삶의 무게가 어깨를 짓누르는 일은 항상 밤에 찾아온다. 이런저런 상념에 붙잡혀 쉽게 잠들지 못하면 거실에 앉아 창밖을 응시하게 된다. 그럴 때면 아직 잠들지 않은 수많은 빌딩과 전광판, 교회 십자가들이 만들어 내는 빛의 파노라마가 눈에 밟힌다. 이것들은 왜 아직도 밤의 자리를 차지하고 있는 것인가. 조금 후 고개를 들어 까만 하늘 안에 있는, 얼마 되지 않는 별빛들을 헤아린다. 인공의 빛들에 자리를 내줘 보잘것없어 보이는 빛이지만 그 이면에 몸을 숨기고 있는 크나큰 우주의 품을 생각하니 어린 시절의 옛 기억이 떠오른다. 문경의 작은 마을에서 자란 나는 여름이면 들마루에 누워 쏟아지는 별빛을 바라보곤 했다. 견우와 직녀가 만난다는 은하수에서부터 북극성을 기준으로 큰곰자리, 작은곰자리, 북두칠성이 펼치는 향연과 함께 계절마다 자리하는 별들의 광채를 감상할 수 있었다. 지금 도시 아이들은 경험해 보지 못할 내 어린 시절의 밤하늘이었다. 안타깝게도 당시에는 밤하늘의 파노라마를 더이상 육안으로 감상할 수 없을 시점이 올 것이라 예상치 못했다. 하늘을 올려다보기만 하면 점묘화법 작품들이 검은 캔버스 위에 언제든 펼쳐졌기 때문이다. 지금은 하늘 볼 일이 많지 않은 데다 밤에도 환한 도시의 불빛 덕에 별들이 전해 오는 여러 의미들을 잊고 지낸 지 오래다. 어린 시절 밤하늘이 전해 준 몇십억 광년 전의 과거가 나의 당시와 조우했던 것이 얼마나 경이로운 일이었는지 새삼 깨닫는다. 며칠 전 NASA가 쏘아 올린 우주망원경 제임스웹이 보내온 별 사진들을 보게 됐다. 우주 생성 초기 별들뿐만 아니라 갓 만들어진 아기 별들의 데이터를 정밀하게 담아낸 사진들은 천체물리학에 무지한 내게도 시사하는 바가 컸다. 현미경으로 세포 하나를 확대한 것마냥 바늘구멍만 한 우주의 한 부분을 관측한 사진에서는 소름이 끼쳐 왔다. 수많은 별들과 은하로 가득 찬 이 우주 안에서 먼지만 한 지구를 상상하게 되니 나라는 존재의 위치를 가늠하며 겪는, 어쩌면 당연한 ‘현타’였다. 사는 데 바빠 우주의 생김새나 크기에 대해 생각할 겨를이 없을 뿐 아니라 내가 지구 안의 아주 작고 보잘것없는 존재임을 인식하기엔 턱없이 부족한 시간을 보내고 있기 때문이다. 제임스웹이 선사한 우주의 과거들은 신기하게도 나의 현재를 투사해 보는 철학적 의미가 됐다. 더불어 1977년 발사돼 우주를 유영하던 보이저 1호가 1990년 지구를 향해 찍은 사진을 보며 칼 세이건이 ‘창백한 푸른 점’이라 칭한 지구의 존재론적 의미를 다시 한번 떠올려 봤다. “우리의 만용, 우리의 자만심, 우리가 우주 속의 특별한 존재라는 착각에 대해 저 희미하게 빛나는 점은 이의를 제기합니다. (중략) 멀리서 찍힌 이 이미지만큼 인간의 자만이 어리석다는 것을 잘 보여 주는 것은 없을 겁니다. 저 사진은 우리가 서로 친절하게 대하고, 우리가 아는 유일한 보금자리인 창백한 푸른 점을 소중히 보존하는 것이 우리의 의무임을 강조하고 있는 것입니다.” 언제나 깔깔대고 해맑게 웃는 딸에게 “너는 고민 같은 거 없어?” 했던 바보 같은 질문이 생각난다. 아이는 한 치의 망설임도 없이 답했다. “응 나는 고민 같은 거 없어. 매일이 행복해.” 우주의 티끌 안에 살고 있는 ‘나’라는 인간이 지천명을 앞두고 아직까지 삶의 무게를 견디려 안간힘을 쓰고 있다는 것은 어쩌면 만용이고 자만심이라는 생각이 든다. 딸아이처럼 살고 싶다. 오늘밤도 별빛은 내릴 것이다. 제임스웹이 전해 올 다음 우주의 빛을 기대한다.

중국 과학자들이 달을 사용하여 초기 우주의 암흑시대(Dark Age)를 최초로 들여다볼 수 있는 야심찬 프로젝트를 기안하고 있다. ​ 중국에서는 천지개벽 이전인 태초에 '하늘과 땅이 아직 갈리지 아니한 혼돈 상태'를 '홍몽(蒙鴻)'이라고 하는데, 이 시기에 우주로 방출된 최장의 전자기파로 알려진 DSL(Sky at the Longest Wavelengths) 탐색 임무를 띤 중국과학원(CAS) 팀은 10개의 인공위성을 달 주위의 궤도로 보내, 이 희미한 우주 신호를 포착하려는 계획을 세우고 있다. ​ 우주선을 달로 보내는 것은 지구에서 인류가 생산하는 전자기 간섭을 달을 방패막이로 이용해 차단하기 위함이다. ​ 이 초장파장의 빛은 빅뱅에 의해 형성된 수소 원자에서 방출되는 희미하고 전자기파로, 이를 수집하여 최초의 별이 빛나기 시작하기 전 장막에 가리워진 이른바 우주 암흑기를 엿볼 수 있도록 하는 것이다. ​ 9개의 딸 위성들은 달 궤도를 돌면서 지구발 전자기 간섭이 차단되는 달의 뒤쪽을 돌 때 심우주에서 오는 희미한 신호를 수집한다. 그런 다음 모위성은 딸 위성들에서 보내온 데이터를 수집하고, 지구 쪽을 향한 달의 앞면으로 돌아나올 때 데이터를 지구로 다시 전송한다. ​ 초기 우주의 이러한 저주파 신호는 행성의 전리층 때문에 지구에서 수신하기가 매우 어렵거나 거의 불가능하다. 따라서 달 표면에 영구 망원경을 설치하는 방안이 제안되었지만, 이는 많은 비용이 들 뿐 아니라 기술적으로도 어려운 문제들이 가로막고 있다. ​ 이에 비해 중국의 이 같은 달 궤도선을 이용한 데이터 수집 방안이 혁신적인 대안이라고 '사우스 차이나 모닝 포스트'가 중국의 선임 우주 과학자인 우 지의 말을 인용해 보도했다. ​ 중국과학원의 첸 수에레이(陳學雷)가 이끄는 이 임무는 중국과학원이 추진하는 '뉴 호라이즌스 프로그램'에 따라 승인을 얻기 위해 경쟁하는 수많은 제안된 천문학, 탐사, 지구과학, 태양물리학 및 외계행성 임무 중 하나이다. ​ '사우스 차이나 모닝 포스트'에 따르면 최장파장 전자기파인 DSL 미션은 앞으로 몇 주 안에 공식 승인을 받을 수 있을 예정이다. ​ DSL에 대한 초기 기안인 'IEEE 스펙트럼'은 이 임무가 이전에 중국-유럽우주국 공동 프로젝트로 제안되었지만 선택되지 않았다고 한다. 새로운 DSL 제안은 이제 CAS의 '뉴 호라이즌스 프로그램'을 통해 승인될 가능성이 있다.

‘얼음과 불의 나라’ 아이슬란드의 수도 레이캬비크 인근 화산이 8개월 만에 분화했다. 아이슬란드 당국은 3일(현지시간) 자국 수도 레이캬비크 남서쪽 32㎞ 떨어진 파그라달스퍄들 화산이 이날 분화했다고 밝혔다. 지난해 3월, 거의 800년 만에 분화한 이 화산은 약 6개월간 활동하다 잠시 멈춰 있었으나 8개월여 만에 활동을 재개했다.현지 방송에는 지난해 분화 때 생겼던 용암지대에 최대 200m 길이 균열이 생겼고 용암이 흘러나오는 모습이 담겼다. 화산학자들은 지난주 일대에서 지진 활동이 잇따라 발생하자 화산 분화가 일어날 수 있다고 예측했다. 현지 지구물리학자 마그누스 투미 구드문트손 아이슬란드대 교수는 이날 언론 브리핑에서 “올해 분화 수준은 지난해 때보다 5~10배 더 크다. 균열에서는 용암이 매초 2만~5만 ℓ씩 뿜어져 나오고 있다”고 밝혔다. 또 “분화는 소규모로 현재 어떤 기반 시설도 위험하지 않은 것으로 보이지만 앞으로 분화가 어떻게 전개할지는 전혀 알 수 없다”고 덧붙였다.아이슬란드 기상청(IMO)은 유독가스가 나오는 만큼 관광객과 시민들은 해당 지역을 피해야 한다고 경고했다. 그러나 일부 사람들은 경고를 무시하고 근처에서 용암 분출을 구경했다.이번 분화는 사람이 살지 않는 계곡에서 발생했다. 근처에는 아이슬란드 케플라비크 국제공항이 있지만, 항공기 운항에는 아직까지 별다른 차질은 없다. 반면 이웃 국가인 노르웨이 기상청이 해당 지역의 항공기 운항에 대해 가장 심각한 경보 단계인 ‘코드 레드’를 발령했다. 북대서양 화산지대 중심에 놓여 있는 아이슬란드는 평균 4~5년마다 한 번씩 화산이 분화하는 나라로 유명하다. 2010년 에이야퍄들라이외퀴들 화산 분화 당시에는 유럽 전역에 화산재가 퍼졌고 항공기 운항이 불가능해 한동안 모든 공항이 마비됐었다.

중국이 지난달 24일(이하 현지시간) 발사한 로켓의 잔해로 추정되는 물체가 인도네시아에서 발견됐다. 자칫 인명피해로 이어질 수 있었다는 우려가 또다시 쏟아졌다. 인도네시아 일간지 자카르타 포스트의 2일 보도에 따르면 지난 1일 아침, 보르네오섬의 칼리만탄 서부 지역에서 불에 그슬린 거대한 철판이 추락한 채 발견됐다.철판의 길이는 약 5m, 너비는 2m 정도였으며, 신고를 받고 현장을 조사한 현지 경찰은 해당 물체가 추락한 중국 로켓의 파편이라고 추측했다. 또 해당 물체에는 일련번호로 추정되는 숫자도 표시돼 있었다. 경찰 측은 “추락한 로켓 파편에 방사성 물질이 존재할 가능성이 있는 만큼 주민들의 접근을 막고 조사 중”이라면서 “현재로서는 물체의 출처가 불분명하지만, 며칠 전 주민들이 하늘에서 커다란 굉음 소리를 들었다고 진술하고 있다”고 전했다.해당 물체의 사진과 영상을 확인한 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 천문학자 조나단 맥도웰 박사는 영국 일간지 데일리메일과 한 인터뷰에서 “(인도네시아에 떨어진 물체는) 로켓 추진채 탱크의 일부분으로, 중국 로켓의 파편이라는 것에는 의심할 여지가 없다”면서 “로켓 파편의 재진입 경로로 봤을 때 해당 지역에 떨어진 것이 확실하다”고 말했다. 지난달 31일에는 칼리만탄 서부지역과 맞닿아있는 말레이시아 사라왁주(州) 상공에서 불꽃놀이처럼 밝은 빛을 내며 떨어지는 물체가 발견됐었다.당시 사람들은 이를 유성우라고 생각했지만, 실상은 지상으로 추락하는 중국 로켓의 파편이었다. 중국 우주국에 따르면, 이날 새벽 1시 45분경, 창정-5B호 잔해물이 필리핀 서쪽 바다지역(북위 9.1도, 동경 119도)에 최종 추락했다고 발표했다. 이 과정에서 다 타지 않고 남은 잔해물이 인도네시아와 말레이시아 국경지역에 추락한 것으로 보인다. 중국은 지난달 24일 하이난 원창 우주발사장에서 우주정거장 ‘톈궁’의 첫 실험실 모듈인 ‘원톈’을 실은 운반 로켓 창정-5B를 발사했다. 당국은 로켓 발사와 원톈의 분리 및 궤도 진입이 성공적이었다고 발표했으나, 일각에서는 로켓에서 분리돼 지구 궤도를 돌고 있는 1단 추진체가 며칠 후 대기권으로 재진입할 수 있다는 우려를 제기했고 이는 현실이 됐다. 중국의 로켓 파편 추락 사례 여러 건…한국 포함된 적도 중국이 쏘아올린 로켓의 파편이 추락한 사례는 이번이 처음은 아니다. 2020년에는 창정-5B 로켓 파편이 서아프리카 아이보리코스트에 낙하했다. 인명피해는 없었으나 여러 국가가 긴장감을 감추지 못했다. 당시 로켓 잔해가 미국 로스앤젤레스와 뉴욕 상공을 지나친 것으로 알려졌다.2018년 4월에는 역시 중국의 톈궁 1호가 지구로 떨어졌다. 당시에도 별다른 피해는 없었지만, 태평양과 인도양, 대서양, 남미, 호주, 아프리카, 한국 등 매우 넓은 영역이 추락 지점 범주에 들었었다. 이에 대해 미국항공우주국(NASA) 빌 넬슨 국장은 지난해 5월 공식 성명을 통해 “중국은 분명 우주 파편에 대해 무책임하다”고 비난했다.그러나 화춘잉 중국 외교부 수석 대변인은 “미국이 과장하고 있다”면서 “현재까지 파편으로 인한 피해는 보고되지 않았다. 60년 전 최초의 인공위성 발사 이후 파편으로 인명피해가 발생한 사례가 없다. 심지어 미국 전문가들도 (파편에 의한 인명피해 확률을) 10억분의 1 이하로 보고 있다”고 반박했다. 한편, 중국은 ‘우주굴기’를 위해 독자적인 우주정거장 건설에 박차를 가하고 있다. 오는 10월에는 원톈에 이은 두 번째 실험실 모듈인 ‘멍톈’을 발사할 예정이다. 멍톈이 성공적으로 톈허와 도킹하면 톈궁은 ‘T’자형의 골격을 완성하게 된다. 중국은 안보상의 문제를 이유로 한 미국 등의 반대로 1992년 국제우주정거장(ISS) 건설에 참여할 수 없게 되자 독자적인 우주정거장 건설을 추진해 왔다. 톈궁 건설이 연내에 완료되면 향후 10년 동안 매년 두 차례 유인 우주선을 발사해 우주 비행사들이 정거장에 머물며 과학실험을 수행하도록 한다는 계획이다.

남미 에콰도르에서 지진 같은 재앙의 전조라는 대형 산갈치가 연이어 발견돼 주민들이 공포에 떨고 있다.  주민들의 두려움이 실체가 없는 게 아니라고 입증해 보이듯 에콰도르에선 두 번째 산갈치가 발견된 이튿날 강도 3이 넘는 지진이 발생했다. 주민들은 "이러다 진짜 엄청난 지진이 발생하는 게 아닌지 하루하루가 무섭다"고 공포를 호소하고 있다고 현지 언론은 전했다.  두 번째 산갈치는 30일(이하 현지시간) 엑스메랄다스 해아의 바위 틈에서 주민들에게 발견됐다.  주민들은 "바위들 사이에서 반짝이는 게 있어 정체를 확인해 보니 초대형 산갈치가 끼어 있었다"고 말했다. 주민들이 수습한 산갈치의 길이는 2m가 넘었다.  평생 에스메랄다스에서 고기잡이를 한 어부들 중에서도 본 사람이 많지 않은 자이언트급 체급이었다.  다른 어종이었다면 마을에 웃음꽃이 피었을지 모르지만 산갈치를 본 어민들에겐 불안이 엄습했다. 심해에 사는 산갈치가 해변까지 나오는 건 재앙의 전조라는 전설을 에콰도르 어민들도 익히 알고 있었기 때문이다.  더욱이 불과 나흘 전 에콰도르에서 발견된 대형 산갈치에 이어 두 번째였다. 26일 에콰도르 안콘시토에서도 길이 2m가 넘는 대형 산갈치가 발견됐다.  막연한 두려움에 불을 당긴 건 연이어 2마리 대형 산갈치가 발견된 직후 발생한 지진이었다. 에콰도르 카르치 지방 투피뇨에선 강도 3.5 지진이 발생했다. 멕시코, 칠레 등 중남미 이곳저곳에서 지진이 발생했다는 소식도 들려왔다. 주민들 사이에선 "재앙의 전조가 틀림없었다. 이제 곧 초대형 지진이 발생할 것"이라는 소문이 꼬리를 물고 확산했다.  민심이 걷잡을 수 없이 불안에 떨자 에콰도르 지질물리학연구소는 산갈치가 재앙의 전조라는 건 전설일뿐 과학적 실체가 입증되지 않은 이론이라고 공식 성명을 냈다.  그러면서 산갈치와 지진의 상관관계를 연구한 세계 각국의 연구결과를 함께 공개했다. 연구소에 따르면 1928년부터 2011년까지 세계에선 총 221마리 대형 산갈치가 발견됐고, 366건의 지진이 발생헸다. 산갈치와 지진 간 연결고리가 있는지 과학적 연구가 진행됐지만 산갈치가 실제로 지진의 전조였던 사례는 단 1번뿐이었다.  지질물리학연구소는 "전설의 기원이 일본으로 알려져 있지만 일본에서도 과학적으론 확인되지 않은 사실로 밝혀졌다"면서 주민들에게 안심을 당부했다.  현지 언론은 그러나 "실제로 31일 지진이 발생하면서 공포는 더욱 확산하고 있다"면서 "곧 더 큰 두 번째 지진이 올 것이라고 믿는 사람들이 여전히 많다"고 보도했다.

미국의 우주선 잔해가 호주 목장에 떨어진 사실이 뒤늦게 확인됐다. 호주 ABC뉴스 등 외신에 따르면, 지난달 9일 오전 7시쯤 뉴사우스웨일스주 스노이산지 일대 양떼목장에 우주선 잔해가 추락했다. 당시 주민들은 거대한 무언가가 떨어진 듯한 굉음을 들었다고 소셜네트워크 서비스(SNS)상에 밝혔다.넘블라 베일이라는 현지 지역에서 양떼목장을 운영하는 농장주 믹 마이너스는 이틀 뒤인 그달 11일 자신의 목장 외딴곳에서 높이 약 3m짜리 금속 파편이 지면에 박혀 있는 모습을 발견했다.마이너스는 해당 물체가 무엇인지 전혀 예상할 수 없어 이웃 주민 자크 월러스에게 전화를 걸어 물어봤다. 월러스 역시 자신의 양떼목장에서 알 수 없는 금속 파편 몇 개를 발견했다고 했다. 월러스는 “난 굉음을 듣지 못했으나, 내 딸들은 매우 시끄러운 소리를 들었다고 했다. 일단 파편들이 하늘에서 떨어졌다는 점에서 걱정이 크다”면서 “집에 떨어졌다면 엉망진창이 됐을 것”이라고 말했다. 월러스는 호주 민간항공안전청(CASA)에 연락했으나 미 항공우주국(NASA)에 연락해보라는 얘기를 들었다. 그는 “난 달게티에 사는 농부일 뿐이다. NASA에 대체 무슨 말을 해야 하나”라고 말했다.월러스의 목장에서 발견된 파편들 중 한 개는 일련번호가 새겨져 있다. 호주국립대 천체물리학자 브래드 터커 박사는 “드래건 캡슐이 분리하는 과정에서 나온 잔해일 가능성이 크다”고 밝혔다. 드래건은 미 민간 우주기업 스페이스X의 유인캡슐로, 지난 5월 지구 대기권에 재진입했다. 당시 분리된 캡슐 하단부인 트렁크가 최근에서야 추락했다는 것이다. 터커 박사는 또 “사진을 보면 불탄 흔적이 뚜렷한데 지구 대기권에 재진입 시 나타나는 현상이다. 보통 육지 대신 바다에 떨어져 매우 보기 드물다”며 “우주 쓰레기는 종종 작은 것으로 여겨지지만 재진입 시 불에 타버리므로 원래 더 큰 조각”이라고 설명했다. 호주 스윈번공대 천문학자 레베카 앨런 박사도 해당 파편이 스페이스X의 로켓 페어링 부분으로 보인다고 밝혔다. 최근 캐나다 브리티시컬럼비아대 연구진은 위성 데이터를 사용해 로켓 잔해와 같은 우주 쓰레기가 통제불능 상태로 추락해 인명 피해를 일으킬 가능성을 분석했다. 그 결과 앞으로 10년 이내 지구에 추락하는 우주 쓰레기가 누군가를 죽이거나 다치게 할 확률은 10%에 달하는 것으로 나타났다.

‘수학계 노벨상’으로 불리는 필즈상을 수상한 허준이 미국 프린스턴대 교수 겸 한국 고등과학원(KIAS) 수학부 석학교수가 27일 모교인 서울대 강연에서 후배들에게 “근거 없는 자신감을 가지라”고 조언했다. 허 교수는 이날 서울대 수리과학부 상산수리과학관에서 서울대 학생들 및 교수들과 만나 자신의 학문적 성과인 조합론과 호지이론 등을 소개하는 강연을 했다. 150명이 넘는 학생들과 교수들이 허 교수가 강단에 오르기 전부터 모였고 허 교수가 도착하자 사진을 찍으며 수학 이론 강의를 들었다. 한 학생은 “교수님은 시인도 되고 싶었고 물리학을 하시다 수학을 하게 되셨는데 길을 선택하면서 불안함을 어떻게 대처했냐”고 물었다. 허 교수는 “포괄적 인생 조언을 드릴 정도로 스스로 훌륭한 사람이라고 생각하진 않지만 근거 없는 자신감이 중요하다”고 말했다. 전공 지식에 대해 20여분간 이뤄진 질답에서 그는 “전공과목을 에이플러스(A+) 받는다고, 필즈 메달을 받는다고 재능에 확신이 생기는 건 아니다”라며 “근거 있는 자신감은 언제든 부서질 수 있지만 근거 없는 자신감은 유연성을 길러 준다. 주변에 행복한 사람들을 보면 근거 없는 자신감이 강하더라”고 덧붙였다.

중국이 자체 우주정거장 건설에 속도를 내는 가운데 우주에서 인간이 식용 가능한 쌀 재배에 나설 것이라는 야심찬 계획을 내놓았다. 이에 앞서 중국은 지난 24일 우주정거장에 연결하는 실험실 모듈 둘 가운데 하나인 원톈(問天) 실험실 발사에 성공해 빠르면 올 연말까지 우주정거장을 완성할 계획이다. 중국과학원 상하이기술물리학 연구소는 이번에 쏘아올려진 원톈 실험실 내에서 무중력 우주 환경에서 재배할 수 있는 새로운 종류의 개종된 쌀 재배 실험이 진행할 방침이라고 27일 공개했다. 중국의 우주정거장 일부가 될 원톈 실험실의 길이는 17.9m, 무게는 23t으로 우주인의 생활 공간과 과학 실험 장비, 우주인이 선체 밖으로 나갈 수 있는 압력 조절실, 자원 보관 시설 등을 갖추고 있다.  중과원 산하 상하이기술물리학 연구소는 이번 실험과 관련해 무중력 우주 환경에서 씨앗을 심고, 새싹을 틔운 뒤 꽃을 피우고 열매를 맺는 식물 성장의 전 과정을 관찰하는 작업이 될 것이라고 설명했다.  이번에 우주에서 처음 시도되는 식용 재배 씨앗은 중국 농업과학원에서 개조한 크기가 유독 작은 소형 쌀이다. 일반적인 벼와 비교해 우주정거장에서 재배가 쉽고 재배 시 벼의 최고 높이가 20~30cm에 불과해 장소적인 제한을 덜 받을 수 있다는 장점이 있다.  중국 농과원 소장 첸첸 박사는 “이번에 첫 연구 대상이 된 소형 쌀 재배 실험에 성공할 시 우주 정거장에 추가로 몇 뿌리의 벼를 추가로 심어 대량 재배를 시도해볼 계획”이라면서 “점차적으로 우주에서의 식량 재배 연구에 기반이 될 가장 기초적인 연구 과제가 될 것”이라고 기대감을 내비췄다. 중과학 공간응용공학 기술센터의 창후아이씽 박사는 “식물 재배와 관련한 우주 공간 내에서의 법칙을 철저하게 연구한 후 화성이든 달이든 제3의 우주 공간에서 곡식을 대량으로 재배할 수 있게 될 수 있기를 바란다”면서 “현재는 우주정거장 내의 총 4곳의 우주 실험실에서 2개의 개종 쌀 재배를 우선 시도하고는 있지만 이는 머지 않은 미래의 인류가 직면할 식량 위기를 해결할 열쇠가 될 것”이라고 했다.  이와 함께 중과원 공간응용공학 기술센터는 금붕어와 제브라피쉬 등 두 종류의 소형 바다 생물의 우주 양식에 관해서도 추가 실험에 돌입할 계획이다.  중과원 측은 이 바다 생물의 폐세포를 배양, 우주 환경 내의 빈번한 방사선 노출 요인 등을 연구하는 변이 실험을 진행 중인 것으로 알려졌다. 이에 대해 중과원 소속 창후아이씽 박사는 “지구 상에서 생존하고 있는 대부분의 생물은 방사능에 장시간 노출될 시 폐세포 변이에 의한 종양, 암 등의 질병을 갖게 된다”면서 “하지만 우주라는 제3의 공간에서 어떤 방식으로 세포가 변이하는지를 연구하는데 성공한다면 인류가 그동안 치유하지 못했던 각종 질병 문제를 한 번에 해결할 수 있게 될 것”이라고 기대했다.  한편, 중국은 지난해 4월 우주정거장의 본체에 해당하는 톈허(天和) 모듈을 쏘아 올렸고, 이후 3차례에 걸쳐 유인 우주선을 발사해 우주정거장 본체 도킹에 성공했다.  또, 지난 6월 발사한 선저우 14호 우주인 3명이 현재 우주정거장에 머물며 각종 과학 실험을 실행한 뒤 해당 실험 영상과 결과물을 생방송으로 송출해 공유해오고 있다. 

중국의 톈원(天問) 1호 화성 궤도선이 발사 2주년을 기념하여 화성의 위성 포보스의 놀라운 이미지를 전송해왔다. 톈원 1호는 화성 표면에 착륙시킨 주룽(祝融) 탐사 로버의 착륙 지역을 이미지화하는 데 사용된 것과 동일한 장비인 고해상도 카메라로 사진을 캡처했다. 당시 화성 궤도선은 화성의 두 위성 중 더 큰 쪽인 포보스에서 5100km 떨어져 있었다.  톈원 1은 포보스를 이미지화하기 위해 자세를 변경해야 했으며, 또한 화성 주위를 도는 각 궤도에서 태양으로부터 비교적 근접한 위치에서 좋은 조명 조건을 얻기 위해 정확한 순간을 선택해야 했다.  이미지는 픽셀당 50m의 해상도를 제공하며, 표면에 포보스의 뚜렷한 선형 홈이 보인다. 중국 국가항천국(CNSA)과 중국행성탐사국(PEC)이 공개한 이 사진은 외픽 크레이터도 선명하게 보여주고 있다. 크레이터의 이름은 명왕성 너머 혜성과 얼음 소행성으로 이루어진 오르트 구름 이론을 제안한 에스토니아의 천문학자이자 천체 물리학자인 에른스트 외픽의 이름을 따서 명명되었다. 현재 오르트 구름 명칭은 외픽-오르트 구름으로 불리고 있다.  톈원 1호는 2020년 7월 23일에 발사되었으며, 최근 화성 전체 표면 매핑을 포함한 주요 과학 목표를 완료했다. 또한 '셀카'를 포함하여 다양한 인상적인 이미지를 전송해왔는데, 셀카는 특히 이 목적을 위해 배치한 소형 우주선이 찍은 것이었다.  궤도선은 2021년 5월 유토피아 평원에 착륙한 주룽 로버와 함께 화성까지 날아갔다. 바퀴가 6개 달린 태양광 탐사 로봇인 주룽은 높이 1.85 m, 무게는 240 kg으로, 중국 고대 신화에 나온 최초의 '불의 신'을 뜻한다. 로버가 착륙한 유토피아 평원은 과거 많은 양의 얼음이 존재했을 것으로 추정돼 미생물 서식에 적합한 환경을 갖춘 곳이다. 태양열로 움직이는 로버는 현재 화성 북반구가 겨울이기 때문에 동면 중이다.  포보스는 화성의 두 위성 중 하나로, 다른 위성이 데이모스와 함께 1877년 8월 미국의 천문학자 아사프 홀에 의해 발견되었다. 데이모스보다 2배 정도 더 큰 포보스는 지름 약 23km이며, 비교적 안쪽 궤도를 돈다. 포보스는 그리스 신화에 나오는 신 아레스의 아들 포보스('공포'를 의미한다)에서 따왔다.  감자 같은 불규칙한 모양을 하고 있는 포보스는 화성 표면에서 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데, 이 거리는 태양계 내 어떤 위성들보다도 모행성과 가까운 것이다.  이처럼 가까운 곳에서 공전하는 포보스는 모행성 화성의 중력으로 인해 끊임없이 조석력을 받음에 따라 점차 화성으로 끌려가고 있다. 그리하여 약 5천만 년 후에 포보스는 파괴되어 분해된 작은 파편들은 화성 주위를 두르는 고리가 될 것으로 예상된다.

한화그룹의 우주 사업을 총괄하는 ‘한화 스페이스 허브’가 한국과학기술원(카이스트)과 함께 중학생을 대상으로 한 영재 교육 프로그램인 ‘우주의 조약돌’ 운영을 시작했다고 24일 밝혔다. 우주의 조약돌 첫 행사로 전날 서울 명동에서 열린 ‘우주 인문학 콘퍼런스’에는 정재승 카이스트 바이오·뇌공학과 교수, 김상욱 경희대 물리학과 교수가 참석해 우주를 주제로 문답식 강연을 펼쳤다. 1기로 선발된 중학생 30명이 이날 행사에 참석했다. 다음달 두 번째 우주 인문학 콘퍼런스에는 한국 최초의 우주인인 이소연 박사와 ‘다윈의 식탁’이라는 책을 쓴 과학철학자 장대익 서울대 교수, 공상과학(SF) 작가인 김창규 소설가, 황정아 한국천문연구원 책임연구원 등이 참석할 예정이다. 오는 9월부터는 학생들이 카이스트 항공우주공학과 교수진 및 석박사 과정의 멘토들과 팀을 꾸려 수행하는 ‘우주 미션 프로젝트’도 진행할 예정이다. 우주의 조약돌 프로그램을 마친 학생에게는 카이스트 영재교육원 수강권 등이 주어진다. 성적이 우수한 학생들에게는 내년 초 해외 탐방의 기회도 부여된다. 프로그램의 교육·연수 비용은 전액 한화그룹이 부담한다.

척추동물 중 외부 기온 변화에 체온이 변하지 않고 일정하게 유지할 수 있는 온혈(정온)동물은 조류와 포유류뿐이다. 고생물학 분야에서 ‘포유류가 언제 온혈동물로 진화했는가’는 풀리지 않은 수수께끼로 남아있다. 이 같은 상황에서 포르투갈, 프랑스, 영국, 독일, 남아프리카공화국, 미국, 아르헨티나 7개국 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 화석 분석과 시뮬레이션을 바탕으로 중생대 말기에 포유류가 냉혈동물에서 온혈동물로 진화했을 것이라고 24일 밝혔다. 이번 연구에는 포르투갈 리스본대 플라스마·핵융합연구소를 중심으로 프랑스 몽펠리에대, 영국 런던 자연사박물관, 런던대(UCL), 독일 막스플랑크 진화인류학연구소, 예나대, 남아공 비트바테르스란트대, 미국 워싱턴 자연사박물관, 텍사스 오스틴대, 샌디에고 주립대, 샌디에고 자연사박물관, 시카고대, 뉴욕 자연사박물관, 시애틀 워싱턴대, 필즈 자연사박물관, 아르헨티나 자연과학박물관 소속 생물학자, 고생물학자, 물리학자, 수학자 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 7월 21일자에 실렸다. 내온동물(endotherms)이라고도 불리는 온혈동물은 체내 대사를 빠르게 해 높은 체온을 일정하게 유지할 수 있다. 반면 외온동물(ectotherms)인 냉혈동물은 대사율이 낮아 체온을 유지하기 위해 환경에 의존한다. 이 때문에 급격한 외부 온도 변화는 냉혈동물의 생존을 위협할 수 있다. 파충류와 비슷한 모습의 포유류 조상이 온혈동물로 진화한 것은 분명하지만 화석만으로는 측정이 어렵기 때문에 그 시기에 대해서 의견이 분분했다. 과학자들은 키나 뼈 구조 같은 골격 특징으로 대사율을 추정해 온혈동물 등장 시기가 1억 4500만~6600만년 전이라는 주장이 있는가 하면, 3억~2억 5000만년 전으로 추정한 연구도 있었다. 연구팀은 체온을 측정할 때 귀를 이용하는 것에 착안해 내이(內耳)의 뼈세관(bone canal) 모양과 크기로 체온을 추정하는 방법을 개발했다. 뼈세관을 통한 체액 이동은 신체가 시각과 균형에 필수적인 머리 위치와 움직임을 파악할 수 있게 해준다. 또 체액의 점도는 체온에 따라 변한다. 그래서 연구팀은 체온이 상승하고 움직임이 활발해짐에 따라 균형과 운동성을 유지하기 위해 내이도 모양이 점성이 낮은 유체 이동에 유리하게 진화했을 것이라고 가정했다. 연구팀은 현존하는 파충류, 어류, 조류, 포유류 50종의 척추동물 내이구조와 생리 상태를 비교해 내이 모양에 기반한 ‘열-운동성 지수’를 만들었다. 연구팀은 열-운동성 지수는 동물의 체온을 거의 정확하게 예측할 수 있다는 것을 확인했다. 이를 이용해 생쥐와 비슷하게 생긴 포유류 조상인 ‘단궁류’ 56종의 화석으로 내이도 구조를 분석하고 열-운동성 지수로 체온을 계산했다. 그 결과, 포유류가 온혈동물로 진화한 시기는 고생대 페름기와 중생대 중기 쥐라기 사이에 있는 중생대 첫 번째 시기인 트라이아스기라고 연구팀은 주장했다. 연구팀 분석에 따르면 트라이아스기 후기인 2억 3700만~2억 년 무렵에 단궁류의 이관 형태가 변했다. 열-운동성 지수 계산 결과, 이때 단궁류들의 체온이 5~9도 상승하고 대사율도 증가했다. 연구를 이끈 케네스 앤질치크 미국 필즈자연사박물관 수석 큐레이터는 “이번 연구는 기존과는 다른 새로운 방식으로 온혈동물의 출현을 분석한 것”이라며 “이 같은 진화 덕분에 초기 포유류들은 페름기보다 기온이 떨어진 트라이아스기 기후에 적응할 때 유리하게 작용했을 것으로 본다”고 설명했다.

중성자별로 알려진 죽은 태양끼리 맞부딪치는 모습을 천문학자들이 카메라로 잡아냈다. 물론 강력한 새 망원경 덕분이다. 그렇다고 요즘 각광을 받는 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 잡아낸 것도 아니다. 대서양 바다 한가운데 스페인의 라팔마 화산섬 산 위에 세워진 영국 중력파광학 과도관측(GoTo) 카메라가 포착해 앞으로 더 체계적으로 관측하게 된다. 중성자별의 충돌은 우주를 이해하는 데 열쇠가 되는 것으로 주목된다. 수십억 년 전 별들과 행성들을 형성해낸 중금속들을 만들었던 것으로 여겨지기 때문이다. 하지만 중성자별끼리 충돌하면서 내뿜는 빛은 이틀밤만 관측할 수 있어 망원경이 이 순간을 포착하기란 매우 힘들다. 천문학자들이 촬영한 사진은 2017년에 촬영했는데 순전히 운이 좋아서 가능했던 일이라고 영국 BBC가 21일(현지시간) 전했다. 영국 워익대 대니 스티그스 교수는 “스피드가 본질이다. 우리는 아주 짧게 사는 어떤 것을 찾고 있다. 그것은 얼마 안 있어 사라져버린다”고 말했다. 중성자별들은 너무 무거워 작은 차 스푼 하나만 담아도 40억t의 무게가 나간다. 이 망원경은 천문학자들로 하여금 이걸 하나 쪼개 그 안에 무엇이 들어 있는지 보게 한다.맑은 하늘일 때만 관측할 수 있기 때문에 이 망원경은 산 정상에 자리해 온갖 모양과 크기의 수십개 관측장비로 구성된다. 각기 다른 천체를 연구한다. 쌍둥이 돔이 열리면 여덟 개의 실린더 망원경이 두 제트블랙 배터리와 볼트로 조여져 있는 모습이 드러난다. 이런 모습은 마치 로켓 발사대처럼 보이게 한다. 각각의 배터리는 수직으로나 수평으로 로테이션하며 모든 하늘 방향을 커버한다. 중성자별은 어마어마한 중량으로 충돌하며 원자를 파괴하는데 이때 빛이 쏟아진다. 중력이 강력해 서로를 끌어당긴다. 결국 둘은 충돌해 하나가 된다. 그 순간 섬광이 번쩍이고 강력한 충격파가 온 우주를 뒤덮는다. 그것은 우리도 감지하지 못하는 새 각자의 내면에 있는 원자를 비롯해 우주의 모든 것을 흔들리게 만든다. 그 중력파라고도 불리는 충격파는 우주공간을 왜곡시킨다. 지구에서 감지되면 새 망원경이 섬광의 정확한 위치를 찾아내려고 모든 동작을 집중하게 된다. GoTo는 중력파를 감지한 지 몇 시간 안에, 또 몇 분 안에 위치를 파악하는 것을 목표로 잡고 있다. 하늘을 촬영한 뒤 전날 밤들에 그곳에 있었던 별들과 행성들, 은하계들을 디지털로 지워나간다. 예전에는 그곳에 없었던 어떤 빛의 얼룩이 충돌하는 중성자별일 수 있다. 이 일에는 며칠이나 몇 주가 걸리는데 이제는 실시간으로 이뤄져야 한다. 컴퓨터 소프트웨어를 활용하는 엄청난 과업이다.천체물리학자인 조 라이먼 교수는 “여러분은 이런 폭발이 매우 활기차고 매우 휘황해야 하며 쉬워야 한다고 생각할 것이다. 하지만 우리는 우리가 관심있는 하나의 물체를 찾기 위해 수억 개의 별을 검색해야 한다. 또 물체가 이틀 안에 사라질 것이기 때문에 이것을 매우 빨리 해야 한다”고 말했다. 다른 천문학자들과의 팀워크가 충돌에 대한 더 세밀한 연구를 가능케 한다. 일단 연구진이 충돌 순간을 목격하면 더 크고 더 효율적인 전세계 망원경들이 모여든다. 라이먼 박사는 “이런 조사를 통해 충돌 과정을 더 자세히 알 수 있게 된다. 이런 과정은 물리학에 대한 극단적인 것들을 우리에게 알려준다”고 말했다. 산의 봉우리는 천문학자들을 별들에 더 가깝게 다가가게 만든다. 망원경을 통해 그들은 우주를 들여다 볼 수있는 새로운 방법을 갖고 있다고 GoTo의 계측학자인 켄달 오클리 박사는 말한다. 그녀는 이어 전통적인 천문학은 운이 좋은 것에 관한 것이라고 말한 뒤 “이제 우리는 더 이상 새로운 발견을 기대하지 않는다 . 다만 우리는 그들을 어디에서 찾을 수 있는지 알려주고 우주에 무엇이 있는지 하나씩 밝혀내고 있다”고 덧붙였다.

국내 연구진이 원자가 빛을 내뿜는 초방사 현상을 이용해 작동하는 양자엔진을 만드는 것에 처음 성공해 주목받고 있다. 서울대, 삼성종합기술원, 성균관대, 포스텍 공동 연구팀이 빛으로 작동하는 양자 엔진을 실제로 구현했다. 이번 연구 결과는 광학 분야 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’ 7월 22일자에 실렸다. 초방사(超放射·super-radiance)는 양자역학적으로 질서정연하게 움직이는 밀도 높은 원자들이 집단으로 빛을 강하게 방출하는 현상으로 1954년 미국 물리학자 로버트 디키가 처음으로 예측했다. 일반적인 방사 현상과는 달리 초방사는 각각의 원자에서 방출된 빛들이 보강간섭(합쳐지면서 더 강해지는 현상)을 일으켜 강한 빛을 방출한다. 양자엔진은 양자 중첩상태로 준비된 연료로 동작한다. 고전 열역학 법칙에 따라 작동하는 일반 엔진의 최대 효율(카르노 효율)을 넘어설 수 있다는 것이 이론적으로 밝혀졌다. 이 때문에 최근에는 초방사 현상을 이용해 양자영역에서 동작하는 엔진에 대한 아이디어가 나왔지만 실험적으로 구현된 적은 한 번도 없다. 초방사 양자 엔진은 강하게 방출된 빛의 압력으로 작동한다. 엔진이 정상적으로 동작하기 위해서는 초방사 현상을 켜고 끄는 것이 가능해야 하지만 지금까지는 제어 기술이 없었다. 연구팀은 많은 원자들이 초방사를 일으킬 수 있는 양자 중첩상태로 만든 다음 양자 위상(위치나 형태)을 제어하면 초방사 현상을 빠르게 켜고 끌 수 있다는 점에 착안했다. 이를 위해 연구팀은 10㎚(나노미터) 두께의 실리콘 박막에 가로 280㎚, 세로 190㎚의 나노구멍 1000개를 체스판 패턴으로 만들었다. 이 나노구멍 격자에 초속 800m로 바륨 원자광을 쏘아 초방사를 일으킬 수 있는 양자 중첩 상태로 만들고 두 개의 거울로 구성된 공진기 안에서 빛을 내도록 했다. 거울은 빛의 압력으로 움직이는 엔진의 피스톤 역할을 한다. 연구팀은 레이저를 이용해 원자들의 양자위상을 제어해 원자들이 빛을 강하게 방출하는 초방사 현상을 빠른 속도로 켜고 끌 수 있게 했다. 이 방법으로 빛의 압력에 의해 가열, 팽창, 냉각, 수축에 따라 양자엔진이 작동하는 것을 확인했다. 특히 팽창 과정에서 엔진 온도가 15만도까지 올라가면서 효율이 98%까지 높아지는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번 연구가 실험실에서 수행한 소규모 기초 연구이지만 초방사 양자엔진의 가능성을 실험적으로 보여줌으로써 열역학 법칙을 넘어 고효율로 일하는 고성능 엔진 개발에 도움을 줄 것으로 기대했다. 연구를 이끈 안경원 서울대 물리천문학부 교수는 “이번 연구는 빛으로 작동하는 초방사 양자 엔진을 실험적으로 구현해 낸 첫 번째 사례라는 점”이라며 “초방사 현상 제어 기술을 통해 원자물리, 양자정보처리 분야는 물론 엔진의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 길을 제시했다”고 설명했다.

야마하골프의 체험형 무료 시타 프로그램인 ‘리믹스 원정대’(www.yamahagolf.co.kr)가 MZ세대(밀레니얼+Z세대)를 자극하고 있다. 특히 최근 독특한 모양으로 입소문을 타며 관심이 집중되고 있는 ‘리믹스(RMX) VD40’ 아이언을 체험하기 위한 원정대 참여가 급격히 늘었다. 야마하골프는 지난해 하반기 골프 역사상 물리학의 법칙을 가장 창의적으로 살린 ‘더블넥’(Double Neck) 디자인의 리믹스 VD40 아이언을 국내에 선보였다. 모양은 독특하지만 골퍼의 숙원인 방향성을 잡아줄 최고의 클럽이다. 헤드의 넥 부분이 다른 싱글넥 아이언과는 달리 밖으로 확장됐다. 이는 마치 요트 후미 바닥에 부착된 방향 키를 연상하게 한다. 물속에서 배의 방향을 조정하는 역할을 하듯 리믹스 VD40 아이언의 이 부분도 타구의 방향성을 높이는 핵심 역할을 한다. 연간 2만명을 훌쩍 넘긴 리믹스 원정대의 VD40 아이언에 쏟아지는 관심은 날이 갈수록 커지고 있다. 이충희(농구)를 비롯해 진종오(사격), 남현희(펜싱), 김광선(복싱), 제갈성렬(스케이트), 최현호(핸드볼), 방승훈(수영) 등 다른 종목 국가대표 출신의 ‘리믹스 히어로즈’ 멤버들도 “실수를 줄이고 자신감과 안정감을 주는 아이언”이라고 입을 모았다. 진종오는 “야마하 리믹스 클럽은 저 같은 중급자에게 좋은 장비”라면서 “꽉 잡아주는 느낌도 좋고 무엇보다 힘을 빼고 치기 쉽다. 미리 경험을 해보고 싶다면 리믹스 원정대 프로그램에 직접 참여해 보길 바란다. 즐거운 라운드가 기다릴 것”이라고 말했다. 남현희도 “리믹스 원정대는 ‘골린이’를 위한 아주 좋은 시타 프로그램이다. 이리저리 만져 보면서 사용하다 보면 자신에게 맞는 클럽인지 아닌지 감이 온다. 연습장 가는 길이 한결 즐거워질 것”이라고 말했다. (02)582-5787

미 항공우주국(NASA) 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스가 2015년 7월 역사적인 명왕성 플라이바이를 한 지 꼭 만 7년이 되었다. 2006년 1월에 발사되어 꼬박 9년 반을 날아간 끝에 명왕성(뉴호라이즌스의 비행 중에 행성에서 왜행성으로 강등당했다)을 스치듯이 지나면서, 우뚝 솟은 얼음 산과 이국적인 질소 얼음의 거대한 평원을 가진 믿을 수 없을 만큼 다양한 명왕성 세계를 보여준 뉴호라이즌스는 지금 어디에서 무엇을 하고 있을까? 현재 뉴호라이즌스는 지구로부터 지구-태앙 간 거리의 53배(53AU) 떨어진 소행성 띠 카이퍼 벨트 속을 날고 있는 중이며, 다음 관측 타겟에 대한 확장된 미션을 앞두고 있다.  카이퍼 벨트는 46억 년 전 태양계 탄생 때 생긴 부산물인 소행성들이 띠를 이루고 있는 영역으로, 절대온도 0도에 가까운 우주 냉동고에 완벽하게 동결된 물질들인 만큼 태양계 탄생의 비밀을 고스란히 간직한 채 태양계 가장자리를 떠돌고 있는 천체들의 동네다. 연장근무 명령이 떨어진 뉴호라이즌스 뉴호라이즌스는 2019년 1월 1일 KBO(Kuiper Belt)의 작은 천체인 아로코스(Arrokoth)를 플라이바이했다. 뉴호라이즌스 과학 팀이 2014년 허블 우주망원경을 사용하여 발견한 아로코스는 지금까지 탐사된 것 중 가장 멀리 떨어져 있는 천체이자 가장 원시적인 천체다. 아로코스를 탐사한 뉴호라이즌스에게는 최근 다시 NASA로부터 연장근무 명령이 떨어졌다. 지난 6월 NASA의 외행성평가그룹(OPAG) 회의에서 사우스웨스트연구소(SwRI)의 뉴호라이즌스 수석 연구원 앨런 스턴은 우주선과 우주선의 과학 장비들이 완전히 건강한 상태에 있다고 밝혔다. 탐사선의 수명은 현재 핵연료 공급에 의해서만 제한되는데, 이는 2040년까지 뉴호라이즌스를 계속 운용하기에 충분할 것이라 한다. 스턴은 "이 두 번째 확장된 임무에 대해 우리는 매우 흥분하고 있다"라며 "NASA와 뉴호라이즌스 팀은 2025 회계연도의 예산 수치를 논의하고 있다"고 설명했다. 탐사선에 전해진 주요 작업항목 뉴호라이즌스에 떨어진 연장근무 명령에는 세 가지 주요 작업항목이 포함되어 있다. 그중 하나는 또 다른 플라이바이 타겟을 찾는 것과 관련이 있다고 스턴은 말했다. 탐사선은 2019년 아로코스를 플라이바이 동안 수집된 데이터의 마지막 바이트를 계속 전송하고 있는 중이다. 스턴은 "심우주 통신망 중 일부가 업그레이드로 인해 수신이 지연되었다. 안테나가 수신을 중단했는데, 그중 하나는 1년 동안 중단되었다"고 밝힌 스턴은 "우리는 아로코스 데이터의 대략 90%를 입수했지만, 원하는 100%를 다 입수하기에는 시간이 걸린다"고 덧붙였다. 뉴호라이즌스의 두 번째 확장 임무의 핵심은 광범한 분야에 걸친 다양한 관찰이다. 스턴은 뉴호라이즌스가 카이퍼 벨트를 가로질러 비행하는 동안, 우리는 천체 물리학, 행성 과학 및 태양 물리학과 같은 모든 우주 과학에서 밀접한 학제 간 임무를 수행할 것이다. 우리는 이 우주선을 사용하여 다음과 같은 일을 할 것"이라면서 "우주 현장에 우주선이 없다면 정말 할 수 없는 것들이다. 뉴호라이즌스의 향후 3년 동안 수행할 확장된 임무는 이런한 일들을 수행하는 것으로, 이제껏 이런 시도는 전혀 없었다. 우리는 위의 세 가지 목적을 위해 뉴호라이즌스라는 천문대를 만들어 이를 수행하고 있다"고 설명했다. 일반적으로 태양 물리학에서 탐사선은 '픽업 이온'을 연구한다. 이 하전 입자는 외부 태양권의 압력을 지배하는 존재로, 태양이 내뿜는 거대한 자기장의 거품이다. 이 거품 막이 성간 매체와의 경계를 만드는 구실을 한다. 천체 물리학에서 뉴호라이즌스는 우주의 광학 및 자외선 배경을 연구함으로써 태양계 내부 영역의 가려진 먼지 및 기타 흩어진 광원 너머의 멋진 전망을 얻을 것이다. 탐사선은 이미 '우주론에 대한 깊은 의미'와 함께 이러한 배경에 대한 가장 민감한 측정값을 산출했다고 스턴은 밝혔다. 행성 과학 부문에서 탐사선은 고유한 '고위상각'에서 천왕성과 해왕성을 연구하여 해당 행성의 중요한 에너지 균형을 조명할 예정이다. 뉴호라이즌스 팀은 또한 탐사선이 플라이바이할 연구할 새로운 KBO를 찾기 위해 케크와 스바루 같은 지상 기반 망원경을 활용할 계획이다. 지상 관측에 따르면 색상과 구성이 다른 여러 등급의 KBO가 있다. 스턴은 "그래서 우리는 KBO들 사이에 많은 이질성이 있다는 것을 알고 있다"라며 "만약 우리가 두 번째 KBO를 플라이바이한다면 같은 결과를 전혀 기대하지 않을 것이며, 아로코스와는 완전히 다른 장소가 될 것"이라고 강조한다. 

우리 돈으로 약 13조원이 투입된 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경의 첫 결과물이 드디어 공개되었다. NASA는 12일 오전 10시 30분(한국시각 12일 23시 30분)부터 미국 메릴랜드주 고다드 우주비행센터에서 실시간 인터넷 방송을 통해 제임스웹 우주망원경이 처음 관측한 5가지 천체의 과학품질 컬러 이미지들을 발표했다. 우주의 신비를 담은 이들 영상은 웹 망원경이 최초로 선보이는 과학품질 이미지로, 적외선 우주의 풍경을 숨막힐 정도로 자세하게 포착하고 있다. 앞서 지난 11일 밤 조 바이든 미국 대통령이 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이날 행사에서 공개된 3장의 이미지는 남쪽 고리성운과 용골자리 대성운, 스테판 오중주 은하군을 보여준다. 또한 분광기를 통해 측정한 스펙트럼 이미지도 공개됐는데 대상은 WASP-96 b라고 불리는 거대 외계 가스행성이다.먼저 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장으로, 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다. 거대하고 활동적이며 때로는 폭력적인 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이기도 하다.대조적으로, 남쪽 고리성운(NGC 3132)은 지구에 더 가깝다. 불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 이 성운은 죽어가는 별을 둘러싸고 있는 팽창하는 가스 구름으로 행성상 성운이라 불린다. 성운의 중심부에 있는 죽어가는 백색왜성은 성운의 모든 외부층을 날려버린 후, 상상할 수 없을 정도로 뜨겁고 강렬한 자외선을 방출하여 주변의 가스를 가열시켜 밝게 만든다. 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 초당 15㎞ 속도로 팽창하고 있다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5광년에 달한다.스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 소은하군이다. 1877년 최초로 발견된 5개의 은하로 이루어진 소은하군으로, 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하고 있다. 그중 네 개의 은하계는 언젠가는 사중 충돌로 이어질 중력의 춤을 추고 있는 중이며, 세 개의 은하계는 상호작용으로 인해 길고 나선형 모양을 하고 있다. 오중주에 있는 별들은 수억 년에서 신생아에 이르기까지 다양한 연령층을 보여주고 있다. 유럽우주국(ESA)의 천문학자인 조바나 쟈르디노는 “이것은 은하의 진화를 주도하는 상호작용의 유형을 실제로 보여주기 때문에 연구해야 할 매우 중요한 이미지이자 영역”이라고 밝혔다.앞서 공개된 심우주를 보여주는 SMACS 0723은 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 은하단이다. 이 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 10조㎞) 떨어져 있다. 아인슈타인은 상대성이론에서 블랙홀이나 은하단처럼 중력이 강한 천체는 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 이른바 ‘중력렌즈’ 현상을 일으킨다고 예측했다. 실제로 NASA는 “사진 가장자리에 보이는 붉은색 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라며 “은하보다 훨씬 먼 131억 년 전 초기 우주에서 온 빛”이라고 밝혔다. 우주는 138억 년 전 빅뱅으로 시작됐다. NASA는 웹 망원경이 이런 중력렌즈를 이용하면 빅뱅에서 얼마 지나지 않은 135억 년 전 초기 우주에서 나온 빛도 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.웹 망원경의 첫 번째 공식 과학 관측 결과의 마지막은 이미지가 아니라, WASP-96 b라고 불리는 외계행성에서 방출되는 다양한 파장의 빛을 나타내는 스펙트럼이다. 목성의 절반 크기인 이 거대 가스행성은 이날 발표된 관측 타깃 중 가장 가까운 거리로 약 1150광년 떨어져 있다. 3.4일마다 모항성을 1회 공전하며 주로 나트륨으로 이루어진 독특한 대기를 가지고 있다. 구름이 없는 유일한 행성으로 알려진 WASP-96 b는 2013년 발견 이후 수수께끼이자 추가 연구의 주요 목표였다. 웹 망원경의 새로운 데이터는 과학자들에게 그 기이한 대기에 대해 보다 자세한 데이터를 제공해줄 것이다. NASA 고다드 우주비행센터 천체물리학자 크니콜 콜론은 “다른 망원경을 사용하여 적외선으로 외계행성 대기를 탐사할 수 있었지만 이 정도 수준까지는 아니었다”면서 “이것은 웹 망원경이 특별히 NRISS 기기를 사용하여 우리에게 제공하는 데이터의 일부일 뿐”이라고 밝혔다. 이어 “일부 사람들에게는 요동치고 흔들리는 그림처럼 보이겠지만 실제로는 정보로 가득 차 있다”며 “당신은 실제로 이 외계행성의 대기에 수증기가 있음을 나타내는 요동을 지금 보고 있는 것”이라고 설명했다.한편 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착해 과학관측을 시작했다. 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 웹 망원경은 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경이 장착됐다. 주경의 지름은 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 아래쪽에는 태양광을 차단하는 테니스장 크기의 차양막을 갖고 있다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경으로, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.  

새 정부 출범과 함께 대학의 반도체 인력 양성이 화두다. 대통령이 인력 양성을 교육부에 지시한 이후 전국 대학에 ‘반도체 바람’이 불고 있다. 30년을 반도체 소자와 회로 개발에 몸담아 온 필자로선 무척 반가운 일이지만, 걱정도 한가득이다. 열정이 세상을 삼킬 듯 휘몰아칠 때일수록 현실을 냉정한 시선으로 바라봐야 한다. 한국산업기술진흥원 자료를 보면 2020년 기준 반도체 인력은 연간 1621명이 부족하고 학사 이상 인력 부족도 대략 411명 정도로 추산된다. 현재 반도체 산업성장률과 매년 전국 대학에서 배출되는 반도체 관련 학과 졸업생이 650명 정도임을 고려하면, 인력 수급 불일치는 더욱 커질 전망이다. 반도체 계약학과를 늘리고 반도체 관련 학과 신설 및 정원 증원 등 방안이 나온다. 학사 인력 배출에는 4년, 석박사 인력은 이보다 더 많은 시간이 걸린다. 이들을 양성할 신규 교수 자원은 제한적이다. 계약학과는 기업 재정지원과 취업 연계를 기반으로 운영되는 방식이라 기업 재정지원이 중단되거나, 취업이 원활하지 않으면 학과 존폐가 위협받는다. 다행히 현재 대학 교육체계에서 답을 찾아낼 수 있을 듯하다. 반도체학과 또는 그와 유사한 학과명으로 모여 있지 않을 뿐이지 물리학과, 신소재공학과, 전자공학과 등에서 반도체 분야 교수들이 열심히 연구하면서 후학을 양성하고 있다. 많은 대학이 운영하는 ‘마이크로디그리’(또는 나노디그리) 학위과정 제도를 활용하면서 현재의 문제점을 상당 부분 해소할 수 있다. 예컨대 물리학과 학생들이 전자공학과에서 만든 반도체 소자 설계 마이크로디그리 과정을 이수하면서 물리학과 전자공학을 접목시킨다. 이런 각각의 마이크로디그리 과정을 엮어 ‘모듈형 반도체 연계전공’을 만들면 여러 분야의 학생들이 반도체를 복수 또는 부전공으로 이수할 수 있다. 반도체 기술이 발달할수록 장비 가격이 비싸지는데, 대학은 이런 장비를 갖출 여력이 없다. 충남대를 비롯한 전국 국가거점국립대에 교육용 반도체 팹을 설치하고 지역 대학생들에게 다양한 반도체 공정교육을 제공하면 실무형 인재를 양성할 수 있다. 반도체는 지속적인 투자와 기다림이 필요한 분야다. 지금 불고 있는 반도체에 대한 열정이 꽃을 피우지도 못한 채 식어버리지 않도록, 반도체 인력 양성이 현 정부를 넘어 다음 정부에서도 이어지도록 조심히 다루어야 한다. 우리에겐 지금 냉정한 사고가 필요하다. 정부의 의지는 확인했고, 대학들의 열망도 확인됐다. 전국 여러 대학이 가진 반도체의 잠재력을 끌어낼 수 있도록 세밀하게 준비했으면 한다. 향후 50년의 미래를 위해서.

유엔은 2021~2030년을 ‘지속가능한 발전을 위한 해양과학의 10년’으로 지정했다. 오는 12월 5~17일에는 캐나다 몬트리올에서 ‘제15차 유엔 생물다양성협약 당사국 총회’(COP15)가 열린다. COP15에서는 지구촌 전체의 생물다양성 손실을 늦추고 이전 상태로 되돌리기 위한 각국의 노력을 재점검하며 2050년까지 가시적인 결과를 가져올 수 있도록 목표를 재설정할 것으로 알려졌다. 이런 상황에서 12개국 과학자들이 참여한 국제 공동연구팀은 앞으로의 10년이 해양생태계 미래를 좌우하는 티핑포인트(변곡점)가 될 수 있다고 보고 지속가능한 해양 및 해안 생태계를 위해 지금 당장 해결해야 할 이슈 15가지를 제시했다. 이번 연구에는 영국 케임브리지대, 미국 캘리포니아 샌타바버라대(UCSB), 캐나다 브리티시 컬럼비아대를 중심으로 트리니다드 토바고, 포르투갈, 우루과이, 벨기에, 호주, 핀란드, 케냐, 아르헨티나, 중국 등의 국적을 가진 생태학, 생명과학, 해양학, 수학, 물리학 등 다양한 분야의 연구자들이 모였다. 이들이 분석한 연구 결과는 생태학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화’ 7월 8일자에 실렸다. 연구팀은 포괄적 정보 수집과 분석을 통해 당장은 주목받지 못하고 있지만 미래에 중요해질 가능성이 있는 문제들을 식별하는 ‘미래이슈 탐색’(horizon scanning)이라는 방법론을 활용했다. 연구팀은 크게 ▲지구 생태계에 의한 영향 ▲자원 남획 ▲신기술 등 세 가지 측면에서 15가지 요인이 해양 생물다양성에 심각한 영향을 미칠 것으로 분석했다. 대표적으로 바다와 가까운 지역에서 발생하는 대형 산불, 전기차 배터리 제작을 위한 리튬 수요 증가로 인한 심해저 파괴, 먼바다(원양)에서의 물고기 남획, 해양 산성화, 생분해성 물질 등이다. 연구를 이끈 제임스 허버트 리드 영국 케임브리지대 동물학과 교수(해양생물학)는 “많은 사람이 썩지 않는 플라스틱보다 생분해성 플라스틱이 환경에 도움이 될 것이라고 생각하지만 장기적으로 해양 생태계에 어떤 영향을 미칠지는 아무도 모른다”고 말했다. 허버트 리드 교수는 “해양 생태계는 우리가 아직 이해하지 못한 광범위한 새로운 문제들에 직면해 있다”며 “아직 일어나지 않은 문제를 이야기하는 것은 바다 환경을 보호하기 위해 감시와 보호 정책 모두에서 지금 당장 변화가 있어야 한다는 것을 강조하기 위한 것”이라고 설명했다.

별은 반짝거리지 않는다  어두운 곳에서 맑은 밤하늘을 올려다보면 별이 반짝거리는 것을 볼 수 있다. 이것은 너무나 낯익은 풍경이라 '반짝 반짝 작은 별'이라는 역사상 가장 인기 있는 동요를 탄생시켰다.  하지만 사실 별은 반짝거리지 않는다. 우리 눈에 그렇게 보일 뿐이다. 그러면 이 반짝거리는 별하늘 뒤에 숨어 있는 과학은 무엇일까? 별을 반짝거리게 만드는 것은 무엇일까?  별이 반짝이지 않고 다만 빛날 뿐이다. 우리 눈에 별이 반짝이는 것처럼 보이는 것은 별 자체와는 전혀 상관없는 일이다. 그것은 우리가 지구 행성에 발을 딛고 밤하늘을 볼 때 그렇게 보이는 현상일 뿐이다.  밤하늘의 별은 우리에게 늘 하나의 빛점으로 보이는데, 웬만한 대구경 망원경으로 보더라도 마찬가지다. 밤하늘에서 밝게 보이는 별은 대략 태양보다 수십 배 내지 수백 배 큰 별이라 할 수 있는데, 그래봤자 하나의 빛점으로 보일 뿐이다. 이유는 딱 하나다. 별들이 우리로부터 너무나 멀리 떨어져 있기 때문이다.  얼마나 멀리 떨어져 있을까? 지구에서 태양 다음으로 가까운 별은 프록시마 센타우리라는 별인데, 거리는 4.2광년이다. 태양-지구 간 거리 8광분(1.5억km)의 무려 30만 배다. 오리온자리의 적색초거성 베텔게우스는 640광년 거리에 있고, 북극성은 430광년이다.  영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 태양물리학자 라이언 프렌치는 "별빛은 맑은 밤에 우리 눈에 도달하기 위해 먼 거리를 여행한다"고 말하면서 "별빛이 우리 눈에 도달하기 전에 흔들리는 공기층을 통과하기 때문에 깜박이는 것처럼 보인다"라고 설명한다.  요컨대 별빛이 먼 길을 달려 우리 눈에 도달하기까지 반드시 지구의 대기를 통과해야 하는데, 별이 반짝이는 것처럼 보이는 것은 바로 이 대기의 효과 때문이다. 개울물 아래 있는 돌들을 보면 늘 일렁이는 것처럼 보인다. 별도 역시 일렁이는 대기를 통과하기 때문에 그렇게 반짝반짝거려 보이는 것이다. 그러므로 흔들리는 대기권을 벗어나 우주에서 별을 본다면 별은 전혀 반짝거리지 않는다. 하나의 고정된 빛점으로 그 자리에 붙박혀 있을 뿐이다. 왜 어떤 별은 다른 별보다 더 반짝거릴까? 별이 반짝이는 것처럼 보이게 하는 데는 많은 요인들이 영향을 미친다. 한 가지 변수는 우리 시야에서 보이는 별의 위치다.  "별빛이 우리 눈에 도달하기 전에 더 두터운 대기층을 통과하면 별이 더 반짝거리게 된다"고 설명하는 프렌치는 "수평선 근처의 별이 더 반짝거리는 것은 그만큼 더 두터운 대기층을 지나와야 하기 때문"이라고 예를 들면서 "날씨도 역할을 하는데, 습한 밤은 또한 대기층을 더 두껍게 만들어 별이 더 반짝거리는 것처럼 보이게 한다"고 덧붙였다.  이러한 문제는 천문학자들이 세계에서 가장 크고 최고의 망원경을 배치할 위치를 결정할 때 지침을 제공한다. 천문학자들이 천문대를 산꼭대기에 짓는 이유는 되도록이면 흔들리는 대기의 영향을 덜 받기 위함이다. 허블 우주망원경을 궤도로 올린 이유도 마찬가지다. 대기의 난기류에 의해 이미지가 왜곡되지 않은 선명한 이미지를 얻을 수 있기 때문이다.  되도록 건조한 지역을 선호하는 것에 대해 프렌치는 "천문대는 별과 망원경 사이의 공기를 최대한 제거하기 위해 높고 건조한 곳에 설치한다"고 설명한다.  이상적인 장소로는 극도로 건조한 칠레의 아타카마 사막과 하와이의 화산 봉우리, 그리고 스페인 카나리아 제도 등이 꼽힌다. 이러한 장소의 건조하고 희박한 공기는 망원경의 상이 흔들거리거나 반짝거리게 하는 것을 최소한으로 만들어 좋은 이미지를 제공한다.  밤하늘을 올려다보면 어떤 별은 반짝이면서 다른 색으로 바뀌는 것처럼 보리는 경우도 있는데, 지구 밤하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스가 그 대표적인 예다.  "별빛이 대기에 의해 약간 굴절되면 색이 변할 수 있다"라고 프렌치는 밝혔다. 이 같은 효과는 밝은 별에서 더 두드러지게 나타난다.  '별' 중에는 전혀 깜박이지 않는 것들이 더러 있는데, 그것은 사실 별이 아니라 행성이기 때문이다. "하나의 빛점으로 보이는 별과 달리 행성은 너비를 가진 디스크이기 때문"이라고 설명하는 프렌치는 "행성은 우리에게 훨씬 더 가까이 있어 크게 보이기 때문에 약간 대기 굴절을 겪더라도 반짝거리는 현상은 나타나지 않는다"고 밝혔다.  그러나 망원경을 통해 행성이나 달을 보면 눈에 들어오는 빛이 대기의 영향을 받아 반짝거리는 것처럼 보이기도 한다.

미쳐버린 배(줄리언 생크턴 지음, 최지수 옮김, 글항아리 펴냄) 미국 저널리스트인 저자가 1897~99년 벨기에 남극탐사 원정대의 실화를 조명한 논픽션. 항해 도중 공포, 피로, 질병에 노출된 선원들과 빙하 속에 갇힌 배의 여정을 따라간다. 명예욕과 미쳐 가는 정신 상태 등 인간 본성을 드러내며 서사를 전개한다. 472쪽. 2만 2000원.합스부르크 세계를 지배하다(마틴 래디 지음, 박수철 옮김, 까치 펴냄) 중부 유럽과 스페인의 지배자로 신대륙 식민시대를 열고 문화예술계에도 큰 유산을 남긴 합스부르크 가문의 통사를 다룬 책. 10세기에 시작해 20세기 오스트리아 마지막 황제 카를 1세까지 이어진 왕가의 야망과 음모, 사랑을 통해 종교의 자유와 민족주의의 흐름 등을 톺아본다. 580쪽. 3만원.자기계발 수업(안나 카타리나 샤프너 지음, 윤희기 옮김, 디플롯 펴냄) 영국 역사학자인 저자가 성장하고 싶어 하는 인간의 욕망을 고찰한다. 소크라테스 시대와 고대 중국 문헌, 천주교와 불교의 가르침까지 거슬러 올라가 좋은 삶을 꾸리는 아이디어를 열 가지로 추려 제시한다. ‘너 자신을 알라’, ‘마음을 다스려라’, ‘내려놓아라’, ‘선한 삶을 지향하라’ 등이다. 488쪽. 1만 9800원.충동과 광기의 암호를 해독하다(리처드 레티에리 지음, 변익상 옮김, 애플씨드 펴냄) 30년간 1000건 이상의 범죄를 조사한 법의학 심리분석가의 시각으로 범죄자의 정신 상태를 풀어낸다. 편집증·우울증·종교적 망상·스트레스·애정결핍·상실감·정신장애·성격장애 등이 충동과 광기로 분출되는 끔찍한 과정을 통해 어떤 사람이 범죄자가 되는지 설명한다. 416쪽. 1만 9800원.무엇이 우주를 삼키고 있는가(폴 데이비스 지음, 박초월 옮김, 반니 펴냄) 이론물리학자인 저자가 50년간 우주를 탐구하면서 떠올린 30가지 주제를 풀어냈다. ‘밤은 왜 어두운가’, ‘우주는 어떤 모양일까’ 등 쉬운 주제부터 ‘시간 여행은 가능한가’, ‘얼마나 많은 우주가 존재하는가’ 등 다소 복잡한 문제까지 다룬다. 236쪽. 1만 6800원.광개토태왕 담덕 1·2(엄광용 지음, 새움 펴냄) ‘삼국지’나 ‘대망’ 같은 국민 역사소설을 쓰고자 한 작가가 11년에 걸쳐 집필에 매진하고 있는 역작. ‘삼국사기’ 등에 나온 광개토태왕(대왕)의 한계를 극복하기 위해 중국에서 사료를 찾아 보완한 작가는 역사적 연대기에 충실하면서도 실감 나는 이야기로 고구려 전반기 400여년을 아우른다. 현재까지 완성한 원고지 1만장 가운데 1부(3000장)가 먼저 나왔다. 각 권 360·390쪽. 각 1만 6000원.