‘당신의 전 존재에 대해 의문을 던지게 하는 209초’(209 Seconds That Will Make You Question Your Entire Existence)라는 바이럴 동영상이 유튜브 채널 버즈피드블루(BuzzFeedBlue)에 발표되어 누리꾼들 사이에 큰 관심을 끌고 있습니다. 209초짜리 이 영상은 우주 속 사물들의 상대적 크기를 실감나게 보여줌으로써, 인간이 우주 속에서 얼마나 미약한 존재인가를 스스로 느끼게끔 해주는데요. 그런데 이 영상의 내용이 천문학적으로 맞는 얘기인가 하는 의문을 제기하는 사람들도 없지 않습니다. 결론적으로 말하자면 대체로 맞는 내용이라 할 수 있는데요. 영상엔 지구와 달 사이에 지구를 뺀 태양계 일곱 행성이 그대로 쏙 들어간 그림이 올라 있습니다. 물론 이런 일이 실제로 일어난다는 건 결코 아니지요. 다만 지구와 달 사이가 얼마나 먼가 하는 것을 실감나게 알려주고자 만든 이미지일 뿐입니다. 그래픽을 보면, 왼쪽 끝에 지구가 있고, 오른쪽 끝에는 달이 있습니다. 비례 관계는 같은데요. 그 사이에 수성, 금성, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 꼭 끼어 있습니다. 각 행성 간 거리는 다음과 같습니다(단위 km). 수성 4,879. 금성 12,104. 화성 6,771. 목성 139,822. 토성 116,464. 천왕성 50,724. 해왕성 49,244. 합계 380,008. 지구-달 사이 평균 거리는 384,400km. 지구-달 사이의 거리는 일정하지가 않아, 363,104km에서 405,696km까지 오락가락합니다. 그래서 그 평균값을 취하면 384,400km가 되는데, 이것은 지구-달 중심 간의 거리니까, 여기에 그 둘의 반지름 합 8,100km를 더해야 지구-달 표면 사이의 거리가 나옵니다. 그러면 합이 392,500km가 되는데, 이 거리면 명왕성(지름 2,300km)과 다른 왜소행성들을 다 끼워넣어도 너끈히 공간이 남습니다. 하지만 가장 가까울 때(근지점)는 아쉽게도 해왕성이 들어갈 자리가 없어집니다. 그런데 가상이 아니라, 위의 사진처럼 실제로 행성들이 이렇게 지구-달 사이에 일렬횡대로 들어선다면, 각 행성에는 무슨 일들이 일어날까요? 영국 켄트 대학의 물리학과 교수인 마이클 스미스 박사는 28일 메일온라인과의 인터뷰에서 “만약 그런 놀라운 사태가 실제로 벌어진다면, 슈퍼 행성 하나가 나타날 겁니다”라고 밝히면서 이렇게 덧붙였다. ​“먼저 암석 행성인 수성과 금성, 지구, 화성이 목성에게 잡아먹힐 겁니다. 그 다음, 가스 행성인 토성, 천왕성, 해왕성이 역시 목성으로 떨어질 거고, 그러면 어마어마한 충격으로 목성의 바깥층을 우주로 날려버릴 테지요” 스미스 박사가 이어서 들려주는 시나리오는 좀 섬뜩한 바가 있습니다. “그후에 토성은 목성에 잡아먹히고, 목성 내부에는 거대한 핵이 만들어질 겁니다. 그리고 총질량의 4분의 1이 우주 공간으로 방출될 거예요” “엄청난 에너지가 풀려나는 만큼 온 은하가 환히 밝혀질 겁니다. 이 모든 일이 일주일 안에 다 일어날 겁니다” “그러면 인류는 있을지 없을지도 모르는 다른 문명권으로 띄워보낸 희미한 메시지만 남을 뿐, 완전히 잊혀진 존재가 되겠죠. 더 이상 뭐 걱정할 거라도 있겠어요?” 영상은 태양계에 머물지 않고 우주 전역으로 확대하면서 사물들의 크기를 비교합니다. 이것만 보아도 인간은 결코 우주의 중심이 아니며, 지구는 한낱 우주의 티끌에 불과하다는 사실을 절실히 느낄 수 있습니다. 당신은 그래도 자신의 존재가 우주의 중심이라는 흔들림 없는 믿음을 갖고 계십니까? 사진=유튜브 캡처 이광식 통신원 joand@naver.com

우주의 팽창속도가 갈수록 가속되고 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌다. 우주팽창의 가속 페달을 밟고 있는 것은 암흑물질과 암흑 에너지라는 데 천문학자들은 이견이 거의 없다. 그렇다면 팽창의 끝에는 대체 무엇이 기다리고 있는 걸까? 우주의 운명은 어떻게 끝날까? 우주의 물질 밀도는 갈수록 떨어져 결국에는 우주가 텅 비다시피 될 거라고 천문학자들은 예측한다. 일찍이 라이프니츠는 “왜 세상에는 아무것도 없지 않고 무엇인가가 있는가?”라는 원초적 질문을 던졌는데, 현대 우주론자는 이렇게 대답한다. “신경 쓸 거 없다. 머지않아 텅 비워질 테니까.” 우리가 사는 우주는 우리가 생각하고 상상하는 것 이상으로 기묘한 동네임이 분명하다. 새해를 맞이한 이 시점에서 우주에 관한 놀라운 진실 7개를 알아보기로 한다. 1. 우주는 정말 오래된 것이다​ 우주는 138억 년 전 빅뱅으로부터 시작되었다. 이는 WMAP 같은 초정밀 측정기기를 탑재한 탐사선을 우주로 내보내 측정한 데이터로부터 뽑은 계산서이기 때문에 오차 범위는 1억 년을 넘지 않는다. 우주에 있는 물질과 에너지 밀도를 측정하고 팽창속도를 연관 지어 계산하면 빅뱅이 언제 일어났는가를 정확히 짚어낼 수 있다. 그래서 알아낸 것이 138억 년이다. 100년을 초로 환산하면 약 30억 초인데, 그 30억 초도 제대로 못사는 인간을 생각할 때 138억 년이란 거의 영겁 같은 시간이다. 이처럼 우주는 오래되었다. 2. 우주는 점점 더 커지고 있다​ 1920년대에 미국 천문학자 에드윈 허블이 우주가 정적이 아니라, 팽창하고 있다는 혁명적인 발견을 세상에 알렸다. 지구가 한 자리에 가만있는 것이 아니라, 태양 둘레를 돈다는 사실을 알아낸 것이 겨우 300년밖에 안 되었는데, 하늘까지 무서운 속도로 날아가고 있다는 것이다. 인간 만사가 불안정한 것은 그렇다 치고라도, 이렇게 땅이고 하늘이고 간에 삼라만상이 무상한 것을 보고 세상 사람들은 황망함을 감출 수 없었다. 하지만 이것이 끝은 아니었다. 우주공간이 계속 팽창해 가더라도, 물질의 속성인 만유인력에 의해 점차 속도가 늦추어지거나, 종국에는 수축할 것이라고 예상해왔는데, 그게 아니었다. 우주의 팽창속도가 점차 빨라져 가고 있다는 관측보고가 다시 들어왔다. 1998년, 허블 우주망원경은 아주 먼 거리에서 폭발한 초신성을 자세히 관측한 결과, 오랜 과거에는 우주가 지금보다 느리게 팽창했다는 사실을 발견했던 것이다. 그렇다면 무엇이 우주의 팽창을 가속하고 있다는 말인가? 과학자들은 그 범인을 암흑 에너지라고 지목했다. 이 정체를 알 수 없는 암흑 에너지가 우주공간을 점점 더 빨리 잡아 늘이고 있다는 것이다. ​ 3. 우주 팽창속도가 점점 빨라지고 있다​ 미스터리에 싸인 암흑 에너지의 존재가 우주를 단순히 팽창시키는 것이 아니라, 더욱 가속 팽창시키고 있다는 사실이 밝혀져 천문학자들을 당혹 속에 빠뜨렸다. 1998년, 두 팀의 천문학자 연구진이 그동안의 관측 데이터를 분석한 결과 똑같이 이러한 결론에 이르렀다. 이들 연구에 따르면, 더 먼 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어져가고 있다고 한다. 우주의 가속팽창은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 확인시켜주는 것으로, 과학자들은 중력에 반하는 척력으로서 우주팽창을 가리키는 아인슈타인의 중력 방정식의 우주상수를 부활시켰다. 우주의 가속팽창을 발견한 3명의 과학자는 2011년 노벨 물리학상을 받았다. 4. 우주는 편평하다​​ 우주의 형태를 결정짓는 것은 우주에 담겨 있는 물질에 기초한 중력과 우주를 팽창시키는 척력과의 줄다리기다. 우주의 물질 밀도가 임계치 이상이면 우주는 닫혀서 공 표면처럼 된다. 이를 닫힌 우주라 한다. 이 우주는 경계는 있지만, 끝은 없는 우주다. 개미가 구면을 한없이 기어가더라도 끝에 다다를 수 없는 것이나 같다. 이 우주는 그러면 어떻게 되는가? 결국, 팽창을 멈추고 수축하기 시작하여 종국에는 한 점으로 붕괴할 것이다. 이를 ‘대파열’(Big Crunch)이라 한다. 반대로 밀도가 임계치 이하이면 무한 팽창을 영원히 계속하는 열린 우주가 된다. 그 형태는 말안장과 같은 꼴이다. 그 끝에는 물질의 밀도가 극도로 낮아져 온 우주가 자체로 거대한 무덤이 되는 ‘열사망’이 기다리고 있다. 열사망이란 온 우주의 온도가 얼음 덩어리처럼 완전 평형을 이루어 어떤 에너지도 이동하지 않은 상태를 말한다. 만약 우주의 물질 밀도가 임계치에 딱 들어맞는다면, 우주의 기하학적 모양은 종잇장처럼 ‘편평’한 꼴이 된다. 이 우주는 영원히 팽창은 하겠지만 결국 팽창률은 영(0)에 수렴된다. ​최근의 관측결과는 2% 오차 범위 내에서 우주는 편평한 것으로 나타났다. 우리는 지루하겠지만 당분간 팽창하는 우주를 하염없이 바라다볼 운명인 셈이다. 5. 우주는 보이지 않는 정체불명의 물질로 꽉 차 있다 우주를 이루고 있는 물질 중에는 보이지 않는 물질이 압도적으로 많다. 사실 우리 눈에 보이는 별이나 행성, 은하들이 차지하는 비중은 겨우 4%밖에 안 된다. 나머지 96%는 보이지 않는 것들, 곧 암흑물질과 암흑 에너지라는 얘기다. ​이 둘에 '암흑'이라는 접두어가 붙은 것은 빛과 상호작용을 하지 않아서 보이지 않으며, 그 정체를 알지 못하고 있다는 뜻이다. 그래도 천문학자들은 그들의 존재를 믿어 의심치 않는다. 왜냐하면, 그들이 일반물질과 중력으로 상호작용을 함으로써 그 존재를 드러내고 있기 때문이다. 복면을 쓴 이 암흑물질을 본 과학자는 아직 한 사람도 없다. 그 존재는 뼈저리게 느끼고 있지만, 그게 무엇인지는 모른다는 말이다. 현대 물리학과 천문학의 최대 화두가 바로 암흑물질과 암흑 에너지다. 이들을 뺀 나머지 4%의 가시적인 물질에 까치발을 하고 서서 캄캄한 우주를 올려다보고 있는 존재가 바로 우리 인간인 것이다. 6. 우주는 그 탄생의 ‘메아리’를 갖고 있다 아기가 태어날 때 우는 소리를 고고성(呱呱聲)이라 한다. 우주도 태어날 때 고고성을 울렸다. 단, 소리가 아니라 엄청나게 뜨거운 ‘열’이었다. 모든 열은 빛을 낸다. ​빅뱅으로 우주가 탄생할 때 뿜어냈던 열은 138억 년이 흐르는 동안 많이 식어 마이크로파가 되어 우주를 꽉 채우고 있다. 이것을 우주배경복사라 한다. 랠프 앨퍼, 조지 가모브 등이 이론적으로 그 존재를 예측했고, 오늘날 배경복사의 온도는 5K, 즉 대략 -268℃쯤 된다는 계산서를 뽑아냈다. ​마침내 1964년에 미국의 전파 천문학자 아노 페지어스와 로버트 윌슨이 고감도 안테나로 배경복사를 발견했고, 이들은 이 공로로 1978년 노벨 물리학상을 받았다. 당신도 이 빅뱅의 메아리를 직접 확인할 수 있다. 방송이 없는 TV 채널을 켜면 지직거리는 선들이 나타날 것이다. 그중 1%는 바로 우주가 탄생할 때 나온 전자기파가 138억 년 동안 우주를 떠돌다가 TV 안테나를 타고 당신의 시신경을 건드린 것이라고 해도 틀린 말이 아니다.​ 7. 다른 우주들이 있을 수도 있다? 우리가 사는 우주가 수많은 우주 중에서 하나일 뿐일지도 모른다는 가설이 바로 다중 우주론이다. 다중 우주론은 지금 이 순간에도 우주는 빅뱅 이후에 시작된 ‘영구적인 인플레이션(Eternal Inflation)’ 과정에 있다고 본다. 다중 우주론을 배태시킨 인플레이션 우주론은 우주가 밀도가 무한한 한 공간에서 시작됐으며 초창기에 우주가 기하급수적으로 팽창하는 시기가 있었다고 설명하는 인플레이션 이론을 바탕으로 한다. 이 인플레이션 과정에서 우주 안팎에 각각 다른 물리 법칙들이 지배하는 새끼 우주들이 계속 생겨난다는 것이다. 이 같은 다중우주론은 그동안 수많은 논란을 불러일으켰으며, 아직까지 순전한 가설의 영역을 벗어나지 못하고 있다. 이것을 부정적인 시각으로 보는 사람들은 대부분 우리 우주에 영향을 주지 않는, 평행하게 진행하고 있는 다른 우주를 관측하는 것이 불가능한 이상, ‘관측할 수 없는 것이 존재하고 있다’는 것은 합당하지 않다고 주장한다. 다중우주론자들은 우주배경복사에서 우주 충돌의 단서를 열심히 찾았지만 어떤 조짐도 발견하지 못한 상태다. 신의 존재 증명처럼 영원히 증명할 수 없는 가설로 끝날지, 아니면 어떤 단서가 밝혀질지는 아무도 장담할 수 없다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

새해부터 오피니언 필진이 대폭 바뀝니다. 역량 있는 각계의 전문가들이 독자 여러분을 찾아갑니다. 매주 월요일 게재되는 ‘특별칼럼’ 필진에는 김일수 고려대 법대 명예교수와 이현청 한양대 교수(전 상명대 총장), 최광식 고려대 교수(전 문화체육관광부 장관)가 새로 참여합니다. ‘열린세상’에는 강인욱 경희대 사학과 교수 등 24명이 합류해 현안을 날카롭게 분석하고 대안을 제시할 것입니다. 신설되는 에세이 칼럼에는 박형주 아주대 수학과 석좌교수 등 4명이 각자의 분야에서 참신한 글을 선보입니다. ■새 필진(가나다순) ●특별칼럼 김일수 고려대 법과대학 명예교수, 이현청 한양대 교수· 전 상명대 총장, 최광식 고려대 교수 · 전 문화체육관광부 장관 ●열린 세상 강인욱 경희대 사학과 교수, 계승범 서강대 사학과 교수, 구희진 대신자산운용 대표, 김도환 정보통신정책연구원장, 김용주 한국환경산업기술원장, 민만기 성균관대 법학전문대학원 교수, 배상훈 성균관대 교육학과 교수, 서병조 한국정보화진흥원장, 신성환 한국금융연구원장, 안남성 한양대 에너지학과 초빙교수, 안유화 한국예탁결제원 객원연구원, 오세정 서울대 물리학과 교수, 이공현 지평 대표변호사·전 헌재 재판관, 이덕일 한가람역사문화연구소장, 이성엽 서강대 정치외교학과 교수, 이창길 세종대 행정학과 교수, 이형용 거버넌스센터 이사장, 장재철 씨티그룹 이코노미스트, 전범수 한양대 언론정보학과 교수, 정영길 건양대 행정부총장, 조인호 연세대 언론대학원 교수, 조화순 연세대 정치학과 교수, 한필원 한남대 건축학과 교수, 황재호 한국외대 국제학부 교수 ●생명의 창 정찬주 작가 ●글로벌 시대 김영선 한-아세안센터 사무총장, 박한진 코트라 타이베이무역관장, 원동욱 동아대 국제학부 교수, 진달용 캐나다 사이먼프레이저대 교수, 최석영 유엔 중앙긴급대응기금 자문위원 ●문화마당 김홍민 북스피어 대표, 최진영 소설가 ●에세이 칼럼 공희정 드라마 평론가, 박형주 아주대 석좌교수, 양진건 제주대 교수, 이호준 여행작가

-임종 시기는 내년 혹은 100만 년 후쯤...​​ 용골자리 에타별만큼 흥미를 끄는 별이 있을까? 나사(NASA)의 웹사이드 '오늘의 천문사진(APOD) 27일(현지시간)에 허블이 촬영한 용골자리 에타별의 생생한 이미지가 발표되었다. 지금껏 발견된 별 중에서 최대 질량을 자랑하는 별로, 우리 태양 질량의 약 100배 정도로 크며 밝기는 태양의 약 500만 배다. 이 별은 결국 폭발하게 될 것이다. 하지만 그때가 내년일지, 아니면 백만 년 후가 될지는 아무도 알 수 없다. 흔히 에타 카리나로 불리는 이 용골자리 에타별은 극대거성으로, 조만간 대폭발을 일으킬 가장 강력한 초신성 후보다. 에타별처럼 태양 질량의 100배가 넘는 천체들은 태양보다 약 백만 배 정도 밝게 빛난다. 이들은 우리은하 내에서 매우 희귀한 존재들로, 통틀어 수십 개 정도 있을 것으로 추정되고 있다.​ ​기록을 보면, 약 150여 년 전 에타 카리나에서 이상한 폭발이 발생하며 당시 남반구 하늘에서 가장 밝은 별로 등극했다. 열쇠구멍 성운 내에 있는 에타카리나는 자연발생적인 레이저 빛을 방출하는 유일한 항성이다.​ 에타별의 가장 특이한 천체물리학적 특징은 1843년 이래 계속 관측되고 있는 큰 규모의 폭발들(초신성 위장 현상이라고도 함)이다. 몇 년 동안 에타별은 초신성 폭발과 비슷한 가시광선 밝기를 보여주었으나 최후를 맞지는 않았다. 이는 아직까지도 항성의 마지막 진화단계를 밟고 있다는 뜻이다.​ 1996년 촬영된 위의 사진은 이 떠돌이 별을 둘러싸고 있는 기묘한 모양의 성운을 손에 잡힐 듯이 보여준다. 이제 두 개의 덩어리가 뚜렷이 구분되어 보이며, 중심의 뜨거운 영역과 복사의 흐름을 볼 수 있다.​ 이 덩어리들은 중심부 근처에서 분출되는 자외선을 흡수하는 가스와 먼지띠로 가득 차 있다. 길게 뻗은 줄무늬들의 정체는 아직도 풀리지 않고 있는 수수께끼다. ​ 용골자리 에타는 남반구 하늘의 용골자리에 있으며, 지구에서의 거리는 약 8,000광년이다. 북위 27도 이하에서만 관찰이 가능하다. ​사진=NASA 홈페이지 이광식 통신원 joand999@naver.com　

‘스페이스X’의 창업자 엘론 머스크 회장, 세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사 여기에 '마이크로소프트' 창업자 빌 게이츠까지, 이들이 과학과 기술 발전을 저해하는 '올해의 인물'이라면 믿을 수 있을까? 최근 미국 워싱턴에 본사를 둔 유명 싱크탱크 정보통신혁신재단(ITIF)이 '올해의 신기술 반대'(Luddite of the Year)라는 타이틀 후보를 발표해 관심을 끌고있다. 매년 신기술 발전을 저해하는 단체와 기관, 정책 등을 선정하는 ITIF는 올해에도 어김없이 10대 후보리스트를 발표했다. 이번 발표에서 가장 관심을 끄는 후보리스트는 '인공지능(AI) 종말론을 떠드는 선동가들'(Alarmists tout an artificial intelligence apocalypse)과 '킬러로봇 금지 주장자'(Advocates seek a ban on killer robots)들이다. 공교롭게도 이 두 리스트에 모두 해당되는 인물이 바로 ‘현실판 토니 스타크’(아이언맨)인 머스크 회장이다. 전기자동차 업체인 테슬라와 민간 우주선 개발업체 스페이스X를 이끌고 있는 그는 세계에서 가장 혁신적인 기술과 아이디어를 가진 인물로 추앙받고 있다. ITIF가 공식적으로 머스크 회장을 지목한 것은 아니지만 영국 가디언등 영미권 언론들은 일제히 IT분야를 선도하는 머스크가 노미네이트 됐다고 보도했다.이같은 언론들의 호들갑은 과거 머스크 회장의 발언에 근거하고 있다. 머스크 회장은 지난해부터 줄기차게 “AI 기술이 생각보다 더 빠르게 진전돼 5년 혹은 최대 10년 안에 인류에게 중대한 위험을 줄 일이 실제 벌어질 수 있다” 고 경고한 바 있다.특히 지난 7월 머스크 회장을 비롯한 호킹 박사, 빌 게이츠 등 이름만 대면 누구나 알만한 세계적인 석학과 기업가들이 한 장의 서한에 모두 자신의 이름을 써넣었다. 바로 ‘킬러로봇’으로 알려진 인공지능(AI)을 기반으로 한 ‘공격형 자율 무기’(offensive autonomous weapons) 금지 서명에 동참한 것이다. 미국의 ‘생명의 미래 연구소’(Future of Life Institute·FLI)가 공개한 이 서한은 AI 무기 발전이 장차 인류에게 해가 될 것이라는 전망에 기초한다. FLI측은 “이 기술의 ‘탄도’는 분명하다. 자율형 공격 무기는 내일의 ‘칼라슈니코프’(AK시리즈로 유명한 소총의 대명사)가 될 것”이라면서 “인간의 통제를 벗어난 이같은 무기 개발을 법으로 금지해야 한다”고 선언했다. 로버트 앳킨슨 ITIF 창립자는 "네오 러다이트(Neo-Luddite·18세기 러다이트 운동을 잇는 과학기술 문명에 반대하는 인간성 회복 운동)는 더이상 기괴한 망치를 들지 않지만 더 강력한 힘을 가지고 있다" 면서 "그들의 힘은 정책과 여론에 막대한 영향을 미치기 때문에 위협적"이라고 밝혔다. 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지　　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

