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  • 1억 5000만 광년 떨어진 별 빨아먹는 ‘괴물 블랙홀’ 포착 (사이언스)

    1억 5000만 광년 떨어진 별 빨아먹는 ‘괴물 블랙홀’ 포착 (사이언스)

    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
  • [열린세상] 평화가 시작된 해, 김기림의 평화주의를 생각한다/남기정 서울대 일본연구소 부교수

    [열린세상] 평화가 시작된 해, 김기림의 평화주의를 생각한다/남기정 서울대 일본연구소 부교수

    필자가 김기림이라는 시인을 알게 된 것은 10여년 전 일본 센다이에 있는 도호쿠대학에 재직하던 무렵이다. 문학에 문외한인 관계로 겨우 이름 석 자만 알고 있던 그가 제국대학 시절의 도호쿠대학 영문학과를 다녔다는 것을 알고 살짝 흥분했던 기억이 있다. 그리고 그의 글을 찾아 읽으면서 그가 당대 지식인들 가운데 보기 드문 ‘평화주의자’임을 알고 반가웠다. 김기림은 1908년 함경북도 성진에서 태어났다. 서울의 보성고보, 도쿄의 니혼대학 등에서 유학하고 조선일보 기자가 됐다가 도호쿠대학에서 영문학 공부를 시작한 것은 스물여덟이던 1936년이었다. 중일전쟁이 일어나고 일본에서 국가총동원법이 성립하던 시기를 센다이에서 보내고 1939년 서른하나의 나이로 돌아왔다. 그는 센다이에서 ‘모든 신념을 차례차례로 다 잃어버린 생활’을 지옥처럼 보내고(신념 있는 생활, 1939.1.), ‘공주처럼 지쳐서’ 돌아왔다(바다와 나비, 1939. 4). 국어 교과서에 실린 김기림의 대표작 ‘바다와 나비’는 센다이 생활을 마감할 무렵 쓴 시다. 센다이에서 김기림은 모국어와 영어, 일본어를 동시에 구사하면서 조선 모더니즘의 시간적 공간적 위치에 대해 고민했던 것 같다. 일본에서 총동원 체제가 등장하고, 이에 대응하듯 조선에서 민족말살 정책이 실시되던 때, 김기림이 다녔던 도호쿠제국대학은 가까스로 리버럴한 분위기를 유지하고 있었다. 도쿄제대나 교토제대가 메이지 일본의 국가 관료 양성소로 출발해서 관학의 분위기가 강했던 데 비해 같은 제국대학이면서도 도호쿠제대는 연구 중심 대학을 표방해 연구의 자유가 비교적 존중되고 있었던 것이다. 유대인 사상가 카를 뢰비트가 1936년부터 1941년까지 나치스를 피해 도호쿠대학에 재직했던 것이 이를 증명한다. 그러나 김기림의 도호쿠제대 선택에는 또 다른 이유가 있어 보인다. 1922년 12월 일본을 방문해 순회 강연 중이던 아인슈타인이 센다이를 방문했다. 당시 도호쿠제대에는 이론물리학자 이시하라 아쓰시(石原純)가 있었다. 이시하라는 상대성 이론 연구의 1인자였다. 근대 과학에 관심이 깊었던 김기림이 도호쿠제대를 선택한 데엔 이런 이유도 있었을 것으로 생각된다. 김기림이 평화주의자다운 모습을 보이는 것은 해방 공간에서 두드러졌다. 좌의 급진성도 우의 고루함도 김기림에겐 근대성의 결여로 느껴졌던 모양이다. 김기림은 좌와 우를 뛰어넘는 방법으로 ‘근대’와 ‘과학’과 ‘문화’를 선택했다. 이들은 모두 국경과 이념을 넘는 특징을 지니고 있다. 그의 평화주의가 가장 잘 밴 글이 ‘꽃에 부쳐서’이다. “꽃은 아무가 보아도 좋다. 그러기에 꽃에는 국경이 없다. 풍토를 따라 키의 장단과 빛의 짙고 연함이 다소 갈리나 이 나라 모란꽃이 저 나라 모란꽃에 적의를 품거나 서로 모함하는 일은 없다.”(1949. 4. ‘꽃에 부쳐서’) 그러나 좌우가 극한 대립을 하는 시대에 적의를 거두어들이는 ‘평화’는 패배였다. ‘평화’로 앞서간 김기림은 좌에서도 우에서도 받아들여지지 못했다. 결국 그는 조국의 남에서도 북에서도 제대로 이해되지 못한 채 사라졌고, 다시 발견되기까지 오랜 시간을 견뎌야 했다. 1988년 해금된 뒤 그의 시가 읽히기 시작했지만, ‘평화’를 염원한 그의 사상은 아직 발견되지 못한 것 같다. 그를 평화주의자로 재조명해 센다이의 김기림을 기리는 사람들이 있다. 아오야기 유코(?柳優子)와 준이치(純一) 부부, 그리고 그들과 함께 김기림의 작품들을 강독했던 일본의 시민들이다. 필자가 도호쿠대학에 재직할 때부터 친분이 있었던 아오야기 유코가 김기림의 시와 평론 등을 번역하고, 거기에 김기림 연구 노트를 붙여 ‘조선 문학의 지성, 김기림’(朝鮮文?の知性, 金起林, 2009)이라는 제목으로 책을 펴냈다는 것을 듣고 반갑게 생각했던 것도 이미 오래전 일이다. 책을 두른 띠에는 “한국전쟁 와중에 사라진 김기림. 평화를 향한 염원이 그의 작품과 함께 일본에서 처음 되살아난다”고 씌어 있다. 한국전쟁의 비극을 종식하는 여정이 시작된 올해 센다이에서 김기림을 기리는 일을 시작해 보는 것은 어떨까 생각해 본다. 한·일의 시민과 남북의 문인이 함께한다면 동아시아의 작은 평화를 여기에서 이룰 수 있다.
  • 기초과학자의 지적 “현재 과기정통부 R&D 철학 전혀 없다“

    기초과학자의 지적 “현재 과기정통부 R&D 철학 전혀 없다“

    “과학기술 주무부처가 연구개발(R&D)에 대한 철학이 없다. R&D 정책을 그저 다른 정책에 활용하기 위한 (아무 때나 빼먹을 수 있는)도시락 정도로 생각하는 것 같다.”14일 서울 중구 달개비에서 과학기자들과 만난 염한웅(포스텍 물리학과 교수) 대통령 직속 국가과학기술자문회의 부의장은 잠시 고민하는 듯하다가 말을 꺼냈다. “연구개발 주무부처라는 과학기술정보통신부는 변화에 대한 저항이나 관성은 없는가“라는 질문에 대해 염 부의장은 “현재 과학기술 주무부처의 이름에서도 볼 수 있듯이 과학기술만 하는 것이 아니기 때문에 이해 못하는 바는 아니지만 R&D에 철학이 없다는 것은 많은 사람들이 공감하는 바”라고 입을 뗐다. 그는 “R&D는 오롯이 R&D의 관점에서 접근하고 예산을 사용해야 하는데 다른 정책에 활용하기 위한 도시락 반찬 정도로 생각하는 것 아닌가 하는 싶다”라며 “일자리 정책을 하는데 R&D 예산 일부를 떼어쓰고, 중소기업 지원정책하는데 떼어쓰고 하는 식이다보니 R&D 예산 씀씀이가 누더기가 된다. 관료들이 R&D 본질을 모르는 것 같다”라고 꼬집었다. 염 부의장은 “예를 들어 환경부 R&D 예산은 미세먼지 해법이나 수질 변화에 초점을 맞춰야 하는데 자세히 뜯어보면 환경산업 지원이나 환경기업 ○○개 육성을 목표로 내세운다”라며 “과기부라고 다를 것 없다. 정부부처들이 R&D 본질에 접근하지 못하고 있다”고 꼬집었다. 염 부의장은 “전혀 다른 성격의 분야를 붙여놓다보니까 R&D 정책 방향성을 못 잡고 있는 것이 아닌가 싶고 그저 고민하는 척만 하는 것 같다는 생각이 들 때가 많다”라고도 말했다. 그는 “자문회의는 말 그대로 ‘자문’ 역할을 하기 때문에 부처에서 그냥 ‘알았다, 참고하겠다’하고 액션이 없더라도 어떻게 할 수가 없다”라고 토로했다. 염 부의장은 최근 각 분야에서 이야기되는 ‘융합’에 대해서도 “융합이 필요한 것도 사실이지만 그저 물리적으로 섞어만 놓는다고 해서 융합이 저절로 되는 것이 아닌데 많은 사람들이 착각하고 있다”라고 비판했다. 또 염 부의장은 국가R&D 예산의 절반 가까이 쓰는 정부출연연구기관의 역할 재정립을 포함한 R&D 혁신이 시급하다고 지적했다. 오는 29일 통합 자문회의 첫 전원회의 안건도 ‘국가 R&D 혁신방안’으로 여기에 포함된 5대 아젠다 중 출연연 혁신방안이 포함돼 있다. 염 부의장은 “이번에 발표되는 혁신방안이 국민의 눈높이에서는 실망스러울 수 있다”며 “1960~1970년대 만들어진 출연연들이 오래 지속해 왔던 관성이 있기 때문에 단번에 뭘 바꾼다는 것은 쉽지 않은 일”이라고도 말했다. 염 부의장은 “정부출연연들이 경쟁력을 갖도록 하기 위해서는 본연의 임무에 충실히 연구에 집중할 수 있도록 하는 것이 필요하다”라며 “출연연은 기초연구와 공공성이 강한 연구를 할 수 있도록 분위기를 만들어 줘야 하는데 민간에서 해야할 것들까지 맡기는 경향이 있다”라고 말했다.이날 과기부는 미취업 이공계 인력을 대상으로 출연연에서 직무훈련을 실시하고 수료 후에는 출연연과 연관된 패밀리기업 등에 취업까지 지원하는 ‘4차 인재양성과정’을 추진한다고 밝혔다. 심지어 출연연의 R&R(역할과 책임)을 확장해 ‘인재양성’을 맡기겠고 산업계와 간극을 좁히겠다고 밝히기까지 했다. 자문회의에서 생각하는 출연연 R&R과 정면으로 배치되는 정책을 내놓은 것이다. 국가과학기술자문회의는 기존 국가과학기술 자문 기능과 국가과학기술심의회가 갖고 있던 R&D 예산분배와 정책심의 기능을 흡수해 지난 4월 과학기술정책 최상위 자문·심의기구로 새로 출범했다. 자문회의는 대통령을 의장으로 하고 부의장 1인, 정부부처 간사위원 1인을 포함해 정부와 민간위원 30명으로 구성돼 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 중국 전기없이 작동하는 원자로 후쿠시마 사고 막는다

    중국 전기없이 작동하는 원자로 후쿠시마 사고 막는다

    원자력 굴기로 불리는 중국 원자력발전 산업의 발전 속도가 가속화하고 있다. 중국이 위기 시에 전기 없이도 작동 가능한 원자로를 개발했다고 관영 글로벌타임스가 13일 보도했다.  3세대 핵발전 기술로 개발된 원자로는 산둥성에 건설된 ‘CAP1400’으로 최근 수동 안전 시스템을 포함한 6개 주요 기술 실험을 통과했다고 중국 과학기술부는 발표했다. 칭화대의 핵물리학 전문가인 구이리밍(桂立明)은 “수동 안전 시스템은 능동 안전 시스템과 달리 전기 없이도 작동할 수 있어 사고가 발생하면 주변에 방사능 물질이 배출되는 것을 막아준다”고 설명했다. CAP1400은 수동 안전 시스템에 세 개의 방어선을 설치해 온도나 압력 과부하로 원자로가 가열되는 것을 방지해서 방사능 물질이 최대한 원자로 밖으로 새어나오는 일이 없도록 한다. 예를 들어 냉각수 장치도 원자로 꼭대기에 설치해 72시간 동안 전기 없이 원자로를 냉각시킬 수 있다. 2세대 원자로는 모터를 사용해 냉각수를 가동시켰지만 3세대 원자로인 CAP1400은 전기 대신 중력을 이용한다.  중국은 지난 2011년 일본 후쿠시마 지역을 강타한 쓰나미로 원자로 냉각 기능이 붕괴하면서 방사능 물질이 유출된 것과 같은 사고를 막고자 3세대 원자로의 수동 안전 시스템을 개발했다. 중국은 현재 37기의 원자로를 가동 중이며 CAP1400은 미국 원자력회사 웨스팅하우스가 개발한 AP1000을 확대 개발한 것이다. 전략 생산량은 1250메가와트에서 1400메가와트로 늘었다. 중국 전문가에 따르면 미국산 원자로의 수동 안전 시스템은 CAP1400이 생산하는 1400~1500메가와트의 전력량을 만들어내지 못하는 것으로 알려졌다.  중국은 기존 화력발전만으로는 늘어나는 전력량을 감당하기 어려운 데다 최근 공산당 지도부가 깨끗한 환경에 역점을 두면서 원자력산업 발전에 박차를 가하고 있다. 중국 정부는 2030년까지 100기의 원자로를 가동한다는 목표 아래 현재 20여 기의 원자로를 건설 중이다. 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr
  • 美뉴욕, 英런던 집값 비싼 이유 알고보니...

    美뉴욕, 英런던 집값 비싼 이유 알고보니...

    세계적 도시경제학자 에드워드 글레이저 미국 하버드대 교수는 “도시는 인류가 만든 최고의 발명품이자 가장 친환경적인 장소”라고 주장했다.그런데 인류 최고의 발명품은 위기를 맞고 있는 듯하다. 유엔 경제사회국(DESA)은 지난달 발표한 ‘2018 세계 도시화 전망’ 보고서를 통해 사람들은 점점 도시로 몰려들게 될 것이고 이 때문에 도시와 농촌의 불균형 발전을 비롯한 각종 문제들이 발생할 것이라고 우려했다. DESA에 따르면 2050년쯤이 되면 지구촌 도시인구 비율은 현재 55%에서 68%로 증가한다. 전 세계 인구 10명 중 7명이 도시에 살게 된다는 것이다. 2030년이 되면 인구 1000만명 이상이 거주하는 ‘메가시티’가 현재 31곳에서 43곳으로 증가할 것이라는 예측도 나왔다. 보고서는 “도시화의 가속화로 많은 국가들이 ‘지속 가능한 개발’이라는 과제를 고민해야 할 것”이라고 충고했다. 건축학자와 도시계획가들은 여러 대안을 내놓고 있다. 다만 경전철시스템, 컨벤션센터, 주택 사업 같은 대규모 건설을 통해 성공적인 신도시를 건설하고 쇠락한 도시의 옛 영광을 되찾을 수 있다는 많은 정치가나 관료들의 주장은 잘못됐다는 게 대다수 도시계획 전문가들의 입장이다. 글레이저 교수 등은 “휘황찬란한 건물은 도시의 미관을 멋있어 보이게 만들 수 있을지는 몰라도 도시의 성공을 이끌고 도시의 여러 가지 근본적 문제를 해결해 주지는 못한다”고 입을 모은다. 그럼에도 이번 6·13지방선거를 보면 많은 후보자들이 여전히 재건축, 재개발에 대한 장밋빛 공약을 내놓고 있고, 유권자들의 호응을 얻고 있다. 그렇다면 많은 사람들이 찾고, 도시민들에게 삶의 만족감을 주는 도시의 요건은 도대체 무엇일까. 이런 문제에 해답을 제시하기 위해 도시계획과는 전혀 상관없어 보이는 물리학자와 수학자들이 나섰다. 영국 케임브리지대 컴퓨터공학부와 노키아 벨 연구소 영국분원 연구자들이 위키피디아와 세계 최대 온라인 사진 공유 사이트인 ‘플리커’에 2007~2014년에 올라온 미국 뉴욕과 영국 런던 사진 약 150만장을 추적해 도시의 문화 자본과 경제 자본이 어떤 관계를 맺고 있는지 분석했다. 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘프런티어스 인 피직스’ 최신호에 실렸다. 이번 연구는 프랑스 사회학자 피에르 부르디외(1930~2002)가 주장한 ‘문화 자본’의 개념이 실재하는지에 대해 과학적으로 검증했다는 평가를 받고 있다. 부르디외의 ‘문화 자본’은 비슷한 문화적 가치를 누리는 사람들이 타인과 관계를 형성하면서 사회를 확대시키고 공동체의 부를 가져온다는 개념이다. 연구팀은 위키피디아를 통해 도시의 문화 자본을 광고 및 마케팅, 건축 및 공예, 디자인, 예술, IT 소프트웨어, 출판, 박물관 및 미술관, 음악 등 25개 분야로 나누고 또 675개 세부 분야로 구분했다. 그다음 촬영장소와 시간을 표시하는 GPS 태그가 붙은 150만장의 사진을 세부 분야에 따라 분류했다. 연구팀은 이렇게 분류된 사진들을 런던 33개 자치구와 뉴욕 71개 지역의 도시 개발 상태, 소득 수준, 주택가격 분포 등 경제·지리 정보 지도와 비교했다. 연구팀은 소셜네트워크서비스(SNS)에 올라온 사진들이 일반적으로 자신을 드러내거나 문화적 가치가 있는 곳을 방문했을 때 찍은 것들이라는 점에 착안해 문화 자본을 측정하는 데 활용한 것이다. 그 결과 다른 자치구들보다 집값이 비싸고 소득 수준이 높은 런던의 켄싱턴, 첼시, 웨스트민스터, 런던중심구와 뉴욕의 그리니치빌리지, 미드타운, 브루클린하이츠 등은 문화 자본의 수준도 높다는 사실이 확인됐다. 루카 아이엘로 노키아 벨 연구소 박사는 “현재 세계적으로 알려진 도시들을 보면 문화가 경제에 종속돼 있는 것이 아닌 문화 자본이 경제를 이끌고 나가는 형태”라며 “이번 연구는 그 같은 통설을 확인해 준 것으로 실제로 여러 경제적, 지리적 요인들이 주택 가격과 경제적 성장에 영향을 미치지만 문화적 요소가 가장 설득력 있는 것으로 드러났다”고 설명했다. 유현준 홍익대 건축학과 교수도 최근 발간한 ‘어디서 살 것인가’라는 책을 통해 “현대인의 소통 단절 현상을 치유하고 창의적인 사회를 만들기 위해서는 도시 안에서 얼굴을 맞대고 우연히 다른 사람을 만날 수 있는 매력적인 공간이 많아져야 한다”며 문화적 요소를 강조하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 피 한 방울로 출산 예정일, 조산 여부 정확히 예측한다

    피 한 방울로 출산 예정일, 조산 여부 정확히 예측한다

    출산일이 점점 가까워 오는 산모와 보호자는 아이가 언제 나올지 정확하게 알 수 없기 때문에 산모의 진통여부에 촉각을 세우느라 그야말로 군대 5분 대기조처럼 초긴장상태에 놓이게 된다. 그런데 미국, 덴마크 공동연구팀이 산모의 피 한 방울만으로 출산 예정일을 정확히 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.미국 스탠포드대 의대, 생명공학·응용물리학과, 통계학과, 펜실베니아대 의대 산모 및 아동보건연구센터, 앨라바마대 산부인과, 덴마크 국립혈청연구소 역학연구부 공동연구팀이 간단한 혈액검사만으로도 산모의 출산예정일을 정확히 예측하고 조산 여부까지 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 실렸다. 현재로서는 마지막 생리일이나 기초체온 곡선 등을 통해 계산하거나 초음파 검사를 통해 태아의 머리에서 엉덩이까지 길이를 재는 방법으로 출산 예정일을 예측하고 있다. 그 중에서 초음파 검사를 통한 예측일이 가장 정확하다고는 하지만 날짜의 오차 가능성이 크고 조산 가능성을 정확하게 예측하기는 여전히 쉽지 않다는 단점이 있다. 조산으로 인해 태어나는 아이들은 전 세계적으로 연간 1500만명 정도 되는 것으로 추산되고 있으며 미국 국립보건통계센터에 따르면 미국내 산모의 조산율은 매년 증가추세에 있는 것으로 나타났다. 조산은 태아와 산모의 건강 모두에 영향을 미치기 때문에 많은 의학자와 과학자들은 조산을 줄이는 방법에 대해 다양한 연구를 수행 중에 있다. 연구팀은 우선 31명의 건강한 산모를 대상으로 혈액을 채취해 ‘혈액 유리 RNA’(cfRNA)를 분석했다. 혈액 안에는 혈액세포 이외의 다양한 장기에서 유리돼 떠다니는 RNA가 있는데 이를 혈액 유리 RNA라고 부른다. 연구팀은 이를 활용해 79% 이상의 정확도로 출산 예정일을 정확하게 예측하는데 성공했다. 이 기술을 활용해 연구팀은 다시 조산 경험이 있거나 조기 자궁수축을 보이는 산모 38명을 대상으로 임신 13~26주, 27~40주에 혈액을 채취해 cfRNA를 분석해 75~80%의 정확도로 조산 여부와 조산일시를 예측하는데 성공했다. 스티븐 퀘이크 스탠포드대 생명공학과 교수는 “이번 기술이 임상에 쓰이기 위해서는 좀 더 추가적인 연구가 필요하지만 간단한 혈액검사만으로 임신 중에 일어나는 산모와 태아의 건강 상태 뿐만 아니라 산모의 조산여부를 예측하게 됐다”라며 “조산을 사전에 파악할 수 있게 됨에 따라 조산으로 인한 영아사망률을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 산모의 건강 유지에도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 삼성·LG전자, 차세대 먹거리 ‘AI 인력·투자’ 가속도

    삼성·LG전자, 차세대 먹거리 ‘AI 인력·투자’ 가속도

    삼성전자와 LG전자가 차세대 성장 동력인 인공지능(AI) 분야 인력 및 조직 투자에 발벗고 나섰다. 미래 먹거리로 꼽히는 이 분야의 주도권을 선점하기 위해 글로벌 핵심 인재 확보에 가속도를 내는 분위기다.삼성전자는 4일 “세계적인 AI 권위자인 미국 프린스턴대 세바스찬 승 교수와 펜실베이니아대 대니얼 리 교수를 영입했다”고 밝혔다. 지난 1일자로 영입된 두 사람은 모두 부사장급이다. 세트 부문 선행연구 조직인 삼성리서치(SR)에서 각각 AI 전략 수립과 선행 연구 자문, 차세대 기계학습 알고리즘·로보틱스 연구를 할 예정이다. 승 교수는 뇌 신경공학 기반 AI 분야 석학이다. 미국 하버드대 이론물리학 박사 학위 취득 후 매사추세츠공대(MIT) 물리학과 교수 등을 지냈다. AI 로보틱스 전문가인 리 교수는 MIT 물리학 박사 출신으로, 2001년부터 펜실베이니아대 전기공학과 교수로 강단에 섰다. 두 교수는 1999년 인간 뇌신경 작용에 따른 지적 활동을 본뜬 컴퓨터 프로그램을 세계 최초로 공동 개발했다. 연구 역량 강화를 위해 삼성전자는 지난해 삼성리서치를 신설한 데 이어 최근 우리나라와 미국, 영국, 캐나다, 러시아 5개국에 글로벌 AI 연구센터를 잇달아 설립했다. 올해 초에는 머신러닝 전문가 래리 헥 박사를 영입, 삼성리서치아메리카(SRA)의 AI 연구개발(R&D) 전무로 임명하기도 했다. 삼성 관계자는 “이재용 삼성전자 부회장의 ‘AI 퍼스트’ 전략이 본궤도에 오른 격”이라고 전했다.‘LG가(家) 4세’인 구광모 LG전자 상무가 이끌게 된 LG 그룹 역시 잰 발걸음에 나섰다. AI는 물론 로봇 분야까지 사업 영역을 확장하는 모양새다. 생활가전을 담당하는 LG전자 홈앤어플라이언스(H&A) 사업본부는 최근 자율주행 물류로봇, 로봇 하드웨어, 소프트웨어 분야 R&D 인력을 충원 중이다. 지난달 말 국내 산업로봇 제조 업체인 로보스타의 지분 20% 인수 등 대대적인 투자와 궤를 같이한다. LG는 앞서 지난달 미국 캘리포니아주 실리콘밸리에 벤처 투자 기업인 ‘LG 테크놀로지 벤처스’를 설립했다. 그룹 차원의 해외 벤처 투자사 설립은 처음이다. LG전자, LG화학, LG디스플레이, LG유플러스 등 4개 계열사는 총 4억 달러를 투자해 투자펀드를 조성한다고 지난 3월 공시했는데, 이 회사는 펀드 관리 업무를 맡게 된다. 지난달부터 현지에서 경력자 위주로 투자 전문가를 모집 중이다. 그룹 관계자는 “4차 산업혁명 흐름에 대응해 선제적으로 미래를 준비하기 위한 목적”이라고 전했다. 계열사 관계자는 “그룹을 승계하는 구 상무의 미래사업 발굴에 이 투자사가 중요 역할을 하게 될 것으로 본다”고 내다봤다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 블랙홀, 별 삼킨 뒤 내뿜는 방사선 달라…이유는?

    [아하! 우주] 블랙홀, 별 삼킨 뒤 내뿜는 방사선 달라…이유는?

    여러 은하 중심에는 저마다 거대질량 블랙홀이 존재한다. 이런 블랙홀은 평소 잠을 자듯 가만히 있지만, 별이 옆을 지나치게 되면 본격적인 '사냥'을 시작한다. 그런데 블랙홀의 강력한 중력에 붙잡힌 별은 가까운 곳과 먼 곳에 작용하는 중력의 크기가 달라 마치 면가락을 뽑는 것처럼 가늘고 길게 늘어난다. 그러면 블랙홀이 이를 마치 국수 먹듯 호로록 삼키는 것이다. 우주에서 가장 폭력적인 사건 중 하나로 이른바 ‘조석파괴사건’(TDE·tidal disruption event)으로 불리는 이 현상을 이론 천체물리학자들은 새롭게 조명했다. 덴마크 코펜하겐대 산하 닐스보어연구소와 미국 캘리포니아대 산타크루스캠퍼스 공동 연구진은 빠르게 성장하고 있는 블랙홀 연구 분야에 새로운 이론적 관점을 제시했다. 연구에 공동저자로 참여한 코펜하겐대의 엔리코 라미레스-루이스 교수는 “지난 10여 년 동안 우리는 TDE를 다른 은하계 현상과 구별해낼 수 있었고 새로운 이번 모델은 이런 사건(TDE)을 이해하는 기본적인 틀을 제공할 것”이라고 말했다. 대다수 은하 중심에 있는 블랙홀은 소강상태라서 별의 잔해와 같은 물질을 적극적으로 삼키지 않아 빛을 내뿜지 않는다. 블랙홀이 별을 삼키는 조석파괴사건은 일반적인 은하에서 1만 년에 1번 발생할 정도로 드문 현상이기 때문이다. 하지만 운 나쁜 별 하나가 블랙홀에 너무 가까이 접근하면 갈가리 찢기고 만다. 그러면 블랙홀은 한동안 별의 잔해를 먹다가 과식해 강력한 방사선을 내뿜는 것이다. 연구를 이끈 코펜하겐대의 제인 리신 다이 조교수는 “이런 극한 상황에서 (별의) 물질이 블랙홀로 어떻게 들어가는지 관측하는 것은 흥미로운 일이다”면서 “블랙홀은 별의 가스를 삼키며 엄청난 양의 방사선을 방출한다”고 말했다. 또 “그 방사선은 우리가 관측할 수 있는 것으로 이를 이용해 우리는 물리학을 이해하고 블랙홀의 특성을 계산할 수 있다”면서 “이는 조석파괴사건을 찾아나서는 것을 매우 흥미롭게 한다”고 말했다. 지금까지 관측된 약 20건의 조석파괴사건에서는 모두 똑같은 물리학적인 현상이 일어난 것으로 예상되지만, 이들 사건의 관측에서 나타난 특성은 크게 달랐다. 어떤 사건은 대부분 X선을 방출하지만, 또 다른 사건은 대부분 가시광선과 자외선을 방출했다. 과학자들은 이런 다양성을 이해하기 위해 고심하고 있으며 퍼즐 조각 같은 차이점을 일관성 있게 수집하고 있다. 연구진은 일반 상대성 이론과 자기장, 방사선, 가스 유체역학 등의 요소를 결합해 새로운 모델을 만들었고 블랙홀이 별을 먹을 때 방출하는 방사선에 차이가 생기는 이유를 관찰자의 시야각에 있다고 설명한다. 라미레스-루이스 교수는 “이는 마치 어떤 짐승 한 마리의 일부분을 베일로 덮어놓은 것과 같다. 어떤 각도에서 우리는 짐승의 노출된 부분을 볼 수 있지만, 또 다른 각도에서는 베일에 덮인 부분만을 볼 수 있는 것”이라면서 “이 짐승은 같지만 우리의 인식이 다른 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL·Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금]

    ●고온초전도 비밀 밝혀줄 입자 발견 김근수 연세대 물리학과 교수팀이 이황화몰리브덴에서 고온초전도 현상의 비밀을 밝혀 줄 것으로 기대되는 ‘홀스타인 폴라론’이라는 입자를 발견했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 28일자에 실렸다. 이황화몰리브덴은 얇고 유연하며 전기적, 광학적 특성이 우수해 차세대 반도체 소재로 주목받는 2차원 물질이다. 최근 초전도 현상이 보고되기도 했다. 연구팀은 분광학적 방법으로 측정한 결과 홀스타인 폴라론의 흔적을 발견하는 데 성공했다. 홀스타인 폴라론은 물질 속 전자가 주변 원자를 강하게 끌어당겨 원자 배열을 왜곡시키는 합성입자다. 1950년대에 처음 예측돼 고온초전도나 태양전지 효율성 저하 등 여러 가지 물리학 난제를 설명해 줄 수 있는 열쇠로 기대됐지만 지금까지는 발견되지 않았다. ●제2회 한·러 과학기술의 날 개최 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 30일부터 6월 1일까지 러시아 모스크바에서 한국과 러시아 과학기술 협력 활성화를 위한 ‘제2회 한·러 과학기술의 날’ 행사를 연다. 지난해 1회 행사에서는 항공우주, 원자력, 뇌과학, 인공지능 분야에서 협력 방안을 모색하고 관련 국내 벤처가 러시아 시장에 진출하는 성과를 거뒀다. 올해는 인공지능과 양국의 전략적 협력분야인 항공우주분야 전문가들이 연구성과를 공유한다. 스콜코보과학기술대, 모스크바항공대에서 한국 전문가 공개 강연도 연다. 국내 12개 스타트업들이 러시아 최대 스타트업 행사인 ‘스타트업 빌리지 2018’에 한국관을 조성, 현지 진출 발판을 마련한다.
  • [지구를 보다] 하와이 집어삼키는 ‘시뻘건 용암’ 우주서 포착

    [지구를 보다] 하와이 집어삼키는 ‘시뻘건 용암’ 우주서 포착

    미국 하와이주 하와이섬(빅아일랜드) 동단 킬라우에아 화산에서 흘러나오는 용암의 모습이 멀리 우주에서도 관측됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 지구관측위성인 센티널2가 촬영한 킬라우에아 화산의 모습을 사진으로 공개했다. 지난 23일 촬영된 사진 속에는 마치 지옥에서 흘러나오는듯한 용암의 모습이 생생히 담겨있다. 푸르른 녹지를 가로질러 바다로 흘러가는 용암의 모습은 그야말로 '붉은 파괴신' 그자체로 보인다. 실제 미 당국에 따르면 지난 3일 규모 5.0의 강진과 함께 폭발한 킬라우에아 화산은 끊임없이 용암을 분출해 지금까지 가옥 52채가 파괴됐으며 주민 2000여명도 대피한 상태다. 또 로이터 통신의 26일 보도에 따르면 화산재가 1만1000피트(3353m) 높이까지 치솟아 바람을 타고 하와이 남서쪽으로 번지고 있는 상황이다. 더 큰 문제는 용암에서 특이한 푸른 빛의 불꽃이 관측돼 추가적인 폭발 가능성이 예측된다는 사실이다. 지질물리학자 짐 카우아히카우는 “용암에서 푸른 빛을 본 것은 두 번째로 이는 용암에 메탄가스가 들어있기 때문”이라면서 “용암이 다시 지하로 파묻히면서 새로운 폭발을 일으킬 가능성이 있다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • ‘별들의 요람’ 오리온…고해상도 지도 완성

    ‘별들의 요람’ 오리온…고해상도 지도 완성

    천문학자들이 지구에서 가장 가까운 ‘별들의 요람’을 그 어느 때보다 자세하게 보여주는 새로운 지도를 만들어냈다. 이 요람은 오리온 성운 중에서 ‘오리온 A 분자구름’으로 불리는 곳이다. 오리온 성운은 은하수로 불리는 우리 은하에 속하며 지구에서 약 1350광년 거리에 있다. 성운은 성간 가스와 먼지가 널리 펼쳐진 구름을 말하는데 오리온 성운의 질량은 태양의 2000배에 달한다. 이 곳에는 다양한 진화 단계에 있는 별들이 있어 천문학자들은 별들이 어떻게 태어나고 진화하면서 주변 환경에 어떤 영향을 미치는지를 관측을 통해 배울 수 있다. 이번 지도 제작을 주도한 미국 예일대의 숴 콩 박사후연구원은 “우리 지도는 별들이 어떻게 분자구름 속에서 형성되고 그 어린 별들이 부모가 되는 분자구름에 다시 어떻게 영향을 주는지 연구하는 데 필요한 광범위한 물리적 척도를 제시한다”고 말했다. 지도 제작에는 캘리포니아주(州)에 있는 카르마(CARMA·Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy) 전파간섭계와 일본 나가노에 있는 노베야마 전파관측소(NRO·Nobeyama Radio Observatory) 망원경의 데이터가 쓰였다. 연구팀은 이들 정보를 통해 오리온 A 분자구름이라는 별 형성 영역의 상세한 지도를 만들 수 있었다. 이번 프로젝트에 참여한 제시 페더슨 연구원은 “이번 조사는 독특하게도 특성이 서로 다른 두 망원경의 데이터를 조합한 것”이라면서 “우리는 CARMA의 확대 데이터와 NRO의 광각 데이터를 결합해 형성 중인 각 별의 모습은 물론 분자구름의 전반적인 형태와 움직임까지 동시에 포착해냈다”고 말했다. 이에 대해 헥터 아르세 예일대 천문학과 교수는 “우리가 공개한 이 자료는 별들의 형성과 진화 과정에 관한 광범위한 연구에 도움이 될 것”이라고 말했다. 또 연구팀은 이번 지도가 은하수 바깥 영역에 관한 연구를 진행하기 위해 별 형성 모델을 만드는 데도 유용하게 쓰일 것이라고 생각한다. 미국 국립과학재단(NSF)의 프로그램 책임자 글렌 랭스턴은 “결합한 관측 자료는 천문학자들이 별들이 얼마나 빠르고 효율적으로 형성되는지를 이해하는 데 큰 도움이 된다”면서 “예를 들어, 이 지도는 질량이 큰 별들이 방출하는 에너지가 분자구름 환경에 커다란 영향을 미치는 것을 보여준다”고 말했다. 한편 이번 연구 성과는 천문학 분야 권위지인 ‘천체물리학저널 중보’(The Astrophysical Journal Supplement Series) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 카이퍼벨트로 쫓겨난 ‘원시 태양계 유물’

    [우주를 보다] 카이퍼벨트로 쫓겨난 ‘원시 태양계 유물’

    해왕성 너머 카이퍼벨트(태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 존재하는 특이한 소행성이 확인됐다.최근 영국 퀸스대학 등 공동연구팀은 카이퍼벨트에 존재하는 소행성 ‘2004 EW95’가 과거 화성과 목성 사이에 있다가 태양계 끝자락으로 쫓겨난 천체로 보인다는 연구 결과를 ‘천체물리학 저널 레터’ 최신호에 발표했다. 폭이 300㎞에 달하는 이 소행성은 지구에서는 무려 40억㎞ 정도 떨어진 곳에 있어 관측이 쉽지 않다. 2004년 허블우주망원경을 통해 처음 존재가 확인됐으나 발견 당시부터 전문가들을 혼란스럽게 했다. 반사되는 파장이 기존의 카이퍼벨트 천체와는 달라 관측에 오류가 있는 것이 아니냐는 의문이 제기됐기 때문이다. 카이퍼벨트 지역은 태양의 빛이 미치지 못해 매우 춥고 어둡다. 이 같은 이유로 이곳에는 얼음 천체들이 모여 있으며 지구 주위로 날아오는 혜성의 고향도 바로 이곳이다. 이번에 연구팀은 유럽 남방천문대의 초거대망원경(VLT)을 이용해 2004 EW95의 재분석에 나섰다. 그 결과 2004 EW95가 탄소가 풍부한 암석형 소행성이라는 사실이 새롭게 드러났다. 또한 연구팀은 산화 제2철과 엽상(葉狀) 규산염도 찾아냈는데 이는 화성과 목성 사이 소행성대의 천체에서 주로 발견된다. 결과적으로 태양계가 형성되던 초기 소행성대에 있던 2004 EW95가 알 수 없는 원인으로 인해 수십억㎞ 떨어진 태양계 끝자락까지 밀려났다는 가설이 가장 합리적인 설명이다. 그렇다면 그 원인은 무엇일까? 연구팀은 이를 ‘그랜드 택 가설’로 설명했다. 이 이론에 따르면 태양계 형성 초기 가스 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 서로 가깝게 있었으며 태양과의 거리도 지금보다 가까웠다. 그러나 행성들이 서로 근접했다가 어떤 힘에 의해 멀어지면서 남은 물체를 태양계 끝으로 밀어냈다는 주장이다. 논문의 선임저자 톰 시컬은 “2004 EW95는 너무 먼 곳에 있어 매우 희미하게 보인다”면서 “카이퍼벨트에서 이 같은 성분의 소행성이 발견된 적은 없었다”고 설명했다. 이어 “2004 EW95는 그랜드 택 가설의 주요한 증거가 될 수 있다”면서 “태양계 형성의 비밀을 밝혀 줄 원시 태양계의 유물”이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 하와이 킬라우에아 화산 분출…9천m 가스기둥 치솟아

    하와이 킬라우에아 화산 분출…9천m 가스기둥 치솟아

    하와이의 킬라우에아 화산이 17일 새벽(현지시간) 폭발을 일으키며 무려 9천m에 달하는 가스 기둥이 치솟았다고 현지 언론이 보도했다.폭발이 일어난 시각은 이날 새벽 4시 17분. 하와이주 하와이섬(빅 아일랜드) 동단에 있는 킬라우에아 화산은 지난 3일 규모 5.0의 지진이 발생한 뒤 2주간 지속적으로 용암과 화산재를 분출해왔다. CNN·CBS 등 미국 방송들은 짙은 회색빛의 화산재를 동반한 가스 기둥이 하늘 높이 치솟은 뒤 화산재가 반경 수㎞에 걸쳐 비처럼 쏟아졌다고 전했다. 그러나 지질학자들이 우려했던, 거대 암석덩어리가 탄도미사일처럼 떨어지는 재앙적 사태는 벌어지지 않았다. 미국 지질조사국(USGS) 소속 화산학자 미셸 쿰브스는 CBS 방송에 출연해 “오늘 새벽에 일어난 분출은 지금까지 본 것 중에서는 가장 컸다. 에너지 측면에서도 그랬다. 대기에 큰 기둥이 나타났다”고 말했다. 인근 포호아 지역 주민인 토비 헤이즐은 “새벽에 천둥이 치는 듯한 소리가 몇 차례 들렸다. 빨리 대피해야 하나 싶어서 대피소를 알아보기도 했다”고 전했다. 해발 1250m의 킬라에우에 화산의 할레마우마우 분화구 주변에는 균열이 10여 군데 발견됐다. USGC의 지질물리학자 마이크 폴런드는 AP통신에 “화산 폭발과 함께 화산재가 주변 마을에 떨어졌다는 보고가 있었다”고 전했다. 폴런드는 “폭발이 불과 몇분밖에 진행되지 않아 분화구에서 분출한 화산재 더미가 예상보다 많지는 않았다”고 전했다. 분화구 반경 2∼3㎞ 안쪽 지점에서는 콩알 크기만한 암석 파편이 떨어진 것으로 관측됐다. 하와이주 재난당국은 분화구가 있는 하와이 화산국립공원과 인근 레일라니 에스테이츠, 푸나 지역 등의 주민과 관광객 대부분이 대피해 있는 상태여서 이번 분출이 인명 피해를 야기하지는 않았다고 밝혔다.하와이 화산관측소는 앞서 킬라우에아 화산이 큰 폭발을 일으키면 냉장고 크기만한 암석덩어리가 반경 수㎞까지 날아갈 가능성이 있다고 경고했다. 관측소는 마그마의 흐름이 특정 지점에서 멈출 경우 강력한 에너지를 동반한 큰 폭발을 일으킬 수 있다면서 1924년 화산 폭발 당시 2주 넘게 이어진 대폭발로 암석덩어리들이 상공으로 치솟은 뒤 떨어졌던 사레를 들었다. 앞서 전날 오전 8시 30분쯤에는 킬라우에아 화산 정상부에서 진원이 매우 얕은 규모 4.4 지진이 발생했다. 이어 15분 간격으로 규모 3.9, 3.5, 3.7의 약한 여진이 잇따라 발생했다. 재난당국은 하와이 볼케이노 하이웨이로 불리는 11번 고속도로 하와이 화산국립공원 입구 쪽에 균열이 생겼다고 밝혔다. 화산학자 쿰브스는 현지신문인 호놀룰루 스타어드버타이저에 “정상부 땅 밑에 있는 마그마가 아래로 흘러 내려가면서 생긴 수축 작용에 의해 지진이 발생한 것”이라면서 “흘러내린 마그마는 약 40㎞ 떨어진 동쪽 균열을 통해 나올 수 있다”고 말했다. 하와이주 방위군은 킬라우에아 화산 인근 푸나 지역에서 주민 약 1000명을 추가로 대피시킬 준비를 하고 있다고 밝혔다. 방위군은 비상사태 발생 시 CH-47, UH-60 헬기를 동원해 주민을 대피시킬 계획이다. 연방재난지역으로 선포된 하와이섬에는 1200여 명의 방위군 병력이 투입됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [재미있는 원자력] 순간을 보는 새로운 눈이 바꾸는 것/이기태 한국원자력연구원 책임연구원

    [재미있는 원자력] 순간을 보는 새로운 눈이 바꾸는 것/이기태 한국원자력연구원 책임연구원

    1870년대 미국에서 ‘말이 달릴 때 네 발굽이 모두 땅에서 떨어지는 순간이 있는가’를 놓고 논쟁이 벌어졌다. 그러던 중 영국 출신 사진작가 에드워드 마이브리지가 경주 트랙을 따라 십여대의 사진기를 늘어놓고 말이 달리는 순간을 순차적으로 촬영하는 새로운 촬영기법을 활용해 속보로 달리는 말의 모습을 촬영하는 데 성공했다. 이를 통해 사람들은 말이 달리는 모습을 자세히 볼 수 있었고 말의 네 발굽이 모두 땅에서 떨어지는 순간이 있다는 것도 알게 되었다. 그 덕분에 마이브리지는 당시 이 논쟁에 큰 관심을 갖고 있던 미국 사업가 릴랜드 스탠포드로부터 현재 가치 10억원에 해당하는 2만 5000달러의 상금을 받았다. 과학에서 실험이나 관측이 없다면 어떤 멋진 이론도 단순한 가설에 불과하다. 미시 세계를 보는 현미경은 세포를 관측하는 도구로 생명 현상을 탐구하는 출발점이 됐으며 망원경은 인간이 도달할 수 없는 먼 우주를 볼 수 있게 함으로써 우주의 기원을 과학적으로 논하게 만들었다. 독일 물리학자 빌헬름 콘라트 뢴트겐이 발견한 엑스선으로 DNA 구조를 보게 된 지도 벌써 60년이 넘었다. 엑스선이나 전자빔은 물질 내 원자의 구조를 볼 수 있게 해 주었지만 이것만으로 충분치 않다. 마이브리지가 달리는 말의 모습을 촬영했듯이 원자가 움직이는 모습도 직접 볼 수 있어야 한다. 원자들은 사람들이 상상하기 어려울 정도로 매우 빠르게 움직이기 때문에 우리에게는 성능이 더 좋은 마이브리지의 사진기술이 필요하다. 원자의 움직임을 기록하기 위해서는 펨토초의 시간을 구분해야 한다. 1펨토초는 1000조분의1초로 빛이 겨우 0.3㎛(마이크로미터)를 진행하는 매우 짧은 시간이다. 일반적인 방법으로는 이런 움직임을 기록할 수 없다. 그래서 과학자들은 매우 짧은 시간 동안만 반짝이는 탐침을 이용하는 방법을 고안했다. 원자를 움직이게 한 다음 짧은 시간 동안만 전자빔이나 엑스선을 반짝여 순간을 차곡차곡 기록하는 방법(펌프-프로브 방식)이다. 대표적인 장치가 ‘초고속 전자빔 회절장치’이다. 아인슈타인의 광전효과를 이용해 레이저로 짧은 전자빔을 금속에서 끄집어낸 뒤 가속시켜 사용하는 원리로 원자의 움직임을 펨토초 단위로 측정할 수 있다. 이 장치는 에너지뿐만 아니라 원자나 분자의 본질을 탐구하는 등 미시 세계의 구조 분석에도 사용된다. 과학자들은 이 같은 장치를 사용해 이전에는 볼 수 없었던 미지의 세계를 봄으로써 새로운 발견을 하고 생명 현상을 탐구하며 놀라운 신물질을 개발할 수 있게 된다. 인류가 어디까지 볼 수 있을지는 아무도 장담할 수 없지만, 이게 끝이라고 생각하지 않는다. 우리는 더 많이 봄으로써 점점 더 많은 것을 알아 가고 있다.
  • [아하! 우주] 태양계 초기, 고향에서 쫓겨난 소행성 이야기

    [아하! 우주] 태양계 초기, 고향에서 쫓겨난 소행성 이야기

    해왕성 너머 미지의 영역인 카이퍼벨트(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 존재하는 희한한 소행성이 확인됐다.   최근 영국 퀸즈대학 등 공동연구팀은 카이퍼벨트에 존재하는 소행성 '2004 EW95'가 과거 화성과 목성 사이에 있다가 태양계 외곽으로 쫓겨난 천체로 보인다는 연구결과를 발표했다. 다소 길쭉한 모양의 이 소행성은 폭이 300㎞ 정도로 지구에서는 무려 40억㎞ 가량 떨어진 카이퍼벨트에 위치해 있어 관측이 쉽지않다. 지난 2004년 허블우주망원경을 통해 인류와 처음 '조우'했으나 발견 당시부터 학계의 논쟁을 일으켰다. 반사되는 파장이 기존의 카이퍼벨트의 얼음 천체와는 달랐기 때문이다. 카이퍼벨트 지역은 태양의 빛이 미치지 못해 매우 춥고 어둡다. 이같은 이유로 이곳에는 얼음 천체들이 모여있으며 가끔 지구 상에서 관측되는 혜성의 고향도 바로 이곳이다. 이번에 연구팀은 유럽 남방천문대의 초거대망원경(VLT)을 이용해 2004 EW95의 재분석에 나섰다. 그 결과 2004 EW95가 탄소가 풍부한 암석형 소행성이라는 사실이 새롭게 드러났다. 또한 연구팀은 산화 제2철과 엽상(葉狀) 규산염도 찾아냈는데 이는 화성과 목성사이 소행성대의 천체에서 주로 발견된다. 결과적으로 태양계가 형성되던 초기, 소행성 대에 있던 2004 EW95가 어떤 '원인'으로 인해 수십 억㎞ 떨어진 태양계 끝자락까지 이동했다는 가설이 합리적인 설명이다. 그렇다면 그 원인은 무엇일까? 연구팀은 이를 '그랜드 택 가설'(Grand Tack hypothesis)에서 찾았다. 이 이론에 따르면 태양계 형성 초기 가스행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 서로 간에 가깝게 위치해 있었으며 태양과도 거리가 지금보다 가까웠다. 그러나 행성들이 서로 근접했다가 어떤 힘에 의해 멀어지면서 이 과정에서 남은 물체를 태양계 끝으로 밀어냈다는 주장이다. 논문의 선임저자 톰 시컬은 "2004 EW95는 움직일 뿐 아니라 너무 먼 곳에 있어 매우 희미하게 보인다"면서 "카이퍼벨트에서 이같은 성분의 소행성이 발견된 적은 없었다"고 설명했다. 이어 "2004 EW95는 그랜드 택 가설의 주요한 증거가 될 수 있다"면서 "태양계 형성의 비밀을 밝혀 줄 원시 태양계의 유물"이라고 덧붙였다.  이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터'(Astrophysical Journal Letters) 최신호에 발표됐다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 스티븐 호킹 추모 예배에 시간여행자 초대

    스티븐 호킹 추모 예배에 시간여행자 초대

    지난 3월 타계한 영국의 물리학자 스티븐 호킹 박사를 추모하는 감사예배에 미래에서 온 시간여행자들도 초대됐다고 외신들이 14일 보도했다.호킹 박사의 유족들은 다음달 15일 웨스트민스트 사원에서 열리는 추모 감사예배에 참석을 원하는 일반인 입장권 신청을 받았다. 자격 조건은 2038년 12월 31일 이전 출생자다. 미래에서 온 시간여행자들도 공개 초청한 셈이다. 지난 3월 76세를 일기로 타계한 호킹 박사의 화장된 유골은 이 예배를 통해 아이작 뉴턴, 찰스 다윈 등의 무덤 옆에 안장된다. 런던의 여행블로거 이안비지츠는 블로그를 통해 “호킹 교수는 과거에 시간여행자들이 참석할 수 있는지 알아보기 위해 파티가 끝난 뒤에 초대장을 보내는 방식으로 시간여행자를 위한 파티를 연 적이 있지만 아무도 오지 않았다”면서 “하지만 추모 웹사이트를 통해 미래에 태어날 사람에게 예배 참석을 초청하는 것은 완벽해 보인다”고 지적했다. 그러면서 “웨스트민스트 사원에 시간여행자가 나타날지 찾아보자”고 했다. 유족들은 스티븐 호킹 재단을 통해 지난 12일부터 나흘간 일반인의 입장권 신청을 받고 있다. 모두 1000장을 배포할 예정이며, 24시간 만에 이미 50여개국에서 1만 2000여명이 신청을 한 것으로 나타났다. 이들 중 시간여행자는 없는 것으로 보이지만 호킹 재단 대변인은 “틀렸다고 입증된 것이 아니기 때문에 시간여행 가능성을 배제할 수 없다”고 강조했다. 호킹 박사는 전신 근육이 바미되는 근위축성측삭경화증(ALS), 이른바 ‘루게릭’ 병으로 휠체어 생활을 하면서도 1988년 발간한 ‘시간의 역사’가 세계적 베스트셀러가 되는 등 물리학계의 거목으로 주목을 받아왔다. 지난 3월31일 그의 비공개 장례식에는 수천여명의 추모객이 모였다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 다음달 15일 호킹 박사의 위령 미사 “시간여행자들도 오세요”

    다음달 15일 호킹 박사의 위령 미사 “시간여행자들도 오세요”

    지난 3월 14일(이하 현지시간) 76세를 일기로 세상을 떠난 스티븐 호킹 박사 장례위원회가 다음달 15일 영국 런던의 웨스트민스터 교회에서 열리는 위령 미사에 색다른 조문객을 받는다. 다름 아닌 시간여행자들이다.<-- MobileAdNew center --> 호킹 재단은 세계적인 이론물리학자이자 시간여행 주창자인 고인의 유지를 받들어 지금부터 2038년 12월 31일까지 태어난 이들의 시간여행 방문에 문을 열어놓은 것으로 보인다고 영국 BBC가 12일 전했다. 런던의 여행 블로거 ‘이언비지츠’가 재단에 내년부터 2038년까지 태어난 이들이 시간여행을 통해 위령 미사에 참석하는 것이 원칙적으로 가능한지 물었고 가능하다는 답을 들었다고 밝히면서 알려졌다. 블로그 주인장은 “호킹 박사는 과거에도 파티를 마친 뒤 초청 글을 게재하면 누군가 나타나게 될지 궁금해 하면서 시간여행자를 위한 파티를 열었던 적이 있다”고 소개한 뒤 “아무도 나타나진 않았지만 장례위원회 홈페이지가 미래에 태어날 사람들이 장례식에 참석할 기회를 허용하는 것은 완벽한 일처럼 보인다. 시간여행자들이 어베이에 나타날지 지켜보자”고 말했다. 2009년 6월 디스커버리 채널이 호킹 박사와 함께 시간여행자들을 위한 파티를 열었던 적이 있는데 아무도 나타나지 않았다. 호킹 박사는 아무도 나타나지 않은 것은 “시간여행이 가능하지 않다는 실험 증거”라고 말했다.위령 미사 신청 창구가 개설된 지 24시간 만에 50여개국 1만 2000명 가량이 응모했다. 미사에는 약 1000명만 초대될 예정이다. 호킹 박사의 유해들이 아이삭 뉴턴 경과 찰스 다윈의 유해들과 나란히 놓여지게 된다. 딸인 루시는 아빠를 존경하는 이들이 고인의 삶을 돌아보는 기회를 주고 싶다고 말해왔다. 호킹 재단 대변인은 “우리가 만족할 만큼 시간여행 가능성이 부정된 것이 아니기 때문에 배제하지 않는다. 모든 일들은 그렇지 않다는 것이 증명되지 않으면 가능하다. 지금까지만 해도 우리는 충분한 세계인들의 조문 신청을 받아 우리가 평평한 것이 아니라 둥근 지구별에 살고 있다는 의미를 곱씹고 있다”고 말했다. 미국과 중국, 볼리비아, 남태평양 섬나라들에서도 참여하겠다는 신청이 쇄도했다. 지난 3월 31일 고향인 케임브리지 거리에서 진행된 장례식에도 수천명이 참석했다. 위령 미사 신청 창구는 오는 15일 자정에 마감된다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr
  • 모래알이 깨지면 뭐가 될까… 쉽게 푼 입자물리학

    모래알이 깨지면 뭐가 될까… 쉽게 푼 입자물리학

    물질의 탐구/짐 배것 지음/배지은 옮김/반니/384쪽/2만원 “바윗돌 깨뜨려 돌덩이, 돌덩이 깨뜨려 돌멩이, 돌멩이 깨뜨려 자갈돌, 자갈돌 깨뜨려 모래알.”아이들은 동요 ‘돌과 물’을 신나게 부르다가도 “모래알이 깨지면 뭐가 되는 거야”라는 질문을 던져 어른들을 당황스럽게 만드는 경우가 종종 있다. 아이들의 이런 질문은 인류 역사와 함께 시작됐다고 해도 과언이 아니다. 고대 그리스 자연철학자 중 데모크리토스, 에피쿠로스 같은 원자론자들부터 현대 입자물리학자들까지도 ‘물질을 한없이 쪼개다 보면 뭐가 나오고 어떻게 될까’라는 의문을 끊임없이 던져 왔다. 물리학의 발전사를 살펴보면 물질이 무엇인지를 제대로 이해하기 위한 긴 여정이었다고 볼 수 있다. 특히 뉴턴 이후 ‘가장 작은 입자’ 존재를 찾는 것은 우리 세계를 만들어 낸 질량의 속성을 찾는 것과 맞물려 왔다. 그래서 이 책의 원제도 ‘질량: 그리스 원자부터 양자장까지 물질을 이해하기 위한 질문’이다. 사실 현대 물리학의 난해성도 입자의 존재와 질량이 연결되면서 나타난 현상이라고 할 수 있다. 2012년 발견돼 2013년 노벨 물리학상 수상 업적인 ‘힉스 입자 발견’이 대표적인 사례다. 과학자들은 힉스 입자가 없다면 우주는 질량이 없는 상태가 되기 때문에 모든 입자에 질량을 부여하는 힉스 입자를 ‘신의 입자’라고 불렀던 것이다. 저자는 고대 그리스 원자 개념부터 현대 물리학 양자장 개념까지 이 모든 것들을 능숙하게 엮어 독자들을 입자물리학의 세계로 이끌어 나간다. 영국 레딩대 화학과 교수 출신이면서 석유화학제품을 다루는 다국적 기업 ‘셸’의 비즈니스 컨설턴트로, 다시 과학커뮤니케이터로 변신한 저자의 독특한 경력 때문에 가능한 일이라고 할 수 있을 것이다. 저자는 과학을 잘 모르는 일반인을 대상으로 한 교양과학서라도 자연법칙과 물질의 특성을 설명하는 가장 강력한 언어인 수학을 완전히 제외한다는 것은 ‘허세와 가식’일 뿐이라고 꼬집으며 자신은 변수와 상수를 포함해 3개 이상의 기호가 등장하는 수식을 사용하지 않고도 멋지게 글을 풀어나갈 수 있다고 너스레를 떨기도 한다. 또 하나, 이 책의 장점을 꼽자면 매 장의 끝부분에 ‘이 장에서 배운 다섯 가지’를 배치했다는 점이다. 과학책을 호기롭게 집어든 사람들도 책을 다 읽고 나면 ‘무슨 내용인지 잘 모르겠다’는 반응을 보이는 경우가 많다. 이 책은 그런 사람들을 위해 해당 장에서 중요한 부분만을 콕콕 집어내 마지막에 정리해 놨다. 물론 중·고등학교 과학 교과서나 참고서를 보는 것 같아 거부감이 드는 이들도 있겠지만 말이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 글로벌 인재 품은 현대모비스…미래차 핵심기술 선점 가속도

    글로벌 인재 품은 현대모비스…미래차 핵심기술 선점 가속도

    현대모비스가 ‘인포테인먼트’(정보+오락) 소프트웨어 전문가를 영입했다. 현대글로비스와 분할 합병 후 현대모비스의 미래차 기술 경쟁력을 한층 더 강화하기 위한 차원이다.현대모비스는 독일 콘티넨털 출신의 칼스텐 바이스(49) 박사를 차량 내 인포테인먼트 시스템(IVI-SW) 개발담당 상무로 영입했다고 10일 밝혔다. 외부에서 소프트웨어 전문가를 영입하기는 처음이다. 바이스 상무는 독일 카이저슈라우테른 공과대학에서 물리학과 전산학을 전공하고 같은 대학에서 물리학 박사 학위도 받았다. 2001~2010년 일본의 인포테인먼트 전문 기업인 알파인에 몸담았다. 인포테인먼트는 실시간 도로교통 정보와 긴급 구난 구조 서비스 등을 제공하는 텔레매틱스(차량 무선인터넷), 스마트폰의 각종 정보와 콘텐츠를 차량에 장착된 AVN(오디오 비디오 내비게이션)으로 이용하는 미러링 서비스 등으로 대표된다. 이런 기능을 통해 커넥티비티(연결성)를 구현하기 때문에 미래차의 핵심 기술로 꼽힌다. 현대모비스는 바이스 상무 영입을 계기로 소프트웨어 역량을 글로벌 톱 수준으로 끌어올리고, 자율주행 시대에 최적화한 차세대 인포테인먼트 시스템 개발에 속도를 낸다는 계획이다. 해킹 대응 등 자동차 사이버 보안 기술도 강화한다. 바이스 상무는 콘티넨털에서 사이버 보안 센터 설립을 주도한 경험도 있다. 현대모비스는 최근 들어 미래차 핵심 기술 분야에서 글로벌 우수 인재를 잇달아 영입하고 있다. 지난해엔 자율주행 및 램프 분야 전문가인 그레고리 바라토프 상무와 미르코 고에츠 이사가 현대모비스에 합류했다. 현대모비스 측은 “임원급은 물론 팀장급으로 영입 대상을 확대해 미래차 핵심사업을 집중 육성할 것”이라고 말했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr
  • 화성 땅속도 조사 … NASA의 끝없는 ‘태양계 탐사’

    화성 땅속도 조사 … NASA의 끝없는 ‘태양계 탐사’

    어린이날인 지난 5일 미국 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 무인 화성탐사선 ‘인사이트’를 실은 아틀라스5 로켓이 발사됐다.인사이트는 오는 11월 26일 7개월여의 항해를 마치고 화성 북쪽 엘리시움 평원에 착륙해 본격적인 화성 속살 파헤치기에 나선다. 올해 미국항공우주국(NASA) 캘린더에는 인사이트를 포함해 우주 탐사를 위한 계획들이 빼곡히 기록돼 있다. 특히 올 9월까지는 태양계와 지구 탐사를 위한 위성이 3대가 더 발사될 예정이다. 우선 열흘 뒤인 오는 19일 지구중력장과 기후변화 측정을 위한 ‘그레이스·포’ 위성이 발사되고, 오는 7월 31일에는 태양 에너지 방출에 대한 연구를 수행할 ‘파커 태양 탐사선’이, 9월 12일에는 극지방의 얼음 두께와 지구 지표면 두께, 구름 상태를 관측하는 ‘아이스샛2’ 관측 위성이 발사된다. 플로리다주 케네디우주센터에서 발사되는 파커 태양 탐사선을 제외한 다른 탐사선들은 모두 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 발사될 예정이다. 인사이트는 화성 표면의 물 흔적이나 암석 성분, 지표형태 분석을 통해 생명체 흔적을 찾아 나섰던 패스파인더, 오퍼튜니티 같은 화성탐사선들과는 달리 화성 지각 구조와 지표 내 열분석과 같은 화성 내부 탐사에 집중하게 된다. 이를 위해 인사이트에는 열이 지표면 아래에서 얼마나 빨리 전달되는가를 파악해 지구 지각과 비교 분석하는 열류량 측정기, 화성 지각 내 진동과 혜성이나 소행성과 충돌했을 때 발생하는 충격파 등을 파악하기 위한 초정밀 지진계가 설치돼 있다. 또 라디오파 측정기를 장착해 탐사선의 정확한 위치를 파악하는 한편 화성이 축을 중심으로 얼마나 빠르게 움직이는지를 분석해 중심 핵의 크기와 구성 성분이 액체인지 고체인지를 밝혀내게 된다. 인사이트의 임무는 태양계 생성 기원과 화성의 진화 과정을 알아내는 것이지만 훗날 화성 식민지화를 위한 사전 작업이라는 시각도 있다.열흘 뒤에 발사되는 ‘그레이스·포’는 지구 중력과 기후변화 관측을 목적으로 2002년 발사된 그레이스 위성의 임무를 이어 가기(follow-on) 위한 탐사 위성이다. 그레이스·포 탐사위성은 지하수 저장량의 변화와 대형 호수, 강의 유량 변화에 대한 데이터 등 지구 전체 수자원의 변화를 추적하게 된다. 지하수 저장용량이 변하게 되면 미세한 중력 변화가 나타나기 때문에 이를 통해 지하수 수위를 측정하게 되는 것이다. 지구 수자원의 변화를 파악하는 것은 지구 기후변화를 분석하는 데도 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다.7월 마지막 날 발사되는 인류 최초의 태양 탐사선 ‘파커 태양 탐사선’(PSP)은 태양과 620만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 태양 대기 가장 바깥층인 코로나를 분석하는 등 태양 에너지 방출에 대한 연구를 수행한다. NASA 관계자는 “태양풍이나 태양흑점 폭발로 인한 우주 날씨 변화가 인류에 미치는 영향이 점점 커지고 있으며 태양이 태양계 전체 생존에 미치는 영향으로 미루어 볼 때 PSP의 태양 탐사 임무는 매우 중요하다”고 강조하고 있다. 이런 중요성 때문에 나사는 세계적인 천체물리학자이자 태양풍을 처음 예측한 유진 파커 시카고대 명예교수의 이름을 탐사선에 붙이는 한편 태양 탐사에 동참한다는 의미와 탐사의 중요성을 부여하기 위해 마이크로칩에 신청자의 이름을 담아 탐사선과 함께 쏘아 올리는 이벤트를 전 세계를 상대로 펼쳤다.올해 가장 마지막으로 발사되는 ‘아이스샛2’ 위성은 전 세계 얼음의 분포와 두께 변화만을 측정하려는 목적으로 발사되는 탐사위성이다. 이 때문에 다른 탐사위성들과는 달리 ‘아틀라스’라고 불리는 고성능 레이저 측정장치만을 장착하고 발사될 예정이다. 극지방 해빙뿐만 아니라 만년빙이 녹고 사라지는 정도를 파악하기 위한 아이스샛2는 현재 기후 변화의 상황을 극명하게 보여 주게 될 것으로 예상된다. 한편 지구 궤도를 근접해 지나가면서 지구를 위협하는 소행성들을 탐사하기 위한 위성들도 올해 속속 임무에 착수하게 된다. 가장 먼저 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 2014년 12월 3일 발사한 탐사선 ‘하야부사2’는 다음달 1일 지구 근접 소행성 ‘류구’의 궤도에 진입하게 된다. 2016년 9월 8일 나사가 발사한 소행성 무인탐사선 ‘오리시스·렉스’도 오는 8월 17일 소행성 ‘베누’의 궤도에 진입한다. 1999년 처음 발견된 베누는 앞으로 100년 이내에 지구와 충돌할 가능성이 큰 행성으로 알려져 있으며 2135년 9월 말 충돌 가능성이 크다고 알려져 있다. 충돌 위험이 높아질 경우 폭파시키기 위해서는 소행성에 대한 정확한 정보가 필요한데 이를 위해 오리시스·렉스는 베누의 모양과 주요 성분을 관찰하고 샘플을 채취해 지구로 귀환하는 임무를 맡고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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