‘퀀텀 리프’(Quantum Leap)라는 말은 원래 양자물리학에서 나온 용어로, 원자 내에서 하나의 에너지 상태로부터 또 다른 에너지 상태로의 변화를 말할 때 사용된다. ‘양자 도약’이란 뜻의 이 단어는 요즘엔 경제학이나 경영학에서도 ‘비연속적 도약’ 또는 ‘획기적 도약’의 의미로 종종 쓰인다. 어느 기업이든 지속가능 성장을 추구하기 위해선 ‘퀀텀 리프’가 절실히 필요하다. 국가 발전에 있어서도 마찬가지다. 우리는 지금 10년 넘게 선진국 진입의 문턱인 ‘마(魔)의 2만 달러’ 언저리에서 주춤거리고 있다. 여기서 우리가 더 이상 머물러선 안 된다. 획기적인 도약을 위해 우리의 힘을 하나로 모으고 제2의 ‘한강의 기적’을 이뤄 당당히 선진국 대열로 올라서야 할 시점이다. 이를 위한 백년대계(百年大計)를 세우는 데는 꼭 고려해야 할 과제가 몇 가지 있다. 그중 하나가 에너지 안보 확립이라고 생각한다. 에너지 자립화는 제2의 도약을 이루는 데 매우 어렵지만 중요한 과제다. 특히 석유 등 천연자원이 없는 우리나라에서 에너지와 자원 확보는 생존이 걸린 문제이다. 오는 3월 우리나라에서는 핵 관련 매머드 국제회의가 열린다. 세계 각국 정상들이 모여 핵 에너지에 대해 논의하는 ‘2012 서울 핵안보정상회의’와 ‘원자력인더스트리서밋’ 회의가 그것이다. 세계 50여 개국 정상과 유엔, 국제원자력기구(IAEA), 유럽연합(EU), 인터폴 등 4대 국제기구 대표들과 세계 원자력산업계 최고경영자(CEO), 원자력 관련 국제기구 대표 등 200여명의 고위급 인사가 대거 찾아 세계인들의 관심이 다시 한번 한국에 쏠리게 된다. 대한민국은 이미 86아시안게임과 88올림픽, 2002월드컵, 주요 20개국(G20) 정상회의 등을 성공적으로 개최해 국제사회에서 국가 인지도와 브랜드를 높였던 경험을 가지고 있다. 더욱이 ‘서울 핵안보정상회의’는 21세기 국제안보의 심각한 위협 요인인 핵 테러 방지를 목표로 하는 최상위 국가 간 회의로, 국내 역사상 가장 큰 규모의 정상회의이다. 외교 전문가들은 벌써 이번 회의를 성공적으로 개최하게 되면 지구촌은 원자력의 평화적 이용을 위한 선결요건인 핵 안보와 안전을 공고히 다지는 한편 우리나라는 진정한 글로벌 중심 국가로 거듭나는 출발점이 될 것이라고 점치기도 한다. 아무쪼록 이번 회의가 대한민국의 저력과 기량을 마음껏 보여 줄 계기가 되기를 바라는 마음 간절하다. 우리가 명실상부한 선진국으로 진입하기 위해서는 앞으로 난관이 숱할 것이지만, 그 난관 때문에 우리의 도전이 더 아름다워질 것이다. 대규모 정상회의 개최를 계기로 대한민국의 위상을 한껏 높이고, 두 번째 도약의 발판이 확실히 구축되기를 간절히 소망한다. 우리 원자력산업계는 지난 30여년 동안 원자력을 최고 수준으로 발전시켜 아랍에미리트연합(UAE)에 원전을 수출한 저력을 가지고 있다. 또 우리는 핵 비확산을 공고히 유지하면서 원자력을 평화적으로 이용해 온 모범국가다. 따라서 ‘서울 핵안보정상회의’와 ‘원자력인더스트리서밋’은 우리의 국격(國格)을 한 단계 높여줄 뿐 아니라 세계로 뻗어 나가고 있는 한국 원전 기술을 세계인들에게 다시 한번 각인시켜 줄 수 있는 절호의 기회가 될 것이다. 또 에너지 부족국인 우리나라가 에너지 자주율을 올릴 수 있는 계기도 마련할 것으로 보인다. 특히 필자는 ‘원자력인더스트리서밋’의 조직위원장으로서 이 회의의 성공적인 개최를 위해 노력하고 있다. 사람이나 기업 또는 국가에는 한순간에 훌쩍, 우리가 상상도 하지 못할 정도로 높이 뛰어오르는 순간이 있다. 국제사회에서 주도적인 역할을 한다는 것은 우리가 초일류 국가로 발돋움할 수 있는 밑거름이 된다. 이러한 좋은 기회를 살려 훗날 이 땅에서 살아갈 후손들에게 풍요로운 삶의 터전을 선사하도록 하자.

기초적인 원리는 더 이상 연구할 것이 없다며 ‘죽은 학문’으로 취급받던 물리학이 새로운 혁명기에 접어들고 있다. 현대물리학의 절대 진리인 알베르트 아인슈타인(1879~1955)의 ‘특수상대성이론’과 베르너 하이젠베르크(1901~1976)의 ‘불확정성 원리’가 동시에 의심받고 있다. 천재들의 머릿속에서 만들어진 이론이 ‘실험실의 기계’를 앞세운 학자들에게 도전받는 형국이다. 두 이론의 오류가 사실이라면 20세기 이후 생성된 대부분의 물리학 이론과 가설은 정도에 상관없이 원초적으로 오류를 가질 수밖에 없다. ●獨·日 연구진 “양자역학의 뿌리 결함 발견” 과학저널 ‘네이처 피직스’ 최신호는 오스트리아 빈 공업대와 일본 나고야대 공동연구진의 연구결과를 실었다. 특정 조건에서 입자들의 위치와 속도를 불확정성 원리의 오차범위 이내로 측정해냈다는 연구 내용은 물리학계에 엄청난 파장을 일으켰다. 1927년 하이젠베르크가 발표한 불확정성 원리는 아이작 뉴턴으로 대표되는 고전물리학이 미시적인 세계에서는 맞지 않는다는 점을 담고 있다. 언제 어느 상황에나 동일한 ‘계산과 결과’가 가능하다고 여겼던 과학계의 고정관념이 눈에 보이지 않는 세계에서는 적용되지 않는다는 논리다. 이 이론은 물질이 한 상태가 아니라 여러 상태로 동시에 존재할 수 있다는 ‘양자역학’의 핵심 원리가 됐다. 김재완 고등과학원 교수는 “이전에는 항상 결론이 하나였다면 조건에 따라 결과를 다르게 해석할 수 있다는 것”이라며 “개념의 확장이자 기존 한계를 뛰어넘었다는 의미”라고 설명했다. 불확정성 원리는 화학·화학공학·재료공학·나노과학 등에서도 핵심 이론이다. ●CERN “빛보다 빠른 물질 존재… 바로 중성미자” 지구나 우주와 같은 거시세계를 지배해온 아인슈타인의 특수상대성이론 역시 불확정성 원리와 같은 처지다. 유럽입자물리연구소(CERN) 과학자들은 지난해 9월 “소립자인 중성미자의 속도가 빛보다 빠르다는 측정결과를 얻었다.”고 발표했다. “빛보다 빠른 물질이 없다.”는 특수상대성이론이 틀렸다는 것이다. 현대물리학은 아인슈타인의 주장이 옳다고 전제한 뒤 쓰여졌다. 이 때문에 세계 각국에서는 CERN의 실험에 대한 검증이 한창이다. 물리학자들은 아직까지 두 이론의 오류를 인정하지 않는 분위기다. 양쪽 연구팀 모두 실험을 통해 결과를 내놓은 만큼 실험오류 가능성이 높다는 주장이다. 김정욱 고등과학원 초대 원장은 “CERN의 연구결과는 이전에 비슷한 종류의 실험과 결과가 다른 것”이라며 “대부분의 물리학자들이 100% 신뢰할 수 없다고 보고 있다.”고 밝혔다. ●“사실이라면 지동설에 비견될 만한 혁명” 그러나 두 이론의 오류가 사실로 드러날 경우 물리학의 지각변동은 불가피하다. 김수봉 서울대 물리천문학부 교수는 “사실이라면 천동설에서 지동설로 패러다임이 전환되는 것과 비견될 만한 사건”이라며 “교과서의 일부분을 고치고 추가하는 문제가 아니라 아예 처음부터 새로 써야 하는 상황이 될 것”이라고 밝혔다. 이어 “사안 자체가 워낙 중요한 문제라 섣불리 나서는 학자는 없지만, 과학은 하나라도 틀리면 틀린 것이라는 점이 중요하다.”고 강조했다. 박건형·윤샘이나기자 kitsch@seoul.co.kr

양자역학의 기본 이론인 ‘불확정성 원리’가 항상 성립하는 건 아니라는 연구 결과가 일본 학자들에 의해 제기됐다. 16일 일본 언론에 따르면 나고야대 오자와 마사나오 교수와 오스트리아 빈 공대 하세가와 유지 교수 등은 중성자의 위치와 속도를 동시에 정확하게 측정할 수 있다는 내용의 수식과 이를 입증하는 실험 결과를 영국 과학 전문지 네이처 피직스 인터넷판에 발표했다. 이는 독일 물리학자 베르너 하이젠베르크(1901∼1976)가 1927년에 제창한 뒤 1932년 노벨 물리학상을 수상한 불확정성 원리에 기본적인 결함이 있다는 사실을 입증한 셈이다. 불확정성 원리는 전자와 중성자 등 미세한 입자의 위치와 속도를 동시에 정확하게 측정할 수 없다는 내용이다. 사람의 눈에 어떤 물질이 보이는 것은 물질에 닿은 빛이 반사해 눈에 도달하기 때문이다. 위치를 정확하게 측정하려고 하면 운동량이 확정되지 않고 반대로 운동량을 측정하려 하면 위치가 불확정해지기 때문에 위치와 운동량을 동시에 오차 없이 측정하는 것은 불가능하다는 것이다. 오자와 교수 연구팀은 해외 연구용 원자로에서 발생시킨 중성자를 이용해 자전에 해당하는 스핀 값을 측정했다. 스핀의 세로와 가로 두 방향의 성분은 동시에 측정하면 오차가 발생해야 하는데 오자와 교수 연구팀은 중성자가 특정 상태에 있는 경우 원리가 규정하는 물리적 성질을 뛰어넘는 높은 정밀도로 두 방향을 측정하는 데 성공했다. 위치와 속도에 해당하는 두 종류의 스핀을 매우 정확하게 측정했고, 오차는 불확정성 원리를 나타내는 수식의 허용 범위보다 작았다. 이번 결점의 발견으로 새로운 측정 기술이나 미래 기술로 기대되는 양자암호 통신의 정밀도를 높이는 성과 등이 기대된다. 이에 대해 이긍원(고려대 교수) 한국물리학회 총무이사는 “하이젠베르크의 불확정성 원리는 물리학계에서 매우 중요한 이론이어서 이번 연구 결과가 사실이라면 매우 충격적인 일”이라고 말했다. 도쿄 이종락특파원 jrlee@seoul.co.kr

쇼클리 반도체 연구소 연구원인 고든 무어는 1965년 “1년 6개월마다 하나의 반도체 칩에 들어가는 트랜지스터 수가 2배씩 증가한다.”고 발표했다. 반세기 넘게 전 세계 물리학계와 정보기술(IT)업계를 지배했던 이른바 ‘무어의 법칙’(메모리 성장론)의 탄생이었다. 트랜지스터 수가 2배씩 늘어난다는 것은 정보의 집적도가 그만큼 높아진다는 뜻으로, 더 작고 성능 좋은 반도체를 만들 수 있다는 것이다. 무어는 로버트 노이스, 앤디 그로브와 함께 1968년 인텔을 창업했고, 스스로 반도체의 역사를 이끌었다. 무어의 법칙에 가장 강력하게 도전했던 사람은 황창규 지식경제부 연구개발(R&D)전략기획단장이었다. 그는 삼성전자를 이끌던 2002년 2월 미국 샌프란시스코에서 열린 국제반도체회로학술회의(ISSCC) 총회 기조연설에서 “반도체 집적도는 1년에 2배씩 증가한다.”고 주장했다. ‘메모리 신성장론’ 또는 ‘황의 법칙’으로 불리는 이 주장은 기술의 가능성을 지나치게 높게 본다는 비판을 받았지만 삼성전자를 비롯한 전 세계 반도체업체들의 치열한 기술 경쟁 덕분에 10년 가까이 이어지고 있다. ●원자 단 12개로 1비트 저장 ‘무어의 법칙’과 ‘황의 법칙’은 언젠가는 한계에 도달할 수밖에 없는 운명이었다. 무한정 작아질 수는 없기 때문이다. 나노 단위까지 작아진 반도체 기술은 더 이상 작아질 수 없는 장벽 앞에 서 있다. 실리콘을 이용한 현재의 반도체 원리는 집적도를 일정 수준 이상 높일 경우 반도체라는 특성 자체에 손상을 입힐 수 있기 때문이다. 나노 단위로 작아진 물질은 원래의 성질과는 다른 양상을 보인다. 이 같은 차이는 신소재 등 일부 분야에서는 새로운 기회가 되지만, 특성을 그대로 이용하던 분야에서는 치명적인 약점이 된다. 이 때문에 학계와 기업들은 미래의 반도체에 대한 새로운 방식의 연구에 막대한 비용을 투자해왔다. ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀이 현재 가장 각광받는 연구 분야인 것도 반도체의 미래로 유력하게 꼽히기 때문이다. 기술이 항상 단계를 거쳐 발전하는 것은 아니다. ‘콜럼버스의 달걀’처럼 획기적인 발상은 때로는 문제를 보는 시각 자체를 바꾸고 한 분야의 패러다임을 전환하는 계기가 된다. 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에 게재된 IBM 앨머데인연구소의 데이터 저장기술이 전 세계 물리학계와 반도체업계를 흔들고 있다. 18개월마다 2배의 집적도를 가진 반도체를 만드는 데 매달려 온 과학자들의 노력을 허무하게 만들 정도로 혁신적이기 때문이다. 안드레아스 하인리히 박사가 이끄는 연구팀은 절대온도(영하 273도)에 가까운 아주 낮은 환경에서 6개씩 2줄로 묶인 철(Fe) 원자 12개로 기본 저장 장치인 ‘반강자성체’를 만들었다. 현재의 데이터 저장 기술은 강자성체에 초점이 맞춰져 있다. 강자성체는 원자의 회전이 정렬되거나 같은 방향으로 진행되면서 신호를 만들어내는 원리다. 반면 연구팀이 이용한 반강자성체는 원자들이 반대 방향으로 회전하면서 데이터의 기본 단위인 1비트(bit)를 저장할 수 있다. 원자들의 회전 방향을 바꾸는 방식으로 디지털 신호인 0 또는 1을 표시하는 것이 가능하다. 사이언스는 “현재의 하드디스크(HDD) 형태에 1비트를 저장하기 위해서는 최소 100만 개 이상의 원자가 필요했지만, IBM의 연구 결과는 단 12개의 원자로 이 역할을 대신할 수 있다는 것”이라고 설명했다. 하인리히 박사는 “이 기술을 적용한 장치는 기존의 하드디스크 크기에 100테라바이트(TB) 이상의 정보를 담을 수 있다.”고 밝혔다. ●무어·황의 법칙 무력화 이는 집적도가 현재의 최신 기술보다 최소 100배 이상 높아지는 수준으로 무어의 법칙이 더 이상 유효하지 않다는 뜻이기도 하다. 연구팀은 주사터널링현미경을 이용해 원자가 배열된 모습은 물론 정보 처리 과정에서 방향을 바꾸는 모습까지 찍는 데 성공했다. IBM 측은 “이번 연구는 해당 연구실을 처음으로 설립하고, 실리콘 반도체를 대체할 미래의 반도체를 연구하는 데 평생을 바친 돈 아이글러 박사의 노력의 결과물”이라고 밝혔다. 아이글러 박사는 최근 연구소를 은퇴했지만 이번 사이언스 논문에 공동 저자로 이름을 올렸다. 허핑턴포스트는 “전통적인 반도체의 시대가 끝났다.”고 선언했다. 그러나 이번 연구 결과가 어떤 데이터 저장 장치로 발전할지는 아직 확실치 않다. 연구팀은 “현재와 같은 형태의 하드디스크를 만드는 방향과 새로운 형태의 메모리를 만드는 방법 모두 고려하고 있다.”고 밝혔다. 일각에서는 핵심 차세대 메모리인 ‘STT-M램’ 등 현재의 D램을 대체할 미래 기술의 발전을 이끌 것이라는 시각도 있다. 상용화까지는 최소 5년에서 10년 정도의 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 현실적으로 해결해야 할 과제가 있기 때문이다. 이번 연구는 모든 물질의 활동이 거의 정지 상태에 가깝게 되는 절대 온도 근처에서 진행됐다. 실제로 연구팀은 온도가 5도만 올라가도 저장 장치로서의 기능을 상실한다고 밝히고 있다. 또 저장을 하더라도 이를 읽어낼 하드디스크나 레코드판의 ‘바늘’ 역할을 할 장치도 마련해야 한다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

핵개발 의혹과 관련해 이란과 서방이 팽팽한 신경전을 벌이고 있는 가운데 이란의 핵과학자 1명이 11일 차량 폭탄테러로 목숨을 잃었다. 이란은 과거 유사한 사건을 근거로 미국과 이스라엘을 배후로 지목하고 있어 긴장이 고조되고 있다. 반관영 뉴스통신 파르스 등 현지 언론은 테헤란대학의 교수이자 나탄즈 우라늄 농축시설 책임자인 모스타파 아흐마디 로샨(32)이 자신의 차량 밑에 부착된 자석 폭탄이 터지면서 숨졌다고 보도했다. 이날 오전 오토바이를 탄 두 명의 범인이 테헤란대 캠퍼스 동쪽에 주차됐던 로샨의 차량에 자석 폭탄을 설치한 것으로 전했졌다. 로샨과 함께 차에 타고 있던 동료 2명 중 1명도 병원 이송 뒤 숨졌다. 테헤란 당국은 테러에 동원된 자석 폭탄이 이전에 발생했던 과학자 암살에도 사용됐던 것이라며 곧바로 이스라엘을 배후세력으로 지목했다. 2010년부터 테헤란에서 폭탄 사고로 사망한 핵과학자는 로샨을 포함해 4명에 이른다. 테헤란 부주지사 사파르 알리 브라틀루는 “이번 테러 수법은 과거 이란 핵과학자들을 대상으로 했던 방법과 유사하다.”며 “폭발의 책임은 시오니스트(이스라엘) 정권에 있다.”고 말했다. 이란원자력기구도 이날 성명을 내고 “미국과 이스라엘은 극악무도한 행위로 우리가 가는 길을 돌려놓지 못할 것”이라며 핵개발을 지속하겠다는 의지를 천명했다. 앞서 2010년 1월에는 테헤란대 교수인 핵 물리학자 마수드 알리 모하마디가 출근길에 폭탄 공격으로 숨졌고, 같은 해 11월에는 이란원자력기구의 핵심 멤버였던 마지드 샤흐리아리가 폭발 사건으로 사망했다. 지난해 7월에는 핵 과학자 다리우슈 레자에이가 오토바이를 탄 괴한의 총격으로 목숨을 잃었다. 이순녀기자 coral@seoul.co.kr

‘정신이 육체를 지배한다.’는 오랜 명제에 의심을 품는 사람이 있다면 여기 스티븐 호킹 케임브리지대 명예교수를 보라. ‘현존 최고의 물리학자’라는 수식어에 감히 그 누구도 이의를 제기할 수 없고, 아인슈타인 이후 누구보다 뛰어난 이론과 우주를 보는 시각을 제시했지만 그의 가장 큰 업적은 ‘생존’ 그 자체다. 1963년 근위축성 측색경화증(루게릭병)으로 2~3년만이 남았다는 시한부 판정을 받았던 22살의 청년 호킹은 올해도 살아있다. 지난 8일(현지시간) 70세 생일을 맞은 과학자의 인생은 우리에게 무엇을 주는 것일까. ●22세때 3년 시한부 선고… 연구 지속 호킹 교수는 루게릭병 진단을 받기 전 자신의 삶이 ‘지루했다.’고 표현한다. 그러나 때이른 죽음을 직면한 호킹 교수는 점점 말을 듣지 않는 몸 대신 정신을 집중하기 시작했다. “삶이란 좋은 것이고 하고 싶은 일도 많다는 것을 깨달았다.”는 것이다. 특히 호킹 교수가 일생의 목표로 삼은 ‘우주의 완전한 이해’는 몸보다는 정신이 훨씬 큰 역할을 할 수 있는 분야였다. 그의 병이 유례를 찾기 힘들 정도로 천천히 진행된 것은 자신은 물론 과학계에도 큰 축복이었다. 호킹 교수가 세계적인 명성을 얻게 된 것은 1973년이다. ‘블랙홀은 검은 것이 아니라 뜨거운 물체처럼 빛을 발한다.’는 그의 이론은 블랙홀에 대한 학계의 고정관념을 송두리째 흔들었다. 1979년에는 아이작 뉴턴, 폴 에이드리언 디랙에 이어 케임브리지대 루카시언 석좌교수가 됐다. 하지만 병마는 끊임없이 그를 괴롭혔다. 1985년 폐렴으로 인한 기관지 절개술은 그의 목소리를 기계음으로 영원히 바꿔놓았다. 그러나 그 어떤 것도 호킹 교수를 막을 수는 없었다. ‘특이점 정리’ ‘블랙홀 증발’ ‘양자우주론’ 등 호킹 교수가 내놓은 이론은 ‘가설의 천국’인 이론물리학계에서 가장 뛰어나고 혁신적인 이론으로 각광받았다. 호킹 교수의 이론은 물리학자들이 꿈꾸는 단 하나의 원리, 곧 ‘최종 이론’에 가깝다. 호킹 이전의 물리학은 우주와 같은 거시세계를 다루는 상대성이론과 미시세계를 다루는 양자역학이 분리된 세계였다. 그러나 그는 이 둘을 하나로 통일하는 양자중력론에 평생을 바쳤다. 휠체어에 앉아 수십년간 목 위의 움직임만으로 세상과 소통한 호킹 교수는 과학의 대중화에도 지대한 영향을 미쳤다. 그의 행동 하나, 말 하나에도 전 세계가 귀를 기울였다. 호킹 교수의 첫 저서 ‘시간의 역사’는 난해한 내용임에도 전 세계적으로 1000만권 이상 판매됐다. 호킹 교수 자신도 abc방송이 선정한 지난 25년간 세계를 변화시킨 25인 중 7위에 이름을 올렸다. 학문적 성과 이외에도 호킹 교수는 민간 우주 여행사의 무중력 체험선에 탑승해 무중력 공간을 체험한 것으로 화제가 되기도 했고, 이혼과 재혼 등 사생활도 언론과 대중의 관심을 한 몸에 받고 있다. ●무신론 주장… 철학자에 가까워져 수십년간 ‘신’의 존재를 부인하지 않았던 호킹 교수는 2010년 발간한 저서 ‘위대한 설계’를 통해 본격적인 ‘무신론자’로 돌아섰다. 지난해에는 “사후 세계가 우리를 기다리고 있다는 믿음은 죽음을 두려워하는 사람들이 만들어 낸 동화일 뿐”이라며 이 같은 믿음이 확고하다는 사실을 다시 강조하기도 했다. 고희를 맞은 노()과학자는 이제 철학자에 가까워 보인다. 외계인의 존재, 시공간을 거스르는 존재 등에 대한 최근의 발언들은 연구보다는 고뇌의 결과물로 보인다. 시간은 많이 남지 않은 것 같다. 영국 일간 데일리메일은 최근 “호킹 교수의 뺨 근육이 악화되면서 1분에 한 단어밖에 발음하지 못할 정도”라고 전했다. 또 호킹 교수는 8일 열린 자신의 생일파티에도 참석하지 못했다. 역사는 그를 어떻게 기록할까. 갈릴레이, 뉴턴, 아인슈타인의 대를 이었던 ‘누구나 인정하는 당대 최고의 과학자’보다는 ‘정신과 마음이 가장 위대했던 과학자’가 더 어울리지 않을까. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

