우주 전문 사이트 스페이스닷컴 5일자(현지시간)에 그레그 우에노의 시간 여행에 관한 흥미로운 칼럼이 발표되어 아래에 소개한다. 우에노는 과학의 대중화를 위해 많은 글을 써온 미국의 유명 과학 칼럼니스트이다. '할아버지 패러독스'는 우리가 시간을 거슬러 과거로 여행할 때 생길 수 있는 논리적인 문제이다. 만약 어떤 사람이 과거로 여행을 떠나 자기 할아버지가 자기 아버지를 낳기 전에 그를 죽인다면, 그 자신은 태어나지도 못하게 된다. 이건 모순이다. 그래서 할아버지 패러독스란 이름을 얻게 되었다. 따라서 만약 시간여행이 가능하게 된다면 이런 모순을 어떻게든 피해야 한다는 문제가 생긴다. 시간여행의 논리적 불일치는 시간 왜곡(time-warping)을 다룬 SF에 자주 등장하는 주제이지만, 철학자들에게도 흥미로운 문제이기도 하다. 물리학과 철학에 관해 많은 책을 쓴 뉴욕대학의 철학자 팀 모들린은 할아버지 패러독스 초기 버전에서 이런 논리적 근거를 들어 시간여행이 불가능하다고 주장한다. 그는 “말하자면 그것은 지금 당장 젖지 않고는 완전히 마를 수 없는 것과 같은 이치”라고 비유하면서 “따라서 시간여행이란 논리적으로 불가능한 일이다. 더 이상 뭘 설명해야 하나?”라고 못박았다. 그러나 할아버지 패러독스 같은 모순이 곧 시간여행이 불가능하다는 것을 의미하지는 않는다. 시간여행의 논리적 일관성은 시간의 개념에 크게 달려 있으며, 물리학자들은 시간의 개념화를 여러 가지 다른 방법으로 모색하고 있다. 예를 들어, 물리학의 일부 법칙이 결정론적이 아니라 확률론에 따른다면, 시간의 역행으로 인해 여러 다른 결과가 발생할 가능성이 있으며, 그 중 일부는 모순되지 않을 수도 있다. “논리적으로 일관된 해결책이 없는 상황을 생각해내는 것은 생각보다 더 어렵다”고 말하는 모들린은 논리적으로 모순이 없는 시간여행 이야기를 위해, 그는 여행자가 시간을 거슬러 올라가서 자신을 쏘는 예를 제시한다. 시간여행자인 ‘그’는 ‘과거의 자신’을 죽이기 위해 총을 쏘지만 손이 떨리는 바람에 상처를 입히는 것으로 끝나고 만다. 여행자의 과거 버전에서 신경 손상을 입은 그 자신은 남은 생애 동안 수전증을 겪게 된다는 논리이다. 시간여행의 개념은 또한 과거의 인과관계나 역인과 관계를 변화시키는 아이디어와 분리될 수 있다. 그러나 모들린은 역인과관계가 가능하다고 생각하지 않는다. “역인과관계는 시간 자체의 본성에 반하는 것”이라고 규정하는 그는 “그것은 다수 의견이 아니다” 라고 덧붙였다. 그렇다면 시간이란 무엇인가? 서양 문화권의 사람들은 시간을 선(線)으로 생각하는 경향이 있다. 현재는 그 선의 가운데 어딘가에 있는 한 지점이며, 그 지점을 중심으로 하여 양방향으로 과거와 미래가 뻗어 있다고 생각하는 것이다. 시작이나 끝이 있을 수도 있지만, 끝이 없을 수도 있다. 지구 시간에 대한 뉴턴적인 개념은 우주의 모든 곳에서 같은 시간대가 적용된다는 생각이다. 그러나 철학자나 과학자, 또는 SF 작가 들은 더 많은 차원과 기능을 가진 다양한 버전의 시간을 꿈꿔왔다. 시각적으로 보면, 루프, 원, 모래 시계, 뫼비우스 띠, 튜브의 형태를 취한다. 아인슈타인의 상대성 이론은 특히 시간 개념에 큰 영향을 미쳤다. 상대성 이론은 이론적으로 닫힌 시간꼴 곡선(Closed timelike Curve)으로 일컬어지는 구조에서는 공간과 시간이 그 자체로 포개지는 것을 허용한다. 이러한 시간 루프가 존재하면 루프 내부의 사람들이 동일한 순간을 재방문할 수 있으므로 시간여행의 한 형태가 된다. 시간여행 이야기는 시간여행이 가능하다는 가정 하에서 이루어지지만, 작가들은 시간여행에 따르는 역설에 대해 그다지 걱정하지 않는 듯하다. 작가는 개인적 또는 역사적 사건에 관해 ‘만약’이라는 꼬리표를 붙인 흥미로운 질문을 제기할 수 있다. 모들린은 논리적으로 일관성을 갖추려는 노력에 감사하지만, 시간여행은 대부분 이야기를 위한 단순한 장치라고 규정하면서 “요점은 시간여행이 아니라 반사실적이라는 것”이라고 덧붙였다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

英·伊·오스트리아, 남녀 배우 250만명 경력 분석美·인도, 외교문서 골라내 미래 예측·대응 알고리즘 개발“그것은 사회적, 경제적 자극에 대한 인간 집단의 반응을 다루는 수학의 한 분야가 됐다. … 심리역사학은 통계학이기 때문에 한 개인의 미래를 정확히 예언할 수 없다는 것은 익히 알려져 있다.” 미국의 생화학자이자 세계 SF 3대 거장으로 꼽히는 아이작 애시모브가 20대 초반에 시작해 1992년 72세로 세상을 뜨기 전까지 썼던 ‘파운데이션’ 시리즈에는 해리 셀던이라는 천재 수학자가 만든 ‘심리역사학’이라는 가상의 학문이 등장한다. 해리 셀던이 심리역사학으로 은하제국의 몰락을 예측하고 ‘파운데이션’이라는 집단을 만들어 파국적인 상황을 막고 미래를 대비하도록 한다는 것이 파운데이션 시리즈의 주요 줄거리다. ●“배우의 성공은 연기력보다 환경에 좌우” 애시모브의 심리역사학은 통계물리학을 보고 만들어진 것이다. 통계물리학은 입자가 매우 많거나 복잡한 시스템을 통계적 방법으로 연구하는 분야다. 개별 분자 행동은 예측할 수 없지만 공기 전체 움직임을 설명하고 예측하려는 통계물리학처럼 심리역사학도 사람도 개개인의 행동을 예측하기는 어렵지만 거대한 역사의 흐름을 예측할 수 있다고 설정됐다. 그런데 실제로 최근 수학자들이 수학적 방법으로 역사를 예측하고 쇼비즈니스의 성공 가능성까지 예측할 수 있는 방법을 개발했다. SF 속 심리역사학이 현실로 다가오게 된 것이다. 영국 런던 퀸메리대 수리과학부, 앨런튜링연구소, 이탈리아 카타니아대 물리천문학과, 국립핵물리연구소(INFN), 오스트리아 빈복잡계과학허브(CSHV) 공동연구팀은 배우의 경력을 정량화하고 성공과 경력의 지속가능성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 만들어 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 5일자에 발표했다. 연구팀은 인터넷영화데이터베이스(IMDb)를 이용해 1888년 최초로 만들어진 영화부터 2016년 1월 16일까지 개봉된 영화, TV드라마에 이름을 올린 남자배우 151만 2472명과 여배우 89만 6029명의 경력을 분석했다. 분석 결과 약 70% 배우들의 전체 경력이 1년에 불과했고 주연급이든 조연급이든 일이 끊기지 않고 배우로서 10년 이상 생명력을 이어 가는 이들은 10% 미만으로 나타났다. 연예계에서 경력은 특정 상품에 대한 수요가 다른 사람들에게 영향을 주는 ‘네트워크 효과’가 강하게 나타난다고 연구팀은 설명했다. 유명세를 타는 배우들이 일자리를 더 얻기 쉽고 대부분의 일을 가져간다는 것이다. 공백기가 긴 배우들은 이전의 유명세와는 상관없이 복귀 후 인기를 회복할 확률이 낮아지는 것으로 예측됐다. 연구팀은 이번 예측식으로 일부 배우들의 활동 기간과 흥행 여부를 계산한 결과 비교적 정확하게 계산된 것으로 알려졌다. 루카스 루카사 퀸메리대 수리과학부 교수는 “이번 연구 결과에서 흥미로운 것은 임의적인 무작위적 사건들이 증폭되면서 부익부 빈익빈 현상이 나타난다는 점”이라면서 “배우들의 성공과 생명력은 연기력보다는 환경에 좌우될 가능성이 크다는 것도 새로 알게 됐다”고 말했다. 또 미국 마이크로소프트(MS) 뉴욕연구소와 MS 인도 방갈로르연구소, 미국 컬럼비아대 역사학과 공동연구팀은 국무부가 공개한 외교 문서와 당시 발생한 중요한 사건들을 연관 분석해 역사적으로 중요한 사건을 암시하는 문서들을 골라내 미래를 예측해 대응할 수 있는 알고리즘을 개발했다. 이 연구 결과는 생물학 및 심리학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 6월 4일자에 실렸다.●인공지능 문서보관자·미래학자 개발 가능성 연구팀은 미국 국무부가 각종 보고서를 전자문서 양식으로 저장하기 시작한 1973년 자료부터 지난해 기밀 해제된 1979년까지의 기록 195만 2029건을 분석했다. 연구팀은 우선 국무부가 중요하다고 평가해 놓은 보고서들이 이후 벌어진 실제 사건들을 얼마나 정확하게 설명하고 예측했는지를 역사학자들에게 수작업으로 평가하도록 한 다음 인공지능에 기계학습시켰다. 이렇게 학습된 인공지능으로 공문서를 바탕으로 역사적 사건들을 예측하도록 했다. 그 결과 예상 밖으로 출장 일정처럼 주목도가 떨어지는 일상적 보고서도 역사적 사건을 예측하는 데 중요한 단서가 될 수 있음이 밝혀졌다. 덩컨 와츠 MS뉴욕연구소 수석연구원은 “아인슈타인 상대성이론 발견, DNA 이중나선 구조의 발견, 달 착륙, 베를린 장벽 붕괴 등 역사적인 사건들도 모두 사소한 사건에서 촉발됐다”며 “이번 연구는 수많은 문서 더미 속에서 역사적 문서를 식별해 낼 수 있는 인공지능 문서보관자나 인공지능 미래학자를 개발할 수 있는 가능성을 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

귀여운 고양이 한 마리가 밖에서는 절대 볼 수 없는 완전히 밀폐된 상자 속에 갇혀 있습니다. 상자 안에는 치명적인 독약인 청산가리가 담긴 병이 있습니다. 독극물 병 위에는 망치가 있고 망치는 방사능을 측정하는 가이거 계수기와 연결돼 있습니다. 방사능이 감지되는 순간 망치가 떨어져 병은 깨지고 청산가리 가스가 흘러나와 고양이는 죽게 됩니다. 상자 안에는 시간당 50%의 확률로 핵붕괴하는 우라늄도 들어 있습니다. 한 시간 뒤 우라늄이 붕괴되면서 방사능을 내뿜어 가이거 계수기를 작동시킬 확률이 50%라는 말입니다. 한 시간 뒤 상자 속 고양이는 어떻게 됐을까요. 정답은 ‘상자를 열기 직전까지는 살아 있거나 죽어 있는 상태가 섞여 있으며 상자를 여는 순간 양자 상태가 무작위로 바뀌어 죽거나 살아 있게 된다’입니다. 상식적으로 도저히 이해할 수 없는 이 설정이 바로 물리학과, 화학과 학생들을 멘붕에 빠뜨려 양자역학을 포기하게 만든다는 ‘슈뢰딩거의 고양이 역설’입니다. 지난해 세상을 떠난 영국의 물리학자 스티븐 호킹마저도 ‘누군가 슈뢰딩거의 고양이 이야기를 꺼낸다면 난 조용히 총을 빼들 것’이라고 말했을 정도입니다. 독일 물리학자 베르너 하이젠베르크가 만든 불확정성 원리는 간단히 말하면 원자나 분자 같은 미시세계에서는 입자의 위치와 운동량을 둘 다 정확하게 측정할 수 없다는 것입니다. 하나를 측정하는 동안 다른 하나가 변해 버리기 때문이라는 것입니다. 고전물리학에서와 달리 입자의 물리적 상태를 확률적으로만 설명할 수밖에 없다는 것이지요. 오스트리아 물리학자 에르빈 슈뢰딩거는 파동방정식을 만들어 양자역학을 완성했다는 평가를 받았지만 양자역학의 확률론적 해석을 도저히 받아들일 수 없었습니다. 그래서 양자역학의 확률론을 논박하기 위해 만들어 낸 사고 실험이 바로 ‘슈뢰딩거의 고양이 역설’이었습니다. 그런데 미국 예일대 응용물리학과, 예일양자연구소, IBM 왓슨연구센터, 뉴질랜드 오클랜드대 광자·양자기술센터, 프랑스 컴퓨터과학연구소(INRIA) 공동연구팀이 큐비트로 알려진 양자 정보를 포함한 인공원자를 이용해 양자도약을 사전 예측할 수 있는 시스템을 만들어 냈습니다. 오랫동안 양자역학을 지탱해 온 양자중첩과 예측불가능성이라는 개념을 뒤집었다고 평가를 받는 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6월 4일자에 실렸습니다. 양자도약은 원자 내부에서 전자가 불연속적으로 궤도를 움직이는 현상입니다. 전자가 어느 위치에 있을지는 확률적으로 알 수밖에 없기 때문에 언제 어떻게 양자도약이 일어나는지를 예측하는 것은 불가능한 일이었습니다. 연구팀은 알루미늄 상자에 둘러싸여 있는 초전도 인공원자에 마이크로파를 쪼인 뒤 ‘이중 간접 모니터링 방식’으로 인공원자를 관찰하는 동시에 양자도약을 예측해 내는 데 성공한 것입니다. 이번 기술은 양자컴퓨터를 개발할 때 정보를 포함하는 큐비트를 손쉽게 제어할 수 있게 해 양자 데이터를 안정적으로 관리할 수 있게 해줄 것으로 기대되고 있습니다. 이번 연구에서도 볼 수 있듯이 과학에서는 깨지지 않을 것 같은 이론도 끊임없는 연구를 통해 새로운 사실이 밝혀져 뒤집힐 수 있습니다. 20세기 초 물리학사에서만 보더라도 과학자들이 상대편과 끊임없는 사고 실험과 논쟁을 통해 현대물리학을 만들었습니다. ‘우리는 맞고 너희는 틀리다’는 언행을 보이면서 ‘과학적, 합리적 태도와 사고방식’을 입에 올리는 것은 정말 웃기는 일입니다. edmondy@seoul.co.kr

햇빛으로 추진되는 우주선이 지구 둘레를 돌게 될 것이라고 미국의 비영리 과학단체 행성협회가 3일(현지시간) 발표했다. 오는 22일 플로리다 케네디 우주센터에서 스페이스X 팰컨 헤비 로켓에 실려 우주로 발사될 이 햇빛돛(LightSail) 2호는 크기가 식빵 한 덩어리만한 것으로, 지구 궤도에 올라가면 접혀 있던 햇빛돛을 펼쳐 돛에 비치는 햇빛(광자)의 광압으로 추진력을 얻어 지구를 공전하게 된다. 햇빛은 태양계 어디서든 무제한으로 확보할 수 있는 만큼 햇빛돛 2호는 사실상 ‘무한동력’ 우주선인 셈이다. 대략 권투 경기장만 한 돛의 소재는 녹음 테이프나 포장지 등에 주로 이용되는 필름인 마일러(Mylar)이며, 무게는 5㎏에 불과하다. 햇빛돛 우주선이 실제 비행에 나서는 것은 이번이 처음이다. 지난 2015년 발사된 햇빛돛 1호는 우주에서 돛을 펴는 실험만 진행했다. 행성협회 대표들은 “성공하면 햇빛돛 2호는 햇빛을 사용하여 지구궤도를 도는 최초의 우주선이 될 것”이라면서 “빛은 질량이 없지만 다른 물체로 옮길 수 있는 운동량을 가지고 있다”고 설명한다. 햇빛돛은 태양으로부터 나오는 광자의 운동량을 추진력으로 사용해 비행하는 것이다.햇빛돛 2호의 주요 목적은 저비용의 큐브샛을 이용해 햇빛을 추진력으로 한 우주비행 시대를 열어 정부나 민간기구들로 하여금 보다 쉽고 저렴하게 우주탐사를 가능하게 하는 데 있다. 이 역사적인 햇빛돛 2호의 발사는 단독으로 이루어지는 것이 아니라, 미 국방부의 우주시험 프로그램-2의 일환으로 실시되는데, 이 프로그램은 24개의 우주선을 각기 다른 3개의 궤도로 진입시키는 것이다. 햇빛돛 2호는 지구궤도에서 다른 우주선과 근접 작업을 수행하는 방법을 보여주기 위해 설계된 조지아 공대의 우주선 프록스(Prox)-1에 실려 우주로 올라간다. 프록스-1은 우주에서 일주일을 보낸 뒤 지상에서 햇빛돛 2호를 궤도에 배치한다. 모든 것이 예상대로 진행된다면, 프록스 2에서 분리된 며칠 후 햇빛돛 2호는 태양 전지판을 펼친 다음 4개의 삼각형 마일러 햇빛돛을 전개한다. 광압이 누적될수록 우주선 고도는 점점 더 높아져 한 달 후면 지구 상공에서 720km 높이까지 치솟게 되는데, 이는 국제우주정거장(ISS) 고도의 두 배가 되는 고도이다. 720㎞의 높은 하늘은 공기 저항을 받지 않아 속력을 높이기 적합한 환경으로, 한번 가속되면 속도가 줄지 않고 연료를 보충할 필요도 없는 햇빛돛 2호는 우주 너머까지 여행할 수 있는 셈이다. 햇빛돛은 이미 우주탐사에 사용된 적이 있다. 2010년 일본우주항공기구(JAXA)는 최초의 우주 범선 이카로스를 발사하여, 지구에서 어느 정도 떨어진 곳에서 햇빛돛을 성공적으로 시연한 최초의 기관이 되었다. 미 항공우주국(NASA)은 2020년이나 2021년쯤 메가 우주발사 시스템 로켓이 탑재물들과 함께 달로 날아갈 때 심우주 햇빛돛 시험비행을 계획하고 있으며, NEA 스카우트 우주선은 햇빛돛을 사용하여 지구 근접 소행성을 탐사할 계획을 세우고 있다. 고인이 된 영국 물리학자 스티븐 호킹 박사도 초소형 우주 돛단배 1000대를 태양계 밖으로 보낸다는 야심찬 우주탐사 프로젝트를 추진한 바 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지난 23일(현지시간) 테슬라 최고경영자(CEO) 일론 머스크의 민간우주탐사업체 스페이스X가 우주 인터넷을 상용화하기 위한 첫걸음으로 인공위성 60기를 쏘아올리는 데 성공했지만 천문학계에서는 우려의 목소리가 나오고 있다. 인공위성 수가 많아질수록 우주 관측에 어려움이 있을 것이라는 지적이다. 과학전문지 사이언스의 조너선 오캘러건 기자는 포브스 기고를 통해 스페이스X의 스타링크 위성 발사 이후 천문학계에서 터져나오는 우려섞인 시선을 전했다. 24일 60개의 인공위성이 상공에서 열차처럼 줄지어 가는 모습을 본 전문가들은 위성이 예정대로 1만 2000기까지 늘게 되면 천체 관측에 장애를 주고 전파 방해를 초래할 수 있다고 지적했다. 이탈리아 토리노 천체물리학관측소 로널드 드리믈은 “스타링크 위성 군집은 나머지 인류가 우주를 바라보는 데 있어 잠재적 위협이 될 수 있다”면서 “인류가 스스로 하늘을 망치는 결과를 낳을 것”이라고 경고했다. 영국 서섹스대 천체물리학자 대런 베스킬은 “스타링크 위성이 예상보다 훨씬 밝다”면서 “낮은 궤도(상공 550~1200㎞)에서 밝은 빛을 발산함으로써 대형시놉틱관측망원경(LSST) 등 천체 망원경을 무용지물로 만들 수 있다”고 우려했다. 미 항공우주매체 스페이스닷컴 등은 스페이스X가 쏘아올린 스타링크 위성들이 맨눈으로 볼만큼 밝지는 않을 뿐더러, 서로 간격이 벌어지면 밝기도 약해질 것이라고 설명했다. 호주 스윈번대 앨런 더피 천문학 교수는 “최근 위성들이 문제가 되고 있기는 하지만 천문학자들은 관측 때 위성을 제거하는 영리한 기술을 개발하고 있다”면서 “광학 망원경은 지나가는 위성의 모습을 자동으로 삭제해주기도 하며, 전파 망원경은 주파수 갭을 통해 아주 밝은 위성 사이사이를 관측한다”고 설명했다. 그러나 문제는 스페이스X가 쏘아올리려는 1만 2000기 위성이 전례없이 많은 수라는 것이다. 현재 지구 상공에는 5162개의 위성이 있으며 이 중 2000여개가 작동 중이다. 이미 우리는 와이파이와 송신탑, 무선 네트워크 등 수 없이 많은 전파의 파도 속에 살고있다. 더피 교수는 “스타링크 위성들은 지구에서 전파 망원경을 통해 천체를 스캔하는 것을 완전히 끝낼 수도 있다”며 “전 세계에 사각지대 없는 무선 인터넷을 보급하는 것은 엄청난 이점이 있지만 빅뱅이나 별의 탄생 등을 볼 수 없게 될 수 있다”고 말했다. 더피 교수는 이를 해결하기 위해 달에 전파 망원경을 만드는 것을 제안하기도 했다. 호주 플린더스대 연구자 앨리스 고먼은 “스타링크 위성이 10.7~12.7GHz 밴드의 주파수를 사용하는데, 많은 학자가 전파 천문학 연구에 쓰는 주파수와 중첩된다”면서 “매일매일 주파수 대역을 놓고 싸움을 벌여야 할지 모른다”라고 지적했다. 머스크는 그러나 스타링크 위성 프로젝트가 인터넷 사각지대에 놓인 33억명의 인류에게 값싼 인터넷망을 제공해줄 혁신이 될 수 있다며 프로젝트를 강행하겠다는 입장이다. 민나리 기자 mnin1082@seoul.co.kr

물질의 기본입자 ‘쿼크’의 존재를 증명해 노벨물리학상을 받은 미국의 물리학자 머리 겔만 박사가 눈을 감았다. 89세. AP통신 등은 26일(현지시간) 겔만 박사가 뉴멕시코주 샌타페이의 자택에서 지난 24일 눈을 감았다고 보도했다. 신동으로 유명했던 겔만 박사는 19세에 예일대를 졸업하고 매사추세츠공대(MIT) 대학원에 진학해 21세에 박사학위를 받았다. 25세에 캘리포니아공대(칼텍) 정교수로 임용됐다. 그는 1964년 논문에서 기본입자로 알려졌던 중성자·양성자·전자보다 미세한 쿼크의 존재를 주장하고 증명해냈다. 쿼크는 지금까지 규명된 물질의 구성단위 중 가장 작은 입자다. 겔만은 쿼크의 존재를 밝혀내 물질 형성의 구조를 파악할 수 있게 한 공로로 40세인 1969년에 노벨물리학상을 받았다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

전 세계에서 가장 건조하고 메마른 땅이라고 불리는 칠레 아타카마 사막. 덕분에 연중 청명한 날씨를 보여 세계에서 별을 관측하기 가장 좋은 곳이라는 평가도 받고 있어 이곳에는 세계 최대 전파망원경 ‘ALMA’가 설치돼 있다. 지난달 초 블랙홀의 그림자 모습이 공개된 것도 ALMA 관측망 덕분이다. 그런데 이 곳에서 지구에 떨어진 가장 오래된 운석이 발견돼 주목받고 있다. 프랑스 엑스마르세이유대 천체물리학연구소, 소르본대 국립자연사박물관, 코트다쥐르대 천문대, 벨기에 브뤼셀자유대, 벨기에 왕립자연과학연구소, 미국 달·행성연구소, 칠레 밀레니엄 천체물리연구소 공동연구팀은 칠레 아타카마 사막에서 지구에 떨어진 운석 중에서 가장 오래된 것으로 추정되는 약 200만년 전 운석 조각을 발견했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지올로지’ 23일자에 실렸다. 일빈적으로 남극대륙이나 뜨거운 사막 지역에서 운석들이 많이 발견되기는 하지만 50만년 이상된 것들은 발견하기가 힘들다. 바람에 의한 풍화작용이나 얼어서 잘게 부스러지는 등의 자연현상으로 인해 사라지기 쉽기 때문이다. 연구팀은 전 세계에서 가장 건조하고 오래된 사막이며 운석 발견 확률이 높은 칠레 아타카마 사막에서 운석 388개를 채취한 다음 그 중 54개를 집중 분석했다. 그 결과 이들 54개 운석 조각들은 평균 약 71만년 전의 것으로 확인됐다. 이 중 30%의 운석은 100만년 이상된 것도 있고 2개의 표본은 200만년 전의 것으로 밝혀졌다. 54개의 운석 대부분은 알갱이가 굵은 광물들을 포함하고 있는 형태였지만 다른 형태의 운석들도 발견됐다. 연구팀 관계자는 “이번에 발견한 운석은 가장 오래된 것”이라며 “사막에서는 오래된 운석을 발견하기는 쉽지 않아 ‘젊은’ 운석을 발견할 것으로 예상했지만 나이 분포가 무척 다양하다는 것을 알 수 있었다”라고 말했다. 이번에 발견한 운석들을 분석함으로써 큰 덩어리들이 지구로 날아드는 운석 속도들을 계산할 수 있다. 연구팀의 분석에 따르면 운석이 지구로 날아드는 속도는 최근 200만년 동안 거의 일정하게 유지됐지만 지구로 날아드는 운석의 종류는 다양하다. 알렉시스 드루아르 엑스마르세이유 천체물리학연구소 박사는 “이번 연구는 지구로 떨어지는 운석의 속도가 지난 수 백만년이라는 기간 동안 어떻게 변해왔는가를 알 수 있게 해준다”라면서 “이와 함께 운석이 모체로부터 떨어져 나와 지구로 날아오는 동안의 여정을 분석할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

숨(테드 창 지음, 김상훈 옮김, 엘리 펴냄) 네 번의 휴고상, 네 번의 네뷸러상, 네 번의 로커스상을 받은 테드 창의 두 번째 작품집. 그는 단편들을 통해 새로운 기술이 인간 사회에 도래했을 때, 그것이 지닌 가능성은 인간과 사회를 어떻게 변화시키는지 인류 역사상 가장 오래된 질문들에 맞선다. 520쪽. 1만 6500원.에밀 타케의 선물(정홍규 지음, 다빈치 펴냄) 환경운동가인 정홍규 신부가 120여년 전 이 땅에 왔던 프랑스인 선교사 에밀 타케 신부의 자취를 탐사한 기록. 1898년 조선에 와 55년간 선교 활동을 한 타케 신부는 제주에 머물렀던 13년 동안 1만점 이상의 식물 표본을 채집해 유럽과 미국, 일본의 식물학자에게 보냈다. 272쪽. 2만원.왕좌의 게임의 과학(헬렌 킨 지음, 이현정 옮김, 에이도스 펴냄) 코미디와 과학의 융합이라는 독특한 장르를 만들어 낸 여성 과학 커뮤니케이터가 쓴 드라마 ‘왕좌의 게임’ 속 과학 이야기. 드라마의 핵심 소재를 생물학, 심리학, 물리학, 수학 등 과학적 시각으로 하나하나 뜯어 본다. 288쪽. 1만 6000원.기념의 미래(최호근 지음, 고려대학교출판문화원 펴냄) 세계 최다의 과거사위원회 보유국이지만 기억에 대한 갈증은 좀처럼 사라지지 않는 나라, 대한민국. 고려대 사학과 교수로 재직 중인 저자는 그 이유를 ‘부실한 기념의 반복’에서 찾는다. 그는 이러한 현상이 지속하면 살아 있는 기억을 맞볼 기회를 얻지 못한 젊은 세대가 과거에 대해 무관심해질지도 모른다고 지적한다. 464쪽. 2만 1000원.부유한 자본주의 가난한 사회주의(라이너 지텔만 지음, 강영옥 옮김, 봄빛서원 펴냄) 45명의 억만장자를 인터뷰해 그들의 성공 비결을 파헤친 책 ‘웰스 엘리트’로 잘 알려진 사회학자 라이너 지텔만의 저작. 그는 자유 시장경제가 어떻게 인간 삶의 질을 높이고 인류를 발전시켜 왔는지 각 나라의 사례로 이야기한다. 328쪽. 1만 6900원.죽음 1·2(베르나르 베르베르 지음, 전미연 옮김, 열린책들 펴냄) 한국인이 사랑하는 작가 베르나르 베르베르의 신작 장편소설. 개미나 고양이, 천사와 신 등 독특한 시선으로 인간 세상을 바라보는 작가는 이번에는 떠돌이 영혼의 시점을 빌렸다. 출간을 앞두고 갑작스럽게 죽은 인기 추리 작가가 저승과 이승에서 진실을 파헤치는 여정을 그렸다. 각 328쪽. 각 1만 4000원.

달은 수수께끼 행성이다. 무엇보다 위성 주제에 지나치게 크다. 지름이 지구의 27%이다. 태양계의 위성 185개 중 1위다. 2위 트리톤은 해왕성의 5.5%에 불과하다. 애초에 어떻게 탄생했을까. 학계에서 널리 받아들여지는 것은 대충돌 이론이다. 지구가 생겨난 지 1억년 뒤인 약 44억년 전 화성 크기의 원시행성 ‘테이아’가 지구와 충돌했다는 것이다. 이때 녹아 버린 충돌체와 지구의 일부가 우주 공간으로 쏟아져 나간다. 대부분은 다시 지구로 떨어져 내리지만 달 질량의 두 배가 넘는 파편이 지구 궤도에 남았다. 그 일부가 뭉쳐져 아기 달이 된다는 시나리오다. 달이 지닌 또 하나의 미스터리는 앞면과 뒷면의 지형이 전혀 다르다는 점이다. 언제나 지구를 향한 앞면에는 ‘바다’로 불리는 거대한 평원이 존재한다. 뒷면은 움푹 파인 크레이터로 덮여 있다. 1960년대 우주선이 달의 뒷면을 처음 촬영하면서 확인됐다. 이 문제를 설명하려는 이론이 2011년 발표된 ‘두 개의 달’ 가설이다. 대충돌 후 지구 궤도에 떠 있던 파편에서 또 하나의 작은 달이 형성됐다는 것이다. 작은 달은 몇천만 년 후 초속 2.4㎞로 큰 달의 뒷면에 충돌했다. 그 충격으로 지하의 마그마가 달 앞면으로 분출돼 크레이터를 메우는 바람에 평탄한 바다 지형이 생겼고, 뒷면에는 산악지대가 형성됐다는 것이다. 이것은 유력한 이론이지만 전부를 설명하지는 못한다. 2012년 미국 그레일 탐사선이 보내온 상세한 자료를 보자. 이에 따르면 뒷면은 마그네슘과 철이 풍부한 추가 지각을 지니고 있으며 앞면보다 지형이 10㎞ 이상 높다. 지각의 두께, 화학적 조성이 크게 다르다는 말이다. 이를 설명하는 추가 이론이 지난 20일 미국지구물리학협회(AGU)가 발행하는 ‘지구물리학연구저널: 행성’에 실렸다. 중국 마카오공대 연구팀의 논문을 보자. 이에 따르면 두 개의 달이 합쳐지고 지각이 단단해진 뒤에 달에 거대한 물체가 부딪쳤다. 연구팀은 360건의 컴퓨터 시뮬레이션을 가동했다. 오늘날과 같은 결과를 낳으려면 태양계가 형성된 초기에 어떤 규모의 충돌이 있어야 하는가. 그 결과 지름 780㎞의 천체가 초속 6.3㎞의 속도로 달의 측면에 충돌하는 시나리오가 가장 유력한 것으로 나타났다. 크기는 왜(난쟁이)행성 세레스보다 조금 작고 속도는 지구로 떨어지는 별똥별의 4분의1 정도에 해당한다. 지름 720㎞에 초속 6.8㎞의 충돌 역시 비슷한 결과를 내는 것으로 나왔다. 이들 시나리오에 따르면 막대한 양의 충돌 물질이 튀어 올랐다가 떨어져 내렸다. 그 결과 원시 달의 뒤편 지각은 5~10㎞ 두께의 파편으로 덮였다. 이것이 그레일 탐사선이 탐지한 추가 지각이 됐다는 것이다. 연구팀에 따르면 이 충돌체는 지구 궤도를 돌던 초기의 두 번째 달이 아니라 태양 궤도를 돌던 왜행성이어야 한다. 새로운 충돌 이론은 지구와 달 표면의 동위원소 일부가 서로 다른 이유를 잘 설명해 준다. 칼륨, 인, 텅스텐182 등의 동위원소는 달이 이미 형성된 이후에 충돌을 통해 새로 유입됐다는 것이다. 이 이론은 달뿐 아니라 화성과 같이 비대칭적 구조를 지닌 다른 행성에 대해서도 통찰력을 제공해 준다고 전문가들은 말한다. 그리고 지구에 이례적으로 물이 풍부한 것도 앞서 테이아 충돌 덕분이라고 한다. 지난 20일 독일 뮌스터대학 연구팀이 ‘네이처 천문학’ 저널에 발표한 내용을 보자. 기존 연구에 따르면 지구의 물은 수분이 풍부한 탄소질 운석 덕분일 가능성이 크다. 이런 운석은 화성 바깥의 외행성계에서 날아온다. 연구팀은 지각 아래 맨틀층의 몰리브덴 동위원소 구성비를 조사했다. 이 원소는 탄소질 운석을 확인해 주는 ‘유전적 지문’ 역할을 한다. 그 결과 맨틀의 구성비가 철질 운석과 비철질 운석의 중간에 해당하는 것으로 나타났다. 그런데 몰리브덴은 철과 잘 결합하는 성질이 있기 때문에 철로 구성된 지구의 핵에 몰려 있어야 한다. 결국 맨틀에 있는 몰리브덴은 지구가 형성된 다음 철질 운석을 통해 유입된 것이다. 이것은 테이아에서 대량으로 전해진 것이라고 연구팀은 결론지었다. 지금까지 이 원시행성은 건조한 내행성계(암석 행성) 출신으로 생각됐으나 실은 물이 풍부한 외행성계 소속이라고 한다.

2002년 사스(중증급성호흡기증후군), 2015년 메르스(중동호흡기증후군), 2016년 태아의 소두증을 유발시키는 지카바이러스 등은 전 세계를 공포에 떨게 만든 신종 감염병들이다. 최근에는 이런 새로운 감염병 이외에 이미 예방백신이 나와 충분히 차단할 수 있는 홍역 같은 전염병까지 확산 추세를 보이고 있다. 이런 전염병이 판데믹(대유행)으로 번지는 것을 막기 위해서는 질병의 확산 길목을 차단하는 것이 최선의 방법이다. 미국 조지아대 생태학부, 미시간대 기계공학과, 펜실베이니아주립대 감염병역학센터, 노스캐롤라이나 A&T주립대 수학과 공동연구팀은 전염병이 발생했을 때 어떤 방향으로, 그리고 얼마나 빠른 속도로 확산해 나갈 것인지를 예측할 수 있는 수학적 방법을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 전산생물학’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 물리학과 화학에서 사용하는 ‘상(相)변화’라는 개념을 전염병 확산 상태 변화에 적용해 병원균의 진화 속도, 감염자의 접촉 빈도, 개인이나 집단의 예방접종 여부 등을 변수로 한 ‘전염병 확산 예측 방정식’을 만들어 냈다. 연구팀은 이번에 개발한 방정식을 이용해 1880~1980년까지 100년간 유행한 홍역, 유행성 이하선염, 소아마비, 백일해 등 전염병에 적용해 예측률을 검증한 결과 실제 확산 상황과 정확하게 일치한다는 것을 확인했다. 특히 연구팀은 전염병이 시작된 이후라도 백신을 맞게 되면 전염병 확산 속도가 늦춰져 질병의 유행 시기가 짧아진다는 사실도 밝혀냈다. 존 드레이크 조지아대 감염성질병생태학 교수는 “백신 접종이 전염병의 확산을 막는 데 최선의 방법이지만 최근 백신에 대한 근거 없는 불신 때문에 집단면역이 약해지고 있는 상황은 우려스럽다”면서 “이번 연구는 감염성 질환의 확산 속도와 방향을 예측하고 백신 접종의 필요성을 보여 줘 전염병 확산을 조기에 차단할 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

지열발전을 비롯해 지하물주입시 지진관리 패러다임 전환 강조2017년 11월 15일 포항에서 발생한 지진이 인근 지열발전소의 물 주입에 의해 촉발됐다는 조사결과가 지난 3월 20일 포항지진 정부조사연구단에 의해 발표된 바 있다. 당시 조사연구단에 포함됐던 연구진들이 지하 유체 주입작업에서 지진이 발생하지 않도록 하기 위해 관리 방법의 패러다임을 바꿔야 하며 도심 인근에 위험시설을 설치할 때는 반드시 주민 의견을 충분히 청취하는 과정이 있어야 한다고 조언했다. 서울대 지구환경과학부, 미국 스탠포드대 지구물리학과, 콜로라도대 스위스 취리히연방공과대(ETH), 뉴질랜드 웰링턴 빅토리아대 공동연구팀은 이 같은 내용이 포함된 ‘유체 주입에 따른 유발지진 위해 관리’라는 제목의 정책논문을 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 24일자에 발표했다. 연구팀은 기존에는 유발지진의 규모가 땅 속에 주입하는 물의 양에 따라 결정된다고 알려져 있었기 때문에 물 주입과정에서 특정 규모의 지진이 발생하면 물 주입을 줄이는 식으로 위험을 관리하는 ‘신호등체계’ 기술이 활용됐는데 이 방법은 포항지진 이후 더 이상 사용하기 어렵게 됐다고 주장했다. 이 때문에 앞으로 지진 위험관리는 영향을 받는 단층에서 어떤 상황이 벌어지고 있는지를 계속 분석해 위험도를 평가해 관리할 필요가 있다고 주장했다. 연구팀은 포항처럼 대도시가 인접해 있는 경우는 인구가 거의 없는 지역과 비교해 피해 양상이 다르기 때문에 영향을 받는 사람들까지 고려한 ‘위험’(risk) 개념으로 지진발생 가능성을 재평가 해야 한다고 강조했다. 이를 위해 도시와 가까운 지역에 위험시설을 설치해야 할 경우는 반드시 주민들과의 협의 등이 이뤄질 수 있는 객관적인 의사결정체계를 구축해야 한다고 조언했다. 지열발전소 설치 과정에서도 주민들과의 협의가 제대로 이뤄지지 못했으며 포항지진 이전 미소지진들이 발생해 위험신호가 분명히 있었음에도 계속 물 주입이 있었던 것은 주민의 의견이 전달될 수 있는 객관적 의사결정체계가 없었기 때문이라고 지적했다. 이번 연구를 주도한 이강근 서울대 지구환경과학부 교수는 “이번 정책논문은 포항지진이 지열발전에 의한 촉발지진이라는 정부조사연구단의 결론을 다시 한 번 확인하는 동시에 앞으로 지진 위험관리를 어떻게 해나가야 할 것인가에 대해 전 세계에 던져주는 메시지가 담겨있다”라고 말했다. 한편 지열발전과 함께 포항지역 지진에 영향을 미쳤을 가능성이 제기된 포항 영일만 이산화탄소저장(CCS) 실증사업은 포항지진과 관련이 없다고 한국지구물리·물리탐사학회 조사연구단이 발표했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양계 너무 외계에서 지구만한 크기의 행성 18개가 무더기로 발견됐다. 최근 독일 막스플랑크 연구소 등 공동연구팀은 지구보다 69% 작은 것부터 2배 정도 큰 사이즈까지 외계행성 18개를 발견했다는 연구결과를 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics)에 발표했다. 지구만한 크기의 외계행성을 찾는 것은 생명체 존재 가능성이 있는 '슈퍼지구'를 찾는다는 점에서 의미가 있지만 이를 발견하는 것은 어렵다. 지금까지 천문학자들이 발견한 외계행성은 4000개 이상이지만 이중 96%는 지구보다 크다. 특히 그중 대다수는 태양계의 큰형님 목성이나 해왕성 만하다. 그러나 이는 실제 우주에 목성처럼 큰 행성이 대다수라는 것을 의미하지는 않는다. 지구와 같은 행성은 매우 작아 아직 발견하지 못했기 때문이다. 이번에 발견된 18개의 외계행성 중 지구보다 작은 것은 총 3개로 가장 작은 행성은 지구 사이즈의 69% 정도다. 특히 한 행성에는 지표면에 물이 존재할 가능성이 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 흥미로운 점은 연구팀이 지난해 퇴역한 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경의 데이터를 재분석해 이같은 결과를 얻었다는 사실이다. 기존에 쓰던 케플러의 데이터에서 행성을 찾는 방식을 발전시켜 새로운 방법을 고안한 것. 학자들이 수많은 별들 속에서 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인하는 것이다.그러나 막스플랑크 연구소는 이와같은 기본 원리를 적용했지만 식현상의 갑작스러운 변화를 찾기보다는 더 점진적인 조명과 밝기를 고려해 작은 행성의 존재 유무를 확인했다. 논문의 제1 저자인 르네 헬러 박사는 "기존에 사용해온 표준 검색 알고리즘은 밝기의 갑작스러운 변화를 확인한다"면서 "이 때문에 큰 행성들의 경우 밝기의 급격한 하락을 보여주며 그 존재를 분명하게 알려준다"고 설명했다. 이어 "지난 2014년 부터 2018년 사이 얻어진 케플러의 데이터를 재분석했으며 이 기간 중 적어도 하나의 행성을 가진 517개의 별을 식별했다"면서 "향후 케플러의 후계자인 차세대 ‘행성 사냥꾼’ 테스(TESS)가 우주에 숨겨진 지구와 같은 행성을 더 많이 찾아낼 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2002년 사스(중증급성호흡기증후군), 2015년 메르스(중동호흡기증후군), 2016년 태아의 소두증을 유발시키는 지카바이러스 등은 전 세계를 공포에 떨게 만든 신종 감염병들이다. 최근에는 이런 새로운 감염병 이외에 이미 예방백신이 나와 충분히 차단할 수 있는 홍역 같은 전염병까지 확산 추세를 보이고 있다. 이런 전염병이 판데믹(대유행)으로 번지는 것을 막기 위해서는 질병의 확산 길목을 차단하는 것이 최선의 방법이다. 미국 조지아대 생태학부, 미시간대 기계공학과, 펜실베이니아주립대 감염병역학센터, 노스캐롤라이나 A&T주립대 수학과 공동연구팀은 전염병이 발생했을 때 어떤 방향으로, 그리고 얼마나 빠른 속도로 확산해 나갈 것인지를 예측할 수 있는 수학적 방법을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 전산생물학’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 물리학과 화학에서 사용하는 ‘상(相)변화’라는 개념을 전염병 확산 상태 변화에 적용해 병원균의 진화 속도, 감염자의 접촉 빈도, 개인이나 집단의 예방접종 여부 등을 변수로 한 ‘전염병 확산 예측 방정식’을 만들어 냈다.연구팀은 이번에 개발한 방정식을 이용해 1880~1980년까지 100년간 유행한 홍역, 유행성 이하선염, 소아마비, 백일해 등 전염병에 적용해 예측률을 검증한 결과 실제 확산 상황과 정확하게 일치한다는 것을 확인했다. 특히 연구팀은 전염병이 시작된 이후라도 백신을 맞게 되면 전염병 확산 속도가 늦춰져 질병의 유행 시기가 짧아진다는 사실도 밝혀냈다. 존 드레이크 조지아대 감염성질병생태학 교수는 “백신 접종이 전염병의 확산을 막는 데 최선의 방법이지만 최근 백신에 대한 근거 없는 불신 때문에 집단면역이 약해지고 있는 상황은 우려스럽다”면서 “이번 연구는 감염성 질환의 확산 속도와 방향을 예측하고 백신 접종의 필요성을 보여 줘 전염병 확산을 조기에 차단할 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

가까운 미래사회를 그대로 보여주는 SF에 자주 등장하는 장면 중 하나는 신문처럼 둘둘 말거나 접을 수 있는 디스플레이로 책이나 뉴스를 읽는 것이다. 톰 크루즈가 주연으로 나온 영화 ‘마이너리티 리포트’에도 비슷한 장면이 등장한다. 더군다나 최근에는 스마트폰을 절반으로 접었다 펼쳤다 할 수 있는 폴더블폰이 등장해 SF 속 이야기가 현실로 다가오고 있음을 실감할 수 있다. 이 때문에 종이처럼 돌돌 말고 펼 수 있는 필름형태의 롤러블 디스플레이 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 중국 베이징대, 중국과학원 물리학연구소, 난징대, 칭화대, 푸단대, 남방과기대, 한국 기초과학연구원(IBS), 스위스 취리히연방공과대(ETH), 독일 막스플랑크 프리츠하버연구소 국제공동연구팀은 종이처럼 쉽게 말 수 있는 저전력, 고성능 롤러블 디스플레이 제작 원천기술을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 23일자에 발표했다. 롤러블 디스플레이가 가능하기 위해서는 원자 1~2개 층 두깨로 종잇장보다 수 백만배 얇은 2차원 소재가 필요하다. 원자 배열이 균일한 단결정 소재를 활용해 이를 구현한다면 작은 전력으로도 고성능을 낼 수 있는 전자기기가 가능하다.연구팀은 구리기판을 사용해 붕소(B)와 질소(N)가 삼각형 형태로 구성된 원자 1~2개 두께의 2차원 물질인 ‘화이트 그래핀’ 제조에 성공했다. 특히 지금까지는 가로, 세로 각각 수㎜ 크기로 밖에 만들지 못했지만 이번에는 세계 최초로 100㎠ 대면적으로 만든 것이다. 이는 반도체 제작공정에 바로 적용할 수 있는 크기로 평가받고 있다. 화이트 그래핀은 열과 방사선에도 강해 전자기기는 물론 항공기나 우주선처럼 가볍고 열적, 화학적 안정성이 요구되는 분야에 두루 활용 가능한 물질이다. IBS 다차원탄소재료연구단 펑 딩(울산과학기술원 특훈교수) 그룹리더는 “그래핀 등장 이후 물성이 우수하다고 알려진 2차원 소재들이 다양하게 등장했지만 제작기술 한계로 상용화가 아직 이뤄지지 못하고 있다”면서 “이번 연구는 2차원 단결정 소재의 대면적화를 위해 일반적으로 적용할 수 있는 일종의 제작공식을 고안해냈다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

△문미옥 과학기술정보통신부 1차관은 20일 한국표준과학연구원에서 열린 ‘세계측정의 날’ 기념식에 참석했다. 세계측정의 날 기념식은 1875년 5월 20일 체결된 ‘미터협약’의 의미를 되새기고자 각국 측정표준기관에서 매년 개최하는 행사다. 이날 행사에는 경희대 물리학과의 김상욱 교수가 표준의 의미에 대해 강연하는 자리도 마련됐다. 문 차관은 이어 한국한의학연구원을 방문해 간담회를 열고 신진연구자들의 의견을 들었다.

“해의 빛이 사라졌다가 사흘 후 다시 밝아졌다.”(고구려 영류왕 23년 9월, 삼국사기 고구려 본기 中) “해에 흑점이 보였는데 크기는 계란만했다.”(고려 예종 10년 3월, 고려사 中) 국내 연구진이 이 같은 국내 역사기록들을 분석해 새로운 태양의 활동형태와 이로 인한 기후변화 영향을 찾아내 주목받고 있다. 한국천문연구원, 전북대, 충남대 기초과학연구소 공동연구팀이 국내 역사서들에 기록된 태양 흑점과 서리 발생 정보를 분석한 결과 태양의 240년 활동주기를 새로 발견하고 이런 태양 활동주기가 기후변화와 밀접한 연관성이 있다는 것을 규명했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘기후 및 태양-지구 물리학’ 5월호에 실렸다.연구팀은 고려사와 조선왕조실록에서 태양 흑점과 관련한 기록 55개를 바탕으로 태양의 활동주기를 분석했다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해 중국측 역사서에 실린 흑점정보도 함께 연구했다. 그 결과 지금까지 잘 알려진 태양활동의 11년 주기와 60년 주기 이외에 240년의 장(長)주기가 있다는 사실을 확인했다. 태양 표면에서 주변보다 온도가 낮아 검게 보이는 현상인 흑점은 태양활동의 직접적 지표로 기후에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 서양에서 첫 흑점 관측은 17세기인 1611년 이탈리아 갈릴레오 갈릴레이가 처음으로 한 것으로 알려졌다. 그러나 중국에서는 기원전 28년에 흑점 관측 기록이 처음 나타나있고 한국사에서도 서기 640년 삼국사기 고구려본기에 흑점을 표현한 최초의 기록이 나타난다. 실제로 고려사와 조선왕조실록은 흑점의 크기를 다섯 등급으로 나눠 검은 점, 자두, 계란, 복숭아, 배의 크기로 기록했다. 이런 기록의 차이 때문에 서양 천문학에서는 240년 태양활동 장주기가 아직 밝혀지지 않았던 것이다. 연구팀은 역사서에 기록된 기상현상 중 온도변화를 파악할 수 있는 지표인 서리 기록을 고려사와 조선왕조실록에서 700군데를 찾아 서리가 내리지 않는 기간인 ‘무상(無霜)기간’의 변화와 태양 활동주기를 비교했다. 무상기간은 1년 중 서리가 내리지 않는 기간으로 늦은 봄 마지막 서리에서 초가을 첫 서리까지 기간을 말하는데 이 기간이 짧을수록 춥다는 의미이다.분석 결과 태양 흑점이 많아진 시기에 한반도 온도가 급격히 하락했음을 확인했다. 이를 통해 기후변화가 태양활동에 영향을 받았을 것이라고 추정해냈다. 연구를 이끈 천문연구원 고(古)천문연구센터 양홍진 박사는 “이번 연구는 우리나라의 풍부한 역사기록들이 현대과학적 측면에서도 매우 신빙성이 높고 중요한 자료로 활용될 수 있음을 보여줬다”라며 “아직 많이 분석되지 않은 고천문 자료를 바탕으로 다양한 천문현상을 계속 증명해 나갈 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

딸을 키우면서 박사과정에 재학 중인 한 싱글맘이 네티즌들의 도움으로 미 항공우주국(NASA)에서 인턴으로 일하게 됐다. 지난 14일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 평생 꿈에 그리던 일자리를 구한 인디아 잭슨(32)의 사연을 전했다. 현재 애틀란타에 위치한 조지아 주립대학에서 태양물리학 박사과정에 재학 중인 인디아는 놀랍게도 12살 딸을 키우는 싱글맘이다. 세상의 많은 싱글맘처럼 어려운 살림에 힘들게 아이를 키우는 입장이지만 잭슨은 박사가 되고싶은 자신의 꿈을 포기하지 않았다. 곧 한 손에는 양육을, 또 한 손에는 펜을 들고 오랜 시간 치열하게 살아온 것. 이같은 노력에 보답이라도 하듯 그녀가 오랜시간 꿈꿨던 기회는 기적처럼 찾아왔다. 치열한 경쟁을 뚫고 NASA 존슨 우주비행센터에서 10주 간 일하는 인턴십에 선발된 것. 그러나 또다시 그의 앞을 가로막고 나선 큰 장애물은 역시 돈이었다. 잭슨은 "유급 인턴이기 때문에 일정 급료를 받을 수 있지만 딸과 함께 텍사스 휴스턴으로 갈 이사비, 주거비, 생활비를 감당할 수 없었다"면서 "평생의 꿈을 포기할 수도 없고 어떻게 해야할 지 방법이 없어 답답했다"고 털어놨다. 옆에서 이를 안타깝게 지켜보던 사촌이 아이디어를 냈다. 모금 사이트인 ‘고펀드미’(GoFundMe)에 사연을 공개하고 네티즌의 도움을 받자고 제안한 것. 이렇게 지난주 잭슨은 총 8000달러(약 950만원)를 목표로 계정을 개설했고 놀랍게도 단 하루 만에 8510달러(약 1000만원)가 모였다. 잭슨은 "예상치 못하게 순식 간에 목표액이 모여 너무나 당황할 정도였다"며 "정말 전세계 네티즌의 도움을 받았다"며 놀라움을 감추지 못했다. 이렇게 목표액을 채운 잭슨은 하루 만에 기부금 받는 것을 중단하고 꿈에 그리던 NASA 행을 준비하게 됐다. 잭슨은 "2022년에 박사학위를 받고 애틀랜타 지역 대학의 연구교수로 취직하는 것이 현실적인 목표"라면서 "만약 기회가 주어진다면 NASA에서 일하고 싶다. 내 궁극적인 목표는 국제우주정거장에 가는 것"이라고 밝혔다. 이어 "분명 이 꿈을 이루기는 힘들지만 지금까지 내가 어렵게 해왔듯 불가능하다고 생각치 않는다"고 덧붙였다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어린 딸을 키우면서 박사과정에 재학 중인 한 싱글맘이 네티즌들의 도움으로 미 항공우주국(NASA)에서 인턴으로 일하게 됐다. 지난 14일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 평생 꿈에 그리던 일자리를 구한 인디아 잭슨(32)의 사연을 전했다. 현재 애틀란타에 위치한 조지아 주립대학에서 태양물리학 박사과정에 재학 중인 인디아는 놀랍게도 12살 딸을 키우는 싱글맘이다. 세상의 많은 싱글맘처럼 어려운 살림에 힘들게 아이를 키우는 입장이지만 잭슨은 박사가 되고싶은 자신의 꿈을 포기하지 않았다. 곧 한 손에는 양육을, 또 한 손에는 펜을 들고 오랜 시간 치열하게 살아온 것. 이같은 노력에 보답이라도 하듯 그녀가 오랜시간 꿈꿨던 기회는 기적처럼 찾아왔다. 치열한 경쟁을 뚫고 NASA 존슨 우주비행센터에서 10주 간 일하는 인턴십에 선발된 것. 그러나 또다시 그의 앞을 가로막고 나선 큰 장애물은 역시 돈이었다. 잭슨은 "유급 인턴이기 때문에 일정 급료를 받을 수 있지만 딸과 함께 텍사스 휴스턴으로 갈 이사비, 주거비, 생활비를 감당할 수 없었다"면서 "평생의 꿈을 포기할 수도 없고 어떻게 해야할 지 방법이 없어 답답했다"고 털어놨다. 옆에서 이를 안타깝게 지켜보던 사촌이 아이디어를 냈다. 모금 사이트인 ‘고펀드미’(GoFundMe)에 사연을 공개하고 네티즌의 도움을 받자고 제안한 것. 이렇게 지난주 잭슨은 총 8000달러(약 950만원)를 목표로 계정을 개설했고 놀랍게도 단 하루 만에 8510달러(약 1000만원)가 모였다. 잭슨은 "예상치 못하게 순식 간에 목표액이 모여 너무나 당황할 정도였다"며 "정말 전세계 네티즌의 도움을 받았다"며 놀라움을 감추지 못했다. 이렇게 목표액을 채운 잭슨은 하루 만에 기부금 받는 것을 중단하고 꿈에 그리던 NASA 행을 준비하게 됐다. 잭슨은 "2022년에 박사학위를 받고 애틀랜타 지역 대학의 연구교수로 취직하는 것이 현실적인 목표"라면서 "만약 기회가 주어진다면 NASA에서 일하고 싶다. 내 궁극적인 목표는 국제우주정거장에 가는 것"이라고 밝혔다. 이어 "분명 이 꿈을 이루기는 힘들지만 지금까지 내가 어렵게 해왔듯 불가능하다고 생각치 않는다"고 덧붙였다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

정부가 용 연구에 착수해야 한다고 주장하는 열한 살 소녀의 편지에 저신다 아던 뉴질랜드 총리가 진지하고도 익살스러운 답장을 보내 눈길을 끌고 있다고 영국 BBC가 13일(이하 현지시간) 전했다. 빅토리아란 이름만 알려진 이 소녀는 자신에게 염력 같은 능력이 주어져 용을 길들일 수 있었으면 좋겠다고 편지에 적으면서 5 뉴질랜드 달러(약 3900원)를 편지와 함께 부쳤다. 방송은 이 돈이 뇌물로 보인다고 했다. 아던 총리는 이에 대해 손수 친필로 작성한 답장을 보내 “우리는 물리학과 용들에 대한 네 제안들을 매우 재미있게 들었다. 하지만 불행히도 우리는 현재 두 분야에 있어서 어떤 연구도 수행하고 있지 않다. 따라서 네가 건넨 뇌물을 돌려준다. 더불어 염력이나 텔레파시, 용들을 쫓는 네 탐사가 성과를 거두길 바란다. PS. 앞으로도 계속 용을 주시할 것이다. 용들이 옷은 제대로 입고 있니?”라고 되물었다. 빅토리아의 언니가 여동생이 뇌물을 먹이려고 했다며 총리의 답장 사진을 레딧 닷컴에 올려 놓으면서 둘이 편지를 주고받은 사실이 처음 알려졌다. 이 언니는 레딧 닷컴에 올린 글을 통해 여동생이 정부로 하여금 “용들을 염력으로 조종하길 원했으며 용들에 대해 정부가 알아낸 것이 무엇인지 알고 싶어 했으며 만약 어떤 존재를 발견했다면 그들을 길들일 수 있길 바랐다고 전했다. 소녀의 오빠에 따르면 소녀가 텔레파시에 관심을 갖게 된 것은 넷플릭스의 공상과학(SF) 시리즈물인 ‘스트레인저 싱스’를 본 것이 영향을 미친 것 같다고 설명했다. 뉴질랜드 총리실(PMO)은 지난달 30일 아던 총리가 직접 답장을 작성한 것이 맞다고 학인해줬다. 총리가 나이 어린 소녀의 편지에 진지하게 반응한 것이 처음 있는 일도 아니었다.지난 3월에도 아던 총리는 위험한 총기 사용을 막는 데 좋은 아이디어를 갖고 있다는 여덟살 소녀 루시에게 답장을 보내 “편지를 보니 친절하고 열정적인 소녀란 것을 알겠더라”면서 “네가 일생에 걸쳐 친절함을 퍼뜨리는 존재가 될 수 있도록 용기를 북돋아주고 싶다”고 격려한 일이 있다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

영화 ‘미드나잇 인 파리’에서 주인공은 파리의 늦은 밤 시간여행을 한다. 고인이 돼 책에서만 볼 수 있던 예술가들을 직접 만나게 된 것이다. 헤밍웨이와 피카소, 드가와 고갱을 만난다. 주인공은 대가들을 만나 자신이 집필 중인 소설에 대한 지도를 받으며 무한한 기쁨을 느낀다. 방사선 과학을 연구하는 필자가 영화 속 주인공처럼 시간 여행을 한다면 누구를 만날 수 있을까. 드가와 고갱의 시대인 1890년대 물리학계에는 원자는 더이상 나눠지지 않는다는 돌턴의 원자설이 정설로 받아들여지고 있었다. 그러다가 뢴트겐이 엑스선을 발견하고 베크렐이 우라늄에서 방출되는 방사선을 발견하면서 돌턴의 원자설에 의문이 제기되고 물리학계가 요동친다. 쪼개지지 않는 가장 작은 알맹이인 줄 알았던 원자에서 뭔가가 방출된다는 것은 원자 역시 무언가의 집합체란 뜻이고 더 쪼갤 수 있다는 의미다. 새로운 패러다임의 시작이었다. 이 업적으로 뢴트겐이 1901년 첫 노벨 물리학상을, 뒤이어 1903년 베크렐이 노벨 물리학상을 수상했다. 베크렐의 발견에 관심을 가졌던 마리 퀴리는 1898년 역청우라늄석에서 방사능을 가진 새로운 원소 ‘폴로늄’과 ‘라듐’을 분리해 냈다. 이 성공으로 1903년과 1911년 2차례 노벨상을 수상한 최초의 과학자가 된다. 마리 퀴리는 뛰어난 과학자일 뿐 아니라 당시 여성에 대한 편견을 깬 주인공이다. 당시 과학계의 편견으로 여성인 마리 대신 남편인 앙리 피에르 퀴리만 노벨상 수상자로 거론됐지만 남편의 필사적인 설득으로 공동 수상을 하게 된다. 이후 딸인 졸리오 퀴리는 알루미늄에 알파선을 쏘아 방사성동위원소를 발견한 연구로 1935년 노벨 화학상을 수상하면서 2대가 노벨상을 받는 전무후무한 기록을 남기게 된다. 원자력·방사선에 대한 연구로 노벨상을 받은 과학자는 퀴리 가족만이 아니다. 톰슨, 러더퍼드, 애스턴, 보어, 채드윅, 오토 한…. 모두 열거하기 힘들 정도로 1901년 노벨상을 시작으로 1940년대까지 원자력 및 방사선 분야의 수많은 과학자들이 2~3년 주기로 노벨상을 받았다. 이런 성과는 과학 교과서의 필수 부분이 됐고 산업과 의료 분야에서 활용되며 일상생활을 윤택하게 하고 있다. 모든 물질의 시작은 원자에 있다. 이처럼 원자력·방사선 분야 과학자들은 모든 것의 시작을 연구하고 있다.