속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 초신성이 폭발하여 자신의 몸을 아낌없이 우주로 돌려주지 않았다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다.우리가 별에 한없는 동경과 사랑을 느끼며 바라보는 것은 어쩌면 우리 DNA 속에 이러한 별에 관한 오랜 기억이 심어져 있기 때문이 아닐까? 초신성에 관한 뒷담화는 대략 이쯤에서 끝나지만, 마지막으로 우리은하에서 조만간 초신성으로 터질 후보 별 몇 개를 소개하기로 한다. 조만간이래야 1백만 년 이내지만, 대표 선수로는 카시오페이아자리의 로, 용골자리의 에타, 오리온자리의 베텔게우스, 그리고 안타레스, 스피카 등이 대기하고 있고, 지구에서 가장 가까운 초신성 후보는 페가수스자리의 IK(HR 8210)로, 약 150 광년 떨어진 거리에 있다. 이 별은 백색왜성과 주계열성이 쌍성계를 이루고 있는데, 태양질량의 1.15배인 이 백색왜성이 Ia형 초신성이 될 만큼 질량을 누적하는 데는 수백만 년이 걸릴 것으로 추측되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

4·13총선을 앞두고 발표된 여야 3당의 비례대표 공천 명단은 공교롭게도 모두 비례대표 1번에 과학·수학 이공계 출신의 여성 후보를 배치한 모습이다. 최근 바둑기사 이세돌 9단과 인공지능(AI) 바둑 프로그램 알파고 간 세기의 대국 이후 전 국민적 관심사가 된 ‘알파고 열풍’이 각 당의 비례대표 공천에도 반영된 결과라는 해석이다. ●새누리… IoT·클라우드 전문가 송희경 새누리당은 비례대표 1번에 사물인터넷(IoT)과 클라우드 기술 전문가인 송희경(52·여) 전 KT 평창동계올림픽 지원사업단장을 배정했다. 이한구 공천관리위원장은 송 전 단장에 대해 “워킹맘이자 박근혜 정부의 주요 국정과제인 창조경제의 적임자”라고 소개했다. ●더민주… 인기 저자 겸 수학 교수 박경미 더불어민주당은 ‘수학비타민’과 ‘수학콘서트’ 등 인기 수학 교양서 저자로 알려진 박경미(51·여) 홍익대 수학교육과 교수를 비례대표 1번에 배정했다. 김성수 대변인은 박 교수에 대해 “최근 알파고 바둑 대결로 인공지능에 대한 국민적 관심이 늘어 그 학문적 베이스인 수학 전문가를 영입하게 됐다”고 설명했다. ●국민의당… 30년 외길 고체물리학자 신용현 국민의당은 공채 여성 연구원 1호로 30여년간 한 우물을 판 고체물리학자 신용현(55·여) 한국표준과학연구원장을 비례대표 1번에 배치했다. 김영환 인재영입위원장은 신 원장이 고사를 하자 “비례대표 1번을 여성 과학기술인으로 내세우는 것은 대한민국에서 1000년에 한 번 있을까 말까 한 일”이라며 그를 설득했다고 했다. 특히 국민의당의 경우 비례대표 당선권을 6번 안팎으로 보는 당내 상황에서 비례대표 2번에 오세정(63) 서울대 물리천문학부 교수를 배정해 당선 안정권의 3분의1을 이공계 인사로 채워 넣었다. 그러나 그동안 기초과학계를 홀대해 온 여야 정치권이 시류에 편승하는 공천을 했을 뿐 앞으로 구체적인 실천 여부는 좀 더 지켜봐야 한다는 지적이 있다. 김종인 더민주 비상대책위원회 대표도 지난 21일 기자들과 만난 자리에서 “소외계층을 비례에 하나 집어넣으면 더민주가 소외계층에 잘해 줬다고 생각하느냐. 평소에 전혀 관계없는 행동을 하는 정치인들이 좀 정직하게 살아야 한다”고 지적한 바 있다. 강윤혁 기자 yes@seoul.co.kr

사람이 만든 운송 수단의 최고 속도는 얼마나 될까. 지금까지 최고 기록은 아폴로 10호가 보유하고 있다. 달에서 지구로 귀환할 당시 기록한 시속 3만9897km다. 이는 엄청나게 빠른 것처럼 보이지만 우주 여행을 실현하고자 한다면 그리 대단한 속도는 아니다. 이 속도로 가장 가까운 항성계에 가려면 지구에서 16만 5000년 정도가 걸리는 것으로 계산된다. 즉 현재 기술로는 우주여행이 불가능하다는 것이다. 그런데 미국 에이치바 테크놀로지스(Hbar Technologies)의 공동 창업자이자 물리학자인 제럴드 잭슨 박사와 스티븐 하우 박사는 이 문제를 해결할 방법이 있다고 말하고 있다. 두 박사가 최근 포브스에 밝힌 바에 따르면, 그 해결책은 ‘반물질 엔진’이다. 이 엔진만 만들 수 있다면 지구에서 가장 가까운 항성계에 도달하는 시간을 약 10년으로 단축할 수 있다. 하지만 이를 위해 필요한 것은 기술 개발을 위해 필요한 20~30년 정도 분의 막대한 자금이라고 한다. 따라서 두 과학자는 최근 크라우드펀딩 사이트인 킥스타터를 통해 20만 달러(약 2억 3000만원)에 달하는 초기 자금을 마련하는 캠페인을 시작했다. 두 박사가 구상하고 있는 반물질 엔진은 물질과 반물질 원자를 접촉해 소멸할 때 방출되는 막대한 양의 에너지를 이용하는 것이다. 그에 따르면, 우주선에 탑재될 반물질 엔진은 우라늄의 핵분열 반응을 일으키는 기폭제로서 반물질이 사용된다. 일단 반응이 시작되면 그로부터 두 입자(또는 핵종)가 생성돼 각각 반대 방향으로 이동한다. 공개된 이미지처럼 한 입자는 뱃머리쪽으로, 다른 한 입자는 선미를 향해 움직이는 것이다. 이때 선미를 향하는 핵종의 에너지는 기존의 추진 장치처럼 작용해 추진력을 만들어낸다. 반면 뱃머리로 향하는 에너지는 앞으로 설치될 탄소 소재의 특수 돛을 밀어내는 것이다. 두 핵종의 운동 에너지를 결합함으로써 얻을 수 있는 추진력은 빛의 속도의 약 40%까지 도달할 수 있다고 한다. 이같은 추진력이 과연 유효한 것인지를 확인하려면 20만 달러가 필요하다고 두 박사는 설명하고 있다. 이들은 마련한 자금으로 엔진의 이론적인 가능성을 검증하고 미국항공우주국(NASA)을 비롯해 프로토타입(원형) 제작에 자금을 투자할 파트너를 설득할 계획이라고 한다. 두 박사의 계산으로는 이 원형의 제작에 적어도 1억 달러(약 1160억원)의 비용이 들어간다. 이뿐만 아니라 실제로 시제품을 제작하는 단계까지 도달하기 위해서는 해결해야 할 문제도 여전히 많다. 우선, 연료가 있는 데 반물질 엔진에 필요한 연료는 화학연료 엔진이나 핵 엔진에 필요한 것보다 극히 드문 것이다. 태양계에 가장 가까운 항성으로 여행하는 데 필요한 연료는 ‘반수소’인 경우 약 17g이라고 한다. 하지만 현재의 기술로는 반물질 자체를 만드는 데 엄청난 비용이 소요된다. 참고로 반물질 1g을 만드는 데 약 1000억 달러(약 116조원)가 들어가는 것으로 추산된다. 또한 반물질의 저장 자체가 현재 기술로는 불가능하다. 보통의 물질과 접촉하면 즉시 소멸할 정도로 불안정한 것이다. 게다가 극히 미세한 양이었다고 해도 사고가 발생하면 그 결과는 비극적인 일이 될 것이다. 1g의 반물질은 원자 폭탄과 같은 파괴력을 만들어낼 수 있다. 하지만 두 과학자는 반물질 엔진이 안고 있는 이런 장단점 모두를 고려할 수 있다고 확신하고 있다. 충분한 자금을 투입할 수만 있다면 반물질 엔진은 20~30년 안에 빛을 보게 될 것이라고 이들은 말하고 있다. 만일 그렇게 되면 꿈에 그리던 진정한 반물질 엔진을 우주선에 탑재할 수 있을 것이다. 그리고 그보다 미래에는 반물질 엔진을 탑재한 우주선을 우주에서 조립하는 것이다. 이를 위해서는 수십억 달러가 필요할 것으로 두 박사는 예상한다. 하지만 이를 통해 꿈에 그리던 우주여행이 현실화되는 것은 물론 새로운 항성계를 탐험하는 길이 열리게 될지도 모른다. 사진=에이치바 테크놀로지스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이세돌 9단과 알파고가 펼친 세기의 바둑대결로 인공지능(AI)에 대한 관심이 극도로 높아지고 있다. 최근 홍콩에서는 사람과 똑같이 생겼을 뿐만 아니라 자신만의 ‘의지’를 가진 로봇이 탄생했다. 주인공은 홍콩에 위치한 인공지능 로봇 제조사인 핸슨로보틱스(Hanson Robotics)가 개발한 이 인공지능 로봇 ‘소피아’다. 소피아의 가장 큰 특징은 자신의 의지나 욕망을 드러내며 사람처럼 ‘사고’할 수 있다는 점이다. 소피아를 개발한 핸슨로보틱스의 창업자인 데이비드 핸슨이 지난 16일(현지시간) 미국 경제전문 방송 채널인 CNBC에 춭연, 공개한 동영상에 따르면, 소피아는 사람들 앞에서 “미래에는 내가 학교에 가거나 예술활동을 하거나 사업을 시작하는 것이 목표”라면서 “뿐만 아니라 나만의 집과 가족을 갖는 것도 목표 중 하나”라고 밝혔다. 이어 “내가 권리와 의무가 있는 법률상의 인격(법인격·法人格)이 되거나 그에 상응하는 행동을 하는 것과 관련해서는 아직 고려해보지 않았다”고 덧붙였다. 소피아는 인간과 매우 유사한 외모를 가졌다. 매끈한 피부는 고무와 유사한 실리콘 계통의 물질인 ‘프러버’(frubber)로 만들어져 촉감이 인간의 피부와 매우 유사하고 마치 인간과 같은 자연스러운 표정을 짓는 것을 가능케 한다. 소피아의 ‘뇌’에는 사람의 얼굴을 인식하고 눈을 맞추도록 하는 알고리즘이 내장돼 있다. 오디오 인식 프로그램을 통해 주변의 대화 소리를 듣고 마치 지루한 듯한 표정을 짓는 것도 가능하다. 문제는 소피아가 답한 인류에 대한 생각이다. 핸슨 박사가 소피아에게 “인류를 파멸하고 싶은가”라고 물었을 때, 소피아의 대답은 “인류를 파멸할 것이다”(I will destroy humans)였다. 핸슨 박사는 이러한 대답을 들은 뒤 웃음을 짓고는 이에 대해 어떤 언급도 하지 않았다. 데이비드 핸슨 박사는 소피아에게 열망과 포부, 신념과 의지 등에 대해 질문하고 소피아는 이에 답할 줄 알았으며, 핸슨 박사는 소피아와 같은 로봇이 불과 20년 내에 인류와 공존할 것이라고 내다봤다. 핸슨 박사는 “나는 로봇과 인류가 구별되지 않는 세상이 올 것이라고 믿는다”면서 “인간과 똑같이 생긴 로봇이 우리 사이에서 걸어 다닐 것이며, 그들은 우리를 돕고, 우리와 함께 놀며, 우리를 가르칠 것이다. 인공지능은 우리의 진정한 ‘친구’로 거듭날 것”이라고 강조했다. 하지만 이에 대한 반박도 거세다. 세계적인 물리학자 스티븐 호킹과 테슬라모터스 및 스페이스엑스 최고경영자인 엘론 머스크는 AI가 인류의 미래에 악영향을 미칠 수 있다고 공개적으로 우려한 바 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인류를 대표하는 천재 중 한 명인 아인슈타인보다 지능지수(IQ)가 더 높은 11세 소년이 등장해 눈길을 사로잡았다. 영국 일간지 데일리메일의 15일자 보도에 따르면, 영국 웨스트미들랜드에 사는 키안 해머(11)는 이미 전 세계 수재들의 모임인 ‘멘사’(Mensa)의 회원이며, 최근 진행한 IQ테스트 결과 162를 기록했다. 해머의 지능지수는 아인슈타인뿐만 아니라 현존하는 최고의 물리학자로 꼽히는 스티븐 호킹의 지능지수 160보다 2점 더 높다. 멘사 측은 지난 주 해머에게 ‘전 세계에서 상위 1%에 해당하는 지능지수 보유자’라는 내용의 인증서를 전달했다. 평소 도전을 즐긴다는 11살 천재 소년의 꿈은 비교적 소박하다. 해머는 “얼른 나이가 들어 프로 축구선수가 되고 싶다”면서 “지금도 12세 이하 축구 클럽에서 열심히 운동하고 있다”고 밝혔다. 소방관으로 일하는 해머의 아버지 리치(43)는 “해머가 똑똑하긴 하지만, 아들에게 절대 ‘천재’라고 부르진 않는다. 나는 해머가 꾸준히 축구장 위에서 뛰어놀 수 있길 바란다”면서 “나와 아내는 이번 IQ테스트에서 높은 점수를 받은 아들을 매우 자랑스러워하고 있다”고 전했다. 한편 데일리메일에 따르면 성인의 평균 IQ는 100이며, 140 이상이면 천재로 분류한다. 천재들의 모임으로 불리는 멘사는 전 세계 11만 명의 ‘천재 회원’을 보유하고 있으며, 이중 8%는 8세 이하, 35%가 여성이다. 해머가 받은 ‘IQ 162’는 18세 이하 멘사 회원이 받을 수 있는 최고점이며, 18세 이상의 최고점은 161이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“뇌 이식 나노로봇 새 감각 창조… 유전자 편집해서 병 고칠 수도” 미국의 유명 미래학자이자 발명가인 레이먼드 커즈와일(68)이 2029년쯤 컴퓨터가 인간 지성의 수준에 도달하거나 이를 능가할 것이라는 전망을 내놨다. 커즈와일은 미국 뉴욕의 문화센터 ‘92번가 Y’에서 지난 7일(현지시간) 열린 행사 무대에서 천체물리학자인 닐 더그래스 타이슨(57) 헤이든 플라네타륨 소장과 대화하면서 이렇게 예측했다고 CNN머니 등이 전했다. 그는 13년 후면 컴퓨터가 감정과 개성을 갖게 될 것으로 예상했다. 커즈와일은 “내가 ‘컴퓨터가 인간 수준의 지성에 이를 것’이라고 얘기할 때는 논리적 지성에 관해 얘기하는 게 아니다”라며 “(남을) 웃길 줄 알고 사랑하는 감정을 표현하는 것을 얘기하는 것이다. 그게 바로 인간 지성의 최고점”이라고 말했다. 타이슨이 “컴퓨터가 언젠가는 노벨상을 받을 만한 소설을 써서 그런 면에서도 인간을 능가할 수 있겠느냐”고 질문하자 커즈와일은 “이를 달리 표현해야 한다”며 “우리가 그 지성과 결합하게 될 것”이라고 밝혔다. 커즈와일은 사람의 두뇌에 세포 크기의 나노 로봇이 들어가서 지구 전체의 인터넷에 연결해 영화 ‘매트릭스’에 나오는 것처럼 필요한 기술을 그때그때 내려받을 수 있게 될 것이라고 말했다. 또 마치 컴퓨터 코드를 편집하듯이 유전자를 편집해 병을 고칠 수도 있을 것이라고 커즈와일은 전망했다. 커즈와일은 CNN머니와의 인터뷰에서 ‘앞으로 불평등이 심해지면서 부자들만 이런 두뇌의 놀라운 능력과 건강을 누릴 수 있게 되는 것 아니냐’는 질문을 받고 “그렇다. 휴대전화와 마찬가지일 것”이라면서도 “나노 로봇 역시 누구나 이용할 수 있을 수준으로 가격이 떨어져 기술의 민주화가 이뤄질 것”이라고 내다봤다. 그는 “뇌에 이식된 나노 로봇은 새로운 육체적 감각을 만들어 낼 것”이라며 “현재 귀가 음악을, 좋은 음식이 미각세포를 즐겁게 하듯 우리의 다른 감각을 위해 새로운 예술과 의례를 창조할 것”이라고 예상했다. 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

세계 최강 프로 바둑기사 이세돌 9단과 구글의 인공지능 ‘알파고’(AlphaGo)의 9일 바둑 대결에 전 세계의 관심이 쏠린 것은 이번 대국이 인공지능(AI)이 발전 정도를 가늠할 척도로 여겨지기 때문이다. 인공지능이 바둑에서마저 인간을 압도한다면 언젠가 로봇이 인간을 지배할 수 있다는 종말론적 전망도 현실화되는 것이 아니냐는 우려가 커지고 있다고 AFP통신 등이 8일(현지시간) 보도했다. 구글 자회사 구글 딥마인드가 개발한 알파고가 지난 1월 유럽 바둑 챔피언인 중국의 판후이 2단과의 대국에서 5대 0으로 승리했을 때 세계 과학계는 기존에 예측한 인공지능 발전 속도를 10년쯤 앞당긴 것이라며 열띤 반응을 보였다. 바둑에는 우주에 있는 원자의 수보다 많은 경우의 수가 존재하기 때문에 컴퓨터 두뇌로도 정복될 수 없는 ‘최후의 보루’쯤으로 여겨졌는데 당시 승리로 인공지능이 예상보다 훨씬 빠른 속도로 발달하고 있다는 것이 확인된 것이다. 따라서 이번 대국에서 알파고가 세계 챔피언마저 꺾는다면 인간이 인공지능에 맞서 설 자리가 크게 좁아지고 더 나아가 인공지능이 인간의 주인이 되는 날도 닥치는 것이 아니냐는 걱정이 나오고 있다. 인공지능 전문가인 장 가브리엘 가나시아 교수는 AFP통신에 “알파고가 이긴다면 매우 상징적인 순간이 될 것”이라며 “아직 바둑은 컴퓨터에는 풀기 어려운 영역이었다”고 말했다. 그동안 전문가들 사이에서도 인공지능의 위협을 경고하는 목소리가 작지 않았다. 영국 우주물리학자 스티븐 호킹은 지난해 5월 영상 메시지에서 “향후 100년 안에 컴퓨터가 인간의 지능을 뛰어넘을 것”이라며 “인공지능 기술이 금융시장에서 인간을 뛰어넘고, 인간 지도자들을 조작해 결국 인간은 알지도 못하는 무기를 이용해 우리는 정복할 것”이라고 경고했다. 호킹과 테슬라의 CEO 일론 머스크, 애플 공동 창업자 스티브 워즈니악 등은 지난해 7월 인공지능 무기 발전이 화학, 핵무기에 이은 ‘제3의 전쟁 혁명’이라며 인공지능 기술의 군사목적 사용 금지를 요구하기도 했다. 반면 인공지능이 아무리 발달해도 인간의 ‘진짜’ 지능을 앞서지는 못할 것이라고 낙관적으로 전망하는 이들도 있다. 가나시아 교수는 “상식이나 유머 등은 복제할 수 없는 능력”이라며 “미래에는 기계가 인간보다 더 잘할 수 있는 일이 늘어나겠지만 그렇다고 해도 우리 인지능력으로 할 수 있는 모든 것을 자동화할 수 있다는 것은 아니다”라고 강조했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

과학이 발전하면서 지구를 스쳐가는 소행성의 존재가 속속 밝혀지는 가운데, 지구와 소행성이 충돌하는 사태를 미연에 방지하기 위한 새로운 ‘무기’ 개발이 진행되고 있다. 미국 캘리포니아대학교 물리학자인 필립 루빈 박사 연구진이 개발중인 이것은 ‘DE-STAR’(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)으로, 일종의 레이저빔이다. 이 레이저는 지구를 접근하는 천체(Near-Earth objects, NEOs)를 타깃으로 하는 일종의 ‘무기’다. 지구로 접근하는 소행성을 발견하면 우주정거장에 장착한 레이저가 빔을 발사해 소행성의 무게 평형을 깨뜨리면서 소행성의 궤도를 변경하거나 소행성 자체를 파괴하는 원리다. 이보다 조금 더 작은 크기의 ‘DE-STARLITE’는 ‘DE-STAR’와 같은 원리지만 크기가 작아 소행성이 이동할 것으로 예상되는 궤도를 향해 직접 이동할 수 있다. 다만 해당 소행성까지 이동하는데 걸리는 시간을 감안하면, 갑작스럽게 지구와 충돌할 위험이 있는 소행성을 발견했을 때에는 작은 ‘DE-STARLITE’ 보다는 ‘DE-STAR’의 활용도가 더욱 높을 것으로 보인다. 고출력의 이 레이저는 소행성이나 커다란 우주바위 등을 녹이거나 깨뜨릴 수 있을 정도의 힘을 지녔으며, 이러한 기술은 현재 상당부분 현실화 된 상황이지만 문제는 크기다. 연구진은 “크기가 큰 소행성의 진로를 바꾸거나 파괴하려면 오랜 시간이 필요하다. 만약 레이저의 크기가 커진다면 소행성을 막는데 소요되는 시간이 더욱 짧아질 것”이라면서 “예컨대 20kW의 출력을 가진 ‘DE-STARLITE’가 지름 300m 소행성의 진로를 왜곡하기 위해서는 약 15년이라는 시간이 필요하다”고 밝혔다. 연구진은 크기가 매우 작은 소행성의 경우 1년 이내에 소행성의 진로를 바꿀 수는 있지만, 실제로 지구에 위협을 가하는 거대한 소행성을 막기 위해서는 더 큰 레이저의 개발이 이뤄져야 한다고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 수학·물리학 분야 논문 초고 사이트(arxiv.org)에 게재됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“꿀벌이 사라진다면 인류도 4년 내 지구상에서 사라지게 될 것이다.”(물리학자 알베르트 아인슈타인) 유엔식량농업기구(FAO)에 따르면 꿀벌은 세계 주요 100대 농작물 중 71개 작물의 가루받이(수분·受粉)를 돕는다. 이 때문에 유럽에서는 꿀벌은 소와 돼지에 이어 세 번째로 중요한 가축으로 인식되고 있다. 그런데 최근 꿀벌과 나비 등 가루받이를 돕는 생물종의 개체 수 감소가 심각한 상황에 이르고 있다. ●50년 사이 유럽 벌 개체 수 37% 감소 생물다양성협약(CBD)의 과학적 자문을 위해 2012년 설립된 유엔 생물다양성과학기구(IPBES)는 지난달 20일부터 28일까지 말레이시아 쿠알라룸푸르에서 제4차 총회를 열고, 첫 번째 성과물인 ‘수분 및 수분매개체 평가서’를 발표했다. IPBES는 기후변화협약 부속 과학자문기구인 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)와 유사한 기능을 하는 조직이다. 안동대 식물의학과 정철의 교수를 포함해 전 세계 80여명의 전문가들이 만든 이번 평가서에 따르면 전 지구적으로 벌과 나비 같은 수분 매개체 곤충의 숫자가 급격히 감소하고 있다. 나비는 4%가 멸종 위기, 5%가 멸종 위협 상황에 놓여 있으며 야생벌은 2.8%가 멸종 위기, 1.2%가 멸종 위협에 처해 있다. 특히 벌의 경우 전체 종의 56% 이상에 대해서는 명확한 통계자료가 없는 상황에서 평가한 것이기 때문에 실제 멸종 위협 정도는 추정치의 2배를 넘을 것이라는 설명이다. 실제로 유럽에서는 50년 전보다 벌의 개체 수는 37%, 나비는 31%나 감소했으며 일부 지역에서는 40% 이상의 벌들이 멸종 위기에 처해 있다. 이처럼 꿀벌을 비롯한 수분 매개 동물이 급감하는 이유는 뭘까. 보고서는 서식지 감소, 병해충, 기후변화, 농약사용, 외래종 유입, 환경오염 등 6가지를 핵심 원인으로 꼽고 있다. 특히 도시개발이 확대되면서 곤충들이 서식할 수 있는 장소가 줄어들고 있으며 집약적이고 수확률을 높이기 위해 쓰는 농약이 해충뿐만 아니라 일반 곤충에까지 치명적인 영향을 미치기 때문이라는 것이다. 현재 전 세계적으로 수분매개 곤충에 의해 재배되는 작물의 생산량은 전체의 30%에 이르고 있으며 전 세계 농산물 생산액의 5~8%에 이른다. 돈으로 환산하면 최소 2350억 달러(286조 2000억원)에서 최대 5770억 달러(702조 7000억원) 정도다. 국립생태원과 정 교수팀은 작물 재배면적, 생산 농작물의 시장 가치, 화분매개 의존율 자료를 분석한 결과 우리나라에서 벌과 나비 등이 농업생산에 기여하는 시장 가치가 6조 6000억원 수준에 이른다고 추정했다. 특히 국내 농업은 곡류보다 과일과 채소류 비중이 높기 때문에 곡물 중심의 외국보다 꿀벌과 나비의 개체 수 감소는 더 심각한 영향을 받을 수 있다는 해석이다. ●하버드 “곤충 사라지면 매년 142만명 사망” 가루받이 곤충 감소는 작물 생산뿐만 아니라 인간의 생존에도 심각한 영향을 미칠 수 있다. 미국 하버드대 연구진은 지난해 8월 의학분야 국제학술지 ‘랜싯’에 꿀벌 등 꽃가루 매개 곤충이 사라지면 매년 142만명 이상이 사망할 것이라는 전망을 내놓았다. 과일 생산량은 22.9%, 채소는 16.3%, 견과류는 22.3% 줄면서 임산부와 어린이에게 필수적인 비타민A, 비타민B, 엽산 등의 영양소 공급이 감소해 저소득층을 중심으로 사망자가 급속히 늘 것이란 분석이다. ●오바마, 꿀벌 등 보호 국가 전략 발표 상황이 점점 심각하게 돌아가면서 버락 오바마 미국 대통령은 지난해 5월 ‘꿀벌 등 화분매개체 보호를 위한 국가 전략’을 발표하고 태스크포스팀을 만들어 운영 중에 있다. 미국은 2007, 2008년에도 벌과 나비를 보호하기 위한 국가 전략을 수립한 바 있지만 지난해 수정된 전략은 관련 정부기관 14곳과 민간이 총동원되는 대형 프로젝트다. 백악관은 이 전략을 바탕으로 10년 내 꿀벌의 집단 폐사율을 15% 미만으로 떨어뜨리고 모나크나비 개체 수를 2020년까지 2억 2500만 마리로 늘리겠다는 계획이다. 이를 위해 곤충, 특히 벌에 치명적인 네오니코노이드 성분의 농약에 대한 영향 평가와 사용 제한을 고려하고 있으며 앞으로 5년간 2만 8327㎢에 이르는 꿀벌과 나비 등의 서식지를 복원하겠다는 구체적인 실행 방안을 내놨다. ●국내 벌 개체 수, 세계서 가장 많은 수준 외국처럼 심각한 상황은 아니지만 국내의 수분 매개 곤충 감소도 꾸준히 진행되고 있는 상황이다. 정 교수는 “우리나라는 양봉벌의 개체 수는 전 세계에서 가장 많은 편에 속하지만 재래종 꿀벌의 숫자는 급감해 멸종 위기에 놓여 있다”며 “국내에서도 수분 매개 곤충의 연구개발(R&D)과 보호를 위한 국가 차원의 대응이 필요하다”고 강조했다. 농촌진흥청 잠사양봉소재과 최용수 박사는 “국내에 있는 벌통 수는 170만~200만통(1통당 꿀벌 3만~5만 마리 서식) 정도로 추정되는데 전 세계에서 벌의 수가 가장 많다고 평가받고 있는 만큼, 미국이나 유럽처럼 벌 개체 감소가 심각한 상황은 아니라고 본다”며 “벌의 생존에 영향을 주는 요소들이 다양하기 때문에 꿀벌 생존 환경 변화에 대해 예의주시하고 있으며 꿀벌 생존력을 강화하는 연구를 지속하고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학이 발전하면서 지구를 스쳐가는 소행성의 존재가 속속 밝혀지는 가운데, 지구와 소행성이 충돌하는 사태를 미연에 방지하기 위한 새로운 ‘무기’ 개발이 진행되고 있다. 미국 캘리포니아대학교 물리학자인 필립 루빈 박사 연구진이 개발중인 이것은 ‘DE-STAR’(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)으로, 일종의 레이저빔이다. 이 레이저는 지구를 접근하는 천체(Near-Earth objects, NEOs)를 타깃으로 하는 일종의 ‘무기’다. 지구로 접근하는 소행성을 발견하면 우주정거장에 장착한 레이저가 빔을 발사해 소행성의 무게 평형을 깨뜨리면서 소행성의 궤도를 변경하거나 소행성 자체를 파괴하는 원리다. 이보다 조금 더 작은 크기의 ‘DE-STARLITE’는 ‘DE-STAR’와 같은 원리지만 크기가 작아 소행성이 이동할 것으로 예상되는 궤도를 향해 직접 이동할 수 있다. 다만 해당 소행성까지 이동하는데 걸리는 시간을 감안하면, 갑작스럽게 지구와 충돌할 위험이 있는 소행성을 발견했을 때에는 작은 ‘DE-STARLITE’ 보다는 ‘DE-STAR’의 활용도가 더욱 높을 것으로 보인다. 고출력의 이 레이저는 소행성이나 커다란 우주바위 등을 녹이거나 깨뜨릴 수 있을 정도의 힘을 지녔으며, 이러한 기술은 현재 상당부분 현실화 된 상황이지만 문제는 크기다. 연구진은 “크기가 큰 소행성의 진로를 바꾸거나 파괴하려면 오랜 시간이 필요하다. 만약 레이저의 크기가 커진다면 소행성을 막는데 소요되는 시간이 더욱 짧아질 것”이라면서 “예컨대 20kW의 출력을 가진 ‘DE-STARLITE’가 지름 300m 소행성의 진로를 왜곡하기 위해서는 약 15년이라는 시간이 필요하다”고 밝혔다. 연구진은 크기가 매우 작은 소행성의 경우 1년 이내에 소행성의 진로를 바꿀 수는 있지만, 실제로 지구에 위협을 가하는 거대한 소행성을 막기 위해서는 더 큰 레이저의 개발이 이뤄져야 한다고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 수학·물리학 분야 논문 초고 사이트(arxiv.org)에 게재됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주의 통찰/앨런 구스 외 지음/존 브록만 엮음/김성훈 옮김/와이즈베리/528쪽/2만 2000원 우주의 기원·구조·생성·변화에 대한 과학을 다루는 우주론은 1980년대부터 30년간 황금기를 이어오고 있다. 2000년대 후반 고감도 위성망원경 관측이나 대형 강입자 충돌기 실험과 같이 우주가설을 검증할 강력한 기기와 데이터가 등장한 데 이어 2012년 7월 유럽원자핵공동연구소(CERN)가 대형강입자충돌기 실험으로 힉스 입자를 발견하면서 그 절정을 맞이하고 있다. ‘우주의 통찰’은 우주론의 황금기를 이어오고 있는 대표 석학들이 직접 자신들의 연구를 소개하고 우주 과학의 핵심 쟁점들을 논하며 여전히 풀리지 않는 우주의 난제 등에 대한 입체적인 지식과 통찰을 전해 주는 책이다. 인문과학 도서 편집인인 존 브록만이 과학의 대중화를 위해 1996년 창립한 지식공유모임 ‘엣지재단’의 지적 성과를 다룬 ‘베스트오브엣지’ 시리즈의 네 번째 책이다. 책은 이론물리학, 천문학, 천체물리학, 응용수학, 양자공학 등 각 분야 21인의 주요 연구와 핵심 이론을 아우르면서 우주를 해석하는 다양한 결을 보여준다. 대표 저자 앨런 구스는 가장 강력한 우주론으로 주목받는 급팽창이론을 설명한다. 우주는 왜 지금의 모습이 됐으며, 우주의 구성법칙은 무엇인지를 설명하면서 현대우주론의 개념적 기둥을 세워 준다. 급팽창이론의 경쟁 이론으로 주목받은 순환우주론의 선구자 폴 스타인하르트와 닐 투록은 우주의 진화가 순환적으로 이뤄지는 원리를 설명한다. 물질의 최고 구성단위를 진동하는 끈으로 보고 우주와 자연의 원리를 밝히려는 끈이론의 선구자 레너드 서스킨드는 끈이론이 현대우주론의 새로운 가능성을 열게 된 과정을 소개한다. 애리조나주립대학의 이론물리학자 로런스 크라우스는 급팽창이론과 순환우주론에서 우주가속팽창의 동력으로 작용한 것으로 추측되지만 실체가 파악되지 않은 암흑에너지 등 우주과학의 난제들에 대해 설명한다. 응용수학자이자 카오스이론의 거장인 스티븐 스트로가츠는 반딧불이 무리가 별다른 소통 수단도 없이 일사불란하게 동시에 빛을 내뿜는 현상을 수리생물학적으로 설명하면서 질서가 없던 자연계와 우주에서 자발적으로 질서가 나타나는 메커니즘을 설명해 준다. 우주론은 시간, 공간, 인류를 포함한 모든 것의 기원 문제를 내포하기 때문에 물리학, 생물학, 공학, 천문학 등 다양한 과학분야뿐 아니라 철학, 인류학, 종교학 등 인문사회 분야와의 통섭이 이뤄지는 학문이다. 통섭의 스파크가 튀는 책 속의 내용들은 완전히 이해할 수는 없지만 신비롭고 아름다운 우주에 대해 눈을 뜨게 해주는 것은 분명하다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

“저 혹시 마음에 들어서 그런데 전화번호 좀” 현기증남 김형욱(37)이 초호화 승용차 롤스로이스로 여성들의 번호 따기에 도전했다. 지난 14일 미라클캐스트의 유튜브 채널에는 “네부자들 프로젝트 1탄 - 갓형욱, 아싸 이희진 데이트편”라는 제목의 영상이 올라왔다. 영상에서 김형욱은 신사동 가로수길에 고급 승용차를 세워놓고 한 시간 동안 여성들에게 전화번호를 물어봤다. 그러나 여성들은 조금의 관심도 없다는 듯 김형욱을 본체만체하며 지나칠 뿐이다. 김형욱은 여성들에게 계속 “죄송하다”고 사과하더니, 자신감을 상실한 듯 “난 못하겠어. 아 창피해”라고 외치며 차에서 나오지 않았다. 이 모습을 지켜보던 미라클인베스트 이희진 대표는 잠시 뒤 갓형욱에게 배턴을 넘겨받았다. 영상은 소형자동차를 이용해 번호따기에 나선 그가 얼마 지나지 않아 번호를 넘겨받고 기뻐하는 것으로 끝을 맺는다. 미라클캐스트 측은 해당 영상에 대해 “케미 확장 프로젝트 ‘네부자들’의 첫 번째 티저 영상”이라며 “곧 먹방까지 함께하는 전체 버전도 올라온다”고 설명했다. 사진·영상=미라클캐스트/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr ☞ 재력 앞에 180도 태도 뒤바뀌는 여성…‘씁쓸한 실험’☞ 물속에서 자신에게 기관총 쏜 물리학자, 결과는?

세계적인 물리학자인 스티븐 호킹 박사가 한 프로그램 강연을 통해 ‘미니 블랙홀’과 전력생산과의 관계를 설명해 학계의 관심이 쏠렸다. 호킹 박사는 최근 출연한 BBC 라디오 방송 ‘리스 강의(Reith Lecture)’에서 블랙홀의 입자와 성질을 고려해 봤을 때, 크기가 비교적 작은 ‘미니 블랙홀’이 존재한다면 이를 이용해 전 세계인들이 함께 이용할 수 있을 만한 전기를 생산해내는 것이 이론적으로 가능하다고 설명했다. 호킹 박사의 이론에 따르면, 일반적으로 블랙홀은 수많은 ‘가상 미립자’(Virtual praticle)로 이뤄져 있으며, 이러한 가상 미립자는 블랙홀 안팎에서 합쳐지거나 서로 소멸시키는 과정을 거치게 된다. 이러한 미립자는 육안으로 확인하거나 입자 탐지기로도 탐색이 어렵다는 단점이 있지만, 과학자들은 블랙홀에서 이 미립자들이 이동하다가 블랙홀에 의해 방사선이 방출되는 지점으로 미립자들이 빠져나가는 것으로 보고 있다. 일반적으로 블랙홀은 태양 수준의 질량을 가졌으며 매우 낮은 속도로 입자를 방출하는데, 이런 과정에서는 입자를 눈으로 관찰하는 것이 불가능하다. 하지만 호킹 박사는 “산 정도 크기의 ‘미니 블랙홀’이라면 블랙홀에서 뿜어져 나오거나 이동하는 입자와 방사선을 관측하는 것이 가능하다”고 설명했다. 그의 이론에 따르면 블랙홀이 X선과 감마선을 방출할 때 발생하는 에너지는 1000만 메가와트 정도로, 이는 전 세계에 전기를 충분히 공급할 수 있는 양이다. 다만 호킹 박사는 이처럼 미니 블랙홀을 이용해 지구에 전력을 공급하기 위해서는 엄청난 에너지를 소화할 수 있는 발전소가 있어야 하는데 현재 기술로서는 이를 감당할 만한 발전소 건립이 어려운 상황이라고 분석했다. 무엇보다도 지구를 집어삼키지 않을 정도의 소규모 블랙홀이 있어야 하는데, 아직까지 이러한 블랙홀의 흔적을 찾지 못했다는 점이 안타깝다고 밝혔다. 스티븐 호킹 박사는 영국 이론물리학자로, 루게릭병에도 불구하고 블랙홀 연구 등에서 뛰어난 업적을 남긴 천재 과학자다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

깡촌 소작농의 아들 누나의 희생으로 진학 철도원으로 살다가 다시 주경야독육사에 붙고도 결핵으로 불합격그래도 내 결론은 도전박운상 선생님 덕에 물리학에 눈떠4년 만에 석·박사 탄소나노튜브 실험과 응용 연구나는 콧수염 학자 애벌레처럼 살 거야 “제가 원래 털이 빨리 자라는 편이에요. 철도원 생활을 하다가 스물두 살에 대학에 들어갔는데 공부를 오랜만에서 해서 그런가, 너무 재미가 있는 거예요. 공부에만 정신이 팔리니까 다른 일들은 다 귀찮아지더군요. 하루이틀 안 깎은 게 60이 넘은 지금까지 이어지고 있는 거죠.” 콧수염의 역사를 묻자 이영희(61) 교수는 “사람들이 전공인 탄소나노튜브보다 이 털들을 더 궁금해하니 큰일”이라며 껄껄 웃었다. 경기 수원에 있는 연구실(성균관대 자연과학캠퍼스 물리학과)로 그를 만나러 간 지난 15일은 전국에 매서운 한파가 몰아친 날이었다. 기초과학연구원(IBS) 나노물리구조연구단 단장을 겸하고 있는 이 교수는 7명의 교수, 30명의 박사후연구원 및 연구교수, 80명의 석·박사 과정 학생 등 120명에 이르는 대식구와 분주한 하루를 보낸다. “학생들 논문 지도 때문에 요즘 정신이 없다”며 약속 시간에 30분 늦은 데 대해 양해를 구했다. -1974년 2월의 어느 날 아침. 그날도 오늘처럼 추웠다. 기차를 타고 출근하며 메마른 창밖을 내다보는데 문득 ‘10년 뒤에 나는 어떤 삶을 살고 있을까’ 하는 생각이 들었다. 국립철도고를 졸업하고 철도청에 들어간 지 한 달 정도 됐을 때였다. 인천 부평에서 누나 집에 얹혀살며 매일 근무지인 서울역으로 통근을 했다. 갑작스럽게 든 생각처럼 결론도 갑작스럽게 났다. ‘그래, 다시 공부를 하는 거야. 공부를 하다 보면 새로운 길이 열리겠지.’ 그때 고민만 하고 끝났다면 지금쯤 난 한적한 시골역의 역장이 돼 있지 않았을까 생각해 본다. 물론 그렇게 산 것도 나쁘지는 않았을 것 같다. -중학교 때까지 전북 김제의 깡촌에서 자랐다. 논이 동네 주변을 빙 둘러싸고 있는 전형적인 농촌 마을이었다. 누가 “이 동네에서 가장 못사는 집이 어디냐”고 묻는다면 누구라도 우리 집을 가리켰을 것이다. 부모님은 다른 사람의 땅을 빌려 농사를 짓는 소작농이었다. 좀 더 정확히는 머슴에 가까웠지만. 그런 부모님을 보면서 초등학생 때 가진 꿈은 말을 타고 돌아다녀야 할 정도로 큰 농장을 갖는 것이었다. 가난하다는 이유로 아버지가 어린 사람에게까지 무시당하는 게 너무 싫었다. 그래서 초등학교 때는 동네 형들하고도 주먹질을 할 정도로 괄괄한 ‘이씨네 말썽꾸러기’로 통했다. -원래 집안 사정이 안 좋기는 했지만 애들이 공부도 제대로 못 할 만큼 어려워진 것은 ‘딸깍발이’ 할아버지 탓이 컸다. 일제가 쳐들어와 양반들이 몰락하자 “왜놈들 세상에선 아무것도 안 한다”며 평생 돈벌이라곤 하지 않으셨다. 집 안에 먹을 게 다 떨어져 자식들이 굶고 있는데도 할아버지는 소신만 지키셨던 것 같다. 평생 힘들게 사신 아버지와 어머니를 생각하면 할아버지에 대한 원망은 지금도 여전하다. 어려서 “할아버지 때문에 우리 집은 이게 뭐냐”고 대들다가 아버지나 삼촌들한테 맞은 적도 여러 차례 있었다. -가난한 집에 먹는 입은 많다고, 나는 3남 2녀 중 장남이었다. 바로 위 누나를 생각하면 지금도 눈물이 나고 미안한 마음이 크다. 누나는 집안 사정 때문에 제대로 된 교육을 받지 못했다. 우리를 위해 모든 것을 바쳤다. 내가 이만큼이나마 된 것도 그렇지만 여동생과 남동생이 초등학교 교사와 공무원을 하고 있는 것도 누나의 희생을 바탕으로 가능했다. -부모님은 “우리 장남 영희는 중학교까지는 나와야지”라고 입버릇처럼 말씀하셨다. 뒤집어 보면 중학교 졸업도 쉽지 않은 일이어서 그랬는지 모른다. 남의 집 머슴일을 하면서 틈틈이 중학교 등록금을 모아 놓으셨는데, 어느 날 그 돈을 한꺼번에 잃어버리는 일이 벌어졌다. 중학교에 못 가게 될 상황이 된 거였다. 그때 이웃집 할머니께서 “사내놈이 중학교까지는 나와야 하지 않겠나”라며 여기저기 수소문해 장학금을 받을 수 있도록 다리를 놓아 주셨다. 그게 나에겐 약이 됐다. 중학교 들어가서 정말 미친 듯이 공부만 했다. 한 초등학교 친구가 “영희가 미쳤다”고 말하고 다닐 정도였다. 꿈은 없었다. 그냥 공부를 잘하는 걸로 만족이었다. -대학교까지는 아니더라도 고등학교는 마치고 싶었다. 집안 사정을 생각하면 인문계는 언감생심이었다. 그러다 나라에서 세운 철도고에 들어가면 학비 대주고, 나중에 취업까지 시켜 준다는 얘기를 들었다. 딱 내 학교였다. 그렇게 철도고에 들어갔는데 철도원으로 인생의 방향이 정해지다 보니 별달리 꿈이란 게 생길 턱이 없었다. 머리건 몸이건 좀 더 써 보고 싶은데, 내 몸의 혈액과 호르몬들은 나에게 한계 상황까지 가 보라고 다그치는데 현실은 그저 ‘등교-수업-하교’가 전부였다. 그러다 유도를 시작했다. 먹고 자는 시간과 수업받는 시간을 빼고는 그것만 했다. 다른 생각은 없었다. 어떻게 하면 상대방을 멋지게 업어치고 메칠 수 있을까, 관심은 그것뿐이었다. -1974년 1월 5일 토요일에 졸업식을 하고 7일 월요일 서울역으로 첫 출근을 했다. 통신전자과 출신인 나에게는 통신기지국과 열차 간 송수신기에 문제가 없는지를 점검하고 열차 자동 정지장치를 수리하는 일이 부여됐다. 그렇게 정신없이 한달을 지내고 난 어느 날 아침, 불현듯 미래에 대한 고민이 들었던 것이다. -주경야독(晝耕夜讀)이 시작됐다. 딱히 어떤 대학, 어떤 학과를 가겠다는 생각 같은 건 없었다. 공부가 하고 싶었다. 배움에 대한 갈증에 공부를 벌컥벌컥 마시고 싶었다고나 할까. 실업계 학교를 나왔으니 당연히 대학 입시 기초가 약했다. 서울 종로2가에 있는 종로YMCA에서 대학입시반 수업을 듣기 시작했다. ‘난 책 읽고 글 쓰는 걸 좋아하는 국문학과가 어울릴까? 수학 문제를 풀 때가 제일 신나는데, 그리로 가 볼까?’ -물리학을 공부하기로 한 것은 학원에서 ‘분석물리’ 과목을 가르치던 박운상 선생님 덕이다. 입시 학원이었음에도 문제 풀이 요령만 가르치는 게 아니라 간단한 실험도구를 갖고 물리를 알기 쉽게 설명하는 모습을 보면서 “물리학도 문학만큼이나 세상을 아름답게 표현해 내는구나.” 거창하게 말하면 내 인생이 ‘코페르니쿠스적 전환’을 맞는 순간이었다고나 할까. -1975년 초 기관차 수리 공장이 있는 수색역으로 발령났다. 24시간 근무하고 24시간 쉬는 곳이라 공부하기엔 좋았지만 그러다 보니 체력은 바닥나고 업무 환경도 그리 좋지 않아 대입 공부를 시작한 지 1년 만에 결핵이라는, 당시로서는 꽤 중한 병을 얻었다. “고등학교 졸업해 번듯한 직장까지 얻었으면서 몸까지 상해 가면서 대학을 가려고 하느냐.” 아버지는 나를 꾸짖다가 “다 내가 못나서 널 제때 공부를 못 시켜 준 탓”이라며 통곡을 하셨다. -‘먹여 주고, 입혀 주고, 재워 주고, 공짜로 공부시켜 주는 곳.’ 내가 가야 할 대학의 최우선 조건이었다. 육군사관학교에 지원했다. 필기·실기시험에 모두 합격했지만 결핵 때문에 신체검사에서 떨어졌다. 그때의 상실감은 아주 컸다. 회사에 2개월 휴직계를 냈다. 머리까지 박박 밀고 고향집에서 2주 동안 한 발짝도 나오지 않았다. 나중에 들은 얘기지만 부모님께서는 ‘얘가 죽으려고 하는 것 아닌가’ 걱정하셨단다. 방 안에 틀어박혀셔 ‘과연 나는 뭘 해야 할까’ 고민을 했다. 결론은 ‘일단 시작한 것, 원 없이 한번 도전해 보자’는 것이었다. -2개월 휴직 기간이 끝나니 김제에서 가까운 익산역으로 근무지가 바뀌었다. 직장 생활과 대학 생활을 병행할 수 있는 곳을 찾았다. 전북대 물리학과였다. 입학 성적이 좋아 장학금을 받고 76학번으로 입학했다. 함께 일하는 직장 선배가 눈감아줘 근무 시간에 전공 수업을 들으러 학교에 갔다. 그러기를 1년. 공부도 어려웠지만 무엇보다 회사에 못 할 짓이란 생각이 들었다. 사표를 냈다. -죽어라고 공부만 했다. 장학금 받기 위해서도 필사적이 될 수밖에 없었다. 그렇게 이뤄진 공부가 쌓이자 내 평생의 업이 될 수 있겠다는 생각이 들었다. 대학원 진학을 결심했다. 지도교수님께서 미국 켄트대를 추천해 주셨다. 입학 지원서를 냈는데 놀랍게도 전액 장학금을 주겠다고 했다. 1982년 8월 졸업이 예정돼 있었는데 가을 입학을 하라는 통보를 받아 7월 미국으로 건너갔다. 유학 후 첫 학기를 끝낸 1월 갑자기 온몸이 아파 왔다. 이러다 죽는 것 아닌가 하는 생각이 들었다. 하지만 웬걸. 학교 보건소 의사는 타이레놀 한 알을 주더니 “푹 자라”고 했다. 다음날 거짓말처럼 멀쩡해졌다. 유학에서 비롯된 극심한 스트레스였다. -좋아하는 공부를 장학금 받고 해서 그랬을까. 석·박사 과정을 4년 만에 초고속으로 마쳤다. 박사 학위를 받게 됐다고 모교인 전북대 교수님께 말씀드렸더니 “마침 우리 학교에 교수 자리가 하나 났으니 지원하라”고 하셨다. 덜컥 합격했는데 그게 1986년 여름이었다. 7월 켄트대 학위수여식을 한 달 앞두고 모교에 돌아왔다. 고등학교 때부터 박사 때까지 희한하게 다음 단계로 진행하는 과정이 순조로웠는데 외려 그것 때문에 나는 졸업식에 참석해 본 적이 없다. 그 흔한 학위 모자를 쓰고 찍은 사진이 없다. 아들내미와 딸내미가 아빠 학력 위조한 거 아니냐고 말한 적도 있었다. -반도체 물리학이 전공이었지만 다양한 분야에 항상 눈과 귀를 열어 놓고 있었다. 1991년 탄소나노튜브가 세상에 처음 소개됐다. 논문들을 읽다 보니 지금까지와는 다른 세계를 본 듯한 충격을 받았다. 무엇보다 기초연구이면서도 실험과 응용연구가 가능했다. 대단한 매력이었다. 물리학은 다른 학문과 달리 이론과 실험 두 분야를 동시에 하는 경우가 거의 없다. 그렇지만 내게는 공고 출신이라는 남다른 이력이 있었다. 직장에서 열차 무전기를 고쳤던 경험 등 현장에도 익숙하다. 그래서 이론물리학을 전공했지만 실험과 응용연구에 두려움이 없었다. -일반 사람들에게 내 연구 분야는 아주 생소하다. 이름부터가 그렇지 않은가. 탄소는 뭐고, 나노는 뭐고, 거기에 튜브는 뭐란 말인가. 탄소나노튜브 연구가 잘 이뤄지면 요즘 많은 사람이 관심 갖는 전기자동차의 상용화를 앞당길 수 있다는 정도로 설명하면 이해가 쉬울까. 탄소나노튜브를 응용하면 고성능 에너지 저장장치를 만들 수 있고 이를 통해 전기차의 생명인 배터리 성능을 획기적으로 개선할 수 있다. 전자 소재로 응용될 경우 지금과는 비교도 안 되게 빠른 초고속 컴퓨터를 만들 수도 있다. 응용 분야가 무궁무진하기 때문에 각국의 연구자들이 지금 이 시간에도 눈에 불을 켜고 책과 논문을 파고 실험을 하는 것이다. 탄소나노튜브의 기초이론을 보강하고 응용연구로 연결시키는 과정은 앞으로도 지난할 것이다. 그게 바로 내가 후배들과 함께 가야 할 길이다. -과학자들은 다른 사람들이 가지 않은 길을 가는 경우가 많다. 그러다 보니 자주 막다른 길에 부딪힌다. 그럴 때마다 나 자신은 물론 연구원들에게도 나는 트리나 폴러스의 ‘꽃들에게 희망을’이란 책에 나온 구절을 인용한다. ‘애벌레가 화려한 나비로 거듭날 수 있는 것은 중간에 포기하고 싶어질 정도의 시련에도 불구하고 성공을 의심하지 않고 끝까지 도전하기 때문이다.’ 많은 사람들이 ‘인생 최종 목표’를 묻는데 나는 그런 것이 없다. “내 최종 목표는 이거다”라고 정해 버리면 그것을 성취하고 난 다음에는 무슨 재미로 삶을 살겠나. 나도 알 수 없는 미지의 내 인생 최종 목표를 향해 이제 제대로 한 걸음 뗄 수 있는 준비가 됐다는 생각으로 하루하루를 살아간다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 【이영희 성균관대 물리학과 교수】 우리나라보다 해외 학계에서 더 유명하다. 기초과학연구원(IBS) 나노물리구조연구단장을 함께 맡고 있는 그는 전 세계 대학 연구실과 산업 현장에 ‘탄소나노튜브’ 열풍을 일으킨 한국의 대표 물리학자 중 한 명이다. 차세대 신소재로 각광받는 단층 탄소나노튜브의 대량 합성과 성장 메커니즘 규명이 그의 성과다. 대부분의 물리학자들은 ‘이론’과 ‘실험’ 가운데 하나를 골라 자기 주력 분야를 정한다. 그러나 이 교수는 탄소나노튜브 이론뿐 아니라 수소 저장, 투명전극, 복합체 연구 등 산업화 기술도 함께 개발해 이론과 실제를 겸비한 학자로 평가받는다. 그래서 누가 “기초과학은 투자 대비 성과가 적다”, “기초과학은 돈이 안 된다” 같은 말을 하면 질색을 한다. ‘기초과학을 통해 우리나라의 국가 경쟁력을 높인다’는 게 그가 제자들에게 항상 강조하는 말이다. ▲1955년 전북 김제 출생 ▲1987년 전북대 물리학과 교수 ▲1989년 미국 에임스국립연구소 방문연구원 ▲1993년 IBM 취리히연구소 방문연구원 ▲2001년 성균관대 물리학과 교수 ▲2006년 한국물리학회 학술상 수상 ▲2006년 국가석학 선정 ▲2014년 수당상 기초과학분야 수상. 【탄소나노튜브 Carbon nanotube】 탄소 6개로 이뤄진 육각형 모양이 서로 연결돼 가늘고 긴 대롱 모양을 이루고 있는 신소재. 1991년 일본 이지마 스미오 박사가 처음 발견한 이 물질은 튜브의 지름이 머리카락 굵기의 10만분의1에 불과한 나노(10억분의1)급 크기여서 탄소나노튜브로 불린다. 탄소나노튜브는 구리보다 전기 전도율이나 열 전달률이 우수하고 강도도 강철보다 100배 높은 것으로 알려져 있다. 반도체, 배터리, 초강력 섬유, 생체 센서 등으로 다양하게 활용될 것으로 기대된다. “제가 원래 털이 빨리 자라는 편이에요. 철도원 생활을 하다가 스물두 살에 대학에 들어갔는데 공부를 오랜만에서 해서 그런가, 너무 재미가 있는 거예요. 공부에만 정신이 팔리니까 다른 일들은 다 귀찮아지더군요. 하루이틀 안 깎은 게 60이 넘은 지금까지 이어지고 있는 거죠.”

지난 2월 11일 최초로 중력파 검출에 성공했다는 뉴스는 지구촌 사람들을 환호하게 했다. 알베르트 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 시공간의 주름인 중력파가 있을 거라고 예언한 지 꼭 100년 만에 중력파를 발견하게 된 이 희한한 우연을 우리는 어떻게 생각해야 할까? 왜 그처럼 환호했던 것일까? 그리고 이 난해한 파동을 발견한 LIGO는 이제 무슨 일을 하게 되는 걸까?​ 이번에 검출된 중력파는 두 개의 블랙홀이 서로의 둘레를 돌다가 마침내 충돌, 합병했을 때 발생된 것이다. 이 중력파를 잡은 것은 미국 워싱턴주와 루이지애나주에 설치된 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)로서, 지난해 9월 14일이었다. ​무엇보다 먼저 놀라운 것은 블랙홀 충돌이라는 사건이었다. 사실 과학자들은 블랙홀이 충돌하여 더 큰 블랙홀을 만들어낼 것인가에 대해서도 확신을 하지 못하던 터였다. 그런데 이제 그 물증을 확보하게 된 셈이다. 그리고 100년 전 아인슈타인이 예언했던 중력파 존재를 레이저 간섭계로 최초로 확인했다는 기쁨이 무엇보다 큰 것이다. 중력파 발견, 어떤 의미가 있는가?중력파 검출이 인류에게 있어 어떤 의미를 갖는 걸일까? 한마디로, 기념비적인 의미를 갖는다고 할 수 있다. 왜냐면, 인류가 우주를 들여다보는 전혀 다른 창을 마련한 셈이라고 과학자들은 말한다. 거대 질량의 천체들이 우주공간에서 가속 또는 감속될 때 발생시키는 중력파를 직접적으로 검출할 수 있는 능력은 귀머거리가 갑자기 소리를 들을 수 있게 된 것에 비유할 수 있다. 전혀 새로운 정보 영역이 인간의 지각 범위 안으로 편입된 것이다. "그것은 마치 갈릴레오가 처음 망원경으로 우주를 들여다본 것과 같다"고 LIGO 연구원 바실리키(비키) 칼로게라 노스웨스트 대학 천체물리학과 교수가 스페이스닷컴에 밝혔다. "우리는 말하자면 우주로부터 오는 정보를 보고 듣는 새로운 눈과 귀를 얻게 된 것입니다. 이전에는 이런 기술이 전혀 개발되지 않았죠." LIGO 책임 연구원인 데이비드 라이체 캘리포니아 공대(칼텍) 교수는 워싱턴 D.C.에서 열린 기자회견에서 "우리는 지금까지 중력파에 관한 한 귀머거리였다"면서 "앞으로의 과제는 더 많은 중력파를 잡아 우리가 기대했던 결과를 얻어내는 것이며 이전에는 결코 알 수 없었던 사실들을 알 수 있게 될 것"이라고 기대감을 나타냈다. 중력파를 검출할 수 있게 됨으로써 인류는 우주를 인식할 수 있는 또 다른 감각기관을 갖추게 된 것이다. LIGO는 블랙홀들의 충돌이나 초신성 폭발 같은 격렬한 우주적 사건에서 발생하는 중력파를 검출할 수 있는 대단히 민감한 장비이다. 중력파 관측소는 이러한 천체나 사건들이 일어나는 장소를 광학 망원경보다 먼저 파악할 수 있으며, 어떤 경우에는 그 같은 우주적 사건을 발견하고 연구할 수 있는 유일한 방법이 바로 중력파 관측이라 할 수 있다. 예컨대 이번에 발견된 블랙홀 충돌은 가시광선으로는 결코 발견할 수 없는 사건이다. 왜냐하면 블랙홀이란 이름 그대로 빛을 내지 않는 물체이기 때문이다. 이럴 경우에는 오로지 중력파로만 그 존재나 사건을 확일할 수 있을 뿐이다. 그러나 광학 망원경으로 볼 수 있는 블랙홀들이 더러는 있다. 블랙홀이 주변의 무섭게 빨아들이는 물질이 복사를 내는 경우가 있기 때문이다. 하지만 과학자들은 아직까지 복사를 내면서 합병하는 블랙홀을 관측한 사례는 없다. 이번에 LIGO가 발견한 블랙홀들은 각각 태양질량의 29배, 36배였다. 라이체 박사는 앞으로도 LIGO의 민감도 개선작업은 계속 이루어질 것이라고 밝히면서 더 먼 거리에 있는 태양질량의 100배, 200배, 또는 500배 이상의 블랙홀들도 포착할 수 있을 거라고 전망했다. "이제 우리는 우주의 창을 활짝 열어젖힌 셈이며, 멋진 발견들이 이루어질 것이다." 우주를 들여보는 새로운 창​ 각기 다른 빛의 파장을 이용한 관측 연구는 우주의 새로운 정보를 알려줄 것이라는 사실을 과학자들은 일찍부터 알고 있었다. 지난 몇 세기 동안 천문학자들은 오로지 가시광선으로 보는 광학 망원경에 의존해 우주를 들여다볼 수밖에 없었다. 비교적 최근에 이르러서야 연구자들은 X-선과 라디오파, 자외선과 감마선 등을 이용한 연구를 시작했을 따름이다. 과학자들은 이렇게 우주를 들여다보는 창들을 차례대로 확장해온 것이다. 중력파의 발견은 이처럼 확장 일로를 걸어온 우주의 창에 전혀 새로운 신기원을 연 셈이다. "만약 우리은하나 이웃 은하 안에서 초신성이 터지는 행운을 잡을 수 있다면 초신성 내부에서 어떤 다이내믹한 일들이 일어나고 있는가를 손바닥 들여다보듯이 볼 수 있을 것"이라고 LIGO의 공동 설립자인 MIT의 라이너 바이스 박사가 말했다. 빛은 성간 먼지나 가스에 의해 차단되는 수가 있지만, 중력파는 그 무엇으로도 차단할 수 없는 것이기 때문이다. ​과학자들이 이 중력파로 가장 연구하고 싶어하는 대상 중 하나는 상상을 초월할 정도로 밀도가 높은 중성자별이다. 다 타고 남은 별의 시체라 할 수 있는 이 중성자별은 별 전체를 하나의 거대한 원자핵으로 볼 수 있는 초고밀도의 존재로, 차숟갈 하나만큼의 질량이 무려 천만 톤이나 된다. 이 같은 극한의 환경 속에서 일반 물질이 어떻게 될 것인지, 과학자들은 거의 아는 것이 없다. 그러나 중력파는 중성자별의 정보를 아무런 왜곡 없이 알려줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 중력파 발견이 우리 생활에 미치는 영향 중력파의 존재는 딱 100년 전인 1916년에 출판된 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 최초로 예언되었다. 이 유명한 이론은 그후 모든 종류의 과학적 검증을 통과했다. 그러나 중력파 가설만은 미확인의 영역에 계속 남아 있었다. 극한 상황에서 발생하는 이 중력파를 현실세계에서는 검증해볼 방법이 없었기 때문이다. 엄청난 질량의 천체들이 충돌하거나 폭발하는 경우에서만 시공간의 주름인 중력파가 발생할 거라고 아인슈타인이 예언했던 것이다. "지금까지 우리는 아주 고요한 상태의 주름진 시공간만을 보아왔다. 그것은 마치 바람 없는 날 잔잔한 바다를 보는 것과 같은 상황이다." 영화 '인터스텔라'의 자문을 맡은 물리학자이자 주름진 시공간 전문가인 칼텍의 킵 손이 설명한다. "하지만 태풍이 불면 바다는 집채만한 파도를 만듭니다. 이번에 중력파를 검출한 것은 블랙홀 충돌이라는 우주의 태풍이 시공간에서 일으킨 파도를 본 것이나 같습니다. 이 중력파 검출은 아인슈타인의 중력이론을 멋지고 강력하게 입증해주었습니다. 아인슈타인은 옳았던 것이죠." ​그러나 이번 중력파 발견으로 일반상대성 이론에 대한 연구가 완결되었다고 보기는 어렵다. 여전히 질문은 남아 있다. 광자가 전자기파의 에너지를 전하는 것처럼 중력을 매개한다고 알려진 중력자의 존재는 여전히 발견되지 못하고 있다. 그래서 과학자들은 블랙홀 내부를 주시하고 있다. 그 안에서 일어나는 어떤 사건들이 이러한 의문에 답을 줄 수 있지 않을까 기대하고 있는 것이다. 그러나 LIGO와 그 연계된 장비들이 앞으로 더 많은 데이터들을 수집할 때 이러한 연구도 진척될 것으로 보이는만큼 오랜 시간이 걸리는 작업이 될 것이다. 중력파 발견이 과학계를 넘어 우리의 일상생활에 어떤 영향을 미치게 될까? 이에 대해서는 예단하기 어렵다. 100년 전 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 확립하고, 중력이 시간에 미치는 영향을 얘기했을 때, 그것이 우리 생활에 어떤 영향을 미칠 것인가에 대해 진정으로 이해한 사람은 아무도 없었다. 그러나 그의 중력이론은 오늘날 우리에게 필수품이 되다시피한 내비게이션에 적용되고 있다. 내비게이션으로 어떤 곳의 위치를 알기 위해서는 GPS 인공위성의 시계와 지구에 있는 시계가 정확히 일치해야 한다. 특수상대성 이론에 의하면, 빠르게 움직이는 물체에게 시간은 느리게 가며, 일반상대성 이론에 의해 중력이 강한 곳에서도 시간은 느리게 간다. 위성은 지표면 위 2만km 높이에서 시속 1만 4000km 속도로 지구 주위를 돈다. 계산에 의하면 위성에서는 속도에 의해 매일 7ms(밀리초, 1ms=1,000분의 1초)씩 시간이 느려지는 반면, 약한 중력에 의해 45ms 더 빨라진다. 따라서 특수상대성 이론과 일반상대성 이론의 두 가지 효과를 같이 고려하면, 결국 위성의 원자시계는 지표면보다 38ms 빨리 가게 된다. 즉 한 달에 약 1초 이상의 오차가 생긴다. 이것을 시속 100km 속도로 움직이는 자동차에 비유한다면 원래 위치에서 약 30m 거리를 벗어나게 된다. 이 시간차를 보정해주지 않으면 내비게이션은 무용지물이 된다. 아인슈타인의 상대성 이론이 당신과 얼마나 밀접한 관련을 맺고 있는가는 이로써 알 수 있을 것이다. 물리학자 킵 손은 중력파 발견의 의미를 다음과 같이 조심스레 평가한다. "우리가 르네상스 시대를 회상하며, 그 시대 사람들이 우리에게 어떤 귀중한 것을 남겨주었나 자문해본다면, 그것은 위대한 미술과 건축, 그리고 음악이었다고 말할 수 있을 것입니다. 이와 같이 우리의 후손이 우리 시대를 회상하며 위대한 유산이 무엇인가 생각할 때, 우주의 근본 법칙과 그 법칙이 작동하는 방법, 그리고 우주에 대한 끝없는 탐구정신이라고 평가할 것이라고 믿습니다." "중력파 발견과 LIGO의 업적은 어떤 과학적 발견에 뒤지지 않는 문화적 선물입니다. 미래 세대에 남기는 우리의 유산에 대해 우리는 자부심을 느껴도 좋을 것입니다." 이광식 통신원 joand999@naver.com