우주의 비밀에 가장 가까이 다가간 세계적 물리학자 스티븐 호킹도 풀지 못한 지상 최대의 미스터리는 다름아닌 ‘여성’이었다. 오는 8일 70세 생일을 맞는 호킹은 과학주간지 ‘뉴사이언티스트’와의 인터뷰에서 “하루 중 가장 많은 생각을 하는 것은 여성인데, 그들은 정말 완벽한 미스터리”라고 말했다고 영국 일간 가디언이 4일(현지시간) 전했다. 호킹은 그 이유에 대해선 설명하지 않았으나 평탄치 못했던 결혼생활과 연관이 있을 것으로 추측된다. 이순녀기자 coral@seoul.co.kr 36) 목졸려 살해된 시신, 라면박스만 없었어도…　범죄가 흔적을 남기기 위해… 35) 그녀와 만난 남자는 모두 죽는다　마약에 눈먼 20대 명품녀의 엽기적 살인행각 34) 하얀 피부와 사후강직이 일러준 토막살인의 진실　전철역 화장실에 유기된 30대女의 시신 33) 억울한 10대 소녀의 죽음…두줄 상처의 비밀 추락에 의한 자살? 몸을 통해 타살 증언하다 32) 살해된 20대女의 수표에 ‘검은 악마’의 정체가 담기다 완전범죄를 꿈꾸던 엽기 살인마 31) 최악의 女연쇄살인범 김선자, 5명 독살과 비참한 최후　청산염으로 가족, 친구 무차별 살해 30) 동거女 잔혹하게 살해한 30대, 시신이 물속에서 떠오르자…　살인후 물속으로 던진 사건 그후 29) 살인자가 남기고 간 화장품 향기, 그것은 ‘트릭’이었다　강릉 40대女 살인사건의 전말 28) 소리없이 사라진 30대 새댁, 알고보니 들짐승이…　부러진 다리뼈가 범인을 지목하다 27) 40대 여인 유일 목격자 경비 최면 걸자　법최면이 일러준 범인의 얼굴 26) 목졸리고 훼손된 60대 시신… 그것은 범인의 속임수였다　‘파란 옷’ 입었던 살인마 25) 그녀가 남긴 담배꽁초 감식결과 놀라운 사실이　살인 현장에 남은 립스틱의 반전 24) 택시 안에서 숨진 20대 직장女 살인범은 과연…　돈 버리고 납치한 이상한 택시 강도 23) 살인현장에 남은 별무늬 운동화 자국의 비밀　60대 노인의 치밀한 트릭 22) 70% 부패한 시신 유일한 증거는 ‘어금니’　억울한 죽음 단서 된 치아 21) 자다가 갑자기 세상을 뜨는 젊은 남자들…누구의 저주인가?　청장년 급사증후군의 비밀 20) 아파트 침대 밑 女 시신 2구…잔인한 ‘진실게임’ 결과는?　누명 벗겨준 거짓말 탐지기 19) 자살이라 보기엔 너무 폭력적인 죽음…왜?　가해자·피해자는 하나였다 18) 헤어드라이어로 조강지처 살해한 50대의 계략…　몸에 남은 ‘전류반’은 못 숨겼네 17) 물속에서 떠오른 그녀의 흰손…토막살인범 잡고보니　바다에서 건진 시신 신원찾기 16) 이태원 옷집 주인 살인사건…20대 여성이 지목한 범인은?　찢어진 장부의 증언 15) 무참히 살해된 20대女…6년만에 살인범 잡고보니…　274만개의 눈이 잡은 연쇄살인범의 정체 14) 백골로 발견된 미모의 20대女, 성형수술만 안 했어도…　가련한 여성의 한 풀어준 그것 13) 車 운전석에서 질식해 숨진 그녀의 주먹쥔 양팔 12) 불탄 시신의 마지막 호흡이 범인을 지목하다　화재사망 속 숨어있는 타살흔적 증거는 11) 자살한 40대 노래방 여주인, 살인범은 알고 있었다　생활반응이 알려준 사건의 진실 10) 소변 참으며 물 마시던 20대女, 갑자기 몸을 뒤틀며…　생명을 앗아가는 ‘죽음의 물’ 9) “그날 조폭은 왜 하필 남진의 허벅지를 찔렀나?”…　칼잡이는 당신의 ‘치명적 급소’를 노린다 8) 변태성욕 30대 살인마의 아주 특별한 핏자국　혈흔속 性염색체의 오묘한 비밀 7) 정자가 수상한 정액…씨없는 발바리’ 과학수사 얕봤다가　정관수술까지 한 연쇄 성폭행범 6) 천안 母女살인범, 현장에서 대변만 보지 않았더라도…　‘미세증거물’ 속에 숨은 사건의 진상 5) 강간 후 살해된 여성, 그리고 부검의 반전　죽을 때까지 여성이고 싶었던 여성의 사연 4) 살해당한 아내의 눈속에 담긴 죽음의 비밀…　흔해서 더 잔인한 위장 살인의 실체는 3) 친구와 함께 차안에서 아내에 몹쓸짓 한 남편 …사고로 위장한 최악의 선택 2) 죽음의 性도착증 ‘자기 색정사’　혼절직전의 성적 쾌감 탐닉…‘질식에 중독되다’ 1) 데이트 강간을 위한 ‘악마의 술잔’　한모금에 블랙아웃…24시간내 검사 못하면 미제사건 ’범죄는 흔적을 남긴다’ 전체 시리즈 목차보기 (클릭)

교육과학기술부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술자상’ 1월 수상자로 박배호 건국대 물리학부 교수를 선정했다고 4일 밝혔다. 박 교수는 반도체의 뒤를 이를 ‘꿈의 소재’로 불리는 그래핀의 표면에 주름이 존재하고, 하나의 그래핀 조각에서도 구역에 따라 주름 방향이 다르다는 사실을 세계 최초로 발견했다. 이 연구 성과는 지난해 7월 세계 최고 권위의 과학 학술지 ‘사이언스’에 게재됐다. 박 교수는 다양한 첨단 실험 기법을 직접 개발해 나노 소재와 소자를 연구해 왔으며 최근 10년간 120여편의 SCI(과학기술논문 인용색인)급 논문을 발표하기도 했다. 박 교수는 “치열한 고민과 노력이 우리나라 과학기술 발전에 초석이 된다는 믿음으로 더욱 정진하겠다.”고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

물리학에서는 수학적 사건이 있고, 생물학에서는 생명의 사건이 있고, 시에서는 말의 사건이 있다. 하나의 단어가 일일이 거론할 수 없는 전체를, 누구나 알 수 있는 단일한 사건으로 만들 때 그것은 시에 의해서고, 그것은 시인의 일이다. 말이 사건이 되지 못하는 시는 시가 아니다. 시에 있어서 말의 풍경은 하나의 사건이고, 그대로 지평이다. 예심을 거쳐 최종심에서 받은 스물세 분의 시는 오랜만에 우리 시의 지형 깊은 계곡으로 우리를 놀게 하고, 높은 산으로 우리를 이끌기도 하며 드넓은 바다에서 서 있게도 하는 행복한 경험을 느끼게 했다. 우리는 그 울렁거리는 느낌을 타고 세 분의 시를 골랐다. 일일이 짧은 감상을 달고 토론을 거쳐 힘들게 또는 아쉽게 손에서 터는 작업을 거쳐 남은 세 편의 작품을 두고, 우리는 잠시 부러 딴 이야기를 해야 할 정도였다. 자판기 커피를 마시며 딴 얘기를 하는 둥 마는 둥 다시 토론에 들어가 최호빈의 ‘고민의 탄생’, 김미영의 ‘상자’, 여성민의 ‘저무는 집’을 골랐다. 최호빈의 시는 시상을 치밀히 전개해 나가며 이미지를 구상화시키는 솜씨가 일단 돋보였다. 단어 하나의 선택에서 다년간 습작을 한 흔적이 분명히 드러났다. 김미영의 시는 우리 삶의 비루한 것들을 보듬어 소중한 꽃을 피워 내는, 애정이라고밖에는 설명되지 않는 따뜻함이 편편에서 맡아졌다. 아무리 시가 자기를 위한 자기에 의한 자기의 시라 할지라도 자기의 바깥을 보는 이런 시선은 이 즈음에는 꽤나 귀하게 되어 버렸기 때문에 그 향기는 더 짙었다. 그러나 최호빈의 시는 숲이 울창한 만큼 베어 낼 나무들이 꽤 있었다는 점에서, 김미영의 시는 아직 피상적이라는 점에서 제외되었다. 여성민의 시는 반복되는 말과 말로 공간을 이루고 거기에 막연과 아연의 풍경들을 자리하게 해, 시 자체가 하나의 사건을 이루고 있었다. 좋았다. 축하한다.

우주의 행성들, 지나치게 ‘예술적’? 푸에르토리코 대학의 한 물리학자가 지금까지 미국항공우주국(NASA)가 케플러망원경 등으로 발견한 일부 외계행성들의 모습이 ‘진짜’가 아니라며, 더욱 실물에 가까운 모습을 재현할 수 있는 프로그램을 개발했다고 밝혔다. 사이언스뉴스 등 전문매체의 보도에 따르면 아델 멘데스 박사는 지금까지 대부분의 천체물리학자들은 지구를 포함한 우주의 행성과 별을 관측할 때, 과학적 데이터를 근거로 그린 ‘예술적 그림’에 의존해 왔다고 주장했다. 이어 자신이 개발한 소프트웨어인 SER(Scientific Exoplanet Renderer)를 이용해 행성들을 더욱 실제에 가깝게 재구성할 수 있다고 덧붙였다. SER은 우주망원경을 이용한 화학적 탐사와 행성의 크기, 표면온도 등의 데이터, 실제 우주 사진 등을 종합해 가장 실제와 유사한 이미지를 그려낼 수 있으며, 3D로도 제작할 수 있어 우주 행성을 연구하는데 더욱 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 멘데스 박사는 “최근 NASA가 공개한 ‘케플러 22-b‘의 행성 외부 색깔은 비교적 정확하지만 이를 감싸고 있는 대기의 형태는 다소 다를 것으로 예상된다.”면서 “SER은 지구처럼 돌이나 물을 가진 별 또는 가스에 둘러싸인 행성의 실제 모습을 그려낼 수 있다.”고 설명했다. 이 소프트웨어는 막바지 테스트를 거쳐 내년 정식 공개될 것으로 알려졌다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

김정일 사망 이후 전 세계의 이목은 후계자인 셋째 아들 김정은에 집중되고 있다. 김정은은 ‘독일어와 영어에 능통하고, 수학을 잘하며 컴퓨터공학 및 군사학, 물리학 학위를 가진 27세의 젊은 지도자’로 일컬어지고 있다. 김정은이 후계자로 지목된 이후 북한은 본격적으로 디지털화를 추진해 왔는데, 이 같은 북한의 디지털화 추세는 하이테크 첨단 기술에 관심이 많은 김정은의 입지를 부각하는 데 활용되고 있는 것으로 대북 전문가들은 분석하고 있다. 실제로 국제학 교수이며 북한의 선전 활동을 연구하는 브라이언 메이어는 “김일성과 김정일은 군사력을 기반으로 정권을 유지했지만, 김정은은 기술 혁신을 통해 지지 기반을 확보하려고 한다.”라고 말한 바 있다. 북한 학생들은 북한 최고 대학에서 컴퓨터 공학을 공부하고자 치열한 경쟁을 벌이고 있으며, 이들에게는 외국 근무나 해외 기업에서 일할 새로운 기회가 제공되기 때문에 컴퓨터 분야는 북한에서 가장 인기 있는 직종으로 꼽히고 있다고 한다. 우려스러운 것은 북한이 단순히 정보기술(IT)의 발전뿐만이 아니라 주요 비대칭 전력의 하나인 사이버 전쟁 및 사이버 심리전에도 적극적인 관심을 두고 있다는 사실이다. 걸프전 당시 북한군과 전력이 비슷한 것으로 평가되던 이라크군과 미군과의 전쟁을 지켜보면서 김정일은 첨단 무기와 결합한 IT의 군사적 활용이 전쟁의 승패에 결정적인 영향을 미치는 것을 절감했다고 한다. 10여년 전부터 김정일은 “인터넷은 총이다.”, “남한 전산망을 손금 보듯이 파악하라.”, “인터넷 공간은 국가보안법이 무력화된 해방구” 등의 교지를 통해 사이버 전쟁의 중요성을 강조해 왔다. 북한은 이미 인민학교(초등학교) 영재들을 대상으로 중·고교-대학-군부대로 이어지는 조직적이고 체계적인 해커 선발 및 양성 체계를 구축해 놓았다. 북한 전문가들에 따르면 북한에서 사이버전을 담당하는 인력 규모는 3000~4000명이며, 이 중 500~600명은 최정상급 해킹 요원이고, 매년 100여명의 해킹 전문요원들이 추가로 배출되고 있다고 한다. 주목해야 할 점은 대학에서 컴퓨터공학, 군사학, 물리학을 전공한 김정은 또한 사이버전 수행에 최적임자라는 사실이다. 실제로 김정은은 2007년 9월부터 이미 해킹 및 전파 교란을 전담하는 사이버 부대를 자신의 직속으로 통합 관리해 온 것으로 전해지고 있으며, 북한의 소행으로 추정되는 2009년 7·7 디도스(DDoS) 공격과 2011년 3·4 디도스 공격 및 농협 전산망 마비 사태 등의 대남 사이버 공격도 김정은이 사이버전 지휘 전면에 나선 후 발생한 것으로 알려졌다. 사이버 전쟁 및 사이버 심리전은 유지비용이 타 전력보다 저렴하고, 전시와 평시를 막론하고 효과와 지속성이 보장되며, 은밀성과 비대면성이라는 특징 덕분에 북한과 같이 은밀하게 대남 전략을 수행해야 하는 집단에는 최적의 공격무기이다. 특히 북한이나 중국보다 인터넷 의존도가 높은 우리나라나 미국은 사이버 공격으로 볼 피해가 더 클 수밖에 없다. 북한의 김정은 시대 개막과 더불어 총체적인 국가 사이버 안전체제 구축을 더욱더 서둘러야 할 때다.

우리 은하계 중심에 있는 거대한 블랙홀이 주위 물체를 흡수하는 장면을 직접 관찰할 수 있을 것으로 알려져 학계의 관심이 쏠리고 있다. 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)의 스테판 길레센 교수 연구팀에 따르면, 우리은하 중심에 있는 거대한 블랙홀을 향해 거대한 가스 구름이 모이고 있는 모습이 관측됐다. 만약 이 가스 구름이 지속적으로 블랙홀에 접근한다면 1~2년 내에 블랙홀의 ‘죽음의 나선 영역’(물체가 빨려들어가기 시작하는 영역)에 도달할 것이며, 천체연구 역사상 최초로 주위의 별이나 에너지를 집어 삼키는 블랙홀의 모습을 포착할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 지금까지 블랙홀이 먼 은하의 별을 삼키는 신호는 포착된 적 있지만, 블랙홀에 빨려 들어가는 에너지와 별을 흡수하는 과정을 관찰할 기회가 생긴 것은 이번이 처음이다. ‘궁수자리 A*‘이라는 이름의 이 블랙홀은 지구에서 2만7000광년 떨어진 곳에 있으며 질량은 태양의 400배에 달한다. 반면 블랙홀로 향하고 있는 가스구름은 질량이 지구 3배 정도이며, 초속 2359㎞로 움직이고 있다. 이 속도라면 2013년 중반 블랙홀의 나선 영역에 도달할 것으로 예측된다. 연구팀은 “블랙홀이 가까워질수록 가스구름의 형태는 길쭉한 모양으로 변할 것”이라면서 “가수 구름의 절반은 블랙홀에 흡수되고, 나머지 절반은 블랙홀 바깥쪽에서 떠돌 것으로 보인다.”고 설명했다. 천문학자들은 우주 탄생의 실마리를 가진 블랙홀이 실제로 주위 에너지 등을 빨아드리는 과정을 관측함으로서, 블랙홀의 미스터리를 풀 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한편 이 연구결과는 과학전문매체인 네이처 최신호에 게재됐다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

2011년이 저물고 있다. 전 세계 언론들이 앞다퉈 ‘올해의 사건’, ‘올해의 사진’을 선정해 발표하고 있다. 과학계도 예외가 아니다. 수천년을 이어온 과학의 역사에서 고작 1년은 뚜렷한 변화를 느끼기에 너무나 짧은 시간이지만, 2011년은 여러 가지로 역사에 기록될 만한 일들이 유난히 많았다. 꼭 기억해 둬야 할 ‘2011년 올해의 과학’을 5개의 키워드로 정리했다. 1. 올해의 말 스티븐 호킹 “천국은 동화다” 과학자가 ‘연구’가 아닌 ‘발언’으로 주목받기란 쉬운 일이 아니다. 하지만 가끔은 누구의 말이냐에 따라 엄청난 파장을 몰고 오기도 한다. 자타가 공인하는 최고의 물리학자 스티븐 호킹 케임브리지대 명예교수는 지난 5월 가디언과의 인터뷰에서 인류의 오랜 믿음에 배치되는 발언을 했다. “사후 세계가 우리를 기다리고 있다는 믿음은 죽음을 두려워하는 사람들이 만들어 낸 동화일 뿐”이라고 말이다. 호킹 교수가 ‘무신론’을 주장한 것이 처음은 아니다. 이미 지난해 저서 ‘위대한 설계’에서 “신이 우주를 창조하지 않았다.”고 강조한 바 있다. 그러나 올해는 강도가 훨씬 높아졌다. 호킹 교수는 “마지막 순간 뇌가 깜빡거림을 멈추고 나면, 그 이후엔 아무것도 없다.”면서 “뇌는 부속품이 고장나면 멈추는 컴퓨터이며, 고장난 컴퓨터를 위해 마련된 천국이나 사후세계는 없다.”고 말했다. 그렇다면 우리는 어디에서 왔을까. 호킹 교수는 ‘과학’이라고 선언했다. “과학은 우주가 무에서 창조됐다는 것을 설명하며, 우주는 과학에 의해 지배받는다.”는 것이 인생의 황혼에 접어든 노과학자의 결론이다. 2. 올해의 사건 후쿠시마 방사능 유출 공포 3월 동일본 대지진이 쓰나미로 이어졌을 때 모두들 범람하는 바다와 쓸려가는 집에만 관심을 가졌다. 하지만 곧이어 실체를 드러내기 시작한 후쿠시마 원자력발전소 사고는 자연과 과학이 합작한 최악의 사고로 역사에 기록될 전망이다. 지진으로 인한 발전소 설비의 손실과 비상 전원의 단절은 냉각시스템을 마비시켰고, 이는 노심 융해와 방사능 유출의 직접적인 원인이 됐다. 원전 주변 20㎞는 죽음의 땅으로 변했고, 일본 전역은 아직까지 방사능 유출의 공포에서 자유롭지 못하다. 대기로 누출된 방사성물질의 양은 37경 베크렐 이상으로 추산되며, 이는 원전 사고 최고등급인 7등급에 해당한다. 사고 당시와 이후 수습과정을 통틀어 최소한 840명의 원전 관계자들이 공식적으로 실종 상태다. 3. 올해의 실험 아직끝나지 않은 ‘힉스 찾기’ 11월 말부터 12월 중순까지 주요 언론과 소셜네트워크서비스(SNS)는 ‘힉스’로 뜨겁게 달아올랐다. 우주 탄생의 기원을 찾겠다는 과학자들의 오랜 꿈이 마침내 모습을 드러낼 것이라는 기대감은 꼬리에 꼬리를 물고 확산됐다. 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC)에 투입된 예산은 100억 달러. ‘인류 역사상 최대의 과학실험’이라는 호칭에 걸맞은 관심이었다. CERN은 지난 13일 공개세미나와 공식 기자회견을 열고 모두의 궁금증에 답했다. 하지만 기대와는 달리 우주를 구성하고 있는 입자들에 ‘질량’을 부여한 ‘신의 입자’ 힉스는 결국 모습을 드러내지 않았다. 다만 ‘가능성’이라는 말이 그 자리를 채웠다. CERN은 125기가전자볼트(Gev) 영역에서 힉스 입자가 존재한다는 결과가 일부 나왔지만 확신까지는 좀 더 많은 데이터가 필요하다고 밝혔다. 현재 확률은 99.5~99.7% 수준. CERN는 내년 실험이 진행되면 가능성이 99.99994%까지 높아질 것으로 예상하고 있다. 4. 올해의 논란 아인슈타인의 진리는 틀렸나 과학사에 2011년이 기록된다면, ‘물리학의 신’으로 추앙받는 아인슈타인에 대한 도전의 원년으로 쓰여질 가능성이 높다. CERN은 지난 9월 “빛보다 빠른 소립자, ‘중성미자’를 측정하는 데 성공했다.”고 발표했다. “그럴 수도 있지.”라고 생각한다면 당신은 물리학의 기본을 모르는 것이 확실하다. 1905년 알베르트 아인슈타인이 특수상대성이론을 발표한 이후, 빛보다 빠른 물질이 존재하지 않는다는 것은 절대적인 진리로 받아들여졌다. 이는 우주의 모양이 지금까지의 생각과는 달라질 수 있다는 것을 의미한다. OPERA로 불리는 실험에서 물리학자들은 CERN의 입자가속기에서 나온 중성미자의 빔을 땅속을 통해 730㎞ 떨어진 그란사소 실험실로 쏘는 작업을 1만 6000번 반복했다. 그 결과 중성미자가 빛보다 60나노초 빠르다는 사실을 확인했다는 것이다. 실험 당사자들조차 믿지 못한 결과에 대한 논란은 진행형이다. CERN은 물론 미 페르미연구소도 검증 실험을 진행 중이다. 5. 올해의 해프닝 영전에 바친 노벨상 매년 10월이면 전 세계인의 주목을 끄는 스웨덴 노벨위원회 구성원들은 아마 올해 과학계에서 가장 당혹스러운 경험을 한 사람들로 뽑혀도 불만이 없을 것 같다. 노벨위원회는 올해 생리의학상 공동 수상자로 랠프 스타인먼 미 록펠러대 교수를 선정했다. 하지만 불과 몇 시간 후 록펠러대는 스타인먼 교수가 췌장암으로 며칠 전에 숨졌다는 사실을 발표했다. 1974년 노벨위원회는 이전까지 관례적으로만 내려오던 ‘생존 인물만 수상자로 뽑는다.’는 규정을 공식화했다. 스스로 정한 규정을 어긴 셈이다. 결국 위원회는 “그가 수상의 기쁨을 누리지 못해 애석할 뿐, 선택을 바꾸지 않겠다.”고 발표했다. 위원회는 올해 유독 갈팡질팡했다. 올해 물리학상을 공동수상한 솔 펄머터 캘리포니아버클리대 교수는 수상소식을 스웨덴의 기자에게 전해들었다. 두 사건 모두 업적을 평가하는 데 지나치게 골몰한 때문인지, 수상자들에 대한 기본적인 예의조차 지키지 않은 노벨위원회의 거만이 만들어 낸 해프닝으로 한동안 회자될 전망이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

국내 과학자들이 ‘꿈의 컴퓨터’로 불리는 양자컴퓨터를 만드는 데 가장 큰 걸림돌을 해결했다. 현재의 슈퍼컴퓨터보다 수천~수만배 이상 빠른 컴퓨터를 만들고 통신 속도를 획기적으로 높일 수 있는 길이 열린 것이다. 김윤호 포스텍 물리학과 교수는 “양자역학의 핵심 원리인 양자 측정을 이용해 양자의 상태를 안정적으로 오랫동안 유지할 수 있는 방법을 개발했다.”고 26일 밝혔다. 연구 성과는 물리학 권위지인 ‘네이처 피직스’에 게재됐다. 　현재의 컴퓨터는 기본 단위인 비트를 0과 1을 표시해 정보를 순차적으로 전달하고 계산한다. 하지만 광자(光子)·원자·초전도체 등으로 만드는 양자컴퓨터는 큐비트라는 새로운 단위를 사용해 0과 1을 동시에 구현할 수 있어 수많은 계산을 한꺼번에 할 수 있다. 이론적으로는 현존하는 슈퍼컴퓨터 수백대가 수십년 이상 걸리는 계산을 양자컴퓨터 한 대가 몇 분 안에 처리할 수 있는 것으로 예측되고 있다. 양자컴퓨터의 개념은 이미 오래전부터 존재해 왔지만, 현실에서 양자는 안정적인 상태인 ‘결맞음’에서 계속 벗어나 ‘결어긋남’ 현상이 나타나는 탓에 이를 유지하는 기술 개발이 양자컴퓨터 구현의 관건으로 꼽혀 왔다. 결어긋남 현상이 생기면 정보가 손실되고 계산이 틀리는 것은 물론 양자컴퓨터의 특성 자체를 잃게 되기 때문이다. 　김 교수팀은 양자를 약하게 측정해 최대한 변화하지 않도록 하는 ‘약한 양자 측정’을 시도했다. 양자에서 정보를 읽어 내는 단계를 간결하게 만들어 결맞음 현상이 유지되도록 한 것이다. 또 정보를 읽어 내면서 흐트러진 양자의 정보도 되돌릴 수 있도록 했다. 김 교수는 “양자컴퓨터와 양자통신은 실험실 내 연구 단계지만 정보사회의 패러다임을 바꿀 가장 강력한 기술”이라고 말했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

지구와 크기가 비슷한 ‘쌍둥이 지구’ 두 개를 태양계 밖에서 처음 발견했다. 과학자들은 행성의 크기가 지구와 엇비슷하거나 작아야 질량, 대기·지각 구성 등 환경이 유사해 생명체가 살 가능성이 클 것으로 본다. 인류가 거주할 새 행성찾기에 공들이는 천문학자들에게는 ‘빅뉴스’다. 미국 하버드·스미스소니언 우주물리학센터 과학자들은 지구로부터 약 1000광년 떨어진 거문고자리의 별 ‘케플러20’ 주위에서 지구와 비슷한 크기의 행성 케플러20e(지구의 0.87배)와 케플러20f(지구의 1.03배)를 발견했다고 네이처지에 발표했다. 이번 관찰은 케플러 우주 망원경을 통해 이뤄졌다. 두 행성은 지금까지 발견된 외부행성 가운데 가장 작다. 케플러20e는 질량이 지구의 약 1.7배, 공전주기는 6.1일이며 케플러20f는 질량이 지구의 약 3배, 공전주기는 19.6일이다. 다만 두 행성 모두 태양과 같은 중심별과 매우 가까운 거리에서 돌고 있어 케플러20e가 섭씨 760도, 케플러20f는 섭씨 427도를 나타내는 등 표면 온도가 매우 높다. 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 없으며 생명체가 살기는 어렵다는 얘기다. 에브라 피셔 예일대 박사는 “이번 발견은 엄청난 기술적 업적”이라면서 “먼거리에 있는 지구 크기의 행성을 찾아내는 것이 기술적으로 가능하다는 점을 확인시켜 줬다.”고 의미를 부여했다. 전문가들은 “골디락스존(태양 같은 항성에서 거리가 적당해 생명체가 살 가능성이 높은 지역)에서 지구 크기의 행성을 발견하는 작업이 다음 목표가 될 것”이라고 말했다. 유대근기자 dynamic@seoul.co.kr

지구 크기와 거의 똑같은 행성이 2개나 발견돼 ‘슈퍼지구’ 추적 연구에 새 시대를 열었다고 BBC 뉴스 등 외신이 21일 보도했다. 미국 하버드-스미소니언 우주물리학센터 천문학자들은 지구로부터 약 1,000광년 거리에 있는 거문고자리의 별 케플러-20 주위에서 지름이 지구의 0.87배인 행성 케플러-20e와 1.03배인 케플러-20f를 발견했다고 네이처지를 통해 발표했다. 케플러-20e의 질량은 지구의 1.7배, 공전주기 6.1일이며 케플러-20f의 질량은 지구의 3배, 공전주기는 19.6일로 밝혀졌다. 지금까지 발견된 외계행성 가운데 가장 작은 이 두 행성은 모두 중심별과 매우 가까운 거리에서 공전하고 있어 표면 온도가 너무 높아 액체 상태의 물이 존재할 수 없다고 한다. 하지만 먼 옛날에는 지금보다 훨씬 먼 공전 궤도를 갖고 있었기 때문에 지금보다 온도가 훨씬 낮아 두 행성에 생명체가 존재했을 수도 있으며 지구와 크기가 거의 같은 케플러-20f는 ‘쌍둥이 지구’였을 수도 있다고 연구를 이끈 프랑소와 프랑세 박사는 말했다. 이 두 행성의 구성 성분 역시 지구와 비슷해 약 3분의 1은 철 성분인 핵으로 이뤄졌고 나머지는 규산염 성분의 맨틀인 것으로 추정되며 케플러-20f에는 수증기로 이뤄진 두터운 대기층이 존재할 것으로 밝혀졌다. 이번 발견이 중요한 이유는 처음으로 외계에서 지구와 비슷한 크기의 행성이 발견됐으며, 케플러 우주망원경이 1,000광년이나 떨어진 별 주위에서 이처럼 작은 행성을 포착할 수 있다는 사실이 함께 확인됐기 때문이라고 연구팀은 말했다. 케플러 망원경은 지금까지 약 15만개의 별을 관찰해 모두 35개의 외계 행성을 발견했지만 이번에 발견된 두 행성 외에는 모두 지구보다 큰 크기였다. 이 망원경이 이전에 발견한 가장 작은 외부행성은 케플러-22b로 생명체가 살 수 있는 이른바 ‘골디락스’(Goldilocks) 영역에서 발견돼 시선을 끌었다. 이 행성의 지름은 지구의 2.4배이며 온도는 약 22℃로 알려졌다. 이에 대해 영국 런던대 물러드 우주과학연구소(MSSL)의 앤드루 코우츠 교수는 케플러 망원경이 곧 골디락스 영역에 존재하는 지구 크기의 행성을 발견 할 것이라고 기대감을 표했다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

싱가포르 국립대와 각 기업 및 국책 연구소들이 모여 있는 시 외각 보나비스타 연구 클러스터에 인접한 도버 로드. 기술 인력 양성 기관 싱가포르 폴리텍 생화학 연구동 4층. 폴리텍 실험실들 사이로 지난해 4월 문을 연 의료과학 벤처 히스토인덱스 연구실이 나왔다. 세포 변화 및 암 진전 과정을 계량화해 세계적인 주목을 끈 기술과 장비를 성공시킨 곳이다. 레이저를 활용한 이미지 영상을 컴퓨터로 분석해 미세한 변화를 수치로 보여준다. 정확한 변화 및 진전 정도가 백분율(%) 및 수치로 세분화돼 나타나 세포 변화 및 암 진전 과정을 확인할 수 있게 했다. 의사의 판단 대신 변화를 컴퓨터 수치로 객관화했다. 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상장치(MRI) 등 기존 검사장비들이 미세한 세포 및 암 상태 변화를 확인하기 어렵고, 상당 부분 의사의 주관적인 판독 능력에 의존해야 하는 점을 개선한 것이다. 기술과 장비 개발은 딘 타이(33)와 기디온 호(38), 두 청년 과학자의 협동 연구의 산물이다. 타이 박사는 광학·레이저를 전공한 물리학자. 호 박사는 생명과학 전문가다. 그러나 이 연구를 현실화한 것의 뒤에는 차세대 성장동력을 육성하려는 싱가포르 정부의 전략과 체계적인 지원 시스템이 있었다. 젊은 아이디어를 사장시키거나 다른 나라에 빼앗기지 않고 어떻게든 실용화하려는 의지와 노력의 결과였다. 생명공학 분야는 콘텐츠산업과 함께 싱가포르 정부가 앞으로 먹고살 두 개의 집중 육성 대상 가운데 하나였다. 우선 연구 초기에 과학기술 공공 지원기금인 에이스타가 나섰다. 이들의 연구에 주목하고 500만 싱가포르달러(약 44억 4000만원)를 지원했다. 과학적 연구를 더 심화하라는 뜻의 지원이었다. 연구가 진전되자 이번에는 에이스타 산하의 전문적인 과학기술 상업화를 전담하는 익스플로잇이 움직였다. 2009년까지 상업화 초기자금 50만 홍콩달러가 나왔다. 2010년에는 중소기업 지원과 기술개발을 돕는 스프링 싱가포르가 500만 홍콩달러를 지원했고, 벤처기업의 간판을 달 수 있었다. 과학연구를 심화시키도록 북돋고 상업화에 인센티브를 주고, 회사 설립 자금을 댄 것이다. 청년 과학자의 아이디어를 실현시키기 위해 단계별로 역할을 분담한 공공기관의 지원이 릴레이식으로 이어진 것이다. 히스토인덱스는 폴리텍 안에 있어 이곳의 인력과 실험실, 장비를 무료로 쓰고 있었다. 호 박사는 “연구실, 사무실 임대료는 물론 필요 장비를 갖추는 데 드는 막대한 비용을 줄일 수 있었다.”고 말했다. 지원 공공기관들의 정성은 자연스레 개인 투자자들의 관심으로 이어졌고, 500만 홍콩달러의 개인 투자가 이뤄졌다. 노엘 무어 히스토인덱스 사장은 “투자 희망자들이 넘쳤지만 연구 개발과 회사 발전에 도움 될 분들로 제한했다.”고 말했다. DBS은행 총재 등을 지낸 코분히, 의료기기사 벡톤디킨스의 경영인 얍추룽, 다국적 부동산회사 G.L 신 등은 매주 히스토인덱스 경영진과 회의를 갖고 회사 발전을 위해 조언한다. 투자뿐 아니라 경험과 인맥을 나누고 지원하는 셈이다. 공공기관들의 초기 자금 지원이 없었다면 어떻게 했겠냐고 묻자 무어 사장은 대뜸 “실리콘 밸리에서 투자자를 찾아 미국서 기업을 열었을 것”이라고 말했다. 회사가 잘나가자 투자했던 공공기관들도 활짝 웃고 있다. 스프링 싱가포르가 15%, 에이스타가 2.5%씩 히스토인덱스의 지분을 갖고 있는 까닭이다. 최근 타이완국립의대, 타이완 장궁기념병원, 중국 난방의과대학도 이 회사의 기술과 장비를 사용하기로 하는 등 의료계의 관심이 몰리고 있다. 호 박사는 “개발한 장비는 암 전문 병원 등에서 사용하고 있고, 적지 않은 다국적 제약회사들이 임상 결과를 확인하고, 신약 개발에 활용하고 있다.”고 소개했다. 글 사진 싱가포르 이석우 편집위원 jun88@seoul.co.kr

박종일(48) 서울대 수리과학부 교수와 노정혜(54) 생명과학부 교수, 최기운(52) 카이스트 물리학과 교수가 제13회 ‘한국과학상’ 수상의 영예를 안았다. 교육과학기술부와 한국연구재단은 15일 “이들 세 명을 자연과학 분야에서 세계적 수준의 연구 업적을 이룩한 학자에게 주는 한국과학상 수상자로 결정했다.”고 밝혔다. 박 교수는 위상수학과 사교기하학 분야에서 지난 수십 년간 최고 난제로 여겨진 ‘b2+=1과 c12=2인 단순 연결된 4차원 사교다양체의 존재성 문제’를 독창적인 방법으로 해결해 4차원 다양체 연구에 새로운 지평을 열었다는 평가를 받고 있다. 생명과학분야 수상자인 노 교수는 세균에서 산화적 스트레스를 인지, 유전자의 발현을 조절하는 전사조절시스템을 연구해 병원성 세균의 독성, 항산화성 항암기전과 항상제 내성 등을 이해하는 데 크게 기여했다. 최 교수는 입자물리학 초대칭이론에서 새로운 형태의 초대칭 입자 질량패턴을 규명해 초대칭입자현상론, 암흑물질우주론 등 다양한 분야에서 새로운 연구 주제를 창출했다. 이들에게는 대통령상과 함께 각각 5000만원의 상금이 수여된다. 1987년 제정된 한국과학상은 2년마다 홀수 해에 수상자를 선정, 시상한다. 한편 제15회 ‘젊은과학자상’은 권성훈 서울대 교수(전기 분야), 안종현 성균관대 교수(신소재 분야), 정운룡 연세대 교수(고분자 분야), 김수민 숭실대 교수(건축 분야)에게 돌아갔다. 수상자에게는 연 2300만원의 연구장려금이 5년 동안 지원된다. 김효섭기자 newworld@seoul.co.kr

조용훈 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수는 14일 “미세한 육각 피라미드 구조를 발광다이오드(LED)에 적용해 다양한 색깔의 빛을 만드는 데 성공했다.”고 밝혔다. 연구 결과는 재료 분야 권위지인 ‘어드밴스트 머티리얼스’ 12월 호 표지 논문으로 게재됐다. 반도체에 전류를 흘리면 빛을 내는 성질을 이용한 LED는 조명, TV, 각종 표시장치 등에 널리 사용된다. 하지만 일반적으로 조명에 주로 사용되는 백색 LED는 청색을 띠는 LED칩 위에 노란색 형광체를 별도로 도포하거나 여러개의 LED칩을 동시에 구동하는 등 제작에 번거로움이 있었다. 조 교수팀은 반도체에 나노미터(nm·10억분의 1ｍ) 크기의 육각 피라미드 구조를 만들어 LED 소자를 구현한 뒤 전류를 흘리면 육각 피라미드의 면·모서리·꼭짓점에서 각기 다른 에너지가 발생한다는 사실을 발견했다. 조 교수는 “이 같은 구조를 활용하면 기존 LED와 달리 형광체를 칩 위에 바르는 등의 절차 없이도 다양한 색을 만들 수 있다.”면서 “빛의 에너지 효율도 높아지는 것으로 확인됐다.”고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

인류가 137억년 전 우주탄생의 신비에 99.9%까지 다가섰다. 늦어도 내년 여름에는 결말을 보게 된다. 유럽입자물리연구소(CERN)는 13일(현지시간) 스위스 제네바에서 공개세미나를 갖고 “거대강입자가속기(LHC)에서 양성자 충돌실험을 반복한 결과 힉스 입자(Higgs boson)로 추정되는 흔적을 발견했다.”고 밝혔다. 롤프 디터 호이어 CERN 소장은 “그러나 아직 힉스 입자의 존재 여부를 확실하게 얘기할 수는 없으며, 추가실험을 통해 입증할 수 있을 것”이라고 강조했다. 이날 발표는 LHC에 설치된 4대의 검출기 중 2개인 CMS와 ATLAS를 연구하는 두 팀의 연구성과가 각각 발표된 후 이를 종합하는 방식으로 진행됐다. CMS팀은 128Gev(기가전자볼트) 대역에서 힉스 입자가 존재할 확률을 2~3시그마(95~99.7%), ATLAS팀은 126Gev 대역에서 2.3시그마(96%)로 추정했다. 하지만 이 같은 확률은 과학적 발견으로 인정받기에는 미흡하다. CERN은 목표 확률을 5시그마(99.99994%)로 잡고 있으며, 170만번에 한 번 정도 틀리는 수준이다. 로이터는 “과학적 발견은 수백만 개의 사과가 예외없이 모두 아래로 떨어지는 것을 보고 나서야 중력이 있다고 주장할 수 있는 수준”이라며 “그중 하나라도 땅으로 떨어지지 않거나 보지 못했다면, 과학적 발견이 될 수 없다.”고 설명했다. 나머지 0.3~5% 포인트를 채우기 위한 실험에서 지금까지의 결과를 모두 부정하는 내용이 나올 수도 있다는 의미다. 다만 원리가 다른 CMS와 ATLAS에서 비슷한 수치와 결과가 나왔다는 점에서 힉스 입자의 존재를 입증하는 것은 시간문제라는 시각이 지배적이다. CERN은 “내년 여름 무렵에는 존재 여부가 확실하게 밝혀질 것”이라고 설명했다. 물리학자들은 ‘힉스 입자의 발견은 최소한 지난 100년간 최대의 과학적 성과가 될 것’이라고 입을 모은다. 힉스 입자는 137억년 전 빅뱅 직후 1000만분의1초 동안만 존재했으며, 힉스 입자 연구는 곧 우주 탄생 직후 ‘찰나’의 순간에 무슨 일이 있었는지를 연구하는 것과 같다. 특히 힉스 입자는 우주 만물을 구성하는 입자들에 각기 다른 질량과 역할을 부여한 것으로 추정된다. 그래서 ‘신의 입자’ ‘창조의 천사’ ‘우주를 만든 벽돌’이라는 별칭을 갖고 있다. 힉스 입자가 발견되면 우주 만물의 분류표인 ‘표준모형’이 옳다는 점이 입증된다. 나아가 힉스에 대한 연구가 진행되면 이론적으로는 물질 창조나 변환에 접근할 수도 있다. ‘신이 우주를 창조했다.’는 설명 대신 우주 창조를 과학으로만 설명할 가능성도 높아진다. 이 때문에 LHC에만 100억 달러가 넘는 천문학적인 돈이 투자됐다. 하지만 힉스 입자가 존재하지 않는다면 과학자들은 물리학 교과서를 처음부터 다시 써야 한다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr