-다음 돌아올 핼리 혜성을 볼 수 있는 사람은? 남쪽의 튀코 우주에 조금만 관심이 있는 사람이라면 핼리 혜성을 모르는 이는 없을 것이다. 핼리 혜성의 존재를 최초로 밝힌 것으로 유명한 에드먼드 핼리는 영국의 천문학자로, 지구 물리학, 수학, 기상학 및 물리학 분야에서도 중요한 발견들을 해낸 다용도 과학자다. 1656년 11월 8일 영국 런던에서 부유한 사업가 집안에서 태어난 핼리는 어려서는 집에서 가정교사에게 공부하다가 17세가 된 1673년 옥스퍼드 대학에 입학했다. 핼리는 입지(立志)가 빨랐던 인물이다. 일찍이 천문학에 꽂혀 20살 때 그리니치 천문대에서 개인적인 관측을 마음대로 할 수 있게 되자 다니던 옥스퍼드 대학을 그만두고 아프리카 서해안의 세인트헬레나 섬으로 가는 배에 올랐다. 1677년 11월 7일 수성이 지구와 태양 사이의 일직선상에 놓이는 태양면 통과(transit) 현상의 관측과, 아직까지 한번도 시도되지 않았던 남반구 별들을 관측하기 위해서였다. 거기서 핼리는 수성의 태양면 통과를 관측하고 진자실험(振子實驗)을 했다. 22살 때 귀국한 그는 341개 남반구 별들의 정보를 실은 '남천 항성목록'을 출판한 데 이어, '행성의 궤도에 대하여'라는 논문으로 명성을 쌓았다. 영국와 찰스 2세는 옥스퍼드에 핼리에게 석사학위를 주라는 칙령을 내렸다. 중퇴자에게 석사학위를 준 전례가 없었기 때문에 대학 당국은 한동안 망설였지만 칙령을 무시할 수는 없었다. 결국 핼리는 대학 중퇴자로서 석사학위를 받았을 뿐더러, 왕립협회 회원으로 천거되어 당당한 천문학자로 입신했다. 그때 핼리의 나이 22살로, 최연소 왕립협회 회원이었다. 왕실 천문학자이자 그리니치 천문대장인 존 플램스티드는 핼리를 ‘남쪽의 튀코’라고 불렀다. 덴마크의 천문학자로 역사상 최고의 육안 관측자로 꼽히는 튀코 브라헤에 비견한 것이다. 크리스마스 전날 밤에 돌아온 핼리 혜성 영국으로 돌아온 지 4년째가 되던 핼리는 그의 삶에서 전기가 된 천문학적 사건을 맞게 되었다. 장대한 꼬리를 가진 대혜성이 출현한 것이다! 오늘날 핼리 혜성이라 불리는 것이다. 고대로부터 혜성은 불길한 징조로 여겨져왔다. 핼리의 시대에도 혜성은 재앙을 알리기 위해 하늘로부터 파견된 사자라는 믿음이 널리 퍼져 있었다. 하지만 뉴턴의 친구인 핼리는 누구보다 만유인력을 잘 이해하고 있었다. 우주의 모든 천체는 만유인력의 영향을 받는다. 이는 곧 혜성이 태양을 향해 떨어져가다가 이윽고 태양을 유턴할 것이다. 말하자면 타원형 궤도를 도는 것이다. 핼리는 헤성에 관한 과거의 기록들을 샅샅이 조사했다. 그 결과, 꼭 76년 전인 1607년, 그리고 다시 76년 전인 1531년에 밝은 혜성이 나타났다는 사실을 알 수 있었다. 또 그전의 기록들에도 밝은 혜성이 75년 내지 76년을 주기로 관측되었다. 1607년의 혜성에 대해 요하네스 케플러는 “무한에서 무한으로 직선으로 움직인다”는 결론을 내리고 있었다. 그러나 핼리는 위의 혜성들이 모두 같은 것이라고 확신하고, 이 혜성은 약 3/4세기의 공전주기로 거대한 타원을 그리며 태양 둘레를 도는 태양계의 일원이라는 결론을 내렸다. 주기가 좀 차이나는 것은 목성의 인력 때문이라고 생각했다. 핼리는 1705년 뉴턴의 역학을 적용해 그 궤도를 산정하여 '혜성 천문학 총론'>이란 책을 펴냈다. 핼리의 추측이 맞다면, 1682년 밤 인류에게 엄청난 흥분을 불러일으킬 혜성은 다음에는 1758년 말이나 1759년 초에 돌아올 것으로 예상되었다. 핼리가 그때까지 산다면 102살이다. 핼리는 다음과 같은 글을 남겼다. “만약 우리가 예측한 바가 맞다면, 이 혜성은 1758년경에 다시 돌아와야 한다. 그때 우리의 정직한 후손들은 이 혜성이 영국인에 의해 최초로 발견되었음에 감사히 여길 것이다.” 핼리 혜성의 다음 회귀년은 2061년 핼리는 86살로 세상을 떠났다. 따라서 자신의 예언이 맞았는지는 확인하지 못했다. 그러나 이 예언은 정말로 성취되었다! 1758년 천문학계는 혜성에 대한 기대와 흥분으로 가득 차 있었다. 이윽고 혜성은 크리스마스 전날 밤 그 아름다운 모습을 나타내며 접근해왔다. 하늘에 나타난 ‘혜성의 귀환’을 맨 먼저 본 사람은 천문학자가 아니라, 아마추어 별지기인 독일의 한 농부였다. 그는 성탄 전야에 망원경을 들여다보다가 물고기자리 근처에서 빛나는 한 점을 발견했다. 그후 이 대혜성은 핼리 혜성이라고 불리게 되었다. 핼리의 공적에 의해서 혜성 중에 주기적인 것이 있다는 것을 비로소 알게 되었다. 고대의 기록을 알아보면, 지금까지 29회의 출현기록이 남아 있는데, 가장 오래 된 기록은 기원전 467년 중국 주대(周代)의 문서에서 찾아볼 수 있다. 1910년에 이어 1986년 지구에 출현한 핼리는 소련의 베가 1호, 유럽 우주기구의 지오트 탐사기, 일본의 플래닛 탐사기 등의 카메라에 의하여 얼음에 덮인 핵과 꼬리를 선명하게 드러냈다. 핼리 혜성의 다음 방문은 2061년으로 예약되어 있다. 현재 지구 행성에서 살고 있는 70억 인구 중 2분의 1은 그때 핼리 혜성이 태양을 향해 달려가는 장관을 볼 수 없을 것이다. 핼리 혜성은 앞으로 약 1천 번 더 회귀할 것이며, 7만 6000 년 후에 수명을 다하게 된다. ​ 핼리가 천문학에 끼친 다른 큰 영향은 항성의 고유운동 발견이다. 그는 시리우스와 아르크투루스, 알데바란의 위치가 1850년 전 고대 그리스 천문학자 히파르코스가 기록했던 위치에서 30분(1/2도) 이상 움직인 것을 발견했다. 핼리는 이것을 바탕으로 별들이 움직였다는 결론을 내렸다. 이 고유운동의 발견은 수정구에 별들이 박혀 있다고 주장한 천동설의 관에 마지막 대못을 박은 것이나 같았다. 핼리는 다재다능하여 그의 과학적 업적도 여러 방면에 걸쳐 이루어졌다. 그중 하나는 최초로 과학적인 인간의 사망률표를 만든 것으로, 이는 그후 생명보험회사들이 보험료를 산출하는 데 기초가 되었으며, 인구 통계학의 시초가 되었다. 그밖에도 뉴턴의 '프린키피아' 탄생에 결정적인 역할을 한 인물도 바로 핼리였다. 성질 까칠한 뉴턴이 만유인력의 우선권을 놓고 로버트 훅과 마찰을 빚은 나머지 프린키피아 집필을 거부했다. 핼리는 뉴턴과 훅 사이를 원만히 조절하여 뉴턴으로 하여금 다시 집필하게 하고, 원고 교정을 기꺼이 떠맡았을 뿐만 아니라, 자금이 모자라는 왕립협회를 대신하여 사비로 책을 출판하기까지 했다. 핼리가 아니었다면 '프린키피아'는 자칫 햇빛을 보지 못했을 수도 있다는 점을 생각하면, 인류 과학 발전에 끼친 핼리의 공적은 적지 않다 할 것이다. 핼리는 1703년 모교인 옥스퍼드 대학의 천문학 교수가 되었고, 64살인 1720년에는 플램스티드의 뒤를 이어 2대 그리니치 천문대 대장에 취임했다. 1742년 1월, 그가 평생을 보냈던 그리니치 천문대에서 삶을 마감했다. 향년 86세. 손에는 포도주 한 잔이 쥐어져 있었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

“최후의 일각, 최후의 일인까지 민족의 정당한 의사를 쾌히 발표하라.” 민족대표들의 독립선언서에서 촉발된 불꽃은 민초(民草)들에게 옮겨붙으며 활화산처럼 타올랐다. 폭탄을 터뜨리고 총을 들어야만 투사가 되는 것은 아니었다. 민중은 독립선언서를 베껴 써 이웃에 뿌리고 손으로 그린 태극기를 흔들며 목 놓아 만세를 불렀다. 3·1운동에 참여했다가 유죄 판결을 받은 민중의 판결문에는 일상에 뿌리내려진 독립운동이 그대로 남아 있다.1919년 3월 1일에는 서울 종로뿐만 아니라 다른 도시들에서도 만세운동이 들불처럼 일었다. 민족대표 33명을 비롯한 초기 주도자들이 2월 하순부터 전국 곳곳에서 독립선언서를 배포하고 만세운동을 조직했기 때문이다. 대도시에서 거대한 만세운동을 경험한 이들은 저마다 고향으로 흩어져 독립운동의 ‘불씨’를 전파했다. 경성복심법원에서 징역 2년을 선고받은 박충서(당시 22세)는 3월 1일 오후 2~4시 수천명의 군중과 몰려다니며 만세를 부른 뒤 3월 5일 서울역에서 벌어진 학생 시위에도 참여했다. 김포 고향집으로 돌아가서는 이웃들과 만세운동을 기획하고 마을 곳곳에 격문을 붙였다. 3월 19일 시장통에서는 수백명과 조선독립만세를 외쳤다. 체포 당시 그의 가슴엔 태극기가 있었다. 고종 황제 국장을 보기 위해 2월 28일부터 3월 6일까지 서울에 머물렀던 공주 출신 이수욱(30)은 귀향하자마자 마을 사람들과 함께 장날인 13일 오전 9시쯤 태극기 150개를 만들어 주민들에게 나눠 줬다. 이수욱은 보안법 위반 혐의로 공주지방법원과 경성복심법원에서 징역 1년 6개월을 잇따라 선고받았다. 그는 상고심인 고등법원 재판에서 “조선민족이 열성으로 만세를 부른 것은 인정(人情)이 발발한 것으로 부끄러울 게 없는 행동이다. 보안법 위반으로 처벌하는 것은 부당하다”고 목소리를 높였다. 3월 5일엔 순종의 고종 반우식(신주를 모셔오는 일) 행차를 보기 위해 경기 고양군 청량리에 수많은 사람이 모였다. 곳곳에서 만세운동이 일어났다는 소식을 듣고 유림들도 모였다. 유림 유준근(60)은 “유생이 젊은 학생들과 같이 만세를 부를 순 없다”며 동료 6명과 함께 순종에게 상소를 올리기로 했다. 순종의 가마에 접근해 상소문을 전달하려고 할 때 경찰에 체포됐다. 3월 1일 독립선언식에 유림 대표로 참석했던 어대선(59)은 5일 청량리에서 군중에게 독립사상을 강조하는 연설을 했다. 이후 유생 김백원(60) 등 7명은 3월 12일 서울 종로의 음식점 영흥관에서 만나 조선 13도의 대표자 명의로 “조선의 독립은 2000만 동포의 요구다. 우리는 손병희 등의 후계자로 조선의 독립을 관철하지 않으면 안 된다”는 내용을 담은 ‘애원서’를 종로 보신각 앞에서 낭독했다. 함경남도 함흥 청년들은 3월 3일 만세운동을 벌이기 위해 5~100원의 운동자금을 모았다. 학생들이 운동에 나서는 게 효과적일 것이라고 판단한 청년들은 함흥고등보통학교 3·4학년 학생들과 함흥 농업학교 기숙학생들에게도 계획을 알렸다. 이근재(27) 등 주도자들은 등사판으로 독립선언서 3000부를 인쇄했고 태극기도 제작했다. 그해 7월 3일 경성복심법원 판사 지토우는 “학생들을 선동해 지방의 치안을 방해한” 행위로 판결문에 기록했다. 태형 90대의 처벌을 받은 학생 도상록(16)은 훗날 월북해 김일성종합대학 물리학부 교수를 지내며 ‘북한 핵물리학의 아버지’로 불린 인물로 추정된다. 뚝섬 공립간이농학교 학생인 손흥복(16)·조병직(21)·김동건(17)은 학생 30명을 규합해 만세운동을 주도해 1심에서 징역 1년을 각각 선고받았다. 3월 중순 경북 영덕에서는 강우근(40) 등의 주도로 읍내 시장에서 예수교 교인 등 주민들이 모여 만세를 외쳤고, 강원 원주에선 이현순(41) 주도로 4월 면사무소와 뒷산에서 주민 40여명이 모여 독립을 염원했다. 만세 운동에는 나이와 직업, 계층, 종교가 따로 없었다. 김유인(28)은 4월 25일 당시 보성고등보통학교 학생이던 장채극·이철 등이 풍선을 사들여 ‘조선독립만세’, ‘공화만세’라고 써서 서울 시내에 띄우려고 하자 100원을 주며 풍선을 사서 모으도록 한 혐의(보안법 위반)로 1920년 10월 경성지법에서 징역 1년을 선고받기도 했다. 일제의 무력 진압으로 대규모 군중시위는 줄어들었지만, 외침은 질기게 이어졌다. 서울에서는 특히 종로 일대가 훤히 내려다보이는 낙타산(현재의 대학로 낙산)이 상징적인 장소가 됐다. 학생 이병철(18)과 공수명(17)은 손병희 선생 등 민족대표들과 3·1운동 초기 주도자들에 대한 고등법원 재판이 열리는 1920년 7월 16일을 앞두고 “요즘 경성부내(서울 시내)는 조용하고 평온하여 조선독립의 시위운동을 하는 자가 없는데 다시 기세를 높이자”고 계획했다. 7월 15일 이들은 큰 종이에 태극기를 그리고 그 위에 ‘대한국독립만세’라고 써 낙타산에서 가장 높은 소나무 꼭대기에 이틀간 매달았다. 조선총독부 순사 아베·사가는 신문 과정에서 “18척이나 되는, 낙타산 가장 높은 곳으로 군중이 바라보기 가장 좋은 곳이었다”, “태극기를 발견하고 즉시 내렸으나 일반(민중)이 태극기를 바라보고 다시 어떤 사건이 돌발하지 않을까 암담했다”고 말했다. 이병철·공수명은 보안법 위반 혐의로 징역 1년을 선고받았다. 허백윤 기자 baikyoon@seoul.co.kr

제2차 북미 정상회담의 결과로 폐기 가능성이 거론되는 북한의 영변 핵시설은 5메가와트 원자로와 플루토늄(Pu) 재처리시설·우라늄 농축시설 등 북한 핵 개발의 심장부로 꼽힌다. 영변 핵시설에는 여의도 3배인 891만㎡ 부지에 약 400개의 건물이 있는 것으로 27일 전해졌다. 사용후핵연료 내부에 생성된 플루토늄을 화학반응 과정을 거쳐 추출하는 재처리시설은 1989년부터 가동되기 시작했다. 영변 내 재처리시설은 연간 약 80t의 사용후핵연료를 재처리해 핵무기 제조에 쓰이는 플루토늄을 추출할 수 있는 것으로 알려졌다. 북한은 재처리시설을 통해 2002년 이후 최소한 4차례 이상 플루토늄을 추출해 일부는 핵실험에 사용하고 현재 50㎏ 정도의 플루토늄을 보유하고 있는 것으로 전해졌다. 북한이 2010년 11월 세계적 핵물리학자인 시그프리드 헤커 박사를 초청해 공개한 우라늄 농축시설도 영변에 있다. 당시 북한은 2000대의 원심분리기를 설치, 가동하고 있다고 주장했다. 우라늄 농축시설에선 핵무기 제조에 사용되는 고농축우라늄(HEU)이 생산된다. 북한은 5메가와트 원자로 동결 등의 영향으로 플루토늄 확보에 어려움을 겪게 되자 우라늄 농축 프로그램(UEP)을 가동한 것으로 추정된다. 통상적으로 핵시설 폐기는 ‘동결→신고·검증→불능화→폐기’ 절차를 거친다. 동결(freeze)은 모든 핵 활동의 전면 중단 또는 핵시설의 가동중단 상태를 지속해서 유지하는 것을 의미한다. 신고(declaration)는 핵시설 활동에 대한 구체적 정보를 공개해 향후 검증 폐기를 준비하는 행위이고, 검증(verification)은 신고 내용의 정확성과 완전성 또는 폐기 여부를 확인하는 절차다. 불능화(disablement)는 시설의 외관을 유지한 상태에서 핵심 부품을 분리하거나 일부분을 파손해 일정 기간 재사용이 불가능하게 하는 것으로, 해체나 궁극적인 폐기를 위한 임시 조치다. 폐기(dismantlement)는 비핵화의 최종 목표로서 핵물질, 시설, 장비·부품 등의 해체, 제염(오염물질 제거), 처분 등을 포함하는 궁극적인 폐기를 의미하다. 하노이 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

영남대 물리학과 김종수 교수(50)가 최근 대명비발디파크에서 열린 제56회 한국진공학회 동계정기학술대회 및 정기총회에서 한국진공학회 학술상을 수상했다. 진취적인 연구 활동과 탁월한 연구 업적으로 진공과학기술 발전에 기여한 공로다. 김 교수는 반도체 양자점, 반도체 나노구조, 태양전지 및 적외선 센서 연구 분야에서 163편의 SCI 논문을 발표하는 등 국내외에서 왕성한 학술활동을 펼치고 있다. 김 교수는 영남대 물리학과와 대학원 물리학과에서 학사 및 석·박사 학위를 취득했다. 일본 국립물질재료연구소(National Institute for Materials Science) COE(Center of Excellence) 연구원, 광주과학기술원 선임연구원 등을 역임하고, 2009년 3월부터 영남대 물리학과 교수로 재직하고 있다. 현재 한국진공학회지(Applied Science and Convergence Technology) 부편집위원장, 한국진공학회 운영위원(국제협력), 한국물리학회 반도체물리학분과회 총무 등으로 활동하고 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

뇌가 없다던 소년이 숫자를 세고 서핑을 배우는 등 기적적인 행보를 보이고 있다. 지난 20일(현지시간) 영국 ITV 아침프로그램 ‘굿모닝 브리튼’에는 기적의 소년이라 불리는 노아 월(6)이 출연했다. 노아는 뇌가 없어 살지 못할 거라던 의사들의 진단을 뒤집고 놀라운 성장세를 보이고 있다. 노아는 이제 걷는 법과 스키 타는 법을 배우고 싶어한다. 잉글랜드 컴브리아 주 출신인 롭 월과 셸리 월 부부는 임신 3개월 차에 태아의 건강에 이상이 있다는 걸 확인했다. 노아는 척추이분증과 그에 따른 수두증(뇌수종)을 앓고 있었으며 희귀 염색체 이상이 동반된 상태였다. 척추이분증은 척추의 특정 뼈가 불완전하게 닫혀있어 척수 부분이 외부에 노출되는 선천적 기형이다. 척추이분증으로 인해 수두증이 나타나기도 하는데, 수두증은 뇌척수액 순환로 일부가 막히면서 뇌압이 상승하고 뇌 발달이 막히는 질병이다. 수두증은 태아 500명당 1명꼴로 발생하며 원인과 발병양상이 천차만별이다. 의사들은 노아의 뇌가 없거나 있어도 보통의 2% 수준밖에 되지 않는다며 생존 가능성이 희박하다고 진단했다.월 부부는 다섯 차례에 걸쳐 의사들에게 중절 수술을 권유 받았으나 끝까지 노아를 포기하지 않았다. 노아의 아버지 롭은 “우리는 아기를 포기하는 걸 고려해본 적이 단 한번도 없었다. 젊은 사람들이었다면 어떤 쪽으로든 선택을 해야 한다는 압박감을 느꼈을 수 있지만, 우리는 나이 든 부모였다. 노아를 꼭 낳고 싶었고 다행히 우리는 매우 긍정적인 편이었다”고 설명했다. 놀랍게도 노아는 제왕절개 수술을 위해 모여있던 12명의 의사들이 지켜보는 가운데 보란듯이 스스로 세상 밖에 나왔다. 셸리는 “아기는 놀라울 만큼 우렁찬 울음소리를 내뱉었다. 우리는 거기서 노아의 강인함을 엿봤다”고 전했다. 노아가 태어나자 월 부부는 아들을 오스트레일리아의 한 두뇌센터로 옮겼다. 그곳에서 노아는 신경생물물리학을 기반으로 한 인지운동과 물리치료 등 뇌훈련을 받았다. 롭은 “그 치료는 일반적인 아이들을 대상으로 한 치료가 아니었다. 그러나 우리는 노아에게 삶의 기회를 주고 싶었다”고 밝혔다. 다행히 치료에 효과가 있었고 노아가 세살이 되었을 때 노아의 뇌는 80% 가까이 회복돼 있었다. 롭은 “몸의 신경계를 교정하고 치유하는 뇌의 능력은 놀라웠다. 많은 의사들은 노아의 뇌가 발달하지 못할 거라고 했지만 노아는 이제 스스로 일어설 줄도 알고 숫자도 셀 줄 안다”며 벅찬 모습을 보였다. 이어 노아의 뇌가 심하게 찌그러져 있었기 때문에 심각한 정신장애가 동반될 가능성이 높지만 해맑은 아들의 모습에서 행복을 느낀다고 밝혔다. 또 노아가 아직은 휠체어에 묶여 있지만 언젠가 스스로 걷고 원하는대로 스키도 탈 수 있게 되기를 간절히 바란다고 덧붙였다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

우리나라라면 수학공식이나 달달 외울 14세 소년이 첨단 물리학의 집합체인 ‘핵융합로’를 스스로 만들어냈다면 믿을 수 있을까? 최근 미국 USA투데이, 폭스뉴스 등 현지언론은 멤피스에 사는 잭슨 오스왈트(14)가 실제 작동하는 핵융합로를 제작하는데 성공했다고 보도했다. 잭슨이 만들어낸 소형 핵융합로는 놀랍게도 인터넷을 통한 독학과 부모의 적극적인 지원 덕에 가능했다. 처음 잭슨이 핵융합로에 관심을 가진 것은 불과 12살 때. 이후 소년은 인터넷에서 이와 관련된 정보와 제작방법을 찾아 연구하기 시작했다. 이어 이베이를 통해 진공부품, 펌프 등 관련 장비를 사들여 제작에 들어간 잭슨은 13세 생일을 맞이하기 불과 몇시간 전인 지난해 1월 19일 마침내 소형 핵융합로를 제작하는데 성공했다.보도에 따르면 잭슨의 핵융합로는 5만볼트의 전기를 사용해 중수소 가스를 가열하고 핵을 융합시켜 에너지를 만든다. 다소 무시무시하게 느껴지는 핵융합(核融合, nuclear fusion)은 두 개의 원자핵이 모여 하나의 무거운 원자핵을 형성하는 현상으로, 핵융합로는 이 현상을 에너지로 전환시켜 전력 등으로 활용시키는 장치다. 흔히 ‘인공 태양’을 만드는 것에 비유하며 차세대 에너지원으로 각광받는 분야이기에 어린 소년의 성취는 무척이나 놀랍다. 잭슨은 “처음 핵융합로를 만들게 된 계기는 이를 통해 무엇을 할 수 있는지 사람들에게 알려주고자 한 것”이라면서 “집에 있는 오래된 놀이방을 개조해 실험실로 활용했다”고 밝혔다. 이어 “이베이에서 필요한 부품을 샀으나 내 프로젝트에 맞게 개조해야 했다”고 덧붙였다.잭슨의 이른 성공이 가능했던 것은 부모의 뒷받침 덕이었다. 어린 아들을 위해 빈방을 실험실로 제공했고 총 1만 달러(약 1100만원)에 달하는 비용을 제공했다. 또한 전문가들에게 부탁해 방사능과 전기 작동의 위험성을 아들에게 교육시켜 안전한 실험이 될 수 있는 여건을 만들어줬다. 아빠 크리스는 “솔직히 아들이 정확히 무엇을 만드는지 이해하지는 못했다”면서 “다만 안전이 최우선이라 생각해 이에대한 지원에 노력했다”며 웃었다. 보도에 따르면 핵융합로를 만들어 낸 종전 최연소 기록은 지난 2008년 당시 14세였던 미국인 학생 테일러 윌슨이 갖고 있었다. 때문에 현지언론은 잭슨이 적어도 미국 내에서는 새로운 최연소 기록을 세운 것으로 평가했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

최고의 천재라 하더라도 천재적인 발상을 떠올리는 데는 다른 사람의 도움이 때로는 필요하다는 사실이 밝혀져 관심을 끌고 있다. 세계 최고의 과학천재로 일컬어지는 알버트 아인슈타인의 상대성 이론이 사실 어떤 철학자에게서 받은 영감 때문이라는 사실이 최근 영국 에딘버러 대학에서 발견된 아인슈타인의 편지에서 밝혀졌다. 아인슈타인에게 영감을 준 사람은 18세기 스코틀랜드 철학자 데이비드 흄으로, 이 편지에는 1905년 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 발표하기 직전에 데이비드 흄의 '인간의 본성 (Treatise of Human Nature)'에 푹 빠져 있는 상태를 묘사하고 있는 대목이 나온다. 물리학자들은 이 편지에 대한 평가에서, 흄의 질문이 아니었더라면 아인슈타인의 상대성 이론이 탄생하지 못했을 수도 있다고 인정한다. 흄은 영국의 유명한 철학자이자 역사가, 경제학자로, 자연주의와 회의론에 관한 그의 철학은 유명하다. 그의 대표작 '인간의 본성'은 아인슈타인이 태어나기 61년 전인 1738년에 처음 출판되었으며, 과학의 맥락에서 시간과 공간의 개념에 대해 질문을 포함하고 있다. "모든 추상적 추론의 대척점에 있는 주요한 반대는 공간과 시간의 개념에서 파생된다. 일상생활에서 시간과 공간에 대한 아이디어는 분명하고 이해할 수 있는 것처럼 보일 수 있지만, 심오한 과학적 조사를 통해서 볼 때... 그것들은 부조리와 모순으로 가득 찬 것처럼 보인다." 아인슈타인의 유명한 상대성 이론은 바로 흄의 이러한 개념을 이론화한 것으로 획기적인 제안이었다. 시간과 공간은 불변의 존재가 아니다. 아인슈타인의 이 편지는 1915년 12월에 씌어진 것으로, 수신자는 빈 대학의 물리학 교수 모리츠 슐릭이었다. 이 편지에서 아인슈타인은 흄의 작업이 자신의 상대성 이론을 탄생시키는 데 어떤 역할을 했는가에 대해 명쾌하게 설명하고 있다. "당신이 정확하게 지적했다시피, 이러한 일련의 사상들이 나의 상대성 이론에 큰 영향을 끼쳤습니다. 특히 에른스트 마흐와 데이비드 흄의 인식론은 내가 깊은 존경심을 갖고 공부한 것으로, 이를 통해 나는 인식에 관한 이해의 폭을 넓히게 되었습니다. 이러한 철학적 연구 없이는 해결책이 나오기는 어려웠을 것입니다."​ 이 편지를 발견한 에딘버러 대학의 데이비드 퍼디 교수는 영국 '텔레그래프' 지에 다음과 같이 전했다. "나는 정말 당혹스러웠다. 아인슈타인의 모든 논문을 읽었지만 흄에 대한 언급은 전혀 없었다. 그래서 나는 아인슈타인의 오래된 편지를 파고들었다. 그 결과 잊혀졌던 이 편지를 발견하게 된 것이다." "아인슈타인은 다른 누구보다도 흄이 자신을 고무시켰다고 말했다. 100년 전, 멀리 떨어진 다른 곳에 살았던 누군가가 아인슈타인에게 그런 영향을 미쳤을 수 있었다니, 정말 이 놀라운 일이 아닐 수 없다." 아인슈타인은 1900년대 초반, 스위스에서 동료 과학자, 철학자들과 같이 만든 독서 모임인 올림픽 아카데미에서 데이비드 흄의 저작을 처음 접하게 되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 태양계 근처를 흐르는 별의 강(river of stars)을 발견했다. 마치 흐르는 강물처럼 수백 광년에 걸쳐 적어도 4000개 이상의 별이 은하계를 이동하는 모습을 포착한 것이다. 오스트리아 빈 대학의 스테판 메인가스트와 동료들은 유럽우주국(ESA)의 가이아 관측 위성 데이터를 이용해서 태양계에서 비교적 가까운 거리에 있는 별의 3차원적 이동 방향을 조사했다. 가이아 관측 위성은 작년에 우리 은하계 별 17억 개의 위치, 거리, 속도에 대한 데이터인 가이아 DR2를 공개했는데, 연구팀은 이를 분석해 지구에서 300광년 거리에서 수천 개의 별이 한쪽 방향으로 이동하고 있다는 사실을 발견했다.(사진에서 붉은 점) 은하계의 별은 대부분 가스 성운에서 여러 개가 한꺼번에 태어난다. 따라서 초기에는 젊은 별로 이뤄진 집단을 이루지만, 시간이 지나면서 은하계의 중력장에 의해 뿔뿔이 흩어져 각자의 길을 간다. 별이 모여 만든 공 같은 별의 집단인 '구상성단'(globular cluster)은 사실 예외적인 경우다. 과학자들은 처음에는 같이 모여 있던 젊은 별이 어떤 과정을 거쳐 뿔뿔이 흩어져 은하계를 이루는 평범한 별이 되는지 궁금해 왔다. 연구팀은 이번 발견을 통해 이 궁금증에 대한 해답을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 새로 발견된 별의 강은 1300광년 정도 길이에 폭은 160광년 정도로 질량은 최소 태양의 2000배 정도로 추정된다. 본래는 원형에 가까운 집단이었으나 은하계의 중력장에 의해 늘어나 흐르는 강물처럼 보이는 것으로 추정된다. 생성 시기는 10억 년 정도로 별의 일생을 생각하면 비교적 젊은 편이다. 물론 계속해서 형태를 유지하기에는 질량과 중력이 약하기 때문에 결국에는 흩어져 사라지겠지만, 이 과정도 수억 년의 시간이 필요하기 때문에 그 중간 단계를 연구하는 과학자들이 관측하고 연구할 시간은 충분하다. 오래 전 태양 역시 같이 태어난 형제별과 헤어져 지금처럼 홀로 은하계를 이동하는 별이 되었을 것이다. 그 옛날 헤어진 형제를 찾기는 어렵겠지만, 과학자들은 비교적 가까운 거리에서 발견된 별의 강을 관측해서 과거에 어떤 과정을 거쳐 태양과 형제 별이 각자의 길을 걷게 되었는지 알아낼 수 있을 것이다. 이 연구는 저널 '천문학 및 천체물리학' (Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표됐다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

은하계를 비롯한 우주도 생물체처럼 ‘진화’한다. 그런데 나 홀로 진화하는 것이 아니라 이웃한 다른 은하들과 조화를 이루며 성장해나간다는 사실을 국내 연구진이 처음 발견했다. 한국천문연구원 광학천문본부 연구진은 독일과 스페인이 공동운영하는 칼라알토 천문대에서 제공하는 3차원 분광탐사관측 자료인 ‘칼리파’를 분석한 결과 은하의 회전방향이 이웃 은하의 평균 운동방향과 뚜렷한 상관성을 보인다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 최신호(2월 10일자)에 실렸다. 연구팀이 활용한 3차원 분광관측은 천체에서 나오는 빛의 스펙트럼을 관측해 구성성분을 조사하는 방법으로 기존 분광관측은 하나의 점에서 빛을 받았던데 반해 이 방법은 특정 2차원 면에서 빛을 얻고 파장을 공간적으로 잘게 쪼개 분석할 수 있게 해주는 최신 관측기법이다. 연구팀은 이 방법으로 400여 개의 은하를 대상으로 분석한 뒤 은하 회전축을 나란히 정렬해 주변 이웃 은해들의 은동방향 분포와 겹쳐 봤다. 그 결과 은하의 회전 방향이 이웃 은하의 평균적 운동방향과 밀접한 관계를 갖고 있으며 이런 상관성은 260만 광년 떨어진 이웃 은하들에서도 발견됐다. 은하가 1억 년에 6만 광년 정도를 이동한다고 추정할 때 약 40억년 전에 다른 은하를 만난 기억을 회전이라는 운동학적 성질로 간직하고 있다는 것이다. 은하들간 상호작용은 회전 같은 운동성 이외에도 별들의 나이 분포, 은하의 전체적인 형태 변화에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 은하의 형태는 상호작용 직후에는 복잡해지지만 시간이 흐르면 더 무디고 단순한 모양으로 변하게 된다는 것이다. 연구진은 이번에 발견한 은하간 운동학적 특성 교류와 기원을 추적하는 것은 은하 진화를 추적하는 중요한 단서가 된다고 설명했다. 연구를 주도한 천문연구원 이준협 광학천문본부 박사는 “지금까지는 은하가 다양한 환경에 따라 얼마나 빠르게 회전하는지에 초점을 맞춘 연구들이 많았는데 이번 연구처럼 은하의 운동학적 차원에서의 분석은 은하의 진화와 우주의 기원을 알아내는데 초석이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘꿈의 신소재’ 그래핀을 다양한 재료와 섞어 물리적, 화학적 특성을 강화한 다기능성 그래핀 복합체를 손쉽게 제작할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 미국 라이스대 화학과, 응용물리학과, 토목환경공학과, 나노공학 및 재료과학과, 한국기초과학지원연구원 전주센터, 이스라엘 네게브 벤구리온대 공대 공동연구진은 저비용으로 쉽고 간단하게 다양한 그래핀 복합체 제작 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호(2월 7일)에 실렸다. 연구팀은 레이저 합성 그래핀(LIG)을 만든 뒤 복잡한 화학적 처리 없이 고분자, 탄성체, 건설재료 등 다양한 재료에 집어넣는 간단한 방법으로 그래핀 복합체를 제작했다. LIG도 고온 공정이나 화학처리 과정 없이 저비용으로 비교적 간단하게 만들 수 있으며 넓고 크게 확장하기도 쉬운데 이번 연구로 다기능성 복합체로 활용 가능성도 크다는 것이 밝혀진 것이다. 연구팀은 LIG 복합체가 물을 밀어내는 초소수성 표면이나 병원균이나 오염물질이 묻는 것을 막아주는 오염 방지막, 결빙방지 기능이 있는 발열소자, 쉽게 구부릴 수 있는 비휘발성 메모리 소자 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.연구에 참여한 윤종원 기초과학지원연 박사는 “이번 연구는 그래핀 복합체 제작 공정을 간소화시켜 원하는 물질을 빠르고 쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 다기능성 표면을 실생활에 쉽게 응용할 수 있도록 도와줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

역대 가장 차가우면서도 가장 나이가 많은 백색왜성이 새롭게 발견됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 소속 과학자 등 공동연구팀은 지구에서 약 145광년 떨어진 곳에서 특이한 형태의 백색왜성 'LSPM J0207+3331'(이하 J0207)을 발견했다는 연구결과를 '천체물리학저널 레터스'(The Astrophysical Journal Letters)에 발표했다. 다소 낯선 단어인 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지를 말한다. 일반적으로 수명이 다한 별은 죽어가면서 물질을 우주로 방출하면서 부풀어 오르고 결국 차갑게 식으며 쪼그라드는데 이를 백색왜성이라고 한다. 우리의 태양 역시 앞으로 70억 년 후면 수소를 다 태운 뒤 바깥 껍질이 떨어져나가 행성모양의 성운을 만들고 나머지 중심 부분은 수축한 뒤 지구만한 크기의 백색왜성이 될 것으로 예상된다. 이번에 발견된 J0207은 나이가 30억년, 온도는 5800℃ 정도로, 특별한 점은 그 주위에 먼지와 파편 등으로 이루어진 2개 이상의 고리가 있다는 사실이다. 논문의 선임저자인 천문학자 존 데베스 박사는 "백색왜성 주위에서 고리가 발견된 것은 이번이 처음"이라면서 "행성계 형성에 대한 기존 이론의 재고와 우리 태양의 미래를 알 수 있는 단서가 된다는 점에서 의미가 있다"고 설명했다. 　　 이번 백색왜성 발견에는 흥미로운 점이 하나 더 있다. 시민과학자라 불리는 아마추어 천문가가 J0207 발견에 결정적인 역할을 했다는 사실이다. 당초 독일 출신의 시민 과학자인 멜리나 테베노는 유럽우주국(ESA)의 방대한 가이아 위성 데이터를 뒤지다 이상한 점을 발견했다. 처음에는 틀린 데이터로 생각했으나 NASA의 광역적외선탐사망원경(WISE·Wide-Field Infrared Survey Explorer)의 이미지로 추가 조사해보니 이 데이터가 충분한 가치가 있다고 판단했다. 이에 테베노는 민간인이 함께 참여하는 프로젝트 단체인 '백야드 월드: 플래닛 9'(Backyard Worlds: Planet 9·태양계 9번째 행성과 갈색왜성을 찾는 프로젝트)에 이 자료를 넘겼다. 이후 연구팀은 하와이에 있는 켁 2 망원경(Keck II Telescope)을 재배치해 추가적인 조사에 나섰고 결국 새로운 백색왜성이라는 사실을 밝혀냈다. 논문에 함께 이름을 올린 테베노는 "처음에는 새로운 갈색왜성(brown dwarf·별이 되려다 실패한 천체)을 발견했다고 생각했으나 J0207는 너무 밝아 보여 이 결과를 프로젝트팀과 공유한 것"이라면서 "내가 발견한 것을 최대한 연구에 반영하고 활용하는 전문가들과 상호소통하는 것이 너무나 기뻤다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

100년 전과 비교했을 때 ‘암’은 예전처럼 금방 죽을 병으로 인식되고 있지는 않다. 점점 관리 가능한 질병의 범주에 포함되고 있지만 수많은 연구자들의 분투에도 불구하고 여전히 완전 정복은 멀어보이기만 한다. 그런데 암 발병 패턴을 보면 여성과 남성의 차이가 나타날 때가 많다. 물론 간혹 담배를 피우지도 않고 공기질이 나쁜 곳에서 거주하는 것도 아닌데 폐암에 걸리거나 음주를 하지 않는데도 간암에 걸리는 여성들이 있기는 하지만 폐암이나 간암은 남성들에게 더 많이 나타난다. 최근 캐나다와 미국 연구진이 다양한 암조직과 종양세포를 분석한 결과 남성과 여성에게서 특징적으로 나타나는 암들은 생활방식 차이보다는 성에 따라 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 캐나다 온타리오 암연구소, 토론토대 의학생물물리학과, 약학및독성학과, 벡터AI연구소, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스(UCLA) 인간유전학과와 의대 비뇨기과, 존슨비교암센터, 정밀보건연구소 공동연구진은 2000개의 종양세포(tumor)와 28종의 암(cancer)에 대한 유전체 분석결과 생물학적인 성(性)이 암의 원인이 되는 변이에도 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 13일자에 보도했다. 이들의 연구결과는 생물학 분야 논문 출판 전 공개사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 최신호에 실렸다.종양은 과잉증식해 장기를 침범해 영향을 미치는 조직을 말하는데 이 중 번식력이 강하고 발생 장기와는 다른 주변 장기까지 침투해 생명을 위협하는 것을 악성종양, 흔히 암이라고 부른다. 실제로 양성 종양은 암에 비해 성장속도가 느리고 어느 정도 자라라면 더 자라지 않고 주위 정상조직에도 침투하지 않는다. 폐암과 간암의 경우 흡연이나 음주여부의 차이를 보정한 다음에도 여성보다는 남성에게서 더 흔하게 발병되는데 정확한 원인은 알려지지 않았다. 이 때문에 많은 종양학자들은 지금까지 ‘발병하는 암의 종류에 따른 남녀의 차이는 거의 없다’는 통념이 지배해왔다. 그렇지만 2014년 미국 국립보건원(NIH)에서 “전임상 연구를 할 때 반드시 암컷 동물이나 여성의 세포주를 포함시키라”는 성차 고려 연구지침을 권고하면서부터 일부 뇌종양이나 진행성 흑색종 같은 암에서 성편향성이 있다는 연구결과가 발표되기도 했다. 연구팀은 지금까지 알려져 있는 대부분의 종양과 암세포의 단백질 코딩 유전자와 유전자 발현을 제어하는 DNA 변이까지 광범위한 분석을 실시했다. 그 결과 생물학적 남성에서 발생되는 암 유발 변이는 생물학적 여성에게서 발견되는 변이의 갯수와 종류까지 통계학적으로 현저하게 차이를 보인다는 사실을 확인했다. 연구팀의 분석에 따르면 4285개의 성편향 유전자가 암의 종류와 전이를 결정한다. 남성과 여성에게서 나타나는 암의 종류가 다르기 때문에 항암제 개발 과정에서도 이런 성차를 고려해야 효과적인 치료가 가능할 것이라고 연구진은 입을 모으고 있다. UCLA 폴 부트로스 유전학 교수는 “이번 연구를 통해 종양의 변이를 유발하는 근본적 원인 중 하나가 생물학적 성차라는 사실을 알게 됐다”면서 “임상시험은 물론 전임상시험에서도 반드시 성차를 고려한 연구가 진행돼야 하는 이유를 보여주는 것이며 성차에 따른 암발병을 정확히 이해한다면 예방과 치료 전략을 더 효과적으로 짤 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국에서 북핵 해결의 방향을 주도하는 비선 실체가 드러났다. 이들은 북한과 실무협상을 주도하고 있는 스티븐 비건 미 국무부 대북특별대표의 실질적 조언자인 스탠퍼드팀과 카네기팀으로 밝혀졌다. 이들은 비건 특별대표가 그동안 고집했던 미국의 일괄타결식 해법을 버리고 단계적·동시적 해법으로 전환하는 데 큰 역할을 한 것으로 알려졌다. 워싱턴포스트(WP) 외교 전문 칼럼니스트 데이비드 이그네이셔스는 13일(현지시간) ‘2차 북미 정상회담은 일부 허풍이지만 세계를 좀 더 안전하게 만들 수도 있다’는 글에서 “비건 대표가 스탠퍼드대와 카네기국제평화연구소 전문가들한테 (북핵 해법의) 아이디어를 구했다”면서 “비건 대표와 이들이 무엇이 논의됐는지는 명확하지 않지만, 이들의 주장하는 대북해법을 받아들인 것 같다”고 주장했다. 애리얼 르바이트·토비 덜튼 연구원이 이끄는 카네기팀은 북한에 현대식 인프라가 부족한 상황에서 핵·미사일 프로그램 폐쇄에 대한 검증을 어떻게 할지에 집중해왔다고 이그네이셔스는 전했다. 또 모든 핵무기를 일일이 검증하는 것이 현실적으로 불가능하기 때문에 북한이 잘 지키고 있는지 믿을 수 있는 수준에서 전반적 평가를 하는 ‘확률론적 검증’을 하자는 것이 카네기팀의 주장이라고 소개했다.스탠퍼드팀은 영변 핵시설을 직접 관찰한 핵물리학자 지그프리드 헤커 박사와 국무부 출신 로버트 칼린 객원연구원, 엘리엇 세르빈 연구원이 주도한다. 이 팀은 “북한은 체제 보장을 얻기까지는 (핵)무기와 프로그램을 포기하지 않을 것”이라면서 “체제 보장은 북한이 약속한다고 이뤄지는 게 아니라서 (신뢰 구축을 위한) 기간이 10년까지 걸릴 수 있다”는 입장이라고 이그네이셔스는 설명했다. 그래서 미국도 북한과 단기전에서 장기전으로 입장을 바꾼 것이라고 주장했다. 비건 대표는 지난달 31일 스탠퍼드대에서 이들 전문가를 만나고 ‘단계적·동시적 비핵화’ 등을 담은 연설을 한 것으로 알려졌다. 일각에서는 이들 전문가 집단의 현실적 견해가 비건 대표의 대북 접근법에 상당한 영향을 미쳤으리라는 관측도 제기되고 있다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

지난 1월 29일자 미국 뉴욕타임스는 앞으로 지구 전역에서 한파와 폭염, 폭우와 폭설, 폭풍 등이 일상화될 것이라고 경고하고 나섰다. 1938년 영국 공학자인 캘런더가 화석연료를 연소시킬 때 나오는 이산화탄소가 지구 온도를 높여 인류의 존속에 부정적 영향을 미칠 것이라는 주장을 한 이래 많은 과학자가 이 문제의 심각성을 알리고자 노력해 왔다. 2009년 영국 런던 킹스칼리지의 흄 교수는 기후변화를 위키드 프로블럼(wicked problem)으로 규정하고 전 지구적 차원에서 해결책을 찾아야 한다고 역설했다. 실제로 지난 몇 년 사이에 북극 소용돌이가 기후온난화로 약해진 제트기류를 뚫고 남하해 미국 전역에 기록적 한파를 몰고 왔고, 지구 반대편인 호주에서는 기록적인 폭염과 산불로 사우스오스트레일리아의 주도 애들레이드의 기온이 섭씨 46도를 넘어섰다. 2018년 76세를 일기로 타계한 세계적 물리학자 스티븐 호킹 박사도 지구온난화의 위험에 대해 이렇게 경고했다. “온실효과와 지구온난화는 궁극적으로 지구의 기후를 매우 뜨겁고 황산비가 내리는 섭씨 250도의 금성처럼 만들어 버릴 개연성이 매우 높다”고 말이다. 이런 환경 위기를 극복하려고 수많은 노력이 유엔을 중심으로 이루어졌다. 국경을 넘어 이동하는 대기오염물질을 통제하기 위해 1979년 유럽 국가들이 중심이 돼 체결한 제네바협약, 유엔환경계획(UNEP)과 세계기상기구(WMO)가 중심이 돼 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC)를 조직하고 이산화탄소의 배출량을 1988년 수준에서 20% 감축하기로 한 토론토회의, 그리고 1992년 브라질 리우에서 선진국의 우선 감축을 강조하는 기후변화협약에 154개국이 서명함으로써 최초로 지구적 차원에서 기후변화에 대처하는 공동 노력이 빛을 보게 됐다. 이러한 온실가스 감축 의무를 구체화하기 위해 1997년 일본 교토에서 개최된 제3차 당사국 총회에서는 교토의정서를 채택했다. 그럼에도 불구하고 이 의정서 참여국에는 그 당시 세계에서 가장 많이 온실가스를 배출하던 미국이 불참했고, 온실가스 다배출국인 중국과 인도는 개도국으로 분류되면서 감축 의무에서 제외됐다. 이런 기후변화에 대한 제도적 결함은 2015년 12월에 파리에서 개최된 제21차 당사국 총회에서 극적으로 2020년 이후 적용될 새로운 체제에 대한 합의가 이루어짐으로써 해결됐다. 이러한 신기후 체제하에서는 과거 교토의정서와 달리 선진국에만 온실가스 감축 의무가 있는 것이 아니라 195개 당사국 모두에게 구속력이 있는 온실가스 감축 의무가 부과되게 됐기 때문이다. 사실 20세기가 자본주의와 공산주의의 대결이었다면 21세기는 자본주의와 생태주의 간의 대결로 귀결될 것이다. 양쪽 시각을 서로 조화롭게 포용하는 제3의 길을 모색하지 않는다면 인류의 앞날이 비극적으로 끝나게 될 수 있는 절체절명의 순간에 파리협정이라는 옥동자가 탄생한 것이다. 그런데 문제는 미국에서 트럼프 행정부가 들어서면서 불거지기 시작했다. 미국 제45대 대통령으로 당선된 도널드 트럼프는 기후변화는 거짓이고 사기라고 주장하면서 2017년 6월 파리기후변화협약 탈퇴를 선언한 것이다. 이는 1981년에 미국 40대 대통령으로 당선된 로널드 레이건이 환경 위기는 과학적 인과성이 결여된 거짓 주장에 불과하다고 주장하면서 친기업적 성향의 인물을 환경 분야 각료로 임명한 것과 정확히 일치한다. 이 각료들은 거의 대부분 재임 중에 의회의 탄핵을 받아 해임됐다. 트럼프의 이러한 주장을 비웃기라도 하듯 2019년 세계경제포럼(일명 다보스포럼)에서 안토니우 구테흐스 유엔 사무총장은 기조연설을 통해 세계 경제를 가장 위협하고 있는 지구온난화를 방지하기 위해서 각국 정부는 과감한 행동에 나서야 할 것이라고 역설했다. 빌 게이츠도 지구온난화 방지를 위해 자신의 사재를 털어 친환경 에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 지구를 보존하고 우리 인류가 지속가능한 발전을 이룩해 내려면 제2종 오류보다 제1종 오류를 줄이는 데 전력을 투구해야 한다. 다시 말해 기후변화가 환경 위기의 주범인데도 불구하고 이를 애써 부정하려는 정책적 선택을 정치인들이 못 하도록 전 인류의 운명을 걸고 막아야 한다.

러시아의 한 인공위성이 신비한 ‘빛의 폭발’을 감지했으며 이는 새로운 물리 현상일 가능성이 있는 것으로 전해졌다. 11일 러시아 관영 스푸트니크스 보도에 따르면, 모스크바대가 운영하는 미하일 로모노소프 위성(이하 로모노소프 위성)이 지구의 상층 대기권에서 완전히 새로운 빛의 폭발을 수차례나 감지했다. 2016년 발사된 이 위성은 러시아 최초 대학 모스크바대의 설립자이면서 시인, 언어학자, 계몽학자이자 과학자인 미하일 로모노소프의 이름을 딴 천문관측위성으로, 주목적은 상층 대기권에서 감마선 폭발과 고에너지 우주선, 그리고 과도현상을 관측한다. 그런데 이 위성이 최근 뭔가 신비한 현상을 감지했다는 것이다. 연구팀을 이끄는 미하일 파나시크 모스크바대 핵물리학연구소장은 스푸트니크스와의 인터뷰에서 “우리는 이 위성에 탑재된 망원경의 도움으로 예상했던 것보다 훨씬 더 중요한 결과물을 얻었다. 새로운 물리 현상과 만난 것 같다”면서 “아직 물리적 본질은 모른다”고 밝혔다. 이와함께 “예를 들어 위성이 고도 수십 ㎞ 위를 비행하는 동안 우리는 몇차례나 매우 강력한 빛의 폭발을 감지했다”면서 “그렇지만 그 밑에는 폭풍은 물론 구름도 없었다”고 설명했다. 이같이 특이한 전기적 방출은 최근 몇 년 동안 여러 위성과 국제우주정거장(ISS)에 체류 중인 우주비행사들에 의해서도 포착됐다. 발광 현상은 여러 가지가 있었는데 그중에서도 가장 두드러진 현상은 ‘레드 스프라이트’와 ‘블루 제트’ 현상이었다. 레드 스프라이트는 번개가 칠 때 이와 연계돼 상층 대기권에서 일어나는 이차적인 거대 섬광 현상을 말한다. 스프라이트라고도 불리며 대체로 붉은 빛을 띄어 레드 스프라이트라고 불린다. 블루 제트는 뇌운 위쪽의 적란운 상층에서 가늘고 긴 모양을 나타내며 전리층인 고도 40~50㎞까지 뻗어 오르는 섬광 현상으로 파란빛을 띄어 블루 제트라고 불린다. 하지만 이런 전기적 폭발은 항상 폭풍우와 연관돼 있었다. 따라서 이번 발견은 놀라울 수밖에 없었다고 연구팀은 말한다. 연구팀은 고에너지 우주선과 감마선 폭발에 숨겨진 과정을 이해하기 위해 최근 상층 대기권에서 감지된 빛 폭발과 같은 일시적인 현상의 진짜 원인을 알아내기 위해 노력하고 있다고 밝혔다. 이어 이런 현상은 지표면에도 영향을 줄 수 있다고 덧붙였다. 사진=CC0 1.0　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리은하가 현재의 형태로 예상한 것보다 약간 더 오래 살아남을 것이라는 새로운 연구 결과가 발표되었다. 가이아 위성의 관측 데이터에 기초한 새로운 연구에 따르면, 우리은하와 이웃 나선은하인 안드로메다 은하 사이에 일어날 거대 충돌은 약 45억 년 후에 발생하는 것으로 나타났다. 이전의 대체적인 추정치는 충돌이 약 39억 년 후일 것으로 알려졌지만, 새 연구는 두 은하의 충돌이 이보다 약 6억 년 늦추어질 것이라는 연구결과를 내놓은 것이다. 지난 2013년 12월에 발사된 유럽우주국(ESA)의 관측위성 가이아는 연구원들로 하여금 최고 수준의 우리은하 3D지도를 만들 수 있게 도와주고 있다. 가이아는 엄청난 수의 별과 다른 대상의 위치와 움직임을 정확하게 모니터링한다. 미션 팀은 가이아가 그 예리한 눈을 영원히 감을 때까지 10억 개 이상의 별을 추적할 계획이다. 가이아는 대체로 우리은하계 내에 있는 별들을 추적하고 있지만, 일부는 가까운 이웃 은하의 별들을 대상으로 삼기도 한다. 새로운 연구에서, 연구자들은 우리은하를 비롯하여 안드로메다(M31)와 삼각형 자리은하(M33)에서 수많은 별을 추적했다. 이들 이웃 은하는 우리은하에서 250만-300만 광년 거리에 존재하며, 은하들끼리 상호작용하고 있다고 연구팀은 밝혔다. 볼티모어의 우주망원경 과학연구소의 롤란드 반 데르 마렐 대표 저자는 “우리는 은하들이 어떻게 성장하고 진화했는지, 그리고 무엇이 그 같은 특징과 행동을 만드는 데 영향을 미치는지 밝혀내기 위해 은하의 움직임을 3D로 탐사했다”면서 “우리는 가이아가 발표한 고품질 데이터의 두 번째 패키지를 사용해 이 작업을 수행할 수 있었다”고 밝혔다.연구팀은 이 작업으로 M31과 M33의 회전 속도를 결정할 수 있었으며, 가이아에서 얻은 결과와 기록 분석을 사용하여 M31과 M33이 과거 어떻게 움직였는지, 그리고 앞으로 수십억 년 동안 어떻게 움직일지에 대한 궤적을 찾아냈다. 이 팀이 제시한 모델은 우리은하와 안드로메다 은하의 충돌 시점을 예상보다 늦게 잡고 있으며, 충돌 양상은 정면 출돌이 아니라 스치는 듯한 측면 충돌을 보여주고 있다. 그러나 두 은하의 별들끼리 충돌할 가능성은 아주 낮다. 별들 사이의 거리가 너무나 멀기 때문에 두 은하는 별들의 충돌 없이 서로 관통할 것으로 예상된다. 따라서 은하 합병으로 인해 우리 태양계가 혼란에 빠질 확률은 아주 낮다. 그러나 그때쯤이면 지구는 달아오르는 태양에 의해 숯덩이가 되어, 두 은하가 지구 하늘에서 몸을 섞는 장관을 볼 수 있는 생명체는 존재하지 않을 것이다. 이 새로운 연구는 이번 달 ‘천체물리학 저널’에 발표되었다. 그런데 우리은하를 합병한 안드로메다가 다음의 우리은하가 되지는 않을 것이다. 대마젤란 은하가 25억 년 후 먼저 우리은하에 합병될 것이기 때문이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

추우면 보온 기능을 발휘하고, 더우면 냉각 기능이 되는 쌍방향 특수섬유가 개발됐다. 더위 또는 추위에 대처하는 기능성 섬유는 다양하게 개발됐지만, 상반된 두 기능을 함께 갖춘 섬유는 최초다. 미국 메릴랜드대학(UMD) 화학·생화학 담당 왕위황 교수가 이끄는 연구팀은 적외선 방사(infrared radiation·열)가 통과하는 양을 조절해 냉각과 보온 기능을 모두 수행할 수 있는 섬유를 개발하고, 관련 논문을 국제 과학저널 ‘사이언스(Science)’를 통해 밝혔다. 우리 몸은 7~14 마이크로미터 파장의 중적외선 형태로 열을 내보낸다. 연구팀은 방수와 흡수 성질을 각각 가진 두 종류의 합성물질로 실을 뽑아낸 뒤, 초경량 도체성 금속인 ‘탄소 나노튜브’를 입혀 특수 섬유를 만들었다. 이 섬유는 방수와 흡수 물질을 모두 갖고 있어 덥고 습한 환경에서는 뒤틀리게 되고, 이 뒤틀림으로 인해 실 가닥을 더 밀착시켜 섬유의 기공을 연다. 특히 실을 덮고 있는 탄소나노튜브 간 전자기 결합을 조절해 열이 빠져나가게 함으로써 냉각 효과가 발휘된다. 춥고 건조할 때에는 반대로 열이 빠져나가는 것을 차단해 체온을 유지하게 한다. 연구팀은 이를 적외선 방사에 대한 ‘게이팅(gating)’이라고 표현했다. 이 특수섬유가 몸에서 나는 열과 상호작용을 하며 열을 옷 밖으로 내보내거나 차단하는데, 인간이 덥거나 춥다고 느끼기 전에 거의 즉각적으로 반응해 기능을 조절하는 것으로 연구팀은 설명했다. 왕 교수는 “몸에서 방출하는 적외선을 35% 이상 제어하는 데 성공했다”면서 “적외선 방사를 역동적으로 게이팅할 수 있는 최초의 기술”이라고 밝혔다. 논문의 교신저자인 같은 대학 물리학과 어우양민 교수는 “인체는 완벽한 라디에이터로 열을 즉각적으로 발산한다”면서 “역사적으로 이 라디에이터를 조절하는 유일한 길은 옷을 벗거나 입는 것이었지만 이 섬유는 양방향으로 조절할 수 있다”고 설명했다. 이를 상업화하는 데 더 연구가 필요하지만, 기본섬유에 사용한 물질은 이미 쉽게 구할 수 있고, 탄소나노튜브 코팅도 일반적인 염색 과정을 통해 쉽게 처리할 수 있어 큰 문제가 없는 것으로 전해졌다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

2018년은 1880년 지구 기상 관측이 시작된 이래 네번째로 더운 해로 기록됐다. 7일 외신에 따르면 미국항공우주국(NASA)과 미국 국립해양대기국(NOAA), 세계기상기구(WMO) 등은 지난해 기후를 분석한 결과를 내놓았다. 출처별로 지구 기후 측정 방식은 약간 차이가 있지만 지난해가 2016년과 2015년, 2017년에 이어 역대 4위로 평균기온이 높았다는 분석 결과를 똑같이 발표했다. NASA와 NOAA는 기후분석 보고서를 통해 지난해 평균기온이 14.69도로 20세기 평균기온보다 0.79도 높은 것으로 측정됐다고 밝혔다. 미국만 놓고 보면 평균기온이 역대 14위로 그리 무더운 해가 아니었지만, 유럽 대부분의 지역에서 기상 관측 이래 가장 무더운 해로 기록됐다. WMO는 지난해 평균기온이 산업화 이전보다 1.8도 높아 역대 4위를 기록했다고 최종 분석 결과를 발표했다. 이러한 내용은 지난해 11월 1차 보고서를 통해 발표됐으며, 이후 남은 기간의 기상 관측 기록을 추가해 최종 보고서를 내놓았다. 기후 전문가들은 한해의 평균기온 순위 등락보다는 장기적인 기후 흐름을 주목해야 한다고 강조했다. 특히 평균기온이 높았던 역대 20위까지가 지난 22년 사이에 집중돼 있었고, 무엇보다 1~5위가 지난 5년 이내로 몰려 있다는 점을 우려하고 있다. 페테리 탈라스 WMO 사무총장은 “장기적인 기온 흐름이 한해의 순위보다 더 중요하며, 그 흐름은 상승 중이라는 것”이라면서 “지난 4년간의 온난화 정도는 땅과 바다에서 모두 이례적인 것이었다”고 설명했다. 지난 4년뿐만 아니라 향후 전망도 좋지 않은 상황이다. 영국 기상청은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 향후 5년 동안의 평균기온이 14.73~15.27도를 기록할 것으로 전망했다. 이는 1~4위를 기록한 지난 4년의 평균기온을 웃도는 수치다. WMO는 호주에서 1월에 기록적인 더위를 보인 것을 비록해 극단적인 기상 이변의 상당수는 “기후 변화가 초래할 것으로 예상해 온 것과 일치하는 현상”이라고 강조했다. 포츠담연구소 기후변화 과학자 스테판 람스토프는 AP통신과의 이메일 회견에서 “기온상승세는 수그러들지 않고 지속할 것”이라면서 “이런 사실을 부정하며 사는 사람들은 물리학을 부정하며 사는 것과 같다”고 했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

김용 세계은행 총재 후임으로 대중국 강경파인 데이비드 맬패스(63) 미국 재무부 차관이 낙점된 것으로 알려졌다. 월스트리트저널(WSJ) 등에 따르면 미 정부는 회원국을 상대로 맬패스 차관에 대한 지지 요청을 하고 있으며 최종 지명 발표는 이번 주 내 이뤄질 전망이다. `트럼프 충성파’로 분류되는 그는 평소 세계은행 등 국제기구가 “덩치가 커지면서 더 주제넘게 참견하고 있다”며 “국제기구들을 재집중시키는 일이 시급하고 더 어려워지고 있다”는 의견을 피력해 왔다. 국제관계 업무를 담당하는 맬패스 차관은 콜로라도대에서 물리학 학사를 받았고 덴버대에서 경영학석사(MBA)를 취득했다. 조지타운대에서 국제경제학도 공부한 그는 스페인어와 러시아어, 프랑스어 등에 능통한 것으로 전해졌다. 로널드 레이건, 조지 H W 부시 전 정부에서 각각 재무부 부차관보와 국무부 부차관보로 일했으며 투자은행 베어스턴스 수석 이코노미스트로 활동하기도 했다. 도널드 트럼프 후보 대선캠프에서 선임 경제정책보좌관으로 활동한 그는 재무부에 입성해 보호주의 통상정책을 실행하는 데 앞장섰다. 현재 진행 중인 중국과의 무역협상에서도 주도적 역할을 하고 있다. 세계은행 이사회는 오는 3월 14일까지 총재 후보를 추천받아 4월 중순까지 새 총재를 선출할 예정이다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

30여개 원소 성질 따라 배치한 주기율표 화학을 예측 가능한 학문으로 만들어줘 최소 160번까지 원소 발견 계속될 듯 새 원소 이름은 발견자나 국가 이름 붙여“수(소), 헬(륨), 리(튬), 베(릴륨), 붕(소), 탄(소), 질(소), 산(소), 플(루오르), 네(온), 나(트륨)….” ●현재까지 알려진 원소는 118종 중·고등학교에서 화학을 처음 접하는 사람들이라면 누구나 한번 거쳐가야 할 관문이 있다. 바로 학생들에게 화학은 암기 과목이라는 잘못된 고정관념을 갖게 만든 ‘원소 주기율표’다. 주기율표는 원소들을 원자번호 순서대로 배치하되 반복되는 화학적 성질에 따라 배열한 것으로 현재까지 알려진 원소는 자연계에 존재하는 98종과 인공적으로 합성된 20종을 합쳐 118종이다. 우리가 알고 있는 주기율표는 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(1834~1907)가 1869년 당시 알려진 30여개의 원소들을 이용해 만든 것이다. 그 이전에도 원소들을 성질에 따라 배열한 ‘원시 주기율표’가 있었지만 멘델레예프의 주기율표는 원소들의 알려진 원자량을 원소 성질에 따라 배치해 만들어진 것이다. 특히 멘델레예프 주기율표를 보면 미발견 원소들의 원자량과 성질을 정확하게 예측할 수 있다는 장점이 원시 주기율표와의 가장 큰 차이점이다. 화학은 수학, 물리학, 생물학 같은 다른 자연과학보다 과학적 체계를 갖춘 것은 늦었지만 20세기 들어 현대 물리학의 양자론과 결합돼 양자화학이 만들어지고 새로운 합성법들이 개발되면서 눈에 띄게 발전했다. 이런저런 물질들을 혼합해 만드는 연금술 수준에서 화학을 예측 가능한 학문으로 만들어 주고 20세기를 ‘화학의 세기’가 될 수 있도록 한 것도 주기율표의 공이다. 이 때문에 유엔은 멘델레예프가 주기율표를 발표한 지 150년이 되는 것을 기념해 올해를 ‘국제 주기율표의 해’로 지정했다. 올해는 새로운 원소 발견을 검증하고 이름을 짓는 권한을 갖는 국제순수응용화학연합(IUPAC) 창립 100주년이 되는 해이기도 하다. 지난주 과학저널의 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 주기율표와 화학의 발전을 나란히 커버 스토리로 다뤘다. 멘델레예프의 주기율표가 등장한 초창기에는 화학자들이 새로운 원소 발견을 주도했지만 자연계에 존재하는 원소들이 사실상 모두 발견된 이후 최근에는 물질을 구성하는 근본 원리와 힘에 대한 호기심 때문에 물리학자들이 인공원소 발견을 이끌고 있다. 원자번호 100번대가 넘어가는 인공원소들은 자연상에 존재하는 시간이 매우 짧아 활용 가치가 낮기 때문에 화학자들의 관심에서 벗어나고 있다. 그러나 물리학자들에 따르면 최소 원자번호 160번 원소까지 발견할 수 있을 것으로 보여 새로운 원소들은 앞으로도 계속 발견될 것으로 기대되고 있는 상황이다. 새로운 원소의 이름은 발견자나 발견한 국가가 붙이도록 돼 있다. 현재 주기율표 118개의 원소 중 나라 이름이 붙은 것은 31번 갈륨(Ga·프랑스의 옛 라틴어 이름인 갈리아), 32번 저마늄(Ge·독일), 44번 루테늄(Ru·러시아), 84번 폴로늄(Po·폴란드), 87번 프랑슘(Fr·프랑스), 95번 아메리슘(Am·미국), 113번 니호늄(Nh·일본)이다. 이처럼 주기율표에 이름을 올리는 것은 노벨과학상 수상에 버금가는 영광으로 받아들여지고 있다. ●“주기율표, 물질의 성질 알려주는 보물지도” 이덕환 서강대 화학과 교수는 “화학은 물질의 성질을 알려주는 ‘보물지도’인 주기율표를 바탕으로 물질의 변환, 분석, 합성을 다루는 학문”이라며 “주기율표를 통해 자연의 오묘한 규칙성을 이해하는 것이 아니라 원소 이름이나 외우는 암기 과목으로 취급받는 것은 입시 위주 교육의 폐해”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr