지구에서 20광년 떨어진 우주에서 외계생명체 존재 가능성이 있는 외계 행성이 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)는 28일(현지시간) “지구로부터 약 19.7광년 떨어진 곳에서 별 HD 20794를 공전하는 ‘슈퍼지구’ HD 20794 d를 발견했다”고 밝혔다. 스위스 제네바대학과 행성과학연구센터(NCCR PlanetS) 등 공동 연구진이 발견한 행성 HD 20794 d는 지구 질량의 4.8배, 궤도주기는 90일이며 잠재적으로 생명체가 살 수 있는 ‘슈퍼지구’에 속한다. 슈퍼지구는 지구와 유사한 암석 행성이지만 질량은 지구의 2~10배에 달하는 외계행성을 의미한다. 천왕성이나 해왕성보다는 작고 지구보다는 훨씬 큰 행성들로, 두껍고 안정적인 대기와 물과 얼음 등으로 덮인 표면 등으로 외계생명체 존재 또는 미래의 인류가 거주할 장소로 주목받는다. 새 슈퍼지구인 HD 20794 d는 지구에서 약 19.7광년 떨어져 있지만, 이는 우주의 기준에서 지구와 매우 근접한 거리라고 볼 수 있다. 지구와 가까운 슈퍼지구는 빛의 신호가 더 강하기 때문에 멀리 떨어진 행성에 비해 연구가 수월하다는 장점이 있다. 일반적으로 행성이 주는 신호는 노이즈에 가려져 있어 존재 여부를 식별하기가 어렵다. 과학자들은 새로운 슈퍼지구를 찾기 위해 수십 년 이상 쌓인 데이터를 분석하고 행성 식별을 어렵게 하는 노이즈를 제거하는 작업을 진행한다. HD 20794 d 행성을 연구한 자비에르 두무스크 제네바대학 천문학과 교수는 “거리적으로 가까운 행성은 그 밝기와 근접성 때문에, 훗날 미래의 망원경이 대기를 직접 관찰할 수 있어 연구에 큰 도움이 된다”고 설명했다. 연구진은 새 슈퍼지구가 항성계 거주가능영역, 즉 ‘골디락스 존’에 있다는 사실에 주목하고 있다. ‘골디락스 존’은 별 주변에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역을 뜻한다. 액체 상태의 물은 생명체 발달에 반드시 필요한 조건 중 하나인 만큼, 이것의 존재 가능성은 곧 외계생명체의 존재 가능성을 의미한다. 골디락스 존에 있는 슈퍼지구 중 가장 유명한 것은 글리제 581c다. 이 행성은 지구에서 20광년 떨어져 있으며, 이론상으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. 현재까지 발견된 슈퍼지구의 정확한 수는 공개되지 않았지만, 새로운 관측 기술과 방법이 개발되면서 향후 더 많은 슈퍼지구가 발견될 것으로 예상된다. HD 20794 d와 관련한 자세한 내용은 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

지구에서 20광년 떨어진 우주에서 외계생명체 존재 가능성이 있는 외계 행성이 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)는 28일(현지시간) “지구로부터 약 19.7광년 떨어진 곳에서 별 HD 20794를 공전하는 ‘슈퍼지구’ HD 20794 d를 발견했다”고 밝혔다. 스위스 제네바대학과 행성과학연구센터(NCCR PlanetS) 등 공동 연구진이 발견한 행성 HD 20794 d는 지구 질량의 4.8배, 궤도주기는 90일이며 잠재적으로 생명체가 살 수 있는 ‘슈퍼지구’에 속한다. 슈퍼지구는 지구와 유사한 암석 행성이지만 질량은 지구의 2~10배에 달하는 외계행성을 의미한다. 천왕성이나 해왕성보다는 작고 지구보다는 훨씬 큰 행성들로, 두껍고 안정적인 대기와 물과 얼음 등으로 덮인 표면 등으로 외계생명체 존재 또는 미래의 인류가 거주할 장소로 주목받는다. 새 슈퍼지구인 HD 20794 d는 지구에서 약 19.7광년 떨어져 있지만, 이는 우주의 기준에서 지구와 매우 근접한 거리라고 볼 수 있다. 지구와 가까운 슈퍼지구는 빛의 신호가 더 강하기 때문에 멀리 떨어진 행성에 비해 연구가 수월하다는 장점이 있다. 일반적으로 행성이 주는 신호는 노이즈에 가려져 있어 존재 여부를 식별하기가 어렵다. 과학자들은 새로운 슈퍼지구를 찾기 위해 수십 년 이상 쌓인 데이터를 분석하고 행성 식별을 어렵게 하는 노이즈를 제거하는 작업을 진행한다. HD 20794 d 행성을 연구한 자비에르 두무스크 제네바대학 천문학과 교수는 “거리적으로 가까운 행성은 그 밝기와 근접성 때문에, 훗날 미래의 망원경이 대기를 직접 관찰할 수 있어 연구에 큰 도움이 된다”고 설명했다. 연구진은 새 슈퍼지구가 항성계 거주가능영역, 즉 ‘골디락스 존’에 있다는 사실에 주목하고 있다. ‘골디락스 존’은 별 주변에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역을 뜻한다. 액체 상태의 물은 생명체 발달에 반드시 필요한 조건 중 하나인 만큼, 이것의 존재 가능성은 곧 외계생명체의 존재 가능성을 의미한다. 골디락스 존에 있는 슈퍼지구 중 가장 유명한 것은 글리제 581c다. 이 행성은 지구에서 20광년 떨어져 있으며, 이론상으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. 현재까지 발견된 슈퍼지구의 정확한 수는 공개되지 않았지만, 새로운 관측 기술과 방법이 개발되면서 향후 더 많은 슈퍼지구가 발견될 것으로 예상된다. HD 20794 d와 관련한 자세한 내용은 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

SF의 핵심은 상상력이다. 그렇지만, 허황한 내용으로만 채워지면 ‘사이언스 픽션’(과학소설)이 아니라 판타지 소설이나 공상 소설에 그치게 된다. 이 때문에 많은 SF 작가는 작품 속에 과학 원리를 적용하려고 한다. 그런데, 여기서 한 걸음 더 나아간 작가들이 있다. SF 속 가상의 우주에서 설정된 상황을 공식으로 만든 것이다. 주인공은 물리학자 이안 트레길리스. 미국 로스앨러모스 국립연구소 연구원인 트레길리스 박사는 SF 작가로도 활동하고 있다. 우리에게는 드라마 ‘왕좌의 게임’의 원작자로 유명한 조지 R.R. 마틴이 주도해 미국의 현대 SF 작가 43명의 연작 SF ‘와일드카드’ 저자로 참여했다. ‘와일드카드’는 1987년 1권 출간을 시작으로 현재까지 30권이 출간돼, 세계관을 꾸준히 확장하고 있는 슈퍼 히어로 물이다. 이 작품도 최근 NBC TV 시리즈로 제작됐다. 2차 세계대전 이후 미국의 대체 역사를 배경으로 하고 있는데, 작품은 감염자의 유전자를 변형해 돌연변이로 만드는 외계 바이러스가 지구에 유입되면서 전 세계에 퍼져 나간다는 가상의 사건으로 시작된다. 바이러스에 노출되면 90%가 사망하고, 9%는 ‘조커’라는 돌연변이체가 되고, 1%만 ‘에이스’라는 초능력자가 된다. 트레길리스는 마틴과 함께 와일드카드 속 등장하는 가상 바이러스의 움직임, 즉 바이러스 동역학에 대한 공식을 도출해 냈다. 이들의 연구 결과는 물리학 분야 국제 학술지 ‘미국 물리학 저널’ 1월 24일 자에 실렸다. 두 사람이 도출한 공식은 라그랑주 방정식으로 불리는 라그랑주 역학(Lagrangian formulation)으로 일정 시간 동안 평균 행동이 통계적 분포를 만들어 바이러스 시스템이 진화하는 다양한 방식을 설명한 것이다. 이들은 처음에는 프랙털이나 열역학적 방식으로 모델을 유도했지만, 물리학에서 가장 많이 쓰이는 라그랑주 방정식을 이용해 와일드카드 바이러스의 구체적 동역학 시스템을 설명하는 데 성공했다. 트레길리스 박사는 “좋은 스토리텔링은 캐릭터의 욕구, 필요, 장애물, 도전, 세상과 상호작용하는 방식을 잘 보여주는 데 있다”라며 “와일드카드 속 가상의 바이러스는 그곳에 사는 캐릭터와 그들의 행동에서 파생되는 줄거리를 만들기 위한 수단일 뿐”이라고 말했다. 트레길리스 박사는 “SF 속 소재들도 과학 원리에 따라 작동한다는 것을 보여주는 것이 과학 소설로서 가치를 인정받을 수 있다고 생각했기 때문에 공식을 도출해 본 것”이라고 덧붙였다.

‘탄생 100주년’ 양자역학 돌아보기핵무기·컴퓨터 개발 과정 흥미진진 양자역학의 개념을 설명할 때 ‘슈뢰딩거의 고양이’ 비유를 들곤 한다. 창문 없는 상자에 들어 있는 이 고양이는 방사성물질이 깨지면 독극물에 중독돼 죽을 수도 있지만 현재는 살아 있는, ‘살아 있지도 죽어 있지도 않은’ 상태에 있다. 입자가 중첩 상태로 존재하면서 서로 반대되는 두 가지 특징을 동시에 지닐 수 있다는 양자역학의 핵심을 설명한다. 오스트리아 출신 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 양자역학을 무너뜨리려고 생각해 낸 이야기가 이 분야를 대표하는 사례가 됐으니 그야말로 아이러니가 아닐 수 없다. 매사추세츠공대(MIT) 물리학과 교수이자 과학사 교수인 저자가 양자역학 탄생 100주년을 맞아 지난 한 세기를 돌아본다. 원자, 분자, 전자 등 물질의 기본단위에 대한 역학인 양자역학이 어디에서 왔고, 무엇인지, 어떻게 나아가고 있는지를 재미있게 소개한다. 책은 양자역학에 반대했던 알베르트 아인슈타인의 특수상대성이론과 하이젠베르크 행렬역학, 폴 디랙의 반물질 등 물리학이 맹렬한 속도로 현대화한 20세기 초부터 시작해 거인 과학자들의 발자취를 차례로 따라간다. 영화 ‘오펜하이머’(2023)로도 우리에게 익숙한 ‘맨해튼 프로젝트’와 히로시마 원자폭탄 투하를 비롯해 제2차 세계대전 이후 핵무기 연구 중 컴퓨터를 개발하고 발전시킨 과정, 냉전 당시 물리학자들의 사정 등이 흥미진진하다.

1980~1990년대 남자 중고등학교 화장실에는 소변 수거통이 따로 있었다. 오줌 속에 있는 요소를 이용해 비료를 추출하기 위해서였다. 옛날이야기 같지만, 최근 환경 보호를 위해 소변을 활용해 비료 원료를 추출하는 기술이 다시 주목받고 있다. 이런 가운데, 중국 헤이난대 물리·전자공학부, 칭다오대 물리학부, 미국 스탠퍼드대 기계공학과 공동 연구팀은 소변에서 농작물 비료뿐만 아니라 도시 폐수를 정화할 수 있는 물질을 추출할 수 있는 방법을 새로 개발했다고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 촉매’ 1월 21일 자에 실렸다. 오줌에는 비료의 핵심 성분인 질소가 풍부한 요소라는 화합물이 포함돼 있다. 이 때문에 소변은 농업 분야에서 활용도가 높아 ‘액체 황금’이라고 불리기도 하지만, 실제로는 폐기물로 처리되는 경우가 훨씬 많다. 그래서, 폐수 처리 공학 분야에서는 방대한 양의 소변을 저장하고 요소를 유용한 화학 물질로 전환하는 메커니즘 개발이 주요 관심사로 떠오르고 있다. 연구팀은 전기화학 반응을 이용해 복잡한 처리 단계를 거치지 않고 폐수와 소변에서 거의 100% 순수한 요소의 고체 유도체 ‘퍼카바마이드’(percarbamide)로 변환시키는 데 성공했다. 연구팀은 탄소 기반 전극을 촉매로 사용하고 대기 중 산소를 사용해 기존 반응보다 낮은 온도와 압력에서 퍼카바마이드를 생성했다. 이렇게 추출해 수집된 퍼카바마이드는 수처리, 소독, 작물 성장 개선 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 이번에 개발된 메커니즘은 사람과 포유류 소변 모두에 적용할 수 있으며, 다른 방법보다 더 간단하고 저렴하며 순도가 높은 제품을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 경제적 분석을 통해 하루 1t의 퍼카바마이드를 생산하기 위해서는 100㎡의 공간과 6382가구나 소 3800마리의 소변을 수집하면 되는 것으로 조사돼 비용 효율성도 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 시아오린 챙 미국 스탠퍼드대 교수는 “이번 연구 결과는 경제적이고 환경적 가치를 지닌 대규모 폐수 처리 기술 개발에 도움을 줄 것”이라며 “화학적 방법으로 합성하는 비료보다 토양에도 부담을 덜하고 추출 방법도 훨씬 저렴하다”라고 설명했다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

아산사회복지재단(이사장 정몽준)은 제18회 아산의학상 수상자로 기초의학 부문에 칼 다이서로스(53) 미국 스탠퍼드대 생명공학 및 정신의학·행동과학부 교수, 임상의학 부문에 안명주(63) 삼성서울병원 혈액종양내과 교수를 선정했다고 21일 밝혔다. 다이서로스 교수는 생체 조직의 세포들을 빛으로 제어하는 광유전학의 창시자로서 감각, 인지, 행동의 세포적 기반을 이해하고 뇌와 행동의 연결 기전을 밝힌 공로를 인정받았다. 안 교수는 폐암·두경부암 분야의 세계적인 권위자로 암 치료 실적 향상을 위한 신약 임상시험을 주도적으로 수행했고 폭넓은 중개 연구를 통해 종양학 발전에 이바지했다. 젊은 의학자 부문 수상자로는 박용근(44) 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수와 최홍윤(38) 서울대병원 핵의학과 교수가 선정됐다.

​만약 101년 전으로 돌아갈 수 있다면 과학자들이 여전히 은하가 우리우주의 전부라고 생각했던 시대를 만날 것이다. 100년 전이라면 대부분 과학자들이 이것이 사실이 아니라는 데 동의할 것이다. 어딘가에서 인간은 우주가 우리은하보다 훨씬 크다는 것을 깨달았다. 망원경으로 볼 수 있는 나선 성운은 사실 그 자체로 다른 은하라는 사실을. 우주의 규모는 하룻밤 사이에 극적으로 확장되었다. 기록으로 보면 우리는 한 사람에게 감사해야 한다. 바로 에드윈 허블(1889~1953)이다. 그의 발견은 이를 위해 길을 닦아준 주변 사람들의 천재성이 있었기에 이뤄낼 수 있었다. “허블과 은하수 너머의 우주를 발견한 것을 낭만적으로 생각하기는 쉽지만, 그의 연구는 실제로 많은 사람들의 어깨 위에 있었다.” 지난 12~16일(현지시간) 미국 메릴랜드에서 열린 제245회 미국 천문학협회(AAS) 회의 기자회견에서 카네기 과학천문대의 천문학자 제프 리치는 이렇게 말했다. 리치의 발언은 상징적이었다. 1세기 전인 1925년 1월 1일, 워싱턴 DC에서 열린 제33회 AAS 회의에서 허블의 연구가 공식 발표됐기 때문이다. 허블이 어깨를 가장 많이 딛고 섰던 두 사람은 헨리에타 스원 리빗과 할로 셰플리였다. 우주의 무한 확장 발견한 허블과 그의 조력자들​리빗은 하버드대학 천문대에서 하버드 망원경으로 촬영한 사진판을 분석하는 임시직 ‘컴퓨터’로 일했다. 특히 소마젤란운과 대마젤란운의 이미지를 면밀히 조사했고, 그 안에서 1800개 변광성(밝기가 변하는 별)을 식별해냈다. ​리빗은 1908년과 1912년에 쓴 두 논문에서 변광성 중 다수가 독특한 주기-광도 관계를 가지고 있다는 것을 증명해냈다. 그녀는 별이 수축하고 확장하면서 규칙적으로 맥동하고 더 밝고 희미하게 보이는 데 걸리는 시간은 별의 광도에 따라 달라진다는 것을 깨달았다. ​이것은 엄청난 발견이었다. 변광 주기와 절대광도 사이에 정확한 관계성을 가진 변광성(후에 세페이드 변광성이라는 이름이 붙었다)들을 연구하면서 별의 거리를 계산할 수 있기 때문이다. 오늘날에도 리빗의 주기-광도 관계는 과학자들이 우주의 거리를 측정할 때 사용하는 핵심 개념이다. 셰플리의 이야기로 넘어가면, ​허블의 발견에서 셰플리의 역할을 감안할 때 그가 은하수 너머에 아무것도 없다고 믿었다는 것은 아이러니하다. 20세기 초에 망원경은 다른 은하의 개별 별을 분해할 만큼 강력하지 않았기 때문에 나선은하는 나선 얼룩처럼 보였고 나선성운이라고 불렸다. 셰플리는 나선성운이 단순히 은하수 가장자리에서 형성되는 별일 것이라고 추정했다. ​셰플리의 목표는 최초의 공식적인 우주 거리 사다리를 만들어 우리은하의 크기(그가 본 우주)를 측정하는 것이었다. 그 첫 단계가 우리은하에서 발견한 세페이드 변광성이었고, 다음은 RR형 변광성이었다. RR형은 세페이드 변광성과 비슷한 주기-광도 관계를 가진 또 다른 종류의 변광성이며, 세페이드 변광성과 비교하여 거리를 교정할 수 있다. 마지막으로 그는 RR형 라이레 변광성을 사용해 은하수 가장자리 근처의 일반 거대하고 밝은 별까지의 거리를 보정했다. ​셰플리는 우리은하의 크기가 30만 광년이고 우리 태양계가 은하 중심에서 5만 광년 떨어져 있다고 결정했다. 오늘날 정확한 크기와 거리가 각각 10만 광년과 2만 6000광년이라는 걸 알고 있지만, 셰플리의 추정치는 우주 거리 사다리를 처음 사용했다는 데 의미가 있다. ​셰플리는 1920년 4월 워싱턴 DC 국립과학아카데미에서 동료 천문학자 히버 커티스와 함께 나선성운의 본질에 대해 논의한 토론에도 참여했다. 커티스는 나선성운이 그 자체로 은하라고 주장한 데 이어, 우리은하는 단지 1만 광년 크기밖에 안된다고 주장했다. 셰플리는 그 반대를 주장했다. 캘리포니아 윌슨에서 이룬 엄청난 발견허블은 1919년 캘리포니아의 마운트 윌슨 천문대 팀에 합류했는데, 당시 세계에서 가장 큰 망원경이었던 후커 망원경이 첫 빛을 본 지 불과 2년 후였다. “허블의 획기적인 발견은 윌슨 산의 100인치 후커 망원경 덕분에 가능했다”고 말하는 리치는 “허블은 이 최첨단장비를 접할 수 있었기 때문에 자신의 발견을 이룰 수 있었다”고 했다. ​후커 망원경은 천문대 책임자인 조지 엘러리 헤일의 아이디어로, 캘리포니아의 자선가 존 후커가 4만 5000달러를 기부한 덕분에 나선성운 퍼즐을 풀기 위해 설계되었다. 이 과정에서 중요하게 등장하는 인물이 밀턴 휴메이슨이다. 휴메이슨은 천문대를 건설할 때 노새를 타고 건축 자재와 장비를 운반했다가 이후 천문대 관리인이 됐고, 이후 천문학자의 조수가 됐다. 휴메이슨은 박사 학위가 없었지만 많은 천문학적 발견을 했고 허블이 받는 공로의 상당 부분을 공유할 만하다. ​허블과 휴메이슨은 후커 망원경으로 나선성운을 관찰하기 시작했고 1923년에 안드로메다 나선성운인 메시에 31의 사진을 찍는 데 성공했다. ​리치는 이 장면을 “허블은 이 사진에 너무 흥분해서 흑백 유리판에 ‘VAR!’라고 썼다. 세페이드 변광성의 증거를 보았기 때문이다”라고 표현했다. “그 세페이드 변광성은 단순히 ‘V1’로 알려졌다. 그는 리빗과 셰플리가 한 작업 덕분에 그가 나선성운까지의 거리를 처음 측정할 수 있다는 것을 알았다”고 강조한다. ​허블은 93만 광년(실제로는 250만 광년)이라고 측정했지만 큰 오차에도 안드로메다 나선은 셰플리가 측정한 우리은하 크기인 30만 광년을 훨씬 초월하는 거리 너머 존재한다는 것을 분명히 보여주었다. 메시에 31은 나선성운이 아니라, 엄연한 나선은하였던 것이다. 허블은 셰플리에게 편지를 써서 자신의 발견 사실을 알렸다. 셰플리는 편지를 읽은 후 그것을 동료들에게 흔들어 보이며 그는 “이 편지가 내 우주를 파괴했다”고 탄식했다. 허블은 1924년 11월에 뉴욕타임스에 자신의 발견 소식을 ‘유출’했다. 그래서 다음해 1월 AAS에서 허블 자신이 아니라 천문학자 헨리 노리스 러셀이 발표한 프레젠테이션이 공식적인 공개가 되었다. 하지만 비공식적으로는 사람들이 이미 알고 있었다. 오늘날 우리는 우주가 은하, 은하수와 안드로메다와 같은 나선은하, 거대한 타원은하, 그리고 작은 왜소은하로 가득 차 있다는 것을 당연하게 여긴다. 마지막 계산으로는 관측 가능 우주에 최대 2조개 은하가 존재하는 것으로 추정된다. 그럼에도 리치는 허블의 획기적인 발견이 실제로 비교적 최근의 일이라는 게 놀랍다 말한다. ​“100년은 그렇게 길지 않다”고 리치는 말한다. 사실 세상에는 그보다 더 오래 산 사람들이 몇 명 있는데, 그들은 우리가 다른 은하가 존재한다는 것을 알기 전에 태어난 셈이다. “이것은 세상이 얼마나 많이 바뀌었는지, 그리고 발견이 얼마나 빨리 우리에게 다가올 수 있는지에 대한 교훈”이라고 리치는 덧붙였다. 허블 발표 이후 100년…인류의 발견은 어디까지​오늘날 허블이 ‘VAR!’이라고 휘갈겨 쓴 세페이드 변광성 V1을 포착한 사진건판은 귀중한 발견의 유물이며, 고고학자 인디아나 존스가 1000년 후에 찾아갈 만한 것이다. 다행히도 그것을 찾기 위해 그렇게 힘든 여정을 떠날 필요는 없다. ​일반적으로 이 판은 비공개로 보관되었지만, 현재 로스앤젤레스 카운티 박물관의 ‘무한을 매핑한다: 문화 간 우주론 전시회’에서 몇 달 동안 전시되고 있다. ​허블은 거기서 멈추지 않았다. 그 후 은하 형태를 분류하는 모양에 대한 허블 소리굽쇠 다이어그램을 창안해냈다. 허블소리굽쇠도에서 은하들은 형태학적으로 크게 타원은하, 나선은하, 불규칙은하로 나뉜다. 이 허블소리굽쇠도는 여전히 천문학자들에게 교육도구로 남아있다. 허블 소리굽쇠가 묘사하는 은하의 진화가 앞뒤로 바뀌었지만 전문 천문학자들은 여전히 ​​소리굽쇠의 초기·후기 은하라는 명명법을 사용한다. ​1929년에 허블은 우주의 다른 거의 모든 은하가 우리에게서 멀어지고 있다고 밝혔는데, 20세기 천문학의 최대 발견이라 일컬어지는 속도-거리에 대한 허블-르메트르 법칙이다. 우리는 은하수가 전부라고 생각하던 것에서 무한하고 확장되는 우주를 풀어내는 것으로, 우주를 바라보는 패러다임을 전환했다. 1915년에 발표된 알베르트 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 이어, 닐스 보어가 이끄는 세계 최고의 물리학자들이 양자 물리학의 영역을 알아내던 거의 같은 시기에, 그것은 우주에 대한 우리의 현재 이해를 형성한 과학의 변혁적 시대의 초석이었다. ​암흑물질, 암흑 에너지, 중력의 양자 이론에 대한 탐구, 허블 텐션, 빅뱅의 원인과 같은 새로운 미스터리가 물리학자들을 당혹스럽게 만들면서 지금은 1세기 전과 유사한 과학의 또 다른 변혁을 위한 좋은 시기가 될 것이다.

마치 유령처럼 카스피해 한복판에 나타났다 사라진 섬의 ‘정체’가 공개됐다. 미국항공우주국(NASA)이 공개한 사진은 아제르바이잔 해안에서 일시적으로 생겨난 섬이 어느 순간 사라져 있는 모습을 담고 있다. 일명 ‘유령섬’의 위치는 아제르바이잔 동부 해안에서 약 25㎞ 떨어진 바다 한복판으로, 2023년 2월 처음 모습을 드러냈다. 유령섬의 모습은 NASA 지구관측위성인 랜드샛 8호와 9호가 촬영했다. 2023년 2월 확인된 유령섬의 폭은 약 400m로 추정됐다. 그러나 1년여가 지난 2024년 12월, 섬은 온데간데없이 사라져 있었다. NASA는 “해저 진흙화산이 강하게 분화할 때, 지하의 압력이 모여 가스와 퇴적물을 표면으로 분출한다. 시간이 경과하면서 퇴적물이 바닷물에 의해 상승과 하강을 반복하다가 유령섬을 만들어낸다”고 설명했다. 이어 “2022년 11월 초까지는 ‘유령섬’이 수면 아래에만 있다가 이듬해 2월 퇴적물 기둥이 상승하면서 수면 위로 모습을 드러냈다”면서 “2024년 말이 됐을 때 이 유령과 같은 땅은 다시 완전히 침식돼 시야에서 사라졌다”고 덧붙였다. 유령섬을 만들어낸 해저 화산의 이름은 ‘쿠마니뱅크 진흙화산’이다. 진흙화산은 용암 대신 진흙과 가스를 분출한다. 쿠마니뱅크 진흙화산은 1861년 최초로 분화한 뒤 인근에 일시적인 섬을 만들어내고 있으며, 현재도 인류와 과학이 알아채지 못하는 새 여러 유령섬이 태어났다 사라지기를 반복하고 있다. 이번에 유령섬이 발견된 아제르바이잔은 전 세계에서 가장 많은 진흙화산을 보유한 국가로, 그 수가 약 400개에 달한다. 아제르바이잔의 진흙화산은 카스피 분지와 연결돼 메탄과 같은 가연성 가스를 다량 방출하며, 독특한 경관을 만들어내기도 한다. 진흙화산을 통해 만들어진 유령섬들은 불안정한 퇴적물로 이뤄진 탓에, 자연적인 침식 과정 및 해양 조건에 따라 시간이 지나면 부서지고 사라진다. 호주 애들레이드대학 물리학자인 마크 팅게이 박사는 현지에서 호주에서 열린 지질학회 세미나에서 “진흙화산은 기이하면서도 놀라운 특징을 가지고 있지만, 아직까지 밝혀지지 않은 부분이 많다. 추가적인 연구가 필요하다”고 강조했다.

마치 유령처럼 카스피해 한복판에 나타났다 사라진 섬의 ‘정체’가 공개됐다. 미국항공우주국(NASA)이 공개한 사진은 아제르바이잔 해안에서 일시적으로 생겨난 섬이 어느 순간 사라져 있는 모습을 담고 있다. 일명 ‘유령섬’의 위치는 아제르바이잔 동부 해안에서 약 25㎞ 떨어진 바다 한복판으로, 2023년 2월 처음 모습을 드러냈다. 유령섬의 모습은 NASA 지구관측위성인 랜드샛 8호와 9호가 촬영했다. 2023년 2월 확인된 유령섬의 폭은 약 400m로 추정됐다. 그러나 1년여가 지난 2024년 12월, 섬은 온데간데없이 사라져 있었다. NASA는 “해저 진흙화산이 강하게 분화할 때, 지하의 압력이 모여 가스와 퇴적물을 표면으로 분출한다. 시간이 경과하면서 퇴적물이 바닷물에 의해 상승과 하강을 반복하다가 유령섬을 만들어낸다”고 설명했다. 이어 “2022년 11월 초까지는 ‘유령섬’이 수면 아래에만 있다가 이듬해 2월 퇴적물 기둥이 상승하면서 수면 위로 모습을 드러냈다”면서 “2024년 말이 됐을 때 이 유령과 같은 땅은 다시 완전히 침식돼 시야에서 사라졌다”고 덧붙였다. 유령섬을 만들어낸 해저 화산의 이름은 ‘쿠마니뱅크 진흙화산’이다. 진흙화산은 용암 대신 진흙과 가스를 분출한다. 쿠마니뱅크 진흙화산은 1861년 최초로 분화한 뒤 인근에 일시적인 섬을 만들어내고 있으며, 현재도 인류와 과학이 알아채지 못하는 새 여러 유령섬이 태어났다 사라지기를 반복하고 있다. 이번에 유령섬이 발견된 아제르바이잔은 전 세계에서 가장 많은 진흙화산을 보유한 국가로, 그 수가 약 400개에 달한다. 아제르바이잔의 진흙화산은 카스피 분지와 연결돼 메탄과 같은 가연성 가스를 다량 방출하며, 독특한 경관을 만들어내기도 한다. 진흙화산을 통해 만들어진 유령섬들은 불안정한 퇴적물로 이뤄진 탓에, 자연적인 침식 과정 및 해양 조건에 따라 시간이 지나면 부서지고 사라진다. 호주 애들레이드대학 물리학자인 마크 팅게이 박사는 현지에서 호주에서 열린 지질학회 세미나에서 “진흙화산은 기이하면서도 놀라운 특징을 가지고 있지만, 아직까지 밝혀지지 않은 부분이 많다. 추가적인 연구가 필요하다”고 강조했다.

서울 용산구 한남동 대통령 관저 인근에서 열린 윤석열 대통령 체포 촉구 시위에 참여한 사람들이 ‘키세스 시위대’로 불리며 화제를 모은 가운데 김상욱 경희대 물리학과 교수가 이들을 가리켜 ‘우주 전사’라고 언급했다. ‘윤석열 즉각 퇴진·사회 대개혁 비상행동’(비상행동)은 지난 3일 윤 대통령의 체포 영장 집행이 불발된 이후 관저 인근에서 밤샘 집회 중이다. 지난 5일엔 시위에 참여한 일부 시민들이 새벽부터 내린 폭설 때문에 방한용 은박 비닐을 몸에 두른 채 자리를 지키기도 했다. 이 모습이 마치 미국 초콜릿 회사 허쉬의 ‘키세스’를 닮아 ‘키세스 시위대’라는 별칭이 붙었다. 물방울 모양의 이 초콜릿은 은박지로 감싼 포장이 특징이다. 김 교수는 페이스북에 올린 ‘은박 담요의 과학’이라는 제목의 글에서 “은박 담요 혹은 스페이스 블랭킷(space blanket) 말 그대로 우주에서 보온을 위해 나사(NASA·미국 국립항공우주국)가 개발한 것이다. 열은 전도, 대류, 복사의 3가지 방식으로 전달된다”며 “전도와 대류에 의한 열 손실을 막기 위해 모자를 쓰고 옷을 입고 신발을 신는다. 하지만 복사는 막기 어렵다”고 적었다. 이어 “복사는 온도를 가진 모든 물체가 전자기파의 형태로 에너지를 내보내는 현상이다. 36도의 체온을 가진 사람의 몸은 적외선 대역의 복사를 한다”며 “적외선은 투과성이 좋아 옷으로 완전히 차단하기 힘들다. 진공의 우주에서는 복사가 열 손실의 주된 이유가 된다. 그래서 우주에서 스페이스 블랭킷은 중요하다”고 덧붙였다. 그러면서 “복사는 전자기파이므로 금속에서 반사된다. 은박이라고 하지만 사실 은이 아니라 알루미늄이다. 알루미늄은 반사율이 높은 금속이다. 알루미늄을 얇은 플라스틱 소재에 코팅한 것이 은박 담요다. 따라서 몸에서 나오는 적외선을 반사하여 체온을 보존해준다”며 “따라서 한남동의 ‘키세스 시위대’는 우주 전사라 할 만하다”고 덧붙였다. 김 교수는 5일 한남동에서 열린 윤 대통령 체포 촉구 시위에 참여한 사람들이 은박 비닐을 두른 채 바닥에 앉아있는 모습이 담긴 사진도 함께 올렸다. 이 사진 속 하늘색 점퍼를 입은 채 환하게 웃고 있는 사람은 정혜경 진보당 의원으로 알려졌다. 진보당은 5일 페이스북에 “오늘 계속 돌고 있는 이 사진의 주인공은 바로 절대 웃음을 잃지 않는 진보당 정혜경 의원”이라고 적었다. 사진 속 정 의원은 눈을 맞으면서도 응원봉을 든 채 미소 짓고 있다. 정 의원의 뒤로는 은박 비닐을 쓴 시위 참여자들이 보인다. 정 의원은 페이스북에 “저의 20대를 끄집어낸 응원봉 소녀들. 한명 한명의 이야기가 주옥같아 단 한 순간도 놓칠 수 없었다”며 “이렇게 우리의 민주주의도, 새로운 세상도 오고 있다. 저는 이 소녀들의 외침에 화답하는 정치 하리라 다짐한다”고 적었다.

관계도시(박희찬 지음, 돌베개) 덴마크에 살며 한국을 오가면서 활동하는 건축가인 저자가 가구, 건축, 도시 등을 소재 삼아 덴마크와 한국 사회의 특징과 차이를 22편의 글로 소개한다. 저자는 코펜하겐 공동주택은 덴마크가 추구하는 상생주의와 공동체주의를 대변한다고 설명한다. 덴마크의 일상이 조직문화로 표현된 것이 19세기 이후 사회시스템 중추를 담당하는 협동조합이다. 자동차보다 자전거가 중심인 도시가 된 이유, 공동의 작은 공원 등 덴마크의 삶을 통해 우리 삶과 일상을 되돌아본다. 316쪽. 2만 5000원. 북일외교회고록(야마모토 에이지 지음, 권병덕 옮김, 마르코폴로) 북한이 미사일을 쏴도 우리나라는 미동이 없지만 일본의 반응은 사뭇 다르다. 미사일 상당수가 일본 영토를 지나가기 때문이다. 1980년 일본 외무성에 들어간 뒤 한국에서 어학연수를 하고 줄곧 한국과 북한 관련 업무를 해 온 전직 관료인 저자가 외교 무대 뒤 현장으로 안내한다. 북일 국교 정상화 교섭부터 일촉즉발 1차 핵 위기 그리고 이후 한일 관계, 2차 핵 위기와 6자회담, 고이즈미 준이치로 방북 등 정치 주도로 진행된 북일 외교를 소개한다. 276쪽. 2만원. 내가 의대에서 가르친 거짓말들(로버트 러프킨 지음, 유영훈 옮김, 정말중요한) 의료 영양사 어머니 덕에 콜레스테롤이 많은 노른자를 제거한 오믈렛을 먹고 저지방 고탄수화물 식사를 했던 저자. 의대 교수가 됐지만 당뇨, 고혈압, 이상지질혈증 등으로 죽음의 문턱까지 간 뒤 왜 이런 병들이 생겼는지 하나하나 점검했다. 저자는 수많은 논문과 통계 자료 그리고 정확하게 검증된 최신 의학적 사실들로 만성질환의 진짜 원인으로 대사 건강 불균형을 지목하고 제대로 된 건강에 대해 알아야 한다고 강조한다. 412쪽. 2만 2000원. 불안한 사람들을 위한 천체물리학(리치아 트로이시 지음, 김현주 옮김, 플루토) 소행성과 지구 충돌이라든가 지구 근처 초신성 폭발, 블랙홀 생성 등 우주 재난이 일어나면 어떻게 될까. 천체물리학자이자 판타지 소설 작가인 저자가 13가지 우주 재난 시나리오를 소개한다. 과학적 지식과 베스트셀러 작가로서 이야기 솜씨를 결합해 재미있게 풀어냈다. 저자는 사실 13개 시나리오는 크게 걱정하지 않아도 된다며 당장 생존을 위협하는 재난은 지구환경을 위기로 몰아가는 ‘우리들’이라고 강조한다. 216쪽. 1만 8000원.

옐로스톤 국립공원은 미국 와이오밍 북서부, 몬태나주 남부, 아이다호주 동부에 걸쳐 있는 세계 최초의 국립공원이자 거대 공원이다. 특히 옐로스톤 국립공원은 북미지역 최대 화산지대와 겹친다. 옐로스톤에서 볼 수 있는 간헐천과 열수 시스템도 이 때문이다. 그런데, 옐로스톤 지하 거대한 마그마방이 북동쪽으로 이동하고 있다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국 지질조사국(USGS) 하와이 화산 관측소, 캘리포니아 화산 관측소, 오리건 주립대 지구·해양·대기과학부, 위스콘신-메디슨대 지질과학과 공동 연구팀은 옐로스톤 칼데라 아래 마그마방이 북동쪽으로 이동하고 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 2일 자에 실렸다 옐로스톤 칼데라, 또는 옐로스톤 슈퍼 화산은 미국 옐로스톤 국립공원에 속해 있는 슈퍼 화산 칼데라다. 칼데라는 화산폭발 후 수축으로 생겨난 함몰 지형으로 백두산 천지나 한라산 백록담도 칼데라다. 옐로스톤 칼데라는 해발 3141m로 현재도 분화 조짐이 나타나고 있으며, 60만년 주기로 폭발하는 것으로 알려져 있다. 실제로 지난 210만 년 동안 세 차례의 분화가 발생했다. 지름이 10㎞가 넘는 슈퍼 화산이기 때문에 만약 분화한다면 대량의 용암과 화산재, 화산쇄설류까지 발생해 미국 전체 영토의 66%가 사라질 것으로 예측되기도 한다. 이 때문에 많은 학자가 옐로스톤 칼데라 아래 마그마 분포에 대한 지도를 그리려고 시도하고 있다. 연구팀은 지구 자기장의 변화에 의존하는 전자기 지구물리학적 방법을 사용해 옐로스톤 칼데라 구조와 마그마 분포를 모델링했다. 그 결과, 연구팀은 지각과 맨틀이 만나는 4~47㎞의 다양한 깊이에서 마그마가 상대적으로 많이 분포한 7개 지역을 확인했다. 그중 일부는 서로 영향을 주고받는 것으로 나타났다. 연구팀은 옐로스톤 서부의 화산 활동은 약화하고 있지만, 북동부의 마그마 저장소는 용암의 독특한 형태인 유문암 분출을 일으킬 가능성도 상당히 크다고 밝혔다. 연구팀은 옐로스톤 북동부 지역의 아래쪽에는 약 440㎢의 마그마가 존재하고 있으며, 이는 약 130만 년 전에 옐로스톤에서 발생한 메사 폭포 칼데라 형성 때와 비슷한 양이다. 당시에 분출된 양은 280㎦에 해당했던 것으로 알려져 있다. 연구를 주도한 닌파 베닝턴 USGS 박사(화산지진학)는 “옐로스톤 칼데라는 미국의 대표적 화산으로 이전에도 대규모 분화가 발생한 만큼, 언제 폭발해도 이상하지 않다”라며 “북동부 지역의 거대 마그마 저장소가 언제 분화할 것인지를 파악하기 위해서는 추가 연구가 필요하다”라고 말했다.

연말연시를 맞아 이런 말은 너무 진부하다는 생각이 들지만 어쩔 수 없다. 겨우 하루 남은 2024년을 되돌아보면 ‘다사다난’이라는 단어가 그 어느 때보다 적절하다. ‘다이내믹 코리아’란 말이 무색할 정도로 4분기 한국 사회는 롤러코스터를 탔다. 지난 10월 한강 작가가 한국인 최초로 노벨문학상 수상자로 선정되면서 온 국민은 열광했다. 두 달 뒤 12월 3일 밤에는 1980년 전두환 신군부 이후 44년 만에 비상계엄이라는 황당한 일이 벌어졌다. 노벨문학상 수상이나 비상계엄처럼 놀라운 뉴스는 아니지만 최근 기초과학 연구자들에게 잇달아 놀라운 이야기를 들었다. 복잡한 대학입시제도에 관해 제대로 알지 못해 그런 것일 수도 있다. 그렇지만 개인적으로 느끼기에는 대한민국 경쟁력을 잠식해 가고 있는 듯한 현실을 보여 주는 충격적인 이야기였다고나 할까. 최근 기초과학연구원(IBS) 수리 및 계산 과학연구단 의생명수학그룹을 이끄는 김재경 카이스트 수리과학과 교수를 만났다. 김 교수는 지난해 대학수학능력시험 이과 수학에서 미적분을 빼는 결정에 대해 “학업 부담을 줄인다는 취지이겠지만 우리나라 입시 체제는 시험 범위를 줄일수록 학업 부담은 오히려 더 커지는 시스템”이라고 지적했다. 시험 범위를 줄이고 상대평가 방식으로 평가하려다 보니 킬러문항이라는 것이 등장하고, 배배 꼬인 문제만 풀다가 아이들은 수학에 질려 버리게 된다는 것이다. 또 입시를 위한 수학 공부만 하다가 꼭 배워야 할 것을 건너뛰고 대학에 입학한 학생들은 첫 수업부터 멘붕에 빠져 버린다고 한다. 실제로 일반고등학교를 나온 학생과 수학, 과학 전 영역을 배우는 과학고나 영재고 같은 특수목적고등학교를 나온 학생 간 대학에서의 학업 격차가 과거에는 1년 미만이었지만 최근엔 2년 이상 벌어져 있다고 김 교수는 밝히기도 했다. 이런 분위기는 수학에서만 나타나고 있는 것이 아니다. 대학에서 물리학과 화학을 가르치는 교수들에게도 비슷한 이야기를 들었다. 이과 출신인데도 고등학교에서 물리학이나 화학을 제대로 공부하지 않고 자연과학대나 공과대에 입학하는 학생이 의외로 많다는 것이다. 이 때문에 이공계 대학 1학년생들에게는 필수과목인 일반화학, 일반물리학을 가르칠 때 고등학교에서 이미 배웠어야 하는 개념을 다시 설명해야 하므로 정작 필요한 것을 다 가르치지 못할 때도 많다고 한다. 또 대입에서 화학 과목 난이도 조절을 위해 주기율표 20번 이내의 원소만으로 문제를 출제한다는 이야기도 들었다. 입시 부담을 줄이겠다며 정부는 앞장서서 중고등학교에서 꼭 배워야 할 것들을 빼고, 수준 높은 고등교육을 해야 할 대학에서는 고등학교에서 배워야 할 기초적인 것을 가르치는 것이 현실이 됐다. 이 지경을 만들어 놓고 국내 과학기술 경쟁력이 뒤떨어진다며 연구개발(R&D) 예산 삭감 쇼를 벌였다가 다시 원상 복구하면서 ‘너희 실력은 믿을 수 없으니’ 국제 협력을 강화하라고 호통을 치는 상황은 그야말로 ‘블랙코미디’다. 한국이 지금과 같은 성장을 할 수 있었던 것은 뜨거운 교육열을 바탕으로 한 ‘패스트 팔로어’(빠른 추격자) 전략 덕분이었다. 선진국으로 진입하기 위해서는 이를 뛰어넘는 ‘퍼스트 무버’(선도자)가 돼야 한다. 패스트 팔로어든 퍼스트 무버든 기본이 중요하다. 그렇지만 암기 중심의 교육이 창의 인재 양성을 어렵게 한다면서 ‘외우는’ 것을 무조건 문제 삼았던 것이나 아이들이 공부하기 힘들어한다고 꼭 배워야 할 것들까지 잘라 내는 정부의 ‘과감성’은 대한민국 미래를 짓밟는 일이 아닌가. 2025년 새해에는 제발 무속이나 운에 의지하지 말고 기본이 무엇인지 고민하고 실천하는 한 해가 됐으면 하는 바람이다. 1980년대 베스트셀러였던 ‘내가 배워야 할 모든 것은 유치원에서 배웠다’라는 책에서도 강조하는 것은 ‘기본’이다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

노벨물리학상 수상자인 제프리 힌턴 캐나다 토론토대 교수가 인공지능(AI)의 위험성을 강하게 경고했다. 27일(현지시간) 영국 BBC 라디오에 출연한 힌턴 박사는 “기술 변화의 속도가 예상보다 훨씬 빠르다. AI 기술의 급속한 발전이 인류의 존망을 가를 위협이 될 수 있다”면서 “기술 변화의 속도가 예상보다 훨씬 빠르다. 이로 인해 향후 30년 내 인류가 멸종할 가능성이 10~20%에 이른다”고 말했다. 그는 과거에도 기술 발전이 인류에게 재앙적 결과를 초래할 확률이 10%라고 주장했었는데, 이번 인터뷰를 통해 인류 멸종의 암울한 가능성을 더 높인 셈이다. 힌턴 박사는 AI 머신러닝 기초를 확립한 공로를 인정받아 올해 노벨물리학상을 수상한 인물이다. 그는 AI분야의 ‘개척자’로 불리며 구글 부사장직을 수행하기도 했지만, 지난해 4월 구글에서 나온 후부터는 AI의 위험성을 경고하는 목소리를 꾸준히 내고 있다. 힌턴 박사는 “처음 AI 연구를 시작했을 때에는 이 정도로 빠르게 발전이 이뤄질거라고 예상하지 못했다”면서 “전문가 대부분은 사람보다 똑똑한 AI가 20년 이내에 개발될 것이라고 보는데, 이는 매우 무서운 전망”이라고 지적했다. 이어 “기술 개발 속도가 이렇게 빠른 상황에서, 기술의 안전성을 기업에게만 맡겨두는 것은 충분하지 않을 수 있다”면서 “대기업이 안전을 위한 연구에 더 많이 투자하게 하는 유일한 방법은 정부 규제 뿐”이라면서 정부가 기술 안전을 위해 개입해야 한다고 촉구했다. 그는 또 “인류는 우리 자신보더 다 똑똑한 것을 상대해본 적이 없다. 더 지능적인 것이 덜 똑똑한 것에 의해 통제되는 사례는 거의 없다”면서 이어 “매우 강력한 AI 시스템에 비하면 인간은 유아에 불과하다. 우리는 마치 세 살짜리 아이처럼 될 것”이라고 경고했다. 한편, 힌턴 박사는 지난해 4월 “AI가 인류에 미칠 나쁜 영향을 자유롭게 경고하기 위한 것이 구글과 결별하는 이유”라고 밝혔다. 올해에는AI 기술 발전에 기여한 이유로 노벨물리학상은 학자가 AI의 위험성을 경고하는데 앞장서는 인물이라는 사실이 다시 한 번 확인되면서 더욱 관심을 사로잡았다.

구글에서 부사장까지 맡았던 ‘인공지능(AI)의 대부’ 제프리 힌턴 캐나다 토론토대 교수가 “AI로 인해 향후 30년 이내에 인류 멸종할 수 있다”며 AI의 위험성에 대해 또다시 경고했다. 27일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면 노벨물리학상 수상자 제프리 힌턴 캐나다 토론토대 교수는 BBC 라디오에 출연해 AI 기술의 급속한 발전이 인류에 존망을 가를 위협이 될 수 있다고 우려했다. 힌턴 교수는 “기술변화 속도가 예상보다 훨씬 빠르다”며 “AI로 인해 향후 30년 이내에 인류가 멸종할 가능성이 10~20%에 이른다”고 진단했다. 그는 과거에도 기술 발전이 인류에 재앙적 결과를 초래할 확률이 10%라고 주장한 바 있는데 암울한 확률 수치를 더 높인 것이다. 그는 “인류는 우리 자신보다 더 똑똑한 것을 상대해본 적이 없다”며 “더 지능적인 것이 덜 똑똑한 것에 의해 통제되는 사례가 얼마나 있겠냐”고 반문했다. 이어 “그런 사례는 거의 없다. 진화의 힘으로 아기가 엄마를 통제하는 것이 내가 아는 유일한 예”라면서 “강력한 AI 시스템에 비하면 인간은 유아에 불과하다. 우리는 세살짜리 아이처럼 될 것”이라고 전망했다. 그는 처음 AI 연구를 시작했을 때는 이 정도로 빠르게 발전이 이뤄질지 예상하지 못했다며 “대부분의 전문가는 20년 이내에 사람보다 똑똑한 AI가 개발될 것으로 보고 있는데, 이는 매우 무서운 전망”이라고 설명했다. 그러면서 기술 개발 속도가 자신의 예상보다 매우, 훨씬 빠르다며 정부의 규제 필요성을 촉구했다. 그는 “이윤을 추구하는 대기업에만 맡겨두는 것은 충분하지 않을 수 있다”며 “대기업이 안전을 위한 연구를 더 많이 하게 강제하는 유일한 방법은 정부 규제뿐”이라고 강조했다. 올해 힌턴 교수는 AI 머신러닝 기초를 확립한 공로를 인정받아 노벨물리학상을 수상했다. AI분야의 ‘개척자’로 불리며 구글에서 부사장까지 지냈지만 지난해 4월 구글과 결별한 이후로는 AI의 위험성에 대해 공개적으로 경고하면서 ‘내부고발자’(Whistleblower)로도 불리고 있다. 그는 AI가 인류에 미칠 나쁜 영향을 자유롭게 경고하기 위해 구글을 떠났다고 밝혔으며 AI가 곧 인간을 추월하고 통제 불능이 될 수 있는 위험에 대해서도 우려해야 한다고 경고해온 것으로 알려졌다.

미 항공우주국(NASA)의 파커 태양 탐사선이 살아남았다는 생존 신호를 보내왔다.​ 크리스마스 이브에 수성보다 태양에 거의 10배 가까이 다가간 역사적인 기록을 세운 파커 태양 탐사선이 플라이바이 이틀 후 처음으로 지구 관제실로 전화를 걸어왔다. 파커는 12월 26일 자정(이하 미국동부시간) 직전 간단하지만 매우 반가운 신호를 지구로 보내왔다.​ 과학자들은 파커가 태양을 근접 비행을 시작한 12월 20일 이후 탐사선과 연락이 끊겼기 때문에 이 신호는 우주선이 살아남았을 뿐더러 ‘건강이 양호하고 정상적으로 작동하고 있다’고 확인하는 NASA의 업데이터를 12월 27일 이른 아침에 통해 공유했다.​ 메릴랜드주 로럴에 있는 존스홉킨스 응용물리학연구소(APL)의 임무 관제실은 12월 26일 밤 자정 직전에 신호를 수신했다는 성명서를 발표했다.​ 관제실 대변인 마이클 버클리는 “파커 탐사선은 새해 첫날인 1월 1일에 더 자세한 상태 업데이트를 전송하도록 프로그램되어 있다. 그때면 과학자들은 우주선이 실제로 플라이바이에서 예상했던 태양 데이터 수집 상황을 알 수 있을 것”이라면서 “이를 통해 팀은 파커의 데이터 레코더가 가득 찼는지 여부를 포함하여 전반적인 우주선과 하위 시스템-계측기 상태에 대한 더 자세한 상태를 파악할 수 있다”고 설명했다. 탐사선은 1월 말에 대부분의 이미지와 과학 데이터를 전송할 예정이며, 그때가 되면 태양으로부터 안전한 거리의 궤도를 공전할 것이다.​ 크리스마스 이브 오전 6시 53분경, 우주선은 설계된 대로 태양 표면에서 610만km 이내로 급강하했다. 그리고 시속 69만km라는 엄청난 속도로 비행함으로써, 인간이 만든 가장 빠른 물체라는 최고 기록을 세웠다.​ 우주선이 태양을 그렇게 가까이 육박했음에도 거뜬히 살아남았다는 사실은 임무팀의 엔지니어링이 얼마나 훌륭한지를 웅변하는 증거다. 여기에는 맞춤형 11.4cm 두께의 방열판을 비롯, 태양의 강렬한 열로부터 탐사선을 보호하면서도 코로나 물질 속을 통과할 수 있는 자율 시스템이 포함된다. 방열판 덕분에 우주선은 최고 섭씨 1,371도 온도를 견딜 수 있지만, 탐사선 외부 온도는 그보다 낮은 980도까지 올라갔을 가능성이 크다고 임무팀은 말했다.​ 지난 20일 메릴랜드주 APL 파커 태양 탐사선 임무 운영 관리자인 닉 핀카인은 “인공 물체가 이렇게 가까이 태양을 지나간 적은 없었던 만큼 파커는 진정으로 미지의 영역에서 데이터를 반송할 것”이라고 말했다. 2018년 발사된 이후, 파커 태양 탐사선은 우리 별에 대한 오랜 미스터리를 푸는 데 크게 기여했다. 특히 태양 표면에서 멀어질수록 가장 바깥 층인 코로나가 수백 배 더 뜨거워지는 이유에 대한 탐사다. 태양으로 가는 도중, 탐사선은 우연히 지나가는 혜성의 희귀한 클로즈업을 포착했고, 지구의 쌍둥이지만 지옥 같은 금성이 어떻게 물을 잃었을지에 대해서도 실마리를 찾아주었다. ​과학자들은 크리스마스 이브에 파커가 여전히 태양에 연결된 플라스마 기둥을 통과했을 것으로 예상한다. 임무팀은 이번 달 초 연례 AGU 회의에서 태양 표면의 지속적인 난류 증가로 인해 다양한 유형의 태양풍과 태양 폭풍을 관찰했을 수도 있다고 예상한 바 있다.​ NASA 본부의 파커 프로그램 과학자 애릭 포스너는 공식 성명에서 “우리는 우주선으로부터 첫 번째 상태 업데이트를 받고 앞으로 몇 주 안에 과학 데이터를 받기를 고대하고 있다”고 밝혔다.

적게 먹는 것은 여러 가지 건강상 장점이 있다. 평상시 먹는 것보다 적게 먹으면 체내 염증 반응이 줄어들고, 살이 찐 사람은 체중 조절에도 도움이 된다. 실제로 세계보건기구(WHO)는 매일 500㎉ 덜 먹으면 일주일에 체중을 0.5㎏ 정도 뺄 수 있고, 6개월 동안 지속하면 처음 체중의 10%까지 줄일 수 있다고 조언한다. 실제로 전 세계 장수 마을에 사는 사람들은 대부분 소식을 한다. 칼로리 섭취를 장기간 줄이면 많은 동물의 수명이 연장되는 것이 확인되기도 했다. 그런데, 적게 먹는 것이 어떻게 노화를 늦춰주는지 명확히 밝혀지지 않았다. 이런 상황에서 중국 푸젠 샤먼대 생명과학부, 동물연구 실험실, 약학부, 의학·생명과학부, 창저우 리피드올 테크놀로지, 베이징대 부속 제3병원, 다롄 화학물리학 연구소, 베이징대 기초의과학부, 베이징 유전학·발달생물학 연구소 공동 연구팀과 푸젠 샤먼대, 다롄 화학물리학 연구소, 미국 텍사스대 사우스웨스턴 메디컬센터 공동 연구팀은 장내미생물에 의해 만들어지는 ‘리토콜산’이라고 불리는 분자가 지방의 소화를 돕고 칼로리 제한에 도움을 주는 분자라는 것을 발견했다고 27일 밝혔다. 리토콜산이 선충과 초파리의 수명을 연장하고, 늙은 생쥐를 다시 원기 왕성하게 할 수 있다는 것이다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 12월 18일 자에 각각 두 편의 논문으로 실렸다. 칼로리 제한은 선충류, 파리, 생쥐, 일부 영장류를 포함한 다양한 동물의 수명을 연장할 수 있다는 사실이 여러 연구에서 밝혀졌다. AMPK라는 단백질은 칼로리 제한으로 켜지고, 칼로리 제한에 영향을 도움을 주는 것으로 나타났다. 문제는 칼로리 섭취량을 절반 이상 줄인다면 지속적인 허기와 근육량 감소, 체온 조절의 어려움, 감염 위험 증가가 나타난다. 연구팀은 생쥐에게 칼로리를 제한할 때 수치가 증가한 200개 이상의 화합물을 자세히 분석해, AMPK를 활성화할 수 있는 화합물을 찾았다. 그 중 특히 눈에 띄는 것은 담즙 내 발견뇌는 화학 물질 중 하나인 리토콜산이었다. 이에 연구팀은 선충류, 초파리, 생쥐에게 리토콜산을 먹였다. 그 결과, 리토콜산을 섭취한 초파리와 선충은 그렇지 않은 개체들보다 훨씬 더 오래 살았다. 리토콜산이 생쥐의 수명에 영향을 미치는지는 명확하게 드러나지 않았지만, 리토콜산을 먹은 생쥐는 악력, 근육 구성, 기타 다양한 측면에서 더 젊다는 것이 확인됐다. 연구팀은 리토콜산 수용체 역할을 하는 TULP3라는 또 다른 단백질을 발견했다. 연구를 이끈 솅카이 린 샤먼대 교수는 “일본 장수 마을에 사는 100세 이상 노인들의 혈액에서 고농도의 리토콜산이 발견됐다”라며 “담즙의 리토콜산과 유사 화합물이 칼로리 제한에 도움을 준다는 사실을 바탕으로 체중 조절에 도움을 주는 신약을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.

1. 트럼프 귀환 지난 11월 5일 치러진 미국 대선에서 공화당 후보인 도널드 트럼프 전 대통령이 압승하면서 4년 만에 백악관으로 재입성하게 됐다. 7월 13일 펜실베이니아 버틀러 유세 도중 토머스 매슈 크룩스의 총격을 받고 구사일생으로 목숨을 건졌다. 이 사건 1주일 뒤 민주당은 대선 후보를 카멀라 해리스 부통령으로 교체하는 등 판도를 뒤집고자 승부수를 던졌지만 트럼프 후보는 7개 경합주를 모두 휩쓸며 역대 최다 득표로 승리했다. 미국에서 대통령 ‘징검다리 당선’은 131년 만이다. 연방의회 선거에서도 공화당이 선전해 4년 만에 상·하원을 모두 차지했다. ‘마가’(MAGA·미국을 다시 위대하게)를 구호로 내건 트럼프는 어느 때보다 강도 높은 무역·외교 전쟁을 예고하고 있다. 2. 바이든 사퇴 조 바이든 미국 대통령은 지난 7월 21일 민주당 대선 후보직을 전격 사퇴하고 해리스 부통령 지지를 선언했다. 과거부터 고령으로 인한 인지력 논란에 시달린 바이든 대통령은 대선 후보 TV 토론에서 미숙한 모습을 보여 사퇴론에 불을 댕겼다. 경쟁자인 트럼프 전 대통령이 총격 암살 미수 사건 뒤 지지율이 급등하자 스스로 후보직에서 물러났다. 당내 경선을 통해 대선 후보로 확정된 인물이 중도 사퇴한 것은 미국 역사에서 처음 있는 일이었다. 대선을 100여일 앞두고 후보를 급하게 바꾼 민주당 진영은 큰 혼란을 겪었고 대선 패배로 이어졌다. 29세 나이로 최연소 상원의원에 당선된 뒤 부통령을 거쳐 역대 최고령 대통령이 된 바이든의 정치 역정도 막을 내리게 됐다. 3. 5선의 푸틴 핵무기 기준 완화 ‘차르 본색’‘21세기 차르’ 블라디미르 푸틴 러시아 대통령이 지난 3월 대선에서 ‘집권 5기’에 성공해 사실상 종신집권의 길을 열었다. 선거 한 달 전 ‘정적’ 알렉세이 나발니가 옥중 사망했지만 그는 역대 가장 높은 87.3%의 득표율로 무난히 당선됐다. 임기는 2030년까지로, 이오시프 스탈린 옛소련 공산당 서기 집권 기간 29년(1924~1953년)을 뛰어넘는다. 6선 도전도 가능한 만큼 2036년까지 집권할 수 있다. 이렇게 되면 34년(1762~1796년)을 재위한 예카테리나 2세의 통치 기간도 넘어선다. 그는 핵교리를 개정해 핵무기 사용 기준을 완화했다. 우크라이나에 신형 극초음속 중거리탄도미사일(IRBM) ‘오레시니크’도 발사하는 등 서구에 대한 위협 수위도 높이고 있다. 4. 하마스 약화 이스라엘, 주요 지도부 제거이스라엘이 팔레스타인 무장정파 하마스의 근거지인 가자지구를 ‘쑥대밭’으로 만들었다. 이 지역 사망자가 4만 4000명을 넘었고 주민 대다수도 난민으로 전락하는 등 인도적 위기가 불거졌다. 이스라엘은 하마스 1인자 이스마일 하니야뿐 아니라 레바논 무장정파 헤즈볼라 수뇌부 등 주요 인사를 제거했다. 이 과정에서 헤즈볼라의 근거지 레바논까지 침공해 기간시설을 대거 파괴했다. 이로 인해 이란이 주도하는 ‘저항의 축’은 빈사상태에 빠졌다. 이란은 대리세력이 파멸 위기로 몰리자 이스라엘을 직접 공습하며 반격에 나섰지만 타격은 미미했다. 되레 이스라엘의 재보복에 군사 인프라가 크게 훼손됐다. 중동 내 힘의 균형은 이스라엘 쪽으로 빠르게 기울었다. 5. 알아사드 철퇴 시리아 53년 독재정권 망명중동의 또 다른 화약고로 불리던 시리아에서 13년째 이어진 피비린내 나던 내전이 반군의 깜짝 승리로 마무리됐다. 53년에 걸쳐 2대째 철권통치를 이어 온 알아사드 정권은 지난 11월 27일 시작된 반군의 공세로 주요 도시를 빼앗겼고 12월 8일 수도 다마스쿠스까지 함락되면서 속절없이 무너졌다. 바샤르 알아사드 대통령은 가족과 비행기를 타고 러시아로 망명하면서 24년간 독재자로 군림하던 권좌에서 물러났다. 이에 따라 2011년 ‘아랍의 봄’ 민주화 시위를 무차별 유혈진압해 내전의 불씨를 댕긴 아사드 정권은 50만명 넘는 희생자와 600만명 이상의 난민을 남기고 사라졌다. 폐허가 된 시리아는 이제 반군의 과도 정부가 넘겨받았다. 열강들은 무주공산이 된 시리아에서 주도권을 선점하고자 애쓰고 있다. 6. 금리 인하 美연준 4년 반 만에 정책 전환주요 국가들은 2020년부터 이어져 온 코로나19 팬데믹 그림자 경제의 종식을 선언했다. 미국 연방준비제도이사회(연준)는 지난 9월 기준금리를 5.25~5.50%에서 4.75~5.00%로 인하하며 4년 6개월 만에 긴축 기조 전환에 나섰다. 연준은 코로나19로 침체된 경제를 살리고자 시장에 대규모 유동성을 지급했으나 물가 폭등과 경기 과열 등 부작용이 불거지자 2022년 3월부터 18차례 연속 금리를 인상·동결했다. 반면 일본은 17년간 유지했던 마이너스 금리 정책을 3월에 해제하고 0~0.1% 범위로 기준금리를 인상했다. 7월에는 0.25%로 재차 끌어올렸다. ‘엔 캐리 트레이드 청산’의 충격파로 세계 금융 시장이 출렁였다. 7. 日여당 참패 30년 만에 여소야대 국면 일본 집권 자민당의 비자금 스캔들과 경제 정책 부진으로 지지율이 급락한 기시다 후미오 일본 총리가 연임을 포기했다. 지난 9월 자민당 총재 선거를 거쳐 이시바 시게루 신임 총리가 탄생했다. 하지만 취임 직후 정국 전환용으로 던진 10월 중의원(하원) 총선거에서 참패해 초반부터 위기에 몰렸다. 자민당은 12년 만에 중의원에서 단독 과반 수성에 실패했다. 일본 정치권은 1994년 이후 30년 만에 여소야대 국면에 접어들었다. 이시바 내각은 제3야당인 국민민주당과의 정책 협력으로 급한 불은 껐으나 2025년 7월 참의원 선거와 도쿄도 의회 선거를 앞두고 야당의 내각 불신임 결의나 자민당 내부의 이시바 퇴진 움직임이 본격화해 정국 혼란이 재점화될 가능성이 커졌다. 8. 유럽 극우돌풍 유럽의회 원내 3당에 극우전 세계 50여개국에서 선거가 치러진 ‘슈퍼 선거의 해’에 지구촌 민심은 정권심판론으로 답했다. 주요국에서 줄줄이 집권당이 참패해 향후 국제질서에 적잖은 변화를 예고했다. 지난 6월 유럽의회 선거에서 2차 세계대전 종전 이후 처음 극우 정치 그룹이 원내 제3당에 오르는 기염을 토했다. 영국과 프랑스의 집권 여당은 의회를 해산하고 조기 총선에 나섰지만 야당에 국정 주도권을 내줬다. 내년 2월 23일 조기 총선을 앞둔 독일도 극우 독일대안당(AfD)이 2위에 오를 것이라는 전망이 지배적이다. 유럽이 갈수록 우경화되면서 민주주의 위기론이 대두된다. 실물경제 악화와 반이민 정서 확산, 정치적 양극화로 인한 대의민주주의 위기 등이 복잡하게 얽혀 있다는 분석이다. 9. AI 시대 엔비디아 돌풍에 노벨상 석권2022년 말 챗GPT 열풍을 시작으로 인공지능(AI) 기술이 산업계와 의료계, 교육계 등 사회 전반에 광범위하게 확산했다. 생산성 향상에 대한 기대가 커지면서 관련 기술 투자도 폭증했다. AI 반도체 시장의 90%를 점유한 엔비디아가 글로벌 시가총액 1위 기업으로 등극하고 미국 주요 주가지수인 다우지수에서 전통의 반도체 강자 인텔이 빠진 것은 정보기술(IT) 업계가 AI를 중심으로 재편되고 있음을 잘 보여 준다. 지난 10월에는 AI 학습의 기초를 확립한 존 홉필드(91) 미 프린스턴대 명예교수와 제프리 힌턴(76) 캐나다 토론토대 교수가 노벨물리학상 수상자로 선정됐고 구글 AI 딥마인드 창업자 데미스 허사비스(48) 등이 노벨화학상을 거머쥐는 등 AI 시대의 도래가 현실이 됐다. 10. 들끓는 지구 관측 이래 가장 더운 해 세계기상기구(WMO)는 올해가 관측 이래 기록상 가장 더운 해였다고 분석했다. 지난 9월 아제르바이잔 바쿠에서 열린 기후정상회담 ‘COP29’에서 WMO는  올해 1~9월 지구 지표면 평균 기온이 산업화 이전(1850년 이전) 평균 기온보다 1.54도 높았다고 발표했다. 이는 지구 평균 기온이 가장 뜨거웠던 지난해보다 더 높은 수치다. 이로써 올해는 2015년 체결한 파리협정의 목표치를 벗어난 첫해가 될 전망이다. 파리협정 당시 국제사회 196개국은 1850년 산업화 이전과 비교해 지구 평균 기온 상승치를 2도 아래에서 억제하고 1.5도를 넘지 않도록 노력하자고 합의했다. 1.5도 목표선을 지키려면 화석연료 배출량을 2030년까지 45% 줄여야 하지만 지금으로서는 요원해 보인다.