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  • [달콤한 사이언스] 빙판이 미끄러운 이유 “뻔한거 아냐?”, 하지만 알고보니…

    [달콤한 사이언스] 빙판이 미끄러운 이유 “뻔한거 아냐?”, 하지만 알고보니…

    겨울의 시작인 입동이 지나고 날씨가 쌀쌀해지기 시작하면서 스키, 스키보드, 스케이트를 좋아하는 겨울스포츠광들은 벌써부터 흥분하고 있다. 산꼭대기부터 멋지게 활강하는 모습이나 얼음 위를 신나게 지치고 지나가는 모습 등을 상상하면서 말이다. 눈과 얼음을 미끄러져 나갈 수 있는 것은 압력과 마찰력 때문이라는 사실은 잘 알려져 있다. 스케이트 날이나 스키 플레이트가 위에서 무게를 가하면 압력과 마찰열이 발생해 눈이나 얼음이 녹아 물로 바뀌면서 마찰력이 줄어든다는 것이다. 그런데 액체 상태의 물은 미끄럽게 만드는 윤활 성질이 약한 것으로 알려져 있는데 얼음이나 눈 위에 얇게 녹은 물의 막이 어떻게 마찰을 줄이고 겨울 스포츠를 즐길 수 해줄까. 프랑스 파리고등사범학교 물리학연구실, 파리과학인문대(PLS), 파리 디드로대(파리7대학), 소르본대, 에콜 폴리테크니크 공동연구팀은 마찰이 녹이는 얼음 위의 얇은 액체막의 두께와 성질을 측정하는데 성공하고 마찰과 압력으로 녹은 액체막은 예상보다 훨씬 얇고 일반적으로 볼 수 있는 물보다 점성이 높다는 사실을 발견했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 X’ 4일자에 실렸다. 일반적으로 얼음이 ‘미끄러운’ 이유는 마찰에 의해 만들어진 얇은 액체층 때문인데 이 액체층의 두께나 특성에 대해서 잘 알려져 있지 않다. 심지어는 일부 과학자들은 얼음 위 생기는 액체막의 존재에 대해서도 여전히 의문을 표하고 있다. 연구팀은 원자 지름의 수 십분의 1까지 측정이 가능한 제3세대 현미경인 원자현미경의 일종인 원자힘 현미경(AFM)을 이용해 얼음 위에 생기는 액체막의 두께와 성질을 파악했다. AFM은 원자현미경 중에서 가장 널리 사용되는 것으로 진공 중에서도 사용이 가능하며 시료의 물리적, 전기적 성질을 알아낼 수 있다는 장점이 있다.분석 결과 마찰과 압력이 얼음 위에 만들어 내는 액체 상태의 물을 만들어 낼 뿐 만 아니라 얼음 위에 형성되는 액체막의 두께는 머리카락 굵기의 100분의 1에 해당하는 1미크론(㎛)에서 몇 백 나노미터(㎚)에 불과하다는 사실도 밝혀냈다. 이는 이론적으로 계산한 값보다 훨씬 얇아 연구진을 놀라게 만들었다. 또 AFM으로 관찰한 얼음 위 액체막은 단순한 ‘물’이 아니라 기름처럼 점성이 강하다는 것도 확인됐다. 흔히 생각하는 완전한 액체상태가 아닌 액체와 얼음 사이의 그 중간 정도의 성질을 나타내는 것으로 연구팀은 해석했다. 연구를 주도한 알레산드로 시리아 파리고등사범학교 박사(유체역학)는 “이번 연구는 그동안 명확하게 풀리지 않았던 얼음 위 마찰에 대한 이론적 설명을 제시했으며 지금까지 고려되지 않았던 얼음 위 액체 막의 성질을 제시했다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 시리아 박사는 “이번 연구는 동계 스포츠 선수들의 경기력 향상 뿐만 아니라 빙판길에서 자동차의 미끄러짐 방지를 위한 수단을 연구하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 네이처誌 150년… 위대한 발견으로 인류사 뒤흔들다

    네이처誌 150년… 위대한 발견으로 인류사 뒤흔들다

    # 1869년 11월 4일. 새벽에 내린 비 때문에 안개는 짙게 깔리고 6도 가까이 떨어진 아침 기온이 낮에도 회복되지 않아 으슬으슬하다는 말이 적당한 초겨울 추위가 느껴지는 날이었다. 얼마 전 영국과학진흥협회(BAAS) 회장으로 취임한 토머스 헨리 헉슬리(1825~1895)는 집무실에서 ‘다윈의 불도그’란 별명과 어울리지 않게 긴장한 얼굴로 서성거리며 누군가를 기다리고 있었다. 오후 티타임 시간이 되기 직전 앳된 얼굴의 사환이 사무실로 헐레벌떡 뛰어들어와 거친 숨을 몰아쉬며 “선생님 다 팔렸답니다”라는 한마디를 전했다. 그제서야 헉슬리는 불도그를 연상케 하는 미소를 지었다.150년 전인 1869년 11월 4일은 미국 과학진흥회(AAAS)에서 발행하는 ‘사이언스’와 함께 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’가 첫 호를 발행한 날이다. 당시 네이처는 ‘삽화가 들어간 주간 과학잡지’를 표방하며 40쪽 분량의 창간호를 발행했다. 창간호에는 헉슬리가 ‘자연 : 괴테의 격언’이라는 제목의 권두언을 싣고 “네이처(자연)! 우리는 자연에 둘러싸여 있고 포섭돼 있다: 인간을 자연에서 떼어놓을 수 없을 뿐만 아니라 인간은 자연을 넘어설 수도 없다”라고 선언했다. 헉슬리의 권두언 바로 뒤에는 식물학자 알프레드 베넷이 ‘겨울에 꽃 피는 식물의 수정에 관하여’라는 제목으로 찰스 다윈의 최신 연구결과를 알리는 기사가 실렸다. 창간호에는 개기일식, 현미경 작동방법 등도 실렸지만 박물학이라고 불렸던 생물학 분야 연구성과들이 주로 실렸다. 창간호에는 그해 9월 16일에 사망한 영국 화학자 토머스 그레이엄 런던대 교수에 대한 부고기사가 삽화와 함께 2장 넘게 실린 것도 눈길을 끈다. 그레이엄 교수는 현재 고등학교 과학교과서에도 나오는 기체 확산에 관한 ‘그레이엄의 법칙’을 만든 화학자로 19세기 영국 화학을 대표하는 과학자이자 전 세계 화학교육에 영향을 끼친 인물로 평가받는다. 네이처는 지금까지도 과학자들의 부고기사를 매우 자세히 다루고 있다. 창간 당시에는 ‘교양 있는 독자에게 최신 과학 지식에 관한 읽을거리’를 제공한다는 취지로 만들어졌지만 점차 학술적 경향이 강해지면서 과학자들이 가장 논문을 싣고 싶어 하는 학술지로 성장하게 됐다. 또 1953년에는 게재될 논문에 대해 편집자가 영국왕립학회 소속 과학자들에게 직접 질의하는 전통을 만들어 현재 과학계에서 확고히 자리잡은 동료평가인 ‘피어리뷰’의 기초를 닦기도 했다. 현재 네이처는 2018~2019년 기준 학술지 영향력지수(IF)가 43.070로 사이언스의 IF 41.063을 훌쩍 넘으며 다(多)분야 과학저널 영향력 1위를 차지하고 있다. 150년의 전통 덕분에 네이처에는 매년 850여건의 연구논문을 비롯해 3000건의 과학뉴스와 논평, 분석이 실리고 있으며 월평균 네이처 홈페이지를 찾는 독자는 400만명을 훌쩍 넘어 과학계는 물론 전 세계 과학보도에도 상당한 영향력을 행사하고 있다. 이제는 ‘네이처 출판그룹’(NPG)이라는 이름으로 네이처뿐만 아니라 150여 종의 학술저널을 발간하고 있다. 네이처에 실렸던 논문들의 면면을 살펴보면 19~21세기 현대과학 발전사를 그대로 확인할 수 있다. 1925년에는 지금까지 알려지지 않았던 고인류의 화석을 아프리카에서 발견해 ‘오스트랄로피테쿠스 아프리카누스’라는 학명을 붙였다는 연구가 실렸다. 이 논문 이후 고인류학계는 화석인류 연구와 발견에 뛰어들어 인류의 진화상을 밝혀내고 있다. 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 1953년 4월 25일 자 네이처에 발표한 ‘DNA의 분자구조’란 제목의 달랑 1쪽짜리 논문은 현대 생물학의 시작이자 20세기 가장 중요한 발견이라고 평가받고 있다. 1995년 11월 23일 자 네이처에는 스위스 제네바대 천문학과의 스승과 제자가 태양계 바깥 외계행성을 최초로 발견했다는 내용의 논문을 발표했다. 이 논문을 발표한 미셸 마요르, 디디에 쿠엘로 스위스 제네바대 명예교수는 올해 노벨물리학상 공동 수상자로 선정됐다. 이 밖에도 중력파 발견, 탄소원자로만 이뤄진 신소재 그래핀의 발견, 탄소나노튜브 개발 등 네이처에 발표된 수많은 연구성과들이 노벨상으로 이어지기도 했다. 이뿐만 아니라 기후변화에 따른 해수면 상승, 남극에서 발견된 오존 구멍 등 전 세계인에게 경각심을 불러일으킨 연구들도 모두 네이처를 거쳐 나왔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 인터스텔라로 가다…180억㎞ 항해한 보이저 2호 이야기

    [아하! 우주] 인터스텔라로 가다…180억㎞ 항해한 보이저 2호 이야기

    1년 전인 2018년 11월 5일, 미 항공우주국(NASA)의 보이저 2호는 태양이 생성한 입자와 자기장의 보호 버블인 헬리오스피어(태양권)를 벗어난 역사상 두 번째 우주선이 되었다. 보이저 2호는 명왕성 궤도 저 너머 지구에서 약 180억㎞ 떨어진 성간 공간 곧, 별들 사이의 영역으로 진입했다. 지난 4일(현지시간) ‘네이처 천문학’에 실린 5개의 새로운 연구논문은 보이저 2호의 역사적인 태양권 탈출에 관해 과학자들이 관찰한 내용을 설명해주고 있다. 각 논문은 보이저 2호의 탐사장비 5기 중 하나인 자기장 센서, 다른 에너지 영역에서 고에너지 입자를 감지하는 기기 2개, 플라스마(이온화된 기체) 연구를 위한 기기 2개가 관측한 결과를 자세히 다루고 있다. 이 발견들은 태양이 만든 환경이 끝나고 광대한 성간 공간이 시작되는 우주 해안선의 그림을 그리는 데 도움이 된다. 태양의 헬리오스피어는 성간 공간을 항해하는 배와 같다. 헬리오스피어와 성간 공간은 플라스마로 채워져 있다. 태양권 내부의 플라스마는 뜨겁고 희박한 반면, 성간 공간의 플라즈스는 차갑고 밀도가 높다. 성간 공간은 우주선(宇宙線) 곧, 별의 폭발로 가속된 입자들이 횡행한다. 보이저 1호는 헬리오스피어가 방사선의 70% 이상을 차단함으로써 지구를 비롯한 행성들을 보호한다는 사실을 발견했다. 지난해 보이저 2호가 헬리오스피어를 벗어났을 때 고에너지 입자 검출기 2기가 극적인 변화를 발견했다. 태양권의 고에너지 입자의 비율이 급락한 반면, 우주선의 밀도는 극적으로 높아졌다. 이 같은 환경 변화로 인해 보이저 2호가 태양권을 벗어나 성간 공간으로 진출했다는 사실을 확인할 수 있었다.2012년 보이저 1호가 헬리오스피어의 가장자리에 도달하기 전 과학자들은 이 경계가 태양으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지 정확히 알지 못했다. 두 탐사선은 태양계의 공전면에서 볼 때 서로 다른 위치에서, 태양 활동의 11년 주기에서 다른 시기에 헬리오스피어를 탈출했다. 과학자들은 헬리오포즈(태양권 계면)라고 불리는 헬리오스피어의 가장자리가 태양 활동의 변화에 따라 팽창과 수축을 거듭할 것으로 예측하고 있었다. 두 탐사선이 태양으로부터 각각 다른 거리에서 헬리오포즈에 다다랐다는 사실이 이 같은 예측을 확인시켜주었다. 보이저 2호는 태양으로부터 181억㎞, 지구-태양 간 거리의 122배(122AU) 떨어진 곳을 날아가는 중이며, 빛으로는 약 16.5시간이 걸린다. 태양에서 빛이 지구에 도달하는 데는 약 8분 걸린다. 새 논문은 이제 보이저 2호가 쌍둥이 보이저 1호와 마찬가지로 헬리오스피어를 넘어 중간 천이 지역을 날고 있는 것으로 보인다고 결론지었다. 보이저의 프로젝트 과학자이자 칼텍의 물리학 교수인 에드 스톤은 “보이저는 우리 태양이 은하계 별들 사이의 공간 대부분을 채우고 있는 물질과 어떻게 상호작용하는지를 보여준다"고 설명하면서 "보이저 2의 새로운 데이터가 없었다면 보이저 1이 보내준 데이터가 전체 헬리오스피어의 특징인지 아니면 특정한 위치와 시간대의 것인지 알 수 없었을 것"이라고 밝혔다. 보이저 1호와 같이 1977년에 발사된 보이저 2호는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등 네 개의 거대 가스 행성을 모두 방문한 유일한 우주선으로, 해왕성의 신비한 대암점과 목성의 위성 유로파의 얼음 표층 균열 같은 현상을 비롯해 16개에 이르는 위성들을 새로 발견했을 뿐만 아니라, 각 행성들에서 새로운 고리들을 발견해내는 성과들을 올렸다. 인간이 만든 피조물로 두번째로 태양의 영향으로부터 영원히 벗어난 보이저 2호는 우리가 느끼는 흥분과는 무관하게 앞으로도 캄캄한 성간공간을 항해하며 에너지를 공급해주는 플루토늄 방사성 동위원소 발전기가 멈추어지는 2025년까지 지구로 계속 데이터를 보내줄 것이다. 진정한 이별은 그때 이루어질 것이다. 보이저 1호는 29만 6000년 후 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이지만, 그 후로도 ‘항해자’라는 그 이름에 걸맞게 영원히 우리은하를 떠돌며 항해를 계속할 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • 미국 최고 미술가 잭슨 폴록 그림 속 숨겨진 비밀 알고보니…

    미국 최고 미술가 잭슨 폴록 그림 속 숨겨진 비밀 알고보니…

    추상표현주의 대표 화가이자 미국을 서양 미술의 중심지로 올려놓은 것으로 평가받는 잭슨 폴록(1912~1956). 44세라는 짧은 삶을 살았던 폴록은 커다란 캔버스를 바닥에 놓고 그림 속에 들어가 물감을 붓거나 떨어뜨리는 등의 방식으로 작품을 제작하는 ‘액션페인팅’ 기법을 만들어 그림을 그린 것으로 유명하다. 물리학자들이 폴록의 액션페인팅 기법이 어떻게 놀라운 작품을 만들어 낼 수 있게 했는지에 대한 유체역학적 분석을 내놔 주목받고 있다. 멕시코 국립자치대학 재료분석연구소, 미학연구소, 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC리버사이드) 기계공학과, 브라운대 공대 공동연구팀은 폴록이 붓을 사용하지 않고 캔버스에 페인트를 부어 그림을 만들어 낸 것은 유체역학의 고전적인 현상을 응용한 것이라고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10월 31일자에 실렸다.폴록은 아메리카 원주민들이 모래 그림을 그리는 것을 응용해 한 손에 물감 통을 들고 한 손에는 막대기나 팔레트나이프를 이용해 재빨리 물감을 튀기며 캔버스를 오가며 작품을 만들었다. 그저 혼돈스러운 장난으로 취급한 사람들도 있었지만 1956년 타임지에서는 19세기 말 영국을 충격에 빠뜨린 연쇄살인범 ‘살인마 잭’(Jack the Ripper)을 흉내내 ‘추락자 잭’(Jack the Dripper)이라고 부르며 현대 미국에서 가장 영향력 있는 화가라고 평가하기도 했다. 연구팀은 폴록의 작업 과정을 녹화한 비디오를 이용해 폴록이 얼마나 빨리 움직였으며 캔버스와 물감통의 거리, 팔레트나이프를 움직이는 속도 등을 정밀분석했다. 이와 함께 다양한 높이에 물감 낙하 장치를 설치한 다음 캔버스가 움직이는 속도도 다르게 하면서 폴록처럼 캔버스에 물감을 떨어뜨리는 실험을 했다.그 결과 폴록의 작업 과정은 유체역학에서 코일링 불안전성(coiling instability)이라고 불리는 현상을 피하려는 동작으로 이뤄져 있다는 사실을 확인했다. 코일링 불안정성은 물감이나 벌꿀처럼 점성이 있는 유체가 표면에 부어졌을 때 동그랗게 말리는 컬(curl)이나 돼지꼬리처럼 고리형태(coil)를 형성하는 현상이다. 꿀을 숟가락으로 뜬 뒤 접시에 떨어뜨려보면 길게 늘어나면서 돌돌 말려 쌓이는 것이 코일링 불안정성 현상이라고 볼 수 있다. 유체역학 관점에서 유체가 낙하할 때는 물방울이 만들어지면서 표면에 떨어지는데 폴락은 캔버스에 물방울 형태가 형성되거나 물감이 뭉치는 것을 막고 물감이 길게 늘어나도록 했다. 연구팀에 따르면 폴록은 물감을 캔버스에 부을 때 코일링 불안정성이 발생하지 않도록 적당한 높이와 충분히 빠른 속도로 캔버스를 이동하면서 캔버스나이프를 움직였음을 발견했다고 밝혔다. 로베르토 제닛 멕시코 국립자치대학 교수(유체역학)는 “폴록은 다른 화가들과 마찬가지로 자신의 작품과 창작기법을 완성하기 위해 오랜 실험 과정을 거쳤다고 알려져 있다”라고 말했다. 제닛 교수는 “이번 분석을 통해 폴록이 물리학을 알고 있었던 그렇지 않던 간에 오랜 실험 끝에 얻어낸 그림 그릴 때 움직임과 페인트를 붓는 과정은 유체역학에서 알려진 고전적 현상을 응용한 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [월드피플+] 큐리오시티 이름지은 초등소녀, 11년 후 진짜 과학자됐다

    [월드피플+] 큐리오시티 이름지은 초등소녀, 11년 후 진짜 과학자됐다

    과거 미 항공우주국(NASA)의 화성탐사로보 큐리오시티(Curiosity)의 이름을 지었던 초등학생이 11년이 지나 어엿한 과학자로 성장했다. 최근 NASA는 큐리오시티 이름 공모에 참여했다가 이후 자신의 인생 항로도 바꾼 클라라 마(23)의 사연을 소개했다. 중국계 이민자 가정에서 태어난 클라라는 11년 전 캔자스 주 르넥사 시의 한 초등학교에 다니다 우연히 NASA에서 실시한 화성탐사로보의 이름을 짓는 에세이 공모전에 참가했다. 이는 우주 탐사에 대한 대중의 관심을 불러 일으키는 NASA의 오랜 전통으로 차기 화성탐사로보 역시 현재 공모 중에 있다. 당시 시골 마을에 살며 밤하늘의 무수한 별을 바라보던 소녀는 20분 만에 작명 에세이를 메일로 보내 총 9000명의 경쟁자를 물리치고 큐리오시티라는 이름을 차기 화성탐사로보에 붙이는 영광을 안았다. 클라라는 당시 인터뷰에서 "당선될 것이라고는 꿈도 꾸지 못했으며 너무나 영광스러운 일"이라면서 "호기심(Curiosity)은 모든 사람의 마음 속에 타오르는 영원한 불꽃"이라는 소감을 밝힌 바 있다. 이후 클라라는 NASA 산하 제트추진연구소(JPL) 초대됐으며 많은 과학자와 공학자를 만나면서 자신의 인생 항로도 새롭게 설정했다. 이후 놀랍게도 그녀는 명문 예일대에 입학해 지구물리학을 전공했으며 올해 초 졸업했다. 또한 현재 영국 케임브리지 대학에 입학해 석사과정 재학 중에 있다. 클라라는 "화성탐사로보에 이름을 짓는 경험은 내 인생에 큰 변화를 가져왔다"면서 "가장 큰 경험 중 하나는 NASA 관계자를 만나 영감을 얻은 것이며 이들 중 일부는 지금까지 나의 멘토가 되어 주었다"고 털어놨다.이어 "다른 행성에 로봇을 보내는 일은 인류가 얼마나 특별하고 또 얼마나 약한 존재인지를 깨닫게 해주었다"면서 "우주는 믿을 수 없을 정도로 광대하지만 여전히 지구는 우리가 알고있는 생명체가 존재하는 유일한 곳이다. 지구를 공부하는 것이 나에게 가장 중요한 일임을 알게됐다"고 덧붙였다. 한편 인류의 호기심 해결을 위해 2011년 11월 화성으로 발사된 큐리오시티는 지금도 하루 200여m 움직이며 탐사를 이어오고 있다. 그간 큐리오시티는 화성의 지질과 토양을 분석해 메탄 등 유기물 분석자료를 확보하고 미생물이 살만한 조건인지를 조사해 왔다. 실제로 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 소행성 ‘히기에이아’ 왜소행성으로 신분 상승할까?

    [아하! 우주] 소행성 ‘히기에이아’ 왜소행성으로 신분 상승할까?

    우리 지구 가까이에 새롭게 '왜소행성'으로 신분이 상승할 후보 천체가 등장했다. 지난 28일(현지시간) 프랑스 마르세유 천체물리학연구소 등 공동 연구팀은 현재 소행성으로 분류된 히기에이아(Hygiea)가 왜소행성이 될 자격이 있다는 연구결과를 네이처 자매지인 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 발표했다. 히기에이아는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에 위치한 천체로 이번에 연구팀은 유럽남방천문대(European Southern Observatory)의 관측 결과를 바탕으로 보다 상세한 정보를 얻어냈다. 새롭게 측정된 히기에이아의 지름은 430㎞로, 기존 추측과는 달리 놀랍게도 행성처럼 거의 구체에 가까운 것으로 확인됐다.연구를 이끈 피에르 베르나차 연구원은 "세계 최대 천체망원경 VLT 덕분에 히기에이아가 구체라는 것이 명확하게 확인됐다"면서 "이번 연구결과를 바탕으로 히기에이아를 태양계에서 가장 작은 왜소행성으로 재분류할 수 있다"고 설명했다. 다소 낯선 단어인 왜소행성(dwarf planet)은 행성과 소행성의 중간 형태의 천체를 분류한 기준이다. 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)은 태양을 중심으로 공전하고, 구 형태를 유지할 수 있을 만한 충분한 질량, 다른 행성의 위성이 아니어야 하며, 주변의 다른 천체를 끌어들이지 못한다는 왜소행성의 기준을 새롭게 세웠다. 왜소행성으로 가장 유명한 천체가 바로 명왕성으로 한때는 지구와 함께 태양계의 행성 반열에 있었으나 강등되는 비운을 맛봤다. 왜소행성이 되기 위해서는 IAU의 총회를 거쳐 인정받아야 하는데 현재까지의 공식 왜소행성은 명왕성과 하우메아, 세레스, 에리스, 마케마케등 총 5개다. 이중 가장 작은 왜소행성은 세레스로 지름이 950㎞로 정도다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 네이처 선정 ‘전세계 젊은 100대 대학’ 10위 내 카이스트, 포스텍, UNIST 포진

    네이처 선정 ‘전세계 젊은 100대 대학’ 10위 내 카이스트, 포스텍, UNIST 포진

    세계적인 과학저널 ‘네이처’가 선정한 개교 50년 이하의 신흥대학들 중 주목할만한 학교 100개 중 한국 대학 8개가 포함됐으며 10위권 내에도 3개 대학이 포진했다. ‘네이처’가 지난 24일 발표한 ‘네이처 인덱스 2019 젊은 대학 순위’에 따르면 한국의 카이스트와 포스텍, 울산과학기술원(UNIST)가 각각 4위, 8위, 10위에 이름을 올렸다. 이 밖에도 광주과학기술원(GIST, 27위), 대구경북과학기술원(DGIST, 50위), 아주대(54위), 과학기술연합대학원대학교(UST, 87위), 울산대(91위)가 100위권에 포함된 것으로 나타났다. 가장 우수한 젊은 대학으로 선정된 곳은 중국과학원대학(UCAS)이며 2위는 싱가포르 난양공대(NTU), 3위는 스위스 로잔연방공과대(EPFL)로 나타났다. 또 이번 인덱스에 가장 많은 대학이 선정된 곳은 독일과 중국으로 각각 11개 대학의 이름을 올렸다. 그 다음으로 호주와 인도가 각각 9개, 한국과 미국이 8개씩 선정됐다. 매년 대학과 연구기관을 대상으로 연구의 우수성을 평가해 발표하는 네이처 인덱스는 올해 처음으로 개교 50년 이하의 젊은 대학들에 대한 연구역량을 평가해 발표했다. 네이처는 각 대학들이 국제 유력학술지 82개에 게재한 논문들을 대상으로 연구자와 소속기관의 기여도를 계산해 평가했다. 또 이번 젊은 대학 순위는 전체 순위 이외에도 화학, 생명과학, 물리학, 지구환경과학 4개 분야에 대해 따로 평가해 기초과학 분야 경쟁력을 확인할 수도 있게 됐다.각 분야별로 보면 지구환경과학에서 가장 우수한 젊은 대학 25개 중에서는 중국과학원대학과 싱가포르 난양공대가 꼽혔으며 한국 대학은 포함되지 못했다. 물리학 분야 50개 대학에서도 1, 2위는 나란히 중국과 싱가포르 대학이 차지했으며 한국은 카이스트(4위), 포스텍(6위), UNIST(8위), GIST(22위), 아주대(42위)로 나타났다. 화학분야 50개 대학 중에서는 카이스트(4위), 포스텍(7위), UNIST(9위), GIST(19위), DGIST(31위)로 조사됐으며, 생명과학 분야 50개 대학에서는 미국 오레곤 보건과학대가 1위로 선정됐고 2위로 중국 UCAS, 3위가 EPFL로 나타났다. 한국대학 중에는 카이스트(5위), 포스텍(24위), UNIST(36위), DGIST(41위)가 이름을 올렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘슈뢰딩거의 고양이’ 잡고 양자컴퓨터 정보처리 성능 높인다

    ‘슈뢰딩거의 고양이’ 잡고 양자컴퓨터 정보처리 성능 높인다

    반감기가 1시간인 방사성 물질과 독가스가 들어 있는 상자 속에 있는 고양이는 1시간 뒤 살아있을까, 죽어있을까. 양자역학의 파동방정식을 만들어 낸 물리학자 슈뢰딩거가 고안한 사고 실험인 ‘슈뢰딩거의 고양이’는 양자역학의 불확실성을 보여주는 대표적인 사례이다. 양자역학에 따르면 우리 눈에 보이지 않는 물질인 원자, 분자, 양자 등이 존재하는 미시세계에서는 관측하는 행위가 측정 대상에 영향을 미친다. 이 때문에 정밀한 실험을 할 때는 문제가 될 수 있다. 그런데 한-미 공동연구진이 이런 양자역학적 딜레마를 극복하고 단일 원자의 정확한 사진을 촬영할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 미국 IBM 알마덴연구센터, 한국 기초과학연구원(IBS) 양자나노과학연구단, 이화여대 물리학과, 영국 옥스포드대 물리학과 공동연구팀은 양자역학 원리를 이용한 주사터널링현미경(STM)을 이용해 개별 원자의 전자기적 상태를 측정하고 제어하는 실험에 성공하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 25일자에 발표했다.연구팀은 산화마그네슘(MgO) 표면 위에 티타늄(Ti) 원자를 올려놓고 STM으로 관찰했다. 티타늄 원자는 스핀 상태가 두 가지만 갖고 있기 때문에 다른 원자들에 비해 실험하기가 쉽다는 장점이 있다. 고체 표면 위에 있는 티타늄 원자를 관측할 때는 STM에서 마이크로파를 연속적으로 투사시켜 나오는 스핀정보를 측정하는데 두 종류의 스핀 상태 밖에 없음에도 불구하고 양자역학적 특성상 스핀을 원하는 방향만큼만 바꾸거나 특정 방향에서 멈추게 하는 것은 쉽지 않다. 관찰이라는 행위 자체 때문에 스핀 모양이 끊임없이 바뀌기 때문에 정확한 관측이 사실상 어렵다는 설명이다. 이에 연구팀은 마이크로파를 연속적으로 투사시키는 것이 아니라 나노초 단위로 끊어서 티타늄에 쏘는 방식으로 스핀 상태를 제어하고 측정했다. 그 결과 연속 투사방식에서는 할 수 없었던 티타늄 원자의 스핀을 원하는 상태로 설정하는 것이 가능해졌다. 이번 기술은 원자 스핀 제어능력이 더 높아진 만큼 측정 자체가 주는 영향에 신경쓰지 않고도 정밀한 미시세계 관찰을 가능케 해줄 뿐만 아니라 스핀 기반 양자컴퓨터에 정보를 저장할 때도 여러 큐비트(양자컴퓨터의 정보처리 단위)를 통제할 수 있어 정보처리 능력을 높일 수 있게 된다. 안드레아스 하인리히(이화여대 물리학과 석좌교수) IBS 양자나노과학연구단 단장은 “이번 연구결과는 물질 표면 위 원자의 양자 시스템을 제어하는데 중요한 단초를 마련했다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술을 활용하면 양자컴퓨터의 정보저장 단위인 큐비트에도 활용이 가능해 양자컴퓨터의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 멋진 신세계]백색왜성 도는 행성, 지구와 지질구조 유사

    [유용하 기자의 멋진 신세계]백색왜성 도는 행성, 지구와 지질구조 유사

    태양계 바깥 6개 백색왜성 대기 분석 美연구팀 “지구 암석분포와 구성 비슷”올해 노벨물리학상 수상자 중 미셸 마요르 스위스 제네바대 교수는 제자인 디디에 쿠엘로 제네바대 교수와 함께 태양계 바깥 외계행성을 처음으로 발견한 공로를 인정받아 공동 수상자로 이름을 올렸다. 이들의 발견 이후 많은 과학자들이 외계행성 관측에 뛰어들어 지금까지 4000개에 이르는 외계행성이 발견됐다. 과학자들이 외계행성 발견에 열심인 이유는 태양계 바깥에 우리 지구와 비슷한 행성이 있을 것이며 거기에 또 다른 생명체가 살고 있을지 모른다는 기대와 호기심 때문이다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 지구·행성·우주과학과, 물리·천문학과, 매사추세츠공과대(MIT) 지구·대기·행성과학과 공동연구팀은 현재까지 발견된 외계행성들 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질화학적 구성을 갖추고 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 18일자에 실렸다. 연구팀은 태양계 바깥 백색왜성 6개와 태양, 지구, 달, 금성, 화성, 태양계를 76년 주기로 돌고 있는 헬리혜성의 대기와 지표 구성성분을 비교했다. 특히 암석을 구성하는 주요 6개 원소인 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 산소(O)에 연구팀은 주목했다. 분석 결과 6곳의 백색왜성의 대기는 지구에 있는 암석들과 비슷한 분포의 구성성분을 갖고 있으며 특히 산화철 성분이 풍부한 것으로 밝혀졌다. 이는 백색왜성 주변부에 있는 행성들 역시 지구와 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 의미이다. 연구팀은 “지구와 멀리 떨어져 있는 별 주위를 도는 외계행성 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 것은 매우 의미심장하다”고 자평했다. edmondy@seoul.co.kr
  • [데스크 시각] 빅뱅이론으로 보는 조국 사태/김상연 정치부장

    [데스크 시각] 빅뱅이론으로 보는 조국 사태/김상연 정치부장

    왕정인 조선에서 가장 특이한 관직은 이조전랑(정 5~6품)이었다. 직급은 이조의 중간 관료(현재의 중앙부처 국장급)에 불과하지만, 전체 관리에 대한 인사 추천권과 함께 핵심 권력기관인 3사(홍문관, 사헌부, 사간원) 관리의 임명권까지 가진 막강한 자리였다. 정승이나 판서 같은 고위관료들에게 권력이 집중되는 것을 막기 위해 이조전랑에게 넘치는 권력을 준 것이 결과적으로 그 자리를 막후 실세로 만들었다. 개명한 나라에서의 권력은 곧 인사권이라고 한다면, 이조전랑의 권력이 얼마나 셌는지를 짐작할 수 있다. 민주공화정인 대한민국에서 이조전랑과 비슷한 직위를 찾으라면 청와대 민정수석을 꼽고 싶다. 직급은 국무총리나 장관보다 낮지만 그 권력의 크기는 1인지하(人之下) 모든 공직자의 오금을 저리게 할 만큼 서슬 퍼렇다. 대통령의 인사를 검증하거나 추천하고, 대통령 가족과 측근 등의 부정을 감시하는 한편 국가정보원 등 각 정보·사정기관에서 올라오는 고급 정보를 취합하고, 검찰 등 사정기관에 대해 인사권을 행사하는 식으로 간접 지휘(문재인 정부 등 역대 정권은 이 부분을 공식적으로 부인한다)하는 자리가 청와대 민정수석이다. 그런데 이 막강한 민정수석 권력 중에서도 가장 핵심적인 권력, 즉 역대 정권이 모두 부인해 온 그 권력이 지난 7월 16일부로 검찰총장에게 넘어간다. 문재인 대통령의 신임이 두터웠던 윤석열 서울지검장이 일약 검찰총장에 임명된 날이다. 윤 총장이 임명된 이후 단행된 기수 파괴적인 검찰 인사로 70여명의 검사가 줄줄이 옷을 벗었는데, 이것은 사실상 ‘윤석열의 인사’라는 관측이 지배적이었다. 조선시대로 치면 사헌부 수장(대사헌) 내지 의금부 수장(판사)이 이조전랑의 권력까지 꿰찬 셈이다. 그리고 이후 검찰 개혁론자인 조국 전 민정수석이 검찰총장의 상전인 법무부 장관에 지명되면서 과거 대한민국 역사에선 볼 수 없었던 ‘사상 초유’ 시리즈가 시작된다. 인사권자인 대통령이 지명한 장관 후보자에 대해 국민의 대표기관인 국회가 인사청문회를 하기도 전에 검찰이 기습적인 압수수색을 단행하고, 국민의 대표기관인 국회가 인사청문회를 하는 도중에 장관 후보자 부인을 검찰이 전격 기소한 일 등은 모두 사상 초유다. 윤 총장이 살아 있는 권력에 칼을 들이댄 이유를 분석하는 정치학적, 사회과학적, 윤리학적 언설은 이미 차고 넘친다. 그런데 각도를 틀어 순전히 물리학적인 관점에서 분석한다면, 스스로도 주체할 수 없을 만큼 너무 큰 권력을 갖게 된 검찰총장의 힘이 외부로 급속히 팽창, 폭발한 것으로 볼 수 있다. 검찰 권력 내부의 밀도와 온도가 급상승하면서 국가 권력 전체에 빅뱅(대폭발)을 몰고 왔다는 얘기다. 조선시대 3사는 임금을 쥐고 흔들 정도로 권력이 강했다(사실 정도전이 설계한 조선은 왕권보다 신권이 강한 나라였다). 그런 3사의 핵심인 사헌부와 의금부에다 이조전랑 권력까지 합체가 돼서 왕에게 칼을 겨눌 때 임금은 ‘도대체 누가 이 나라의 임금인가’라는 생각이 들 것이고, 결국 사생결단의 대결로 갈 수밖에 없을 것이다. 권력은 나눌 수 없고 대등할 수 없다. 대등해지면 다시 대등해지지 않을 때까지 싸운다. 영화 ‘관상’에서 수양대군(이정재)은 김종서(백윤식)에 대해 적의를 드러내면서 천재 관상가 내경(송강호)에게 이렇게 절규한다. “이 나라가 이씨의 나라인가, 김씨의 나라인가. 태조께서 피 흘려 세운 종묘사직을 가지고 노는 것들! 네가 손잡은 늙은 호랑이가 내일 당장 어린 왕을 밀어내고 권력을 잡을 수도 있어.” 여기까지 쓰고 보니 왠지 스티븐 호킹 박사에게 미안한 마음이 든다. carlos@seoul.co.kr
  • ‘달리는 조사관’ 특별출연 김영재, 현실감 살린 열연 ‘몰입감 높여’

    ‘달리는 조사관’ 특별출연 김영재, 현실감 살린 열연 ‘몰입감 높여’

    배우 김영재가 OCN 수목 오리지널 ‘달리는 조사관‘에 특별출연해 몰입감을 더했다. OCN 수목 오리지널 ‘달리는 조사관’(연출 김용수, 극본 백정철, 제작 스튜디오드래곤, 데이드림 엔터테인먼트)은 평범한 인권증진위원회 조사관들이 그 누구도 도와주지 못했던 억울한 사연을 가진 사람들을 위해 싸워나가는 사람 공감 통쾌극이다. 김영재는 극 중 다니던 직장에서 정리해고 될 위기에 처한 ’원석‘ 역을 맡았다. 원석은 오랫동안 일해 온 직장인 미래자동차 부품 공장에서 정리해고를 당할 위기에 처해 노조에 가담하게 됐다. 살기 위해 시작한 투쟁이었지만 극심한 생활고를 겪게 됐고 이에 시달리던 아내가 스스로 생을 마감하는 비극이 일어났다. 앞길이 막막한 원석은 결국 회사의 제안을 받아들여 사측 노조로 돌아서게 됐다. 어쩔 수 없는 선택이었지만 그동안 사이가 각별했던 동료 정완은 해고 노조원으로 남게 되면서 둘의 사이는 소원해졌다. 그 가운데 노조 폭력 사태가 일어나 정완이 사망하는 사건이 발생, 조사 중 cctv에 원석이 정완과 거칠게 몸싸움을 벌이는 모습이 찍혀 유력한 용의자로 지목됐다. 정황상 불리한 입장에서도 원석은 끝끝내 함구 하며 의뭉스러운 태도를 보였고 의심은 확신이 되어갔다. 이처럼 원석으로 분한 김영재는 특별출연에도 불구하고 어두운 분위기 속 현실감을 살린 연기로 시청자들의 공감을 자아냈다. 적절한 완급 조절로 안타까운 사연과 긴장감 넘치는 상황 속 캐릭터의 감정을 잘 표현해냈다. 그는 전작 드라마 ‘바람이 분다’에서 젠틀한 순정남의 면모를, 최근 개봉한 영화 ‘양자물리학’에서는 출세 지향적인 인물의 모습을 선보인 바. 과연 ‘달려라 조사관’에서는 어떤 색깔로 말미를 장식할지 기대감을 더한다. 사진 = OCN 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr
  • 노벨경제학상에 뒤플로 등 미국 학자 3명…빈곤 퇴치 연구

    노벨경제학상에 뒤플로 등 미국 학자 3명…빈곤 퇴치 연구

    뒤플로·바네르지·크레이머 공동 수상실험 기반 접근법으로 개발경제학 변화뒤플로, 최연소·두번째 여성 경제학상뒤플로와 바네르지 ‘부부’ 수상 눈길 올해 노벨경제학상은 에스테르 뒤플로(47)와 마이클 크레이머(55), 아브히지트 바네르지(58) 등 3명의 미국 경제학자들이 수상했다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 14일(현지시간) 2019년 제51회 노벨경제학상 수상자를 이같이 결정했다고 발표했다. 뒤플로는 노벨경제학상을 받은 두 번째 여성이자 역대 최연소 노벨경제학상 수상자로 기록됐다. 또 바네르지와 뒤플로는 매사추세츠 공과대학(MIT)에서 교수와 학생으로 만나 결혼에 이르게 된 부부다. 두 사람은 현재 MIT 교수로 재직 중이다. 1964년에 태어난 미국 국적의 크레이머는 1992년 하버드대학에서 박사 학위를 받고 동 대학에서 교수로 학문 활동을 이어가고 있다. 노벨위원회는 수상 이유에 대해 세계 빈곤 경감을 위한 이들의 실험적 접근으로 빈곤과 싸우는 우리의 능력이 향상됐다고 설명했다. 그러면서 “불과 20년 만에, 그들의 새로운 실험 기반 접근법은 개발 경제학을 완전히 변화시켰는데, 이것은 현재 번성하는 연구 분야가 됐다”고 설명했다. 위원회는 “최근 극적인 개선이 있었지만 인류에게 가장 시급한 문제 중 하나는 모든 형태의 세계 빈곤을 줄이는 것으로, 여전히 7억명 이상이 극도로 낮은 소득으로 연명하고 있다”면서 이들이 수행한 연구의 중요성을 강조했다. 수상자들은 교육과 아동 건강에 관한 가장 효율적인 개입 등 세계 빈곤 문제를 작은 주제로 나눠 접근하는 방식으로 높은 평가를 받았다. 예컨대 1990년대 중반 크레이머와 그의 동료들은 케냐에서 학교 교육의 결과 등에 관한 현장 실험을 통해 그들의 접근법이 가지는 효율성을 입증했다. 뒤플로와 바네르지도 크레이머와 함께 다른 나라에서 다른 이슈를 가지고 유사한 연구를 수행했다. 위원회는 “그들의 실험적인 연구 방법은 이제 개발 경제학을 지배하고 있다”고 평가했다. 1961년 인도에서 태어난 바네르지는 1988년 하버드대학에서 박사 학위를 받았고, 1972년 프랑스 파리에서 태어난 뒤플로는 1999년 매사추세츠 공과대학에서 박사학위를 받았다. 수상자들은 상금 900만 스웨덴 크로나(약 10억8천만원)와 함께 노벨상 메달과 증서를 받는다. 노벨위원회는 지난 7일부터 생리의학상을 시작으로 8일 물리학상, 9일 화학상 등 과학 분야 수상자를 잇달아 발표했고, 10일에는 문학상, 11일에는 평화상 수상자를 발표했다. 이날 경제학상 수상을 끝으로 올해 노벨상 발표는 마무리됐다. 생리의학상은 윌리엄 케일린(미국) 하버드대 교수·그레그 서멘자(미국) 존스홉킨스대 교수·피터 랫클리프(영국) 옥스퍼드대 교수 등 3인이, 물리학상은 캐나다계 미국인 제임스 피블스(84), 스위스의 미셸 마요르(77)와 디디에 쿠엘로(53) 등 3인이 수상했다. 또 존 구디너프(미국·97)와 스탠리 휘팅엄(영국·78), 요시노 아키라(吉野彰·일본·71) 등 3명이 노벨화학상 수상자로 선정됐고, 문학상은 오스트리아의 페터 한트케(76)와 폴란드의 올가 토카르추크(57), 평화상은 아비 아머드 알리(에티오피아·43) 총리에게 돌아갔다. 시상식은 노벨의 기일인 12월 10일에 평화상은 노르웨이 오슬로에서, 나머지 상은 스웨덴 스톡홀름에서 열릴 예정이다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr
  • 온라인)‘스마트 글라스 기술’ 사업화된다

    영남대가 보유한 ‘스마트 글라스’ 기술이 사업화된다.것. 영남대는 (주)티엠비와 곽진석 물리학과 교수가 개발한 ‘스마트 글라스’ 기술에 대한 이전 계약을 체결했다고 14일 밝혔다. 이전하는 기술은 전기적으로 유리창 투명도를 조절할 수 있는 스마트 윈도우 기술이다. 기존 기술과 달리 초기 전압을 가하지 않은 상태에서 투명도를 유지할 수 있어 전기료를 크게 줄일 수 있다. 건축용 유리, 자동차 등 응용제품으로 확장이 가능해 다양한 시장 창출이 기대된다. 영남대는 이번 기술 이전 계약에 따라 기술이전료 1억 원을 받으며, 향후 설립 예정인 영남대학교기술지주회사(가칭)에 티엠비를 자회사로 편입해 사업화 추진에 박차를 가할 예정이다. 서길수 영남대 총장은 “지속적인 산학협력을 통해 대학과 기업은 물론, 지역 사회가 상생할 수 있는 신성장 동력을 만드는데 영남대가 앞장서겠다”고 말했다. 이희용 영남대 기술이전사업화센터장은 “기업이 조기에 기술 상용화에 성공 할 수 있도록 기술이전사업화센터가 지속적으로 지원하겠다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 우주 미스터리 : 왜 우리은하에는 가스가 많을까?

    [아하! 우주] 우주 미스터리 : 왜 우리은하에는 가스가 많을까?

    천문학자들이 우리 은하계에서 이상한 잉여 가스를 발견했다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 10일(현지시간) 보도했다. 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경으로 수집된 10년간의 데이터를 사용한 연구에서 우리은하를 떠나는 것보다 더 많은 양의 가스가 유입되고 있다고 결론지었다. 연구 팀은 가스의 유입과 유출에 의한 불균형의 원인을 아직 찾아내지 못했지만, 두 양 사이에 상당한 불균형이 존재한다는 사실을 확인했다. 연구원들은 허블 망원경에 부착된 COS(Cosmic Origins Spectrograph)의 데이터를 사용하여 이 같은 사실을 알아냈는데, 이 분광기는 빛을 흡수하거나 방출하는 물체를 분석하여 온도와 화학조성, 속도, 밀도 등을 결정할 수 있다. 또한 연구팀은 COS를 사용하여 은하에서 가스의 움직임을 관찰- 추적할 수 있었는데, 가스가 우리은하에서 멀어질수록 붉게 보이는 반면, 가까워질수록 푸른빛을 띠게 된다. 이는 도플러 현상에 의한 것으로, 각각 적색이동, 청색이동으로 불린다. 연구팀은 이 가스의 추적을 통해 '적색'(유출) 가스보다 '청색'(유입) 가스가 더 많음을 파악했다. 이러한 불균형의 원인이 정확히 밝혀지지는 않았지만 다음 세 가지 원인 중 하나에 의해 발생할 수 있을 것으로 생각하고 있다. 첫째, 천문학자들은 이 과도한 가스가 성간 물질에서 나올 수 있으며, 둘째 은하수가 강력한 중력을 행사하여 이웃 작은 은하계에서 가스를 끌어올 수도 있을 것으로 생각한다. 또한, 이 연구가 차가운 가스만을 대상으로 한 것이지만, 만약 더 뜨거운 가스를 대상으로 하더라도 역시 가스의 불균형을 발견할 수 있을 것으로 보고 있다. 초신성 폭발이나 항성풍이 가스를 은하 원반에서 밀어낼 때 가스가 우리은하를 떠나게 되는 반면, 외부에서 가스가 우리은하로 유입되면 새로운 별과 행성들을 형성하는 데 기여하게 된다. 따라서 가스의 유입과 유출 사이의 균형은 우리은하와 같은 은하에서 천체의 형성을 조절하는 데 중요한 기능을 한다. 독일 포츠담 대학 필립 리히터 공동저자는 성명에서 “우리은하에 대한 자세한 연구는 전 우주의 은하계를 이해하기 위한 기초를 제공하며, 우리은하가 우리가 상상했던 것보다 더 복잡하다는 것을 깨달았다”고 말했다. 이 연구는 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [사설] 일본의 22번째 노벨과학상, 우리도 기초과학 키워야

    스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 그제 올해 노벨화학상 수상자로 요시노 아키라 아사히카세이 명예연구원을 발표했다. 요시노 연구원의 수상으로 일본은 화학상 8명(국적 기준), 물리학상 9명, 생리의학상 5명 등 노벨상 과학 분야에서 22번째 수상자를 배출했다. 참으로 부럽지만 두렵기도 한 현상이다. 지난 7월부터 진행 중인 일본의 한국에 대한 무역보복은 이 같은 기초과학의 우수성을 이용한 결과이기 때문이다. 기초과학의 우수성은 하루아침에 이뤄지지 않는다. 요시노 연구원은 종합화학에 특화된 중견기업 아사히카세이에 1972년 입사해 연구에 매진해 왔다. 요시노 연구원은 기자회견에서 “1981년 (리튬이온전지) 개발에 관한 기초연구를 시작했고 실제로 개발될 때까지 긴 시간이 걸렸다”며 “개발한 리튬이온전지는 3년간 전혀 팔리지 않았다”고 말했다. 단기간에 성과가 나오지 않는 연구프로젝트를 중견기업에서 진행했다는 점이 일본 기초과학의 저력을 보여 주는 요소이다. 한국은 빠른 성장을 위해 당장 돈이 되는 분야인 응용과학에 집중해 왔다. 이런 추격형 발전전략은 이제 한계에 달해 선도형 발전전략이 요구되고 있다. 정부도 이를 인식, 많은 돈을 연구개발(R&D)에 투자하고 있다. 경제협력개발기구(OECD)의 주요 과학·기술지표에 따르면 2017년 국내총생산(GDP) 대비 R&D 지출 비율은 한국이 4.55%로 이스라엘(4.54%)을 제치고 1위다. 2013년부터 이스라엘과 1, 2위를 다투고 있다. 내년 R&D 예산도 24조원으로 전체 예산의 4.7%이다. 그러나 단기 과제에 집중하고 실패를 용인하지 않으면서 매년 5만개가 넘는 정부 R&D 과제 성공률이 98%라는 비상식적 상황이 발생하고 있다. 공무원이 실적 중심으로 하는, R&D 예산 배정과 평가 방안을 뜯어고쳐 기초과학을 키워야 한다. 정권이 바뀌어도 해당 연구가 지속될 수 있는 토대 또한 마련돼야 한다.
  • 노벨문학상 한번에 둘 발표, 지난해 토카르추크-올해 한트케

    노벨문학상 한번에 둘 발표, 지난해 토카르추크-올해 한트케

    올해 노벨 문학상은 오스트리아 작가 페터 한트케(76)에, 지난해 노벨 문학상은 폴란드 작가 올가 토카르추크(57)에게 돌아갔다.  스웨덴 한림원은 지난해 미투 파문에 연루된 심사위원들이 잇따라 사퇴하면서 수상자를 결정하지 못했는데 올해 두 해의 수상자를 한꺼번에 10일 발표했다. 한림원은 한트케가 “인간 체험의 뻗어나간 갈래와 개별성을 독창적 언어로 탐구한 영향력 있는 작품을 썼다”고 평가했다. 그의 대표작은 국내에도 널리 알려진 ‘관객모독’을 비롯해 ‘반복’, ‘여전히 폭풍’ 등이며 영화감독 빔 벤더스와 함께 집필한 영화 ‘베를린 천사의 시’ 각본이 유명하다. 지난 2014년 국제입센상을 수상했다.  토카르추크는 “경계를 가로지르는 삶의 형태를 구현하는 상상력을 담은 작품을 백과사전 같은 열정으로 표현했다”고 한림원은 평가했다. 그녀는 올해 발표된 노벨상 수상자 가운데 첫 여성이며, 역대 노벨문학상 수상자 116명 가운데 열다섯 번째 여성이다. 지난해 부커맨 수상과 함께 세계에서 가장 영예로운 문학상 둘을 석권하는 영예를 누렸다.  ‘플라이츠’, ‘태고의 시간들’, ‘야곱의 책들’, ‘죽은 이들의 뼈 위로 쟁기를 끌어라’ 등이 대표작으로 꼽힌다. 국내에는 ‘눈을 뜨시오, 당신은 이미 죽었습니다’라는 단편집 등으로 그의 작품이 소개됐다.  수상자는 총상금 900만크로나(약 10억 9000만원)와 함께 노벨상 메달과 증서를 받는데 시상식은 노벨의 기일인 12월 10일에 스웨덴 스톡홀름에서 열린다.  지난해 한림원 위원인 카타리나 프로스텐손의 남편인 장클로드 아르노가 미투 파문에 연루돼 성폭행 혐의로 징역 2년형을 선고받자 프로스텐손이 사임했고 그 뒤를 이어 이해 충돌과 수상자 이름들이 유출되는 파문이 잇따랐다.  노벨 문학상은 다른 부문과 달리 스웨덴 한림원이 수상자를 선정하는데 그 심사 과정은 50년 가까이 철저히 비밀에 가려져 있다고 영국 BBC는 전했다.  노벨위원회는 지난 7일부터 생리의학상을 시작으로 8일 물리학상, 9일 화학상 등 과학 분야 수상자를 잇따라 발표했는데 이날 문학상이 발표된 데 이어 11일에는 평화상이 발표되고 14일엔 경제학상 수상자가 공개된다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr
  • ‘우주 진화의 비밀’ 밝힌 피블스 등 3명 노벨 물리학상 공동 수상

    ‘우주 진화의 비밀’ 밝힌 피블스 등 3명 노벨 물리학상 공동 수상

    올해의 노벨 물리학상은 우주의 구조와 역사를 밝히고, 우주 속 지구의 위치에 대한 우리의 관점을 변화시킨 세 명의 과학자들에게 돌아갔다. 공동 수상자는 미국 프린스턴대의 제임스 피블스(84) 교수와 스위스 제네바대의 미셸 마요르(77), 디디에 쿠엘로(53) 교수 등이다. 스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 8일(현지시간) 우주 진화의 비밀과 우주 속 지구의 위치에 대한 인류의 이해에 기여한 공로로 이들 3명을 올해 노벨 물리학상 공동 수상자로 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “올해 노벨 물리학상의 절반은 물리우주론의 이론적 발견의 공적을 세운 피블스 교수에, 나머지 절반은 태양과 같은 항성을 공전하는 외계 행성을 최초로 발견한 마요르·쿠엘로 교수 두 명에게 돌아갔다”고 말했다. 피블스는 미국 프린스턴대 알버트 아인슈타인 과학명예교수, 마요르는 스위스 제네바대 명예교수, 쿠엘로는 영국 캠브리지대와 제네바대 교수이다. 이론 천체물리학자인 피블스는 우주 속 수많은 은하의 분포와 양상을 수학적으로 표현하는 방법으로 우주를 이해하는 이론적 도구를 만들어 빅뱅부터 현재까지 우주의 역사에 대한 이해의 기초가 된 이론을 정립한 공헌을 인정받았다. 노벨 위원회에 따르면, 피블스은 우주의 기원과 진화에 대한 연구인 우주론의 영역을 추측에서 실제 과학으로 바꾸는 데 핵심적인 역할을 했다. 그의 연구는 우주의 단지 5%만이 정상적인 물질과 에너지이며, 약 95%는 물리학자들이 암흑 물질과 암흑 에너지라고 부르는 보이지 않는 물질이라는 사실을 밝혀냈다. 마요르와 쿠엘로는 관측 천문학자로 1995년 실제 관측을 통해 태양과 비슷한 외항성과 그 주위 도는 외행성 ‘51 페가수스 b’를 발견한 공로다. 페가수스자리 51(공식명칭 헬베티우스)는 페가수스자리 방향으로 약 50.45광년 떨어져 있는 G형 주계열성 또는 G형 준거성으로, 외계 행성(페가수스자리 51-b)을 거느리고 있음이 최초로 확인된 천체이다. 이후 천문학자들이 수많은 외계행성을 발견하게 된 것은 이 발견이 도화선이 되었다. 노벨상은 스웨덴의 알프레드 노벨(1833~1896)의 유언에 따라 인류의 복지에 공헌한 사람이나 단체를 매년 선정하여 수여되는 상으로, 1901년 제정됐다. 6개 부문 중 노벨 물리학상은 물리학을 통해 인류에 기여한 사람에게 주어지며, 시상식은 보통 노벨의 기일인 12월 10일 열린다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • 충전시대 연 리튬이온전지 개척자들 노벨화학상

    충전시대 연 리튬이온전지 개척자들 노벨화학상

    2019년 노벨화학상은 리튬이온전지를 연구한 미국 과학자 2명과 일본 과학자 1명에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 9일(현지시간) 올해 노벨화학상 수상자로 독일계 존 구디너프(97) 미국 텍사스 오스틴대 교수와 영국계 스탠리 휘팅엄(78) 빙엄턴 뉴욕주립대 교수, 요시노 아키라(71) 일본 메이조대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 현재 2차전지 중 대부분을 차지하고 있는 리튬이온전지를 개발해 화석연료로부터 자유로운 사회로 한발 다가서는 데 기여했다”고 평가했다. 2차전지는 건전지처럼 한 번 쓰고 버리는 1차전지와 달리 충전과 방전을 거듭하며 사용 가능하다는 장점이 있다. 여러 종류의 2차전지가 있지만 현재 상용화된 것 중에서 가장 성능이 우수한 전지가 바로 리튬이온전지다. 휴대성이 강조되는 스마트폰, 노트북 같은 제품은 물론 대용량 저장이 가능하기 때문에 전력저장장치인 ESS까지 활용되고 있다. 더군다나 리튬이온전지는 이산화탄소 배출 규제와 화석연료 고갈 등에 대비할 수 있는 강력한 에너지 장치로 주목받고 있다. 이번에 수상자로 선정된 3인은 리튬이온전지 개발과 발전의 역사 그 자체라는 평가를 받고 있다. 휘팅엄 교수는 엑슨사와 함께 1970년대 처음으로 리튬이온전지를 제안했고 이후 구디너프 교수가 이끄는 연구팀이 리튬이온전지의 새로운 양극(+) 물질을 개발함으로써 1991년 소니에 의해 최초로 상업화된 리튬이온전지가 나오게 됐다. 화학기업인 아사히카세이의 명예연구원이기도 한 요시노 교수는 흑연 같은 일정한 결정구조를 가진 탄소성 물질이 리튬이온전지에서 음극재로 적합하다는 것을 발견함으로써 리튬이온전지의 폭발성을 눈에 띄게 줄이는 데 기여했다. 이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “2차전지로 활용되기 위해서는 가벼워야 하고 전기 효율이 높아야 하는데 원자번호 3번으로 가장 가벼운 금속인 리튬을 이용한 리튬이온배터리는 두 가지 측면에서 굉장히 큰 장점을 갖고 있다”며 “이보다 더 좋은 2차전지를 현재로서는 상상하기 어려운 상황”이라고 설명했다. 이번 노벨화학상 수상자들은 여러 가지 기록을 남기게 됐다. 요시노 교수가 노벨화학상을 수상함에 따라 일본은 총 24명의 노벨과학상 수상자를 보유하게 됐다. 또 구디너프 교수는 역대 노벨과학상 수상자 중 최고령자가 됐다. 지금까지 노벨과학상 수상자 중 최고령자는 지난해 노벨물리학상을 받은 아서 애슈킨 교수로 당시 96세였다. 이번 노벨화학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(약 10억 9791만원)가 주어지며 각각 300만 스웨덴크로나를 받게 된다. 이로써 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝나고 10일 문학상, 11일 평화상, 14일 경제학상 수상자가 발표된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 충전시대 연 리튬이온전지 개척자들 노벨화학상

    충전시대 연 리튬이온전지 개척자들 노벨화학상

    2019년 노벨화학상은 리튬이온전지를 연구한 미국 과학자 2명과 일본 과학자 1명에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 9일(현지시간) 올해 노벨화학상 수상자로 독일계 존 구디너프(97) 미국 텍사스 오스틴대 교수와 영국계 스탠리 휘팅엄(78) 빙엄턴 뉴욕주립대 교수, 요시노 아키라(71) 일본 메이조대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 현재 2차전지 중 대부분을 차지하고 있는 리튬이온전지를 개발해 화석연료로부터 자유로운 사회로 한발 다가서는 데 기여했다”고 평가했다. 2차전지는 건전지처럼 한 번 쓰고 버리는 1차전지와 달리 충전과 방전을 거듭하며 사용 가능하다는 장점이 있다. 여러 종류의 2차전지가 있지만 현재 상용화된 것 중에서 가장 성능이 우수한 전지가 바로 리튬이온전지다. 휴대성이 강조되는 스마트폰, 노트북 같은 제품은 물론 대용량 저장이 가능하기 때문에 전력저장장치인 ESS까지 활용되고 있다. 더군다나 리튬이온전지는 이산화탄소 배출 규제와 화석연료 고갈 등에 대비할 수 있는 강력한 에너지 장치로 주목받고 있다. 이번에 수상자로 선정된 3인은 리튬이온전지 개발과 발전의 역사 그 자체라는 평가를 받고 있다. 휘팅엄 교수는 엑슨사와 함께 1970년대 처음으로 리튬이온전지를 제안했고 이후 구디너프 교수가 이끄는 연구팀이 리튬이온전지의 새로운 양극(+) 물질을 개발함으로써 1991년 소니에 의해 최초로 상업화된 리튬이온전지가 나오게 됐다. 화학기업인 아사히카세이의 명예연구원이기도 한 요시노 교수는 흑연 같은 일정한 결정구조를 가진 탄소성 물질이 리튬이온전지에서 음극재로 적합하다는 것을 발견함으로써 리튬이온전지의 폭발성을 눈에 띄게 줄이는 데 기여했다. 이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “2차전지로 활용되기 위해서는 가벼워야 하고 전기 효율이 높아야 하는데 원자번호 3번으로 가장 가벼운 금속인 리튬을 이용한 리튬이온배터리는 두 가지 측면에서 굉장히 큰 장점을 갖고 있다”며 “이보다 더 좋은 2차전지를 현재로서는 상상하기 어려운 상황”이라고 설명했다. 이번 노벨화학상 수상자들은 여러 가지 기록을 남기게 됐다. 요시노 교수가 노벨화학상을 수상함에 따라 일본은 총 24명의 노벨과학상 수상자를 보유하게 됐다. 또 구디너프 교수는 역대 노벨과학상 수상자 중 최고령자가 됐다. 지금까지 노벨과학상 수상자 중 최고령자는 지난해 노벨물리학상을 받은 아서 애슈킨 교수로 당시 96세였다. 이번 노벨화학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(약 10억 9791만원)가 주어지며 각각 300만 스웨덴크로나를 받게 된다. 이로써 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝나고 10일 문학상, 11일 평화상, 14일 경제학상 수상자가 발표된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 올해 노벨화학상은 스마트폰의 핵심인 ‘리튬이온배터리’ 개발자들 품에

    올해 노벨화학상은 스마트폰의 핵심인 ‘리튬이온배터리’ 개발자들 품에

     2019년 노벨 화학상은 리튬이온전지를 연구한 독일계와 영국계 미국 과학자와 일본 과학자 3인에게 돌아갔다.  스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 9일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 독일계 존 구디너프(97) 미국 텍사스 오스틴대 교수와 영국계 스탠리 휘팅엄(78) 빙햄턴 뉴욕주립대 교수, 요시노 아키라 (71) 일본 메이조대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 현재 2차전지에 대부분 사용하고 있는 리튬이온전지를 개발함으로써 화석연료로부터 자유로운 사회로 한 발 다가서는데 기여했다”고 평가했다.  2차 전지는 건전지처럼 한 번 쓰고 버리는 1차전지와 달리 충전과 방전을 거듭하며 사용 가능하다는 장점이 있다. 여러 종류의 2차 전지가 있지만 현재 상용화된 것들 중에서 가장 성능이 우수한 전지가 바로 리튬이온전지이다. 휴대성이 강조되는 스마트폰, 노트북 같은 제품은 물론 대용량 저장이 가능하기 때문에 전력저장장치인 ESS까지 다양하게 쓰이고 있다. 더군다나 이산화탄소 배출 규제와 화석연료 고갈 등에 대비할 수 있는 강력한 에너지 장치로 주목받고 있다.  이번에 수상자로 선정된 3인은 이런 리튬이온전지의 개발과 발전의 역사 그 자체라고 평가받고 있다. 휘팅엄 교수와 엑슨사에 의해 1970년대 처음 제안됐고 구디너프 교수가 이끄는 연구팀이 리튬이온전지의 새로운 양극물질을 개발함으로써 1991년 소니에 의해 최초로 상업화된 리튬이온전지가 개발됐다.  화학기업인 아사히 카세이의 명예연구원이기도 한 아키라 교수는 흑연 같은 일정한 결정구조를 가진 탄소성 물질이 리튬이온전지에서 음극재로 적합하다는 것을 발견함으로써 리튬이온전지의 폭발성을 눈에 띄게 줄여 상용화에 한 걸음 더 다가서도록 했다. 이번에 수상한 3명의 과학자는 모두 고령임에도 불구하고 여전히 배터리 용량을 키우고 안전성을 높이는 등 리튬이온전지를 포함한 2차전지에 대한 연구를 멈추지 않는 노익장을 과시하고 있다.  이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “2차전지로 활용되기 위해서는 가벼워야 하고 전기효율이 높아야 하는데 원자번호 3번으로 가장 가벼운 금속인 리튬을 이용한 리튬이온배터리는 2가지 측면에서 굉장히 큰 장점을 갖고 있다”며 “이보다 더 좋은 2차 전지를 현재로서는 상상하기 어려운 상황”이라고 설명했다.  이번 노벨화학상 수상자들은 여러 가지를 기록으로 남기게 됐다. 아키라 교수가 노벨화학상을 수상함에 따라 일본은 총 24명의 노벨과학상 수상자를 보유하게 됐다. 또 구디너프 교수는 역대 노벨과학상 수상자 중 최고령자가 됐다. 지금까지 노벨과학상 수상자 중 최고령자는 지난해 노벨물리학상을 받은 아서 애슈킨 교수로 당시 96세였다.  이번 화학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(10억 9791만원)가 주어지는데 각각 300만 스웨덴크로나를 받게 된다. 이로써 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝나고 10일 문학상, 11일 평화상, 14일 경제학상 수상자 발표가 남았다. 10일 발표되는 노벨문학상 수상자는 성추문으로 지난해 발표되지 못한 2018년 수상자까지 발표될 예정이다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 개최되며 평화상 시상식만 노르웨이 오슬로에서 열린다.  유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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