사상 최초로 촬영한 태양계 왜소행성 명왕성의 얼음산, 현재 조류의 조상으로 추정되는 비둘기 크기의 비행 공룡…. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 올해 세계 과학계에 화제를 불러일으킨 ‘10대 과학 사진’을 선정해 지난 24일 발표했다. 사이언스는 미국 알래스카 카크토빅에서 찍힌 북극곰과 회색곰의 ‘잘못된 만남’을 10대 사진에 포함했다. 지구온난화가 가속화돼 북극곰의 서식지가 줄어들면서 회색곰과 먹이를 놓고 경쟁할 수밖에 없는 상황이 담겼다. 북극곰이 고래 사체를 먹으려다 덩치가 더 작은 회색곰에게 밀려나는 장면이다. 자기를 잡아먹는 말벌 유충을 지키는 ‘좀비’ 무당벌레의 모습도 올해의 과학 사진으로 꼽혔다. 암컷 무당벌레가 다리 사이에 끼고 보호하는 고치 속에는 포식 기생자인 말벌 유충이 들어 있다. 말벌 유충은 무당벌레의 내부를 파먹으며 성장한 뒤 마지막에 배를 뚫고 나온다. 과학자들은 무당벌레가 자기를 잡아먹는 포식 기생자인 말벌 유충을 돌보는 이유는 뇌를 통제하는 바이러스에 감염돼 좀비 상태가 되기 때문이라고 분석했다. 지난 7월 14일 오후 8시 49분 발사 9년 6개월 만에 태양계 가장 끝에 있는 왜소행성 명왕성을 근접 비행한 뉴허라이즌스호가 찍은 명왕성의 얼음 산맥 사진도 올해 주목받은 사진으로 꼽혔다. 뉴허라이즌스호에 탑재된 고해상도 망원카메라로 촬영한 명왕성 표면 사진에는 1억년 이내에 만들어진 높이 3500m의 얼음 산맥이 찍혔다. 미국항공우주국(NASA)은 “명왕성 얼음산의 높이는 미국 로키산맥과 비슷한 수준으로 명왕성 곳곳을 이런 얼음 산맥과 얼음 평원이 덮고 있다”고 밝혔다. 고생물학 분야에서는 지난 4월 중국에서 발견된 익룡(翼龍) ‘이치’(Yi qi)의 상상도가 꼽혔다. ‘낯선 날개’라는 뜻의 중국어인 이치는 박쥐처럼 깃털이 없는 날개를 가진 비둘기 크기의 공룡으로 현생 조류의 조상으로 추정된다. 특히 손목 쪽에서 길게 뻗어 나온 뼈로 날개를 지탱하는 형태의 익룡이 발견된 것은 처음이다. 필리핀 암초에 융단처럼 깔려 있는 40가지 이상의 바다민달팽이, 다세포생물 중 가장 하등한 종류로 알려져 있지만 가장 오래된 동물인 해면동물의 6억 년 전 화석, 물리학자가 수소와 헬륨의 혼합물에 고출력 레이저를 발사해 토성에서 내리는 헬륨비(雨) 실험 장면 등도 10대 사진에 포함됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-임종 시기는 내년 혹은 100만 년 후쯤...​​ 용골자리 에타별만큼 흥미를 끄는 별이 있을까? 지금껏 발견된 별 중에서 최대 질량을 자랑하는 별로, 우리 태양 질량의 약 100배 정도로 크며 밝기는 태양의 약 500만 배다. 이 별은 결국 폭발하게 될 것이다. 하지만 그때가 내년일지, 아니면 백만 년 후가 될지는 아무도 알 수 없다. 흔히 에타 카리나로 불리는 이 용골자리 에타별은 극대거성으로, 조만간 대폭발을 일으킬 가장 강력한 초신성 후보다. 에타별처럼 태양 질량의 100배가 넘는 천체들은 태양보다 약 백만 배 정도 밝게 빛난다. 이들은 우리은하 내에서 매우 희귀한 존재들로, 통틀어 수십 개 정도 있을 것으로 추정되고 있다.​ ​기록을 보면, 약 150여 년 전 에타 카리나에서 이상한 폭발이 발생하며 당시 남반구 하늘에서 가장 밝은 별로 등극했다. 열쇠구멍 성운 내에 있는 에타카리나는 자연발생적인 레이저 빛을 방출하는 유일한 항성이다.​ 에타별의 가장 특이한 천체물리학적 특징은 1843년 이래 계속 관측되고 있는 큰 규모의 폭발들(초신성 위장 현상이라고도 함)이다. 몇 년 동안 에타별은 초신성 폭발과 비슷한 가시광선 밝기를 보여주었으나 최후를 맞지는 않았다. 이는 아직까지도 항성의 마지막 진화단계를 밟고 있다는 뜻이다.​ 1996년 촬영된 위의 사진은 이 떠돌이 별을 둘러싸고 있는 기묘한 모양의 성운을 손에 잡힐 듯이 보여준다. 이제 두 개의 덩어리가 뚜렷이 구분되어 보이며, 중심의 뜨거운 영역과 복사의 흐름을 볼 수 있다.​ 이 덩어리들은 중심부 근처에서 분출되는 자외선을 흡수하는 가스와 먼지띠로 가득 차 있다. 길게 뻗은 줄무늬들의 정체는 아직도 풀리지 않고 있는 수수께끼다. ​ 용골자리 에타는 남반구 하늘의 용골자리에 있으며, 지구에서의 거리는 약 8,000광년이다. 북위 27도 이하에서만 관찰이 가능하다. ​사진=NASA 홈페이지 이광식 통신원 joand999@naver.com　

-우주의 진화를 밝혀줄 '단서' 포착 아주 멀리 떨어진 은하단 내에서 한 은하가 초고온의 가스 꼬리를 키우고 있는 광경이 최초로 목격되었다. 이러한 현상은 전례가 없었던 것으로, 은하 내의 극단적인 환경을 연구하는 데 좋은 자료가 될 것으로 보인다고 천문학자들은 밝혔다. 미항공우주국(NASA)의 찬드라 우주망원경이 포착한 X-선 이미지는 이 은하의 꼬리가 우리은하 크기의 2.5배로, 무려 25만 광년에 달하는 것을 보여준다. CGCG254-021 로 불리는 이 은하는 지구에서 7억 광년 떨어진 츠비키 8338 은하단의 깊숙한 곳에 자리잡고 있다. 이 꼬리는 초고온의 성간 가스의 흐름으로, 은하 내의 보다 뜨거운 가스와의 상호작용에 의해 찢겨져나온 것이다. 꼬리를 이루는 가스의 온도는 1천만 도K로 측정된 것에 반해, 츠비키 8338의 은하 내 가스 온도는 그 3배에 이르렀다. 이 같은 꼬리와 은하 간의 온도차는 별을 형성하는 모든 가스가 은하 내에서 고갈되어 버렸음을 시사한다. “은하로부터 이처럼 엄청난 꼬리가 분리되어 나온 것은 은하 내의 가스가 남김없이 빠져나갔다는 것을 말해준다"고 설명하는 토마스 라이프치히 독일 본 대학 교수는 “그 꼬리는 사실상 은하로부터 완전히 분리되었다" 고 밝힌다. 천문학자들은 우리은하 크기의 2배가 넘는 이 손실된 은하 가스는 은하단이 인수하여 별 생성 지역이 될 것으로 보고 있다. 실제로 별들이 형성되는 징후가 약간씩 나타나고 있다고 한다. 꼬리 가스의 다른 특성에 대해서도 연구되었는데, 꼬리의 앞부분(모은하에 가장 근접한 밝은 부분)에 보다 많은 중원소(헬륨보다 무거운 원소)들이 집중되어 있다는 사실도 밝혀졌다. "이 꼬리는 은하단의 역동적인 단면을 보여주는 생생한 본보기로, 은하가 은하단 속을 진행할 때 어떻게 변화하는가를 잘 보여주고 있다"고 게릿 셸렌버거 본 대학 교수가 설명한다. '천문학과 천체물리학' 11월호에 발표된 이 논문의 대표저자인 그는 "꼬리의 물질은 수소뿐 아니라, 중원소들도 포함되어 있는데, 여기서 다음 세대의 별들이 태어날 것이다"고 밝혔다. 은하단은 그 엄청난 질량으로 인해 천문학자들에게 초미의 관심사가 되고 있다. 보통 수백 개의 은하들을 아우르고 있는 은하단은 암흑물질과 시공간에 대해 강력한 중력을 행사하는 거대한 우주의 구조물이다. 암흑물질은 빛과 작용하지 않아 우리 눈에는 보이지 않지만, 우주의 모든 물질 중 무려 85%를 차지한다. 은하단의 깊숙한 내부를 들여다보면 개개의 은하들이 어떻게 진화의 과정을 밟고 있는가를 보다 잘 이해할 수 있게 된다. "은하단이란 너무나 거대한 구조물이기 때문에 우리가 우주의 진화를 이해하는 데 결정적인 단서를 가지고 있다"고 말하는 셸렌버거 교수는 "은하단을 알기 위해서는 그 속의 개별 은하들이 시간에 따라 어떻게 변화하는가 하는 문제를 풀어내야 하는데, 이 X-선 꼬리가 중요한 정보를 제공해 줄 것"이라고 기대감을 나타냈다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

100km 짜리 떠돌이 혜성이 위험하다고 과학자들이 경고하고 나섰다. 이 거대 혜성이 지구를 강타할 가능성이 예상보다 훨씬 높다고 과학자들은 생각하고 있다. 미항공우주국(NASA)이 소행성의 지구 충돌에 관심을 쏟고 있는 데 반해, 장주기 혜성이 잠복하고 있는 목성 궤도 너머의 우주공간을 주시해야 할 필요가 있다는 새로운 연구가 나왔다. - 수많은 위협들 수백 개에 이르는 이 커다란 혜성들은 20여 년 전에 발견된 것으로, 센타우루스 족이라 불린다. 이들 혜성은 먼지가 뒤섞인 얼음 뭉치들로, 해왕성 궤도 너머에서 출발한 불안정한 궤도를 가지고 있다. 혜성의 크기는 대개 50~100km 정도로, 한 개 혜성의 질량이 이제껏 지구에 근접했던 모든 소행성들의 총질량을 넘어선다. 이 혜성들의 궤도는 목성과 토성, 천왕성, 해왕성의 궤도를 가로지른다. 따라서 혜성이 이들 거대 행성들의 중력장을 스쳐지날 가능성이 상존하며, 행성의 중력에 의해 지구 쪽으로 내동댕이쳐질 가능성을 배제할 수 없는 것이다. 연구는 그 가능성에 대해 4만~10만 년에 한 번 꼴이라고 밝혔다. 혜성은 태양에 접근함에 따라 분해되기 시작하고, 그 잔해들이 꼬리로 방출되어 지구에 영향을 미치게 된다. 이러한 거대 혜성의 분해에서 발생하는 잔해물들은 간헐적으로 지구에 쏟아져들어오는데, 무려 10만 년에 걸쳐 잔해물 포격이 지속된다고 왕립 천문학회 저널 ‘천문-지구물리학’에 발표된 논문에서 밝혔다. 논문 공동저자 빌 네이피어 버킹엄 대학 교수는 “지난 30년간 우리는 소행성과 지구 충돌 문제를 분석하고 연구하는데 많은 노력을 기울여왔다”면서 “우리 연구는 바로 이웃 행성뿐 아니라, 목성 궤도 너머의 센타우루스 족에 대해서도 주의를 게을리하면 안된다는 것을 말해주고 있다”고 설명했다. 이어 “만약 우리가 옳다면 이들 먼 혜성들이야말로 심각한 위협이며, 우리는 이들에 대해 더 자세히 연구하지 않으면 안된다”고 강조한다. 지구상의 최초 생명은 물과 유기물질을 가져다준 혜성의 포격에서 비롯되었을지도 모른다. 지름 10 ㎞ 이상의 초거대 충돌 중 가장 최근에 일어난 것은 6500만 년 전 백악기-제3기 대멸종을 일으킨 칙술루브 충돌로, 많은 과학자들은 이로 인해 지구상에서 공룡이 멸종한 것으로 보고 있다. 지름 1㎞의 소행성이 지구와 충돌할 확률은 50만 년에 한 번 꼴이며, 지름 5㎞짜리의 제법 큰 충돌은 대략 천만 년에 한 번 꼴로 일어난다. 혜성이 가져올 위험요소는 이뿐이 아니다. 새 연구는 지구 궤도에 도달한 혜성이 뿜어낼 엄청난 양의 가스와 먼지 등은 핵겨울 같은 상황을 불러올 수도 있다고 지적한다. 연구자들은 “이 위협은 심각한 것으로, 많은 생명체의 멸종을 가져올 가능성이 높다”고 주장한다. 또 연구자들은 센타우루스 족이 가져올 위협이 임박한 것은 아니지만, 그때가 언제인지 예측할 수 없다는 데 문제가 있다고 말한다. NASA는 태양계 내에서 발견된 지구접근 천체 1만 2,992에 대해 현재 추적을 계속하고 있다. 그중에서 잠재적 위험 소행성으로 분류된 개수가 1,607개나 된다니, 적은 숫자는 아니다. 새 연구는 이 목록에 지구를 위협하는 수백 개의 우주 바위들을 추가할 것을 제안하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

-우주의 진화를 밝혀줄 '단서' 포착 아주 멀리 떨어진 은하단 내에서 한 은하가 초고온의 가스 꼬리를 키우고 있는 광경이 최초로 목격되었다. 이러한 현상은 전례가 없었던 것으로, 은하 내의 극단적인 환경을 연구하는 데 좋은 자료가 될 것으로 보인다고 천문학자들은 밝혔다. 미항공우주국(NASA)의 찬드라 우주망원경이 포착한 X-선 이미지는 이 은하의 꼬리가 우리은하 크기의 2.5배로, 무려 25만 광년에 달하는 것을 보여준다. CGCG254-021 로 불리는 이 은하는 지구에서 7억 광년 떨어진 츠비키 8338 은하단의 깊숙한 곳에 자리잡고 있다. 이 꼬리는 초고온의 성간 가스의 흐름으로, 은하 내의 보다 뜨거운 가스와의 상호작용에 의해 찢겨져나온 것이다. 꼬리를 이루는 가스의 온도는 1천만 도K로 측정된 것에 반해, 츠비키 8338의 은하 내 가스 온도는 그 3배에 이르렀다. 이 같은 꼬리와 은하 간의 온도차는 별을 형성하는 모든 가스가 은하 내에서 고갈되어 버렸음을 시사한다. “은하로부터 이처럼 엄청난 꼬리가 분리되어 나온 것은 은하 내의 가스가 남김없이 빠져나갔다는 것을 말해준다"고 설명하는 토마스 라이프치히 독일 본 대학 교수는 “그 꼬리는 사실상 은하로부터 완전히 분리되었다" 고 밝힌다. 천문학자들은 우리은하 크기의 2배가 넘는 이 손실된 은하 가스는 은하단이 인수하여 별 생성 지역이 될 것으로 보고 있다. 실제로 별들이 형성되는 징후가 약간씩 나타나고 있다고 한다. 꼬리 가스의 다른 특성에 대해서도 연구되었는데, 꼬리의 앞부분(모은하에 가장 근접한 밝은 부분)에 보다 많은 중원소(헬륨보다 무거운 원소)들이 집중되어 있다는 사실도 밝혀졌다. "이 꼬리는 은하단의 역동적인 단면을 보여주는 생생한 본보기로, 은하가 은하단 속을 진행할 때 어떻게 변화하는가를 잘 보여주고 있다"고 게릿 셸렌버거 본 대학 교수가 설명한다. '천문학과 천체물리학' 11월호에 발표된 이 논문의 대표저자인 그는 "꼬리의 물질은 수소뿐 아니라, 중원소들도 포함되어 있는데, 여기서 다음 세대의 별들이 태어날 것이다"고 밝혔다. 은하단은 그 엄청난 질량으로 인해 천문학자들에게 초미의 관심사가 되고 있다. 보통 수백 개의 은하들을 아우르고 있는 은하단은 암흑물질과 시공간에 대해 강력한 중력을 행사하는 거대한 우주의 구조물이다. 암흑물질은 빛과 작용하지 않아 우리 눈에는 보이지 않지만, 우주의 모든 물질 중 무려 85%를 차지한다. 은하단의 깊숙한 내부를 들여다보면 개개의 은하들이 어떻게 진화의 과정을 밟고 있는가를 보다 잘 이해할 수 있게 된다. "은하단이란 너무나 거대한 구조물이기 때문에 우리가 우주의 진화를 이해하는 데 결정적인 단서를 가지고 있다"고 말하는 셸렌버거 교수는 "은하단을 알기 위해서는 그 속의 개별 은하들이 시간에 따라 어떻게 변화하는가 하는 문제를 풀어내야 하는데, 이 X-선 꼬리가 중요한 정보를 제공해 줄 것"이라고 기대감을 나타냈다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

100km 짜리 떠돌이 혜성이 위험하다고 과학자들이 경고하고 나섰다. 이 거대 혜성이 지구를 강타할 가능성이 예상보다 훨씬 높다고 과학자들은 생각하고 있다. 미항공우주국(NASA)이 소행성의 지구 충돌에 관심을 쏟고 있는 데 반해, 장주기 혜성이 잠복하고 있는 목성 궤도 너머의 우주공간을 주시해야 할 필요가 있다는 새로운 연구가 나왔다. - 수많은 위협들 수백 개에 이르는 이 커다란 혜성들은 20여 년 전에 발견된 것으로, 센타우루스 족이라 불린다. 이들 혜성은 먼지가 뒤섞인 얼음 뭉치들로, 해왕성 궤도 너머에서 출발한 불안정한 궤도를 가지고 있다. 혜성의 크기는 대개 50~100km 정도로, 한 개 혜성의 질량이 이제껏 지구에 근접했던 모든 소행성들의 총질량을 넘어선다. 이 혜성들의 궤도는 목성과 토성, 천왕성, 해왕성의 궤도를 가로지른다. 따라서 혜성이 이들 거대 행성들의 중력장을 스쳐지날 가능성이 상존하며, 행성의 중력에 의해 지구 쪽으로 내동댕이쳐질 가능성을 배제할 수 없는 것이다. 연구는 그 가능성에 대해 4만~10만 년에 한 번 꼴이라고 밝혔다. 혜성은 태양에 접근함에 따라 분해되기 시작하고, 그 잔해들이 꼬리로 방출되어 지구에 영향을 미치게 된다. 이러한 거대 혜성의 분해에서 발생하는 잔해물들은 간헐적으로 지구에 쏟아져들어오는데, 무려 10만 년에 걸쳐 잔해물 포격이 지속된다고 왕립 천문학회 저널 ‘천문-지구물리학’에 발표된 논문에서 밝혔다. 논문 공동저자 빌 네이피어 버킹엄 대학 교수는 “지난 30년간 우리는 소행성과 지구 충돌 문제를 분석하고 연구하는데 많은 노력을 기울여왔다”면서 “우리 연구는 바로 이웃 행성뿐 아니라, 목성 궤도 너머의 센타우루스 족에 대해서도 주의를 게을리하면 안된다는 것을 말해주고 있다”고 설명했다. 이어 “만약 우리가 옳다면 이들 먼 혜성들이야말로 심각한 위협이며, 우리는 이들에 대해 더 자세히 연구하지 않으면 안된다”고 강조한다. 지구상의 최초 생명은 물과 유기물질을 가져다준 혜성의 포격에서 비롯되었을지도 모른다. 지름 10 ㎞ 이상의 초거대 충돌 중 가장 최근에 일어난 것은 6500만 년 전 백악기-제3기 대멸종을 일으킨 칙술루브 충돌로, 많은 과학자들은 이로 인해 지구상에서 공룡이 멸종한 것으로 보고 있다. 지름 1㎞의 소행성이 지구와 충돌할 확률은 50만 년에 한 번 꼴이며, 지름 5㎞짜리의 제법 큰 충돌은 대략 천만 년에 한 번 꼴로 일어난다. 혜성이 가져올 위험요소는 이뿐이 아니다. 새 연구는 지구 궤도에 도달한 혜성이 뿜어낼 엄청난 양의 가스와 먼지 등은 핵겨울 같은 상황을 불러올 수도 있다고 지적한다. 연구자들은 “이 위협은 심각한 것으로, 많은 생명체의 멸종을 가져올 가능성이 높다”고 주장한다. 또 연구자들은 센타우루스 족이 가져올 위협이 임박한 것은 아니지만, 그때가 언제인지 예측할 수 없다는 데 문제가 있다고 말한다. NASA는 태양계 내에서 발견된 지구접근 천체 1만 2,992에 대해 현재 추적을 계속하고 있다. 그중에서 잠재적 위험 소행성으로 분류된 개수가 1,607개나 된다니, 적은 숫자는 아니다. 새 연구는 이 목록에 지구를 위협하는 수백 개의 우주 바위들을 추가할 것을 제안하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

우리 지구의 이웃 행성인 화성에서 액체 상태의 물을 찾는 일은 좀 더 미뤄질 듯하다. 지금까지 액체 물이 존재할 가장 강력한 장소로 여겨졌던 화성의 협곡, 적어도 가까운 과거에 만들어진 협곡에는 액체 물이 존재하지 않는다는 것이 최신 연구로 밝혀졌다. 프랑스 국립과학연구센터(CNRS) 연구진은 화성에 있는 여러 작은 협곡은 지구처럼 물의 흐름으로 형성된 것이 아니라 ‘드라이아이스’(고체 이산화탄소)가 녹는 과정에서 만들어졌을 가능성이 크다는 연구결과를 발표했다고 AFP통신 등 외신이 보도했다. 이번 연구를 이끈 프랑수아 포제와 시드릭 필로르제 CNRS 연구원은 “화성에 있는 작은 협곡의 형성에 액체 물이 영향을 줬다는 이론은 다시 검토해야 할 필요가 있으며, 가까운 과거에 발생한 협곡만큼은 물이 없다는 가능성이 제기되고 있다”고 말했다. 최근 미국항공우주국(NASA)은 화성에 액체 물이 존재할 가능성이 크다는 중대 결과를 발표했었다. 당시 연구논문으로는 화성의 여름에 해당하는 열대 지역에 있는 경사지에 흘러내리는 흔적으로 보이는 여러 ‘어두운 선’은 물에 매우 많은 소금이 녹아 있어 얼지 않고 흘러내렸을 것이라면서 액체 물이 존재할 가능성을 제기했다. 하지만 이번 연구에서는 액체 물의 존재를 시사하는 결과는 어떤 것도 나오지 않았다고 연구팀은 지적했다. 물론 이번 연구는 이전 연구와 직접 관련된 것이 아닌 다른 지역으로 위도 30~60도에 해당하는 중위도 지역에 있는 극의 방향에 따라 흐르는 경사지 표면의 지질 상태에 관한 것이라고 연구팀은 설명했다. 이번 연구의 목표는 분화구의 벽이나 언덕 등 화성의 융기 지형에 남겨진 작은 계곡의 형성 원인을 규명하는 것이었다고 한다. 이런 작은 협곡이 처음 발견됐을 때는 수십만 년 전 일어난 얼음의 융해와 지하수의 유출로 형성됐던 것으로 해석됐었다. 하지만 최근에는 현재 화성의 기온이 너무 낮은 곳에서 물이 액체 상태로 존재할 수 없더라도 작은 협곡이 계속 형성되고 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서 연구팀은 이산화탄소에 의한 얇은 층 즉 드라이아이스의 녹는 현상에서 답을 찾았다. 연구팀에 따르면, 화성 표면의 얼음층 밑으로 출구가 없는 상태라면 이산화탄소가 녹는 과정에서 가스로 축적되고 결국 가스가 표층 토양을 뚫고 나와 기류를 일으킨 것으로 추정된다. 연구팀은 이런 이론을 뒷받침하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 사용해 확인했다. 지구 상에서는 이런 비슷한 과정이 일어난 사례는 알려진 적이 없다. 천체물리학자인 필로르제 연구원은 “드라이아이스가 녹아 화성의 작은 협곡을 형성한다고 모두를 설명할 수는 없겠지만 최근 들어 형성된 작은 협곡이 있는 한랭 지대에서만큼은 이산화탄소 가스로 인해 협곡이 형성됐다는 가설이 유력할 것이 틀림없다”고 말했다. 하지만 어떤 가능성도 있을 수 있으며 다른 보조적인 과정이 작용하고 있을 가능성도 있다고 연구팀은 설명했다. 예를 들어, 화성의 적도와 가까운 영역에서도 작은 협곡이 발견되고 있는데 이들은 다른 메커니즘으로 형성됐을 가능성이 높다는 것이다. 또한 행성학자인 포제 연구원은 “이번 연구와 9월 발표된 연구는 관련성이 없다”고 전제하면서도 “아마 모든 작은 협곡에 대해 말할 수 있다고 생각은 하지만, 적어도 가까운 과거에 형성된 협곡에서만큼은 액체 물이 존재할 수 없다”고 말했다. 이어 “즉 생명체 존재로 이어지지 않는다는 것을 이번 결과는 보여준다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’의 자매지인 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호(12월 21일자)에 실렸다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“이 강연을 끝내며 한마디 하겠습니다. 양초는 주위 환경과 조화롭게 영향을 주고받으며 자기를 태워 빛을 냅니다. 이 자리에 있는 여러분들도 양초처럼 이웃을 위한 밝은 빛이 되고, 주위 환경과 잘 어울려 살 수 있는 사람이 되길 바랍니다. 양초의 불꽃 같은 아름다움으로 인류 복지를 위해 모든 노력을 아낌없이 바쳐주기를 간절히 바랍니다.” ●1825년 영국 왕립연구소 패러데이 교수가 제안 1860년 크리스마스를 며칠 앞두고 69세의 노신사가 영국 왕세자와 어린이들 앞에서 ‘크리스마스 과학강연’을 마치며 한 말이다. 노신사는 ‘전자기학과 전기화학의 아버지’로 불리는 영국의 실험물리학자 마이클 패러데이(1791~1867). 당시 그는 영국왕립연구소(RI) 풀러화학석좌교수였다. 정식 학교교육을 받지 못한 패러데이는 독학으로 과학을 공부해 왕립연구소 실험실 감독관 자리까지 올랐다. 그는 산업혁명으로 과학에 대한 관심이 높아진 일반인들에게 최신 연구성과를 좀더 쉽게 알리기 위해 1800년부터 대중 강연을 시작했다. 처음에는 성인을 대상으로 했지만 아이들을 데려오는 사람들이 늘자 1825년부터는 ‘아이들에게 과학강연을 선물해 꿈과 희망을 주자’는 취지로 크리스마스 시즌에 청소년을 대상으로 과학강연을 선보였다. 바로 190년 전통의 ‘크리스마스 과학강연’의 출발이다. 크리스마스 과학강연의 첫해인 1825년에는 존 밀링턴 왕립연구소 교수가 동역학, 광학, 전자기학 등을 내용으로 한 자연철학(지금의 물리학) 강연을 했다. 크리스마스 강연을 제안한 패러데이는 1827년 강연을 시작으로 1860년 마지막 강연까지 19회나 강연자로 나섰다. 이 중 6회를 양초 한 자루를 이용해 화학의 토대를 이루는 물질의 특성과 상호작용에 대해 설명했다. 양초에 처음 불을 붙일 때 생기는 불꽃의 종류와 밝기, 구조를 보여주고 수소와 산소의 성질, 공기와 연소의 관계, 이산화탄소가 갖는 화학적 특성, 탄소란 무엇인지, 생물체 내에서 호흡과 연소에는 어떤 상호작용을 하는지에 대해 설명했다. 그 강연들은 1860년 ‘양초의 화학사 강의’라는 제목의 책으로 엮어져 지금까지도 화학의 고전으로 읽히고 있다. 크리스마스 강연은 제2차 세계대전의 영향으로 1939~1942년 4년 동안 열리지 못한 것을 제외하고는 흔들림 없이 그 전통을 잇고 있다. 1966년부터는 영국 공영방송사 BBC가 크리스마스 강연을 바탕으로 ‘이상한 나라의 공학자들’이라는 과학다큐멘터리를 만들기 시작해 매년 강연 내용을 바탕으로 프로그램을 제작하고 있다. ●파인먼·도킨스 교수 등 유명 연구자들도 동참 20세기 중·후반부터는 왕립연구소 연구원들뿐만 아니라 영국 바깥의 최고 연구자들도 강연자로 나서고 있다. 대표적인 강사로 아인슈타인의 뒤를 잇는 20세기 최고의 물리학자로 꼽히는 리처드 파인먼(1919~1988) 교수, 저서 ‘코스모스’로 유명한 천문학자 칼 세이건(1934~1996) 박사, ‘이기적인 유전자’로 대표되는 진화학자 리처드 도킨스(75) 영국 옥스포드대 석좌교수 등이 있다. 특히 1977년 강연자로 나선 세이건 박사는 우주의 확장과 빅뱅, 태양계 세 번째 행성인 지구의 환경에 대한 강연을 해 우주에 대한 관심사를 높였고 1991년 강연자로 나선 도킨스 교수는 강연장에 실제 동물을 비롯해 다양한 야생현장의 모습을 재현해 진화를 설명하고 ‘은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 여행서’를 쓴 작가 더글러스 애덤스를 초청해 화제를 불러일으키기도 했다. ●올해 펑 박사 우주 강연… 28~30일 BBC 방영 올해 크리스마스 강연자로는 유럽우주국(ESA)과 미국항공우주국(NASA)에서 국제우주정거장(ISS) 프로그램에 참여한 우주 및 극한환경 의학자 케빈 펑(45) 박사가 나섰다. 펑 박사는 지난 18일 ‘우주에서 어떻게 살아남을 것인가’라는 제목으로 강연을 했으며, 이 강연은 오는 28~30일 BBC에서 다큐멘터리로도 방영될 예정이다. 펑 박사는 이번 강연에서 지구에서 성층권 등 저궤도와 우주 바깥의 특이한 상황에서 사람이 살아남기 위해서는 과학적, 공학적, 의학적으로 어떤 조치를 취해야 하는지에 대해 강연했다. 지상 400㎞ 높이, 중력 제로에 가까운 상태에서 시속 2만 8163㎞로 움직이는 유인우주선에서 우주인의 뼈와 근육은 매우 약한 상태가 되고, 산소 포화도도 약해지기 때문에 우주선과 우주복은 지상과 비슷한 상태로 만들어주는 것이 무엇보다 중요하다. 펑 박사는 이때 필요한 과학기술적 장치와 우주의학에서는 무엇을 다루는지에 대해서 설명했다. 김승환 한국과학창의재단 이사장은 “영국왕립연구소의 크리스마스 강연은 수많은 과학대중강연의 시초이자 모델”이라며 “현재 우리나라에서는 과학이 단순히 마니아들의 전유물이거나 청소년들의 교육 소재라는 한계에 머물러 있는데, ‘과학기술은 모두가 즐길 수 있는 것’이라는 생각의 전환이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

"우주비행사 되고 싶은 분 지원하세요" 미 항공우주국(NASA)이 향후 화성 등 우주탐사에 나설 우주비행사 공개채용에 나서 관심을 끌고있다. 지난 14일(현지시간) NASA는 홈페이지를 통해 자세한 자격조건을 공개하고 내년 2월 18일까지 우주비행사 후보(Astronaut Candidate) 지원서를 접수한다고 공지했다.우주를 탐사하고 싶은 사람들에게는 꿈과 희망이 될 NASA 우주비행사의 자격은 까다롭다. 먼저 학사학위 이상을 소지한 미국 시민만 지원 가능하며 전공분야는 공학, 생물학, 물리학, 컴퓨터 사이언스, 수학 등이며 석박사 출신은 NASA에서도 우대한다.또한 최소 3년 간 관련 분야에서 일한 경력 또한 파일럿 지원자의 경우 최소 1000시간 이상 기장으로서의 비행 경력이 있어야 한다. 여기에 NASA에서 실시하는 장거리 우주비행에 필요한 신체 테스트는 필수적으로 통과해야 한다. 그렇다면 최종 합격한 우주비행사 후보들의 근무조건과 연봉은 얼마나 될까? NASA는 우주비행사 후보 자리는 풀타임 정규직으로 연봉 6만~14만 4566달러(약 7000~1억 7000만원), 근무지는 텍사스 휴스턴이 될 것이라고 공지했다. NASA 존슨우주센터 관계자 브라이언 켈리는 “다양한 경력과 개성을 가진 많은 사람들의 지원을 바란다"면서 "최고의 우주비행사로 키워 내 장차 국제우주정거장(ISS)과 화성 탐사 등에 나서게 될 것"이라고 밝혔다. NASA는 우주탐사에 나서는 비행사를 자체적으로 육성해 근무시키고 있다. 2000년에는 그 수가 149명에 이르렀으나 우주왕복선 프로젝트가 종료되면서 현재 그 숫자는 47명으로 줄었다. 2년 전에도 역시 우주비행사 공채에 나선 NASA는 총 6000명 이상의 지원자 중 8명을 선발한 바 있다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

최근 과학자들은 특정한 별 한 곳에 외계 문명이 존재할 것이라는 가설을 반박하는 연구결과를 발표했다. 보통 이런 내용은 과학적 연구의 주제가 되기 쉽지 않은 것을 생각하면 이례적인 일이다. 우주의 수많은 별 가운데 꼭 이 별에 외계인이 있어야 하는 것은 아니기 때문이다. 하지만 여기에는 그럴만한 사연이 있다. 문제의 별은 KIC 8462852인데, 그 이름만 듣고 케플러 우주 망원경이 관측한 15만 개의 별 목록 가운데 하나라는 사실을 알아챌 사람은 거의 없다. 사실 이 별은 몇 년 전까지 천문학자들에게도 생소한 별이었다. 그런데 2011년과 2013년 사이 매우 특이한 현상이 이 별에서 관찰되면서 이제 천문학자들은 물론 일반 대중에게까지 논쟁의 대상이 되고 있다. 특이한 현상이란 별의 밝기가 잠시간 감소하는 것이다. 사실 이런 변광성은 우주에 흔하다. 하지만 흔하지 않았던 것은 불규칙한 주기와 더불어 밝기 변화의 차이였다. 2011년 3월 5일 이 별의 밝기가 15% 정도 갑자기 낮아졌다가 다시 원상 복귀되었다. 그리고 2013년 2월 28일 다시 밝기가 잠시간 22% 정도 감소했다. 이런 이상한 밝기 변화는 이전에 관측된 바가 없으므로 이 사실은 즉시 과학자들의 이목을 집중시켰다. 원인을 설명하기 위한 가설도 우후죽순처럼 등장했다. 거대한 행성의 고리에 의한 것, 거대한 항성 간 고리, 그리고 관측상의 오류까지 다양한 이론들이 등장했는데, 여기에 하나 더해서 이 별 주변에 거대한 외계 구조물이 존재한다는 주장이 제기되었다. 다시 말해 이 별에 외계 문명이 있다는 것이다. 물론 밝기가 불규칙하게 변한다는 점 하나만 가지고 고도의 외계 문명이 건설한 거대 구조물(위의 개념도)의 존재를 주장하는 것은 논리적 비약이 심하다고 할 수 있다. 하지만 논란이 되기 시작하자 과학자들도 진지하게 원인을 규명하기 위해서 노력했다. 이 중에서 외계 문명 탐사를 목표로 하는 SETI의 과학자들은 혹시 이 별에서 외계인의 신호가 오는 것은 아닌지 조사했다. 지난 10월 19일 SETI 연구팀은 앨런 전파 망원경을 이용해서 조사한 결과 이 별에서 어떠한 전파 신호도 감지할 수 없었다고 발표했다. 그리고 얼마 전, SETI 인터내셔널의 의장인 더그라스 바코흐는 이 별에서 레이저 신호를 포함한 인위적 광학 신호를 찾을 수 없었다고 천체물리학 저널 레터스에 발표했다. 바코흐와 동료들은 파나마의 보케테에 설치된 망원경을 이용해서 이런 관측 결과를 발표했다. 한편 비슷한 시기에 아이오와 대학의 마시모 마렌고와 그의 동료들은 NASA의 WISE 및 스피처 우주 망원경 관측 결과를 이용해서 여러 개의 큰 혜성이 이런 이상한 밝기 변화의 원인이 될 수 있다는 내용을 같은 저널에 발표했다. 참고로 이 별은 지구에서 대략 1,500광년 정도 떨어져 있다. 질량은 태양의 1.43배 정도이고 밝기는 거의 5배에 달한다. 그런 만큼 아무리 진보한 문명이라고 해도 이 정도 크기의 별을 가릴 만큼 큰 구조물을 만들기는 쉽지 않을 것이다. 따라서 과학자들은 어떤 자연적인 이유가 그 원인일 것으로 생각하는 것이다. 다만 아직 모든 의문이 해소된 것은 아니므로 앞으로 연구는 계속될 것이다. 과연 진실은 어떤 것일지 앞으로 연구 결과가 주목된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

스위스 로잔의 국제경영개발원(IMD)은 매년 세계경쟁력연감을 펴내 부문별 국가경쟁력 순위를 발표하고 있다. 2014년 연감에서 한국은 60개 조사대상국 중 과학경쟁력은 6위, 기술경쟁력은 8위를 기록하고 있다. 경제협력개발기구(OECD) 국가의 평균 연구개발(R&D) 투자 규모에서 우리나라는 미국과 중국, 일본, 독일에 이어 다섯 번째로 R&D 투자가 많다. 그렇다면 우리나라 과학기술 분야 논문의 수준은 어느 정도일까. 미래창조과학부의 ‘과학기술논문(SCI) 분석 결과’에 따르면 1970년대 이후 정부를 비롯해 전체 R&D 투자가 확대되면서 국내 연구자의 SCI 논문 숫자도 꾸준히 늘고 있는 것으로 나타났다. ●전 세계 점유율 3.64%… ‘1위’ 美의 7분의1에 불과 2013년 기준 논문 발표 건수와 점유율로 한국은 전 세계 12위를 기록하고 있다. 우리나라 논문의 점유율은 3.64%로 전 세계 논문 점유율이 가장 높은 미국(27.01%)의 7분의1에 불과하다. 15.64%로 2위를 차지하고 있는 중국과 비교해도 4분의1 수준이다. 연구 분야별 논문 수를 보면 22개 표준 분야 중 세계 10위권에 드는 분야는 10개 분야에 불과하다. 재료과학이 3위, 공학이 4위, 컴퓨터과학이 5위, 화학과 약리학 분야가 8위 수준의 논문 수를 기록했다. 기초과학 분야 중 하나인 물리학은 10위, 수학은 11위 수준의 논문을 내고 있는 것으로 나타났다. ●다른 연구자 인용 순위 15위… 우수한 것 적다는 의미 다른 연구자가 해당 논문을 얼마나 인용하고 있는지를 보여줌으로써 논문의 질적 수준을 평가하는 지표인 피인용수 상위 1% 논문의 숫자는 2004년 149편에서 2013년 451편으로 늘어났지만 순위에서는 15위에 머물고 있다. 다른 연구자에게 인용될 만큼 우수한 논문이 상대적으로 적다는 의미다. 국내에서 나오는 논문의 10편 중 7편은 대학에서 나오고 있으며 10편 중 1편 정도가 기업이나 민간연구기관에서 나오고 있다. 이렇듯 과학논문이 주로 대학에서 나오다 보니 대학이 가장 많은 서울이 가장 많은 논문을 내는 지역이고 경기도와 대전, 부산, 경북 순으로 나타나고 있다. 전문가들은 논문의 양적 성과에 비해 질적 수준이 떨어지는 이유는 정부는 물론 대학이나 연구기관의 평가 기준이 지나치게 정량적 평가에 초점이 맞춰져 있기 때문이라고 지적하고 있다. ●“숫자에 집착하는 양적 평가지표 없애는 과감한 정책 필요” 이덕환 서강대 화학과 교수는 18일 “1970년대부터 정부나 대학의 모든 연구평가 지표가 양적 성장에 집중돼 있었기 때문에 상대적으로 질적인 부분에 소홀할 수밖에 없었던 것이 사실”이라며 “매년 10월만 되면 기초과학 수준이 이웃 일본보다 떨어진다고 아우성인데 지금처럼 연구자에게 논문 숫자로 평가하는 시스템에서는 질적 수준이 절대 높아질 수 없는 만큼 현재 논문 숫자에 집착하는 양적 평가지표를 없애버리는 과감한 과학기술 정책의 변화가 필요하다”고 말했다. 정부 R&D 투자의 상당 부분을 차지하는 미래부 역시 이런 학계의 지적에 동의하고 정성적 평가에 무게중심을 옮기겠다는 입장을 밝히고 있다. 미래부 관계자는 “SCI 논문의 양적 증가에 비해 질적 수준은 그에 못 미친다는 지적이 많은 만큼 SCI 논문 숫자 중심 평가 폐지와 정성적 평가 강화 등 평가체계 개선을 통해 질적 성과도 높일 수 있도록 할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

평행 우주 속의 소녀/아일린 폴락 지음/한국여성과총 옮김/이새/448쪽/1만 8000원 과학계에서 빚어진 코미디 같은 일화 하나. 그것도 미국의 자존심이라 할 하버드대에서 벌어진 일이다. 1877년, 이 대학 천문대 소장이었던 피커링은 별을 관측하는 일에 난데없이 자신의 집 가사도우미를 투입한다. 남성 조수들이 하찮은 단순 작업이라며 빈둥거리기만 하자 농반진반 “차라리 ‘가정부’(maid)를 쓰는 게 낫겠다”며 힐난하다가 실제 행동으로 옮긴 것이다. 당시 과학계는 이 가사도우미가 포함된 단순노동 여성 그룹을 ‘피커링이 거느린 하렘’(harem·무슬림의 아내들)이라며 비하하고 조롱했다. 한데 이 ‘하렘들’이 일을 낸다. 1만개가 넘는 항성의 스펙트럼을 분석해 ‘헨리 드레이퍼 목록’을 선보인 것이다. 이는 현대 천문학에서 항성 관측과 분광 천문학의 기초를 닦은 획기적 업적으로 꼽힌다. 과학자 축에도 못 끼던 여성들이 두드러진 업적을 쌓은 예는 적지 않다. 그런데도 과학, 기술, 공학, 수학 등 이공계 분야에서 여성은 여전히 소수자다. 새 책 ‘평행우주 속의 소녀’가 주목하는 것도 이 지점이다. 여성 과학도들이 왜 사라졌는지, 이공계 분야에서 여성들이 겪는 문화적, 사회적, 심리적, 제도적 장벽들은 또 무엇인지 등을 파헤쳐 보겠다는 거다. 저자가 꼽은 가장 큰 이유 중 하나는 사회적 인식의 벽이다. 여성은 남성에 비해 태생적으로 과학적 자질이 부족하고, 과학을 잘하는 여성은 남성들의 인기를 얻지 못한다는 편견이 여성을 과학에서 도망치도록 했다는 것이다. 이는 저자의 어린 시절에서도 잘 드러난다. 저자의 꿈은 물리학자였다. 과학소설을 좋아했던 그가 유명 과학소설 작가인 아이작 아시모프의 책을 사려 하자 책방 주인이 “이 책은 남자아이 책”이라며 여자아이는 뒤쪽의 연애소설을 사 가라고 했다는 것이다. 예일대 물리학과 4년 내내 우수한 성적을 기록했지만 이론 물리학자의 꿈을 포기하고 작가로 전직한 이력도 있다. 저자의 현재 직함도 미시간대 ‘창작 예술학 석사 프로그램’ 교수다. 저자는 여학생들이 환경적 요인 때문에 중도 포기하지 않도록 남자들보다 훨씬 더 많은 칭찬과 격려를 받아야 한다고 강조한다. 멋진 여성 과학자의 이미지를 자주 보여 주고, 수학이나 과학은 인기 없는 괴짜나 하는 것이라는 반지성적 사고를 극복하기 위한 시도도 계속돼야 한다고 말한다. 아울러 여성의 과학계 진출을 막는 장애물인 결혼과 출산, 육아 문제에도 정책적 지원이 이뤄져야 한다고 충고한다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr

2014년 전 세계에 발표된 논문은 146만 5814편에 달한다. 이 숫자는 SCI급 저널에 실린 과학분야 논문에 한정된 것이기 때문에 비SCI 저널에 실린 논문을 비롯해 사회과학논문과 예술 및 인문과학논문까지 포함하면 그 숫자는 상상할 수 없을 정도로 늘어난다. 연구자가 자신의 성과를 대외적으로 알리는 대표적인 수단이 논문이다. 이런 이유로 많은 연구자는 좋은 논문, 영향력 있는 논문을 쓰고 싶어 한다. 그렇지만 톱 100위에 드는 우수한 논문을 쓰는 것은 생각만큼 쉽지 않은 일이다. 연구자의 대표적인 성과지표인 논문에는 어떤 비밀이 숨어 있을까. 흔히 과학논문을 이야기할 때 거론되는 ‘SCI’는 학술정보전문 민간기관인 톰슨로이터가 매년 전 세계에서 출판되고 있는 과학기술저널 중 엄격한 전문가 심사를 거쳐 등록된 국제학술지 목록이다. SCI 등록 여부는 전 세계의 학술지 평가기준이 되고 있기 때문에 과학논문의 질뿐만 아니라 국가 및 기관 간 과학기술 연구수준을 비교하고 연구비 지원, 학술상 심사, 학위인정 등의 자료로 활용된다. 이 때문에 많은 연구자는 SCI 지수가 높은 우수한 저널에 논문을 발표하고자 하는 것이다. 지난해 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 학술정보전문 민간기관인 톰슨로이터의 자료를 바탕으로 1900년부터 2014년 10월까지 나온 과학논문의 첫 페이지만 모아 쌓을 경우 아프리카에서 가장 높은 킬리만자로산(해발 5895m)의 높이에 육박하는 5800m에 가깝다는 분석 결과를 발표했다. 더 놀라운 사실은 이 중 다른 연구자에게 전혀 인용되지 않거나 10회 미만 인용된 논문을 쌓은 높이가 절반을 훌쩍 넘는 4400m나 된다. 반면 1만 2000회 이상 인용된 ‘Top 100’에 속하는 논문을 모아놓은 높이는 1.5㎝에 불과하다. ●2014년에는 17.5%가 제목에 ‘낚시성 단어’ 사용 수백만 건의 논문이 매년 발표되면서 연구자들은 자신의 연구를 더 눈에 띄도록 하기 위해 ‘논문 제목 낚시질’도 서슴지 않는다. 네덜란드 위트레흐트의대 크리스티앙 빈커스 교수팀은 1974년부터 2014년까지 미국 국립의학도서관의 논문데이터베이스인 ‘펍메드’에 등록된 논문을 전수조사한 결과 ‘놀라운’(novel), ‘획기적인’(amazing), ‘혁신적인’(innovative) ‘전례없는’(unprecedented) 등 자극적인 25가지의 형용사들이 제목에 많이 들어가 있다는 연구 결과를 ‘영국의학저널’ 14일자에 발표했다. 특히 1974~1980년에는 이런 단어가 쓰인 논문이 전체 논문의 2%에 불과했지만 2014년에는 낚시성 단어가 제목에 들어간 논문이 17.5%에 이르고 있다는 것이다. 빈커스 교수는 “그동안 많은 연구자가 과학논문은 제목보다는 내용이 중요하다고 생각해 왔지만 최근 1년 사이에 나오는 논문이 140만편 넘게 발간되면서 자신의 성과를 돋보이게 하기 위해 이 같은 제목을 쓰는 것”이라고 설명했다. 지난달 말 ‘과학 영재’로 주목받았던 송유근(17)군이 국제학술지에 발표한 논문이 ‘저작권 위반’에 따른 표절 문제로 철회됐다. 지도 교수인 박석재 한국천문연구원 연구위원의 학회 발표자료(프로시딩) 상당 부분을 그대로 사용했음에도 불구하고 인용 사실을 밝히지 않았다는 이유다. 한국연구재단에 따르면 표절은 다른 연구자의 독창적 아이디어나 논문을 인용하면서 적절한 출처 표시를 하지 않아 제3자에게 본인의 창작물인 것처럼 인식하도록 만드는 행위로 규정하고 있다. 구체적으로는 내용 표절, 아이디어 표절, 번역 표절, 2차문헌 표절, 말바꿔 쓰기 표절, 짜깁기 표절, 논증 구조 표절 등 7가지 기준으로 표절을 판단하고 있다. 말바꿔 쓰기 표절은 다른 사람의 저작물 문장 구조를 일부 변형 또는 단어를 추가하거나 동의어로 대체해 사용하면서도 출처를 표시하지 않거나 일부만 하는 경우를 말한다. 짜깁기 표절은 출처를 표시하지 않고 다른 사람의 저작물을 조합해 활용하거나 자신과 다른 사람의 문장을 결합하는 표절이다. 논증 구조 표절은 구체적인 연구대상이나 문장은 다르더라도 결론 도출 방식 등 논리전개구조를 다른 사람의 저작물에서 그대로 사용하면서 출처를 밝히지 않는 것을 말한다. ●전체 33쪽 중 24쪽이 ‘저자 이름’으로 채워진 경우도 톰슨로이터에 따르면 1980년대까지는 100명 이상 공동 저자가 참여한 논문은 거의 없었지만 2009년 이후 100명이 넘는 저자가 등재된 과학논문이 눈에 띄게 늘고 있다. 지난 5월 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에는 5154명이 저자로 참여한 힉스입자 검출 실험 관련 논문이 실렸는데 전체 33쪽 중 24쪽이 저자 이름만으로 빼곡히 채워졌다. 논문의 저자는 연구에 중요한 역할을 한 연구자를 1저자로 하고 2저자, 3저자 순으로 배열하되 연구를 주도한 1저자가 여러 명일 경우는 알파벳 순서로 배열하는 것이 일반적이다. 과학논문에서 일반적으로 적용되는 영국의 출판윤리위원회(COPE)의 저작권 가이드라인에 따르면 가장 앞에는 연구에 기여도가 가장 큰 사람으로 배치하고 ‘공동 저자의 공동결정’에 따라 순서를 정하면 된다는 것이다. 이렇듯 저자 간 합의만 이뤄지면 순서를 정하는 것은 큰 문제가 되지 않기 때문에 외국의 일부 논문 저자는 종신 교수직(테뉴어)을 얻을 가능성에 따라 저자 순서를 정하거나 저자끼리 볼링이나 크로켓 등 스포츠 경기를 열어 순위에 따라 1저자를 정하기도 한 것으로 알려져 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

빛은 낮을 축복하고 어둠은 밤을 성스럽게 한다. 이 얼마나 아름다운 세상인가! /루이 암스트롱('what a wonderful world') ​뉴턴의 물리학이 등장한 후 사람들은 지상의 물리학이 천상의 세계에도 그대로 통한다는 사실을 확인하게 되었다. 태양과 천체들은 지구 물질과는 전혀 다른 것으로 이루어져 있다는 아리스토텔레스의 말은 더 이상 효력을 가질 수가 없었다. 천문학자들은 태양의 크기와 거리를 측량했고, 만유인력 방정식으로 그 질량을 알아냈다. 자그마치 지구 질량의 130만 배였다. 여기서 당연한 의문이 제기된다. 태양을 이루고 있는 물질은 무엇인가? 무엇이 저렇게 엄청난 에너지를 뿜어내고 있는가? 만유인력의 법칙이 우주의 모든 천체에 보편적으로 적용된다손 치더라도, 그것만으로 이들이 모두 똑같은 기본물질로 이루어져 있다는 증명은 되지 않는 것이다. ​ 방법은 하나밖에 없는 듯이 보였다. 직접 그 천체의 일부를 채취해와서 화학적으로 분석해보는 것이다. 하지만, 이것은 불가능하다. 그래서 1835년, 프랑스의 실증주의 철학자 콩트는 다음과 같이 말했다. “과학자들이 지금까지 밝혀진 모든 것을 가지고 풀려고 해도 결코 해명할 수 없는 수수께끼가 있다. 그것은 별이 무엇으로 이루어져 있나 하는 문제이다.” ​ 그러나 결론적으로, 이 철학자는 좀 신중하지 못했다. ‘절대 불가능하다’란 말은 참 위험한 말이다. 콩트가 죽은 지 2년 만인 1859년, 하이델베르크 대학 물리학자 키르히호프가 태양광 스펙트럼 연구를 통해, 태양이 나트륨, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연과 같은 매우 평범한 원소들을 함유하고 있다는 사실을 발견했다. 인간이 ‘빛’의 연구를 통해 영원히 닿을 수 없는 곳의 물체까지도 무엇으로 이루어졌나 알아낼 수 있게 된 것이다. ​프라운호퍼, “그는 별을 가까이했다!” 키르히호프의 스펙트럼을 얘기하기 전에 우리는 먼저 어느 불우한 유리 연마공의 라이프 스토리에 잠시 귀 기울여보지 않으면 안된다. 왜냐하면, 이 무학의 유리 연마공이 이미 한 세대 전에 키르히호프의 길을 닦아놓았기 때문이다. 그가 요제프 프라운호퍼(1787~1826)다. 유리공장에서 일하면서 광학과 수학을 독학으로 공부하여 망원경 제작자가 된 프라운호퍼는 스펙트럼의 색들이 유리의 종류에 따라 어떻게 굴절하는지 알아보기 위해 망원경 앞에 프리즘을 달았다. 역사상 최초의 분광기라 할 수 있는 것이었다. 이 실험에서 프라운호퍼는 그의 이름을 불멸의 것으로 만든 놀라운 검은 띠들을 발견했다. 빛의 성질에서 유래한 '프라운호퍼 선'을 발견한 것이다. ​ 그는 태양 이외의 천체에 대해서도 스펙트럼 조사를 했다. 달과 금성, 화성을 분광기에 넣었을 때도 똑같은 선을 볼 수 있었다. 그러나 망원경을 항성으로 겨누었을 때는 상황이 달랐다. 별마다 각기 특유의 스펙트럼을 보여주는 것이다. ​ 그는 햇빛 스펙트럼의 세밀한 조사를 통해 모두 324개의 검은 선을 발견했는데, 이 선들이 무엇을 뜻하는 건지 끝내 알 수 없었지만, 이것이야말로 저 천상의 세계가 무엇으로 이루어져 있는지를 밝혀낼 수 있는 열쇠로서, 19세기 천문학상 최대의 발견이었던 것이다. 프라운호퍼의 암선이 뜻하는 것은 그로부터 한 세대 뒤 키르히호프에 의해 완벽하게 해독되었다. 불운한 사나이 프라운호퍼는 오래 살지 못했다. 불우한 환경 탓에 어렸을 때부터 유리공장에서 혹사당한 바람에 유리가루로 인한 진폐증으로 일찍 삶을 마감하고 말았다. 겨우 39살이었다. 그러나 그는 프라운호퍼 선으로 우주를 인류 앞에 활짝 열어젖힌 천문학사의 거인이었다. ​ 프라운호퍼는 뮌헨 시내 라이헨바흐의 묘 옆에 묻혔다. 그의 묘비에는 “그는 별을 가까이했다!”는 문구가 새겨져 있다.​ ​ 태양을 해부한 사나이​ ‘별의 물질을 아는 것은 불가능하다’고 단정한 콩트의 말을 보기 좋게 뒤집은 키르히호프는 칸트가 태어난 지 꼭 백년 만인 1824년 칸트의 고향 쾨니히스베르크에서 태어났다. 그리고 쾨니히스베르크 알베르투스 대학에서 전기회로를 연구하고, 졸업 후 하이델베르크 대학 교수로 갔다. ​ 거기서 키르히호프는 분젠과 함께 여러 가지 원소의 스펙트럼 속에서 나타나는 프라운호퍼 선의 연구에 몰두했다. 그는 유황이나 마그네슘 등의 원소를 묻힌 백금막대를 분젠 버너 불꽃 속에 넣을 때 생기는 빛을 프리즘에 통과시키는 방법으로 연구를 진행했다. 그 결과, 키르히호프는 각각의 원소는 고유의 프라운호퍼 선을 갖는다는 사실을 발견했다. 말하자면 원소의 지문을 밝혀낸 셈이었다. ​ 이어서 그에게 영광의 순간이 찾아왔다. 나트륨 증기가 내보내는 빛을 분광기를 통하게 하니, 그 스펙트럼 안에 두 개의 밝은 선이 나타났다. 프라운호퍼가 제작한 지도와 대조해보니 그 선들이 D1, D2의 장소와 일치했다. 프라운호퍼가 나트륨 화합물을 태웠을 때 발견한 두 개의 밝은 선에 붙여놓은 기호들이었다. ​ 여기서 키르히호프는 그의 선배보다 한걸음 더 나갔다. 나트륨 불꽃을 통하여 태양빛을 분광기에 넣었더니 스펙트럼 안의 밝은 선이 있었던 장소가 어두운 D선으로 바뀌는 게 아닌가! 이는 어떤 특정한 파장의 빛이 나트륨 가스에 흡수되어 버렸음을 뜻하는 것이다. 다시 말해, 이 D선은 태양 주위에 나트륨 가스가 존재한다는 것을 증명하기 때문이다. ​ 그는 “해냈다!”고 외쳤다. 이것이 바로 반세기 전 프라운호퍼가 그토록 알고 싶어한 수수께끼였던 것이다. 별의 수수께끼는 모두 별빛 속에 답이 있었던 것이다. 따지고 보면 우주팽창이라든가 우주의 진화 같은 것들도 모두 별빛이 가르쳐준 것이라 할 수 있다. 별빛이 없었다면 천문학은 태어나지도 못했을 것이다. 그러고 보니 우리를 포함해 지구의 모든 생명체를 살리는 것도 태양이라는 별빛 아닌가. ​ 키르히호프는 다음 과제로, 태양광 스펙트럼에서 보이는 검은 선들이 어떤 원소들의 것인가를 조사한 결과, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연 같은 원소들을 찾아냈다. ​ 콩트가 죽은 후 2년 뒤인 1859년, 그는 이 같은 사실을 발표했다. 이로써 키르히호프는 태양을 최초로 해부한 사람이 되었고, 항성물리학의 기초를 놓은 과학자로 기록되었다. 그러나 태양이 무엇을 태워 저처럼 막대한 에너지를 분출하는지, 그 에너지 원이 밝혀지기까지는 아직 한 세기를 더 기다려야 했다. ​ 키르히호프는 2년 뒤 스펙트럼 분석을 통해 새 원소 루비듐과 세슘을 발견하는 등, 천문학과 물리학의 발전에 크게 공헌했다. 전기회로와 열역학 분야에 서로 다른 두 개의 키르히호프 법칙은 그의 이름을 딴 것이다. 여담이지만, 키르히호프가 이용하는 은행의 지점장이 자기 고객이 태양에 존재하는 원소에 관한 연구를 하고 있다는 말을 듣고는 한마디 내뱉었다고 한다. “태양에 아무리 금이 많다 하더라도 지구에 갖고 오지 못한다면 무슨 소용이 있겠습니까?” ​ 훗날 키르히호프가 분광학 연구업적으로 대영제국으로부터 메달과 파운드 금화를 상금으로 받게 되자 그것을 지점장에게 건네며 말했다. “옜소. 태양에서 가져온 금이오.” 이광식 통신원 joand999@naver.com　

"우주비행사 되고 싶은 분 지원하세요" 미 항공우주국(NASA)이 향후 화성 등 우주탐사에 나설 우주비행사 공개채용에 나서 관심을 끌고있다. 지난 14일(현지시간) NASA는 홈페이지를 통해 자세한 자격조건을 공개하고 내년 2월 18일까지 우주비행사 후보(Astronaut Candidate) 지원서를 접수한다고 공지했다.우주를 탐사하고 싶은 사람들에게는 꿈과 희망이 될 NASA 우주비행사의 자격은 까다롭다. 먼저 학사학위 이상을 소지한 미국 시민만 지원 가능하며 전공분야는 공학, 생물학, 물리학, 컴퓨터 사이언스, 수학 등이며 석박사 출신은 NASA에서도 우대한다.또한 최소 3년 간 관련 분야에서 일한 경력 또한 파일럿 지원자의 경우 최소 1000시간 이상 기장으로서의 비행 경력이 있어야 한다. 여기에 NASA에서 실시하는 장거리 우주비행에 필요한 신체 테스트는 필수적으로 통과해야 한다. 그렇다면 최종 합격한 우주비행사 후보들의 근무조건과 연봉은 얼마나 될까? NASA는 우주비행사 후보 자리는 풀타임 정규직으로 연봉 6만~14만 4566달러(약 7000~1억 7000만원), 근무지는 텍사스 휴스턴이 될 것이라고 공지했다. NASA 존슨우주센터 관계자 브라이언 켈리는 “다양한 경력과 개성을 가진 많은 사람들의 지원을 바란다"면서 "최고의 우주비행사로 키워 내 장차 국제우주정거장(ISS)과 화성 탐사 등에 나서게 될 것"이라고 밝혔다. NASA는 우주탐사에 나서는 비행사를 자체적으로 육성해 근무시키고 있다. 2000년에는 그 수가 149명에 이르렀으나 우주왕복선 프로젝트가 종료되면서 현재 그 숫자는 47명으로 줄었다. 2년 전에도 역시 우주비행사 공채에 나선 NASA는 총 6000명 이상의 지원자 중 8명을 선발한 바 있다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr