노벨상은 아직도 여성과 흑인에게는 ‘넘사벽’이다. 20~21세기에 걸친 역대 노벨상 수상자 가운데 여성·흑인 수상자 비율은 각각 10%에 훨씬 못 미친 것으로 나타나 여전히 성별·인종적 다양성이 부족하다는 지적이 나온다. 역대 노벨상 수상자 931명과 28개 단체 가운데 여성은 57명(6%), 흑인은 16명(2%)에 그쳤다고 미국 CNN 방송이 지난 9일(현지시간) 보도했다. 경제학상 발표만을 앞둔 올해 노벨상의 경우 여성 수상자가 절반 가까이 차지했다. 수상자 9명 중 여성은 앤드리아 게즈(물리학상), 에마뉘엘 샤르팡티에·제니퍼 다우드나(화학상), 루이즈 글릭(문학상) 등 4명이다. 화학상의 경우 여성 과학자 2명이 함께 수상했는데, 화학상 수상자 중 여성이 공동 수상한 것은 처음이다. 물리학상을 받은 게즈는 이 부문에서 여성으로서 네 번째로 수상했다. 노벨상 첫 여성 수상자는 1903년 상을 받은 마리 퀴리(물리학상)다. 여성 수상자는 21세기 들어 급격히 늘었다. 지난 20년간 여성 노벨상 수상자 수는 올해를 포함해 28명으로, 역대 여성 수상자 절반에 이른다. 노벨상 시상이 1901년 시작된 점을 고려하면 20세기 100년간 여성 수상자 수와 21세기 20년간 수상자 수가 비슷한 셈이다. 특히 2009년은 5명의 여성 노벨상 수상자를 배출해 한 해 최다 수상을 기록한 해이기도 하다. 흑인 노벨상 수상자는 지금까지 평화상 부문에서 12명과 문학상 3명, 경제학상 1명이 전부다. 생리의학상, 물리학상, 화학상 등 과학 부문에선 수상자가 전무하다. 올해 노벨상 수상자 중에서도 흑인은 없다. CNN은 “과학 부문의 노벨상을 받은 여성 과학자의 수는 느린 속도로 증가하고 있지만, 흑인 수상자는 증가 속도가 매우 더뎌 인종 다양성의 관점에서는 상황이 매우 좋지 않다”고 분석했다. 마크 짐머 미 코네티컷대 화학과 교수는 “인종 다양성 부족의 근본 원인은 노벨상이 아니라 사회 체계에 있다고 본다”며 “과학계 내의 다양성 부족 문제는 특정 계층에 대한 정보 부족 문제로도 이어질 수 있다. 모든 인구가 과학을 접할 수 있도록 노력해야 한다”고 강조했다. 괴란 한손 스웨덴 왕립과학원 사무총장도 ‘네이처’지 논평을 통해 “노벨위원회가 후보자 추천을 골고루 받기 위해 전 세계 연구대학에 접근하는 실질적인 노력을 했지만 이미 과학이 서유럽과 북아메리카 출신에게 장악된 상태여서 해결될 수 없었다”고 지적했다. 한편 올해 경제학상 수상자는 12일 오후 6시 45분에 발표될 예정이다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

올해 노벨상 수상자 중 경제학상 발표만 남겨 둔 가운데 여성이 올해 수상자 9명 중 4명으로 절반 가까이 차지했지만 역대 수상자의 성별·인종적 다양성은 여전히 부족한 것으로 나타났다. 미국 CNN 방송은 9일(현지시간) “역대 노벨상 수상자 931명과 28개 단체 중 여성은 57명으로 전체의 6%, 흑인은 16명으로 2%가 채 안 된다”고 지적했다. 특히 CNN은 “과학 부문의 노벨상을 받은 여성 과학자의 수는 느린 속도로 증가하고 있지만, 인종 다양성의 관점에서는 상황이 매우 좋지 않다”고 평가했다. 흑인 수상자의 경우 현재까지 평화상 부문에서 12명, 문학상 3명, 경제학상 1명이 전부다. 생리의학상, 물리학상, 화학상 등 과학 부문에서 배출된 흑인 수상자는 120년이 된 노벨상 역사상 단 한 명도 없다.첫 흑인 수상자는 1950년에서야 나왔는데, 미국 외교관 랠프 번치가 팔레스타인 문제를 조정한 공로로 노벨평화상을 수상했다. 올해 수상자가 발표된 5개 부문에서도 아직 흑인은 없다. 마크 짐머 코네티컷 칼리지 화학과 교수는 “인종 다양성 부족의 근본 원인은 노벨상이 아니라 사회 체계에 있다고 본다”면서 “과학계 내의 다양성 부족 문제는 특정 계층에 대한 정보 부족 문제로도 이어질 수 있다. 모든 인구가 과학을 접할 수 있도록 노력해야 한다”고 강조했다. 여성 역시 전체 수상자 중 6%밖에 되지 않지만 최근에는 그 비중이 점점 늘어나고 있다.올해 화학상의 경우 에마뉘엘 샤르팡티에·제니퍼 다우드나 등 여성 과학자 2명이 함께 수상했는데, 이 부문의 공동 수상자에 여성만 이름을 올린 것은 이번이 처음이다. 또 물리학상을 받은 앤드리아 게즈는 역대 4번째 물리학상 수상자다. 마리 퀴리가 1903년 물리학상으로 첫 여성 노벨상 수상자가 된 이래 2009년에는 5명의 여성이 수상해 한 해 최다 수상 기록을 세웠다. 21세기 들어 20년간 여성 노벨상 수상자 수가 올해를 포함해 28명으로 전체의 절반을 차지했는데, 노벨상 시상이 1901년 시작된 점을 고려하면 지난 세기 100년간 전체 여성 수상자 수(29명)와 최근 20년이 거의 비슷한 셈이어서 여성의 비중이 대체로 늘어나는 추세라고 할 수 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

프랑스 파리11대학(파리 샤클레대) 이론물리학·통계모델링 연구실, 핀란드의 스포츠 훈련기기 제조사 폴라일렉트로요 공동연구팀은 스마트워치를 착용하고 있는 사람들의 훈련 거리와 시간 데이터를 사용해 마라톤 경기 결과를 정확하게 예측할 수 있는 수학 모델을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 10월 7일자에 실렸다. 연구팀은 폴라일렉트로요에서 개발한 스마트워치를 사용하고 있는 마라톤 주자 약 1만 4000명에게서 수집한 160만회에 해당하는 훈련 거리, 시간 정보와 운동 후 체내 젖산염 수치 같은 생리의학적 데이터를 결합시켜 실제 마라톤 경기 결과를 예측할 수 있는 수학 모델을 만들었다. 수학 모델 예측치가 실제 경기 결과와 거의 일치한다는 것도 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2020년 노벨화학상은 유전자 편집기술을 한 단계 발전시켜 ‘크리스퍼 유전자 가위’ 기술을 개발한 프랑스와 미국 여성 과학자 2명에게 돌아갔다. 이번 노벨화학상은 120년 노벨상 역사상 처음으로 여성 과학자 2명만 수상자로 선정됐다는 점에서 주목받고 있다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 7일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스 출신 에마누엘 샤르팡티에(52) 독일 막스플랑크 감염생물학연구소 교수, 제니퍼 다우드나(56) 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “샤르팡티에 교수와 다우드나 교수는 유전자를 원하는대로 편집할 수 있는 첨단 생물학 기술인 ‘크리스퍼 캐스9(CRISPR/Cas9) 유전자 가위’를 개발해 생명과학 분야의 발전과 난치성 유전질환을 정복할 수 있는 바탕을 마련했다”라고 평가했다. 유전자 가위기술은 말 그대로 가위를 이용해 DNA를 자르고 붙이는 편집을 가능케 하는 유전체 교정기법이다. 이 기술을 활용하면 그동안 난치병으로 알려진 유전질환 치료는 물론 특정 병균에 강한 식물이나 동물 품종을 만들어 낼 수 있기 때문에 생명과학 분야에서는 ‘마법 지팡이’로 알려져 있다. 그렇지만 1세대, 2세대 유전자 가위는 비정상적 유전자만 잘라내는 것이 아니라 비슷한 유전자를 잘라내는 오류가 발생해 엉뚱한 유전질환을 발생시킬 가능성이 컸다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 샤르팡티에 교수와 다우드나 교수는 2012년 ‘캐스9’이라는 단백질과 가이드RNA로 구성된 크리스퍼 유전자 가위를 개발해 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 그 결과를 발표했다. 이들이 만든 크리스퍼 유전자 가위는 캐스9 단백질은 그대로 두고 필요한 DNA 위치로 데려다 주는 가이드RNA를 교체하면서 특정 유전자를 오류 발생 없이 정확하게 교정할 수 있으며 제작 비용이 상대적으로 저렴하고 대량생산도 가능해 진정한 맞춤형 치료가 가능하도록 했다는 장점이 있다. 다우드나 교수는 또 다른 유전자 가위 전문가인 펑 장 매사추세츠공과대(MIT) 교수가 이끄는 브로드연구소와 크리스퍼 유전자가위 기술의 특허권을 갖고 세기의 재판을 벌여 주목받기도 했다. 샤르팡티에 교수는 2018년 11월 중국 남방과학기술대 허젠쿠이 교수가 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 에이즈에 걸리지 않도록 유전자 교정한 쌍둥이 맞춤형 아기를 만든 사건에 대해 다른 과학자, 윤리학자들과 함께 유전자 편집 기술을 규제하고 관리, 감독할 수 있는 국제 거버넌스 체계를 구축하자는 성명서를 발표하기도 했다. 국내 크리스퍼 유전자 가위 전문가로 잘 알려진 김진수 서울대 화학과 교수는 “이번 수상자들은 3세대 유전자 가위의 작동원리를 최초로 규명함으로써 유전자 가위를 활용할 수 있게 했으며 실제 치료에 활용됐다면 노벨생리의학상을 받았을 업적”이라며 “이들 덕분에 동물이나 식물 세포에서 유전자 편집을 할 수 있게 되고 유전자 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있게 됐다”라고 말했다.샤르팡티에 교수와 다우드나 교수는 1901년 이후 185명의 노벨화학상 수상자 중 6, 7번째 여성 수상자로 이름을 올렸다. 2018년 프랜시스 아널드 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 5번째 여성 노벨화학상 수상자로 이름을 올린지 2년 만이다. 또 두 과학자는 전날 노벨물리학상 수상자로 선정된 앤드리아 게즈 미국 캘리포니아 로스앤젤레스(UCLA) 교수와 함께 노벨상 수상자 연령으로는 젊은 축에 속하는 50대라는 점도 주목받고 있다. 이번 화학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 510만원)가 주어지는데 두 사람이 각각 500만 스웨덴크로나씩 나눠 갖게 됐다. 노벨위원회는 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 발표한다. 시상식은 매년 12월 10일 노벨의 기일에 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 성대하게 열렸지만 올해는 코로나19의 여파로 인해 각국 대사관과 대학에서 상패와 상금을 전달하는 모습을 TV로 중계할 예정이다. 노르웨이 오슬로에서 열리는 노벨 평화상 시상식도 참석 인원을 최소화해 개최할 것으로 알려졌다. 한편 현택환 서울대 석좌교수는 글로벌 정보서비스기업 클래리베이트 애널리틱스의 ‘피인용 우수연구자’ 24명 중 한 명으로 꼽히면서 국내 언론들이 올해 화학상 유력후보로 지목했지만 수상으로 이어지지는 못했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올해의 노벨 물리학상은 블랙홀을 수학적으로 증명하고 관측으로 발견한 두 팀, 영국과 독일, 미국 과학자 3명에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 6일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 로저 펜로즈(84) 영국 옥스퍼드대 교수와 라인하르트 겐젤(68) 독일 막스플랑크 외계물리학연구소 소장이자 미국 캘리포니아 버클리대 교수, 안드레아 게츠(55) 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 교수가 선정됐다고 밝혔다. 이들의 블랙홀 연구 성과에 대해 데이비드 하빌랜드 노벨물리위원회 위원장은 “올해 수상자들의 발견은 초거대 압축 물체(블랙홀) 연구에 새로운 지평을 열었다”고 평가했다. 노벨위원회는 또한 “펜로즈 교수는 일반상대성이론을 바탕으로 명확히 블랙홀의 존재를 예측했으며 겐젤 교수와 게츠 교수는 우리은하 중심에 초거대 고밀도 천체가 있음을 입증함으로써 우주의 가장 독특한 현상인 블랙홀에 대한 이해를 높이고 우주에 대한 시각을 확장시켰다”고 평가했다. 펜로즈 교수는 2018년 타계한 스티븐 호킹 박사와 함께 1965년에 ‘펜로즈-호킹 블랙홀 특이점 정리’를 발표해 우주 곳곳에 블랙홀이 존재한다는 것을 보여주었다. 아인슈타인의 일반상대성이론이 맞는다면 우주에는 반드시 ‘특이점’이 존재한다는 것을 수학적으로 증명했한 것이다. 이들이 증명해 낸 특이점이 바로 빅뱅과 블랙홀이다. 노벨위원회는 펜로즈 교수의 수상을 발표하며 “펜로즈 교수가 상대성 이론을 바탕으로 실제 블랙홀이 어떤 모습을 가져야 하는가, 우주에서 어떤 모습으로 존재하는가를 상세히 기술한 업적을 세웠다”고 소개했다. 이 ‘특이점’ 연구는 호킹 박사와 함께 연구한 것으로, 만약 호킹이 살아 있었다면 공동수상했을 거라는 관측이 유력하다.이런 점에 비추어 볼 때 노벨상 수상은 장수가 필수조건임을 다시한번 증명한 셈이라 하겠다. 겐젤 교수와 게츠 교수는 펜로즈 교수의 수학적 증명에 따르면 우주 곳곳에는 태양 질량의 수 백만 배에 해당하는 ‘초거대 고밀도 천체(블랙홀)’가 있을 것이라 보고 은하계 중심에 위치한 별들의 운동을 오랜 시간 관측함으로써 블랙홀 존재를 실질적으로 입증해냈다. 이들은 1990년대부터 세계 최대 망원경 사용하여 우리은하의 중심부를 관측한 결과, 궁수자리 A*(A별)에 보이지 않는 거대한 블랙홀이 있으며 이것이 별들의 궤도를 통제한다는 것을 발견했다. 이 블랙홀의 질량은 태양의 400만 배이지만, 태양계보다 크지 않은 공간에 압축돼 있다.블랙홀의 존재를 이론적으로 증명하고 가장 확실한 관측 조건을 밝혀낸 이들 3명의 과학자 덕분에 덕분에 오늘날 수천억 개로 추정되는 거대은하의 중심에는 블랙홀이 있다는 사실이 밝혀졌다. 지난해 전세계 과학자 200여명이 참여한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT)로 인류 최초로 블랙홀이 관측할 수 있었던 것도 이번 수상자들의 연구 때문이라고 할 수 있다. 올해 노벨물리학상은 지난해 우주배경복사에 이어 연이어 우주론 분야에서 수상자를 배출하면서 이례적이라는 평가를 받고 있다. 또 게츠 교수는 1901년 이후 215명의 노벨물리학상 수상자 중 4번째 여성 수상자로 기록됐다. 2018년 도나 스트릭랜드 캐나다 워털루대 교수가 3번째 여성 노벨물리학상 수상자로 이름을 올린 지 2년 만이다. 이번 물리학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 510만원)가 주어지는데, 펜로즈 교수가 절반인 500만 스웨덴크로나를 받고, 겐젤 교수와 게츠 교수가 각각 250만 스웨덴크로나를 받게 된다. 하지만 매년 12월 10일 노벨의 기일에 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 성대하게 열리던 시상식은 올해는 코로나19의 여파로 인해 각국 대사관과 대학에서 상패와 상금을 전달하는 모습을 TV로 중계할 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

2020년 노벨물리학상은 블랙홀을 발견한 영국, 독일, 미국 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 6일(현지시간) 올해 노벨물리학상 수상자로 로저 펜로즈(84) 영국 옥스퍼드대 교수와 라인하르트 겐첼(68) 독일 막스플랑크 외계물리학연구소장이자 미국 캘리포니아 버클리대 교수, 앤드리아 게즈(오른쪽·55) 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “펜로즈 교수는 일반상대성이론을 바탕으로 블랙홀의 존재를 예측했으며, 겐첼 교수와 게즈 교수는 우리 은하 중심에 초거대 고밀도 천체가 있음을 입증함으로써 우주의 가장 독특한 현상인 블랙홀에 대한 이해를 높이고 우주에 대한 시각을 확장시켰다”고 평가했다. 펜로즈 교수는 2018년 타계한 스티븐 호킹 박사와 함께 1965년에 ‘특이점 정리’를 발표함으로써 우주 곳곳에 블랙홀이 존재한다는 것을 보였다. 펜로즈 교수는 호킹 박사와 함께 아인슈타인의 일반상대성이론이 맞는다면 우주에는 반드시 ‘특이점’이 존재한다는 것을 수학적으로 증명했다. 이들이 증명해 낸 특이점이 바로 빅뱅과 블랙홀이다. 겐첼 교수와 게즈 교수는 펜로즈 교수의 수학적 증명에 따르면 우주 곳곳에는 태양 질량의 수백만 배에 해당하는 ‘초거대 고밀도 천체’가 있을 것이라 보고 은하계 중심에 위치한 별들의 운동을 오랜 시간 관측함으로써 블랙홀의 존재를 실질적으로 입증해 냈다. 이번 물리학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(약 13억 510만원)가 주어지는데 펜로즈 교수가 절반인 500만 스웨덴크로나를 받고 겐첼 교수와 게즈 교수가 각각 250만 스웨덴크로나를 받게 된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

게즈 교수, 120년 노벨상 역사상 215명 물리학상 수상자 중 4번째 여성 수상자 2020년 노벨 물리학상은 블랙홀을 발견한 영국과 독일, 미국 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 6일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 로저 펜로즈(84) 영국 옥스포드대 교수와 라인하르트 겐첼(68) 독일 막스플랑크 외계물리학연구소 소장이자 미국 캘리포니아 버클리대 교수, 안드레아 게즈(55) 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “펜로즈 교수는 일반상대성이론을 바탕으로 명확히 블랙홀의 존재를 예측했으며 겐첼 교수와 게즈 교수는 우리은하 중심에 초거대 고밀도 천체가 있음을 입증함으로써 우주의 가장 독특한 현상인 블랙홀에 대한 이해를 높이고 우주에 대한 시각을 확장시켰다”고 평가했다. 펜로즈 교수는 2018년 타계한 스티븐 호킹 박사와 함께 1965년에 ‘특이점 정리’를 발표함으로써 우주 곳곳에 블랙홀이 존재한다는 것을 보였다. 펜로즈 교수는 호킹 박사와 함께 아인슈타인의 일반상대성이론이 맞는다면 우주에는 반드시 ‘특이점’이 존재한다는 것을 수학적으로 증명했다. 이들이 증명해 낸 특이점이 바로 빅뱅과 블랙홀이다. 남순건 경희대 물리학과 교수는 “펜로즈 교수가 이번에 물리학상을 받게된 중요한 공로는 호킹 박사와 함께 연구한 특이점, 즉 블랙홀 연구”라면서 “호킹 박사가 아직 살아있었다면 이번에 공동수상을 하게 됐을 것”이라고 말했다.겐첼 교수와 게즈 교수는 펜로즈 교수의 수학적 증명에 따르면 우주 곳곳에는 태양 질량의 수 백만 배에 해당하는 ‘초거대 고밀도 천체’가 있을 것이라 보고 은하계 중심에 위치한 별들의 운동을 오랜 시간 관측함으로써 블랙홀 존재를 실질적으로 입증해 냈다. 블랙홀의 존재를 이론적으로 증명하고 가장 확실한 관측 조건을 밝혀낸 이들 3명의 과학자 덕분에 덕분에 오늘날 수천억 개로 추정되는 거대은하의 중심에는 블랙홀이 있다는 사실이 밝혀졌다. 지난해 전세계 과학자 200여명이 참여한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT)로 인류 최초로 블랙홀이 관측할 수 있었던 것도 이번 수상자들의 연구 때문이라고 할 수 있다. 올해 노벨물리학상은 지난해 우주배경복사에 이어 연이어 우주론 분야에서 수상자를 배출하면서 이례적이라는 평가를 받고 있다. 또 게즈 교수는 1901년 이후 215명의 노벨물리학상 수상자 중 4번째 여성 수상자로 기록됐다. 2018년 도나 스트릭랜드 캐나다 워털루대 교수가 3번째 여성 노벨물리학상 수상자로 이름을 올린지 2년 만이다.이번 물리학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 510만원)가 주어지는데 펜로즈 교수가 절반인 500만 스웨덴크로나를 받고 겐첼 교수와 게즈 교수가 각각 250만 스웨덴크로나를 받게 된다. 한편 노벨위원회는 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 발표한다. 시상식은 매년 12월 10일 노벨의 기일에 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 성대하게 열렸지만 올해는 코로나19의 여파로 인해 각국 대사관과 대학에서 상패와 상금을 전달하는 모습을 TV로 중계할 예정이다. 노르웨이 오슬로에서 열리는 노벨 평화상 시상식도 참석 인원을 최소화해 개최할 것으로 알려졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 로저 펜로즈(89), 독일 라인하르트 겐첼(68), 미국 앤드리아 게즈(55) 등이 올해 노벨 물리학상 수상의 영예를 안았다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 6일(현지시간) 블랙홀 연구에 기여한 공로로 이들을 수상자로 선정했다고 밝혔다. 앤드리아 게즈는 2018년 수상자인 도나 스트리클런드에 이어 네번째 여성 노벨 물리학상 수상자다. 올해까지 상을 받은 사람은 2020년까지 총 216명이며, 이중 여성은 4명이다. 노벨물리학상은 1901년 X선을 발견한 뢴트겐이 처음 수상했으며 ‘상대성 이론’으로 시간과 공간에 대한 기존 인식에 대변혁을 일으킨 알베르트 아인슈타인, 방사능 분야의 선구자인 마리 퀴리 등 유명 과학자 다수를 수상자로 배출했다. 노벨상 시상식은 그동안 매년 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 열렸지만 올해는 코로나19 여파로 온라인으로 대체된다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

노벨상 상금 지난해보다 100만 스웨덴크로나 늘어난 1000만 스웨덴 크로나 2020년 노벨 생리·의학상은 C형 간염바이러스 발견하고 감염 메커니즘을 밝혀낸 미국 과학자 2명과 영국 과학자 1명에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 하비 알터(85) 미국 국립보건원(NIH) 교수와 마이클 하우튼(70) 캐나다 알버타대 교수, 찰스 라이스(68) 미국 록펠러대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 3명의 과학자는 C형 간염바이러스를 발견함으로써 혈액검사로 바이러스 감염 여부를 사전에 파악해 예방할 수 있게 해줘 인류의 건강 증진에 크게 기여했다”고 평가했다. 이번에 수상한 3명의 과학자 모두 ‘예비 노벨생리의학상’으로 알려진 래스커상 임상의학분야에서 C형 간염 바이러스 발견과 관련해 상을 받았다. 알터 교수와 하우튼 교수는 2000년에 공동으로, 라이스 교수는 2016년에 수상해 노벨상 수상자로 일찌감치 낙점됐다는 평가를 받기도 했다. C형 간염바이러스(HCV)는 각종 간염, 간경변, 간암 등의 원인으로 지목받고 있다. 1989년 처음 발견된 C형 간염은 전파 경로도 불분명하고 백신이나 특효를 보이는 치료제도 없었다. 하비 알터 교수는 1970년대 중반 수혈과 관련된 바이러스가 만성 간염을 일으킨다는 사실을 처음 발견하고 학계에 보고했으며 호튼 교수는 1989년 게놈 분석을 통해 알터 교수의 발견이 C형 간염 바이러스 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 이들은 수혈을 통한 간염 발생 위험을 줄이는 스크리닝 모델을 개발했다. 라이스 교수는 C형 간염 바이러스 내부 단백질 구조를 처음 밝혀내고 인체에 거부반응을 보이지 않고 독성이 없는 치료제를 생산하는데 성공했다. 최종기 서울아산병원 소화기내과 교수는 “C형 간염 바이러스는 말라리아, 결핵, 후천성면역결핍증(HIV)와 함께 4대 감염 질환으로 꼽히는데 이번 수상자들 덕분에 C형 간염바이러스 환자의 분류는 물론 완치까지도 가능해졌다”라고 설명했다.C형 간염 바이러스를 전공한 김승택 한국파스퇴르연구소 인수공통바이러스연구팀장은 “이번 수상자들은 이전까지 알려지지 않은 바이러스를 새로 발견하고 치료제를 개발하는데 크게 공헌한 사람들”이라며 “일반적으로 만성 바이러스 질환은 항바이러스 치료제를 평생 먹어야 하지만 이들의 연구 덕분에 C형 간염 바이러스를 95% 이상 완전히 치료가 가능해졌는데 이는 대단한 연구성과로 감염병 역사에 획을 그은 것으로 봐야 할 것”이라고 말했다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 510만원)가 주어지는데 3분의 1씩 나눠 갖게 된다. 노벨위원회는 6일 물리학상, 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 기존에 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 열렸지만 올해는 코로나19 영향으로 수상자들이 자국에서 상을 받는 모습이 TV중계될 예정이다. 노르웨이 오슬로에서 열리는 평화상 시상식은 예년보다 축소된 규모로 개최된다. 한편 현택환 서울대 석좌교수는 글로벌 정보서비스 기업 클래리베이트 애널리틱스가 매년 선정하는 ‘2020년 피인용 우수연구자’에서 화학분야 연구자 중 한 명으로 선정됐다. 현 교수가 선정된 것은 2014년 유룡 카이스트 화학과 교수, 2017년 박남규 성균관대 물리학과 교수, 2018년 로드니 루오프 울산과학기술원(UNIST) 교수에 이어 한국 과학자로는 네 번째다. 나노결정 합성 연구를 진행한 현 교수가 이번 우수연구자로 선정되면서 노벨 화학상 부문 후보로 거론되고 있지만 가능성은 크지 않아 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘예비 노벨생리의학상’ 래스커상 수상으로 일찌감치 수상자로 낙점 2020년 노벨 생리·의학상은 C형 간염바이러스 발견하고 감염 메커니즘을 밝혀낸 미국 과학자 2명과 영국 과학자 1명에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 하비 알터(85) 미국 국립보건원(NIH) 교수와 마이클 하우튼(70) 캐나다 알버타대 교수, 찰스 라이스(68) 미국 록펠러대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 3명의 과학자는 C형 간염바이러스를 발견함으로써 혈액검사로 바이러스 감염 여부를 사전에 파악해 예방할 수 있게 해줘 인류의 건강 증진에 크게 기여했다”고 평가했다. 이번에 수상한 3명의 과학자 모두 ‘예비 노벨생리의학상’으로 알려진 래스커상 임상의학분야에서 C형 간염 바이러스 발견과 관련해 상을 받았다. 알터 교수와 하우튼 교수는 2000년에 공동으로, 라이스 교수는 2016년에 수상해 노벨상 수상자로 일찌감치 낙점됐다는 평가를 받기도 했다. C형 간염바이러스(HCV)는 각종 간염, 간경변, 간암 등의 원인으로 지목받고 있다. 1989년 처음 발견된 C형 간염은 전파 경로도 불분명하고 백신이나 특효를 보이는 치료제도 없었다. 하비 알터 교수는 1970년대 중반 수혈과 관련된 바이러스가 만성 간염을 일으킨다는 사실을 처음 발견하고 학계에 보고했으며 호튼 교수는 1989년 게놈 분석을 통해 알터 교수의 발견이 C형 간염 바이러스 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 이들은 수혈을 통한 간염 발생 위험을 줄이는 스크리닝 모델을 개발했다. 라이스 교수는 C형 간염 바이러스 내부 단백질 구조를 처음 밝혀내고 인체에 거부반응을 보이지 않고 독성이 없는 치료제를 생산하는데 성공했다.최종기 서울아산병원 소화기내과 교수는 “C형 간염 바이러스는 말라리아, 결핵, 후천성면역결핍증(HIV)와 함께 4대 감염 질환으로 꼽히는데 이번 수상자들 덕분에 C형 간염바이러스 환자의 분류는 물론 완치까지도 가능해졌다”라고 설명했다. C형 간염 바이러스를 전공한 김승택 한국파스퇴르연구소 인수공통바이러스연구팀장은 “이번 수상자들은 이전까지 알려지지 않은 바이러스를 새로 발견하고 치료제를 개발하는데 크게 공헌한 사람들”이라며 “일반적으로 만성 바이러스 질환은 항바이러스 치료제를 평생 먹어야 하지만 이들의 연구 덕분에 C형 간염 바이러스를 95% 이상 완전히 치료가 가능해졌는데 이는 대단한 연구성과로 감염병 역사에 획을 그은 것으로 봐야 할 것”이라고 말했다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 510만원)가 주어지는데 3분의 1씩 나눠 갖게 된다. 노벨위원회는 6일 물리학상, 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 기존에 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 열렸지만 올해는 코로나19 영향으로 수상자들이 자국에서 상을 받는 모습이 TV중계될 예정이다. 노르웨이 오슬로에서 열리는 평화상 시상식은 예년보다 축소된 규모로 개최된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이른바 빅뱅으로 불리는 대폭발이 일어나 우주가 형성된 지 불과 10억 년도 채 지나지 않은 초기 우주에서 한 초질량 블랙홀의 중력 그물에 얽힌 은하 여섯 개가 발견됐다. 이탈리아 국립천체물리연구소(INAF) 등 국제연구진은 우주가 시작된 직후 하나의 초질량 블랙홀 주위에 이렇게 많은 은하가 밀집한 사례는 이번이 처음이라고 밝혔다. 우주 초기에 발생한 블랙홀들은 최초의 별들의 붕괴로부터 형성한 것으로 여겨지지만, 천문학자들은 지금까지 이들 블랙홀이 어떤 방법으로 빠르게 태양의 10억 배에 달하는 질량으로 거대하게 성장할 수 있었는지는 잘 알지 못했다. 그런데 이번 연구에서는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT) 등을 사용해 초질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 여섯 은하가 그물처럼 얽히고설켜 있는 모습이 발견돼 이들 은하가 블랙홀의 연료로 쓰일 많은 가스를 포함한 그물망 같은 구조 안에서 성장하고 있음을 시사한다. 초질량 블랙홀은 비교적 흔한 우주의 현상으로, 우리 은하를 포함한 대부분 은하의 중심에 출현한다. 연구 주저자로 INAF의 천문학자 마르코 미뇰리 박사는 “이 연구는 우주 초기의 초질량 블랙홀을 이해하려는 열망 덕분에 추진됐다”면서 “이는 극단적인 은하 시스템으로 우리는 지금까지 초기 초질량 블랙홀의 존재에 대해 적절하게 설명하지 못했다”고 지적했다.이 초질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 여섯 은하는 모두 우리 은하의 300배 이상 크기에 달하는 거미줄 같은 우주 가스 속에 얽혀 있다. 미뇰리 박사는 “우주의 그물 가닥(웹 필라멘트)은 거미줄과 같다”면서 “은하들은 그 가닥들이 교차하는 곳에 멈춰 성장한다”면서 “은하들과 그 중심의 초질량 블랙홀에 연료를 공급하기 위해 사용할 수 있는 가스의 흐름은 그 가닥들을 따라 흐를 수 있다”고 설명했다. 태양 10억 개의 질량을 지닌 이 초질량 블랙홀로부터 얽혀 있는 커다란 거미줄 같은 구조에서 나오는 빛은 우주가 탄생한 지 9억 년쯤 됐을 때부터 지구에 날아오기 시작했다. 이 발견은 빅뱅 이후 비교적 풍부하지만 이처럼 극단적인 초질량 블랙홀들이 어떻게 그렇게 빨리 형성했는지에 관한 퍼즐의 일부 조각을 채우는 데 도움이 됐다고 연구진은 말했다. 최초의 블랙홀들은 우주가 태어난 지 처음 9억 년 안에 질량이 10억 배까지 도달하려면 매우 빠르게 성장했던 것으로 추정된다. 이번 연구에서는 초기 우주의 초질량 블랙홀이 빠르게 성장할 수 있었던 이유가 암흑물질 헤일로 때문일 수 있다고 예측한다. 암흑물질 헤일로는 암흑물질로 구성된 은하의 가상적 구성 요소를 말한다. 연구에 공동저자로 참여한 미국 존스홉킨스대 교수인 콜린 노먼 박사는 “이번 발견은 거대한 거미줄 모양의 구조들에 있는 암흑물질 헤일로 안에서 초질량 블랙홀들이 형성하고 성장한다는 이론을 지지한다”고 말했다. 이처럼 암흑물질로 이뤄져 보이지 않는 넓은 영역은 초기 우주에서 엄청난 양의 가스를 끌어들인 것으로 여겨진다. 그 가스와 보이지 않는 암흑물질이 함께 은하와 블랙홀이 진화할 수 있는 거미줄 같은 구조를 형성해 블랙홀들이 초질량이 되도록 했다는 것이다.이번에 발견된 여섯 은하는 현재 지구나 우주에 기반을 둔 망원경을 사용한 관측 연구에서 발견된 일부분에 지나지 않을 수 있다. 이들 은하보다 덜 밝은 은하들을 찾으려면 더 큰 망원경이 필요하다. 이에 대해 또 다른 공동저자인 INAF의 천문학자 바르바라 발마베르데 박사는 “우리는 이제 빙산의 일각을 발견했으며 이 초질량 블랙홀 주변에서 지금까지 발견한 몇몇 은하는 단지 가장 밝을 뿐”이라고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 10월호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2020년 노벨상 수상자 발표가 오는 5일(현지시간)부터 12일까지 스웨덴 스톡홀름과 솔나, 노르웨이 오슬로 등지에서 진행된다. 노벨위원회에 따르면, 순차적으로 생리의학상(5일 오후 6시30분), 물리학상(6일 오후 6시45분), 화학상(7일 오후 6시45분), 문학상(8일 오후 8시), 평화상(9일 오후 6시), 경제학상(12일 오후 6시45분) 등 총 6개 부문에서 수상자가 발표될 예정이다. 올해 한국에서는 화학상에 가장 관심이 높다. 서울대 석좌교수이자 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 단장인 현택환 단장(56)이 예상 수상자 명단에 올라 있기 때문이다. 노벨평화상 후보로는 오는 11월 3일 미국 대통령선거에서 승부를 펼칠 예정인 도널드 트럼프 미국 대통령과 조 바이든 민주당 대선후보가 모두 추천을 받고 있다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령과 그의 정적 알렉세이 나발니 전 러시아진보당 대표도 평화상 후보다. 노벨문학상의 경우, 올해는 프랑스령 과들루프 출생 마리즈 콩데(83)가 유력하다. 그 외에도 류드밀라 울리츠카야, 무라카미 하루키, 마거릿 애트우드, 응구기 와 시옹오, 앤 카슨, 하비에르 마리아스, 고은 시인, 옌롄커, 아니 애르노, 찬쉐, 코맥 매카시, 돈 드릴로, 마릴린 로빈슨, 자마이카 킨카이드, 위화 등이 물망에 올라 있다. 생리의학상은 암 백신 공동 연구자인 일본 나카무라 유스케 박사가 유력하다. 또한 파멜라 비요르크맨 캘리포니아 공과대학 교수, 잭 스트로밍거 하바드대 교수 등도 거론되고 있다. 물리학상은 미 해군연구소 물리학자들인 토마스 캐롤과 루이스 페코라 박사, 홍제다이 미국 스탠포드 대학교 교수, 알렉스 제틀 미국 버클리대 교수, 카를로스 프랭크 영국 전산 우주론 연구소(ICC) 소장, 훌리오 나바로 캐나다 빅토리아대 교수, 사이먼 화이트 독일 막스플랑크 천체물리학 연구소 전 연구소장 등이 꼽힌다. 노벨상 경제학상 후보자 명단은 아직 발표되지 않았다. 매년 스웨덴 스톡홀름에서 열리던 노벨상 시상식이 올해는 코로나19로 인해 취소됐다. 시상식은 온라인으로 대체될 전망이다. 노르웨이 오슬로에서 별도로 열리는 노벨평화상 시상식은 규모를 줄여 별도로 개최한다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

우리의 태양보다 뜨거운 항성을 불과 2.7일만에 공전할 만큼 바짝 붙어있는 매우 뜨거운 행성이 발견됐다. 최근 스위스 베른대학 등 공동연구팀은 항성 'HD 133112'의 주위를 도는 외계행성 'WASP-189b'를 발견했다는 연구결과를 '천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표했다. 지구에서 약 322광년 떨어진 곳에 위치한 WASP-189b는 태양계 큰형님인 목성의 1.5배 크기로 표면온도는 무려 3200℃에 달할만큼 뜨겁다. 이 정도 온도면 철도 녹여 기체로 만드는 수준으로 역대 발견된 행성 중 가장 극단적인 천체 중 하나라는 것이 연구팀의 설명.이 행성의 극단적인 특징은 항성 HD 133112와 바짝 붙어있기 때문으로 두 천체의 거리는 지구와 태양과 비교하면 20배나 가깝다. 이 때문에 WASP-189b의 공전주기는 3일이 채 되지 않아 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)이라는 별칭으로 불린다. 특히 항성 HD 133112는 태양보다 2000℃는 더 뜨거워 태양같은 색이 아닌 파란색으로 보인다. 논문의 선임저자인 모니카 렌들 박사는 "HD 133112는 행성계를 가진 것 중 가장 뜨거운 별"이라면서 "WASP-189b의 경우 항성과 너무 가까이 붙어있어 공전주기와 자전주기가 일치하는 조석고정 현상이 일어나고 있다"고 설명했다. 곧 지구의 달 처럼 WASP-189b도 한쪽 면만 영구적으로 항성을 바라보는 것으로 이는 행성에 극단적인 환경을 만든다.특히 이번 연구에서는 지난해 12월 유럽우주국(ESA)이 쏘아올린 외계행성 탐사용 우주망원경 위성 ‘키옵스’(CHEOPS)가 사용됐다. 키옵스는 행성을 거느린 것으로 파악된 가까운 항성을 관측하는 용도로 발사된 첫번째 위성으로, 지구 700㎞ 상공을 돌며 ‘해왕성∼지구 크기의 행성’을 집중적으로 관찰하고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

곤충 중에 가장 다양하면서도 화려한 날개를 가지고 있는 것은 나비일 것이다. 나풀거리며 날아가는 나비를 보면 뭔가에 빨려 들어가는 듯한 기분이 든다. 날아다니는 속도는 빠르지 않으나 쉽게 잡지 못한다. 보통 곤충들은 천적으로부터 눈에 띄지 않으려 하고, 빨리 날아 도망가려 하는데 나비는 자신을 드러내고 그리 빨리 날아가지도 않는다.사실 나비의 비행패턴을 보면 매우 빠르게 방향을 바꾼다. 커다란 날개를 노 젓듯 사용해 다른 어떤 곤충들보다 방향을 쉽게 바꾼다. 고속촬영으로 나비의 날갯짓을 살펴보면 날개를 움츠렸다 펴면서 마치 김연아 선수가 빠르게 회전하듯이 몸을 틀기도 한다. 이런 방식으로 천적의 공격을 피하는 것이다. 물리학의 회전운동 원리를 체득한 곤충이라고 할 수 있을 것이다. 나비를 닮은 마이크로 로봇을 만들어 보려는 시도는 많이 있다. 단순히 위아래로 날갯짓하는 로봇이라면 나비처럼 우아하게 날 수 없다. 날개를 접을 수도 있어야 부드러운 나비의 날갯짓을 재현할 수 있을 것이다. 바닷속 물고기들은 주로 좌우로 흔드는 꼬리와 가슴지느러미를 이용해 헤엄을 치는 반면 홍어는 커다란 지느러미를 깃발처럼 펄럭거리며 물속을 부드럽게 미끄러져 나간다. 매우 효율적인 수영법이다. 또 배 밑에 있는 작은 지느러미로 바닥에서는 걸어 다니기도 한다. 미국 버팔로대 기계공학과에서는 몇 년 전 가오리나 홍어의 지느러미가 펄럭거릴 때 생기는 물의 흐름과 소용돌이들을 자세히 연구한 바 있다. 에너지를 적게 쓰면서 오랫동안 앞으로 헤엄을 쳐 나갈 수 있는 원리를 밝힌 것이다. 홍어 지느러미처럼 움직이는 로봇을 만들고 이를 응용해 바닷속을 탐사하는 수중 드론을 만들 수도 있을 것이다. 이미 영국 해군에서는 홍어를 닮은 무인 잠수정에 대해 연구를 하고 있다. 다시 물 밖으로 나와 보자. 인간은 항상 하늘을 나는 꿈을 꿔 왔다. 알라딘의 마술카펫도 그런 꿈을 담은 환상 중 하나이다. 비행기는 닫힌 공간 속에서 경험하는 비행이기 때문에 얼굴을 스쳐 가는 바람의 경험을 하지 못한다. 낙하산이나 행글라이딩은 바람을 느끼게 해 주지만 비행이 아니라 떨어지는 낙하운동이다. 오랜 시간 자유자재로 날아다니는 마술카펫과는 다른 것이다. 날아다니는 카펫을 만들 수 있을까? 2007년 하버드대 연구진은 10㎝ 길이에 0.1㎜ 두께의 막이 1초에 10번씩 0.25㎜의 진폭으로 펄럭거리면 날 수 있음을 보여 주었다. 공기보다 무거운 작은 마술카펫이 날아오를 수 있다는 것을 물리학적으로 보인 것이다. 요즘 마이크로 로봇의 기술은 놀라울 정도로 발전했다. 작은 막에 전기자극을 주면서 막이 움츠러들게 하는 기술은 이미 있고 이 막 위에 얇은 태양전지를 입힌다면 혼자서 오랫동안 스스로 날아다닐 수 있는 ‘카펫’ 드론이 가능할 것이다. 물론 작은 것을 만들었다고 인간을 태운 카펫을 바로 만들 수는 없을 것이다. 그러나 현재의 드론과는 전혀 다른 형태의 마이크로 드론이 천천히 날아다니는 세상을 생각해 볼 수도 있다. 과학과 기술에서는 항상 새로운 생각을 할 필요가 있다. 새로운 생각의 원동력은 상상력이다. ‘이러면 어떨까’ 하는 질문이 상상력으로 이어지는 것이다. 이제 곧 한가위 대명절이다. 유례없는 감염병 대유행으로 모두 지쳐 있는 지금, 재충전을 할 소중한 기회를 갖게 될 것이다. 재충전 후 새로운 상상여행을 계속하면 좋을 것 같다.

미국은 10년 이내 인류를 다시 달로 보낼 계획을 추진하고 있는데 앞으로 이들 우주 비행사가 직면할 가장 큰 위험 중 하나에는 장기적으로 건강에 악영향을 미칠 수 있는 우주 방사선이 있다. 이는 백내장이나 암 또는 신경 퇴행성 질환 등 각종 질병을 일으킬 우려가 있는 것으로 지적되고 있기 때문이다.1960년대부터 1970년대까지 아폴로 계획의 임무에서는 며칠간이라면 인간이 달에 있어도 안전하다는 점이 입증됐지만, 우주 비행사가 얼마나 달에 머물 수 있는지를 계산하는 데 필요한 일일 방사선 허용량을 미국항공우주국(NASA)은 측정하지 않았었다. 하지만 이 수수께끼는 중국과 독일 공동연구진이 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호(25일자)에 게재한 중국 달 탐사선 ‘창어 4호’의 지난해 실험 결과를 통해 밝혀졌다. 연구논문의 공동저자로 독일 킬대학의 천체물리학자인 로버트 비머슈바인그루버 박사는 AFP통신에 “달 표면의 우주 방사선량은 국제우주정거장(ISS) 안에서보다 두세 배 더 높다”고 밝혔다. 달과의 왕복에는 2주 정도가 걸리므로, 그만큼의 피폭량을 고려하면 달에 머물 수 있는 기간은 약 2개월이 한계인 것으로 전해졌다. 방사선량은 인체 조직이 흡수하는 양을 수치화한 단위 ‘시버트’(㏜)로 나타낸다. 연구진에 따르면, 달 표면에서의 피폭량은 하루에 1369마이크로시버트(μ㏜)로, ISS 승무원의 일간 피폭량보다 약 2.6배 높다. 이런 차이는 부분적으로나마 ISS가 지구의 ‘자기 거품’으로 지켜지고 있기 때문이다. 이는 자기권이라고도 불리며 우주방사선의 대부분을 막아준다. 또 비머슈바인그루버 박사는 “달 표면에서 측정한 방사선량은 지구 표면보다 약 200배 높고 미국 뉴욕발·독일 프랑크푸르트행 여객기보다 5~10배 높다”고 밝혔다.다만 만일 2~3개월을 넘어 달에 머물고 싶을 때 대처법은 하나 있다. 주거가 가능한 달 기지를 건설해 그 표면을 두께 80㎝의 달 표면 토양으로 덮으면 방사선 피폭으로부터 몸을 보호할 수 있는 것으로 전해졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 꾸준히 관찰해 오던 혜성에서 ‘원자외선 오로라’가 처음으로 포착됐다. 영국 임페리얼 칼리리 런던의 대기물리학자 마리나 갈란드 박사 연구진은 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코‘(이하 혜성 67P)에서 맨눈으로는 보이지 않는 오로라가 포착됐다고 밝혔다. 극광으로도 불리는 오로라는 태양이 태양풍에 실어 보내는 전기를 띤 하전입자가 지구 자기장을 따라 극지의 대기권 상층부로 유입됐을 때, 대기권의 산소와 충돌하면서 만들어내는 아름다움 빛이다. 이러한 오로라는 태양계에서 수성을 제외한 모든 행성이 가지고 있으며, 목성의 위성인 가니메데와 유로파에서도 오로라 현상이 관측된 바 있다. 다만 지금까지 그 어떤 혜성에서도 오로라가 포착된 적은 없는데, 연구진은 혜성 67p를 2년간 관측한 유럽우주국(ESA)의 로제타 탐사선이 보낸 데이터에서 혜성에도 오로라가 나타날 수 있다는 사실을 처음 활용했다. 연구진은 로제타에 장착된 원자외선 분광기와 이온·전자센서 등을 활용했고, 이 과정에서 맨눈으로는 보이지 않는 원자외선 형태의 오로라가 혜성 67P에서 관측됐다고 설명했다.연구진은 “태양풍을 타고 혜성에 도달한 태양의 하전입자인 전자가 혜성의 얼음과 먼지로 된 가스와 상호작용하면서 오로라를 만들어냈다”면서 “이온전자센서를 이용해 오로라 발생을 유발한 전자를 포착했다”고 밝혔다. 이어 “다만 지구에서는 자기장이 태양풍을 타고 온 하전입자를 극지 대기권 상층부로 보내 독특한 빛을 형성하지만, 혜성에는 이러한 자기장이 없기 때문에, 오로라가 혜성을 둘러싼 채 분산된 형태를 보인다”고 덧붙였다. 전문가들은 혜성 주변에서 오로라를 발견한 것은 매우 놀랍고 흥미로운 사실이며, 이번 연구결과는 지구에도 직접적인 영향을 미치는 태양풍의 변화를 연구하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 과학저널 ’네이처 천문학‘ 최신호에 실렸다. 한편 2004년 3월 아리안 5호 로켓에 탑재돼 우주공간으로 발사됐던 혜성탐사선 로제타는 무려 10년 넘게 고독한 비행을 계속해 2014년 8월 6일 목적지인 67P과 만났다. 혜성 주변을 돌며 임무를 수행한 로제타는 2016년 9월 혜성 지표면에 출동해 장렬히 전사, 12년에 걸친 활동을 마무리했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘봄볕에는 며느리를 내보내고, 가을볕에는 딸을 내보낸다’는 옛 말이 있다. 봄볕은 자외선이 강해 피부에 좋지 않고 가을볕은 피부는 물론 건강에 도움이 된다는 말을 그렇게 표현한 것이다. 실제로 기상청의 분석에 따르면 1991년부터 2019년까지 29년 동안 봄철과 가을철 총일사량과 자외선지수를 분석한 결과 가을이 봄철보다 일사량, 자외선량, 일조시간이 낮고 습도는 높아 야외활동할 때 훨씬 쾌적하게 느낀다. 햇빛은 음식으로 섭취하기가 쉽지 않은 비타민D 합성에도 도움을 준다. 코로나19 때문에 외출이 여의치는 않겠지만 틈틈이 햇볕을 받아야 하는 이유를 제시한 중요한 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 보스턴대 의대 연구팀은 혈중 비타민D 수치가 높은 사람은 코로나19에 감염되더라도 합병증을 앓거나 의식불명이나 저산소증, 최악의 경우 사망에 이르는 등 심각한 상황을 겪지 않는다는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 26일자에 실렸다. 비타민D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어있지만 햇빛을 통해 주로 합성되며 체내에서 면역세포를 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2009년에 임산부 253명을 분석한 결과 출산 당시 비타민D의 활성형태인 ‘25-수산화 비타민D’ 수치가 일정 정도 이하일 경우 자연분만율이 낮아진다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 코로나19에 감염돼 병원에 입원한 235명의 환자에게서 채취한 혈액에서 ‘25-수산화 비타민D’ 수치, 염증성 표지자, 림프구수와 환자의 상태를 분석했다. 분석 결과 25-수산화 비타민D 혈중 수치가 30ng(나노그램)/㎖ 미만인 환자들은 의식불명, 저산소증에 빠지거나 심할 경우 사망에 이르는 경우가 많은 것으로 나타났다. 체내 비타민D 수치가 낮을 경우 체내 염증표지자 수치는 높아지고 림프구 수치는 낮아지는 것으로 확인됐다.40세 이상 환자들의 경우 비타민D가 풍부하면 감염으로 사망할 확률이 51.5% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 비타민D가 체내에 충분하면 코로나19 바이러스에 감염될 위험을 54%까지 낮출 수 있으며 상기도 호흡기 질환을 일으키는 다른 바이러스에 감염되는 것도 예방할 뿐만 아니라 감염되더라도 중증상태에 빠지지 않도록 도와주는 것으로 분석했다. 코로나19 환자에게 합병증을 유발시키거나 중태로 빠지게 만드는 것은 과도한 면역 반응과 사이토카인 폭풍 때문이다. 비타민D가 이런 문제를 막아준다는 것이 연구팀의 설명이다. 마이클 홀릭 분자의학교실 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 비타민D가 사이토카인 폭풍을 막고 코로나19로 인한 사망과 합병증을 줄여준다는 직접적 증거를 보여주는 것”이라며 “일조량이 줄어드는 겨울철에는 비타민D가 부족해지면서 코로나19 감염과 그에 따른 합병증에 취약하게 만드는 만큼 비타민D 보충제를 복용하는 것이 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계는 원자로 이루어져 있다. 일찍이 플라톤은 "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. 지식을 얻는 방법에 대해 “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(atomon)로 이루어져 있으며, 이것이 바로 물질의 보이지 않는 가장 작은 구성요소로서, 세계는 무수한 원자와 공(空) 외에는 아무것도 존재하지 않는다.” 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. 양자론 개척자의 한 사람인 베르너 하이젠베르크는 그 최소 단위에 대해 이렇게 말했다. “우리는 여전히 옛 데모크리토스의 표상을 믿고 있었다. 한 마디로 ‘맨 처음 입자가 있었다’는 표상이었다. (...) 그러나 이런 표상이 틀린 것인지도 모른다. 물질을 계속 쪼개가다 보면 맨 나중에는 더이상 부분이 남지 않고 물질 속의 에너지가 변환될 것이며, 부분은 쪼개지기 전보다 작지 않을 것이다.” 현대 물리학은 물질의 최소 단위에 착상한 데모크리토스의 원자론에서부터 출발했다고 해도 과언이 아니다. 그래서 양자역학의 확립에 기여해 노벨 물리학상을 받은 리처드 파인만은 원자에 대해 이렇게 한 마디로 규정했다. “다음 세대에 물려줄 과학지식을 단 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. 원자는 얼마나 클까? 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. 그럼 원자핵의 크기는 얼마나 될까? 약 10^-15m다. 원자의 100,000분의 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 잠실 야구장만하다면 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. 결국 물질의 크기는 원자핵의 둘레를 돌고 있는 전자에 달린 문제이지만, 원자의 구조에 대한 자세한 얘기는 또 다른 얘기이므로, 여기서는 이런 원자가 온 우주에 얼마나 있는가 하는 문제만 짚어보도록 하자. 자연에는 원소의 종류가 92가지 있고, 그중 수소가 양성자와 전자 하나씩으로 이루어진 가장 단순한 원소다. 그 다음 단순한 원소로 헬륨이 있다. 우주에서 가장 많은 원소는 수소인데 그냥 많은 것이 아니라 다른 모든 원소보다 압도적으로 많다. 질량으로 보면 70%, 원소의 양으로 보면 90%가 넘는다. 그 다음으로 많은 원소는 헬륨이다. 질량으로 28%, 원소의 양으로는 9%를 차지한다. 다른 원소는 모두 합해도 질량으로 2%, 원소의 양으로 0.1%에 지나지 않는다.수소와 헬륨을 합치면 우주 내 물질의 약 99%를 차지한다. 나머지 90종은 1% 미만이다. 그런데 지구는 사정이 좀 다르다. 지구 중심에는 철과 니켈이 풍부하지만 지각에는 산소‧규소‧알루미늄과 같은 원소들이 많다. 바다에는 수소와 산소가 풍부하고 대기는 질소와 산소가 대부분을 차지한다. 이는 철 이하의 원소들이 별 속에서 만들어지고 나머지 중원소들은 초신성이 폭발할 때 만들어져서 지구라는 행성을 형성했기 때문이다. 자연계에 존재하는 92개의 원소들의 이 같은 출생의 비밀을 갖고 있다. 수소와 헬륨 외의 모든 원소는 뜨거운 별 속에서 제조되어 초신성 폭발과 함께 우주 공간으로 흩뿌려지고, 그것들이 지구와 인간 등 뭇 생명체를 빚어냈던 것이다. 별이 우주의 주방인 셈이다. 지구를 벗어나 태양계로 나가면 우주와 비슷한 상황을 볼 수 있다. 태양은 태양계 전체 질량의 99.86%를 차지하는데, 그 대부분이 수소와 헬륨이다. 따라서 태양계 전체로 볼 때 가장 풍부한 원소는 수소와 헬륨이다. 그 다음으로 많은 원소는 산소이고 그 다음은 탄소이다. 우주 전체 원소들의 존재량 비와 비슷한 셈이다. 우주를 이루는 원자의 개수 그렇다면 이 우주에 원자의 개수가 얼마나 되는지 알아보기로 하자. 뜻밖에 간단한 방법으로 알 수 있다. 원자번호 1인 수소 원자의 경우, 1억 개를 한 줄로 늘어세워도, 그 길이는 1㎝를 넘지 않는다. 1억이라면 어느 정도의 숫자일까? 사과 한 알을 1억 배 확대한다면 그 크기가 지구와 같아질 만큼 큰 숫자다. 그러니 원자가 얼마나 작은지는 상상력을 아무리 동원해도 이해하기 힘들다. 도대체 누가 이런 크기를 쟀단 말인가, 하고 짜증이 날 정도다. 그렇다면 또, 그 원자의 무게는 그럼 얼마나 되는가? 아보가드로 수인 6*10^23개만큼 수소를 수소 1몰이라 하는데, 저울에 달면 1g이 나온다. 저 1g 수소의 개수는 지구상의 모든 모래알 수보다 많은 것이다.빅뱅 이후 태초의 우주공간을 가득 채운 물질이 바로 그런 수소다. 캄캄한 공간 속을 수소 구름들이 흘러다니는 풍경을 상상해보라. 그 수소 구름들이 중력으로 뭉치고 뭉친 끝에 마침내 태양과 같은 별을 탄생시킨 것이다. 오늘도 당신 머리 위에서 눈부시게 빛나는 저 태양 같은 별을 만들려면 수소 원자가 몇 개나 있어야 할까? 지수 법칙을 아는 중학생 수학 실력만 있어도 간단히 그 계산서를 뽑아볼 수 있다. 태양 질량 ÷ 수소 원자 질량 =수소 원자 개수 그 답은 약 10⁵⁷개이다. 이 숫자는 옛 인도 사람들이 갠지스 강의 모래알 수라고 말한 1항하사(10^52)보다 10만 배나 많은 수이다. 그러니까 이 숫자만큼의 수소 원자 알갱이들이 모이면 저런 엄청난 태양이 만들어지는 것이다. 그리고 저 태양이 없다면 이 너른 태양계 속에 인간은커녕 아메바 한 마리도 살아갈 수 없다. 물질의 오묘함이 아닐 수 없다. 우리 역시 저 별먼지에서 나온 물질의 조합체가 아닌가? 저런 태양이 각 은하마다 평균 2000억 개가 있고, 그런 은하가 관측 가능한 우주에 또 2조 개 정도 있는 걸로 알려져 있다. 그렇다면 이것들을 다 곱하면 온 우주에 있는 천체들의 원자 수가 나온다. 계산해보면 4*10^80이란 숫자가 나온다. 이것이 우주의 일반물질을 이루고 있는 원자의 개수이다. 그런데 우주는 일반물질이 차지하고 있는 비율이 4%밖에 안된다. 그 나머지는 이른바 암흑물질과 암흑 에너지가 차지한다. 에너지는 아인슈타인의 E=mc^2 방정식에 따라 물질로 치환할 수 있으니까, 여기에 다시 25를 곱하면 대략 온 우주의 원자 개수가 나오는 것이다. 그래서 나온 우주의 모든 원자 개수는 10^82승 개이다. 10^100승인 구골에는 한참 못 미치는 수다. 10^82승 개 원자들이 만드는 우주는 얼마나 물질로 충만해 있을까? 우주 공간의 1조분의 1 정도를 채우고 있을 뿐이라고 한다. 그래서 물리학자는 제임스 진스는 우주의 물질 밀도에 대해 “큰 성당 안에 모래 세 알을 던져넣으면 성당 공간의 밀도는 수많은 별을 포함하고 있는 우주의 밀도보다 높게 된다”고 말했다. 그러니 우주는 사실 텅 빈 공간이나 다를 바가 없다. 우리는 그야말로 색즉시공(色卽是空)의 세계 속에서 살고 있는 것이다. 참고로 우리 몸을 구성하는 원자의 종류는 약 60종이고, 그 개수는 약 10^28승 개이다. 그중 수소가 3분의 2(질량비는 10%)를 차지한다. 그리고 그 수소는 모두 빅뱅 공간에서 탄생한 것이다. 온 우주에서 수소를 만들 수 있었던 환경은 빅뱅 공간이 유일하기 때문이다. 그러므로 여러분은 138억 년 전 빅뱅의 유물을 몸으로 갖고 있다는 뜻이니, 우리 모두는 우주의 역사를 지닌 참으로 유구한 존재라 할 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

유성이 대기권에 진입하다가 물수제비를 뜨는 것처럼 튕겨 우주로 돌아가는 극히 보기 드문 천문 현상이 유성 관측 카메라에 포착돼 화제가 되고 있다. 캐나다 웨스턴온타리오대 천체물리학자 데니스 비다 박사는 23일(현지시간) 트위터를 통해 협정세계시(UTC) 기준으로 22일 오전 3시 53분쯤 독일 북부와 네덜란드 상공에서 어스그레이저(Earth-grazer)로 불리는 유성이 관측 카메라에 목격됐다면서 유성은 다시 우주로 돌아갔다고 밝혔다. 어스그레이징 유성(Earth-grazing fireball)으로도 불리는 이 유성은 지구 대기권으로 접근했다가 우주로 되돌아가는 매우 밝은 유성을 만드는 유성체로 알려졌다. 쉽게 말해 지구를 스쳐가는 유성인 것이다.이날 비다 박사가 트윗에 게시한 GIF 이미지는 어스그레이징 유성이 이동하는 모습을 보여준다. 유성 양측 흰색 곡선은 이동 궤적을 보기 쉽게 나타낸 것인데 이 천체가 거의 수평으로 이동하다가 호를 그리듯 우주로 돌아간 것을 알 수 있다.비다 박사에 따르면, 유성은 초속 34.1㎞(시속 12만2760㎞)의 속도로 대기권에 진입했으며 열권에 해당하는 고도 약 91㎞의 영역까지 왔다가 튀기어 우주로 되돌아갔다. 목성족 궤도에 있던 유성은 대기권을 지나는 동안 속도와 질량이 변할 수밖에 없으므로 다시 대기 밖으로 나갈 때 궤도는 그전과 상당히 달라졌을 것이다. 일부 전문가는 어스그레이징 유성이 물수제비를 뜰 때 나타나는 현상과 비슷하다고 말한다. 유성이 이번 사례처럼 입사각이 극히 낮은 상태에서 대기권에 진입하면 둥글고 얄팍한 돌을 물 위에 튀기어 가게 던졌을 때와 같은 현상이 일어난다는 것이다. 참고로 어스그레이징 유성이 대기권에서 튕겨 나갔다고 해서 반드시 우주 공간으로 돌아가는 것은 아니다. 대기권에서 튈 때 그 속도가 줄면서 손상이 적은 파편은 지구로 낙하해 운석이 되는 경우도 있기 때문이다. 하지만 이번 사례에서는 운석이 떨어졌다는 보고는 없는 것으로 알려졌다. 사진=데니스 비다/트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

현대 펭귄의 조상들이 대부분 이른바 ‘제8번째 대륙’이라 불리는 질랜디아에 살았다는 흥미로운 연구결과가 발표됐다. 최근 뉴질랜드 매시대학, 미국 아이오와 주립대학 등 국제공동연구팀은 뉴질랜드 북섬에 위치한 타라나키 해안에서 발견된 고대 펭귄의 화석을 분석한 연구결과를 발표했다. 　 두개골과 날개뼈 등의 상태가 매우 양호한 이 화석은 약 300만년 전 것으로, 연구팀의 분석결과 기존에 알려지지 않은 볏이 있는 고대 펭귄으로 드러났다. 이 펭귄의 정식명칭은 E. 아타투(Eudyptes atatu)로 눈 위에 노란 줄무늬가 있는 펭귄 종(Eudyptes)과 새벽을 뜻하는 단어(ata tu)에서 이같은 이름을 얻었다. 연구팀이 E. 아타투에 관심을 갖는 것은 고대 펭귄과 현대 펭귄 사이에 ‘미싱 링크’(missing link·진화계열에 중간에 해당되는 존재지만 한번도 화석으로 발견되지 않아 추정만 하고 있던 것)로 보고있기 때문.논문의 선임저자인 매시 대학 다니엘 토마스 박사는 "이번 발견은 뉴질랜드가 수백만 년 동안 다양한 바닷새의 핫스팟이었다는 중요한 단서"라면서 "현대의 모든 펭귄이 과거 뉴질랜드의 고대 조류에서 진화해 온 것으로 보인다"고 설명했다. 실제로 뉴질랜드는 대양으로 둘러싸여 있어 현재도 전세계 바닷새를 끌어들이는 핫스팟을 형성하고 있다. 80종의 토종 바닷새 중 3분의 1 이상이 이곳에서만 발견될 정도. 그러나 지금까지 전문가들은 뉴질랜드의 현 바닷새와 조상뻘인 고대 새들을 연결하는 화석이 거의 없어 연구에 어려움을 겪어왔다.다소 생소한 단어인 질랜디아(Zealandia)는 오세아니아 대륙 주변 바다에 담겨있는 땅덩어리를 의미하며 1995년 지구물리학자인 브루스 루엔딕이 처음 발견했다. 학계의 일부 전문가들은 유럽·아시아·아프리카·북아메리카·남아메리카·오세아니아·남극에 이어 질랜디아를 제8번째 대륙으로 보고있다. 약 6000만 년 전 바닷속으로 가라앉은 질랜디아의 크기는 한반도 면적의 약 22배로 알려져 있으며 대륙의 94%가 잠긴 것으로 추정됐다. 결과적으로 현재의 뉴질랜드가 여러 개의 섬으로 이루어진 것이 아니라 대부분 수중에 잠겨있는 대륙이라는 것이 일부 과학자들의 주장인 것이다. 토마스 박사는 "E. 아타투는 볏이 있는 현대 펭귄 일부 종의 조상이거나 공통의 조상을 공유하는 자매 종일 수 있다"면서 "고대 펭귄은 오랜시간 질랜디아에 살다가 가라앉자 남반구 곳곳으로 뿔뿔이 흩어졌을 가능성이 높다"고 밝혔다. 이번 연구 결과는 영국 ‘왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B)에 실렸다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr