공상과학(SF) 영화에서 속도는 우주선 등의 성능을 나타내는 데 중요한 요소 중 하나다. 어떤 우주선은 설정상 빛의 속도나 그에 가까운 속도로 비행할 수 있다고 나온다. 그런데 광속에 가까운 속도인 아광속으로 이동하는 물체가 실제로 우리 눈에 어떻게 보이는지를 쉽게 설명하는 논문은 거의 없었다. 이에 영국 서리대 연구진이 시행한 한 연구에서는 아광속으로 이동하는 자전거가 맨눈에 어떻게 보이는지를 평면(2D)과 입체(3D) 이미지 양쪽 모두에서 컴퓨터로 시뮬레이션(모의실험)을 진행했다. 그 결과, 아광속으로 이동하는 자전거는 관찰자와의 위치 관계에 의해 극적으로 늘어나 보이는 것으로 나타났다. 평면상 아광속 자전거, 가장 가까이 지날 때 가장 길게 늘어나연구를 수행한 에번 크라이어젱킨스 연구원과 폴 스티븐슨 박사는 논문을 통해 먼저 단순화한 평면상의 아광속 자전거가 어떻게 보이는지를 설명했다. 이들이 공개한 그림 속 2D 자전거는 선으로 구성돼 있는 것처럼 보이지만 실제로는 많은 작은 점이 모여 모양을 이룬 것이다. 이들 연구자는 아인슈타인의 상대성 이론을 적용했을 때 가상의 공간에서 이 2D 자전거를 광속의 90%로 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하게 했다. 이때 관찰자의 시선은 그림에서와같이 자전거의 이동 방향과 수직으로 했다. 그 결과, 자전거는 아광속으로 이동할 때 관찰자와 가까워질수록 앞뒤로 늘어나 보이고 멀어질수록 앞바퀴와 뒷바퀴 폭이 좁아 보이는 것으로 나타났다. 이처럼 자전거가 늘어나 보이는 이유는 같은 시간에 물체의 각 부위를 동시에 보는 행위가 물리적으로 불가능하기 때문이다. 우리가 사물을 볼 때 영상(물체의 형체)은 물체가 동시에 방출하는 광자가 아니다. 따라서 사람이 보는 것은 물체에서 서로 다른 시기에 나오는 광자들이 함께 엮인 일종의 조각보(패치워크)이다.또 사람은 눈이 두 개 있어 엄밀하게 말하면 빛은 오른쪽 눈과 왼쪽 눈에 서로 다른 시간에 도달한다. 따라서 뇌가 인식하는 능력을 떠나 오른쪽 눈과 왼쪽 눈에 도달하는 빛의 시차를 고려하면 자전거가 겹쳐 보인다. 입체상의 아광속 자전거는 어떻게 보이나그다음으로 이들 연구자는 더욱더 현실에 가까운 3D로 그린 자전거로 모의실험을 진행했다. 입체상의 아광속 자전거는 평면일 때와 마찬가지로 점의 집합으로 이뤄졌다. 또 3D 이미지에서는 각 점에서 붉은빛을 발하도록 설정을 바꿨다. 이미지에 색상을 더한 이유는 빛의 도플러 효과를 확인하기 위한 것이다. 빛에는 파도로서의 성질도 있어 파장이 긴 빨간색이라도 아광속으로 접근하면 파장이 압축돼 파장이 더욱더 짧은 노란색이나 파란색 또는 보라색으로 변한다.연구진은 붉게 빛나는 3D 아광속 자전거가 광속의 65%로 눈앞을 지날 때(그림) 어떻게 다르게 보이는지를 타임랩스 방식으로 나타냈다. 이 역시 자전거가 붉게 빛나도 접근하고 있는 부분은 파란색이나 노란색으로 표시되고 멀어져가는 부분은 검붉게 보인다. 마지막 프레임에서 멀어지는 자전거가 검게 표시돼 있는 그림은 도플러 효과에 의해 자전거가 발하는 색상이 가시광 구역을 벗어나 적외선이 됐다는 것을 의미한다. 이처럼 아광속의 세계에서는 모양뿐만이 아니라 색상도 다르게 보이는 것이다.반면 아광속 자전거의 속도를 광속의 90%로 설정했을 때(그림), 가시광선 상에서 보이는 부분은 좁아져 맨눈으로는 거의 보이지 않는다. 또 접근할 때의 왜곡도 매우 커져 입체적인 원형을 확인하는 것이 어려워진다. 광속에 가까워질수록 눈에 보이지 않으며 고무처럼 늘어나 이 연구를 통해 만일 SF 영화 등으로 아광속 이동을 현실적으로 나타낼 때는 속도 제한을 둘 필요가 있음을 알 수 있었다. 광속에 매우 가까운 경우(90%) 우주선은 고무처럼 급격히 늘어나고 줄어들어 보일 뿐만 아니라 색상도 가시광선 영역에서 벗어나기 때문이다. 하지만 적절하게 속도를 설정하면 우주선의 색상을 바꿔 표현할 수 있는 것이다. 1938년 물리학자 조지 가모브가 출간한 저서 ‘톰킨스 물리열차를 타다’(Tomkins ‘Adventures in Wonderland)에서는 자전거 속도가 광속에 가까운 기묘한 세계가 그려진다. 이 세계에서는 약간의 가속으로 주변 경치가 쉽게 일그러지고 경치의 색상이 변화한다. 여기서 그려진 아광속 세계의 표현은 1905년 발표된 아인슈타인의 상대성이론에 입각한 것이지만, 어디까지나 상상할 수 없었다. 하지만 이번 연구를 통해 SF적인 상상이 과학적 사실과 일치한다는 것이 증명된 것이다. 자세한 연구 결과는 ‘영국 왕립학회보A’(Proceedings of the Royal Society A) 최신호(6월3일자)에 실렸다. 사진=영국 왕립학회보A 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세포 침투과정에서 혈압 상승 유발 보건연구원 규명, 국제학술지 게재뇌졸중이나 당뇨병, 흡연이 코로나19에 특히 취약한 원인을 국내 연구진이 밝혀냈다. 21일 질병관리본부 산하 국립보건연구원에 따르면 담배 연기나 뇌졸중, 당뇨병 등으로 인해 세포 내 코로나 바이러스의 수용체인 ‘안지오텐신전환효소’(ACE2)가 증가한다. ACE2는 폐나 심장, 동맥 등 여러 신체 조직의 세포막에 존재하는 단백질을 뜻한다. 평소에는 ‘안지오텐신2’라는 혈관 수축물질을 혈관 이완물질로 바꿔 혈압을 낮추는 역할을 하는데 코로나 바이러스가 인간 세포 안으로 침입할 때 이용하는 수용체로도 알려져 있다. 코로나 바이러스는 표면의 돌기 단백질(스파이크 단백질)을 ACE2에 결합해 세포에 침투하는데, ACE2가 많은 환자는 그렇지 않은 환자보다 더 위험할 수 있다고 연구원 측은 설명했다. 게다가 코로나 바이러스가 세포에 침투하는 과정에서 세포표면 ACE2가 감소하고, 이는 다시 혈압 상승으로 이어져 병이 중증으로 진행될 가능성도 높아지게 된다. 뇌졸중이나 당뇨병을 앓거나 담배를 피우는 사람이 코로나19에 더 취약하다는 것은 그동안 세계보건기구(WHO) 등에서도 꾸준히 경고해 왔다. 국내 코로나19 사망자 중 98% 이상이 만성질환이 있는 환자였고, 미국 질병통제예방센터(CDC) 역시 코로나19 입원 환자 중 만성질환자가 91.7%에 이른다고 보고했다. 이번 연구는 그 구체적인 원인을 밝혔다는 점에서 의의가 적지 않다. 권준욱 국립보건연구원장은 “코로나19의 고위험군으로 꼽히는 당뇨, 뇌졸중 등 기저질환(지병)이 있는 사람과 흡연자가 코로나19에 더 취약했던 원인을 밝혔다는 데 의의가 있다”면서 “코로나19 예방을 위해 금연, 사회적 거리두기 수칙 준수 등에 특히 주의를 기울일 필요가 있다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지인 ‘생화학·생물리학 연구학회지’ 최근호에 게재됐다. 연구원은 치매 등 신경 질환, 호흡기계 질환에 대해서도 추가 연구를 진행하고 있다고 덧붙였다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

‘스타트랙’은 국내에서는 유명하진 않지만 전 세계 SF팬들이 사랑하는 작품 중 하나이다. 1966년 TV드라마로 처음 방송되기 시작한 이후 영화로도 많이 만들어지면서 SF의 전설이라고까지 평가받고 있다. 스타트랙을 대표하는 가장 유명한 대사는 “Beam me up, Scotty”(스카티, 날 전송해주게)이다. 커크 함장이 다른 곳에서 엔터프라이즈호로 귀환하려고 할 때마다 외치는 명령이다. 스타트랙에서 사람을 먼 거리까지 순간이동시키는 텔레포테이션 기술은 SF에서나 존재하는 것으로 알려졌지만 최근 과학자들이 전자를 텔레포테이션하는데 성공했다. 미국 로체스터대 물리천문학과, 채프먼대 양자연구소, 퍼듀대 물리천문학과, 나노기술센터, 재료공학부, 전기컴퓨터공학부 공동연구팀은 하나의 물질을 멀리 떨어진 다른 곳으로 이동시키는 텔레포테이션 기술이 양자역학의 아원자 세계에서는 가능하다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 이번 연구에서 밝혀낸 텔레포테이션 기술은 SF에서 등장하는 것처럼 물질 자체를 이동시키는 것이 아니라 정보를 옮기는 것이라고 밝혔다. 과학자들은 지난해 빛 알갱이라고 부르는 광자(光子)가 물리적으로 연결돼 있지 않은 상태에서도 컴퓨터 칩 사이에서 정보를 전달할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 이번에는 전자들 사이에서도 텔레포테이션이 가능하다는 것을 보여줬다.양자 텔레포테이션은 양자역학에서 흔히 양자얽힘이라고 알려져 있다. 다른 입자와 멀리 떨어져 있는 한 입자의 특성이 변할 때 순간적으로 동시에 다른 입자에 영향을 미치는 현상을 양자얽힘이라고 한다. 특히 양자 순간이동에는 멀리 떨어진 두 개의 입자가 관여하는데 세 번째 입자가 즉시 두 개의 얽힌 입자에 상태를 전송하는 것이다. 연구팀은 전자를 이용한 양자 텔레포테이션을 실험하기 위해 하이젠베르그 교환결합 원리를 바탕으로 한 기술을 활용했다. 특정 종류의 입자의 양자회전상태를 갖도록 한 뒤 정보에 해당하는 스핀상태를 텔레포테이션하는 실험을 한 것이다. 그 결과 멀리 떨어져 있는 전자의 스핀상태를 동일하게 만들어 양자얽힘 상태를 만들 수 있다는 것을 확인해 양자 텔레포테이션을 증명했다. 존 니콜 로체스터대 물리학 교수는 “이번 기술은 멀리 떨어져 있는 전자들 사이에서도 양자-기계적 상호작용이 가능하다는 것을 제시함으로써 더 빠르고 효율적인 프로세서와 센서기술을 만들어 양자컴퓨터를 현실화시키는데 도움이 될 것”이라며 “양자 텔레포테이션이 장시간 유지될 수 있도록 안정화시키는 것이 다음 단계”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 각종 질환을 일으키고 생태환경 교란의 주범으로 지목받고 있는 미세먼지와 미세플라스틱만 콕 집어 효과적으로 없앨 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 센서시스템연구센터, 서울대 전기정보공학부 공동연구팀은 공기나 물 같은 유체 속에서 떠다니는 머리카락 1000분의 1 굵기인 20㎚(나노미터) 수준의 초미세입자들을 포획하는 ‘나노갭 전극’을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 2018년 노벨물리학상 수상 업적인 광집게 기술을 비롯해 과학계는 나노단위 입자를 손상없이 조작할 수 있는 기술을 개발하기 위한 노력을 기울여 왔다. 그렇지만 공기나 물 속에서 100나노미터 이하 입자를 포집하고 선별해 정제하고 농축하는 기술은 여전히 나오지 못하고 있다. 이에 연구팀은 초당 수백~수천 번 진동하는 파장을 발생시키는 전극으로 불균일한 전기장을 만들어 주변에 미세입자를 끌어당기거나 밀어내는 ‘유전영동’ 기술에 주목했다. 연구팀은 고가의 장비 대신 일반적인 반도체 공정으로 만들 수 있는 다양한 전극 구조를 실험했다. 그 결과 수직 배열의 비대칭 전극이 기존 수평배열보다 10배 이상 더 큰 유전영동력을 발생시킨다는 것을 확인했다. 이를 바탕으로 두 개의 전극 사이 간격이 나노미터 수준인 나노갭 전극의 대면적화와 비용절감을 가능케 했다. 실제로 기존 수평 배열 방식으로 나노갭 전극을 만들 때는 최소 수십 만원의 제작비가 들었지만 이번 기술을 활용하면 최대 5000원으로 LP레코드판 크기의 나노갭 전각을 만들 수 있다. 이번에 개발된 나노갭 전극을 공기나 물 필터에 적용할 경우 건전지 정도의 낮은 전압으로도 초미세먼지나 미세플라스틱은 물론 바이러스, 세균, 박테리아 등 다양한 미세부유입자를 실시간으로 검출하고 제거할 수 있다. 연구팀은 나노갭 전극으로 초미세먼지, 미세플라스틱 분류는 물론 신약개발이나 암진단 신규 마커로 주목받고 있는 세포밖 소포체와 알츠하이머 치매 환자의 뇌세포에서 발견되는 베타아밀로이드 단백질만을 골라서 농축하는 실험에 성공했다. 유용상 KIST 박사는 “이번 연구는 다양한 나노 크기 입자의 선별 정제 기술로 응용될 수 있다”라며 “특히 대면적 전극의 제작은 물론 전극 모양을 다양하게 만들고 제작 단가까지 낮출 수 있기 때문에 기술 상용화가 용이하다는 장점이 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 3월 12일 지구에서 궁수자리 방향으로 1만6000광년 떨어진 곳에서 중성자별이 새롭게 발견됐다. 이 중성자별은 미국항공우주국(NASA)의 우주망원경 ‘닐 게렐스 스위프트’에 의해 발견돼 ‘스위프트 J1818.0-1607’(Swift J18.0-1607)로 명명됐다. 그 후 유럽우주국(ESA)의 ‘XMM-뉴턴’과 NASA의 ‘누스타’라는 두 우주망원경으로 추가 관측한 결과, 해당 중성자별은 형성된 지 불과 240년밖에 지나지 않은 것으로 밝혀졌다. 이는 우리 인간의 나이로 치면 꽤 오래된 것이지만, 형성된 시기가 보통 몇천만 년에서 몇억 년이 넘는 별의 세상에서 보면, 여전히 갓 태어난 신생아 수준이라고 할 수 있다. 즉 이 별이야말로 진정한 ‘아기별’이라고도 할 수 있는 것이다.중성자별은 질량이 큰 별이 초신성 폭발을 일으킨 뒤 남는 천체이다. 지름이 15~30㎞ 정도로 작지만 대형 천체가 내뿜는 빛과 동등한 밝기를 갖는다. 그리고 무엇보다 가장 큰 특징은 우주에서 블랙홀에 버금가는 초고밀도를 자랑한다는 것이다. 이번에 발견된 중성자별은 질량이 태양의 2배나 되는데, 크기는 태양의 1조 분의 1밖에 되지 않는다. 거기에 모든 질량이 담겨 있어 상당한 고밀도라고 할 수 있다. 놀라운 점은 이 중성자별이 무려 극히 보기 드문 ‘마그네타’라는 것이다. 이는 매우 강력한 자기장을 갖는 중성자별의 한 종류로, 초신성 폭발을 일으키는 별 10개 중 1개가 이런 마그네타가 되는 것으로 알려졌다. 그 자기장은 일반적인 중성자별의 1000배, 지구의 몇백만 배에 이른다. 하지만 실제로 발견된 마그네타의 수는 매우 적은 데 지금까지 발견된 중성자별 3000여개 중 31개밖에 없는 것으로 전해졌다. 게다가 이번 중성자별은 기존에 알려진 마그네타 중에서도 가장 젊어서 탄생한 지 얼마 안 된 상태를 관찰할 수 있을 것으로 기대된다. 지금까지 연구에 따르면, 마그네타는 X선에 가세해 미약한 빛인 ‘전파선’이나 우주에서 가장 에너지가 강한 빛인 ‘감마선’도 내는 것을 알려졌다. 마그네타는 젊었을 때 가장 활동적이며 해마다 물리적 성질이나 행동을 바꾼다. 따라서 이번과 같이 젊은 마그네타는 그 형성이나 성장 과정을 밝히는 데 큰 도움이 될 것이라고 연구자들은 기대하고 있다. 자세한 연구 결과는 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL·Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-새로 태어난 별의 X-선이 비춰준 태양계 초기 태양과 같은 별이 항성 진화의 초기 단계에서 방출한 X-선을 최초로 발견한 새 연구가 발표되었다. 이 발견은 우리 태양계 생성 초기를 연구하는 데 도움을 줄지도 모르며, 나아가 태양계의 역사를 다시 써야 할지도 모른다고 연구자들은 밝혔다. 2017년, 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X-선 우주망원경은 우리 태양과 같은 유형의 아주 젊은 별 HOPS 383에서 방출된 X-선을 탐지했다. 이 별은 지구로부터 1,400광년 거리에 있는 항성진화의 초기 단계에 있는 원시 별로서, 항성으로서 완전히 성장한다면 태양 질량의 반 정도의 별이 될 것으로 예측되고 있다. 3시간 20분 동안 지속되는 X-선 대량 방출을 연구하고 있는 과학자들은 새 연구에서 고에너지의 복사를 우주공간으로 방출하는 우리 태양과 같은 별에 대해 더욱 잘 알 수 있는 통찰을 얻었다. "우리는 태양이 탄생했을 순간을 직접 관측할 수 있는 타임머신이 없지만, 태양과 비슷한 별, 곧 HOPS 383 같은 별을 관측하면 태양의 기원을 연구할 수 있다"고 프랑스 엑스마르세이유 대학 천체물리학 연구소 소속 니콜라스 그로소 대표저자가 밝혔다. 그는 또 "이 연구로 우리는 태양계 생성의 역사 중 중요한 부분을 메꿀 수 있다"고 덧붙였다. 젊은 별이 늙은 별보다 X-선 방출을 더욱 활발히 한다는 사실을 알고 있지만, 별이 X-선 방출을 언제부터 시작하는지 그 정확한 시점은 알져지지 않고 있다. 따라서 새 연구는 "태양과 같은 별이 X-선 방출을 시작하는 시점을 재설정하고 있는 중"이라고 연구자들은 밝혔다. 연구자들은 HOPS 383 별이 X-선 대량 방출 주기가 아닐 때 방출되는 X-선을 관측한 적은 없으며, 그럴 경우 이 별은 X-선 방출이 극대일 때에 비해 밝기가 10배나 떨어진다는 사실을 발견했다. 그들은 또 이 별이 방출하는 X-선이 별의 생애 중 절반을 지나고 있는 우리 태양에 비해 무려 2000 배나 강력하다는 사실도 밝혀냈다. 이에 덧붙여, HOPS 383 같은 젊은 별은 종종 가스와 먼지로 이루어진 껍데기 같은 것을 두르고 있는데, 이 물질이 중심의 별을 둘러싸고 있는 디스크에 강착하는 한편, 별에서 유출된 물질이 쌓이기도 한다. 연구들은 HOPS 383에서 다량의 물질이 유출되는 것을 관측했으며, 이 별에서 방출되는 X-선이 유출된 물질의 원자에서 전자를 떼어낼 정도로 강력한 것으로 생각하고 있다. 그들은 또 이 같은 유출 과정이 별의 자기력을 통해 이루어지는 것으로 보고 있다. "만약 X-선 방출과 별의 물질 유출 사이에 이 같은 관계가 성립되는 것이 맞다면 우리 태양에서도 이와 비슷하게 X-선 방출이 중요한 역할을 하는 것으로 보여진다"고 NASA 고다드 우주비행센터의 겐지 하마구치 공동저자가 같은 성명에서 밝혔다.별의 물질유출과 X-선 방출과의 관계에 대해 연구자들은 HOPS 383 별이 X-선 방출을 시작할 때 이것이 입자의 강력한 흐름을 촉발하고, 이 입자들의 흐름이 별의 디스크 안쪽 가장자리의 먼지 알갱이들과 충돌하는 것으로 생각한다. 만약 태양계 생성 초기에 태양에서 이와 비슷한 일이 일어났다면, 이 같은 입자들 간의 상호작용이 운석이나 지구에서 발견되는 풍부한 특정 물질의 존재를 설명해줄 수 있을 것으로 연구자들은 생각하고 있다. 45억 년 전 태양에서 이 같은 과정이 진행됨으로써 태양계 초기 물질들이 지구를 비롯해 태양계의 모든 것들을 생성하기에 이르렀다"고 밝힌 MIT의 데이비드 프린시페 공동저자는 "갓 태어난 태양의 X-선이 이러한 구성물질을 생성하는 데 지대한 역할을 한 것"이라고 덧붙였다. 새 연구는 '천문학과 천체물리학' 저널에 게재됐으며, 6월 4일자 출판전 논문·자료 저장소인 ‘아카이브(arXiv, arxiv.org)’에서 찾아볼 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지난 몇백 년간 소행성은 사람들에게 두려움의 대상이었다. 그러나 몇몇 과학자는 소행성이 지구에 충돌할 가능성을 줄일 계획을 세웠다고 생각한다. 미국 센트럴플로리다대 등 국제연구진은 ‘결박 우회’(tethered diversion)라는 기술을 사용해 이른바 ‘킬러 소행성’이라고 불리는 잠재적위험소행성(PHA)을 근처에 있는 한 작은 소행성과 케이블로 연결해 궤도를 바꾸는 방법을 제시했다.이는 두 소행성을 연결했을 때 질량의 중심이 이동하기 때문이다. 그러면 더 큰 소행성 즉 PHA가 더 안전한 경로로 궤도를 바꾸게 된다는 것이다. 이들 연구자는 소행성 베누를 대상으로 다양한 조건에서 이런 결박 시스템을 사용하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행해 이런 방법이 지구를 방어하는 시스템을 활용할 수 있다는 결론에 이르렀다.이에 대해 연구진은 “소행성 베누는 6년마다 지구에 접근하는 PHA로 현재 이런 소행성 가운데 지구에 충돌할 가능성이 가장 크고, 궤도 경사가 낮아 테스트에 적합해 대상으로 선정했다”고 설명했다. 결박 우회 기술은 센트럴플로리다대 연구진이 주도적으로 고안한 것으로, 연구자들은 우주 엘리베이터 등에 쓸 케이블을 활용할 수 있다고 생각했다. 우주 엘리베이터는 지구와 우주정거장이 연결되는 승강장을 통해 승객을 우주로 운반하는 엘리베이터로, 핵심 기술인 우주 케이블은 강도가 철보다 100배 이상 튼튼해야 해서 탄소나노튜브와 같은 신소재가 후보로 거론되고 있다. 물론 킬러 소행성을 막기 위해 과학자들은 지금까지 다양한 방법을 고안했다. 하지만 기존 기술은 소행성에 물리적인 충격을 줘야 해서 혹시라도 쪼개져 파편화하면 파괴력이 줄긴 하겠지만 더 많은 지역에 충돌할 우려가 있어 아직까지 확실한 대안으로 꼽히지는 않고 있다. 따라서 이들 연구자는 지구와 충돌이 예정된 PHA를 확인해 근처를 지나는 다른 더 작은 소행성을 찾아 서로 연결함으로써 궤도를 바꾸겠다는 것이다. 하지만 이 아이디어 역시 몇 가지 단점이 있다. 일단 더 작은 소행성을 찾아야 하는 데다가 정확한 시기에 맞춰 우주선을 보내 두 소행성에 각각 케이블을 연결해야 한다는 것이다. 게다가 이런 작전은 빠르면 빠를수록 PHA가 지구와 충돌할 가능성이 줄어든다. 즉 작전 실행이 너무 늦어지면 이 계획은 소용이 없다는 것이다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘유럽물리학회지 특별주제’(EPJ ST·The European Physical Journal Special Topics) 5월29일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

남극 대륙의 한 해역에 있는 여름철 해빙(海氷)이 5년 동안 100만㎢나 줄었다. 이는 남극에서 여름에도 유일하게 상당 양의 해빙이 남아있는 이 해역에서 한반도 면적의 5배에 달하는 해빙이 완전히 사라졌다는 얘기다. 영국남극조사단(BAS)이 이끄는 국제연구진은 17일(현지시간) 서남극 북쪽 웨들해에 있는 여름 해빙이 5년 사이 기존 면적의 3분의 1로 줄었다고 발표했다.웨들해는 서남극 북쪽에 있는 심층수 생성 지역이자 황제펭귄의 대표적 서식지로, 이들 연구자는 이 해역의 해빙 분포 범위와 기후 패턴을 1970년대부터 최근까지 어떻게 변화했는지 파악하기 위해 인공위성 데이터를 입수해 분석했다. 이에 대해 이번 연구 주저자로 BAS 소속 기후과학자 존 터너 교수는 “남극의 해빙은 관련 연구자들에게 끊임없이 놀라움을 선사한다. 북극과 달리 남극 주변의 해빙은 1970년대 이후 그 범위가 넓어졌지만, 웨들해에서는 해빙이 급격히 줄어 역대 최대 소실률을 보이고 있다”면서 “이제 이곳의 여름 해빙은 3분의 1로 줄어 해양순환은 물론 해빙에 의존해 살아가는 동물들에도 악영향을 미칠 것”이라고 설명했다.이들 연구자에 따르면, 남극의 근해는 겨울이 되면 얼어붙어 대륙의 크기를 두 배로 늘린다. 그러면 해빙의 분포 범위는 9월 말까지 약 18조1299억2000만㎢의 면적을 넘어선다. 그 후 남극의 대부분 해역에서는 봄과 여름을 거쳐 해빙이 대부분 녹지만, 웨들해의 해빙만큼은 지금까지 상당한 양이 남아있었다. 연구진은 또 이번 연구에서 웨들해의 여름 해빙 소실이 두 가지 요인에 의해 발생했다는 것도 알아냈다. 남극에서는 여름이 와도 그 주변에서 폭풍이 거의 발생하지 않지만, 2016년 12월 웨들해에서는 계절에 맞지 않게 강력한 폭풍이 발생해 남극을 향해 따뜻한 공기를 끌어들여 대량의 해빙이 녹고 말았다. 햇빛을 반사하는 해빙이 사라지자 해양에서는 에너지를 흡수해 해수가 따뜻해지는 이상 현상이 생겼고 이는 여전히 계속되고 있는 것으로 전해졌다. 게다가 같은 해 겨울 웨들해에서는 떠다니는 부빙이 해수면의 10분의 1 이하인 상태인 개빙구역이 나타났다. 이는 해빙 범위가 전반적으로 줄어드는 데 관여했다고 이들 연구자는 설명했다.연구진은 또 최근 이런 급속한 해빙 소실이 웨들해 생태계는 물론 더 나아가 남극의 모든 야생 동식물에 악영향을 미치고 있다고 말했다. 왜냐하면 작은 얼음조류와 크릴부터 바닷새, 바다표범 그리고 고래까지 수많은 종의 동식물이 해빙으로부터 긍정적인 영향을 받아왔기 때문이다. 연구에 참여한 BAS 소속 생태학자 유진 머피 교수는 해양 생태계 전반에 상당한 영향을 미칠 것이라고 말했다. 그는 “특히 해빙 분포 범위의 감소가 계속된다면 이처럼 광범위하게 나타나는 결과를 이해하는 것이 가장 중요하다”고 설명했다. 또 이들 연구자는 남극 해빙은 연간 변동성이 커 웨들해의 해빙이 단기적으로 회복할지 아니면 장기적인 소실의 시작일지는 아직 확신할 수 없다고 지적했다. 자세한 연구 결과는 미국 지구물리학회(AGU)가 발간하는 학술지 ‘지구물리학연구회보’(Geophysical Research Letters) 최신호(6월 16일자)에 실렸다. 사진=BAS 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양을 연구하기 위해 25년 전 발사한 태양관측위성이 무려 4000번째 새로운 혜성을 발견했다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 협력해 제작한 태양 관측 위성인 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)가 총 4000개의 혜성을 발견하는 위업을 달성했다고 밝혔다. 4000번째로 발견돼 SOHO-4000이라는 별칭이 붙은 이 혜성은 지름이 5~10m로 작은 크기다. 사실 SOHO-4000처럼 태양으로 돌진하는 천체는 흔한 편으로 이 혜성은 태양에 아주 가까이 접근하는 혜성의 집단인 크로이츠 혜성군(Kreutz comets)의 일원이다.원래는 하나의 큰 혜성이었을 것으로 추정되는 크로이츠 혜성군은 여러 혜성으로 쪼개져 거의 대부분 태양 속으로 장렬히 산화한다. 마치 밀랍으로 붙인 날개를 달고 태양 가까이에서 날다 결국 녹아 떨어져 죽은 그리스 신화 속 이카로스 같은 혜성인 셈으로, 과학자들은 이같은 혜성을 ‘선그레이징 혜성’(sungrazing comets)이라고 부른다. 또 하나 흥미로운 점은 4000번째 혜성의 발견자가 아마추어 천문가라는 사실. 이는 SOHO의 주된 목표가 태양을 연구하는 것과 관계가 깊다. SOHO는 발사 이듬해부터 12개의 주관측장비로 태양의 활동을 실시간 모니터해 그 데이터를 지구로 전송하고 있다. 태양 표면의 폭발현상은 물론 코로나물질 방출 등을 관측해 지구에 미치는 영향을 예상하는 ‘태양 기상캐스터’ 역할을 하고있는 것.다만 태양에서 흔하게 관측되는 혜성 식별은 전세계 아마추어 자원봉사자들이 참여하는데 이번에 4000번째 혜성의 발견자인 트리기브 프리스가드는 이미 120개나 혜성을 발견한 전력이 있다. SOHO 프로젝트에 참여 중인 미 해군 연구소의 칼 바탐스 박사는 "SOHO는 태양 물리학이라는 측면에서도 역사책을 새로썼지만 뜻밖에도 혜성 발견이라는 측면에서도 마찬가지"라며 의미를 부여했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

코로나19 바이러스가 확산되는 일을 막으려면 용변을 본 뒤 반드시 변기 뚜겅을 닫고 물을 내려야 할 것 같다. 얼마 전에도 나온 얘기이고, 아직 이 경로로 코로나19가 감염된 사례가 확증되지 않았지만 코로나19 환자와 접촉할 가능성이 높은 가정이나 병원, 공공장소의 화장실에서는 가급적 변기 뚜껑을 닫은 채 물을 내리는 습관을 들여야 할 것 같다. 중국 양저우 대학 연구진은 변기 물을 내릴 때 에어로졸이 많이, 넓게 그리고 다른 이가 흡입할 수 있을 정도로 충분히 형성된다는 연구 결과를 16일(현지시간) 미국 물리학협회(AIP)가 발간하는 국제학술지 ‘유체물리학’에 발표했다. 연구진은 대소변에 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)가 남아 있는 변기의 물을 내릴 때 사람을 감염시킬 정도의 에어로졸이 형성되는지 조사하기 위해 변기 물을 내릴 때 생기는 물과 공기의 흐름을 분석했다. 컴퓨터 시뮬레이션에는 유체의 점성에 의해 나타나는 압력과 마찰력을 고려한 유체 운동 방정식인 ‘나비어-스톡스 방정식’을 활용했다.그 결과 변기 물을 내릴 때 에어로졸이 거의 92㎝까지 튀어 오르는 것으로 확인됐다. 연구진을 이끈 왕지샹 연구원은 “변기의 물이 한쪽에서 쏟아지면서 소용돌이를 만들어 위로 솟게 만들어 에어로졸을 만들게 되는데 그 높이가 약 92㎝”라며 “에어로졸은 그 크기가 너무 작아 공기 중에 약 1분 동안 떠 있었다”며 “변기 속에 들어간 입자의 60%가 변기의 자 위로 올라왔다”고 덧붙였다. 그는 특히 “가족이 한꺼번에 화장실을 들락거리거나 밀집도가 높은 공중화장실의 경우 에어로졸 형성이 더 잦아지고 빨라질 것”이라며 “이런 에어로졸 형성을 막는 간단한 방법은 뚜껑을 닫는 것”이라고 권고했다. 국내 방역당국은 코로나19가 배설물을 통해 전파될 가능성이 희박하다고 보고 있다. 지난 4월 질병관리본부가 국내 코로나19 환자 74명에서 얻은 혈청과 분변 등 699건을 대상으로 실험한 결과, 코로나19 유전자가 24건 검출됐으며 배양검사를 하였으나 분리된 바이러스는 없었다고 밝혔다. 질본은 “바이러스가 배양되지 않았다는 것은 해당 경로로 코로나19 바이러스가 전염될 가능성이 낮다는 것을 의미한다”며 “혈액이나 분변에서 검출된 코로나19 바이러스 유전자는 이미 사멸해 감염력을 잃은 유전자 조각일 가능성이 높다”고 말했다.하지만 중국에서는 감염병 확산 초기부터 지금까지 SARS-CoV-2가 입에서 항문에 이르는 사람의 소화기관에서 살아남는다는 연구 결과를 계속해 내놓고 있다. 코로나19 환자의 대변을 검사한 결과, 약 80%의 대변에서 코로나19 양성 반응이 나왔다는 것이다. 이를 근거로 중국 국가위생건강위원회는 공식적으로 코로나19가 대소변을 통해 전염될 수 있다고 밝히고 있다. 영국 BBC에 따르면 브리스틀 대학 부설 에어로졸 연구센터의 브라이언 브즈덱 박사는 코로나바이러스가 이런 식으로 확산된다는 명확한 증거는 없지만 예방하고 조심하는 일은 이치에 맞는 일이라고 평가했다. “연구진은 가능하면 언제라도 변기 뚜껑을 닫은 채로 물을 내리고, 의자는 어떤 다른 사람 손길이 닿는 면도 깨끗이 하고, 사용한 뒤 손을 닦는 일을 권하고 있다. 이런 일이 얼마나 SARS-CoV-2의 확산을 막아주는지 보여줄 수 없지만 많은 다른 바이러스도 얼굴, 입 등을 통해 전염된다는 것이 입증됐다. 해서 어쨌든 이런 일들은 좋은 위생습관”이라고 말했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

우주의 실제 팽창 속도가 기존의 이론 모델로 계산한 값보다 상당히 빠른 것으로 다시 한번 확인됐다. 지난 2월 천체물리학저널레터에 미국국립전파천문대가 이끄는 연구팀이 발표한 내용이다. 기존과는 전혀 다른 방식으로 측정했다는 사실에 의미가 있다. 연구팀의 제임스 브라츠 박사는 다음과 같이 말했다. “우리는 다른 은하들이 표준 우주론 모델에서 제시하는 것보다 더욱 가깝다는 사실을 알아냈다. 이것이 측정의 문제인지 모델의 문제인지 토론했다. 결론은 표준모형에 결함이 있을 가능성이 매우 높다(likely)는 것이다.” 우주 팽창 속도에 관한 이론과 관측의 불일치는 오랫동안 문제가 돼 왔다. 이를 두고 연구자들은 이론이 틀렸는지, 관측에 오류가 있는지를 두고 부심해 왔다. 이번 논문은 관측 쪽 손을 들어 준 것이다. 우주의 기원에 대한 빅뱅 이론에 따르면 우주는 137억년 전 하나의 특이점에서 시작해 급속도로 팽창했다. 현재 크기는 지구를 중심으로 본다면 반지름 480억 광년 정도다. 그 바깥은 빛보다 빠른 속도로 팽창 중이다. 우주는 계속 커지고 있으며 그 속도는 먼 곳에 있는 은하일수록 더욱 크다. 기존의 이론은 우주배경복사에 대한 플랑크 위성의 측정값을 바탕으로 팽창 속도를 제시한다. 우주배경복사란 빅뱅 38만년 후에 퍼져나간 빛, 즉 전자기파가 우주의 모든 곳에 균일하게 퍼져 있는 것을 말한다. 팽창 속도는 거리 326만 광년(1메가파섹)당 초속 67.4㎞다. 이를 ‘허블상수’라고 부른다. 우주에서의 거리는 어떻게 측정하는가. 대표적인 것이 밝기가 일정한 표준 촛불, 그중에서도 초신성을 이용하는 방법이다. 초신성이란 수명이 다한 별이 마지막 단계에서 태양의 수백만 배에 해당하는 에너지를 일시에 내뿜으며 폭발하는 현상을 말한다. 그중에서도 특정한 유형(1a형)은 밝기가 일정하므로 빛이 어두워진 정도를 보면 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 알 수 있다. 일정한 주기로 밝기가 달라지는 세페이드 변광성도 표준 촛불로 사용된다. 또 다른 방법은 멀리 있는 퀘이사를 이용하는 것이다. 퀘이사란 강력한 전자파를 발산하는 활동은하의 중심 핵을 말한다. 그 빛이 우리 앞에 있는 다른 은하 주위를 통과하면서 중력에 이끌려 휘어지는 정도를 측정한다. 표준 촛불과 퀘이사의 중력렌즈 효과로 측정한 기존의 허블상수는 73~74였다. 이번의 새로운 관측에서 얻은 허블상수는 이 범위 내인 73.9다. 이론 모델과는 초속 7㎞ 이상의 차이가 난다. 이번 프로젝트는 은하 중심부의 초거대질량 블랙홀 주변을 회전하는 가스 원반에 초점을 맞췄다. 원반이 지구에서 볼 때 수평에 가깝게 누워 있을 경우 라디오파(마이크로파)가 분출되는 밝은 구역들을 관측할 수 있다. 이를 통해 원반의 물리적 크기와 기울어진 정도를 파악할 수 있다. 그러면 기하학적으로 거리를 결정할 수 있다. 프로젝트팀은 전 세계의 전파 망원경을 동원했다. 대상은 1억 6800만~4억 3100만 광년 거리의 은하 4개다. 기존에 측정된 은하 두 개의 거리도 계산에 포함했다. 우주의 구성과 진화를 다루는 현재의 표준모델은 ‘람다 차가운 암흑 물질’(Lambda CDM)이라 불린다. 람다란 우주를 점점 더 빨리 팽창시키는 암흑 에너지를 나타내는 ‘우주 상수’다. 여기서 암흑이란 ‘어둡다’가 아니라 ‘모른다’는 뜻이다. 이 모델에 따르면 우주는 보통 물질(약 4%), 암흑 물질(약 23%), 암흑 에너지(약 73%)로 구성돼 있다. 암흑 물질이란 중력 이외의 다른 힘과는 상호작용하지 않아서 관측이 되지 않는 ‘어두운’ 물질을 말한다. 연구자들은 모델의 결함을 관측에 맞게 보정하는 방법들을 검토 중이다. 아인슈타인의 우주상수에서 벗어나 암흑 에너지의 성질에 대한 가정을 바꾸자는 발상도 있다. 또한 입자물리학에서 중성미자의 숫자나 유형, 상호작용에 변경을 가하는 방법도 검토 중이다. 중성미자란 전기를 띠지 않은(중성) 미세한 입자(미자)를 말한다. 이보다 이상한 방법도 연구되고 있다. 어느 쪽이 나은 방법인지를 판별할 방법은 아직 없다. 우리가 알고 있는 우주는 4%의 보통 물질뿐이다.

과학자들이 우주론의 기본 모델을 다시 조사해야 하는 상황이 일어날지도 모른다. 천문학자들은 우주 거리의 새로 측정한 값을 사용하여 허블 상수 계산을 세분화했다. 허블 상수는 우주의 특정 지점을 기준으로 우주가 얼마나 빨리 팽창하는가를 나타내는 값이다. 새로운 측정 결과 과학자들은 이 중요한 수치의 수정을 검토하고, 나아가 우주의 기본 특성을 설명하는 이론인 ‘우주론 표준 모델’을 개선해야 한다는 생각을 지지했다. 전 세계의 다양한 망원경들을 사용하여 수행한 이 새로운 측정은 허블 상수의 이전 측정치와 ‘표준 모델’에 의해 예측된 허블 상수의 값 사이의 불일치를 드러냈다. ‘표준 모델’은 알려진 모든 기본 입자를 분류하고 자연계의 4가지 기본 힘 중 3가지, 곧 강력, 약력, 전자기력을 기술한다. 이 이론은 중력을 포함되지 않는다. 새 연구에서 연구원들은 거리 측정에 있어 지구에서 1억 6800만 광년에서 4억 3100만 광년의 거리에 있는 4개의 은하에 대한 거리 측정과 추가적으로 이전에 이루어진 2개의 은하까지의 거리 측정으로 세분화했다. 그 결과 연구원들은 허블 상수, 즉 우주 팽창 속도가 메가파섹당 초당 73.9km(73.9km/s/Mpc)라는 값을 도출했다. 이는 지구로부터 326만 광년 거리에서 우주공간이 초당 73.9km 속도로 팽창하고 있다는 뜻이다. 그런데 문제는 이값이 표준 모델에서 예측한 값인 초당 67.4km와는 상당한 차이를 보인다는 점이다. 하버드 스미소니언의 천체물리학 센터의 연구원이자 새 논문의 수석저자인 돔 페스는 성명서에서 “허블 상수를 최고의 정밀도로 측정해야 하는 만큼 표준 모델을 테스트하는 것은 정말 어려운 문제”라고 전제하면서 “허블 상수의 예측값과 측정값 사이의 불일치는 모든 물리학에서 가장 근본적인 문제 중 하나를 제기하는 것인 만큼 문제를 검증하고 모델을 테스트하는 여러 개의 독립적인 측정이 필요하다”고 밝혔다. 이어 “우리의 방법은 기하학적이며 다른 모든 것과 완전히 독립적으로 이루어진 측정으로 불일치를 확연히 드러낸 것”이라고 덧붙였다. 이번 새로운 측정에는 독일의 에펠스베르크 전파망원경을 비롯해, 미국국립과학재단의 초장기 전파간섭계(VLBA), 잔스키 전파망원경, 그린뱅크 망원경(GBT) 등이 동원되었다. 허블 상수를 측정하는 메가매서 우주론 프로젝트를 지도하는 국립전파천문대의 제임즈 브라츠는 “우리는 은하들이 다른 방법의 거리 측정을 사용한 기존 표준 모델의 예측값보다 더 가깝다는 것을 발견했다“면서 “문제가 모델 자체에 있는지 또는 모델 테스트에 사용된 측정에 있는지에 대한 논쟁이 있었지만, 우리의 연구는 다른 모든 것과 완전히 독립적인 거리 측정 기술을 사용한 것으로, 측정된 값과 예측값 사이의 불일치를 확실히 보여준다”고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

한국외국어대는 올해 ‘자랑스러운 외대인상’ 수상자로 조광한(위) 경기 남양주시장과 최완진(아래) 한국외대 법학과 명예교수를 선정했다고 11일 밝혔다. 또 한일랑 대한적십자사 특별자문위원, 조규태 ITC 회장, 신명혁 우리은행 부행장, 이영도 가온네트웍스 대표이사, 홍영표 KITIS산학정보연㈜ 대표가 자랑스러운 외대인 특별공로상 수상자로 선정됐다. 시상식은 12일 오후 7시 서울 중구 소공동 롯데호텔에서 열린다. 이 자리에서는 자랑스러운 외대인 교수상(변해철 법대 교수, 정창욱 전자물리학과 교수), 자랑스러운 외대인 직원상(이송근 글로벌캠퍼스 사업본부팀장)에 대한 시상식도 함께 열린다.

한국외국어대는 올해 ‘자랑스러운 외대인상’ 수상자로 최완진 한국외대 법학과 명예교수, 조광한 경기 남양주 시장을 선정했다고 11일 밝혔다. 또 한일랑 대한적십자사 특별자문위원, 조규태 ITC 회장, 신명혁 우리은행 부행장, 이영도 가온네트웍스 대표이사, 홍영표 KITIS산학정보연(주) 대표가 자랑스러운 외대인 특별공로상 수상자로 선정됐다. 시상식은 12일 오후 7시 서울 중구 소공동 롯데호텔에서 열린다. 이 자리에서는 자랑스러운 외대인 교수상(변해철 법대 교수, 정창욱 전자물리학과 교수), 자랑스러운 외대인 직원상(이송근 글로벌캠퍼스 사업본부팀장)에 대한 시상식도 이뤄진다. 　 　 　 　 　 　

침방울이 휴대폰이나 면, 나무 표면에서 마르는 데 더 오래 걸리기 때문에 코로나19 감염 예방을 위해 이들을 자주 닦아주는 게 좋다는 연구 결과가 나왔다. 인도공대(IITB) 라즈니시 바르드와즈 교수와 아미트 아그라왈 교수팀은 10일 미국 물리학협회(AIP) 학술지 ‘유체물리학’(Physics of Fluids)에서 뉴욕, 싱가포르 등 세계 6개 도시 환경에서 각기 다른 물체 표면에서 액체 방울이 마르는 데 걸리는 시간을 시뮬레이션 한 결과 “스마트폰 화면이나 면, 나무 표면은 더 자주 닦아주는 게 좋다”고 밝혔다. 연구팀은 코로나19 바이러스는 침방울 속에서 생존할 수 있고 말라서 수분이 없어지면 빠르게 죽는다는 점에 착안, 뉴욕·시카고·로스앤젤레스·마이애미·시드니·싱가포르 등 6개 도시의 코로나19 환자 증가속도와 각 지역의 침방울 건조시간을 비교했다. 침방울 건조시간은 유리, 면, 나무, 스테인리스강, 스마트폰 화면 표면에 5나노리터(10억분의1 리터)의 액체 방울이 떨어져 기온과 습도가 다른 조건에서 마르는 상황을 가정해 시뮬레이션했다. 그 결과 코로나19 바이러스가 들어 있는 침방울이 마르는 데 걸리는 시간에는 온도와 상대습도, 표면 유형이 큰 영향을 미치며, 환자 증가속도가 빠른 도시에서의 침방울 건조 시간이 더 긴 것으로 나타났다. 침방울이 떨어진 표면의 유형이 특히 건조 시간에 중요한 것으로 나타났다. 표면 상태가 친수성(hydrophilicity; 물 분자와 쉽게 결합하는 성질)인지 소수성(hydrophobicity; 물 분자와 쉽게 결합하지 않는 성질)인지에 따라 침방울이 맺히는 형태가 달라지고 이에 따라 마르는 데 걸리는 시간이 달라진다는 것. 소수성이 가장 강한 스마트폰 화면에서는 액체와 표면 간 각도인 접촉각(contact angle)이 74~94도로 침방울이 구에 가까운 형태지만 유리 표면에서의 접촉각은 5~15도와 29도로 표면에 넓게 퍼진 형태가 됐다. 접촉각이 작아 침방울이 넓게 퍼질수록 빨리 마른다. 바르드와즈 교수는 “이 결과는 도시에 따라 감염 속도가 다른 이유에 대한 한 가지 설명이 될 수 있다”며 “이것이 유일한 요인은 아닐 수 있지만, 분명히 야외 날씨가 감염 속도에 중요하다”고 전했다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

삼성전자는 ‘삼성 미래기술육성사업’을 통해 올해 상반기부터 지원할 연구 과제 28건을 선정했다고 4일 밝혔다. 삼성 미래기술육성사업은 2013년부터 10년간 1조 5000억원을 출연해 기초과학, 소재기술, 정보통신기술(ICT) 등 연구 분야에서 매년 3차례(상·하반기 자유공모, 연 1회 지정테마) 과제를 선정해 지원하는 프로그램이다. 이번에 선정된 과제는 기초과학 14개, 소재 8개, ICT 6개 등으로 총 388억 5000만원을 지원한다. 올해는 국내 대학 소속 외국인 연구진이 제안한 과제도 지원 대상으로 선정됐다. 기초과학 분야에 선정된 김성연 서울대 화학부 교수는 사람이 음식을 먹으면 느끼는 포만감과 관련한 신경 회로 연구를 진행한다. 이 연구는 식욕 조절을 통한 비만·당뇨 등 치료에 기여할 것으로 예상된다. 외국인 연구진인 토마스 슐츠 유니스트(UNIST) 화학과 교수는 레이저를 이용해 미지의 영역이라고 불리는 성간물질(별과 별 사이 우주 공간에 떠 있는 물질)에 대해 밝히는 연구를 진행한다. 소재 분야에서는 양자암호통신의 기초가 되는 빛 입자를 생성하는 광원에 대한 연구를 진행하는 박홍규 고려대 물리학과 교수가 선정됐다. ICT 분야에서는 뇌종양 치료의 부작용을 최소화하는 기술 개발에 나서는 최영빈 서울대 의공학과 교수 등이 선정됐다. 김성근 삼성미래기술육성재단 이사장은 “최근 세계적 학술지에서 한국의 적극적인 연구·개발 투자와 성과에 대해 집중 조명했다”며 “세상을 바꿀 도전적인 아이디어와 인재를 발굴하는 사업에 일조할 수 있을 것”이라고 말했다. 삼성전자는 지금까지 총 589개 연구 과제에 연구비 7589억원을 지원했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

1980년대 천문학 역사에 큰 획을 그었던 발견을 담고 있는 데이터 창고에서 천문학자들이 일련의 시간여행을 계속했으며, 이는 오랫동안 풀리지 않고 있는 우주의 미스터리를 해결하기 위한 것이라고 한다. 일단의 연구진이 하와이의 마우나 케아에 있는 케크 천문대와 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X-선 천문대가 보유하고 있는 오랜 데이터를 뒤졌는데, 이는 엄청난 양의 빛을 방출하는 퀘이사, 곧 활동 은하핵에 관한 데이터들이다. 그들이 관측한 것은 아인슈타인 고리라 불리는 것으로, 퀘이사와 지구 사이의 거대 질량체의 중력에 의해 휘어진 빛의 고리이다. 이 같은 고리는 휘어진 빛으로 인해 일종의 렌즈 기능을 하여 '중력 렌즈'라 일컬어지기도 한다. 따라서 거대 질량체의 후면에 있는 은하 등이 크게 확대되어 보인다. 질량이 시공간을 휘게 한다는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따른 현상으로, 아인슈타인 고리라는 이름을 얻었다.그러나 연구팀은 최초로 발견된 아인슈타인 고리인 '1131 + 0456'보다 더 오래된 아인슈타인 고리를 발견하는 데는 실패했다. 1131 + 0456는 1987년 뉴멕시코의 초대형 전파망원경 네트워크(VLA)를 사용하여 최초로 관찰된 것으로, 발견 당시에는 해당 천체까지의 거리나 적색이동(멀리 떨어진 물체가 방출하는 빛의 파장이 늘어나서 스펙트럼상에서 붉은 쪽으로 치우쳐 보이는 현상) 값은 알려지지 않다. 그러나 이번 새로운 연구를 통해 연구팀은 해당 천체까지의 거리를 결정할 수 있었는데, 그 값은 지구로부터 100억 광년 거리로, 적색이동 z = 1.849였다.　​ 이 같은 결과를 산출한 연구자는 공동저자인 캘리포니아 패서디나 소재 NASA 제트추진연구소의 선임 연구원 대니얼 스턴과 영국 케임브리지 대학 천문학연구소의 도미니크 월턴 STFC 어니스트 러더퍼드 팰로이다. 스턴 박사는 성명에서 “아인슈타인 고리가 처음 발견되었을 때는 베를린 장벽이 여전히 서 있을 무렵이었고, 우리 논문에 제시된 모든 데이터는 지난 2000년의 데이터”라고 밝혔다. “우리가 더 깊이 파고들자, 그렇게 유명하고 밝은 빛을 내는 천체인데도 측정한 거리가 없다는 사실에 놀랐다”고 말하는 스턴 박사는 “중력 렌즈를 이용해 거리를 측정하는 것은 우주 팽창 과정이나 암흑물질을 연구하는 모든 추가 연구에 필요한 첫 번째 단계”라고 덧붙였다. 이 연구는 6월 1일 ‘천체물리학 저널 레터스’에 게재되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국의 첫 민간 유인우주선 ‘크루 드래건’을 성공적으로 국제우주정거장(ISS)에 도킹시킨 스페이스X가 불과 나흘 만에 스타링크 위성 60기를 지구 궤도에 올려놓았다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 스페이스X 측은 3일(미 동부시간 기준) 오후 9시 25분 플로리다 주 케이프 커내버럴의 케네디 우주센터에서 위성 60기를 실은 팰컨9 로켓을 성공적으로 발사했다고 발표했다. 지난주 세계의 주목 속에 더그 헐리(53)와 밥 벤켄(49)을 ISS로 보낸 지 불과 나흘 만에 위성 60기를 우주로 보낸 셈.흥미로운 사실은 이번에 위성 60기를 실어나른 로켓이 이미 과거에 4번이나 사용된 '중고' 팰컨9 로켓이라는 점이다. 팰컨9 로켓의 1단 발사체는 우주로 쏘아올려진 후 다시 돌아와 재활용이 되기 때문에 발사 비용이 크게 절감된다. 결과적으로 이번이 5번째 발사로 로켓의 겉모습에는 과거 대기권을 다녀온 검게 그을린 흔적이 남아있었다. 스타링크 위성은 머스크 회장의 만화같은 계획과 맞물려있다. 머스크는 전 세계에 사각지대가 없는 무료 인터넷망을 구축하겠다는 신념으로 '우주 인터넷망'을 구축 중인데 그 핵심이 되는 것이 바로 스타링크 위성이다. 지난해부터 꾸준히 발사된 스타링크 위성은 이번 60기를 포함해 현재 총 480기가 우리 머리 위에 떠있다. 향후 스페이스X는 이같은 우주 인터넷 구상을 실현하기 위해 무려 1만2000개의 위성을 띄울 예정이다. 우주 인터넷망 구축은 스페이스X 만의 구상은 아니다. IT 공룡인 아마존 역시 전세계에 초고속 인터넷을 제공하기 위해 3000개 이상의 위성으로 네트워크를 구축할 계획이다. 또한 지난 2월 세계적인 통신회사 원웹 역시 스타링크와 같은 목적으로 인터넷 위성 34개를 하늘로 보냈다.원웹은 2021년까지 총 648개 위성을 띄워 전세계에 무선 인터넷을 공급한다는 계획이다. 이 때문에 일각에서는 오는 2029년이면 지구 궤도를 도는 인공위성이 무려 5만 7000개에 달할 것이라는 전망도 내놓고 있어 과장하면 별 볼일 보다 위성 볼일이 더 많아질 판이다.이에 영국 임페리얼 칼리지 런던 천문학자인 데이브 클레멘트는 “밤하늘은 누구나 볼 수 있는 공유물”이라면서 “스타링크와 같은 수많은 위성은 잠재적 위험 소행성이나 퀘이사 등 관측의 모든 것을 방해한다”고 주장했다. 이탈리아 토리노 천체물리학관측소의 로널드 드리믈도 “스타링크 위성 군집의 잠재적 위협은 인류가 우주를 바라보는 데 큰 도전을 받게 된다는 것을 의미한다”며 “하늘을 망치는 결과를 가져올 수 있다”라고 경고했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘혁신의 아이콘’이자 ‘괴짜 천재’로 알려진 전기자동차 업체 테슬라 최고경영자(CEO) 일론 머스크는 30일(현지시간) 첫 민간 유인우주선 발사에 성공하며 인류 우주개발 역사에 한 획을 긋게 됐다. 1971년 남아프리카공화국에서 태어난 머스크는 어린 시절부터 책과 게임에 빠져 사는 괴짜였다. 또래 아이들과 어울리지 못하는 ‘왕따’였지만, ‘청년 머스크’는 20살이 되기 전에 이미 세계여행을 돌고 왔을 정도로 호기심과 모험심으로 가득했다. 우주여행의 꿈 역시 어린 시절 읽은 공상과학 소설의 영향을 받은 것으로 알려져 있다. 남아공에서 캐나다로 건너온 그는 미 펜실베이니아대에서 경영학과 물리학을 공부하고 1995년 스탠퍼드대 응용물리학 박사 과정에 들어갔다. 하지만 당시 인터넷 열풍을 보고 이틀 만에 자퇴한 후 실리콘밸리에서 사업을 시작한다. 그가 창업한 전자결제업체 ‘X닷컴’(페이팔의 전신)의 성공은 이후 그의 시대를 여는 기반이 된다. 영화 ‘아이언맨’의 실제 모델이라는 평가답게 머스크는 그동안 불가능할 것 같은 상상을 현실로 만들어 왔다. 전 세계를 초고속 인터넷으로 연결하는 인터넷 위성발사 프로젝트 ‘스타링크’, 차세대 초고속 이동수단인 ‘파이퍼루프’ 개발 등 허풍처럼 들렸던 그의 계획들은 하나하나 실현되고 있다. 그동안 독자적인 우주여행 프로젝트를 꿈꾼 것은 머스크만이 아니었다. 2000년대 초반 아마존의 제프 베이조스 등 재력가들이 머스크와 같이 민간 우주탐사 시대를 열겠다고 공언했지만, 결국 ‘승자’는 머스크였다. 그가 2002년 스페이스X를 설립한 지 18년 만의 일이다. ‘괴짜 천재’의 다음 목표는 달과 화성 여행이다. 그는 지난해 9월 2024년에 승객 100여명을 태우고 화성 탐사에 나서겠다는 원대한 구상을 밝힌 바 있다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA) 소속 우주비행사 2명을 태운 미국의 첫 민간 유인우주선이 30일(현지시간) 힘차게 날아올랐다. 테슬라 최고경영자(CEO) 일론 머스크가 설립한 스페이스X는 이날 오후 3시 22분(한국시간 31일 오전 4시 22분) 플로리다주 케이프 커내버럴의 케네디 우주센터에서 유인 우주선 ‘크루 드래건’을 쏘아 올렸다. 지난 27일 발사대 주변에 몰려든 폭풍우와 먹구름 때문에 한 차례 연기된 끝에 이날 발사에 성공했다. 미국 땅에서 유인 우주선이 발사된 것은 9년 만이다. 민간 기업인 스페이스X는 유인 우주선을 처음으로 발사하며 민간 우주탐사 시대의 개막을 알리는 주인공이 됐다. 로켓 팰컨 9은 한국시간 4시 34분쯤 임무륻 다하고 지구로 돌아왔고, 3분 뒤 크루 드래건이 완전히 분리돼 우주로 향하기 시작했다고 영국 BBC가 전했다. 크루 드래건을 탑재한 스페이스X의 팰컨9 로켓은 이날 굉음을 내며 케네디우주센터의 39A 발사대를 떠나 우주로 향했다. 크루 드래건에는 더글러스 헐리(53)와 로버트 벤켄(49)이 탑승했으며, 이들은 19시간 뒤 400㎞ 상공에 떠 있는 국제우주정거장(ISS)에 도킹하게 된다. 헐리는 크루 드래건 발사와 귀환을 담당하며, 벤켄은 도킹 임무를 책임진다. 두 사람은 ISS 안착에 성공하면 짧게는 한 달, 길게는 넉 달까지 ISS에 머물며 연구 임무 등을 수행한다. 둘 모두 NASA의 우주왕복선 비행 경력을 갖고 있으며 두 차례 우주 비행 경험이 있다. 특히 헐리는 2011년 7월 미국의 마지막 우주왕복선 애틀랜티스호에 탑승했던 것에 이어 민간 우주탐사 시대를 여는 크루 드래건의 첫 유인 비행을 담당하는 값진 영예의 주인공이 됐다. 이날 크루 드래건이 우주로 솟구친 39A 발사대는 1969년 인류 최초로 달 착륙에 성공한 유인 우주선 아폴로 11호를 쏘아 올린 영광의 역사를 간직한 곳이다. 크루 드래건은 스페이스X의 화물 운반용 우주선을 유인 우주선으로 개조한 것으로, 최대 수용인원은 7명이지만 이번에는 둘만 탑승했다. 이전의 유인 우주선과 달리 버튼이 아닌 터치스크린으로 작동되며, 우주비행사들은 크루 드래건 좌석에 맞게 제작된 날렵한 형태의 우주복을 착용했다. 이번 발사는 코로나19 사태로 가장 큰 타격을 입은 미국이 우주과학 기술력을 과시하며 상처받은 자존심을 추스르는 계기가 됐다. 미국은 2011년 NASA의 우주왕복선 프로그램을 종료한 이후 러시아의 소유스 우주선에 자국 우주비행사를 실어 우주로 보냈다. NASA는 이번 발사와 관련해 “미국의 우주인을 미국 로켓에 태워 미국 땅에서 쏘아 올리는 것”이라고 강조해왔다. 짐 브리든스틴 NASA 국장은 “모두가 (하늘을) 올려다보며 ‘봐라, 미래는 현재보다 밝다’고 말할 수 있게 됐다”며 “오늘의 발사가 세계에 영감을 가져다 줄 것”이라고 말했다. 도널드 트럼프 대통령은 이날 케네디 우주센터를 찾아 발사 장면을 직접 참관했다. 트럼프 대통령은 현장에서 발사를 본 뒤 “믿을 수 없다(incredible)”고 말했다. 그는 “이것은 시작에 불과하다”며 “정말로 특별한 것“이라고 말했다. 이어 “우주는 우리가 여태껏 한 일 중에 가장 중요한 일 중 하나가 될 것”이라며 “아무도 우리처럼 그것을 하지 않는다”고 덧붙였다. 지난 27일 한 차례 헛걸음을 했던 트럼프 대통령은 이날 발사 전 대통령 전용기 ‘에어포스 원’을 타고 발사 현장에 도착했다.‘괴짜 천재’, ‘영화 아이언맨의 실제 모델’로 입에 오르내리는 머스크는 미국, 중국, 러시아 세 나라 정부가 독점하다시피 한 우주 탐사에 민간의 발자국을 남기는 업적을 만들었다. 그가 스페이스X를 설립한 지 18년 만에 일군 일이다. 갖가지 기행과 돌출 발언으로 많은 비판을 받아왔지만 무모하다 싶을 정도의 도전 정신과 상상력으로 민간 우주 탐사란 꿈을 일궜다. 1971년 남아프리카공화국에서 태어난 그는 어린 시절부터 책과 게임에 푹 빠져 지내는 괴짜였다. 또래들과 어울리지 못해 따돌림을 당하기도 햇다. 캐나다로 이주해 1989년 온타리오주 퀸스 대학에 진학했고, 3년 뒤 미국 펜실베이니아대로 옮겨 물리학과 경제학으로 학사 학위를 받았다. 1995년 스탠퍼드대 응용물리학 박사과정에 들어갔으나 때마침 불어닥친 인터넷 열풍에 이틀 만에 자퇴하고 실리콘밸리에서 사업을 시작했다. 그가 목표로 삼은 사업은 인터넷과 우주, 청정에너지였다. 그는 인터넷 지도 소프트웨어 업체인 집2(Zip2) 창업을 시작으로 온라인 전자 결제업체 페이팔이 대성공을 거두면서 스페이스X를 세울 종잣돈을 마련했다. 2002년 설립된 스페이스X의 목표는 우주여행의 현실화였다. 우주선 발사 비용을 줄이기 위해 재활용이 가능한 로켓 시스템을 개발했고, NASA의 주문을 받아 ISS에 화물도 보냈다. 그리고 이날 드디어 우주선에 사람을 실어 우주로 보냈다. 다음 목표는 달과 화성 여행이다. 머스크는 지난해 9월 엔진 42개를 장착한 로켓을 개발해 2024년에 승객 100여명을 태우고 화성 탐사에 나서겠다는 원대한 구상을 밝힌 바 있다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr