현재의 지구 온난화가 지각을 들어 올릴 수도 있을까? 애리조나 대학의 과학자들이 저널 지구물리학 리서치 레터스(Geophysical Research Letters)에 최근 발표한 논문에 의하면 가능할 수도 있다. 어떻게 그런 일이 가능한 것일까? 이에 관해서 설명하려면 일단 지각 평형설에 대해 알아야 한다. 대륙 지역의 지각은 해양지각에 비해 두꺼운 편인데 특히 산악 지역처럼 높이 솟아오른 지역에서는 더 두껍다. 지각 평형설에 따르면 지각은 물 위에 뜬 빙산처럼 맨틀 위에 뜬 암석에 비유할 수 있다. 즉 대륙 지각 위에 무거운 물체가 있으면 평형 때문에 이 지각은 아래로 침강하게 되고 무거운 물체가 사라지면 지각은 융기하게 된다. 대표적인 사례는 마지막 빙하기에 수 천m 두께의 빙하가 있었지만, 빙하가 사라진 후 지반이 융기하는 핀란드의 보트니아 만 같은 지역이다. 이 지역은 현재도 융기가 계속되고 있다. 아이슬란드 역시 지반이 융기하는 지역으로 GPS를 통한 정밀 조사가 진행 중인 지역이다. 이 지역에서 1995년부터 연구를 진행해온 애리조나 대학의 지질학자 리처드 베넷 교수(Richard Bennett)는 62개의 GPS 수신 장치를 이용한 아이슬란드 전역의 지반 조사 결과를 분석했다. 그 결과 지질학자들을 깜짝 놀라게 했는데 생각보다 매우 빠른 속도로 융기하는 지역이 있었기 때문이다. 가장 빠르게 융기하는 지역은 1년에 35mm라는 놀라운 속도로 지반이 솟아오르고 있었다. 연구팀은 지반의 융기를 가속할 수 있는 다른 여러 가지 요인들을 배제한 후, 현재의 빠른 지반 융기가 일어나는 원인이 최근 빙하가 녹아서 감소한 것 때문이라는 결론을 얻었다. 물론 아이슬란드 자체가 융기하는 것은 빙하가 녹기 이전부터였지만 최근 그 속도가 일부 지역에서 가속되는 것은 빙하가 줄어든 것이 주요 원인이라는 것이다. 연구팀에 의하면 아이슬란드 빙원의 감소가 지반 융기 속도를 더 빠르게 할 수 있다는 것은 이번에 처음으로 입증된 것이다. 베넷 교수는 우리가 기후 변화 때문에 발생한 지각 융기 가속(Climate driven vertical acceleration)을 목격한 것이라고 설명했다. 기후 변화는 여러 분야에서 많은 변화를 일으키고 있지만, 이렇게 짧은 시간에 지질 활동에 영향을 줄 수 있으리라곤 과학자들도 예상하지 못했던 일이다. 앞으로 지질학자들은 아이슬란드에서 발생하는 변화를 더 정밀하게 추적하기 위해 후속 연구를 진행할 예정이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

시간 연대기/애덤 프랭크 지음/고은주 옮김/에이도스/566쪽/2만 8000원 농부가 씨를 뿌리고 열매가 맺기를 기다리는 시간, 고된 노동을 하면서 보내는 시간, 일생일대의 중요한 시험을 치르는 시간, 연인이 함께 보내는 시간은 각기 다르게 느껴진다. 그렇지만 냉정하게 보면 시간은 한가지다. 그런데 물리적인 시간과 직접 경험하는 시간은 왜 다르게 느껴지는 것일까. 실제로 다른 것은 아닐까. ‘시간 연대기’는 물리학자이자 천문학자인 애덤 프랭크 로체스터대 천체물리학과 교수의 2만년 인류 역사를 관통하는 주제인 시간에 대한 방대하고 치밀한 탐구 결과를 담고 있다. 책은 동물의 뼛조각에 달의 변화를 기록하던 구석기시대부터 100억분의1초의 정확도로 시간을 측정하는 원자시계에 따라 움직이는 현대까지 인간 사회와 문화 속 시간의 역사를 광범위하게 다룬다. 아울러 신화적 우주론에서 다중 우주까지 우주의 시간이 어떻게 변해 왔는지를 추적한다. 저자는 “수렵·채집 문화에서부터 농업혁명을 거쳐 산업혁명에 이르기까지 인간은 매번 다른 형태로 재구성된 시간과 만났다”고 정리한다. 새로운 물질이 인류 역사에 개입하면서 인간의 시간과 우주의 시간이 변화했다는 것이다. 그 사례들이 책의 전반에 걸쳐 등장한다. 약 1만 2000년 전 빙하가 사라지고 농업이 발달하면서 새로운 시간 감각이 출현했다. 발명품들이 개발되면서 인간은 새로운 방식으로 물질세계와 관계를 맺게 됐고 시간에 대한 경험도 새로워진다. 가축을 기르고 가족과 함께 지내며 농촌 생활을 영위하는 농부가 생각하는 우주론은 수렵·채집인이 생각하던 그것과는 사뭇 달랐다. 우주에 대한 생각과 이를 나타내던 상징들도 완전히 달랐다. 오랜 시간의 노동이 필요했던 스톤헨지 같은 신석기시대의 거석을 만드는 과정에서 새로운 문화와 시간이 창조됐다. 중세에 시간은 수도사들의 신앙생활과 밀접하게 연결됐지만 18세기 말 산업혁명으로 시간이 가시적인 물질이 돼 역사에 파고들자 노동은 시계에 얽매이게 된다. 완전히 새로운 형태의 시간이 문화를 지배했으며 새로운 정치체제가 뒤를 이었다. 유럽에서 가스등 사용이 보편화되면서 새로운 밤의 시대가 시작됐다. 전기조명이 사용되자 잠을 비롯한 생활의 모든 면이 달라져 인간은 완전히 다른 시간을 경험하게 된다. 20세기로 접어들 무렵 밤과 밤의 오랜 풍습들이 도시에서 사라졌다. 책은 세탁기와 라디오, 인공위성, 원자폭탄, 이메일, 휴대전화 등 인간이 만든 ‘물질’이 인간의 시간과 우주의 시간에 미친 영향을 흥미롭게 분석한다. 물질은 인간의 시간뿐 아니라 우주의 시간도 변화시켰다. 우주론과 우주의 시간에 대한 생각이 변화하면 인간의 시간도 함께 변화했다. 저자는 프톨레마이오스의 주전론, 코페르니쿠스의 지동설, 허블의 팽창우주, 빅뱅이론과 끈이론, 다중우주론을 넘나들며 고도로 추상적이고 거대한 우주의 시간에 대한 질문들이 일상생활에서 시간 경험과 어떤 상호작용을 했는지를 그려 낸다. 시간에 대한 사유는 끝이 없다. ‘시간의 종말’을 쓴 물리학자 줄리언 바버는 ‘시간이란 없다’고 단언한다. 바버에 따르면 시간은 단지 ‘지금’들이 나열된 것이다. 인플레이션 우주론을 정교하게 다듬은 우주학자 안드레아스 알브레히트는 시계의 불확정성을 문제 삼았다. 저자는 “오늘날까지 물질이 역사에 개입할 때마다 우주와 문화에 대한 이야기는 수수께끼처럼 서로 얽혀 왔다. 그 이야기는 우리가 빅뱅이론의 종말과 우주론의 혁명을 마주하고 있는 지금도 여전히 진행 중”이라고 마무리한다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

범롯데가(家)의 형제들은 농심가와 마찬가지로 처음엔 큰형인 신격호(93 ) 롯데그룹 총괄회장을 도우며 한국에서 롯데를 함께 키워 갔다. 하지만 기업인으로 성장하면서 신 총괄회장과 의견이 맞지 않아 하나둘씩 독립했고 그 과정에서 형제 사이에 크고 작은 소송이 잇따라 눈살을 찌푸리게 했다. 결국 다른 형제들이 독립하면서 범롯데가로 불리지만 롯데라는 이름이 아닌 다른 이름을 쓰면서 각자의 사업을 일궈 냈다. 신 총괄회장의 10남매 가운데 둘째인 고 신철호씨의 가계도를 보면 법조 인맥이 눈에 띈다. 장녀 신혜경(68)씨의 남편은 조용완(70) 법무법인 송백 변호사로 전 서울고등법원장을 지냈다. 장남인 신동림(53)씨의 부인은 정승원(51) 수원지법 부장판사로 이재용 삼성전자 부회장의 이혼 소송을 맡아 화제를 모은 바 있다. 범롯데가 10남매 가운데 여섯째인 신경숙(82)씨는 고 박성황 한일향료 사장과 결혼했다. 1남 1녀 가운데 아들인 박기택(57)씨는 국민대 나노전자물리학과 교수로, 부인은 고 정일영 전 국민대 총장 딸인 형은(55)씨다. 일본에서 면발 제조업체인 산사스를 경영하고 있는 신선호(82) 일본 산사스식품 회장은 10남매의 일곱째다. 그는 신 총괄회장을 도와 롯데에 몸담던 시절 롯데리아를 일군 주역이다. 신 회장은 심정섭 전 민국일보 편집국장의 큰딸 정자(75)씨와 결혼해 2남 2녀를 뒀다. 장녀 유나(51)씨의 남편은 이호진(53) 전 태광그룹 회장이다. 10남매의 여덟째인 신정숙(78)씨는 자녀 혼맥이 눈에 띈다. 신씨는 최현열(81) 전 NK그룹 회장과 결혼해 1남 3녀를 뒀다. 장녀인 최은영(53) 유수홀딩스 회장의 남편은 고 조수호 한진해운 회장으로, 형은 조양호 한진그룹 회장이다. 차녀 최은정(52)씨는 고 정주영 현대그룹 명예회장의 막내동생인 정상영 KCC그룹 명예회장의 둘째아들 정몽익(53) KCC 사장과 결혼했다. 10남매의 아홉째인 신준호(74) 푸르밀 회장은 롯데그룹을 나올 때 롯데햄·우유 사업을 가져왔지만 이후 롯데라는 이름을 쓰지 못하게 되면서 푸르밀로 회사명을 바꿨다. 신 회장은 한순용 전 현대산업 회장 딸인 일랑(68)씨와 결혼했고 2남 1녀를 낳았다. 아들 신동환(45)씨는 푸르밀 상무로 최병석 전 대선주조 회장 딸인 윤숙씨와 결혼했다. 딸 신경아(43) 푸르밀 이사는 2010년 윤상현(53) 새누리당 의원과 화촉을 밝히기도 했다. 10남매의 막내인 신정희(69) 동화면세점 사장은 여자 형제들 가운데 유일하게 회사를 경영하고 있다. 그는 경제관료 출신인 김기병(67) 롯데관광개발 회장과 결혼했고 2남을 뒀다. 롯데관광개발은 롯데그룹과는 무관한 회사로, 계열사로 동화면세점이 있다. 장남 김한성(45) 동화면세점 부사장은 고 홍문신 전 한국서부발전 사장 딸인 지현씨와 결혼했다. 차남은 김한준(43) 롯데관광개발 부사장으로 유력 집안과 결혼한 것으로 알려졌다. 형제들은 롯데그룹을 떠났지만 일부 친척은 여전히 롯데그룹을 돕고 있기도 하다. 신 총괄회장의 5촌 조카로 신동인(69) 롯데자이언츠 구단주 직무대행이 있고, 신 직무대행의 동생은 신동립(66) 롯데대산유화 고문이다. 김진아 기자 jin@seoul.co.kr

　국내 원자력발전소 인근 지역 주민들의 갑상선암 발병이 원전과는 무관하다는 조사 결과가 제시됐다. 대한방사선과학회와 대한방사선방어학회 등 유관 단체들은 이같은 내용을 담은 성명을 발표했다. 　대한방사선과학회와 대한방사선방어학회, 대한방사선종양학회, 대한핵의학회 등 13개 유관단체는 28일 성명을 통해 “객관적인 사실에 입각해 정상적으로 운영되는 원전과 주변 주민의 갑상선암 발생 사이에는 연관성이 없다”고 밝혔다. 성명에는 이들 4개 단체 외에 방사선생명과학회, 원자력의학진흥협의회, 한국방사선산업학회,한국방사선진흥협회, 한국방사선폐기물학회, 한국여성원자력전문인협회, 한국원자력산업협회, 한국원자력학회, 한국의학물리학회 등이 참여했다. 　그러나 이들 유관 단체의 주장이 ‘원전과 인근 지역의 갑상선암 발병 사이에는 상당한 상관관계가 있다’는 일반적인 인식과 괴리가 있을 뿐 아니라 최근 부산지법 동부지원이 고리 원전 인근 주민들이 제기한 손해배상 소송에서 “원고가 원전 10km 이내에서 20년 가까이 거주했을 뿐 아니라 원고의 갑상선암 발병에 원전 방사선 외에 뚜렷한 다른 원인이 없다”는 점 등을 들어 한국수력원자력은 박모(48)씨에게 1500만원을 배상하라고 한 판결과도 배치되는 것이어서 논란이 예상된다. 　이들 단체들은 성명을 통해 “원전 주변 방사선 평가자료와 원전 역학조사 결과, 해외 연구사례, 그리고 갑상선암의 의학적 특성 등을 면밀히 분석한 결과, 원전과 주변 주민 갑상선암 사이에 인과관계를 확인할 수 없었다”고 주장했다. 　이들은 “원전 주변 방사선량은 일반인의 법적 연간 선량한도인 1mSv(밀리시버트)보다 매우 낮은 수준으로, 대개는 0.01mSv 정도로 관리되고 있다”면서 “우리나라 어디에 살든 자연으로부터 연간 평균 3mSv 정도의 방사선을 받고 있다”고 설명했다. 　또 “원전과 갑상선암 관련 주장의 근거가 된 서울대 원전역학조사에서도 원전과 지역 주민의 암 발병 위험 사이에 인과관계는 없는 것으로 나타났다”면서 “이는 미국 질병예방통제센터가 2002년 발표한 핸포드 갑상선질환 연구 등 여러 해외 역학조사와도 같은 결과”라고 덧붙였다. 　이들 단체 관계자들은 “국민적 관심사안이어서 유관 단체가 공동으로 관련 연구자료를 면밀하게 검토해 내린 결론”이라면서 “해당 지역의 경우 지자체 지원 등으로 다른 지역에 비해 갑상선암 검진 횟수가 많았고, 이런 검진 빈도가 상대적으로 높은 갑상선암 발생률과 무관하지 않은 것으로 보고 있다”는 입장을 밝혔다. 　그러나 갑상선암 주요 원인인 유전자(BRAF) 변이와 방사선의 상관성에 대한 연구가 아직 최종적으로 정리되지 않은 데다 성장기의 고용량 방사선 피폭은 갑상선암의 주요 원인이라는 것이 지금까지의 연구 결과여서 이들 학회의 주장이 확실한 설득력을 얻기 위해서는 보다 장기적이고 실질적인 연구활동이 뒷받침 되어야 한다는 시각도 만만치 않은 것이 사실이다. 　실제로 서울대 원전 역학조사에서는 ‘원전 방사선과 주변지역 주민의 암발병 위험도 간에 인과적 관련이 있다는 과학적 증거를 찾을 수 없었다’는 결론을 제시했음에도 해당 연구에서 제시한 자료에 따르면 여성 갑상선암의 경우 인구 10만명당 발생률이 인근 5km 이내에서는 61.4명으로 5~30km의 43.6명, 30km 밖의 26.6명보다 높게 나타나 눈길을 끌었다. 　이에 대해 이들 단체 관계자들은 “우리나라에서 빚어지고 있는 갑상선암 과잉진료는 의학단체에서도 우려하는 수준”이라면서 “이번 성명은 근거없이 국민들이 불안해 하고 있으며, 특히 원전 지역 주민들의 인식이 사실과 다르게 형성될 경우 이후에 의료방사선에까지 영향을 미칠 것으로 우려돼 지금까지 확인된 사실을 정확하게 전달하려는 취지”라고 말했다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

-5개 암석형 행성 보유...생명체 비밀 엿볼 열쇠 5개의 암석형 행성을 가진 태고의 별이 발견되었다고 27일(현지시간) '천체물리학 저널'이 발표했다. 우주의 나이 80%에 해당하는 이 오랜 행성들의 존재는 지구 같은 행성이 우리은하의 초창기에도 나타날 수 있음을 시사하는 것으로, 행성 형성에 대한 새로운 전환점이 만들어져 학계의 비상한 관심을 끌고 있다. 이번에 새로 발견된 태양계외 행성들이 돌고 있는 모성은 케플러-444라는 항성으로, 그 나이가 자그마치 우주의 나이에 버금가는 112억 년이다. 케플러-444는 태양보다 약 25% 정도 작은 별로서, 지구에서 117광년 떨어진 거문고자리에 있다. 발견된 5개의 행성들은 모두 금성만하거나 그보다 약간 작은 암석형 행성으로, 그 화학적 조성에 대해서는 아직 알려진 것이 없다. 그런데 이 행성들은 모두 10일 이내의 공전주기를 갖고 있는 만큼, 상당히 높은 온도일 것으로 보여 생명체가 서식하기에는 거의 불가능할 것으로 보인다고 과학자들은 생각하고 있다. 그러나 케플러-444는 우주 초창기에 형성된 행성계에서도 생명이 서식할 가능성이 있음을 시사한다. "138억 년의 우주의 역사를 놓고 볼 때 거의 전 기간에 걸쳐 지구 크기의 행성들이 형성되었다는 사실을 이로써 확인할 수 있다"고 논문 대표저자 티아고 캄판테 영국 버밍엄 대학 교수가 밝혔다. 참고로, 지구를 포함해 태양계 모든 천체들은 약 46억 년 전에 탄생했다. 따라서 케플러-444 체계의 나이는 태양계의 2배가 넘는 셈이다. 캄판테와 그 동료 과학자들은 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 수집한 데이터를 분석한 결과, 케플러-444와 그 행성들을 발견하게 되었다. 케플러 망원경은 모성의 앞을 행성이 지날 때(이를 '엄폐'라 한다) 나타나는 광도의 변화를 탐지하는 방법으로 태양계와 행성을 발견하고 있다. 6억 달러가 투입된 케플러 우주망원경은 우리은하에 지구형 행성들이 얼마나 있는지를 밝혀내기 위해 2009년 3월 발사되었다. 케플러 망원경이 지금까지 발견한 태양계외 행성은 약 1,000 개에 이르며, 행성 후보로 목록에 올린 것은 3,000 개나 된다. 이들은 이후 더욱 정밀한 관측과 분석으로 행성 여부를 판가름하게 될 것이다. 케플러 망원경의 행성 탐사 임무는 지난 2013년 5월로 '공식 종료'되었다. 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장났기 때문이다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 K2라는 새로운 임무를 부여받고 지금까지 외계 행성 탐색을 계속하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-새로운 우주를 보여줄 '아라고' 계획 발표 우주망원경에 혁명이 일어났다. 허블 망원경보다 무려 1천 배나 높은 해상도를 가진 망원경이 곧 탄생할 전망이다. 지름이 무려 800m에 이르는 거대한 덩치다. 이 새로운 우주 풍경을 보여줄 망원경에 대한 구상은 미항공우주국(NASA)과 콜로라도 대학 볼더 캠퍼스(CUB)에 의해 개발된 것이다. CUB의 과학자들은 다음 주에 보다 진전된 계획안을 만들기 위해 NASA 관계자들과 회의를 가질 예정이다. 망원경의 기본 얼개는 우주망원경과 그 앞에 펼쳐진 지름 800m의 불투명 원반으로 구성되어 있는데, 이 거대한 원반이 우주에서 오는 빛을 모아 망원경 초점으로 보내주는 것이다. "표적 별이나 기타 천체로부터 오는 파장이 다른 빛이 원반 가장자리에서 분산되면 이를 굴절시켜 중심으로 집중시키는 역할을 한다"고 밝히는 CUB의 웹스터 캐시 교수는 "모여진 빛은 궤도를 도는 우주 망원경으로 보내져 해상도 높은 이미지를 만들어내는 것"이라고 덧붙인다. 이 신개념 망원경에는 '아라고' 망원경이라는 이름이 붙여졌는데, 이는 원반 주변에서 빛이 분산되는 현상을 최초로 발견한 프랑스의 물리학자 프랑수아 아라고의 이름에서 따온 것이다. 이 망원경은 기존의 망원경에 비해 관측 대상을 크게 늘릴 전망인데, 예컨대 블랙홀의 사건 지평선이라든가 항성 간 플라스마 교환 현상 같은 것도 관측 가능하다고 CUB 천체물리학 센터의 캐시 교수가 말한다. 이 새로운 망원경은 또한 지구로 향할 때는 토끼 같은 작은 동물도 잡아낼 수 있으며, 산악에서 조난당한 사람들을 찾는 데도 유용할 것이라고 캐시 교수는 덧붙인다. "우주망원경은 기본적으로 허블망원경처럼 한 장의 반사경으로 되어 있다"고 설명하는 CUB의 천체물리학-행성과학 박사과정의 앤서니 하니스는 "우주망원경은 무거울수록 발사비용이 증가한다. 그래서 크지만 가벼운 광학 장비를 개발하게 된 것"이라고 밝힌다. 그는 지금 캐시 교수를 도와 이 프로젝터를 진행하고 있다. 이 불투명 우주 원반은 강하고 어두운 색깔의 플라스틱 재질의 접이식으로 만들어져, 우주로 발사된 뒤에는 낙하산처럼 펼쳐질 것이다. 그리고 우주에서는 망원경으로부터 수십 내지 수백 마일 떨어진 거리에 위치하게 된다. 그 거리는 우주 원반의 크기에 따라 가변적이다. 아라고 망원경의 불투명 원반은 망원경의 기본 렌즈 기능과 유사한데 원반의 가장자리에서 분산된 빛을 모아 중앙으로 집중시키고 이를 망원경의 초점으로 보내 이미지를 만들어낸다. 이미지 해상도는 망원경의 구경에 비례하기 때문에 크고 가벼운 원반을 궤도에 띄울 수만 있다면 기존의 작은 망원경들보다 훨씬 해상도 높은 이미지들을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 아라고 망원경은 지상 4만km의 정지 궤도에 올려져, 지구에 대한 상대적인 움직임은 전혀 없을 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

미국의 한 고등학교에서 휴대폰을 압수하려는 교사에게 학생이 달려들면서 교사를 땅바닥으로 내팽개치는 장면의 동영상이 유튜브에 올라 충격을 주고 있다고 미 현지 언론들이 25일(현지시간) 보도했다. 더구나 이 동영상에서는 주위 학생들이 아무도 해당 학생을 제지하지 않고 오히려 자리를 떠나는 장면이 담겨 있어 충격을 더하고 있다. 미국 뉴저지주에 있는 존에프케네디 고등학교에서 16살의 신입생으로 이름이 알려지지 않은 학생은 수업 시간에 자신이 빌려준 휴대폰을 친구가 사용하다가 교사에게 적발되지 이를 다시 되찾으려고 교사를 향해 달려들었다. 유튜브에 게재된 해당 동영상을 보면 이 학생은 교사의 허리춤을 잡고 옥신각신하다가 마침내 교사를 땅바닥으로 내팽개치고 나서 자신의 휴대폰을 되찾아 도망치는 장면이 나온다. 62세의 물리학 교사로 알려진 이 교사는 이 과정에서 저항도 못한 채 학생의 폭력을 그대로 당하고 말았다. 하지만 주변에 있던 동료 학생들은 수수방관했으며, 교사가 쓰러지자 그제야 일부 학생들이 가해 학생을 향해 소리를 지르며 학교 경찰을 부르겠다는 말을 던지고 있다. 뉴저지 현지 경찰은 지난 23일 폭력을 행사한 이 학생을 체포했다고 밝혔다. 주변에 있던 학생의 휴대폰으로 촬영된 것으로 보이는 이 동영상은 폭력 사건이 발생한 다음 날인 지난 21일 유튜브에 올려졌으며 현재 25만여 회의 조회수를 기록하고 있다. 현지 교육청 관계자는 해당 동영상이 충격과 화제를 몰고 오자 “당시 함께 있던 학생들이 아무도 이 학생을 제지하지 않았다는 것은 너무도 큰 실망”이라고 말했다고 현지 언론들은 전했다. 사진=교사의 허리춤을 잡고 휴대폰을 되찾으려는 가해 고교생 (유튜브 캡처) [동영상 보기 http://www.youtube.com/watch?v=PAnOIEYt0IM] 다니엘 김 미국 통신원 danielkim.ok@gmail.com

‘내셔널 지오그래픽’ 2015년 1월 호에 저명한 과학 저술가인 티모시 페리스의 암흑물질-암흑 에너지 특집기사가 실려 우주 마니아들로부터 큰 관심을 끌고 있다. 복잡한 것을 쉽게 설명하는 재능과 아름다운 문체로 ‘동시대 최고의 과학 저술가’로 평가받고 있는 전직 신문기자-잡지 편집자 출신인 티모시 페리스는 1956년 부터 천체 관측을 시작했고, 1960년부터 천문학에 관한 글을 쓰기 시작했다. 베스트셀러가 된 작품 중 ‘우주의 모든 것'(The Whole Shebang)과 ‘은하 시대의 도래'(Coming of Age in the Milky Way) 두 권은 뉴욕 타임스의 ‘20세기에 출판된 중요한 책들’에 선정되었고 15개 언어로 번역되었다. 또한 그는 ‘라이프’ ‘내셔널 지오그래픽’ ‘네이처’ ‘뉴스위크’ ‘타임’ 등의 정기 간행물에 200편 이상의 기사와 에세이를 썼으며, 1977년에 발사한 보이저 1, 2호에 실어보낸 인류 문명 소개 유물인 음반을 제작하기도 했으며 미국물리학협회의 과학 저술상, 미국과학진흥회상, 구겐하임 펠로십을 받았다. 페리스의 특집기사 ‘숨겨진 우주를 처음으로 힐끗 보다'(A First Glimpse of the Hidden Cosmos)와 연계하여 스페이스닷컴은 직접 페리스와 대담한 기사를 20일(현지시간) 게재했다. 암흑물질과 암흑 에너지에 대한 페리스 특유의 해석과 견해가 잘 드러나 있는 흥미로운 내용이라 다음에 소개한다. -암흑물질과 암흑 에너지란 존재가 그처럼 상상 속에 확고하게 자리잡게 된 것은 무엇 때문입니까? 페리스=인간의 마음은 가까운 미래에 그럴싸한 설명이 나올 법한 중요한 문제나 질문에 끌리는 속성이 있습니다. 말하자면 한 10년이나 한 세대쯤 뒤에 말입니다. 암흑물질과 암흑 에너지는 확실히 중요한 문제로 보입니다. 과학자들은 우리가 볼 수 있는 가시적인 우주는 약 5%에 지나지 않고 나머지 95%는 이 암흑물질과 암흑 에너지로 채워져 있다는 계산서를 뽑아내놓고 있습니다. 이것들은 과연 무엇인가? 그 해답이 아마 적정 시간이 흐른 후 나올 것으로 보입니다. 그래서 암흑물질과 암흑 에너지 문제는 ‘시간이란 무엇인가?’라거나, ‘빅뱅 이전에는 무엇이 있었나?’ 하는 등의 문제보다 대중에게 훨씬 자극적이고 흥미로운 문제로 인식되는 거지요. - 실체는 그처럼 모호한데도 불구하고 우리는 암흑물질과 암흑 에너지의 영향에 대해 꽤나 많은 것들을 알고 있는 듯이 보입니다. 우리의 지식과 실체 사이에 있는 가장 큰 차이는 무엇이라 생각합니까? 페리스=암흑물질과 암흑 에너지가 행사하고 있는 영향 외에는 그것들에 대해 우리가 알고 있는 것은 거의 없습니다. 암흑물질은 가시적인 물체와 중력적으로 상호작용합니다. 은하와 은하단의 역학을 연구하는 과학자들은 암흑물질과 암흑 에너지가 우리 눈에 보이는 별들과 성단들이 행사하는 중력보다 훨씬 강한 중력을 행사하고 있다는 것을 발견했습니다. 그래서 그 미지의 존재를 ‘물질’이라 불렀고, 어떤 빛도 방출하지 않아 ‘암흑’이라고 붙인 겁니다. 이 암흑물질은 중력작용 외에는 우주의 어떤 물질과도 거의 또는 전혀 상호작용을 하지 않는 요상한 존재입니다. 과학자들은 암흑물질이 우리가 알고 있는 물질과는 전혀 다른 하나 또는 두 개의 원소로 드러날 것으로 생각하고 있습니다. 하지만 아직 확인된 것은 아닙니다. 다만 초대칭과 다른 첨단 물리학 이론으로 상상하고 있는 정도죠. 그러한 가설이 현실에서 실험적으로 확인하는 작업이 남아 있는 셈인데, 만약 현실적으로 확인된다면 그건 엄청난 사건이 될 겁니다. 암흑 에너지는 더 수수께끼 같은 존재입니다. 이 용어는 그 실체가 무엇이든 간에 이 우주를 가속 팽창시키고 있는 에너지라는 뜻을 내포합니다. 만약 암흑 에너지가 공간 자체의 특성이라면, 과학자들이 그 존재를 알아내기 전에 진공에 관한 양자론으로 설명이 가능할 것입니다. 그것을 흔히 중력 양자론이라 하죠. 중력이 공간을 어떻게 휘게 하는가를 나타내주는 아인슈타인의 일반 상대성이론에 대응하는 개념인 셈이죠. - 이러한 현상에 대한 연구 중 어떤 연구가 가장 가능성이 높은 것입니까? 페리스=지금 지구상에는 열 남짓의 암흑물질 검출 장비들이 곳곳에서 작동 중입니다. 암흑물질을 검출하는 데 성공할 수도 있고 실패할 수도 있겠지만, 어느 쪽이든 암흑물질에 대한 인류의 지식을 늘리는 데 기여할 것입니다. 토마스 에디슨이 이런 말을 자주 했었죠. ‘참으로 가치있는 것은 실패에서 배우는 법이다.’ 암흑 에너지에 관한 연구는 주로 우주의 팽창 속도를 관측하는 데 집중되어 있습니다. 우주가 얼마나 빨리 가속 팽창을 하고 있는가, 또 그런 팽창이 언제부터 시작되었는가 하는 문제들을 규명하려는 노력입니다. 숲속에 맹수가 있다면 우선 그 맹수의 발자국부터 찾아야 하는 것과 마찬가지 이유에서입니다. - 암흑물질과 암흑 에너지는 우주의 진화에 심대한 영향을 미친 것으로 나와 있습니다. 그 오랜 역사를 설명해줄 수 있습니까? 페리스=현재 우리가 보는 바와 같은 우주라는 거대 구조와 은하들을 만드는 데 암흑물질이 가장 큰 영향을 끼쳤다고 할 수 있습니다. 암흑물질이 없었다면 우주는 지금과는 크게 달라졌을 것입니다. 그리고 아마 어떤 생명체도 존재하지 못하는 우주가 되었을지도 모릅니다. 암흑 에너지는 공간의 한 특성으로 보입니다. 우주가 팽창할수록 그에 따라 암흑 에너지도 늘어나고 있습니다. 이 암흑 에너지가 없다면 우리 우주는 여기까지 오지 못했을지도 모릅니다. 현재 우주를 가속 팽창시키고 있는 이 암흑 에너지야말로 우리 우주의 미래를 결정지을 최대 요소라 할 수 있습니다. 비록 그것의 정체가 무엇인지, 그리고 어떻게 작동하는 건지 과학자들이 아직 밝혀내지 못하고 있지만 말입니다. 만약 암흑 에너지가 최초로 우주 팽창을 일으킨 존재라면 우리 우주는 암흑 에너지에 크게 의존하고 있다고 볼 수 있습니다. 우리가 볼 수 있는 가시적인 우주는 거의 텅 빈 공간입니다. 별이나 행성들, 우리 몸도 사실 거의 텅 빈 공간에 지나지 않습니다. 인체를 이루는 원자와 분자 내부의 모든 공간을 제거해버린다면 우리는 거의 이 문장 끝의 마침표 하나 정도도 되지 않습니다. 따라서 암흑 에너지가 정말 공간의 특성이라면, 그것의 정체를 아는 것이 참으로 중요한 것입니다. 물을 모르고는 비나 눈, 수증기를 안다고 할 수 없는 거나 마찬가지죠. - 우주 최대의 미스터리인 이 암흑물질과 암흑 에너지에 관한 연구의 미래는 과연 어떨 거라고 보십니까? 페리스=암흑물질의 후보 입자는 가까운 장래에 발견될 거라고 봅니다. 일부 실험 물리학자들은 이미 암흑물질의 증거를 보았다고 생각하고 있습니다. 하지만 더 많은 증거들이 아직 필요합니다. 우리는 곧 그것들을 보게 될 것입니다. 암흑 에너지의 정체를 잡는 일은 더 어렵고 고된 노력을 필요로 할 것으로 봅니다. 일부 이론 물리학자들은 ‘끈 이론’과 같은 것에 ‘표준 모델’에 근거해 우리 눈에 보이는 가시적인 우주를 넘어서 엄청난 비밀이 있을 거라는 강한 암시를 하고 있습니다. 암흑 에너지에 대한 탐구가 깊어가면 우리는 그것이 얼마나 기묘하고 놀라운 성질을 가진 존재인가 하는 것을 어렴풋이나마 볼 때가 올 것이라고 믿습니다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 　　

핀볼효과/제임스 버크 지음/장석봉 옮김/궁리/500쪽/2만 3000원 미국의 과학자 제임스 왓슨과 영국 케임브리지 출신의 프랜시스 크릭은 1953년 ‘네이처’지에 발표한 논문에서 유전정보가 생물체 내부에 어떻게 간직되고 다음 세대로 어떻게 전달되는지를 밝혔다. 하지만 대중적인 과학역사가로 유명한 제임스 버크의 ‘핀볼 효과’에 따르면 21세기 인류의 삶에 근본적인 변화를 몰고 올 혁명의 계기는 제임스 와트의 증기기관 사업이 엄청난 성공을 거둔 18세기 후반으로 거슬러 올라간다. ‘핀볼 효과’란 핀볼 게임에서 발사된 공이 이리저리 튀어다니듯 사소한 사건이나 물건 등이 우연한 부딪힘을 통해 세상을 변화시키는 요인이 되는 현상을 말한다. “세상은 서로가 서로에게 의존하며 연결되어 있는 거대한 망”이라는 버크의 설명대로 한번 따라가 보자. 잉글랜드 콘월 주의 레드루스라는 곳에서 태산처럼 쌓여 가는 주문장을 처리하는 업무로 골머리를 앓고 있던 와트는 1780년 카본블랙에 아라비아고무 성분이 들어간 특수잉크로 서류를 작성해 종이에 찍어내는 방법을 찾아냈다. 1823년 매사추세츠주 출신의 돌킨은 이 잉크에 파라핀 왁스를 혼합해 종이 뒤에 압착시켜 먹지를 만들었다. 먹지는 젊은 사업가 로저스의 눈에 띄어 레밍턴 타자기 회사가 사용하면서 성공을 거뒀다. 새로울 것도 없는 소재였던 카본블랙(숯 검댕 또는 흑연)은 이후 다양하게 활용되기 시작한다. 1877년 에디슨은 카본블랙을 압축해 만든 판을 송화기의 진동판과 전자석 사이에 끼워 넣어 전화기의 통화품질을 획기적으로 개선했고 헨리포드는 카본블랙을 혼합해 내구성이 뛰어난 고무로 만든 타이어를 장착한 신형차를 1904년 선보였다. 1912년 독일의 물리학자 막스 폰 라우에는 카본블랙을 이용한 실험을 통해 X선 회절무늬가 결정의 원자 구조에 따라 다르게 나타난다는 것을 입증했다. 버크는 “크릭과 왓슨이 단백질분자의 3차원 구조를 확인할 수 있었던 것도 바로 이 기술(X선 회절 결정학) 덕분”이었다고 밝힌다. 버크는 저서 ‘핀볼 효과’에서 “모든 역사는 필연이 아니라 우연이 모여서 만들어진다”는 것을 방대한 과학과 역사의 지식을 동원해 다양한 사례와 해박한 지식으로 논리 있게 펼쳐 보인다. 저자는 책에서 “역사라는 거대한 망 위에서 일어나는 모든 일은 시공간을 가로질러 서로 다른 사건들을 연쇄적으로 일으키고, 마침내 세계 곳곳에 영향을 미친다. 망 위에서 일어나는 모든 일은 파동을 만들어 낸다”면서 “혁신과 변화라는 거대한 망에서는 사물들이 긴밀하게 연결되어 있는 경우가 많다”고 말한다. 책은 시간과 공간을 오가며 어떻게 역사적 사건들과 과학적 발명들이 영향을 주고받았는지를 보여 준다. 1798년 이집트로 원정 간 나폴레옹의 군대는 이집트인들이 카슈미르에서 수입한 멋진 숄을 프랑스에 보내기 시작했다. 프랑스는 물론 유럽에서 이 숄이 크게 유행하면서 대량생산을 위해 종이판에 뚫린 구멍으로만 바늘이 통과하도록 만든 직조기 발명으로 이어진다. 이 방식에 영감을 받아 1890년 미국의 공학자 허먼 홀리스가 1달러만 한 크기의 카드에 구멍을 내 데이터를 표시하는 기기를 발명했고 이는 계산용 진공관 장치의 원리가 된다. 진공관 발달은 최초의 컴퓨터인 ‘에니악’의 발명으로 이어진다. 에니악의 첫 번째 임무는 최초의 수소폭탄을 폭발시키는 과정을 수학적으로 모델화하는 것이었다. 독일인 미용사가 머리카락을 곱슬하게 하는 데 쓴 붕사는 캘리포니아 골드러시의 시작을 알리는 계기가 됐고, 골드러시는 스코틀랜드에서 캘리포니아에 빨리 도달할 수 있는 쾌속선의 발달을 가져왔다. 서양의 제국주의는 장남에게 모든 것을 물려준 11세기 유럽의 상속법에서 비롯됐다. 볼로냐대의 해부학 교수 갈바니가 1791년 실시한 개구리 뒷다리 수축실험은 연료전지 개발로 이어졌고 17세기 중반 기압계의 발명이 자기나 중력의 영향 없이 방향과 위치를 알려주는 자이로스코프를 만드는 촉매제가 된다. 여기에 1660도를 견디는 세라믹이 발견되면서 우주왕복선이 가능해졌다. 19세기 말 독일의 슈트리베르크가 시험한 볼베어링과 영국 맨체스터 대학의 수학교수 오즈번 레이널즈의 공기역학 실험 덕분에 항공기는 무사히 이륙해 비행할 수 있었다. 이 결과를 이용해 헝가리 출신의 호세 비로는 1944년 볼펜을 발명했다. 책은 복잡한 과학사에서 연관성이 희박한 사소한 사건들을 연결해 내고 기술사의 발전 과정에 숨어 있는 근원을 추적해 그 관계를 명쾌하게 파헤친다. 아주 사소한 사건들이 극적인 결과를 만들어 내고 단조롭기 그지없는 순간들도 매혹적인 역사로 둔갑한다는 것을 일깨워 주는 책이다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

문명과 지하공간/김재성 지음/글항아리/396쪽/2만 5000원 프랑스 파리의 신도시 구축사업인 ‘레 알(Les Halles) 프로젝트’가 세계의 주목을 받은 건 지하공간의 획기적인 활용 때문이다. 도시 기반시설과 생활공간을 지하와 지상에 분산 배치해 일상생활이 자연스레 연계되도록 설계한 것이다. 지상·지하 생활권의 변칙적 통합은 ‘레 알 프로젝트’ 말고도 미국 로커펠러센터의 로워 프라자 지하 가로망이며 홍콩 큐어리만의 스펀 플랜에서도 비슷하게 보인다. 이 같은 프로젝트들이 지하와 지상을 연계한 도시설계, 특히 지하공간에 주력한 측면에서 주목받았다지만 따져보면 인류 생활은 지하공간에서부터 시작됐다고 해도 과언이 아니다. 지하공간은 공포의 대상인 예측불가의 험한 기후와 맹수로부터의 도피처이자 저장고였는가 하면 광물을 캐내기 위한 자원의 보고였다. 이렇게 지상을 피해 지하로 숨어든 태초의 공동생활 시작이 바로 동굴이다. 특히 스페인 알타미라·프랑스 라스코 동굴 등지에서 발굴된 선사시대의 벽화와 유적은 동물적인 삶을 청산하고 문화적 도약을 시작했다는 ‘호모 아르텐스(예술적 인간)’의 존재를 확인할 수 있는 증거로 여겨지기도 한다. ‘문명과 지하공간’은 사람들이 생활 차원에서 본격 대체공간으로 쓰기 시작한 지하세계에 천착한 체험의 인문서로 읽힌다. 건설회사 부사장으로 재직 중인 토목전문가가 ‘왜 우리는 지하공간에 대한 체계적 이해는커녕 그것이 무엇인가라는 수준의 질문도 던지지 못하는가”라는 문제의식을 갖고 오랜 현장경험과 인문학 지식을 버무려 써낸 ‘지하 오디세이’이다. 토목이며 지반공학과 관련한 전문적 지식이 역사적 흔적에 자연스레 녹아있다. 그 지하공간의 역사는 지구촌 곳곳의 흔적들에서 샅샅이 건져 올려져 구슬처럼 꿰어진다. 인간의 채굴흔적이 남은 최고(最古)의 동굴인 아프리카 스와질란드의 라이언 케이브며 7000년 전 고대도시 형성기의 신전·피라미드, 중세시대 로마의 종교탄압을 피해 기독교인들이 숨어지내던 카파도키아의 데린쿠유 지하유적, 최초로 흑색화약을 써 터널입구를 뚫었다는 프랑스 남부의 랑그도크 운하…. 고대인들은 인간의 삶이 지상과 지하를 순환하는 것으로 인식했지만 오랜 세월 이 같은 순환을 거부하면서 자연에 대한 겸손을 잃었다고 저자는 말한다. 주거공간이나 광물을 얻고자 땅을 파고 뚫었던 인류는 시간이 흐르면서 새 용도에 눈 떴고 기술발전도 진척됐다. 수로와 지하통로, 터널이 잇따라 뚫렸고 발파기법과 굴척공법도 덩달아 발달해갔다. 이젠 지하공간의 용도는 공연장, 경기장, 연구소를 비롯해 무한의 영역으로 확산되는 추세다. 그럼에도 불구하고 지하의 공간에 대한 일반의 인식은 여전히 ‘사자(死者)의 공간’이나 도피처쯤에 머물고 있다고 책은 지적한다. 그 인식은 지하공간 활용 측면에서 이전과는 확연히 달라졌다고 여겨지는 여러 개발 프로젝트들이 여전히 ‘지상과 다르지 않은 지하 구축’ 차원에 몰려 있다는 점에서 드러난다. 그래서 지하공간이 더 이상 지상의 보조적 역할이 아닌 도시계획의 한 축이어야 한다는 게 저자의 주장이다. 그 방향은 바로 진취적이고 독자적인 지하공간 개념의 창출이다. 대부분의 유럽 국가가 참여한 유럽원자핵공동연구소에 만들어진 입자가속터널이며 세계 핵물리학 실험을 이끌어온 미국 시카고의 페르미연구소, 차세대 디스플레이어를 개발한 핀란드 기술연구소, 프랑스 파리 퐁피두 문화센터의 음향연구소는 지상과 지하의 경계를 허문 공간계획으로 널리 알려진 것들이다. ‘인구의 도시집중이 심한 한국에서 기반시설의 지하화는 선호의 문제가 아니라 불가피한 선택이다.’ 저자는 한국의 상황을 이렇게 진단한다. 그러면서 대규모 지하공간 구축에 필요한 단단한 화강암층 암반, 세계적 수준의 암반 굴착기술과 축적된 신도시 건설 노하우를 들어 한국의 상황은 지하공간 활용 측면에서 아주 낙관적이라고 귀띔한다. 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

외계인은 지구인의 우주 진출에 관심이 많은 것일까. 국제우주정거장(ISS)에서 제공하는 실시간 영상에 또다시 미확인비행물체(UFO)가 찍혀 화제와 논란을 동시에 낳고 있다. 21일(이하 현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면, 지난 6일 ISS의 ‘라이브 피드’(실시간 영상 서비스)를 통해 중계된 영상에서 UFO를 발견했다고 UFO 연구가 토비 룬드가 주장했다. 룬드는 실시간 영상에서 UFO가 약 10~15초간 나타났고 이후 중계 화면이 다른 카메라로 전환됐다고 설명했다. 그는 미국 미스터리 전문매체 디스클로즈티비와의 인터뷰에서 “항상 어떤 UFO는 (일부러) 나타나고 있다”며 “미국항공우주국(NASA)은 항상 ISS에 이런 UFO가 접근할 때마다 실시간 영상을 중단한다”고 밝혔다. 룬드는 자신이 공개한 사진이 해당 실시간 영상에서 나온 UFO를 정지화상으로 캡처한 것이라고 주장하고 있다. 사진 속 UFO는 마치 영화 ‘스타트렉’의 휘장 스타플립처럼 역방향 U자 형태를 띠고 있다. 또 그는 NASA가 우주비행사와 UFO와의 소통을 은폐하기 위해 영상을 저장하는 아카이브에서 그런 기록물을 삭제했다고 말한다. 영상 속 UFO는 수직 상태로 상승하는 듯한 모습이다. NASA는 이를 다른 카메라가 찍고 있는 화면으로 전환시켜 볼 수 없게 했다. 또 다른 유튜브 사용자(Streetcap1)가 공개한 이날 영상에서도 회색의 무언가가 찍혀 있다. ISS의 카메라에 UFO가 포착된 경우는 이번이 처음은 아니다. 지난해 10월 7일 NASA가 공식 유튜브 채널에 공개한 우주 비행사들의 우주 유영 영상에도 UFO 같은 물체가 찍혀 이목을 끈 바 있다. 당시 NASA의 리드 와이즈먼과 유럽우주국(ESA)의 알렉산더 게르스트가 ISS의 전기 문제를 해결하기 위해 우주 유영하는 모습을 다룬 영상에 느닷없이 정체를 알 수 없는 UFO가 등장했던 것이다. 이에 대해 영국 임페리얼 칼리지 런던(ICL)의 앤드루 바로그 물리학과 교수는 데일리메일에 “대부분 UFO 목격담은 우주 쓰레기와 같은 인공물이며 증거가 충분하지 않아 확인할 수 없다”고 설명했다. 또 다른 전문가들은 이런 UFO가 렌즈 플레어 현상 때문에 나타나는 것이라고 해석하고 있다. ISS에 닿는 빛이 굴절돼 카메라에 찍힐 가능성이 있기 때문이다. 대부분의 과학자들은 아마추어들이 UFO나 외계생명체라고 주장하는 것들은 '파레이돌리아'(변상증)라는 현상 때문이라고 말한다. 파레이돌리아란 모호하고 연관성이 없는 자극에서 일정한 패턴을 추출해 연관된 의미를 추출해내려는 심리현상이나 여기서 비롯된 인식의 오류를 뜻한다. NASA는 이번에 ISS에 찍힌 UFO에 대해 어떤 답변도 내놓지 않았다. 사진=유튜브 캡처(http://youtu.be/2PuPcdDlCls, http://youtu.be/Mloo3kxQfFM) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 제2대 중이온가속기건설구축사업단장에 정순찬(55) 일본 고에너지가속기연구기구(KEK) 교수를 선임했다고 22일 밝혔다. 정 신임 단장은 서울대 물리학과를 졸업하고 일본 쓰쿠바대학에서 물리학 박사학위를 받았다. 1992년부터 3년간 숭실대 물리학과 조교수로 재직하다 일본으로 건너가 도쿄대 조교수 등을 거쳐 1997년 KEK 교수로 부임했다. 30여년간 중이온 과학 분야에서 연구 활동을 해 온 원자핵물리 실험연구 전문가로 일본 희귀 동위원소 가속기 시설의 건설·시운전·운용에 참여하기도 했다. 중이온가속기는 국제과학비즈니스벨트 거점지구 핵심시설로 2021년 대전 유성구 신동지구에 구축된다.

엄청난 식욕을 자랑하는 블랙홀도 때로는 쉴 때가 있는 모양이다. 천문학자들이 ‘다이어트’하는 블랙홀을 발견했다고 사이언스데일리 등 과학매체가 22일(현지시간) 보도했다. 이는 미국 예일대 천문학자들은 먼 우주에서 밝게 빛나는 천체인 퀘이사가 스스로 밝기를 조절하는 것을 처음으로 식별하면서 나온 가설이다. 우주에서 가장 밝고 강력하며 활동적인 천체인 퀘이사는 중심에 블랙홀이 존재한다. 이 블랙홀은 빛조차 흡수할 정도로 중력이 강한데 퀘이사의 빛은 그 영향에서 벗어날 수 있는 ‘사건 지평선’ 외부에 있는 원반으로부터 발생하는 것으로 알려졌다. 지금까지 한 광원으로부터 나오는 퀘이사의 밝거나 어두운 단계 모두를 연구한 경우는 없었다. 예일대가 이끈 연구팀은 수년 전부터 관측돼온 데이터를 비교해 어떤 요인으로 밝기가 6~7단계 흐려진 한 퀘이사를 발견했다. 연구를 이끈 메그(클로디아 메간) 어리 예일대 교수는 “현 시점까지 수십 만 퀘이사를 검토했고 밝기가 어두워진 것을 발견할 수 있었다”면서 “이는 퀘이사 생애에 대해 말할 수 있다”고 설명했다. 이번 연구는 이 대학의 스테파니 라마샤 연구원이 천구 적도 사이에서 있는 ‘스트라이프 82’(Stripe 82)라는 일부 하늘을 조사하는 동안 밝기가 흐려진 퀘이사를 발견하면서 시작됐다. ‘스트라이프 82’는 ‘슬로언 디지털 스카이 서베이’(SDSS)를 비롯한 많은 천문 조사를 통해 검토되고 있다. 라마샤 연구원은 “이 퀘이사는 마치 밝기를 조절하는 스위치 같다. 이는 빛의 근원(블랙홀)이 단지 약해진 것을 의미한다”면서 “퀘이사는 생활 주기가 변하는 것”이라고 설명했다. 이보다 천문학자들에게 더 중요한 점은 퀘이사의 ‘광범위한 방출선’(broad emission lines)이 약화하고 있다는 것이다. 광학 스펙트럼 상에서 이런 광범위한 방출선은 블랙홀에 빨려들어가는 물질로부터 떨어져 나온 에너지로 활성화된 것으로 이는 아직 블랙홀에 흡수되기에는 너무 멀리 있는 가스 원반의 특징이다. 이런 방출선의 변화는 블랙홀이 본질적으로 “다이어트에 들어간 것”이라고 연구팀은 말하고 있다. 그 결과 더 적은 에너지가 발산되고 있다는 것. 디머 스위치를 조절한 것처럼 이런 방출선 대부분이 사라진 것은 퀘이사 모습이 변화했다는 것이다. 연구팀은 최신 광학 스펙트럼 정보와 광학 측광 기록, X선 스펙트럼 정보 등의 다양한 관측 데이터를 분석했다. 또 이들은 가스구름이나 다른 천체가 퀘이사 얖을 지나갈 경우 퀘이사 밝기가 떨어질 수 있다는 가능성도 제외시켰다. 이번 연구결과는 여러 면에서 매우 유용할 수 있다. 우선, 퀘이사 활동의 간헐적 특징에 관한 직접적 정보를 제공하고 특히 이는 블랙홀의 산발적 활동을 암시한다. 어리 교수는 “이는 블랙홀이 어떻게 성장하는지 알아내는 데 영향을 준다”면서 모든 은하는 블랙홀을 가지고 있고 퀘이사는 블랙홀이 휴면기에 들어가기 전에 거쳐야할 단계임을 지적했다. 이어 “이는 오늘날 은하수가 어떻게 이런 모습이 됐는지에 대한 의미를 담고 있다”고 덧붙였다. 게다가, 퀘이사는 다시 불을 켤 수 있어 천문학자들에게 또 다른 변화 모습을 보여줄 수 있다. 라마샤 연구원은 “천문학자들이 50여년간 퀘이사를 연구해 왔더라도, 거의 10년간 블랙홀을 연구한 나 같은 사람은 완전히 새로운 무언가를 찾을 수 있다는 것에 기대한다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 사진=Michael Helfenbein/Yale University 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

외계인은 지구인의 우주 진출에 관심이 많은 것일까. 국제우주정거장(ISS)에서 제공하는 실시간 영상에 또다시 미확인비행물체(UFO)가 찍혀 화제와 논란을 동시에 낳고 있다. 21일(이하 현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면, 지난 6일 ISS의 ‘라이브 피드’(실시간 영상 서비스)를 통해 중계된 영상에서 UFO를 발견했다고 UFO 연구가 토비 룬드가 주장했다. 룬드는 실시간 영상에서 UFO가 약 10~15초간 나타났고 이후 중계 화면이 다른 카메라로 전환됐다고 설명했다. 그는 미국 미스터리 전문매체 디스클로즈티비와의 인터뷰에서 “항상 어떤 UFO는 (일부러) 나타나고 있다”며 “미국항공우주국(NASA)은 항상 ISS에 이런 UFO가 접근할 때마다 실시간 영상을 중단한다”고 밝혔다. 룬드는 자신이 공개한 사진이 해당 실시간 영상에서 나온 UFO를 정지화상으로 캡처한 것이라고 주장하고 있다. 사진 속 UFO는 마치 영화 ‘스타트렉’의 휘장 스타플립처럼 역방향 U자 형태를 띠고 있다. 또 그는 NASA가 우주비행사와 UFO와의 소통을 은폐하기 위해 영상을 저장하는 아카이브에서 그런 기록물을 삭제했다고 말한다. 영상 속 UFO는 수직 상태로 상승하는 듯한 모습이다. NASA는 이를 다른 카메라가 찍고 있는 화면으로 전환시켜 볼 수 없게 했다. 또 다른 유튜브 사용자(Streetcap1)가 공개한 이날 영상에서도 회색의 무언가가 찍혀 있다. ISS의 카메라에 UFO가 포착된 경우는 이번이 처음은 아니다. 지난해 10월 7일 NASA가 공식 유튜브 채널에 공개한 우주 비행사들의 우주 유영 영상에도 UFO 같은 물체가 찍혀 이목을 끈 바 있다. 당시 NASA의 리드 와이즈먼과 유럽우주국(ESA)의 알렉산더 게르스트가 ISS의 전기 문제를 해결하기 위해 우주 유영하는 모습을 다룬 영상에 느닷없이 정체를 알 수 없는 UFO가 등장했던 것이다. 이에 대해 영국 임페리얼 칼리지 런던(ICL)의 앤드루 바로그 물리학과 교수는 데일리메일에 “대부분 UFO 목격담은 우주 쓰레기와 같은 인공물이며 증거가 충분하지 않아 확인할 수 없다”고 설명했다. 또 다른 전문가들은 이런 UFO가 렌즈 플레어 현상 때문에 나타나는 것이라고 해석하고 있다. ISS에 닿는 빛이 굴절돼 카메라에 찍힐 가능성이 있기 때문이다. 대부분의 과학자들은 아마추어들이 UFO나 외계생명체라고 주장하는 것들은 '파레이돌리아'(변상증)라는 현상 때문이라고 말한다. 파레이돌리아란 모호하고 연관성이 없는 자극에서 일정한 패턴을 추출해 연관된 의미를 추출해내려는 심리현상이나 여기서 비롯된 인식의 오류를 뜻한다. NASA는 이번에 ISS에 찍힌 UFO에 대해 어떤 답변도 내놓지 않았다. 사진=유튜브 캡처(http://youtu.be/2PuPcdDlCls, http://youtu.be/Mloo3kxQfFM) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영화 ‘인터스텔라’에는 전혀 다른 우주로의 이동을 가능하게 해주는 ‘웜홀’이 등장한다. 미국 캘리포니아공대의 이론물리학자 킵 손 교수는 1988년 “웜홀은 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 통로로, 자유자재로 과거와 미래를 오간다”고 설명한 바 있다. 웜홀에서는 강한 중력이 작용해 멀리 떨어진 두 공간을 휘어지게 만들어 시간여행이 가능하다는 것이다. 영화 ‘인터스텔라’와 달리 현실에서는 웜홀의 존재를 아직까지 증명해내지 못했지만 최근 해외 연구팀은 우리 은하계 내에 웜홀이 존재하는 것으로 보인다는 주장을 내놓았다. 뿐만 아니라 이 웜홀의 크기는 거대한 우주선을 통째로 삼킬 수 있을만큼 거대하다고 설명했다. 이탈리아의 천문학자인 파울로 살루찌 교수는 “우리 은하계 중심에 있는 거대한 블랙홀에는 엄청난 중력의 힘이 작용하면서 우주의 시간을 왜곡한다. 이것은 아마도 우리가 지금까지 이론으로만 알고 있었던 웜홀일 가능성이 높다”고 설명했다. 살루찌 교수 연구진은 수학적 모델을 근거로 이 같은 결론을 내렸으며, 다른 시간(또는 우주)으로 이동할 수 있는 웜홀의 입구는 우주의 암흑물질에 의해 만들어지는 것으로 보인다고 추측했다. 암흑물질은 우주를 구성하는 총 물질의 23 % 이상을 차지하고 있고, 전파 ·적외선 ·가시광선 ·자외선 ·X선 ·감마선 등과 같은 전자기파로도 관측되지 않고 오로지 중력을 통해서만 존재를 인식할 수 있는 물질이다. 연구진은 우리 은하계의 암흑물질 분포를 표시한 지도와 최근 우주의 기원을 찾기 위해 실시한 빅뱅 실험의 자료를 결합한 뒤 이를 분석한 결과, 우리 은하는 여러개의 터널 중 하나이며 은하계 자체가 하나의 터널로서 작용한다는 것을 알게 됐다고 주장했다. 살루찌 교수는 “아마도 우주에는 이 같이 시간여행이 가능한 터널이 더 많을 것이다. 영화 ‘인터스텔라’에 등장하는 웜홀과 같은 형태”라면서 “우리는 영화가 개봉되기 이전부터 웜홀의 미스터리를 풀기 위한 방정식을 계산해 왔다”고 설명했다. 이어 “우주의 암흑물질은 아마도 웜홀이 오래동안 우주에 존재할 수 있도록 하는 에너지원으로 쓰일 것”이라면서 “우리 연구는 은하 헤일로 구역에 존재하는 것으로 본 웜홀의 실제를 밝히는데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 한편 이번 연구결과는 의학·과학기술 분야의 세계 최대 출판사인 엘스비어(Elsevier)의 ‘물리학 연대기 저널’(Journal Annals of Physics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

- 6개 강력한 '뼈' 후보군 발굴 우리은하의 중심부에 숨어 있는 은하 '골격'에 대한 증거들을 수집하고 있는 과학자들은 이러한 무거운 질량의 은하 '뼈대'가 외부에서 바라본 우리은하의 모습을 알려줄 것으로 기대하고 있다. 2013년 연구자들은 길고 밀도 높은 가스 구름이 우리은하의 나선팔 안에서 형성되어 은하의 뼈대를 만들며, 그것이 이 거대한 구조물의 형태를 결정지을 것이라는 가설을 최초로 내놓았다. 당시에는 오로지 '네시'(Nessis)라는 이름을 가진 하나의 '뼈'만 확인되었지만, 225차 미국천문협회 회의에서 연구자들은 네시가 하나뿐이 아니라는 사실을 발표했다. 버지니아 대학의 물리학과 재학생인 캐서린 주커는 추가된 6개의 강력한 은하 '뼈' 후보군을 발굴해냈다. 은하 내부에 살면서 자신이 살고 있는 은하의 전체 모습을 알기는 어렵다. 그것은 집 건물 내부에서 집의 외형을 알기 힘든 것이나 마찬가지다. 이러한 점이 우리은하의 모습을 알고자 하는 천문학자들을 오랫동안 괴롭혀왔다. 지구가 구형이라는 것은 우주선을 타고 지구 밖으로 나가보면 바로 확인되는 사실이다. 하지만 우리은하는 지름이 10만 광년이나 되고, 태양계는 중심으로부터 3만 광년쯤 떨어진 변두리에 자리잡고 있다. 그러니 우리은하의 전체 모습을 보려면 우주선을 타고 바깥쪽으로 적어도 2만 광년 이상은 나가야 하는데, 지금 우주선 속도로는 몇억 년이 걸린다. 그래서 천문학자들은 우리은하 내부에서 그 외형을 알 수 있는 방법을 연구하고 있는 중이다. 우리은하는 나선은하로, 은하 중심에서 뻗어나와 주변부를 둘러싸고 있는 여러 개의 나선팔을 갖고 있다. 배수구로 물이 내려갈 때 소용돌이치는 모양과 비슷한 형상인데, 옆에서 보면 전체적으로 하나의 평면, 곧 은하 원반을 이루고 있다. 쉬운 비유를 들자면, 프라이팬 위에 놓인 계란 프라이 같은 모양이다. 태양과 지구는 은하 평면에서 약간 위쪽으로 올라간 위치에 자리잡고 있는데, 이것이 보다 넓은 은하 구조를 보려고 하는 과학자들에게 조그만 도움을 주고 있다. 말하자면, 어린이가 군중 속에서 좀더 잘 보기 위해 어른의 어깨 위에 무등을 타고 있는 거나 비슷하다. 천문학자들은 거대한 나선팔들이 전체적인 은하의 모습을 만들고 있다는 사실은 확인했지만, 그 나선팔들을 비롯해 거기서 갈라져나온 작은 나선팔들의 정확한 위치 등은 아직까지 결정짓지 못하고 있는 것이다. 그러나 현재 확인된 '뼈대'를 연구함으로써 과학자들은 우리은하의 외형을 더욱 자세히 알 수 있는 길을 찾은 셈이다. "이것은 정말 새로운 연구분야" 라고 주커가 시에틀의 ASS 회의에서 스페이스닷컴에 말했다. 이 회의에서 주커는 은하 골격에 대한 자신의 연구를 발표했다. "내가 밝혀내고자 했던 것은 유일한 '뼈'로 알려졌던 네시가 사실은 유일한 필라멘트가 아니며, 네시와 비슷한 필라멘트들이 여러 개 있다는 것이다. 그것들을 종합적으로 연구하면 은하의 구조를 알아낼 수 있다" 주커가 스피처 우주망원경을 포함해 다양한 망원경으로 은하의 '뼈'를 찾아나선 결과, 15개의 긴 가스 구름 띠를 후보 목록에 올릴 수 있었다. 은하의 뼈가 되기 위해서는 6개의 조건을 충족시켜야 한다. 예컨대, 필라멘트가 은하 평면과 평행해야 하며, 나선팔과 연결되어 있어야 한다는 것과 같은 조건이다. 네시는 우리은하의 나선팔 중에서 가장 큰 방패-켄타우르스자리 팔의 중추에서 뻗어나온 것으로 보인다. 또 하나의 조건은 가스 구름 띠의 길이가 그 폭의 50배 이상은 되어야 한다는 것이다. 네시는 300배 이상이나 된다. 주커는 이러한 조건들을 충족시키는 10개의 후보군을 찾아냈으며, 그중 6개는 모든 조건들을 완벽하게 구비한 것들이었다. 주커는 발표문을 다음과 같은 문장으로 끝을 맺었다. "네시는 유일한 은하의 뼈가 아니다. 다른 뼈들도 존재한다" 결론적으로 은하의 뼈대를 찾는 주커의 연구가 마무리되면 우리은하의 기본적인 구조와 형태, 그리고 바깥에서 바라본 우리은하의 모습 등을 더욱 자세히 알 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

해수면이 예상보다 훨씬 빠른 속도로 높아지고 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다. 14일(현지시간) BBC 등에 따르면 하버드 대학 연구팀의 연구 결과 1900년부터 1990년까지는 1년에 해수면이 1.2㎜씩 높아졌으나 1990년부터 20년간은 1년에 3㎜씩 높아졌다. 20세기 들어 1990년까지 해수면 수위는 종전에 예측됐던 것보다 30% 낮았지만 이후 상승 속도가 빨라지기 시작했다는 것이다. 연구 결과는 네이처지에 실렸다. 과학자들은 해수면 상승 속도가 빨라지는 것은 지구온난화로 촉발된 그린란드와 남극대륙 서부지역의 얼음층 용융, 줄어드는 빙하 탓이라고 설명했다. 하버드대 지구물리학자로서 이번 연구를 주도한 칼링 헤이는 “최근 수십년간 의미 있는 (수면상승) 가속화 현상을 지켜보고 있다”면서 “세계 평균보다 더 빠른 속도로 수면이 상승하고 있는 미국 동부연안 도시가 최대 관심 대상”이라고 말했다. 애리조나대 환경연구소 공동대표 조너선 오버펙은 “이번 연구는 가속화되는 바다 온난화, 얼음층 붕괴 등 골치 아픈 문제들이 앞으로 더욱더 수위 상승을 부채질할 것이고 아마도 생각보다 더 빠른 속도로 진행될 것이라는 점을 의미하고 있다”면서 “이로 인해 기후변화 적응이 더 어렵고 비용도 많이 들게 될 것”이라고 우려했다. 이창구 기자 window2@seoul.co.kr

지구로 부터 약 1만 광년 떨어진 곳에는 '별중의 별'로 불리는 쌍성의 특이한 별이 있다. 바로 우리의 태양보다 500만 배는 더 밝은 별 '에타 카리나이'(Eta Carinae)다. 지난주 미 항공우주국 나사(NASA)가 3D로 구현된 에타 카리나의 모습을 미 천문학협의회 연례회의에 공개해 화제에 올랐다. 지난 11년 동안 지상의 각종 천체망원경과 우주에 떠있는 허블우주망원경 등 모든 관측 수단을 동원해 만들어진 이 영상은 환상적인 '에타 카리나이'의 모습을 자세한 설명과 함께 담고있다. 용골자리(the constellation Carina)에 위치한 에타 카리나이는 지금도 매우 격렬하고 불안정하게 활동하는 별로 크고 작은 두개의 '태양'으로 이루어져 있다. 큰 별은 우리의 태양보다 질량이 90배 정도 크지만 500만 배는 더 밝은 것이 특징. 작은 별 역시 태양보다 30배 정도 큰 질량을 가졌지만 100만 배는 더 밝다. 에타 카리나이가 세상에 처음 알려진 것은 지난 1830년으로 15년 전 부터 NASA를 중심으로 본격적으로 연구가 진행되고 있다. NASA 고나드 우주비행센터 천체물리학자 토마스 마두라 박사는 "2개의 별이 타원을 그리며 5.5년을 주기로 서로를 공전하고 있다" 면서 "이 과정에서 격렬한 항성풍(stellar wind)등 엄청난 양의 에너지를 방출한다"고 설명했다. 이어 "먼 미래에 초신성 폭발로 대미를 장식할 것으로 예상된다" 고 덧붙였다.　 　박종익 기자 pji@seoul.co.kr

성균관대는 화학공학부 4학년 백상열(26)씨의 논문이 SCI(과학기술논문인용색인)급 국제학술지인 ‘현대응용물리학’ 온라인판에 게재됐다고 11일 밝혔다. 백씨는 웨어러블 센서의 작동 원리 및 이론을 수학적으로 분석했다. 센서의 작동 원리 등이 수학 이론으로 규명된 것은 처음이다.

중국에서 ‘수소폭탄의 아버지’로 불리는 핵 물리학자 위민(于敏·89) 중국공정물리연구소 고급과학 고문이 2014년 국가최고과학기술상을 수상했다고 관영 신화망이 지난 10일 보도했다. 전년에는 ‘원자탄의 아버지’로 불리는 핵 물리학자 청카이자(程開甲·97) 군 총장비부 과학기술위원회 고문이 이 상을 받았다. 핵무기를 개발한 과학자들이 2년 연속 국가최고과학기술상을 받은 것이다. 베이징대에서 물리학을 전공한 위민은 중국이 1967년 첫 수소폭탄 실험에 성공하는 데 결정적인 역할을 한 인물이다. 위민이 없었다면 중국은 핵 보유국이 되지 못했을 것이란 말이 있을 정도다. 신화망은 위민이 국가 기밀급 핵 개발 프로젝트에 참여하면서 1976년부터 무려 12년간 신분을 숨기고 살아야 했다며 국가를 위해 평생 헌신했다고 치켜세웠다. 신화망은 특히 국가최고과학기술상이 제정된 2000년부터 지난해까지 이 상을 받은 중국 과학자는 모두 25명이지만 핵무기 개발에 공헌한 과학자가 선정된 것은 지난해와 올해가 유일하다고 전했다. 지난 9일 열린 시상식에는 시진핑(習近平) 국가주석이 직접 나와 상을 수여했다. 허리를 굽힌 시 주석이 휠체어에 앉은 위민에게 상을 주는 모습이 공개됐다. 상금은 500만 위안(약 8억 8000만원)이다. 시진핑 집권 이후 2년 연속 핵무기 개발 과학자가 이 상을 받은 것은 중국이 시진핑 체제 들어 ‘이기는 군대’를 기치로 내걸고 전방위적인 국방 개혁을 추진하는 것과 무관치 않다는 해석도 나온다. 베이징 주현진 특파원 jhj@seoul.co.kr