올여름만큼이나 무더웠던 2016년 여름이 막 끝난 시점인 9월 12일 오후 8시 32분 경북 경주시 남남서쪽 8㎞에서 규모 5.8의 지진이 발생했다. 1978년 기상청이 계기지진 관측을 시작한 이래 가장 큰 규모이자 남북한 지역을 통틀어 역대 가장 강력한 지진으로 기록됐다. 1년 뒤인 지난해 11월 15일 오후 2시 29분에는 인근 포항 지역에서 규모 5.4의 지진이 발생했다. 경주 지진에 이어 역대 두 번째로 강력한 규모였다. 집단에 새겨진 공포의 기억은 쉽게 사라지지 않는다. 2년 연속 가을철에 큰 규모의 지진이 발생하면서 국민들은 한반도가 더이상 지진의 안전지대가 아니라는 인식을 갖게 됐다. 끝없이 계속될 것만 같은 폭염의 기세가 누그러지고 가을이 가까워오면서 ‘올해도 큰 지진이 나는 것 아닌가’, ‘이번에는 어느 지역에서 지진이 발생할까’라는 불안감과 함께 일기예보처럼 지진도 사전에 예측할 수 있는 기술은 없을까 하는 궁금증도 커지고 있다. 결론부터 말하자면 현대 과학기술로도 지진을 사전에 예측하는 것은 어려운 일이다. 전 세계 모든 지역에 지진계를 빼곡하게 설치하지 않는 이상 지진을 정확하게 예측하는 것은 쉽지 않다. 또 지진계가 촘촘히 설치돼 있다고 하더라도 지진계에서 지진파를 감지하는 순간 이미 지진은 시작된 것이기 때문에 예측이라고 할 수 없을 것이다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 “지진은 지구의 역사가 시작되면서부터 쌓여 있던 응력과 지각판이 상호작용하면서 나타나는 현상”이라며 “지진을 예측하기 위해서는 수천, 수만년 동안 쌓인 지구 내부 응력 변화를 파악하고 있어야 하는데 현재는 불과 200~300년 동안의 데이터밖에 갖고 있지 않다”며 지진 예측의 어려움을 설명했다. 그래도 과학자들은 지진 예측을 위해 다양한 방법을 시도하고 있다. 알파고를 개발한 구글 인공지능팀이 참여한 미국 산·학 공동연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 지진 발생 위치를 파악할 수 있다는 연구 결과를 내놔 학계의 비상한 관심을 끌고 있다. 미국 하버드대 지구·행성과학과, 코네티컷대 물리학과와 통합지구과학센터, 구글 공동연구팀은 AI의 딥러닝 기술로 대규모 지진이 발생한 뒤 나타나는 여진의 위치를 정확하게 예측하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 실렸다. 연구팀은 13만 1000개의 본진과 여진 기록을 인공신경망에 입력해 지진에 대해 학습하도록 했다. 그다음 3만개의 새로운 본진 데이터를 입력한 뒤 여진 발생 위치를 예측하도록 했다. 그 결과 지진학자들이 여진의 위치를 예측하는 데 활용하는 ‘쿨롱장 응력변화 기법’보다 더 정확하게 위치를 예측했다고 연구진은 주장했다. 쿨롱장 응력변화 기법은 본진이 발생한 다음 단층 형태에 따라 응력이 어떤 방향에 추가되는지를 계산하고 응력이 지진을 유발할 수 있을 정도인지 분석해 여진 위험지역을 파악하는 방법이다. 그런데 AI는 본진이 발생한 지역의 단층 형태를 비롯한 구체적인 단층 정보를 주지 않은 채 과거 발생한 대형 지진의 규모, 발생 시간과 위치, 여진 관련 정보 등 비교적 단순 데이터만으로 지진에 대해 학습하고도 여진이 발생할 수 있는 위치를 예측해 낸 것이다. 피비 로빈슨 드브리스 하버드대 박사는 “이번 기술은 대형 지진이 발생한 다음 뒤따르는 여진 발생 가능 지역을 놀라운 정확도로 예측함으로써 지진학 분야에서도 AI의 활용 가능성을 보여 줬다”며 “지진 발생 메커니즘에 대한 물리학적 이해도 역시 한층 높여 줄 것”이라고 말했다. 전문가들은 이번 연구가 지진의 예측 가능성을 보여 준 것은 의미가 크지만 여전히 부족한 점과 보완해야 할 부분이 많다는 평가를 내리고 있다. 홍태경 교수는 “여진 예측에 AI가 활용될 수 있다는 가능성을 보여 준 것은 좋은 시도이지만 여진이 발생할 수 있는 위치를 지나치게 넓게 잡은 경향이 있다”며 “발생 가능 위치를 넓게 잡을수록 해당 지역 내에서 여진이 발생할 수 있는 가능성은 당연히 높아질 수밖에 없다”고 지적했다. 홍 교수는 “다음 여진이 발생할 수 있는 위치만 예측할 수 있다는 것이지 언제, 어떤 규모인지는 AI도 여전히 예측하지 못하고 있다”며 “지진 예측의 어려움을 보여 준 또 하나의 연구”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 2011년 2월 22일 뉴질랜드 크라이스트처치에서 규모 6.3의 지진으로 6층 빌딩이 무너진 모습(오른쪽 사진). 많은 학자들은 이 지진이 2010년 9월 4일 발생한 규모 7.1의 뉴질랜드 캔터베리 지진의 여진이라고 본다. 　네이처 제공

　올여름만큼이나 무더웠던 2016년 여름이 막 끝난 시점인 9월 12일 오후 8시 32분 경북 경주시 남남서쪽 8㎞에서 규모 5.8의 지진이 발생했다. 1978년 기상청이 계기지진 관측을 시작한 이래 가장 큰 규모이자 남북한 지역을 통틀어 역대 가장 강력한 지진으로 기록됐다. 1년 뒤인 지난해 11월 15일 오후 2시 29분에는 인근 포항 지역에서 규모 5.4의 지진이 발생했다. 경주 지진에 이어 역대 두 번째로 강력한 규모였다.　집단에 새겨진 공포의 기억은 쉽게 사라지지 않는다. 2년 연속 가을철에 큰 규모의 지진이 발생하면서 국민들은 한반도가 더이상 지진의 안전지대가 아니라는 인식을 갖게 됐다. 끝없이 계속될 것만 같은 폭염의 기세가 누그러지고 가을이 가까워오면서 ‘올해도 큰 지진이 나는 것 아닌가’, ‘이번에는 어느 지역에서 지진이 발생할까’라는 불안감과 함께 일기예보처럼 지진도 사전에 예측할 수 있는 기술은 없을까 하는 궁금증도 커지고 있다. 　결론부터 말하자면 현대 과학기술로도 지진을 사전에 예측하는 것은 어려운 일이다. 전 세계 모든 지역에 지진계를 빼곡하게 설치하지 않는 이상 지진을 정확하게 예측하는 것은 쉽지 않다. 또 지진계가 촘촘히 설치돼 있다고 하더라도 지진계에서 지진파를 감지하는 순간 이미 지진은 시작된 것이기 때문에 예측이라고 할 수 없을 것이다. 　홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 “지진은 지구의 역사가 시작되면서부터 쌓여 있던 응력과 지각판이 상호작용하면서 나타나는 현상”이라며 “지진을 예측하기 위해서는 수천, 수만년 동안 쌓인 지구 내부 응력 변화를 파악하고 있어야 하는데 현재는 불과 200~300년 동안의 데이터밖에 갖고 있지 않다”며 지진 예측의 어려움을 설명했다. 　그래도 과학자들은 지진 예측을 위해 다양한 방법을 시도하고 있다. 알파고를 개발한 구글 인공지능팀이 참여한 미국 산·학 공동연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 지진 발생 위치를 파악할 수 있다는 연구 결과를 내놔 학계의 비상한 관심을 끌고 있다.　미국 하버드대 지구·행성과학과, 코네티컷대 물리학과와 통합지구과학센터, 구글 공동연구팀은 AI의 딥러닝 기술로 대규모 지진이 발생한 뒤 나타나는 여진의 위치를 정확하게 예측하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 실렸다. 　연구팀은 13만 1000개의 본진과 여진 기록을 인공신경망에 입력해 지진에 대해 학습하도록 했다. 그다음 3만개의 새로운 본진 데이터를 입력한 뒤 여진 발생 위치를 예측하도록 했다. 그 결과 지진학자들이 여진의 위치를 예측하는 데 활용하는 ‘쿨롱장 응력변화 기법’보다 더 정확하게 위치를 예측했다고 연구진은 주장했다.　쿨롱장 응력변화 기법은 본진이 발생한 다음 단층 형태에 따라 응력이 어떤 방향에 추가되는지를 계산하고 응력이 지진을 유발할 수 있을 정도인지 분석해 여진 위험지역을 파악하는 방법이다. 그런데 AI는 본진이 발생한 지역의 단층 형태를 비롯한 구체적인 단층 정보를 주지 않은 채 과거 발생한 대형 지진의 규모, 발생 시간과 위치, 여진 관련 정보 등 비교적 단순 데이터만으로 지진에 대해 학습하고도 여진이 발생할 수 있는 위치를 예측해 낸 것이다. 　피비 로빈슨 드브리스 하버드대 박사는 “이번 기술은 대형 지진이 발생한 다음 뒤따르는 여진 발생 가능 지역을 놀라운 정확도로 예측함으로써 지진학 분야에서도 AI의 활용 가능성을 보여 줬다”며 “지진 발생 메커니즘에 대한 물리학적 이해도 역시 한층 높여 줄 것”이라고 말했다. 　전문가들은 이번 연구가 지진의 예측 가능성을 보여 준 것은 의미가 크지만 여전히 부족한 점과 보완해야 할 부분이 많다는 평가를 내리고 있다. 홍태경 교수는 “여진 예측에 AI가 활용될 수 있다는 가능성을 보여 준 것은 좋은 시도이지만 여진이 발생할 수 있는 위치를 지나치게 넓게 잡은 경향이 있다”며 “발생 가능 위치를 넓게 잡을수록 해당 지역 내에서 여진이 발생할 수 있는 가능성은 당연히 높아질 수밖에 없다”고 지적했다. 홍 교수는 “다음 여진이 발생할 수 있는 위치만 예측할 수 있다는 것이지 언제, 어떤 규모인지는 AI도 여전히 예측하지 못하고 있다”며 “지진 예측의 어려움을 보여 준 또 하나의 연구”라고 설명했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구의 자전 속도가 차츰 느려지고 있으며, 이에 따라 하루의 길이도 점차 길어지고 있다고 우주전문사이트 스페이스닷컴이 27일(현지시간) 보도했다. ​ 보도에 따르면, 지구의 하루는 매일 205만분의 1초, 1세기에 0.00178초 길어지고 있으며, 14억 년 전에는 하루가 지금보다 5.25시간 짧은 18.68시간이었다고 한다. 이 같은 현상은 달이 매년 지구로부터 3.8cm씩 멀어짐에 따라 일어나는 것이다. 달이 지구로부터 점차 멀어져가는 것은 지구 바다의 기조력 때문이다. 바다는 밀물과 썰물에 의해 끊임없이 해저와 마찰을 일으킨다. 이 마찰이 결국 지구 자전에 제동 역할을 하여 지구 자전속도를 늦추는 것이다. 이 속도에서 계산해보면 현재 약 38만km인 달까지의 거리가 14억 년 전에는 34만 900km, 지구의 자전 속도는 지금보다 빨라 하루가 18.68시간으로 나온다. 현재 지구의 자전주기는 23시간 56분이다. 14억년 만에 지구의 하루가 5시간 15분 길어진 것이다. 그런데 지구는 왜 이렇게 돌까? 지구는 매일 자전축을 중심으로 한 바퀴 돌면서 지표면을 골고루 해돋이와 석양으로 장식한다. 이 지구의 회전운동은 지구의 생성과 직결되어 있다. 말하자면 지구가 만들어질 때부터 태생적으로 회전운동을 시작했다는 뜻이다. 그리고 태양이 적색거성으로 부풀어올라 지구를 삼켜버릴 때까지 그렇게 돌 것이다. 46억 년 전 태양계를 생성시킨 주역은 지름 몇 광년이나 되는 거대한 성운이었다. 이 성운이 어떤 이유에선지 중력 붕괴를 일으켜 회전운동을 시작했다. 한 가설에 의하면 태양계 성운의 중력붕괴를 촉발시킨 것은 근처 있던 초신성의 폭발이었다고 한다. 태양 크기의 수십, 수백 배 되는 거대 항성의 대폭발을 일으키고, 그 충격파가 태양계 성운의 평형상태를 깨뜨림으로써 중력붕괴가 시작되었다는 것이다. 하지만, 누가 그 진상을 알랴, 46억 년 전의 일을? 어쨌든 성운이 무너짐에 따라 가스와 먼지로 된 거대한 디스크가 만들어졌고, 디스크가 밀집될수록 회전속도는 빨라졌다. 이는 피겨 선수가 회전하다가 팔을 오므리면 더 빨리 도는 것과 같은 이치로, 물리학에서는 각운동량 불변의 법칙이라 한다. 이윽고 디스크의 중심에서 별 하나가 반짝 불을 켰다. 이것이 바로 태양이다. 태양을 만들고 남은 물질들은 행성과 위성, 소행성들을 만들었다. 지금도 태양계 8개 행성들이 한 궤도평면 위에서 같은 방향으로 공전하고 있다는 것이 그 증거다. 태양계 초창기 원시기 지구는 무수한 소행성들의 포격을 받아 그 덩치를 키워나갔고, 총돌하는 소행성들의 충돌속도 역시 지구의 자전속도에 보태졌다. 말하자면, 태양계 성운의 회전력과 소행성들의 충돌속도가 지구의 자전운동을 만들었다는 뜻이다. 이처럼 지구의 자전은 참으로 아득한 시간의 저쪽과 연결되어 있는 유서 깊은 운동이다. 우리는 그 운동 덕에 이렇게 지구에서 생존하고 있는 것이다. 지구가 멈춘다면 즉시로 세계의 종말이 찾아올 것이다. 회전운동은 우주의 가장 근본적인 운동양식이다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

정확히 15년 전 지난 2003년 8월 25일 미국 케이프커내버럴 공군 기지에서 우주망원경 한 대가 실린 델타 II 로켓이 우주를 향해 발사됐다. 바로 인류에게 우주에 대한 새로운 지평을 열어 준 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이다. 거대한 망원경을 우주공간에 띄우자고 최초 제안한 미국의 천문학자 라이먼 스피처(1914~1997)에서 이름을 따온 스피처 우주망원경은 이후 15년 째 우주의 비밀을 밝혀주는 데이터를 지구로 보내오고 있다. 스피처 우주망원경은 세상에 널리 알려진 허블 우주망원경보다 대중적인 유명세는 떨어지지만 이에 못지않은 수많은 과학적 성과를 남겼다. 10m 길이의 길쭉한 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 스피처 우주망원경을 통해 인류는 우리 은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. 또한 스피처 우주망원경으로 외계행성의 빛을 최초로 관측했으며 최근에는 물이 있을 것으로 추정되는 7개의 지구형 행성 ‘트라피스트-1'(TRAPPIST-1)을 찾아내는 성과도 올렸다. NASA에 따르면 스피처 우주망원경은 지금까지 총 10만 6000 관측시간을 기록했으며 여기서 얻어진 데이터는 8000건 이상의 논문 자료가 됐다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "스피처 우주망원경은 우주에 대한 새로운 시각의 눈을 뜨게 해줬다"면서 "NASA의 다른 관측 장비와 협업해 수많은 천체의 신비를 볼 수 있었다"고 평가했다. 한편 NASA는 지난 1990년 허블 우주망원경을 시작으로 콤프턴 감마선 관측선(1991), 찬드라 X선 우주 망원경(1999), 스피처 우주 망원경(2003)을 차례차례 우주로 쏘아 올렸다. 망원경을 지구 밖으로 보내는 이유는 지상에서는 날씨와 대기의 영향을 받아 우주의 정보를 제대로 관측하기 힘들기 때문이다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

제19호 태풍 ‘솔릭’이 한반도를 통과했다. 철저한 대비 덕분에 피해가 걱정했던 것보다는 크지 않다는 평가다. 그렇지만 솔릭이 한반도를 접근하는 과정에서 오락가락하는 진행경로 때문에 기상 예보관들은 골머리를 앓았다. 혹시나 하고 미국, 중국, 일본 기상청 예보를 찾아본 이들도 서로 다른 예측 때문에 혼란만 가중됐다. 지구온난화로 인해 태풍은 이동속도가 점점 느려지고 예측 불가의 경로를 보이고 있다. 이 뿐만 아니라 갑작스런 국지성 호우를 비롯한 각종 자연재해도 점점 늘고 있는 추세이다. 그런데 이런 기상당국도 예측하기 쉽지 않은 이런 날씨 변화를 스마트폰을 이용하면 좀 더 정확하게 예측할 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 이스라엘 텔아비브대 지구과학부 연구진은 예고없이 발생하는 국지성 호우, 특히 홍수를 불러일으키는 기상패턴을 스마트폰으로 추적하고 예측할 수 있다는 연구결과를 24일 발표했다. 이번 연구결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘대기 및 태양계-지구물리학’ 9월호에 실렸다. 연구팀은 일반적으로 스마트폰에 있는 센서는 중력, 지구자기장, 대기압, 밝기, 습도, 온도, 소음 등 우리가 살고 있는 환경을 지속적으로 모니터링하고 있다는데 착안했다. 현재 전 세계인이 갖고 있는 30억~40억대의 스마트폰에 중요한 대기 관련 데이터가 존재하고 이런 데이터들을 정밀 분석하면 날씨와 기타 자연재해를 좀 더 정확하고 손쉽게 예측하는 능력을 높일 수 있다는 설명이다. 연구팀은 스마트폰 센서 작동 방식을 정확하게 파악하기 위해 텔아비브대학 캠퍼스 내에 스마트폰 4대를 배치한 뒤 데이터를 분석해 바닷물과 유사한 ‘대기조력’현상을 측정했다. 달의 인력으로 인해 발생하는 바다의 조석현상처럼 대기조력은 달의 인력과 태양 복사열에 나타나는 대기의 조석진동현상을 말한다. 연구팀이 이번 분석에 활용한 것은 영국에서 개발된 ‘웨더시그널’이란 날씨 앱을 이용했다. 연구팀은 이번 기술을 활용해 기상 당국에서 예보한 것과 거의 비슷한 수준으로 날씨를 예측한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 스마트폰 앱을 통해 각 지역에서 획득한 대기를 포함한 날씨데이터를 클라우드에 저장하고 이 데이터를 이용해 홍수나 국지성 폭우 지역에 있는 사람들에게 예측이나 경고를 할 수 있을 것으로 보고 있다. 연구를 주도한 콜린 프린스 교수는 “2020년까지 전 세계에 60억대 이상의 스마트폰이 있을텐데 이를 이용한다면 현재 존재하는 1만개 정도의 공식 기상관측소와 비교한다면 기상 패턴 예측을 위해 사용할 수 있는 정보량이 엄청나다”라며 “특히 아프리카처럼 기본적 기상인프라만 사용되고 있는 지역에서 스마트폰을 이용해 날씨를 예측할 수 있게 된다면 놀라운 일이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘문제적 남자’에 역대급 천재 소년이 등장한다. 21일 방송되는 tvN ‘뇌섹시대-문제적 남자’에는 중학교 졸업 6개월 만에 고등학교 검정고시를 패스한 뒤 서울대 의학연구소에 최연소 연구원으로 파격 발탁된 만 17세 소년 이민형 군이 게스트로 등장, 시청자들의 이목을 사로잡을 예정이다. 이날 방송에서 이민형 군은 모의투자, 미적분, 천문학, 물리학, 법학 등 분야를 넘나드는 남다른 호기심으로 어릴 적부터 천문대와 법원을 제집처럼 들락거렸다고 밝혀 놀라움을 안긴다. 17세에 서울대 의과대학원 최연소 연구원으로 발탁된 비하인드 스토리도 밝힐 예정. 특히, 독학으로 피아노와 영어를 습득하고 인공위성을 띄우기 위해 특허출원을 시도했던 사연을 공개, 뇌섹남들은 “지금까지 ‘문제적 남자’에 많은 영재들이 출연했지만 오늘은 정말 역대급 게스트”라며 감탄했다는 후문이다. 한편, tvN ‘뇌섹시대-문제적 남자’는 21일 오후 11시에 방송된다. 사진제공=tvN 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

해가 진 뒤 밤이 조용히 찾아온다. 인적은 없고 매미만 시끄럽게 울어댄다. 고개 들어 까맣디 까만 하늘을 바라본다. 빛나는 큰 별, 그리고 그 옆에 반짝반짝 작은 별. 우리가 보는 별은 ‘물체’가 아닌, ‘빛’이다. 빛이 빠르다는 사실은 학교에서 배웠다. 우주는 아주 넓다. 빛이 아무리 빠르게 달려도 밤하늘 건너 우리에게 온 저 별의 빛은 결국 아주 오래전 것이란 이야기다. 문득 궁금증이 생긴다. 이 우주는 얼마나 크고, 어떻게 작동하는 것일까. 그 궁금증을 따라 우주를 다룬 신간 3권을 펼쳐본다. ◆빛 분석해 우주 지도 그린다-매일 밤 우리가 보는 수천 개의 별은 우리 은하(Milky Way galaxy)의 별에 지나지 않는다. 눈으로 보지는 못하지만, 우주 안에는 모양·크기·나이가 제각각인 수천억개의 은하가 있다. 은하마다 또 수천억 개의 별을 저마다 거느린다. 우리 지구는 이런 은하들이 각기 방출하고 흡수한 뒤 결합한 빛을 온몸으로 받는다. 이 빛을 연구한다면 우리는 우리 은하와 외부 은하의 지도를 그릴 수 있다. 또 우주의 구성 성분도 밝혀낼 수 있다. ‘우주의 지도를 그리다’(글항아리 사이언스) 저자 제임스 기치는 관측 천문학자로, 우주를 더 깊이, 더 멀리, 더 자세히 들여다보고자 매일 빛을 모은다. 광자 가운데 일부를 포착하고 분석해 그것이 어디서 왔고, 어떻게 방출되었는지 알아내고자 노력한다. 저자는 이를 통해 우리 은하와 다른 은하의 존재를 최초로 입증했던 100년 전 ‘나선성운들’로 독자를 데려간다. 그 여정에서 우리는 은하가 어떻게 형성·진화했는지 배울 수 있다. 저자는 우리 은하에서 극도로 멀리 떨어져 있는 은하의 성질과 진화 방식에 관한 최신 관측 자료는 물론, 급속도로 발전하고 있는 관측 천문학 연구 분야 사례를 풍부하게 소개한다. 나아가 우주에 대한 ‘세계 모형(world model)’과 컴퓨터 시뮬레이션을 깊이 있게 다룬다. 특히 108장에 이르는 컬러 도판이 우주의 모습을 생생하게 그려낸다. ◆몰랐던 우주물리학 쉽고 재밌게-우주의 크기는 얼마나 클까. 그런데 왜 우주는 텅텅 비어 있는 것처럼 보일까. 그리고 우주 너머에는 무엇이 있을까. 우리는 우주에 관해 꽤 많은 것을 알고 있다고 생각한다. 그러나 그것은 착각일뿐이다. 우주는 인류의 직관과 전혀 다른 방식으로 작동한다. 이런 우주를 ‘코스모스 오디세이’(사회평론) 저자 호르헤 챔과 대니얼 화이트슨이 우주물리학으로 풀어낸다. 상대성이론, 양자역학, 강입자 충돌기(LHC)처럼 많이 들어봤지만 알지 못하는 개념에서 암흑물질, 암흑에너지, 쿼크와 반물질 등 우리가 밝혀내야 할 미지의 존재까지 드넓은 우주의 세계로 안내한다. 호르헤 챔은 앞서 스탠퍼드 대학원 재학 시절, 대학원생의 고달픈 삶과 이공계의 현실을 그린 ‘PHD COMICS’를 연재해 큰 인기를 끌었다. 미국에서는 드라마로까지 만들어질 정도로 유명세를 탔다. 저자는 우주물리학의 개념과 원리를 일러스트와 적절한 설명으로 알려준다. 예컨대 ‘질량’이 무엇인지에 관해 ‘질량이란 그 안에 있는 물질의 양이 아니라 입자에 붙여진 신비한 양자 이름표’라고 설명하는 식이다. 페이지마다 등장하는 유머러스한 삽화는 이해를 돕고 책을 지루하지 않게 한다. 암흑물질, 암흑에너지, 반물질, 물질을 이루는 가장 기본적인 원소, 중력과 공간, 그리고 시간과 차원 등을 비롯해 빅뱅과 우주 너머까지, 우주물리학을 재밌게 즐겨보자. ◆우주 바라보고 인간을 돌아보다-천체를 관측하기 가장 좋은 곳은 어딜까. 태평양 한가운데에 있는 하와이 마우나케아 천문대다. 버지니아대 천체물리학 교수 트린 주안 투안이 북반구에서 가장 아름다운 밤하늘을 관측할 수 있는 이곳을 찾았다. 청색 밀집 왜소은하에 관한 연구를 위해서다. 망원경을 설치하고 밤이 내려오기를 기다리는 저자는 땅거미에서 새벽녘까지 은하를 분석하고, 우주의 기원을 발견하려고 수십억 년을 거슬러 올라가고, 흑색물질의 수수께끼를 조사한다. 그러면서 세상의 아름다움과 덧없음, 인간 존재에 대한 이런저런 질문을 던진다. 저자는 어린 시절 베트남 전쟁을 겪었다. 그에게 밤이란 포탄소리가 울리는, 언제 어디서 공격을 받을지 모르는 위험한 시간이었다. 이후 스위스의 로잔으로 유학을 떠난 저자는 밤중에 유탄이 날아들까 봐 걱정하지 않아도 되고 안심하며 돌아다닐 수 있다는 사실에 놀랐다. 자신의 내면에 자리 잡은 밤에 관한 이런 생각을 저자는 다양한 문학·예술작품과 함께 녹였다. 라이너 마리아 릴케가 쓴 ‘밤에 드리는 시’를 비롯해 고흐, 샤갈, 피카소, 뭉크, 르네 마그리트에 이르기까지 예술가들의 작품을 통해 밤을 돌아본다. 사랑과 두려움, 신비로움에 대한 이야기가 감성적으로 다가온다. 해발 4207m의 천문대 연구 과정과 결과, 그곳에서 찍은 사진, 그리고 명화와 글이 잘 어울린다. ‘과학과 아름다운 예술의 조화’라는 찬사 속에 프랑스 천문학회가 뽑은 ‘2018년 올해의 천문학 도서’로 선정됐다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

목성의 달 유로파의 풍경을 상상해 보자. 표면은 두꺼운 얼음으로 덮여 있고 얼음층 아래에는 까마득히 깊은 바다가 있다. 심해에서는 열수분출공들이 끊임없이 뜨거운 물을 뿜어낸다. 그런데 만약 이 유로파의 열수분출공 주위에 달팽이를 닮은 외계 생물들이 문명을 이루며 살고 있다면 어떨까. 과학소설이 그려 내는 풍경은 때로 너무 이질적이어서, 마치 엘프나 마법이 등장하는 판타지 속의 아득히 먼 세계 같기도 하다. 하지만 ‘하드 SF’라고 불리는 글을 쓰는 어떤 작가들은 현실의 과학 지식과 합리적 추론에 근거해 끈질기게 그 새로운 세계를 탐구한 다음, 능청스럽게 이런 결론을 내린다. ‘이 세계는 정말로 존재할 수도 있답니다. 아닐 수도 있지만.’해도연의 ‘위대한 침묵’은 단단한 과학적 지반에 뿌리를 내린 네 편의 하드 SF 중·단편을 엮은 소설집이다. 물리학과 천문학을 전공한 과학자라는 이력으로도 예상할 수 있듯, 작가는 색다른 세계를 그려 내면서도 한편으로는 현실의 과학을 손에서 놓지 않는 작품들을 선보인다. ‘위그드라실의 여신들’은 3명의 여성 과학자들이 목성의 위성 유로파에서 외계 문명을 발견하고 그 연구 결과를 통해 인류를 위기에서 구해 내는 이야기다. 하지만 인류를 구한다는 거창한 목적과 달리 인물들 사이에 오가는 대화는 시종 학술적이고 탐구적이다. 끊임없이 사건이 벌어지지만 유로파의 생태계를 관찰하고 분석하며 추론을 이어 가는 것 외의 일들은 그들에게 다소 부수적인 일로 여겨지는 듯하다. 소설의 가장 아름다운 장면은 인류를 구할 단서를 찾아내는 순간이 아닌, 유로파의 생태계를 만들어 낸 놀라운 현상을 발견하는 순간에 있다. 주인공의 시선을 따라가다 보면 인류 지식의 최전선에 서 있는 과학자들의 기쁨을 조금이나마 이해하게 될 것이다. 이 중편에서 과학적 정교함은 지식의 묘사뿐만 아니라 작품 속에 서술되는 ‘과정으로서의 과학’에도 잘 녹아 있다. 중력파 통신과 페르미 역설을 다룬 표제작 ‘위대한 침묵’, 의식과 자아 연속성에 대한 의미 있는 질문을 던지는 ‘따뜻한 세상을 위해’와 ‘마리 멜리에스’ 역시 현실에 반쯤 맞닿아 있는 새로운 세계를 펼쳐 낸다. 네 편의 작품 속에 녹아 있는 현실의 디테일을 짐작케 하는 풍부한 참고 문헌과 각주들도 흥미롭다. 가능한 것과 불가능한 것, 그리고 가능할 수도 있는 것을 분명하게 구분 짓는 작가의 맺음말은 오히려 이 세계에 현실성을 더한다. 어쩌면 정말로 그런 세계가 존재할 수 있지 않을까. 그렇게 깜빡 속아 주는 순간, 당신도 유로파의 가장 멋진 ‘위그드라실’을 보게 될지 모른다.

개미집 지을 때 전체의 20~30%만 일해 3~4개 조로 나눠 일의 단계에 따라 투입 국제공동연구팀 결과 사이언스에 실려 ‘사공이 많으면 배가 산으로 간다’는 옛말이 있다. 어떤 일에 관여하는 사람들이 많으면 당초 목적과는 다른 방향으로 일이 흘러가거나 시간이 지체될 수 있음을 경계하는 말인데 미국과 독일 과학자들이 사공이 많아도 배가 산으로 가지 않도록 하는 방법을 찾아냈다. 미국 조지아공대 기계공학부, 물리학부, 전자컴퓨터공학부, 생명과학부, 콜로라도 볼더대 물리학과, 육군연구소, 독일 막스플랑크 복잡계물리학연구소 국제 공동연구팀은 개미들이 집을 짓거나 터널을 뚫을 때 막힘 없이 일을 진행할 수 있는 것은 꼭 필요한 최소의 인원만 일을 하기 때문이라는 사실을 컴퓨터 시뮬레이션과 동물 실험으로 규명했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 17일자에 실렸다. 연구팀은 150마리의 불개미 집단을 모래알처럼 미세한 플라스틱 알갱이들로 가득 찬 유리상자에 넣고 개미집을 짓는 과정을 관찰했다. 그 결과 개미집을 짓기 위해 터널을 뚫을 때 불개미 집단 전체가 함께 일하는 것이 아니라 10~25마리만 일을 한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 전체 개체 수를 달리한 다른 개미집단들도 똑같은 상황을 만들어 관찰했는데 항상 전체 개미 중 20~30%만 일에 나선다는 사실을 관찰할 수 있었다. 대신 10~25마리가 일이 끝날 때까지 계속 투입되는 것이 아니라 3~4개 그룹으로 나뉘어 일의 단계에 따라 돌아가면서 투입된다는 것도 관찰됐다. 연구팀은 이번 연구 결과가 로봇을 이용한 우주탐사 작업에서 특히 유용하게 쓰일 것으로 예상하고 있다. 예를 들어 화성처럼 수시로 먼지폭풍이 발생하는 곳을 탐사하는 과정에서 먼지폭풍을 피하기 위해 터널이나 건물을 빠르게 완성해야 할 때 하나의 작업에 몇 개의 로봇을 투입해야 하는지 최적화 설계에 도움이 된다는 것이다. 대니얼 골드먼 조지아공대 물리학 교수는 “이번 연구 결과를 인문사회학적 관점에서 본다면 무척이나 불평등한 상황이라고도 인식할 수 있겠지만 기능적인 관점에서 본다면 공동체 이익을 위해 선택할 수 있는 최선의 방법이라고 할 수 있을 것”이라며 “좁은 주방에 사람이 많다고 해서 요리가 빨리 만들어지지 않는 것처럼 무슨 일이든 항상 최적화된 모델이 존재한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초속 190km로 태양에 급강하 　 수십 년에 걸친 과학자들의 치열한 토론과 제작 기간을 거친 끝에 마침내 최초의 태양 밀착 탐사선 파커 솔라 프로브(PSP)가 지난 12일 태양으로의 장도에 올랐다. 총 15억 달러(한화 1조 7000억원)가 투입된 PSP는 앞으로 어떤 행로를 그리며 태양 미션을 수행할까? 우주탐사 역사상 최초로 작열하는 태양 대기 속으로 뛰어들 파커 탐사선의 운명은 과연 어떻게 될까? 발사에서부터 마지막 순간까지 따라가보도록 하자. 가로 1m, 세로 3m, 높이 2.3m, 건조중량 555kg인 파커가 일단 지구 중력을 끊고 우주로 탈출하는 데 사용한 로켓은 강력한 델타 IV 헤비 로켓으로, 세 개의 부스터로 구성된 것이다. 로켓 발사에서부터 약 6분 만에 탐사선은 1단 로켓과 페이로드 페어링(원뿔 모양 보호덮개)을 분리한 데 이어, 2단 로켓과 3단 로켓까지 차례로 분리한 뒤, 발사 40분 뒤에는 PSP가 모든 추진체로부터 분리되어 태양전지판을 펼치고 자체 동력으로 비행하기 시작했다. 그렇다고 탐사선이 곧장 태양을 향해 날아가는 것은 아니다. 태양의 가공할 중력을 버티며 태양 궤도를 선회하려면 탐사선 속도가 엄청나야 한다. ​ 태양이 태양계 전 천체들의 질량에서 차지하는 비중이 무려 99.84%나 되며, 중력의 크기는 지구의 몇십 배에 달한다. 따라서 태양 중력에 붙잡혀 태양 속으로 곤두박질하지 않으려면 탐사선 속도가 초속 190km 이상을 유지해야 한다. 이는 서울-대전 간을 1초에 주파하고, 서울-뉴욕 간 거리 1만 1000km를 1분에 주파하는 속도로, 인류가 만든 비행체로 최고속도를 기록하게 된다. 이 같은 어마무시한 속도는 로켓 힘만으로는 결코 만들어낼 수가 없다. 이럴 때 천체물리학자들이 사용하는 전가의 보도가 있는데, 바로 중력도움이라는 것이다. 중력보조라고도 하는 이 중력도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 행성의 중력을 슬쩍 훔쳐내어 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. PSP가 중력도움을 얻을 대상 천체는 태양으로 가는 길목에 있는 금성이다. 파커는 발사 6주 후인 9월 말경에 금성에 도착하여 9월 28일, 태양과 계산된 중력 춤을 추도록 고안된 기동을 조심스럽게 시작하여 금성을 7차례 ‘플라이바이’한 끝에 태양에 최접근할 때는 시속 69만km까지 가속한다. 물론 파커가 금성을 플라이바이할 때도 그냥 놀게 두지는 않는다. 미 항공우주국(NASA)의 알뜰한 과학자들은 그 기회를 이용해 턱없이 부족한 금성의 과학 데이터를 부지런히 수집하는 '알바'를 시킬 예정이다. 태양풍과 코로나의 비밀을 풀어라 지구를 떠난 지 3달 후인 11월 11일, PSP는 처음으로 태양에 접근해 근일점에서 태양을 중심으로 24궤도 중 첫 번째 궤도 비행을 시작한다. 태양을 밀착 비행하는 각 궤도는 꽃잎 모양을 이루는데, 탐사선은 이 꽃잎 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 다시 태양으로 근접해오는 선회비행을 계속하게 된다. PSP의 ‘태양을 터치하라!'(Touch the Sun)라는 미션 이름은 기존의 어떤 태양 탐사선보다 태양에 가까이 접근하기 때문에 붙여진 것이다. 목표 접근 거리는 616만km로, 이는 1976년 헬리오스 2호가 세운 기록(4300만km)보다 7배나 가까운 거리다. 그렇다고 PSP가 댓바람에 그 거리까지 접근하는 것은 아니다. 궤도를 돌 때마다 조금씩 좁혀나가, 오는 11월 태양에서 2400만km 떨어진 궤도에 처음 진입한 뒤, 2025년 6월쯤 616만km까지 접근한다. 태양과 지구 사이의 거리를 100m라 한다면 태양에 4m까지 바짝 접근하는 셈이다. 이번 태양 미션의 2대 과제는 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도 6000도보다 수백 배나 높은 이유, 그리고 태양풍의 엄청난 풍속이 어디서 기인하는가 하는 비밀을 푸는 것이다. 또한 태양이 어떻게 태양 플레어 같은 현상을 일으키는지 알아내는 것도 포함된다. 태양풍과 태양 플레어는 우주여행, 인공위성, 심지어 지구에서의 삶에 심각한 영향을 미친다. 심우주를 탐사하는 우주인의 건강을 지키기 위해서도 태양풍에 관한 연구는 필수적이다. PSP가 이들에 관한 모든 데이터를 수집하는 동안 지구와의 통신은 중단된다. 대신, 가능한 한 많은 관측을 하는 데 집중할 것이며, 그런 다음 대량의 정보를 일괄적으로 전송한다. 과학자들은 PSP가 오는 11월 최초로 근일점을 통과할 때 태양에 관한 놀라운 통찰을 보여줄 것으로 기대하고 있다. 파커 미션의 기간은 7년으로 2025년 중반까지 지속될 예정이다. 그때까지 탐사선이 여전히 열 방패 뒤에 숨겨진 섬세한 장비를 보호하기 위한 자세 제어용 연료를 가지고 있다면, 담당 과학자들은 파커에게 연장 근무를 명령할 것이 분명하다. 거금을 쏟아부은 만큼 최대한 뽑아내야 하기 때문이다. 그러나 머잖아 연료는 바닥날 것이며, 탐사선은 무동력 상태로 떨어져 하이테크 열 방패도 더이상 쓸모없어진다. 그러면 PSP의 운명은 어떻게 될까? 과학자들은 탐사선의 각종 장비와 골격은 열 차폐막을 제외하곤 아무것도 남지 않을 때까지 천천히 떨어져나갈 것이라고 예상한다. PSP 프로젝트 매니저인 앤드류 드리스먼 박사는 파커의 마지막을 이렇게 시적으로 표현한다. “탐사선이 연료를 소진한 후 장비들이 하나씩 해체되는 데는 10년, 20년이라는 긴 시간이 걸린다. 그러면 이들로 인해 생긴 탄소 디스크가 태양 궤도를 따라 떠돌 것이다. 태양이라는 별이 자신의 에너지로 길러냈던 인간이 기술을 개발해 만들어낸 물건이 자신의 품으로 날아들어 산화하고, 그 유물이 외로이 태양 궤도를 떠돌게 되는 셈이다. 우리는 그것이 얼마나 오래 태양 궤도를 떠돌 것인지 짐작할 수 있다. 아마도 그 탄소 디스크는 태양계가 종말을 맞을 때까지 그렇게 태양 주위를 떠돌 것이다.” 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

이달 초 미국 기상학회(AMS)는 ‘2017년 기후보고서’라는 연례보고서를 발표했다. 보고서에 따르면 지난해는 역사상 세 번째로 더웠던 해로 나타났다. 가장 더웠던 해는 2016년, 그다음은 2015년으로 최근 3년이 기후 관측 이후 가장 더웠던 해 1~3위를 차지한 것이다.미국 해양대기관리청(NOAA)은 1~6월 기온을 바탕으로 올해가 역대 네 번째로 더운 해가 될 것으로 예측했지만 7월부터 북반구 전체를 강타하고 있는 살인적 폭염 기록을 보면 올해가 가장 더운 해로 기록될 수 있다는 전망도 조심스럽게 나오고 있다. 이 같은 상황에서 유럽의 기후학자들이 최악의 경우 2027년까지 매년 올해 같은 폭염이 나타날 수 있으며 폭염이 지속되는 날도 1년 중 네 달 이상이 될 수도 있을 것이라는 암울한 전망을 내놨다. 스위스 베른대 기후·환경물리학연구소, 기후변화연구센터, 취리히연방공과대(ETH) 대기·기후과학연구소, 생물지구화학·오염역학연구소 공동연구팀은 국제학술지 ‘네이처’ 8월 16일자에 발표한 논문에서 지구온난화로 인해 비정상적으로 바닷물 온도가 상승하는 ‘해양폭염’의 강도가 점점 세지고 광범위한 지역에서 자주 나타나게 될 것이라고 예측했다. 해수면 온도 상승은 태풍이나 허리케인 같은 열대성 폭풍을 지금보다 자주 발생시킬 뿐만 아니라 고온 다습한 날씨를 더 많이 만들어 낼 것이라는 설명이다. 여기에 육지의 온도 상승까지 겹쳐 고온 건조한 공기가 더해지면 매년 여름 ‘불가마더위’가 반복될 수밖에 없게 된다. 연구팀은 기후 해석 모델 12가지를 활용해 1982년부터 2016년까지 일일 지구 해수면 온도 데이터를 비롯해 다양한 날씨 데이터를 입력, 계산한 결과 해양폭염은 최근 30년 동안 두 배 이상 증가했다고 밝혔다. 연구팀은 지구 평균온도가 2도 이상 상승할 경우 해양폭염은 북극해는 물론 남극해에까지 영향을 미쳐 해빙 감소를 가속화한다고 설명했다. 이 경우 지구온난화를 부추기는 다른 여러 요인들과 맞물려 21세기 말 여름철 폭염의 발생 지속 일수는 평균 112일(92~129일)까지 늘어날 수 있다는 예측을 내놨다. 만약 지구 평균 기온 2도 상승을 막으려는 노력이 실패해 21세기 말 지구 평균온도가 산업혁명 이전과 비교해 3.5도 상승할 경우 해양폭염은 산업화 이전보다 41배 이상 증가할 것이라고 예측했다. 이런 상황이 되면 육지의 폭염 강도와 일수는 예측이 어려울 만큼 늘어나게 될 것이라고 덧붙였다. 앞서 프랑스 국립과학연구센터(CNRS) 해양물리학연구소, 영국 사우샘프턴대 해양·지구과학과, 네덜란드 왕립기상연구소 공동연구팀은 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 8월 14일자를 통해 현재와 같은 지구온난화가 계속 진행될 경우 짧게는 2022년까지, 길게는 2027년까지도 올여름과 같은 살인적 폭염이 지속될 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 1880년부터 2016년까지 지구 표면 평균온도(GMT)와 해수면 평균온도(SST) 데이터를 바탕으로 기존에 활용되던 10개의 기후 예측 모델을 합해 미래 기후 예측을 좀더 효과적으로 할 수 있는 새로운 모델을 개발했다. 이를 통해 1년, 5년, 10년 단위로 기존 기후를 분석한 뒤 2018년 이후를 예측한 결과 최소 2022년, 최악의 경우 2027년까지도 올해와 비슷하거나 더 심각한 비정상적 여름이 계속될 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 플로리앙 세벨레크 CNRS 박사는 “앞으로 최소 5년 동안은 지표면과 함께 해수면 온도도 상승할 것으로 예상되는 만큼 겨울철 혹한 발생 가능성은 상대적으로 낮다”면서 “폭염과 함께 태풍, 허리케인, 사이클론 같은 강한 열대성 폭풍 발생에 대한 대비가 필요하다”고 강조했다. 한편 싱가포르 난양공대, 대만 국립대, 미국 버지니아공대 공동연구팀은 8월 16일자 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표한 논문을 통해 현재와 같은 지구온난화가 지속될 경우 2060년에는 해수면이 50㎝, 2100년에는 100㎝ 상승하게 될 것이라는 예측을 내놨다. 연구팀은 이 같은 상황이 되면 해안 지역 도시들은 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고를 일으켰던 규모의 쓰나미 위험을 항상 떠안고 살게 되는 것이라고 경고했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3조각 이상으로 부러지는 스파게티 MIT 연구팀 ‘두 조각 내는 법’ 찾아 2·3차원 재료 구조역학 통제법 얻어 광섬유·철근 구조나 배치법에 응용요즘같이 더운 날씨에는 얼음을 둥둥 띄운 동치미 국수나 겨자와 식초를 약간 뿌려 시원한 국물과 함께 면을 훌훌 넘길 수 있는 냉면 생각이 간절합니다. 면(麵)을 좋아하신다면 이탈리아의 대표적인 면요리인 파스타는 어떤가요. 파스타는 재료의 종류에 따라 160여 가지, 면의 형태에 따라 600여 가지가 넘는 요리로 만들어질 수 있다고 합니다. 대형마트에 가 보면 다양한 형태의 파스타 면을 볼 수 있습니다. 그중 가장 익숙한 것은 국수처럼 긴 파스타인 ‘스파게티’입니다. 기다란 스파게티 면에는 세계 최고의 과학자들도 골머리를 앓게 만든 ‘과학’이 숨어 있습니다. 스파게티 면으로 간단한 실험을 해 보면 알 수 있습니다. 스파게티 면을 하나 꺼내 양쪽 끝을 잡은 다음 부러질 때까지 구부려 보는 것입니다. 몇 조각으로 부러졌나요. 분명 3조각에서 10조각까지 다양할 겁니다. 재미있는 것은 절대 두 조각으로 부러지지 않는다는 것입니다. 이것이 과학계에서 유명한 ‘스파게티 미스터리’입니다. 알베르트 아인슈타인과 함께 20세기 최고의 물리학자로 평가받고 양자전기역학을 발전시킨 공로로 1965년 노벨물리학상을 받은 리처드 파인먼(1918~1988)도 밤새 스파게티 면을 부러뜨리면서 ‘왜 두 조각으로 부러지지 않는가’에 대한 이론적 설명을 찾으려고 골머리를 앓았다고 합니다. 많은 천재 과학자들을 괴롭힌 스파게티 미스터리는 2005년 프랑스 물리학자들에 의해 풀리기 시작했습니다. 프랑스 파리6대학 바질 오도리, 세바스티앙 노이히르슈 박사는 유체역학에서 탄성체의 움직임을 설명하는 ‘키르히호프 방정식’을 이용해 스파게티가 3조각 이상으로 부러지는 이유를 밝혀내고 물리학 분야 국제학술지 ‘피직스 리뷰 레터스’에 발표했습니다. 스파게티 양쪽 끝에서 정확히 똑같은 힘을 가할 수 없기 때문에 서로 다른 형태의 탄성파가 전달되면서 여러 조각으로 부러지게 된다는 것입니다. 이 연구는 기발하고 기상천외한 연구에 시상하는 ‘이그노벨상’의 2006년 물리학상 분야에 선정되기도 했습니다. 그렇다면 스파게티 면을 두 조각 내는 것은 정말 불가능한 일일까요. 미국 매사추세츠공과대학(MIT)과 코넬대, 프랑스 엑스마르세유대 수학자들이 스파게티 면을 두 조각으로 부러뜨릴 수 있는 방법을 결국 찾아내 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 8월 13일자(현지시간)에 발표했습니다. 요른 듄켈 MIT 응용수학 교수가 이끈 국제공동연구팀은 스파게티를 두 조각 내기 위해 특수한 기구까지 만들었습니다. 수백 차례에 걸친 실험 결과 스파게티 한쪽 끝을 270~360도 정도로 비튼 뒤 서서히 힘을 가해 구부려 부러뜨리면 두 조각 낼 수 있다는 것을 밝혀냈습니다. 할 일 없는 과학자들의 심심풀이 연구 같지만 스파게티 미스터리는 2차원이나 3차원 재료의 구조역학을 이해하고 통제하는 데 필요한 아이디어를 제공한다고 합니다. 탄소나노튜브의 강도를 높이거나 외부 스트레스에 오래 견디는 광섬유를 만드는 것은 물론 교량이나 건축물을 지을 때 철근이나 철골을 얼마나, 어떻게 배치해야 하는지에도 적용할 수 있는 중요한 연구라는 것입니다. 논문의 질보다는 양을, 번뜩이는 아이디어보다는 외국의 선행 연구 사례를 요구하는 한국 과학정책 현실에서 이런 독특하고 재미있는 연구를 기대하는 것은 무리가 아닐까 하는 생각이 스쳐 지나갑니다. edmondy@seoul.co.kr

김산 ‘한국의 체 게바라’로 불린 혁명가 항일군정대학서 물리학·수학 등 가르쳐 아들 고영광씨 “내 성은 고려에서 따와”“내 성 ‘고’는 ‘고려’에서 따온 것이라오.” 혁명가의 늙은 아들은 비록 아버지의 성을 따르지 못했지만 그의 이름은 고려의 영원한 빛이라는 뜻처럼 빛났다. ‘한국의 체 게바라’로 불리는 애국지사 김산(1905~1938년)의 아들 고영광(81)씨는 성의 유래를 설명하며 자랑스러운 웃음을 지어 보였다. 15일 중국 베이징 한국대사관에서는 중국 인민군해방가를 작곡한 정율성 지사의 딸 정소제씨, 대한민국 임시정부 비서로 일한 김동진 지사의 딸 김연령씨 등 독립유공자 후손 7명을 초청한 광복절 경축식이 열렸다. 이 자리에서 고씨는 “광복 73주년이라는 것 자체가 한민족에게 매우 크고 기쁜 일”이라고 말했다. 그가 한 살 때 처형당한 아버지 김산(본명 장지락)은 미국 여성 언론인 님 웨일스가 쓴 ‘아리랑의 노래’를 통해 불멸의 혁명가로 남게 됐다. 평안북도 용천 출신인 김산은 3·1 만세시위운동 이후 중국 대륙을 누비며 전 생애를 혁명에 바쳤으나 일본 스파이로 몰려 극비리에 처형되었고 이후 덩샤오핑이 집권하면서 1983년 누명을 벗고 복권됐다. 김산은 1920년 신흥무관학교에서 군사학을 배운 뒤 상하이 임시정부 기관지인 ‘독립신문’의 교정원 및 인쇄공으로 일했다. 1925년 중국 공산당에 입당했고, 베이징에서 1·29 학생운동이 일어나자 허베이성 스자좡에서 4000여명의 학생이 참가한 대규모 시위를 주도했다. 공산당의 요청으로 옌안 항일군정대학에서 물리학, 화학, 수학, 일본어, 한국어를 강의하다 님 웨일스를 만나 ‘아리랑의 노래’를 구술하게 된다. 고씨는 웨일스를 직접 만난 적은 없지만 편지를 교환했으며 “김산의 희생은 인류 역사상 가장 비극적인 희생이었다”란 회신을 받았다고 밝혔다. 또 웨일스는 “아들을 한 명 두었으니 김산은 가치 있는 인생을 살았다”며 ‘아리랑의 노래’ 영문 초판을 보내줬다고 소개했다. 김산의 불꽃 같은 삶은 여러 차례 영화나 드라마로 만들려는 시도가 있었으나 결국 성공하지는 못했다. 고씨는 “아버지의 생애가 영화화된다면 ‘아리랑의 노래’에 따라 만들어지고 다른 이야기를 창조하지 않았으면 한다”고 밝혔다. 그는 “지난 73년 동안 남과 북이 모두 아름다운 국가를 건설했으며 이제 한민족이 새로운 발자취를 만들어 가고 있다”며 “남북 정상이 이미 두 번 악수했고, 오는 9월에 제3차 정상회담을 하는데 73년간의 노력이 오늘 이 뜻깊은 자리를 만들었다”고 강조했다. 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

현재 지구 행성 북반구를 뜨겁게 달구고 있는 태양을 향해 인류 최초의 태양 탐사선이 대장정에 올랐다. 미 항공우주국(NASA)은 12일 새벽 3시 31분(한국시간 오후 4시 31분) 플로리다 주 케이프 커내버럴 공군기지에서 탐사선을 실은 델타4 로켓을 성공적으로 발사했다. 애초 NASA는 11일에 발사할 예정이었으나, 기술적인 문제가 발생하여 한 차례 연기한 끝에 이날 성공적으로 발사한 것이다. NASA 수석 과학자 인 짐 그린은 “정말 경이롭다. 우리는 유진 파커가 일어나서 ‘나는 태양이 태양풍을 방출하고 있다고 생각한다’라고 말한 이래 60년 동안 이 일을하고 싶었다”면서 파커 발사에 대한 감회를 표현했다. 이번에 태양으로 쏘아 보내는 탐사선 이름은 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)다. ‘파커’는 60년 전 태양풍의 존재를 밝히는 등, 평생을 태양 연구에 바친 미국 천체물리학자 유진 파커(1927~)를 기리는 뜻에서 따온 것이다. 생존 인물의 이름을 탐사선 이름으로 삼은 것은 이번이 최초이다. 유진 파커 박사는 태양의 2대 비밀 중 하나인 코로나의 고온에 대해 유력한 가설을 내놓은 천문학자다. 태양 대기의 상층부, 곧 코로나의 온도는 태양 표면 6000℃보다 무려 200배나 높은 수백만℃나 된다. 모닥불에서 멀어질수록 열기는 낮아진다. 그런데도 코로나가 이처럼 고온인 것은 대체 무슨 조화일까? 그 이유는 태양 대기 속에서 초당 수백 번씩 일어나는 작은 폭발(nanoflares)들이 코로나 속의 플라스마를 가열시키기 때문이라는 것이 파커의 이론이다. 이번 태양 미션은 태양의 2대 미스터리를 풀어줄 양질의 데이터를 얻기 위해 탐사선을 전례 없이 태양에 가까이 접근시킬 계획이다. ​‘터치 선'(Touch Sun·태양을 터치하라)이라는 프로젝트 명칭처럼 탐사선은 태양으로부터 620만㎞까지 7차례 근접비행을 하는데, 이는 이전 어떤 탐사선의 접근 거리보다 7배나 가까운 것이다. 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 우주선은 1976년 옛 서독의 우주과학센터(DFVLR)와 NASA의 헬리오스B 탐사선으로, 태양 표면으로부터 4300만㎞ 떨어진 지점까지 접근했다. 파커의 목표 접근 거리는 태양과 가장 가까운 행성인 수성-태양 사이 거리(5790만㎞)의 10분의 1 수준이다. 이 정도만 접근해도 태양은 지구에서 보는 것보다 23배나 크게 보인다. 더 이상 접근한다면 텅스텐도 녹여버리는 지옥불 속으로 떨어지는 꼴이 되고 만다. 문제는 1,370℃까지 치솟는 엄청난 실외 온도, 지구에 비해 475배 강한 태양 복사로부터 어떻게 탐사선과 기기들을 보호하느냐 하는 점인데, 이를 위해 파커 탐사선은 11.43cm 두께의 탄소복합체 외피로 된 열방패로 실내온도 27℃를 유지하도록 설계되었다. 이 태양 탐사선에는 전자기장과 플라스마, 고에너지 입자들을 관측할 수 있는 장비들과 태양풍의 모습을 3D 영상으로 담을 수 있는 카메라 등이 탑재된다. 이 장비들로 태양의 대기 온도와 표면 온도, 태양풍, 방사선 등을 정밀 관측한다. 태양의 두 번째 수수께끼는 태양풍의 속도에 관한 것이다. 태양풍이란 말 그대로 태양에서 불어오는 대전된 입자 바람으로 ‘태양 플라스마’라고도 한다. 태양은 쉼 없이 태양풍을 태양계 공간으로 내뿜고 있는데, 우리 지구 행성을 비롯해 태양계의 모든 천체들은 이 태양풍으로 멱을 감고 있다고 보면 된다. 이런 태양풍이 어떨 때는 엄청난 에너지를 뿜어내기도 하는데, 이를 ‘코로나 질량 방출'(CME)이라 한다. 태양 흑점 등에서 열에너지 폭발이 발생하면 거대한 플라스마 파도가 지구를 향해 초속 400~1000㎞로 돌진한다. 이럴 경우 마치 지구 자기장에 구멍이 난 것처럼 대량의 입자들이 지구에 영향을 미치는데, 이를 ‘태양폭풍’이라 한다. 가장 최근 관측된 태양폭풍은 2013년 10월 말부터 11월 초 사이에 일어났다. 이로 인해 태양을 관측하던 인공위성인 SOHO가 고장나고 지구 궤도를 돌던 우주선들이 크고 작은 손상을 입었으며, 국제우주정거장에 있던 우주인들은 태양폭풍이 뿜어내는 강력한 방사선을 피해 안전지역으로 대피해야 했다. 그런데 이 태양풍의 엄청난 속도가 어떻게 만들어지는지를 아직까지 모르고 있다. 태양 표면에서는 그런 속도를 만들 만한 기제가 없다. 따라서 태양풍은 태양 표면에서 행성까지 오는 공간에서 그런 속도를 얻는다고 볼 수밖에 없는데, 그 원인을 전혀 파악하지 못하고 있다는 말이다. 이것이 이번 태양 미션에서 풀어내야 할 큰 미스터리다. 태양풍에 대한 정확한 관측이 필요한 것은 이를 미리 예측하고 대비해야 인적·물적 피해를 줄일 수 있기 때문이다. 또한 태양풍의 영향을 이해하는 것은 인간이 달과 화성, 나아가 심우주를 탐험하는 데 필수적이다. 파커 솔라 프로브는 이를 위해 2018년에서 2025년까지 24차례 태양에 근접비행하며 태양 궤도를 24차례 돈 후 태양 코로나 속으로 급강하할 예정이다. NASA는 태양으로 보내는 탐사선에 파커 박사의 사진과 그의 논문이 담긴 메모리 칩을 탑재했다. 메모리 칩에는 '앞으로 무슨 일이 벌어질지 두고 보자'(Let’s see what lies ahead)라는 파커 박사의 메시지도 담겨 있다. 10월 초 7차례 금성에 중력 도움을 받은 뒤 11월 태양 궤도에 진입할 것으로 예상되는 파커 솔라 프로브가 과연 태양의 2대 비밀을 풀 실마리를 찾아낼 수 있을 것인지, 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　　

수학을 포기한 이들을 가리켜 ‘수포자’라 한다. 우리나라 국제학업성취도평가(PISA) 수학 기초학력 미달자 비율은 2012년 9.1%에서 2015년 15.4%로 늘었다. 수학 수업을 따라가지 못하는 학생이 15%에 이른다는 뜻이다. 그러나 고교 교사들은 “절반 가까이 수학 수업 시간에 책상에 엎드린 채 잠을 잔다”면서 “수포자 문제는 알려진 것보다 더 심각하다”고 한숨을 내쉰다. 수포자 비율이 얼마나 되느냐는 정확히 알 수 없지만, 수학이 어렵고 재미없는 학문이 돼버린 것만은 분명하다. 최근 서점가로 나온 눈에 띄는 수학 신간들이 반가운 이유가 여기에 있다. 수학에 관한 생각의 폭을 넓혀주고, 수학에 흥미를 돋궈줄 수 있겠다. 폭염이 막바지 기승을 부리는 지금, ‘수학이 필요한 순간’(인플루엔셜), ‘최강의 수학 공부법’(메이트북스), ‘배우고 생각하고 연결하고’(해나무)를 읽으며 수학의 세계에 빠져보는 것은 어떨까. ◆수학적 사고는 언제 필요할까=신간 ‘수학이 필요한 순간’은 김민형 옥스퍼드대 수학과 교수의 강의를 묶은 책이다. 김 교수는 세기의 난제 ‘페르마의 마지막 정리’를 풀 수 있는 이론을 제시해 한국인 최초로 옥스퍼드 대학교 수학과 정교수로 임명된 이로 유명하다. 김 교수는 7번의 강의를 통해 논리를 바탕으로 하는 수학의 기본적인 원리부터 정보와 우주에 대한 이해, 윤리적인 판단이나 이성과의 만남 같은 사회·문화적인 주제에 이르기까지 세상 모든 순간을 이해하는 데에 바탕이 되는 ‘수학적 사고’를 설명한다. 저자는 수학에 관해 ‘우리가 모르는 것이 무엇인지 정확하게 질문 던지고, 그에 필요한 개념적 도구를 만들어가는 과정’이라 정의한다. 이 과정은 수 세기를 이어가기도 한다. 예컨대 “빛은 어떻게 이동하는가?”라는 17세기의 과학자 페르마의 질문은 몇백 년에 걸쳐 뉴턴의 운동법칙, 아인슈타인의 상대성이론으로 발전했다. 이밖에 철학과 과학, 시공간과 우주에 관한 연구에 이르기까지 수학적 사고가 어떻게 활용되는지 알려준다. 저자의 말을 차근차근 따라가다 보면, 수학이 얼마나 중요한지를 깨닫게 된다. 책 띄지에 적힌 ‘문과생들도 끝까지 읽을 수 있는 수학책’이라는 자기부정적인 문구가 거슬리긴 하지만, 어려운 이야기를 강의 듣듯 술술 읽으며 넘어가는 재미가 있다. ◆수학 공부는 어떻게 해야 하나=20년 넘게 서울 휘문중에서 수학을 가르치는 조규범 교사가 쓴 ‘최강의 수학 공부법’은 제목 그대로 효과적인 수학 공부법을 다룬다. 수학에 공포감을 느낄 중학생을 대상으로 한 책이지만, 수학의 전반적인 개념을 익히거나 과거 수포자였던 자신을 구제해보려는 성인에게도 유용하다. 저자는 수포자가 생기는 이유에 관해 입시제도, 과도한 사교육, 재미없는 수업을 들면서도 “가장 큰 문제는 자신이 수포자라고 선포해버리는 것”이라 지적한다. 그러면서 “수포자도 얼마든지 다시 시작할 수 있다”고 손을 내민다. 저자는 수학을 배우는 동기부터 우선 제대로 세우고, 효율적인 방법을 익혀 공부하라 조언한다. 수학 용어의 정확한 이해, 독해법 익히기, 자신의 수준을 이해하고 장단점을 파악하기 등이 우선해야 한다. 수학 개념의 연결고리를 이해하는 일은 특히 중요하다. 수학 개념은 한 계단 한 계단 올라가듯 이전 단계와 현재 단계가 관련성이 있고, 다음 단계로 이어진다. ‘수의 개념’과 연‘산방법’이 나무의 뿌리와 같은 것이고, 이어지는 ‘방정식’, ‘함수’, ‘도형’과 같은 분야는 나무의 가지에 해당한다. 수의 개념과 연산을 바탕으로 각각의 단원 안에서 현재 학년의 개념들을 먼저 공부하고 이전 학년이나 이후 학년의 개념도 관련성이 있으므로 함께 공부할 때 최대 효과를 낸다. 예컨대 방정식이라는 가지에는 일차방정식, 연립방정식, 이차방정식 등의 나뭇잎이 있다. 중학교 1학년부터 3학년까지 배우는 개념을 하나의 통으로 만들어 현재 학년을 중심으로 공부하면, 이전 학년의 복습과 앞으로 배울 선행학습도 수월해진다. 이밖에 정답보다 풀이과정을 더 중시하고, 문제풀이를 한 눈에 보이게 정리할 것, 노트를 자신만의 방법으로 정리하고, 날마다 문제를 풀 것 등 피가 되고 살이 되는 조언이 가득하다. ◆수학은 사는 데에 도움이 될까=‘배우고 생각하고 연결하고’는 ‘파마머리 수학자’로 유명한 박형주 아주대 총장이 쓴 인생 에세이집이다. 저자가 겪어온 일들을 돌아보며 미래를 고민하는 에세이가 담겼다. 저자는 고교 시절 아인슈타인에 반해 물리학을 전공했지만, 우연히 알게 된 프랑스 수학자 에바리스트 갈루아에 매료돼 수학 대학원으로 진학한다. 20세에 요절한 갈루아는 새로운 사고의 틀을 도입해 2000년 동안 이어지던 ‘5차 방정식에 근의 공식이 있는가’에 종지부를 찍은 수학 천재다. 저자는 자신의 유학 생활, 그리고 EBS 수학 다큐멘터리 ‘생명의 디자인’에 얽힌 이야기 등 수학자로서 인생 이야기를 풀어놓는다. 그리고 중간 중간 ‘수학 포커스’로 수학 이야기를 곁들인다. 예컨대 생명의 디자인 촬영과 관련 동물의 무늬를 설명하는 부분에서 영국 수학자 앨런 튜링이 등장한다. 그는 제2차 세계대전 중 독일군의 유보트 암호를 수학으로 풀어내 연합군의 승리를 견인했다. 튜링은 청년기에는 이론 컴퓨터 개념을 만드는 데에 몰두했지만, 말년에는 생명 현상을 수학적으로 설명하고자 노력했다. 튜링은 털 색깔을 만드는 화학물질(멜라닌)이 있다면 이를 확산하는 물질과 억제하는 물질이 있을 거라 예상하고, 반응-확산 방정식을 만들기도 했다. 저자는 자신의 경험에 비춰볼 때, 직업이 사라지면 무기력한 이가 돼버리도록 하는 지금의 교육보다, 필요한 지식을 그때그때 학습할 수 있는 능력을 갖출 수 있도록 하는 교육이 절실하다고 강조한다. 방대한 데이터에서 숨겨진 의미를 읽어내고 다른 사람과 소통할 수 있는 능력, 새로운 기술이 아니라 기존의 기술들을 연결하는 능력, 그리고 새로운 내용을 배울 때 고통이 아니라 즐거움을 느끼며 학습할 수 있는 능력을 재차 강조한다. 그는 이런 인물로 영화 ‘마션’ 주인공 마크 와트니(맷 데이먼 분)을 든다. 와트니는 화성에 홀로 남겨졌는데, 그를 살아남게 한 것은 지식의 양이 아니라 주어진 조건에 대한 정확한 판단, 종합적인 사고력, 논리적인 대응이었다. 배우고, 생각하고, 연결하려면 수학적 사고는 필수임에 틀림이 없어 보인다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

빙하 감소·동토 해빙·열대우림 파괴 등 여러 요인 복합 작용… 금세기말 5도 상승 “강도 높은 이산화탄소 감축 노력 없으면 지구 회복성 악화돼 이상기후 심해질 것”지난달 11일 짧은 장마가 끝난 뒤부터 한 달 가까이 계속되고 있는 폭염으로 한반도가 몸살을 앓고 있다. 우리나라뿐만 아니라 이웃 일본도 41도를 넘나드는 기록적 폭염에 시달리고 있다. 미국 서부지역은 50도를 넘고 스페인과 포르투갈도 낮 최고기온이 47도까지 오르는 등 북반구 전체가 펄펄 끓고 있다. 과학자들은 폭염의 근본 원인을 온실가스로 인한 지구온난화 때문이라고 본다. 그런데 기후변화로 인한 ‘도미노’가 쓰러지기 시작해 지금보다 더 강도 높은 이산화탄소 감축 노력이 없을 경우 올해와 같은 폭염은 물론 한파, 폭우, 냉해 등 극한 기후가 더욱 심해질 것이라는 냉혹한 전망이 나왔다. 스웨덴, 호주, 덴마크, 영국, 미국, 벨기에, 독일, 네덜란드 등 8개국 13개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 지구온난화가 15가지 이상의 요인들이 복합적으로 상호관계를 가지면서 진행되고 있기 때문에 이를 멈추려면 상당한 노력이 필요하다는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 6일자(현지시간)에 발표했다. 기존에는 이산화탄소를 흡수할 수 있는 숲이 줄어들면 0.25도의 기온이 상승하고 영구 동토층 얼음이 녹을 경우 0.9도가 오른다는 식으로 한두 가지 요인만으로 현재 지구온난화 진행 상황을 분석했다. 그러나 연구팀에 따르면 지구온난화로 인해 극지방 해빙(海氷)이 녹으면서 차가운 얼음물이 정상적인 해류 흐름을 방해하고 바닷물의 양이 늘어 열기를 품는 그릇도 크게 만든다. 이런 연쇄반응으로 멕시코 만류의 온도가 오르면서 지구 전체 바다의 열순환 시스템이 교란되고, 이는 지구 열기를 분산시켜 주는 제트기류에 영향을 미친다는 것이다. 또 영구동토가 녹으면서 얼음 밑에 저장돼 있던 메탄과 이산화탄소가 공기 중으로 배출되면서 금세기 말이 되면 지금보다 지구 평균온도가 5도 이상까지 오를 수 있어 지구 생태 시스템이 최악의 상황으로 치닫게 될 것으로 연구팀은 예측했다. 여기에 지구온난화로 인한 바닷속 산호초의 백화현상과 아마존 같은 열대우림의 파괴는 온실가스를 저장할 수 있는 여지를 더욱 줄이고 있다고 분석했다. 한스 요아힘 셸른훔버 독일 포츠담대 지구물리학 교수는 “이번 연구는 온실가스 배출로 인한 지구온난화가 단순히 남극과 북극의 빙하를 녹이기 때문에 문제가 되는 것이 아니라 지구의 회복 탄력성을 악화시켜 최악의 상황으로 몰고 가기 때문이라는 것을 보여 준다”고 설명했다. 영국 이스트앵글리아대 필 윌리엄슨 박사도 “파리기후협약에서 세계 정상들이 약속한 ‘지구 온도 2도 상승 억제’에서 2도라는 기준은 과학적 측면에서 인류가 이뤄 놓은 문명의 붕괴를 막을 수 있는 유일한 마지노선”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘오르지 못할 나무는 쳐다보지도 말라’는 옛말이 있지만, 온라인 데이트 시장에서는 이 말이 전혀 적용되지 않는다는 연구 결과가 나왔다. 또 남성은 여성의 나이를 주로 따지고, 여성은 남성의 학력을 주요 포인트로 여겼다. 미국 미시건대 복잡계연구센터·물리학과·사회학과와 세계적인 복잡계 연구기관인 뉴멕시코 산타페연구소 공동연구팀이 미국의 대표적인 대도시 뉴욕, 보스턴, 시카고, 시애틀 4곳의 온라인 데이트 웹사이트 자료를 분석한 결과 남녀 모두 자신보다 능력이나 외모가 나은 사람과 데이트하기를 원하는 것으로 나타났다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 9일자에 실렸다. 연구팀은 2014년 1월 한 달 동안 4개 도시에서 운영되는 온라인 데이팅 사이트에서 주고받은 메시지를 이용해 이성으로부터 데이트 신청 메시지를 받은 횟수, 이들의 인기도 등을 정량분석했다. 분석 결과 남성은 자신의 인기도보다 26%, 여성은 23% 높은 이성을 선호하는 것으로 조사됐다. 반면 자신보다 인기도가 낮은 이성에게 연락하는 경우는 거의 없는 것으로 나타났다. 이와 함께 온라인 데이트 시장에서 여성은 ‘연령’, 남성은 ‘학력’이 선택의 중요한 요소로 작용하는 것으로 조사됐다. 여성의 경우 10대 후반부터 70대까지 다양했는데 나이가 들어갈수록 인기는 떨어졌으며, 남성은 40대부터 50대 초반에 인기의 정점을 찍는 것으로 나타났다. 남성의 경우에는 대학원 졸업 이상의 학력을 가진 사람들의 인기가 가장 높았으며 여성은 대학원 졸업자보다 대학 졸업자의 인기가 더 높았다. 한편 남녀 모두 자신이 선호하는 이성에게는 문자 메시지를 좀더 길게 보내고 단어도 신중하게 고르는 것으로 분석됐다고 연구팀은 설명했다. 엘리자베스 브루흐 미시건대 박사는 “온라인 데이트 신청은 직접 얼굴을 마주 보는 대면 상황보다 쉽고 실패에 대한 부담감이 없기 때문에 자신이 속해 있다고 생각하는 그룹이 아닌 보다 나은 사람에게 시도하는 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 '행성 사냥꾼'이 본격적인 임무수행에 앞서 거한 '몸풀기'로 존재감을 과시했다. 지난 6일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주망원경 '테스'가 촬영한 혜성 'C/2018 N1'의 모습을 영상으로 공개했다. 차세대 외계행성 탐색 우주망원경인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위로 이 때문에 차세대 행성 사냥꾼이라는 별칭이 붙었다. 이번에 NASA가 공개한 C/2018 N1 영상은 지난달 25일 TESS가 촬영한 것으로, 본격적인 가동에 앞선 테스트 성격으로 이루어졌다. 화면 상에서 C/2018 N1은 오른쪽에서 왼쪽으로 움직이는 밝은 점으로 보인다. 또한 혜성 특유의 '꼬리'는 태양풍의 영향으로 인해 움직이며 이 밖에도 희미하게 빛나는 화성과 여러 소행성의 모습도 영상에서 확인할 수 있다. C/2018 N1은 지난 6월 25일 지구에 근접하는 천체를 감시하는 NASA의 ‘네오와이즈'(Neowise) 프로젝트를 통해 처음 포착됐으며 거리는 지구 기준 약 4800만㎞ 떨어져 있다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "우리의 새 행성 사냥꾼이 우주를 볼 준비가 됐다는 사실에 기분이 오싹할 정도"라면서 "우주에는 별보다 더 많은 행성이 존재하는데 낯설고 환상적인 그곳을 발견할 날을 학수고대하고 있다"고 밝혔다. 한편 지난 2009년 발사된 케플러 우주망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 불릴 만큼 큰 성과를 거뒀다. 지금까지 확인된 외계행성만 2342개, 또한 2245개의 외계행성 후보가 케플러 우주망원경의 ‘작품’이다. 이중 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 가지고 있을 가능성이 높다. 그간 케플러 우주망원경이 심각한 고장에도 임무를 성실히 수행하는 사이 지구 상에서는 이를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 준비해왔는데 그 결실이 바로 TESS다. 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하게 된다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이어 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

정처없이 우주를 떠도는 일명 '떠돌이 행성'이 미국 연구팀에 의해 새롭게 이름을 올렸다. 최근 미국 애리조나 주립대학 등 연구팀은 지구에서 약 20광년 떨어진 곳에 위치한 ‘SIMP J01365663+0933473’이 떠돌이 행성으로 확인됐다는 연구결과를 ‘천체물리학저널'(The Astreophysical Journal)에 발표했다. 태양계의 '큰형님' 목성보다 질량이 12.7배나 더 큰 SIMP J01365663+0933473은 사실 지난 2016년 거대 전파 망원경인 VLA(Very Large Array)에 처음 포착됐다. 당시 전문가들은 이 천체를 갈색왜성으로 분류하고 연구를 진행해왔으나 이번에 연구팀은 떠돌이 행성으로 결론지었다. 갈색왜성은 목성 질량의 13배에서 80배 사이의 천체로 행성과 달리 핵융합 반응을 일으킬 수 있으나 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 없어 흔히 실패한 별로 불린다. 곧 태양같은 항성이라고 하기에는 작고 그렇다고 행성으로 보기에는 큰 것이 갈색왜성이다. 이에반해 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 태양 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 정처없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 '고아 행성', '떠돌이 행성' 혹은 '유목민 행성'이라고도 부른다. 모항성의 중력권 내에서 공전하지 않는 이들 떠돌이 행성은 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것이다. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다. 이번에 연구팀이 밝혀낸 SIMP J01365663+0933473의 특징은 먼저 2억 년 정도의 어린 나이로 표면 온도는 825°C로 '핫'하다는 사실이다. 특히 이 행성에서 지구의 오로라와 같은 현상이 관측됐는데 연구팀은 목성의 약 200배에 달하는 강한 자기장이 이와 연관돼 있을 것으로 보고있다. 논문의 선임저자인 멜로디 카오 박사는 "SIMP J01365663+0933473는 행성과 갈색왜성의 경계에 서있다"면서 "항성과 행성에서 발생하는 자기장을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 설명했다. 이어 "전파 망원경을 이용한 이번 연구를 통해 향후 좀처럼 찾기힘든 다른 떠돌이 행성을 비롯한 여러 외계행성을 발견할 수 있을 것"이라고 내다봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

김기남,김현석,고동진 등 3명의 부문장이 공동CEO정현호 사업지원TF사장, 이재용 부회장 비서실장역할반도체, 휴대폰 등 완벽한 사업 포트폴리오가 최대 장점흔히 삼성전자에 대해 ‘완벽한 사업 포트폴리오’를 가지고 있다고 이야기한다. 완성품(가전, 휴대폰)과 부품(반도체, 디스플레이)을 모두 세계 최고 수준으로 만들어 내기 때문에 어떤 환경에서도 견조한 실적을 이어갈 가능성이 높다는 뜻이다. 반도체가 실적이 그다지 좋지 않으면 휴대폰이 실적을 이끌고, 휴대폰이 별로 좋지 않으면 반도체가 뒤를 받쳐주며 꾸준히 견조한 실적을 보이고 있다. 삼성전자 반도체는 지난해 역사상 처음으로 종합반도체 매출에서 인텔을 제치고 업계 1위에 올랐다. 4차산업혁명 시대가 도래함에 따라 고성능∙고용량 반도체의 수요는 계속 늘어날 것으로 전망된다. 삼성전자의 뼈대는 3개의 사업 부문이며, 이 부문을 이끌고 있는 3명의 부문장이 삼성전자의 공동 CEO를 맡고 있다. 김기남, 김현석, 고동진 세명의 CEO는 모두 지난해 11월 부문장으로 새로 선임됐다. 3명 모두 개발자 출신의 엔지니어로, 삼성전자의 현재를 만든 핵심 제품 개발을 이끌어온 주역이라는 공통점이 있다.DS(디바이스 솔루션∙반도체) 부문을 이끄는 사람은 김기남 사장이다. 김 사장은 반도체 부분을 총괄 경영하는 동시에 선임 CEO로서 삼성전자의 실질적인 대표 역할을 하고 있다. 김 사장은 강릉고, 서울대 전자공학과를 졸업하고 1981년 삼성에 입사해 D램 개발실장, 반도체연구소장 등 삼성 반도체 개발의 핵심 역할을 해왔다. 한국과학기술원(석사)과 UCLA(박사)에서 학위를 마치는 등 40년 가까이 반도체 개발에만 몰두해온 ‘전문가 중의 전문가’다. 삼성디스플레이 대표이사, 메모리사업부장, 시스템LSI 사업부장 등 삼성전자 부품 부분의 요직을 두루 거쳤다. CE(소비자가전) 부문장인 김현석 사장은 12년째 세계 1위 자리를 지키고 있는 ‘삼성 TV 성공신화’를 직접 써내려온 인물이다. 동국대 부속고와 한양대 공대(전자공학), 포틀랜드 스테이트대학(석사)을 졸업하고 삼성전자에 입사한 김 사장은 영상디스플레이(VD)사업부에서 줄곧 일하며 개발팀장, 상품전략팀장 등 TV 개발 관련 주요 직책을 두루 거쳤다. 보르도TV, LED TV, QLED TV 등 삼성전자 TV 역사의 주요 제품의 탄생에 주역을 맡아 왔다.IM(IT&모바일) 부문장인 고동진 사장은 경성고와 성균관대 산업공학과를 졸업하고 1984년 삼성전자에 입사해 통신연구소, 정보통신총괄 유럽연구소장, 무선사업부 개발실장 등을 역임했으며, 2015년 12월 무선사업부장에 선임됐다. 개발 뿐만 아니라 기획, 인사 부서에서도 상당 기간 일했다. 무선사업부장이 되고 얼마 안된 지난해 가을 ‘노트7 발화사태’라는 최악의 위기를 맞았으나, 이를 성공적으로 극복하고 갤럭시 S8, 갤럭시 노트8 등 후속작들을 성공시켰다. 정현호 사장은 삼성전자 사업지원T/F 사장이다. 삼성전자 사업지원 TF는 삼성전자와 다른 전자 계열사 간 시너지를 내기 위해 만들어진 사실상의 컨트롤타워다. 과거 미전실에서 인사지원팀을 맡았던 정 사장은 덕수정보산업고, 연세대를 졸업한 뒤 미국 하버드대에서 석사 학위를 받아 이재용 부회장의 ‘하버드대 인맥’으로 분류된다. 이 부회장 구속에 대한 책임을 지고 미전실 간부들이 사퇴한 지 7개월여 만에 현직으로 다시 돌아올 정도로 이 부회장의 최측근으로 꼽힌다. 노희찬 사장(CFO∙경영지원실장)은 전세계 73개국 32만여명의 임직원을 거느린 삼성전자의 ‘집안살림’을 맡고 있다. 노 사장은 성광고와 연세대(경제학)를 졸업하고 1988년 삼성전자에 입사해, 구주총괄 경영지원팀장, 지원팀장 등 경영지원 분야 주요부서를 두루 거쳤다. 2017년말 삼성전자 CFO에 선임됐다. 의료기기사업부장인 전동수 사장은 대륜고와 경북대 전자공학과 졸업 이후 삼성전자에 입사해 메모리사업부장을 역임한 반도체 전문가다. 2013년말 삼성SDS 대표이사로 선임됐다가 2015년말 삼성전자로 복귀해 의료기기사업부를 이끌고 있다. 전임 CEO였던 권오현 회장은 종합기술원 회장으로 연구개발 부분에서, 윤부근 부회장은 CR(Corporate Relation) 부분, 신종균 부회장은 인재육성 부분에서 경영자문과 후진양성에 진력하고 있다. 커뮤니케이션팀장이었던 이인용 전 사장은 사회봉사단장을 맡아 삼성전자의 사회공헌활동을 총괄하고 있다. 그는 삼성전자가 추구하는 가치, 경영이념을 구현할 수 있는 새로운 사회공헌의 철학과 방향성을 정하는 임무를 맡았다. 　 삼성전자는 각 부문 아래 사업부가 있는 체제로, 사업부장들은 부문장 아래에서 각 사업부를 직접 이끈다. IM부문 김영기 네트워크사업부장은 경기고를 졸업한 뒤 서울대에서 전자공학, 서던캘리포니아대에서 통신공학(석∙박사)을 전공한 네트워크 분야 최고 전문가다. 5G 시대를 맞아 삼성전자 네트워크 사업의 새로운 전기를 마련하는 임무를 맡고 있다. DS 부문은 메모리사업부, 시스템LSI사업부, 파운드리사업부로 나뉘어 있다. 진교영 삼성전자 메모리사업부장(사장)은 서울고를 거쳐 서울대 전자공학과 석∙박사를 마쳤으며, 메모리 공정설계와 D램 소자개발의 세계적 권위자로 삼성전자 메모리의 ‘초격차 기술’을 계속 이어나가는 선봉 역할을 맡고 있다. 강인엽 시스템 LSI사업부장(사장)은 여의도고와 서울대 전자공학, UCLA 전기전자공학(박사)을 졸업했다. 퀄컴에서 13년간 통신칩 개발을 주도했으며, 2010년 삼성전자에 입사해 SOC(System On Chip) 기술수준을 크게 끌어올렸다. 정은승 파운드리사업부장(사장)은 전주고, 서울대 물리교육학(학사), 물리학(석사), 텍사스대 물리학(박사)을 졸업했으며, 삼성전자 시스템LSI 사업 초기부터 주요 공정개발을 주도해 왔다. CE부문 한종희 영상디스플레이사업부장(사장)은 천안고와 인하대 전자공학과를 졸업하고 삼성전자에 입사해 줄곧 TV개발 분야에서 선도적인 역할을 해왔다. 이종락 논설위원 jrlee@seoul.co.kr