미국항공우주국(이하 NASA)이 달에서 먼지로 이뤄진 ‘링’(Ring)을 발견했다. NASA 소속 천문학자들은 달 주변에서 밀도가 비교적 높은 거대한 먼지 구름을 발견했으며, 이는 마치 목성의 띠처럼 기울어진 채 달 주변을 에워싸고 있다고 밝혔다. 이 먼지 띠는 달 주변에 항상 존재하며, 전문가들은 아폴로 우주선의 우주비행사들이 태양이 떠오를 때 달 지평선에서 목격한 기이한 잔광(빛)의 정체가 이것이었을 것으로 추측하고 있다. 띠를 이루고 있는 이 달 먼지는 매우 작은 티끌 알갱이로 이뤄져 있고, 전기성질을 가져 공중으로 날아오르는 특성이 있다. 달 주변에 치우쳐진 채 존재하는 먼지 구름의 특성을 찾아낸 것은 NASA의 달 대기 및 먼지 관측용 궤도선 라디(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, LADEE)다. 미국 콜로라도대학 볼더캠퍼스의 물리학자 미할리 호라니 박사는 “우주 먼지들이 태양계에서 어디에 위치해 있는지를 아는 것은 매우 중요한 일”이라면서 “이를 알면 미래에 인류가 우주를 탐사할 때 우주선이나 우주비행사들을 위협할 수 있는 먼지 입자를 피하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 특히 이번 발견은 래디 탐사선에 장착된 LDEX(Lunar Dust Experiment) 분석장비가 큰 역할을 했다. 우주 대기중의 입자를 살피는 LDEX는 콜로라도대학 볼더캠퍼스 연구진이 개발한 것으로, 2013년 9월 미션을 시작한 뒤 다양한 데이터를 전송해 왔다. 라디는 2013년 발사된 뒤 주어진 임무를 모두 마치고 지난해 4월 달 표면과 충돌했다. NASA 연구진은 약 6개월 간의 미션 기간동안 라디와 LDEX가 보내온 데이터를 분석해 달 표면에 영구적인 먼지 띠가 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 한편 이번 발견은 네이쳐지 최신호에 실릴 예정이다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

■생각의 집(KBS1 밤 11시 40분) 카이스트 물리학과 정하웅 교수가 열한 번째 장을 연다. 수용 한계를 넘어선 방대한 규모의 자료를 우리는 ‘빅데이터’라고 칭한다. 지금은 바야흐로 ‘빅데이터’의 시대다. 클릭 한 번, 터치 한 번에 빠르고 엄청난 양의 자료들이 쏟아진다. 이렇게 축적된 중요한 자료를 어떻게 창의적으로 사용할 수 있을까. 정하웅 교수와 함께 데이터 과학의 힘에 대해서 배워본다. ■CSI : 사이버(OCN 밤 11시) 현대사회에서 가장 심각한 사이버 범죄 전담팀 반장을 맡고 있는 에이버리 라이언을 중심으로 한 과학수사 이야기. 관찰 카메라를 해킹하여 아기를 유괴한 사건이 발생한다. CSI 사이버 수사팀은 아기의 친부를 범인으로 추측하고 그가 일하는 보트 수리소를 급습한다. 그러나 현장에서 다른 아기가 발견되고, 이 사건이 단순한 유괴 사건이 아님을 직감한다. ■닐 타이슨의 스타 토크(내셔널지오그래픽채널 밤 10시) 닐 디그래스 타이슨 박사가 다양한 분야에 걸친 명사들을 만나 인터뷰한다. 이번 시간에는 소셜미디어를 훌륭하게 활용한 우주 비행사이자, 캐나다인 최초로 우주에 발을 디딘 크리스 해드필드와 이야기를 나눈다. 그는 우주에서의 생활과 소셜미디어가 어떻게 전 세계 사람들과 지구 밖 세상을 연결할 수 있는지에 대해 소개한다.

-NASA " 우리 은하계에 흔하게 존재" 가끔 방송 등에서 웃기려고 풍선 속 가스를 들이마시고 목소리를 우스꽝스럽게 변조하는 장면이 나온다. 이때 마신 가스가 헬륨이다. 이 재미있는 가스인 '헬륨' 대기를 가진 행성들이 우리가 있는 은하계에 즐비하다는 연구결과가 발표되었다. 지난 수십 년간 과학자들은 수천 개의 외계 행성들을 찾아냈다. 이렇게 많은 외계 행성을 발견하게 되자 자연스럽게 그다음 관심은 외계 행성의 존재를 넘어 과연 이 행성들이 어떤 특징을 가졌는지에 쏠리고 있다. 지구 같은 행성은 우리 은하계에 얼마나 흔한지, 그리고 외계 행성들은 어떤 독특한 특징을 가졌는지가 궁금해진 것이다. 최근 미항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소(JPL)의 과학자들은 학술지 천체 물리학 저널(Astrophysical Journal)에 발표한 논문에서 우리 은하계에는 헬륨이 풍부한 해왕성 크기나 그보다 작은 외계 행성이 매우 흔한 것 같다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 외계 행성 탐사에서 혁혁한 성과를 거둔 케플러 우주 망원경과 NASA의 스피처 적외선 우주 망원경 관측 데이터를 바탕으로 이와 같은 주장을 내놨다. NASA의 케플러 우주 망원경은 태양 근처에 별에서 해왕성이나 해왕성보다 약간 작은 외계 행성 수백 개를 발견했다. 이들 외계 행성들은 우리 태양계의 해왕성과는 달리 자신의 모항성에서 매우 가까운 궤도를 공전하고 있다. 따라서 이들은 따뜻한 해왕성(warm Neptunes)이라고 분류된다. NASA 제트 추진 연구소의 레뉴 후(Renyu Hu, NASA Hubble Fellow at the agency's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California)와 그의 동료들은 이와 같은 관측 사실과 스피처 적외선 우주 망원경에서 관측한 데이터를 바탕으로 이 행성들이 어떤 대기 구조를 가졌는지 연구했다. 이들은 따뜻한 해왕성이 헬륨 위주의 대기를 가지고 있다는 가설을 세웠다. 이런 형태의 대기를 가진 행성들은 태양계에는 없다. 연구팀은 따뜻한 해왕성의 생성 위치와 환경이 이와 같은 독특한 대기를 만들었다고 보고 있다. 우주에는 수소와 헬륨이 아주 풍부하다. 우리 태양계의 거대 가스 행성들은 대부분 내부에 암석의 핵을 가지고 있고 외부에는 수소와 헬륨으로 된 거대한 가스층을 가지고 있다. 밀도의 차이를 생각하면 내부에는 철이나 암석 같은 무거운 물질이 있고 밖으로 갈수록 수소나 헬륨 같은 가벼운 기체로 구성된 것이 일반적인 가스 행성의 구조일 것이다. 그런데 따뜻한 해왕성들은 모항성에 너무 가까이 있다. 대부분 그 공전궤도가 수성보다도 가깝다. 따라서 그 표면 온도는 매우 뜨겁다. 오랜 시간이 지나면서 뜨겁게 가열된 수소는 점차 행성의 표면에서 달아나게 된다. 이와 같은 일이 10억 년 정도 계속되면 따뜻한 해왕성에 있는 수소 가스는 대부분 사라지게 된다. 그러면 상대적으로 무거운 헬륨만이 남아 헬륨 행성이 되는 것이다. 이 이론을 검증하기 위해 연구팀은 스피처 우주 망원경 관측을 통해 따뜻한 해왕성 가운데 하나인 GJ 436b를 연구했다. 이 행성에는 태양계의 거대 가스 행성에서 볼 수 있는 메탄 구름의 존재가 없는 것으로 나타났다. 수소와 탄소가 결합한 메탄은 수소가 풍부한 태양계의 가스 행성에서는 쉽게 관측할 수 있는 분자다. 그러나 GJ 436b에서는 탄소의 존재는 발견할 수 있었으나 메탄의 존재는 발견되지 않았다. 이는 수소가 사실 거의 없다는 가설을 지지하는 증거다. 여기에 이 행성에서는 탄소가 산소 원자와 결합한 일산화탄소가 풍부하게 발견되었다. 이는 수소가 고갈된 상황에서 탄소가 다른 원자와 결합했다고 설명하면 쉽게 이해될 수 있다. 연구팀은 다른 따뜻한 해왕성에서도 비슷한 관측 결과가 나오는지 연구하고 있다. 더 많은 연구가 필요하겠지만, 우주에는 우리 태양계와는 전혀 다른 독특한 행성들이 다수 존재할 것이다. 이를 직접 탐사하는 것은 먼 미래의 일이 되겠지만, 과학자들은 지구에서 망원경을 통해 이들을 계속 탐사할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 약 200광년 저편의 별 ‘고물자리 L2’(L2 Puppis)의 모습이 상세하게 포착됐다. 고물자리 L2는 지구에서 가까운 적색거성으로 일생의 마지막을 맞이하고 있는 늙은 별이다. 천문학자들은 VLT에 장착된 ‘분광편광계에 의한 고대비 외계행성 연구’(SPHERE)라는 장비의 ‘취리히이미징편광계’(ZIMPOL) 모드로 ‘대기의 요동’이라는 영향을 크게 줄이는 ‘극도의 적응 광학’을 사용한 가시광선 관측을 시행했다. 이는 허블 우주망원경보다 3배 이상 선명한 이미지로 최고의 해상도를 얻을 수 있다. 덕분에 밝은 광원 근처에 있는 희미한 천체와 그 구조를 자세히 볼 수 있게 됐고 고물자리 L2 별을 둘러싼 원반 모양의 먼지가 놀라울 정도로 자세히 찍혔다. 이 먼지 원반은 중심 별에서 약 9억 km 거리에서 시작되는 데 이는 태양에서 목성까지의 거리보다 약간 먼 정도다. 원반은 바깥쪽으로 불타오르면서 중심 별을 둘러싼 깔대기 모양의 대칭적인 구조가 만들어지고 있는 것도 확인됐다. 연구팀은 또 고물자리 L2 별에서 약 3억 km(태양과 지구 사이 거리의 약 2배)의 거리에 또 다른 천체를 관측했다. 이는 고물자리 L2 별보다 조금 가벼운 적색거성으로 짝별로 여겨지고 있다. 천천히 별의 일생을 마치면서 어마어마한 양의 먼지에 둘러싸여 있고 여기에 동반된 짝별 있다는 것은 양극성 성운의 조건을 갖추고 있는 것을 의미한다. 우주에 떠 있는 고치 같은 먼지에서, 원반 위아래 방향으로 원뿔 구조가 관측된 것으로 보아 날개짓을 하는 나비 성운이 탄생할 가능성이 높다. 한편 이번 관측결과는 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 게재됐다. 사진=ESO/P. Kervella(위), ESO/IAU/Sky & Telescope 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

노르웨이는 여성들의 파워가 강한 곳으로 익히 알려져 있다. 실제로 지난 12일 노르웨이 수도 오슬로에서는 여성 경찰이나 군인을 쉽게 볼 수 있었다. 왕궁을 지키는 여성 근위병도 눈에 띄었다. 노르웨이는 유능한 여성 인재를 발굴하고 모든 분야의 양성평등을 실현하기 위해 2016년부터 여성의 군복무를 의무화하기로 했다. 노르웨이의 양성평등 노력은 수치에서도 잘 나타난다. 노르웨이의 기업 임원 10명 가운데 4명은 여성이다. 노르웨이 양성평등부에 따르면 올해 상장 주식회사 임원으로 등록된 1316명 가운데 41%인 540명이 여성이다. 2009년 이후 7년째 이 비율에 변화가 없다. 지난해 상장기업의 여성 임원 비율이 1.9%에 불과한 우리나라 현실과 극명하게 대조된다. 노르웨이의 여성 경제활동 참여율은 경제협력개발기구(OECD) 회원국 가운데 1위다. 노르웨이의 강하고 독립적인 여성상은 바이킹 시대부터 시작됐다고 여기는 사람들도 많다. 하지만 10여년 전만 해도 노르웨이 역시 여성 임원 비율은 10%가 채 안 됐다. 그사이 어떤 변화가 있었던 것일까. 노르웨이 여성 리더들로부터 해법을 들어 봤다. 시스템 - 시스템 남녀 숫자 맞추는 건 기본… 보육지원·유연근무제 뒷받침돼야 “제대로 된 시스템 없이 양성평등을 기대하긴 어렵습니다. 실질적으로 도움이 되는 정책을 만들고 그것이 지켜지도록 하는 것이 바로 여성 정치인들이 해야 할 임무이지요.” 12일 오슬로 집무실에서 만난 아네트 솔리(53) 아케르스후스 주지사는 양성평등을 정착시키기 위한 여성 정치인들의 역할이 매우 중요하다고 강조했다. 솔리 주지사는 노르웨이의 대표적인 정책으로 ‘40% 양성 할당제’를 꼽았다. 40% 양성 할당제는 기업 임원의 남녀 비율이 어느 한쪽에 쏠리지 않도록 한쪽 성별 비율을 최소한 40%로 맞추도록 하는 것이다. 흔히 여성 쿼터제로 알려져 있지만, 남성에게도 해당된다. 그는 “(상대편 정당인) 노동당이 만들긴 했지만 이 정책을 만든 건 높이 평가한다”면서 “이 정책의 영향을 받아 많은 공공기업과 자치단체에서 자발적으로 여성 비율을 늘려 가고 있다”고 설명했다. 5000여명의 고용을 책임지는 아케르스후스주의 경우 여성 간부 비율을 50%까지 늘리는 목표를 세우고 있다. 중간 관리직에서 여성 비율은 58.8%, 최고 관리직에서는 44.6%이다. 하지만 남녀 비율을 맞추는 것만으로는 충분하지 않다. 그 역시 두 자녀(아들 17, 딸 11)를 둔 엄마인 솔리 주지사는 “여전히 일부 기업에서는 남자 직원이 아이를 돌보러 집에 가는 것을 이해하지 못하는 경우가 많기 때문에 아이들이 아프기라도 하면 엄마인 내가 휴가를 낼 때가 많았다”고 털어놓았다. 이어 “남녀 숫자를 맞추는 것은 가장 기본적인 시스템이고, 육아휴직이나 보육 지원, 유연 근무제 등이 뒷받침돼야 한다”고 덧붙였다. ●아네트 솔리는 1991년 시의회 의원으로 정치에 입문했다. 집권 보수당 소속으로 당 대표 등을 거쳐 2013년 아케르스후스 주지사로 당선됐다. 노르웨이 국회에는 169명 중 40%(67명)의 여성 정치인이 있으며, 보수당 소속의 에르나 솔베르그 총리 역시 여성이다. 롤모델 - 육아휴직 6주뿐이던 시절 퇴직 후 재입사로 돌파… 후배들 휴직 가능해져 “정책도 중요하지만 개별 직장과 사회에서 롤모델이 나와 줘야 합니다. 노르웨이 최초의 여성 총리인 그로 할렘 브룬틀란의 영향이 굉장히 컸지만, 저 역시 회사에서 워킹맘의 권리를 찾기 위해 여러 번 용기를 내야만 했지요.” 그로 미옐름(59) 노르웨이석유협회(NPF) 고문은 “정책이 있더라도 이를 현실에 적용하는 게 쉽지만은 않다”면서 “개별 직장에서 롤모델이 많이 나와 줘야 온전히 정착할 수 있다”고 강조했다. 대표적인 석유 강국인 노르웨이에서 그는 12년째 석유협회 실무 총책임을 맡아 이끌어 오고 있다. 화학과 수리물리학을 전공하고 석유화학 분야에 뛰어들어 경력을 쌓아 온 미옐름은 “대표적인 남성 중심 산업이지만 단 한 번도 채용에서 차별적인 질문을 받거나 불합리한 대우를 받은 적은 없었다”고 말했다. 다만 “결혼과 출산, 육아를 병행하며 남성들과 경쟁하는 일이 결코 쉽지는 않았다”고 털어놓았다. 일례로 첫 직장이었던 네덜란드 정유회사 로열더치셸에서는 6주 이상의 육아휴직을 허락하지 않았다. 그는 “상사에게 가서 말이 안 된다고 했더니, 상사도 이해는 하지만 어쩔 수 없다고 하더라”면서 “결국 직장을 그만두고 7개월 뒤 복직하는 방법으로 계약서를 다시 썼다”고 기억을 더듬었다. 이어 “(내가) 회사에 다시 돌아왔을 때에는 이 상황에서 절대 아이를 못 가질 것이라고 했던 부부도 아이를 갖게 됐다”면서 “젊은 여성 직장인들에게는 상사나 선배들이 먼저 권리를 찾는 모습을 보여 줘야 이것이 문화로 정착할 수 있다”고 강조했다. ●그로 미옐름은 2004년 1월 노르웨이석유협회 본부장으로 임명돼 11년간 협회를 이끌었다. 지난 4월 퇴임한 뒤 협회 고문을 맡고 있다. 노르웨이는 2013년 기준 세계 3위의 천연가스 수출국이자 7위 석유 수출국이다. 글 사진 오슬로 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr

극심한 취업난과 기업의 이공계 선호로 문과보다 이과를 선택하는 학생들이 늘어나고 있다고 한다. 수학이나 과학에 그다지 흥미가 없는 학생들조차 취업이 더 잘된다는 이유만으로 이과를 선호한다. 하지만 최근에는 대기업들이 신입 사원을 뽑을 때 전형적인 스펙보다는 인문학적인 소양을 더 중시한다니 사회 전체가 인문학 인재 열풍에 들썩이고 있다. 기업이 선호하는 인재상은 인문학도와 공학도를 융합한 것이다. 학생들은 이제 국문과에 지원하려 해도 수학과 과학을 잘해야 하고 컴퓨터학과에 가서도 인문 고전을 읽어야 한다. 이런 분위기 때문인지 인문학 관련 책과 강의가 인기를 끌고 있다. 대부분 고전을 요약, 발췌했거나 인문학이 왜 중요한지 원론적 이야기를 하는 것들이다. 조금이라도 지적으로 보이고 싶으면 이런 책이라도 읽어 무식함을 티 내지 않아야 한다. 기업 대표들조차 인문학 강좌 프로그램을 이수했음을 자랑으로 여긴다. 정부에서도 인문학을 살리기 위해 엄청난 돈을 쏟아부을 계획이라고 한다. 얼핏 보면 이런 사회적 분위기는 반겨야 할 것 같지만 사실은 성급한 성과주의의 연장에서 멀리 벗어난 것처럼 보이지는 않는다. 이러한 사회 흐름이 대세인 가운데 경제적 가치에 기반을 둔 기술적 응용만 생각하면 순수과학이 지니는 문화적 가치를 이해할 수 없다고 주장하는 과학철학자 장하석의 주장은 시사하는 바가 커 보인다. 미국 캘리포니아 공과대학(칼텍)에서 물리학과 철학 공부, 스탠퍼드에서 철학 박사 학위 취득, 28세의 나이로 영국 런던대 교수 임용, 케임브리지 과학철학부 석좌교수 등의 화려한 이력이 주는 후광 효과만으로도 그의 말은 다 설득적일 텐데 과학을 인간적이라 말하며 어려운 과학 공부는 가라고 하니 들어 보지 않을 수가 없다. ‘장하석의 과학, 철학을 만나다’의 시작은 교육방송(EBS)의 특별기획 프로그램에서부터였다. 방송을 보며 고교 시절이 떠올랐다. 화학 시험을 볼 때 주기율표를 외워 시험지를 받자마자 시험지 여백에 그려 놓고 문제를 풀었다. 그것만 외우고 있으면 많은 문제를 풀 수 있었기 때문이다. 화학에 관한 탐구는 전혀 없는 암기력 테스트였다는 생각이 든다. 방영된 12강 모두가 책으로 출판됐다. 다시보기로 강의를 보며 책을 읽었다. 책의 내용이 훨씬 충실하지만 실험 부분은 방송을 직접 보는 것이 이해가 더 잘 됐다. 이 책은 과학 지식과 과학 탐구가 갖는 문화적 의미와 중요성에 대해 설명하는 내용으로 서문과 3부로 구성돼 있다. 1부(1~6장)에서는 철학의 인식론적 관점에서 과학이 어떻게 지식을 얻어 내는가에 대한 여러 가지 질문을 던진다. 일반적으로 과학 지식이 어떤 한계를 지니고 있고 우리는 그것을 어떻게 극복해 나가는가에 대한 이야기다. 과학철학계의 거장들이 주장했던 여러 아이디어를 소개한다. 과학이란 무엇인가, 과학 지식의 기반이 되는 관측을 믿을 수 있는가, 이 관측을 가지고 이론을 증명할 수 있는가, 과학 지식은 축적되는가, 혁명적으로 개편되는가, 과학적 진리란 무엇이며 우리가 얻을 수 있는 것인가, 과학은 어떤 의미에서 진보하는 것인가 등을 다룬다. 현대 과학은 개념의 수량화에 의존하므로 측정이 중요하다. 측정을 위해서는 기준이 필요한데 최초의 기준을 정하는 것은 매우 어렵다. 온도, 길이, 질량, 시간 등 기본 물리량 외에도 측정의 기준을 잡는 일은 난해한 작업이다. 그래도 측정 기준은 필요하므로 단순하고 간편한 체계를 기반으로 탐구를 시작하고 탐구 결과를 기반으로 다시 기준 자체를 수정하고 개선해 나간다. 장하석은 처음에 믿고 시작한 전제들을 유지·반복하지 않고 매 단계별로 재검토하고 지식을 쌓고 개선하는 과정을 되풀이하는 것을 ‘인식적 반복’이라 정의했다. 과학은 이런 과정을 통해 발달한다. 2부(7~10장)에서는 과학사의 일화를 자세히 소개해 과학 연구의 모습을 구체적으로 살펴보도록 한다. 과학 연구의 구체적 모습을 이론적·실험적·역사적·철학적 관점에서 소개함으로써 과학의 실천에 대한 감각을 키울 수 있도록 격려한다. 산소는 어떻게 발견했으며 왜 산소라 부르는가, 물은 늘 섭씨 100도에서 끓는가, 일상에서 많이 쓰고 있는 건전지는 어떻게 발명했으며 거기에서 전기는 어떻게 생기는가를 설명한다. 비교적 이해가 쉽고 직접 실험해 볼 수 있는 수준에서 과학사의 일화들을 고르다 보니 18세기 중반부터 19세기 중반까지의 사건들로 모아졌다. 라부아지에에서 월라스턴에 이르기까지 이 시기 과학자들의 배경은 다양했다. 귀족 출신에서 노동자의 아들까지 다양한 계층의 사람들, 엘리트 교육을 받은 사람도 있었고 평생 학교 근처에도 못 간 사람도 있었다. 그러나 그들에겐 그저 순수한 호기심으로 과학적 탐구에 몰두했다는 공통분모가 있었다. 과학 발전에 기여해서 유명해지겠다는 야심이나 돈을 많이 벌겠다는 욕망은 없이 그들이 법학자였든 사업가였든 독자적 연구에 몰두했다. 우리가 그동안 받았던 과학 교육은 ‘누가, 무엇을’에 집중됐을 뿐 ‘어떻게, 왜’는 없었다. 저자는 교과서가 가르치는 정답에만 골몰하지 말고 과학자들이 탐구했던 길을 따라가며 의문을 해결하는 과정에서 우리 나름의 생각도 커질 것을 기대한다. 이런 기대는 자신이 그러한 길을 갔던 경험을 통해 과학에서 철학적 깨달음을 얻고 실천하는 과정이 얼마나 재미있었는지 충분히 느꼈기 때문에 할 수 있는 것이다. 3부(11장과 12장)에서는 과학철학이 과학을 어떻게 하면 더 잘하게 하고 더 효과적으로 지원할 수 있을 것인가에 대한 이야기로 전체 강의를 종합하는 성격을 띤다. 과학 지식을 창조하는 과정과 창의력을 발휘할 수 있는 교육 이야기, 과학에서 다원주의가 필요한지, 유용한지에 대한 논의를 펼치며 자신의 철학 핵심을 설명한다. 저자는 지식을 습득하는 과정에는 특별한 길이 없지만 새로운 개념을 만들어 내는 창의성은 ‘정상 과학의 퍼즐 풀기를 열심히 하다 위기에 처하면 필요에 의해 생긴다’는 쿤의 주장을 빌려 설명한다. 우리 교육 현실에서 학생들이 자신의 문제에 직접 부딪칠 기회를 방해하지 말아야 한다고 일침을 놓기도 한다. 창의력이 있는 사회가 되기 위해서는 다원주의를 실행하는 것이 좋다고 말한다. 그는 과학에서의 다원주의를 과학의 한 분야에서 가능한 여러 실천 체계를 발달시키고 유지하는 것이 좋다는 입장이라고 정의한다. 다원주의 과학의 지식 체계는 가능하면 한 분야 내에서도 여러 가지를 발달시키고 유지하는 것이 과학의 여러 목적(그 목적이 무엇이 됐든)을 달성하는 데 유리하다. 몇 가지 체계를 동시에 유지하면서 얻을 수 있는 관용과 상호작용의 이점을 추구함으로써 인간의 창의성을 최대로 발휘하고 자연의 가르침을 최대로 받을 수 있다. 다원주의는 과학뿐 아니라 사회 전반에서 이루어져야 하고 많은 이들이 생각하지 않았던 질문을 던지는 철학은 다원주의를 이루는 데 유용하다고 결론을 맺는다. 사상·문화 등을 중심으로 인간의 가치와 관련된 제반 문제를 연구 영역으로 삼는 것이 인문학이라면 첨단 과학기술 시대를 사는 현대인에게 과학의 실천적 차원을 인식하고 즐기도록 하려는 시도 또한 인문학의 범주에 포함될 수 있다. 지식과 정보를 나눌 수 있는 영역이 사물 간 통신(IoT)으로까지 확장되고 있다. 이렇게 급변하는 환경에 능동적으로 대처해 개인과 사회를 이롭게 하는 데 과학의 탐구 정신은 쓸모가 많다. 세상살이가 문과 이과로 나누어지지 않듯 어떻게 하면 더 인간답게 살 수 있을까를 고민하는 데 인문학과 과학의 구분은 쓸데없다. 하지만 ‘장하석의 과학, 철학을 만나다’는 오늘날 인문학의 영역 확장에 대해 생각해 보게 한다는 점에서 소용이 닿는다. 최영주 한우리독서토론논술 책임연구원 ●‘읽어라 청춘’은 격주로 게재됩니다.

가끔 방송 등에서 웃기려고 풍선 속 가스를 들이마시고 목소리를 우스꽝스럽게 변조하는 장면이 나온다. 이때 마신 가스가 헬륨이다. 이 재미있는 가스인 '헬륨' 대기를 가진 행성들이 우리가 있는 은하계에 즐비하다는 연구결과가 발표되었다. 지난 수십 년간 과학자들은 수천 개의 외계 행성들을 찾아냈다. 이렇게 많은 외계 행성을 발견하게 되자 자연스럽게 그다음 관심은 외계 행성의 존재를 넘어 과연 이 행성들이 어떤 특징을 가졌는지에 쏠리고 있다. 지구 같은 행성은 우리 은하계에 얼마나 흔한지, 그리고 외계 행성들은 어떤 독특한 특징을 가졌는지가 궁금해진 것이다. 최근 미항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소(JPL)의 과학자들은 학술지 천체 물리학 저널(Astrophysical Journal)에 발표한 논문에서 우리 은하계에는 헬륨이 풍부한 해왕성 크기나 그보다 작은 외계 행성이 매우 흔한 것 같다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 외계 행성 탐사에서 혁혁한 성과를 거둔 케플러 우주 망원경과 NASA의 스피처 적외선 우주 망원경 관측 데이터를 바탕으로 이와 같은 주장을 내놨다. NASA의 케플러 우주 망원경은 태양 근처에 별에서 해왕성이나 해왕성보다 약간 작은 외계 행성 수백 개를 발견했다. 이들 외계 행성들은 우리 태양계의 해왕성과는 달리 자신의 모항성에서 매우 가까운 궤도를 공전하고 있다. 따라서 이들은 따뜻한 해왕성(warm Neptunes)이라고 분류된다. NASA 제트 추진 연구소의 레뉴 후(Renyu Hu, NASA Hubble Fellow at the agency's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California)와 그의 동료들은 이와 같은 관측 사실과 스피처 적외선 우주 망원경에서 관측한 데이터를 바탕으로 이 행성들이 어떤 대기 구조를 가졌는지 연구했다. 이들은 따뜻한 해왕성이 헬륨 위주의 대기를 가지고 있다는 가설을 세웠다. 이런 형태의 대기를 가진 행성들은 태양계에는 없다. 연구팀은 따뜻한 해왕성의 생성 위치와 환경이 이와 같은 독특한 대기를 만들었다고 보고 있다. 우주에는 수소와 헬륨이 아주 풍부하다. 우리 태양계의 거대 가스 행성들은 대부분 내부에 암석의 핵을 가지고 있고 외부에는 수소와 헬륨으로 된 거대한 가스층을 가지고 있다. 밀도의 차이를 생각하면 내부에는 철이나 암석 같은 무거운 물질이 있고 밖으로 갈수록 수소나 헬륨 같은 가벼운 기체로 구성된 것이 일반적인 가스 행성의 구조일 것이다. 그런데 따뜻한 해왕성들은 모항성에 너무 가까이 있다. 대부분 그 공전궤도가 수성보다도 가깝다. 따라서 그 표면 온도는 매우 뜨겁다. 오랜 시간이 지나면서 뜨겁게 가열된 수소는 점차 행성의 표면에서 달아나게 된다. 이와 같은 일이 10억 년 정도 계속되면 따뜻한 해왕성에 있는 수소 가스는 대부분 사라지게 된다. 그러면 상대적으로 무거운 헬륨만이 남아 헬륨 행성이 되는 것이다. 이 이론을 검증하기 위해 연구팀은 스피처 우주 망원경 관측을 통해 따뜻한 해왕성 가운데 하나인 GJ 436b를 연구했다. 이 행성에는 태양계의 거대 가스 행성에서 볼 수 있는 메탄 구름의 존재가 없는 것으로 나타났다. 수소와 탄소가 결합한 메탄은 수소가 풍부한 태양계의 가스 행성에서는 쉽게 관측할 수 있는 분자다. 그러나 GJ 436b에서는 탄소의 존재는 발견할 수 있었으나 메탄의 존재는 발견되지 않았다. 이는 수소가 사실 거의 없다는 가설을 지지하는 증거다. 여기에 이 행성에서는 탄소가 산소 원자와 결합한 일산화탄소가 풍부하게 발견되었다. 이는 수소가 고갈된 상황에서 탄소가 다른 원자와 결합했다고 설명하면 쉽게 이해될 수 있다. 연구팀은 다른 따뜻한 해왕성에서도 비슷한 관측 결과가 나오는지 연구하고 있다. 더 많은 연구가 필요하겠지만, 우주에는 우리 태양계와는 전혀 다른 독특한 행성들이 다수 존재할 것이다. 이를 직접 탐사하는 것은 먼 미래의 일이 되겠지만, 과학자들은 지구에서 망원경을 통해 이들을 계속 탐사할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

일본과 말레이시아 등지에서 강진이 일어나 지진에 대한 우려가 새삼 커지는 요즘, 강력한 자석으로 주택을 지면에서 띄워 지진 충격에 견딜 수 있게 만들겠다는 야심찬 계획이 공개돼 관심을 끌고 있다.지면에서 뜬 채 움직이는 스케이트보드형 탑승물 ‘호버 보드’를 개발하기도 한 미국 기술벤처기업 '아르스 팍스'(Arx Pax)는 강력한 자석으로 집을 ‘둥둥’ 띄워 지진 피해로부터 보호하겠다는 프로젝트를 발표했다. 이 회사는 이미 가스나 물을 이용해 집을 띄우는 기술 특허를 보유하고 있지만 이번 프로젝트에는 자기력을 이용할 것이라고 밝혔다. 이 프로젝트는 내진설계를 갖춘 지하실 안에 강력한 자기장을 발생시키는 ‘호버엔진’을 설치해 가동시킨다는 아이디어를 기초로 하고 있다. 이들의 최종 목표는 지진이 찾아올 정확한 시점을 알아내 필요한 시간만큼 주택 전체를 부상시켜 보호하는 것이다.그렉 헨더슨 아르스 팍스 공동창립자 겸 CEO는 “컴퓨터가 지진 경고를 받는 즉시 호버엔진을 가동시키는 방식이다. 모든 과정은 빛과 같은 속도로 빠르게 이루어진다.”고 설명한다.헨더슨의 계산에 따르면 3층 규모의 집을 90초 동안 띄우는 데에는 자동차 배터리 5개 분량의 전력이 필요하며 이때 소모되는 에너지를 금전 비용으로 환산하면 13달러정도가 된다. 전체적 설계는 크게 세 부분으로 나뉘어 있다. 맨 아래에는 호버엔진을 설치할 지하 격납고, 그 위에는 물이나 가스 등 완충재를 채우는 완충 구역, 다시 그 위에는 주택을 실제로 지을 ‘바닥’에 해당하는 건설 플랫폼이 위치한다.완충 구역을 채울 완충물질은 무엇이 될지 아직 결정하지 않았지만 지진 에너지, 그중에서도 특히 큰 피해를 입히는 것으로 알려진 횡파 지진 에너지를 흡수할 수 있는 물질이어야 한다. 평범한 물도 좋은 후보다.호버엔진이 제 때 작동할 수 있도록 지진을 미리 경고해주는 것은 지진 경보시스템 ‘셰이크 얼럿’ (Shake Alert)의 몫이다. 셰이크 얼럿은 캘리포니아 지역 지진 발생 위험을 미리 감지해주는 첨단 시스템으로, 캘리포니아 대학 버클리캠퍼스, 캘리포니아 공과대학, 워싱턴 대학, 미국 지질조사소 등에서 공동 운영하는 지구물리학 네트워크의 데이터를 이용한다.아르스 팍스는 이 기술을 주택에 실제로 적용시키기에 앞서 보다 규모가 작은 연구시설이나 설치 미술품을 대상으로 시도해 볼 예정이다.이 프로젝트에 동참한 버클리 지진학 연구소 제니퍼 스트라우스 박사는 “이 기술은 각종 빌딩을 지진과 진동으로부터 보호해 줄 것”이라며 희망찬 전망을 내비쳤다. 사진=ⓒ아르스 팍스 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

불과 15세의 한 소년이 목성만한 크기의 외계행성을 발견했다면 믿을 수 있을까? 최근 영국언론은 현재 스태퍼드셔주의 한 사립학교에 다니는 톰 왁이 1000광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성을 발견했다고 보도했다. 아직 정식 명칭은 부여되지 않은 이 행성(WASP-142b)은 바다뱀자리(Hydra)에 위치해 있으며 태양계의 '큰 형님' 목성만한 크기를 자랑한다. 그러나 이 행성은 특이하게도 항성과 매우 가까운 곳에 놓여있어 한마디로 '핫'(hot) 한 행성이다. 목성이 태양을 공전하는데 12년이 걸리는 것과 비교하면 얼마나 가까이 있는지 추측 가능한 셈. 사실 특이한 이 행성만큼이나 관심이 쏠리는 것은 톰이 이 행성을 어떻게 발견했느냐는 점이다. 그 사연은 황당하면서도 재미있다. 지금은 17세가 된 톰은 2년 전 지역 내 위치한 킬 대학교에 현장 실습을 나갔다. 이는 학생들의 교육을 목적으로 현장에서 일하며 경험을 쌓는 프로그램으로 톰이 선택한 것은 바로 천문학 실습. 이 짧은 기간동안 톰은 WASP(Wide Angle Search for Planets)라는 광역행성추적 프로그램을 실습하면서 우연히 작은 트랜싯(transit) 현상을 목격했다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 톰은 이 사실을 지도 교수에게 알렸고 2년 간의 연구를 거쳐 얼마 전 실제 행성으로 확인됐다. 어찌보면 소 뒷걸음질 치다가 쥐 잡은 겪이지만 과학에 대한 관심과 집중력이 이같은 발견을 이끌었다는 것이 지도 교수의 설명. 톰은 "내 힘으로 우주의 행성 하나를 발견했다는 사실에 흥분된다" 면서 "곧 대학에 진학해 물리학을 전공할 계획" 이라며 기뻐했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-'페르미의 역설'을 비디오로 풀어내다 '페르미 역설'이란 이탈리아의 천재 물리학자로 노벨 상을 받은 엔리코 페르미가 외계문명에 대해 처음 언급한 것이다. 페르미는 1950년 4명의 물리학자들과 식사를 하던 중 우연히 외계인에 대한 이야기를 하게 되었고, 그들은 우주의 나이와 크기에 비추어볼 때 외계인들이 존재할 것이라는 데 의견 일치를 보았다. 그러자 페르미는 그 자리에서 방정식을 계산해 무려 100만 개의 문명이 우주에 존재해야 한다는 계산서를 내놓았다. 그런데 수많은 외계문명이 존재한다면 어째서 인류 앞에 외계인이 나타나지 않았는가 라면서 "대체 그들은 어디 있는 거야?"라는 질문을 던졌는데, 이를 '페르미 역설'이라고 한다. ​ 관측 가능한 우주에만도 수천억 개의 은하들이 존재한다. 또 은하마다 수천억 개의 별들이 있으니, 생명이 서식할 수 있는 행성의 수는 그야말로 수십, 수백조 개가 있을 거란 계산이 금방 나온다. 그런데도 왜 우리는 아직까지 외계인들을 한번도 본 적이 없는가? 이것이 페르미의 역설이 주장하는 내용이다. 그리고 이 역설은 아직까지 풀리지 않고 있다. ​ 인류는 지난 100년간 놀라운 발전을 이루었다. 그러나 이 기간은 우주의 나이 138억 년에 비하면 그야말로 눈 깜짝할 찰나에 지나지 않는다. 그렇다고 우리가 미래에 다른 별을 방문하는 상상을 할 수 없는 것은 아니다. 우주에는 우리 외에도 다른 문명이 있을 거라는 데 많은 과학자들은 동의하고 있다. 그런데도 우리는 왜 외계인들을 한번도 본 적이 없는가? 그 이유로 항성 간 거리가 너무나 멀기 때문에 어떤 문명도 그만한 거리를 여행할 수 있는 기술을 확보하지 못한 거라고 과학자들은 생각하고 있다. 어쨌든 이러한 페르마의 역설을 한 전문가 그룹이 비디오로 풀이한 것을 발표해 화제를 낳고 있다. 유튜브 채널 쿠르트 게작트(Kurz Gesagt)가 제작한 이 비디오는 무엇이 우리 인류와 먼 외계문명과의 접촉을 막고 있는가를 잘 보여주고 있다. ​ 첫번째 장애는(아마도 최대의 장애일 것이다), 바로 우주여행이다. 인류의 현재 기술수준으로는 이 거리의 장벽을 넘을 수가 없다. 예컨대, 태양계에서 가장 가까운 4.2광년 떨어진 프록시마 센타우리 별까지 가는 데만도 지금 로켓 속도로는 10만 년 가까이 걸린다. 만약 우리가 광속으로 날리는 로켓을 개발했다고 쳐도 우리은하를 가로지르는 데만도 10만 년이 걸린다. 하지만 이 은하도 우주 속에서는 한 개의 조약돌에 지나지 않는다. 이 모든 상황을 감안해볼 때 우리가 다른 행성으로 가서 산다는 것은 거의 불가능한 일일 것으로 보인다. 이것이 바로 외계인을 만날 수 없는 가장 근본적인 장애이다. ​ "우주는 아주 오래된 것입니다" 하고 비디오의 해설자는 말한다. "지구상에서 생명이 출현한 것은 36억 년 전입니다. 그리고 지성체인 인류가 지상에 나타난 것은 약 25만 년 전의 일입니다. 그런데 인류가 우주 거리의 통신기술을 확보한 것은 겨우 100년밖에 되지 않았습니다." "이 우주에는 수백만 년을 이어온 외계인 제국들이 수천 개는 될 것입니다. 우리는 이제 겨우 그들과의 소통에 눈을 뜨고 만나고 싶어하는 것입니다." ​ 장애의 또 하나는 통신 수단의 문제이다. 비록 외계 문명이 존재한다 하더라도 그들과 교신하기에는 우리의 통신 수단이 너무나 원시적인 것이라 소통불능일지도 모른다는 사실이다. 그리고 외계인들이 신호를 보내온다 하더라도 우리 기술로는 그것을 포착하지 못할 수도 있다는 것이다. 또 하나의 흥미로운 개념인 다이슨 스페어의 개념은 지성체의 집단의식을 내포한 가상 현실의 거대 구조물이 한 항성의 에너지를 아우르는 시스템을 구축한 것을 말한다. ​ "만약 갈색왜성을 도는 컴퓨터라면 그 별로부터 수십조 년에 걸쳐 에너지를 공급받을 수 있다"고 해설자는 말한다. 만약 이러한 구조물이 존재한다면 이들은 틀림없이 적외선 신호를 방출한 텐데, 아직까지 그러한 신호는 포착된 적이 없다. "페르미의 역설은 오로지 한 문제의 그 해답이 달려 있다. 그것은 바로 우리의 기술수준이다. 우리의 기술이 어디까지 발전해갈 것인가, 어디에서 한계에 부딪힐 것인가에 문제의 해법이 달려 있다"고 해설자는 말한다. "우리가 지식에 대해 아는 것은 우리가 아무것도 모른다는 것이다." 우리 인류가 비록 은하의 시간 척도로 볼 때 극히 짧은 시간대에 존재하고 있지만, 만약 우리가 우주 속에서 홀로라면 우주 속에서 차지하는 우리의 진정한 위치를 탐구하기 위해 우리의 노력을 멈추지 말아야 하며, 다른 세계로 진출하기 위한 진보를 계속해야 할 것이라는 결론으로 동영상은 끝을 맺는다. 사진=1. 인류는 지난 100년간 놀라운 발전을 이루었다. 그러나 이 기간은 우주의 나이 138억 년에 비하면 그야말로 눈 깜짝할 찰나에 지나지 않는다. 그렇다고 우리가 미래에 다른 별을 방문(그림)하는 상상을 할 수 없는 것은 아니다. 우리 문명이 우주에서 최초도 유일한 것도 아님은 분명하지만, 그렇다면 '그들'은 대체 어디 있는 걸까? 2. 인류는 지난 몇십 년 동안 케플러 망원경(그림) 등으로 외부 행성계를 찾아왔지만 아직까지 어떠한 생명체도 발견하지 못하고 있다. 또한 100년 전부터 우주로 전파 신호를 보내고 있지만, 역시 아무런 응답도 접수하지 못하고 있다. 3. 또 하나의 가설은 다이슨 스페어(그림)로, 전 항성을 아우르는 에너지 시스템을 구축한 고도의 외계문명이다. 만약 이러한 구조물이 존재한다면 이들은 틀림없이 적외선 신호를 방출한 텐데, 아직까지 그러한 신호는 포착된 적이 없다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

지금 실천하는 인문학/최효찬 지음/와이즈베리/388쪽/1만 6000원 최근 한국 사회에서 인문학이 부쩍 각광받고 있다. 인문학 열풍은 답답한 현실 속 미래에 대한 불안감과 맞닿아 있다. 인문학은 오래된 것을 돌아보면서 새로운 통찰과 지혜를 얻는 학문이기 때문이다. 윈스턴 처칠이 “멀리 되돌아볼수록 더 미래를 볼 수 있다”고 말했던 것처럼 인문학에는 삶의 해답이 담겨 있다. 이 책은 제대로 인문학을 공부하고 싶은 이들에게 길잡이를 제시한다. 책에는 문학, 사회학, 철학을 넘나드는 명저들이 소개되어 있다. 동서양의 고금을 뛰어넘는 100권 가까운 책으로 인문학 고전과 저자들의 삶의 이야기를 48가지로 정리했다. 저자는 인문학 공부에서 찾아낸 이야기를 토대로 새로움에 대한 상상법, 마음가짐을 바르게 하는 법, 사람 사이의 관계를 형성하는 법, 깊이 있는 공부법, 인생의 지향점 등 다섯 가지로 나누어 강조한다. 우주과학 교양서의 세계적 고전으로 꼽히는 ‘코스모스’에는 인문학적인 향기가 가득하다. 저자 칼 세이건이 대학에서 인문학을 전공했기 때문이다. 천재 물리학자로서의 성공은 인문학적 상상력이 있었기에 가능했다. 인문학은 이처럼 자신의 한계를 넘어 새로움을 상상하는 밑거름이 되기도 한다. 저자는 독자들에게 깊이 있는 인문학 책의 독서 뿐만 아니라 사색의 중요성도 함께 강조한다. 책 읽기를 마쳤다면 잠시 시간을 내어 명상에 잠길 것을 권한다. 또 한 가지 강조하는 것이 바로 ‘초서’다. 초서란 책을 읽으면서 인상 깊은 내용을 기록하는 것으로, 다산 정약용과 퇴계 이황이 즐겨 쓰던 독서법이다. 아울러 저자는 “내공을 쌓고 기회를 잡을 수 있도록 인문 고전을 읽는 것보다 중요한 것은 일상에서 실천하는 일”이라고 말한다. 이은주 기자 erin@seoul.co.kr

다른 어떤 은하나 별보다 먼 ‘은하간 공간’의 어두운 텅 빈 공간에서 떠돌고 있는 세 초신성이 폭발하는 모습이 포착됐다. 서로 다른 위치에서 단독 생활을 하던 세 별은 초신성 폭발을 일으켰다. 주위 행성은 폭발로 사라지기 전 별이 거의 없는 하늘을 갖고 있었을 것이다. 또 수천 별이 좁은 공간에 밀집한 구상 성단으로 추정되는 곳에서 초신성이 처음으로 발견됐다. UC버클리 천문학자들은 이런 광경을 허블 우주망원경을 사용해 발견했다. 공개된 사진은 각각 지구로부터 약 10억 광년 떨어진 세 별이 Ia형 초신성으로 폭발하는 과정을 보여줬다. Ia형 초신성은 작은 백색왜성이 너무 많은 물질을 취해 결국 자신의 질량 때문에 폭발할 때 발생한다. 대부분 초신성은 100년에 1개 꼴로 발생하는 별이 수천억 개가 모인 은하 속에서 발견된다. 하지만 이번에 발견된 초신성은 은하간 공간에 홀로 있는 상태에서 폭발한 매우 보기 드문 광경이다. 이런 초신성에 관한 연구는 과학자들에게 얼마나 많은 별이 은하에 속하지 않고 우주를 떠도는지 추정하는데 도움이 될 수 있다. 이 세 별의 가장 가까운 이웃별은 우리 태양에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리까지의 거리인 4.24광년보다 70배 이상 먼 100광년 정도 떨어져 있다고 한다. 연구를 이끈 멜리사 그레이엄 박사는 “이런 별 주위에 있던 행성은 별이 거의 없는 밤하늘을 갖고 있었을 것”이라고 말했다. 이런 밀도는 우리가 지구에서 볼 수 있는 별의 약 100만 분의 1이다. 그레이엄 박사는 “가장 가깝고 가장 밝은 은하단 은하에서 가끔 희미하게 퍼지는 가스로 채워지므로 실제로는 상당히 어두운 밤하늘이었을 것”이라고 말했다. 또 지구로부터 10억 광년 거리에 있는 또 다른 초신성은 작은 은하나 구상 성단일 수 있는 빨갛고 둥근 영역 안에 있는 것으로 나타났다. 이 경우는 100만 개 미만 별이 밀집한 작은 구상 성단 안에서 처음 발견되는 초신성이 될 것이라고 한다. 대부분 별과 초신성은 은하 내부에 있지만, 거대한 성단의 일부인 은하는 가진 별의 15%가 거대한 중력의 작용으로 움직일 수 있다. 이때 고립된 별은 성단과의 중력 결합을 유지하고 따라서 은하간 공간을 떠돌며 나머지 삶을 보낼 운명인 것이다. 한번 고립된 이런 별은 초신성으로 폭발하지 않는 한 너무 희미해 잘 보이지 않는다. 따라서 연구팀은 이런 보이지 않는 별의 수를 결정하기 위해 홀로 생활하는 초신성을 찾고 있다. 이런 정보는 우주에서 대규모로 나타나는 이런 현상이 어떻게 일어나는지 단서를 제공할 수 있다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal)에 실릴 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 눈에 보이지 않지만 지구 상공에 거대한 튜브형의 플라스마 구조가 있는 것이 처음으로 확인됐다. 이런 구조의 존재는 60년 전부터 예측됐지만 실제로 포착한 것은 이번이 처음이다. 호주 시드니대의 학부생인 클레오 로이가 이를 논문 주제로 선택, 관측해내 더 큰 이목이 쏠리고 있다. 로이 학생은 이전까지 시도되지 않았던 새로운 방법으로 서호주에 있는 ‘머치슨 광시야 간섭계’(MWA) 전파망원경을 자기권 관측에 이용할 수 있는 것을 알아냈고 실제로 증명했다. 로이는 “고밀도 플라스마와 저밀도 플라스마가 번갈아 줄무늬를 만들고 지구의 자력선을 따라 오로라처럼 하늘하늘 흐르고 있었다”고 말했다. 로이는 자기권에 평행하면서 이온층과 플라스마권을 연결하는 플라스마 튜브의 높고 낮은 일련의 밀도를 탐지했다. 지상으로부터 약 600km 높이에 있는 이온층 상부를 측정했다. 그 결과, 이온층 상부는 플라스마권 쪽이 있는 위쪽으로 향해 이어지고 있었다. 이 위치는 중성 대기가 끝나는 곳으로 이후 플라스마로 변한다. 플라스마 튜브는 서서히 움직이므로 망원경으로는 간섭 효과가 변하는 것을 볼 수 있다. 로이가 이용한 MWA는 3㎢짜리 사막 땅에 설치된 128개의 바둑판식 안테나로 구성돼 있다. 그녀는 이를 동쪽과 서쪽으로 나눠 관측함으로써 3차원 관측을 가능하게 했다. 넓은 공역에 걸친 플라스마의 움직임을 MWA에서 연속으로 기록하는 것으로 이번 발견이 이뤄졌다. 사실 MWA는 천문학 연구에 있어 그리 넓은 시차를 갖지 못하지만, 지구에 가까이 있는 것을 관측할 때는 얘기가 달라진다. 이를 이용하면 AKA나 ALMA 망원경도 시각적인 발견을 많이 할 듯하다. 한편 이번 연구성과는 학술지 지구물리학 연구 레터스(Geophysical Research Letters) 최근호(5월25일자)에 게재됐다. 사진=클레오 로이/시드니대/CAASTRO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오로라는 태양에서 날아오는 고에너지 입자가 지구의 자기장에 이끌려 극지방에서 대기와 충돌하면서 발생한다. 따라서 지구처럼 대기와 자기장을 가진 행성에서는 오로라가 있을 것으로 기대할 수 있다. 과학자들은 이미 목성과 토성에서 지구의 오로라보다 훨씬 강력한 오로라를 관측한 바 있다. 하지만 반대로 화성 같은 작은 행성은 자기장도 거의 없고 대기도 희박해 사실상 오로라를 관측하기는 거의 불가능할 것으로 생각해왔다. 적어도 최근까지는 그랬다. 지난해 12월, 미 항공우주국(NASA)의 과학자들은 화성 대기 탐사를 목적으로 발사된 탐사선 '메이븐'(MAVEN·Mars Atmosphere and Volatile Evolution)의 데이터를 분석하다가 예기치 않은 현상을 발견했다. 바로 화성의 북반구에 발생한 오로라였다. 이 오로라는 태양에서 나온 강력한 고에너지 입지가 화성의 대기와 직접 충돌해서 발생한 것으로 지구의 오로라와는 달랐지만, 아무튼 화성에도 오로라가 생길 수 있음을 증명한 과학적 자료였다. 하지만 이 오로라는 주로 자외선 영역에서 발생했기 때문에 사실 맨눈으로 봤을 때는 아무것도 보이지 않을 가능성이 컸다. 즉 우리가 화성에 가서 지구의 오로라와 비슷한 것을 볼 가능성은 작아 보였다. 그런데 이를 뒤집을 수 있는 새로운 연구 결과가 등장했다. 최근 유럽우주국(ESA)과 NASA, 그리고 핀란드의 알토 대학, 행성 및 천체 물리학 연구소(IPAG·Institute of Planetology and Astrophysics of Grenoble)의 국제 연구팀은 화성의 대기를 관측한 또 다른 탐사선인 ESA의 마스 익스프레스(Mars Express)의 자료를 분석하던 중, 이 탐사선이 2005년 화성의 남반구 하늘에서 오로라를 관측했다는 사실을 밝혀냈다. 앞서 언급했듯 화성에는 지구 같은 강력한 자기장이 없다. 본래 35억 년 전에는 화성 역시 자기장이 있었던 것으로 보이나 화성 내부가 식으면서 자기장 역시 같이 소실됐다. 현재 화성에는 미약한 자기장이 국소적으로만 분포할 뿐이다. 하지만 이 자기장 역시 태양에서 날라온 입자들을 끌어당기는 역할을 할 수 있다. 따라서 태양에서 날아온 강력한 에너지 입자들이 여기에 끌려와 화성 대기와 충돌함으로써 오로라가 발생할 수 있다. 이번 발견에서 주목할 점은 이 오로라가 2014년에 관측된 것과는 달리 맨눈으로도 볼 수 있다는 것이다. 여기에 더 흥미로운 것은 화성 오로라의 색상이다. 오로라의 색상은 태양에서 날아오는 입자와 반응하는 기체의 성분에 따라서 차이가 난다. 지구의 경우 산소로 인해 녹색이나 혹은 붉은색으로 보이기도 하고 질소 때문에 푸른색에서 자주색으로 보이는 등 다양한 색상으로 보일 수 있지만, 화성 대기는 대부분이 이산화탄소로 구성 성분이 단순하다. 이를 연구한 과학자들에 의하면 화성 오로라는 눈으로 봤을 때 주로 파란색으로 보인다고 한다. 즉 화성의 밤하늘엔 파란색 오로라(Blue Aurorae)가 빛나는 것이다. 다만 여기에 일부 녹색과 붉은 색상도 같이 있을 수 있다고 한다. 인류가 언제 화성에 발을 내딛게 될지는 아직 알 수 없지만, NASA는 2030년대를 목표로 연구를 진행 중이다. 만약 인류가 화성의 밤하늘을 보게 된다면 푸른 오로라를 보게 될지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

1964년 10월 16일 오후 3시, 중국 서부 고비사막에 거대한 폭발음이 울려 퍼졌다. 이윽고 시커먼 버섯구름이 하늘을 뒤덮자 현장을 지휘하던 인민해방군 제2포병 사령관 장아이핑(張愛萍)은 기계식 전화기를 돌려 베이징의 마오쩌둥(毛澤東)에게 감격스러운 목소리로 이 소식을 전했다. 공산당 기관지 인민일보가 이례적으로 호외를 찍어 만천하에 성공 소식을 알린 중국의 첫 번째 원자폭탄 실험이다. 이로써 중국은 미국, 옛 소련, 영국, 프랑스에 이어 세계 다섯 번째 핵보유국이 됐다. 핵실험은 찰나였지만 과정은 지난했다. 마오는 이른바 ‘양탄일성’(兩彈一星·원자폭탄, 수소폭탄, 인공위성) 자체 개발의 원대한 계획을 세우고 1955년 미국에서 스파이 혐의를 받던 물리학자 첸쉐썬(錢學森·1911~2009)을 비롯한 100여명의 재미 과학기술 인력을 스파이 교환 형식으로 데려왔다. 이들은 앞서 귀국한 주광야(朱光亞·1924~2011) 등과 함께 마오의 전폭적인 지원을 받으며 양탄일성 개발에 돌입했다. 첫 번째 핵실험 3년 후인 1967년 수소폭탄을 개발했고 다시 3년 후인 1970년에는 제1호 인공위성 ‘둥팡훙(東方弘) 1호’를 쏘아올렸다. 마오를 비롯한 중국 지도부는 양탄일성 개발 관련 과학자들을 죽을 때까지 극진하게 예우했다. 첸쉐썬과 주광야의 장례식에는 후진타오(胡錦濤) 당시 국가주석 등 지도부가 총출동해 머리를 조아리기도 했다. 미국과 어깨를 나란히 하며 주요 2개국(G2) 반열에 오른 오늘의 중국을 만든 당사자들이라는 묵시적 표현이다. 중국은 요즘도 양탄일성 개발에 일조한 원로 과학자들이나 위성요격체계 등 첨단무기 개발에 혁혁한 공을 세운 과학자들에게 국가 최고 과학기술상을 수여하는 등 무기과학자들을 예우하고 있다. 무기과학자 예우는 북한도 중국 못지않다. 김정은 국방위원회 제1위원장이 최근 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 수중발사 시험에 참여한 과학자들을 불러 치하했다고 북한 매체들이 보도했다. 조선중앙통신은 과학자 수백명과 김정은의 기념촬영 사진도 내보냈다. 이 자리에서 김정은은 “탄도탄 수중발사 기술을 완성하게 된 것은 김일성 김정일 조선의 존엄과 위용을 만방에 떨친 또 하나의 역사적 사변”이라고 평가했다. 앞서 김정은은 장거리 미사일 시험발사 등을 직접 지휘하며 현장의 과학자들을 격려하는 모습을 자주 선보이곤 했다. 북한 핵개발의 주역인 전병호 군수담당 비서가 지난해 7월 사망하자 김정은은 국가장의위원회를 구성, 스스로 위원장을 맡아 국장(國葬)으로 성대하게 그를 떠나보내기도 했다. 우리에게도 ‘무기개발=애국’으로 평가받던 시절이 있었다. 1970년대 국방과학연구소(ADD)를 창설해 해외의 과학기술 인력을 끌어모으기도 했다. 하지만 지금 우리의 머릿속에 저명한 무기 과학자 이름은 제대로 떠오르지 않는다. 박홍환 논설위원 stinger@seoul.co.kr

준수한 외모의 세쌍둥이가 나란히 미국의 명문대학 MIT에 합격해 화제에 올랐다. 보기만 해도 부모의 마음을 흐뭇하게 만든 화제의 주인공은 캘리포니아 뉴 포트 비치 출신의 에드워드, 클레어, 크리스토퍼 골. 모두 18살인 이들 쌍둥이들은 이번 가을 학기에 MIT의 신입생이 된다. 학교 측에 따르면 이번에 입학하는 신입생 수는 총 1,467명, 합격률은 단 8%에 불과해 세쌍둥이가 모두 합격한 것은 극히 이례적인 일. 재미있는 사실은 이들 세쌍둥이가 생긴 것은 모두 닮았지만 관심사는 제각각이라는 점이다. 이 때문에 에드워드는 수학과 물리학, 크리스토퍼는 전기공학, 클레어는 생물학을 전공할 예정이다. 이들 세쌍둥이의 입학이 현지에서 화제가 된 이유는 더 있다. 한마디로 '우월한 유전자' 집안이기 때문이다. 이들의 할아버지는 MIT에서 수학을 가르친 에드워드 소프. 특히 소프는 '딜러를 이겨라'(Beat the Dealer)라는 책을 집필해 수학을 카지노 분야로 넓혔으며 이후 헤지펀드 회사를 설립해 연평균 20%의 수익률을 올리는 펀드매니저로 변신했다. 세쌍둥이의 부모 또한 만만치 않다. 아버지 리처드는 LA고등법원 판사, 엄마 역시 LA 지역 변호사로 활동하고 있기 때문. 아버지 리처드는 "어린시절부터 아이들이 수학과 과학에 관심이 많았다" 면서 "초등학교 입학 무렵부터 아이들이 좋아하는 분야를 잘 이해할 수 있도록 도왔다"며 하나마나한(?) 소리를 했다. 이어 "아이들 모두 MIT 입학했다는 사실이 너무나 자랑스럽다. 각자 자기가 원하는 분야에서 많은 공부를 하기 바란다"고 덕담했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

고온 초전도체를 연구하던 중국계 미국인 물리학자가 자신의 기술을 중국 측에 유출한 혐의로 기소됐다. 22일(현지시간) 미국 법무부에 따르면 펜실베이니아주 연방대배심이 필라델피아 템플대학 물리학부 시샤오싱(47) 교수를 기소했다. 미 검찰은 시 교수에 대한 기소장에서 피고가 “미 국방부의 일부 지원으로 미 업체로부터 연구 장비를 구입하면서 이 장비의 복제나 역설계 등을 하지 않겠다는 서면 약속”을 했지만 이를 어기고 중국 측에 이 장비에 관한 기술을 제공하려 했다고 주장했다. 시 교수가 어떤 업체로부터 어떤 장비를 구매했는지 기소장에 명시돼 있지는 않지만 미 언론들은 시 교수가 반도체 박막을 이용한 고온 초전도체 분야에서 세계적 명성을 얻은 만큼 초전도체와 관련된 장비였을 것으로 추정했다. 미 당국의 시 교수에 대한 이번 기소는 중국 톈진대학 교수 등 중국인 6명을 산업스파이 등의 혐의로 기소했다고 발표한 지 사흘 뒤에 벌어져 주목된다. 중국 외교부는 자국민 6명이 기소된 데 대해 “엄중한 우려”를 표하기도 했다. 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

’뷰티풀 마인드’ 실존인물 천재수학자 존 내시, 교통사고로 별세 존 내시, 교통사고로 별세, 러셀 크로 영화 ‘뷰티풀 마인드’의 실제 모델이자 노벨 경제학상 수상자인 존 내시(86)가 23일(현지시간) 교통사고로 별세했다. 미국 ABC 뉴스는 24일 존 내시와 부인 얼리샤 내시(82)가 전날 미국 뉴저지주 턴파이크에서 택시를 타고 가던 중 택시가 가드레일과 충돌하면서 모두 숨졌다고 보도했다. 뉴저지주 경찰 그레고리 윌리엄스는 내시 부부가 사고 당시 택시 밖으로 튕겨 나온 점으로 볼 때 안전벨트를 매지 않아 변을 당한 것으로 추정된다고 밝혔다. 내시는 봉직하고 있는 프린스턴대학이 있는 프린스턴에 거주해왔다. 그는 1994년 게임이론으로 노벨 경제학상을 받았으며 프린스턴대학에서 선임 연구 수학자로 근무했다. 정신분열증에 시달린 내시의 파란만장한 일생은 2001년 러셀 크로가 주인공을 맡은 영화 ‘뷰티풀 마인드’로 제작돼 아카데미상에서 작품상을 비롯한 4개 부문을 석권했다. 크로는 내시 부부의 갑작스러운 부음을 듣고 이날 트위터에 “충격이다. 존과 얼리샤, 가족에게 진심으로 애도를 보낸다. 경이적인 파트너십. 뷰티풀 마인드. 뷰티풀 하트”라며 추모의 글을 올렸다. 내시는 불과 사흘 전인 지난 19일 노르웨이 오슬로에서 수학계 노벨상으로 불리는 ‘아벨상’을 받기도 했다. 그는 미국 수학자 루이스 니렌버그(90)과 함께 물리학, 화학, 생물학 등의 현상을 설명하기 위해 쓰이는 편미분방정식 분야에서 “획기적 기여”를 한 공로로 아벨상 수상자로 뽑혔다. 내시는 미국 웨스트버지니아주의 조그만 읍 출신으로 연구 생활의 대부분을 프린스턴대학과 매사추세츠공과대학(MIT)에서 보냈다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

왕비와 수도사와 탐식가(샤피크 케샤브지 지음, 김경곤 옮김, 궁리 펴냄) 세상은 모두 신이 만들었다고 믿는 종교인, 세상은 원래 그렇게 있었다는 명상가, 자연의 법칙에 의해 세상이 돌아간다는 과학자가 인생 문제에 대한 답을 찾고자 토론을 벌인다. 철학적 주제를 추리소설 형식으로 풀어 나간다. 428쪽. 1만 8000원. 패러데이와 맥스웰(낸시 포브스·배질 마혼 지음, 박찬·박술 옮김, 반니 펴냄) 전자기장을 발견한 19세기 두 명의 천재 과학자를 조명한다. 전자기장의 존재를 발견한 패러데이와 이를 이론화한 이론물리학자 맥스웰이 혁신적인 이론을 얻는 과정을 기술과 이론, 시대 상황까지 입체적으로 그려 낸다. 408쪽. 2만 3000원.

“과학자들 중에는 뭐든지 자기가 제일 먼저 발견하고 찾아내야 한다는 경쟁 심리를 가진 사람들이 꽤 있습니다. 그렇지만, 세상을 바꾸는 것은 똑똑하고 경쟁심 강한 과학자들이 아니라 호기심 강한 사람들입니다.” 세계적인 우주과학자 킵 손(Kip Thorne) 미국 캘리포니아공대(칼텍) 명예교수는 20일 기자들과 만난 자리에서 ‘과학자의 제1조건’에 대해 이렇게 말했다. 손 교수는 이날 서울 중구 동대문디지털플라자(DDP)에서 개막된 ‘서울디지털포럼(SDF) 2015’ 참석을 위해 한국을 처음 방문했다. 손 교수는 이날 기조강연을 마친 뒤 ‘천재소년’으로 유명한 송유근(18·과학기술대학원대 박사과정)군과 대담을 하기도 했다. 손 교수는 지난해 우리나라에서 1027만여명의 관객을 불러들인 영화 ‘인터스텔라’의 제작총괄 자문을 맡았다. 인터스텔라의 소재가 된 ‘웜홀’의 가능성을 처음 제기한 이론물리학자인 손 교수는 물리학자들 사이에서도 특히 난해하다는 평가를 받는 아인슈타인의 상대성 이론을 영상으로 표현해 낸 1등 공신이다. 그는 반세기 이상 과학의 길을 걸을 수 있었던 원동력은 다름 아닌 ‘호기심’이라고 강조하며 “경쟁심이 강한 과학자들은 현재 가장 인기 있는 연구 주제만 좇아다니지만, 호기심이 강한 사람들은 아무도 하지 않는 새로운 것에 지치지 않고 파고든다”고 강조했다. 아인슈타인이나 뉴턴, 리처드 파인만 같은 과학자들도 당시에는 아무도 관심이 없던 분야에 주목하고 끊임없이 질문을 던졌기 때문에 놀라운 성과를 냈다는 것이다. 현재 손 교수는 강단을 떠나 일반인에게 과학을 알리는 일에 집중하고 있다. 손 교수가 영화작업에 참여한 것도 대중이 과학과 친해지는 가장 좋은 수단이 영화라는 확신 때문이었다. 그는 한국에서 ‘인터스텔라’가 크게 흥행했다는 이야기를 듣고 “놀랍다”면서 “영화를 본 1000만 관객 중 10%만이라도 과학에 관심을 갖게 됐다면 영화 흥행보다 더 기쁜 일”이라고 말했다. 한편, 손 교수는 인터스텔라의 제작자인 린다 옵스트, 영국의 천체물리학자 스티븐 호킹 교수와 함께 양자역학 같은 또 다른 과학이론을 바탕으로 한 ‘인터스텔라’ 속편 영화를 준비하고 있다고 소개하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr