멕시코의 최고 명문인 멕시코국립자치대학교(UNAM)에 최연소 대학생이 탄생했다. 화제의 주인공은 당당하게 입학시험을 통과하고 가을학기부터 의용물리학을 전공하게 된 카를로스 산타마리아. 이제 어엿한 대학생이 됐지만 그는 올해 겨우 12살이다. 중남미에서 가장 오랜 역사를 자랑하는 멕시코국립자치대학교의 개교 이래 최연소 학생이다. 초중교 과정을 검정고시로 패스하고 어려운 입학시험까지 통과한 산타마리아는 8살 때부터 이미 천재적 기질을 보였다. 검정고시를 준비하면서 분석화학과 생물물리학 등을 디플로마도 과정에서 이수했다. 디플로마도는 멕시코 대학에서 전공지식의 깊이를 더하기 위해 개설하는 비정규 과정이다. 그런 그에게도 입학시험은 쉽지 않았다. 멕시코 최고 대학인 멕시코국립자치대학교 자연과학과에 입학하려면 120문제를 풀어야 한다. 17문제 이상을 틀리면 낙방이다. 산타마리아는 105문제를 풀어 합격통지를 받았다. 산타마리아는 "종합적인 계산력이 좀 떨어지는 것 같다"며 "틀린 15개 문제 모두 계산력과 관련된 문제였다"고 말했다. 현지 언론은 그런 산타마리아를 "시험을 치른 뒤 자신의 약점을 정확하게 파악하는 걸 보면 12살 어린이라고 보기 힘들다"며 "공부에 관한 한 타고난 재질을 갖고 있는 게 분명하다"고 높이 평가했다. 산타마리아는 "그저 많이 배우고 싶을 뿐"이라며 "형과 누나들이 문을 닫고 상대해주지 않는다면 창문으로 넘어가 친해질 자신이 있다"고 말했다. 그는 "무엇이든 시작이 중요하다고 생각한다"며 "하루 빨리 대학공부를 시작하고 싶다"고 덧붙였다. 현지 언론은 "가을학기 첫 수업이 있는 6일(현지시간) 부모의 손을 잡고 학교에 가면 산타마리아는 부모의 손을 잡고 등교한 첫 대학생이라는 타이틀도 갖게 될 것"이라고 보도했다. 사진=멕시코국립자치대학교 손영식 해외통신원 voniss@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 새로운 행성사냥꾼이 공식적으로 업무를 시작했다. 태양에서 비교적 가까운 거리에 있는 별들의 행성계를 찾아내기 위해 설계된 TESS(Trans Exoplanet Survey Satellite) 우주망원경은 지난 25일(현지시간)부터 과학 데이터를 수집하기 시작했다고 TESS 미션팀이 발표했다. TESS는 8월에 이 초기 데이터를 지구로 전송할 것이며, 1궤도 주기인 13.5일 후 새로운 관측이 이루어질 것이라고 미션팀이 성명서에서 밝혔다. NASA 천체물리학 파트의 폴 헤르츠 부장은 “우리 행성 사냥꾼이 새로운 세계를 찾기 위해 태양계 뒤뜰을 빗질할 준비가 된 것을 기쁘게 생각한다”면서 “우주에는 별보다 더 많은 행성들이 있는데, 우리는 이상하고 환상적인 세계를 발견해낼 수 있기를 기대한다”고 소감을 밝혔다. TESS는 지난 4월 18일 지구 주위의 궤도에 진입한 다음 기기들의 작동 상태를 확인하기 위해 테스트를 받았고, 5월에 첫 번째 사진인 테스트 이미지를 보내왔다. 그 이미지는 20만 개의 별을 보여주었는데, 그 중 많은 별들이 적어도 각각 하나의 행성을 갖고 있을 거라고 보고 있다. TESS는 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 방법이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 팀은 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 거라고 자신있게 말했다. 그러나 케플러는 1차 임무 중 하늘의 한 작은 한 구역을 작업장으로 제한한 반면, TESS는 계획된 2년 간의 관측기간 동안 거의 모든 하늘을 '빗질'할 계획이다. 이 조사는 하늘에 있는 20만 개의 가장 밝은 별에 중점을 둘 것이다. 말하자면 별지기들에게 친숙한 별자리의 거의 모든 별들 주위를 뒤져 외계행성을 찾아낸다는 듯이다. 미션 팀은 TESS가 지구 크기를 포함한 외계행성 약 1600개를 새로 발견해낼 것으로 기대하고 있다. TESS가 발견할 일부 행성들은 앞으로 발사될 제임스웹 우주망원경의 연구 대상이 된다. 제임스웹은 해당 행성의 대기를 연구하는 등, TESS가 관리할 수 있는 것보다 더 자세하게 행성의 특징을 파악하게 될 것이다.​ TESS의 최종 과학궤도는 다른 우주선이 사용하지 않던 궤도로, 지구상에서 가까이는 10만 8000km, 멀리는 37만 3000km 거리의 13.5일짜리 타원형 궤도이다. 이 궤도는 매우 안정적이며 TESS는 낮은 방사능 노출과 온도 편차의 환경에 있을 것이라고 TESS팀원들이 설명했다. TESS의 기본 미션은 적어도 2년 동안 지속될 예정이다.​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

우주는 어디에서부터 시작될까? 현재 국제적으로 지상 100㎞ 이상이 우주라고 정의되고 있다. 이 고도 100㎞ 선을 ‘카르만 라인’이라 하는데, 이것이 국제항공연맹(FAI)에서 규정한 지구와 우주의 경계이다. 그러니까 국제적으로 100㎞를 넘어선 비행이라야 우주에 다녀온 것으로 공식 인정된다는 뜻이다. 카르만 선은 헝가리계 미국의 엔지니어이자 물리학자인 시어도어 본 카르만이 도입한 것이다. 그런데 이 100㎞ 선이 아래로 20㎞는 더 내려와야 한다는 연구가 발표되어 관심을 끌고 있다. 과연 우주의 경계는 무엇을 기준으로 정하며, 왜 20㎞ 더 끌어내려야 할까? 미국 하버드-스미소니언 천체 물리학 연구소의 조나단 맥도웰 박사가 새 연구를 내놓았는데, 그의 계산이 정확하다면, 지구 대기의 영역은 더욱 축소되고 우주의 경계가 생각보다 가까이 있다는 사실을 받아들여야 한다. 기존의 개념보다는 20㎞ 더 가깝다. 국제우주학회지 ‘악타 아스트로노티카’(acta astronautica) 10월호에 게재될 맥도웰의 논문에 따르면, 많은 과학자들이 받아들이는 카르만 선은 실제 궤도 데이터를 고려하지 않은 잘못된 데이터 해석을 기반으로 설정된 것이다. 데이터를 해석하는 일은 맥도웰의 장기로, 그는 여가 시간이 나면 지구상의 모든 로켓 발사기록을 세심하게 수집하고 해석한다. 이런 작업 결과 맥도웰은 “우주는 어디에서 시작됩니까?”라는 질문에 확실한 해답을 찾아냈다는 것이다. 북미항공우주방위사령부(NORAD)에서 수집한 약 4만 3000개의 인공위성 궤도 데이터를 검토한 결과, 맥도웰은 그들은 카르만 선보다 훨씬 높은 궤도를 선회했으며, 궤도 공간에 잘 안정되어 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 이들 위성 중 약 50기의 움직임이 눈에 띄었는데, 미션이 끝나고 지구 대기권으로 재진입하는 동안, 이 위성들은 100㎞ 이하 고도에서 지구를 적어도 2회 완전 선회했다. 예컨대, 1977년 소련의 일렉트론-4 위성은 85㎞ 고도에서 지구 궤도를 10번 돈 끝에 대기권으로 들어와 불탔다. 이 사건들로부터 우주의 물리학이 여전히 카르만 선 아래서 확정적이지 않음이 분명히 드러났다. 맥도웰은 수학적 모델을 사용하여 다양한 위성이 마침내 궤도를 벗어나 대기권에서 불타는 정확한 지점을 찾아냈다. 그것은 66~88㎞ 사이에 있었다. 보통 우주선이 고도 80㎞ 이하로 떨어졌을 때 다시 우주로 돌아갈 희망은 없는 것으로 밝혀졌다. 지구 대기의 가장 차가운 벨트인 중간권(mesopause)은 지구 표면 위로서 대략 50~80㎞ 정도 뻗어 있다. 여기에서 대기의 화학적 조성은 크게 변화하기 시작하고 대전 입자는 더욱 풍부해진다. 맥도웰은 중간권 아래쪽 경계 이하에서 지구의 대기가 공기 중의 물체를 부양할 수 있는 강한 양력을 발생할 수 있는 것이 분명하다는 결론을 내렸다. 맥도웰이 새로운 우주의 경계로 고도 80㎞를 선택한 것은 이런 이유들을 감안한 결과였다. “유성이 70~100㎞ 고도 범위에서 보통 붕괴되는데, 이는 이곳이 대기의 중요한 구역이라는 증거 중 하나라는 것에 주목할 가치가 있다”라고 맥도웰은 밝혔다. 지구상에서의 일상적인 삶이 당신을 힘들게 할 때 우주가 조금 더 내게 가까이 다가왔다고 생각하면 조금은 기운을 얻을 수 있을지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사의 손길이 남아있는 오래된 주택이 매물로 나왔다. 영국 메트로 등 현지 언론의 25일 보도에 따르면 케임브리지에 있는 이 주택은 스티븐 호킹 박사의 재혼 상대였던 일레인 메이슨과 1990~2000년까지 함께 살았던 집이다. 1990년에 신축된 이 주택은 첫 번째 아내인 제인과 세 아이들을 떠나 두 번째 아내인 일레인과 새로운 삶을 시작한 장소였다. 방 3개의 이 집은 비록 오래된 인테리어이긴 하나 고풍스럽고 아늑한 느낌이 물씬 풍기며, 휠체어를 타는 호킹 박사가 바닥의 긁힘을 방지하기 위해 직접 요청한 오크 마루가 깔려 있다. 이밖에도 각종 편의시설이 휠체어에 앉은 호킹 박사의 눈높이에 맞춰 제작됐으며, 이러한 흔적이 고스란히 남아있는 것으로 알려졌다. 호킹 박사는 이 집에서 지내는 동안 무엇과도 바꿀 수 없는 연구 성과와 명예를 얻었다. 그는 이 집에 사는 동안 그의 상징과도 같은 블랙홀과 관련한 다양한 저서와 강연활동 등을 이어갔다. 호킹 박사는 2000년 이 집을 떠났고, 유명 건축가에게 인근 지역에 새로운 스타일의 주택 건축을 의뢰한 뒤 그곳으로 거처를 옮겼다. 함께 살았던 일레인과는 2006년 이혼했다. 간호사였던 일레인은 호킹 박사와 결혼한 뒤 움직일 수 없는 호킹 박사를 학대한 것으로 알려졌다. 현재 소유주는 5년 전 이 집을 구매했지만 거주지를 옮기게 되면서 집을 내놓게 됐다고 설명했다. 현지 매체에 따르면 호킹 박사가 살았던 이 주택의 예상 매매가는 66만 5000파운드, 한화로 약 9억 8300만원 정도다. 한편 호킹 박사는 현지시간으로 지난 3월 14일 자택에서 76세로 타계했다. 영국 케임브리지 대학원에 입학해 수학하던 중 전신 근육이 서서히 마비되는 루게릭병인, 근 위축성 측색경화증(ALS) 진단을 받고 사망 직전까지 투병했다. 당시 진단 의사는 호킹 박사에게 1~2년밖에 살 수 없다는 시한부 선고를 내렸지만, 이후 박사학위를 취득, 뛰어난 연구성과로 케임브리지대 석좌교수와 이론물리학자가 됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

화성의 지하 깊은 곳에서 큰 호수가 발견되면서 생명체 존재 여부가 초미의 관심사로 떠오르고 있다. 유럽우주기구(ESA)가 발사한 탐사기 ‘마스 익스프레스’가 화성 궤도를 돌면서 고성능 레이더 장치로 탐지한 결과, 화성 지하에서 커다란 호수를 발견했다고 미국 과학잡지 사이언스가 25(현지시간) 전했다. 이탈리아 국립우주물리학 연구소 등은 2012년 5월~2015년 12월 사이에 화성 남극 주변을 관측한 데이터를 분석한 논문에서 이 같은 주장했다. 레이더 전파 반사에서 두께 1.5㎞의 얼음층 밑에 물로 여겨지는 층이 폭 20㎞에 걸쳐 호수처럼 형성돼 있는 사실을 발견했다. 물이 있는 얼음층 바닥의 온도가 영하 약 70도에 이르지만, 염분이 많고 얼음층의 압력으로 액체 상태로 존재하는 것으로 추정된다. 그래서 생명체가 존재할 가능성은 아주 낮은 것으로 평가됐다. 국립우주물리학 연구소 관계자는 “생명체에는 좋은 환경이 아니지만, 수중 단세포생물 등이 존재할 가능성은 충분하다”고 주장했다. 지구의 남극과 그린란드에도 얼음층 밑에 호수가 있으며 미생물이 서식하고 있기 때문이다. 따라서 화성에도 비슷한 지하호수가 있다면 생명체가 존재할 가능성을 있다는 것이다. 태양에서 평균거리로 2억 2800만㎞ 떨어진 화성은 지금보다 대기가 짙고 온난했던 40억년 전에는 지표면에 물이 흐른 것으로 전해졌다. 하지만 현재는 대기가 희박해져 기압이 내려갔기 때문에 지표면의 물이 증발하고 북극과 남극 주변에만 수분이 얼음 상태로만 존재하는 것으로 보인다. ‘마스 익스프레스’는 2003년 화성으로 쏘아 올려졌으며, 본체가 화성 주위 궤도를 돌면서 탐사를 하고 있다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

미국에서 11살밖에 안 된 한 소년이 벌써 대학 졸업장을 받아 화제가 되고 있다. CNN 등 현지언론은 22일(이하 현지시간) 미국 플로리다주(州)에 사는 11세 소년 윌리엄 메일리스가 지난 21일 같은 주에 있는 세인트피터즈버그 칼리지 졸업식에서 준학사 학위를 수여받았다고 전했다. 메일리스는 또래 아이들과 달리 조기에 학위를 받은 이유는 천체물리학자라는 꿈 때문이다. 소년은 “과학을 통해 세상에 신의 존재를 입증하고 싶다”며 포부를 드러내기도 했다. 이날 대학총장 톤주아 윌리엄스 박사는 CNN 계열 베이뉴스9과의 인터뷰에서 “메일리스가 이룬 성과에 완전히 매료됐다”면서 “메일리스는 매우 똑똑할 뿐만 아니라 매우 개방적이고 협동적”이라며 칭찬을 아끼지 않았다. 소년은 2년 전인 2016년 고등학교를 조기에 졸업하고 이 대학에 입학하면서 한 차례 여러 언론의 주목을 받았다. 당시 메일리스의 부모는 아들이 뭔가를 배우는 속도가 항상 빨랐다고 말했다. 소년의 부친에 따르면, 아들은 1세 때 덧셈, 2세 때는 곱셈까지 간단한 산수를 깨우쳤고 4세 때는 방정식을 푸는 등 대수학을 배웠다. 메일리스는 왜 그렇게 공부를 잘 하느냐는 질문에 “누구나 신에게 선물을 받게 되는 데 난 지식과 과학, 그리고 역사 분야에 대한 선물을 받은 것 같다”고 답했다. 소년은 이미 2년제 대학을 졸업했지만 앞으로 학업을 계속해 나갈 생각이다. 이미 4년제 대학인 사우스플로리다대에 입학이 허가돼 다음 달부터 수업을 받는 것으로 전해졌다. 끝으로 메일리스는 “이제 내 목표는 18세가 될 때까지 박사 학위를 취득하는 것”이라며 자신감을 드러냈다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

개는 말할 것도 없고 1·2 코니 윌리스 지음/최용준 옮김/아작/각 권 400·416쪽/각 권 1만 4800원시간 여행은 늘 인기 있는 이야기다. 1949년 수학자 쿠르트 괴델은 아인슈타인의 방정식을 연구하다 시간 여행의 가능성을 포함하는 우주 모형을 고안해 낸다. 수십 년이 지난 이후에는 시간 여행을 진지하게 다룬 논문이 물리학 저널에 실리기도 했다. 언뜻 이상하고 불가능해 보이는 가정을 논리적으로 탐구해 나가는 일 역시 과학이기 때문일까. 과학소설에서도 시간 여행은 가장 사랑받는 소재다. 오늘도 과학소설 속 많은 주인공들이 과거로 떠나 시간모순을 바로잡느라 바쁘다.과학소설의 그랜드마스터 코니 윌리스도 여러 편의 시간 여행 소설을 썼다. 윌리스의 ‘개는 말할 것도 없고’는 ‘옥스퍼드 시간 여행 시리즈’의 두 번째 장편소설이다. 시간 여행을 통해 과거의 역사를 연구하는 옥스퍼드 역사학과 시간 여행자들의 이야기를 다루고 있다. 이 세계에서 시간 여행은 복잡한 계산과 준비 과정을 거쳐 과거의 특정 시점으로 ‘강하’하는 기술이다. 놀라운 기술이지만 현실에서나 소설 속에서나 늘 돈이 문제다. 시간모순을 허용하지 않는 자연법칙 때문에 과거에서 현재로 무언가를 가져올 수는 없다는 것이 알려지자 시간 여행의 상업적 가능성에 주목하던 기업들은 흥미를 잃는다. 가난한 역사학자와 과학자들에게는 연구비가 필요하다. 사건은 지원금을 따내기 위해 부유한 슈라프넬 여사의 ‘코번트리 성당의 완벽한 복원’ 의뢰를 수행하던 시간 여행자들이 과로에 시달린 끝에 작은 실수를 저지르며 시작된다. 그리고 그 실수 때문에 인류의 역사가 바뀔지도 모르는 위기가 발생한다. 윌리스 특유의 스타일은 독자를 당황하게 만든다. 그만큼 호불호가 갈리는 작가이기도 하다. 인물들은 끊임없이 떠들고, 주인공은 얼떨결에 사건에 휘말리며, 이야기는 종잡을 수 없는 전개로 흘러간다. 책장을 넘기는 우리는 시차증후군에 걸린 네드만큼이나 혼란스럽다. 하지만 그건 현실의 사건이 전개되는 방식과도 닮아 있다. 그러니 쏟아지는 세부사항들 속에서 굳이 핵심을 발견하려고 애쓰기보다는 생생한 역사의 사건 현장을 그냥 느긋하게 즐기는 것도 시간 여행을 즐기는 하나의 방법이다. 읽기만 해도 귀가 따가운 대화들을 쫓아가다 보면 19세기 템스강의 풍경이 눈앞에 선명히 펼쳐지고, 어느새 당신도 보트 위에서 네드와 함께 팔 아프게 노를 젓고 있을 것이다. 말마따나, ‘신은 디테일에 있으니까’.

얼마 전 한 걸그룹 멤버가 혼자 곱창집 야외 테이블에서 곱창을 맛있게 먹는 장면이 전파를 탔습니다. 방송 이후 해당 곱창집은 줄을 서서 기다려야 할 정도가 됐고 전국의 곱창 판매가 급증했다고 합니다.불과 3~4년 전까지만 해도 식당에서 혼자 밥을 먹는 것은 주위 시선을 의식해야 하는 무척 어색한 일이었습니다. 그렇지만 1인 가구 숫자가 늘어나면서 혼자 식사를 하는 ‘혼밥’이나 혼자 술잔을 기울이는 ‘혼술’ 문화가 점점 확산되고 있는 분위기입니다. 혼밥 인구의 증가는 한국뿐만 아니라 전 세계적인 추세인 모양입니다. 인문사회학자들뿐만 아니라 과학자들까지도 혼밥 문화가 개인과 사회에 미치는 영향을 분석하는 시도를 하고 있으니 말입니다. 물론 아직까지 혼밥에 대한 직접적인 연구는 많지 않지만 혼자 하는 식사가 우울증이나 심혈관 질환, 비만, 대사증후군 등과 연관돼 있다는 연구결과들이 간혹 눈에 띄곤 합니다. 국내에서 ‘왜 맛있을까’라는 제목으로 번역된 영국 옥스퍼드대 실험심리학과 찰스 스펜스 교수의 책 ‘미식물리학’(Gastrophysics)에서는 약 18만명의 청소년과 어린이를 대상으로 한 연구결과를 소개하며 가족과 정기적으로 식사를 같이하는 아이들이 비만에 걸릴 확률이 12% 낮고 건강한 음식을 먹을 확률은 25% 높다고 지적하고 있습니다. 영국 경제분석기관인 옥스퍼드 이코노믹스와 세인즈버리 국립사회연구센터도 최근 8000명의 영국 성인남녀를 대상으로 한 설문조사 결과를 발표해 주목받고 있습니다. 설문조사 결과에 따르면 혼밥은 정신질환을 제외한 다른 어떤 요인들보다 개인의 행복감을 떨어뜨리는 원인이 된다고 합니다. 또 연구팀은 혼밥을 하는 분위기가 식사량, 식사의 종류, 식사과정에서 나타나는 신진대사 등에 나쁜 영향을 미칠 수 있다고 지적하고 있습니다. 그렇지만 다른 한편에서는 남성과 여성, 연령, 국가마다 다른 식습관 등 혼밥에 영향을 미칠 수 있는 요인들이 무수히 많기 때문에 무조건 “혼밥은 건강에 나쁜 영향을 미친다”라고 잘라 말하기 어렵다고 비판하고 있습니다. 호주 퀸즐랜드공과대학 보건학과 캐서린 한나 교수는 사람들의 식사 장면을 촬영하고 인터뷰 조사를 실시했습니다. 그 결과 혼밥은 건강상 문제나 개인적 성향, 사회경제적 상황 등에 따라 선택되며 건강에 치명적 영향을 미친다고 단정하기는 어렵다고 주장했습니다. 영국 글래스고대 약대 나비드 새터 교수 역시 체중 조절 같은 건강관리 차원에서 이뤄지는 혼밥의 사례가 더 많다는 연구결과를 발표하기도 했습니다. 새터 교수팀은 사람들이 타인들과 어울려 식사를 하는 경우 혼자 먹을 때보다 식사량이 평소보다 1.5~2배 정도 늘어난다는 분석결과를 제시하며 건강 관리를 위해 식이조절이 필요한 사람들은 혼밥이 적절하다고 충고하기도 했습니다. 또 혼자 식사를 하는 경우 ‘간단히 해치우기’ 위해 패스트푸드 같은 정크푸드를 먹는다고 생각하지만 연구팀의 분석결과 연령대가 젊을수록 혼밥을 할 때도 건강식을 찾는 경우가 많은 것으로 나타났습니다. 좀 뻔한 얘기 같지만 혼밥을 하는 상황에 대해 본인이 어떻게 생각하는가가 건강에 상당한 영향을 미친다고 전문가들은 지적하고 있습니다. 미국 시카고대 신경생리학과 스테파니 카치오포 교수는 혼자 식사할 때 외로움을 느끼는 경우, 지방과 칼로리 섭취량이 급증하고 건강에 악영향을 미친다는 연구결과를 발표하기도 했습니다. 인간이 누릴 수 있는 즐거움 중 ‘먹는 것’은 빠질 수 없습니다. 사실 혼자가 편해서 혼밥을 즐기는 이들도 있겠지만 우리 사회에서는 사회경제적 상황 때문에 어쩔 수 없이 혼밥을 하는 이들이 더 많은 것 같습니다. 이들에게 타인과 함께하는 식사의 즐거움을 되돌려 주기 위해서 과학계와 우리 사회는 어떻게 하는 것이 좋을까 고민해야 할 때가 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

얼마 전 한 걸그룹 멤버가 혼자 곱창집 야외 테이블에서 곱창을 맛있게 먹는 장면이 나오는 프로그램이 전파를 탔습니다. 방송 이후 해당 곱창집은 줄을 서서 기다려야 할 정도가 됐고 전국의 곱창 판매가 급증했다고도 합니다. 불과 3~4년 전까지만 해도 식당에서 혼자 밥을 먹는 것은 주위 시선이 의식되는 무척이나 어색한 일이었습니다. 그렇지만 1인 가구 숫자가 늘어나면서 혼자 식사를 하는 혼밥이나 혼자 술잔을 기울이는 혼술 문화가 점점 확산되고 있는 분위기 입니다.혼밥 인구의 증가는 한국 뿐만 아니라 전 세계적인 추세인 모양입니다. 인문사회학자들 뿐만 아니라 과학자들까지도 혼밥 문화가 개인과 사회에 미치는 영향을 분석하려 시도를 하고 있으니 말입니다. 물론 아직까지 혼밥에 대한 직접적인 연구는 많지 않지만 혼자 하는 식사가 우울증이나 심혈관질환, 비만, 대사증후군 등과 연관돼 있다는 연구결과들은 간혹 눈에 띄곤 합니다. 국내에서 ‘왜 맛있을까’라는 제목으로 번역된 영국 옥스퍼드대 실험심리학과 찰스 스펜스 교수의 책 ‘미식물리학’(Gastrophysics)에서는 약 18만명의 청소년과 어린이를 대상으로 한 연구결과를 소개하며 가족과 정기적으로 식사를 같이 하는 아이들이 비만에 걸릴 확률이 12% 낮고 건강한 음식을 먹을 확률은 25% 높다고 지적하고 있습니다. 영국 경제분석기관인 옥스포드 이코노믹스와 세인즈버리 국립사회연구센터도 최근 8000명의 영국 성인남녀를 대상으로 한 설문조사 결과를 발표해 주목받고 있습니다. 설문조사 결과에 따르면 혼밥은 정신질환을 제외한 다른 어떤 요인들보다 개인의 행복감을 떨어뜨린다는 원인이 된다고 합니다. 또 연구팀은 혼밥하는 분위기가 식사량, 식사의 종류, 식사과정에서 나타나는 신진대사 등에 나쁜 영향을 미칠 수 있다고 지적하고 있습니다. 그렇지만 다른 한편에서는 남성과 여성, 연령, 국가마다 다른 식습관 등 혼밥에 영향을 미칠 수 있는 요인들은 무수히 많기 때문에 무조건 “혼밥은 건강에 나쁜 영향을 미친다”라고 잘라 말하기 어렵다고 비판하고 있습니다. 호주 퀸즐랜드공과대학 보건학과 캐서린 한나 교수는 사람들의 식사 장면을 촬영하고 인터뷰 조사를 실시했습니다. 그 결과 혼밥은 건강상 문제나 개인적 성향, 사회경제적 상황 등에 따라 선택되며 건강에 치명적 영향을 미친다고 단정하기는 어렵다고 주장했습니다. 영국 글래스고대 약대 나비드 새터 교수 역시 체중 조절 같은 건강관리 차원에서 이뤄지는 혼밥의 사례가 더 많다는 연구결과를 발표하기도 했습니다. 새터 교수팀은 사람들이 타인들과 어울려 식사를 하는 경우 혼자 먹을 때보다 식사량이 평소보다 1.5~2배 정도 늘어난다는 분석결과를 제시하며 건강 관리를 위해 식이조절이 필요한 사람들에게는 혼밥이 적절하다고 충고하기도 햇습니다. 또 혼자 식사를 하는 경우 ‘간단히 해치우기’ 위해 패스트푸드 같은 정크푸드를 먹는다고 생각하지만 연구팀의 분석결과 연령대가 젊을수록 혼밥을 할 때도 건강식을 찾는 경우가 많은 것으로 나타났습니다. 좀 뻔한 얘기 같지만 혼밥을 하는 상황에 대해 본인이 어떻게 생각하는가가 건강에 상당한 영향을 미친다고 전문가들은 지적하고 있습니다. 미국 시카고대 신경생리학과 스테파니 카치오포 교수는 혼자 식사할 때 외로움을 느끼는 경우 지방과 칼로리 섭취량이 급증하고 건강에 악영향을 미친다는 연구결과를 발표하기도 했습니다. 인간이 누릴 수 있는 즐거움 중 ‘먹는 것’은 빠질 수 없습니다. 사실 혼자가 편해서 혼밥을 즐기는 이들도 있겠지만 우리 사회에서는 사회경제적 상황 때문에 어쩔 수 없이 혼밥을 하는 이들이 더 많은 것 같습니다. 이들에게 타인과 함께 하는 식사의 즐거움을 되돌려주기 위해서 과학계와 우리 사회는 어떻게 하는 것이 좋을까 고민해야 할 때가 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

1960년 7월 미국 휴스 연구소의 시어도어 메이먼 박사는 여러 과학자들과 보도진 앞에서 붉은색을 띠는 한 가닥의 빛으로 풍선을 터뜨려 보였다. ‘루비 레이저’였다. 그때부터 이 빛의 마술은 새로운 도구로서 과학사에 획기적인 한 페이지를 추가했다.레이저의 역사는 덴마크의 물리학자 닐스 보어가 가설을 발표한 1913년으로 거슬러 간다. 1917년 아인슈타인이 종합적인 레이저 이론을 정립했다. 레이저가 의학에 처음 도입된 해는 1964년으로 이스라엘의 외과의사 샤프란에 의해서다. 현재는 다양한 종류의 레이저가 개발돼 군사, 공업, 의료, 핵융합, 계측, 광통신에 이르기까지 널리 이용되고 있다. 레이저광은 단일 파장 동위상의 빛이다. 빛은 파장마다 일정한 색을 갖고 있으므로 단일 파장인 레이저광은 단일색이 된다. 레이저의 선명한 색의 비밀은 여기에 있다. 다만 레이저에 모두 색이 있는 것은 아니다. 가시광 이외의 파장을 가진 레이저광은 모양, 색깔이 없다. 또 자연광에 비해 잘 다듬어진 ‘깨끗한 물결’의 빛이라고 할 수 있다. 레이저광은 아무리 멀리 가도 빛이 퍼지지 않는다. 반면 자연광은 사방으로 흩어져 버린다. 태양광은 직경 1000분의1㎜ 크기에 모으는 것이 어렵지만 레이저광이라면 가능하다. 1㎽ 출력의 레이저라도 단위면적당 태양광의 100만배 에너지 밀도가 된다. 출력 여하에 따라서는 사람을 살상할 능력까지 지닐 수 있다. 레이저광에 공포감을 가진 이들이 ‘살인광선’이라는 달갑지 않은 이름을 붙인 것도 이해가 간다. 레이저는 1984년 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 이래 널리 보급돼 진단과 치료 등 의학 전반에 걸쳐 빼놓을 수 없는 분야가 됐다. 진단 용도로는 생체 조직의 생화학적 성분조사, 청각 기능검사, 망막의 해상력 판별, 암의 조기 발견에 사용한다. 특히 필자의 분야인 안과 분야에서는 안구의 투명성을 이용해 ‘레이저 빛간섭 단층 촬영’을 해 생체 단면을 관찰하고 진단하려는 시도가 활발하다. 망막의 빛간섭 단층 촬영은 이제 안과 필수검사 중 하나가 됐다. 망막병변의 크기를 ㎚단위로 계측하며 진단, 치료 경과 추적에 유용하다. 백내장 수술 전에는 레이저 안구계측으로 최적의 수술 결과를 얻으려 노력하기도 한다. 치료 용도의 레이저는 피부 모반·혈관종·문신 제거, 치아 치료, 결석 파괴, 뇌종양·후두암 등 암의 파괴, 절개, 지혈 등 다방면에서 사용하고 있다. 현재 내시경 수술에는 대부분 레이저를 사용하고 있다. 잘 알려진 것이 ‘레이저 메스’다. 렌즈로 레이저광을 모아 생체조직을 순간적으로 증발시켜 절개하는 것이다. 출력을 100도 이하로 낮추면 조직이 응고돼 출혈이 많은 분위의 수술에 적합하다. 최근에는 다음 단계 진전도 이뤄지고 있다. ‘헤마토프로필린 유도체’라는 색소를 몸속에 주입하면 성장 속도가 빠른 암세포만 반응한다. 이때 색소에 흡수되기 쉬운 레이저를 쬐면 암세포의 발육이 억제되고 세포 노화를 일으키는 ‘프리 래디컬’이라는 물질이 생성돼 암세포를 죽이는 원리다. 의공학은 ‘공학·과학의 원리를 도입해 생물학, 의학의 문제점을 이해하고 해결하는 학문’이라는 점에서 볼 때 영역이 실로 방대하다. 레이저, 전기 신호, 초음파, 방사선, 자기공명 등 셀 수 없이 많은 공학 기술이 생명의 원리를 탐구하고 인류의 건강에 이바지하고자 지속적으로 발전해 왔다. 지금껏 적용해 온 공학기술보다 앞으로의 이야기가 더 풍부할 것으로 기대되니 의공학자들이 할 일이 나무나 많다.

정부가 내년도 연구개발(R&D) 예산 집행을 기초연구 역량 확대와 혁신성장이 초점을 맞추고 국민들이 체감할 수 있는 재난, 안전분야에도 집중하기로 했다.국가과학기술자문회의는 29일 서울 홍릉 한국과학기술연구원(KIST)에서 열린토론회와 ‘제2회 국가과학기술자문회의 심의회의’를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘2019년 정부연구개발사업 예산 배분 조정안’을 심의의결했다. 염한웅(포스텍 물리학과 교수) 국가과학기술자문회의 부의장은 토론회에 앞서 “이번 한국의 월드컵 F조 예선전은 과학계에도 많은 메시지를 주고 있다. 운동에서도 기초체력과 기본이 중요하다는 것을 여실히 보여주고 있다”며 “과학계도 지속발전 가능하고 창의적 혁신이 만들어지기 위해서는 기초가 중요한 만큼 앞으로 국가 연구개발(R&D)는 그런 방향에서 이뤄져야 할 것”이라고 밝혔다. 국가 R&D사업 예산 배분·조정안에 따르면 내년 R&D 예산규모는 15조 8000억원으로 연구자 중심 기초연구에 지난해보다 17.6% 증가한 1조 6800억원, 혁신성장 선도분야에 27.2% 증가한 8500억원, 4차 산업 대응에는 13.4% 늘어난 1조 7000억원이 투입된다. 또 지진, 화재, 해양사고 등 재난 및 안전분야와 라돈, 폐플라스틱 재활용, 미세먼지 저감 같은 국민건강과 사회문제 해결에도 1조 532억원이 투자될 예정이다.기초과학 분야의 다양성이라는 특성을 고려해 연구자는 많지 않지만 반드시 필요한 학문을 지원하기 위해 보호 및 소외학문 지원과 지역대학 연구자에 대한 투자를 확대할 계획이다. 혁신성장 분야는 초연결지능화, 자율주행차, 고기능 무인기, 스마트시티, 스마트공장, 스마트팜, 정밀의료, 지능형 로봇 8대 선도분야에 집중 투자하게 된다. 임대식 과기부 과학기술혁신본부장은 “국민의 삶의 질 향상과 인재양성, 연구자 주도 기초연구를 확대해 새로운 일자리 창출에 기여할 수 있는 R&D에 중점 투자할 수 있도록 계획했다”며 “국가R&D에 대해 항상 나오는 비판 중 하나인 ‘투자 대비 성과부족’을 해결하기 위해 기술-인력양성-제도-정책을 종합지원하는 패키지 지원시스템과 다부처 협업 강화 등으로 투자 효율성을 높이기 위한 노력도 담았다”고 설명했다. 한편 이번 회의에서는 제1차 해양수산과학기술 육성 기본계획안, 제2차 과학기술기반 국민생활 문제해결 종합계획안, 제1차 국토교통 과학기술 연구개발 종합계획안, 혁신성장동력 추진현황 및 계획 등 4개 안건도 심의했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상에서 가장 추운 지역의 기온이 기존의 예상보다 훨씬 낮다는 연구결과가 나왔다고 워싱턴포스트 등 해외 언론이 26일 보도했다. 미국 콜로라도대학교 볼더캠퍼스 연구진이 2004~2016년 지구관측 위성으로부터 받은 데이터를 분석한 결과, 남극대륙의 동부 고원(동남극 빙상)의 기온이 영하 98℃에 달하는 것을 확인했다. 기존에 알려진 최저 기온은 1983년 7월, 러시아의 기상관측용 남극기지인 보스토크 기지에서 기록된 영하 89℃였다. 연구진이 이보다 영하 5℃ 더 낮은 온도를 관측한 곳은 남극점에 인접해 있는 동남극 빙상 고원지역이다. 매년 7~8월, 해발 3810~3962m의 이곳에서 골짜기 형태로 움푹 들어간 100곳에 가까운 지형의 온도가 영하 98℃까지 떨어지는 것을 확인했다. 이번 연구는 남극대륙 빙상 중 가장 높은 곳에 있는 눈 표면의 온도를 이용한 것이다. 눈 표면이 아닌 표면 위 대기 온도는 보스토크기지와 다른 기상관측소 3곳의 위성자료 차이 등을 비교했을 때, 영하 94℃ 정도가 될 것으로 추정됐다. 연구진은 “기온이 영하 98℃까지 떨어지려면 맑고 매우 건조한 날씨가 이어져야 하고, 이러한 날씨가 수 주동안 계속되면 더 낮아질 수 있다. 하지만 영하 98℃보다 더 낮아질 가능성은 매우 희박하다”고 설명했다. 한편 이번 연구에는 미국항공우주국(NASA)에서 개발한 지구관측위성 ‘모디스’(MODIS)와 미국해양대기관리처(NOAA)의 ‘극궤도 운영환경위성’이 보낸 데이터가 활용됐다. 지구상에서 가장 추운 지역과 해당 지역의 온도를 연구한 이번 연구결과는 ‘지구물리학연구지‘(Geophysical Research Letters) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중국의 우주실험실 톈궁-1이 지구로 추락해 지구촌 민폐가 된 지 2달 만에 제2 우주실험실 톈궁-2의 움직임도 예사롭지 않다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 25일(현지 시간) 보도했다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학 센터 천문학자인 조나단 맥도웰에 따르면, 6월 들어 중국의 무인 우주선 톈궁-2가 예기치 않게 지구로 향해 뛰어들었는데, 2주 전에 비해 고도가 95km나 떨어졌다가 지난 22일 다시 원래 고도인 390km로 되돌아갔다. 이 같은 고도 변화는 중국이 톈궁-2를 궤도에서 이탈시키기 위한 준비단계인 것으로 보인다고 맥도웰은 추측했다. 톈궁-2의 이러한 기동의 증거는 미국 정부가 수집한 데이터를 추적하여 얻은 것이다. 이 같은 톈궁-2의 기동은 중국이 2016년 9월에 발사한 톈궁-2의 하부 시스템에 대한 추가 데이터를 수집하기 위한 것으로 맥도웰은 추측하고 있다. 이들 하부 시스템 중 많은 부분, 특히 우주 실험실의 추진장치는 중국이 목표로 하는 우주정거장에 탑재될 것으로 보인다. 중국은 2022년까지 우주정거장을 지구 궤도에 올릴 것을 목표로 하고 있다. 따라서 중국 당국자들은 추진 시스템이 어떻게 작동하며, 얼마나 신뢰할 수 있는지, 2년 후 우주에서 얼마나 잘 작동될 것인지에 대한 기준선을 원할 것이라고 맥도웰은 밝혔다. 일종의 보너스로 실행되었던 이번 고도 변화 기동은 남은 연료를 소진시킴에 따라 최종적인 지구 대기 재진입 때 충격을 크게 줄여줄 것이라고 맥도웰은 덧붙였다. 재진입이 언제 있을지는 불분명하지만, 이달의 기동은 중국이 9.5톤에 이르는 톈궁-2에 대한 통제력을 가지고 있음을 보여주며, 만약 그들이 원한다면 궤도 이탈을 계획할 수 있을 것으로 맥도웰은 보고 있다. 따라서 지난번 톈궁-1의 추락과 같은 위험한 상황은 현재로서는 일어나지 않을 것으로 보인다. 중국 최초의 우주실험실인 톈궁-1은 2011년 9월에 발사됐으며, 2012년 6월과 2013년 6월 두 차례 우주비행사가 방문하기도 했다. 톈궁-1과 지상 관제실 간의 데이터 전송은 2016년 3월에 끝났고, 거대한 우주선은 지난 4월 1일 지구로 떨어지면서 불탔으며 잔해는 남부 태평양에 추락했다. 다행히 추락에 따른 특별한 피해는 발생하지 않았다. ‘하늘의 궁전’ 이란 뜻의 ‘톈궁’ 시리즈는 중국이 우주정거장을 건설하는 데 필요한 랑데뷰와 도킹 기술을 습득하기 위한 것이다. 톈궁-2에는 2016년 10월 -11월에 우주 비행사 2명이 방문했으며, 여러 차례의 로봇식 연료 보급 시연을 위한 기지로 사용되었다. 마지막 시연은 2017년 9월에 마무리되었다. 톈궁-2는 그 이후로 일종의 동면 상태에 들어갔고, 궤도를 유지하기 위해 몇 개월마다 사소한 엔진 점화를 수행했다. 이러한 움직임과 이달의 기동은 중국이 여전히 우주실험실을 통제하고 있음을 보여준다. 그러나 앞으로 3년 동안 궤도에 머물 것으로 보이는 톈궁-2가 언제 고장을 일으켜 다시 지구촌에 비상을 걸지는 두고볼 일이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

중국의 또다른 실험용 우주정거장 톈궁 2호가 조만간 추락할 가능성이 있다는 분석이 나왔다. 톈궁 2호가 3개월 전 추락한 톈궁 1호의 전철을 밟을 수 있지만, 더욱더 통제된 상황에서 하강할 것이라고 전문가들은 말한다. 미국 전략사령부 산하 합동우주작전본부가 공개한 톈궁 2호의 궤도 정보에 따르면, 톈궁 2호는 지난 13일 궤도 고도가 380~386㎞ 사이에서 292~297㎞ 사이로 약 90㎞ 정도 떨어졌다. 이후 톈궁 2호는 10일 동안 하강한 고도에 머문 뒤 원래 고도로 복귀했다. 중국 정부는 아직 중국유인우주선공정판공실(CMSEO)을 통해 톈궁 2호에 관한 공식 성명을 발표하지 않았다. 이에 대해 전문가들은 톈궁 2호가 일시적으로 궤도를 하강한 이유는 중국 정부가 톈궁 2호를 통제력을 상실한 톈궁 1호와 달리 원하는 시간과 장소에 폐기하기 위한 준비를 하고 있음을 시사하는 것이라고 말한다. 물론 톈궁 2호가 언제 어디에 떨어질지 정확한 계획은 알 수 없지만, 전문가들은 ‘위성들의 묘지’로 알려진 곳에 떨어질 가능성이 크다고 보고 있다. 이곳은 지금까지 미국과 러시아의 우주기관들이 우주 잔해를 폐기하기 위해 자주 사용해온 남태평양 지역이다. 미국 하버드-스미스소니언 우주물리학센터의 우주물리학자 조너선 맥도웰은 스페이스뉴스와의 인터뷰에서 “톈궁 2호의 궤도를 하강한 것은 이를 안전하게 처리하기 위한 첫 번째 단계일 것”이라고 말했다. 한편 톈궁 2호는 중국의 우주정거장 톈궁 3호 개발을 위한 두 번째 실험용 우주정거장으로, 2016년 9월 15일 간쑤성 주취안 위성발사센터에서 로켓 창정(長征) 2호 FT2에 실려 발사됐다. 발사 후 로켓과 분리돼 10여 분 만에 예정 고도인 393km 궤도에 진입했다. 사진=톈궁 2호(CMSEO) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

사라진 여성 과학자들/펜드리스 노이스 지음/권예리 옮김/다른/268쪽/1만 4000원어린 시절 집집마다 책장에 꽂혀 있던 어린이용 위인전집을 기억한다. 수많은 남성 정치인들, 과학자들 사이에 여성 위인은 나이팅게일과 ‘퀴리 부인’, 헬렌 켈러 정도가 다였다. 인류의 긴 역사에서 여성에게 재능을 빛낼 기회가 주어진 시기는 극히 짧다지만 정말로 업적을 남긴 여성들이 그렇게 적었을까. 어린 마음에도 궁금했었다. 이 책의 부제는 ‘왜 과학은 여성의 업적을 기억하지 않을까’라는 질문을 던지고 있다. 질문이자 동시에 답이기도 하다. 여성의 업적이 없었던 것이 아니라 있었으나 지워졌다는 이야기다. 지금은 과학기술계에서 지워진 여성의 업적을 재조명하는 작업이 한창이다. 극장가에서도 미 항공우주국(NASA)의 편견에 맞서며 활약했던 흑인 여성 과학자들의 이야기가 주목받고, 아름다운 여배우로만 소비되었으나 실은 탁월한 발명가이자 과학자였던 헤디 라머가 스크린 위로 오른다. 반쪽뿐인 역사를 온전히 채색하고 되살리는 작업이다. 저자가 청소년들을 위해 집필한 ‘사라진 여성 과학자들’ 역시 그런 흐름 속에서 유의미하게 읽힌다. 펜드리드 노이스는 16세기 말부터 현대까지 세계 곳곳에서 인류 지성의 등불을 밝혔던 여성 과학자들의 삶을 그려 낸다. 최초의 프로그래머 에이다 러브레이스, 핵분열의 원리를 발견한 물리학자 리제 마이트너, 현대 대수학의 기틀을 세운 에미 뇌터…. 수많은 분야에서 성취를 이룬 여성 과학자들의 삶을 따라가다 보면 그들의 재능과 열정에 감탄하게 된다. 그러나 그들의 삶에는 시대의 배제와 억압에 맞서야 했던 흔적들이 남아 있다. 그들은 대학에서 거부당하고, 교수 회의에 참석하지 못했다. 때로는 명백한 성과조차 지워지곤 했다. 책은 이미 알려진 여성들의 삶과 성취도 재조명한다. 마리 퀴리는 당대 최고의 과학자 중 한 명이었음에도 여성이라는 이유로 프랑스 과학 아카데미 회원 신청을 거절당했고, 악의적인 연애 스캔들에 휘말렸다. 플로렌스 나이팅게일은 헌신적인 이미지와 ‘등불을 든 백의의 천사’로 각인되어 있지만 그의 진정한 재능이 근거에 기반한 과학적 보건 의료의 기초를 세우는 데에 발휘되었다는 사실은 잘 알려져 있지 않다. 나이팅게일의 첫 번째 전기에 붙은 제목은 ‘열정적인 통계학자’였다. 사회가 규정한 여성의 제한된 역할에 만족할 수 없었던 여성 과학자들. 그들이 겪었던 차별은 현재의 여성 과학자들과 이공계로 진입한 여학생들이 겪는 고민과 분명히 맞닿아 있다. 그러나 그들의 삶은 세계를 조금씩 변화시켰고 지금도 그 변화는 이어지고 있다. 이 책이 제시하는, 반짝이는 호기심과 지성만은 시대가 억압할 수 없었던 여성 과학자들의 이야기가 이 시대의 청소년과 어른들에게 필요한 이유다.

휴대전화를 하다가 엘리베이터를 타야 되는 순간이 되면 많은 사람들이 “내려서 다시 전화할께”라며 통화를 중단한다. 엘리베이터를 둘러싸고 있는 금속이 통신전파를 차단하기 때문에 중계기가 달려 있지 않는 이상 통화 품질 저하가 되면서 끊기는 경우가 많다.그런데 국내 연구진이 엘리베이터 안에 중계기를 다는 것이 아니라 엘리베이터 벽에 특정 패턴을 새겨넣으면 통화가 끊기지 않는다는 사실을 확인해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수팀은 금속에 전파를 통과시키는 전자기 유도 투과의 새로운 형태로 평면에 무늬를 새겨 넣는 것만으로도 통신전파 차단을 막을 수 있다는 사실을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘어플라이드 피직스 레터스’ 최신호에 실렸다. 전자기 유도 투과는 물질을 구성하고 있는 원자에 빛을 포함한 전자파를 쏘거나 다른 방식으로 영향을 미쳐 통과시키는 현상을 말한다. 특정 파장에만 물질을 투과할 수 있게 하는 것이다. 엘리베이터처럼 금속으로 둘러쌓인 공간에 전파를 투과시키기 위해서는 지금까지는 극저온 환경이나 빛의 세기를 강하게 만드는 고강도 광학 펌프 같은 정교한 장치가 필요해 활용도가 떨어졌다.연구팀은 직사각형 속 사인곡선이 반복되는 무늬를 새기면 특정 주파수의 전파가 금속을 통과하는 현상을 발견했다. 무늬의 크기나 배치를 바꾸면 통과되는 전파의 주파수 범위도 조절할 수 있다는 것도 확인했다. 사인 곡선 모양의 무늬를 이용해 전자기 유도 투과에 성공한 최초의 사례라고 연구팀은 밝혔다. 직사각형 속에 사인곡선 무늬를 만들어 놓으면 짧은 시간동안 전파가 무늬에 잡혀 있는데 이 때 에너지가 모이면서 금속 사이를 통과하게된다는 설명이다. 변영재 교수는 “평면에 새긴 무늬로 전파를 투과시킬 수 있는 투명망토 같은 메타물질을 만들 수도 있을 것”이라며 “사인곡선 무늬 형태와 크기에 따른 정확한 주파수 범위에 대해 연구를 진행 중”이라고 말했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자연계 98종·합성된 20종 원소 성질에 따라 표로 배열“수(소), 헬(륨), 리(튬), 베(릴륨), 붕(소), 탄(소), 질(소), 산(소), 플(루오르), 네(온), 나(트륨), 마(그네슘), 알(루미늄), 규(소), 인, 황, 염(소)….” 중·고등학교에서 화학을 처음 접하는 사람들이라면 누구나 한 번씩은 거쳐 가야 할 관문이 바로 ‘원소 주기율표’이다. 주기율표는 원소들을 원자번호 순서대로 배치하되 반복되는 화학적 성질에 따라 배열한 것이다. 물질의 성질을 나타내는 기본 물질인 원소는 자연계에 존재하는 98가지와 인공적으로 합성된 20가지를 합쳐 118종이 알려져 있다. 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(1834~1907)가 1869년 당시 알려진 30여개의 원소들을 이용해 주기율표를 만들었다. 멘델레예프의 주기율표 이전에도 원소들을 성질에 따라 분류하려는 시도들은 많았지만 멘델레예프는 원소들의 원자량을 원소 성질에 따라 수정하는 과정을 거쳐 주기율표를 만들었다. 특히 그는 주기율표의 빈 공간으로 남아 있던 당시 미발견 원소들의 원자량과 성질을 예측했다. 학생들에게 화학을 암기과목으로 인식하게 만들어버린 주기율표는 화학을 예측 가능한 학문체계로 자리잡게 만든 공을 세웠다. 수학, 물리학, 생물학 등 다른 분야보다 늦게 출발한 화학이지만 20세기 들어서 현대 물리학의 양자론이 결합되면서 양자화학이 만들어지고 여러 새로운 합성법이 개발되면서 눈에 띄게 발전하게 된 것도 주기율표 덕분이다. 유엔은 멘델레예프가 주기율표를 발표한 지 150년 되는 것을 기념해 내년을 ‘국제 주기율표의 해’로 선정하기도 했다. 2015년 12월에는 미국, 러시아, 일본 연구진이 각각 113번 니호늄(Nh), 115번 모스코븀(Mc), 117번 테네신(Ts), 118번 오가네손(Og)을 새로 발견했다. 그런데 이듬해 5월 이들 원소의 이름을 주기율표에 공식적으로 올리기 위해 모인 심포지엄에서 벌어진 물리학자들과 화학자들 간 설전을 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 최신호(6월 13일자)에서 공개했다. 새로운 원소 발견에 대한 검증과 이름을 짓는 작업은 국제순수·응용화학연합(IUPAC)과 국제순수·응용물리학연합(IUPAP)이 공동구성한 ‘합동실무위원회’(JWP)에서 이뤄진다. 1999년 이전까지만 해도 새로운 원소 발견과 관련된 작업은 화학자들이 중심이 된 IUPAC에서 주로 이뤄졌다. IUPAP는 물리교육과 관련한 작업들을 주로 했지만 최근 가속기를 이용한 물리학자들의 원소 발견이 잦아지면서 원소 작명과 검증 작업에 참여하게 됐다. 이들 두 단체가 함께하는 JWP 위원장은 화학자인 반면 위원들은 대부분 물리학자였기 때문에 새 원소 결정 과정에서 갈등은 내재돼 있었다고 네이처는 전했다. 최근 발견된 4개의 원소를 검증하는 과정에서 핵물리학자들은 115번 모스코븀과 117번 테네신에 대한 검증이 좀더 이뤄져야 하기 때문에 원소 발견을 확정 짓는 것은 시기상조라는 의견을 제시한 반면 핵화학자인 JWP 위원장은 멘델레예프가 만든 주기율표의 마지막 줄인 7주기를 채우게 됐다는 점 때문에 원소 발견을 공식화하는 데 적극적이었다고 한다. 우여곡절 끝에 새로운 원소 발견은 승인받게 됐지만 앞으로 주기율표의 8번째 줄(8주기)에 채워질 원소들에 대해서는 IUPAC와 IUPAP가 각각 과학적 검증을 한 뒤 그 결과를 놓고 통과 여부를 결정하기로 규정을 바꾸게 됐다. 새로운 원소를 발견하더라도 검증 과정이 더 까다로워지고 승인 기간이 길어지게 된 것이다. 이덕환 서강대 화학과 교수는 “주기율표가 나온 초창기에는 화학자들이 발견을 주도해 왔지만 최근에는 물질을 구성하는 근본원리와 힘에 대한 호기심 때문에 물리학자들이 인공원소 발견을 이끌어 나가는 형국”이라며 “그렇기 때문에 뒤늦게 원소 발견 인증 작업에 뛰어든 물리학자들과 기존에 원소 명명 주도권을 갖고 있는 화학자 간에 다소 갈등 양상을 빚는 게 사실”이라고 말했다. 또 이 교수는 “주기율표는 물질의 화학적 성질을 알려주는 ‘보물지도’인데 사람들이 만들어 낸 원자번호 100번대가 넘어가는 인공원소들은 자연상에 존재하는 시간이 매우 짧아 활용 가치가 낮기 때문에 화학자들은 별반 관심이 없다”면서도 “물리학자들에 따르면 최소한 원자번호 160번 원소까지 발견할 수 있을 것으로 장담하고 있어 화학계에서도 주목하고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“적당한 음주가 노년기 치매를 예방할 수 있다”, “매일 맥주나 와인을 한두 잔 마시는 사람이 술을 전혀 마시지 않는 사람보다 조기 사망할 확률이 낮다”, “남성은 와인 2잔, 여성은 와인 1잔씩 마시는 것이 기대수명을 10년 이상 늘릴 수 있다.” 이런 제목의 연구성과들을 한 번쯤은 접한 적이 있을 것입니다. 유명 대학 연구진들이 권위 있는 학술지에 발표한 것들이다 보니 술을 마시지 않는 사람들도 ‘그렇다면 나도 한 잔씩 해 볼까’라는 생각을 했을 수 있습니다. 술을 권하는 듯한 이런 연구들은 외국에서도 발표 때마다 논란이 돼 왔습니다. 지난 15일 미국 국립보건원(NIH)은 알코올이 건강에 미치는 영향과 관련한 임상 시험을 전면 중단하겠다고 발표했습니다. NIH 자문위원회가 NIH 내에서 수행되는 연구와 정책들에 대한 정밀 감사를 실시한 결과 ‘적당한 알코올과 심혈관 건강’에 관련된 임상 연구들이 연방정책을 명백히 위반하고 있다는 사실을 밝혀냈기 때문입니다. 자문위원회는 프랜시스 콜린스 NIH 원장에게 ‘관련 임상 시험의 전면 중단’을 권고했고 콜린스 원장은 즉시 받아들인 것입니다. 자문위원회에 따르면 NIH 산하 국립알코올중독및남용연구소(NIAAA)의 핵심 행정가들이 주류업체들에 연구비를 요청하고 1억 달러(약 1104억 9000만원) 가까운 금액을 받는 조건으로 ‘적당한 음주가 건강에 이롭다는 방향으로 결과가 나오도록 할 것’이라는 주류업계의 요구사항을 수용했다는 것입니다. 이는 ‘연구를 위해 외부 단체에 기증이나 기금 등을 요청할 수 없다’는 NIH 규정을 어긴 명백한 연방정책 위반이라는 것입니다. 연방정책 위반뿐만 아니라 연구자로서 연구윤리를 저버린 것 아닌가 싶기도 합니다. 알코올 섭취와 건강에 관련한 임상 시험을 이끈 미국 하버드대 의대 케네스 무카말 교수는 연구비를 받기 위해 2014년 8월과 12월 주류업계와 임상 시험 등 실험 설계를 논의했다고 합니다. 그 과정에서 조니워커, J&B, 기네스 맥주 등을 생산하는 디아지오, 버드와이저, 코로나, 호가든 등 맥주를 생산하는 앤하이저 부시 인베브 등의 업체와 미국증류주협회 등 주류협회들이 제시한 요구사항을 받아들였다고 합니다. 그 전후에도 NIAAA 행정가들과 임상 시험을 실시하는 연구자들, 주류업계 대표들 간 빈번한 이메일 교환이 있었다고 합니다. 자문위원회는 감사 보고서를 통해 “대중의 건강과 관련된 연구를 수행하는 과학자와 정책 입안자들이 연구 결과로 직접적 이익을 얻게 될 주류업계 대표들과 접촉해 실험에 대해 이야기했다는 것은 임상 시험에서 얻은 과학적 지식의 타당성과 신뢰성에 치명적”이라고 밝혔습니다. 연구자들은 연구에 필요한 자금을 확보하기 위해 어쩔 수 없었다고는 하지만 과학계에서도 이번 사태를 바라보는 시선은 냉정합니다. 대중의 건강에 직접적인 영향을 미칠 연구에 기업이 끼어들 경우, 결과에 대한 논란을 피할 수 없고 나머지 선의의 연구 결과들에 대한 신뢰도 하락도 불 보듯 뻔하다는 것이지요. 이번 사태를 보면서 주목한 점은 자문위원회 의견을 그대로, 그리고 즉각적으로 수용한 NIH의 결정이었습니다. 이와 함께 최근 만난 국가과학기술자문회의 부의장을 맡고 있는 염한웅 포스텍 물리학과 교수와의 대화가 떠올랐습니다. 한국 정부 부처들은 대통령이 의장이면서 전문가들로 구성된 과기자문회의 정책 권고나 결정에 대해서도 “알았다, 참고하겠다” 정도로 답하고 묵살하는 경우가 대부분이라는 것입니다. 전문가들의 의견도 묵살하는 대범함(?)은 연구개발(R&D)을 제대로 해 본 적이 없어 무지한 장관 탓일까요, R&D에 대한 철학이 전무한 과학기술 관료들의 문제일까요. edmondy@seoul.co.kr

우리 은하 같은 대형 은하는 다른 은하와 충돌을 통해 규모를 키워 성장한다. 물론 과학자들이 타임머신을 타고 과거로 가서 그 사실을 확인한 것은 아니지만, 다른 은하의 성장 과정을 살펴보니 일반적인 과정이 그렇다는 이야기다. 네덜란드 흐로닝언 대학(University of Groningen)의 연구팀은 유럽 우주국의 가이아(Gaia) 위성 데이터를 이용해서 우리 은하의 과거를 규명했다. 가이아는 항성의 밝기, 위치와 이동방향 등 여러 가지 정보를 대규모로 측정해 데이터를 공개하는데, 최근에 17억개의 별 데이터를 내놓았다. 연구팀은 이 데이터를 이용해서 태양에서 비교적 가까운 3000광년 이내의 은하 헤일로(halo) 별의 위치와 이동 방향을 분석했다. 은하계의 별은 대부분은 중앙과 나선 팔이 있는 디스크 부분에 몰려 있다. 소수의 별이 그 주변 공간인 헤일로에 존재한다. 가스 밀도가 낮은 헤일로에서 별이 생성되기 어렵기 때문에 이 별은 어디선가 온 별로 생각할 수 있는데, 이들의 이동 방향을 측정하면 과거 우리 은하에 있었던 충돌 사건을 재구성할 수 있는 것이다. 연구팀은 가이아 데이터에서 적어도 충돌 사건 5건의 흔적을 찾아냈다. 가까운 은하 헤일로 별만 대상으로 해 이 정도 흔적만 확인했다. 이 흔적을 통해 은하 헤일로 별이 무작위로 분포하는 것이 아니라 거대한 방울(blob) 모양으로 모여 있으며, 이는 과거 우리 은하로 합쳐진 다른 은하의 흔적이라고 설명했다. 물론 과학자들은 우리 은하가 다른 대형 나선 은하와 마찬가지로 이보다 더 많은 충돌을 거쳐 지금처럼 커졌을 것으로 보고 있다. 이 연구 결과는 천체물리학 저널 (The Astrophysical Journal)에 발표됐다. 역사상 가장 큰 별 데이터 가운데 하나인 가이아 데이터는 현재도 분석이 진행 중이며 앞으로 많은 연구 결과가 쏟아져 나올 것으로 기대된다. 여기에 우리 은하가 어떻게 성장했고 앞으로 어떻게 될 것인지에 대한 대답이 담겨 있을지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　 　

약 1억5000만 광년 거리에 있는 거대한 블랙홀 하나가 항성을 잡아먹는 모습이 포착됐다. 태양보다 질량이 2000만 배 이상 큰 이 괴물 천체에서 별을 빨아먹는 과정에서 트림하듯 나온 ‘제트’ 현상을 천문학자들이 관측하는 데 성공한 것이다. 이런 초질량 블랙홀은 평소 잠을 자듯 가만히 있지만 별이 사정권 안에 들어오면 본격적인 사냥을 시작한다. 그런데 블랙홀의 강력한 중력에 붙잡힌 별은 가까운 쪽과 먼 쪽에 작용하는 중력의 크기가 달라 마치 면 가락을 뽑듯 가늘고 길게 늘어난다. 그러면 블랙홀은 이를 마치 국수 먹듯 삼킨다. 이른바 ‘조석파괴사건’(TDE·tidal disruption event)으로 불리는 이 우주 현상은 지금까지 극히 일부에서만 발견됐지만, 우주 초기에는 더 흔한 일이었다고 천문학자들은 추정한다. 미국국립전파천문대(NRAO)가 주도한 국제천문학연구팀은 세계 각지에 있는 여러 전파망원경과 적외선망원경을 사용해 ‘Arp 299’로 불리는 충돌하는 두 은하 중 한쪽에서 이런 조석파괴사건을 발견할 수 있었다. 두 은하 중 한쪽 중심에 있는 초질량 블랙홀은 태양보다 질량이 두 배 이상 큰 별 하나를 흡수하며 조석파괴사건에서 중요한 세부적인 내용을 보여줬다. 천문학자들은 이 불운한 별에서 뜯겨 나온 물질들이 블랙홀 주위에 회전 원반을 형성하고 일부 물질이 블랙홀 자전축 양방향으로 고속으로 분출하는 제트를 형성한다고 말한다. 이번 관측 연구에 공동저자로 참여한 스페인 안달루시아 천체물리학연구소의 미겔 페레스-토레스 박사는 “지금까지 조석파괴사건에서 제트의 형성과 진화 과정이 직접 관측된 적은 없었다”고 말했다. ‘Arp 299’에 블랙홀이 존재한다는 것을 보여주는 첫 번째 증거는 2005년 1월 30일에 나왔다. 당시 천문학자들은 카나리아제도에 있는 윌리엄허셜망원경을 사용해 두 은하 중 한쪽 중심에서 방출된 밝은 적외선 폭발을 포착했다. 같은해 7월 17일 미국 전역에 설치된 10개의 전파망원경 네트워크인 ‘베리롱베이스라인어레이’(VLBA)에서도 Arp 299의 같은 위에서 방출된 새로운 별개의 전파를 확인했다. 거의 10년 동안에 걸쳐 시행된 VLBA와 유럽 VLBI 전파망원경 네트워크(EVN), 그리고 또다른 전파망원경들을 사용한 지속적인 관측에서 블랙홀의 제트 분출 현상은 예상대로 한 방향에서 폭발하는 전파 방출임을 보여줬다. 관측된 전파 팽창은 제트 속 물질이 평균적으로 빛의 속도의 약 4분의 1로 이동했음을 보여줬다. 다행히 전파는 은하 속 블랙홀로 흡수되지 않고 지구까지 도달할 수 있었다. 대부분 은하 중심에는 태양의 몇백만 배에서 몇십억 배의 질량을 가진 초질량 블랙홀이 존재한다. 블랙홀 하나에는 질량이 너무 많이 집중돼 있어 중력이 너무 강해 빛조차 빠져나갈 수 없다. 하지만 블랙홀이 주변 물질을 흡수하는 과정에서 제트 분출이 일어나 블랙홀의 존재를 보여준다. 이는 전파 은하와 퀘이사에서 볼 수 있는 현상이다. 페레스-토레스 박사는 “하지만 대부분의 경우 초질량 블랙홀은 어떤 것도 파괴할 만큼 활동적이지 않아 조용한 상태”라면서 “조석파괴사건은 우리에게 강력한 블랙홀 부근에서 제트 형성과 진화에 대한 이해를 증진할 특별한 기회를 줄 것”이라고 말했다. Arp 299의 초기 적외선 폭발은 충돌하는 두 은하에서 초신성 폭발을 감지하기 위한 프로젝트 진행 도중 발견됐다. Arp 299에서는 수많은 별이 폭발하며 초신성이 된다. 이 때문에 Arp 299는 초신성 공장으로도 불린다. 블랙홀 제트 분출 역시 처음에는 초신성 폭발로 여겨졌다. 처음 관측된지 6년 뒤인 2011년에서야 전파 방출 부분이 증가하기 시작했다. 그후 관측에서는 이런 전파 팽창이 증가했고 과학자들은 자신들이 보고 있는 것이 초신성이 아니라 제트임을 알 수 있었다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 사이언스(Science) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr