무인자동주유소, 다중채널TV, 지문 인식 시스템, 화상통화…. 지금은 당연하게 생각되지만 30년 전만 해도 ‘가능할까’라며 머릿속에만 있던 기술들이다. ‘상대성이론’을 만들어 낸 알베르트 아인슈타인은 “상상력은 지식보다 더 중요하다. 지식은 한계가 있지만 상상력은 세상의 모든 것을 끌어안을 수 있다. 나는 그 상상력을 자유롭게 이용한 예술가”라며 ‘상상력’을 찬양했다. 역사를 살펴보더라도 과학의 발달에 있어 가장 중요한 원동력은 ‘상상력’이었다. 상상력은 현재보다 나은 미래를 그려 내고 그 미래로 향해 갈 수 있도록 현실을 이끌고 있다. ●1985년 ‘백 투 더 퓨처’의 2015년 지난 21일은 1985년 개봉한 SF영화 ‘백 투 더 퓨처’에서 주인공 마티 맥플라이(마이클 J 폭스)와 브라운 박사(크리스토퍼 로이드)가 타임머신 ‘드로리안’을 타고 도착한 30년 뒤 미래의 바로 그날이었다. 미국에서는 ‘백 투 더 퓨처 데이’를 맞아 버락 오바마 대통령이 트위터에 축하 메시지를 띄우고 ABC방송 ‘지미 키멜 라이브쇼’에서는 맥플라이와 브라운 박사가 드로리안을 타고 등장하는 모습을 연출하기도 했다. 사회자 키멜이 “인류는 아직 하늘을 나는 자동차를 발명하지 못했고, 중동 지역 평화도 해결하지 못했다”고 하자 맥플라이는 “2015년 정말 짜증 나”라고 반응해 시청자들에게 웃음을 던져 주기도 했다. 1985년 1편을 시작으로 1989년 2편, 1990년 3편까지 영화 ‘백 투 더 퓨처’는 타임머신이라는 소재로 인간의 다양한 상상력을 자극한 SF의 신기원을 이룬 작품이라는 평가를 받고 있다. 특히 ‘백 투 더 퓨처 2’에 등장하는 수많은 2015년의 기술 중 무인자동주유소, 다중채널TV, 지문 인식 시스템, 화상통화 등은 이미 실현되기도 했다. 나는 호버보드, 자동 건조 점퍼, 가정 내 과일 재배 기술 등은 아직 나오지 않았거나 개발 중에 있다. 이처럼 SF는 과학적 상상력이 드러나는 대표적인 장르이기 때문에 과학자들도 SF에 대해 관심이 많다. ‘물리학자는 영화에서 과학을 본다’라는 책을 펴내기도 한 정재승 카이스트 바이오및뇌공학과 교수는 “SF는 대중이 과학에 좀 더 친근하고 쉽게 다가설 수 있도록 해 주는 수단”이라며 “프로이트가 꿈을 과학의 영역으로 들여오면서 신경과학자들은 잠과 꿈의 본질 및 실체에 대한 다양한 연구를 진행하고 있는데 타인의 꿈에 접속해 정보를 빼낸다는 영화 ‘인셉션’ 같은 경우 꿈과 가상현실에 대한 과학적 발견을 영화적 상상력을 동원해 근사하게 시각화한 작품”이라고 말했다. ●100년을 앞선 쥘 베른의 상상력 현대 SF는 프랑스 대중문학가 쥘 베른에서 시작됐다. 최초의 SF영화인 조르주 멜리에스의 ‘달세계 여행’, 특수 효과의 신기원을 이룩했다는 평가를 받는 디즈니 스튜디오의 ‘해저 2만리’ 등은 모두 베른의 작품을 바탕으로 만들어졌다. 베른의 ‘지구 속 여행’, ‘지구에서 달까지’, ‘달나라 탐험’ 등은 상상력 못지않게 사실성도 뛰어나다는 평가를 받고 있다. 베른이 활동했던 19세기 중후반은 과학기술로 모든 문제를 해결할 수 있을 것이라는 ‘과학 낙관주의’가 팽배해 있던 시기였다. 이 때문에 갖가지 과학논문과 잡지가 창간되는 등 일반인들도 최신 과학기술을 접할 수 있는 기회가 많았다. 그 덕분에 베른은 잠수함, 입체영상, 해상도시, 텔레비전, 우주여행, 투명인간 등의 개념을 사상 최초로 제안했다. 베른은 1867년 ‘지구에서 달까지’라는 작품을 통해 달 탐사에 대한 가능성을 예측하기도 했다. 그로부터 100년 뒤인 1969년 7월 20일 미국 아폴로11호가 인류 최초로 달 표면에 발을 내디뎠다. 상상력이 과학기술을 끌어낸 대표적 사례다. 필립 K 딕이 1950년대 초에 쓴 ‘마이너리티 리포트’는 2001년 스티븐 스필버그 감독의 영화로도 만들어졌는데 이 작품에는 멀티터치가 가능한 투명 디스플레이, 자동운전차, 망막 스캔기술, 보행자 맞춤형 광고기법 등 조만간 실현 가능한 기술들이 가득 차 있다. ●국내서도 SF영화제 개막 외국에서 SF는 많은 사람에게 폭넓게 사랑받는 분야지만 우리나라에서는 여전히 마니아들만 좋아하는 장르로 알려져 있다. 이런 상황에서 국립과천과학관은 2009년부터 ‘SF과학영화제’를 열어 SF영화를 통해 과학에 대한 대중의 관심을 높이려는 시도를 하고 있다. 올해는 ‘가상과 현실 사이’라는 주제로 27일부터 오는 11월 1일까지 6일간 경기도 과천과학관에서 열린다. 인간의 꿈이나 무의식에서 비롯된 가상현실은 이제 SF소설뿐만 아니라 영화, 애니메이션, 게임 등의 단골 소재로 쓰이고 있다. 김상욱 부산대 물리학과 교수는 “가상현실과 현실에 대한 질문을 가장 충격적으로 던진 SF영화인 ‘매트릭스’는 이 세상이 사실은 실제로 존재하는 것이 아닌 가상현실일 수 있지 않겠느냐는 의문에서 시작하는데 과학과 철학의 근본을 건드리는 것”이라며 “이런 질문은 양자물리학의 세계에서 유효한데 영화를 통해 이 세상이 물리학적으로 정말 존재하는 것인가에 대해 생각해 볼 수 있게 해 주기도 한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“나는 케플러 우주 망원경이다. 나는 외계 행성을 탐사하기 위해서 2009년 5월 12일 우주로 발사되었다. 발사 후 6년 동안 나는 30만6,604개의 별을 관측하고 4,601개의 외계 행성 후보를 찾았다. 그중에서 확인된 것만 이미 1,000개가 넘는다. 내가 하는 일은 우주를 바라보면서 별의 밝기 변화를 찾는 것이다. 주기적으로 밝기가 변하는 별 가운데 일부는 그 앞을 지나는 행성에 의해 밝기가 변하기 때문이다. 6년간 무려 125억 회의 밝기 변화를 감지했다. 이런 방식으로 외계 행성을 찾아낸 건 말할 것도 없고 수많은 과학적 발견도 같이 이뤘다. 하지만 내게는 큰 시련도 있었다. 자세를 고정하는 데 사용되는 리액션 휠이라는 장비가 망가졌다. 본래 4개 중 1개는 이미 고장 났는데, 다른 한 개가 2013년 5월 11일 고장을 일으켜 나의 임무는 중단될 위기에 놓였다. 사실 목표 임무인 3.5년은 이미 채웠지만, 내가 건재한 것을 본 나사는 내가 3년 반을 더 일해주기를 원했다. 그러나 고장으로 인해 더는 무리라는 결론이 나왔다. 지상의 인간들은 이제 내가 더는 일할 수 없으리라 판단했다. 그만큼 했으면 충분히 했다는 이야기도 있었다. 그러나 나사는 나를 포기하지 않았다. 그들은 태양광의 압력을 세 번째 리액션 휠로 삼아 다른 별을 관측하는 K2라는 새로운 임무를 내게 맡겼다. 나는 마지막 순간까지 관측을 계속할 것이다.” 이 내용은 케플러 우주 망원경의 지난 6년간을 독백 형식으로 정리한 것이다. 고장으로 인해 사실상 임무가 종료될 뻔한 케플러 우주 망원경은 지금 K2 임무를 통해 화려하게 부활했다. -어떻게 고장 이후에도 계속 작동하나 리액션 휠(Reaction Wheel)은 우주선의 자세를 잡는 역할을 하는 부품이다. 적어도 3개가 온전하게 작동해야 흔들리지 않게 자세를 고정할 수 있다. 따라서 2개만 작동하는 상황이 되었을 때 대부분 케플러의 임무는 끝났다고 생각했다. 그러나 나사의 과학자들은 태양을 세 번째의 지지대로 삼는 K2 임무를 고안했다. 태양이 뿜어내는 광자와 다른 입자의 흐름은 미약한 압력을 만들 수 있다. 예를 들어 솔라 세일은 이를 이용하는 아이디어다. 하지만 그 힘이 대단히 미약해서 아주 큰 솔라 세일이 있어야 약간 가속을 할 수 있을 뿐이다. 이를 이용해서 케플러 같은 큰 우주 망원경을 고정하기는 사실 무리인 셈이다. 하지만 반드시 항상 고정하지 않아도 될 수 있다. 나사의 과학자들은 두 개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용하면 잠시간이라도 한 지점을 흔들리지 않고 바라볼 수 있다고 생각했다. 그것만 가능하면 새로운 임무를 수행할 수 있다. (아래 그림 참조) 이렇게 해서 많은 이들이 반신반의하는 상황에서 K2라 명명된 새로운 임무가 시작된 것은 2014년 중반부터였다. (아래 도표 참조) -예상을 뛰어넘다 대부분 성공 여부를 확신하지 못했지만, 2014년이 채 지나기도 전에 K2는 새로운 외계 행성을 찾아내는 데 성공했다. 하버드-스미스소니언 천체 물리학 센터의 앤드류 밴더버그(Andrew Vanderburg)와 동료들이 지구에서 180년 정도 떨어진 외계 행성 HIP 116454b를 찾아낸 것이다. 생명체가 살기엔 너무 뜨거운 행성이지만, 케플러가 더 임무를 지속할 수 있음을 보여준 쾌거였다. 2015년 초에 K2는 다시 EPIC 201367065라는 적색 왜성 주변에서 지구 지름의 2.1, 1.7, 1.5배 지름의 외계 행성을 발견한다. 그리고 이 중 가장 먼 거리에서 공전하는 외계 행성은 액체 상태의 물이 있을지도 모르는 위치에 있었다. 거리도 지구에서 150광년 정도로 가까워서 과학자들의 큰 주목의 대상이 되고 있다. 아직 2016년 말로 예정된 K2 임무가 다 끝나기도 전에 여러 가지 성과가 나오기 시작했지만, 가장 인상적인 과학적 성과는 최근에 발표되었다. 케플러 우주 망원경이 사상 최초로 식현상(다른 천체가 앞을 지나는 현상)을 이용해서 백색왜성 주변에서 행성을 발견한 것이다. 그런데 이 행성이 백색왜성에 의해 파괴되고 있다는 증거가 발견되어 과학계의 주목을 받고 있다. 앤드류 밴더버그는 다시 K2 자료를 이용해서 이 사실을 밝혀냈는데, 이 연구가 중요한 이유는 백색왜성의 표면에 있는 철이나 실리콘 같은 물질의 생성원인을 밝혔기 때문이다. 백색왜성이 생성될 때 무거운 원소는 아래로 가라앉고 수소나 헬륨같이 가벼운 원소만 표면에 있어야 하는데, 관측결과에서는 무거운 원소들도 같이 발견되었다. 과학자들은 이것이 백색왜성이 행성을 흡수한 흔적이라고 생각했지만, 이제까지 증거가 없었다. 케플러 우주 망원경은 그 결정적인 증거를 찾아낸 것이다. -케플러의 후계자 TESS 케플러 우주 망원경이 예상을 뛰어넘는 성과를 거두긴 했지만, 아직 은하계의 무수히 많은 별 가운데 극히 일부만을 관측했을 뿐이다. 따라서 나사는 케플러보다 더 우수한 성능의 차세대 행성 사냥꾼을 발사할 예정이다. TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)라 명명된 차세대 망원경은 케플러와 같은 방식을 사용하지만, 더 진보된 관측 기기를 사용하고 있으며 더 많은 별을 관측할 수 있다. TESS는 적어도 50만 개의 별을 관측할 예정이며 관측 범위도 케플러보다 훨씬 넓다. TESS의 발사 시기는 2017년이다. 그리고 그다음 해인 2018년에는 사상 최대의 우주 망원경인 제임스웹 우주망원경(JWST)이 발사된다. 이 둘이 힘을 합치면 외계 행성 연구는 큰 전기를 마련하게 될 것으로 보인다. TESS가 새로운 외계 행성을 발견하면 제임스웹 우주 망원경으로 이를 정밀 관측할 수 있기 때문이다. 한 시대를 풍미했던 허블 우주 망원경과 케플러 우주 망원경은 당장에 퇴역하진 않겠지만, 이전보다 중요도가 많이 감소할 것이다. 지금으로는 케플러가 언제 퇴역할지 알기 어렵다. 2016년 말까지는 K2 임무를 지속할 예정인데, 이후 더 연장 임무를 줄 수도 있다. 하지만 결국 영원히 작동할 수는 없으므로 TESS가 발사된 이후에는 퇴역 논의가 나오게 될 가능성이 크다. 케플러 우주 망원경이 외계 행성 탐사에서 거둔 성과는 우리가 우주를 바라보는 인식을 바꿀 정도로 컸다. 우주 곳곳에 외계 행성이 무수히 존재한다는 사실을 직접 관측으로 증명했을 뿐 아니라 정확히 어디 있는지도 알 수 있게 된 것이다. 언젠가 미래에 인류는 이런 외계 행성에서 생명체의 존재를 증명하게 될지도 모른다. 그런 날이 온다면 역경을 딛고 외계 행성을 관측했던 케플러의 이름을 다시 생각하게 될 것이다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

서울 금천구는 22일부터 다음달 19일까지 매주 목요일 저녁 7시 구청 12층 대강당에서 목요특강 ‘과학으로 뒤집어 보는 세상’을 운영한다고 이날 밝혔다. 구 관계자는 “청소년들이 어렵다고 생각하는 과학을 전문가들의 이야기를 통해 쉽게 배울 기회가 될 것”이라고 말했다. 이번 특강은 기계공학, 물리학, 심리과학, 해양생물학, 수학 영역 등을 주제로 진행된다. 첫 번째 강연은 22일 ㈜로킷 유석환 대표의 ‘3D 프린팅의 현재와 미래’를 주제로 시작된다. 이 강연에서는 산업도구로 활용되는 3D프린팅의 활용가치를 통해 만나는 미래세계가 그려진다. 29일에는 정하웅 카이스트 물리학과 석좌교수가 ‘구글신은 모든 것을 알고 있다?’를 주제로 빅데이터를 활용한 융합과 통섭의 과학을 설명할 예정이다. 구 관계자는 “청소년들이 관심이 많은 3D 프린터나, 빅데이터 등을 소재로 수업을 이끌어가 놀면서 배운다는 느낌을 주게 할 것”이라면서 “친숙한 소재인 만큼 수업 몰입도가 높을 것으로 기대한다”고 말했다. 이 밖에 ▲한국청소년재단 김병후 이사장의 ‘세상의 정답이 나의 정답일까?’ ▲한국해양과학기술원 극지연구소 윤호일 부소장의 ‘손잡아야 살아남는 세상’ ▲박형주 아주대학교 수학과 석좌교수의 ‘세상을 바꾸는 수학’ 등이 예정됐다. 김동현 기자 moses@seoul.co.kr

영화 스타워즈에는 행성도 파괴할 수 있는 강력한 파괴력을 지닌 무기인 '죽음의 별'(Death Star)이 등장한다. 물론 이는 가공의 존재지만, 실제로 우주에는 행성을 파괴할 수 있는 별이 존재한다. 예를 들어 과학자들은 별이 타고 남은 잔해가 뭉친 백색왜성이 그런 역할을 할 수 있다고 생각해왔다. 태양 같은 별이 최후를 맞이하면 나머지 물질들이 모여 백색왜성이라는 작은 천체를 형성한다. 대개 크기는 지구보다 약간 큰 정도지만, 항성 급의 중량을 지니고 있으므로 그 표면 중력은 엄청나다. 그런데 과학자들은 이 백색 왜성이 '금속' 같은 물질로 표면이 오염되어 있다는 사실을 발견했다. 과학자들은 그 이유가 백색왜성이 행성을 파괴해 흡수했기 때문이라고 생각해 왔지만, 확실한 증거는 없었다. 하버드 스미스소니언 천체 물리학 센터의 앤드류 밴더버그(Andrew Vanderburg of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA))와 그의 동료들은 나사의 케플러 우주 망원경의 K2 임무 데이터를 이용해서 백색 왜성 주변에서 파괴되는 행성의 증거를 처음으로 확인해 이를 저널 네이처에 발표했다. 나사의 케플러 우주 망원경은 K2 임무라는 새로운 관측 임무를 진행 중이다. K2 데이터를 분석한 과학자들은 지구에서 570광년 떨어진 백색왜성 주위를 공전하는 행성이 있다는 사실을 밝혀냈다. 케플러 망원경에서 바라봤을 때 행성이 백색왜성 앞을 지나면서 주기적으로 밝기가 변하는 것을 포착한 것이다. 사실 백색왜성 주변의 행성은 드물지 않다. 먼 미래 우리 태양 역시 백색왜성이 되면 그 주변에 행성이 공전하고 있을 것이다. 하지만 이번에 발견된 행성은 공전 주기가 4.5시간에 불과했다. 그리고 거리는 지구-달거리의 대략 두 배인 87만km 정도에 불과했다. 이와 같은 사실은 켁 망원경을 비롯한 지상 망원경의 관측으로 다시 확인되었다. 백색왜성의 밝기 변화를 관측한 과학자들은 더 놀랄만한 사실을 밝혀냈는데, 이 행성이 현재 파괴되고 있다는 증거가 발견되었기 때문이다. 만약 온전한 행성이 백색 왜성 주변을 공전하면 밝기 변화는 그 앞을 지나는 짧은 순간만 발생할 것이다. 반면 행성이 중력에 의해 파괴되어 파편이 주변에 있다면 밝기 변화가 순간적이 아니라 더 긴 시간에 걸쳐 나타날 것이다. 주변의 파편들에 의해 가려지는 부분도 있기 때문이다. 과학자들이 관측한 것은 후자였다. (아래 그래프) 백색왜성이 형성되는 과정에서 철이나 실리콘 같은 무거운 원소들은 중심부로 가라앉고 수소나 헬륨처럼 가벼운 원소들은 표면으로 이동하게 된다. 따라서 본래 백색왜성 표면에는 무거운 금속 원소는 존재하지 않아야 한다. 하지만 앞서 설명했듯이 실제로는 무거운 원소들이 표면에 존재한다는 것이 스펙트럼 분석결과 알려졌었다. 이번 연구 결과는 이것이 예상했던 것처럼 백색왜성이 행성을 갈아서 흡수했기 때문이라는 것을 확인시켰다. 현재 우리가 관측한 이 행성의 모습은 어쩌면 아주 먼 미래의 지구의 모습일 수도 있다. 그런 일이 발생하기 위해서는 앞으로 60억 년이라는 시간이 더 필요하겠지만, 태양도 지구도 영원할 수는 없다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

라그랑주 점이란 한마디로 서로 중력으로 묶여 운동하는 천체들 간의 중력이 균형을 이루어 중력이 0이 되는 지점을 일컫는다. 예컨대, 태양-지구 체제의 라그랑주 점은 태양과 지구를 잇는 직선상의 3점과, 또 두 천체와 정삼각형을 이루는 2점에서 중력이 0이 된다. 라그랑주 점은 18세기 프랑스 수학자 조제프루이 라그랑주가 삼체문제를 풀다가 발견했다. 라그랑주는 세 물체 가운데 하나가 다른 두 물체보다 매우 가벼울 때, 이 가벼운 물체가 어떤 궤도를 지니는지 계산하였고, 이를 통해 특정한 점에서는 이 가벼운 제3의 물체가 다른 두 물체에 대하여 상대적으로 정지해 있는 궤도를 그린다는 사실을 발견했다. 이처럼 제3 천체는 라그랑주의 특수해 중 삼각형을 이루는 2점에 있을 때 매우 안정적임에 비해 직선상의 3점은 역학적으로 다소 불안정한 점이라는 것이 밝혀졌다. 행성이나 별과 같은 큰 천체들의 주위에는 5개의 라그랑주 점이 형성된다. 태양-지구 시스템에서 보면, 위의 그림에서 보듯이 3개의 라그랑주 점은 두 천체를 잇는 일직선상에 형성되는데, 첫번째인 L1은 지구로부터 약 160만km인 지점에 찍힌다. 이곳이 바로 두 천체의 중력이 균형을 이루어 상쇄되는 지점으로, 1995년 발사된 태양 관측 위성 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)와 심우주 기후관측위성(DSCOVR·Deep Space Climate Observatory)이 현재 머물고 있는 장소이다. 말하자면 우주 주차장인 셈이다. L2는 L1과 마찬가지로 역시 지구로부터 160만km 떨어진 곳에 있지만 태양과는 반대 방향의 지점이다. 이 지점이 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 우주선이 심우주를 관측하는 데 최상의 시야를 확보해 준다. 현재 미국항공우주국(NASA)의 윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐색기(WMAP)가 여기에 주차하면서 빅뱅에서 나온 우주배경복사를 탐색하고 있는 중이다. 허블 망원경 후임으로 2018년 임무교대할 제임스 웹 우주 망원경도 장차 이 자리에 머물 예정이다. 제3의 라그랑주 점인 L3은 지구에서 볼 때 태양 뒤쪽에 있다. SF물에서는 이 지점이 더러 등장하지만, 현재로서는 이곳의 과학적 용도를 발견하지 못하고 있다. NASA가 이 L3에 대해 웹페이지에 언급한 부분이 있다. "미지의 행성-X가 L3에 숨어 있다는 아이디어가 일반의 호기심을 자극하는 소재가 되고 있지만, 그 과학적 증거는 없다. 행성-X가 존재한다면 그 궤도 주기는 150년으로 대단히 불안정한 것이지만, 헐리우드는 그래도 '행성-X에서 온 남자' 같은 영화를 계속 만들어낼 것이다." L1, L2, L3 는 사실 중력적으로 완전한 평형을 이루는 곳은 아니다. 만약 우주선이 이곳에서 표류한다면, 지구나 태양 쪽으로 한정없이 끌려갈 것이다. 천문학자 닐 타이슨은 이렇게 표현했다. "마치 가파른 언덕 꼭대기에 유모차를 아슬아슬하게 세워둔 것이나 같다." 따라서 여기에 우주선이 주차하려면 아주 미세한 조정을 계속 해나가야 한다. L4와 L5는 안정적이다. 그래서 '커다란 접시 위에 놓인 공' 같다는 표현을 쓴다. 두 라그랑주 점은 지구 궤도의 앞뒤쪽 60도 지점에 위치하는데, 태양과 지구를 꼭지점으로 하는 정삼각형을 이룬다. 이러한 안정성 때문에 우주 먼지나 소행성들이 이곳에 몰려드는 경향이 있다. 실제로 목성의 궤도 위를 목성과 함께 도는 트로이 소행성군은 그 위치가 태양과 목성이 정삼각형을 이루는 곳임이 확인되었다. 수십 개의 소행성들이 목성의 앞과 뒤에서 각각 무리를 이루고 있다. NASA는 태양계에서 이런 유형의 소행성들이 수천 개나 발견되었다고 밝혔다. 지구의 트로이 소행성은 2010년에 발견된 TK7이 유일하다. 지구를 졸졸 따라다니는 TK7은 너비300m의 암석으로, 제2의 달이라고 불리기도 한다. 라그랑주 점이 갖는 이점은 여러 가지다. 이곳에 머무는 탐사선들은 태양 열기로부터 보호받으며 넓은 시야를 확보하면서 소행성 탐색을 훨씬 효율적으로 할 수 있다. 2009년부터 2011년까지 이곳에 투입된 와이즈(WISE)는 별도 냉각제를 사용하지 않은 자연상태에서 임무를 수행했다. 앞으로 제임스 웹 우주 망원경도 L2에서 이러한 이점을 누리게 될 것이다. *조제프루이 라그랑주(1736~1813)는? 이탈리아 태생의 프랑스 수학자이자 천문학자이다. 해석학, 정수론, 고전역학, 천체역학 전반에 걸쳐 중대한 기여를 했다. 특히 물리학 분야에서 기존의 고전역학을 일반화된 새로운 수학적 방식으로 표현한 해석역학은 이론 물리학의 새로운 지평을 열었다. 프랑스 혁명에서 살아남아 에콜 폴리테크니크에서 개교와 동시에 해석학의 첫 번째 교수가 되었다. 1803년에 나폴레옹으로부터 레지옹 도뇌르 훈장을 받고 1808년 제국의 백작이 되었다. 팡테옹에 묻혔으며, 그의 이름은 에펠탑에 새겨진 72개의 이름 중 하나로 남아 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

　지구 최후의 날은 어떤 모습일까. 　그동안 과학자들은 하늘에서 갑작스럽게 날아든 혜성에 받혀 45억년 전 태양계의 일원으로 탄생한 지구가 종말을 고할 것이란 그럴 듯한 시나리오를 펼쳐 왔다. 지난 8월에는 ‘9월 혜성 충돌설’이 불거지면서 미국 항공우주국(NASA·나사)이 이례적으로 보도자료를 내 “근거없는 낭설”이라고 반박하기도 했다. 　하지만 최근 지구의 마지막 순간을 유추할 수 있는 결정적 장면이 나사가 운용하는 케플러 우주 망원경에 의해 포착됐다고 영국 일간 가디언이 21일(현지시간) 전했다. 　단서를 제공한 별은 지구로부터 570광년 떨어진 처녀자리 성좌에서 발견됐다. ‘백색왜성’(흰빛을 내는 밀도가 높은 작은 별) 형태의 이 별 주위에선 거대한 원반 형태의 먼지 부스러기들이 자리했다. 이 부스러기들은 궤도를 이루며 넓게 퍼져 있었고, 주변 행성들과 부딪혀 5시간마다 4.5개의 조각들을 새롭게 쏟아냈다. 　이렇게 백색왜성 주변의 행성들은 먼지 부스러기들과 충돌했고, 점차 원반 형태의 띠도 늘어갔다. 　연구진은 이 별이 애초 태양과 비슷한 모습으로, 점차 죽어가면서 지구 정도 크기로 찌그러진 뒤 식어가는 단계라고 봤다. 이 별이 핵반응을 거쳐 대폭발을 일으키기 전까지 수성, 금성, 지구와 같은 주변 행성들을 잇따라 먼지 부스러기처럼 깨뜨려 나간다는 설명이다. 지구도 결국 거대한 암석들에 휘말려 증발된다는 뜻이다. 　백색왜성 발견에 사용된 케플러 우주 망원경은 2009년 처음 우주에 발사돼 ‘외계 행성 사냥꾼’으로 불릴 만큼 성공적으로 임무를 수행해 왔다. 　연구에 참여한 하바드-스미스소니언 천체물리학센터의 앤드류 밴더버그 연구원은 “지금까지 어떤 인간도 보지 못했던 장면”이라며 “50억년 뒤 태양계가 절멸할 때 지구도 같은 운명을 맞을 것”이라고 말했다. 　이번 연구는 과학전문잡지인 ‘네이처’게 게재될 예정이다. 　오상도 기자 sdoh@seoul.co.kr

거의 1세기 동안 과학자들은 고전 물리학 법칙을 깨뜨리는 것으로 보이는 '양자 얽힘'에 대해 치열한 논쟁을 계속해왔다. 원자를 구성하는 한 쌍의 소립자들이 시간과 공간을 초월하는 존재처럼 보이는 양자적 현상에 관한 것이었다. 짝을 이룬 두 입자들은 아무리 서로 떨어져 있다 하더라도, 어느 한쪽이 변동하면 그에 따라 '즉각' 다른 한쪽이 반응을 보인다는 불가사이한 특성을 가지는데, 양자이론에서는 이 두 입자가 서로 '얽혀 있다'고 하며, 이를 일컬어 '양자 얽힘'이라고 한다. 하지만 아인슈타인은 우주에서 빛보다 빠른 것은 없다고 주장하면서 그 같은 현상을 '유령 같은 원격작용'이라면서 결코 받아들이지 않았다. 아인슈타인은 그 같은 양자 현상에는 우리가 아직 모르고 있는 '숨겨진 변수'가 있으며, 그것을 알게 되면 유령 같은 원격작용의 의문이 풀릴 것이라고 보았다. 이것이 지난 1세기간 양자론자들과 아인슈타인이 치열하게 대결한 논점이다. 그런데, 아인슈타인의 바람과는 반대로 이 같은 양자 현상이 사실임이 기념비적인 놀라운 실험 결과로 확고하게 입증되었다고 영국 일간지 데일리메일이 21일(현지시간) 보도했다.​ 1964년, 영국 물리학자 존 벨은 유령 같은 원격작용을 해명할 수 있는 '숨겨진 변수'를 제거하기 위해 한 실험을 고안해냈다. 이 실험으로 아인슈타인이 말하는 숨은 변수는 없다는 것이 증명되었는데, 이를 벨의 부등식이라 한다. 하지만 이 벨의 부등식에 많은 허점이 있음이 밝혀지면서 양자 얽힘을 완전히 설명하지 못한다는 비판을 받았다. 이번 '네이처' 지에 발표된 논문에 따르면, 실험을 이끈 연구자들은 양자 얽힘 실험에서 중요한 두 개의 허점을 보완했다고 밝혔다. 독일 연구진은 작은 다이아몬드에 갇힌 '얽힌' 전자들을 델프트 대학 캠프스 양쪽으로 1.3km 떨어진 곳에다 두고 실험을 했다. 두 전자들이 서로 소통할 수 없게끔 두 장소 사이의 통신수단은 완벽하게 차단되었다. 소립자는 양자적인 속성의 하나로 스핀이라는 회전 운동량을 갖고 있다. 한 쌍의 소립자는 각각 다운 스핀과 업 스핀으로 되어 있는데, 관측되기 전까지는 한 입자가 어떤 스핀을 갖고 있는지 알 방도가 없다. 이를 양자론에서는 두 상태가 '중첩'되어 있다고 본다. 일단 측정으로 한 입자의 상태가 확정되면 다른 입자는 '동시'에 그 반대되는 상태로 확정된다. 두 입자의 거리가 수백 광년 떨어져 있다 하더라도 결과는 달라지지 않는다. 양자론자들은 측정이 없다면 실제도 없다고 말한다. 이 같은 양자론자의 주장에 아인슈타인은 "내가 달을 보지 않는다면 달이 거기 없다는 것인가?" 하고 푸념하기도 했다. 논문 대표저자인 로널드 핸슨 교수는 "두 개의 전자가 얽혔을 때 보여주는 현상은 참으로 흥미롭다"고 말하면서 "두 전자가 어느 것이든 업 스핀이 될 수도 있고 다운 스핀이 될 수도 있지만, 한 전자가 업 스핀일 경우, 다른 전자는 반드시 다운 스핀이 된다"고 밝혔다. "우리가 측정할 때 그들은 완벽한 상관관계임을 보여준다. 한쪽이 업 스핀이면 다른 한쪽은 반드시 다운 스핀이 된다. 그 같은 반응은 동시에 나타난다. 걸리는 시간이 제로라는 뜻이다. 두 입자가 은하의 반대쪽에 있더라도 마찬가지다." 이번 실험에서는 쌍을 이룬 전자들을 이용했는데, 이들 전자 쌍들은 모두 측정하는 데 있어 서로 소통할 수 있는 어떤 허점도 완벽히 봉쇄되었다. 또한 두 탐지기 사이의 1.3km란 거리는 한 전자를 측정하여 상태를 확정하는 사이에 빛이라도 주파할 수 없는 먼 거리로, 국지적인 허점을 제거한 것이다. 이 반직관적인 양자 얽힘 현상은 기왕의 철학에 심오한 질문을 던진다. 이 같은 현상이 알려주는 바는 우주가 국지적이 아니라, 비국지적이라는 사실이다. 공간이란 사물이 따로 존재한다는 것처럼 보여주는 관념일 뿐, 실은 하나로 연결된 것이라는 얘기다. 이것이 빅뱅에서 출발한 우주의 속성이라는 것이다. 어쨌든 인간이 빛과 물질을 가장 극미한 상태에까지 다룰 수 있는 능력을 보여주었다는 평가를 받는 이번 실험에 대해 버밍엄 대학의 카이 봉스 교수는 "양자 역학이 고전 역학과 얼마나 다른지, 또 양자역학으로 인류가 앞으로 전례없는 발전을 이룰 가능성을 보여준 실험이다"고 평가했다. 이번 실험은 실용적인 측면에서 양자 얽힘을 이용한 통신의 암호화에 한발 다가간 것으로 과학자들은 보고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

“거대망원경은 일종의 ‘타임머신’입니다. 빛이 도달하는 시간에서 오는 차이 때문에 현재 우리가 보는 우주는 과거의 모습입니다. 과거로 거슬러 올라가 은하계의 처음은 어떻게 시작됐는지, 그리고 어떻게 우주가 진화해 왔는지, 태양계는 어떻게 형성됐는지를 알려 주는 것이 거대망원경이지요.” 필 다이아몬드(57) SKA거대전파망원경 프로젝트 단장(영국 맨체스터대 천체물리학과 교수)은 20일 “기초과학이든 응용과학이든 연구의 필수조건은 인프라 개발”이라고 거대망원경의 의미를 설명했다. 그는 대전 유성구 대전컨벤션센터에서 열리고 있는 세계과학정상회의 참석차 방한했다. 2024년 완공 예정인 SKA거대전파망원경은 약 3000개의 전파안테나를 한데 묶은 것으로, 신호를 받을 수 있는 집광 면적이 1㎢에 이르는 거대망원경 시스템이다. SKA거대전파망원경은 우주의 탄생과 진화, 외계생명체 신호 등을 찾는 데 활용될 예정이다. SKA거대전파망원경 프로젝트와 같은 기초과학이 우리 사회에 미치는 영향에 대해 그는 “스핀오프(파급) 효과”라고 답했다. “저와 제 동료들은 우주를 이해하기 위해 과학을 합니다. 그렇지만 그 과정에서 나오는 새로운 기술들은 결국 산업계나 대중의 생활에 큰 영향을 미치게 됩니다. 와이파이나 빅데이터 같이 현재 아무렇지 않게 활용되는 기술들도 모두 거대망원경처럼 일상과는 상관없어 보이는 기초과학에서 나온 것들입니다.” 그는 “성과에 대해 조바심을 내면 기초과학은 망가진다”고 강조했다. “아인슈타인의 상대성이론을 바탕으로 위성항법장치(GPS)가 만들어졌고 컴퓨터의 기본 소자인 트랜지스터도 기초과학의 산물입니다. 예를 들자면 끝도 없겠지만 기초과학 투자가 대중에게 혜택으로 돌아오도록 하기까지는 오랜 시간이 걸린다는 것을 정부가 이해하고 꾸준히 지원해야 합니다.” 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

달에는 토끼는 없지만, 용암 대지는 존재한다. 과거 토끼가 산다고 봤던 얼룩의 정체는 사실 어두운 현무암으로 이뤄진 용암 대지이다. 거의 40억 년 전 태양계의 소행성과 혜성들이 대거 달에 충돌해 거대한 크레이터를 만들었고, 이 시기 달의 내부에서 분출한 용암이 낮은 지형에 고이면서 현재 우리가 달의 바다(lunar Mare)라고 하는 지형이 형성되었다. 그 외에도 달에는 화산 지형이나 혹은 용암 동굴의 흔적 등이 다수 남아 있어 과학자들은 과거 달의 화산활동이 활발했다고 믿고 있다. 그리고 최근에는 화산활동과 연관된 용암 고원도 존재한다는 주장이 제기되었다. 브라운 대학의 다니엘 모리어티(Daniel Moriarty)와 그의 동료들은 나사와 인도의 관측 우주선이 보내온 자료를 분석해서 달의 남극에 높이 800m의 고원이 화산 활동 때문에 형성되었다고 저널 지구물리학 연구지(Geophysical Research Letters)에 발표했다. 이들이 주목한 고원 지대는 바로 달의 남극에 있는 마픽 마운드(Mafic Mound)이다. 달에 남극에는 과거 거대한 소행성이 충돌한 흔적으로 생각되는 아이트켄 분지(Aitken Basin)가 있다. 이 거대 크레이터는 지름이 2,500km로 태양계에서 가장 큰 크레이터 중 하나이다. 그리고 그 안에는 너비 75km, 높이 800m의 마픽 마운드가 있다. 연구팀은 마픽 마운드의 정밀한 지형 고도 데이터와 표면의 화학적 데이터를 분석해서 이 고원 지대가 사실을 용암 분출과 연관이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이에 의하면 이 지역은 아이트켄 분지의 다른 지역과는 달리 칼슘이 풍부한 휘석(high-calcium pyroxene) 성분이 풍부했는데, 이는 용암 분출 같은 화산 활동과 연관이 있을 수 있다는 것이다. 연구팀이 생각하는 가설은 이 고원 지역 자체가 운석 충돌 후 녹은 마그마가 분출되며 형성된 용암 지대거나 혹은 충돌 후 반동으로 형성된 고원에 용암이 분출하는 것이다. 어느 쪽이든 용암 분출과 화산 활동이 이 고원 지역 형성에 영향을 주었을 것으로 생각하고 있다. 다만 정확한 생성 원인을 조사하기 위해서는 앞으로 지상 탐사 등 추가 연구가 필요하다. 연구팀은 이 지형이 앞으로 달 탐사에서 흥미로운 목표가 될 것이라고 주장했다. 어쩌면 여기에 미래 달 개척에 필요한 풍부한 광물 자원이 존재할지도 모르는 일이다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

정부가 인정한 스마트 어학 학습기뇌새김워드 렌탈 서비스로 대중화 선언! 요즘 특목고 학생들 사이에서 어학연수, 유학 바람이 급격히 사그러들고 있다. 하버드를 비롯한 아이비리그로의 진학을 준비하는 학생들이 대다수인데도 불구, 이러한 기현상이 나타나는 것은 무엇 때문일까? 대부분의 학생들의 답변은 이제 영어공부를 위해 굳이 해외를 다녀오지 않아도 괜찮다는 것! 이 풍토는 학생들이 '영어학습기'를 이용해 내신성적 관리와 SAT시험에서 좋은 결과를 얻은 것이 화제가 되면서 강남 8학군에 까지 더욱 확산 되고 있는데 그 화제의 중심에 일명 '이인혜 뇌새김영어'로 알려진 '뇌새김 워드'가 있다. 뇌새김 워드는 영어교육 시장에서 관련 업체들의 경쟁이 날로 치열해지는 가운데 '재미'를 컨셉트로 영어단어에 관련 이미지를 접목시켜 자연스레 단어를 암기할 수 있도록 개발된 영어학습기로 누적 사용자 170만 명을 돌파, 지칠 줄 모르는 인기몰이를 이어가고 있으며, 이에 대한 감사의 의미로 뇌새김 학습기를 ‘렌탈’ 형태로 사용할 수 있는 기회를 제공하고 있다. ‘렌탈 서비스’ 시작하게 된 계기는?더 많은 고객들에게 합리적인 가격으로 다가가고자 학습기 업계 최초로 도입 결정 이미 특허받은 암기력으로 인정 받은 학습효과 자랑하는 '뇌새김 워드', 하지만 지금까지 2년 연속 정부 납품을 통해 소년소녀가장 등 소외된 계층에 제공되어 영어공부에 대한 한줄기 빛을 비추는 희망이 되어 왔었다는 사실을 아는 사람은 그리 많지 않다. 정부가 인정한 스마트 어학 학습기라는 자부심이 좀 더많은 사람들에게 합리적인 가격으로 뇌새김 영어를 체험할 수 있도록 해야 한다는 책임의식을 만들었고, 바로 런칭 5년만에 드디어 렌탈 서비스를 시작하는 원동력이 되었다. 뿐만 아니라, 최영수 부사장의 개인적인 경험도 렌탈서비스 시작의 큰 기폭제가 되었다. 연대 물리학과 졸업 후 영국계 회사인 브리티쉬 아메리칸 타바코, 한국 게임의 독보적 선두기업인 게임빌에서 재직 후 위버스마인드를 공동창업, 뇌새김 워드를 개발하기까지 최고의 엘리트 코스를 밟아온 최 부사장이지만, 외국에서 교육을 한번도 받아본 적 없는 순수 토종 한국인이며 그 흔한 영어학원 한번 다녀본 적 없이 혼자서 영어실력을 쌓아온 입지전적인 인물인 그는 좀 더 많은 사람들에게 합리적인 가격으로 뇌새김워드가 보급되어야 한다는 믿음으로 '렌탈 서비스' 출시를 주도하게 되었다고 한다. 독보적 1위, 뇌새김 렌탈 서비스 상담 신청하기(클릭) 뇌새김워드, 어떻게 개발하게 되었나?게임에 빠져드는 심리적 욕구를, 공부에도 적용해볼 생각으로 시작했다. (주) 위버스 마인드 정성은 대표는 뇌새김워드 프리미엄을 개발하기 이전 게임빌이라는 회사를 공동창업하고 10년 정도 사업본부장으로 일했다. 이때 늘 고민했던 부분이 어떻게 하면 사람들이 재미있게 몰입할 수 있는 콘텐츠를 만들 수 있을까 하는 점이다. 사람들이 게임을 재미있어하고 점점 빠져드는 건, 게임 자체가 화려해서라기 보다는 그 과정에서 성취욕이나 수집욕구와 같은 사용자의 심리적 욕구를 만족시켜주기 때문인데, 그때 터득한 노하우를 교육분야에 적용하면 좋을 것 같다고 생각했다. 좋은 교육 콘텐츠가 많아도 우리나라 사람들의 영어실력은 쉽게 늘지 않는데, 이는 학습자의 몰입도와 학습방법이 성패를 좌우한다고 생각한다. 따라서, 교육의 본질인 학습에 80% + 재미와 몰입에 20% 비중을 두어, 학습자 스스로가 즐겁게 영어공부에 몰입할 수 있는 환경을 만들기 위해, 뇌새김워드를 개발하게 되었다. 영단어 얼마나 잘 외워지길래? 1. 97.5% 암기 돼 - 단어암기의 신세계를 경험 어휘의 힘은 영어성적을 좌우하는 중요한 기둥이라고 볼 수 있다. 내신,수능,토익,토플,편입.. 어떤 시험이든 시험지를 받아 들었을 때, 아는어휘가 대부분일 때와, 모르는 어휘만 많을 때의 자신감 차이는 결국 점수로 이어지게 되어있다. 하지만, 단어암기가 얼마나 지루하고 시간을 잡아먹는 일인지 알기에, 이러한 고민을 가진 모든 이들에게 영단어 암기시간을 대폭 덜어주고자 개발하였다. 뇌새김 워드는 서울대, 연세대 등 명문대 출신의 교육 전문가들이 제품의 기획 단계부터 참여해 2년에 걸친 제품 준비 기간동안 총 16만여개에 달하는 단어들을 설명할 수 있는 이미지를 만들기 위해, 한 단어당 30개의 이미지를 만들어 그 중 하나를 추려내는 과정을 거쳐 만들어졌다. '재미'를 컨셉트로 영어단어에 관련 이미지를 접목시켜 자연스럽게 단어를 암기할 수 있는 뇌새김워드는 1시간에 150단어를 순간암기 할 수 있으며, 실험결과 97.5%라는 경이적인 암기율을 얻어내었다. 또한 이미 국내 특허를 획득, 현재는 미국 특허를 출원중에 있다. 2. 공교육에도 활용 - 경이로운 성적향상효과 뇌새김 워드는 영어 점수 향상에 탁월하다는 입소문에 힘입어 누적사용자 170만명을 돌파한 뇌새김워드의 위력은 2012년 여름 서울의 한 중학교 방과 후 교실 운영과정에서 실제로 나타났다. 평소 가정형편 등의 이유로 영어공부에 흥미를 느끼지 못하던 학생들이 워드스케치를 이용해 3주만에 한 학기 분량의 단어를 전부 암기했던 것. 이 같은 결과를 토대로 뇌새김워드는 전국 40여개 각급 학교에 납품됐고, 뇌새김 워드를 활용해 영어공부를 하고 있는1만9천 700여명의 학생들을 대상으로 실시한 조사결과 평균 44%의 성적 상승 효과가 있는 것으로 나타났다. 엄칠딸 배우 이인혜가 말하는 뇌새김워드 처음에 97.5% 암기율이라는 말에 의구심이 좀 들었지만, 사용해보니 암기력이 매우 탁월하게 향상되었고, 정말 97.5% 암기 되는구나..생각했습니다.. 중,고등학교 시절 항상 단어장을 쓰며 단어를 암기했었는데, 시간이 좀 흐르면 머릿속에서 남지 않을 때가 많아, 되풀이해서 외우곤 하던 기억이 나네요. 하지만 뇌새김워드는 단순히 단어를 쓰면서 외우는 것 보다 훨씬 잘 외워지고 머릿속에도 오래 남는 것 같습니다.. 아마 그림연상이라 머리에 오래오래 세겨지는 기분입니다. 저는 방송활동을 하다보니, 학창시절에 친구들보다 학업에 몰두할 수 있는 시간이 절대적으로 부족했어요.. 그래서 습관적으로 시간을 효율적으로 쓸 수 있는 방법을 선호하는데, 뇌새김워드는 저처럼 공부시간이 부족한 분들에게 시간을 절약해주는 아주 좋은 역할을 해줄 수 있을 것 같습니다.. 틈틈히 자투리 시간을 활용해 혼자 빠르게 단어를 암기할 수 있을 것 같고, 내가 학창시절 때 이런 학습기가 있었다면.. 더 좋은 학교를 갈 수 있지 않았을까 하는 생각도 해봤습니다.. 누구에게나 부담 없는 기회! ㈜위버스마인드는 영어 학습 콘텐츠에 대한 자신감을 바탕으로 더 많은 고객들이 특허받은 뇌새김 학습법의 탁월한 학습효과를 체험해볼 수 있는 기회 제공하기 위해 월 49,900원 ‘뇌새김 영어’를 이용해볼 수 있는 렌탈 이벤트를 진행 중이다. 특히 렌탈 이벤트에 참가하는 모든 고객에게 ‘PC연동학습 무상지원’ (40만원 상당), 렌탈 등록비 전액 지원 (10만원), 평생 무상 업데이트 서비스를 제공하며, 더불어 고급 사은품 2종 증정의 혜택도 받을 수 있다. 뇌새김 렌탈 서비스 상담 신청하기

“1등이 아니어도 된다. 우주가 어떤지 ‘의문’이 생기고, 그 의문을 풀 ‘꿈’을 위해 노력한다면 훌륭한 연구자다. 의문과 꿈을 가진 이상 공부하게 될 것이다. 나는 그렇게 옆길로 새지 않았기에 노벨상을 받은 것 같다.” 올해 노벨 물리학상 수상자로 선정된 가지타 다카아키(56) 도쿄대 교수는 한국·일본 언론과의 인터뷰에서 노벨상을 받은 비법으로 “한 우물을 파라”고 강조했다. 그는 또 한국 연구자들의 진지함을 칭찬하기도 했다.가지타 교수는 지난 15일 “최고는 아니지만 전통이 있었던 고교에서 처음에는 450명 중 250등 정도를 했다”거나 “일본 지방대인 사이타마대를 나왔는데, 그때만 해도 대학이 자유로운 분위기였고 출석도 부르지 않아 멋대로 수업을 빼먹어도 되었다”며 학창 시절 일화를 가감 없이 공개했다.그러나 대학 졸업 뒤 명문인 도쿄대 대학원을 간 뒤를 회상할 땐 “대학원에서 학력 수준 차이를 느꼈고, 내 전문 분야인 소립자 관련 물리학 실험과 관측 공부에 집중했다”고 부단한 노력이 필요하다는 점을 강조했다.학부 시절 노벨상 수상을 상상해 본 적도 없다는 그는 노벨상 수상으로 이어진 1998년의 중성미자 질량 측정 연구에 대해 “운이 따랐다”면서 “2002년 노벨 물리학상을 받은 고시바 마사토시(89) 교수의 지도를 받았고, 고시바 교수가 개발한 거대 실험장치인 가미오칸데 실험에 참가한 게 좋았다”고 덧붙였다.고교 2학년에 물리학자란 꿈을 찾아내고 이후 끈기 있게 밀어붙이느라, 당시 20여년 동안 과학자들의 논쟁거리였던 중성미자 질량 존재 여부를 밝혀낸 업적을 일상적인 실험처럼 여기는 태도가 묻어났다.실제 가지타 교수는 가미오칸데를 개량한 슈퍼 가미오칸데를 활용, 최근 중력파 관측이란 미지의 영역에 도전하고 있다. 노벨상급 연구 업적을 내놓은 연구자가 여전히 풀리지 않은 새 연구에 몰두하는 일본 과학자 특유의 모습이기도 하다.일본 기초과학 연구 풍토에 대해 “자신이 세계적으로 중요한 성과를 낼 수 있다는 기분은 다들 갖고 있지만, 일본 연구실에서 교수와 학생 사이 관계는 평등하지 않다”면서도 “슈퍼 가미오칸데 활용을 위해 100여명의 다국적·다배경 연구자들이 모여 논의하다 보면 더 좋은 성과가 나오는 것 같다”고 설명했다.그는 “기초과학은 전 세계 사람들이 경쟁하면서도 서로 협력하며 인류가 몰랐던 것을 조금씩 알아가는 과정”이라면서 “기초과학의 연구자층이 두터워지고 기초과학의 중요성을 사람들이 더 많이 알아가면 좋겠다”고 말했다.도쿄 이석우 특파원 jun88@seoul.co.kr

청년실업 문제가 사회적 화두가 된 지 오래다. 이에 따라 대학의 역할이 바뀌고 있다. 학문연구만큼이나 취업 지원이 중요해졌기 때문이다. 수학과는 일부 상위권 대학을 제외하고 취업에서 고전을 면치 못한다. 가천대 금융수학과는 이를 이겨내려고 무던히도 노력했다. 매년 학과명을 바꿔 온 것도 이런 이유에서다. 현재 4개 학년 학생들의 입학 당시 학과는 모두 다르다. 이 학과 1학년은 금융수학과로 입학했지만, 2학년은 수학금융정보학과, 3학년은 수리과학과, 4학년은 수학정보학과로 입학했다. 학과 이름을 바꾸고 놀라운 일이 벌어졌다. 그동안 60개 학과 가운데 입학성적이 50위권이었지만, 금융수학과로 바꾸고 한 해 만에 5등까지 뛰어올랐다. 그야말로 ‘대박’ 사건이었다. 하지만 학과 이름만 바꿨다고 이런 결과가 나온 것은 아니라는 게 학과 측의 주장이다. 학과 이름에 맞게 금융 수업을 강화했다. 금융권을 쫓아다니며 학생들을 인턴으로 보냈다. 이런 노력으로 입소문이 난 결과란 것이다. 사실 지금의 수학과가 처한 현실은 녹록지 않다. ‘교사가 되거나 학원 외에는 갈 곳이 없다’는 푸념이 중·하위권 대학의 수학과에서 공공연히 나온다. 이 학과도 2012년까지 이런 이야기들이 돌았다. 취업률이 고작 34.6%에 불과할 때였다. 학과 내부에서 “이러다 폐과하는 거 아니냐”는 우려가 커졌다. 과감한 변화가 필요하다는 이야기들이 쏟아졌다. 2013년도 수리과학과의 명칭은 이래서 나왔다. 가천대가 바이오나노학과를 집중적으로 키우던 때였다. 물리학과와 접목을 시도했다. 하지만 큰 변화는 없었다. 2013년 11월 구원투수를 불렀다. 지금의 학과장인 박도현(45) 교수다. 교수들과 학교 관계자들은 당시 미래에셋증권에서 파생상품운용팀장으로 근무하던 박 교수를 찾아가 “어떻게 해야 학과가 성장할 수 있겠느냐”고 문의했다. 박 교수는 “수학과 금융을 접목하는 게 좋겠다”고 조언했다. 그리고 금융권의 취약한 부분에 학생들을 보내자고 제안했다. 이를 눈여겨본 학교에서 그를 아예 교수로 모셔왔다. 박 교수는 당시 상황에 대해 “유명 대학 금융관련 학과 대부분이 ‘스타플레이어’만 키우는데 골몰하고 있었다. 가천대는 이를 따라할 게 아니라 ‘미드필더’나 ‘리베로’가 필요하다고 조언했다”고 설명했다. 그가 교수가 되면서 가장 먼저 한 일이 커리큘럼 전면 개편이었다. 수학을 기본으로 하되, 금융 과목과 정보기술(IT) 과목을 대폭 포함했다. 현재 이 학과는 금융 트랙의 경우 1학년은 경제원론과 회계원리를, 2학년은 금융개론과 리스크 관리, 3학년은 금융공학과 금융수학금융공학을 배운다. 4학년은 파생상품론, 금융실무특강, 모의투자, 계산금융 및 사례연구를 배운다. 다른 대학의 수학과에서는 이런 과목을 가르치지 않는다. IT 관련 과목은 2학년이 금융 IT 프로그래밍, 3학년이 핀테크, 4학년이 금융 IT 보안을 배운다. 핀테크 같은 과목은 주로 대학원에서나 배우는 과목들이다. 이런 커리큘럼 개편에 학생들이 어려워하고 혼란스러워할 수도 있다는 지적이 초반에 나왔다. 기계공학과에서 전과한 임상호(27)씨는 “수학을 배우고 싶어 전과했는데, 이름이 바뀌고 커리큘럼이 바뀌면서 혼란스러운 면이 있었다”고 했다. 하지만 2주마다 진행되는 금융계 인사들의 특강이 임씨의 생각을 바꿨다고 한다. 물리학과에서 전과한 김유진(23)씨는 “수학이 좋아서 전과했는데, 사실 순수 수학 쪽의 취업 전망이 좋지만은 않다는 것을 잘 알고 있어 고민했다”며 “수학을 전공하게 되면 대학원을 가면 되고, 학부에서 금융과 IT를 배우는 지금의 형태도 의미 있다고 본다”고 말했다. 학과명을 바꾸고 커리큘럼을 바꿨다고 취업률은 높아졌을까. 이 학과의 취업률은 2013년 57.9%, 2014년 53.8%, 2015년(6월 기준) 57.1%다. 표면적으로는 별반 차이가 없다. 하지만 최근 유명 대학의 최상위 학과들만 가는 금융권에 발을 들여놓는 학생들이 하나둘 생겨나면서 재학생들 사이에 활기가 돌고 있다. 특히 방학 동안 금융 관련 회사들이 인턴을 요청하는 비율이 높아졌다. 올 여름방학 때 서울 여의도의 인포맥스에서 인턴 생활을 했던 김지영(24)씨는 “오전에는 회사에서 교육을 받고 오후에는 회사 일을 했는데, 학교에서 배웠던 게 큰 도움이 됐다”며 “예전에는 금융권 취업이 가능할까 싶었는데, 인턴을 해보고 확신을 가지게 됐다”고 말했다. 하지만 워낙 문이 좁은 탓에 모두 취업하긴 어렵다. 박 교수는 “사실상 한 학년 40명 가운데 대기업 금융권 회사에 갈 수 있는 인원은 최대 6명 수준”이라며 “나머지 34명은 대기업이 아닌 중소기업을 노리는 게 현명하다”고 설명했다. 중소기업이 원하는 것은 극소수의 유능한 인재가 아니라, IT도 알고 재무도 알고 경영도 아는 다재다능한 인재가 필요하다는 것이다. 그야말로 ‘틈새 전략’인 셈이다. 학과에서 수학과 금융, IT를 모두 가르치는 이유도 여기에 있다. 경쟁력이 상승하면서 학교에서도 지원을 강화하고 있다. 특히 올해 5월 만든 ‘가천금융센터’는 학교의 지원의지를 잘 보여준다. 52대의 애플 아이맥(iMac), 2대의 애플 TV, 2개 대형 전자칠판과 서버를 유기적으로 연결한 인터랙티브한 교육환경을 구축했다. 금융정보 시스템인 인포맥스와 블룸버그, 경제TV 등의 뉴스들을 실시간 스트리밍을 통해 수업에서 활용한다. 장학금 혜택도 늘렸다. 우수학생 유치를 위해 수능 평균성적 1.6등급 이내 학생에게는 4년간 입학금을 포함한 등록금 전액을 준다. 매달 30만원의 장학금을 지원하고 정시 최초합격자 중 수능성적 2등급 이내 학생에게도 입학금 포함, 1년간 등록금 전액을 지원한다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

청년실업 문제가 사회적 화두가 된 지 오래다. 이에 따라 대학의 역할이 바뀌고 있다. 학문연구만큼이나 취업 지원이 중요해졌기 때문이다. 수학과는 일부 상위권 대학을 제외하고 취업에서 고전을 면치 못한다. 가천대 금융수학과는 이를 이겨내려고 무던히도 노력했다. 매년 학과명을 바꿔 온 것도 이런 이유에서다. 현재 4개 학년 학생들의 입학 당시 학과는 모두 다르다. 이 학과 1학년은 금융수학과로 입학했지만, 2학년은 수학금융정보학과, 3학년은 수리과학과, 4학년은 수학정보학과로 입학했다. 학과 이름을 바꾸고 놀라운 일이 벌어졌다. 그동안 60개 학과 가운데 입학성적이 50위권이었지만, 금융수학과로 바꾸고 한 해 만에 5등까지 뛰어올랐다. 그야말로 ‘대박’ 사건이었다. 하지만 학과 이름만 바꿨다고 이런 결과가 나온 것은 아니라는 게 학과 측의 주장이다. 학과 이름에 맞게 금융 수업을 강화했다. 금융권을 쫓아다니며 학생들을 인턴으로 보냈다. 이런 노력으로 입소문이 난 결과란 것이다. 사실 지금의 수학과가 처한 현실은 녹록지 않다. ‘교사가 되거나 학원 외에는 갈 곳이 없다’는 푸념이 중·하위권 대학의 수학과에서 공공연히 나온다. 이 학과도 2012년까지 이런 이야기들이 돌았다. 취업률이 고작 34.6%에 불과할 때였다. 학과 내부에서 “이러다 폐과하는 거 아니냐”는 우려가 커졌다. 과감한 변화가 필요하다는 이야기들이 쏟아졌다. 2013년도 수리과학과의 명칭은 이래서 나왔다. 가천대가 바이오나노학과를 집중적으로 키우던 때였다. 물리학과와 접목을 시도했다. 하지만 큰 변화는 없었다. 2013년 11월 구원투수를 불렀다. 지금의 학과장인 박도현(45) 교수다. 교수들과 학교 관계자들은 당시 미래에셋증권에서 파생상품운용팀장으로 근무하던 박 교수를 찾아가 “어떻게 해야 학과가 성장할 수 있겠느냐”고 문의했다. 박 교수는 “수학과 금융을 접목하는 게 좋겠다”고 조언했다. 그리고 금융권의 취약한 부분에 학생들을 보내자고 제안했다. 이를 눈여겨본 학교에서 그를 아예 교수로 모셔왔다. 박 교수는 당시 상황에 대해 “유명 대학 금융관련 학과 대부분이 ‘스타플레이어’만 키우는데 골몰하고 있었다. 가천대는 이를 따라할 게 아니라 ‘미드필더’나 ‘리베로’가 필요하다고 조언했다”고 설명했다. 그가 교수가 되면서 가장 먼저 한 일이 커리큘럼 전면 개편이었다. 수학을 기본으로 하되, 금융 과목과 정보기술(IT) 과목을 대폭 포함했다. 현재 이 학과는 금융 트랙의 경우 1학년은 경제원론과 회계원리를, 2학년은 금융개론과 리스크 관리, 3학년은 금융공학과 금융수학금융공학을 배운다. 4학년은 파생상품론, 금융실무특강, 모의투자, 계산금융 및 사례연구를 배운다. 다른 대학의 수학과에서는 이런 과목을 가르치지 않는다. IT 관련 과목은 2학년이 금융 IT 프로그래밍, 3학년이 핀테크, 4학년이 금융 IT 보안을 배운다. 핀테크 같은 과목은 주로 대학원에서나 배우는 과목들이다. 이런 커리큘럼 개편에 학생들이 어려워하고 혼란스러워할 수도 있다는 지적이 초반에 나왔다. 기계공학과에서 전과한 임상호(27)씨는 “수학을 배우고 싶어 전과했는데, 이름이 바뀌고 커리큘럼이 바뀌면서 혼란스러운 면이 있었다”고 했다. 하지만 2주마다 진행되는 금융계 인사들의 특강이 임씨의 생각을 바꿨다고 한다. 물리학과에서 전과한 김유진(23)씨는 “수학이 좋아서 전과했는데, 사실 순수 수학 쪽의 취업 전망이 좋지만은 않다는 것을 잘 알고 있어 고민했다”며 “수학을 전공하게 되면 대학원을 가면 되고, 학부에서 금융과 IT를 배우는 지금의 형태도 의미 있다고 본다”고 말했다. 학과명을 바꾸고 커리큘럼을 바꿨다고 취업률은 높아졌을까. 이 학과의 취업률은 2013년 57.9%, 2014년 53.8%, 2015년(6월 기준) 57.1%다. 표면적으로는 별반 차이가 없다. 하지만 최근 유명 대학의 최상위 학과들만 가는 금융권에 발을 들여놓는 학생들이 하나둘 생겨나면서 재학생들 사이에 활기가 돌고 있다. 특히 방학 동안 금융 관련 회사들이 인턴을 요청하는 비율이 높아졌다. 올 여름방학 때 서울 여의도의 인포맥스에서 인턴 생활을 했던 김지영(24)씨는 “오전에는 회사에서 교육을 받고 오후에는 회사 일을 했는데, 학교에서 배웠던 게 큰 도움이 됐다”며 “예전에는 금융권 취업이 가능할까 싶었는데, 인턴을 해보고 확신을 가지게 됐다”고 말했다. 하지만 워낙 문이 좁은 탓에 모두 취업하긴 어렵다. 박 교수는 “사실상 한 학년 40명 가운데 대기업 금융권 회사에 갈 수 있는 인원은 최대 6명 수준”이라며 “나머지 34명은 대기업이 아닌 중소기업을 노리는 게 현명하다”고 설명했다. 중소기업이 원하는 것은 극소수의 유능한 인재가 아니라, IT도 알고 재무도 알고 경영 등 다재다능한 인재가 필요하다는 것이다. 그야말로 ‘틈새 전략’인 셈이다. 학과에서 수학과 금융, IT를 모두 가르치는 이유도 여기에 있다. 경쟁력이 상승하면서 학교에서도 지원을 강화하고 있다. 특히 올해 5월 만든 ‘가천금융센터’는 학교의 지원의지를 잘 보여준다. 52대의 애플 아이맥(iMac), 2대의 애플 TV, 2개 대형 전자칠판과 서버를 유기적으로 연결한 인터랙티브한 교육환경을 구축했다. 금융정보 시스템인 인포맥스와 블룸버그, 경제TV 등의 뉴스들을 실시간 스트리밍을 통해 수업에서 활용한다. 장학금 혜택도 늘렸다. 우수학생 유치를 위해 수능 평균성적 1.6등급 이내 학생에게는 4년간 입학금을 포함한 등록금 전액을 준다. 매달 30만원의 장학금을 지원하고 정시 최초합격자 중 수능성적 2등급 이내 학생에게도 입학금 포함, 1년간 등록금 전액을 지원한다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

　“자연과 우주에 대한 ‘의문’과 그것을 풀겠다는 ‘꿈’을 가지십시오. 연구자에게 1등이니 2등이니 하는 것은 없으니 1등이 아니라고 포기할 필요는 전혀 없습니다. 다만 꿈을 가진 이상은 공부해야 합니다.” 　올해 노벨 물리학상 공동수상자로 선정된 가지타 다카아키(56) 일본 도쿄대 교수는 15일 도쿄 분쿄구에 있는 도쿄대 혼고 캠퍼스에서 가진 연합뉴스와의 단독 인터뷰에서 노벨상을 꿈꾸는 한국의 연구자와 학생들에게 이처럼 ‘단순한’ 조언을 했다. 　중성미자에 질량이 있다는 사실을 발견한 공로를 인정받아 올해 노벨 물리학상 공동 수상자로 선정된 가지타 교수지만 고교 시절 한때 성적이 중하위권이었다고 소개했다. 전통있는 상위권 고등학교를 다니긴 했지만, 한때 같은 학년 학생 405명 중 250등 정도의 성적이었고, 지방 국립대인 사이타마(埼玉)대학 시절에도 열심히 공부하지 않았다고 전했다. 　하지만 도쿄대 대학원에 진학한 뒤 소립자 물리학에서의 실험과 관측이 자신의 ‘길’이라고 결정한 뒤부터 “12년간 옆길로 빠지지 않고 연구한 것이 결과를 냈다”고 소개했다. 　가지타 교수는 노벨상을 받게 된 환경적 요인에 대해 대대로 내려오는 도쿄대 연구실 내부의 자긍심 충만한 분위기, 연구 의지를 가진 학생과 연구자는 어느 학교 출신이든 받아들여 함께 연구하는 개방성, 다국적 학자들의 팀 작업 등을 꼽았다. 　그는 우선 자신이 몸담은 도쿄대 대학원의 연구실에 대해 “(앞 세대에서부터 내려오는) 분위기의 계승이 있다고 본다”며 “자기가 세계적으로 중요한 연구 성과를 낸다는 그런 기분을 다들 가지고 있다”고 소개했다. 　또 “내가 몸담고 있는 도쿄대 우주선(線)연구소는 슈퍼가미오칸데(노벨상 수상으로 연결된 중성미자 연구에 사용한 대규모 지하 장치) 같은 큰 장치를 책임지고 운영하지만 연구는 전국의 연구자와 함께 하는 시스템”이라며 “학교가 어디 출신이냐에 관계없이 연구를 할 수 있고,하고 싶어하는 사람은 모두 참가한다”고 전했다. 　가지타 교수는 기초 과학이 중요한 이유에 대해 “기초과학은 세계 각국 사람들이 경쟁도 하지만 협력해서 이제까지 인류가 몰랐던 것을 조금씩 알게 되는 것”이라며 “인류 전체를 위한 것”이라고 말했다. 　일본 정부의 기초과학 분야 지원에 대해 “기초과학에 몸담고 있는 사람으로서 더 지원받고 싶은 마음이 있지만 어느 정도는 지원받고 있다고 생각한다”며 “재정의 한계도 있어 어느 정도는 이해한다”고 말했다. 　그는 일본 기초과학 연구자들의 연구환경이 “갈수록 나빠지는 것 같다”며 “대학원생이 된 다음 ‘포스닥’으로 연구원이 되는데 그 임기가 종료되면 다른 일을 해야 한다”고 소개한 뒤 “잘릴 염려없이 안심하고 연구하기가 매우 힘들어졌다”고 소개했다. 특히 자신이 해온 연구는 절대로 단기간에 성과를 낼 수 없는 것이라며 장기간 안정적으로 일할 수 있는 쪽으로 환경이 개선돼야 한다고 강조했다. 　그럼에도 가지타는 일본 기초과학의 미래에 대해 “특별히 걱정은 하지 않는다”며 “학생 여러분들이 연구자로서 해 나가려는 동기의식을 갖고 있기 때문”이라고 낙관했다. 자신의 노벨상 수상으로 “일본의 여러분이 기초 과학에 관심을 갖게 된 것이 참 잘된 일”이라고 말했다. 　한국의 기초과학 양성을 위해 무엇이 필요하다고 보느냐는 질문에 “기초과학을 하려는 연구자가 많이 나와서 그런 사람들이 목소리를 내며 여러 곳에서 기초 과학의 중요성을 호소하는 것이 중요하다”며 “기초과학자들의 층을 어느 정도 두텁게 하는 것이 중요하다고 본다”고 말했다. 　가지타 교수는 함께 연구한 한국인 학자에 대해 “슈퍼가미오칸데에서 5∼10명 있었고 현재 진행중인 중력파 연구에 10∼20명이 참가중”이라고 소개한 뒤 한국 학자들의 연구 자세는 “대단히 진지하다”고 소개했다. 　??가지타 다카아키? 1998년 기후현 다카야마 시에서 열린 국제회의에서 ‘중성미자 진동의 발견’을 발표하며 세계 물리학계를 뒤흔들었다. 중성미자 진동이 중성미자에 질량이 있음을 보여주는 증거임을 규명한 이 연구는 ‘중성미자에는 질량이 없다’는 그 이전까지의 소립자 물리학계 ‘정설’을 뒤집은 대발견이었다. 　사이타마 현에서 나고 자라 사이타마대를 졸업했다. 도쿄대 이학부 조교, 도쿄대 우주선연구소 조교, 조교수를 거쳐 1999년 정교수가 된 뒤 2008년 4월부터 도쿄대 우주선연구소 소장을 맡았다. ‘슈퍼 가미오칸데’에서 관측한 데이터 해석의 책임자로서 미일 양국 연구자를 통솔하기도 했다. 2002년 노벨 물리학상 공동수상자인 고시바 마사토시(89) 도쿄대 특별 영예교수가 그의 스승이다. 　도쿄 연합뉴스

손에 들었던 물건을 놓으면 곧장 아래로 떨어진다. 바로 중력 때문이다. 한살배기 아기도 중력을 안다. 아기가 계단을 내려갈 때 조심하는 것은 잘못 하다간 아래로 굴러떨어질까 봐 그러는 거다. 중력을 알기 때문이다. 자연계에 있는 4가지 힘, 곧 중력, 전자기력, 강력(강한 상호작용), 약력(약한 상호작용) 중 중력이 가장 약하다. 얼마나 약할까? 4가지 힘의 크기를 비교하면, 강력>전자기력>약력>중력 순서인데, 강력(1038)>전자기력(1036)>약력(1025)>중력(100) 이다. 100 은 1이다. 　 강력과 약력은 원자 내에서만 존재하는 힘으로, 중력이 지름 1cm의 살구만하다면 강력은 이 우주보다도 더 크다. 어마무시한 차이라는 점만 기억해두도록 하자. 조그만 말굽자석 하나가 대못을 매달고 있는 것은 지구의 중력을 이기고 있다는 증거이다. 이처럼 중력의 자연계의 4가지 힘 중에서 가장 약하지만, 그래도 당신이 낙상한다면 골반뼈나 손목뼈를 부러뜨릴 만큼 강하다는 사실을 알아야 한다. 중력은 또한 전자기력과는 달리 어떠한 조작으로도 상쇄하거나 차단할 수가 없는 힘이다. 중력 차단에 성공한 예는 아직까지 없다. 그러므로 공중부양을 한다고 흰소리하는 사람은 100% 사기꾼이라고 보면 틀림없다. 이 중력의 또다른 특징은 인력만으로 작용한다는 점이며, 이 우주에 가장 보편적 힘으로 천체들을 운행하고 있다는 사실이다. 그런데 중력이 어떻게 작용하는지는 아직도 오리무중이다. 사과를 땅으로 떨어지게 하는 힘이나, 달이 지구를 돌게 하는 힘이 다 같은 중력이라고 뉴턴이 밝혀냈지만, 그 힘이 어떻게 전해지는지는 천하의 뉴턴도 알 수 없었다. 달과 지구 사이, 지구와 태양 사이, 무수한 천체들 사이에 작용하는 중력은 말하자면 원격작용을 하는 셈이다. 리모콘은 전자기파를 매개로 하여 작동하지만, 중력에는 그런 매개체가 여직 발견되지 않고 있는 것이다. 중력이 이처럼 원격작용을 하는 원리를 끝내 알아내지 못한 뉴턴은 이렇게 면피용 멘트를 한번 날린 후 이 문제를 접고 말았다. “나는 가설을 만들지 않는다.” -아리스토텔레스에게 도전한 갈릴레오 이 골치 아픈 중력은 고대세계의 최고 천재라는 아리스토텔레스까지 실족하게 만들었다. 무슨 이야기인고 하면, 아리스토텔레스는 물체의 경중에 따라 중력의 크기가 다르게 작용한다고 큰소리쳤던 것이다. 아무런 실험도 해보지 않은 채 그냥 직관으로 그렇게 단정해버린 데 문제가 있었다. 경험으로 볼 때 무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 떨어지지 않은가. 망치와 깃털을 떨어뜨릴 때 망치가 더 빨리 떨어진다. 하지만 인간의 감각이나 직관이란 그렇게 믿을 만한 게 못된다. 천동설이 수천 년 위세를 떨친 것만 봐도 알 수 있는 일이다. 하늘의 태양을 보고 누가 지구가 그 둘레를 돈다고 생각하겠는가. 어쨌든 지엄한 아리스토텔레스에게 2000년 만에 최초로 도전장을 내민 사람은 17세기 갈릴레오 갈릴레이(1564-1642)였다. 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무거운 물체와 가벼운 물체를 떨어뜨려 두 물체가 동시에 떨어진다는 것을 증명했다는 이야기는 제자이며 전기작가였던 비비아니가 쓴 갈릴레오의 전기에나 나오지만, 전혀 증거가 없는 것으로 보아 창작일 확률이 높다는 것이 대체적인 시각이다. 원래 글쟁이들은 거짓말을 곧잘 하는 버릇이 있다. 제 입맛에 맞을 때 특히 그렇다. 그런데 갈릴레오가 물체의 낙하실험을 했다는 것은 사실이다. 단, 피사의 사탑에서 한 게 아니라, 집에서 경사로를 만들어놓고 그 위에 무게가 다른 공들을 굴렸다. 수없이 공을 굴려본 결과 무거운 공이든 가벼운 공이든 같은 속도로 굴러떨어진다는 것을 확인했다. 그는 또한 ‘새로운 두 과학에 대한 대화’라는 책에서 무거운 물체가 가벼운 물체보다 빨리 떨어진다는 것은 논리적으로 모순이라는 것을 설명하기도 했다. 후에 뉴턴이 이를 수학적으로 증명했다. 중력은 공평하게도 먼지이든 바윗덩이든 간에 모든 물체에 같은 크기로 작용한다. 다만 공기 저항이라는 요소만 제거한다면 우리는 눈으로도 그것을 확인할 수도 있다. 현대에 와서 우리는 그 실험을 직접 눈으로 볼 수 있었다. 공기가 없는 달에서 낙체실험이 이루어졌던 것이다. 1971년 아폴로 15호의 우주인이었던 데이비드 스콧은 우주선에 실어갔던 망치와 깃털을 달 표면 위에서 떨어뜨리는 실험을 했다. 전 세계 시청자들이 TV로 지켜보는 가운데 그는 어깨 높이에서 망치와 깃털을 떨어뜨렸고, 두 물체는 동시에 달 표면에 떨어졌다. 그러자 스콧이 지구인들을 향해 외쳤다. “갈릴레오가 옳았습니다!” -현대판 피사의 사탑 낙체실험 이 같은 낙체실험은 지구에서도 행해졌다. 지구에도 공기가 전혀 없는 공간들이 있다. 그중 가장 큰 공간은 미항공우주국(NASA)의 진공실이다. 바닥 면적이 30.5m × 37.2m로, 농구장의 2배가 넘는다. 이 세계 최대의 진공실은 미국 오하이오의 NASA 우주발전소에 있다. 여기서 실험을 진행한 사람은 영국의 훈남 물리학자 브라이언 콕스로, 볼링공과 깃털을 동시에 떨어뜨리는 실험이었는데, 영국 BBC TV에서 전 과정을 담은 영상을 방송했다. 실험 결과는 아름다웠다. 공기 저항이 있을 때는 깃털이 늦게 착지했지만, 공기를 다 빼고 진공 상태에서 한 실험에서는 볼링공과 깃털이 사이 좋게 똑같이 착지한 것이다. 이는 400년 전 ‘피사의 사탑 낙체실험’ 전설의 현대판이라 할 만하다. 비디오의 끝부분에는 아인슈타인의 등가원리가 잠깐 언급된다. 등가원리란 중력을 만드는 만유인력과 관성력은 구별할 수 없다는 원리이다. 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 나오는 것으로, 자유낙하하는 놀이기구에 탄 사람이 무중력 상태를 경험하는 현상이 대표적인 예라 할 수 있다. 만약 당신이 지구 표면에 서 있다면, 당신의 체중을 느낄 것이고, 이는 곧 지구의 중력으로, 둘은 구별할 수가 없다는 것이다. 이는 매우 심오한 현상으로 아인슈타인의 일반상대성 원리로 발전하게 되었다. 브라이언은 이 단순한 실험을 해보임으로써 그 같은 심오한 자연의 법칙을 대중에게 소개한 것이다. 중력 미스터리는 아직까지 건재하다. 중력을 매개한다는 중력자와 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 예측한 중력파를 찾는 것이 현대 물리학의 최대 화두가 되고 있는 것만 봐도 그 같은 사실을 알 수 있다. 중력 미스터리를 해결하는 사람이 나온다면 노벨 물리학상은 따놓은 당상이나 다름없을 것이다. 물체가 땅으로 떨어지는 이 단순한 현상 하나에도 이 같은 심오한 자연의 비밀이 숨어 있는 것을 보면, 세계에서 신비롭지 않은 것은 하나도 없는 것 같다. 이 글을 읽고 있는 당신도 알고 보면 신비 자체이며 우주의 기적 아닌가. 이광식 통신원 joand999@naver.com

손에 들었던 물건을 놓으면 곧장 아래로 떨어진다. 바로 중력 때문이다. 한살배기 아기도 중력을 안다. 아기가 계단을 내려갈 때 조심하는 것은 잘못 하다간 아래로 굴러떨어질까 봐 그러는 거다. 중력을 알기 때문이다. 자연계에 있는 4가지 힘, 곧 중력, 전자기력, 강력(강한 상호작용), 약력(약한 상호작용) 중 중력이 가장 약하다. 얼마나 약할까? 4가지 힘의 크기를 비교하면, 강력>전자기력>약력>중력 순서인데, 강력(1038)>전자기력(1036)>약력(1025)>중력(100) 이다. 100 은 1이다. 　 강력과 약력은 원자 내에서만 존재하는 힘으로, 중력이 지름 1cm의 살구만하다​면 강력은 이 우주보다도 더 크다. 어마무시한 차이라는 점만 기억해두도록 하자. 조그만 말굽자석 하나가 대못을 매달고 있는 것은 지구의 중력을 이기고 있다는 증거이다. 이처럼 중력의 자연계의 4가지 힘 중에서 가장 약하지만, 그래도 당신이 낙상한다면 골반뼈나 손목뼈를 부러뜨릴 만큼 강하다는 사실을 알아야 한다. 중력은 또한 전자기력과는 달리 어떠한 조작으로도 상쇄하거나 차단할 수가 없는 힘이다. 중력 차단에 성공한 예는 아직까지 없다. 그러므로 공중부양을 한다고 흰소리하는 사람은 100% 사기꾼이라고 보면 틀림없다. 이 중력의 또다른 특징은 인력만으로 작용한다는 점이며, 이 우주에 가장 보편적 힘으로 천체들을 운행하고 있다는 사실이다. 그런데 중력이 어떻게 작용하는지는 아직도 오리무중이다. 사과를 땅으로 떨어지게 하는 힘이나, 달이 지구를 돌게 하는 힘이 다 같은 중력이라고 뉴턴이 밝혀냈지만, 그 힘이 어떻게 전해지는지는 천하의 뉴턴도 알 수 없었다. 달과 지구 사이, 지구와 태양 사이, 무수한 천체들 사이에 작용하는 중력은 말하자면 원격작용을 하는 셈이다. 리모콘은 전자기파를 매개로 하여 작동하지만, 중력에는 그런 매개체가 여직 발견되지 않고 있는 것이다. 중력이 이처럼 원격작용을 하는 원리를 끝내 알아내지 못한 뉴턴은 이렇게 면피용 멘트를 한번 날린 후 이 문제를 접고 말았다. “나는 가설을 만들지 않는다.” ​-아리스토텔레스에게 도전한 갈릴레오 이 골치 아픈 중력은 고대세계의 최고 천재라는 아리스토텔레스까지 실족하게 만들었다. 무슨 이야기인고 하면, 아리스토텔레스는 물체의 경중에 따라 중력의 크기가 다르게 작용한다고 큰소리쳤던 것이다. 아무런 실험도 해보지 않은 채 그냥 직관으로 그렇게 단정해버린 데 문제가 있었다. 경험으로 볼 때 무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 떨어지지 않은가. 망치와 깃털을 떨어뜨릴 때 망치가 더 빨리 떨어진다. 하지만 인간의 감각이나 직관이란 그렇게 믿을 만한 게 못된다. 천동설이 수천 년 위세를 떨친 것만 봐도 알 수 있는 일이다. 하늘의 태양을 보고 누가 지구가 그 둘레를 돈다고 생각하겠는가. 어쨌든 지엄한 아리스토텔레스에게 2000년 만에 최초로 도전장을 내민 사람은 17세기 갈릴레오 갈릴레이(1564-1642)였다. 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무거운 물체와 가벼운 물체를 떨어뜨려 두 물체가 동시에 떨어진다는 것을 증명했다는 이야기는 제자이며 전기작가였던 비비아니가 쓴 갈릴레오의 전기에나 나오지만, 전혀 증거가 없는 것으로 보아 창작일 확률이 높다는 것이 대체적인 시각이다. 원래 글쟁이들은 거짓말을 곧잘 하는 버릇이 있다. 제 입맛에 맞을 때 특히 그렇다. 그런데 갈릴레오가 물체의 낙하실험을 했다는 것은 사실이다. 단, 피사의 사탑에서 한 게 아니라, 집에서 경사로를 만들어놓고 그 위에 무게가 다른 공들을 굴렸다. 수없이 공을 굴려본 결과 무거운 공이든 가벼운 공이든 같은 속도로 굴러떨어진다는 것을 확인했다. 그는 또한 ‘새로운 두 과학에 대한 대화’라는 책에서 무거운 물체가 가벼운 물체보다 빨리 떨어진다는 것은 논리적으로 모순이라는 것을 설명하기도 했다. 후에 뉴턴이 이를 수학적으로 증명했다. ​ 중력은 공평하게도 먼지이든 바윗덩이든 간에 모든 물체에 같은 크기로 작용한다. 다만 공기 저항이라는 요소만 제거한다면 우리는 눈으로도 그것을 확인할 수도 있다. 현대에 와서 우리는 그 실험을 직접 눈으로 볼 수 있었다. 공기가 없는 달에서 낙체실험이 이루어졌던 것이다. 1971년 아폴로 15호의 우주인이었던 데이비드 스콧은 우주선에 실어갔던 망치와 깃털을 달 표면 위에서 떨어뜨리는 실험을 했다. 전 세계 시청자들이 TV로 지켜보는 가운데 그는 어깨 높이에서 망치와 깃털을 떨어뜨렸고, 두 물체는 동시에 달 표면에 떨어졌다. 그러자 스콧이 지구인들을 향해 외쳤다. “갈릴레오가 옳았습니다!” -현대판 피사의 사탑 낙체실험 이 같은 낙체실험은 지구에서도 행해졌다. 지구에도 공기가 전혀 없는 공간들이 있다. 그중 가장 큰 공간은 미항공우주국(NASA)의 진공실이다. 바닥 면적이 30.5m × 37.2m로, 농구장의 2배가 넘는다. 이 세계 최대의 진공실은 미국 오하이오의 NASA 우주발전소에 있다. 여기서 실험을 진행한 사람은 영국의 훈남 물리학자 브라이언 콕스로, 볼링공과 깃털을 동시에 떨어뜨리는 실험이었는데, 영국 BBC TV에서 전 과정을 담은 영상을 방송했다. 실험 결과는 아름다웠다. 공기 저항이 있을 때는 깃털이 늦게 착지했지만, 공기를 다 빼고 진공 상태에서 한 실험에서는 볼링공과 깃털이 사이 좋게 똑같이 착지한 것이다. 이는 400년 전 ‘피사의 사탑 낙체실험’ 전설의 현대판이라 할 만하다. 비디오의 끝부분에는 아인슈타인의 등가원리가 잠깐 언급된다. 등가원리란 중력을 만드는 만유인력과 관성력은 구별할 수 없다는 원리이다. 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 나오는 것으로, 자유낙하하는 놀이기구에 탄 사람이 무중력 상태를 경험하는 현상이 대표적인 예라 할 수 있다. 만약 당신이 지구 표면에 서 있다면, 당신의 체중을 느낄 것이고, 이는 곧 지구의 중력으로, 둘은 구별할 수가 없다는 것이다. 이는 매우 심오한 현상으로 아인슈타인의 일반상대성 원리로 발전하게 되었다. 브라이언은 이 단순한 실험을 해보임으로써 그 같은 심오한 자연의 법칙을 대중에게 소개한 것이다. 중력 미스터리는 아직까지 건재하다. 중력을 매개한다는 중력자와 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 예측한 중력파를 찾는 것이 현대 물리학의 최대 화두가 되고 있는 것만 봐도 그 같은 사실을 알 수 있다. 중력 미스터리를 해결하는 사람이 나온다면 노벨 물리학상은 따놓은 당상이나 다름없을 것이다. 물체가 땅으로 떨어지는 이 단순한 현상 하나에도 이 같은 심오한 자연의 비밀이 숨어 있는 것을 보면, 세계에서 신비롭지 않은 것은 하나도 없는 것 같다. 이 글을 읽고 있는 당신도 알고 보면 신비 자체이며 우주의 기적 아닌가. 이광식 통신원 joand999@naver.com

　유력한 노벨상 후보로 거론돼온 천문학자 제프리 마시(61) 버클리 캘리포니아대(UC) 교수가 성희롱을 저지른 것으로 확인돼 사직하기로 했다고 AP통신이 14일 보도했다 　AP통신에 따르면 UC 버클리는 조사를 통해 마시 교수가 대학의 성희롱 금지 정책을 위반한 것으로 판정했으나 상세한 조사 결과는 밝히지 않고 있다. 이 조사는 마시 교수로부터 강의를 듣거나 그의 지도로 연구를 한 여학생들이 신고를 해 시작됐으며, 2001년 이후 발생한 마시 교수의 성희롱 의혹을 다뤘다. 대학 관계자는 절차가 마무리될 때까지 마시 교수의 사직에 관해 공개적으로 언급할 수 없다고 말했다. 　1976년 UC 로스앤젤레스에서 물리학과 천문학을 전공하고 1982년 UC 산타크루즈에서 천문학 박사 학위를 받은 마시는 UC 버클리에서 1999년부터 교수로 재직 중이다. 그는 태양계 바깥에 있는 외행성(exoplanet)에 관한 전문가로 유명하며, 유력한 노벨상 후보로 거론돼 왔다. 그는 또한 외계에 전파를 보내 외계 생명체 존재 여부를 밝혀내고자 하는 전 세계적 프로젝트인 ‘브레이크스루 이니셔티브’의 리더이기도 하다. 러시아 벤처투자가 유리 밀너가 지난 7월 10년 간 1억 달러를 투자하겠다고 약속하며 결성된 ‘브레이크스루 이니셔티브’에는 스티븐 호킹 등 저명한 천문학자들이 참여하고 있다. 　마시 교수가 성희롱 의혹으로 대학 당국의 조사를 받았다는 사실, 그리고 지난 6월에 그가 성희롱을 저질렀다고 판정한 조사보고서가 나왔으나 대학 당국이 경고 처분을 내리는 데 그쳤다는 사실은 지난 주 미국의 인터넷매체 버즈피드의 특종보도로 공개됐다. 　당시 버즈피드는 미공개 조사보고서를 인용해 마시 교수가 학생들에게 키스, 만지기, 마사지 등 원치 않는 성적 접근을 계속했다는 여성 4명의 신고가 접수됐다고 전했다. 버즈피드는 마시 교수의 성희롱이 천문학계에서는 공공연한 비밀이지만, 그가 학계의 거물이어서 학교 당국과 동료 천문학자들이 이를 쉬쉬하고 있다고 분석했다. 　마시 교수는 이런 보도가 나온 후인 지난 주 공개 사과했으나, UC 버클리 학생들과 여성단체 관계자들은 대학 당국이 마시를 파면하는 것이 마땅하다고 주장하며 대학 당국에 압력을 가해 왔다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

인사혁신처는 14일 ‘제2호 민간 스카우트 공무원’으로 인적자원개발(HRD) 전문가인 한순동(54)씨를 중앙공무원교육원(중공교) 기획부장으로 임용했다고 밝혔다. 민간 스카우트 제도는 꼭 필요한 인력이라고 판단될 경우 공모 절차를 생략하고 민간 인재를 임용하는 제도로, 지난해 7월 고위공무원단(옛 1~3급)을 대상으로 처음 도입했다. 중공교 기획부장은 국장급으로, 인재개발을 위한 교육훈련 정책과 교육훈련 제도에 대한 중·장기 발전계획 수립 등을 총괄한다. 한 부장은 내년 중공교의 충북혁신도시 이전 업무도 담당한다. 한 부장은 서강대 물리학과를 졸업하고 서강대 경영학 석사와 경희대 국제경영학 박사를 취득했다. 최근까지 서울대 공학전문대학원 설립추진단 부단장으로 재직하며 인문학과 공학을 융합한 인재 양성을 위해 활동했다고 인사처 관계자는 설명했다. 또 삼성미래기술육성재단 사무국장(상무)으로 재직하며 중·장기 인재 양성과 혁신 전략 수립, HRD 컨설팅 업무 등을 총괄했다. 한 부장은 “교육훈련과 인재개발 분야에서 쌓은 경험을 살려 글로벌 시대를 선도할 인재를 양성할 수 있도록 온 힘을 쏟아붓겠다”고 말했다. 송한수 기자 onekor@seoul.co.kr

스코틀랜드 대입준비 과정에 있는 중등 6학년 학생들(16~17세)을 망연자실하게 만든 수학 문제가 온라인상에 공개돼 화제가 되고 있다.　이 문제의 난해함은 지난 5월 치러진 고등수학(Higher Maths) 시험의 합격선을 떨어뜨릴 정도였다고 한다. 이에 대해 스코틀랜드 자격검정 당국(SQA)은 “전체 시험의 난이도에 의한 것이며, 개별 문제가 원인이 아니다”고 발표했었다.　지나치게 높은 난도로 지난 5월 시험을 망친 스코틀랜드 학생들은 ‘시험이 부당하다’는 청원서를 소셜미디어를 통해 게시했다. 청원서 2장에 약 1만 4,000명이 서명했다. 참고로 올해 합격점 즉 학생 성적이 C가 되는 커트라인은 지난해 45%였던 것에 비해 34%까지 떨어졌다. 다음은 영국 BBC뉴스 등 현지언론에 소개된 실제 해당 문제다. 다음은 해당 문제를 직역한 것. 악어 한 마리가 20m 거리에 있는 상류 강 건너편에 있는 먹이 얼룩말에 슬그머니 접근하려 한다. 악어의 이동 속도는 지상과 수중에서 다르다. 그림에 표시된 χ m 상류에 있는 건너편 언덕 P지점을 향해 악어가 헤엄칠 경우 먹이에 도달할 때까지의 이동 시간은 최소가 된다. 소요 시간은 그림에 나온 공식으로 구할 수 있다. 문제 A-1. 악어가 지상으로 이동하지 않을 경우 소요 시간을 계산하라. 문제 A-2. 악어가 최단 거리를 헤엄쳐갈 경우 소요 시간을 계산하라. 문제 B. 최단 소요 시간을 계산하고 그때 x 값을 구하라. 수학이라는 말만으로 알레르기 반응이 일어나는 나와 같이 평범한 사람들은 다음 동영상을 참고하기 바란다. 이 영상은 해당 문제를 차근차근 해설하고 있다. 다음은 해설을 우리말로 옮긴 것. 어느 정도 수학 지식이 있어야만 이해할 수 있을 것 같다.　　1:15 이제 답을 설명한다.　1:30 그럼 문제 A-1은 악어가 지상을 이동하지 않았을 때의 소요 시간을 계산하라다. 　1:40 이는 악어가 물속으로만 이동한다는 것이다. 1:50 즉 P는 얼룩말의 장소가 x = 20이 된다. 　1:55 공식에 20을 대입해 계산하면 T = 104, 소요 시간은 약 10.4초이다.　2:08 문제 A-2는 악어가 최단 거리를 헤엄칠 때의 소요 시간을 계산하라이다.　2:15 이해하기 어려울 수 있지만, 요컨대 바로 건너편으로 수영하라는 것이다.　2:35 그래서 남은 지상 이동 거리는 20m라는 것.　2:40 이 경우 x = 0이다. 소요 시간은 11.0 초이다.　2:58 문제 B를 풀려면 시간을 미분계수를 사용해 0으로 만든다.　3:13 연쇄법칙을 기억해 계산하면 결국 x = 8, T = 98이 얻어진다. 　3:35 이것이 아마 출제자가 상정한 해답이지만, 더 좋은 방법이 있다.　3:47 먼저 문제를 리버스 엔지니어링(Reverse Engineering)하자. 문제의 공식 의미를 모르겠지만, 상류를 향해 이동한다면 거리는 20-x인 것이다.　4:15 이것은 문제의 공식 후반부에 등장한다. 여기에 4를 곱하는 것은 악어 속도를 나타낸 것이기 때문이다. 여기에서 악어의 지상 속도는 4분의 1m/s로 짐작할 수 있다. 　4:30 마찬가지로 공식의 전반 부분에 있는 5가 수중에서의 속도를 나타내고 있는 것이다.　4:40 √36 + x2는 빗변이 이것을 필요로 하고 있으므로, 악어의 수중 이동거리와 상류로 이동한 부분에 직각삼각형이 있다. √36 + x2이기 위해서는 건너편 언덕까지의 거리가 6이라고 짐작할 수 있다.　5:05 물리학을 응용해 이 리버스엔지니어링의 의미를 설명하자.　5:16 악어가 이동하는 수중과 지상의 경로는 빛이 두 가지 매개 속을 이동하는 것으로 파악할 수 있다. 광속 이동하는 매개에 의해 진행 속도는 다르다.　5:45 여기에 직각삼각형을 그리며 물과 육지를 나눌 장소를 각각 각도 θ1과 각도 θ2라고 한다.　5:58 이런 각도 사이의 관계를 알면 스넬의 법칙이 도움이 된다. sin (θ1) / sin (θ2)는 항상 2개의 매개 속도의 비 v1 / v2와 같다. 여기에서의 속도는 지상 속도와 수중 속도를 사용한다.　6:30 이 경우 θ2는 90도이다. 지상에 도달하면 나머지는 직선이기 때문에 sin (θ1) = v1 / v2가 얻어진다.　6:40 수중 속도는 1/5, 지상 속도는 1/4, 따라서 sin (θ1) = (1/5) / (1/4) = 4 / 5이다.　6:50 각도의 sin이 4/5가 되는 것은 3-4-5 직각삼각형에서 밖에 있을 수 없다. 그림에서는 최소 6이므로 빗변은 10, 나머지는 8이다.　7:16 x = 8이어야만 하므로, 이것을 문제의 공식에 대입하면 소요 시간은 9.8초이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

　인사혁신처는 13일 ‘제2호 민간 스카우트 공무원’으로 인적자원개발(HRD) 전문가인 한순동(?사진?·54)씨를 중앙공무원교육원(중공교) 기획부장으로 임용했다고 밝혔다. 　민간 스카우트 제도는 꼭 필요한 인력이라고 판단될 경우 공모 절차를 생략하고 민간 인재를 임용하는 제도로, 지난해 7월 고위공무원단(옛 1~3급)을 대상으로 처음 도입했다. 중공교 기획부장은 국장급으로, 인재개발을 위한 교육훈련 정책과 교육훈련 제도에 대한 중장기 발전계획 수립 등을 총괄한다. 한 부장은 내년 중공교의 충북혁신도시 이전 업무도 담당한다. 　한 부장은 서강대 물리학과를 졸업하고 서강대 경영학 석사와 경희대 국제경영학 박사를 취득했다. 최근까지 서울대 공학전문대학원 설립추진단 부단장으로 재직하며 인문학과 공학을 융합한 인재 양성을 위해 활동했다고 인사처 관계자는 설명했다. 또 삼성미래기술육성재단 사무국장(상무)으로 재직하며 중장기 인재 양성과 혁신 전략 수립, HRD 컨설팅 업무 등을 총괄했다. 　한 부장은 “교육훈련과 인재개발 분야에서 쌓은 경험을 살려 글로벌 시대를 선도할 국가 인재를 양성할 수 있도록 온힘을 쏟아붓겠다”고 말했다. 　송한수 기자 onekor@seoul.co.kr