한참 송유근(17)군은 기억에 없었다. 7살 때 대학 수준 미적분을 풀고, 상대성 이론을 이해했다는 ‘천재 소년’이다. 초·중등 과정을 검정고시로 마치고 8살 때 대학에 입학한 어린이다. 또 대학생이 된 지 2년 만에 자퇴했다. “반복되는 강의실 교육이 재미없어서”였다. 이후 미디어 매체에 거의 등장하지 않았다. 매체의 ‘거리’에서 멀어졌기 때문이다. 송군이 지난 18일 이래 뉴스 메이커다. ‘천재 소년 송유근 최연소 박사 된다’라는 제목으로 매스컴을 탔다. 앳된 얼굴은 간데없고 의젓했다. 송군의 지도교수인 한국천문연구원 박석재 연구위원이 “송군이 과학기술연합대학원대학(UST) 박사 학위 논문심사를 최종 통과해 내년 2월 18세 3개월의 나이로 박사가 된다”고 밝혔다. 그러나 국제학술지 천체물리학저널(ApJ) 측은 25일 게재했던 송군의 ‘선대칭, 비정상 블랙홀 자기권: 재고’라는 논문을 표절로 판정했다. 게재도 철회했다. 인용 사실을 밝히지 않은 자기 표절의 근거를 댔다. 박 연구위원은 “저널 측의 조치를 겸허히 받아들인다”면서 “유근이는 내 지도를 받아 공부한 죄밖에 없는 만큼…”이라고 설명했다. ‘논문 표절’, 전혀 낯설지 않다. 표절은 타인의 의견을 훔치는 비양심적·비윤리적 행위다. 학문적 범죄다. 논문 표절이 사회적 이슈로 부상한 것은 2006년 8월쯤이다. 김병준 교육부총리가 임명된 지 18일 만에 제자의 박사 학위 논문을 베껴 썼다는 의혹 등이 불거져 자진 사퇴하면서다. 논문은 인사 검증의 핵심 항목으로 자리잡고 있다. 많은 인사들이 논문 표절 거름 장치에 곤욕을 치렀을 정도다. 한국연구재단에 따르면 논문 표절의 기본적인 모형은 ▲여섯 단어 이상의 연쇄적 표현이 일치하거나 ▲생각의 단위가 되는 명제 또는 데이터가 같거나 본질적으로 유사한 경우 ▲타인의 창작물을 자신의 것으로 이용했을 때다. 논문을 인용할 때는 반드시 확실하게 큰 따옴표(“ ”)와 작은따옴표(‘ ’)를 이용, 연구자 이름과 연도, 페이지를 표시해야 하는 것이다. 표절 유형도 표현 바꾸기, 문헌 숨기기, 문제 표절, 아이디어 표절 등 적잖다. 자기 표절도 한 유형이다. 논문 심사는 한층 엄격해졌다. 오죽하면 자기 언어가 아니면 무조건 인용 부호를 쓰라고 권고하겠는가. 표절이라는 낙인이 무섭고 두려워서다. 송군에게 연구 지도와 함께 논문 작성 지도도 뒤따랐어야 하는 이유다. 송군은 분명히 천재다. 이제 ‘최연소 박사’라는 부담을 주지 말자. 명분에 휘둘리지 않았도록 배려하자. 송군도 이번 일을 전화위복의 계기로 삼기를 바란다. 세계적인 학자로 발돋움할 수 있게 말이다. “만약 열한 살 나이로 다시 돌아갈 수 있다면 그 나이에 하지 못할 것들을 하면서 내 또래들과 어울리며 재밌게 살고 싶다”는 아쉬움을 달래기 위해서라도. 박홍기 논설위원 hkpark@seoul.co.kr

먼 우주에서 마치 지구를 향해 웃는 표정을 짓는 일명 '스마일 은하'가 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 센터는 머나먼 우주에서 영락없는 스마일 이모티콘 모습을 하고있는 은하단 사진을 공개했다. 지구에서 약 46억 광년 떨어진 곳에 위치한 사진 속 주인공은 ‘SDSS J1038+4849’로 불리는 은하단으로 눈처럼 보이는 두 빛은 실제 은하다. 놀라운 점은 각각 빛나는 두 은하가 시속 48만 km 속도로 서로에게 접근 중이라는 사실로 결국에는 충돌해 하나의 눈으로 합쳐진다. 특히 이 사진에서는 웃는 사람의 입꼬리처럼 올라간 모습이 눈에 띈다. 이 미소짓는 입모양은 강력한 '중력렌즈'(gravitational lensing) 현상 때문에 생긴 것이다. 이 현상은 두 은하 사이에 중력이 매우 강해 빛이 심하게 휘고 굴절되는 것을 말한다. 　 지금으로부터 정확히 100년 전 세계적인 물리학자 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 중력 렌즈 현상을 예언했다. 아인슈타인은 강한 중력은 빛까지 휘게 해서 렌즈 역할을 할 수 있다고 예언했고 실제로 몇 년 뒤 개기일식을 계기로 관찰된 바 있다. 　 중력 렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 같지만, 빛을 한 점에 모으는 돋보기와는 달리 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 은하단은 수백 개의 은하들이 모여 만드는 우주에서 가장 거대한 구조로, 주위의 시공간을 왜곡시켜 이같은 중력 렌즈 현상을 만들어내는 것이다. 이 사진은 NASA의 허블우주망원경과 찬드라 X선 우주망원경의 관측 이미지를 합쳐 제작됐다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

애지중지하는 스마트폰을 바닥에 떨어뜨려 손상시키는 것은 누구나 피하고 싶은 상황이다. 그런데, 이렇게 스마트폰이 땅에 떨어질 때면 꼭 깨지기 쉬운 액정 쪽이 바닥을 향할 확률이 더 큰 듯한 기분이 든다. 이것은 과연 순전히 기분 탓일까? 최근 휴대전화 기업 ‘모토로라’가 이러한 확률에 대한 과학적 분석을 시도했다고 IT 전문매체 기즈모도 등이 26일(현지시간) 보도했다. 모토로라는 미국 애스턴대학교 초빙교수인 물리학자 로버트 매튜스에게 해당 분석을 의뢰한 것으로 알려졌다. 매튜스에 따르면 일반적으로 스마트폰 사용자들은 기기를 한 쪽 손에 느슨하게 쥐고 사용하며, 이때 사용자의 손가락은 스마트폰의 무게중심보다 아래쪽에 위치하는 경우가 많다. 이 두 가지 요소는 스마트폰을 떨어뜨리게 만드는 주된 요인이며, 이런 상태에서 스마트폰을 놓칠 경우 기계가 손가락으로 받쳐졌던 지점을 중심으로 회전하면서 추락하게 된다. 이 때 스마트폰의 회전속도는 스마트폰에 작용하는 여러 가지 힘에 의해 변화하는데, 매튜스는 이 속도를 구하기 위해 'ω=23gL[p1+3p2]sinθ' 라는 공식을 사용했다. 이 때 L은 스마트폰의 길이, g는 중력가속도이며, p는 ‘돌출 변수’(overhang parameter)로 풀이된다. p는 2δ/L 의 값을 갖는데, 여기서δ는 스마트폰이 손 밖으로 돌출된 길이를 말한다. θ는 스마트폰 떨어지는 순간의 각도를 뜻한다. 공식에 따라 계산해보면, 손에서 스마트폰이 회전하면서 추락할 경우 바닥을 향했던 액정이 다시 위로 올라올 정도로 빠르게 회전하기는 힘들다. 따라서 액정이 바닥과 부딪칠 확률이 더 높다는 것. 매튜스 교수는 “사람들은 자신의 운을 탓할지도 모르겠지만 스마트폰 액정이 땅에 부딪히는 방향으로 떨어지고 마는 상황에는 물리학적 원인이 더 많이 작용한다”고 설명했다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다. 이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다. 일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다. 연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다. 이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다. 지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다. 연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

먼 우주에서 마치 지구를 향해 웃는 표정을 짓는 일명 '스마일 은하'가 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 센터는 머나먼 우주에서 영락없는 스마일 이모티콘 모습을 하고있는 은하단 사진을 공개했다. 지구에서 약 46억 광년 떨어진 곳에 위치한 사진 속 주인공은 ‘SDSS J1038+4849’로 불리는 은하단으로 눈처럼 보이는 두 빛은 실제 은하다. 놀라운 점은 각각 빛나는 두 은하가 시속 48만 km 속도로 서로에게 접근 중이라는 사실로 결국에는 충돌해 하나의 눈으로 합쳐진다. 특히 이 사진에서는 웃는 사람의 입꼬리처럼 올라간 모습이 눈에 띈다. 이 미소짓는 입모양은 강력한 '중력렌즈'(gravitational lensing) 현상 때문에 생긴 것이다. 이 현상은 두 은하 사이에 중력이 매우 강해 빛이 심하게 휘고 굴절되는 것을 말한다. 　 지금으로부터 정확히 100년 전 세계적인 물리학자 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 중력 렌즈 현상을 예언했다. 아인슈타인은 강한 중력은 빛까지 휘게 해서 렌즈 역할을 할 수 있다고 예언했고 실제로 몇 년 뒤 개기일식을 계기로 관찰된 바 있다. 　 중력 렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 같지만, 빛을 한 점에 모으는 돋보기와는 달리 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 은하단은 수백 개의 은하들이 모여 만드는 우주에서 가장 거대한 구조로, 주위의 시공간을 왜곡시켜 이같은 중력 렌즈 현상을 만들어내는 것이다. 이 사진은 NASA의 허블우주망원경과 찬드라 X선 우주망원경의 관측 이미지를 합쳐 제작됐다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

송유근(17)군이 국제학술지에 발표한 논문이 어처구니없는 실수 때문에 철회됐다. 송군이 내년 2월 대전 과학기술연합대학원대학교(UST)에서 국내 최연소 박사 학위를 취득하는 것은 사실상 어렵게 됐다.<서울신문 11월 19일자 29면> 미국천문학회에서 발행하는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 측은 24일(현지시간) “저작권 위반에 따른 표절 문제로 지난 10월 5일자로 발표한 송군의 논문을 철회한다”고 밝혔다. 저널 검토위원들은 발표자료(프로시딩) 중 인용 사실을 밝히지 않은 것이 ‘자기 표절’에 해당한다고 판단했다. 발표자료를 참고문헌 목록에 넣지 않는 천문학계의 논문 발표 관행이 발목을 잡은 것이다. 이번에 철회된 논문은 ‘선대칭, 비정상 블랙홀 자기권: 재고’라는 제목으로, 송군이 제1저자, 박석재 한국천문연구원 연구위원이 제2저자 겸 공동 교신저자로 참여했다. 저널 측은 이 논문이 박 연구위원이 2002년 아시아·태평양 이론물리센터 학술대회에서 발표한 발표자료의 상당 부분을 그대로 사용했음에도 불구하고 인용 사실을 밝히지 않은 것을 논문 철회 이유로 들었다. 저널 검토위원들은 “박 연구위원이 2002년 발표한 프로시딩은 학회 발표자료이기는 하지만 많은 사람이 인용하는 등 사실상 동료심사를 거친 논문과 같은 수준이기 때문에 프로시딩 인용 사실을 명시하지 않은 것은 명백한 저작권 위반”이라고 지적했다. 이번 철회 발표가 나기 전에 저널 편집장인 이선 비슈니액 미국 존스홉킨스대 교수는 박 연구위원에게 보낸 비공식 이메일에서 “천체물리학 저널은 학회 프로시딩을 논문으로 인정하지 않기 때문에 문제없을 것”이라고 밝혀 이번 논문 철회는 이례적인 것으로 받아들여진다. 박 연구위원은 25일 UST에서 기자회견을 열고 “전혀 걱정하지도, 예상하지도 못했던 결과”라며 “유근이는 내 지도를 받아 공부한 죄밖에 없는 만큼 돌을 던지려면 내게 던지라”고 말했다. 익명의 네티즌이 제기한 표절 의혹으로 시작된 이번 논문 철회 사건으로 송군의 내년 2월 박사 학위 취득은 사실상 어렵게 됐다. 송군이 재학 중인 UST의 학칙에 따르면 박사 학위를 받기 위해서는 ‘SCI급 국제저널에 1저자로 논문 1편 이상 게재’를 해야 하는데 이번 논문 철회로 송군은 학위 취득 요건을 충족시키지 못하게 돼 요건 충족 때까지 졸업이 유예됐다. 현재 송군은 SCI급 저널에 우주론과 끈이론에 관한 추가 논문을 준비하고 있는 것으로 알려졌지만 내년 2월 졸업 전 논문이 게재되기는 어려울 것으로 보인다. 그러나 1997년 11월생인 송군은 아직 만 18세여서 ‘국내 최연소 박사’의 주인공이 될 수 있는 시간적 여유가 거의 6년이나 남아 있다. 현재의 최연소 기록이 만 23세 11개월(정진혁·미국 뉴욕 RPI공대)이기 때문이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암흑물질은 우주를 구성하는 물질과 에너지 가운데 약 27%를 차지하고 있지만 눈에 보이지 않는 신비한 물질이다. 또한 전자파로도 감지할 수 없지만 그 주변에 미치는 중력의 영향을 관찰함으로써 암흑물질의 존재는 확실시되고 있다. 1990년대에 행해진 계산과 지난 10년간 진행된 시뮬레이션에 따르면, 암흑물질은 우리 은하의 자전 속도와 똑같이 이동하는 ‘세밀한 입자의 흐름’을 형성한다. 그런 입자의 흐름이 지구와 같은 행성에 접근했을 때 어떤 일이 일어나게 될까. 그 답을 얻기 위해 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 게리 프리조 박사가 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 암흑물질의 흐름이 지구를 통과하게 되면 입자가 모여 초고밀도의 필라멘트 모양 암흑물질이 되는 것으로 나타났다. 이런 암흑물질의 흐름은 지구에 마치 머리카락이 자라난 것처럼 보인다. 우주의 약 5%를 차지하는 눈에 보이는 보통 물질의 흐름은 지구를 통과하지 못하고 다른 방향으로 바뀌게 된다. 하지만 암흑물질의 경우 지구는 장애물이 아니다. 게리 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 지구 중력에서 암흑물질 입자의 흐름이 모여 휘어진 머리카락이 일어난 것처럼 보인다. 머리카락처럼 생긴 이들 암흑물질에서 입자가 집중한 ‘모근’(roots) 부분과 머리 ‘끝’(tips) 부분으로 구분된다. 암흑물질의 흐름이 지구의 핵을 지나갈 때 입자는 ‘모근’에 평균보다 10억 배 집중한다. 위치는 지상에서 약 100만 km로 지구에서 달까지의 거리보다 2배 이상 떨어져 있다. 지표면을 스치는 암흑물질의 흐름은 지구에서 모근보다 2배 이상 떨어진 ‘끝’ 부분에 형성된다. 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 목성의 핵을 통과하는 암흑물질 흐름에서 밀도가 높은 모근 부분은 원래보다 1조 배나 된다. 프리조 박사는 “만일 우리가 암흑물질의 모근​ 위치를​​ 정확히 찾아낼 수 있다면 그 위치에 탐사선을 보내, 암흑물질에 관한 많은 데이터를 얻을 수 있는 것”이라고 설명했다. 프리조 박사가 시뮬레이션으로 발견한 것은 그 밖에도 있다. 이는 지구 내부의 밀도 변화, 즉 핵과 맨틀, 지각 등 구조 변화가 머리카락에 반영된다는 것. 이론적으로 만일 이런 머리카락에 반영된 정보를 얻을 수 있다면, 행성 내부의 여러 층뿐만 아니라 얼음 위성의 깊은 바다까지도 지도로 만들 수 있게 된다. 이에 대해 연구진은 이번 발견은 흥미로운 결과지만 이를 보강하는 암흑물질의 성질을 밝히기 위해서 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA/JPL 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

에쓰오일이 설립한 에쓰오일과학문화재단은 25일 서울 중구 태평로 한국프레스센터에서 ‘제5회 올해의 우수학위 논문상’ 시상식을 열었다고 밝혔다. 에쓰오일과학문화재단은 이날 물리·화학 분야에서 선정된 젊은 과학자 4명에게 연구지원금 1억 3000만원을 전달했다. 올해 에쓰오일 우수학위 논문상 대상에는 서울대 조영설 박사(물리 분야), 경상대 박인혁 박사(화학 분야)를 선정해 각 5000만원의 연구비가 지원됐다. 또 우수상에는 류제경 박사(한국과학기술원·물리), 성영모 박사(연세대·화학)를 선정해 연구비 1500만원이 수여됐다. 에쓰오일과학문화재단 관계자는 “앞으로도 이들 과학자들이 안정적으로 연구에 매진할 수 있도록 지원 확대를 위해 적극 노력하겠다”고 말했다. 박재홍 기자 maeno@seoul.co.kr

“나는 정말 중요한 일에 온 정신을 빼앗기고 있기 때문에 편지 쓸 시간을 낼 수가 없었다네. 지난 2년 동안 중요한 문제들을 생각하느라 밤낮으로 내 두뇌를 괴롭혔지. 그렇지만 그것들은 물리학의 근본적인 문제들을 진전시키는 것들이라네.” 알베르트 아인슈타인(1879~1955)이 절친한 대학 친구 안젤로 베소에게 일반상대성 이론을 연구하면서 느낀 고뇌를 절절히 털어놓은 편지 구절이다. 25일은 아인슈타인을 ‘20세기 물리학의 마에스트로’로 만들어 놓은 일반상대성 이론이 세상에 공개된 지 100주년이 되는 날이다. 일반상대성 이론의 발표로 완성된 상대성이론 체계는 양자역학과 함께 현대물리학의 양대 기둥이 됐다. 1915년 11월 25일 서른 여섯의 젊은 물리학자 아인슈타인은 독일 ‘프로이센 과학원 회보’에 ‘중력의 장 방정식’이란 제목의 일반상대성 이론을 발표함으로써 현대물리학의 거장으로 확고히 자리매김했다. 1905년 발표한 특수상대성 이론은 물리법칙과 빛의 속도는 어디서든지 일정하기 때문에 변하는 것은 시간이나 거리 같은 물리량이라는 내용이다. 이 이론은 등속운동이라는 특수한 경우에는 적용이 되지만 가속운동이나 중력이 적용되는 공간에서는 정확하지 않다는 문제가 있었다. 그래서 아인슈타인은 모든 상황에서 적용이 가능한 일반이론을 만들어 낸 것이다. 일반상대성 이론은 시공간과 물질 간의 관계, 이 둘을 연결하는 중력을 설명하는 것으로 우주와 빅뱅, 블랙홀 등 다양한 우주 현상을 정확히 이해할 수 있도록 도왔다. 뉴턴은 사과가 지구로 떨어지는 것은 지구와 사과 사이에 작용하는 중력 때문이라고 설명하지만 일반상대성 이론에 따르면 지구로 인해 휘어진 공간으로 사과가 굴러떨어지는 것이다. 이렇게 휘어진 시공간은 빛의 경로에도 영향을 미친다. 상대성이론은 우리와는 상관없는 것 같아 보이지만 위치확인시스템(GPS)은 일반상대성 이론이 적용되는 대표적 사례다. 상대성이론에 따르면 빠르게 움직이는 물체의 시간은 상대적으로 느리게 흐른다. GPS 신호를 보내는 위성의 시간도 지표면의 시간보다 느리게 흘러간다. 여기에 중력의 영향까지 받는다. 이런 속도와 중력효과를 상대성이론으로 바로잡아 주지 않는다면 차량 내비게이션의 순간오차는 10m 넘게 날 수 있다. 경희대 물리학과 남순건 교수는 “과거에도 천체를 관측하고 연구하기는 했지만 우주라는 공간을 제대로 이해할 수 있게 된 것은 1915년 아인슈타인이 일반상대성 이론을 발표한 이후부터”라며 “상대성이론은 인류의 세계관을 확장시켰다는 점에서 과학을 뛰어넘은 철학”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남이 쓴 책을 표지만 바꿔 자신이 쓴 것처럼 ‘표지갈이’를 한 대학교수 200여명이 저작권법 위반 혐의로 검찰에 무더기로 적발됐다. 의정부지검 형사5부(부장 권순정)는 24일 일명 ‘표지갈이’ 수법으로 책을 내거나 이를 눈감아 준 혐의 등으로 전국 50여개 대학교수 200여명을 입건했다고 밝혔다. 전국 50여곳의 국공립 대학과 서울의 유명 사립대도 포함됐다. 스타 강사와 각종 학회장도 예외가 아니었다. 검찰은 다음달 중 적발된 교수 전원을 기소할 방침이다. 상당수 대학이 300만원 이상 벌금형을 받으면 재임용을 거부할 수 있어 무더기 교수 퇴출이 예상된다. 앞서 검찰은 첩보를 입수해 지난 8월 및 10월 서울과 경기 파주 지역 출판사 3곳 등을 압수수색해 이메일, 교수 연구 실적 등 범행 증거를 대거 확보했다. 적발된 교수들은 표지만 바꿔 책을 직접 쓴 것처럼 꾸며, 재임용을 앞두고 자신의 연구 실적으로 올리거나 제자들에게 교재로 판매하는 등 돈벌이를 해 온 것으로 드러났다. 적발된 책들은 물리학, 화학 등 이공계열 전공서적이 대부분이었고 교수들은 내용과 제목은 그대로 두고 저자 이름만 바꾸거나 일부는 제목에서 한두 글자만 추가하거나 빼는 방식으로 표지갈이를 했다. 검찰은 교수들의 범행을 알면서도 새 책인 것처럼 발간해 준 3개 출판사 임직원 4명도 입건했다. 검찰은 표지갈이 범행이 대부분 대학에서 조직적으로 이뤄졌다고 보고 수사를 확대할 방침이라 형사처벌을 받는 교수는 더욱 늘어날 것으로 예상한다. 김영종 의정부지검 차장검사는 “표지갈이는 1980년대부터 출판업계에서 성행한 수법이지만 그동안 수사망에 걸려들지 않았다”고 말했다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

이해할 수 없는 기괴한 행동으로 천문학자들의 관심을 한몸에 받고 있는 외계 별 ‘KIC 8462852’. 지구로부터 약 1400광년 거리에 있는 이 항성에 관한 최근 소식이 미국항공우주국(NASA)의 공식 웹사이트에 25일(현지시간) 소개됐다. 천문학자들은 지난 2011년과 2013년 케플러 우주망원경을 사용해 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾는 ‘케플러 미션’ 도중 갑자기 극단적으로 어두워지는 특별한 이 별을 관측했다. 당시 이 외계 별은 평소의 80% 정도밖에 안 되는 밝기로 어두워졌고 이는 천문 관측 사상 처음 있는 일이었다. 이 때문에 연구자들은 이 별이 어두워지는 원인을 두고 ‘무언가’가 그앞을 가리고 있다고 추정했다. 우선 그럴듯한 설명으로 별 주위에는 가족 단위의 혜성이 무더기로 공전하고 있다는 가설이 지난 9월 연구논문으로 발표됐다. 이때 또 다른 원인으로 행성이나 소행성이 충돌로 생긴 많은 파편이 이 별 주위를 돌면서 가렸을 수도 있다는 이론도 제기됐다. 이에 대해 미국 아이오와주립대의 천체물리학자인 마시모 마렝고 박사팀은 스피처 우주망원경을 통해 얻게 된 자료를 사용해 앞서 나온 가설의 신빙성을 뒷받침했다. ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실린 이 연구논문에서 이 별을 더 자세히 알 수 있는 한 가지 방법은 적외선상의 빛으로 관측 연구하는 것이다. 참고로 케플러 망원경은 이 별을 가시광선 상에서 관측했다. 연구진에 따르면, 이 별을 가린 물체가 행성이나 소행성 사이 충돌로 발생한 파편이라면 별 주위에서 적외선이 초과하는 것이 감지돼야 한다. 먼지처럼 부스러진 미세한 암석은 적외선 파장에서 감지되기에 알맞은 온도를 갖고 있다고 연구진은 설명했다. 이번에 연구진은 적외선을 감지할 수 있는 스피처 우주망원경을 사용했다. 스피처 담당자 NASA 제트추진연구소(JPL)의 마이클 베르너 박사는 “스피처는 별 주위 먼지에서 적외선 방출을 감지하기 위해 노력했다”고 말했다. 하지만 스피처를 사용해도 별 주위 먼지에서 적외선이 초과하는 것을 감지하지는 못했다. 이는 행성이나 소행성 충돌로 생긴 암석이 아니라 온도가 낮은 혜성일 가능성이 크다는 것이다. 또 혜성은 공전 주기가 매우 길고 공전 궤도가 편심성이 크기 때문에 가능한 이론이라는 것이다. 즉 2011년 케플러 미션 당시 이 별의 빛을 가렸던 천체는 가족 단위의 혜성의 선두인 매우 큰 혜성일 수 있다. 이후 2013년에는 나머지 혜성 파편이 별빛을 다시 차단했다는 것이다. 이에 대해 마렝고 박사는 이 별의 사례를 확신하기 위해서는 추가 관측이 필요하다고 말한다. 그는 “KIC 8462852는 매우 이상한 별”이라면서 “이번 사례는 처음 펄서를 발견했을 때를 떠올린다”고 설명했다. 마렝고 박사가 처음 발견한 펄서는 그때까지 아무도 본 적이 없는 이상한 신호를 방출했다. 이 첫 신호를 발견했을 당시 ‘작은 초록외계인’(Little Green Men)이 보내는 신호라고 생각해서 ‘LGM-1’이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이 신호는 결국 펄서라는 천체가 방출하는 자연적인 현상으로 밝혀졌다. 마렝고 박사는 “우리는 아직 이 별 주위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 없다”면서 “하지만 이는 이 별을 매우 흥미롭게 만드는 것”이라고 말했다. 사진=NASA/JPL-칼텍 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수성에도 유성우 현상이 나타날 수 있다는 새로운 연구결과가 발표됐다고 우주전문 웹사이트인 스페이스닷컴이 23일(현지시간) 보도했다. 예컨대, 단주기 혜성인 엥케가 주기적으로 뿌리는 우주먼지나 부스러기들이 수성의 빈약한 대기와 마찰을 일으키면 유성우가 될 수 있다는 것이다. 지구는 해마다 몇 차례의 유성우 현상을 맞는다. 태양을 공전하는 혜성들이 뿌리고 간 먼지나 부스러기들이 있는 곳을 지구가 지날 때, 이 물질들이 지구 중력에 잡혀 대기 속으로 낙하하면서 수많은 유성이 되어 떨어지는 현상을 유성우라 한다. 연구진은 1년 전 사이딩 스프링 혜성이 화성을 스쳐지날 때도 그러한 유성우가 화성에 한바탕 쏟아졌을 거라고 추정하고 있다. 지구와 화성의 대기를 비교할 때 수성의 대기는 빈약하기 짝이 없는 것으로, 주로 수성 표면에서 방출된 물질들과 태양풍으로 이루어진 원자 알갱이 구름에 지나지 않는다. 수성의 유성우 현상이라는 새로운 발견은 과학자들이 엷은 수성 대기에서 기묘한 칼슘 패턴을 발견함으로써 이루어진 것이다. 미항공우주국(NASA)의 메신저(MESSENGER) 수성 탐사선이 보내온 관측 데이터를 자료로 한 연구에서 과학자들은 수성 지표 가까이에 있는 칼슘이 수성의 공전주기에 따라 규칙적인 변화를 보인다는 사실을 발견했다. 다시 말해, 수성이 태양에 가장 가까울 때, 곧 근일점에서는 칼슘의 양이 최고치에 달한다는 것을 알 수 있었다. 이 같은 놀라운 현상은 수성이 근일점에 이르기 직전에 나타나는데, 이는 수성이 태양 가까이에 있는 우주 먼지 속을 지날 때 예외없이 나타나는 현상으로, 이것이 바로 엥케 혜성이 뿌리고 간 혜성 찌꺼기인 것이다. 엥케 혜성은 주기가 3.3년으로, 단주기 혜성 중에서도 가장 짧은 주기를 가진 혜성이다. 따라서 태양 에너지를 듬뿍 받는 이 혜성은 이미 천년 이상 태양 주위를 돌면서 짙은 먼지 띠를 형성한 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 그러나 시기에 관한 퍼즐은 여전히 풀리지 않고 있었다. 연구진은 처음에 혜성 먼지가 수성 표면의 칼슘 입자들에 부딪쳐 공중으로 비산시킨 것으로 생각했다. 하지만 칼슘의 양은 엥케 혜성이 수성에 가장 가까이 접근하기 몇 주 전에 최고치에서 곤두박질한다. 연구자들은 엥케 혜성의 궤도를 수만년에 걸쳐 모델링한 결과, 혜성의 먼지 띠가 궤도상에 넓게 퍼져 있음을 알아냈다. 이 먼지 띠가 오랜 기간 햇빛에 의해 조금씩 밀려나 결과적으로 먼지 띠의 궤도가 크게 바뀌어졌고, 칼슘이 실제로 최고치를 보이는 지점에까지 먼지 띠가 밀려난 것으로 밝혀졌다. 비교적 최근에 생긴 크고 젊은 알갱이들은 아직 작은 알갱이들이 있는 자리에까지 밀려오지는 않았다. 모델이 보여주는 바에 따르면, 엥케가 1만년에서 2만년 전 사이에 뿜어낸 크기 1mm 정도의 알갱이들은 수성의 칼슘 양이 최고치에 이를 때 수성 표면을 치는 것으로 나타나고 있다. 이번 연구결과는 지난 10월 미국 메릴랜드 주에서 열린 미국천문학회 행성과학 연례회의에서 발표되었다. 이 연구에 참여한 과학자들은 북아일랜드 아마 관측소의 아포스톨로스 크리스토 박사와 미국 나사 고다드 우주비행센터의 로즈메리 킬렌 박사 등이다. 논문은 9월 28일자 미국 지구물리학 리서치 레터 지에 게재되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

과학자의 연애/박민아 등 지음/바이북스/240쪽/1만 3500원 ‘사랑할수록 더 많이 혁명할 수 있다.’ 68혁명의 대표적 구호다. 비폭력 문화혁명으로서 갖는 에너지와 순수함을 단적으로 드러냈다. 사랑의 힘은 과학 혁명에도 예외가 될 수 없다. 영화, 드라마 등에서는 흔히들 과학자는 뛰어난 두뇌와 냉철한 이성으로 우주의 운영 원리를 발견해 내고, 꽁꽁 숨겨진 자연의 비밀을 풀어 내지만, 사랑하는 여자(혹은 남자)의 마음을 알고 이해하는 데는 젬병인 인물로 묘사되곤 한다. 하지만 현실 속 과학자들의 사랑은 달랐다. ‘사랑의 힘’은 그들의 연구를 자극하고 격려하는, 학문적 영감의 원천이었다. 위대한 과학자들의 내밀한 연애사를 들여다보는 일은 사랑의 보편성과 위대함, 당대의 사회문화상을 다시금 확인하는 일이며 인류사에 길이 빛나는 과학적 성취를 좀더 쉽고 재미나게 접할 수 있는 방법이다. 상대성 이론을 발견한 아인슈타인은 천재 과학자이면서 희대의 바람둥이과에 속했다. 첫 아내 밀레바 마리치를 만나기 전의 젊은 시절은 좀 우울했다. 취리히대학을 턱걸이로 졸업한 뒤 실업자 신세에 고등학교 임시 수학교사를 전전하다가 얻은 직업이 겨우 특허청 심사원이었다. 그러면서도 수학과 물리학에 자신보다 탁월한 능력을 보인 밀레바를 만나 그의 도움 속에서 놀라운 학문의 꽃을 피울 수 있었다. 밀레바와 결혼 3년째, 광전효과와 브라운 운동, 특수상대성이론을 일제히 발표하며 과학사가들이 1905년을 ‘기적의 해’라고 부르도록 했다. 특히 특수상대성이론의 논문은 밀레바가 검토해 7곳의 오류를 수정해 줬고 ‘움직이는 물체의 전기역학적 특성에 대하여’라는 극도의 겸손한 제목까지 달아 줬다. 오만하게 기존 학계의 권위에 도전하는 듯한 인상을 피하기 위한 세심한 의도였다. 프랑스혁명의 사상적 이데올로그 역할을 맡았던 계몽주의 철학자 볼테르는 에밀리가 없었다면 그저 그런 작가로 남았을지 모른다는 평가를 들을 정도다. 에밀리와 볼테르는 18세기 프랑스 사교계에서 불륜이면서도 공인된 연인 관계였다. 하지만 여자라는 이유로 과학적 재능을 발휘하지 못한 에밀리와 귀족이 아닌 신분의 제약으로 작가적 재능 발휘에 한계가 있던 볼테르의 만남은 단순한 염문 이상이었다. 수학과 과학에 탁월한 재능을 보인 에밀리는 뉴턴의 ‘프린키피아’의 심오한 비밀을 끝까지 파고든 뒤 ‘뉴턴 자연철학의 수학적 원리’라는 명료한 해설서를 남겼다. 볼테르 역시 에밀리의 도움을 받아 뉴턴의 법칙을 당대 정치 사회를 해석하는 잣대로 삼아 계몽주의 철학의 논리적 근간을 완성시켰다. 이 밖에도 동성애라는 금지된 사랑 속에서 인공지능의 기초를 닦은 앨런 튜링, 침팬지의 생태를 관찰한 제인 구달, 완벽한 파트너십을 보여 준 퀴리 부부 등은 사랑의 위대함을 실증하는 살아 있는 사례가 됐다. 박록삼 기자 youngtan@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘천재소년’ 송유근(18)군이 결국 국내 ‘최연소 박사’의 주인공이 됐다. 송군의 멘토이자 지도교수인 한국천문연구원 박석재 연구위원은 송군이 대전 과학기술연합대학교대학원(UST) 박사학위 논문 심사를 최종 통과해 내년 2월 만 18세 3개월의 나이로 박사가 된다고 18일 밝혔다. 송군은 1997년 11월생이다. 박사학위로 제출한 논문은 ‘일반 상대성 이론의 천체 물리학적 응용’으로 블랙홀과 우주론, 끈이론 등 3가지 분야를 포괄하는 내용으로 알려졌다. 송군은 7세에 수학 미적분을 풀고 8세에 대학에 입학했다. 이어 2009년 UST 천문우주과학 석·박사 통합과정에 입학했다. 내년 2월 대학원 입학 7년 만에 박사학위를 받게 된다. 지금까지 국내 최연소 박사 기록은 미국 뉴욕 RPI공대 정진혁씨가 갖고 있던 23세 11개월이었다. 송군은 박사논문 심사에 앞서 미국 천문학회에서 발행하는 ‘천체물리학 저널’ 10월 5일자에 박석재 위원과 함께 블랙홀과 관련한 연구논문을 발표했다. 이 논문은 영화 ‘인터스텔라’의 과학총괄자문을 맡았던 킵 손 미국캘리포니아공대(칼텍) 명예교수가 리뷰를 맡기도 했다. 박 연구위원은 “논문 심사가 끝났기 때문에 앞으로는 훌륭한 연구자 밑에서 박사후 연구과정(포스트닥터)을 밟는 게 중요하다”며 “끈이론 분야에 관심을 갖고 있기 때문에 그쪽으로 계속 연구를 진행할 것으로 보인다”라고 전했다. 송군의 아버지 송수진씨는 “유근이는 그 나이 또래라면 누구나 갖고 있을 스마트폰도 없고, 신경이 분산될까 봐 연구실에 인터넷 회선도 연결하지 않았다”며 “워낙 조용한 성격이라 박사학위 논문 통과 후에도 별다른 얘기는 없었다”고 전했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 지구와 가장 비슷해 ‘쌍둥이 지구’로도 불리고 있는 케플러-438b가 사실 생명체가 살기 어려운 곳일 가능성이 크다는 분석결과가 나와 과학자들을 비롯한 많은 사람을 실망케 하고 있다. 영국 워릭대 연구진은 미국항공우주국(NASA, 나사)의 케플러 우주망원경에 의해 수집된 데이터를 분석해 이 지구형 외계행성의 대기가 모성인 적색왜성 케플러-438로부터 나온 강력한 ‘슈퍼 플레어’의 영향으로 파괴되고 있어 생명체가 살 수 없는 곳일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 케플러-438로부터 나온 슈퍼 플레어는 우리 태양에서 관측됐던 가장 강력한 플레어보다 10배 이상 강하며, 그 파괴력은 TNT 폭탄 1000억 메가톤에 해당한다고 연구진은 설명했다. 또한 이런 초강력 플레어가 불과 수백일마다 빈번하게 발생한다고 한다. 하지만 이런 슈퍼 플레어만이 케플러-438b의 대기를 파괴하는 것은 아니라고 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 말했다. 암스트롱 박사가 설명하는 진짜 문제는 그보다 더 격렬한 현상인 ‘코로나 물질 방출’(Coronal Mass Ejection·CME)에 있다. 박사는 “CME는 일반적으로 가스와 플라즈마와 같은 물질이 행성의 대기를 벗겨낼 만큼 강하게 충돌하는 것”이라면서 “케플러-438b가 지구와 같은 자기장을 갖고 있다면 일부 영향을 막겠지만 자기장이 그보다 약하거나 플레어가 강력하면 대기를 잃어 치명적인 방사선에 너무 많이 노출돼 생명이 살 수 없는 곳이 될 수 있다”고 설명했다. 또한 그는 “우리는 지금까지 이 행성의 자기장에 대해 아무것도 모른다”면서 “우선 이 행성이 어떻게 형성됐는지 아는 것이 중요하다”고 말했다. 케플러-438b는 거문고자리 방향으로 약 470광년 거리에 있으며, 행성 반지름과 밀도, 탈출속도, 표면 온도 등을 나타내는 ‘지구유사도’(Earth Similarity Index·ESI)가 0.88로 가장 높다. 지구유사도는 1에 가까울수록 지구와 비슷하게 나타나는데 화성은 0.70에 해당한다. 하지만 이 외계행성과 모성인 적색왜성까지의 거리는 우리 지구와 태양까지의 거리보다 훨씬 가깝다. 케플러-438b는 올해 초 NASA가 발표한 생명체가 살 가능성이 큰 지구형 행성 후보 8개 목록 중에서도 가장 가능성이 큰 곳으로 점쳐졌다. 하지만 이번 발견으로 이 목록은 수정될 가능성이 있다. 이에 대해 클로에 푸 워릭대 융합·우주·천체물리학센터 박사과정 연구원은 “대기의 존재는 생명체 성장을 위해 꼭 필요하다”면서 “대기가 적은 이 행성은 하전 입자 방사와 함께 슈퍼 플레어로부터 나온 거친 자외(UV)선과 엑스(X)선 등에 비춰 생명이 살 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 암스트롱 박사는 “다행히 우리에게는 아직 7개의 다른 행성이 남아 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 7개의 다른 행성에 관한 데이터도 확인해 거주 가능 여부를 파악하는 추가 연구를 진행할 것이라고 밝혔다. 사진=마크 갈릭/워릭대(위), 나사 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘눌리우스 인 베르바’(Nullius in verba)라는 말을 들어봤나. ‘누구의 말도 곧이곧대로 받아들이지 말라’는 뜻인데, 근대과학의 회의주의를 나타내는 문장이자 영국왕립학회의 모토이기도 하지. 소개가 늦었군. 난 크리스토퍼 렌(1632~1723)경일세. 런던 대화재 후 런던 재건 계획을 제안하고 세인트폴 대성당과 그리니치 병원, 햄프턴코트 신관 등을 건설한 것 때문에 나를 건축가로만 알고 있는 사람들이 많더군. 하지만 나는 1657년 옥스퍼드대 천문학 교수로 경력을 시작한 수학자이자 과학자이기도 하다네. 건축가로서 경력도 자랑스럽지만 내 평생 가장 잘한 것은 왕립학회를 만든 것이라네. 지금은 1604명이 회원으로 활동하고 있지만, 내가 처음 학회를 만들었을 때는 12명으로 시작했지. 지금으로부터 355년 전인 1660년 11월 28일 과학에 관심이 있던 사람들을 불러 모아 천문학 강연을 했는데, 강연이 끝난 뒤 사람들이 과학과 관련해 유용한 지식을 축적하기 위해서는 단체를 구성할 필요가 있다고 의견을 내면서 왕립학회가 태동했다네. 이후 찰스 2세 국왕을 회원으로 모신 뒤 1662년 ‘자연과학 진흥을 위한 런던 왕립학회’라는 이름과 함께 국왕의 특허장을 받게 됐지. 물질적 지원은 없지만 왕실에서 인정을 받게 되자 우리보다 빨리 시작된 각종 과학자들의 모임인 ‘인비저블 칼리지’까지 흡수하면서 규모가 커지게 됐다네. 많은 사람이 우리 왕립학회가 어떻게 근대와 현대과학의 중심에 서게 됐는지를 궁금해하더군. 살짝만 얘기해 주겠네. 우리 학회는 1665년에 세계 최초의 정기간행 학술지인 ‘철학회보’를 발간했고 오늘날 대부분의 학술지나 학회에서 적용하고 있는 ‘동료 평가제도’를 최초로 도입하는 등 과학의 객관성 확보를 위한 다양한 시도를 했다네. 학회보 간행 초기부터 외국과학자들에게도 문호를 열어주고 마이클 패러데이(1791~1867, 화학자·물리학자)처럼 명문가 출신이 아니더라도 성실성과 창의성만 갖추고 있다면 회원으로 받아들이는 개방성도 우리 학회의 특징 중 하나지. 섬나라 영국이 18~19세기 최고 강대국으로 자리잡게 된 배경에 ‘과학과 기술’의 역할이 컸다는 것은 부인할 수 없는 사실이지. 그 핵심에는 우리 학회가 있었고 말이야. 우리 학회와 왕실이 소장한 17~19세기 희귀 과학실험장치와 자료들을 통해 영국 근대과학의 발자취를 보여주는 전시회가 한국 대전 국립중앙과학관에서 내년 2월 28일까지 열린다는 이야기를 들었네. 영국에서 과학은 문화 그 자체라네. 과학이 문화가 아니라 단지 경제발전의 도구처럼 다뤄져서는 한계에 부딪힌 사실을 명심해 주게나. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 미국 매사추세츠의 한 여성이 주방기구를 머리에 쓴 증명사진을 담은 운전면허증을 발급받아 화제에 올랐다. 현지 자동차등록청(RMV·Registry of Motor Vehicles)에서 당당히 이 면허증을 발급받은 화제의 여성은 린제이 밀러. 사진을 보고도 믿기 힘든 이 운전면허증은 한마디로 '투쟁의 산물' 이다. 사연은 이렇다. 세계 대부분의 나라가 그렇듯 매사추세츠에서도 운전면허증 등 ID 카드에 쓰이는 증명사진은 모자나 두건등으로 얼굴을 가려서는 안된다. 한가지 예외는 의료적 혹은 종교적인 이유. 밀러가 주 당국을 상대로 투쟁에 나선 것은 바로 머리에 쓴 주방기구가 종교의 상징이라는 것. 그녀는 이름도 특이한 ‘플라잉 스파게티 몬스터’(Flying Spaghetti Monster)교 신자다. 스파게티 신이 천지를 창조하고 ‘국수 가락’이 세상을 인도한다고 믿는 이 종교는 지난 2005년 물리학자이자 무신론자인 바비 핸더슨이 기존 종교를 비판하며 만든 패러디 종교다. 문제는 국수를 건질 때 사용하는 주방기구가 성스러운(?) 종교의 상징으로 이를 머리에 쓰는 것 자체가 종교적 활동이라는 것. 이같은 주장에 근거해 그녀는 강력히 주방기구를 쓴 사진을 부착한 운전면허증 발급을 요구했고 자동차등록청 측은 보기좋게 이를 거절했다. 곧 밀러는 종교탄압이라며 투쟁에 들어갔고 현지 인권단체까지 가세하면서 논란이 커졌다. 결국 인권단체가 중재에 나서 종교의 자유를 인정하는 미 헌법에 근거해 밀러에게 주방기구를 쓴 사진을 부착한 운전면허증이 발급됐다. 밀러는 "플라잉 스파게티 몬스터교 신자로서 권리를 인정받게돼 매우 기쁘다" 면서 "당국이 왜 종교 그 자체에 대해 가치 평가를 하는지 모르겠다"고 밝혔다. 한편 밀러의 이번 사례가 처음은 아니다. 미국 각 주에 따라 다른 결과가 나오기는 하지만 지난해에도 오클라호마주에 사는 쇼나 하몬드와 유타주에 사는 제시카 슈타인하우저가 밀러와 같은 운전면허증을 발급받은 바 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-'천문학자' 칸트의 태양계 형성설 '순수이성비판'을 쓴 철학자 임마누엘 칸트의 박사학위 논문이 철학이 아니라 천문학 이론임을 아는 사람은 그리 많지 않은 것 같다. 1755년에 발표된 칸트의 학위논문은 그 제목부터가 '일반 자연사와 천체 이론'이었다. 하긴 그 시대는 철학과 천문학 사이에 명확한 선이 없던 때이기는 했다. 하지만 칸트의 논문은 명확히 천문학에 관한 내용이었다. 그것도 우리 태양계의 생성에 관한 학설로, 흔히 성운설'이라고 불리는 것이다. 현대 천문학 교과서에도 ‘칸트의 성운설'(Kant’s Nebula Hypothesis)로 당당하게 자리잡고 있다. 일찍이 뉴턴 역학에 매료되어 대학에서 철학과 함께 물리학과 수학을 공부했던 칸트는 ​틈틈이 망원경으로 우주를 관측하며 천문학을 연구한 천문학자이기도 했다. 그는 대선배인 아리스토텔레스 세계관이 뉴턴에 의해 붕괴되는 것을 보고 새로운 시대의 우주론에 깊이 빠져들었다. 아리스토텔레스 체계는 세계를 달을 기준삼아 천상계와 지상계 둘로 쪼개고, 그 소통을 금지시켰다. 따라서 기왕의 천문학에서는 천상은 불변 완전한 세계이고 천체들은 올림포스 신들처럼 신성한 존재였다. 그러나 천상이든 지상이든 중력의 법칙이 온 우주를 관통한다는 것을 증명한 뉴턴의 역학 앞에 아리스토텔레스가 더 이상 버틸 수 없었던 것은 당연한 일이었다. 뉴턴 물리학의 등장으로 천문학은 새로운 전기를 맞이하게 된다. 천상의 천체들 역시 지구처럼 질량을 가지고 중력으로 빈틈없이 묶여 있는 물체임이 밝혀지게 되었다. 즉, 지상의 물리학은 천상에서도 적용되며, 지상의 물리학을 통해 우주의 상황을 알 수 있다는 믿음을 갖게 된 것이다. 인간의 몸은 비록 지상에 매여 있지만, 우리의 지성은 온 우주로 확장될 수 있다는 믿음이었다. 이제까지 항성천구에 붙어 있는 점으로 간주되었던 하늘의 천체들이 질량을 가진 물체라는 사실이 알려지면서 하나의 흥미로운 문제가 제기되었다. 천체들의 내력, 곧 우주의 역사라는 문제에 인류가 눈을 뜨게 된 것이다. 이전에는 사실 태양계라는 개념조차 없었다. 태양계라는 개념이 생긴 것은 17세기 말에 이르러서였다. 그럼 이 태양계는 언제 어떻게 형성되었나? 세계의 탄생과 멸망에 관한 이론들은 고래로부터 각 문명권마다 있었지만, 오랜 시간 동안 인류는 이러한 생멸 이론을 태양계에 접목할 생각을 하지 못하다가, 뉴턴 이후에야 비로소 천체 형성에 관한 이론들이 나타나기 시작했다. 뉴턴 사후 22년이 지난 1749년, 프랑스의 철학자이자 박물학자인 조르주 드 뷔퐁이 태양계 형성에 대한 주목할 만한 이론을 발표했다. 뉴턴에 깊이 영향 받은 뷔퐁은 태양계는 공통의 기원을 가지고 있으며, 그 기원은 혜성이 태양에 충돌해 거기서 물질들이 빠져나옴으로써 비롯되었다는 주장을 펼쳤다. 물질들은 중력으로 인해 뭉쳐져 둥근 형태를 이루었으며, 서서히 식어 행성이 되었고, 더 작은 덩어리들은 위성이 되었다는 것이다. 실제로 두 개의 천체가 충돌하는 것은 우주에서 다반사로 일어나는 일이다. 심지어 은하들도 충돌하고 있다. 우리은하도 37억 년 후에 안드로메다 은하와 충돌할 것으로 예상되고 있다. 뷔퐁의 혜성 충돌설은 최초의 본격적인 태양계 형성설로, 이로써 그는 ‘우주 파국 이론’의 창시자가 되었다. -​칸트의 성운설과 섬 우주론 이 뷔퐁의 뒤를 이어 태양계 형성설을 들고나온 사람이 바로 철학자 임마누엘 칸트였다. 31살인 1755년에 발표한 '일반자연사와 천체 이론'에서 칸트는 뉴턴 역학의 모든 원리를 확대 적용하여 우주의 발생을 역학적으로 해명하려 했다. 이것이 바로 뒷날 유명한 ‘칸트-라플라스 성운설’로 알려진 우주 발생 이론이다. ​ 뉴턴이 생성 운동의 기원을 신의 '최초의 일격'으로 돌린 데 반해, 칸트는 우주의 생성과 진화에 사용되는 힘들을 물질에 내재하는 중력과 척력(반발 작용), 그리고 그 안에서 대립되는 힘이라고 생각했다. 이 설에 따르면, 원시 태양계는 지름이 몇 광년이나 되는 거대한 원시 구름인 가스 성운이 그 기원이다. 천천히 자전하던 이 원시 구름은 점점 식어가면서 중력에 의해 중심 쪽으로 낙하하는 현상이 일어남으로써 수축이 이루어져 회전이 빨라지고, 마침내 그 중심부에 태양이 탄생되고 주변부에는 여러 행성들이 만들어졌다는 것이다. 행성들이 자전하면서 거기에서 떨어져나온 것들이 바로 위성이다. 칸트는 이러한 방식으로 진화론적 생각을 역학 법칙에 따르는 천제 운동의 과학적인 설명과 결합시켰다. 엥겔스는 바로 이 점에서 칸트가 형이상학적 세계상을 극복하는 데 큰 기여를 한 것이라고 보고, "현재의 모든 천체가 회전운동을 하는 성운 덩어리로부터 발생했다는 칸트의 이론은 코페르니쿠스 이래 천문학이 이룩한 가장 커다란 진보였다"고 평했다. ​ 칸트의 성운설은 행성들의 동일 평면상에서의 운동, 공전방향과 태양의 자전방향과의 일치 등을 잘 설명할 수 있다는 점에서 최초의 과학적인 태양계 기원설로 널리 받아들여졌다. 칸트의 성운설은 한마디로, 태양을 비롯하여 행성, 위성, 혜성 들이 원초적인 근본물질들에서 분리되어 우주 공간을 채웠으며, 그 안에서 형성된 천체들이 태양계 공간을 운행하게 되었다는 것이다. 칸트의 아래와 같은 추론은 현대 생물학자들의 견해에 접근하는 놀라운 예지의 소산이라 하지 않을 수 없다. “이런 식으로 채워진 공간에서 고요함이 지속되는 것은 일순간일 뿐이다. 원소들은 서로를 움직이게 하는 힘을 가지고 있으며, 그것들 자체가 생명의 근원이다. 물질은 형태를 이루려고 분투한다. 흩어진 원소들 중 밀도가 높은 것은 가벼운 원소들을 주위로 끌어들인다.” '정신과 자연'의 저자인 영국의 생물학자 그레고리 베이트슨이 그의 책 안에서 “원자는 스스로 생명을 지향하는 것처럼 보인다”라고 한 말과 너무나 흡사한 주장이 아닌가! ​ -'외계 생명체'를 예언한 칸트 원시 태양계 형성의 얼개를 만든 칸트는 별들에 대해서도 기왕의 이론들과는 사뭇 다른 주장을 펼쳤다. 직접 망원경으로 우주를 관측하기도 했던 칸트는 별들 역시 태양과 다를 바 없는 존재로, ‘비슷한 체계 안에 들어 있는 중심‘이라고 보았다. 이로써 태양계와 별들 사이의 관계를 정립한 칸트는 한 걸음 더 나아가, 이러한 원리를 은하계로까지 확대했다. 그는 은하계가 거대한 렌즈 모양을 하고 있으며, 별들이 은하 적도 부근에 밀집해 있다고 주장했다. 그리고 우리의 항성계가 다른 우주의 체계들, 성운들과 비슷하다고 보았다. 칸트는 자신의 우주론에 대해 갖고 있는 깊은 믿음을 다음과 같이 표현했다. “나는 어떤 꾸밈도 없이, 운동 법칙대로 잘 정돈된 세계가 생겨나는 것을 보면서 만족한다. 그것은 우리 눈앞에 펼쳐져 있는 우주와 아주 비슷해 보이므로, 나는 그것을 진실로 간주하지 않을 수 없다." 망원경으로 밤하늘에서 빛나는 나선 형태의 성운을 관측하기도 했던 칸트는 당시 성운으로 알려졌던 드로메다자리의 M31이 수많은 별들로 구성된 또 하나의 은하일 것이라는 구체적인 제안을 했을 뿐만 아니라, 이러한 나선형 성운에 ’섬 우주'(island universe)라는 멋진 이름을 붙여주기까지 했다. 지금이야 이런 성운들이 외부 은하임이 밝혀졌지만, 당시만 해도 우리 은하 내부의 성간운이라는 주장이 널리 퍼져 있었다. 외계 생명체에 대한 칸트의 추론 역시 주목할 만한 것이었다. 생명은 천체들이 진화한 결과 생겨난 것이지, 신의 창조 행위로 생겨난 것은 아니라고 생각한 칸트는 19세기의 진화론자처럼 ‘생명체는 특정한 외적인 조건들과 연계되어 있다’라고 인식했다. “나는 모든 행성들에 다 생명체가 살고 있다고 주장할 필요는 없다고 본다. 또한 이것을 굳이 부정하는 것도 불합리하다. 태양의 티끌에 불과할 정도로 황량하여 생명체가 없는 지역들도 있을 것이다. 어쩌면 모든 천체들이 미처 완전한 형태를 다 갖추지 못했을지도 모른다. 어떤 거대한 천체가 확실한 물질상태에 도달하기까지는 수천 년에 또 수천 년이 더 걸릴지도 모른다.” 요컨대 외계 생명체가 있을 수도 있다는 말이다. 망원경을 통해서 우주가 점점 넓어져가고 새로운 별들이 계속 발견됨에 따라 다른 천체에도 생명체가 존재할 것이라는 믿음이 18세기 중반 이후로 점차 넓게 퍼져갔다. -"별이 빛나는 하늘과 내 속에 있는 도덕률" 칸트의 이러한 우주 진화론은 창조자로서 신을 중심으로 한 목적론적 질서와 조화라는 견해와 모순되는 것이라고는 할 수 없었다. 오히려 칸트는 이러한 자신의 시도가 우주의 기계적 완벽성을 순수하게 역학적으로 설명한 것인만큼 신의 완전성과 합목적성의 증거가 된다고 믿었다. 그러나 칸트의 우주 진화론이 당시에 널리 받아들여지지 않았던 것은 어쩌면 당연한 일이기도 했다. 학자들은 수학적으로 계산할 수 있는 것 외에는 잘 인정하려 하지 않았기 때문이다. ‘더 나은 시대를 위해 유보되었던’ 칸트의 진화론은 그들이 보기엔 너무 직관적이고 모호하게 비쳤던 것이다. 그러나 뒤이어 나타난 아마추어 천문학자 허셜이 놀라운 발견들을 거듭하면서 칸트의 진화론을 뒷받침했다. 150센티밖에 안되는 조그만 키에, 80평생 고향 쾨니히스베르크(오늘날 러시아 칼리닌그라드)에서 백 마일 이상을 나가본 적이 없으면서도 우주를 누구보다 멀리 내다보았던 사람, 하루도 빠짐없이 매일 오후 우주의 시계추처럼 일정한 시간에 산책을 다녔던 사람, 노년에 이르도록 깊이 우주를 사색했던 철학자- 이런 것들이 '천문학자 칸트'를 규정할 수 있는 몇 가지 요소들이다. 여담이지만, 평생을 독신으로 살았던 칸트에게도 한번은 결혼할 뻔한 적이 있었다. 마을 처녀에게 청혼을 하여 승락까지 받았는데, 머리속엔 늘 생각으로 가득하고, 망설여지기도 하고, 또 깜박하기도 하여 세월을 죽이다가, 어느 날 갑자기 그 처녀와 결혼해야겠다는 생각이 들어 한껏 차려입고 처녀의 집엘 갔으나, 아뿔싸! 벌써 20년 전에 이사를 갔다는 것이다. 이것이 칸트 생애에 있었던 로멘스의 총량이다. ​1804년 2월 12일 새벽, 칸트는 늙은 하인이 건넨 포도주 한 잔을 마시고는 "그것으로 좋다”(Es ist gut.)는 말을 마지막으로 남기고 삶을 마감했다. 향년 80세. 끝으로, 놀라운 직관과 예지로 그 시대의 어느 누구보다 우주의 진면목에 다가갔던 칸트의 묘비명은 우주와 인간을 아우르는 아름다운 내용으로 다음과 같다. “생각하면 할수록 내 마음을 늘 새로운 놀라움과 경외심으로 가득 채우는 것이 두 가지 있다. 하나는 내 위에 있는 별이 빛나는 하늘이요, 다른 하나는 내 속에 있는 도덕률이다.” 이광식 통신원 joand999@naver.com