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  • [이광식의 천문학+] 기상천외…천재 과학자들의 기행과 우행

    [이광식의 천문학+] 기상천외…천재 과학자들의 기행과 우행

    달걀 대신 시계를 삶아버린 뉴턴 평생을 홀아비로 살며 개와 고양이를 기른 뉴턴이 어느날 벽에다가 개와 고양이가 다닐 구멍을 하나 뚫어주었다. 그런데 구멍이 작아 개는 다닐 수 없겠다 싶어 그 옆에 큰 구멍을 또 하나 더 뚫었다. 친구가 보고 말했다. 벽에 왜 구멍을 둘씩이나 뚫었냐고. "개 하나, 고양이 하나가 필요하잖아." "그럼 큰 구멍 하나만 뚫어 같이 다니면 되지." "아, 참 그렇군." 이뿐만이 아니다. 연구에 열중하던 뉴턴이 달걀을 삶으려 물을 끓인 냄비에 달걀 대신 회중시계를 넣어버렸다는 일화도 있다. 다음 일화는 더욱 기가 막히다. 어느 날 난로 곁에 앉아 연구에 몰두하던 뉴턴이 다급히 하인을 불렀다. 난로가 뜨겁게 달아올라 견딜 수가 없을 지경이니 난로 속에 있는 불을 끌어내라고 했다. 그러자 하인은 답답하다는 듯 뉴턴에게 말했다. "아니, 난로가 너무 뜨거우면 불을 끌어낼 게 아니라 교수님이 앉은 의자를 뒤로 좀 물리면 되지 않습니까?” 그제야 멍때리는 표정으로 뉴턴이 대꾸했다. "아하! 그런 간단하고 좋은 방법이 있다는 걸 내가 왜 미처 생각 못했지?" 20년 산 자기 집을 못 찾았던 아인슈타인 이런 뉴턴에 꿀리지 않는 클래스가 바로 아인슈타인이다. 프린스턴 고등연구소에 있을 때 집이 가까워 점심은 늘 집에 와서 먹었다. 걸어서 다니면서도 늘 머리속으로는 '연구'를 하던 그는 길에서 동료를 만나 연구 얘기를 하다가 헤어질 때 동료에게 물었다. "여보게, 내가 집 쪽에서 오던가 연구소 쪽에서 오던가?" "집 쪽에서 오셨죠." "아, 그럼 점심은 먹은 거로군." 아인슈타인은 또 20년이나 산 자기 집의 주소를 끝내 외지 못했다. 그래서 미국 뉴저지주 머서카운티 프린스턴시 머서가 112의 집주인은 매번 다른 사람의 도움을 받아야 집을 찾을 수 있었다. 때로는 자신의 연구실로 전화를 걸어 주소를 알았다고 한다. 20세기 제일의 과학천재로 꼽히는 사람이 머리가 나빠서 그러지는 않았을 것이다. 심리학자들은 이러한 천재들의 증상을 '고기능성 자폐증'이라고 풀이한다. 한 분야에 너무나 집중한 나머지 다른 정보는 잘 받아들여지지 않는 증상이다. 지하철에서 미적분 문제를 풀어준 물리학자 노벨 물리학상을 받은 미국 물리학자 리언 레더먼이 다른 물리학자(리정다오)가 지하철에서 겪은 일을 <신의 입자>에서 다음과 같이 소개했다. 몇 년 전, 맨해튼 지하철에서 한 노인이 기초 미적분학 문제를 풀던 중 어려운 부분에 막혀서 쩔쩔매다가 옆 좌석에 앉아 있는 생면부지의 승객에게 도움을 청했다. “저, 실례지만 혹시 미적분 할 줄 아십니까?” “아, 네. 조금 할 줄 압니다.” 그 승객은 노인의 문제를 풀어주고 다음 정류장에서 내렸다. 노인이 지하철에서 미적분학 공부를 하는 것도 드문 일이지만, 그 노인의 옆자리에 앉아서 문제를 풀어준 사람은 무려 노벨상 수상자인 중국 출신의 이론물리학자 리정다오였다. ​정신병원 환자 취급당한 노벨상 물리학자 ​그러면서 레더먼은 자신도 지하철에서 겪은 일을 다음과 같이 너스레를 떨어가면서 풀어놓았다. 그도 지하철에서 뜻하지 않은 경험을 한 적이 있는데 결말은 사뭇 달랐다. 어느 날 시카고에서 통근열차를 탔는데, 정신병원에서 파견된 한 간호사가 환자 여러 명을 인솔하고 나와 같은 기차를 타게 되었다. 그런데 하필 환자들이 그가 있는 곳으로 모여드는 바람에 본의 아니게 그들 중 한 사람이 되었다. 여기까지는 오케이. 그런데 잠시 후 간호사가 다가와 환자의 수를 세기 시작했다. “하나, 둘, 셋…” 그 다음에 레더먼과 눈이 마주쳤고, 간호사가 눈을 가늘게 뜨며 물었다. “댁은 누구세요?” “아, 네. 저는 리언 레더먼이라고 합니다. 페르미 연구소의 소장이고 노벨상도 받았지요.” 그녀는 레더먼을 손가락으로 가리키며 계속 세어나갔다. “물론 그러시겠죠. 넷, 다섯, 여섯…”운전기사에게 강의시킨 노벨상 수상자 양자론의 문을 연 플랑크의 복사법칙을 발견하여 1918년 노벨물리학상을 받은 막스 플랑크는 일찍이 두각을 나타내 27세의 젊은 나이에 교수가 되었다. 워낙 동안인 플랑크는 40대에도 청년의 얼굴 그대로였는데, 하루는 플랑크가 어느 강의실에서 강의를 해야 할지를 몰라 과사무실 직원에게 물었다. "실례지만 플랑크 교수가 강의하는 교실이 어딘가요?" 직원이 단호한 어조로 말했다. "젊은이, 거긴 가지 말게. 자넨 너무 어려서 플랑크 교수의 강의를 이해하지 못할 거야." ​플랑크에게 다음과 같은 일화도 전한다. 양자이론을 제안하고 발전시킨 공로를 인정받아 1918년, 나이 60세 때 노벨 물리학상을 수상한 플랑크는 이후 독일 전역에서 강연을 해달라는 요청을 받아 바쁜 일정을 소화해야 했는데, 피곤한 사람은 플랑크뿐 아니라, 그를 싣고 독일 곳곳을 다녀야 했던 운전기사도 마찬가지였다. 그에 대해 약간 불만이 있었던지 한번은 강의하러 가는 도중에 운전기사가 뒷자리의 플랑크에게 한마디 툭 던졌다. "교수님 강의는 하도 많이 들어 저도 할 수 있겠습니다." 기사의 어깃장을 어떻게 받아들였는지는 모르지만 플랑크가 대뜸 이렇게 대꾸했다. "그럼 이번엔 자네가 한번 해보게나." ​이렇게 하여 뜻하지 않게 운전기사가 강단에 서서 열이론인 복사이론을 열나게 열강했다. 거기까지는 좋았는데, 강의 후 질문이 대뜸 날아들었다. 그러자 기사는 놀라운 임기응변을 보였다. "흠, 그런 질문은 제 조수가 답변해드리겠습니다." 플랑크가 얼른 강의를 바톤터치해서 무사히 끝냈다고 한다. ​이런 인간미 넘치는 막스 플랑크였지만 그만큼 비극적인 인생을 산 과학자도 드물다. 아내는 폐결핵으로 일찌감치 세상을 떠났고, 큰아들은 1차대전 때 전사했으며, 두 딸은 모두 아기를 낳다가 죽었다. 게다가 마지막 남은 둘째아들은 2차대전 중 히틀러 암살사건에 연루되어 사형선고를 받았다. 늙은 플랑크는 히틀러에게 달려가 탄원했지만, 1945년 끝내 사형이 집행되었다. 1947년 세상을 떠났다. 향년 89세.​최강의 독설가였던 천재 물리학자 역대 물리학자 중 최강의 독설가로 볼프강 파울리를 추대하는 데 반대하는 사람은 거의 없을 것이다. 1900년 4월 25일 오스트리아 빈의 유명한 유태인 과학자 집안에서 태어난 볼프강 파울리는 조숙한 천재로 어려서부터 총명함을 드러냈다. ​1918년 뮌헨 대학 물리학과에 입학한 파울리는 19세 때 당시 대부분의 과학자들조차 난해한 수학과 생경한 개념으로 인해 완전히 이해하기 어려웠던 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 대해 237쪽짜리 해설서를 썼다. 아인슈타인조차 이 해설서에 감탄했고, 아직까지도 특수 상대성 이론의 최고 교과서로 인정받는다. 파울리는 이어 21살 때 이온화 수소 이론 논문으로 박사학위를 받고, 1925년에는 파울리 배타 원리를 발견했으며, 27살로 취리히 대학 교수로 임명되었다. 1945년에는 파울리 배타원리 발견 업적으로 노벨 물리학상을 받았다. ​닐스 보어, 하이젠베르크, 보른, 디락과 함께 초기 양자역학을 발전에 많은 기여를 한 코펜하겐 해석자 맴버들 중 한 명이기도 한 파울리는 그의 천재성만큼이나 날카로운 논평, 곧 강력한 독설로 유명했는데, "새로 쓴 논문의 성공 여부를 미리 알고 싶으면 학술지에 발표하기 전에 먼저 파울리에게 검증을 받아보라"는 말이 나돌 정도였다. ​그는 상대가 누구인지 가리지 않고 조금이라도 이상한 부분이 눈에 띄면 가차없는 독설을 날렸다. 한번은 파울리의 지도를 받던 제자가 연구논문을 발표했을 때, 말없이 듣고 있던 파울리가 마지막에 한 마디 내뱉었다. "자네는 나이도 젊은데 벌써 무명 물리학자가 되는 데 성공했구만." ​파울리로부터 이런 말을 듣고 주눅 들지 않을 사람은 없을 것이다. 그런데 이게 다가 아니었다. 몇 달 후 그 제자가 다시 완성한 논문을 들고 찾아왔을 때는 과학사에 길이 남을 명언을 발사했다. "이건 틀린 정도가 아니야! 틀렸다고 말할 수조차 없는 지경이라고!(Not even wrong!)" 제자의 이름은 빅터 바이스코프인데, 스승의 혹독한 조련 덕분이었는지 다행히 훗날 훌륭한 이론물리학자가 되었다고 한다. ​이런 파울리의 독설은 자신이 아쉬운 부탁을 할 때도 여전했다. 한번은 자기 제자를 당시 과학계의 지존 아인슈타인에게 추천하는 편지를 쓴 적이 있는데, 그 내용이 가관이었다. "아인슈타인 선생님, 이 학생은 제법 똑똑하기는 하지만, 수학과 물리학의 차이를 잘 구별하지 못합니다. 선생님도 그렇게 되신 지 꽤 오래인 만큼 잘 보듬어주시리라 믿습니다."
  • [나우뉴스] 초유의 ‘냉동인간’ 납치사건 러시아서 발생…경영권 둘러싸고 잡음

    [나우뉴스] 초유의 ‘냉동인간’ 납치사건 러시아서 발생…경영권 둘러싸고 잡음

    러시아에서 ‘냉동인간’ 납치 사건이 벌어졌다. 12일 현지매체 베스티는 냉동인간기업 ‘크리오러스’(KrioRus)가 경영권을 둘러싼 냉동인간 납치 사건으로 구설에 올랐다고 보도했다. 사건은 지난 7일 모스크바 인근 크리오러스 냉동보존시설에서 발생했다. 저명한 미래학자이자로, 2005년 크리오러스를 설립한 다닐라 메드베데프(41)는 “전 부인 사주를 받은 직원 몇몇이 냉동보존시설을 습격했다”고 밝혔다. 그러면서 “절도범들은 냉동보존시설에 들어가 컨테이너 벽 일부를 무너뜨린 뒤, 냉동고에서 질소를 일부 빼내고 시신과 뇌를 탈취해갔다”고 설명했다.메드베데프는 자신의 전 부인이자, 크리오러스 전 회장인 발레리아 우달로바(59)가 2019년 이사회에서 해임된 것에 대해 보복을 감행한 것이라고 주장하고 있다. 냉동인간 납치사건을 주도한 메드베데프의 전 부인 우달로바는 2009년 크리오러스 회장에 취임했다. 공동 창업자인 메드베데프는 이사회 의장 겸 부회장직을 맡아 전략개발부 일에 전력을 다했다. 하지만 얼마 가지 않아 든든한 사업 파트너이자 부부였던 이들 관계에 금이 가기 시작했다. 2017년 이혼 후 이사회가 우달로바의 해임을 결정하면서는 아예 앙숙이 됐다. 메드베데프는 우달로바의 외도가 이혼 사유이며, 자신은 다른 여성을 만나 새 가정을 꾸렸다고 설명한다. 자신이 크리오러스의 합법적 소유주라고도 주장한다. 우달로바는 조금 다른 주장을 펼치고 있다. 납치사건 후 유튜브를 통해 우달로바는 “메드베데프 이야기는 완전 거짓이다. 내 직원들에게 시신을 압수하라고 한 건 맞지만, 시신은 원래 내 것이었기 때문에 훔친 게 아니다. 증명할 모든 서류를 가지고 있다”고 항변했다. 문제는 이혼한 부부의 경영권 다툼에 휘말린 ‘냉동인간’의 피해 여부다. 시신과 뇌를 실은 트럭은 얼마 못가 신고를 받고 출동한 경찰에게 붙잡혔지만, 납치됐던 시신의 정확한 피해 규모는 아직 파악되지 않았다. 메드베데프는 시신이 훼손됐을 가능성이 높다고 밝혔다. 그는 “전 부인은 기술 쪽에는 서툴렀다. 액체질소 냉동고를 수평으로 운반해선 안 된다”면서 경찰에 우달로바 체포를 촉구했다. 크리오러스 전문가도 “습격 당시 냉동고 안에 있던 액체질소 대부분이 빠져나갔다”고 전했다. 그 과정에서 시신이 녹았을 가능성이 있다는 지적이다. 다만 납치 피해를 본 시신의 국적이나 신원은 밝히지 않았다.1967년 미국에서 세계 최초의 냉동인간이 탄생한 이후, 부활을 꿈꾸는 많은 이들이 냉동인간의 길을 선택하고 있다. 세계 최초로 ‘냉동보존술’(Cryocics)을 시도한 미국 물리학자 로버트 에틴거가 1976년 설립한 냉동보존연구소를 필두로, 알코르 생명연장재단, 오레곤 크라이오닉스 등 냉동인간 연구 선봉에 선 기업들에는 600명 이상의 시신이 보관돼 있다. 러시아 최초의 냉동인간기업으로서, 유럽에서는 유일하게 액체질소 냉동고를 보유한 크리오러스에도 미국과 네덜란드, 일본, 이스라엘, 이탈리아, 스위스, 호주 등 외국인 25명을 포함해 82명의 시신이 보관돼 있다. 그 외 개 10마리와 고양이 17마리, 새 4마리의 유해도 냉동보존 중이다. 크리오러스 냉동보존 비용은 전신일 경우 3만500유로(약 4200만 원), 뇌 단독일 경우 1만 유로(약 1380만 원)이며 반려동물은 8200유로(약 1130만 원) 수준이다. 전 세계 500여 명이 사후 냉동보존 계약을 체결한 상태다. 냉동인간기업은 계약자 사망 후 시신에 심폐 소생 장치를 연결해 호흡과 혈액순환 기능을 되살린다. 또 정맥주사를 놓아 세포와 조직 손상을 최대한 지연시킨다. 그리곤 가슴을 열어 갈비뼈를 분리한 뒤 혈액 등 모든 체액을 빼낸 후 동결억제제를 채워 넣는다. 모든 처리가 끝난 시신은 영하 196도로 급속 냉각한 액체질소 냉동고에 보관한다. 젊고 건강한 몸에 뇌를 이식해 새로 티어나는 것이 가능하다고 믿는 이들의 시신은 뇌만 따로 냉동 보존한다. 얼마 전 우리나라에서는 2018년 크리오러스와 독점 계약을 맺은 국내 업체 ‘크리오아시아’가 국내 역사상 두 번째 냉동인간을 탄생시킨 바 있다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr
  • ‘경제’·‘정치와 법’·’사회문화’를 한 과목으로? 교육과정 개정 진통

    ‘경제’·‘정치와 법’·’사회문화’를 한 과목으로? 교육과정 개정 진통

    차기 교육과정인 2022 개정교육과정에서 고등학교 사회 일반선택과목을 현행 9과목에서 4과목 이하로 감축하는 방안을 놓고 교육계가 진통을 겪고 있다. ‘경제’와 ‘정치와 법’, ‘사회·문화’ 등 일반사회 세 과목을 한 과목으로 줄이는게 불가피한데, 고교 교육과정에서 민주시민교육과 경제교육이 약화될 수 있다는 우려가 나온다. 19일 교육계에 따르면 국가교육과정 개정추진위원회는 지난 7월 4차 회의에서 “탐구영역 교과의 일반선택과목을 4개 이내로 감축하라”는 내용의 권고문을 내놓았다. 현행 2015 개정교육과정에서 탐구영역 교과의 일반선택과목은 사회 9과목(생활과 윤리·윤리와 사상·한국지리·세계지리·동아시아사·세계사·경제·정치와 법·사회문화)과 과학 4과목(물리학Ⅰ·화학Ⅰ·생명과학Ⅰ·지구과학Ⅰ)체제로 이들 과목은 수능 사회·과학탐구영역의 선택과목이기도 하다. “뿌리가 다른 학문 어떻게 한 과목에 담나... 민주시민·경제교육 약화 불보듯” 2015 개정교육과정에서 고등학교의 보통교과는 공통과목과 일반선택, 진로선택과목으로 나뉘는데, 2022 개정교육과정에서는 고교학점제와 맞물려 선택과목이 일반선택과 융합선택, 진로선택으로 세분화된다. 학생들의 진로와 적성에 맞는 다양한 과목이 융합선택과 진로선택 과목에서 개설돼 학생들이 이수하도록 하려면 일반선택 과목의 부담을 낮춰야 한다는 게 위원회의 취지다. 위원회는 “학생 개별 맞춤형 교육과정을 구현하기 위해 기초 및 탐구영역의 일반선택 과목 수를 적정화해야 한다”고 밝혔다. 위원회의 이같은 권고안에 일반사회교육계에서 우려의 목소리가 나오고 있다. 권고안에 따라 사회 9과목을 4과목 이내로 감축하려면 ‘경제’와 ‘정치와 법’, ‘사회·문화’ 등 3과목을 1과목으로 줄이는 게 불가피하기 때문이다. 한 과목 안에 세 과목을 압축적으로 담아야 하나 경제학과 법학, 정치학, 사회학, 문화인류학 등 각기 다른 갈래의 학문을 한 교과로 묶는 것은 타당하지 않다는 지적이다. 또는 세 과목 중 한 과목만 일반선택과목으로 남겨두는 방안을 고민해야 한다. 이는 고교 교육과정에서 경제와 법, 정치 교육의 위축을 초래한다고 교수들은 지적한다. 학생들 사이에서 ‘사회·문화’는 비교적 쉬운 과목으로, ‘경제’ 및 ‘정치와 법’은 학습 부담이 큰 과목이라는 인식이 확산돼 있기 때문이다. 김명정 강원대 일반사회교육과 교수는 “학생들의 학습 부담을 고려해 ‘사회·문화’를 일반선택과목으로 남기고 경제와 법, 정치 영역을 융합선택·진로선택과목으로 편성하면 학생들은 이들 과목을 더욱 외면할 가능성이 크다”면서 “경제와 법, 정치 영역은 초·중학교에서 수업 시수가 부족해, 고등학교에서 반드시 강조돼야 한다”고 말했다. 2022 개정교육과정에서 ‘민주시민’ 교육을 강화한다는 교육부의 구상과도 어긋난다는 지적도 나온다. 전국 사범대학 및 교육대학 일반사회 영역 전공 교수 협의회는 “민주주의와 시장경제, 인권과 헌법 등 민주시민교육의 근간을 약화시키는 것이며 시민교육과 경제교육을 강조하는 세계적인 흐름과도 엇박자”라고 목소리를 높였다. “융합선택·진로선택과목으로 깊이있는 학습” vs “‘경제’ ‘정치와 법’ 기피 심화” 특정 과목을 일반선택과목에서 제외하는 문제로 인한 갈등은 교육과정 개정 때마다 불거져왔다. 현행 대입제도에서는 특정 교과가 일반선택과목에서 제외되면 수능 응시과목에서도 제외되는 수순인 탓이다. 2015 개정교육과정에서는 수학에서 ‘기하’ 과목이 진로선택과목으로 분류되고 2021학년도 수능 출제 범위에서도 제외돼 수학·과학계의 반발을 낳은 바 있다. “수능 응시 과목에서 제외되면 교과의 위상이 약화된다”는 우려는 고교학점제가 시행되면 해소될 것이라는 반론도 있다. 교육부 관계자는 “경제나 민주시민 등의 영역을 융합선택과목과 진로선택과목으로 구성해, 학생들이 자신의 삶과 연계해 학습할 수 있다”면서 “수능을 위한 일반선택과목보다 더 의미있는 학습이 가능할 것”이라고 말했다. 그러나 고교학점제와 맞물린 대입제도가 아직 마련되지 않은 상황에서 학계의 우려를 잠재우기는 쉽지 않아 보인다. 수능의 영향력이 대폭 줄고 학생들의 선택과목 이수 현황이 중시되는 대입제도가 필요하나 교육부는 2024년에야 새 대입제도를 확정할 계획이다. 김 교수는 “현행 교육과정에서 사회 영역의 진로선택과목은 ‘쉽고 말랑말랑하게’ 접근한다”면서 “경제와 법, 정치 영역이 형해화되고 배움의 질이 낮아질 수 있다”고 우려했다. 위원회의 논의와 교육과정 심의회의 심의, 공청회 등을 거쳐 교육부는 올해 하반기에 2022 개정교육과정의 주요 사항을 발표한다.
  • [아하! 우주] 中 고문서에 기록된 ‘초신성 미스터리’ 900년 만에 풀렸다

    [아하! 우주] 中 고문서에 기록된 ‘초신성 미스터리’ 900년 만에 풀렸다

    기원후 1181년, 중국인과 일본의 천체 관측가에 의해 별이 없던 곳에서 토성만큼 밝은 별이 발견되었는데, 이 별은 6개월 남짓 동안 밤하늘에서 최대 -1등급 밝기로 빛나다가 사라진 것으로 기록되었다. 고대의 기록에서 이 같은 별은 손님별, 곧 ‘객성(客星)’으로 일컬어졌다. 그로부터 900년이 흐른 후, 천문학자들은 마침내 미스터리로 남아 있었던 그 신비한 별의 정체를 밝혀냈다. 1054년 유명한 게 성운을 만들어냈던 초신성 폭발과 같은 현상인 이 사건은 역사적 기록으로 남겨진 된 몇 안 되는 사례 중 하나이지만, 게 성운과는 달리 1181년의 사건은 정확히 파악하기 어려운 미스터리로 남아 있었다. 그러나 역사적 기록은 현대 천문학자들에게 유용한 몇 가지 단서를 남겨주었다. 첫 단서는 시기이다. 이 ‘손님별’은 1181년 8월 6일부터 1182년 2월 6일까지 185일 동안 밤하늘에서 빛을 발했다. 두번째는 하늘에서의 위치이다. 손님별은 중국 별자리 화가이(華盖), 현대의 카시오페이아자리 부근에서 나타났다. 이 '우주 퍼즐 조각'은 연구팀을 고대 섬광의 정체가 무엇인지를 가리켜주었다. 대항성의 폭발이 남긴 이 초신성의 잔해는 바로 Pa30이라고 불리는 성운을 남겼다. 지구와의 거리 약 8500광년이다. 900년 전에 팽창을 시작한 이 성운은 지금도 빠른 팽창을 멈추지 않고 있는데, 새로운 연구에서 홍콩, 영국, 스페인, 헝가리, 프랑스 과학자들은 그 속도를 측정한 결과, Pa30의 먼지와 가스가 지구에서 달까지의 거리(약 38만㎞)를 5분 만에 주파한다는 것을 발견했다. 무려 초속 1270㎞이다. 연구팀은 그 속도를 역산함으로써 성운이 1181년경에 폭발한 초신성의 잔해임이 거의 확실시된다는 결론을 내렸다.연구팀은 Pa30이 희귀한 유형의 초신성으로부터 형성되었음을 발견했다. 이 유형은 초신성의 하위 범주인 Iax형 초신성으로 분류되는데, 이는 중간 밑의 질량을 가진 항성이 핵융합을 끝마치고 마지막으로 도달하는 백석왜성이 폭발한 결과물이다. 영국 맨체스터 대학의 천체 물리학자 앨버트 지욜스트라는 “초신성의 약 10%만이 이러한 유형으로, 아직까지 그 메커니즘이 확실히 밝혀지지 않은 대상”이라면서 “SN1181이 희미했지만 매우 천천히 밝기가 떨어졌다는 점이 이 유형임을 시사한다”고 말했다. 과학자들은 또한 우리은하에서 가장 뜨거운 별 중 하나인 파커 별이 1181년 초신성 폭발을 일으킨 별이 남긴 것으로, 백색왜성으로 알려진 두 별 잔해의 대규모 충돌과 합병의 결과물로 생각하고 있다. 지욜스트라 교수는 “이것은 별과 성운에 대한 자세한 연구가 가능한 유일한 Iax 유형 초신성”이라면서 “역사적 미스터리와 천문학적 미스터리를 모두 풀 수 있는 훌륭한 사례”라고 밝혔다. 이 연구는 ‘아스트로피지컬 저널 레터스’ 9월 15일자(현지시간)에 게재되었다. 
  • [김균미 칼럼] 메르켈 리더십의 성공 비결

    [김균미 칼럼] 메르켈 리더십의 성공 비결

    독일과 유럽을 16년 동안 이끈 앙겔라 메르켈 독일 총리 시대가 곧 저문다. 오는 26일 치러지는 연방하원 총선거에서 메르켈의 후계자가 결정된다. 독일 총선에서 어느 당이 승리하고, 누가 차기 총리가 되느냐보다 솔직히 동독 출신의 여성 물리학자가 어떻게 ‘남자들의 리그’로 인식돼 온 정치에서 16년간 총리로 장수할 수 있었는지가 더 궁금하다. 더욱이 물러나는 순간까지 메르켈 총리에 대한 긍정 평가가 70%를 넘는다는 독일 공영방송의 여론조사 결과는 놀랍고도 부럽다. 내년 대통령선거를 앞두고 여야 당내 경선이 한창인 한국에서는 두 눈을 아무리 씻고 둘러봐도 제대로 된 지도자감이 보이지 않아 더더욱 그렇다. 여성 지도자는 말할 필요도 없다. 메르켈은 1954년 서독 함부르크에서 개신교 목사의 딸로 태어나 갓난아이 때 동독으로 이주했다. 대학에서 물리학 박사 학위를 받고 연구소에서 일하다 1989년 베를린 장벽이 무너지자 정치에 발을 들여놓았다. 1년 뒤 기민당 후보로 하원의원에 당선됐다. 1991년 헬무트 콜 총리가 가족여성청소년 장관에 임명했다. 이어 환경장관을 지냈다. 2000년 기민당 대표, 2005년 첫 여성 총리직에 오른 뒤 내리 4선에 성공했다. 금융위기와 남유럽 경제 위기, 유로 위기, 난민 위기, 코로나19 대유행 등에 대처하면서 리더십을 인정받았다. 총리 3선, 4선에 성공하면서 메르켈 리더십에 대한 연구가 활발했다. 메르켈 리더십은 종종 ‘엄마(무티) 리더십’으로 불린다. 엄마가 아이를 보살피고 잘못된 길로 빠지지 않도록 보호하는 것처럼 메르켈은 반복되는 정치적·경제적·사회적 위기와 불안으로부터 안정감과 연속성을 제공하는 안전망 역할을 하기 때문이라고 한다. 미래에 대한 비전으로 희망을 주고 불안을 덜어 주고 지켜 주는 것만큼 중요한 지도자의 역할이 또 무엇이 있을까. 국내에 출간된 메르켈 전기 ‘위기의 시대, 메르켈의 시대’와 ‘유럽에서 가장 영향력 있는 리더 앙겔라 메르켈’, 메르켈 리더십을 분석한 전문가와 외국 언론 보도를 종합해 보면 메르켈이 세계 지도자로서 성공한 이유들이 읽힌다. 먼저 합리적·실용적이다. 메르켈은 주요 결정을 내릴 때 서두르지 않는다. 중장기적인 파장을 가늠하고 장단점을 비교 분석한다. 치열한 토론과 논쟁을 거쳐 마지막 순간까지 고민한다. 소심하게 비친다는 걸 알지만 경우의 수를 따져 보는 게 몸에 뱄다. 둘째, 중재와 협력을 중요시하고 합의를 이끌어 내는 능력이 탁월하다. 1994년 환경장관 당시 베를린 기후변화협약을 타결시키고, 총리 취임 첫해인 2005년 유럽연합(EU) 정상회의에서 마라톤 협상 끝에 EU 예산안 합의를 이끌어 냈다. 남유럽발 재정 위기와 코로나19 경제재건기금 협상 때도 지치지 않는 중재로 합의를 도출했다. 셋째, 사실과 자료에 근거한 과학적 리더십이다. 물리학자답게 사실에 근거해 논리적으로 이슈를 다루고 대책을 검토한다. 현안에 대한 공부와 회의 준비가 철저하기로 유명하다고 한다. 넷째, 진정성과 신뢰를 중시한다. 과시욕이 심하고 말이 앞서는 사람은 곁에 두지 않는다. 약속을 어기면 이에 대한 책임을 묻는다. 많은 사람과 어울리기보다 소수의 최측근 보좌진을 제외하고는 정치적 거리두기를 유지하며 철저하게 자기와 주변을 관리한다. 자유와 책임, 관용이라는 가치를 중시하는 원칙주의자이다. 물론 메르켈 리더십에 대한 비판도 적지 않다. 신중함은 종종 우유부단하고 수동적이라는 비판을 받는다. 개혁의지가 부족하고 유럽과 독일의 비전을 제시하지 못했다고 많은 유럽 전문가들은 날을 세운다. 하지만 16년 동안 유럽과 세계를 강타한 여러 위기를 극복하는 데 영향력을 발휘한 것은 부인할 수 없다. 메르켈의 성공한 리더십에 비법이 따로 있는 건 아니다. 정치를 하는 목적과 가장 기본적인 원칙을 지키면 된다. 권력 의지만 앞세우는 대신 실력을 쌓고 신뢰와 책임, 경청과 협력을 중시하며 최소한의 품위를 갖추면 된다. 이게 그렇게 어려운가. 한국에서도 여성 대통령과 여성 여야 당대표, 여성 국회부의장이 나왔다. 대선 후보와 서울시장 후보도 여러 명이다. 여성의 정치참여가 수적으로 늘었지만 존재감은 오히려 줄었다. 성공한 여성 정치인이 잘 떠오르지 않는다. 기울어진 정치적 환경이 문제이고, 처한 상황도 다르지만 자기 길을 뚜벅뚜벅 걸어간 메르켈 리더십을 공부할 때다. 정치 잔재주만 배우지 말고.
  • 초유의 ‘냉동인간’ 납치사건 러시아서 발생…경영권 둘러싸고 잡음

    초유의 ‘냉동인간’ 납치사건 러시아서 발생…경영권 둘러싸고 잡음

    러시아에서 ‘냉동인간’ 납치 사건이 벌어졌다. 12일 현지매체 베스티는 냉동인간기업 ‘크리오러스’(KrioRus)가 경영권을 둘러싼 냉동인간 납치 사건으로 구설에 올랐다고 보도했다. 사건은 지난 7일 모스크바 인근 크리오러스 냉동보존시설에서 발생했다. 저명한 미래학자이자로, 2005년 크리오러스를 설립한 다닐라 메드베데프(41)는 “전 부인 사주를 받은 직원 몇몇이 냉동보존시설을 습격했다”고 밝혔다. 그러면서 “절도범들은 냉동보존시설에 들어가 컨테이너 벽 일부를 무너뜨린 뒤, 냉동고에서 질소를 일부 빼내고 시신과 뇌를 탈취해갔다”고 설명했다.메드베데프는 자신의 전 부인이자, 크리오러스 전 회장인 발레리아 우달로바(59)가 2019년 이사회에서 해임된 것에 대해 보복을 감행한 것이라고 주장하고 있다. 냉동인간 납치사건을 주도한 메드베데프의 전 부인 우달로바는 2009년 크리오러스 회장에 취임했다. 공동 창업자인 메드베데프는 이사회 의장 겸 부회장직을 맡아 전략개발부 일에 전력을 다했다. 하지만 얼마 가지 않아 든든한 사업 파트너이자 부부였던 이들 관계에 금이 가기 시작했다. 2017년 이혼 후 이사회가 우달로바의 해임을 결정하면서는 아예 앙숙이 됐다. 메드베데프는 우달로바의 외도가 이혼 사유이며, 자신은 다른 여성을 만나 새 가정을 꾸렸다고 설명한다. 자신이 크리오러스의 합법적 소유주라고도 주장한다.우달로바는 조금 다른 주장을 펼치고 있다. 납치사건 후 유튜브를 통해 우달로바는 “메드베데프 이야기는 완전 거짓이다. 내 직원들에게 시신을 압수하라고 한 건 맞지만, 시신은 원래 내 것이었기 때문에 훔친 게 아니다. 증명할 모든 서류를 가지고 있다”고 항변했다. 문제는 이혼한 부부의 경영권 다툼에 휘말린 ‘냉동인간’의 피해 여부다. 시신과 뇌를 실은 트럭은 얼마 못가 신고를 받고 출동한 경찰에게 붙잡혔지만, 납치됐던 시신의 정확한 피해 규모는 아직 파악되지 않았다. 메드베데프는 시신이 훼손됐을 가능성이 높다고 밝혔다. 그는 “전 부인은 기술 쪽에는 서툴렀다. 액체질소 냉동고를 수평으로 운반해선 안 된다”면서 경찰에 우달로바 체포를 촉구했다. 크리오러스 전문가도 “습격 당시 냉동고 안에 있던 액체질소 대부분이 빠져나갔다”고 전했다. 그 과정에서 시신이 녹았을 가능성이 있다는 지적이다. 다만 납치 피해를 본 시신의 국적이나 신원은 밝히지 않았다.1967년 미국에서 세계 최초의 냉동인간이 탄생한 이후, 부활을 꿈꾸는 많은 이들이 냉동인간의 길을 선택하고 있다. 세계 최초로 ‘냉동보존술’(Cryocics)을 시도한 미국 물리학자 로버트 에틴거가 1976년 설립한 냉동보존연구소를 필두로, 알코르 생명연장재단, 오레곤 크라이오닉스 등 냉동인간 연구 선봉에 선 기업들에는 600명 이상의 시신이 보관돼 있다. 러시아 최초의 냉동인간기업으로서, 유럽에서는 유일하게 액체질소 냉동고를 보유한 크리오러스에도 미국과 네덜란드, 일본, 이스라엘, 이탈리아, 스위스, 호주 등 외국인 25명을 포함해 82명의 시신이 보관돼 있다. 그 외 개 10마리와 고양이 17마리, 새 4마리의 유해도 냉동보존 중이다.크리오러스 냉동보존 비용은 전신일 경우 3만500유로(약 4200만 원), 뇌 단독일 경우 1만 유로(약 1380만 원)이며 반려동물은 8200유로(약 1130만 원) 수준이다. 전 세계 500여 명이 사후 냉동보존 계약을 체결한 상태다. 냉동인간기업은 계약자 사망 후 시신에 심폐 소생 장치를 연결해 호흡과 혈액순환 기능을 되살린다. 또 정맥주사를 놓아 세포와 조직 손상을 최대한 지연시킨다. 그리곤 가슴을 열어 갈비뼈를 분리한 뒤 혈액 등 모든 체액을 빼낸 후 동결억제제를 채워 넣는다. 모든 처리가 끝난 시신은 영하 196도로 급속 냉각한 액체질소 냉동고에 보관한다. 젊고 건강한 몸에 뇌를 이식해 새로 티어나는 것이 가능하다고 믿는 이들의 시신은 뇌만 따로 냉동 보존한다. 얼마 전 우리나라에서는 2018년 크리오러스와 독점 계약을 맺은 국내 업체 ‘크리오아시아’가 국내 역사상 두 번째 냉동인간을 탄생시킨 바 있다.
  • [여기는 베트남] 온라인 수업 중 ‘낯 뜨거운 장면’ 노출한 여교사 논란

    [여기는 베트남] 온라인 수업 중 ‘낯 뜨거운 장면’ 노출한 여교사 논란

    6학년 온라인 수업 중 낯 뜨거운 장면을 송출한 여교사가 정직 처분을 받았다. 최근 베트남의 소셜네트워크서비스(SNS)에서는 '여교사 핫클립' 사건으로 여론이 떠들석하다. 뚜오이째를 비롯한 현지 언론에 따르면, 지난 11일 베트남 선라 성의 한 중학교 물리학 여교사가 6학년 온라인 수업 도중 야한 장면을 노출하는 실수를 저질렀다. 학교 측은 즉각 여교사에게 정직 처분을 내렸다. 이어 시 인민위원회는 이 사안을 심각하게 받아들여 교육부, 가정부, 경찰 및 학교 관리 위원회와 회의를 열었다. 시 인민위원회는 "해당 교사는 매우 심각한 규율 위반을 저질렀고, 사회에 나쁜 여론을 형성해 교사의 이미지와 교육산업에 부정적인 영향을 미쳤다"고 지적했다. 조만간 교육부가 최종 징계를 내릴 예정이다. 학교 관계자는 "이 교사는 평소 매우 성실하고, 단정한 이미지라 학교 측은 매우 놀랐다"고 전했다. 교장도 "그녀는 한 번도 규율을 어긴 적이 없는 매우 도덕적인 교사였다"면서 놀라움을 감추지 못했다. 한편 해당 사건은 '여교사 핫한 사진'등의 키워드로 SNS에 빠르게 퍼졌다. 학부모들은 당혹감과 불쾌감을 드러냈다. 많은 학부모들은 "아이들이 나쁜 걸 보고 배울까 걱정이다", "어떻게 교사가 수업 중 이런 장면을 노출하느냐"면서 분통을 터뜨렸다.
  • 개뼈 닮은 소행성 ‘클레오파트라’ 길이 270㎞…서울~포항 거리 수준

    개뼈 닮은 소행성 ‘클레오파트라’ 길이 270㎞…서울~포항 거리 수준

    절세 미인의 대명사로 여겨지는 ‘클레오파트라’로 명명된 것과 달리 개뼈(개가 흔히 좋아하는 아령 모양의 뼈다귀)를 닮아 아이러니한 한 소행성의 크기가 예측보다 꽤 크다는 사실이 확인됐다. 이는 역대 가장 선명한 이미지 데이터를 얻어낸 성과다. 미국 우주전문매체 스페이스닷컴 등 외신 보도에 따르면, 대부분 금속으로 된 클레오파트라 소행성(이하 클레오파트라)은 기존 관측에서 길이 200㎞ 정도로 추정됐지만, 새로운 이번 연구에서 길이가 270㎞에 달하는 것으로 확인됐다. 이는 서울에서 포항까지 직선 거리와 맞먹는 규모다. 1880년 오스트리아 천문학자 요한 팔리사에게 처음 발견된 뒤 천문학자들의 마음을 사로잡아온 클레오파트라는 화성과 목성 사이에서 태양을 중심으로 공전한다. 우리 지구에서 가장 가까울 때는 2억㎞ 정도 떨어져 있다. 흔히 ‘개뼈 소행성’으로 불리는 클레오파트라는 20년 전 수행한 레이더 관측 연구에서 소행성 양끝에 둥근 돌출부가 있다는 사실이 확인돼 개뼈처럼 보인다고 해서 이런 별명이 붙여졌다.클레오파트라는 두 위성을 갖고 있다는 사실이 드러난 바 있다. 이들 위성은 실제 클레오파트라의 자녀들인 알렉산더 헬리오스와 클레오파트라 셀레네 2세의 이름을 따서 각각 알렉셀리오스(Alexhelios)와 클레오셀레네(Cleoselene)라는 이름이 붙여지기도 했다.국제연구진이 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 사용해 확보한 새로운 이미지는 클레오파트라를 여러 각도로 바라본 모습이다. 이는 2017년부터 2019년까지 3년 동안 수집한 것을 미국 캘리포니아주 마운틴뷰에 있는 세티(SETI) 연구소가 주도해 얻은 결과물이다. 이번 연구는 어느 때보다 정확하게 소행성의 크기와 질량을 계측했기에 이 천체를 공전하는 두 위성이 어떻게 형성될 수 있었는지에 대해서도 알 수 있게 해줬다. 이는 클레오파트라가 어떤 두 소행성의 충돌로 완전히 파괴되지 못하고 남은 잔해에서 태어났다는 점을 시사하는 것. 연구진은 또 VLT가 포착한 다양한 이미지 정보를 바탕으로 3D 입체 모형을 제작했고 소행성의 한쪽 돌출부가 다른 쪽 돌출부보다 더 클 수도 있다는 새로운 정보도 알아냈다. 뿐만 아니라 별도의 연구를 통해 클레오파트라의 밀도가 기존 4.5g/㎥가 아닌 3.4g/㎥에 불과하다는 점도 확인됐다. 이는 밀도가 철의 철반 수준임을 시사해 이 소행성이 기존 예측보다 3분의 1 정도 덜 무겁고 이를 공전하는 두 위성의 궤도도 다르다는 점을 보여준다. 밀도가 낮다는 점은 클레오파트라 소행성이 다공질 구조이고 잔해 더미에 불과할수 있으며 두 소행성의 강한 충돌 뒤 떨어져 나온 잔해들이 다시 뭉쳐져 형성됐을 가능성이 크다는 이론을 뒷받침한다. 이에 대해 연구 주저자인 미로슬라브 브로시 체코 카를로바대 교수는 “만일 두 위성의 궤도가 틀렸다면 클레오파트라의 질량 등 모든 데이터가 잘못됐기에 이들 위성의 위치를 알아내야 한다”고 지적했다. 연구진은 이런 새로운 데이터와 정교한 컴퓨터 모형화를 통해 클레오파트라의 중력이 알렉셀리오스와 클레오셀레네의 복잡한 움직임에 어떤 영향을 주고있는지도 논문에 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.
  • ‘빵’에서 원자 개념을 잡아낸 고대 천재 데모크리토스

    ‘빵’에서 원자 개념을 잡아낸 고대 천재 데모크리토스

    ‘세계는 원자로 이루어져 있다’ 아인슈타인 이후 최고의 천재로 일컬어지는 미국의 물리학자 리처드 파인만은 원자에 대해 이렇게 한 마디로 규정했다. “다음 세대에 물려줄 과학지식을 한 문장으로 요약한다면, ‘모든 물질은 원자로 이루어져 있다’는 것이다.” 이처럼 원자는 물질세계의 가장 기본적인 질료이자 현대 물리학의 화두이다. 현대문명의 총화인 컴퓨터, TV, 휴대폰 등 모든 전자기기들은 원자의 과학인 양자론 위에 서 있는 것들이다. 물리는 원자에서 시작하여 원자로 끝난다고 할 수 있다. 그런데 원자의 크기는 대체 얼마나 될까? 전형적인 원자의 크기는 10^-10m다. 1억분의 1㎝란 얘기다. 상상이 안 가는 크기다. 중국 인구와 맞먹는 10억 개를 한 줄로 늘어놓아야 가운데 손가락 길이만한 10㎝가 된다. 각설탕만한 1㎝^3의 고체 속에는 이런 원자가 10^23개쯤이 들어 있다. 얼마만한 숫자인가? 지구의 모든 바다에 있는 모래알 수와 맞먹는 숫자이다. 원자의 속고갱이인 원자핵의 크기는 얼마나 될까? 약 10^-15m다. 원자의 10만분의 1 정도다. 그렇다면 원자의 크기는 무엇으로 결정되는가? 원자핵을 중심으로 돌고 있는 전자 궤도가 결정한다. 결론적으로 말하면, 원자는 그 부피의 10^-15(부피는 세제곱), 곧 1천조 분의 1을 원자핵이 차지하고, 그 나머지는 모두 빈 공간이라는 말이다. 이게 대체 얼마만한 공간일까? 원자가 잠실야구장만 하다면 원자핵은 그 한가운데 있는 콩알보다도 더 작다. 지구상의 모든 물질을 원자핵과 전자의 빈틈없는 덩어리로 압축한다면 지름 200m의 공을 얻을 수 있다. 자연은 원자를 제조하는 데 너무나 많은 공간을 남용했다고 해도 할 말이 없을 것 같다. 물질을 세분해 가면 분자 -> 원자 -> 원자핵...으로 세분화되고, 마지막에 더이상 나눌 수 없는 가장 작은 알갱이에 이르게 되는데, 이를 소립자라고 한다. 소립자는 현재까지 발견된 물질을 구성하는 가장 작은 단위의 입자이다. 이러한 물질의 최소단위를 연구하는 학문을 소립자 물리학이라 하는데, 우주의 기본 입자 물체를 연구하는 물리학의 한 분야이다. 가장 먼저 발견된 소립자는 1897년 영국의 물리학자 존 톰슨에 의해 발견된 전자이다. 20세기에 접어들어 원자를 비롯한 소립자에 대한 연구가 본격적으로 시작되었는데, 이 소립자 물리학의 역사는 기원전 4세기까지 거슬러올라간다. 무려 2400년의 역사를 갖고 있다는 말이다. 최초로 ‘원자 개념’은 갓 구운 빵에서 나왔다. 고대 그리스 철학자 중 “물질의 최소 단위를 모르고서는 결코 우주를 이해할 수 없다”고 말한 사람은 바로 플라톤(BC 427~347)이었다. 그는 또 ‘우주는 왜 텅 비어 있지 않고 무언가가 존재하는가?’하고 물었다. 물질의 기원에 관한 가장 원초적인 질문이었다. 물론 그러한 질문에 제대로 답할 만한 과학이 당시엔 없었다. 그러나 물질에 대해 가장 독창적이고 놀라운 주장을 한 사람이 나타났다. 기원전 4세기 그리스의 데모크리토스(BC 460~380)였다. “지식은 두 가지 방법으로 얻을 수 있다. 지성에 의해 타당한 추론을 얻을 수 있고, 다른 방법은 모든 감각을 정교하게 동원해서 얻어낸 자료를 통해 추론하는 것이다”라고 말한 데모크리토스는 물질의 본성에 대해 다음과 같이 갈파했다. “모든 물질이 더 이상 나눌 수 없는 작은 것, 곧 원자(atomos)로 이루어져 있으며, 이것이 바로 물질의 보이지 않는 가장 작은 구성요소로서, 세계는 무수한 원자와 공(空) 외에는 아무것도 존재하지 않는다.” 그렇다면 데모크리토스는 아무런 과학적 관측도구도 없었던 그 시대에 어떻게 만물이 원자로 이루어져 있다는 것을 알아냈을까? 데모크리토스가 ‘아토모스’를 착상하게 된것은 놀랍게도 ‘빵’ 때문이었다. 별다른 것이 아니라, 바로 우리가 먹는 빵이다.길고 긴 단식 기간을 보낸 데모크리토스는 거의 단식이 끝나가던 어느 날, 뜻하지 않게 아토모스(‘더 이상 나누어지지 않는’이라는 뜻)라는 개념을 떠올리게 되었다. 그것은 친구가 그가 있던 방 안으로 갓 구운 빵을 들고 들어왔을 때였다. 데모크리토스는 고개를 들기도 전에 그것이 빵임을 단박에 알 수 있었다. 그는 생각했다. ‘눈에 보이지 않는 빵의 진수(essence)가 허공을 가로질러 내 코에 도달했다.’ 그는 빵 냄새를 공책에 적어놓고는 ‘공간을 가로질러온 빵의 진수’에 대해 깊이 사색했다. 그러고는 그가 관찰했던 작은 물웅덩이를 떠올렸다. 물웅덩이는 점점 작아지다가 결국 말라붙어 사라진다. 왜 그럴까? 눈에 보이지 않는 물의 진수가 웅덩이에서 빠져나가 멀리 사라진 것이다. 빵의 진수가 내 코를 자극하고 사라진 것과 마찬가지로. 이 위대한 고대의 천재는 마침내 다음과 같은 결론에 도달하게 되었다. “모든 물질이 더 이상 나눌 수 없는 작은 것, 곧 원자(atomos)로 이루어져 있으며, 이것이 바로 물질의 보이지 않는 가장 작은 구성요소로서, 세계는 무수한 원자와 공(空) 외에는 아무것도 존재하지 않는다. 다른 것은 다 견해에 불과하다.” 그는 또 원자를 설명하면서, 원자는 영원불변하며, 절대적인 의미에서 새로 생겨나거나 사라지는 것은 아무것도 없으며, 사물들이 안정되어 있고 시간이 흘러도 변하지 않는 까닭은 모든 원자들이 똑같은 크기를 갖고 자기가 차지하고 있는 공간을 꽉 메우고 있기 때문이라고 했다. 물론 오늘날 우리는 원자가 더 작은 입자들로 이루어진 보따리 구조라는 사실을 알고 있다. 따라서 데모크리토스가 말한 원자는 입자로 바꿔 생각해야 할 것이다. 어쨌든 데모크리토스가 말한 대로 물질을 계속 쪼개나가다 보면, 그 이름이 무엇이든 간에 물질의 최소 단위에 이르게 된다. 왜냐하면 물질을 무한히 쪼개나갈 수는 없기 때문이다. 현재 물질을 구성하는 궁극적인 최소단위, 곧 기본입자는 6종의 쿼크와 6종의 렙톤, 총12가지로 알려져 있다. 이것들이 바로 데모크리토스가 말한 ‘아토모스’인 셈이다. 인간의 눈에는 결코 보이지 않는 극미의 원자. 그러나 이 원자들이 우주의 삼라만상들을 이루고 있는 것이다. 참고로, 이 우주에는 총 10^82제곱 개 원자들로 이루어져 있으며, 그것들이 만드는 물질은 우주 공간의 1조분의 1 정도를 채우고 있을 뿐이다. 한 물리학자의 말을 빌면, "큰 성당 안에 모래 세 알을 던져넣으면 성당 공간의 밀도는 수많은 별을 포함하고 있는 우주의 밀도보다 높게 된다." 그러니 우주는 사실 텅 빈 공간이나 다를 바가 없다. 우리는 그야말로 색즉시공(色卽是空)의 세계에서 살고 있는 것이다. 현대 물리학은 2400년 전 물질의 최소 단위라는 개념을 싹틔운 데모크리토스의 ‘아토모스’ 착상에서부터 출발했다고 해도 과언이 아니다.   
  • [한인식의 슬기로운 과학생활] 과학에서도 작명이 중요한 이유/기초과학연구원 희귀핵연구단장

    [한인식의 슬기로운 과학생활] 과학에서도 작명이 중요한 이유/기초과학연구원 희귀핵연구단장

    우리에게는 각자의 정해진 이름이 있다. 때로는 이름으로 인해 인생이 바뀔 수도 있을 만큼 중요하다고 믿었기에 부모들은 자식이 태어나면 작명에 엄청난 공을 들이기도 한다. 사람뿐만 아니라 물건이나 건물, 작품, 지형, 사건, 심지어 새로운 과학적 발견에도 작명이 매우 중요하다.예를 들어 우리나라가 동해의 영문 명칭을 ‘East Sea’라고 하지 말고 처음부터 ‘East Sea of Korea’ 또는 ‘Sea of Korea’라고 정했으면 좋았을 것이다. 외국 사람들에게 동해를 ‘East Sea’와 ‘Sea of Japan’ 중에서 하나를 정하라고 하면 아무래도 ‘East Sea’가 불리할 수밖에 없다. 동쪽에 바다를 두고 있는 나라들이 많은 상황에서 구체성이 부족한 ‘East Sea’라는 이름은 설득력이 약하기 때문이다. 또한 한반도 서해의 영문명은 ‘West Sea’가 아니고 중국 황하강의 영향을 받아서 명명한 것으로 보이는 ‘Yellow Sea’로 표기하는 점도 함께 생각해 봐야 한다. 물리학은 가장 작은 것에서부터 가장 큰 우주까지를 다루는 학문이다. 질량을 가진 모든 물질의 가장 작은 단위는 쿼크와 경입자이다. 경입자는 6가지가 있는데 우리가 알고 있는 전자가 이에 속한다. 쿼크라는 초소립자는 양성자와 중성자를 구성하는 기본입자인데 이 또한 6가지로 다양하다. 쿼크는 어떻게 명명됐을까? 쿼크라는 이름은 미국 물리학자 머리 겔만이 제임스 조이스의 소설 ‘피네간의 경야’에 나오는 단어를 빌려 온 것으로 알려져 있다. 소설에는 ‘Three quarks for Muster Mark’라는 문장이 나오는데 양성자와 중성자가 3개의 기본입자로 돼 있다는 것에 착안해 이 쿼크라는 단어를 가져다 사용한 것이다. 문학작품도 종종 과학에 좋은 영감을 주거나 창의적인 이름을 짓는 단서가 될 수 있음을 엿볼 수 있는 예라고 할 수 있다. 우주의 기원을 보통 빅뱅이라고 하는데 ‘뱅’은 무엇인가 터질 때 나오는 의성어로 우리말의 ‘펑’ 또는 ‘쾅’과 비슷하다. 과학적인 용어를 ‘대폭발’이 아닌 ‘빅뱅’이라고 명명한 것이 조금 의아하다. 이는 물리학자 프레드 호일이 1949년 BBC 방송에 출연해 언급한 것에서 시작됐다. 당시에는 우주는 과거와 비교해서 크게 변하지 않는다는 정상우주론이 대세였다. 방송에서 호일은 정상우주론을 설명하고 일부 학자의 우주폭발설을 조롱하면서 ‘우주가 어느 날 갑자기 ‘쾅!’(big bang)하고 대폭발했다는 것이 말이 되나’라고 한 것에서 비롯됐다. 지금은 138억년 전 대폭발로 인해 우주가 시작됐다는 빅뱅우주론이 정설이 됐고, 덕분에 빅뱅이란 절묘한 용어도 널리 사용되고 있다. 대전 신동 지역에 한국형 중이온가속기를 건설 중인데 이름이 ‘라온’(RAON)이다. 공모로 결정했지만 당시 필자를 포함한 몇몇 연구자들에게는 라온이라는 명칭이 쉽게 다가오지 않았다. 순우리말로 ‘즐거운’을 뜻하는 좋은 단어이지만 가속기나 관련 연구에는 맥락이 닿지 않는 데다 형용사여서 대형 과학프로젝트명으로는 적절치 않다는 생각이다. 조만간 중이온가속기 건설 구축 사업이 종료되면 연구소로 바뀌는데, 이때는 연구소 이름을 좀더 의미 있고 어울리게 붙였으면 한다. 김춘수의 ‘꽃’이라는 시에 ‘내가 그의 이름을 불러 주기 전에는 그는 다만 하나의 몸짓에 지나지 않았다. 내가 그의 이름을 불러 주었을 때, 그는 나에게로 와서 꽃이 되었다’는 구절이 있다. 불러 주는 것 자체에 큰 의미가 있듯이 어떤 이름으로 불러 주는지 또한 매우 중요한 일이다.
  • 차가워? 뜨거워? 지구 50광년 거리 ‘수수께끼 별’ 발견

    차가워? 뜨거워? 지구 50광년 거리 ‘수수께끼 별’ 발견

    지구로부터 50광년 떨어진 우주공간에서 발견된 한 별은 차가우면서도 뜨거운 특징을 모두 갖췄다. 언뜻 보기에 모순된 특징을 지닌 이 별은 우연히 발견됐다고 해서 ‘엑시던트’(The Accident)라는 별명까지 붙여졌다. ‘천체물리학저널 레터’(ApJL) 최신호에 실린 연구논문에 따르면, 엑시던트의 연대는 100억 년에서 130억 년 사이로 우리은하가 탄생한 초기 우주에 만들어진 아주 오래된 별로 추정된다.엑시던트는 질량이 작아 경수소를 헬륨으로 핵융합할 수 없어 주계열성이 될 수 없던 천체인 갈색왜성으로 분류된다. 이는 주계열성과 행성의 중간 크기로 그 어느 쪽에도 속하지 않는다. 중수소의 핵융합은 일어나므로 적외선을 방출하지만 오래 가지 못하는 특징이 있다. 다만 엑시던트는 일반 갈색왜성과 전혀 다르다. 지금까지 발견되지 않았던 것도 바로 그 이유 때문이다. 갈색왜성은 또 오래될수록 식어서 빛의 파장마다 밝기가 변한다. 이는 가열한 금속이 식으면서 밝은 흰색에서 빨갛게 되는 것과 비슷하다. 그런데 엑시던트는 어떤 파장에서 매우 차가워 오래된 것처럼 보이지만, 또다른 파장에서는 매우 밝아서 온도가 높은 것처럼 보인다.이런 수수께끼의 항성을 처음으로 포착한 관측장비는 2009년 발사된 미국항공우주국(NASA)의 네오와이즈 우주망원경이고, 발견자는 아마추어 천문학자 댄 캐셀덴 연구원이다. 그는 자체제작 프로그램과 네오와이즈 관측데이터를 이용해 갈색왜성을 찾고 있었다. 우주에는 적외선을 방출하는 천체가 많은데 이들은 대개 지구에서 멀리 떨어져 있고 정지해 있는 것처럼 보인다. 하지만 갈색왜성은 어두운 별이라서 지구 근처에 있는 것밖에 발견되지 않는다. 이 때문에 이동하는 모습도 관측할 수 있다. 캐셀덴의 프로그램은 멀리 있고 움직이지 않는 별을 제외하고 갈색왜성 특징을 갖춘 이동하는 천체를 강조해서 표시하도록 제작돼 있었다. 그렇게 별의 후보를 찾다가도 이미 알려진 갈색왜성의 특징에 맞지 않아 강조되지 않은 엑시던트를 우연히 발견했다는 것이다. 그렇다면 대체 왜 엑시던트는 차가우면서도 뜨거운 것처럼 보일까? 그 비밀을 밝히기 위해 미국 캘리포니아공대의 천체물리학자 데이비 커크패트릭 박사 연구팀은 하와이의 WM 켁 천문대에서 우선 적외선을 관측했다. 하지만 적외선은 너무 어두워서 엑시던트를 관측할 수 없었다. 그래서 엑시던트가 어두운 것은 상상 이상으로 멀리 있기 때문이 아닐까 하는 가설을 세웠지만 그것도 아니었다. 허블 우주망원경과 스피처 우주망원경으로 거리를 측정했더니 50광년밖에 떨어져 있지 않았다. 그 대신 시속 80만㎞라는 고속으로 이동하고 있는 것으로 확인됐다. 같은 거리에 있는 다른 갈색왜성보다 훨씬 빨리 움직이고 있었던 것으로 전해졌다. 그리고 이는 엑시던트가 ‘오랜 시간’ 우리은하를 질주하고 있었다는 점을 시사한다. 그 사이 거대한 천체를 만나 그 중력에 의해 가속해 왔다는 것. 여기서 ‘오랜 시간’은 100억 년에서 130억 년으로, 일반적인 갈색왜성 연대의 두 배나 되는 기간이다. 따라서 엑시던트는 우리은하가 형성된 초기에 탄생한 아주 오래된 별이라는 것이다. 이에 대해 연구팀은 “이처럼 오래된 갈색왜성의 존재 자체는 오래 전부터 예측돼 왔지만, 이와 동시에 극히 드물다는 예측도 있다”면서 “따라서 이번 갈색왜성이 발견된 사례는 행운일지도 모른다”고 설명했다.
  • [달콤한 사이언스] 별들도 늙기 싫어 ‘안티 에이징’ 한다

    [달콤한 사이언스] 별들도 늙기 싫어 ‘안티 에이징’ 한다

    깨달음에 다다른 종교인이 아닌 이상 많은 사람들이 죽음을 두려워한다. 영국 철학자이자 사회학자 허버트 스펜서가 “인간이 종교를 만든 이유는 죽음이 두렵기 때문”이라고 말한 것도 그 떄문이다. 그런데 인간 뿐만 아니라 별들도 늙어서 죽음에 가까워지는 것을 늦추려고 한다는 연구결과가 나왔다. 이탈리아 볼로냐대 물리천문학과, 볼로냐 천체물리학·우주과학 천문대, 영국 리버풀 존 무어대 천체물리학연구소, 아르헨티나 라플라타국립대 천문·지구물리학부, 라플라타 과학기술연구센터 공동연구팀은 별의 마지막 단계라고 하는 백색왜성이 표면에서 수소를 연소시키면서 노화속도를 늦춘다는 사실을 확인했다. 이 같은 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 9월 7일자에 실렸다. 백색왜성은 별(항성)을 구성하는 핵융합 연료가 소진돼 열압력이 약해져 중력 수축이 진행되면서 질량은 태양 정도이지만 크기는 지구정도로 밀도가 매우 높은 천체를 말한다. 백색왜성이 주변 물질을 흡수해 질량이 일정 수준 이상 커지면 다시 핵융합이 시작돼 초신성이 되는 경우도 있지만 태양을 비롯해 별의 98%는 백색왜성이 돼 소멸되는 운명을 피할 수 없다. 백색왜성은 별의 진화 마지막 단계로 점점 식어 결국에는 더 이상 빛을 내지 못하게 된다는 것이다. 백색왜성의 냉각단계 연구는 백색왜성 자체는 물론 별 생성 초기단계를 이해하는데 도움이 된다. 이에 연구팀은 허블 우주망원경을 이용해 사냥개자리에 있는 3만 9000광년 떨어져 있는 구상성단 M3와 헤라클레스자리에 있는 2만 5100광년 떨어진 구상성단 M13의 백색왜성을 관찰했다. 두 구상성단의 나이나 구성성분 등은 비슷하지만 백색왜성을 형성하는 개별 별들의 특성은 다르기 때문에 700여개의 백색왜성들을 허블망원경에 장착된 광시야 카메라로 근자외선 파장에서 관측했다. 연구팀은 관측 결과와 별의 진화에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 비교분석했다. 그 결과 M13의 백색왜성 70% 정도가 별 표면에 얇은 수소 외피를 형성해 열핵폭발을 유지함으로써 서서히 냉각되도록 하고 있다는 것을 발견했다. 이는 기존 백색왜성의 진화와 노화에 관한 개념과 전혀 다른 것이다. 특히 이 같은 얇은 수소외피를 갖고 노화를 늦추는 백색왜성에 대한 나이추정은 최대 10억년까지 부정확하게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 볼로냐대 물리천문학과 프란시스코 페라로 교수는 “이번 발견은 별이 늙어가는 방식에 대한 새로운 관점을 제시한 것”이라며 “M13과 유사한 다른 성단을 조사해 항성들을 서서히 늙게 만드는 얇은 수소 외피에 대해 추가 연구 중”이라고 설명했다.
  • 국내연구진, DNA 2중나선 아닌 4중나선구조 찾았다

    국내연구진, DNA 2중나선 아닌 4중나선구조 찾았다

    국내 연구진이 DNA에는 우리가 흔히 알고 있는 이중나선 구조 이외에 사중나선 구조도 있다는 사실을 밝혀냈다. 성균관대 의대, 한양대 화학과, 광주과학기술원(GIST) 화학과 공동연구팀은 세포 내에 ‘AC-모티프’(AC-motif)라는 새로운 DNA 구조가 있으며 이것이 유전자 발현을 조절한다는 사실을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’ 9월 1일자에 실렸다. 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 세포 유전정보를 저장하는 DNA가 이중나선 형태라는 것을 밝혀냈다. 60억개 염기로 된 사람의 유전체를 구성하는 DNA는 환경, 세포작용, 염기서열 등에 따라 이중나선 이외에 다양한 구조를 가질 것으로 예측됐지만 지금까지는 몇 개의 구조만 밝혀졌고 기능에 대한 연구도 많지 않다. 보통 세포 모양, 특징, 기능은 각 세포에서 어떤 유전자가 발현되고 있는가에 따라 결정되는데 유전자 발현 조절 원리는 아직 완전히 파악되지 못하고 있는 상황이다. 연구팀은 아데닌(A)과 사이토신(C)이 반복되는 여러 종류의 올리고뉴클레오타이드를 합성하고 이들의 삼차구조 형성과 금속이온의 영향을 연구했다. 그 결과 아데닌과 사이토신이 반복되는 염기서열은 마그네슘이 있는 상황에서 4중나선 구조를 갖는다는 사실을 알아내고 이를 ‘AC-모티프’라고 이름 붙였다. 연구팀은 원편광이색 분광분석법, 자기공명분광분석법, 형광분광분석법 같은 실험기법과 분자동력학 계산법을 이용해 AC-모티프가 두 쌍의 이중나선이 엇갈린 4중나선 구조를 갖는다는 것을 확인했다. 또 4중나선 구조가 유전자를 발현시키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 규명했다. 세포실험과 유전체 교정기술을 이용해 AC-모티프가 ‘CDKL3’라는 발암유전자 발현을 조절한다는 것도 확인했다. 김경규 성균관대 의대 교수는 “세포 내 유전자 발현을 조절하는 새로운 DNA 구조를 다양한 생물물리학적, 계산화학적 방법을 통해 알아냈다는 것이 이번 연구의 가장 큰 의미”라며 “유전자 발현에 대한 보다 정밀한 이해를 가능케 함으로써 DNA 관련 질환의 유전자 발현 조절이 가능한 신개념 치료제를 찾는데도 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
  • 하루 밤새우면 일주일 넘게 피곤…사채처럼 늘어난 ‘잠빚’ 탓이었다

    하루 밤새우면 일주일 넘게 피곤…사채처럼 늘어난 ‘잠빚’ 탓이었다

    1986년 1월 28일 미국 챌린저 우주왕복선 폭발사고와 같은 해 4월 26일 구소련 체르노빌 원전 폭발사고는 공통점이 있습니다. 전 세계에 큰 충격을 줬다는 점과 함께 두 사건 모두 작업자의 수면 부족으로 말미암은 판단 착오가 상당한 원인이란 것입니다. 발명왕으로 알려진 토머스 에디슨이 자주 화를 내고 다른 사람들과의 관계가 좋지 않았던 것도 하루 수면시간이 3~4시간에 불과했기 때문이라는 분석도 있습니다. 수면 부족은 주의력, 기억력 등 인지기능을 저하해 각종 사고 위험을 높이고 심혈관 질환을 비롯한 각종 질병의 원인이라는 연구 결과들이 많습니다. 사람마다 다르겠지만 깨어 있는 2시간당 약 1시간의 잠이 필요하다고 합니다. 이 비율에서 벗어나 잠이 충분치 않으면 신체는 부족한 잠을 채우려는 경향을 보입니다. 적정 수면시간을 채우지 못하면 빚처럼 쌓여서 잠의 양을 늘리기 때문에 ‘잠빚’이라고도 부릅니다. 2시간 잠빚은 이자까지 붙어서 2시간 이상 자야 풀립니다. 그렇지만 주중에 잠을 제대로 못 잤을 때 주말이나 휴일에 잠을 몰아 자거나 평소보다 느지막하게 일어나더라도 피로가 쉽게 풀리지 않는 것을 누구나 한 번은 경험했을 것입니다. 그 때문에 ‘얼마나 자야 잠빚이 없어지는 걸까’ 궁금할 때가 많습니다. 폴란드 야기에우워대 이론물리학연구소, 복잡계연구센터, 인지신경과학 및 신경인간공학, 생명공학연구센터, 아르헨티나 산마르틴국립대 복잡계 및 뇌과학연구센터, 부에노스아이레스 국가과학기술연구위원회 공동연구팀은 수면 부족 상태가 길어질 경우 잠빚을 없애는 것은 사실상 어렵다는 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 2일자에 발표했습니다. 연구팀은 건강한 성인남녀 19명을 대상으로 잠빚 실험을 했습니다. 실험 대상자 9명은 아침형 인간, 10명은 저녁형 인간이었습니다. 연구팀은 이들에게 첫 4일은 충분한 잠을 자도록 하고 이후 열흘 동안은 각자 평균수면시간의 70%만 자도록 했습니다. 이후 일주일 동안은 각자 사정에 맞춰 수면시간을 늘려서 잠빚을 없애도록 했습니다. 실험 참가자들은 실험 전후로 뇌파도(EEG)를 측정하고, 집중력과 주의력 상태를 알아보기 위한 스트루프 테스트를 받았습니다. 그 결과 수면 부족 상태가 10일 이상 이어지면 잠빚을 갚는 기간이 일주일이 되더라도 이전 상태로 완벽하게 회복할 수 없는 것으로 확인됐습니다. 육체적 피로감은 사라지더라도 뇌파는 물론 인지기능이 원상 복구되지 않는다는 것입니다. 연구팀에 따르면 수면 부족 기간이 길어지면서 생기는 잠빚은 금세 갚을 수 있는 것이 아니라 살인적인 이자율의 불법 악성 사채처럼 쉽게 줄지 않습니다. 이 때문에 연구팀은 건강을 유지하고 업무나 학습 능률을 높이려면 무엇보다 평소 충분한 수면시간 확보가 중요하다고 조언했습니다. 0교시 등교가 사라지고 주5일, 주52시간 근무제가 시행되면서 개선됐다지만 우리 사회의 많은 부분은 여전히 ‘노오력’을 강조하며 휴식이나 수면 부족을 강요하고 있습니다. 수면과 휴식 시간을 줄이고 무턱대고 ‘열심히’를 조장하는 풍토가 계속된다면 우리 사회는 창조적, 혁신적인 사회가 되기보다는 비능률, 권위적인 사회가 되기 더 쉬울 것입니다.
  • 거실 걷기만 해도 전기 만드는 바닥재

    거실 걷기만 해도 전기 만드는 바닥재

    스위스 취리히연방공과대(ETH) 건축재료연구소, 화학·생명공학연구소, 표면과학연구소, 스위스 건축자재기업 우드텍, 중국 충칭대 물리학부, 미국 노스웨스턴대 생물전자공학연구소 공동연구팀은 나무 바닥재에 나노발전기를 결합시켜 건물에 전기를 공급할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 전극 사이에 각각 태양전지에 쓰이는 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 코팅한 나무판과 금속유기골격체의 일종인 ZIF-8을 코팅한 나무판을 끼워 넣은 압전 바닥재를 만들었다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 바닥재는 A4 한 장 크기만으로도 가정용 LED 조명 1개와 소형 전자기기 1개를 구동시킬 수 있는 전기를 생산할 수 있다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘물질’(Matter) 2일자에 실렸다.
  • [남순건의 과학의 눈] 가까이하기엔 너무 먼 희토류/경희대 물리학과 교수

    [남순건의 과학의 눈] 가까이하기엔 너무 먼 희토류/경희대 물리학과 교수

    우주의 안정된 원소들을 화학적 특성에 따라 아주 잘 정리한 것이 주기율표다. 주기율표의 의미를 잘 이해하고 배치된 원소 이름만 잘 외워도 화학에 대한 이해가 매우 커진다. 필자도 고등학교 때 주기율표를 제대로 외운 뒤에는 대학 1학년 때까지 화학시험 문제를 거의 틀린 적이 없었다. 그런데 그때 전혀 외우지 않은 부분이 있었다. 58번 세륨부터 71번 루테튬까지의 원소들이다. 여기에 21번 스칸듐, 39번 이트륨, 57번 란타늄을 포함해 17종의 원소를 희토류 원소라 부른다. 이름과는 달리 그다지 희귀하지 않고 다만 농축된 덩어리로 발견되지 않고 다른 것들에 섞여 지각에 많이 분포하고 있다. 26번 철보다 무거운 이 원소들은 모두 초신성의 폭발을 통해 생성된 것들이다. 물리, 화학에서 별로 중요하지 않던 희토류 원소들이 최근 들어 관심을 끌고 있다. 희토류를 조금만 섞어도 전기, 자기, 광학적 성질이 크게 좋아지기 때문이다. 이들이 첨단산업의 비타민이라 불리는 이유이기도 하다. 최근 자석, 태양광 전지, 광자기 메모리 장치 등에 폭넓게 쓰이면서 그 수요가 폭발적으로 늘었다. 예를 들어 탄소배출을 줄이려는 노력의 일환으로 전기자동차, 풍력발전기가 늘고 있는데 이들에 들어 있는 전기모터, 발전기의 부품에 있는 영구자석에는 희토류 원소가 들어 있다.1980년대까지는 미국이 최대 생산국이었으나 1990년대 이후 중국이 최대 생산국이 됐다. 세계적 수요에도 불구하고 미국이나 호주 등 기존 생산국에서는 생산을 중단하거나 생산시설을 제3국에 만들었다. 그 이유는 추출 과정에서 엄청난 환경오염이 발생하고 나아가 우라늄이나 토륨 등 방사선을 오랫동안 방출하는 물질들의 배출이 있기 때문이다. 희토류 금속의 채굴 정제과정에서는 엄청난 양의 먼지가 발생하고 카드뮴, 납 등의 중금속과 방사성물질들이 나오게 되고 이런 물질이 섞여 있는 독성 폐수가 지하수를 오염시킨다. 일본이 말레이시아에서 운영하던 희토류 제련소 인근 주민 중에 수천 명의 피해자가 발생하고 기형아가 출생했던 사건은 유명하다. 호주가 말레이시아에 만들어 놓은 공장에는 매년 수십t의 방사성 폐기물이 쌓여 가고 있다. 중국 광산 인근의 흙 속에서는 방사성 토륨이 검출된다고 한다. 중국이 최대 생산국이 될 수 있었던 것은 환경 문제를 무시하고 생산할 수 있었기 때문이다. 태양광 발전 역시 희토류에서 자유롭지 않다. 깨끗한 햇빛을 받아 전기를 생산하는 것 같은 태양광 패널 속에도 희토류 원소가 들어 있다는 사실을 주지할 필요가 있다. 새똥에 의해 발전효율이 떨어지는지의 여부를 넘어 태생적인 문제가 있는 것이다. 전기자동차 모터도 마찬가지이다. 20세기 후반 과학발전으로 놀라운 물리, 화학적 성질을 가지고 있는 희토류 금속에 인류 문명사회는 이미 중독돼 있다고 할 정도로 구석구석 너무도 많은 곳에서 쓰이고 있다. 희토류 원소들이 이토록 어두운 면을 가지고 있는 원소들이라는 것을 명심해 여기에서 자유로워지기 위한 과학연구에 보다 많은 노력이 경주돼야 할 것이다. 다행히 국내 많은 연구자들이 희토류 없는 자석 등 대체물질 연구에 열심이라는 소식이 간간이 들려온다. 올여름 그린란드 산 정상에 기상 관측 사상 최초로 눈이 아닌 비가 내렸다고 한다. 기후위기는 바로 우리 턱밑까지 와 있다. 이 문제를 제대로 해결하기 위한 깨끗한 에너지 해결책이 무엇인지 정말로 머리를 맞대고 고민할 필요가 있다.
  • [이광식의 천문학+ ] 플레이아데스 7공주에 얽힌 ‘10만 년의 사연’

    [이광식의 천문학+ ] 플레이아데스 7공주에 얽힌 ‘10만 년의 사연’

    전 세계 문화권에 나타나는 플레이아데스 설화 현대인과 마찬가지로 고대인들 역시 오래 전부터 플레이아데스, 즉 황소자리에 있는 작은 성단인 '일곱 자매별(Seven Sisters)'에 대해 잘 알고 있었다. 기원전 1600년 고대의 유물 네브라 스카이 디스크에는 플레이아데스가 선명하게 표현되어 있다. 지름 약 30cm에 두께가 중앙으로부터 4.5mm에서 1.5mm로 점점 얇아지는 형태이며, 무게는 2.2kg인 청동 원반은 청동기 시대 인류의 천문지식과 우주관을 담고 있는 유물로, 1999년 독일 중부의 한 촌락인 네브라에서 발굴되었다.  플레이아데스 성단은 황소자리에 위치한 산개성단으로, 메시에 천체목록에는 메시에 45(M45)로 등록되어 있다. 지구에 가장 가까운 산개성단 중 하나이며, 밤하늘에서 육안으로 가장 확실히 알아볼 수 있는 성단이다. 성단에는 통계상 확인된 별들 숫자는 대략 1천 개가 넘는다. 페르시아인들은 이 별무리의 모양을 진주 꽃다발, 진주 목걸이 등에 비유한다. 우리 조상들은 이 별무리를 '좀생이'라고 불렀다. 동양 문화권에서는 이십팔수(二十八宿)의 열여덟 번째 별로 묘성(昴星)이라고 한다. 그러나 이 유명한 별 무리는 거의 10만 년 전 아프리카에서 우리 조상이 들려준 세계에서 가장 오래된 이야기로 가는 길을 제시할 수 있을지도 모른다는 새로운 연구가 발표되었다. 이를 위해 이 논문의 저자들은 별자리에 대한 그리스 신화와 호주 원주민 신화 사이의 유사성을 활용하고있다. 그러나 한 전문가는 이러한 신화의 유사점은 공통된 기원에서 나타난 것이라기보다 순전히 우연일 수도 있다고 말했다.  플레이아데스는 같은 시기에 태어난 별들의 무리인 산개성단의 일종으로 M45로 불린다. 망원경으로 보면은 이 영역에서 약 800개 이상의 별을 식별할 수 있지만, 맑고 어두운 밤에 맨눈으로 보면 겨우 6개 볼 수 있을 뿐이다. 그러나 전 세계 문화권에서는 종종 이 별무리에 대해 숫자 7을 언급하여 '일곱 자매별', '일곱 처녀' 또는 '일곱 소녀'라고 부르기도 한다. 맨눈으로 볼 때는 분명 6개의 별을 볼 수 있을 뿐인데, 각 문화권에서 하나같이 일곱이라는 숫자를 들먹이는 걸까? 이 문제에 특히 머리를 썩인 사람들은 호주 웨스턴 시드니 대학의 천체 물리학자인 레이 노리스를 비롯해 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 천문-우주과학 분과의 많은 과학자들이었다.  노리스는 호주 토착 원주민과 함께 일하면서 오래 구전되어온 플레이아데스에 얽힌 옛이야기를 들을 수 있었다. 이 이야기에서 오리온자리는 사냥꾼으로 표현되며 플레이아데스는 사냥꾼에게 쫓기는 7명의 소녀로 나타난다. 물론 이밖에도 다른 원주민 그룹들로부터 오랜 하늘 이야기를 많이 접할 수 있었다. 중요한 것은 이들 원주민이 들려주는 플레이아데스 전설이 고대 그리스 전설과 매우 유사하다는 점이다. 오리온자리와 플레이아데스는 모두 밤하늘에서 눈에 띄는 밝은 천체들이다. 별들은 밤새 동쪽에서 서족으로 흘러간다. 지구의 자전에 따른 겉보기 운동이지만, 지동설을 알지 못하는 옛날 사람들에게는 별들이 스스로 그렇게 움직이는 것으로 받아들여졌다. 따라서 그들이 보기엔 앞선 플레이아데스가 뒤따르는 오리온자리에게 밤새 쫓기는 것으로 보였을 것이라고 상상하는 것은 전혀 이상한 일이 아니다. 일부 연구자들은 유럽인들이 200년 전에 호주에 도착했다는 점을 감안할 때, 두 '전설'의 유사성을 단순한 문화권들 사이의 교류로 인해 빚어진 것이라고 해석하기도 했다. 그러나 이 해석에는 하나의 약점이 있는데, 서로 멀리 떨어져 있는 호주 각 지역의 원주민 사회로 그리스의 전설이 유포되어 깊이 스며들기에는 200년이란 시간이 그리 충분치 않다는 사실이다. ​하나의 기원인가, 우연의 일치인가? 노리스는 일곱 자매별 중에서 플레이오네로 알려진 별이 종종 바로 옆의 아틀라스라는 별의 밝은 빛으로 인해 우리 육안으로는 보이지 않게 된다는 점을 지적했다. 플레이오네는 5등성으로 일곱 별 중 가장 어두운 별이기도 하다. 그런데 10만 년 전, 인류가 처음 아프리카 대륙에서 출현하여 전 세계로 퍼져나갔을 때, 두 별은 밤하늘에서 더 멀리 떨어져 있었을 것이다. 이것이 바로 아마도 많은 구전 설화에서 플레이아데스가 7개의 별무리라는 것이 각인된 이유일 것이다. 다시 말해, 아직 아프리카를 떠나지 않은 우리의 조상들이 먼저 '사냥꾼과 일곱 처녀' 이야기를 생각해냈고, 그들이 유럽으로, 또 아시아를 건너 마침내 호주로 이주했을 때 밤하늘 이야기가 같이 퍼져나갔던 것이다. 노리스는 "우리는 이 두 가지 정황 증거를 가지고 있다"며 "이 두 가지가 함께 흥미로운 가설의 밑바탕이 된다"고 덧붙였다. 노리스 박사는 공동저자와 함께 1월 25일 출판 전 데이터 베이스인 아카이브에 이러한 가능성에 대한 논문을 게재했다. 그들의 연구는 승인되었지만 아직 피어리뷰 저널에 출판되지는 않았다.  이번 연구에 참여하지 않은 루이지애나 주립대학의 천문학자이자 고고학자인 브래들리 셰퍼는 이것이 "재미 있고 기발한 아이디어지만 사실일 것 같지는 않다"고 면서 "인간이기 때문에 그들은 당연히 하늘을 남성과 여성의 형상으로 채울 것이고, 그러다 보니 별자리 중 절반은 남성과 관련되고 절반은 여성과 관련된 것으로 나타났음을 예상할 수 있으며, 오리온이 남성, 플레이아데스가 여성이 된 것 역시 그 같은 흐름에서 나온 것을 의미한다"고 설명했다.   나아가 셰퍼는 전통적인 설화들의 수가 방대한 만큼 두 문화 사이에 순전히 우연한 일치가 나타날 가능성이 있다고 지적했다. 그는 또한 노리스의 논문이 10만 년 전 플레이오네와 아틀라스 사이의 거리를 모델링하기 위해 오래된 항성 위치 정보를 사용했다는 점을 거론했다. 정확한 데이터는 이 시대 동안 두 별은 두 배 가까운 거리에 있었음을 보여준다. 즉, 우리 조상들이 본 밤하늘의 별자리 모습이 지금과 별로 다르지 않았을 거란 얘기다.  하지만 노리스의 논문은 두 별 사이의 거리에만 전적으로 의존하는 것은 아니다. 플레이아데스의 별들은 밝기가 변해온 것으로 생각되며, 지금은 아주 희미한 별이지만 10만 년 전에는 훨씬 더 밝아 눈에 띄었을 수도 있으며, 그런 이 별들이 얼마나 많은지는 아무도 모른다는 것이다. 오랜 시간이 흐르면서 밝기가 변하는 별들이 드물지 않다는 사실이 이 같은 주장의 근거가 될 수 있다.  셰퍼는 끝으로, 논문에서 제안하듯 오리온과 플레이아데스의 사연에 10만 년이라는 장구한 시간이 얽혀 있지 않을 수도 있지만, 적어도 1만 4000년 전의 이야기가 숨겨져 있다는 것만으로도 ​​매우 인상적인 사실이라고 덧붙였했다. 고대의 플레이아데스 설화가 과연 아프리카 기원을 가지고 전 세계로 퍼져나갔는지, 아니면 각 지역의 문화권이 우연히 일곱자매 설화를 스스로 엮어냈는지 지금 시점에서 결론을 내리기는 어려울 듯이 보인다. 그러나 앞으로 연구와 증거들이 쌓여간다면 저 아름답게 반짝이는 플레이아데스 7공주의 연원을 확실히 알게 될 날이 올 것으로 생각된다.
  • [우주를 보다] 목성의 ‘희귀 우주쇼’…갈릴레이 위성 ‘3중 일식’ 포착

    [우주를 보다] 목성의 ‘희귀 우주쇼’…갈릴레이 위성 ‘3중 일식’ 포착

    ‘태양계의 큰형님’ 목성과 그 주위를 도는 갈릴레이 위성들의 생생한 모습이 카메라에 포착됐다. 최근 아마추어 천문가인 크리스토퍼 고는 지난 15일(현지시간) 자정 경 필리핀 세부에서 촬영한 목성에서 벌어진 '우주쇼'를 영상으로 공개했다. 너무나 선명하게 포착된 영상을 보면 목성을 중심에 두고 그 주위를 공전하는 세 위성의 모습이 실감나게 담겨있다. 영상에 담긴 각각의 위성 이름은 유로파, 칼리스토, 가니메데다. 이 영상이 더욱 놀라운 점은 세 위성의 '3중 일식'도 담겼다는 사실이다. 목성 표면을 보면 검은색 원들이 보이는데 이는 바로 각 위성의 그림자다. 일식은 위성이 태양과 지구 사이에 왔을 때 나타나는데 목성 역시 같은 현상은 일어난다. 다만 지상에서 보는 일식과 달리 우주에서 보는 일식은 영상에서 처럼 행성 위에 짙은 그림자(本影)를 남기게 된다.이 영상 제작을 도운 미 햄프턴 대학 행성과학자 쿠니오 사바나기 박사는 워싱턴포스트와의 인터뷰에서 "목성에서 1, 2중 일식은 자주 일어나지만 3중 일식은 매우 희귀하다"면서 "영상에서처럼 3개의 달이 동시에 일식이 일어난 것은 지난 2015년이 마지막으로 2032년에나 같은 장면을 볼 수 있을 것"이라고 설명했다. 지난주 목성은 지구를 사이에 두고 태양의 정반대 방향에 있을 뿐만 아니라, 지구와의 거리도 가장 가까워 세계 곳곳에서 관측하기에 최적의 상황이었다. 한편 갈릴레이 위성은 1609년 이탈리아의 천문학자이자 물리학자인 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)가 자작 망원경으로 발견한 4개의 위성을 말한다. 당시 갈릴레오는 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262㎞)를 발견했다.
  • AI가 쓴 첫 소설이라는데…‘대필 작가’ 등 무수한 논란 남겨

    AI가 쓴 첫 소설이라는데…‘대필 작가’ 등 무수한 논란 남겨

    국내 최초로 인공지능(AI)이 쓴 장편소설이라고 내세운 책이 출간됐다. 파람북 출판사는 25일 소설 ‘지금으로부터의 세계’를 출간하고 나서 국내 최초 AI 장편소설이라고 발표했다. 이 작품은 지체장애인 수학자, 정신과 의사, 수학과 교수인 벤처 사업가, 천체물리학자, 스님 등 다섯 명의 주인공이 각자의 시각에서 존재의 비밀을 탐구하는 이야기다. 소설의 저자인 ‘AI 비람풍’을 개발하고 창작 작업을 감독했다는 김태연 소설 감독은 이 AI 기반 소설의 창작 작업에 7년 정도가 걸렸다고 밝혔다. AI 스타트업 ‘다품다’ 대표인 김 감독은 ‘비람풍’에게 과거 자신이 썼던 소설을 포함해 약 1000권의 자료를 입력했고, 실리콘 밸리의 기술도 활용했다고 주장했다. 소설의 기본 구조와 플롯, 등장인물 등은 모두 그가 설정한 것으로 사실상 ‘공동 창작’에 가깝다고 전하기도 했다. 국내에서도 2018년 AI를 이용한 엽편소설 공모전이 열린 적 있지만, AI가 단행본 장편소설 작가로 ‘데뷔’하는 것은 국내에서 처음이라는 것이 출판사의 설명이다. 딥러닝을 탑재한 ‘비람풍’은 이 설정들에 맞춰 본문 문장을 만들었다. 결과물이 마음에 들지 않으면 김 감독이 명령어를 조정해 다시 쓰게 했다.아직은 AI가 자신의 힘으로 장편 한 권을 오롯이 작성하기는 어려워 일종의 ‘대필 작가’에 가깝다. ‘지금부터의 세계’ 역시 글의 주제와 소재, 배경, 캐릭터를 설정하고 스토리 보드를 만드는 일은 김 감독의 몫이었다. 예를 들어 김 감독이 ‘용감한 공주가 사악한 왕자에게 사로잡힌 아름다운 용을 구출하러 가는 이야기를 써 달라’ 라고 AI에게 문제를 설정하고 도입 부분을 작성해 주면 AI가 그에 맞춰서 세부 이야기를 풀어내는 식으로 집필이 진행됐다. 세부 이야기 작성을 위해 AI는 최소 100편 이상의 고전과 논문, 기사 등을 학습했다고 한다. 이후 결과물 정리는 다시 김 감독이 맡았다. 문장력은 거의 교정을 보지 않아도 될 수준이다. 다만 아직 AI에게 부족한 문학성을 보완하도록 소설 속 운문은 김 감독이 썼다고 한다. 그는 “7년 동안 작업했기에 감회가 남다르다”며 “문학적 평가는 독자의 몫이겠지만 한국 소설의 폭을 조금 더 넓혀보고 싶었다”고 말했다. 하지만 그는 창작에 사용된 기술에 대해선 영업 비밀이라며 구체적으로 설명하길 꺼렸다. 기술 발전으로 소설의 내적 완성도가 높아져도 인간의 고뇌와 통찰이 들어간 문학 작품인가의 문제가 남는다. 소설엔 작가가 사는 시대와 사회의 모습, 작가가 가진 인문학적 고민이 반영된다는 점에서 AI 작가가 문장 기능공일 뿐이란 논란도 남는다.
  • [열린세상] 외계 인공지능과 맞설 인류의 인공지능/조현욱 과학과 소통 대표

    [열린세상] 외계 인공지능과 맞설 인류의 인공지능/조현욱 과학과 소통 대표

    ‘외계의 방문자들이 친구인지 적인지를 어떻게 구별할 수 있을까?’ 지난달 사이언티픽아메리칸 잡지에 실린 칼럼 제목이다. “우리가 최초로 접하게 될 외계의 방문자는 인공지능을 장착한 로봇일 가능성이 높다. 그 목적과 행태를 파악하려면 인류도 스스로의 인공지능을 필요로 하게 될 것이다.” 기고자는 미국 하버드대 천문학과의 석좌교수 에이브러햄 롭. 현재 백악관 과학기술자문위원이자 미국 한림원 물리천문위원회 위원장이다. 2018년엔 외계의 우주선이 우리 태양계에 존재할지도 모른다고 주장했다. 그 전해 태양계를 통과하는 최초의 외계 물체로 확인된 ‘오우무아무아’가 외계 탐사선일지 모른다는 것이다. 길이 100~1000미터가량의 이 물체는 납작하고 길쭉한 형태, 태양을 지나쳐 속도가 더 빨라지면서도 혜성 같은 꼬리를 남기지 않는 점, 텀블링을 하는 특이한 회전 방식으로 관심을 끌었다. 그가 우주선 이론을 바탕으로 지난 1월 출간한 ‘외계인: 지구 밖 지능적 생명체의 첫 신호’는 베스트셀러가 됐다. 그 이론의 주요 내용은 이렇다. 오아무아무아는 태양빛을 모아 자체 배터리를 충전하기 좋은 접시 모양이다. 지구나 화성 같은 거주 가능 행성에 이미 내려놓은 탐사선에서 오는 통신 신호를 받아 주는 수신기 역할도 했을지 모른다(시뮬레이션 결과 질소 얼음 덩어리일 가능성이 크다는 논문이 지난 3월 발표됐지만 롭은 자신의 주장을 굽히지 않고 있다). 지난해 10월 미 항공우주국 연구팀이 발표한 논문에 따르면 우리 은하에는 최소 3억개, 아마도 21억개의 거주 가능한 행성이 존재한다. 우리 태양과 온도가 비슷한 별의 50%에는 물이 액체 상태인 적당한 거리에 있는 바위 행성이 있다는 뜻이다. 게다가 우리 은하에서 가장 나이 많은 별은 132억년 전에 생성된 것이다. 지구와 태양계의 역사는 45억년밖에 되지 않는다. 외계에서 탄생한 생명체가 별과 별 사이를 여행하는 기술을 개발하기는 충분한 기간이다. 다만 생명체는 별 사이의 여행에 적합하지 않다. 빛의 속도로 달린다 해도 몇백 년~몇십만 년이 걸릴 수 있기 때문이다. 여기 적합한 것은 인공지능을 장착한 로봇이다. 행성 표면에서 스스로를 복제하면서 행성에서 행성으로 여행하는 동안 달라지는 환경에 기계학습을 통해 적응하는 시스템이 그런 예다. 이것은 오랜 여행 동안 동면에 들어갔다가 다른 별이 가까워지면 별빛을 통해 에너지를 충전하고 잠에서 깨어날 수도 있다. 지난 6월 미 국방부가 의회에 제출한 ‘미확인 항공현상’(UFO를 대신하는 용어 UAP) 144건 중 외계에 기원을 둔 것이 한두 건이라도 있을 수 있다. 이 경우 과학자들에게는 이들의 행태에 대한 자료를 더 많이 수집해 목적을 상세히 분석할 의무가 있다. 첫째, 우리는 외계 탐사선의 행태를 연구해야 한다. 이들이 어떤 유형의 데이터를 찾고 있는지 알아내기 위해서다. 둘째, 이들이 우리의 행동에 어떻게 반응하는지를 조사 검토해야 한다. 그리고 우리에게 이익이 되는 방향으로 이들의 관심을 끌어야 한다. 하지만 가장 중요한 것은 외계 탐사선에 혼란스러운 메시지를 보내지 않도록 조심하는 일이다. 이들의 반응을 우리가 해석하는 데 혼란이 올 수 있기 때문이다. 우리의 행동 방침에 대한 모든 결정은 유엔 같은 국제기구가 조율해야 한다. 특히 다음 분야의 최고 전문가들이 참여하는 포럼을 구성하는 것이 신중한 태도일 것이다. 컴퓨팅(우리가 중간에 가로채는 모든 신호의 의미를 해석하기 위해서), 물리학(우리에게 대응하는 시스템의 물리적 특성을 이해하기 위해서), 전략(우리의 목표를 달성하는 최선의 정책을 조율하기 위해서) 분야가 우선이다. 결국에는 외계 인공지능을 적절하게 해석하려면 가까운 장래에 인간을 앞설 것으로 예상되는 우리 자신의 인공지능을 배치해야 할지 모른다. 전문지식과 인공지능의 수준은 물리적인 힘이나 자연적 지능보다 더욱 중요할 수 있다. 외계 지능과의 기술적 전쟁에서 나올 결과를 결정하는 데서 그렇다. 지금까지는 우리가 지구에서 가장 똑똑한 종이어서 스스로의 운명이 우리의 손안에 있었다. 이것은 외계 인공지능 시스템과 접촉한 이후에는 더이상 사실이 아닐 수 있다.
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