2023년 노벨 화학상은 양자점(퀀텀닷) 발견과 발전을 이끈 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨 위원회는 4일(현지 시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스계 미국 과학자 모운지 바웬디(62) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 교수, 루이스 브루스(80) 컬럼비아대 교수, 러시아계 과학자 알렉세이 에키모프(78) 나노크리스탈스 테크놀로지 박사를 선정했다고 밝혔다. 노벨 위원회는 “이번 수상자들은 나노 과학에서 가장 작은 요소인 양자점을 발견하고 발전시켜 TV를 비롯한 각종 디스플레이와 LED 조명은 물론 의사가 신체에서 종양 조직을 제거할 때도 사용하는 등 활용도를 넓히는 데 이바지했다”라고 수상 업적을 설명했다. 양자점발광다이오드(QLED) TV의 핵심 기술인 양자점은 1980년대 초 미국 벨연구소 연구원이었던 루이스 브루스와 알렉세이 에키모프 박사가 1983년과 1984년에 ‘화학물리학 저널’에 아주 작은 반도체 결정을 발견했다고 발표하면서 알려졌다. 양자점은 수백~수천 개의 원자가 뭉친 덩어리지만 지름이 10㎚(나노미터) 이하로 작아 양자 구속 효과를 비롯해 다양한 양자역학적 특성을 나타내는 물질이다. 이 때문에 양자점은 별도의 광원 없이 전압을 가하기만 하면 스스로 빛을 낼 수 있어 발견 초기부터 디스플레이 재료로 주목받았다. 양자점의 가장 큰 특징은 재료 조성을 바꾸지 않고 결정 크기를 조절하는 것만으로 원하는 색을 얻을 수 있다는 점이다. 양자점의 지름이 작을수록 푸른빛이 나오고 커질수록 붉은빛이 나오는 식이다. 브루스 교수와 에키모프 박사는 콜로이드 상태의 양자점을 발견했는데 1993년 바웬디 교수가 효율적인 습식 합성법을 개발해 다양한 재료를 이용해 양자점에 관한 연구가 이뤄지고 있다. 카드뮴이나 셀레늄 같은 재료로 양자점을 만들었지만 카드뮴 독성 때문에 최근에는 비독성 물질을 이용한 양자점 연구가 활발하다.양자점은 양자 과학에서 가장 활발하게 연구되는 분야다. 디스플레이뿐만 아니라 태양광 발전은 물론 바이오이미징까지 다양하게 응용이 시도되고 있다. 김성지 포스텍 화학과 교수는 “무기 물질인 양자점은 유기 물질에 비해 더 긴 수명을 가질 수 있으며 손쉽게 용액공정이 가능해 생산 비용도 낮다”라면서 “이들의 연구로 만들어진 양자점은 에너지 효율과 내구성이 높아 디스플레이, 태양전지, 프로브 등 다양한 분야의 차세대 소재로 각광받고 있다”라고 설명했다. 한편 화학상 수상자는 애초 오전 11시 45분(현지시간)에 발표될 예정이었지만 스웨덴 왕립과학아카데미의 실수로 2시간 40분 전인 오전 9시 5분에 사전 유출되는 사태가 벌어졌다. 123년 노벨상 역사상 수상자 명단이 사전 유출된 것은 처음이다. 노벨 위원회는 수상자는 유출된 시간에는 아직 수상자가 선정되지 않았다고 해명에 나서면서 수상자가 바뀌거나 발표가 연기될 것이라는 예상도 있었지만 유출된 명단 그대로 발표됐다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다. 화학상 수상자 발표로 올해 노벨 과학상 수상자는 모두 공개됐다. 노벨 재단은 남은 문학상, 평화상, 경제학상 수상자를 각각 5일, 6일, 9일에 발표한다.

올해 노벨 화학상 수상자로 미국 컬럼비아대의 미국인 루이스 브러스, 미국 나노크리스탈 테크놀러지에 근무하는 러시아 출신 알렉세이 에키모프, 미국 매사추세츠공대(MIT) 프랑스계 미국인 뭉기 바웬디 등 3명이 선정됐다. 4일(한국시간) 오후 6시 45분쯤 발표 예정이었던 올해 노벨 화학상 수상자 3명의 명단이 2시간 40분 전인 오후 4시 5분쯤 실수로 유출됐다고 로이터 통신이 보도했는데 그 명단 그대로 수상자가 확정됐다. 작지 않은 파장이 예상된다. 로이터는 스웨덴 일간 다겐스 뉘헤테르를 인용, “스웨덴 왕립과학원 노벨위원회가 이메일을 통해 ‘2023년 노벨 화학상은 입자의 크기가 (광학적, 전기적) 특성을 결정하는 양자점(퀀텀 도트)의 발견과 합성 연구에 돌아갔다’고 밝혔다”고 보도했다. 현지 일간 엑스프레센은 이날 수상자 발표 예정 시간은 오전 11시 45분이지만, 문제의 보도자료 이메일은 오전 7시 31분에 왔다고 보도했다. 4시간 먼저 유출된 것이다. AP 통신은 스웨덴 SVT방송을 인용해 “(노벨위원회가) 수상자 명단이 담긴 보도자료를 실수로 일찍 보냈다”고 전했다. 아울러 AP는 사전 유출된 명단을 수령하지 못했다고 덧붙였다. 스웨덴 언론애 특별히 호의적이지 않았나 하는 의심을 품을 수 밖에 없다. 에바 네벨리우스 스웨덴 왕립과학원 대변인은 이메일 답을 통해 “불행하게도 나는 지금껏 발표된 것 말고 덧붙일 언급을 할 수가 없다. 과학원은 아직 (회의를 열지도 않아) 만나지 못했으며 올해 노벨 화학상을 누구에게 수상할지 아무런 결정도 하지 않았다는 사실을 아는 것이 중요하다”고 밝혔다. 요한 외크비스트 노벨화학위원장도 로이터에 “스웨덴 왕립과학원의 실수”라며 “(노벨상 결정) 회의는 오전 9시 30분(유럽표준시·한국시간 오후 4시 30분) 시작됐고 수상자가 아직 선정되지 않았다”고 밝혔다. 그 동안 세계적인 관심사인 노벨상 수상자 선정 결과가 사전에 유출됐다는 논란은 여러 차례 있었다. 2010년에는 스웨덴 일간 ‘스벤스카 다그블라뎃’이 공식 발표보다 약 2시간 먼저 ‘정통한 익명의 소식통’을 인용해 영국 생리학자 로버트 에드워즈 박사가 노벨 생리의학상을 받았다고 보도해 파문이 일었다. 2018년에는 노벨 문학상 선정 기관인 스웨덴 한림원의 종신위원인 카타리나 프로스텐손이 수상자 명단을 사전 유출한 의혹에다 남편인 사진작가 장 클로드 아르노가 성폭력을 자행했다는 여성 18명의 ‘미투’(나도 고발한다) 폭로까지 겹쳐 사퇴했다. 하지만 1901년 노벨상이 처음 시상을 시작한 이후 123년의 역사를 거치면서 수상 주체가 실수로 수상자 명단을 사전에 유출한 사례는 이번이 처음인 것으로 알려졌다. 이에 따라 화학상·물리학상·생리의학상 등 3개 과학 부문 노벨상 선정·시상을 맡은 왕립과학원은 거센 비판에 직면할 것으로 예상된다.

남한 정도의 면적에 1000만명이 모여 사는 헝가리가 역대 15번째 노벨상 수상자를 배출했다. 페렌츠 크러우스 독일 막스플랑크 양자광학연구소 소장이 3일(현지시간) 노벨 물리학상 수상자로 선정되면서 헝가리는 전날 생리의학상을 받은 커털린 커리코 헝가리 세게드대학 교수에 이어 올해만 벌써 두 명의 수상자를 배출했다. 노벨상 수상자 출신 국가 순위를 매기는데 헝가리는 기존 15위에서 한 계단 올라섰다. 미국(406명)과 영국(137명), 독일(114명) 등에는 한참 모자라지만, 인도(11명), 중국(8명) 등 인구 대국보다도 많은 수상자를 거느리고 있어 ‘강소 과학국’임을 자랑한다. 영화 ‘오펜하이머’에 스치듯 나오는 현대 컴퓨터 기초 원리를 만든 존 폰 노이만, ‘원자폭탄의 아버지’ 레오 실라르드, ‘수소폭탄의 아버지’ 에드워드 텔러 등이 모두 헝가리 출신이다. 세 사람 모두 노벨상을 수상하지 않았으나 ‘헝가리 현상’을 대표하는 인물들로 꼽힌다. ‘헝가리 현상’이란 헝가리 출신의 특정 세대와 지역에서 인재들이 집중적으로 배출되는 것을 의미한다. 세 사람처럼 1880년~1920년대 헝가리에서 태어난 인재들이 노벨상 수상자 7명, 노벨상 이전의 노벨상으로 불리는 울프상 수상자 2명을 배출했다. 학계에서는 전체 예산의 10%를 교육에 투자하고 정답보다 풀이 과정의 창의성을 중시한 헝가리의 교육 정책이 이런 성과의 밑거름이 됐다고 풀이했다. 지금도 헝가리는 의학과 수학, 물리학, 화학 등 기초과학이 발달한 나라라는 평가를 받는다. 헝가리 주재 대한민국 대사관에 따르면 현재 헝가리 의대, 치대, 약대에서 수학 중인 한국인 유학생이 800여명에 달한다. 문화계에서도 헝가리 출신 인재들의 활약상은 세계적으로 두드러진다. ‘헝가리 광시곡’을 만든 피아노의 거장이자 작곡가인 프란츠 리스트, 코다이 음악 교수법으로 유명한 졸탄 코다이, 벨러 버르톡, 리게티 죄르지 등 현대 음악을 대표하는 유명 작곡가들이 모두 헝가리 출신이다. 시카고 디자인 스쿨을 창설한 모호리 나기, 세계적인 사진작가 앙드레 케르테즈, 브라사이, 로버트 카파 등도 마찬가지다. 기초과학과 문화의 발전은 현대 문명의 결실로 이어졌다. 헬리콥터 프로펠러, 볼펜, 성냥, 컴퓨터 기초 원리 등을 개발한 것이 모두 헝가리인으로, 헝가리는 ‘발명의 나라’라는 별명도 갖고 있다. 다만, 2차 세계대전 이후 헝가리가 옛 소련의 영향력 아래 놓이며 창의적인 교육 전통이 상당 부분 퇴색했다는 지적도 있다. 1956년 헝가리 혁명이 소련의 20만 병력에 진압되면서 유능한 인재들이 대거 유출됐다. 20만명의 지식인과 유력 인사들이 해외로 망명했고, 노벨상 수상자를 비롯한 과학기술자들도 조국을 등져야 했다.

3일(현지시간) 스웨덴 룬드대 원자물리학과 안 륄리에 교수는 학부생 100명과 함께 기초 공학 물리학 수업을 하던 중이었다. 전화가 걸려왔는데 휴대전화를 무음으로 해뒀기 때문에 받지 못했다. 쉬는 시간에 확인하고 노벨 위원회에 전화를 걸었다. 륄리에 교수는 나중에 수업을 마치는 게 힘들었다고 농담으로 말했다. 수상 소식을 기자회견이 열릴 때까지 비밀로 해달라는 노벨 위원회의 주문 때문에 학생들에게 말할 순 없었지만 다들 짐작했을 것이라고 말했다. 그는 노벨상 수상자 발표 기자회견을 위해 수업을 조금 일찍 마쳤다. 노벨 위원회는 소셜미디어에 륄리에가 휴대전화를 귀에 대고 있는 사진을 올리고선 ‘헌신적인 스승을 알립니다. 노벨상으로도 학생들에게서 떼낼 수가 없다’고 적었다. AP, AFP 통신 등에 따르면 피에르 아고스티니(82) 미국 오하이오주립대 명예교수, 페렌츠 크러우스(61) 독일 막스플랑크 양자광학연구소 연구원과 함께 2023 노벨물리학상을 수상한 륄리에는 이날 기자회견에서 “가장 권위 있는 상을 받게 너무 기쁘다. 믿을 수 없다”고 소감을 전했다. 이어 “매우 감동했다”며 “알다시피 이 상을 받은 여성이 그리 많지 않기 때문에 매우 매우 특별하다”고 덧붙였다. 륄리에는 역대 다섯 번째이자, 2020년 이후 3년 만의 여성 노벨물리학상 수상자다. 역대 여성 노벨물리학상 수상자는 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 메이어, 2018년 도나 스트리클런드, 2020년 앤드리아 게즈 등 4명이었다. 륄리에는 “나는 모든 여성들에게 흥미가 있고 이런 종류의 도전에 열정이 약간 있다면 그냥 해보라고 한다”고 말했다. 그는 또 아이들을 키우고 가정을 일구는 평범한 삶과 연구를 병행하는 것이 가능하다는 점을 강조했다. 그는 결혼해 두 아들을 뒀다.아고스티니 명예교수는 발표 소식을 들은 딸로부터 ‘뉴스가 사실이냐’라는 전화를 받고서야 수상 사실을 처음 들었다고 했다. 마침 프랑스 파리에 머무르고 있어 노벨위원회 전화를 받지 못했다고 했다. 그는 젊은 과학자가 상을 받았더라면 더 기뻐했을 것 같다고 겸손한 수상 소감을 들려줬다. 그는 AP 통신 인터뷰를 통해 “노벨위원회에서 아직 전화를 받지 못했다”며 “위원회가 아직 나를 (오하이오주) 콜럼버스에서 찾고 있을지 모르겠다”라고 농담했다.크러우스는 스웨덴 뉴스통신 TT와의 전화 통화를 통해 “동료들이 지금 휴일을 즐기고 있지만, 내일 만나서 아마도 샴페인 한 병을 따길 바란다”고 말했다. 이날은 마침 독일 통일의 날 33주년으로 휴일이었다. 크러우스는 앞의 두 사람과 함께 ‘물질의 전자역학 연구를 위한 아토초(100경분의 1초) 펄스광을 생성하는 실험 방법과 관련한 공로’로 노벨 물리학상을 수상하는데 특히 650아토초 길이의 파장을 지닌 단일한 펄스광을 분리하는 데 성공했다. 그는 로이터 통신 인터뷰를 통해 자신의 아토초 연구 성과를 소우주 내부를 정지된 프레임으로 찍을 수 있는 고속 셔터 카메라에 비유했다. 크러우스는 “(자동차 경주대회) 포뮬러1(F1)에서 자동차가 결승선을 지나는 순간의 사진을 고속카메라로 찍는 것을 예로 들자면, 당신은 선명한 스냅숏을 찍고 움직임을 재구성할 수 있는 카메라가 필요하다”고 설명했다. 이어 “이것은 정확히 우리가 원자핵 밖의 자연에서 일어나는 가장 빠른 움직임, 즉 전자의 움직임을 위해 사용하는 개념”이라고 덧붙였다. 크러우스는 노벨상 수상이 믿기지 않는다는 듯 “예상하지 않았다. 벅찬 기분”이라며 현실감을 느끼려고 노력하고 있다고 소감을 전했다. 그는 노벨재단 인터뷰에서도 수상을 알리는 전화가 올 것으로 예상하지 못했다면서 “꿈을 꾸는 것인지, 현실인지 확신하지 못하겠다”고 말했다고 AFP 통신이 보도했다. 이어 연구소 공개 행사를 준비하고 있었으며, 자신의 연구 분야에 관심이 있는 사람들을 위한 강의도 진행할 예정이라며 “잘 될지는 두고 봐야겠지만, 계획은 그렇다”고 말했다. 헝가리 태생인 그는 전날 커털린 커리코 헝가리 세게드대학 교수가 노벨 생리의학상 수상자로 선정됐다는 기뻐했는데 자신도 역시 수상하게 될줄 몰랐다고 털어놓았다. 커리코는 메신저 리보핵산(mRNA) 연구로 mRNA 코로나19 백신 개발에 기여한 공로를 인정받았다. 크러우스는 “그녀의 업적뿐 아니라 성취 방법에 대해서도 매우 존경한다”며 커리코가 자금 확보를 위해 고군분투하면서도 연구에 매진했던 점에 감명받았다고 밝혔다.

2023년 노벨물리학상은 원자와 분자 내부 전자 세계를 탐구할 수 있는 가장 정밀한 방법을 찾아낸 실험물리학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨물리학상 수상자로 피에르 아고스티니(82) 미국 오하이오주립대 교수, 페렌츠 크러우스(61) 독일 막스플랑크 양자광학연구소 및 루트비히 막스밀리안대 교수, 안 륄리에(65) 스웨덴 룬드대 교수를 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 원자와 분자 내부의 전자가 이동하거나 에너지를 변화시키는 빠른 과정을 측정하는 데 사용하는 극도로 짧은 빛의 펄스를 생성하는 방법을 개발해 ‘아토초 물리학’을 발전시켰다”고 수상 업적을 설명했다. 아토초는 1초의 10억분의1인 나노초를 다시 10억분의1로 나눈 값으로 펨토초의 1000분의1이다. 전자가 수소 원자를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 150아토초다. 기존 펨토초 물리학으로는 화학 변화의 원인 분석과 제어에 한계가 생길 수밖에 없었는데, 이들의 연구 덕분에 이런 한계를 돌파하면서 자연의 초고속 현상을 관측하는 일이 가능해졌다. 정연욱 성균관대 나노과학과 교수는 “사진작가 앙리 카르티에 브레송의 ‘결정적 순간’이라는 작품처럼 이번 수상자들은 분자나 원자 속에서 전자가 움직이는 찰나의 순간을 포착할 수 있는 기술을 만들었다고 볼 수 있다”고 말했다. 아토초 물리학은 일차적으로 화학이나 나노과학의 초정밀 분석 도구에서 물질의 성질이나 양자역학적 현상을 인위적으로 제어하는 도구로 활용할 수 있다. 국내 초고속 광학 분야 석학인 남창희(GIST 물리광과학과 교수) 기초과학연구원(IBS) 초강력 레이저과학연구단장은 “이번 수상자들은 가까운 시일 내에 노벨상을 탈 것으로 모두가 예상했던 이들”이라면서 “이들과 함께 아토 과학의 대가로 불리는 폴 코쿰 캐나다 오타와대 교수가 수상자에서 빠진 것이 의문”이라고 했다. ‘예비 노벨과학상’ 중 하나로 꼽히는 울프상의 지난해 물리학상 수상자로 크러우스 교수, 륄리에 교수와 함께 코쿰 교수가 같은 업적으로 선정됐기 때문이다. 한편 이번에 수상자로 선정된 륄리에 교수는 123년 노벨과학상 역사상 다섯 번째 여성 노벨물리학상 수상자로 이름을 올리게 됐다. 역대 여성 노벨물리학상 수상자는 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 거트루드 메이어, 2018년 도나 스트리클런드, 2020년 앤드리아 게즈 등 4명이었다. 이번 물리학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(약 13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다. 노벨상 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일이 낀 ‘노벨 주간’에 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·문학·경제상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열린다.

2023년 노벨 물리학상은 원자와 분자 내부 전자 세계를 탐구할 수 있는 가장 정밀한 방법을 찾아낸 실험 물리학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨 위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 피에르 아고스티니(82) 미국 오하이오주립대 교수, 페렌츠 클라우츠(61) 독일 막스플랑크 양자광학연구소 및 루드비히 막스밀리안대 교수, 안 릴리에(65) 스웨덴 룬드대 교수를 선정했다고 밝혔다. 노벨 위원회는 “이번 수상자들은 원자와 분자 내부의 전자가 이동하거나 에너지를 변화시키는 빠른 과정을 측정하는 데 사용하는 극도로 짧은 빛의 펄스를 생성하는 방법을 개발해 ‘아토초 물리학’을 발전시켰다”라고 수상 업적을 설명했다. 아토초는 1초의 10억분의1인 나노초를 다시 10억분의1로 나눈 값으로 펨토초의 1000분의1이다. 전자가 수소원자를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 150아토초다. 기존 펨토초 물리학으로는 화학 변화의 원인 분석과 제어에 한계가 생길 수밖에 없었는데, 이들의 연구 덕분에 이런 한계를 돌파하면서 자연의 초고속 현상을 관측하는 일이 가능해졌다. 아토초 물리학은 펨토초 물리학의 연장선에 있는 연구지만 한계를 돌파할 수 있다는 장점이 있다.빠른 움직임을 관측하기 위해서는 빠르게 셔터를 누를 수 있는 카메라와 플래시가 필요한 것과 마찬가지다. 이번 수상자들은 아토초마다 펄스가 번쩍이며 움직이는 전자의 순간을 포착할 수 있도록 한 기술을 개발한 것이다. 정연욱 성균관대 나노과학과 교수는 “사진작가 앙리 카르티에 브레송의 ‘결정적 순간’이라는 작품처럼 이번 수상자들은 분자나 원자 속에서 전자가 움직이는 찰나의 순간을 포착할 수 있는 기술을 만들었다고 볼 수 있다”고 설명했다. 아토초 물리학은 일차적으로 화학이나 나노과학의 초정밀 분석 도구에서 물질의 성질이나 양자역학적 현상을 인위적으로 제어하는 도구로 활용할 수 있다. 분자 속 ‘결정적 순간’ 포착 기술 개발아토 물리학 대가 폴 코쿰 제외는 의문 국내 초고속 광학 분야 석학인 남창희 기초과학연구원(IBS) 초강력 레이저과학 연구단 단장(GIST 물리광과학과 교수)은 “이번 수상자들은 가까운 시일 내에 노벨상을 탈 것으로 모두가 예상했던 이들”이라면서 “이들과 함께 아토 과학의 대가로 불리는 폴 코쿰 캐나다 오타와대 교수가 수상자에서 빠진 것이 의문”이라고 설명했다. ‘예비 노벨과학상’ 중 하나로 꼽히는 울프상의 지난해 물리학상 수상자로 페렌츠 클라우츠 교수, 안 릴리에 교수와 함께 폴 코쿰 교수가 같은 업적으로 선정됐기 때문이다. 한편 이번에 수상자로 선정된 안 릴리에 교수는 123년 노벨과학상 역사상 다섯 번째 여성 노벨물리학상 수상자로 이름을 올리게 됐다. 역대 여성 노벨물리학상 수상자는 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 거트루드 메이어, 2018년 도나 스트리클런드, 2020년 앤드리아 게즈 등 4명이었다. 이번 물리학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다. 노벨 재단은 4일 화학상, 5일 문학상, 6일 평화상, 9일 경제학상 수상자를 발표할 예정이다. 노벨상 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일이 낀 ‘노벨 주간’에 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·문학·경제상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열린다.

2023년 노벨 물리학상은 원자와 분자 내부 전자 세계를 탐구할 수 있는 방법을 찾아낸 실험 물리학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨 위원회는 3일(현지 시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 피에르 아고스티니 미국 오하이오주립대 교수, 페렌츠 클라우츠 독일 막스플랑크 양자광학연구소 교수, 앤 뤼리에 스웨덴 룬드대 교수를 선정했다고 밝혔다. 이번 물리학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다. 노벨재단은 4일 화학상, 5일 문학상, 6일 평화상, 9일 경제학상 수상자를 발표할 예정이다.

자유롭게 우주를 떠다니며 어느 별에도 속하지 않은, 목성 크기만한 행성들이 제임스 웹 우주망원경(JWST)에 포착됐다고 영국 BBC가 2일(현지시간) 보도했다. 특히 놀라운 점은 오리온 성운(Orion Nebula)에서 발견된 이들 물체가 무려 40쌍이나 되며 짝을 이뤄 움직이는 것처럼 보인다는 것이다. 천문학자들은 이런 신기한 현상을 설명하는 데 어려움을 겪고 있다. 과학자들은 Jupiter Mass Binary Objects라 명명하고 줄여 ‘JuMBOs’로 부르기로 했다. 하나의 가설은 이들 물체가 별들로 성장하기에 불충분한 밀도가 주어진 성운 밖으로 튀어나왔을 가능성이다. 다른 가설은 이들이 별 주위에서 만들어지긴 했으나 다양한 접촉을 통해 행성간 우주 밖으로 퉁겨나왔을 가능성이다. 유럽우주국(ESA) 수석 고문인 마크 맥카우린 교수는 BBC 인터뷰를 통해 “가스 물리학으로는 목성 크기만한 덩치가 스스로의 힘으로 이런 물체들을 만들어내기 어렵다. 우리는 하나의 행성만이 별들의 시스템에서 축출될 수 있다는 것을 안다. 그런데 이런 물체가 쌍으로 좇겨난다? 당장은 답이 없다. 신학에서나 가능하다”고 단언했다. 오리온 성운은 M42란 별칭으로 더 친숙한데 지구에 가장 가까운 곳에서 대규모로 별들이 만들어지는 곳으로 널리 알려져 있다. 트레이프지움(Trapezium, 사다리꼴)으로 불리는 중심에 밝게 빛나는 태양이 4개 자리하는데 마치 눈동자처럼 보인다. 고대 그리스 사냥꾼의 이름을 딴 오리온 성좌의 아래쪽에 위치해 있다. 성운은 사냥꾼의 허리띠에 달린 칼에 해당한다. 이번에 공개된 새 사진은 JWST의 니르캠(NIRCam)이 일주일 동안 촬영한 700장의 사진을 모자이크로 만든 사진이다. 빛의 속도로 비행하는 우주선으로 여행한다면 이런 풍광을 전체적으로 감상할 수 있는 곳에 이르려면 4년이 걸린다. 성운 자체는 지구로부터 1400광년 떨어진 곳이다. 어린 별들 수천개가 성장하는 곳인데 우리 태양 크기의 0.1배 되는 것부터 40배에 에르는 것까지 다양하다. 이들 별 중 많은 것이 원반 형태의 가스와 먼지에 에워싸여 있어 아마도 행성이 되는 중인 것으로 보이는데 일부의 디스크는 강력한 자외선과 트레이프지움 주변 큰 덩치의 별들로부터 불어온 강한 바람에 파괴되고 있다. BBC는 짧은 파장으로 촬영한 사진과 긴 파장으로 촬영한 사진을 비교했는데 긴 파장으로 촬영한 사진을 보면 다환방향족탄화수소(PAHs)를 포함한 녹색 가스층을 발견할 수 있다. PAHs는 별들이 만들어내 우주 어디에나 존재하는 성분이다. 그 뒤에는 손가락이 많이 달린 것처럼 보이는 붉은색 모양을 관찰할 수 있다. ESA는 3일 ESA스카이(EsaSky) 포털에 M42 사진 전체를 공개해 누구나 천문학적 데이터를 탐색할 수 있도록 했다. 초기 조사 결과를 담은 문서들을 내려받을 수 있도록 arXiv 프리프린트(pre-print) 서버에 올린다고 했다.

