지구에서 약 57억 광년 거리에 있는 ‘봉황자리 은하단’. 그 중심의 한 은하에는 거대질량 블랙홀이 존재한다. 그런데 이 블랙홀은 주변 가스를 흡수하면서도 그중 일부를 마치 ‘트림’하는 것처럼 고속으로 분출한다. 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 위성이 관측한 데이터에서는 이른바 ‘전파제트’로 불리는 이 천문 현상이 호스트 은하 양쪽으로 거대 거품을 일으키고 있다. 거품은 플라스마로 이뤄진 희박한 가스로 은하를 둘러싸고 있는데 그 온도가 너무 높아 별의 탄생에 필요하다고 여겨지는 ‘식어서 수축하는 과정’을 발견할 수 없을 것으로 여겨졌다. 그런데 영국 케임브리지대의 헬렌 러셀 박사가 이끄는 천문학 연구진이 알마 우주망원경을 사용한 최근 관측 조사에서 해당 거품의 측면을 따라서 저온의 분자 가스가 가늘고 길게 분포하고 있다는 것을 밝혀냈다고 천체물리학저널(Astrophysical Journal) 최신호에 발표했다. 저온 가스는 은하의 양쪽에 8만2000광년에 달하는 길이에 걸쳐 있으며, 총질량은 무려 태양 100억 개분에 달하는 것으로 나타났다. 또한 이 가스는 거품에 의해 은하 중심부에서 밀려나고 있거나 거품의 표면에서 만들어지고 있는 것으로 추정되고 있다. 러셀 박사는 “거대질량 블랙홀에 의해 형성된 거품의 구조와 은하의 성장에 필요한 별의 재료인 가스 사이의 관계를 알마 망원경의 관측으로 직접 확인했다”면서 “이번 연구는 이런 블랙홀이 앞으로 별 형성 활동을 어떻게 제어하고 연료가 되는 물질을 호스트 은하가 어떻게 얻는지 새로운 정보를 제공한다”고 말했다. 사실, 블랙홀이 강력한 전파제트를 형성하려면 별의 재료가 되는 가스를 소비할 수밖에 없다. 그러면 별의 탄생 현장이 흐트러져 별의 탄생이 멈춘다는 게 지금까지의 생각이었다. 이론적으로는 은하의 중심에 전파제트와 같은 열원이 없으면 별이 맹렬한 기세로 형성되겠지만, 실제 관측에서는 이런 은하는 그다지 발견되지 않고 있다. 이 때문에 연구진은 활동성 은하핵(AGN, 활발하게 활동하는 천체)이 발하는 전파제트와 빛이 열원이 돼 별의 탄생을 방해한다고 생각해 왔다는 것이다. 이에 대해 공동 연구자인 캐나다 워털루대의 브라이언 맥나마라 교수는 “이번 관측으로 거대질량 블랙홀이 거품을 밀어내고 주변 가스를 가열해 은하의 성장을 제어하면서도 그와 동시에 가스의 온도를 충분히 식히고 있었다”고 설명했다. 이어 러셀 박사는 “이번 결과는 대부분의 거대질량 블랙홀이 60억 년이 넘는 우주 역사 동안 어떻게 폭발적인 별 형성의 폭주를 억제하면서 그와 동시에 은하의 성장을 제어해 왔는지를 설명할 수 있을 것”이라고 말했다. 사진=ALMA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“내가 조국에 바칠 것은 피와 땀과 눈물뿐”이라는 연설로 유명한 영국의 정치가 윈스턴 처칠이 외계인의 존재 가능성과 핵융합 에너지, 진화론 등에 대한 글을 쓴 과학저널리스트였다는 사실이 새로 밝혀졌다.세계적인 과학 학술지 ‘네이처’는 태양계 바깥에 있는 외계 행성에 생명체가 존재할 가능성을 추론한 처칠의 비공개 원고를 처음 발견했다고 15일(현지시간) 보도했다. 이 원고는 ‘우리가 우주의 유일한 존재인가’라는 제목에 11쪽 분량으로, 타자기로 작성돼 있다. 원고는 미국 미주리주 풀턴에 있는 웨스트민스터대 국립처칠박물관에서 찾았다. 처칠은 ‘제2차 세계대전’이라는 책으로 노벨문학상을 받은 논픽션 작가이자 화가였다. 이번 원고가 세상에 드러나면서 그가 과학분야에 관심을 갖고 다수의 글을 썼다는 사실도 처음 밝혀졌다. 1939년 처음 작성돼 1950년대 후반에 내용이 추가된 이 원고는 1965년 사망 때까지 출판되지 않아 박물관 수장고에 잠들어 있었다. 처칠은 이 원고에서 “이 광활한 우주에서 지구만이 생각하는 생명체가 유일하게 살아 있는 곳이라고 받아들일 정도로 우리가 만든 문명이 성공했다고 생각하지는 않는다”고 강조했다. 처칠은 정규 과학교육은 받지 않았지만 1896년 인도에서 군복무 중 찰스 다윈의 ‘종의 기원’을 읽은 뒤 과학에 관심을 갖기 시작해 물리학을 비롯한 다양한 과학책을 탐독했다. 1920~1930년대에는 진화와 세포에 대한 글을 신문과 잡지에 투고하기도 했다. 1931년에는 셜록 홈스 시리즈가 실려 유명세를 탔던 시사잡지 ‘스트랜드 매거진’에 ‘향후 50년’이란 제목의 글을 기고하면서 물에 들어 있는 수소원자를 이용해 에너지를 얻을 수 있을 것이라고 예측하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@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

해외 연구진이 태양계 근처에서 지구형 행성, 일명 ‘슈퍼지구’ 후보를 새로 발견했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 하트퍼드셔대학과 미국 캘리포니아대학, 예일대학, 카네기과학협회 소속 합동 연구진은 태양계 근처를 공전하는 새로운 행성 50개를 찾는데 성공했다. 합동 연구진은 미국 하와이에 있으며, 동시에 몇 개의 은하를 살펴볼 수 있는 켁(KECK) I 망원경을 이용해 수많은 별을 꾸준히 관찰한 결과를 분석했다. 이들이 찾은 행성 중 ‘글리제 411b’로 명명된 행성은 태양과의 거리가 매우 가깝고 지구보다 표면온도가 매우 높지만, 지구처럼 태양의 주위를 일정한 주기로 돈다는 점에서 슈퍼지구가 될 가능성이 높은 것으로 알려졌다. 슈퍼지구는 지구보다 질량이 2~10배 큰 천체로, 생명체가 존재할 가능성이 있다고 보는 행성을 지칭한다. 중력이 강해서 대기가 안정적이고 지각 운동이 활발해 생명체가 탄생하기에 유리한 조건을 가지고 있다. 글리제 411b를 포함해 이번에 발견한 대부분의 새로운 행성이 태양을 중심으로 돌고 있으며, 특히 글리제 411b는 지구와 불과 8.1광년 떨어져 있다는 특징이 있다. 천문학계는 그동안 3000개가 넘는 외계생성을 발견했지만 대부분이 수백 광년 떨어져 있어 탐구가 거의 불가능했다. 연구진이 슈퍼지구로 꼽은 글리제 411b의 공전주기는 10일 미만으로 파악된다. 때문에 ‘쌍둥이 지구’라고 칭하긴 어렵지만 지구 및 태양과 근거리에 있어 언젠가는 인간의 직접 탐사가 가능하고, 더 나아가 인간이 이주할 수 있는 외계 행성 후보를 선정할 때에도 영향력을 행사할 수 있을 것으로 예측된다. 연구를 이끈 하트퍼드셔대학의 미키 투오미 박사는 “새로운 행성의 발견은 우주와 태양계의 형성 과정을 이해하는데 도움을 줄 것이며, 동시에 우주와 관련한 미래를 새롭게 설계하는데 영향을 미칠 것”이라고 설명했다. 연구진은 ‘정체’가 확인된 행성 60개 외에도 우주공간에 존재하는 것으로 예측되는 행성 후보군 54개의 목록을 함께 공개했다. 자세한 연구결과는 천문학 분야 최상위급 학술지인 미국의 ‘천체물리학저널’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 하버드대 심리학과 제롬 케이건 명예교수는 과학에 대해 전폭적인 지지를 하던 한 세기 전에 비해서 최근 물리, 화학 생물학에 대한 대중의 태도는 몇 가지 이유로 보다 불확실해진 양가감정을 가지고 있다고 했다.우선 과학에서 개념과 방법이 일반인 이해 수준을 넘어 너무 어려워졌다. 갈릴레오의 자유낙하 실험에 대해서는 초등학교 수준으로도 이해가 가능하지만 인플레이션 우주론이나 끈이론 같은 수학적으로 복잡한 이론은 대학에서 물리학을 전공했다 해도 이해하기 어렵다. 두 번째 이유는 과학의 산물로 인간과 동물의 유전자를 섞는 것 같은 윤리적 문제, 화학물질에 의한 환경오염, 방사능 오염 등이 있다고 여기는 것이다. 인공지능이 가져올 발전상을 기대하면서도 그것의 부작용을 두려워하고 있다. 물론 과학자들 스스로도 이러한 부작용을 걱정하고 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 사람들은 과학기술의 발전에 의해 우리의 삶이 윤택해지고 경제발전이 일어난다는 큰 전제에 대해서는 동의를 하고 있다. 그리고 비약적으로 발전하고 있는 과학에 대해 경외심을 가지고 있다. 그런데 과학이 갖고 있는 중요한 기능 중 하나는 덜 인식되고 있는 것 같다. 바로 세계 평화에 대한 기여다. 최근 세계에서는 서로 빗장을 닫아걸려는 분위기가 강하게 일고 있다. 나와 우리만이 중요하다고 외치고 있다. 나만이 옳고 나와 반대되는 집단은 용납하지 못한다고 쉽게 이야기하고 있다. 이런 분위기는 정치와 외교로만 해결하기는 어려워 보인다.어떤 해결책이 있을까? 역사에서 배울 수 있을 것이다. 7년 동안 수천만명이 죽은 제2차 세계대전 후에 각 나라 간에 서로에 대한 갈등의 깊이가 어떠했을 것인가 하는 것은 쉽게 짐작해 볼 수 있다. 서로의 갈등을 해결하려는 많은 노력 중 하나가 1954년 설립된 CERN이라는 유럽 국가 간의 공동연구소이다. 서로 전쟁을 하던 영국, 프랑스, 독일 등 12개 국가가 자연의 근본원리와 우주의 기원을 밝히겠다는 공동의 목표를 가지고 협업을 하기 시작한 것이다. 1991년 이후에 동유럽의 공산권이 해체된 후에는 더 많은 국가가 참여해 수만명 학자들이 서로의 정치적 이념과 경제적 수준 차와 무관하게 협업을 하고 있다. 협업하는 과정에서 다른 집단에 대해 이해하게 됨으로써 지구촌 사회를 만드는 씨앗이 됐다. 어떻게 생각하면 서로 이념으로 쉽게 갈라질 수 있는 문화예술계보다 평화에 다가가는 데 과학이 기여하는 점이 더 클 것이다. 물론 힉스 입자 발견같이 대단한 과학적 성과들도 여러 개 나왔다. 또 인류에 크나큰 경제적인 선물도 주었는데 인터넷의 활용에 필수적인 웹브라우저를 최초로 만들어 무료로 배포한 것이다. 1990년대 이후 세계경제에 기여한 바를 제대로 계산해 보면 단연 으뜸으로 꼽힐 것이다. 그리고 정치적 개방화에도 기여해 국민들이 직접민주주의에 가깝게 가도록 직접 여론을 개진할 수 있게 했다. 지금 우리나라는 정치, 경제의 모든 면에서 매우 암울해 보인다. 줄어드는 인구, 높아지는 국가 간 장벽, 조만간 우리를 넘어설 중국의 과학기술력, 구태에 머물러 있는 정·재계의 구조를 보면 백약이 무효일 것 같아 보인다. 어두운 터널 끝, 빛을 제시할 수 있는 것이 우리나라의 과학기술계라 감히 생각한다. 올해 안에 앞으로 5년을 책임질 사람이 선출될 텐데 과학기술에 대해 보다 많이 고민하는 사람이 뽑혀야 할 것이라는 생각을 하게 된다. 과학의 언저리를 맴도는 사람들이 아닌 제대로 된 과학자들에게 ‘한국에서 큰 그림으로 본 과학의 역할’을 질문해야 할 것이다. 그리고 과학계는 이런 미래 설계에 보다 적극적인 역할을 반드시 해야 할 것이다. 과거의 틀에 머무르지 말고 이제껏 가지고 있던 편협함을 넘어서서 국가 설계에 어떻게 기여할 것인가를 고민해야 할 때다.

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

-두 세계를 연결하는 ‘시공간의 터널’​ 미국의 천체물리학자 폴 셔터 오하이오 주립대 교수의 ‘웜홀이 과연 있을까?(Could Wormholes Really Work? Probably Not)’라는 제목의 칼럼이 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 지난 1일자(현지시간)로 게재되었다. 대중이 큰 관심과 흥미를 느끼는 내용을 재미있게 다룬 것으로 보여, 아래 기사는 이 칼럼 내용을 자료로 해서 약간의 가공을 해 소개한 것이다. 다른 은하계로 통하는 지름길, 웜홀이 과연 있을까? 대담한 우주 여행자가 광속 로켓을 타지 않고도 한 항성계에서 다른 항성계로 폴짝 뛰듯이 건너갈 수 있는 시공간 터널이라고 일컬어지는 웜홀. 이 웜홀이 특히 공상과학소설이나 영화에 곧잘 등장하는데, 이는 스토리를 흥미롭게 끌고갈 수 있는 편리한 장치이기 때문이다. 하긴, 순전히 과학적으로 입증된 물리법칙만이 가득한 소설이나 영화라면 그다지 재미가 없을 것이다. 그런데 정말 웜홀이란 게 있기나 한 걸까? 시공간을 구부려서 다른 세계로 통하는 터널이란 게 과연 존재 가능한 것일까? 그런게 정말 있다면 우주를 탐험하고자 하는 인류의 꿈은 이루어질 것이다. 시공간의 터널 웜홀의 개념은 빈 대학의 물리학자 루트비히 플람이 최초로 주장했고, 뒤에 아인슈타인과 나단 로젠이 블랙홀이 길게 확장될 수 있다는 사실을 발견했다. 이것이 바로 웜홀로, ‘아인슈타인-로젠의 다리’라고도 불린다. 아인슈타인의 중력장 방정식을 풀어서 블랙홀에 대한 해를 구할 때 웜홀과 화이트홀 개념이 자연스럽게 예측되었다. 블랙홀이 사건 지평선 안으로 들어오는 모든 물질을 짐어삼키는 것과는 반대로 화이트홀은 모든 것을 뱉어내는 구멍이다. 말하자면, 블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 된다. 웜홀은 블랙홀이 회전할 때 만들어지며, 그 속도가 빠를수록 만들기 쉬워진다. 수학적으로만 웜홀을 통한 여행이 가능하다. 블랙홀은 빨리 회전하면 회전할수록 웜홀을 만들기 쉽고 전혀 회전하지 않는 블랙홀은 웜홀을 만들 수 없는 것으로 나와 있다. 웜홀(벌레구멍)이라는 이름은 벌레가 사과 표면의 한쪽에서 다른 쪽으로 갈 때 파먹은 구멍으로 가면 표면을 기어가는 것보다 더 빨리 간다는 뜻에서 붙여진 것이다. 수학적으로 도출된 블랙홀이라는 존재는 보너스까지 하나 덤으로 내놓았는데, 모든 블랙홀은 특이점을 경유해 화이트홀로 연결되어 있을 거라는 예측이다. 이것이 바로 시공간의 터널인 웜홀이다. 그런데 블랙홀이 존재한다는 증거는 넘치도록 많지만, 화이트홀은 순전히 수학적인 픽션으로, 그 존재가 증명된 바 없다. 처음에는 블랙홀과 화이트홀을 연결하고 있는 것이 웜홀이라고 추측되었으나, 화이트홀의 존재가 부정됨으로써 이제 그러한 의미로 쓰이진 않는다. 화이트홀이 부정되었다고 웜홀의 존재가 부정되는 것은 아니지만, 이론에서 유도되는 웜홀의 해가 아주 순간적인 부분에서만 존재하므로 불안정하다고 과학자들은 생각하고 있다. ​ 블랙홀의 기조력 때문에 진입하는 모든 물체가 파괴되어 무한도의 밀도로 특이점을 만드는데, 이러한 환경에서 과연 웜홀이란 게 존재할 수 있겠는가, 또한 존재하더라도 웜홀을 통한 여행이 가능하겠는가에 대해 많은 과학자들은 의문을 표하며, 다만 웜홀 여행이란 수학적으로만 가능할 뿐이라고 믿고 있다. 블랙홀이 만들어지는 메커니즘은 거대 질량의 별이 중력 붕괴를 한 결과, 모든 질량이 한 점으로 응축되는 특이점이 만들어짐으로써 가능한 것이다. 이 메커니즘의 진행과정에서 화이트홀이 형성될 수 있는 여지는 완벽히 제거된다. 만약 화이트홀이 어쩌다 형성된다 하더라도(그럴 리도 없지만) 극도의 중력을 행사하는 특이점이 그 즉시로 웜홀을 잡아채어 엿가락처럼 무한히 늘려버릴 것이다. 어떤 것도 웜홀을 통과할 수 없다. 웜홀로 가기 전에 죽는다 이처럼 웜홀 여행은 불가능하다고 과학은 판정을 내렸지만, 대중의 호기심까지 금지시킬 도리는 없다. 대중은 여전히 ‘만약 웜홀이 실제로 존재한다면...’, ‘만약 월홀을 통해 여행할 수 있다면...’, ‘만약 화이트홀을 블랙홀에다 부착해 웜홀을 만들 수 있다면...’ 등등 상상의 날개를 멈추지 않고 있다. 웜홀 여행이 불가능한 이유를 우선 하나만 들어보자. 일단 웜홀까지 접근해 가는 것 자체가 불가능하다. 웜홀이 있다면 블랙홀의 사건 지평선 안쪽에 있을 텐데, 이 사건 지평선이란 게 무엇이든 게걸스럽게 집어삼키면 결코 뱉어내지 않는 성질을 갖고 있다. 만약 당신이 웜홀을 발견하고 거기로 들어가기 위해 사건 지평선을 넘었다고 치자. 그 즉시로 당신의 몸은 엄청난 블랙홀의 기조력에 의해 국수가락처럼 한없이 늘어나면서(‘스파게티화’라 한다) 특이점을 향해 떨어져내릴 것이다. 그리고 특이점은 극한의 중력으로 당신의 영혼까지 물질의 최소단위로 으깨어버릴 것이다. 그러니 웜홀에 들어가 다른 세계에서 온 외계인과 차를 한 잔 나눈다는 것은 숫제 꿈도 꾸지 못할 일인 것이다. ​그럼에도 불구하고 웜홀 여행이 여전히 가능하다고 주장하는 일부 물리학자들이 있다. 대표적인 사람이 바로 킵 손으로, 특정한 조건에서 웜홀을 안정적으로 유지할 수 있고, 이것을 통해 우주여행을 할 수 있다고 주장하고 있다. 이 이론은 더욱 발전하여, 웜홀의 한쪽 입구를 아주 빠르게 이동시켰다가, 다시 돌아오게 하면 ‘시간지연 현상’이 발생하게 되어 웜홀을 통한 시간여행이 가능하다는 이론까지 나왔다. 현재 이론적으로 웜홀은 10-33㎝ 정도의 크기에서 존재하는 양자 웜홀로 밖에 존재할 수 없으며, 그것을 시간여행이 가능할 정도로 확대시키는 것은 불가능하다고 많은 과학자들은 보고 있다. 어쨌든 킵 손은 웜홀 여행에 관한 이론과 주장으로 유명해지면서 영화 ‘인터스텔라’ 제작에 자문을 맡기도 했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

신의 입자/리언 레더먼·딕 테레시 지음/박병철 옮김/휴머니스트/736쪽/3만원 대담한 가설로만 여겨졌던 책이 놀라운 예언서가 되었다. 전 세계 과학 독자들의 오랜 사랑을 받은 책 ‘신의 입자’를 두고 하는 말이다.물리학자들은 우주 탄생 원리를 설명하기 위해 ‘표준모형’이라는 이론을 만들었으나 결함이 있음을 깨닫는다. 이 결함을 해결하기 위한 구원투수가 바로 힉스입자다. 힉스입자는 물질의 기본을 이루는 입자에 질량을 부여하는 존재로 질량의 근원과 우주 생성 비밀을 밝힐 수 있는 결정적 단서라는 평가를 받았다. 힉스입자의 별칭인 ‘신의 입자’라는 말은 1988년 노벨물리학상을 수상한 미국의 물리학자이자 이 책의 저자인 리언 레더먼이 1993년 과학저널리스트 딕 테레시와 함께 이 책을 내면서 붙여졌다. 레더먼이 원래 원했던 제목은 ‘빌어먹을 입자’(Goddamn Particle)였다. 그만큼 감지하기가 극도로 어려운 탓에 붙인 제목이지만 편집자가 언어 순화를 위해 ‘damn’을 빼면서 새로운 별칭을 얻게 되었다는 일화는 유명하다. 1993년 당시 레더먼은 우주의 작동 원리와 우주를 구성하는 기본단위가 곧 밝혀질 것이라고 믿고 있었다. 더욱이 미국 페르미 연구소가 힉스입자를 감지할 초전도초충돌기(SSC)라는 강력한 입자가속기 공사를 한창 추진하고 있는 중이었다. 하지만 ‘신의 입자’가 출간된 지 얼마 지나지 않아 미국 의회에 막혀 건설계획이 완전히 무산되면서 힉스입자 발견에 대한 전망도 어두워졌다. 하지만 물리학자들은 힉스입자에 대한 기대를 저버리지 않았고, 결국 2012년 7월 유럽입자물리학연구소(CERN)는 대형하드론충돌기(LHC)를 통한 힉스입자 발견을 선언했다. 당시 ‘신의 입자’는 출간과 동시에 비극으로 끝났지만 현재 놀라운 예언서로 다가오게 된 것이다. 한국어판은 2006년 발간된 개정판을 번역했다. 레더먼은 기원전 600년경 시작된 입자물리학의 역사와 물리학의 마지막 과제인 힉스입자의 존재와 그 비밀을 밝히기 위해 노력한 물리학자들의 노력을 전한다. 더이상 쪼갤 수 없는 만물의 최소단위 ‘아토모스’라는 용어를 처음 도입한 그리스 철학자 데모크리토스부터 아이작 뉴턴, 마이클 패러데이, 어니스트 러더퍼드를 거쳐 20세기 양자역학과 힉스입자 등 입자물리학 2600년의 역사를 개괄한다. 힉스입자를 찾기 위해 고군분투한 과학자들의 생생한 모험의 여정을 좇다 보면 마치 역사의 현장을 가까이서 들여다보는 느낌이 든다. 일반인이 소화하기 어려울 수 있는 과학 서적에 필자의 유쾌한 입담이 더해져 읽는 맛도 쏠쏠하다. 조희선 기자 hsncho@seoul.co.kr

가수 알리가 ‘톡투유’에 출연할 것으로 전해지면서 관심이 쏠리고 있다. 오는 5일 방송되는 JTBC ‘김제동의 톡투유-걱정 말아요 그대’(이하 ‘톡투유’)에서는 MC 김제동, 한양대학교 국어교육과 정재찬 교수, 부산대 물리교육과 김상욱 교수, 음악 패널 빌리어코스티, 가수 알리가 ‘무게’를 주제로 400여 명의 청중과 함께한다. 최근 진행된 ‘톡투유’ 녹화에서 김상욱 교수는 “무게를 느끼지 않는 방법은 번지점프를 하는 것”이라며 “우리 인생에서 아이가 생기고 하는 것들이 무게라고 느껴질 때는 인생의 흐름에 몸을 던지면 물리적으로 무게가 사라진다”며 물리학적 관점에서 인생의 무게를 설명했다.이날 특별 게스트로 출연한 가수 알리는 청중들과 다양한 이야기를 나눴다. 알리는 “제게는 큰 짐과 무게가 있는데, 그 힘든 시간을 견딜 수 있게 만들어 준 게 바로 가족과 노래”라며 “지금도 힘든 순간이 떠오를 때마다 기댈 수 있는 버팀목은 아버지”라고 고백했다. ‘무게’에 대한 다양한 이야기는 5일 오후 11시 JTBC ‘톡투유’에서 확인할 수 있다. 사진제공=JTBC 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

최근 세계경제포럼(WEF)에서 발표한 일자리 미래보고서에 따르면 4차 산업혁명으로 인해 2020년까지 노동시장에서 710만개의 직업이 사라지고 200만개의 일자리가 새로 만들어지며 올해 초등학교 입학생의 65%는 지금은 존재하지 않는 새로운 직종에서 일할 것이라고 한다. 현실세계와 가상세계의 만남, 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터 등으로 대표되는 4차 산업혁명 시대 우리의 가까운 미래 모습이다. 전문가들은 4차 산업혁명의 도래로 디지털, 물리학, 생물학 등의 경계가 없어지고 융합되는 기술혁명, 공유 경제 및 수요자 중심의 온디맨드 경제를 이용한 산업의 부상, 전문 기술직에 대한 수요 증가 등 산업 전반에 걸쳐 다양하고 엄청난 변화가 일 것으로 예측하고 있다. 세계 각국은 이러한 4차 산업혁명의 도래에 대비해 대학을 중심으로 이미 상당한 준비에 들어가 있다. 전통적으로 인문 사회과학 중심이던 미국의 프린스턴대, 하버드대 등도 컴퓨터과학, 로봇공학, 생명공학 등 미래 성장 동력으로 꼽히는 분야를 집중 육성하고, 창업과 일자리로 연결되는 새로운 지식 생태계를 형성하고 있다. 스탠퍼드대는 공학, 인문학 및 사회과학 분야와 공동 연구를 활성화하고, 미래의 문제 해결을 위한 학문 분야 간 협력을 강조하고 있다. 애리조나주립대는 10년 동안 69개 학과를 폐지하고 30개의 새로운 융합 전공을 만드는 등 4차 산업혁명 시대에 맞춰 새로운 혁신 전략을 세우고 있다. 하지만 우리는 4차 산업혁명의 특징이라고 할 수 있는 획기적인 기술 진보, 파괴적인 기술에 의한 산업 재편, 전반적인 시스템의 변화 등이 가져올 변화에 대한 준비가 여전히 부족한 것이 아닌가 한다. 대학은 4차 산업혁명을 주도할 지성의 전당이나, 이러한 사회 변화에 발맞추려면 다양하고 유연한 학사제도의 자율성이 담보돼야만 한다. 이를 위해 한국대학교육협의회는 교육부를 상대로 유연한 교육과정 운영, 5학기 이상 다학기제 허용, 대학 자율로 전공 개설, 집중이수제, 외국대학과의 공동 복수학위 과정 등 대학 학사제도 운용의 자율성이 법으로 보장될 수 있도록 지속적으로 건의해 왔다. 그 결과 정부는 지난해 12월 대학 학사제도 개선 방안을 발표하고, ‘고등교육법시행령’ 일부 개정을 준비 중이다. 앞으로 대학은 학사 운용에서 기본 학점당 15시간 이상을 준수하면, 나머지 부분은 학칙에 따라 자율적으로 운영할 수 있을 전망이다. 즉 각 대학 여건에 맞는 혁신을 추진할 수 있는 것이다. 대학 위기의 시대다. 지금 변하지 않으면 대학은 도태된다. 4차 산업혁명의 속도와 파급 범위를 따라잡아야만 한다. 각 대학의 설립 이념, 목적, 그리고 여건에 맞게 자신만의 고유한 혁신 모델을 창출하고 경쟁력을 확보하는 데 힘써야 할 때다. 다른 국내외 대학을 단순히 모방할 필요도 없이 오로지 학생의 입장에서 어떤 인재로 키울 것인지를 고민해야 한다. 자율적인 혁신을 위해 정부도 각종 대학평가와 연계하지 말아야 한다. 이제 대학은 자율성과 책무성을 바탕으로 학과 및 대학 간 장벽을 넘어서 공유·소통하며 미래 사회에 대비할 수 있는 적극적인 변화와 혁신을 시도할 때다.

“‘반(反)이민’ 행정명령 발동을 사전에 예고했다면 많은 ‘나쁜 놈들(bad dudes)’이 벌써 미국에 몰려들었을 것이다.” 도널드 트럼프 미국 대통령이 지난달 30일(현지시간) 반이민 행정명령 발동에 따른 전세계적인 비판 여론에 대해 차갑게 내뱉은 말이다. 트럼프 대통령은 지난달 27일 이란·이라크·시리아·리비아·소말리아·수단·예멘 등 무슬림 7개 국민에 대한 비자 발급과 입국을 90일간 일시 금지하는 초강경 반이민 명령에 서명했으나, 미국 내에서도 거센 반발이 확산되고 있다. 자신은 독일계 이민 3세, 부인 멜라니아는 슬로베니아 출신인 트럼프 대통령은 미국이 ‘이민자의 나라’라는 걸 잊은 것일까. 미국은 콜럼버스의 아메리카 대륙 발견 이후 유럽에서 이주한 백인들이 네이티브 아메리칸(아메리칸 인디언)을 몰아내고 개척한 이민 국가다. 아메리칸 드림을 꿈꾼 전세계 다양한 인종이 모여 지금의 초강대국 미국을 일궜다. 트럼프 대통령은 이민자를 ‘나쁜놈’이라고 몰아붙였지만, 미국인이 자랑하는 많은 인물은 이민자거나 이민 가정 출신이다. ●20달러 지폐 주인공 잭슨 대통령...아일랜드 이민자의 아들 미국 민주주의를 발전시키고 20달러 지폐 주인공이기도 한 앤드류 잭슨 7대 대통령은 아일랜드 이민자의 아들로 태어났다. 제임스 뷰캐넌(15대), 체스터 아더(21대) 대통령도 부친이 아일랜드와 북아일랜드에서 미국으로 건너온 이민 2세다. 지난 20일 60%라는 높은 지지율로 박수받으며 떠난 버락 오바마 전 대통령도 부친이 케냐 출신인 이민 가정이다.경제계로 눈을 돌려보면 미국을 빛낸 이민자들은 더욱 돋보인다. 세계 최초로 전화기를 발명하고 미국 최대 통신사 AT&T의 모태인 벨 전화회사를 세운 알렉산더 그레이엄 벨은 스코틀랜드에서 태어났다. 캐나다로 이민갔다가 보스턴대 교수로 부임한 벨은 1876년 조수 토마스 왓슨과 함께 이곳에서 인류 역사상 최초의 전화통화 일화를 남겼다. ●실리콘밸리 이민자 비중 37.4%에 달해 애플과 구글 등 실리콘밸리 기업에는 이민자 출신이 대거 포진해 있다. 애플 공동 창업자 스티브 잡스의 친아버지는 시리아 출신이다. 트럼프의 이번 행정명령이 잡스 탄생 전 발동됐다면 잡스는 애초에 태어날 수 없었다. 세계 최대 인터넷 기업 구글의 공동창업자 세르게이 브린은 6살이던 1979년 부모와 함께 옛 소련(러시아)에서 미국으로 왔다. 실리콘밸리인덱스에 따르면 지난해 기준 실리콘밸리의 이민자 비중은 무려 37.4%에 달한다.그렇지 않아도 트럼프 대통령과 사이가 좋지 않았던 실리콘밸리는 행정명령에 강하게 반발하고 있다. 팀 쿡 애플 CEO는 사내 e메일을 통해 “반이민 행정명령으로 피해를 받게 된 직원들을 본사 차원에서 지원하겠다”고 밝혔고, 순다 피차이 구글 CEO는 외국에 있는 무슬림 출신 직원들에게 즉시 귀국하라고 권했다. 이 밖에도 골드만삭스의 공동창업자 마커스 골드만, ‘미디어 황제’ 루퍼트 머독 뉴 코퍼레이션 회장, 제프 베조스 아마존 CEO, 포드 자동차 설립자 헨리 포드 등도 외국에서 태어났거나 부모 세대에 미국으로 건너온 이민자 자녀들이다. 마크 저커버그 페이스북 CEO는 평소 증조부가 이민자라며 자랑스럽게 말한다. ●지난해 미국인 노벨상 7명 전원 이민자 출신 학계와 문화계, 스포츠계에도 미국인보다 더 미국인에게 사랑받는 이민자 출신이 많다. 미국은 지난해 문학상을 수상한 가수 밥 딜런을 포함해 화학, 물리학, 경제학 등에서 총 7명의 노벨상 수상자를 배출했다. 이들 모두 이민자 또는 이민 가정 출신이어서 화제를 모았다. 미국이 낳은 가장 위대한 시인 월트 휘트먼은 모친이 네덜란드 출신, ‘코스모스’의 저자인 천문학자 칼 세이건은 부친이 우크라이나 출신 노동자다. 미국인이 가장 좋아하는 야구 선수인 루 게릭도 독일 이민자 아들이다. 미국은 1965년 린든 존슨 대통령이 이민법을 개정하고 이민자 차별을 철폐하면서 획기적인 변화를 맞았다고 평가받는다. 당시만 해도 ‘무모한 실험’이라는 비판이 많았으나 이후 50년간 5900만명이 미국으로 건너와 ‘팍스 아메리카나’를 일구는 데 큰 공을 세웠다. 트럼프 대통령의 반이민 정책에 자국 내에서도 강한 반발이 일고 있는 건 지금의 미국이 순수한 미국인으로만 구축된 게 아니라는 걸 모두가 알고 있기 때문이다. 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

약 46억 년 전, 태양보다 6배쯤 큰 거대 질량의 별이 강렬한 폭발로 그 외각층을 우주공간으로 날려버렸으며, 그 우주먼지로부터 태양계의 행성들이 만들어진 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 우주먼지의 기원을 밝힌 새 연구가 발표되었다고 영국 일간지 데일리메일이 30일(현지시간) 보도했다. 우주먼지를 이루는 알갱이들은 지금도 지구로 떨어지는 운석 속에서 발견되고 있다. 과학자들은 우주 먼지의 기원을 추적한 끝에 오래 전 어떤 거대 질량의 별이 우주에 흩뿌린 것이라는 사실을 알아냈다. 연구자들은 천문학의 오랜 퍼즐을 풀기 위해 거성 안에서 일어나는 핵반응의 효과를 규명해냈다. 중소 질량(0.6-10 태양질량)의 별이 일생 말기에 진입하는 과정인 점근거성가지(Asymptotic Giant Branch/AGB)에 있는 별은 그들의 외각층을 우주공간으로 분출시킬 때 엄청난 양의 우주먼지를 생산한다. 그러나 지구상에 떨어진 운석 속 우주먼지의 화학조성을 분석한 바에 따르면 AGB의 화학조성과 다르다는 사실이 밝혀졌다. 운석 속 우주먼지의 화학조성은 우주먼지를 형성하는 별 속의 핵반응이 어떻게 진행되는가에 대한 실마리를 갖고 있다고 연구자들은 생각한다. 이번에 발표된 새로운 연구논문에서 루나(Luna - Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics) 소속의 저자들은 우주먼지의 기원이 AGB 별의 껍질이라는 사실을 최종적으로 확인했다. 루나는 이탈리아의 그란 사소(Gran Sasso) 산 지하 1km에 위치한 핵물리학 실험실이다. 연구진은 별 속에서 일어나는 양성자와 산소 동위원소 17O(사람이 숨쉬는 산소보다 좀 무겁다)와의 핵융합반응이 종전에 생각했던 것보다 2배 많이 일어난다는 사실을 발견했다. 핵물리학자에 따르면, 이 같은 반응이 우주먼지 알갱이에 흔적을 남길 수도 있다고 한다. LUNA UK 연구진 대표 마리아루시아 알리오타 교수는 "오랜 퍼즐이었던 우주먼지의 기원을 알아냈다는 것은 참으로 대단한 성과"라면서 "우리의 연구는 별 속에서 일어나는 핵반응을 보다 정확하고 정밀하게 측정하는 것이 얼마나 중요한가를 다시 한번 보여준 사례"라고 말했다. 우주먼지 알갱이들은 우리 태양계가 생성되기 오래 전에 만들어졌으며, ​연구자들은 이 우주먼지 알갱이들이 어떻게 진화해왔는가를 비로소 알게 되었다고 설명한다. 이번 연구에 참여한 콘콜리 관측소의 마리아 루가로 박사는 "별이 폭발했을 때 나온 잔해들이 어떻게 되었는가 하는 것은 오래된 의문으로 과학자들을 괴롭혔다"면서 "이번 루나 팀의 연구로 이 우주먼지의 진화과정이 최종적으로 밝혀진 것"이라고 연구의 의의를 설명했다. ​이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

새달 2일 개봉하는 ‘컨택트’에 더욱 관심이 쏠리는 까닭은 오는 10월 만나게 되는 ‘블레이드 러너 2049’ 때문이다. 1982년 리들리 스콧 감독이 내놓은 사이버 펑크의 걸작 ‘블레이드 러너’의 속편이다. 전 세계 영화 팬들이 35년간 고대하던 프로젝트에 요즘 한창 잘나가는 라이언 고슬링에다가 황혼의 해리슨 포드가 나온다. 그런데 제작자로 한발 물러선 리들리 스콧 감독 대신 메가폰을 잡은 인물이 바로 드니 빌뇌브다. ‘컨택트’에서 ‘블레이드 러너 2049’의 분위기를 미리 느껴볼 수 있지 않을까 기대감이 드는 대목이다. 물론, ‘프리즈너스’(2013)와 ‘시카리오: 암살자의 도시’(2015)에서 진공 상태 같은 묵직한 느낌의 연출력을 보여준 드니 빌뇌브 감독 자체를 좋아하는 팬들도 있을 것이다.‘컨택트’는 SF물이지만 광활한 우주나 스펙터클, 액션은 존재하지 않는다. 영화는 언어학자 루이스(에이미 애덤스)가 딸과 보낸 행복한 시간과 이별의 순간을 압축해 보여 주는 것으로 시작한다. 디즈니 애니메이션 ‘업’(2009)처럼 관객들의 가슴을 일단 먹먹하게 만들며 출발하는 이 영화에는 SF의 클리셰가 다양하게 변주된다. 어느 날 전 세계 열두 곳에 거대한 조약돌을 절반으로 쪼개어 놓은 듯한 거대한 물체가 나타난다. 가깝게는 ‘인디펜던스 데이’(1996)나 ‘브이’(1984)에서 보아 오던 설정이다. 스탠리 큐브릭 감독의 SF 고전 ‘2001스페이스 오디세이’(1968)에 등장하는 검은 돌기둥 모노리스의 느낌도 주는 과묵한 구체에 인류는 접촉을 시도하고, 도대체 왜 온 것인지 알아보기 위해 수많은 과학자들이 동원된다. 루이스와 물리학자 이언(제러미 레너)도 그중 한 명. 외계 생명체와 의사소통을 하려는 과정을 담았다는 점에서 스티븐 스필버그 감독의 ‘미지와의 조우’(1977)가 떠오른다. ‘미지와의 조우’에서 소통의 도구가 음악 코드였다면 ‘컨택트’에선 로고그램(표어문자)이다. 루이스와 이언은 외계 생명체가 공기 중에 먹으로 그린 듯한 둥근 형태의 로고그램을 해석하기 위해 머리를 싸맨다. 영화에 등장하는 수많은 로고그램은 드니 빌뇌브 감독 등이 직접 고안해 냈다고. 지난한 의사 소통 과정 속에 세계 곳곳에서는 공황 상태가 발생하기도 하고 중국이나 러시아 등 일부 나라들은 외계 생명체를 적으로 간주하고 군사 행동을 취하려 하는 등 위기가 고조된다. 이야기는 관객들의 지적 호기심을 자극하기도 하지만 상당히 잔잔하게 전개되는데, 감독은 딸에 대한 기억의 단편들을 중간중간 끼워 넣는 방법으로 시간을 뒤섞으며 조금씩 반전의 발판을 쌓아 올린다. 원래 제목은 도착을 의미하는 ‘어라이벌’이다. 원작 소설 제목은 ‘당신 인생의 이야기’. 올해 미국 아카데미 시상식에서 작품상, 감독상, 각색상 등 8개 부문 후보에 올랐다. 12세 이상 관람가. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

머리가 좋은 것과 학업 성적이 좋은 것은 별개로 인식해 만 6세부터 성 고정관념이 생기는 것으로 확인됐다. 이 시기 여아는 남성이 여성보다 ‘머리는 좋다’고 믿을 가능성이 크다는 것이 새로운 연구를 통해 밝혀졌다. 세계적 학술지 사이언스(Science) 최신호(26일자)에 실린 이 연구는 5~7세 아동 400명을 대상으로 일련의 실험을 시행한 연구를 기반으로 했다. 한 실험에서는 참가 아동들에게 ‘머리가 좋은’ 사람에 관한 짧은 이야기를 들려주고 그 사람이 남성인지 여성인지에 대해서는 어떤 힌트도 주지 않았다. 그 결과, 5세 아동은 남녀에 상관없이 모두 ‘머리가 좋은’ 사람은 자신과 같은 성을 가진 것으로 생각하는 경향이 있었다. 반면 6세와 7세 아동에서는 여아가 남아보다 자신의 성을 재능과 연관짓는 경향이 현저하게 낮았다고 한다. 또다른 실험에서는 참가 아동 앞에 두 남아와 두 여아를 세워두고 그중에서 성적이 좋을 것 같은 사람이 누구라고 생각하는지 질문했다. 그러자 여아는 성적이 좋은 아이는 여아라고 답했는데 이때 나이에 따른 답변의 차이는 없었다. 이는 여아는 학업 성적과 머리가 좋다는 것을 별개의 것으로 인식하고 있는 것이라고 연구진은 지적했다. 끝으로, 머리가 좋은 아이들을 위한 게임과 노력하는 아이들을 위한 게임 중 무엇을 선택하겠느냐는 질문에 6세와 7세 여아는 남아보다 머리가 좋은 아이들을 위한 게임에 흥미가 덜한 것으로 나타났다. 반면 5세 여아는 머리가 좋은 아이들을 위한 게임을 선택하는 경향이 있었다. 이에 대해 연구를 이끈 미 일리노이대 어바나-샴페인캠퍼스의 볜린 박사과정 연구원은 “이번 결과는 여성들이 직업을 선택하는 데 성 고정관념이 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주는 것으로, 여성은 일반적으로 물리학이나 철학 등 재능이 필요한 것과 연관된 분야를 피하는 결과로 나타날 수 있다”고 말했다. 또한 “우리는 여성이 어릴 때부터 머리가 좋은 것과 남성을 연결하는 이런 고정관념이 언제 어떻게 생기게 됐는지 이해하는 것은 연구에 있어 중요하다고 생각한다”고 말했다. 사진=ⓒ Pavel Losevsky / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

물리학자는 교과서를 믿지 않는다. 교과서가 수정할 것이 하나도 없는 절대적인 진리라고 생각한다면, 더이상 과학의 진보와 신기술 개발 같은 건 기대할 수 없기 때문이다. 학창 시절에는 교과서를 중심으로 벌어지는 진리와의 투쟁 과정을 이해하지 못하고, 단순히 시험 답안지를 채우기 위한 암기를 했다. 이제야 교과서의 한 문장을 적는 과정에 숨겨진 학자들의 수많은 땀과 열정을 생각하게 됐다. 비단 필자의 전공인 과학 과목에 국한되지 않는다. 사회 시간에 배웠던 천연자원이 부족하고 강대국 사이에 위치한 우리의 현실은, 연구 현장에서 느꼈던 선진국의 거대한 벽과 국제공동연구의 어려움에도 그대로 적용된다. 짧은 시간 동안 우리의 경제적 지위는 많이 상승했다. 과학기술 역시 놀라운 발전을 이루었다. 어떤 분야는 세계를 선도하고 있다. 세계 수준의 학자와 대학, 연구소도 여럿 있다. 하지만 과학기술 선진국이라 불리기에는 부족한 부분이 많다. 노벨상 수상자 발표 시기가 되면 과학 선진국을 부러워한다. 우수 인력을 양성하거나 해외 학자를 유치하는 데 어려움을 겪고, 그나마 많은 인재가 해외로 빠져나가는 현실도 가슴을 먹먹하게 한다. 미국과 중국, 일본의 거침없는 과학기술 투자를 보면 주변 강대국과의 경쟁이 더욱 두려워진다. 반도 국가여서 겪어야 했던 아픈 역사가 과학기술에도 적용되나 싶다. 예전보다 더 많은 견제가 있을 것이고, 치열한 경쟁 속에서 우리만의 경쟁력을 가져야 한다. 우수한 인력과 튼실한 과학기술이 우리의 미래를 먹여 살릴 원동력이라는 것은 누구도 부정하지 않는다. 하지만 과학기술이 단지 경제성장의 도구에 불과한 건 아니다. 어릴 때 교과서에서 봤던 지정학적 위치와 국제사회에서의 관계 등에도 과학기술은 훌륭한 역할을 할 수 있다. 흔히 중국의 문호를 연 계기가 ‘핑퐁외교’로 대표되는 스포츠 외교라 생각한다. 과학기술도 민간 외교를 담당한다. 다만 스포츠만큼의 대중성을 가지지 못했기 때문인지, 대중들이 잘 알지 못한다. 과학기술계가 과학대중화에는 신경 쓰지 않고 연구개발에만 매진한 탓도 있다. 우리 사회가 과학기술의 역할을 산업 발전으로 좁혀서 바라보기 때문이기도 하다. 냉전 시절 동유럽과 서유럽 국가를 중심으로 미국, 소련 등이 영구중립국인 오스트리아에 공동연구소를 만들어서 교류했다. 이탈리아에는 제3세계와 선진국을 연결하는 국제이론물리센터가 유네스코의 지원을 받아 운영되고 있다. 핵개발 문제로 갈등을 겪는 미국과 북한도 백두산의 화산활동을 함께 연구하며, 민간 교류의 문은 닫지 않았다. 과학기술 국제협력은 단지 과학자들의 공동연구로 제한되지 않는다. 보다 다양한 과학외교 활동이 오래전부터 있었다. 우리나라도 선진 기술을 수입해 산업에 적용하는 데 치우쳤던 후진국의 위치를 벗어나, 중견국 외교 차원의 글로벌 과학 활동이 요구된다. 과학기술은 우리나라가 중국과 일본 같은 강대국 사이를 이어주는 매개체가 되거나, 개도국을 지원하며, 지역의 갈등을 풀어나가는 소통 창구의 역할을 하게 해 줄 수 있다. 특히 국가 간의 이해 대립이 덜한 기초과학은 우리나라의 과학외교 지평을 넓혀 갈 좋은 출발점이다. 동북아의 연구개발 허브를 구축하고, 아시아·태평양 선도 국가로 자리매김하며, 나아가 국제사회를 이끄는 과학기술 글로벌 강국 구축에도 관심과 노력을 기울일 때가 됐다. ‘과학외교’의 역할과 중요성을 교과서에서도 볼 수 있길 기대한다.

작년 한 해 우리 사회의 가장 큰 관심사 가운데 하나였던 부정청탁금지법이 이제 시행 넉 달을 맞았다. 부정청탁과 금품수수의 경계를 가늠하는 직무연관성이라는 개념은 아직도 어렵고 불분명한 부분이 있지만, 이 법이 우리 사회를 크게 바꾸고 있고 그 변화의 방향 또한 긍정적이라는 점에는 별다른 이견이 없지 않을까 한다. 한국행정연구원에서는 지난해 11월에 이 법의 시행 이후 효과와 사회변화를 살펴보는 조사를 시행한 바 있다. 공직자, 정치인, 교원, 언론인 등 법적용 대상집단만이 아니라, 일반국민, 기업인, 농축산화훼업 등 매출영향 업종 등을 망라한 약 3500명을 대상으로 조사한 것이데 그 결과는 자못 의미심장하다. 숱한 우려에도 불구하고 청탁금지법 시행에 찬성하는 전체 여론은 85%로 압도적으로 높다. 법이 무난하게 정착되리라는 의견도 73%로 높았다. 청탁금지법이 사회생활이나 업무에 지장을 준다는 응답은 16%에 불과했다. 반면에 법 시행 이후 매출감소 등을 경험한 비율은 전체 조사대상(612개)의 41%였는데, 농수축산화훼업이 54%로 높았고, 식품접객업은 37%, 유통업은 32%를 기록했다. 그러나 동시에 더치페이, 가족 단위 소비 등 우리 사회의 소비방식이 긍정적으로 변화하고 있다는 업주들의 응답도 55%를 넘어서고 있고 이 법이 우리 사회의 문제를 해결할 것으로 기대한다는 응답도 63%를 넘어서는 것으로 나타난다. 청탁금지법 시행 이후 법적용 대상을 둘러싼 헌법소원 제기, 다양한 직무특성을 반영하지 않는 저인망식 규제라는 지적, 캔커피나 카네이션 등 소소한 일화가 언론 지면을 가득 채우는 등의 소란을 겪었으나, 그럼에도 불구하고 국민들은 이 법이 우리 사회를 선진화하는 중요한 기회가 되리라고 확신하는 것으로 받아들일 수 있겠다. 이 조사의 시기가 최순실씨의 국정농단이 국민들에게 알려진 언론보도 이후인 점에 주목할 필요가 있다. 정부에 대한 신뢰가 완전히 흔들리는 충격을 겪으면서도 청탁금지법에 대한 국민들의 관심과 호응은 수그러들지 않았다. 만약 청탁을 원천 차단하는 제도적 장치가 진작부터 존재했다면 국민들의 공분을 산 정유라씨의 입시 관련 부정청탁을 관련자들이 단호히 거부할 수도 있지 않았을까. 전직 검사장이 기업인으로부터 거액의 공짜 주식을 받고도 대가성이 없다는 이유로 최근 1심에서 무죄 판결을 받은 사건도 청탁금지법이 있었다면 처벌을 피할 수 없었을 것이다. 그러나 필자는 이 법을 단순한 개인 간 부정행위에 대한 규제라는 식의 이해를 넘어서 우리 사회가 나아가야 할 방향과 규범을 제시하고 있다는 의미에서 무겁게 받아들여야 한다고 본다. 4차 산업혁명이 우리 사회의 미래라는 말을 수없이 듣는 요즈음이다. 4차 산업혁명은 기술과 네트워크 기반의 혁명이라는 속성을 갖는다. 네트워크라는 단어는 예전에는 그저 멋있는 수사(레토릭)에 불과했을지 몰라도 지금부터는 사회의 핵심구조로 이해해야 하는데 사회 네트워크의 건강함은 이러한 법제도에 의해 보장받을 수 있기 때문이다. 최근의 촛불과 광장의 논의는 우리에게 무엇을 말해 주는가. 물리학자 강병남 교수는 세상은 이제 한두 사람의 리더가 이끌어가는 것이 아닌, 네트워크로 연결된 모든 이들이 함께 만드는 강력한 패턴에 의해 움직이는 현상이 뚜렷하다고 주장한다. 필자는 이러한 주장에 적극 동의하는데, 그렇다면 사회적 네트워크가 건강하고 활력을 갖추는 것이 사회발전의 핵심적 요인이 아니겠는가. 건강한 네트워크를 만드는 핵심은 이 관계망의 모든 참여자들이 서로 동등한 관계를 유지하고 연줄에 의해 부분적으로 뭉지지 않도록 하는 것이다. 청탁금지법은 우리 사회의 네트워크가 건전하게 형성될 수 있도록 하는 가장 중요한 법적 기반을 제공할 것이다. 모든 법과 제도는 시대의 산물일 수밖에 없다. 악법도 법이라는 말은 법을 무조건 지키라는 윽박지름이 아니라 법제도라는 것이 사회적 공유와 공감의 산물이라는 의미로 받아들여야 할 것이다. 부족하고 불편한 부분에 대한 개선의 노력과는 별개로 이 법이 우리 사회의 미래를 좌우할 핵심 가치를 담고 있다는 점에 모두의 관심을 환기시키고 싶은 마음이다.

포스텍(포항공과대)은 박문정 화학과 교수가 ‘딜런 메달’ 수상자로 선정됐다고 26일 밝혔다. 딜런 메달은 미국 물리학회가 수여하는 상으로, 박사 학위 취득 12년 이내 신진 과학자 가운데 고분자 물리화학 분야에서 탁월한 성과와 가능성을 보인 연구자에게 준다. 박 교수는 탄화수소계 전해질막 나노구조와 전하수송 상관관계를 규명한 연구로 상을 받았다. 1983년 메달 제정 이래 미국인을 제외한 수상자는 2006년 일본 교토대 겐지 우라야마 교수에 이어 박 교수가 두 번째다. 시상식은 오는 3월 미국 루이지애나에서 열리는 미국 물리학회 정기 모임에서 개최된다.