우주 화성의 표면에서 발견된, 꽃양배추를 닮은 패턴의 정체가 화성의 초기 생명체와 연관이 있다는 주장이 나왔다. 영국 인디펜던트 등 해외 언론의 2일자(현지시간) 보도에 따르면, 화성 표면에서 포착한 패턴은 미국항공우주국(이하 NASA)의 화성 탐사선인 스피릿 로버가 2008년 화성의 구세브(Gusev) 분화구 인근에서 촬영한 것이다. 당시 과학자들은 해당 패턴의 정확한 정체와 형성 과정의 의문을 풀지 못했는데, 최근 연구에 따르면 이것이 초기 생명체의 비밀을 담은 미생물의 흔적이며, 지구에서도 이와 유사한 생명체의 흔적을 찾을 수 있을 것으로 기대를 모았다. 미국 애리조나주립대학의 스티블 너프 박사와 잭 파머 박사는 지난 해 12월 미국 지구물리학회 연례회의에서 화성 표면에서 발견된 미생물의 흔적이 이산화규소 침전물과 관계가 있을 것으로 예측된다는 내용의 연구결과를 발표한 바 있다. 특히 스피릿 로버가 촬영한 ‘꽃양배추 패턴’은 과거 화성에서 살았던 미생물 생명체로부터 만들어진 것이며, 이 미생물 패턴의 형성 과정은 지구에서 고대 미생물이 형성됐던 것과 비슷할 것으로 내다봤다. 이들이 주목한 것은 칠레의 아타카마 사막이다. 80여개의 분화구가 있는 이 지역의 1500만 년 전 생성된 것으로 추정되며, 화성처럼 매우 건조하며, 이산화규소 농도가 매우 높다. 칠레 아타카마 사막 외에도 미국 와이오밍주와 뉴질랜드 타우포 화산지역 등지에서도 꽃양배추 형태의 지형이 발견된 바 있으며, 전문가들은 이들 지역과 화성 토양, 그리고 꽃양배추 패턴을 만든 미생물 사이에 공통적인 연관관계가 있을 것으로 보고 있다. 이와 관련해 캐나다 알베르타대학의 커트 콘하우저 박사는 “현재 지구상에 존재하는 유사한 형태의 형성물과 화성의 토양 패턴을 비교한다고 해서 화성에 최초의 생명체(미생물)이 있었는지를 가늠하는 것은 어렵다고 본다”고 회의적인 의견을 내놓았다. 이번 연구결과는 스미소니언 박물관이 발행하는 스미소니언 저널을 통해 공개됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계적인 물리학자인 스티븐 호킹 박사가 한 프로그램 강연을 통해 ‘미니 블랙홀’과 전력생산과의 관계를 설명해 학계의 관심이 쏠렸다. 호킹 박사는 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. 한편 스티븐 호킹 박사는 영국 이론물리학자로, 루게릭병에도 불구하고 블랙홀 연구 등에서 뛰어난 업적을 남긴 천재 과학자다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주 화성의 표면에서 발견된, 꽃양배추를 닮은 패턴의 정체가 화성의 초기 생명체와 연관이 있다는 주장이 나왔다. 영국 인디펜던트 등 해외 언론의 2일자(현지시간) 보도에 따르면, 화성 표면에서 포착한 패턴은 미국항공우주국(이하 NASA)의 화성 탐사선인 스피릿 로버가 2008년 화성의 구세브(Gusev) 분화구 인근에서 촬영한 것이다. 당시 과학자들은 해당 패턴의 정확한 정체와 형성 과정의 의문을 풀지 못했는데, 최근 연구에 따르면 이것이 초기 생명체의 비밀을 담은 미생물의 흔적이며, 지구에서도 이와 유사한 생명체의 흔적을 찾을 수 있을 것으로 기대를 모았다. 미국 애리조나주립대학의 스티블 너프 박사와 잭 파머 박사는 지난 해 12월 미국 지구물리학회 연례회의에서 화성 표면에서 발견된 미생물의 흔적이 이산화규소 침전물과 관계가 있을 것으로 예측된다는 내용의 연구결과를 발표한 바 있다. 특히 스피릿 로버가 촬영한 ‘꽃양배추 패턴’은 과거 화성에서 살았던 미생물 생명체로부터 만들어진 것이며, 이 미생물 패턴의 형성 과정은 지구에서 고대 미생물이 형성됐던 것과 비슷할 것으로 내다봤다. 이들이 주목한 것은 칠레의 아타카마 사막이다. 80여개의 분화구가 있는 이 지역의 1500만 년 전 생성된 것으로 추정되며, 화성처럼 매우 건조하며, 이산화규소 농도가 매우 높다. 칠레 아타카마 사막 외에도 미국 와이오밍주와 뉴질랜드 타우포 화산지역 등지에서도 꽃양배추 형태의 지형이 발견된 바 있으며, 전문가들은 이들 지역과 화성 토양, 그리고 꽃양배추 패턴을 만든 미생물 사이에 공통적인 연관관계가 있을 것으로 보고 있다. 이와 관련해 캐나다 알베르타대학의 커트 콘하우저 박사는 “현재 지구상에 존재하는 유사한 형태의 형성물과 화성의 토양 패턴을 비교한다고 해서 화성에 최초의 생명체(미생물)이 있었는지를 가늠하는 것은 어렵다고 본다”고 회의적인 의견을 내놓았다. 이번 연구결과는 스미소니언 박물관이 발행하는 스미소니언 저널을 통해 공개됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

호두껍데기 속 알맹이를 닮은 인간의 뇌 주름은 한정된 두개골에 더 크고 강력한 일종의 처리장치를 장착하기 위한 자연의 해결책이었다. 평평한 사각형의 종이를 이보다 작고 둥근 구멍에 넣으려면 구겨야 하는 것과 같이 뇌에 주름이 생기면 신경세포들 사이의 접합부를 더 짧고 가깝게 만들어 정보 전달을 더 빠르게 할 수 있다. 이렇듯 대뇌피질이나 회백질로 불리는 뇌의 바깥층에 주름이 존재하는 이유는 예전부터 밝혀져 왔지만, 그러한 구조가 어떻게 형성되는 것인지는 지금까지 수수께끼였다. 뇌 주름은 유전적 신호나 생물학적 신호, 혹은 화학적 신호 등으로 발달하는 것인지 아니면 물리적 힘으로 생기는 것인지에 대한 관심은 지금까지도 현재진행형인 연구 대상이었다. 이런 의문에 미국과 핀란드, 프랑스의 공동 연구팀이 뇌 주름이 형성되는 것을 물리적으로 설명할 수 있다는 연구결과를 물리학 분야 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이처 피직스’(Nature Physics) 최신호(2월1일자)에 발표했다. 이는 특정 뇌 질환들을 이해하는 데 큰 영향을 줄 수 있는 발견이라고 한다. 특히 정준영 박사가 한국인으로서 연구 과정에 주도적으로 참여해 더욱 주목할 만하다. 인간 태아의 뇌는 처음에 주름이 없고 부드러운 상태인데 수정란이 생성되고 20주가 지난 무렵부터 뇌 주름 형성이 시작돼 생후 18개월이 될 때까지 진행된다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 미 하버드대의 락시미나라야난 마하데반 교수는 “뇌 주름 구조를 이루는 대뇌피질의 표면적은 만일 같은 크기의 뇌에 주름이 없을 때의 표면적보다 3배 정도 더 크다”면서 “대뇌피질은 뇌 안쪽에 있는 대뇌수질(백질)보다 뇌 성장 시기에 신경세포의 수, 크기, 모양, 위치가 모두 급격한 팽창을 일으킨다”고 설명했다. 또 “이 현상은 대뇌피질에 압력이 가해져 발생한 역학적 불안정성 때문에 뇌에 국부적으로 주름이 생기는 것”이라면서 “이런 간단한 진화적 혁신이 뇌 주름 형성의 주된 이유”라고 말했다. 연구팀은 주름이 없는 태아의 뇌를 자기공명영상(MRI) 장치로 스캔한 데이터를 사용해 특수한 ‘젤’을 소재로 입체 모형을 제작했다. 이어 대뇌피질을 나타내기 위해 모형 표면에는 탄성이 있는 젤을 얇은 층으로 코팅했다. 뇌 성장을 재현하기 위해 연구팀은 이 모형을 특수한 용액에 담갔다. 그러자 모형의 외층 즉 대뇌피질 부위가 그 액체를 흡수해 내층 즉 대뇌수질 부위보다 팽창했다. 그리고 몇 분 뒤 모형의 크기와 모양이 진짜 뇌처럼 변하기 시작했다. 또한 모형에 어떤 생체 조직도 포함하지 않은 실험에서도 같은 과정으로 뇌 주름이 생성되는 것도 확인됐다. 실제로 이번 실험에 참여한 하버드대의 정준영 박사는 “모형은 실제 뇌처럼 보였다”고 말했다. 정 박사는 마하데반 교수 연구실에서 박사후 과정 연구원으로 활동하고 있다. 인간의 뇌는 가장 많은 주름을 갖고 있다. 실제로 뇌에 주름이 있는 것으로 밝혀진 침팬지와 돌고래, 코끼리, 돼지 등 동물들보다 훨씬 많다고 한다. 뇌 주름에 관한 물리적인 설명은 사실 40년 전 하버드대 과학자들이 처음으로 제창했었다. 그리고 이제 이번 연구팀이 입증한 연구결과는 뇌 주름이 물리적 과정이 아니라 순전히 생물학적 과정으로 생성된다는 사회적인 통념에 도전하는 것이어서 많은 논란이 예상된다. 정 박사는 “뇌는 모든 사람이 똑같지 않지만 건강해지려면 주요 주름은 모두 같아야 한다”면서 “우리 연구는 뇌 일부가 적절히 성장하지 않거나 전체적인 기하 구조가 중단됐을 때 적당한 위치에 큰 주름이 생성되지 않으면 잠재적 장애를 일으킬 수 있는 것을 발견했다”고 말했다. 이번 연구에 참여하지 않았지만 논문을 살펴본 미국 스탠퍼드대의 엘렌 쿨 생물공학부 부교수는 논평에서 “뇌 주름이 훨씬 많거나 적으면 발작, 운동기능장애, 지적 장애, 발달 지연 등의 원인이 될 수 있다”면서 “이번 결과는 그런 신경질환을 진단·치료·예방하는데 큰 영향을 미칠 수 있다”고 설명했다. 사진=하버드대(위), 네이처 피직스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

요리, 온도·압력 등 다루는 과학 활동 외국선 요리사·과학자 협업 연구 늘어가열 없이 독한 술로 상온서 달걀 응고 “새로운 요리의 발견은 새로운 별의 발견보다도 인간을 더 행복하게 만든다.”(18~19세기 프랑스 법관이자 미식가인 장 앙텔름 브리야사바랭) “금성과 화성의 온도를 잴 수 있는 기술을 갖고도 수플레 내부를 들여다보지 않는 것은 이상하지 않은가.”(영국 옥스퍼드대 물리학자 니컬러스 커티) 평소 맛보기 어려운 음식과 유명 맛집, 요리법 등을 다루는 이른바 ‘쿡방’(요리하는 방송), ‘먹방’(먹는 방송)이 넘쳐나고 있다. 그 영향으로 요리학원에 사람들이 넘쳐나고, ‘요리사’가 초등학생의 장래 희망 3위로 뛰어올랐다. 일반인들의 요리에 대한 관심이 높아지면서 ‘새롭고 맛있는 요리’에 대한 직업 요리사들의 고민도 깊어지고 있다. 이와 더불어 최근 음식의 질감과 조직, 조리 과정에서 발생하는 현상을 과학적인 시각으로 접근해 새로운 음식을 만들어 내는 ‘분자요리학’이 주목받고 있다. 분자요리학은 영국 옥스퍼드대의 물리학자 니컬러스 커티와 프랑스 국립농학연구소(INRA)의 화학자 에르베 디스가 처음 주장한 개념이다. 요리와 조리과학, 식품과학을 총괄해 음식뿐만 아니라 음식을 만드는 조리 과정을 과학적 연구와 실험을 통해 철저히 분석함으로써 음식의 다양성과 조리 방식에 새로운 변화를 일으키자는 것이다. 요리는 음식을 만드는 과정을 말하는 것이고, 식품과학은 음식보다는 음식이나 식재료를 분석하는 과학 분야이며, 조리과학은 조리를 하는 과정을 다루는 기술 분야다. 분자요리라고 하면 흔히 요리사들이 화학 실험실 같은 주방에서 과학자처럼 스포이트나 사이펀 같은 실험기구로 이상한 음식을 만들어 내는 것을 떠올린다. 그렇지만 화학자들은 요리 자체가 열로 단백질 분자를 응고시키거나 물질을 혼합해 이온화시키는 전형적인 물질의 변화 과정이기 때문에 ‘분자요리’는 한때의 유행이 아니라 요리가 처음 생길 때부터 시작된 것이라고 지적하고 있다. 실제로 외국에서는 요리사와 과학자의 협업이 늘고 있는 추세다. 분자요리의 대가로 알려진 프랑스 요리사 티에리 막스는 파리11대학 화학과 라파엘 오몽 교수와 함께 ‘요리혁신센터’를 만들었다. 이를 통해 물리화학적 지식과 도구를 요리에 적용해 보기 좋고 맛도 있는 음식을 만드는 연구를 하고 있다. 그 성과는 ‘부엌의 화학자’ ‘부엌의 꼬마화학자’ 등의 책으로 나오기도 했다. 요리는 식재료를 먹기 좋게 변형하는 화학적·물리적 과정이다. 식재료는 과일과 채소 같은 식물 계열과 생선, 육류, 유제품 등 동물 계열로 나뉜다. 식재료에는 다량의 수분이 들어 있는데 이 때문에 요리를 할 때는 산도, 확산, 용해, 흡수, 투과 등 물과 관련된 화학현상이 중요하다. 요리할 때에는 무엇보다도 시간과 온도, 압력이 중요한데 이는 재료 속 수분을 조절하는 데 필수적인 변수이기 때문이다. 우리가 맛을 느끼는 것은 맛 분자가 혀의 미뢰, 입천장, 뺨 안쪽 벽, 목구멍 안쪽의 수용체를 자극하고, 거기에서 나온 정보가 전기신호로 바뀌어 뇌에 전달됨으로써 가능하다. 음식에서 향을 풍기는 분자는 바로 코로 들어가는 경우도 있지만, 입으로 들어간 뒤 목으로 삼켜지는 과정에서 코로 전달되는 ‘역후각’ 과정을 통해 전달되기도 한다. 어려서 처음 맛본 음식에 대한 기억이 강렬한 이유도 이렇게 전달받은 다양한 자극이 뇌에 이미지와 감정, 감각의 형태로 기록하기 때문이다. 요리의 대가들이 음식에 대해 강렬한 자극을 남기기 위해 지금도 노력하고 있는 이유가 여기에 있다. 달걀 하나를 삶을 때에도 시간과 온도에 따라 다양한 결과가 나타난다. 달걀을 지나치게 익히면 황화철이 생겨 노른자 표면이 푸르스름하게 변하거나 수분이 완전히 빠져나가 퍽퍽해진다. 단백질이 분해되면서 황화수소가 발생하면 냄새가 심하게 날 수 있다. 일반적으로 달걀을 삶을 때 펄펄 끓는 100도에서 10분 이상 삶는데, 과학자들이 말하는 달걀 삶기에 가장 이상적인 온도는 72도다. 삶은 달걀이나 달걀 프라이는 모두 열을 이용해 노른자와 흰자를 굳히는 것이다. ‘익힌다는 것=응고시킨다는 것’으로 개념을 확장하면 일반 상온에서도 달걀을 익힐 수 있다. 독한 술이나 에탄올을 날달걀의 흰자나 노른자에 붓고 어느 정도 시간이 지나면 이것들은 열에 익힌 것처럼 굳게 된다. 분자 요리사들은 이런 현상을 이용해 독주로 달걀을 요리하기도 한다. 다이어트 음식으로도 각광받고 있는 한천(우뭇가사리)과 칵테일용 술을 섞어 끓이면 액체가 고체 사이에 분산돼 있는 젤 상태로 변하게 되는데, 틀에 넣고 부은 뒤 식히면 씹어 먹는 칵테일이 만들어진다. 이처럼 요리 속 과학을 이해할 수 있다면 음식점에서 이런 식으로 주문할 수도 있지 않을까. “사카로스와 안토시안이 고농도로 함유된 그물 구조의 다당류와 에어로젤 상태의 글루텐 덩어리를 좀 주시겠습니까.” 언뜻 복잡해 보이지만 “블루베리잼과 비스코트(두 번 구워 딱딱하고 바삭한 빵) 주세요”라는 얘기다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘정확히 이렇게 보이는 박스의 부감샷을 기준 삼아 새처럼 보이는 무엇과 함께’, ‘뇌신경학과 입자 물리학을 거쳐 다시 괴석이나 괴목 따위를 경험한 이후 어느 동양인에 의해 나올 수 있는 모던 토킹’, ‘아무도 믿지마’ …. 전위적인 시처럼 보이는 이 긴 문장은 추상화의 제목이다. 미술, 음악, 시, 영화 등 여러 장르를 넘나들며 실험적인 예술활동을 펼치고 있는 백현진(44)이 서울 종로구 삼청로 PKM 갤러리에서 개인전을 갖고 있다. ‘들과 새와 개와 재능’이라는 생경한 타이틀을 단 전시에서 작가는 회화와 드로잉 신작 30여점을 선보인다. 음악 마니아들 사이에서 잘 알려진 한국적 ‘아방팝’ 밴드 어어부프로젝트에서 보컬을 맡고 있는 백현진은 영화 ‘베테랑’과 ‘사도’의 음악감독 방준석과 함께 듀오 ‘방백’을 결성해 최근 음반을 내고 공연도 했다. 음악과 미술의 비중이 어떻게 되느냐는 질문에 그는 “음악 하는 도중에도 스마트폰 앱이나 종이에 그리고, 붓질을 할 때도 입으로는 흥얼거리며 작곡을 하기 때문에 딱히 구분할 수 없다”며 “초저녁이 밤이 되고 새벽으로 이어지듯이 20여년 동안 여러 장르를 동시에 하다 보니 이제는 무리 없이 물리적으로 잘 돌아간다”고 말했다. 그의 예술적 지향점은 ‘아무것도 안 하기’이다. 존재의 부정이나 의미의 부재가 아니라 그 너머를 표현하기 위해서다. “노래할 때나 붓질할 때는 가능한 한 아무 생각 없이 하려 한다”는 그의 회화는 도식적인 구성을 배제한 우발적인 도상과 현란한 색이 특징이다. 직감을 좇아가며 그리고 칠한 행위의 결과물은 묘한 긴장을 연출한다. 문학성 넘치는 언어구사력으로 소문난 싱어송라이터인 그가 이번 전시에서 보여 주는 작품의 제목도 흥미롭다. ‘딱딱한 콸콸콸’, ‘어릴 적 논밭 스케이트장 옆 비닐하우스에서 먹은 오뎅이 생각하는 초여름이라고 말 되어지는 한순간’, ‘어떤 동물에게 도구로 인식되기 이전의 물질’(작품) 등 상식을 깨는 것이 대부분이다. 작가는 “이른바 척하려고 한 것은 아니고 적확한 표현을 찾다 보니 길어졌다”면서 “나름대로 성의껏 만든 물건이고 어떻게 전달될지 모르지만 제목은 모두 없어도 된다”고 밝혔다. 전시장 한쪽 구석에서는 백현진이 매일매일 즉흥적으로 소리를 빚어내는 사운드퍼포먼스 ‘면벽’(Face the Wall)도 펼쳐진다. “칸막이를 없애듯이 서양의 12음계 틀에서 벗어나 주파수 자체만으로 구성했다. 작업하는 환경을 보여 주고 싶었다”는 설명을 들어도 이해가 잘 안 되는, 지극히 실험적인 ‘소리’다. 홍대 미대 조소과에 들어갔지만 3학기 만에 중퇴해 정규교육을 거의 받지 않았고, 그래서 자유롭다는 그는 “현대미술은 대단한 퀴즈가 아니다”라면서 “어떻게 봐야 맞다, 틀리다 고민하지 말고 그대로 감상하면 된다”고 말했다. 27일까지. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

　최근 힉스 입자의 발견으로 완성된 물리 기본이론인 ‘표준모형’에 오류가 있다는 단서가 발견됐다. 표준모형을 대체할 ‘초표준모형’을 정립하는 중요한 단초가 될 것으로 보인다. 　서울대 격자게이지이론 연구단은 29일 중성 케이온 입자에서 ‘CP대칭성’을 위반하는 정도를 나타내는 상수를 계산한 결과 이론치와 실험치의 차이가 표준편차의 3.4배에 달했다고 밝혔다. 　이론과 실험 결과의 차이가 크다는 점은 표준모형에 오류가 있음을 의미한다. CP대칭성이란 입자를 반입자로 전하를 바꾸거나,입자를 거울에 비춘 모양으로 좌우를 바꿔도 동일한 물리법칙이 적용된다는 원리다. 　표준모형은 4개의 매개입자(강력,약력,전자기력,만유인력)에 따라 움직이는 12가지 근원 소립자(쿼크와 렙톤)가 어떻게 결합하는지에 따라 구성된다. 매개입자 중 강력과 전자기력은 CP대칭성을 따르지만 약력은 대칭성을 위반할 수도 있다. 　표준모형이 맞다면 단 하나의 파라미터(매개변수)로 CP대칭성 위반을 모두 설명할 수 있어야 한다. 그러나 이론치와 실험치에서 표준편차의 3배가 넘는 차이가 났다는 것은 파라미터가 두 개 이상 있어야 CP대칭성 위반을 설명할 수 있다는 것을 뜻한다. 　연구팀은 실험 결과에 대해 ”표준모형의 기본가설 중의 하나 또는 다수가 붕괴되는 것을 의미하는 것“이라며 ”동시에 초표준모형의 존재에 대한 중요한 하나의 단서가 된다“고 설명했다. 　연구단을 이끄는 이원종 교수는 ”렙톤 섹터에서는 연구가 된 적이 있지만 쿼크 섹터에서 표준모형이 틀릴 수 있다는 연구결과는 처음“이라며 ”국내 연구단이 자체 개발하고 구축한 슈퍼컴퓨터를 사용해 계산한 결과라 더욱 의미가 있다“고 밝혔다. 　연구 결과는 미국물리학회가 발행하는 학술지 ‘피지컬 리뷰 D’(Physical Review D)에 이날 발표됐다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

용감한 걸까 무모한 걸까? 노르웨이의 한 물리학자가 물속에서 자신에게 기관총을 쏘는 도전을 감행해 눈길을 끌고 있다. 다양한 과학 실험을 실행에 옮기는 유튜브 채널 ‘NRK Viten’에는 최근 ‘수중 총’(Skutt under vann)이라는 제목의 영상이 올라왔다. 영상을 보면, 물리학자이자 물리교사 안드레아스 왈(Andreas Wahl)이 수영장에 들어가 기관총에 로프를 연결하고 나서 자신에게 총의 방아쇠를 당기는 아찔한 실험을 진행한다. 공기보다 물이 분자간의 거리가 가깝기 때문에 저항을 만들어낸다는 과학적 원리를 학생들과 대중에게 직접 입증하기 위해서다. 실험이 시작되고, 왈은 총과 거리를 두고 초읽기와 함께 로프를 잡아당긴다. 바로 그 순간, 발사된 총알이 조금 앞으로 나아가는 듯하더니 급격히 속도가 줄어들며 바닥에 가라앉는다. 왈은 내심 불안했었는지 가라앉는 총알을 보며 안도의 한숨을 내쉰다. 지난 24일 유튜브에 올라온 해당 영상은 4일 만에 244만 건 이상의 높은 조회 수를 기록하고 있다. 사진·영상=NRK Viten/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

‘공무원이 들려주는 공직 이야기’ 18회에서는 각종 범죄 사건을 해결하는 데 필요한 증거물을 감정하고 해석하는 국립과학수사연구원(국과수) 소속 공무원을 소개한다. 연구(의무 포함)·일반직 공무원들이 모여 일하는 국과수의 역할과 업무를 살펴보고 새내기 ‘공업연구사’의 입직 과정, 공직에 입문한 소회 등을 들어 봤다. 최근 경기 부천에서 아들의 시신을 훼손해 숨겨 오다 발각된 아버지는 아들이 뇌진탕으로 사망했다고 주장했다. 하지만 국과수가 시신을 부검한 결과 이 주장은 거짓으로 드러났다. 감정 결과 머리뼈 골절과 뇌손상이 없는 데다 얼굴과 머리 곳곳에 작은 멍들이 발견됐다는 점에서 부모의 가혹한 구타와 학대가 있었다는 추정을 가능하게 했다. 국과수는 이처럼 시신을 부검하는 것은 물론 유전자(DNA), 마약류 및 식품·의약품을 분석하고 각종 화재·폭발 사고 원인을 감정하는 등의 업무를 한다. ‘진실을 밝히는 과학의 힘’은 국과수가 내건 슬로건이다. 과거 내무부(현 행정자치부)에 국과수가 설립된 지 올해로 61주년이다. 갈수록 범죄 양상이 다양해지면서 국과수의 역할과 기능도 더욱 부각되고 있다. 강원 원주에 위치한 본원과 서울, 부산, 대구, 광주, 대전 등 5개 지방 분원이 지난해 처리한 감정 건수는 모두 38만 6765건에 이른다. 2011년(29만 7357건)에 비해 30% 정도 늘었다. 그만큼 감정에 대한 수요가 증가했다는 얘기다. 현재 국과수는 크게 연구직, 의무직 등 감정 업무를 수행하는 인력(278명)과 행정직, 기술직 등 감정 업무를 지원하는 인력(81명)으로 구성된다. 특수한 업무만큼이나 입직 경로도 일반 공무원과는 차이가 있다. 감정 인력에 지원하려면 석사 학위 이상을 갖고 있어야 한다. 감정 인력은 부정기적으로 채용되는 반면 감정 지원 인력은 일반 국가공무원 공채로 뽑힌 뒤 국과수로 발령받는다. 2014년 4월 국과수에서 근무를 시작한 주은아(29) 공업연구사(주무관)는 “국과수 연구직에 응시하려면 반드시 업무의 특성을 먼저 알아보고 자신의 성향과 잘 맞을지 고민해 봐야 한다”고 조언했다. 그는 현재 원주 본원에서 법공학부 법안전과 흔적총기연구실 소속으로 일하고 있다. 혈흔, 공구흔 등 각종 흔적의 형태 분석과 총기·폭발물 관련 감정이 주요 업무다. 학부 때 물리학을 공부한 뒤 핵 물리학 석사 학위를 딴 주 연구사는 “전공 분야는 물리학, 생물학, 심리학, 화학 등 기초학문이나 금속을 다루는 기계공학 등 다양하다”며 “연구 실적이 있으면 아무래도 서류전형에서 도움이 된다”고 말했다. 기본적으로 연구직의 업무도 현장 중심으로 이뤄진다. ‘답’은 현장에 있기 때문이다. 흔적총기실은 원주 본원에만 있어 주 연구사는 다른 연구사들보다 장거리 출장을 자주 다닌다. 때로는 모방 사건이 잇따라 발생해 1박 2일 출장을 주 2회씩 다닐 때도 있다. 일단 담당 형사에게 사건 관련 정보를 듣고 현장을 면밀하게 살핀다. 사진이나 3D스캔으로 현장을 기록하고 증거물을 실험실로 가져와 분석한 뒤 감정서를 작성한다. 잔혹한 사건 현장을 찾아다니다 보니 일반적이지 않은 광경에 노출되는 일이 잦다. 드물지만 간혹 시신을 눈앞에서 보게 되는 때도 있다. 주 연구사는 “대체로 냉정하게 일 처리를 하지만 때로는 사건에 얽힌 이야기를 듣고 복잡한 심경이 들 때도 있다”고 털어놨다. 현장에 갈 수 없을 때는 수사 담당자가 보내준 현장 사진을 면밀히 분석한다. 벽면에 흩뿌려진 핏자국도 때로는 사건 해결의 중요한 열쇠가 된다. 특히 마구잡이로 훼손된 것처럼 보이는 문짝도 사건 용의자를 찾아내는 데 단서가 된다. 문짝이 뜯어진 형태를 보면 어떤 공구를 사용했는지 추정할 수 있기 때문이다. 유력한 용의자가 해당 공구를 갖고 있었다면 범인일 확률도 그만큼 높아진다. 주 연구사는 “최근 굉장히 톱자국이 많은 시신 한 구가 거의 백골 상태로 들어왔는데, 그 흔적을 보고 어떤 도구를 사용했는지 유추하다 보니 톱으로 생긴 흔적에 대한 연구 방법론까지 새롭게 구축할 수 있게 됐다”고 귀띔했다. 국과수 연구직 공무원은 1~2주 안에 보통 2~3건의 감정 업무를 처리하면서도 특정 주제에 대한 연구를 별도로 수행해야 하기 때문에 눈코 뜰 새 없이 바쁘다. 날마다 ‘할일 목록’을 만들어 우선순위를 정하는 것은 필수라고 했다. 주 연구사는 “특별히 강한 집중력을 발휘해야 할 만한 감정, 연구 업무는 주로 야근할 때 처리한다”고 말했다. 지난 2년간 그가 가장 중요하다고 느낀 부분은 책임감과 전문성이다. 주 연구사는 “업무가 특이할 뿐이지, 일반행정 공무원과 다를 바 없이 공직자로서 국민과 사회를 위해 최선을 다해야 한다는 자세는 국과수 연구사에게도 정말 중요하다”고 강조했다. 연구사 한 명 한 명이 과학적 근거를 토대로 내리는 판단이 누군가의 인생에 결정적인 영향을 미칠 수 있다는 이유에서다. 가장 큰 보람을 느낄 때는 처음엔 막막하다고 느꼈던 사건을 파고들어 실마리를 찾는 순간이라고 했다. 주 연구사는 “감정서를 작성할 때마다 하나라도 놓친 게 없는지 치열하게 고민하고 돌아보게 된다”며 “이전에는 보이지 않았던 것들을 알아냈을 때 과중한 업무로 녹초가 된 몸과 마음의 피로가 싹 사라진다”고 말했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr [용어 클릭] ■공업연구사란 전기·전자·금속·섬유·화공·화학·산업경영·물리 등 행정기관 6급 연구직 공무원으로 전문 분야에 해당하는 감정·연구 업무를 수행한다.

숟가락보다 스마트폰을 먼저 잡는 시대다. 영유아 시기에 스마트폰을 접할 기회가 늘어났다는 이야기다. 초,중,고등학생은 물론 이제 어린이집, 유치원생까지도 스마트폰을 가까이 하는 경우가 많아졌다. 스마트폰이 아이들에게 미치는 영향은 여러 가지가 있지만 시각적인 영향보다도 더 우려해야 할 것이 바로 전자파다. 전자파는 우리가 사용하는 대부분의 전자제품에서 발생되고 있지만 스마트폰의 경우 몸에 닿아있는 시간이 길기 때문에 각별한 주의가 필요하다. 지난 2011년에는 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)가 무선주파수 전자파, 즉 스마트폰 전자파를 인체발암가능물질 2B 등급으로 분류한 바 있으며, 특히 집중력을 저하시키는 데 전자파가 악영향을 끼치는 것으로 나타났다. PC나 스마트폰 전자파에 지속적으로 노출되면 철분 성분을 포함하는 적혈구가 양극화되면서 적혈구 응집현상을 일으키게 되는데, 응집된 적혈구가 집중력이 높을 때 나타나는 뇌 혈류 집중과 증가를 방해하는 것이다. 일찍이 전자파 위험 사실을 인지한 학부모들은 부랴부랴 전자파 차폐에 좋다는 제품을 구입해 스마트폰에 부착해주는 등 여러 노력을 기울여왔지만, 국립전파연구원은 선인장이나 숯, 시중에 판매 중인 전자파 차폐 제품 등은 전자파 차단 효과가 없다고 발표한 바 있다. 이렇듯 전자파에 대한 관심이 점차 높아지는 가운데 스위스에서 발명된 제품인 바이오실드(EMF Bioshield)가 인기를 끌고 있다. 전자파 중화 제품 바이오실드는 생물리학 기반의 전자파 중화기술을 바탕으로 생물리학자 Jack Surbeck 박사가 개발했으며, 전자파를 인체에 무해한 파장으로 바꿔주는 역할을 수행한다. 스마트폰 통신 품질에는 전혀 영향을 미치지 않으면서도 주기율표 57번에서 71번에 해당하는 란탄계열 원소의 나노 입자가 지닌 자기 공명 속성을 통해 인체에 해로운 전자파 파장에 공진을 일으켜 무해 파장으로 중화시키는 것이 특징이다. 공간적으로 전자파를 중화하는 방식이기 때문에 직선거리의 전자파만 차단하던 기존 차폐 제품과는 차별화된다. 바이오실드 관계자는 “그 동안 전자파에 대한 우려를 하면서도 아이들의 학습 욕구와 흥미를 돋워주기 위해 스마트폰이나 스마트기기, PC 등을 내줄 수 밖에 없었던 부모들에게 바이오실드가 특히 호평을 받고 있다”면서 “그 어느 때보다도 중요한 시기를 보내고 있는 수험생 집중력 문제를 개선하기 위해 바이오실드를 구입하려는 이들도 적지 않다”고 전했다. 스위스, 프랑스, 이탈리아, 독일, 미국, 러시아, 헝가리, 우크라이나의 유럽 8개국으로부터 효과 검증을 마친 바이오실드는 스위스 정부의 까다로운 인증 과정을 거쳐 한국으로 정식 수입되고 있다. 바이오실드에 대한 더 자세한 정보는 홈페이지(www.emfbioshield.kr)를 통해 얻을 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

여러분 죽을 준비 됐나요/스터즈 터클 지음/김지선 옮김/이매진/544쪽/2만 1500원 미국의 물리학자 드미트리 미할리스는 심한 조울증을 앓다가 권총 자살까지 생각했다. 한 번은 큰 교통사고로, 또 한 번은 약물 치료로 인한 리튬 중독으로, 모두 네 차례나 죽음의 문턱까지 갔다 되돌아왔다. 그는 아침에 눈을 뜰 때마다 하루를 공짜로 더 얻었다고 되뇌인다. 그리고 다시 찾은 삶을 선물로 생각하고 살아간다. 죽음에 대한 사람들의 태도는 다양하다. 중증 외상 환자를 맞은 의사에게는 극복해야 할 도전 과제다. 늘 지켜봐야 하는 간호사에게는 외면 대상이다. 죽음 직전의 순간을 접하는 응급구조사는 죽음을 논하기에는 사치스러운 입장이라고 이야기한다. 한 교사는 죽음을 축제처럼 여기고, 자신이 살던 집에서 죽음을 맞던 19세기에는 누구나 죽음을 알았지만 병원과 요양원에서 온갖 기계 장치를 단 채 죽어가는 20세기에는 죽음을 아는 사람이 없다며 안타까워한다. 19세기에는 아무도 몰랐던 섹스를 20세기에는 모두가 알게 된 것처럼, 죽음이 우리 시대의 새로운 포르노그래피가 됐다는 것이다. 제2차 세계대전에 대한 기억을 서술한 ‘선한 전쟁’으로 퓰리처상을 받았던 작가이자 라디오 진행자, 인터뷰 진행자로 이름난 저자가 죽음을 지켜본, 또는 죽음 앞에 섰던 64명을 만나 그들의 이야기를 들었다. 저자는 이들의 입을 빌려 독자에게 죽음이 무엇인지 어렴풋하게 나마 이야기하고 있다. 또 현대 사회에서 죽음이 더 좋은 삶을 위한 회고와 성찰의 계기가 아니라 일상다반사가 됐다고 지적하며 삶을 충실하게 끝까지 살고 나서 죽음에 맞서라고 조언한다. 이 책은 저자가 아흔여섯에 세상을 뜨기 7년 전인 2001년 출간됐다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

천재 과학자인 스티븐 호킹 박사가 발전한 과학기술이 결국 인류를 위협하는 최대의 위험요소가 될 수 있으며, 이로 인해 지구와 인류는 1만 년 내 심각한 위기에 처할 것이라고 경고했다. 호킹 박사는 최근 녹화를 마친 영국 BBC 라디오 강연 프로그램에서 “인류는 핵무기, 유전자 조작 바이러스, 치명적인 지구온난화 등 발달한 과학기술로 인해 큰 위험에 직면할 것이다. 특히 향후 100년간은 이러한 위험이 최대가 될 것으로 보이기 때문에 매우 유의해야 한다”고 밝혔다. 이어 “1000~1만년 사이 인류의 멸망을 유발할 수 있는 대재난이 닥칠 것으로 예측되지만 인류가 지구 밖에서 자급자족할 만한 식민지를 건설하려면 최소 100년의 시간이 더 필요하다”면서 “인류는 과학기술의 발전을 멈추거나 되돌리지 않을 것이기 때문에, 결국 위험요소에 대해 인정하고 이를 제어하는 것이 중요하다”고 강조했다. 전체 강연 내용은 다음달 7일 영국 BBC 라디오에서 방송될 예정이다. 호킹 박사는 이 과정에서 다시 한 번 인류의 ‘식민지 행성’ 개발의 중요성을 피력했다. 지난 해 인류의 첫 명왕성 탐사를 축하하는 메시지에서, 우주탐사는 미래의 인류생존을 위한 ‘생명보험’과도 같다는 의미심장한 발언을 해 주목을 끈 바 있다. 또 2013년에는 “향후 1000년 내에 인류는 생존을 위해 지구를 떠나야 한다. 점점 망가져가는 지구를 떠나지 않고서는 인류의 새천년은 없다”고 주장하기도 했다. 뿐만 아니라 호킹 박사가 인류의 지나친 과학 발전이 결국 미래에 해를 끼칠 것이라고 ‘예언’한 것은 이번이 처음은 아니다. 호킹 박사는 살인기계나 다름없는 킬러 로봇이 인류의 재앙을 초래할 것이라고 경고하기도 했다. 이러한 의견에는 민간 우주업체 스페이스X를 이끄는 테슬라 모터스의 대표 앨론 머스크, 애플의 공동 창업자인 스티브 워즈니악 등도 뜻을 함께 했다. 스티븐 호킹 박사는 영국 이론물리학자로, 루게릭병에도 불구하고 블랙홀의 연구 등에서 뛰어난 업적을 남긴 천재 학자로 알려져 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

안녕, 난 ‘블랙홀’이야, 반가워. 요즘은 현대 물리학과 천문학 분야의 대표적인 상징으로 인정받고 있지만 출생과 성장 과정을 들어보면 그 어떤 드라마나 영화보다 재미있을 거야.내가 태어난 건 1915년 알베르트 아인슈타인 박사님이 발표한 ‘일반 상대성이론’ 덕분이야. 중력에 의해 공간이 휜다는 내용인데, 당시 상대성이론의 중력장 방정식은 물리학 역사상 가장 어려운 방정식이어서 완전히 풀어낼 수 있을지 다들 의문이었대. 내가 태어나기는 했지만 살아남을 수 있을지가 불투명했던 상황이었지. 그런데 예상보다 빨리 1916년 독일 천체물리학자 칼 슈바르츠실트 박사님이 회전하지 않는 천체의 중력장 방정식의 해답을 구했어. 그 답에 따르면 중력이 큰 태양 바로 주변에서 빛이 휘어야 한다는 것이었지. 빛은 직진한다고 알고 있던 사람들은 그 답에 반신반의했대. 그 사실이 밝혀지지 않으면 나는 실제로 태어난 것이 아니라 머릿속에서 상상으로만 태어난 아이가 되는 거였어. 그런데 1919년 영국 천문학자 아서 에딩턴 경께서 아프리카에서 발생한 개기일식 때 빛이 휘는 것을 관측하는 데 성공해서 내가 실제로 존재한다는 사실을 밝혀내셨지. 좀 부끄러운 얘기지만 1969년까지 난 이름이 없었어. 무려 54년을 이름 없이 살았던 거야. 그러다가 1969년 미국 이론물리학자 존 아치볼드 휠러 박사님께서 ‘블랙홀’이라는 멋진 이름을 지어주셨지. 그 이전까지는 ‘얼어붙은 별’, ‘빛까지 빨아들이는 지옥별’ 등으로 불렸어. 멋진 이름을 갖기는 했지만, 사람들에게 나는 모든 것을 빨아들여 파괴하는 나쁜 이미지로 각인됐지. 그런데 영국의 스티븐 호킹 박사님이 “블랙홀은 생각만큼 검지도 않고 영원한 감옥도 아니다”라고 선언하시고 “빛보다 빠르게 에너지를 방출하기도 한다”고 발표하셔서 파괴자의 이미지를 버릴 수 있게 됐어. 이제 과학계에서는 ‘블랙홀이 있나 없나’가 아니라 ‘블랙홀은 얼마나 많이, 어떻게 만들어지나’를 궁금해하고 있대. 최근에 일본 게이오대 천문학자들이 나가노의 노베아먀 전파천문대에 있는 지름 45m 전파망원경으로 우리 은하를 관측한 결과, ‘궁수자리A’ 별에서 200광년 떨어져 있는 거리에서 태양 질량보다 10만배 더 큰 블랙홀을 발견했대. 천문학 분야 국제학술지인 ‘천체 물리학 레터’ 1월호에 발표된 이번 연구결과 덕분에 천문학자들은 태양의 수백~10만배 정도의 중간 형태 블랙홀이 결합을 반복하면서 거대한 블랙홀을 만드는 과정을 이해할 수 있게 됐다고 하네. 내 얘기에 과학자들만 관심을 갖는다는 건 오해야. 우리 덕분에 ‘웜홀을 통한 시간여행’처럼 SF 작가들의 작품 소재가 훨씬 풍부해졌잖아. 사실 내 자신에 대해서 내가 모르는 이야기들은 아직도, 여전히 많아. 그게 무엇일지 궁금하지 않아? 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 은하에서 관측 사상 두 번째로 큰 블랙홀이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 일본 게이오대 오카 토모하루 교수팀은 나가노의 노베야마 45m 전파망원경을 이용해 정밀 관측한 결과, 은하수 중심에 있는 궁수자리 A별로부터 약 200광년 거리에 있는 특이 분자 구름에서 태양보다 질량이 10만 배 더 큰 블랙홀이 있는 것으로 추정되는 흔적을 찾았다. 이들 천문학자는 CO-0.40-0.22로 명명된 이 분자 구름 중심에 태양의 10만 배 질량을 지닌 소형 중력원이 있다는 것을 발견하고 그 위치에 대응하는 천체가 보이지 않으므로 블랙홀일 가능성이 크다고 밝혔다. 특히 이번 블랙홀 추정체는 우리 은하에서 가장 큰 블랙홀 추정체로 태양보다 430만 배 이상의 질량을 지닌 궁수자리 A별에 매우 가까운 거리에 있는 것에 큰 의미가 있다고 한다. 이에 대해 연구팀은 “이번 발견은 이런 블랙홀과 비슷한 태양의 수백 배에서 10만 배 정도에 이르는 ‘중간 질량 블랙홀’이 합체를 반복함으로써 중심핵에 있는 거대한 블랙홀을 형성하는 데 이바지하는 시나리오를 지지한다”고 말했다. 이어 “성간 가스의 운동을 관측해서 블랙홀을 간접적으로 감지하는 방법을 개척했다는 점에서도 의의가 크다”고 덧붙였다. 사실 이번 성과는 어느 정도 예측됐던 것이다. 연구팀은 지난 2012년 우리 은하 중심을 에워싸고 있는 총 4개의 분자 구름을 발견했고 이번에 그중 하나를 정밀 관측해 블랙홀 추정체를 발견해낸 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(1월 1일)에 게재됐다. 사진=일본 게이오대 오카 토모하루 교수 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

셜록홈스, 기호학자를 만나다(움베르토 에코·토머스 세벅 엮음, 김주환·한은경 옮김, 이마 펴냄) 기호학과 추리소설의 구조적, 방법론적 유사성에 주목한 책이다. 현대 기호학의 체계를 수립한 찰스 퍼스의 난해한 기호학과 논리학의 핵심 내용을 셜록 홈스와 뒤팽 등 탐정·추리소설에 나오는 논리학과 비교 분석한 책이다. 이탈리아 사상가이자 소설 ‘장미의 이름’으로 유명한 움베르토 에코와 기호학자 토머스 세벅을 비롯해 언어학, 기호학, 역사학 등 각 분야 권위자들이 쓴 10편의 글을 통해 추리소설에 등장하는 기호학적 단서를 찾아 나갈 수 있다. 440쪽. 1만 7000원. 고독한 나에서 함께하는 우리로(유범상 외, 지식의 날개 펴냄) 각자 따로 살아가고 있는 한국 사회에 대한 인문학적 소통과 상상을 그려냈다. 전공이 다른 대학교수 14인이 함께 집필해 독립적인 주제의 담론을 펼치면서 나와 나를 둘러싼 공동체의 의미를 묻는다. 1부는 개인 차원에서 고민해야 할 주제들을, 2부는 건강 격차와 사회적 고통 등 공동체를 성찰해 볼 수 있는 주제를 다룬다. 3부에서는 100세 시대를 맞아 베이비부머의 가족 관계, 제2의 인생과 협동조합 등 미래 사회에 대해 탐구한다. 부조리한 상황을 회피하거나 순응할 게 아니라 스스로와 공동체에 대해 더 나은 삶을 질문해야 한다는 메시지를 담았다. 416쪽. 1만 8000원. 인터넷 플러스 혁명(마화텅·장샤오평 외, 강영희·김근정 옮김, 비즈니스북스 펴냄) 차이나 파워의 실체와 향후 경제 전략을 분석한 2025년 중국에 대한 미래보고서다. 지난해 3월 중국 최대 정치 행사인 양회(兩會)에서 주창된 중국 경제의 차세대 성장동력인 인터넷 플러스 계획을 소개하고 있다. 전통 산업에 인터넷을 접목시키는 인터넷 플러스 전략을 중국이 국가적으로 전개하게 된 배경과 텐센트 등 개별 기업의 추진 과정, 노동집약형 제조업 국가에서 기술집약형 스마트 제조업 강국으로 발전하겠다는 향후 10년간의 구상을 낱낱이 해부해 놓았다. 544쪽. 3만 5000원. 스페이스 크로니클(닐 디그래스 타이슨 지음, 박병철 옮김, 부키 펴냄) 뉴욕 헤이든 천문관의 천체물리학자인 저자는 인류가 왜 우주를 동경하게 되는지, 왜 우주로 나가야 하는지 등 근원적인 질문을 던지며 우주 탐험의 과거와 현재 그리고 미래를 조망한다. 현존하는 최고의 우주 스토리텔러로 꼽히는 저자는 과학적 사례와 대중문화를 섞어 가며 활기찬 화법과 유머 감각으로 어려운 과학 얘기를 풀어 나간다. 저자는 2029년 4월 12일 통신 위성보다 가까운 거리에서 지구를 스쳐 지나가는 대형 축구 경기장 크기만 한 소행성을 향후 인류의 생존을 가장 위협하는 존재로 지목한다. 448쪽. 1만 8000원. 문화로 읽는 세계사(주경철 지음, 사계절출판사 펴냄) 주경철 서울대 서양사학과 교수가 10년 만에 개정·증보판을 냈다. 판면 디자인을 바꾸고 100여컷이 넘는 컬러 도판을 담아 가독성을 높였다. 내용 측면에서는 루이 14세의 절대왕권을 문화적으로 조명한 ‘베르사유’ 장을 추가했고, 선사 시대부터 근현대에 이르기까지 역사 속에서 인간이 어떤 문화를 일궈 왔는지를 36가지 주제에 나눠 담았다. 저자는 “문화는 가장 폭넓고 다양한 광경을 보여주는 창일 것이다. 문화는 결국 사람들이 살아가고 생각하며 느끼는 방식을 가리키므로, 문화로 보는 역사는 인간과 사회를 가장 넓게 이해하는 틀” 이라고 말한다. 412쪽. 1만 8900원.

우리 은하에서 관측 사상 두 번째로 큰 블랙홀이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 일본 게이오대 오카 토모하루 교수팀은 나가노의 노베야마 45m 전파망원경을 이용해 정밀 관측한 결과, 은하수 중심에 있는 궁수자리 A별로부터 약 200광년 거리에 있는 특이 분자 구름에서 태양보다 질량이 10만 배 더 큰 블랙홀이 있는 것으로 추정되는 흔적을 찾았다. 이들 천문학자는 CO-0.40-0.22로 명명된 이 분자 구름 중심에 태양의 10만 배 질량을 지닌 소형 중력원이 있다는 것을 발견하고 그 위치에 대응하는 천체가 보이지 않으므로 블랙홀일 가능성이 크다고 밝혔다. 특히 이번 블랙홀 추정체는 우리 은하에서 가장 큰 블랙홀 추정체로 태양보다 430만 배 이상의 질량을 지닌 궁수자리 A별에 매우 가까운 거리에 있는 것에 큰 의미가 있다고 한다. 이에 대해 연구팀은 “이번 발견은 이런 블랙홀과 비슷한 태양의 수백 배에서 10만 배 정도에 이르는 ‘중간 질량 블랙홀’이 합체를 반복함으로써 중심핵에 있는 거대한 블랙홀을 형성하는 데 이바지하는 시나리오를 지지한다”고 말했다. 이어 “성간 가스의 운동을 관측해서 블랙홀을 간접적으로 감지하는 방법을 개척했다는 점에서도 의의가 크다”고 덧붙였다. 사실 이번 성과는 어느 정도 예측됐던 것이다. 연구팀은 지난 2012년 우리 은하 중심을 에워싸고 있는 총 4개의 분자 구름을 발견했고 이번에 그중 하나를 정밀 관측해 블랙홀 추정체를 발견해낸 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(1월 1일)에 게재됐다. 사진=일본 게이오대 오카 토모하루 교수 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

나이 듦 수업/고미숙 외 지음/서해문집/240쪽/1만 3500원 나는 별일 없이 늙고 싶다/다비드 구트만 지음/배성민 옮김/청아출판사/392쪽/1만 6000원 ‘100세 시대’ ‘회색 쇼크’ ‘인생 2막’…. 노인 삶에 초점을 맞춘 말들이 홍수를 이룬다. 평균 수명 80세를 넘은 이 땅에서 이제 노인 문제는 노인에게 국한되지 않는다. 젊은 층과 중장년층 또한 고령화 사회를 향한 불안과 고민이 많다. ‘100세 시대’의 주연이라 할 수 있는 노인을 바라보는 연령대 간 인식 차 또한 현격하다. 노인은 무엇이고 어떻게 살아야 하는 걸까. 한국 노인 자살률은 인구 10만명당 81.9명. 경제협력개발기구(OECD) 평균의 10배로 세계 1위 수준이다. 노인 생활고와 스트레스는 그 수치에 비례한다. ‘나이 듦 수업’은 고통의 노인, 위기의 노인을 촘촘하게 들춰냈다. 고전인문학자 고미숙, 여성학 연구자 정희진, 심리학자 김태형, 물리학자 장회익, 서울시 인생이모작지원단장 남경아, 사회복지사 유경씨 등 논객 6명의 원인 찾기와 해결 모색이 도드라진다. 고미숙, 정희진, 김태형씨가 사회적 차원에서 진단해 ‘노년을 두려워하는 이유’를 밝혔다면 장회익, 남경아, 유경씨는 ‘노년 문화’를 만들기 위한 개인 차원의 노력들을 제시해 비교된다. 이 가운데 고씨는 자본주의 문화와 정신적 빈곤에서 고령화 사회와 장수에 대한 불안 원인을 찾아낸다. 인간 삶은 계절 순환처럼 봄―여름(유년기―청년기) 발산, 가을―겨울(중년기―노년기) 수렴의 특성을 갖는데 자본주의 문화는 끊임없는 성장과 소비를 종용하며 청춘에 머물 것을 강요한다는 것이다. “나이에 걸맞게 성숙하지 못하고 ‘애송이’로 남아 있다가 덜컥 노년기를 맞아 늙음과 죽음을 두려워하게 됐다”는 고씨는 그래서 ‘청춘’에서 해방되고 ‘어른’으로 늙어 갈 수 있도록 스스로 용기를 갖자고 말한다. 김씨는 한국 노인 세대가 ‘꼰대’ 취급을 받게 된 배경을 탐색해 흥미롭다. 노인들이 혐오 대상으로 전락한 건 꼰대가 됐기 때문이라는 김씨는 전쟁과 독재정권을 겪으며 ‘반복적으로 패배’하고 지배 집단에 순종해 살아온 우리 노인들의 내면적 아픔을 콕 짚는다. 그에 따르면 권위주의, 보수적 성격의 지금 노인 세대는 ‘나쁜 분’들이 아니라 ‘아픈 분’들이다. 그래서 노인 세대는 자기 치유 과정을 통해 분열적 ‘꼰대’가 아닌 통합적 ‘꽃대’로 다시 태어나도록 해야 한단다. 올해 78세의 장씨는 “낙엽이 떨어져야 나목의 모습이 온전히 보이듯 나이 듦 없이는 세상을 명료하게 볼 수 없다”며 노년의 가치가 지혜에 있음을 역설한다. 유씨는 “노년의 행복을 결정하는 중요한 열쇠 중 하나가 바로 관계”라며 인간관계의 소중함을 힘주어 말한다. 그래서 체면을 내려놓고 부드러운 말, 먼저 내미는 손, 어려울 때 직접 찾아가고 챙겨 주는 정성이 중요하며 소통을 위해 무관심, 무신경, 무표정의 ‘3무(無)’부터 버리라고 일갈한다. 그런가 하면 남씨는 “삶의 후반전에도 소득만을 목적으로 일하기보다는 그동안 쌓은 경험과 능력으로 사회에 공헌할 수 있는 일을 준비하는 게 훨씬 보람 있고 현실적”이라며 이제 ‘일자리’에서 ‘일거리’의 개념으로 인식을 바꿔야 할 때라고 주장한다. 그에 비해 ‘나는 별일 없이 늙고 싶다’는 총인구 중 65세 이상 인구 비율이 13%인 고령화 사회 한국의 중장년층 입장에서 ‘어떻게 행복한 노년을 맞고 보낼지’를 조언한다. 인생의 의미를 발견해 자신의 존재 가치를 되새기게 하는 심리치료기법인 로고테라피를 통한 접근과 조언이 흥미롭다. 저자는 무엇보다 나와 남을 함께 높이는 인간 존엄을 존중하면서 선택의 자유를 즐기라고 말한다. 그러면서 제 인생을 선택하고 만들어 갈 권리를 소중하게 여길 것을 거듭 강조한다. 특히 ‘인생의 의미’에 대한 질문을 중시한다. 분명한 목적이 없는 인생, 즉 ‘실존적 공허’ 속에 사는 사람은 인생의 의미를 찾도록 반드시 도와줄 것을 당부하기도 한다. 분명한 목적이 있어야 인생의 의미가 생기는 법. 저자는 “인생에서 받은 선물은 모두 인생의 핵심 의미를 깨닫기 위한 것”이라며 “노화를 겪는 개인은 제대로 나이 드는 기술부터 배워야 한다”고 매듭짓는다. 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

게 등딱지처럼 생겨 ‘게성운’(Crab nebula)이란 이름으로 유명한 M1 성운 중심에 있는 ‘펄서’가 관측 사상 가장 강력한 방사선을 방출했다고 천문학자들이 밝혔다. 이는 지금까지의 천문학 이론을 무시하는 것이라고 연구를 주도한 독일 막스플랑크 연구소는 설명하고 있다. ‘펄서’는 강한 자기장을 갖고 고속 회전을 하며, 주기적으로 전파나 엑스선을 방출하는 천체로, 이른바 ‘빠르게 회전하는 중성자별’을 뜻한다. 이번 발견이 이뤄진 펄서는 게성운 안에 있어, 쉽게 ‘게펄서’(Crab pulsar)라는 이름으로 불린다. 천문학자들은 카타리나 제도에 있는 매직(Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov, MAGIC) 망원경의 2011년 관측 데이터를 사용해 게펄서에서 가장 강력한 방사선 방출이 있었던 것을 발견했다. 그 수치는 무려 1테라전자볼트(TeV=1조 전자볼트)에 해당했다. 연구팀은 이번 발견이 중성자 별이 어떻게 작동하는지 예측한 여러 최신 이론을 뒤집는 결과가 될 수 있다고 말하고 있다. 이번 발견으로, 연구팀은 게펄서의 지름이 약 10km밖에 안 되지만 질량은 태양의 1.5배, 공전 횟수는 초당 30회나 되는 것으로 추정하고 있다. 또 게펄서를 둘러싼 거대 자기장은 우리 태양의 자기장보다 10조배 더 강력한 것으로 밝혀졌다. 특히 이 자기장은 전하의 움직임마저 지배할 정도로 강해 그 힘으로 별이 표면 회전 속도와 똑같이 회전한다. 이런 자기장에 지배되는 공간을 자기권이라고 부른다. 이뿐만 아니라 이 자기장에서는 별 표면에 있는 전자들을 찢어낼 만큼 강력한 전기장을 발생시키고 있었다. 이렇게 가속한 전자의 흐름은 배를 비추는 등대의 불빛처럼 시선 방향으로 가로지르는 빛의 복사를 만들어낸다고 한다. 게펄서는 지구로부터 약 6500광년 거리에 있다. 따라서 이 펄서가 방출한 가장 강력한 방사선은 사실 6500년 전에 발생했다는 것이다. 게펄서는 서기 1054년 기록으로 ‘SN 1054’로 불리는 초신성이 폭발해 남긴 잔해인 게성운 중심부에 존재한다. 한편 이번 연구성과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호(1월 12일자)에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-빅뱅에서 겨우 18억 년 후 우주 최초의 별이 남긴 가스 고리가 과학자들에 의해 드디어 발견됐다고 영국 일간지 데일리메일이 12일(현지시간) 보도했다. 천문학에서는 관습적으로 헬륨보다 무거운 원소를 '금속', 또는 중원소라고 말한다. 빅뱅 당시의 우주에는 수소와 헬륨밖에 없었기 때문이다. 그외의 모든 원소들은 별 속에서 만들어지거나 초신성 폭발 때 만들어진 것이다. "중원소들은 빅뱅 당시에는 없었습니다. 모두 나중에 별에 의해 생성된 것들이지요." 논문 주저자 닐 크라이턴 호주 스윈번 공과대학 천체물리학 센터의 박사는 "최초의 별들을 만든 것은 빅뱅 당시에 존재했던 태초의 원소 가스였다"면서 "따라서 오늘날의 별들과는 상당히 다른 별이었을 거라고 과학자들은 생각하고 있다"고 밝혔다. 빅뱅 직후에 생성된 이 최초의 별들은 흔히 제3종족 항성이라 불리는데, 우주에 최초로 탄생한 제1세대 별을 뜻한다. 이 별들의 특성은 덩치가 엄청나게 크다는 점이다. 따라서 항성 진화과정을 아주 짧은 시간에 끝내고 대폭발로 별의 생애를 마감했다. 이른바 초신성 폭발이다. 이때 별 속에서 생성된 철 이하의 중원소들을 우주공간으로 뿜어냈으며, 철보다 무거운 원소들은 초신성 폭발 때의 고온과 압력으로 만들어져 역시 우주공간으로 흩어졌다. 자연에 존재하는 92개의 원소 중 수소와 헬륨을 제외한 것들은 모두 별에 의해 이렇게 만들어진 것이다. 만약 당신의 손가락에 금반지 끼워져 있다면 그것은 초신성 폭발 때에 만들어진 것으로, 초신성 잔해들이 우주공간을 떠돌다가 지구가 생성될 때 흘러들어 광맥을 이루었고, 그것을 광부가 캐내고, 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼워지게 된 것이라고 보면 된다. 이처럼 우주공간의 가스에 포한된 원소 비율을 분석해보면 그 가스의 내력을 알 수 있다. 말하자면 별이나 가스의 원소성분은 지문과도 같은 것이다. 제2, 3세대의 별들은 당연히 중원소들을 많이 포함하고 있다. 우리 태양은 제3세대 별, 또는 항성종족 1로 분류된다. 논문 공동저자 마이클 머피 스윈번 대학 교수는 "이번에 발견된 태초의 가스 고리에는 최초의 별만이 보여줄 수 있는 지극히 낮은 중원소 비율을 가지고 있다"고 말했다. 연구자들은 이번 발견에서 몇 가지 다른 원소의 비율을 더 측정하여 연구 성과를 확장할 수 있게 되기를 기대하고 있다. ​이 연구논문은 다음주 발간될 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 게재될 예정이다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com

우주 최초의 별들이 남긴 ‘가스 고리’가 발견돼 화제가 되고 있습니다. 폭이 3000광년에 달하는 이 고리형 가스 구름은 우리 지구에서 수십억 광년 거리에 있다는데요. 이 구름을 연구하면 초기 우주에 관한 숨겨진 비밀을 밝힐 수 있다고 천문학자들은 말하고 있는데요. 137억 년 전쯤 ‘빅뱅’(대폭발)이 일어난 뒤 18억 년이 지나 생성된 것으로 추정되고 있습니다. 이는 이 구름이 지닌 탄소와 산소, 철 같은 무거운 원소 이른바 ‘중원소’가 태양 1000분의 1에 해당하는 극히 소량인 것에 있는데요. 빅뱅 당시의 우주에는 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소밖에 없어, 그 외 모든 원소는 별 속에서 생성되거나 별의 마지막 단계인 초신성으로 폭발할 때 만들어졌다고 하네요. 7일(현지시간) 개최된 미국 천문학협의회(AAS) 연례회의에서는 천문학자들이 이 가스 고리를 칠레 초거대망원경(VLT)을 사용해 발견했다고 발표했습니다. 이번 천문연구에 주저자로 참여한 호주 스윈번공대 천체물리학·슈퍼컴퓨팅센터의 닐 크라이튼 박사는 “이런 중원소는 빅뱅 동안에는 없었고 모두 나중에 만들어졌습니다”라고 설명하면서 다음과 같이 말했습니다. “최초의 별들은 완전히 깨끗한 가스에서 만들어져 오늘날 별들과는 상당히 다른 별이었다고 우리 과학자들은 생각하고 있습니다” 빅뱅 직후 형성된 이런 최초의 별들은 흔히 ‘종족 III’(Population III)이라고 불리고 있는데요. 이는 우주에 처음 탄생한 제1세대 별을 뜻합니다. 1세대 별들의 특징은 덩치가 엄청나게 크다는 것에 있다는데요. 이때문에 항성 진화 과정을 아주 짧은 시간 안에 마치고 초신성 폭발로 인해 별의 삶을 끝낼 수 있었다고 합니다. 이때 최초의 별 속에서 생성된 철 이하의 중원소들이 우주 공간으로 뿜어져 나왔고 철보다 무거운 원소들은 초신성 폭발 때의 고온과 압력으로 형성돼 이들 역시 우주 공간으로 흩어졌죠. 자연에 존재하는 92개의 원소 가운데 수소와 헬륨을 제외한 것들은 모두 이렇게 별에서 만들어졌다고 하는데요. 현재 당신 손가락에 끼워진 금반지 역시 초신성 폭발 때 만들어졌다는 것이죠. 이처럼 우주 공간의 가스에 포함된 원소 비율을 분석해보면 그 가스의 내력을 알 수 있다는데요. 말하자면 별이나 가스의 원소 성분은 지문과도 같은 것이죠. 이렇게 발생한 물질을 삼아 형성된 다음 세대의 별들이 ‘종족 II’, 우리 태양과 같은 그다음 세대의 별들은 ‘종족 I’로 분류되고 있다고 하네요. 그런데 천문학자들이 그동안 발견해 왔던 기존의 가스 구름은 중원소 비율이 큰데 이것은 2, 3세대 별들의 잔해가 섞여 1세대 별의 모든 특성을 왜곡했을 것이라고 크라이튼 박사는 설명하고 있습니다. 즉 이번에 발견된 가스 구름만이 정확히 1세대 별의 특성을 품고 있다는 말이죠. 또 이번 연구에 공동저자로 참여한 마이클 머피 스윈번공대 교수 역시 “이번에 발견된 태초의 가스 고리에는 최초의 별만이 보여줄 수 있는 지극히 낮은 중원소 비율을 갖고 있다”라고 말했습니다. 또 다른 공동저자인 존 오메라 미국 세인트마이클대 교수에 따르면, 현재 연구팀은 이 가스 고리에서 탄소와 규소라는 두 원소의 비율을 측정할 수 있다는데요. 연구팀은 앞으로 몇 가지 다른 원소 비율을 더 측정해 연구 성과를 확장할 수 있기를 기대하고 있습니다. 이번 연구성과는 다음 주 발행되는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 게재될 예정입니다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr