국내 연구진이 구리가 녹스는 것을 미세하게 조절해 수 백 가지의 천연색을 구현하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, 성균관대 물리학과, 부산대 광메카트로닉스공학과 공동연구팀은 구리 표면 산화층을 1~2㎚(나노미터) 수준으로 조절해 360가지 이상의 천연색을 만드는데 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 소재과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 9일자에 실렸다. 구리는 붉은 빛을 띄는 갈색이었다가 산화, 흔히 말하는 녹이 슬면서 청록색으로 바뀐다. 미국 뉴욕의 자유의 여신상처럼 구리 합금으로 만든 동상들이 청록색으로 띄는 이유기도 하다. 과학기술이 발달한 요즘도 금속 산화는 정복하지 못한 과제 중 하나이며 특히 구리의 산화는 규칙성이 없기 때문에 제어는 사실상 불가능한 것으로 알려져 있었다. 이에 연구팀은 자체 개발한 ‘원자 스퍼터링 에피택시’라는 장치를 이용해 원자 단위로 구리를 쌓아올리는 방식으로 0.2㎚ 두께의 평평한 단결정 구리박막을 만들었다. 이렇게 만든 구리 박막으로 구리 산화 방향을 제어하고 산화층 두께를 원자층 수준으로 조절하는데도 성공했다. 구리와 산화층 사이 경계에서 반사되는 빛이 산화층 두께에 따라 다른 파장을 갖기 때문에 산화층 두께를 달리해 360가지가 넘는 천연색을 구현할 수 있었다. 이 과정에서 연구팀은 레이저를 이용해 표면을 부분적으로 산화시킬수 있는 ‘산화 식각 리소그래피’ 기술도 개발했다. 산화를 식각기술에 처음으로 적용한 것이다. 연구진의 이번 기술을 활용하면 여러 이미지를 금속 표면에 새길 수 있기 때문에 복제 불가능한 암호식각, 반도체 소자 제작 등에도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이영희 IBS 단장(성균관대 에너지과학과 교수)은 “이번 연구결과는 그동안 불가능했던 것으로 알려진 구리의 산화를 완벽하게 제어할 수 있게 돼 학문적으로나 산업적으로 중요한 의미를 갖는다”라며 “구리를 산화시켜 투명한 p형 산화물 반도체로 활용하는 것과 산화 식각으로 새로운 반도체 공정을 개발하는 연구를 수행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오스트리아 국립과학아카데미 양자광학·양자정보학연구소, 빈대학 물리학부, 양자중력간섭(TURIS) 연구 플랫폼 공동연구팀은 금으로 만든 직경 2㎜의 작은 구 2개(사진)로 역대 가장 작은 중력장을 측정하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 3월 11일자에 실렸다. 연구팀은 질량 90㎎, 직경 2㎜의 금구와 진공상자 등을 이용해 정전기력, 공기 진동으로 인한 외부 간섭 등을 최소화한 뒤 순수한 중력 분리 실험을 했다. 그 결과 뉴턴의 고전물리학에서처럼 미세중력도 두 물체의 질량에 비례하고 물체 간 거리의 제곱에 반비례한다는 것이 확인됐다. 연구팀은 실험 감도를 높이면 암흑물질의 중력 효과와 양자 세계에서의 중력결합 등의 문제를 해결할 수 있는 돌파구가 될 것이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

상금 500만 달러(약 57억원), 수상 5년 뒤부터 죽을 때까지 매년 20만 달러(약 2억원). 이처럼 막대한 보상도 ‘법대로 퇴임’을 이끌기엔 부족한 것일까. 자신의 임기 연장을 위해 헌법·법률 개정을 강행하지 않고 민주적으로 정권을 위임하는 아프리카 지도자에게 수상하는 이브라힘상이 3년 만에 겨우 시상식을 여는 데 성공했다. 2007년 첫 시상 이후 14년 동안 수상자는 2020년 수상자를 포함해 6명에 불과하다. 8일(현지시간) 열린 시상식의 주인공은 최빈국인 서아프리카 니제르에서 재임 끝에 퇴임을 앞둔 마하마두 이수푸(68) 대통령. 상을 주관한 모 이브라힘 재단은 “그의 집권 10년 동안 니제르의 빈곤선 이하 인구 비중이 약 48%에서 40%로 떨어졌다”고 선정 사유를 밝혔다. 그러나 영국 이코노미스트는 그의 수상이 극빈곤층을 10년 동안 고작 8% 포인트 줄인 점 때문이 아니라, 1960년 독립 이후 4차례나 쿠데타가 있었던 이 나라에서 민주적 정권 이양을 해낸 공로 때문이라고 숨은 배경을 짚었다. 그러면서 야권 경쟁후보에게 아동매매 혐의를 씌우는 공작 끝에 이수푸의 측근이 선거에서 이겼다는 의혹을 전하며 “이브라힘상 선정위원회의 기대치가 얼마나 낮아졌는지 또한 알 수 있다”는 혹평도 곁들였다. 이브라힘상은 2007년 수단 출신 영국계 통신재벌인 모 이브라힘이 사재를 출연해 만들었다. ▲합법적·민주적으로 선출되어 ▲국가 발전을 이끌고 ▲헌법이 정한 임기를 마친 지 3년 이내의 ▲아프리카 지도자에게 주는 상이다. 세계에서 가장 상금이 많은 상을 그저 ‘헌법만 지키면’ 받을 수 있지만, 장기집권을 위해 법을 뜯어고치는 위인입법(爲人立法)이 만연하고 정변이 흔하게 벌어지는 아프리카에선 넘보기 힘든 상이 됐다. 최근에도 기니, 코트디부아르, 우간다 등에서 집권 연장을 위해 헌법을 고치거나 새롭게 유권해석 하는 일이 벌어졌다고 영국 파이낸셜타임스(FT)는 전했다. FT는 “3선 금지 헌법을 준수해 대선을 치른 이수푸의 결정은 주변국의 행보와 대비를 이뤘다”고 평가했다. 니제르에 앞서 이브라힘상 수상 명단에 든 국가는 2007년 모잠비크, 2008년 보츠와나, 2011년 카보베르데, 2014년 나미비아, 2017년 라이베리아 등 5개국이 전부였다. 3년 만에 수상자가 나오면서 아프리카 국가 구조에 대한 관심은 다시 높아졌다. 이코노미스트는 “정치 지도자라면 (상금 약 10억원의) 노벨물리학상보다 이브라힘상 받기가 더 수월할 것”이라며 아프리카의 민주주의 확산에 대한 희망을 드러냈다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

상금 500만 달러(약 57억원), 수상 5년 뒤부터 죽을 때까지 매년 20만 달러(약 2억원). 이처럼 막대한 보상도 ‘법대로 퇴임’을 이끌기엔 부족한 것일까. 자신의 임기연장을 위해 헌법·법률 개정을 강행하지 않고 민주적으로 정권을 위임하는 아프리카 지도자에게 수상하는 이브라힘상이 3년 만에 겨우 시상식을 여는 데 성공했다. 2007년 첫 시상 이후 14년 동안 수상자는 2020년 수상자를 포함해 6명에 불과하다.8일(현지시간) 열린 시상식의 주인공은 최빈국인 서아프리카 니제르에서 재임 끝에 퇴임을 앞둔 마하마두 이수푸(68) 대통령. 상을 주관한 모 이브라힘 재단은 “그의 집권 10년 동안 니제르의 빈곤선 이하 인구 비중이 약 48%에서 40%로 떨어졌다”고 선정사유를 밝혔다. 그러나 영국 이코노미스트는 그의 수상이 극빈곤층을 10년 동안 고작 8%포인트 줄인 점 때문이 아니라, 1960년 독립 이후 4차례나 쿠데타가 있었던 이 나라에서 민주적 정권이양을 해낸 공로 때문이라고 숨은 배경을 짚었다. 그러면서 야권 경쟁후보에게 아동매매 혐의를 씌우는 공작 끝에 이수푸의 측근이 선거에서 이겼다는 의혹을 전하며 “이브라힘상 선정위원회의 기대치가 얼마나 낮아졌는지 또한 알 수 있다”는 혹평을 곁들였다. 이브라힘상은 2007년 수단 출신 영국계 통신재벌인 모 이브라힘이 사재를 출연해 만들었다. ▲합법적·민주적으로 선출되어 ▲국가 발전을 이끌고 ▲헌법이 정한 임기를 마친지 3년 이내의 ▲아프리카 지도자에게 주는 상이다. 세계에서 가장 상금이 큰 상을 그저 ‘헌법만 지키면’ 받을 수 있지만, 장기집권을 위해 법을 뜯어고치는 위인입법(爲人立法)이 만연하고 정변이 흔하게 벌어지는 아프리카에선 넘보기 힘든 상이 됐다. 최근에도 기니, 코트디부아르, 우간다 등에서 집권연장을 위해 헌법을 고치거나 새롭게 유권해석 하는 일이 벌어졌다고 영국 파이낸셜타임스(FT)는 전했다. FT는 “3선 금지 헌법을 준수해 대선을 치른 이수푸의 결정은 주변국의 행보와 대비를 이뤘다”고 평가했다. 니제르에 앞서 이브라힘상 수상명단에 든 국가는 2007년 모잠비크, 2008년 보츠와나, 2011년 카보베르데, 2014년 나미비아, 2017년 라이베리아 등 5개국이 전부였다. 3년 만에 수상자가 나오면서 아프리카 국가 구조에 대한 관심은 다시 높아졌다. 이코노미스트는 “정치 지도자라면 (상금 약 10억원의) 노벨물리학상보다 이브라힘상 받기가 더 수월할 것”이라며 아프리카의 민주주의 확산에 대한 희망을 드러냈다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

지구에서 무려 130억 광년 떨어진 곳에 존재하는 은하의 초대형 블랙홀에서 에너지와 물질이 분출되는 현상이 포착됐다. 일명 ‘제트 현상’으로 불리는 이 현상은 블랙홀이 빛에 가까운 빠른 속도로 물질을 분출하는 것으로, 이번 관측은 지금까지 확인된 제트현상 중 가장 멀리서 관측됐다는 점에서 더욱 학계의 관심을 모으고 있다. 미국 국립전파천문대(NRAO)와 유럽남방천문대(ESO) 공동 연구진은 130억 광년 떨어진 퀘이사를 통해 블랙홀의 제트현상을 발견했다. 퀘이사는 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로, 별처럼 밝은 빛을 내는 은하를 의미한다. 연구진은 ‘P172+18’이라고 명명된 퀘이사를 발견했고, 이를 통해 블랙홀이 빠르게 우주 물질을 내뿜는 제트 현상까지 포착하는데 성공했다. 해당 블랙홀은 태양 질량의 3억 배에 달하는 거대한 규모로, 주변 물질을 빠르게 흡수하고 있으며, 지금까지 관측된 것 중 가장 빠른 속도로 질량을 키우고 있다고 연구진은 밝혔다. 초대질량의 블랙홀이 급속히 팽창하는 과정에서 제트현상이 포착됐으며, 특히 이번에 포착된 제트현상은 지금까지 확인된 것 중 가장 멀리서 관측된 것이어서 더욱 관심이 쏠렸다. 현재까지 ‘P172+18’보다 더 먼 우주에서 관측된 퀘이사도 있었지만, 제트현상을 보이는 퀘이사 중에서는 ‘P172+18’이 가장 멀리 떨어져 있다. 다만 연구진은 향후 극대망원경(ELT)와 같은 첨단 망원경을 이용한다면, ‘P172+18’처럼 지구에서 더 멀리 떨어진 밝은 퀘이사를 추가로 발견할 수 있을 것으로 보고 있다. 전문가들은 지구에서 약 130억 광년 떨어진 퀘이사의 블랙홀에서 관측된 제트현상이 초기 우주를 이해하는데 꼭 필요한 단서를 제공해 줄 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 미국 천체물리학학술지 최신호(8일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주는 얼마나 어두울까? 새 연구에서 우주의 밝기가 측정되었다. 연구자들이 우주의 밝기를 측정하는 데는 명왕성과 카이퍼 벨트를 탐사하고 현재 태양계 외곽으로 날아가고 있는 미 항공우주국(NASA) 뉴호라이즌스 호의 관측을 이용했다. 이 연구 결과는 제237차 미국 천문학회의 온라인 회의에 발표되었으며, ‘천체물리학 저널‘에 게재되었다. 미국 국립과학재단(NSF)의 광-적외선천문연구실(NOIRLab) 소속 과학자 토드 라우어 박사와 우주망원경 과학연구소의 마크 포스트맨이 이 연구를 이끈 대표 저자로, “우주는 어둡지만 생각한 만큼 그렇게 어둡지는 않다”고 말했다. 우주는 본질적으로 흑암의 공간이다. 별이 빛나는 공간은 우주에서도 극히 일부로, 지구처럼 밝은 곳은 아주 예외적인 경우이다. 상상력을 발휘하여 우리은하를 떠나 심우주로 나아간다면, 우리 눈에 우주는 어떻게 보일까? 시골의 어둠 속에서 반딧불을 본 적이 있을 것이다. 아무리 큰 은하라 할지라도 광대한 우주 속에서는 작은 반딧불로 보일 뿐이다. 그런 희미한 반딧불이 몇 킬로미터 거리에 하나씩 띄엄띄엄 보이는 캄캄한 망망대해, 그것이 우주의 전형적인 풍경이다. 그럼에도 불구하고 우주가 완전히 검은 건 아니다. 우주는 셀 수 없이 많은 은하와 별들로부터 나온 희미한 빛들로 가득 차 있기 때문이다. 연구에서 사용한 NOIRLab의 과학장비들은 지상 기반의 시설들이지만, 과학자들은 천문학에서 가장 원초적인 질문 '우주는 얼마나 어두운가'의 답을 찾아내기 위해 우주망원경의 데이터를 함께 활용했다. NOIRLab 과학자인 토드 라우어가 이끄는 천문학자 연구팀은 뉴호라이즌스 과학연구팀과 우주망원경과학연구소의 마크 포스트맨과 공동으로 우주의 밝기를 측정하는 과제에 착수했다. 이것은 결국 우주배경복사로 알려진 우주 전체의 빛(COB·Cosmic Optical Background)이 얼마나 되는가를 측정하는 일이다. “우주배경복사는 빅뱅 이후 45만 년 지난 우주에 대해 말해주지만, 우주 전체의 빛(COB)은 그후 생성된 모든 별들이 뿜어낸 빛의 총량을 말한다“고 전제한 포스트맨은 ”그 빛의 총량은 우주에 생성된 은하의 총 갯수와 은하들이 존재한 위치에 의해 결정된다”고 덧붙였다.이 팀 접근 방식의 핵심은 허블 우주망원경이나 지구 또는 내부 태양계 주변에서 작동하는 탐사선에 의존하지 않고, 태양계의 변방을 항행하는 뉴호라이즌스의 망원 카메라를 사용하는 것이었다. 2015년에 명왕성을 근접비행한 후 2019년에 카이퍼 벨트 천체인 아로코스를 스쳐간 뉴호라이즌스는 이제 지구에서 70억㎞ 이상 떨어져 있다. 이 거리의 우주공간은 태양계의 빛공해가 비교적 적어 우주 전체의 빛을 측정하기 좋은 영역이다. 우리가 별을 보기 위해 빛공해가 심한 도심에서 멀리 떨어진 근교로 나가는 것과 같은 이치다. 내부 태양계는 분해된 소행성과 혜성에서 나온 작은 먼지 입자들로 가득 차 있다. 이런 작은 먼지 입자들에 의해 산란된 햇빛은 먼 우주에서 오는 희미한 배경 빛을 완전히 압도한다. 햇빛은 이 입자들을 반사시켜 지상의 관찰자들도 관찰할 수 있는 황도광(zodiacal light)이라 불리는 빛을 만들어낸다. 허블 망원경이 강력하지만, 여전히 빛공해를 겪고 있기 때문에 이러한 관측을 하는 데 적합하지 않다.태양계의 변두리 지역에서 뉴호라이즌스는 우주공간의 본원적인 밝기를 측정하고 우주를 채우고 있는 은하의 수를 추정할 수 있었다. 덕분에 허블 망원경이 볼 수 있는 가장 어두운 하늘보다 약 10배 더 어두운 심우주를 경험할 수 있었다. 연구팀은 은하수의 별빛과 성간 먼지의 반사와 같은 여러 잡광 요소들을 샅샅이 제거하고 측정 값을 수정했다. 그 같은 작업을 한 후에도 계산서에 약간의 빛이 남아 있는 것을 발견했다. 이 여분의 빛의 근원은 불분명하다. 가능성 중 하나는 근처에 탐지되지 않은 왜소은하들이 내는 빛일 수 있다는 것이다. 또 다른 가능성으로는 우리은하를 둘러싸고 있는 별들의 헤일로가 예상보다 밝을 수 있다는 것, 우주 전체에 퍼져 있는 떠돌이 별들 때문일 수도 있다는 점, 또는 이론이 제시하는 것보다 더 희미하고 먼 은하계가 더 많을 수도 있다는 점 등을 꼽을 수 있다. 연구 결과 희미해서 셀 수 없던 은하들이 얼마나 많은가에 대한 상한선이 설정됐는데, 그 이전까지는 약 2조 개의 은하가 있을 것으로 추정했지만 이번 연구에서는 그 수가 수천억 개에 불과한 것으로 조사됐다. 마크 포스트맨은 “이것은 우리가 알아야 할 중요한 숫자”라며 “우리는 확실히 2조 개의 은하에서 나오는 빛을 볼 수 없었다”고 밝혔다. 허블 우주망원경의 딥 필드 관측으로부터 도출된 은하 개수에 대한 초기 추정치는 1000억 개였다. 망원경이 더 발전한다면 이 숫자는 2000억 개 정도로 증가할 것으로 예측된다. 이 연구를 진행한 연구팀은 우주의 은하 90%는 가시광선을 관측하는 허블의 능력을 벗어난다는 결론을 내렸다. 반면 뉴호라이즌스 미션의 측정치에 의존했던 이번 연구에서는 훨씬 적은 수의 추정치를 제시했다. 토드 라우어는 “허블 망원경이 볼 수 있는 모든 은하를 두 배로 늘려보라. 그것을 우리가 보는 것이다. 하지만 그 이상은 없다“고 말한다. 우주의 밝기를 만들고 있는 빛의 근원이 무엇인지, 그에 대한 정확한 답은 NASA의 제임스웹 우주망원경을 통해 얻을 수 있을 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 제임스웹의 울트라 딥 필드 관측이 이를 탐지해낼 수 있을지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

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‘강연료 논란’ 김제동 교양서로 복귀25일 ‘질문이 답이 되는 순간’ 출간 방송인 김제동이 2년여 만에 인문교양서를 들고 복귀한다. 김제동은 고액 강연료 논란 이후 활동은 잠정 중단한 바 있다. 3일 출판사 마음의 나무는 오는 25일 김제동의 신간 ‘질문이 답이되는 순간’ 공식 출간을 앞두고 예약판매를 받는다. 이 책은 김제동이 각 분야 전문가 7인을 만나 보이지는 않지만 우리 삶에 영향을 끼치는 다양한 주제들에 대해 질문하고 들은 답변을 정리했다. 전문가로는 물리학자 김상욱 교수, 건축가 유현준 교수, 천문학자 심채경 박사, 경제전문가 이원재 대표, 뇌과학자 정재승 교수, 국립과천과학관 이정모 관장, 대중문화전문가 김창남 교수가 참여했다. 이들은 ‘사랑의 물리학, 세상은 왜 이런 모습으로 존재할까?’, ‘우리가 살아갈 공간, 과거의 공간과 권력을 어떻게 재배치할 것인가?’, ‘달 탐사 프로젝트가 다시 시작된 시대, 우주를 대하는 지구인의 바람직한 자세는?’ 등의 질문을 통해 부동산 정책이나 달 탐사, 기본소득 같은 다양한 이슈들을 다루고 있다.김제동의 책 출간은 지난 2018년 에세이 ‘당신이 허락한다면 나는 이 말 하고 싶어요’ 이후 2년 6개월 만으로 가수 이효리와 방송인 유재석이 추천사를 썼다. 김제동은 머리말에 “당장 답을 구할 수는 없더라도 이번 기회에 같이 확인해보면서 서로 위로하고, 격려도 하고. 그러면서 작은 약속과 길을 만들어내고 싶었다. 전에는 몰랐던 새로운 시각으로 세상을 볼 수 있다는 것 자체가 소중한 기회잖나. 책을 읽는 시간이 여러분에게도 분명히 그럴 거라고 생각한다”고 밝혔다. 한편 김제동은 전국 지방자치단체 강연에서 회당 1000만 원대의 고액 강연료를 받았다는 논란에 지난 2019년 휩싸였고, 이후 방송 활동 등을 중단했다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

영국 리버풀대 맞춤의학연구센터, 의약안전연구센터 공동연구팀은 직업에 따라 평소 음주량이 달라질 수 있다는 연구 결과를 보건학 분야 국제학술지 ‘BMC 공중보건학’ 2월 24일자에 발표했다. 연구팀은 2006~2010년 영국 바이오뱅크에 등록된 사람들 중 직업을 가진 40~69세 남녀 10만 817명을 대상으로 직업과 술 소비량을 분석했다. 그 결과 남성은 건설업과 제조업 분야 노동자들의 폭음 가능성이 높았다. 반면 성직자, 물리학자, 지질학자, 기상학자, 도시계획가, 의료 종사자군에서는 과음 비율이 낮은 것으로 나타났다. 여성들은 직업과 관계없이 지위가 높아질수록 과음 가능성이 커졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19에 감염된 헤어디자이너나 피부관리사 또는 의료종사자는 마스크를 쓰더라도 서비스 제공 중 고객이나 환자에게 바이러스를 전파할 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 일본 아오야마가쿠인대와 야마노미용예술단기대 공동연구진은 미용 서비스를 제공하기 위해 2m 이상 사회적 거리두기를 할 수 없는 대면 접촉 상황에서 말을 하는 것만으로 바이러스 입자를 포함한 비말이 어떻게 확산하는지를 조사했다.연구진은 고객이 미용실에서 커트나 샴푸 서비스를 받을 때 미용 종사자와 대화를 주고받는 다양한 상황에서 날숨으로 배출된 비말의 움직임을 시각화하기 위해 액상 전자담배 연기와 레이저 조사 기술을 사용했다. 이때 배출되는 연기는 지름 0.1㎛ 이하의 입자로 바이러스 입자 크기와 비슷하기 때문이다. 연구진은 실험에서 섭외한 두 자원봉사자에게 각각 미용 종사자와 고객 역할을 맡게 하고 각 상황에 맞는 자세에서 “오네가이시마스“(잘 부탁드립니다)와 같은 문장을 반복해서 말하도록 했다.그 결과, 미용 종사자가 서 있고 고객이 앉아 있는 상황에서 두 사람 모두 마스크를 착용하고 있으면 날숨으로 배출된 입자가 그 사람 몸에 달라붙어 위쪽으로 흘러 바이러스 전파 위험을 높이지 않는 경향이 있는 것으로 나타났다. 반면 미용 종사자가 고객의 머리를 감겨주는 상황에서 몸을 앞으로 구부리면 이때 배출된 입자가 중력의 영향으로 아래쪽 사람에게 떨어져 내려 감염 위험을 키울 수 있는 것으로 확인됐다. 이런 상황은 마스크를 쓰고 있지 않을 때 더욱더 두드러졌다. 연구진은 또 이 연구에서 미용 종사자가 페이스실드를 함께 착용하고 있으면 마스크 주위에서 새어 나오는 에어로졸 입자가 다른 사람에게 유입되는 현상을 막을 수 있다는 사실을 발견했다. 이에 대해 연구 주저자인 이시이 게이코 연구원은 “페이스실드는 내쉬는 숨의 상승을 촉진했다”면서 “따라서 고객에게 서비스를 제공할 때 마스크와 페이스실드를 모두 착용하는 것이 더 효과적”이라고 설명했다. 이시이 연구원은 또 “이런 대면 접촉은 미용 분야뿐만 아니라 장기요양 서비스와 의료 서비스 분야에서도 상당히 비슷한 수준으로 일어날 것”이라고 지적했다. 지금까지 연구에서는 바이러스를 포함한 비말이 재채기나 기침으로 빠르게 배출돼 전파 위험을 극적으로 높이는 것으로 나타났지만, 이번 연구는 대화를 통해서도 감염 위험이 커질 수 있는 충분한 가능성이 있다는 이론을 뒷받침하는 것이다. 자세한 연구 결과는 미국물리학연구소(AIP)가 발행하는 국제 학술지 ‘유체 물리학’(Physics of Fluids) 최신호(2월 23일자)에 실렸다. 사진=유체 물리학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

포스트 코로나 시대를 위한 축산업 대체 기술과 감염병 백신 및 치료제의 신속개발 기술 등이 가까운 미래에 선보일 유명 바이오기술로 선정됐다. 한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터는 이 같은 내용이 포함된 ‘2021년 바이오 미래유망기술’을 발굴해 23일 발표했다. 연구센터는 기초·생명과학 및 공통기반기술(플랫폼 바이오), 보건의료(레드 바이오), 농림수축산·식품(그린 바이오), 산업공정 및 환경·해양(화이트 바이오) 4개 분야 10대 유망기술을 선정했다. 특히 올해 발표된 바이오 미래유망기술에는 포스트 팬데믹 관련 기술이 5개나 선정돼 과학기술 분야에서 코로나19가 미친 영향력이 크게 반영되고 있다는 것을 보여줬다. 실제로 평균 10~15년 이상 소요되던 백신 개발 기간이 코로나19 발생 이후 10~18개월로 단축되면서 백신 개발의 새역사가 쓰였다고 해도 과언이 아닐 정도라는 평가를 받고 있는 상황이다. 이번에 보여준 백신 개발 속도는 병원체 유전체의 빠른 서열 분석, 고해상도 이미징 기술을 통한 구조분석, mRNA, DNA, 바이러스벡터 등 다양한 백신 플랫폼 기술이 결합되면서 가능해진 것이다. 우선 플랫폼 바이오 기술로는 ‘생물 유래 화학다양성 확보 기술’, ‘개인 맞춤형 체외 면역시스템’, ‘인공지능 기반 단백질 모델링’이 선정됐는데 이 가운데 인공지능 기반 단백질 모델링기술은 10대 기술 중에서도 가장 파급효과가 클 것으로 전망됐다. 분자물리학적 접근방법과 인공지능 심층학습(딥러닝) 기술을 활용해 아미노산 서열에서 3차원 단백질 구조와 세포 내 단백질 작용을 예측하는 기술이다. 구글에서 개발한 ‘알파폴드’라는 AI기술도 단백질 구조 예측을 하는 것으로 실제로 코로나19 바이러스 일부 단백질 구조 예측을 통해 백신과 치료제 개발에 단서를 제공한 것으로 유명하다. 이 같은 AI 기반 단백질 모델링 기술은 단백질 구조 예측을 넘어 생체 내 작용메커니즘, 질병과 연관성, 약물표적 규명으로 신약개발 시간과 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 전망되고 있다.레드 바이오에는 합성면역, 단일세포 교정기술, 나노백신 및 나노항체 기술이 꼽혔다. 나노백신·항체 기술은 나노구조체 표면에 다량, 다종의 항원을 노출시키거나 기존 항체보다 작고 효과적인 치료제를 만드는 것으로 기존 백신이나 항체치료제로 치료하기 어려운 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그린 바이오분야에서는 식물 마이크로바이옴 엔지니어링, 세포배양 축산 기술이 꼽혔다. 세포배양축산 기술은 감염병 대유행 등의 이유로 공급문제가 발생할 수 있는 축산업을 대체하기 위한 기술로 세포배양을 통해 실험실에서 육류나 우유를 만드는 것이다. 또 화이트 바이오분야에서는 친환경 고분자 생산 미생물, 빅데이터 기반 생태건강성 평가기술이 꼽혔다. 국가생명공학정책연구센터 김흥열 센터장은 “코로나19 백신 개발을 계기로 바이오 혁신기술을 얼마나 잘 준비하고 확보했느냐에 따라 국민 건강은 물론 경제적 가치 창출에 중요하다는 것을 재인식하게 됐다”라며 “포스트 코로나를 넘어 포스트 팬데믹을 대비할 수 있는 혁신기술은 바이오 미래유망기술의 집합체가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스페이스X 민간인 우주여행 ‘인스퍼레이션4’ 승무원단에 포함된 소아암 생존자가 공개됐다. AP통신에 따르면 22일(현지시간) 미국 테네시주 세인트주드아동연구병원은 내과 보조의사 헤일리 아르세노(29)가 의료책임자로 인스퍼레이션4에 합류하게 됐다고 공식 발표했다. 아르세노가 우주여행에 성공하면 미국 물리학자 샐리 라이드의 기록을 깨고 미국 최연소 우주인이 될 전망이다. 아르세노는 지난 달 5일 승무원단 합류 제안을 받았다. 22일 공식 발표 전까지 소아암 생존자라는 사실 외에 다른 신상정보는 철저히 베일에 가려져 있었다. 아르세노는 “한 달 반 동안 인생의 가장 큰 비밀을 지켰다. 이제는 세계인과 이 기쁜 소식을 공유할 수 있게 됐다”고 BBC에 밝혔다.아르세노는 세인트주드소아연구병원 내과 준의사(PA)다. 우리에게는 생소하지만, 의사를 대신해 환자를 진단하고 약을 처방하는 등 실제 의사와 같은 역할을 하는 의료 전문가다. 그녀 역시 뼈암으로 10살 때 세인트주드소아연구병원에서 골종양 제거와 방사선 치료를 받고 왼쪽 무릎을 제거, 티타늄 소재 인공뼈를 이식했다. 완치 후에는 같은 소아암 환자를 돌보기 위해 의사가 돼 병원을 다시 찾았다. 인공보철물 때문에 여전히 걸음이 불편하고 불쑥 불쑥 올라오는 통증에 시달리기도 하지만 소아암 퇴치에 대한 열정이 대단하다. 인스퍼레이션4 승무원단 제안을 단박에 수락한 것도 모두 소아암 환자들을 위해서였다. 2018년 아버지가 신장암으로 돌아가신 후 걱정이 이만저만이 아닌 어머니도 끈질기게 설득했다. 아르세노는 “항공우주공학자인 오빠와 시누이가 우주여행이 얼마나 안전한지 내게 확신을 주었다. 두 사람 도움으로 어머니도 안심시켰다”고 전했다. 아르세노는 “어릴 적 암과의 사투가 우주여행을 준비시켰다. 강인함을 얻었다. 불가능한 일에도 기대를 걸고 질주를 멈추지 않는 법을 배웠다”고 밝혔다. 이어 “암 환자가 미래를 내다보는 것은 정말 어려운 일이다. 이번 임무를 통해 소아암 환자들이 미래를 상상할 수 있기를 바란다”고 설명했다. 그는 “다른 암 생존자와 소아암 환자에게도 하늘은 이제 한계도 아니라는 걸 보여주고 싶다. 소아암 환자가 우주로 간 암 생존자를 보는 건 매우 큰 의미가 있을 것”이라고 강조했다.아르세노가 우주여행에 성공하면 미국 최연소 우주인이 된다. 1978년 미 항공우주국(NASA)에 합류, 1983년 당시 32살의 나이로 지구 저궤도에 진입하면서 미국 최초이자 최연소 여성 우주비행사가 된 물리학자 샐리 라이드의 기록을 2년 이상 앞서게 된다. 또한 인공보철물을 달고 우주로 가는 첫 번째 지구인이기도 하다. 미 항공우주국(NASA)의 엄격한 기준 때문에 불과 몇 년 전까지만 해도 인공보철물을 단 사람이 우주로 가는 건 상상도 할 수 없는 일이었다. 하지만 민간우주여행 시대가 열리면서 상황이 달라졌다. 아르세노는 “이번 임무가 아니었다면 나는 결코 우주비행사가 될 수 없었을 것”이라면서 “인스퍼레이션4 임무가 신체적으로 완벽하지 않은 사람에게도 우주여행의 길을 열어줄 것”이라고 설명했다.미국 결제처리 업체 '시프트4페이먼트'의 창업자이자 최고경영자(CEO)인 재러드 아이잭먼(38)은 스페이스X의 유인 우주선 '크루 드래건'의 좌석을 사들여 '인스퍼레이션4'라는 이름의 민간우주여행을 추진하고 있다. 올해 4분기로 예고된 인스퍼레이션4는 승무원 4명 모두 민간인으로만 구성된 최초의 우주비행이다. 더불어 세인트주드소아연구병원을 위해 2억 달러(약 2222억 원) 기금 모금도 함께 추진 중이다. 지금까지 900만달러(약 100억 원)의 기부금이 모였다. 인스퍼레이션4 승무원단을 이끄는 재러드 아이잭먼(38)과 아르세노를 제외하고 남은 두 자리는 병원 기부자 중 1명과 시프트4페이먼트 고객 중 1명으로 채워질 예정이다. 구체적 신원은 3월 공개된다.미국 결제처리 업체인 ‘시프트4페이먼트’ 창업자이자 최고경영자(CEO)인 아이잭먼은 23억 달러(약 2조5000억 원)의 재산을 보유한 억만장자다. 10대 시절 컴퓨터 수리 등으로 돈벌이를 하다가 고등학교를 중퇴하고 결제처리업체 MSI에 입사했다. 이 과정에서 고교 졸업장은 있어야 한다는 부모님의 요구에 검정고시(GED)를 봤고 나중에는 대학 학위도 받았다. MSI에서 6개월간 일하다가 할아버지가 준 1만 달러(약 1110만 원)를 가지고 시프트4페이먼트의 전신인 ‘유나이티드 뱅크 카드’를 창업했다. 이렇게 시작된 시프트4페이먼트는 지난해 6월 상장에 성공했다. 스페이스X 최고경영자(CEO)인 일론 머스크는 지난 1일 인스퍼레이션4 계획을 발표하는 자리에서 “새로운 형태의 교통수단이 생겼을 때 선구자들이 있기 마련”이라면서 아이잭먼이 그 선구자라고 치켜세우기도 했다.인스퍼레이션4 대장 아이잭먼은 아르세노만큼 이번 임무에 적합한 인물은 없다고 생각한다. 아이잭먼은 “이번 임무가 여기 지구상에서의 성취에 대한 고무적 메시지를 전달할 수 있어야 한다”고 강조했다. 아이잭먼과 아르세노, 곧 공개될 2명의 민간 우주인들은 몇 달간 스페이스X와 함께 우주선 작동법, 응급사태 대비 등을 훈련한 후 우주선 ‘드래건’에 탑승한다. 로켓은 10월경 미 항공우주국 케네디 우주센터에서 발사되며, 지구 궤도를 2-4일 선회할 예정이다. 이번 우주여행에 들어가는 비용은 공개되지 않았다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

태양계의 모든 행성은 태양의 자전 방향과 같은 방향으로 공전한다. 행성은 원시 태양 주변에 있던 가스와 먼지 디스크인 원시 행성계 원반에서 생성되었기 때문에 거의 예외 없이 별과 같은 방향으로 공전하는 것이 일반적이다. 하지만 과학자들은 예외적으로 별과 반대 방향으로 공전하는 외계 행성이 있을 수 있다고 보고 있다. 별의 자전 방향과 반대로 공전하는 역주행 행성이 생길 수 있는 몇 가지 방법이 있기 때문이다. 첫 번째는 우연히 별 주변을 지나가던 떠돌이 행성이 중력에 의해 포획되는 경우다. 사실 태양계의 위성 중에도 행성의 자전 방향과 반대로 공전하는 역행성 위성이 있다. 토성의 위성 포이베(Phoebe)가 대표적인 경우다. 역행성 위성과 마찬가지로 우주를 유랑하는 떠돌이 행성이 우연히 별의 중력에 의해 포획된 경우 역행성 행성이 될 수 있다. 두 번째 방법은 아예 원시 행성계 원반의 축이 변하는 경우다. 두 개의 별이 서로를 도는 쌍성계는 흔하다. 만약 동반성의 중력이 충분히 강하다면 원시 행성계 원반을 거의 뒤집어 놓을 수 있다. 동반성이 아니라도 다른 별이 우연히 가까운 위치에서 빠르게 지나가면서 공전면을 바꿀 수도 있다. 최근 과학자들은 실제로 이런 사례를 발견했다. 덴마크 오르후스 대학의 항성 천체물리학 센터 연구팀이 이끄는 국제 과학자팀은 지구에서 900광년 떨어진 K2-290라는 쌍성계에서 실제로 이런 사례를 확인했다. K2-290A는 적어도 두 개의 외계 행성을 거느리고 있는데, 각각 해왕성과 목성보다 약간 작은 크기다. 두 행성 모두 수성보다 가까운 거리에서 모항성을 공전하고 있다. 연구팀은 이 두 행성의 공전 궤도가 90도보다 더 큰 124도로 기울어져 있는 것을 발견했다. 180도 뒤집어진 것은 아니지만, 비스듬하게 반대 방향으로 공전하는 셈이다. 이렇게 가까운 거리에서 공전하는 행성이라면 포획에 의한 역행성 행성의 가능성은 떨어진다. 더구나 하나가 아닌 두 개의 행성이 같은 각도로 공전하는 것은 행성이 형성되는 단계인 원시 행성계 원반 자체가 기울어지면서 생긴 결과로 봐야 한다. 만약 K2-290A가 다른 행성과 소행성을 거느리고 있다고 해도 같은 각도로 기울어져 있을 것으로 예상된다. 이런 형태의 역행성 행성계는 이론적으로 그 존재가 예상되긴 했지만, 멀리 떨어진 외계 행성의 공전 각도를 측정하기 어려워 직접 관측은 힘들었다. 그러나 강력한 망원경과 최신 관측 기술의 발달로 하나씩 그 존재가 밝혀지고 있다. 역행성 행성계에 대한 연구는 이제 시작단계다. 천문학자들은 역주행이 행성계에 어떤 영향을 주는지 알아내기 위해 연구를 계속할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인류보다 앞선 문명을 지닌 외계인은 SF 영화나 소설의 단골 소재다. 하지만 지금까지 과학자들은 지적 외계인은 고사하고 아주 단순한 외계 미생물조차 증명하지 못했다. 과학자들은 지난 수십 년간 지적 외계인이 증거가 될 수 있는 전파 신호를 찾아 헤맸지만, 특별한 성과를 거두지 못했다. 외계 문명의 증거를 찾는 과학자들은 계속해서 우주의 신호를 분석하는 한편 새로운 돌파구를 찾기 위해 노력하고 있다. 나사 고다드 우주 비행 센터의 라비 코파라푸와 그 동료들은 대표적인 대기 오염 물질 중 하나인 이산화질소(NO2)가 외계 문명의 단서가 될 수 있다고 주장했다. 연구팀이 천체물리학 저널 (Astrophysical Journal) 발표한 내용에 따르면 여러 가지 대기 오염 물질 가운데 이산화질소만이 가진 몇 가지 장점이 있다. 대기 오염 물질 중 오존층 파괴 물질인 염화불화탄소 (CFCs, 프레온 가스) 같은 경우 자연적으로는 거의 존재하지 않는 인공 유기 화합물이기 때문에 대기 중에서 검출한다면 외계 문명의 강력한 증거가 될 수 있다. 하지만 현재 관측 기술로는 관측이 힘들 뿐 아니라 해당 외계 문명이 프레온 가스를 사용하지 않을 가능성도 있다. 어쩌면 이 외계 행성에서도 오존층 파괴 문제로 사용금지 됐을 수 있기 때문이다. 이산화질소는 내연 기관의 연소 과정과 여러 산업 제조 과정에서 생산되는 물질로 해당 외계 문명이 산업화 과정을 거쳤다면 대기 중 상당량이 남아 있을 가능성이 크다. 물론 자연적으로도 생성된다는 단점이 있으나 지구처럼 이론적으로 예상되는 것보다 훨씬 많은 양이 이산화질소가 포착된 외계 행성이 있다면 산업 활동의 징후로 의심할 수 있다. 이산화질소의 존재는 외계 행성이 모항성 앞을 지날 때 대기를 통과한 빛의 스펙트럼을 분석하면 확인할 수 있다. 물론 외계 행성의 대기 스펙트럼을 분석하는 일은 매우 어려운 일이다. 특히 목성처럼 큰 가스 행성이 아니라 지구와 비슷한 크기의 작은 외계 행성인 경우 더 어렵다. 행성이 아무리 밝아봐야 별 밝기의 수십억 분의 1에 불과하기 때문이다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 현재 발사 예정인 제임스 웹 우주 망원경이나 다른 차세대 망원경을 사용하면 가능성이 있다는 결과를 얻었다. 다만 30광년 이내에 있는 태양 비슷한 별 주변을 공전하는 지구 비슷한 외계 행성의 대기에서 이산화질소를 검출하기 위해서는 400시간 정도 관측이 필요하다. 차세대 우주 망원경은 중요한 관측 목표가 매우 많아서 외계 행성 하나에 이렇게 많은 시간을 할애하기가 쉽지 않다. 따라서 관측 목표를 매우 신중하게 결정할 필요가 있다. 실제 관측에 들어가기 전에 실제로 정확하게 이산화질소의 양을 측정할 수 있도록 관측 모델도 정교하게 가다듬어야 한다. 당장 관측이 가능하진 않겠지만, 연구팀은 앞으로 더 정교한 3D 모델을 만들 계획이다. 이런 연구를 통해 언젠가는 외계 생명 혹은 문명의 징후를 지닌 행성을 실제로 찾게 될 날이 올지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com  

휴양지로 유명한 인도양의 섬나라 몰디브에서 밧줄에 꽁꽁 묶인 고래상어가 포착됐다. 현지 주민은 8일 몰디브 남부 푸바물라섬에서 고래상어 한 마리를 구조하려다 실패했다고 밝혔다. 수도 말레에서 남쪽으로 약 484㎞ 거리에 있는 푸바물라섬은 몰디브에서도 가장 이국적인 환초지대로 손꼽힌다. 하지만 속이 훤히 들여다보일 만큼 맑고 깨끗한 푸바물라섬 바다도 플라스틱 습격에서는 자유롭지 못하다. 몰디브 바닷속 미세플라스틱 농도가 세계 최고 수준이라는 것을 증명하듯, 푸바물라섬 바다에서는 플라스틱 쓰레기에 고통받는 해양 생물을 심심찮게 볼 수 있다. 이달 초에도 폐밧줄에 꽁꽁 묶인 고래상어가 포착돼 주민들이 적잖은 충격을 받았다.핵물리학자로 현지에서 다이빙샵을 운영하는 나시드 모하메드 로누는 “막 바다로 들어가려는 찰나 어린 고래상어가 보트로 다가왔다. 고래상어는 밧줄과 플라스틱 쓰레기에 완전히 뒤엉켜 괴로워하고 있었다”고 밝혔다. 미처 옷을 다 챙겨 입을 겨를도 없이 물속으로 뛰어든 그는 고래상어를 옭아맨 밧줄을 제거하기 시작했다. 고래상어의 등부터 왼쪽 지느러미, 꼬리까지 결박한 밧줄의 일부를 끊어내자 깊이 팬 상처가 드러났다. 얼마나 오래 밧줄에 묶여 있었는지 등 쪽에는 상흔이 선명했다. 지느러미 아래쪽으로는 또 다른 플라스틱 쓰레기도 뒤엉켜 있었다. 고무 소재의 폐밧줄은 제법 질겼다. 로누는 나머지 밧줄을 마저 잘라내기 위해 보트로 돌아가 다른 칼을 챙겼다. 그사이 불쌍한 고래상어는 깊은 바다로 순식간에 자취를 감췄다.로누는 “고래상어를 찾아 몇 시간 동안 바다를 뒤졌지만 끝내 다시 만나지 못했다”면서 “며칠 내로 고래상어를 찾아 구조하고 싶다”는 뜻을 드러냈다. 그러면서 “유령그물 등 플라스틱 쓰레기는 해양 생물에게 재앙적 결과를 안겨다 준다. 플라스틱 소비를 줄이는 것을 고려해달라”고 호소했다. 약 1200개의 작은 섬으로 이뤄진 몰디브에는 여러 섬에 각각 130여 개의 리조트 시설이 자리 잡고 있다. 그런데 여기서 나온 일회용 플라스틱 쓰레기가 제대로 처리되지 않고 흘러들면서 인근 해양 오염은 갈수록 심화하고 있다.특히 5㎜ 이하의 미세플라스틱 농도는 세계에서 가장 높은 수준이다. 호주 플린더스 연구팀 조사에 따르면 몰디브 나이파루섬 인근 바다의 미세플라스틱 농도는 1㎏당 55∼1127에 달하는 것으로 조사됐다. 이는 미세플라스틱 오염이 심각한 것으로 악명 높은 인도 남부 타밀나두주 인근 바다의 관련 수치 3∼611보다 훨씬 높은 수치다. 이에 이브라힘 모하메드 솔리 몰디브 대통령은 일회용 플라스틱 퇴출을 천명했다. 지난해 7월 몰디브 의회가 일회용 플라스틱 수입을 금지하는 법안을 통과시킨 데 이어, 11월 솔리 대통령은 2023년까지 일회용 플라스틱 사용을 단계적으로 금지하는 내용의 환경부 계획을 승인했다.　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

우주만큼이나 오래된 별들의 집단인 성단 속에 숨어 있던 어두운 비밀이 들추어졌다. 지구로부터 7800광년 거리에 있는 NGC 6397 성단이 그 중심부에 수많은 작은 블랙홀들을 품고 있다고 한 새로운 연구가 밝혀냈다. 연구자들은 NASA의 허블 우주망원경과 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성을 이용해 NGC 6397 소속 별들의 움직임을 분석한 결과, 이 성단의 중심부에 성단 총질량의 0.8~2%에 이르는 '중심 암흑 성분'이 있다는 추정에 도달했다. 이 추정 물질이 보이는 특성은 중간질량 블랙홀과 일치한다. 중간질량 블랙홀이란 크기가 별이 붕괴한 후에 생기는 항성 블랙홀보다는 크고 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀보다는 작은 중간급의 블랙홀을 일컫는다. 그러나 중간질량 블랙홀이 형성되는 과정은 아직까지 명확게 밝혀지지 않은 상태이며, 다만 매우 거대한 항성의 중력붕괴에 의해 형성된 항성 블랙홀의 일종으로 여겨지고 있다. 또한 지금까지 중간질량 블랙홀의 후보들이 몇 개 발견되었을 뿐이며, 이번에 발견된 NGC 6397 속의 암흑성분은 그 후보 명단에 올라 있지 않은 것이다. 프랑스 파리 천체물리학연구소의 저자 에두아르도 비트랄과 가리 마몬은 "확산된 암흑성분의 유효 반경이 작기 때문에 그것이 조밀한 별(백색 왜성과 중성자별)과 항성질량 블랙홀로 구성되어 있음을 시사한다"고 밝혔다. 이어 "항성질량 블랙홀은 성단에서 25% 이상 벗어나지 않는 한도 내에서 확산된 암흑성분의 질량을 지배해야 한다"고 덧붙였다.  비트랄은 중심핵의 밀도가 유달리 높은 성단의 한 유형을 언급하며 "우리 연구는 중심핵 붕괴 구상성단의 중심에 있는 블랙홀 집단의 질량과 범위에 대한 정보를 모두 제공하는 최초의 연구"라고 설명했다.  새로운 연구는 지구에서 가장 가까운 구상성단 중 하나인 NGC 6397을 훨씬 먼 성단의 연구에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 밀집된 블랙홀들은 중심핵 붕괴 성단의 일반적인 특징으로, 이러한 별들의 집단은 레이저 간섭계 중력파 관측소에서 감지 된 중력파의 뚜렷한 소스일 수 있다. 자세한 연구결과는 '천문학과 천체물리학' 저널 2월 11일자 온라인판에 게재됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

한국시간으로 10일 새벽, 아랍에미리트(UAE)가 쏘아올린 화성 탐사선 ‘알 아말’이 붉은 행성에 도달했다. 지난해 7월 20일 일본 다네가시마 우주센터에서 발사돼 약 7개월간 4억 9350만㎞를 비행한 결과다. ‘희망’이라는 뜻의 아말은 아랍권 최초로 개발에 성공한 화성 탐사선이다. 전 세계에서도 궤도 진입까지 성공한 건 미국과 구소련, 유럽우주국(ESA), 인도에 이어 다섯 번째다. 서울 시민보다도 적은 인구(약 963만명)의 소국이 중동 역사상 우주에서 가장 먼 거리에 닿은 것이다. 수십년간 주요 강대국이 독점하다시피 한 우주 개발 분야에서 이들이 이룬 쾌거에 모두가 주목했다. 사라 알 아미리(34) UAE 첨단과학기술부 장관은 이런 놀라운 결과를 이끌어낸 핵심 인물이다. 불과 서른살의 나이에 장관으로 발탁됐고, 5년도 안 되는 짧은 시간에 지구인의 우주 개발사에 한 획을 그었다.“우주는 내 운명” 어린 시절 꿈 이룬 30대 여성 장관 이란에서 태어나 UAE로 이주한 뒤 수도 아부다비에서 자란 아미리는 어릴 때부터 우주에 대한 꿈을 키웠다. 12살 무렵, 우리 은하와 가장 가까운 안드로메다 은하의 사진을 우연히 보게 된 게 계기였다. 그는 “수치로 이해할 수 없는 별, 태양계, 행성, 거기 존재하는 것에 매료됐다”고 돌아봤다.아미리는 샤르자 아메리칸대에서 컴퓨터 공학을 전공했다. 컴퓨터가 작동하는 방식과 설계에 흥미를 느꼈다. 그렇다고 우주 탐사의 꿈을 잃은 건 아니었다. 그는 “당시엔 우주 개발 프로그램이 없었다. 늘 꿈꿨지만, 실현할 수 있을 거라 생각하지 않았다”고 했다. 2009년, 현재는 무함마드 빈 라시드 우주센터(MBRSC)로 통합된 아랍에미리트 고등과학기술연구원(EIAST)에서 엔지니어 직종의 면접을 보면서 우주가 자신의 운명이라는 것을 깨달았다. 아미리는 “우주는 당신의 두뇌에 도전한다. 이 세계가 어떻게 진화했는지, 행성이 어떻게 만들어졌는지, 개인과 여러 종이 어떻게 존재하는지, 정말 이해하지 못하는 지점에 도달하게 한다”며 “이런 질문에 답하는 유일한 방법은 과학”이라고 말했다.이번 화성 탐사선 프로젝트(Emirates Mars Mission, EMM)는 올해 건국 50주년을 맞은 UAE의 숙원 사업이다. UAE는 석유가 고갈된 이후의 미래를 고민하며 줄곧 과학 기술의 중요성을 강조해왔다. 2014년부터 무함마드 빈 라시드 알막툼 총리 주도로 본격적인 우주 개발이 시작됐고, 아미리도 그 중 하나로 참여했다. 그가 EISAT에서 맡은 첫 번째 프로젝트가 2009년 한국 위성 벤처기업 쎄트렉아이와 함께한 소형 지구 관측 위성 ‘두바이샛 1’ 개발이었다. 2013년엔 ‘두바이샛 2’를 만드는 등 인공위성, 무인항공기 개발 업무를 하다가 2016년에 에미리트 과학위원회의 책임자로 임명됐고, 2017년 장관직까지 올랐다.‘롤러코스터’ 업무 성공엔 젊고 유능한 인재 있었다 물론 화성 탐사선 개발은 고난의 연속이었다. 우주 개발 기술이 부족한 MBRSC 연구원들은 지난 6년간 미국 콜로라도대 볼더캠퍼스의 대기우주물리학연구소와 애리조나주립대, 버클리 캘리포니아대 등과 협력했다. 팀원들은 이번 프로젝트에 ‘롤러코스터’라는 별명을 붙였다고 한다. 중요한 고비가 이어지고, 계속 긴장의 끈을 늦출 수 없었기 때문이다.아미리도 “경쟁에 늦게 합류한 나라인 우리를 보고 사람들이 ‘미쳤다’고 생각하는 건 자연스럽다”고 했다. 그럼에도 ‘희망’은 포기할 수 없었다. 그는 “EMM은 하늘과, 미래를 바라보도록 했다”며 “우리는 화성에 대한 전 세계의 이해도를 높이고 있다”고 말했다. 특히 이번 프로젝트가 주목받은 건 아미리가 30대 초반의 젊은, 여성 과학자라는 점 때문이다. 이는 국민 평균 연령이 30대일 정도로 ‘어린’ 국가 덕이다. 젊은 세대에게 더 많은 기회를 줘야 한다는 사회적 공감대가 높다. 아미리는 2016년 세계경제포럼(WEF)에 연사로 초청받았을 때 20대 후반이었지만 “팀 내에서 내 나이는 많은 편”이라고 밝혔다. 그는 “우리 작업은 사고의 전환이 필요하다”며 “인구의 30%를 차지하는 15~29세가 더 많은 역할을 해야 한다”고 강조했다.일반적으로 아랍권 국가에서 여성의 취업이나 사회 참여가 쉽지 않을 거란 생각도 깼다. UAE는 첨단과학부 내 연구진의 80%를 차지할 정도로 여성의 참여율이 높다. EMM 개발팀에서도 여성 비율이 34%였다. 과학자뿐 아니라 의사, 회계사, 교사, 은행원 등 여성은 직종을 가리지 않고 왕성한 활동을 하고 있다. 아미리는 ‘중동에서 여성으로 일하는 게 어려울 것’이라는 편견에 회의적인 시각을 드러냈다. 그는 “대학 과학 분야의 졸업생 대부분이 여성이며, 우주 프로그램에서도 직원 절반이 여자다. 전세계적인 성차별과 불평등은 이곳에서 볼 수 없다”며 “아이러니하게도 국제 단체들과 만나는 자리에서는 내가 유일한 여자인 경우가 많더라”고 꼬집었다.최초로 화성 기후 측정…“과학엔 한계 없다” 코로나19의 전세계 대유행에도 탐사선 개발에 성공한 그는 지난해 영국 BBC가 뽑은 ‘올해의 여성 100인’에 이름을 올렸다. 그는 “바이러스는 우리가 개인으로 성찰하고 성장하는 세계를 절대적인 고요함에 빠져들게 했다”며 “연약한 세계의 지속 가능성을 위해 공동의 노력이 필요하다”고 밝혔다. 2017년에는 글로벌 지식 컨퍼런스 TED 강연에서 에미리트인 최초로 연설했다. 아미리는 “나는 도전을 선택했다”며 “시도해본 적 없지만 안 된다고 말하지 않는다. 나에겐 실패는 아무런 문제도 되지 않기 때문”이라고 말했다.화성에 도달한 아말은 앞으로 지구인의 인식의 지평을 넓히는 임무를 맡았다. 이때까지 화성 탐사선이 주로 지질학에 초점을 맞췄던 것과 달리, 최초로 화성의 연간(Martian year) 날씨와 기후를 파악할 계획이다. 화성 시각으로 1년(687일)간 55일마다 한 번씩 화성을 돌며 3가지 장비로 상·하층부 대기와 표면 등을 관측한다. 첫 번째 탐사 데이터는 오는 9월, 전 세계 과학자들이 이용하도록 공개된다. EMM 팀은 12월경 상세 분석 결과도 내놓을 예정이다. 이안 블래치포드 영국 과학박물관장은 “아말은 화성 기후와 관련해 가장 포괄적이고 전체적인 그림을 제공할 것”이라고 했다. 아미리에게 과학은 국제 협력을 이루는 가장 좋은 수단이다. 그는 “UAE의 프로젝트가 과학, 공학, 수학 분야 미래를 위해 더 많은 이들에게 영감을 주기를 바란다”며 “과학은 한계도 없고 국경도 없다. 인류 모두의 이익을 위한 개인의 열정만 있다”고 강조했다. 김정화 기자 clean@seoul.co.kr◆사라 알 아미리는 누구 · Sarah bint Yousef Al Amiri 1987년 이란 출생, 이후 UAE로 이주2008년 두바이 샤르자 아메리칸대 컴퓨터공학 학사2009년 에미리트 첨단과학기술연구원(EIAST) 근무2011년 무함마드 빈 라시드 우주센터(MBRSC) 근무2014년 샤르자 아메리칸대 컴퓨터공학 석사2017년~ 첨단과학기술부 장관2020년 화성 탐사선 ‘아말’ 개발 및 발사　　　　영국 BBC 선정 ‘올해의 여성 100인’

아랍에미리트(UAE)가 세계에서 다섯 번째로 화성 궤도 진입에 성공했다. UAE의 화성궤도선 ‘아말'(아랍어로 희망이라는 뜻)이 한국시간으로 10일 오전 0시 57분, 27분 간의 손에 땀을 쥐는 기동 끝에 화성 궤도에 진입하는데 성공했다고 UAE 무함마드빈라시드우주센터(MBRSC)가 발표했다. 아말 화성궤도선은 2020년 7월 19일 일본 H-IIA 로켓에 실려 다네가시마(種子島) 우주센터를 떠난 후 7개월 동안 시속 12만1000㎞의 속도로 4억9300만㎞의 우주공간을 날아간 끝에 화성에 도착했다. 그리고 마침내 10일 저녁 7시 30분(한국시간 10일 0시 30분)부터 27분 동안 감속 엔진을 가동해 화성 주위를 공전할 수 있을 만큼 속도를 시속 1만8000㎞까지 감속해 궤도 진입을 시도했다. 지상 관제소 미션 관계자들은 그동안 무슨 일이 일어났는지 지켜보며 최선을 다할 수밖에 없었던 긴장된 시간이었다. 화성에서 지구까지 신호가 전달되는 데는 11분이 걸리므로 아말은 화성 궤도 진입시 지구의 원격 조종 없이 자율조정 시스템으로 기동해야 했다. 아말 개발과 발사, 운용 프로젝트를 총괄한 옴란 샤라프 MBRSC 에미리트화성임무(EMM) 책임자는 “아말은 이전에 겪어보지 못한 힘과 압력에 노출됐다”면서 “여러 도전적인 상황을 이겨내고 화성 궤도 진입이라는 엄청난 이정표를 세웠다”며 자축했다. 아말이 궤도 삽입 기동을 준비하는 동안 UAE 우주국의 사라 알 아미리 회장은 “이것은 인류의 놀라운 여정이었다”고 토로했다. 아말의 성공적인 화성 궤도 진입으로 UAE는 미국, 러시아, 유럽연합, 인도에 이어 화성에 도달한 다섯 번째 나라가 되었다. 총 2억 달러가 투입된 아말 우주선의 화성 궤도 진입 성공은 암울한 화성 임무 통계를 조금 밝게 채색한 셈인데, 그동안 인류가 시도했던 화성 비행의 약 절반이 실패했던 터이다. 화성 궤도 진입은 아말에게 있어 임무 팀이 사전에 정확하게 연습할 수 없었던 6개의 추진기를 27분 동안 분사해야 하는 중요한 단계였다. 아말은 이제 기기의 전원을 켜고 '새 집'에 정착하기 전 몇 달 동안은 임시 궤도를 돌게 된다. 지상의 미션 관계자들은 오는 5월 우주선을 과학 궤도로 이전할 계획이다. 과학 궤도는 55시간마다 한 차례씩 화성의 적도 상공을 공전하면서 화성의 상-하층부 대기 현상을 종합적으로 연구할 수 있는 우주선의 새로운 궤도다. 아말의 임무는 화성 시간으로 1년(687일) 동안 지속될 예정이다. 스포츠유틸리티차량(SUV) 크기로 무게가 1350㎏인 아말 궤도선은 과학자들이 화성 표면 근처의 날씨, 서로 다른 대기층 사이의 연결, 화성의 대기가 우주로 사라진 과정을 연구 할 수있는 세 가지 장비를 탑재하고 있다. 미션 과학자들은 이 데이터가 화성 표면의 먼지 폭풍이 대기 손실에 미치는 영향과 글로벌 기상 시스템이 서로 어떻게 관련되는지 이해하는 데 도움이 되기를 기대하고 있다. UAE는 우주 분야로 빠르게 진출했다. 아말은 UAE 최초의 지구궤도 위성인 두바이샛 1호가 발사된 지 10년 만에 화성 도전에 성공한 것이다. 아말 미션 외에도 UAE는 2024년에 달에 기술 착륙선을 발사할 계획이며, 장기적 우선 순위를 포함하는 ‘화성 2117’이라는 이름의 100년에 걸친 화성 탐사 전략을 가지고 있다.MBRSC는 미국 콜로라도대 볼더 캠퍼스 대기 우주물리학연구소, 애리조나 주립대, 캘리포니아대 버클리 캠퍼스 등과 협력해 6년 여에 걸쳐 아말을 개발했다. UAE 정부는 화성 탐사를 포함한 우주 연구에 지금까지 200억 디르함(약 6조6000억 원)을 투입했다. UAE는 석유가 풍부한 산유 부국이지만 화석 연료 이후 시대를 대비하기 위해 혁신적인 미래 기술에 집중적으로 투자하고 있다. UAE는 아말의 관측 데이터를 전 세계에 공유함으로써 화성에 대한 인류의 이해를 높이는 데 기여하길 희망하며, 아말의 화성 탐사가 UAE의 과학연구와 혁신 가속화뿐 아니라 중동의 젊은 세대가 과학분야에서 연구하고 경력을 키워나갈 수 있도록 돕기 위해 계획된 것이라고 밝힌 바 있다. 아말의 성공 소식이 전해지자 두바이의 세계 최고층 빌딩인 부르즈 칼리파에서는 축하쇼가 벌어졌다.아말의 성공적인 화성 궤도 진입에 이어 중국의 화성탐사선 톈원(天問) 1호도 하루 뒤 아말과 같은 기동으로 궤도 진입을 시도하며, 5월에 탐사선을 착륙시킨다. 미국의 탐사 로버 퍼서비어런스도 오는 19일 새벽 화성 대기권에 진입해 착륙을 시도한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

아랍에미리트(UAE)가 쏘아 올린 아랍권 최초의 화성탐사선 ‘아말’(아랍어로 희망)이 화성 궤도 진입에 성공했다고 현지 언론들이 9일(이하 현지시간) 일제히 보도했다. 화성탐사선 발사는 전 세계에서 미국, 유럽연합(EU), 옛 소련, 중국, 인도, 일본에 이어 일곱번째였으며 화성 궤도 진입에 성공한 것은 미국과 옛 소련, 유럽우주국(ESA), 인도에 이어 다섯 번째다. 아말은 이날 저녁 7시 30분(한국시간 10일 0시 30분)부터 감속 엔진을 가동해 속도를 시속 1만 8000㎞까지 낮추며 화성 궤도에 진입했다. 화성 상공 240㎞ 궤도에 진입하며 화성 궤도 안착을 알린 아말은 두달 뒤 탐사 궤도인 화성 상공 1400㎞ 궤도에 이르면 최종적으로 궤도 진입에 성공하게 된다. 화성 궤도 진입을 시작한 것은 지난해 7월 20일 미쓰비시중공업의 발사체 ‘H2A’에 실려 일본 다네가시마(種子島) 우주센터를 떠난 지 7개월 가까이 흐른 뒤다. 아말은 그동안 시속 12만 1000㎞의 속도로 4억 9300만㎞의 우주공간을 날아갔다. 아말이 화성 궤도에 최종 안착하면 화성 대기를 1년간 탐사한다. 기상 변화는 물론 계절 단위의 변화까지 관측해 전세계 과학자들에게 공유한다는 계획이다. UAE의 우주 탐사는 지구에서 가장 가까운 천체인 달 탐사를 건너뛰고 태양계 심우주인 화성 탐사에 먼저 도전했다는 점에서 주목받는다. 이 나라가 우주 개척에 괄목할 만한 성장을 한 것은 대한민국과의 기술 협력이 큰 토대가 됐다. 인공위성 ‘두바이샛’ 1호와 2호를 한국 기업인 세트렉아이를 통해 개발해 2009년과 2013년 발사하는 데 성공했다. 아말 탐사선 프로젝트는 2014년부터 시작됐지만 2006년부터 두바이샛 1호 개발을 위해 한국과 협력하며 역량을 축적했다. UAE는 석유 의존에서 벗어나 과학기술을 토대로 한 산업구조 전환을 추진하고 있다. 첨단 과학기술 연구를 위한 교육 프로그램을 활성화시켰고 대학에는 물리학과를 비롯해 과학기술 관련 전공이 개설됐다. 이 과정에 여성 과학자들이 두각을 나타냈다. 아말 개발에 참여한 연구자의 34%가 여성 과학자다. 정부의 정책적 지원을 등에 업고 과학과 공학, 수학 분야 여성 과학자들이 입지를 넓히고 있다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

지난해 초신성 폭발 임박설로 관심을 모았던 오리온자리 알파별 베텔게우스의 밝기가 갑자기 줄어들었던 이유는 이 별에서 방출한 대량의 먼지구름 탓으로 실제 폭발까지는 10만 년 이상 남았다는 연구 결과가 나왔다. 호주국립대 메리디스 조이스 박사가 주도한 국제연구진은 항성 진화와 맥동의 유체역학(베텔게우스는 크기와 밝기가 변하는 맥동변광성) 그리고 별의 지진(성진)의 이론적 계산을 사용해 베텔게우스의 밝기 변화 여부를 분석했다.그 결과 현재 베텔게우스는 수소의 핵융합이 마무리되고 있으며 그 핵융합의 생성물로서 중심핵에 쌓인 헬륨을 통한 2단계 핵융합이 시작되고 있는 것으로 나타났다. 이는 이 별의 핵이 약 1억℃에 도달했을 때 일어나는 것으로 3개의 헬륨 핵이 충돌하고 융합해 탄소 핵을 형성한다. 이 연소 과정이 끝나는 언젠가 중심핵은 붕괴, 초신성 폭발을 일으켜 성간 공간에 먼지와 가스가 있는 영역인 성운을 생성하는 것이다. 하지만 이런 초신성 폭발이 일어나기까지의 시간은 아직 10만 년 이상 남아있다고 연구진은 결론지었다.138억년에 걸친 우주의 시간 규모로 따지면 10만 년 뒤는 내일 같은 것이지만, 안타깝게도 지금 사람들은 목격할 수 없다. 또 베텔게우스의 맥동 구조는 ‘카파 메커니즘’(kappa-mechanism)이라는 현상에 의해 작동해 185(±13.5)일과 400여일이라는 2가지 주기로 밝게 빛나거나 어두워지는 것으로 확인됐다. 게다가 지난해 초 대폭적인 밝기 감소는 별이 맥동하는 움직임과 함께 별에서 방출된 대량의 먼지구름이 관계하고 있는 것도 시사됐다. 베텔게우스의 크기는 지금까지 태양계에 둘 경우 목성 궤도까지의 거리보다 더 큰 반지름으로 여겨졌다. 태양과 목성까지의 평균 거리는 약 7억8000만㎞다. 하지만 이번 연구에서는 베텔게우스의 반지름이 태양 반지름(약 69만㎞)의 약 750배(약 5억2000만㎞)로 기존 연구에서 추정되던 반지름의 3분의 2 정도 크기인 것으로 나타났다. 이처럼 별의 물리적 크기를 알면 지구로부터의 거리도 정할 수 있다. 지금까지는 약 640~700광년으로 추정해왔지만 태양 반지름의 약 750배임을 고려하면 530광년으로 이는 기존에 알려진 것보다 100광년 이상(약 20~25%) 가까운 것이다. 이에 따라 100광년이나 가까운 경우라면 10만년 뒤라고 해도 실제로 베텔게우스가 초신성 폭발을 일으켰을 때 지구가 위험에 노출될 확률이 높아진다는 우려가 나오지만, 먼 미래 폭발한다고 해도 지구에는 큰 영향이 없다고 연구진은 말했다.베텔게우스는 초신성 폭발을 일으킬 것으로 여겨지는 후보들 가운데 지구와 가장 가까운 거리에 있어 앞으로도 얼마 동안은 매우 중요한 연구 대상이 될 것이다. 폭발 전 어떤 일이 일어나는지 연구할 중요한 기회를 줄 것이라고 연구진은 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr