유시민 작가가 ‘알쓸신잡’에서 ‘항소이유서’ 비화를 밝힌다. 9일 오후 방송되는 tvN ‘알쓸신잡’ 2회에서는 대한민국 생태 도시 순천과 문학 도시 보성을 돌아보며, 유쾌한 수다로 시청자들의 뇌에 즐거움을 선사한다. 순천과 보성으로 향하는 KTX에서부터 수다 봇물이 터진 ‘잡학박사’들은 우리나라 철도 역사에서부터 프랑스, 독일을 넘어 예멘에 이르기까지 세계의 고속 열차에 대한 지식을 펼친다. 유희열과 잡학박사들은 순천역에 도착해 선암사를 둘러본 뒤 삼합과 병어회, 다양한 해산물이 가득한 전라남도식 밥상을 마주한다. 선암사에 도착하자 승선교와 강선루를 지나며 잡학박사들의 설명을 육성으로 듣게 된 유희열은 “최고의 가이드와 함께 하는 기분”이라며 마음으로, 지식적으로 힐링한 느낌을 표현하기도. 유희열과 잡학박사들은 각자의 여행지를 둘러본 뒤 벌교 꼬막집에서 본격적인 수다를 펼친다. 수다의 향연을 펼치며 법조인들이 돌려 읽고 전국의 대학생들이 필사했다는 청년 유시민의 ‘항소이유서’ 작성 비화가 펼쳐질 예정. ‘항소이유서’를 썼던 배경에서 원고를 작성하는 데 걸렸던 시간, 쓰고 나서의 소회 등 질문을 쏟아낸 정재승 박사는 유시민의 사생팬이 아니냐는 오해를 받기도 했다고. 일제 강점기 일본식 건축물이 순천에 많이 남아있는 이유, 건축으로 보는 대한민국 권력의 진실, 인간의 창의력은 어떻게 진화하고 퇴하하는가 등 알수록 재미있고 신비한 궁금증이 잡학박사들의 수다를 통해 유쾌하게 풀어질 예정이다. 한편 ‘알쓸신잡’은 정치·경제, 미식, 문학, 뇌 과학 등 각 분야를 대표하는 ‘잡학 박사’들과 MC 유희열이 분야를 막론한 끊임 없는 지식 대방출의 향연을 펼치는 프로그램. 작가 유시민을 필두로 맛칼럼니스트 황교익, 소설가 김영하, 뇌를 연구하는 물리학자 정재승이 출연하며, 국내를 여행하면서 다양한 관점의 이야기를 펼쳐 딱히 쓸 데는 없지만 알아두면 흥이 나는 신비한 ‘수다 여행’을 콘셉트로 시청자들의 지적 유희를 만족시킨다. 오늘(9일) 밤 9시50분 2회 방송. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

지구가 황소자리 유성군(Taurids)에서 나온 미지의 소행성과 충돌할 위험이 커지고 있다고 체코의 천문학자들이 6일(현지시간) 경고하고 나섰다. 여기서 황소자리 유성군은 10월 말부터 11월 하순까지 활동하는 유성우로, 엥케 혜성과 관련이 깊다. 체코 과학원(CAS) 소속 천문학 연구진이 황소자리 유성군 중에서 지구 대기 중에 폭발한 대형 유성 144개의 흐름을 분석한 결과, 지름 200~300m의 소행성을 적어도 2개 포함하는 새로운 분지(branch)를 발견했다. 연구진은 “또한 이 분지에는 지금까지 알려지지 않은 지름 수십 m의 소행성이 다수 존재할 가능성이 높다”면서 “따라서 지구는 이 행성간 물질의 흐름과 만나 몇 년에 한 번은 소행성과 충돌할 위험이 크게 커진다”고 설명했다. 이 새로운 분지는 태양 주위를 집단으로 공전하는 천체들로 이뤄져 있으며 이런 천체는 몇 년에 한 번 3주 동안에 걸쳐 지구와 만난다. 따라서 “이 동안, 지구는 지름이 수십 m가 넘는 거대한 천체와 충돌할 확률이 크게 높아진다”고 연구진은 말했다. 물론 이런 소행성은 매우 부서지기 쉽지만, 거대한 것은 지구 대기의 깊숙한 곳까지 도달해 실제로 지구와 충돌할 가능성도 생각할 수 있다고 한다. 그렇지만 연구진은 지역적으로나 심지어 대륙 전체에 걸쳐 대재앙을 일으킬 만큼 충분히 큰 잠재적 위험 천체(PHO·potentially hazardous object)에 관한 더 자세한 정보를 얻기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 말했다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 천문학과 천문물리학(Astronomy and Astrophysics) 최신호에 실릴 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

스파게티 신이 천지를 창조하고 ‘국수 가락’이 세상을 인도한다고 믿는 황당한 종교가 있다. 바로 이름도 특이한 ‘플라잉 스파게티 몬스터’(Flying Spaghetti Monster)교다. 최근 미국 CNN 등 현지언론은 플라잉 스파게티교 신자인 씬 코베트(37)가 주방기구를 머리에 쓴 사진을 부착한 운전면허증을 발급 받았다고 보도했다. 우스꽝스러운 증명사진이 담긴 이 운전면허증은 실제 애리조나주 자동차등록청이 정식으로 발급한 것이다. 황당한 사연은 이렇다. 플라잉 스파게티교는 지난 2005년 물리학자이자 무신론자인 바비 핸더슨이 기존 종교를 비판하며 만든 패러디 종교다. 국수가락이 세상을 인도한다고 믿기 때문에 국수를 건질 때 사용하는 주방기구가 성스러운(?) 종교의 상징이며 머리에 쓰는 것 자체가 종교적 활동이다. 　 이같은 주장에 근거해 코베트는 주방기구를 쓴 사진을 부착한 운전면허증을 애리조나주 내 여러 자동차등록청을 돌아다니며 발급을 요구했으나 번번히 거절당했다. 코베트는 "몇년 동안 계속 주방기구를 쓴 운전면허증 발급을 거절당했으나 드디어 성공했다"면서 "다른 플라잉 스파게티교 신자들도 발급 거절을 두려워하지 말고 줄기차게 시도하라"며 승전고를 울렸다. 보도에 따르면 과거 매사추세츠주, 유타주에서도 주방기구를 쓴 운전면허증이 발급된 바 있으며 애리조나주는 첫 번째 사례다. 한편 세계 대부분의 나라가 그렇듯 미국에서도 운전면허증 등 ID 카드에 쓰이는 증명사진은 모자나 두건 등으로 얼굴을 가려서는 안된다. 한 가지 예외는 의료적 혹은 종교적인 이유다. 미국 운전면허발급 연합체인 AAMVA도 얼굴이 분명히 인식된다면 종교적인 이유로 머리에 물건을 쓰는 것을 인정하고 있다. 그러나 이번 사례처럼 미국 내 각 주 혹은 같은 주 내에서도 종종 다른 결과가 나온다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

공학을 생각한다/헨리 페트로스키 지음/박중서 옮김/반니/400쪽/1만 8000원사람들은 대부분 과학과 공학을 제대로 구분하지 못한다. 그러면서도 공학을 과학에 비해 낮춰 보는 경우가 많다. 공학자의 작업은 보이지 않는 곳에서나, 다른 전문가와 공조해 이뤄지기 때문에 수많은 공학적 업적이 독자적으로 인정받는 경우가 드물다. 또 과학적 추구는 고상하고, 공학적 업적은 실용적이라는 선입견 때문에 과학이 상대적으로 높게 평가되는 것이다. 과연 그럴까? 세계적인 공학자인 헨리 페트로스키 미국 듀크대 교수의 저서 ‘공학을 생각한다’는 과학의 뒤에 가려져 제대로 평가받지 못하고 주목받지 못하는 공학의 역할과 의미를 조명한다. 미항공우주국 산하 제트추진연구소 탄생의 주역인 로켓과학자 시어도어 폰 카르만은 “과학자는 이미 있는 것을 연구하는 사람이고, 공학자는 결코 없었던 것을 창조하는 사람”이라고 규정했다. 지금은 과학이 공학보다 우월하다는 고정관념이 있지만 과학과 공학의 경계는 늘 모호했다. 현대물리학의 선구자 아인슈타인은 과학자인 동시에 열성적인 발명가였다. 아인슈타인은 후배 과학자 레오 실라르트와 함께 열역학 원리를 이용해 1926년 부탄을 냉매로 사용하는 비기계식 냉장고를 개발해 독일 특허를 받았고, 1930년엔 영어권 국가에서도 특허를 받았다. 그는 기술과 과학을 가르는 뚜렷한 선은 결코 존재하지 않는다고 믿었다. 과학자의 임무가 문제를 확인하는 것이라면 공학자는 그 문제를 해결하는 임무를 부여받는다. 연구와 개발은 과학과 공학의 또 다른 이름이다. 과학은 연구하고, 공학은 개발한다. R&D는 토머스 에디슨이 최초의 산업적 연구 실험실을 세운 데서 비롯됐다. 초기의 실험실은 기초 과학 혹은 기초 연구에는 별 관심이 없었고 제품 개발과 재료 실험을 선호했다. 책은 우리의 삶과 세상을 변화시키고 문제를 해결하는 것은 공학이라고 강조한다. 또한 공학적 문제 해결에 과학이 응용되는 경우가 많지만 반드시 공학이 과학에서 도출되는 것은 아니며 오히려 많은 기술의 진보가 순수하게 공학적 업적에서 비롯된 것이라고 밝힌다.컴퓨터와 같은 공학적 도구의 발명은 과학의 발전을 이끌었으며 증기기관은 열역학이 정립되기 전에 사용됐다. 마르코니는 물리학자들이 불가능하다고 했던 무선통신을 거듭된 실험을 통해 발명했고, 라이트 형제는 항공역학이 나오기 전에 비행기를 발명했다. 로켓 과학은 로켓의 설계와 성공적인 비행이 이뤄진 이후에 나왔다. 2차대전 당시 원자폭탄을 개발한 맨해튼 프로젝트와 소련의 인공위성 기술을 따라잡기 위한 미국의 아폴로 계획도 엄밀하게 말하면 공학적 노력의 결과라고 책은 주장한다. 실험물리학의 성과인 유럽입자물리학연구소의 입자가속기를 이용한 힉스입자의 발견이나 인체게놈프로젝트도 수천명의 공학자가 참여한 덕분에 이뤄진 결과로 볼 수 있다. 과학과 공학의 우열을 가리는 것이 이 책의 목적은 결코 아니다. 환경파괴나 기후변화, 소행성 충돌과 같은 전 지구적 문제가 대두된 오늘날 이를 해결하는 과정에서 과학과 공학은 서로의 중요성을 이해하고 존중하고 협력해야 한다는 게 책의 핵심이다. 저자는 “과학과 공학, 과학자와 공학자 간의 차이를 명확히 하기 위한 것”이라고 밝히면서 “그 차이를 충분히 이해하고 나면 전 지구적으로 처한 위험의 관리라든지 연구와 개발을 위한 자원의 배분 같은 공공 정책의 문제를 더 현명하게 판단하고 결정할 수 있을 것”이라고 강조한다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

지구에서 21광년 떨어진 곳에 ‘슈퍼 지구’가 존재한다는 것을 과학자들이 발견해 냈다. 슈퍼 지구는 물과 생명체가 존재할 가능성이 제기된 지구형 행성으로, 질량이 지구보다 큰 천체를 말한다.●물·생명체 존재 가능성 있는 행성 ‘GJ625’ 발견 카나리아제도 천체물리학연구소(IAC) 연구진은 M형 왜성이자 적색왜성인 글리제625(GJ625)에서 약 0.08천문단위(AU·1AU는 지구~태양 간 거리) 떨어져 있는 곳에서 새로운 암석 행성 GJ625 b를 발견했다. 이 암석 행성이 바로 슈퍼지구의 0순위 후보로 떠오른 것이다. 이들 천문학자는 카나리아제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오국립망원경(TNG)의 북반구용 고정밀 시선속도측정 행성탐사기(HARPS-N)를 사용해 3년 6개월 동안 스펙트럼 151개를 얻었다. 연구진은 이 중에서 시선속도(천체가 관측자의 시선 방향에 가까워지거나 멀어지는 속도)에 생긴 작은 변화를 찾아내 슈퍼 지구의 존재를 밝혀냈다. ●지구보다 질량 2.8배… 14일 주기 공전 이 행성은 분석 결과 질량은 지구의 약 2.8배로, 생명거주가능구역에서 안쪽 가장자리를 따라 약 14일을 주기로 공전하고 있어 액체 상태의 물을 유지하기에 충분한 서늘한 온도를 가진 암석 세상일 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 알레한드로 수아레스 마스카레뇨 연구원은 “GJ625는 비교적 서늘한 별이므로, 이 행성은 생명거주가능구역 가장자리에 있어 표면에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다”면서 “사실 이 행성의 대기를 덮는 구름과 자전 속도를 살펴봐도 이 행성은 잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 곳”이라고 설명했다. ●지구 태양계와 비교적 가깝고 가장 닮아 특히 이번 행성은 지구에서 약 21광년 거리에 있어 태양계와 비교적 가깝고 지금까지 발견된 슈퍼 지구들 중 가장 적은 질량을 갖고 있다고 연구진은 설명한다. 이 행성이 지구와 가장 유사한 환경을 갖고 있음을 뜻한다. 또 다른 연구 저자인 라파엘 레볼로 교수에 따르면 앞으로 과학자들은 이 행성이 다시 모성(GJ625) 앞을 지날 때를 자세히 관측해 밀도와 반지름은 물론 대기 특성 등 더 상세한 정보를 알아낼 계획이다. 이번 연구 성과는 지난달 18일 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위 있는 온라인 논문저장 사이트인 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 공개됐으며, 조만간 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 실릴 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

빙하의 녹는 속도가 빨라지는 원인이 밝혀졌다. 미국항공우주국(NASA)은 미국지구물리학회가 발간하는 지구물리학연구지(Geophysical Research Letters) 최신호에 매년 110억t의 얼음이 녹아 사라지고 있는 그린란드의 ‘린크 빙하’를 대상으로 조사한 결과를 발표했다고 1일 밝혔다. 빙하가 녹는 과정에서 고립파가 생성되며 이것이 더 많은 얼음조각과 물을 바다 한가운데로 이동시키는 것으로 나타났다는 것이다. 고립파는 수심이 얕고 일정한 강이나 해협에서 나타나는 파장인데, 빙하가 빠르게 녹는 과정에서 고립파가 발생한다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 연구진은 빙하가 녹으면서 발생하는 고립파로 인해 얼음조각과 녹은 물이 먼 바다로 흘러들어가는 속도가 빨라지며, 이러한 현상이 지속되면서 지구의 크러스트(지표면)의 형태가 빠르게 변형되고 있다고 설명했다. 실제로 연구진이 2012년 린크 빙하의 양을 조사한 결과, 2010년 이전까지는 매년 평균 110억t의 얼음이 녹아 없어진 반면 2012년에는 추가로 60억t의 얼음이 더 녹아 사라진 것을 확인했다. 연구진은 “서서히 녹는 빙하가 아닌 빠르게 녹는 빙하에서 고립파가 발생하는 정확한 원리는 아직 밝혀지지 않았다. 하지만 이번 연구결과를 통해 빙하의 이동속도가 점차 빨라지는 원인을 설명할 수 있을 것으로 보인다”고 밝혔다. 이어 “바다로 흘러들어간 엄청난 양의 물이 빙하의 윤활유 역할을 하면서 더욱 빠르게 움직이게 한다. 이러한 현상은 하류의 흐름을 빠르게 만들어 빙하가 내륙에 정지해있지 못하게 만든다”고 덧붙였다. 전문가들은 지구온난화가 가속화될수록 빙하가 더 빨리 녹아 바다로 흘러들어가고, 이로 인해 해수면이 높아지는 현상이 심각해 질 것으로 내다봤다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘알쓸신잡’ 유희열이 자신의 역할을 ‘바보’에 비유해 웃음을 자아냈다. 1일 오후 서울 상암동 스탠포드호텔에서는 tvN 새 예능프로그램 ‘알아두면 쓸데없는 신비한 잡학사전’(이하 ‘알쓸신잡’) 제작발표회가 진행됐다. ‘알쓸신잡’은 가슈 유희열, 작가 유시민, 맛칼럼니스트 황교익, 소설가 김영하, 뇌를 연구하는 물리학자 정재승이 국내를 여행하며 다양한 이야기를 펼치는 콘셉트의 프로그램이다. 제작발표회에 참석한 유희열은 “연예인 대표 지식인이라고 써서 부끄럽다. 나는 ‘바보’를 맡고 있다. 네 분과 함께 있으면 괜찮아 보일 줄 알았는데 이렇게 얄팍한 사람이었는지 깨닫고 있다”며 겸손하게 말했다. 그는 이어 “제작진이 ‘많이 아는 척을 하지 말아달라’고 당부해서 알겠다고 하고 촬영에 들어갔다. 그런데 정말 무슨 이야기를 하는지 몰라 계속 웃고 있었고 당황했다”고 말해 웃음을 자아냈다. 유희열은 “이 분들과 18시간 수다를 떨었는데, 잠깐 쉬자고 해도 계속 수다를 떤다. 그런데 끝나고 나면 기억에 남는 게 없다. 유시민 선생님이 가장 수다스럽고 제가 가장 과묵하다”고 설명했다. 그러면서 “피곤한 여행이 되겠구나 싶을 만큼 이야기가 넘쳐 흐른다”고 말해 본 방송에 대한 기대감을 더했다. 한편, tvN 새 예능프로그램 ‘알쓸신잡’은 오는 2일 오후 9시 50분에 첫 방송된다. 사진제공=tvN 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

미국 존스홉킨스 대학 응용물리학 연구소가 공개한 미국 항공우주국(NASA)의 태양 탐사선 ‘솔러 프로브 플러스’(Solar Probe Plus)의 모습. NASA는 내년 여름 태양의 대기를 조사하기 위해 이 탐사선을 발사할 것이라고 밝혔다. 탐사 과정에서 이 탐사선은 극심한 열과 방사선에 노출될 것이라고 덧붙였다. 사진=AP 연합뉴스 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

국제 연구팀과 새로운 입자 발견 4월 초 호암재단에서 제27회 호암상 수상자를 발표했을 때 많은 사람들이 과학분야 수상자에 주목했다. 국내 과학계에서는 낯선 지방대 소속 여성 과학자였기 때문이다.주인공은 최수경(60) 경상대 물리학과 교수. 최 교수의 이번 수상은 27년 호암상 역사에서도 독특한 기록이다. 사회, 예술분야를 제외한 과학, 공학, 의학 3개 분야 수상자 79명 중 세 번째 여성 수상자이면서 지방대 교수로서는 첫 수상이다. 호암상 첫 여성 수상자는 2005년 과학분야 김영기 미국 시카고대 교수, 두 번째는 2009년 의학분야 김빛내리 서울대 교수다. 최 교수는 “최근 3년 넘게 준비했던 연구과제의 연구비 수주에 실패해 ‘그간 해왔던 연구도 줄여야 하나’라는 고민을 하던 차에 수상 소식을 듣게 돼 너무나 기뻤다”며 환한 미소로 소감을 밝혔다. 대중적으로 신인급이지만 최 교수는 자연계를 구성하는 기본입자와 입자 간 상호작용을 연구하는 입자물리학 분야에서는 유명하다. 최 교수는 전 세계 13개국 57개 연구기관이 참여한 공동 프로젝트 ‘벨’ 실험팀에서 활동하면서 기존에 알려지지 않은 새로운 입자를 발견해 해외에서 ‘입자물리학의 한 획을 그은 업적’이라는 평가까지 받고 있다. 최 교수는 “기초연구가 당장 산업발전에 기여할지 어떨지는 알 수 없지만 장기적으로는 인류에게 유용하게 쓰이는 사례가 많다”며 “국내에서도 기초과학의 중요성을 강조하는 분위기이지만 여전히 부족한 면이 있는 만큼 미래의 실현 가능성을 보면서 기초과학 육성에 더 신경을 썼으면 한다”고 말했다. 새 정부는 비정규직 연구원과 출산과 육아로 경력단절된 여성 과학자들의 처우에 대한 관심이 높다. 최 교수 본인 역시 독신이지만 경력단절 후배 여성 연구자들에 대한 정책에 관심이 높다. 그는 “현대 과학의 변화 속도는 눈부시다는 말이 무색할 정도로 빠르게 변하기 때문에 육아나 출산 때문에 실험실을 1~2년 비우는 것만으로도 같은 경력의 남성 연구자들과 동등하게 활동하는 데 문제가 된다”고 지적했다. 최 교수는 “경력단절 여성 연구자의 인건비 일부를 정부에서 일정 기간 보전해주는 동시에 연구실에서도 동등한 연구자로서 받아들이는 분위기를 만들어주는 것이 필요하다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

푹푹 찌는 가마솥더위가 이어지는 여름이 코앞으로 다가왔다. 특히 지난해 7월 말부터 8월 한 달 내내 한반도는 그야말로 펄펄 끓는 가마솥 속에 있는 것처럼 밤낮을 가리지 않고 무더위가 계속됐다. 최근 몇 년간 전 세계는 최악의 가뭄과 홍수, 사상 최악의 허리케인, 열파(熱波·장기간의 이상고온 현상)와 폭염 등 다양한 형태의 극단적 날씨에 시달려 왔다. 많은 과학자들은 이런 극단적 날씨 변화는 결국 지구 온난화로 인한 기후변화가 가장 큰 원인이라고 지목하고 있다. 기후변화가 전 세계적 추세로 자리잡으면서 최근 과학자들은 단순한 기후변화 추이뿐만 아니라 그에 따른 인간과 생태계 변화에 대해서도 주목하고 있다.밤에 충분한 수면을 취하지 못하는 불면증은 빛 공해, 각종 스트레스, 커피 같은 기호식품의 과다 섭취를 포함해 셀 수 없을 정도로 많은 원인으로 인해 발생한다. 얼마 전에는 공기오염도 불면증의 원인이 된다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 이제는 기후변화도 불면증의 원인으로 추가될 것으로 보인다. 미국 하버드대 케네디 공공정책전문대학원, 의대, MIT 미디어 랩, 매사추세츠 종합병원 정신과, 샌디에이고주립대, 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고), UC리버사이드 공동연구팀은 기후변화로 인해 지구 평균온도가 상승함에 따라 불면증에 시달리는 사람이 늘고 있다는 연구 결과를 발표했다. 이들은 냉난방 시설을 가동하기 어려운 저소득층과 체온 조절이 쉽지 않은 영유아 및 노년층에게 그 피해는 더 많이 돌아갈 것이라고 지적했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 26일자에 발표됐다. 연구팀은 질병통제예방센터(CDC)가 갖고 있는 2002~2011년 공중보건조사에서 무작위로 선별한 76만 5000명의 데이터와 미국해양대기관리청(NOAA) 산하 국립환경정보센터(NCEI)의 주요 도시의 기온변화 데이터를 비교했다. 그 결과 밤 기온이 1도 상승하면 미국인 약 940만명이 불면증에 시달리게 된다고 밝혔다. 특히 여름철엔 불면증에 시달리는 사람이 3배가량 늘어날 수 있다고 강조했다. 즉 봄이나 가을, 겨울철 1도 상승으로 940만명이 불면증에 시달리게 된다면 여름철 1도 상승으로는 약 2800만명이 불면증을 겪게 된다는 것이다. 또 지금 추세로 지구 온난화가 지속된다면 세기말인 2099년에는 지금보다 수면 장애를 겪는 사람이 4배 이상 늘 것으로 예측됐다. 닉 오브라도비치 케네디스쿨 교수는 “밤에 너무 덥거나 추우면 숙면을 취할 수 없다는 것은 오래전부터 알려져 있었지만 기후변화가 수면에 미치는 영향에 대한 연구는 없었다”며 “이번 연구는 기후변화가 인간에게 악영향을 미친다는 또 하나의 증거”라고 설명했다. 대왕고래(흰수염고래)는 지구상에서 현존하는 동물 중 가장 큰 몸집을 자랑한다. 북반구에 서식하는 대왕고래는 몸길이가 24~26m, 무게 125t, 남반구에서는 이보다 더 큰 33m에 179t에 이른다. 대왕고래는 과거 공룡을 포함해 지금까지 알려진 지구상의 모든 생존 동물 중에서도 가장 큰 것으로 알려져 있다. 미국 시카고대 지구물리학과, 스탠퍼드대 생물학과, 워싱턴 국립자연사박물관 고생물학과 공동연구진은 고래의 이런 전무후무한 거대한 몸집은 300만~450만년 전 지구가 빙하기에 접어들면서 폭발적으로 커지기 시작해 지금까지 이어지고 있다는 주장을 ‘영국왕립학회보B-생명과학’ 24일자에 발표했다. 연구팀은 자연사박물관에 보관된 멸종 고래의 두개골 화석과 현존 고래의 골격 140여종을 비교하는 한편 당시 기후 및 해양환경 예측 데이터와 연결해 분석했다. 그 결과 마이오세 후기인 약 500만년 전 빙하기가 시작되면서 고래의 덩치가 두 배 이상 커져 현재에 이른 것으로 추정됐다. 꽁꽁 얼어붙은 육지의 공룡들이 멸종한 것과 달리 바닷속에는 영양염류와 플랑크톤, 크릴새우 등 고래의 먹잇감들이 오히려 늘어나면서 고래의 몸집이 커질 수 있는 환경이 만들어졌다는 것이다. 그레이엄 슬레터 시카고대 교수는 “이번 연구 결과는 기후변화가 고래 같은 동물의 몸집 변화에도 직접적인 영향을 미쳤다는 것을 보여 준다”며 “현재 진행되고 있는 지구온난화는 변화에 약한 생물종의 멸종과 개체 감소로 인해 해양 생태계의 구조와 다양성에 악영향을 미칠 가능성이 크다”고 우려를 표했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

tvN 새 예능프로그램 ‘알아두면 쓸데없는 신비한 잡학사전’(이하 ‘알쓸신잡’) 예고편이 공개돼 화제다. ‘알쓸신잡’은 정치·경제, 미식, 문학, 뇌 과학 등 각 분야를 대표하는 ‘잡학 박사’들과 연예계 대표 지식인 유희열이 진행을 맡아 분야를 넘나드는 지식 대방출 향연을 펼치는 프로그램이다. 작가 유시민을 필두로 맛칼럼니스트 황교익, 소설가 김영하, 뇌를 연구하는 물리학자 정재승이 출연하며, 국내를 여행하면서 다양한 관점의 이야기를 펼쳐 딱히 쓸 데는 없지만 알아두면 흥이 나는 신비한 ‘수다 여행’을 콘셉트로 시청자들의 지적 유희를 만족시킬 전망이다. 이번 프로그램은 기존 나영석PD 사단이 선보여온 예능과 사뭇 다른 포맷인 것으로 알려져 기대감을 자아내고 있는 가운데 지난 26일 예고편이 공개돼 눈길을 끌고 있다. 공개된 예고편에는 통영을 배경으로 MC 유희열과 잡학박사 4명의 갈 곳을 잃은 ‘아무말 대잔치’가 펼쳐지는 모습이 담겼다. 유희열은 이번 프로그램에 합류하게 된 이유로 “유시민 선생님과 프로그램을 한다고 해서 무조건 한다고 했다”며 “요즘 내 인생의 최고의 예능인이시다”라고 전해 폭소를 자아냈다. 이어 유시민 작가는 “나는 원래 놀기를 좋아한다. 삼시세끼 어촌편에 나가고 싶었다”고 고백해 ‘낚시인’으로서 로망을 나타냈다. 넘치는 외모 자신감을 드러내는 한편, 유적지 안내문을 보고 띄어쓰기 지적을 하는 등 매력적인 캐릭터를 선보여 시청자들의 기대감을 자아내고 있다. 소설가 김영하는 영화 ‘내 머릿속의 지우개’에 나오는 명대사 “이거 마시면 나랑 사귀는 거야”를 직접 썼다고 밝혀 치명적 매력을 드러냈다. 대한민국 1세대 맛칼럼니스트로 활발한 활동을 하고 있는 황교익은 인지도 굴욕을 안기기도 했으며, 뇌과학자 정재승은 “과학자가 이순신 장군에 대해 아는 것이 무엇이냐?”는 유시민 작가의 질문에 “이순신 장군의 숨결이 지구 대기권 어디에 흩어져 있을텐데 그 공기 분자가 나한테 들어올 확률을 계산해봤다”라고 응수해 출연진들에게 폭소를 안겼다. 한편, tvN 새 예능프로그램 ‘알쓸신잡’은 오는 2일 오후 9시 50분 첫 방송된다. 사진제공=tvN 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

지구에서 21광년 떨어진 곳에 ‘슈퍼 지구’가 존재한다는 것을 과학자들이 발견해냈다. 슈퍼 지구는 물과 생명체가 존재할 가능성이 제기된 지구형 행성으로, 질량이 지구보다 큰 천체를 말한다. 카나리아 제도 천체물리학연구소(IAC·Instituto de Astrofísica de Canarias) 연구진은 M형 왜성이자 적색왜성인 글리제625(GJ625)에서 약 0.08천문단위(AU·1AU는 지구-태양 간 거리) 떨어져 있는 곳에서 새로운 암석 행성 GJ625 b를 발견했다. 이 암석행성이 바로 슈퍼지구의 0순위 후보로 떠오른 것이다. 이들 천문학자는 카나리아 제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오국립망원경(TNG·Telescopio Nazionale Galileo)의 북반구용 고정밀 시선속도측정 행성탐사기(HARPS-N·High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher for the Northern Hemisphere)를 사용해 3년 6개월 동안 스펙트럼 151개를 얻었다. 연구진은 이 중에서 시선속도(천체가 관측자의 시선 방향에 가까워지거나 멀어지는 속도)에 생긴 작은 변화를 찾아내 슈퍼 지구의 존재를 밝혀냈다. 이 행성은 분석 결과, 질량은 지구의 약 2.8배로, 생명거주가능구역(HZ·habitable zone)에서 안쪽 가장자리를 따라 약 14일을 주기로 공전하고 있어 액체 상태의 물을 유지하기에 충분한 서늘한 온도를 가진 암석 세상일 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 알레한드로 수아레스 마스카레뇨 연구원은 “GJ625(이번에 발견된 슈퍼 지구의 모성)는 비교적 서늘한 별이므로, 이 행성은 생명거주 가능구역 가장자리에 있어 표면에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다”면서 “사실, 이 행성의 대기를 덮는 구름과 자전 속도를 살펴봐도 이 행성은 잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 곳”이라고 설명했다. 특히 이번 행성은 지구에서 약 21광년 거리에 있어 태양계와 비교적 가깝고 지금까지 발견된 슈퍼 지구들 중 가장 적은 질량을 갖고 있다고 연구진은 말한다. 이 말은 지구와 가장 유사하다는 것. 또 다른 연구 저자인 라파엘 레볼로 교수에 따르면, 앞으로 과학자들은 이 행성이 다시 모성(GJ625) 앞을 지날 때를 자세히 관측해 밀도와 반지름은 물론 대기 특성 등 더 상세한 정보를 알아낼 계획이다. 이에 대해 레볼로 교수는 “카나리아 대형망원경(GTC·Gran Telescopio Canarias)의 고정밀 고안정 분광기나 30m 망원경(TMT·Thirty Meter Telescope)과 같은 북반구의 차세대 망원경을 사용하면 된다”고 말했다. 또한 공동 저자 중 한 명인 조네 곤살레스 에르난데스 박사는 “앞으로 측광 관측을 진행할 때 새로운 관측 연구는 모성을 가로지르는 행성 통과를 탐지하는 것이 필수적”이라면서 “GJ625 주변 생명거주가능지역에 암석 행성이 더 있을 가능성이 있으므로 계속해서 탐사를 진행할 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 지난 18일 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인 논문저장 사이트인 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 공개됐으며, 조만간 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 실릴 예정이다. 사진=IAC 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“새로운 요리를 발견한다는 것은 새로운 별을 발견하는 것보다 인간을 더 행복하게 만든다.” 미식가로 유명했던 19세기 프랑스 법관 장앙텔름 브리야사바랭의 이 말은 방송 채널을 몇 번 돌리다 보면 금세 만고불변의 진리임을 깨닫게 된다. 지상파와 케이블을 가릴 것 없이 ‘쿡방’(요리하는 방송), ‘먹방’(먹는 방송)이 넘쳐난다. 이들 프로그램에서 비쳐지는 출연자들의 ‘먹부림’(먹는 것을 과도하게 자랑하는 조어)은 지상 최대의 행복감이 저런 게 아닐까 싶을 정도다. 전국 방방곡곡은 말할 것 없고 지구촌 곳곳을 헤집고 다니며 유명 맛집을 찾아 소개한다. 별별 형태로 요리 대결을 벌이는 프로그램도 적지 않다. 이런 먹방 신드롬은 ‘요리사’를 초등학생 장래희망 3위에 올려놓기도 했다. 사실 우리가 맛있게 먹는 음식들은 과일과 채소 같은 식물계열과 생선, 육류, 유제품 같은 동물 계열의 식재료를 먹기 좋게 변형시키고 섞는 화학적, 물리적 과정을 거쳐 탄생한 것들이다. 주방과 음식 속에는 어떤 과학적 현상들이 숨어 있을까. 만약 요리의 과학을 조금 깊이 있게 이해한다면 레스토랑에서 이런 식의 재미있는 주문도 가능하지 않을까 싶다. 물론 ‘진상’ 취급을 받을 위험성을 감수하면서 말이다. “사카로스와 안토시안이 고농도로 함유된 그물구조의 다당류와 에어로젤 상태의 글루텐 덩어리를 주세요.” → “블루베리 잼과 비스코트(두 번 구워 딱딱하고 바삭한 빵)를 주세요.”●분자요리학 = 조리과학 + 식품과학 ‘분자요리’라고 하면 흔히 요리사들이 주방을 스포이트나 피펫, 사이펀 같은 실험기구로 가득 채워 놓고 이상한 음식을 만들어 내는 것으로 생각한다. 분자요리학은 영국 옥스퍼드대 물리학자 니컬러스 커티와 프랑스 국립농학연구소(INRA) 화학자 에르베 디스가 처음 주창한 개념으로, 음식의 질감과 조직 그리고 조리과정에서 발생하는 현상 등을 좀더 과학적인 시각으로 접근해 음식의 다양성과 조리방식에 변화를 만들어 보자는 취지를 담고 있다. 그렇지만 요리 자체가 열로 단백질 분자를 응고시키거나 물질을 혼합해 이온화시키는 전형적인 물리적, 화학적 변화 과정이기 때문에 분자요리는 인류가 불을 사용해 음식을 조리해 먹기 시작한 때부터 시작됐다고 과학자들은 지적하고 있다. 요리를 할 때 시간과 온도, 압력을 고려하는 이유도 식재료 속에 포함된 수분의 분포와 양을 조절하기 위한 과학적 과정이라는 설명이다.●어려서 먹은 음식이 기억나는 이유는 우리가 맛을 느끼는 것은 맛 분자가 혀의 미뢰(맛을 인식하는 감각세포), 입천장, 뺨 안쪽 벽, 목구멍 안쪽의 수용체를 자극하면 그 정보를 전기신호로 바꿔 뇌에 전달하기 때문이다. 음식에서 향을 풍기는 분자는 바로 콧속 후각세포를 자극해 들어가는 경우도 있지만 입으로 들어간 뒤 목으로 삼켜지는 과정에서 코로 전달되는 ‘역(逆)후각’ 과정을 통해 전달되기도 한다. 포도주 맛을 음미할 때 한 모금 머금은 다음에 입안에서 이리저리 굴려 보는 것도 역후각을 이용하기 위한 것이다. 어려서 처음 맛본 음식에 대한 기억이 강렬한 이유도 이렇게 전달받은 다양한 자극이 뇌에 이미지와 감정, 감각의 형태로 기록되기 때문이다. 요리의 대가들이 음식에 대한 강렬한 자극을 남기기 위해 노력하는 이유도 이 때문이다.●달걀 삶기는 누워서 떡 먹기? No! 과학자들은 달걀을 삶는 과정은 분자요리의 방식이 어떤 것인지를 알 수 있게 해 준다고 입을 모은다. 달걀을 잘 삶으려면 시간과 온도를 적당히 조절하는 것이 중요한데 생각만큼 쉽지 않다. 대개는 펄펄 끓는 섭씨 100도의 물에다 10분 이상 삶는데, 이래선 과학자들에게 좋은 점수를 받지 못한다. 섭씨 72도로 10~12분 정도 익혀 주는 것이 최적의 달걀 삶기라는 것이다. 만약 달걀을 지나치게 익히면 황화철이 생겨 노른자 표면이 푸르스름하게 변하거나 수분이 완전히 빠져나가 퍽퍽해져 식감이 떨어진다. 게다가 단백질이 분해되면서 황화수소가 발생해 달걀 특유의 냄새가 심하게 날 수 있다. 달걀을 삶거나 프라이를 하는 것은 모두 열을 이용해 노른자와 흰자를 굳히는 것이다. 그런데 이 ‘익힌다’는 것을 ‘단백질 응고’라는 개념으로 확장할 경우 일반 상온에서도 달걀을 익힐 수 있다. 독한 술이나 에탄올을 날달걀의 흰자나 노른자에 붓고 어느 정도 시간이 지나면 열에 익힌 것처럼 굳게 된다. 실제로 분자요리사들은 이런 응고현상을 이용해 독주로 달걀을 요리하는 경우도 많다.●육즙이 살아 있는 고기를 먹으려면 고기를 조리하면 고기의 향과 영양성분이 포함된 액체, 소위 육즙이 나온다. 일반적으로 스테이크나 꽃등심구이가 가장 맛있을 때는 씹었을 때 입안에 육즙의 일부가 나와 촉촉하고 부드러운 식감과 맛있는 향이 느껴지는 ‘육즙이 살아 있는’ 때다. 육즙의 양은 고기 근육을 이루는 섬유질 조직이 수분을 얼마나 잡아둘 수 있는가에 따라 달라진다. 62도가 넘어가면 동식물의 세포질과 조직에 존재하는 수용성 단백질인 알부민이 그물 구조를 이루면서 수분을 가둔다. 그러나 68도가 넘어가면 고기 자체 단백질이 응고하면서 수분이 완전히 빠져나가 딱딱해지게 된다. 따라서 고기를 맛있게 굽는 방법은 너무 바싹 굽지 않는 것이다. 고기의 맛과 색을 내기 위해서는 일단 센 불에서 앞뒤로 노릇노릇하게 구워 ‘마이야르 반응’이라는 화학반응을 일으키도록 해야 한다. 마이야르 반응은 단백질과 당분이 포함된 식품이 열을 만나면 갈색으로 변하면서 맛과 향이 풍부해지는 화학반응으로, ‘캐러멜화 반응’이라고 부르기도 한다. 마이야르 반응이 나타나면 곧바로 70도 이하의 낮은 온도에서 원하는 상태로 서서히 구우면 된다.●향신료나 허브 언제 넣어야 할까 음식의 맛과 향을 더해 주는 향신료는 요리를 시작할 때 넣어야 할까, 아니면 요리 중간에 넣어야 할까, 그것도 아니라면 요리가 끝날 무렵에 넣어야 할까. 음식의 맛을 더해 주는 보조재료일 뿐인 만큼 언제 넣어도 상관없지 않겠냐는 생각을 할 수 있지만 넣는 순서에 따라 그 효과는 확연히 달라진다. 이유는 식물이 주원료인 향신료에는 고유의 휘발성 기름성분(에센셜 오일) 때문이다. 간 것이나 분말 상태의 향신료는 너무 일찍 넣으면 에센셜 오일이 빨리 증발한다. 따라서 요리가 마무리되는 시점에 넣는 것이 음식을 더 향기롭게 만들 수 있다. 통후추처럼 과립 형태로 된 향신료는 에센셜 오일을 천천히 내놓기 때문에 조리를 시작할 때 넣는 것이 좋다. 에센셜 오일은 휘발성이 강해 오래 그리고 높은 온도에서 보관하면 향이 금방 사라진다. 때문에 향신료는 필요할 때마다 사서 쓰는 것이 좋고 오래 보관해야 할 경우는 시원하고 그늘진 곳에 두는 것이 좋다. ●채소를 익혀서 먹는 이유는? 육류에 있는 콜라겐은 고기의 구조를 형성하고 지탱하는데, 채소의 경우 셀룰로오스라는 세포벽이 콜라겐과 같은 역할을 한다. 식물의 세포벽을 이루는 셀룰로오스 분자들은 판데르발스의 힘과 수소결합으로 미세섬유를 형성하고 이것들이 다시 모여 거대섬유 단계를 거쳐 섬유질 그리고 세포벽을 만드는 것이다. 채소의 영양분을 쉽게 흡수하기 위해서는 셀룰로오스로 형성된 세포벽을 무너뜨리는 것이 좋다. 채소를 익히는 것은 복잡하게 짜여 있는 구조를 느슨하게 해 벽을 쉽게 무너뜨리도록 만들어 주는 것이다. 셀룰로오스는 수소결합으로 강하게 연결돼 있기 때문에 수산화이온이 들어 있는 염기성 용액을 사용하면 좀더 쉽게 익힐 수 있다. 채소를 데치거나 익힐 때 천연탄산수를 넣으면 탄산이온이 나오면서 낮은 온도에서 더 짧은 시간에 익힐 수 있다. 열에 의해 영양소가 파괴되는 시간이 줄어들기 때문에 채소의 향과 비타민을 더 많이 보존하면서 익힐 수 있다는 것이다. 말린 채소는 셀룰로오스 조직이 경화돼 조리시간이 길어지는데 이때 탄산수를 넣고 익히면 조리시간을 단축할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가까운 은하 중심 부근에 있는 두 개의 ‘괴물 블랙홀’이 충돌 코스에 진입한 것이 확실시된다는 새 연구가 발표되었다. 천문학자들은 백조자리 A 중심에 있는 알려진 초질량 블랙홀에서 1500광년 떨어진 거리에 있는 엄청난 광도의 천체를 발견했다. 백조자리 A는 지구로부터 8억 광년 떨어진 은하로, 천문학자들에게 가장 흥미로운 연구 대상이 되고 있는 은하 중 하나다. 미국 국립전파천문대(NRAO) 소속 크리스 카릴리 논문 공동 저자는 발표문을 통해 “우리는 이 은하에서 제2의 초질량 블랙홀을 발견한 것으로 생각하고 있다”면서 “이 블랙홀은 천문학적으로는 비교적 가까운 과거에 이 은하에 다른 은하가 합병되었음을 말해주는 것”이라고 밝혔다. 이 전파천문대는 미국 국립 과학재단에서 운영하는 전파천문 연구시설로 뉴멕시코에 소재하고 있다. 그는 “이 두 블랙홀은 지금껏 발견된 블랙홀들 중 가장 가까운 거리에 위치한 것으로 머지않은 미래에 충돌, 합병될 것으로 보인다”고 덧붙였다. 논문을 집필한 연구자들은 2015년에서 2016년까지 이 천문대의 장기선 간섭계(Very Large Array; VLA)를 이용해 백조자리 A 은하를 연구했다. 전파망원경에 의해 발견된 이 수수께끼 같은 밝은 천체는 1980년대와 90년대의 백조자리 A 이미지에서는 발견되지 않은 것이었다. 1994년에서 2002년 사이에 허블 우주망원경과 하와이의 케크 망원경의 자외선 이미지로 잡은 이미지를 보면 같은 지점에서 희미한 빛을 내는 천체가 잡혀 있다. 이 수수께끼의 천체는 처음에는 무리지은 별들의 집단으로 추정되었지만, 최근 급격히 밝아지기 시작한 것으로 보아 다른 가능성이 제기된 것이다. 연구자들은 두 개의 가능성을 놓고 저울질하고 있는데, 폭발 단계에 들어선 초신성이거나 아니면 초질량 블랙홀일 거라고 연구자들은 보고 있다. 연구팀이 선호하는 가설은 초질량 블랙홀이다. 왜냐하면, 어떤 초신성 타입도 그토록 오래 밝게 빛난 사례가 없었기 때문이다. 제2의 초질량 블랙홀이 지금처럼 활동적인 된 것은 주변의 별이나 가스를 엄청나게 폭식한 탓으로 보인다고 연구자들은 덧붙였다. 영국 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 소속 대니얼 펄리 논문 대표저자는 “아직까지 풀리지 않은 의문들은 앞으로 계속될 관측에서 실마리를 얻을 수 있을 것으로 본다”면서 “만약 이것이 제2의 블랙홀로 밝혀진다면 우리는 다른 은하에서도 이 같은 예를 발견할 수 있을 것”이라고 말했다. 새 연구는 조만간 천문학 분야 권위지 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

이제는 화장한 유골을 땅이나 강이 아닌 우주에 뿌리는 시대에 접어든 것 같다. 지난 16일(현지시간) 미국 샌프란시스코에 위치한 엘리시움 스페이스 측은 조만간 유골을 우주로 보내는 장례서비스를 시작할 것이라고 밝혔다. 양지바른 무덤이 아닌 지구 궤도를 돌게 될 특별한 장례서비스의 이름은 '메모리얼 스페이스플라이트'(memorial spaceflight). 지구 밖으로 눈을 돌린 ‘우주장’(宇宙葬) 방식은 이렇다. 전직 미 항공우주국(NASA) 직원과 장의 전문가들로 구성된 엘리시움은 우주장이라는 꿈을 실현하기 위해 작은 인공위성을 만들었다. 이 위성에 실리는 것이 바로 수백여 명의 유골이 담긴 캡슐이다. 이를 우주로 보낼 로켓에 싣기 위해 엘리시움 측은 일론 머스크가 이끄는 민간 우주개발사 스페이스X와 손을 잡았다. 엘리시움 CEO 토마스 시베이트는 "우리의 장의 위성은 2년 간 평화롭게 지구 궤도를 돌게 될 것"이라면서 "이후 우주선은 지구 대기권으로 떨어지면서 별똥별이 될 것"이라고 밝혔다. 이어 "유족들과 고인의 친구들은 스마트폰을 통해 현재 위성의 위치를 파악하며 추모할 수 있다"고 덧붙였다. 보도에 따르면 현재 회사 측은 이미 100명의 예약자를 받은 상태로 최저 가격은 예상보다는 싼 2490달러(약 280만원)다. 　 한편 최초의 우주 장례는 지난 1997년에 있었다. 민간 우주항공사 오비털 사이언스(Orbital Sciences)의 처녀 비행 때 페가수스 로켓에 실린 캡슐에 24명의 유골이 지구 궤도에 올려진 바 있다. 그 면면을 보면, ‘스타 트랙’의 제작자 진 로든버리, 작가이자 심리학자인 티모시 리어리, 물리학자로서 우주탐사에 참여했던 제러드 오닐 등등이다. 이 캡슐은 2002년 지구 대기권으로 진입하면서 재가 됐다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

고대에서 계몽시대까지도 수학은 철학과 동일시되며 지성사의 큰 부분을 담당했다. 특히 고대 아테네의 수학은 거의 기하학을 의미하는 것이어서 플라톤 철학에서는 피안의 세계를 들여다보는 창구로 간주했다. 수의 간단한 연산조차도 기하학적으로 이해했다. 예를 들면 1+1이라는 숫자는 1의 길이를 가진 두 개의 직선을 연결해서 생기는 직선의 길이로 간주했다.하지만 영원한 게 무엇이 있으랴. 러셀 같은 수학자는 수학을 논리학으로 보았는데, 논리학조차도 이제는 대학의 철학과에서 담당하거나 협동과정으로 운영되는 경우가 많다. 언어적 성격이 부각되던 논리학에서 모델 이론이 부상하며 새로운 수학적 발견을 이끄는 사례도 출현했다. 수학이 세분화와 전문화된 사례는 많다. 이론적 측면이 강한 확률론은 아직도 수학과에서 대부분 다루지만, 통계학은 데이터를 다루는 실험적 성격이 커지면서 독자성이 대세가 됐다. 최근 빅데이터 붐이 일자 데이터 사이언스라는 이름이 등장했다. 통계학의 다른 이름으로 보는 견해도 있지만, 전산학과 IT의 측면도 있고 위상수학 같은 순수수학 이론도 역할을 하면서 나름의 독자성을 갖는 새로운 융합 분야로 간주된다. 거대 분야였던 수학의 가지치기는 다발적으로 일어났다. 예전의 러시아 대학에는 대수학과 해석학과 기하학과 또는 유체역학과 같은 학과명이 있는 경우가 있었다. 수학과 물리학의 경계도 분명치 않아서 역학과나 수리물리학과에도 많은 수학자가 채용됐다. 지금도 이런 학과명이 일부 남아 있는데, 수학의 전통적인 분야인 대수학, 해석학, 통계학 등이 성장하고 규모가 커지면서 독자적인 분야로 간주할 정도가 됐다는 견해를 반영한다. 이런 세분화의 흐름이 모든 시기에 모든 곳에서 일어나는 것은 아니어서 국가 간, 지역 간의 문화적 차이가 상당히 있다. 일본의 경우는 수학과 또는 수리과학과라는 이름으로 대부분의 수학 분야를 커버하고 통계학과가 독립된 경우는 드물다. 반면에 경제학과나 경영대 등에 통계학이나 수학 분야의 교수가 채용되는 경우는 잦다. 러시아 정도의 세분화는 아니지만, 미국 대학에서는 수치 해석을 중심으로 하는 응용수학과가 따로 있는 경우가 흔하다. 캐나다의 워털루대학에는 최적화 이론을 중심으로 하는 최적화학과가 있는데, 150명 이상의 교수진을 보유한 거대 학과다. 미적분 이론과 조합론의 활용 분야인 최적화 이론은 전통적으로 물류 산업 등에서 중요 역할을 하면서 산업공학과의 가장 중요한 과목으로 자리 잡았었다. 최적화 이론의 중요성이나 활용이 경영학 등으로 확대되자 국내외 대학에서도 산업공학과를 경영학과나 수학과와 합치는 경우도 빈번하다. 최적화 이론은 빅데이터의 부상과 함께 그 근간 이론으로서의 중요성이 재발견되면서 이제는 데이터 사이언스 학과의 주요 과목이 됐다. 전통적으로 응용수학의 근간은 수치 해석이었지만, 디지털 시대가 도래하자 정수론이나 조합론 또는 위상수학 같은 순수수학 분야가 응용되는 사례가 급속히 늘었다. 그래서 수학과와 응용수학과의 분리가 타당한지에 대한 논의가 활발해졌다. 국내에서도 카이스트의 수학과와 응용수학과가 통합돼 수리과학과가 된 지 꽤 됐다. 이렇게 수학의 역사에서는 세분화 뒤에 연결과 융합의 중요성이 등장하곤 했다. 그러니 수학의 가지치기는 세분화의 일방향성이 아니라 ‘모이고 흩어지기가 거듭되며 발전하는’ 이합집산에 가깝지 않을까.

수십에서 수백㎞ 떨어진 곳에서 발생한 방사성물질을 탐지할 수 있는 기술이 최초로 개발됐다. 한국연구재단은 울산과학기술원(UNIST) 물리학과 최은미 교수 연구팀이 고출력 전자기파를 이용해 원거리에서도 방사성물질을 실시간으로 탐지할 수 있는 기법을 실험적으로 증명했다고 16일 밝혔다.연구팀은 가시광선, 적외선, 자외선, 엑스선 등 전자기적 과정에 방사되는 에너지인 ‘전자기파’를 발생시키는 장치를 개발해 방사성물질 주변에 쪼였다. 이어 방사성물질로부터 나오는 플라스마 생성 시간을 분석해 방사성물질의 유무를 파악했다. 이는 방사성물질로부터 방출된 고에너지 감마선, 알파선 등이 계수기에 도달하는 시간을 측정해 분석하는 기존의 방사능 탐지 기술인 가이거 계수기와 다르다. 기존의 가이거 계수기는 탐지 거리를 늘리는 데 한계가 있었다. 하지만 원거리까지 방사할 수 있는 전자기파를 이용하면 수십∼수백㎞ 거리에서도 방사능을 탐지할 수 있다. 또 기존 이론에서 예측한 것보다 민감도가 4800배 높아 극소량의 방사성물질도 찾아낼 수 있다. 이런 탐지 방식은 2010년 미국 메릴랜드대학에서 이론적으로 처음 제안했지만, 실험적으로 증명한 것은 처음이다. 원거리에서도 방사능 유출, 핵무기 개발, 핵무기 테러 등 방사능 비상사태에 신속하게 대응할 수 있을 것으로 기대된다. 최 교수는 “로봇도 접근하기 어려운 일본 후쿠시마와 같은 고방사성 환경에서의 탐지, 방사성물질을 이용한 테러활동 감시, 원전 비상사태 등에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9일 자에 실렸다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

●만성 신장병 치료 프로바이오틱스 개발 한국식품연구원(원장 박용곤) 장내미생물연구단과 가톨릭관동대 국제성모병원 신장내과 공동연구팀은 만성 신장질환 치료용 프로바이오틱스 개발에 성공했다고 16일 밝혔다. 만성 신장질환은 동맥경화와 혈관 석회화를 유발하기 때문에 칼슘(Ca)과 인(P) 성분 조절이 필요한데 연구팀은 혈액 내 인 조절기능이 탁월한 프로바이오틱스를 선별해 동물실험한 결과 효능을 확인했다. 이번에 개발된 물질은 혈중 인 농도를 22.3%, 요독증 유발 물질을 39.5% 낮추는 것으로 밝혀졌다. ●은하 진화 밝힐 해파리형 은하 발견 한국천문연구원(원장 한인우) 신윤경 박사팀이 참여한 국제공동연구진은 지구로부터 약 11억 광년 떨어진 곳에 위치한 거대은하단에서 해파리 은하를 발견하고 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 최신호에 발표했다. 나선형 은하가 아니라 타원 형태의 은하에서 가스의 꼬리가 나온 형태의 해파리 은하가 발견된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 칠레 VLT 8.2m급 망원경에 장착된 3차원 분광관측기기를 활용했다. 이번 발견은 은하 주변 환경이 은하의 진화 과정에 미치는 영향을 밝혀내는 데 도움을 줄 것으로 예상된다. ●UNIST-헬름홀츠 공동연구센터 설립 울산과학기술원(UNIST·총장 정무영)이 독일 헬름홀츠 율리히 연구소와 공동연구센터를 설립했다고 16일 밝혔다. UNIST는 16일 ‘UNIST-헬름홀츠 율리히 미래에너지 혁신 연구센터’ 개소식을 갖고 산업화가 가능한 수준의 차세대 에너지 원천기술 공동개발에 나선다. 이번 공동연구센터 개소로 UNIST는 독일 3대 연구기관인 헬름홀츠, 막스플랑크, 프라운호퍼 연구회와 공동연구센터를 모두 구축한 유일한 국내 대학이 됐다.

양자컴퓨터는 미시세계의 물리 현상을 표현하는 양자역학에 기반한 차세대 계산 장치다. 양자컴퓨터의 가능성은 1982년 노벨 물리학상 수상자로 유명한 미국의 물리학자 리처드 파인먼이 처음으로 제안했다. 그로부터 35년이 흐른 지금, 양자컴퓨터의 일부가 구현됐으나 상용화까지는 아직 커다란 숙제로 남아 있다. 현대 컴퓨터의 성능은 몇 년 안에 공정상의 물리적 한계로 인해 성능 발전의 정체기가 도래할 것이라고 한다. 이러한 이유로 양자컴퓨터를 비롯한 차세대 컴퓨터 기술이 우리가 지향해야 할 미래기술로 다시 조명받고 있다. 양자컴퓨터의 특성은 정보를 저장하는 단위로부터 설명할 수 있다. 현대의 컴퓨터는 0과 1로 이루어진 ‘비트’가 단위이다. 반면 양자컴퓨터는 00, 01, 10, 11과 같이 두 개의 이진수로 정보 저장이 가능하고 3개 이상의 이진수로도 표현할 수 있다. 이것이 ‘큐비트’라는 단위인데, 정보 저장과 처리의 관점에서 기존의 컴퓨터 대비 곱절 이상의 효율을 달성할 수 있다는 것이다. 양자컴퓨터의 대표적인 적용 분야는 소인수분해이다. 소인수분해를 계산하기 위한 컴퓨터 알고리즘은 우리가 중학교 때 배웠던 방식과 크게 다르지 않다. 소수를 일일이 대입해 보고 나눠지는지를 판단하는 작업의 반복이기 때문에 상당한 계산 능력을 요구한다. 실제로 193자리의 수를 소인수분해하는 데에 80개의 연산처리장치(CPU)를 사용해 5개월이나 걸렸다. 양자컴퓨터를 활용한 소인수분해 알고리즘은 1994년 처음으로 소개됐는데, 계산에 소요되는 시간을 수백분의1로 줄일 수 있다는 것을 이론적으로 증명했다. 양자컴퓨터가 상용화되면 소수 기반의 암호체계가 모두 무용지물이 될 것이라는 우려는 바로 이러한 알고리즘 때문이다. 지금까지 양자컴퓨터가 소인수분해에 성공한 가장 큰 수는 2014년의 ‘56153’이었다. 더 큰 수의 해석은 아직 이뤄지지 못했다. 이 사실을 보면 양자컴퓨터 기술은 아직 갈 길이 멀다. 양자컴퓨터의 양자적 특성은 외부환경에 매우 민감하고 극저온 환경에서 동작하기 때문에 현실과 과학기술의 장벽이 여전히 높은 분야이다. 우리나라에서도 양자컴퓨터에 대해 적극적인 관심을 갖고 지원하고 있다. 기초과학연구원에서는 양자컴퓨터의 원천기술 확보를 위한 연구를 진행 중이고 미래창조과학부도 올해 업무계획에서 양자컴퓨터 연구개발 지원을 언급했다. 여기서 우리가 추가적으로 지향해야 할 방향은 양자컴퓨터의 소프트웨어 기술이다. 양자컴퓨터상에서의 코딩은 큐비트를 다뤄야 하기 때문에 일반적인 코딩과 그 범주를 달리한다. 원천기술 확보와 더불어 양자컴퓨터 시대에 대비한 소프트웨어 기술 육성이 중요한 이유다.

지난 수십년 동안 인간 사회 발전에 컴퓨터가 기여한 바는 지대하다. 커다란 방 크기의 컴퓨터가 지니고 있던 능력을 뛰어넘는 스마트폰이 이제 거의 모든 사람의 삶의 중심에 있다 해도 과언이 아니다. 나아가 여러 장치가 서로 연결된 4차 산업혁명, 빅데이터에 의한 인공지능 등 하루가 다르게 새로운 발전이 있을 것 같다.그런데 컴퓨터의 하드웨어적 한계는 예정돼 있다. 비트라 불리는 0과 1을 다루는 매우 간단한 연산자들의 집적으로 이루어져 있는 하드웨어 소자는 이제 거의 원자 크기에 근접할 정도로 작아졌다. 원자의 세계를 지배하는 양자역학에 따르면 이런 고전적 튜링 방식의 연산은 더이상 발전할 수 없다.기존 컴퓨터에 대한 대안은 무엇이 있을까. 물리학자들은 오래전부터 양자컴퓨터라는 완전히 새로운 방식의 컴퓨터를 꿈꿔 왔다. 양자물리학의 세계에서는 0과 1의 분명한 구분이 없고 0과 1의 값을 가질 확률만이 의미가 있는 것이다. 이런 확률적 최소 단위를 큐비트라 부른다. 작은 자석처럼 행동하는 원자를 활용하면 큐비트를 구현할 수 있다. 큐비트가 2개 있으면 2의 제곱만큼 많은 정보가 있게 되고 큐비트의 수가 커짐에 따라 정보량이 기하급수적으로 많아지게 된다. 원자 20개만 있어도 20배가 아닌 백만배로 커진다. 따라서 50큐비트만 있더라도 기존 컴퓨터의 능력을 이미 상회하고 300큐비트만 있으면 우주 전체의 원자수보다도 큰 정보를 다룰 수 있게 된다는 말이다. 양자컴퓨터는 대규모 데이터 검색이나 나노물질의 디자인 등에 탁월한 능력을 보일 것으로 예측되고 있다. 소인수분해는 자릿수가 커지면 기하급수적으로 하기 어려워진다. 232자리를 가진 수를 소인수분해 하려면 현재로선 기존 컴퓨터 수백대를 2년 동안 돌려야 한다. 그렇기 때문에 소인수분해는 컴퓨터의 암호화에 활용되고 있다. 그러면 현재 실제 작동하는 양자컴퓨터는 어디까지 발전했을까. 2012년 4개의 큐비트를 가진 양자컴퓨터는 15를 3과 5로 소인수분해 했다. 5년이 지난 지금은 이보다 낫지만 기존의 컴퓨터를 뛰어넘는 계산 능력은 아직 발휘하지 못하고 있다. 또 외부 온도가 높아지면 에러가 나기 때문에 섭씨 영하 270도 이하의 극저온에 장치를 넣어야 하는 문제도 안고 있다. 기본적으로 원자나 광자 하나를 제어할 정도로 정밀함이 필요하기 때문에 장치의 크기도 훨씬 크고 복잡하다. 상업적으로 나와 있는 것들은 아직 본격적 양자컴퓨터라 부르기엔 이르다. 이런 문제를 곰곰이 생각하고 있는 나의 뇌를 떠올려 보면 훨씬 작고 다양한 기능을 수행하는 컴퓨터는 얼마든지 가능해 보인다. 물론 단순하게 빠른 계산에서는 컴퓨터보다 느릴지 모르나 서번트 증후군이 있는 레인맨 같은 사례를 보면 인간의 뇌에는 아직 활용되지 않는 부분이 있을 것이다. 뇌가 과연 양자컴퓨터일까. ‘황제의 새 마음’이란 책을 낸 천재 수리물리학자 로저 펜로즈는 ‘마이크로 튜블’이라는 새로운 단백질 구조가 뇌를 양자컴퓨터로 만들고 인간의 자의식을 만들어 낸다고 주장한 바 있다. 물론 그의 주장은 잘 받아들여지지 않았다. 양자컴퓨터란 외부의 잡음이 차폐돼야 하는데 인간의 체온은 양자컴퓨터를 유지하기에는 너무 높다는 지적도 있다. 그럼에도 불구하고 최근 매우 재미있는 연구 결과를 매슈 피셔라는 이론물리학자가 발표했다. 그는 안정제로 사용되는 리튬이 화학적으로는 동일한 동위원소에 따라 결과가 전혀 다르게 나온 1986년의 쥐에 대한 실험 결과를 유심히 살펴본 뒤 리튬 핵의 자성이 뇌에 영향을 미칠 수 있는 가능성에 착안, 뇌 속 인(P)에 의한 양자컴퓨터의 가능성을 제안하게 됐다. 정신과에서 사용하는 약이 어떤 메커니즘으로 작용하는지 전혀 모르면서 사용되고 있는 현실에 새로운 빛을 던지고 궁극적으로 뇌에 대해 이해하게 하는 한편 인간의 뇌를 닮은 컴퓨터를 상상하게 만드는 재미있는 연구 결과다. 과학은 항상 경이로움을 준다.