2023년 노벨 생리·의학상은 mRNA를 이용한 코로나19 백신을 개발한 과학자에게 주어졌다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 2일(현지 시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 화이자-바이오엔테크와 모더나 백신 개발의 핵심 기술을 제시한 헝가리계 미국 생화학자 커털린 커리코(68) 바이오앤테크 수석부사장(펜실베이니아대 의대 겸임교수)과 면역학자 드루 와이스먼(64) 미국 펜실베이니아대 의대 교수를 선정했다고 밝혔다. 이번 수상자 발표는 애초 현지 시간 오전 11시 30분에 있을 예정이었지만 오전 11시 45분으로 15분 늦춰져 공개됐다. 노벨 위원회는 “두 사람의 연구는 mRNA가 면역체계와 상호작용하는 방식에 대한 이해를 근본적으로 변화시켜 전례 없는 인류 건강에 대한 큰 위협이었던 코로나19에 대응할 수 있는 백신 개발을 빠르게 이끌었다”라고 수상 업적을 평가했다. 이들 연구 덕분에 수십 년 걸리던 백신 개발이 약 1년 정도 만에 가능했고 이를 통해 코로나19 대유행 때 수많은 목숨을 구할 수 있었다는 말이다.mRNA는 DNA에서 전사 과정을 거쳐 생산돼 세포질 안의 리보솜에 유전 정보를 전달함으로써 단백질을 생산한다. 이론적으로는 필요한 단백질의 유전정보로 코딩된 mRNA가 인체 세포 안으로 들어가면 원하는 단백질을 만들 수 있다. 그런데도 임상에 활용되지 못했던 것은 mRNA가 매우 불안정한 물질이며 의도치 않게 강한 선천면역 반응을 일으킨다는 이유 때문이었다. 실제로 커리코 부사장은 mRNA를 세포에 넣어 면역계가 인식하도록 하는 연구를 1990년대부터 수행했지만, 관심을 받지 못했다. 이후 와이스먼 교수와 2005년에 공동으로 의학 분야 국제 학술지 ‘면역’에 논문을 발표하면서 주목받았다. 이들은 변형된 뉴클레오사이드를 이용해 mRNA를 합성해 선천면역 반응을 회피하고 안전성을 높이는 기술을 처음으로 고안해 낸 것이다. 2019년 말 중국에서 코로나19가 시작되면서 이들의 연구를 기반으로 화이자와 모더나가 새로운 형태의 백신을 만드는 데 핵심적 역할을 했다. 영국의 의사 에드워드 제너를 거쳐 프랑스 루이 파스퇴르가 제시한 백신 원리에 따라 지금까지 개발된 백신들은 바이러스 독성을 약화하거나 바이러스 단백질 일부를 넣어 면역반응을 유도하는 방식이었다. 그러나 이번 수상자들이 제시한 백신 개발 원리는 이전과는 전혀 달라 ‘백신 개발 패러다임을 바꿨다’라는 평가를 받는다. mRNA 백신은 코로나19 바이러스가 가진 유전체 일부를 지질 나노입자에 실어 전달하는 방식이다. mRNA가 체내에 들어가면서 면역계가 활성화돼 실제 바이러스에 감염될 경우 면역반응이 빠르게 일어나도록 한 것이다. mRNA 백신은 처음 시도된 것이기 때문에, 일부 백신 접종자들에게서 발열이나 두통과 같은 부반응을 유발하기도 했지만, 치명적 감염병으로부터 인류를 지킬 수 있었다는데 높은 평가를 받은 것으로 알려졌다.국내 mRNA 전문가로 꼽히는 이혁진 이화여대 약대 교수는 “두 수상자의 가장 큰 업적은 아무래도 코로나19 백신을 빠르게 개발해 보급하는 데 큰 역할을 했다는 것이다”라며 “노벨 생리의학상을 받은 것은 그만큼 많은 사람이 이 기술의 영향을 받았다는 것”이라고 설명했다. mRNA 기반 암 백신 연구도 진행감염병에 암까지 다양한 질병에 적용 이세훈 삼성서울병원 혈액종양내과 교수는 “이들의 mRNA 연구는 코로나19 같은 신종 감염병뿐만 아니라 암 극복이라는 새로운 영역까지 적용된다”라면서 “최근 모더나가 흑색종 환자를 대상으로 mRNA 기반 새 치료제를 임상 시험 중인데 암 재발 위험을 44%나 낮췄다고 보고해 학계를 놀라게 했다”라고 말했다. mRNA를 활용한 암 백신 개발이 성공할 경우 암 치료의 패러다임이 완전히 바뀔 수 있다는 것이다. 이번 수상자들은 2021년에 로젠스틸상, 호위츠상을 수상하고 실리콘밸리 노벨상으로 불리는 브레이크스루상과 ‘예비 노벨생리의학상’으로 알려진 래스커상까지 휩쓸면서 2021년과 2022년에 노벨상 수상이 점쳐졌다. 그렇지만 당시에는 코로나19에 대한 mRNA 백신의 효과가 확실하게 평가되지 않았기 때문에 수상하지 못한 것으로 알려졌다. 이번 생리의학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 절반씩 나눠 받게 된다. 노벨 재단은 3일 물리학상, 4일 화학상, 5일 문학상, 6일 평화상, 9일 경제학상 수상자를 발표할 예정이다.

2023년 노벨 생리·의학상은 mRNA를 이용한 코로나19 백신을 개발한 과학자에게 주어졌다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 2일(현지 시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 화이자-바이오엔테크와 모더나의 백신 개발의 핵심적인 기술을 개발한 커털린 커리코 바이오앤테크 수석부사장과 드루 와이스먼 미국 펜실베니아대 의대 교수를 선정했다고 밝혔다. 이번 수상자는 당초 현지 시간 오전 11시 30분에 있을 예정이었지만 15분 늦은 11시 45분에 발표됐다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)가 주어진다. 노벨 재단은 3일 노벨물리학상, 4일 노벨화학상 수상자를 발표할 예정이다.

지구촌에 드리운 전쟁과 질병의 먹구름 속에서도 인류의 행복과 안녕을 찾는 데 기여한 공로를 치하하는 노벨상 시즌이 막을 연다. 여러 상 가운데 볼로디미르 젤렌스키 우크라이나 대통령이 평화상을 수상할지가 가장 관심을 끈다. 1일 노벨위원회에 따르면 2일 생리의학상을 시작으로 3일 물리학상, 4일 화학상, 5일 문학상, 6일 평화상, 9일 경제학상 수상자가 발표된다. 올해는 특히 우크라이나 전쟁 장기화로 더욱 복잡하고 심란해진 국제정세 속에 노벨평화상이 누구에게 돌아갈지에 관심이 집중된다. 노벨 위원회는 후보 명단조차 공개하지 않는 극비 심사를 고수하는 데다 예상을 깨는 깜짝 수상자를 종종 내놓기도 하기 때문에 유력 후보를 점치기 어렵다. 다만 노벨위원회가 지난 1월 평화상 후보를 추천받았는데, 당시 이름이 올라간 인사를 중심으로 하마평이 무성한 상황이다. 노벨위원회는 추천받은 명단을 비공개로 하지만, 추천인 측에서 누구를 추천했는지 공개하는 것은 가능하다. 로이터 통신에 따르면 젤렌스키 대통령이 유력한 후보로 맨먼저 꼽힌다. 하지만 전쟁이 진행 중이라는 점에서 젤렌스키 대통령의 수상 가능성을 낮게 보는 전문가들이 있다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령의 철권통치에 맞선 러시아 야권 지도자 알렉세이 나발니도 평화상 후보로 거론되지만, 수상 가능성은 크지 않은 것으로 관측된다. 2021년과 지난해 연속 러시아 반체제 인사에게 평화상이 돌아갔기 때문이다. 중국 소수민족 위구르족 활동가 일함 토흐티, 이란 당국의 여성 억압에 맞선 인권 활동가 나르게스 모하마디, 아프가니스탄 탈레반 정권에 저항해온 활동가이자 언론인인 마흐부바 세라즈 등도 평화상 후보로 꼽힌다. 오슬로평화연구소 헨릭 우르달 소장은 올해가 세계인권선언 75주년을 맞는다는 점에서 노벨위원회가 평화에 기여한 활동가를 조명할 가능성이 있다며 토흐티를 포함한 중국 내 활동가가 중국의 권위주의 흐름에 주의를 환기할 수 있다는 점에서 ‘환영받는’ 이름이 될 것이라고 말했다. 중국은 2010년 인권운동가 류샤오보에게 평화상이 돌아가자 노르웨이와 6년 동안 외교를 단절한 일이 있다. 문학상에는 중국 작가 찬쉐(殘雪·70)가 영국의 온라인 베팅사이트 나이서오즈(Nicer Odds)에서 유력 후보로 거론되고 있다. 이어 노르웨이 작가 욘 포세, 호주 작가 제럴드 머네인, 캐나다 시인 앤 카슨 등이 물망에 오르고 있다. 고은 시인도 나이서오즈가 예상한 주요 순위 작가 중에 들어 있지만 과거 성추행 논란으로 인해 수상 가능성은 매우 낮다는 것이 문단 안팎의 중론이다. 코로나19 백신 개발에 기여한 연구자들이 노벨상을 수상할지도 주목된다. 국제학술지 네이처의 물리화학 저널 편집장인 스튜어트 캔트릴이 엑스(옛 트위터)에서 주목할 만한 연구성과를 뽑은 여론조사에 따르면 응답자의 44.5%가 메신저리보핵산(mRNA) 백신을 최우선으로 꼽았고 이어 금속유기구조체(20%), DNA 합성·서열분석(17%) 등의 순이었다. 글로벌 정보분석 서비스 기업 클래리베이트(Clarivate)는 지난달 19일 논문 피인용 건수 등을 기준으로 올해 노벨상을 받을 것으로 기대되는 영향력 있는 연구자(Citation Laureates) 23명의 명단을 발표했다. 이 중 16명이 미국 주요 학술기관 소속이었고, 일본과 영국, 프랑스(이상 2명), 독일(1명)에서 활동하는 연구자들이 이름을 올렸다. 역대 노벨상 수상자 대부분이 백인 남성이라는 점에서 올해 여성 수상자가 얼마나 나올지도 관심거리다. AP 통신에 따르면 지금까지 노벨상을 받은 여성은 60명이고 이 가운데 물리학상 수상자가 4명, 경제학상 수상자가 2명에 불과하다. 한편 노르웨이에서 시상하는 평화상을 제외하고 스웨덴에서 열리는 시상식에는 지난해에 이어 올해도 러시아와 벨라루스, 이란 대사는 초청되지 않을 예정이다. 당초 노벨재단은 러시아의 우크라이나 침공에 관여했다는 이유로 노벨상 시상식에서 퇴출됐던 이들 국가의 대사들을 올해부터는 다시 초청하겠다고 밝혔으나, 국내외에서 거센 반발이 일자 이틀 만에 번복했다. 노르웨이 오슬로에서 열리는 평화상 시상식에는 각국의 모든 대사가 지난해와 마찬가지로 초대된다. 올해 노벨상 수상자들에게는 분야별로 1100만 스웨덴 크로나(약 13억 4000만원)의 상금이 수여된다. 전년도(1000만 스웨덴 크로나)보다 10%가량 증액된 것이다. 시상식은 공식 홈페이지(nobelprize.org)와 유튜브 등을 통해 생중계된다.

최근 발견된 녹색 혜성 니시무라가 태양과의 근접 조우에서 살아남은 후 강력한 코로나 질량방출(CME)에 몸체가 충돌했다. 혜성의 꼬리가 잠시 날아가버린 이 놀라운 충돌 장면이 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 카메라에 포착되었다. NASA의 스테레오-A(Solar Terrestrial Relations Observatory) 우주선이 촬영한 영상에서 니시무라 혜성은 태양 플라스마 기둥에 충돌하여 혜성의 꼬리가 잠시 ‘밀려났다가’ 곧 완전히 흩어져 사라져 버렸다. 이 장면을 담은 비디오를 제작한 미국 해군연구소 천체 물리학자 칼 배텀스는 이 사실을 이메일로 ‘라이브 사이언스’에 제보했다. C/2023 P1으로도 알려진 니시무라 혜성은 지난 8월 12일 일본 아마추어 천문가인 니시무라 히데오에 의해 처음으로 발견되었다. 태양을 향해 빠른 속도로 떨어지고 있던 니시무라의 가파른 궤적은 처음 그것이 태양 주위를 돌고 난 후 태양계를 떠난 ‘오우무아무아(Comet 2I/Borisov)와 같은 성간 물체처럼 보였다. 그러나 후속 관측에 의해 이 천체는 해왕성 궤도 너머에 있는 소행성-우주암석 저장소인 오르트 구름에서 유래했으며, 대략 430년 주기로 태양계 내부로 들어오는 긴 타원 궤도를 지닌 혜성으로 밝혀졌다. 지난 12일, 니시무라 혜성은 지구-달 사이 평균 거리의 약 330배인 1억 2500만㎞ 이내를 지나면서 지구에 가장 가까운 지점에 도달했다. 그 전까지 혜성은 해가 뜨기 직전과 해가 진 직후 지평선 근처에서 선명하게 보였고, 이로 인해 밤하늘을 가로지르는 우주 암석의 멋진 사진들이 찍혔다. 이 사진 중 일부에서 니시무라는 암석 중심부를 둘러싸고 있는 핵(코마)은 가스와 먼지 구름 속에 포함된 고농도의 이산화탄소로 인해 녹색 빛을 발산하는 장면이 뚜렷이 보였다.지난 17일, 혜성은 태양으로부터 최단 거리인 근일점에 도달했으며, 3300만㎞ 거리에서 우리 별 주위를 돌아 나왔다. 이 같은 근접 조우를 할 경우 종종 혜성이 불타고 부서지는 수도 있다. 그러나 천문학자들은 니시무라가 태양 회전의 급가속기동에서 살아남았다는 사실을 곧 발견했다. 니시무라는 태양으로부터 멀어지기 시작하면서 그 동안 혜성을 면밀히 관찰하고 있는 스테레오-A 앞을 지나갔다. 그 후 9월 22일, 강한 태양풍으로 인해 엄청난 양의 플라스마, 즉 이온화된 가스 분출이 있었고, 이와 함께 코로나 물질방출은 혜성의 꼬리를 날려버렸다. 그러나 배텀스은 “그 효과는 일시적일 뿐이며 혜성에 ”완전히 무해하다“고 밝혔다. 이후 혜성은 곧 원기를 회복해 더 많은 먼지와 가스가 분출함으로써 혜성의 꼬리가 다시 자라났다. 니시무라가 꼬리를 잃은 것은 이번이 처음이 아니다. 9월 초, 한 쌍의 태양 코로나 물질방출이 혜성과 충돌하여 적어도 한 번 이 같은 현상이 발생했다. 그러나 니시무라는 끊임없이 태양의 공격에도 불구하고 놀랍게도 ’의연한 자태‘와 원래 궤도를 유지하고 있다고 배텀스은 밝혔다. 

‘더도 말고 덜도 말고 한가위만 같아라’라는 말에 어울리게 올 추석 연휴는 예년보다 길어 쉴 생각에 마음 설레는 이들이 많을 것입니다. 그렇지만 운전대를 잡아야 하는 사람들에게 긴 연휴의 도로 상황은 생각만 해도 ‘악몽’입니다. 한국도로공사가 지난 6월 발간한 ‘2022년 고속도로 교통량 통계’에 따르면 한국 전체 고속도로의 길이는 4238㎞, 추석 연휴 사흘 동안 고속도로 이용 차량 대수는 1719만 5570대로 하루 평균 573만 1857대였습니다. 단순 계산만으로도 고속도로 1㎞ 거리에 자동차 1352대가 늘어서 있었다는 말입니다. 꽉 막힌 도로에서 방향지시등을 켜지도 않고 불쑥 끼어드는 얌체 차들은 참을 수 없는 분노를 일으킵니다. 여기에 다른 차들은 앞서가는 것 같은데 왜 차선을 바꾸지 않느냐는 동승자의 잔소리까지 더해지면 기분 좋아야 할 연휴는 시작부터 망가집니다. 연휴뿐만 아니라 평소에도 뻥 뚫려 있던 도로가 갑자기 꽉 막히는 상황을 누구나 한번쯤은 경험했을 것입니다. 그럴 때 내가 있는 차로보다 옆 차로 차들이 더 잘 달리는 것 같아 차선을 바꿨는데 원래 차로의 차들이 앞서 나가는 것을 보고 속상했던 적도 있을 겁니다. 이럴 때마다 “차 좀 잘 빠지게 하기가 그렇게 어렵나”라는 불만이 슬그머니 올라옵니다. 교통공학자와 물리학자, 수학자들의 대답은 뭘까요. 예상했겠지만 “어렵다”입니다. 교통 체증이 일어나는 이유 안에는 복잡한 수학 원리가 잔뜩 도사리고 있기 때문입니다. 운전자들이 인공지능 로봇처럼 한 치의 오차 없이 일정한 속도와 차간거리를 유지한다면 문제가 없습니다. 그렇지만 도로에서 누군가 너무 빨리 달리다가 속도를 바로잡기 위해 브레이크를 밟는 순간 뒤에 오는 사람은 앞차의 제동에 반응해 속도를 필요 이상으로 늦추게 되고 그 뒤차도 마찬가지입니다. 이렇게 밀리는 효과가 물결 퍼지듯 연쇄적으로 다른 차들에 전달되고 효과도 증폭되다가 결국 도로는 꽉 막히게 되지요. 미국 템플대 수학자들의 분석에 따르면 이런 ‘교통 체증 유발 파동’은 모두가 완벽하게 운전할 때도 발생하는 것으로 나타났습니다. 교통량이 많은 도로에서 1차 파동이 발생하면 멀리 뒤편에서 2차 파동이 발생하고 3차, 4차 파동으로 이어집니다. 수리 분석학자인 벤저민 사이볼드 템플대 교수는 “교통 체증의 탓을 개별 운전자에게 돌리지만 수학 분석에 따르면 아무도 잘못하지 않은 상황에서도 교통 체증 유발 파동은 발생한다”고 말합니다. 수많은 연구에 따르면 “더 느린 것이 더 빠르다”는 결론에 도달합니다. 도로가 막힌다고 이리저리 차로를 바꿔가며 운전하는 것은 차로를 유지하며 가는 것과 비교해 목적지에 도달하는 시간에 있어 큰 차이가 없다는 말이지요. 도로는 차를 위한 서비스 상품입니다. 서비스의 질은 사용자인 운전자가 결정하게 됩니다. 도로 정체로 모두 신경이 날카로운 데 고작 몇 분 더 빨리 가보겠다고 이리저리 차선을 바꾸면 도로는 더 막히고 사고 위험까지 높여 도로의 서비스 질은 떨어집니다. 연휴 기간 모두가 기분 좋게 도로를 이용할 수 있는 방법을 생각해 볼 필요가 있을 것 같습니다.

추석 연휴 막바지인 다음주 과학에 관심이 있는 세계인의 이목은 북유럽 국가인 스웨덴으로 집중된다. 매년 10월 초 열리는 노벨 과학상 수상자 발표 때문이다. 올해는 10월 2일 생리의학상을 시작으로 3일 물리학상, 4일 화학상 수상자가 공개된다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 각종 과학 관련 시상식이 이어지면서 분위기는 한껏 고조된다. 지난 14일 이그노벨상, 21일 ‘예비 노벨 생리의학상’인 래스커상에 이어 27일 오전(현지시간) 미국 과학진흥협회(AAAS)가 제12회 ‘황금거위상’ 수상자를 발표했다. 미국은 제2차 세계대전 종전 후 기초과학의 중요성을 인식하고 정부 차원에서 많은 투자를 했다. 하지만 1980년대 신자유주의 영향으로 당장 성과를 내놓지 못하고 쓸모없어 보이는 연구만 하는 기초과학에 정부가 투자해야 하냐는 비판의 목소리가 나왔다. 짐 쿠퍼 하원의원은 AAAS와 함께 2012년 기초과학 연구가 당장은 쓸모없고 돈 먹는 하마처럼 보이지만 황금알을 낳는 거위 같은 역할을 한다는 취지에서 정부의 과학 예산을 받아 연구하는 기초과학 분야 연구자 중 인류에 공헌한 이들을 선정해 시상하는 ‘황금거위상’을 만들었다. 올해는 가성비 높고 휴대성까지 높인 차세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 과학자들과 박테리아를 이용해 해충에 강한 식물을 만든 연구자, 닭을 효과적으로 번식시킬 수 있는 기초연구로 식량난 극복의 초석을 마련한 과학자에게 수상의 영광이 돌아갔다. 미국 캘리포니아 샌타크루즈대(UCSC) 마크 애크슨 교수, 데이비드 디머 명예교수, 하버드대 대니얼 브렌턴 명예교수는 ‘나노포어 시퀀싱’이라는 3세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 공을 인정받았다. 나노포어 시퀀싱은 나노 크기의 작은 구멍에 단일 가닥의 DNA나 RNA 시료를 통과시킬 때 염기마다 다른 전류의 흐름을 나타낸다는 점에 착안해 염기서열을 측정하는 기술이다. 1989년 데이비드 디머 교수가 처음 아이디어를 내고 브렌턴 교수가 개념을 확장한 뒤 애크슨 교수가 합류해 기술로 구현했다. 과학계의 회의적 반응에도 불구하고 30년 넘는 연구를 통해 2014년 1000달러짜리 휴대용 크기의 기기로 상용화하는 데 성공해 결핵, 에볼라, 지카, 코로나19 등 각종 감염병 현장에서 폭넓게 쓰이고 있다. 현대 식물 생명공학 창시자 중 한 명으로 꼽히는 농업기업 신젠타 소속 메리 델 칠턴 박사도 수상자로 선정됐다. 칠턴 박사는 박테리아로 유전자를 변형시켜 해충에 강한 식물을 만든 업적을 인정받았다. 1970년대 칠턴 박사는 박테리아가 자기 DNA를 식물로 옮길 수 있다는 사실을 밝혀내고 이를 응용한 ‘아그로박테리움 매개 형질 전환’(AMT) 기술을 개발했다. AMT 기술은 옥수수, 대두, 면화에 널리 사용되고 있다. 특히 해충 저항성 특성을 가진 면화는 살충제 사용량을 1994년 이후 2019년까지 약 66% 감소시켰고 작물 수확량과 수익을 증대시키는 데 이바지했다. AMT는 3세대 유전자 가위로 알려진 크리스퍼 캐스9을 식물에 전달할 때도 사용되는 등 생명공학 연구에서 다양하게 활용되고 있다. 가금류 유전학자로 잘 알려진 폴 시걸 버지니아공과대 명예교수는 전 세계 주요 단백질 공급원인 닭을 사육하고 번식시키는 현대적 방법의 기초를 제시한 공로를 인정받아 수상자로 꼽혔다. 시걸 교수는 1957년 처음 닭의 계통 연구를 시작해 지금까지 약 65년 동안 면역 기능, 생식 생물학, 게놈 진화 등 닭과 관련한 대부분의 기초 연구 결과를 내놨다. 시걸 교수의 연구는 전 세계 가금류 연구자에게 교과서처럼 받아들여지고 있으며 닭이 전 세계 곳곳의 주요 식량 공급원이 될 수 있게 했다는 평가를 받고 있다.

추석 연휴 막바지인 다음 주 과학에 관심이 있는 세계인의 이목은 북유럽 국가인 스웨덴으로 집중된다. 매년 10월 초 열리는 노벨과학상 수상자 발표 때문이다. 올해는 오는 10월 2일 생리의학상을 시작으로 3일 물리학상, 4일 화학상 수상자가 공개된다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 각종 과학 관련 시상식이 이어지면서 분위기는 한껏 고조된다. 지난 14일에는 패러디 노벨상으로 유명한 이그노벨상, 21일에는 ‘예비 노벨 생리의학상’ 래스커상에 이어 27일 오전(현지시간) 미국 과학진흥협회(AAAS)는 제12회 ‘황금거위상’ 수상자를 발표했다. 미국은 제2차 세계대전 종전 후 기초과학의 중요성을 인식하고 정부 차원에서 많은 투자를 했다. 하지만 1980년대 신자유주의 영향으로 당장 성과를 내놓지 못하고 쓸모없어 보이는 연구만 하는 기초과학에 정부가 투자해야 하냐는 비판의 목소리가 나왔다. 짐 쿠퍼 하원의원은 미국 과학진흥협회(AAAS)와 함께 2012년 기초과학 연구가 당장은 쓸모없고 돈 먹는 하마처럼 보이지만 황금알을 낳는 거위 같은 역할을 한다는 취지에서 정부의 과학예산을 받아 연구하는 기초과학 분야 연구자 중 인류에 공헌한 이들을 선정해 시상하는 ‘황금 거위상’을 만들었다. 황금알 낳는 거위 ‘기초과학’27일 ‘제12회 황금 거위상’ 수상자 발표 올해는 가성비 높고 휴대성까지 높인 차세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 과학자들과 박테리아를 이용해 해충에 강한 식물을 만든 연구자, 닭을 효과적으로 번식시킬 수 있는 기초연구로 식량난 극복의 초석을 마련한 과학자에게 수상의 영광이 돌아갔다.미국 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC) 마크 애크슨 교수, 데이비드 디머 명예교수, 하버드대 다니엘 브랜튼 명예교수는 ‘나노포어 시퀀싱’이라는 3세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 공을 인정받았다. 나노포어 시퀀싱은 나노 크기의 작은 구멍에 단일 가닥의 DNA나 RNA 시료를 통과시킬 때 염기마다 다른 전류의 흐름을 나타낸다는 점에 착안해 염기서열을 측정하는 기술이다. 1989년 데이비드 디머 교수가 처음 아이디어를 내고 다니엘 브랜튼 교수가 개념을 확장한 뒤 마크 애크슨 교수가 합류해 기술로 구현했다. 과학계의 회의적 반응에도 불구하고 30년 넘는 연구를 통해 2014년 1000달러짜리 휴대용 크기의 기기로 상용화하는 데 성공해 결핵, 에볼라, 지카, 코로나19 등 각종 감염병 현장에서 폭넓게 쓰이고 있다.현대 식물 생명공학 창시자 중 한 명으로 꼽히는 농업기업 신젠타 소속 메리 델 칠튼 박사도 수상자로 선정됐다. 칠튼 박사는 박테리아로 유전자를 변형시켜 해충에 강한 식물을 만든 업적을 인정받았다. 1970년대 칠튼 박사는 박테리아가 자기 DNA를 식물로 옮길 수 있다는 사실을 밝혀내고 이를 응용한 ‘아그로박테리움 매개 형질 전환’(AMT) 기술을 개발했다. AMT 기술은 옥수수, 대두, 면화에 널리 사용되고 있다. 특히 해충 저항성 특성을 가진 면화는 살충제 사용량을 1994년 이후 2019년까지 약 66%를 감소시켰고 작물 수확량과 수익은 증가하는 데 이바지했다. AMT는 3세대 유전자 가위로 알려진 크리스퍼-캐스9을 식물에 전달할 때도 사용되는 등 생명공학 연구에서 다양하게 활용되고 있다.가금류 유전학자로 잘 알려진 폴 시겔 버지니아공과대 명예교수는 전 세계 주요 단백질 공급원인 닭을 사육하고 번식하는 현대적 방법의 기초를 제시한 공로를 인정받아 수상자로 꼽혔다. 시겔 교수는 1957년 처음 닭의 계통 연구를 시작해 지금까지 약 65년 동안 면역 기능, 생식 생물학, 게놈 진화 등 닭과 관련한 대부분의 기초 연구 결과를 내놨다. 시겔 교수의 연구는 전 세계 가금류 연구자에게 교과서처럼 받아들여지고 있으며 닭이 전 세계 곳곳의 주요 식량 공급원이 될 수 있게 했다는 평가를 받고 있다.

‘불의 화산’으로 불리는 과테말라 푸에고 화산에서 번개가 치는 순간이 카메라에 잡혔다. 25일(현지시간) 영국 일간 데일리메일 등에 따르면, 지난 21일 과테말라에 있는 해발고도 3763m의 푸에고 화산에서 번개가 관측됐다. 이번에 포착된 번개는 화산 활동 중 불규칙적으로 발생하는 ‘화산 번개’라는 현상이다. 주로 화산 분화 단계에서 발생하는데 지난 2016년에서야 원인이 규명됐다. 당시 독일 뮌헨대 연구진은 미국지구물리학회 ‘지구물리학연구지’를 통해 화산 번개가 화산재 구름 중심에서 발생한다는 사실을 확인했다고 발표했다. 붉은색 용암과 함께 분출하는 화산재가 공중에서 서로 마찰을 일으켜 정전기가 발생하고, 이 과정에서 번개가 발생한다는 원리다. 일반적으로 천둥과 번개를 동반하는 뇌우(폭풍우)는 지면을 향해 수직으로 떨어지는 특징이 있지만, 화산 번개는 이와 달리 기울어진 각도로 떨어지거나 심지어 위쪽으로 치솟기도 하는 차이점이 있다.푸에고 화산의 경우 15분마다 화산재를 분출할 만큼 화산 활동이 활발하지만, 번개가 발생하는 순간을 카메라에 담아내는 건 쉬운 작업은 아니다. 특히 이날 화산 번개는 분화구에서 섬광이 사방으로 뿜어져 나가는 것처럼 보인다. 마치 거미줄이 얼기설기 얽혀 있다는 착각마저 일으킨다. 푸에고 화산은 4~5년 주기로 분화가 감지될 정도로 남미에서 가장 활동성이 강한 활화산으로 알려졌다. 지난 2018년 분화 당시 215명의 사망자와 234명의 실종자가 발생하기도 했다. 이 화산이 속한 과테말라는 지진과 화산 활동이 활발해 이른바 ‘불의 고리’로 불리는 환태평양 조산대에 속한다. 불의 고리란 아르헨티나 최남단 티에라델푸에고에서 시작해 칠레 서쪽 안데스 산맥과 미국 서해안, 알류샨 열도, 베링해를 거쳐 일본, 대만, 필리핀, 인도네시아, 뉴질랜드로 이어지는 고리 모양의 지진대를 말한다. 전 세계 활화산과 휴화산의 75%가 몰려 있고, 7개의 지작판들이 만나 지각변동이 활발하다. 전 세계 지진의 약 90%가 발생하는 것으로 알려져 있다.

지난해 남극에 닥친 이상고온이 지구 신기록 수준이었다는 연구결과가 나왔다. 26일(한국시간) 미국 워싱턴포스트(WP)에 따르면 미국 워싱턴대학교의 지구과학자 에드워드 블랜처드-리글워스가 이끄는 연구팀은 지난해 3월 남극 기온을 조사한 이 같은 보고서를 미국 지구물리학회(AGU) 회보에 게재했다. 보고서에 따르면 지난해 3월 남극 동부 해안에서 기록된 기온이 평년보다 무려 섭씨 39도 높은 것으로 나타났다. 남극에서 3월은 가을에 들어가는 시점으로 평년기온은 영하 50도 정도이지만 작년 3월 18일은 영하 10도까지 치솟았다. 당시 남극에 있던 연구원들이 비교적 온난한 날씨에 웃통을 벗거나 반바지 차림으로 다니기도 했다고 보도했다. 블랜처드-리글워스는 “괄목할 사건”이라며 “이상기온의 정도가 세계 다른 어떤 곳에서 측정된 것보다 컸다”고 밝혔다. 일반적으로 남극 주변 바람은 서쪽에서 동쪽으로 불어 북쪽에 있는 온기를 차단해 낮은 기온을 유지하는데, 당시 바람이 길을 잃으면서 불과 4일만에 호주 남부의 따뜻한 공기가 유입됐다는 것이다. 이번 연구에서는 이상 기후변화가 남극의 이상고온 현상에 미치는 뚜렷한 영향을 찾지 못했다. 다만 기후변화가 남극에 미치는 영향에 대해서는 계속 조사중이다. 연구팀은 온실가스 배출량 증가 여부에 따라 컴퓨터로 모델 분석을 한 결과 기후변화의 영향으로 섭씨 2도 정도 증가시키는 것을 발견했다. 또 향후 기후변화가 남극의 온도를 섭씨 5~6도까지 증가시킬 수 있다고 우려했다. 브랜처드-리글워스는 “만약 5~6도가 더 높아진다면 녹는점에 가까워지는 것”이라며 “만일 이런 폭염이 더 흔해진다면 우리가 예상하지 못한 결과가 나타날지도 모른다”고 했다.남극 해빙 빠르게 손실…해빙 깨지며 펭귄 ‘익사’ 기후 변화로 황제펭귄 서식지인 남극 해빙이 녹으면서 지난해에만 서식지 5곳에서 새끼 펭귄 약 9000마리가 사망했다는 연구 결과도 나왔다. 황제펭귄이 지금과 같은 속도로 서식지를 잃으면, 오는 2100년에는 무리 중 90%가 번식에 실패해 멸종 직전까지 몰릴 수 있다. 남극 해빙은 2016년부터 급격하게 감소해 지난해 사상 최소 면적을 경신했다. 황제펭귄은 대부분 생애를 육지가 아닌 해빙에서 보낸다. 해빙이 두꺼워지는 3월 말에서 4월 중 번식지에 도착해 5월에서 6월 사이에 알을 낳으면, 수컷 황제펭귄은 65일간 자신의 발 위에 알을 올려 품는다. 갓 태어난 새끼 펭귄은 수영을 할 수 없다. 1월은 돼야 방수 깃털을 갖추고 수영을 배워 독립할 수 있다. 그 전에 해빙이 깨지면, 헤엄을 못 치는 새끼 펭귄은 바다에 빠져 익사나 동사 할 수밖에 없다. 황제펭귄이 번식에 성공하려면 4월부터 1월까지 서식지 해빙이 안정적으로 유지돼야 하는 것이다.연구팀은 해마다 각 서식지에서 새끼 펭귄 1200~3500마리가 태어난 것으로 분석했지만, 지난해에는 브라이언트반도를 제외한 나머지 서식지에서는 흔적을 찾을 수 없었다. 해빙이 평년보다 일찍 녹으면서 성체 펭귄들은 자리를 옮길 수 있었던 반면, 갓 태어난 새끼 펭귄들은 살아남지 못한 것으로 추정된다.

소행성 ‘베누’의 흙과 자갈 샘플이 24일(현지시간) 지구에 무사히 도착함으로써 영국의 전설적인 록 밴드 ‘퀸’의 기타리스트 브라이언 메이의 활약상이 다시 주목받고 있다. 다음날 영국 스카이뉴스와 텔레그래프 등에 따르면 오시리스렉스 캡슐의 귀환 소식을 접한 메이는 “해피 샘플 회수 데이”라며 들뜬 마음을 감추지 않았다. 그는 NASA TV를 통해 “오시리스렉스의 팀원으로서 굉장히 자랑스럽다”며 “퀸 투어 리허설 때문에 함께 하지 못하지만, 마음만큼은 여러분과 함께”라고 말했다. 이어 “샘플 귀환을 축하하고, 이 임무를 수행하기 위해 열심히 일한 모든 분에게 축하를 전한다”고 했다. 2016년 발사된 소행성 탐사선 ‘오시리스렉스’(OSIRIS-REx)는 2020년 베누에 다다른 직후 난관에 봉착했다. 베누 표면이 바위로 뒤덮여 있어 미국 항공우주국(NASA) 관제팀으로선 착륙 지점을 고민할 수밖에 없게 됐다. 이때 메이가 오시리스렉스의 베누 이미지를 통해 제작한 3차원(3D) 입체 소행성 이미지가 도움이 됐다. 관제팀은 메이가 만든 입체 이미지를 이용해 착륙할 분화구를 선정, 마침내 샘플을 채취하는 데 성공했다. 메이는 퀸에서의 기타 연주와 작곡 등으로 더 널리 알려졌지만, 학계에서 인정받는 천체물리학자이기도 하다. 임페리얼칼리지 런던에서 물리학과 수학을 전공했다. 1970년부터 1974년까지 천체물리학 박사 과정을 거쳤으나 퀸에서의 활동으로 학위는 취득하지 못했다가, 30년 만에 완성한 논문으로 2007년 천체물리학 박사 학위를 땄다. 메이는 “단순한 사진도 많은 것을 알려주지만, 분화구가 우주선을 착륙시킬 수 있을 만큼 충분히 평평한지는 알려주지 않는다”고 설명했다. 그는 NASA가 입체사진을 통해 아무런 사고 없이 샘플을 얻을 수 있었다며 “돌이켜보면 우리는 당시 (채취 작업이) 생각보다 위험하다는 걸 알고 있었다”고 말했다. 그에 따르면 베누의 표면은 딱딱한 고체가 아니라 마치 놀이용 ‘볼 풀’과도 같다. 메이는 지난 7월 미국 애리조나대 단테 로레타 교수와 함께 세계 최초의 3D 소행성 지도책 ‘베누 3D: 소행성의 구조’도 출간했다. 오시리스렉스의 소행성 베누 샘플 캡슐은 24일 오전 미국 유타주 사막에 있는 국방부 유타 시험·훈련장에 낙하해 7년의 장정을 마무리했다. 과학자들은 이 캡슐에 탄소가 풍부한 베누의 흙과 자갈 등이 250g가량 있을 것으로 추정한다. 소행성 물질을 지구로 가져온 것은 일본의 이토카와(2010년), 류구(2020년) 소행성에 이어 세 번째로, 미국으로선 첫 번째 소행성 표본 회수다. 일본은 당시 이토카와와 류구로부터 각각 1g 미만과 5.4g의 샘플을 가져와 이번 베누 샘플이 가장 크다. NASA의 수석 큐레이터 니콜 루닝은 “정확한 측정을 하기 위해서는 몇 주가 걸릴 것”이라고 말했다. 영국 BBC는 NASA 관계자를 인용해 다음달 11일 초기 조사 결과를 발표할 예정이라고 전했다.

김정은 북한 국무위원장과 블라디미르 푸틴 러시아 대통령의 회담 이후 북한과 러시아의 군사협력이 새로운 단계로 접어든 가운데, 러시아가 북한의 핵무기 개발을 돕기 위해 비밀리에 플루토늄을 직접 제공할 수 있다는 관측이 나왔다. 세계적 핵물리학자인 지그프리드 헤커 박사는 21일(현지시간) 조엘 위트 스팀슨 센터 수석연구원과 진행한 인터뷰에서 이같이 밝혔다. 인터뷰 전문은 미국의 북한 전문매체 ‘38노스’ 웹사이트에 공개됐다. 헤커 박사는 우크라이나를 침공한 러시아가 이제 무슨 일이든지 할 수 있고, 북한은 러시아와 전략적 연계를 모색하고 있다면서 러시아의 북한 핵 프로그램 지원 시나리오를 제시했다.그는 “단기적으로 가장 우려하는 것은 러시아가 비밀리에 (핵연료인) 플루토늄을 (북한에) 직접 제공하는 것”이라고 지적했다. 러시아가 옛 소련 시절 생산해 보유 중인 플루토늄 가운데 100∼1000㎏을 북한에 건네줄 가능성이 있다는 것이다. 헤커 박사에 따르면 소련은 과거 플루토늄 12만 5000㎏을 생산했을 가능성이 있다. 소련 붕괴 이후 러시아는 미국과 진행했던 플루토늄 처리 프로그램 협상을 통해 플루토늄 초과 보유분이 3만 5000㎏이라고 공개한 바 있다. 헤커 박사는 “러시아의 핵분열 물질 저장시설에서 북한으로 플루토늄을 운송할 경우 기술적인 장애물은 없다”며 러시아의 플루토늄 직접 지원 시나리오가 현실화할 경우 “북한은 핵무기를 기하급수적으로 늘릴 수 있게 된다”고 경고했다. 헤커 박사는 북한이 러시아의 장기적인 지원을 바탕으로 자체 핵연료 생산 능력을 키우는 것도 향후 가능한 시나리오 중 하나로 꼽았다. 그는 “러시아는 장기적으로 북한의 실험용 경수로(ELWR) 가동을 도우면서 북한의 평화적 전력 생산을 지원한다는 명분으로 이를 정당화할 수 있다”며 “(이후) 북한은 이 경수로를 플루토늄 생산용으로 고치는 것이 가능하다”고 말했다. 북한 영변에는 1960년대 소련의 지원으로 건설한 IRT-2000 연구용 원자로가 있는데, 북한이 러시아의 지원을 받아 이 원자로를 가동함으로써 소량의 플루토늄은 물론 수소폭탄 핵연료인 삼중수소도 확보할 수 있다고 박사는 예상했다. 그는 “삼중수소는 러시아가 북한에 큰 도움을 줄 수 있는 또 다른 분야”라며 “러시아는 대규모 삼중수소 비축량과 이를 보충할 수 있는 능력을 갖추고 있다”고 강조했다. 북한의 고농축우라늄(HEU) 확보 현황에 대해선 “나는 이전에 북한의 HEU 생산 능력을 연간 150㎏(대략 핵폭탄 6개 분량)으로 추정했다”며 “(북한이 현재) 최대 1200㎏를 보유하고 있을 것으로 추정하지만 그보다 더 많을 수 있다”고 분석했다. 헤커 박사는 거의 모든 핵무기를 설계하고 실험한 경험을 가진 러시아가 핵무기 설계 정보와 핵실험 데이터를 북한과 공유하는 상황도 염두에 둬야 한다고 지적했다. 그는 “개인적으로 북한이 대륙간탄도미사일(ICBM)에 핵탄두를 탑재해 미국 본토로 보낼 수 있는 능력을 아직 보여주지 못했다고 생각한다”면서도 “하지만 러시아는 북한이 더 빨리 목표에 도달하는 데 도움을 줄 수 있다”고 말했다.

200개 발표 세션에서 논문 초록 2000건 발표 이달 10~15일 부산 벡스코에서 열린 ‘제20회 세계현미경총회’(IMC20)에서 전세계 50개 국가에서 현미경 연구자와 산업관계자 3000여명이 참석한 가운데 ‘현미경 플랫폼을 통한 과학적 혁신과 융합’을 논의했다. IMC20은 지난 15일 폐막한 IMC20에는 생명과학 분야, 물리학, 분석과학 분야와 특별 심포지엄 등 총 51개의 심포지엄을 진행했고, 199개의 발표세션이 있었다. 이번 총회에서 발표된 논문 초록도 2000여건에 달한다. 총회 기조연사로는 리처드 핸더슨 영국 캠브리지 대학교 MRC연구소장(2017년 노벨 화학상), 콘스탄틴 노보셀로프 싱가포르대학교 교수(2010년 노벨 물리학상), 요하킴 프랑크 컬럼비아 대학교 교수(2017년 노벨 화학상) 등 노벨상 수상자를 포함해 양유신 삼성전자 상무, 프랜시스 로스 MIT 교수 등이 나섰다. 핸더슨 소장, 노보셀로프 교수, 프랑크 교수 등 노벨상 수상자 3인은 13일 벡스코 오디토리엄에서 부산지역 학생 등을 상대로 ‘노벨상 수상자에게 듣는 과학자가 되는 길’을 주제로 멘토링 강연을 펼쳤다. 이날 강연에는 부산, 경남 지역 중고등학생과 학부생 대학원생 등 미래 과학자 1000여명이 강연을 참석해 노벨상 수상자와 소통하며 과학자의 꿈을 키웠다. IMC20 개막 전인 9일부터 국제현미경학회연맹(IFSM) ‘젊은 과학자 회의’(YSA)가 진행됐다. 박사학위 취득 5년 이하의 초기 과학자들은YSA를 통해 자신들의 연구실적을 공유하며 선배 과학자들과 네트워크를 쌓는 기회를 가졌다. IMC20에서는 현미경 분야에서 국제적인 연구성과를 낸 4명의 선구자의 이름을 딴 존 카울리 상, 버넌 코슬렛 상, 하시모토 하츠지로 상, 에두아르 겔렌버거 상에 대한 시상식도 가졌다. 이들 상은 회절 물리학, 광학 및 계측, 물리학, 생명과학 등에서 뛰어난 업적을 거둔 이에게 돌아가며 올해는 각각 데이비드 뮬러 코넬대학교 교수, 이메이 주 미 브룩헤이븐 연구소 박사, 카츠 슈에나가 오사카 대학교 교수, 제니퍼 젠커 호주 모나시 대학교 교수가 수상했다. 또 써모피셔 사이언티픽, 자이스, 제올 등 90개 기업이 전시회를 갖고 최신 제품을 선보이며 기술교류에 나섰다. 신기삼(창원대 교수) 세계현미경총회 조직위원장은 “유서 깊은 현미경학계의 올림픽 IMC20을 아시아에서 2번째로 유치, 개최성공으로 한국의 현미경학 연구의 활성화, 국제적 인지도의 상승 및 향후 국제협력에 좋은 발판이 마련된 것은 큰 성과”라며 “모든 과학과 산업의 적용 학문인 현미경학의 관심과 지속적 발전을 기대한다”고 말했다. 이어 “IMC20의 부산유치와 개최 성공은 한국현미경학회 회원, IMC20 조직위원뿐만 아니라 관련 산업체, 연구소, 대학 등과 부산시, 부산관광공사와 한국관광공사 등의 큰 관심과 효율적 지원이 바탕이 됐으며, 진심으로 감사드린다”고 덧붙였다.