날마다 천체 물리/닐 디그래스 타이슨 지음/홍승수 옮김/사이언스북스/232쪽/1만 2500원2000년대 들어 천체 물리학 분야에서만 6개의 노벨 물리학상이 배출되는 등 현대 천문학의 위상은 점점 높아지고 있다. 그러나 천체 물리학의 핵심 개념을 대중의 눈높이에서 알기 쉽게 소개해 줄 책은 많지 않다. 천문학 관련 TV다큐멘터리 진행을 맡으며 미국에서 가장 사랑받는 천문학자로 꼽히는 저자는 비교적 쉬운 말로 우주의 원리와 시공간의 본질을 설명한다. 대폭발 이후 우주 진화의 역사부터 뉴턴의 역학과 상대성 이론, 우주 팽창 속도를 지배하는 암흑 물질 등을 알차게 정리했다. 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr

중국의 소형우주정거장인 ‘톈궁(天宮) 1호’가 조만간 지구상에 떨어질 것으로 예측된 가운데, 유럽우주국(ESA)이 범위를 좁힌 추락 시기를 발표했다. ESA는 오는 29일에서 다음달 9일 사이 톈궁 1호가 지상으로 추락할 것으로 보인다고 밝혔다. 기존에 알려진 추락 예상 시기는 3월 24일에서 4월 19일 사이였다. 톈궁 1호는 중국이 ‘우주굴기’의 일환으로, 지난 2011년 9월 발사한 소형우주정거장이다. 당초 목표는 국제우주정거장(ISS)처럼 장시간 지구 주위를 도는 우주정거장을 건설하는 것이었다. 현재 전문가들은 톈궁 1호의 움직임을 면밀하게 관찰하고 있다. 무게 8.5t의 톈궁 1호가 정확히 언제, 어느 지점에 떨어질지 알 수 없기 때문이다. 더 큰 문제는 톈궁 1호가 지구 대기권으로 진입한 뒤 불타오르는데, 이때 톈궁 1호 몸체의 10~40%가 공중에서 소각되지 않은 채 잔해의 형태로 떨어질 것으로 보이며, 여기에 질소와 수소의 화합물인 하이드라진(히드라진)이 포함돼 있을 것이라는 사실이다. 하이드라진은 고농도 과산화수소와 함께 로켓 연료료 이용되는 환원제다. 인체에 노출될 경우 피부와 점막, 효소계, 호흡기관 등에 매우 치명적인 영향을 미친다고 알려져 있다. 미국 하버드대학의 천체물리학자인 조나단 맥도웰 박사는 영국 가디언과 한 인터뷰에서 “지난 몇 년간 이와 비슷한 일들이 몇 차례나 일어났지만, 톈궁 1호는 다른 우주쓰레기에 비해 매우 크고 밀도가 높아 지속적으로 관찰할 필요가 있다”고 강조했다. 전문가들은 톈궁 2호가 유럽과 미국, 호주와 뉴질랜드 등지에 떨어질 가능성이 가장 높은 곳으로 보고 있지만 우리나라도 안심하기는 어렵다. 미국의 항공우주분야 연구기관인 에어로스페이스코퍼레이션은 톈궁 1호의 잔해가 북위 43도에서 남위 43도 사이에 추락할 것으로 보인다고 밝혔는데, 이 범위 안에 한국과 중국 및 일본 일부 지역이 포함되기 때문이다. 톈궁 1호의 추락이 인명피해를 야기할 가능성은 낮지만, 만일의 경우를 대비해 지속적으로 모니터링 할 필요성이 있다고 전문가들은 입을 모았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

천재 물리학자 알베르트 아인슈타인(1879~1955)이 자신의 꿈이었던 ‘통일장 이론’을 동료 수학자에게 설명하는 자필 편지가 6일(현지시간) 예루살렘에서 열린 경매에서 1만3700달러(약 1억1000만 원)에 낙찰됐다고 AFP통신 등이 보도했다. 아인슈타인이 1928년 독일 베틀린에서 헤르만 뮌츠 교수에게 보낸 이 편지는 당시 그가 중력과 전자기력을 결합하는 통일장이론을 만들기 위해 노력했던 흔적을 보여준다. 1905년과 1915년에 각각 특수 상대성이론과 일반 상대성이론을 발표해 20세기 물리학 형성에 지대한 공헌을 한 아인슈타인이 이후 말년 동안 통일장이론을 만들기 위해 애썼던 것은 널리 알려진 사실이다. 당시 자연계에 존재하는 것으로 알려진 힘들은 중력과 전자기력뿐이었기에 아인슈타인의 통일장이론 시도는 끝내 성공하지 못했다. 참고로 20세기 중반 이후 자연계에는 중력과 전자기력 외에도 핵력으로서 강력과 약력이 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 하지만 이 편지는 아인슈타인이 천재적인 창의적 사고를 여실히 드러낸다는 점에서 의미가 크다. 그는 이 편지를 쓰고 봉하고 나서 편지 봉투에 추가로 통일장이론에 대해 좀더 구체적인 설명을 수식과 함께 기술했다. 이는 그가 매우 복잡한 문제에 접근하는 기본 방식이 단 하루 또는 단 몇 시간 만이라는 엄청나게 빠른 속도로 이뤄진다는 점을 시사한다. 이에 대해 이번 경매를 주관한 위너스 측은 “이 편지는 지난 20세기에서 가장 놀라운 과학적 업적 중 하나인 상대성이론에 관한 아인슈타인의 사고 과정과 당시 그의 풀이 방법을 보여주는 유일하고 중요한 역사적 문서”라면서 “또한 이는 아인슈타인의 과학적 생애에서 가장 흥분되고 열정적이었던 시기에 쓰였다”고 설명했다. 한편 이날 경매에는 아인슈타인이 1921년 이탈리아에서 만난 20세 연하 여성 화학도에게 보낸 편지와 1946년 과학자가 되고 싶어하는 2차 세계대전 참전 미군을 응원하기 위해 쓴 영어 편지가 각각 6100달러(약 650만 원)에 낙찰되기도 했다. 사진=AFP 연합뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국의 소형우주정거장 톈궁(天宮) 1호가 조만간 지구 상에 떨어질 것으로 예측됐다. 특히 위성의 잔해가 한반도에 떨어질 가능성도 배제할 수 없게 됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 오는 24일부터 다음달 19일 사이에 톈궁 1호가 지상으로 추락할 것으로 보인다고 밝혔다. 또한 미국계 회사인 에어로스페이스코퍼레이션(AC)도 4월 첫째 주 톈궁 1호가 대기권에 진입할 것으로 예상했다. 적어도 4월 안에는 톈궁 1호가 추락할 것이 확실시 되는 셈이다. 중국의 ‘우주굴기’ 일환인 톈궁 1호는 지난 2011년 9월 원대한 꿈을 안고 발사됐다. 당초 목표는 국제우주정거장(ISS)처럼 지구 주위를 선회하는 영구적인 우주정거장 건설이었으나 7년 만에 추락하는 위기를 맞게 됐다. 문제는 현재 톈궁 1호가 제어할 수 없는 상태가 됐다는 점이다. 일반적으로 임무를 마친 인공위성은 철저한 통제 속에서 바다에 추락시키지만 현재 톈궁 1호는 중국 당국도 통제할 수 없는 상태다. 이 때문에 무게 8.5t의 톈궁 1호가 지구상 어디에 떨어질 지 몰라 전세계가 이를 주시하고 있다. 물론 확률적으로 바다나 사람이 살지 않는 곳에 떨어질 가능성이 월등히 높지만 만약 인구밀집지역에 떨어진다면 커다란 재앙이 될 수도 있기 때문이다. 또한 현재 톈궁 1호에는 유독물질이 실려있는 것으로 알려져있다. 특히나 톈궁 1호의 예상 추락 지점에는 우리나라도 포함된다. AC측은 "대기권 진입 중 톈궁 1호의 대부분이 불타 사라진다"면서 "다만 10~40%의 잔해가 지상으로 떨어질 가능성은 있다"고 내다봤다. 이어 "톈궁 1호의 잔해는 북위 43도에서 남위 43도 사이에 추락할 것으로 보인다"고 덧붙였다. 그러나 실제 톈궁 1호의 추락으로 인명피해 등이 생길 가능성은 거의 없다는 것이 전문가들의 견해다. 조나단 맥도웰 하버드대 천체물리학 교수는 “세계인구의 절반은 육지의 10%에 살고 있으며 이 면적은 지구표면의 2.9%에 불과하다”면서 불안해할 필요 없다고 강조했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“인체냉동보존술은 우리가 죽음을 속이는 가장 좋은 기회일 수 있다” 이는 인류가 곧 이 기술로 영하 196℃의 액체질소 탱크 속에 장기 보관한 시신을 되살려내리라 믿는 미국의 한 전문가가 한 말이다. 영국 일간 데일리메일은 5일(현지시간) 미국 미시간주(州) 디트로이트에 있는 ‘냉동보존연구소’(CI)의 현 책임자인 데니스 코왈스키(49) 소장과의 인터뷰를 전했다. 코왈스키 소장은 “언젠가 인류는 냉동보존 상태에 있는 시신을 되살리고 줄기세포 기술로 다시 젊게 만들 수도 있을 것”이라고 주장했다. 또 그는 “인체냉동보존술로 냉동된 최초의 인간은 앞으로 50~100년 안에 소생될 것”이라고 추측했다. 그가 맡고 있는 냉동보존연구소는 인체냉동보존술을 최초로 이론적으로 정립한 미국의 물리학자 고(故) 로버트 에틴거(1918~2011)가 1976년 뜻을 같이하는 3명과 함께 세운 비영리 기관으로, 현재 1인당 2만8000달러(약 3000만 원)의 보관 비용을 받고 인체냉동보존 서비스를 제공하고 있다. 현재 이 연구소에는 환자 160명과 반려동물 100마리 이상이 냉동보존돼 있으며, 사후 냉동보존을 계획한 가입자만 2000명에 달한다. 얼마 전 자신은 물론 가족 모두가 사후 냉동보존 서비스에 가입했다고 밝힌 코왈스키 소장은 “심정지 상태에 빠진 어떤 사람을 되살리는 데 5~30분 정도가 걸리지만, 소생 가능성은 체온과 생존 기간에 따라 다르다”면서 “사람의 체온을 더 낮추면 시간을 더 벌 수 있는 것”이라고 말했다. 또 그는 “인체냉동보존술은 줄기세포 연구의 연장선에 있으며 줄기세포 기술은 손상된 세포의 치료를 돕기 위해 냉동된 환자들에게 주입될 수 있다”면서 “미래에 신체 나이를 되돌릴 최첨단 기술이 나오면 나이 든 사람들이 건강했던 20대로 되돌아가지 못할 이유는 없다”고 말했다. 극저온학과 동결보존으로도 알려진 인체냉동보존술은 시신이나 신체 일부를 보존하기 위해 냉동하는 기술이다. 지지자들은 이 기술이 죽음을 속이는 기적적인 절차로 보고 있는데 의학이 발전하면 이들을 되살릴 수 있다고 생각한다. 냉동보존연구소는 웹사이트를 통해 완전한 죽음은 뇌의 필수 정보가 파괴됐을 때만 일어난다고 말한다. 뇌 보존은 냉동보존술이 성취하고자 하는 궁극적인 목표이다. 현재 인체냉동보존술은 법적으로 누군가가 사망했을 때만 냉동할 수 있다. 냉동 과정은 뇌 손상 방지를 위해 환자가 사망하는 즉시 시작돼야 한다. 이 과정에서 시신의 온도를 조금씩 낮추기 위해 얼음 욕조에서 냉각된다. 그다음 전문가들이 시신에서 혈액을 제거하고 동결보호제를 주입한 뒤 영하 196℃의 액체질소를 채운 금속 용기 안에 냉동 보존하는 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

평창동계올림픽은 우리에게 많은 이야깃거리를 남겼다. 동계스포츠를 즐기지 않는 사람들도 스키를 타고 내려오는 듯한 짜릿한 기분을 공유할 수 있었으며, 국가 간 치열한 경쟁을 통해 국민이 한뜻으로 뭉치는 좋은 기회가 되기도 했다. 물론 문화, 산업 측면에서 한국의 위상을 더욱 높이고 전지구적 공동체 의식을 통해 인류 평화 메시지를 공유한 것처럼 수치로 나타나지 않는 성과 역시 매우 크다.스포츠 분야에서 대한민국의 위상은 국가ㆍ사회의 지원으로 나날이 발전하고, 특히 특정분야에 치우쳐 있던 성과가 이전까지는 불가능해 보이던 분야로 빠르게 확산되고 있다. 덕분에 스켈레톤, 평행대회전, 컬링 등 중계조차 제대로 되지 않았던 생소한 종목의 경기에 온 국민이 몰입하고 선수들의 그간 노력에 공감하며 자신의 일인 것처럼 응원했다.사실 스포츠와 기초과학은 비슷한 면이 많다. 국가ㆍ사회의 지원에 의지하며 성과는 해당 국가와 사회에 큰 자부심을 가져다주고 산업을 융성시킨다. 언어와 국경을 넘어선 과학 문화는 세계 평화에도 기여한다. 그렇지만 한국의 과학 경쟁력은 스포츠보다 국제 경쟁력이 최소한 10년 이상 뒤떨어진 것 같다. 왜 그럴까? 영미라는 유행어를 낳은 컬링과 스켈레톤에서의 성과를 놓고 따져 보자. 우선 두 종목 모두 기존에 없던 시설이 생기면서 빠르게 발전했다. 컬링장이 몇 명의 끈질긴 노력으로 경북 의성군에 생기며 지역 여고생들이 팀을 만들어가는 영화와 같은 이야기에 우리는 감동했다. 불모지에서 성과를 만들어 내는 과정이 분명히 있었던 것이다. 또 비인기 분야에 대한 열정을 가진 선구자들이 있었으며 이들을 믿고 따랐던 젊은이들이 있었다. 아스팔트 위에서 썰매연습을 하던 윤성빈이라는 학생을 인내를 갖고 가르친 지도자가 있었기에 이번 결과가 나왔던 것이다. 인기 스포츠에는 꿈나무들이 자연스럽게 모이고 많은 지원이 아낌없이 이뤄지고 있었다. 초심에서 멀어진 일부 인기종목 지도자들은 이런 상황이 주는 권력에 눈멀었고 결국 불협화음을 만들어 내게 되고 이번 올림픽에서까지 계속돼 전 세계인이 보는 앞에서 드러나기도 했다. 마지막으로 중요한 것은 비인기 종목임에도 이를 즐기는 젊은이들이 있었다는 점이다. 스포츠가 즐겁고 같이 운동하는 친구가 좋아서 어려움이 있을 때도 서로 의지하며 지낼 수 있었던 것이다. 모든 일에는 부침이 있을 수밖에 없지만 스포츠 자체를 사랑하는 마음이 어려움을 이겨낼 수 있는 힘을 준 것이다. 비인기 분야는 ‘어차피 메달을 딸 수 없다’는 편견 때문에 지원을 소홀히 하기 쉽다. 과연 누가 이런 분야에서 성과가 나올 것이라 기대했을까? 위에서 스포츠란 단어를 기초과학으로 바꾸어 읽어 보면 현재 한국 기초과학계의 문제를 그대로 읽을 수 있다. 기초과학에서는 연구 성과가 어디에서 나올지 모른다. 한정된 자원으로 지원을 해야 하는 어려움이 있겠지만 당장 보이는 곳에만 몰아서 지원하는 현재 시스템은 기초과학 생태계를 황무지로 만들고 있다. 필자가 물리학회에서 일을 하며 만나본 많은 지역 과학자들이 토로하고 있는 내용이기도 하다. 이들은 인적, 물적자원의 고갈이 심각하다고 지적한다. 이런 문제를 막기 위해 풀뿌리 연구환경 조성이 일부 되어 왔는데 최근 이런 환경이 오히려 심각하게 파괴되고 있다는 것이다. 지난해 수백억원의 개인연구비 지원액을 삭감해 특정분야 지원으로 돌린 한심한 사례가 대표적이다. 문제는 과학 생태계는 한번 파괴되면 복구되는 데 오랜 시간이 걸린다는 것이다. 잘나가는 분야에는 주체하지 못할 정도의 자원이 쏠려 거액의 연구비를 횡령하는 사례까지 발생하기도 한다. 이 역시 이번에 문제가 된 특정 스포츠연맹과 같은 행태다. Wann wird man je verstehen.(도대체 사람들이 언제 깨닫게 될 것인가ㆍ독일의 유명한 노래 가사)

지금도 우리 밤하늘을 비추는 아름다운 달의 생성과 관련된 새로운 주장이 제기됐다. 최근 미국 하버드대학과 캘리포니아 대학 데이비드캠퍼스 공동연구팀은 수학적 모델링을 바탕으로 연구한 결과 달이 도넛 모양의 '시네스티아'에서 생성됐다는 연구결과를 발표했다. 그간 달의 '출생의 비밀'을 놓고 전세계 과학자들은 여러 이론을 제기했으나 지금까지도 명확히 밝혀진 것은 없다. 처음 달 생성의 비밀을 들춰낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 만들어졌다고 주장했다. 이후 다양한 학설이 제기됐지만 현재까지 가장 설득력있는 주장은 바로 ‘자이언트 임팩트’설이다. 이 이론은 45억 년 전 초기 지구가 소위 테이아(Theia)라 불리는 화성만한 행성과 충돌했으며 이 결과로 잔해가 뭉쳐져 탄생한 것이 달이라는 설이다. 그러나 이 학설의 치명적인 허점은 과거 아폴로 11호, 12호, 16호가 달 탐사 후 가져온 월석을 분석하는 과정에서 드러났다. 그 성분을 분석한 결과 지구와 별반 차이가 없없기 때문으로 테이아의 '존재'가 확인되지 않은 것이다. 　 이번에 연구팀이 발표한 학설은 지난해 내놓은 소위 ‘시네스티아'(Synestia)의 연장선상이다. 연구팀은 45억 년 전 테이아가 지구와 충돌해 기화하면서 암석물질과 먼지 구름으로 이루어진 도넛 모양으로 부풀어진 상태가 됐을 것으로 추론했다. 연구팀은 이를 그리스어로 하나된다(Syn)는 의미와 불과 화로의 여신(Hestia)의 이름을 합쳐 시네스티아라고 명명했다. 사이먼 락 박사는 "두 천체의 충돌로 인해 시네스티아가 형성되면서 기화된 물질이 빠르게 회전을 시작했다"면서 "이후 시네스티아 내부가 식으면서 수축해 지구가 됐고 주위에 비처럼 내렸던 액체 암석이 뭉쳐져 달이 됐다"고 설명했다. 이어 "이는 지구와 달의 성분이 비슷하고 달이 지구보다 휘발성있는 원소가 적은 이유도 설명된다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 '지구물리학 연구 저널' 최신호에 발표됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“빅뱅 당시 우주의 모든 물질은 무한대의 온도와 밀도를 가진 한 점으로 응축되어 있었다.” 하지만 그 전에 무슨 일이 있었을까? 세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사는 그에 버금가는 유명한 과학자 닐 디그레스 타이슨과의 인터뷰에서 빅뱅 이전에 무슨 일이 일어났는가에 대해 자신의 생각을 밝혔다. 호킹 박사는 4일 11시(미 동부시간)에 방송되는 내셔널 지오그래픽채널의 타이슨의 '스타 토크'(StarTalk) TV 쇼 시리즈에 출연했다. “무엇인가가 있기 전에는 무엇이 있었는가?”라는 질문에 대한 호킹 박사의 대답은 ‘무경계 제안'(no-boundary proposal)이라고 알려진 이론에 의존한다. 우주의 경계조건은 경계가 없다는 것이라고 밝히는 호킹 박사는 “이 이론을 더 잘 이해하려면 유니버설 리모컨(우주를 제어하는 ​​리모컨)을 잡고 되감기를 눌러보라. 오늘날 과학자들이 알고 있듯이 우주는 끊임없이 팽창하고 있다"면서 "시간을 과거로 되돌리면 그에 따라 우주는 축소된다. 되감기를 끝까지 하면(약 138억 년) 전체 우주가 단일 원자의 크기로 줄어든다”고 말했다. 이 만물의 원시원자는 '특이점'으로 알려져 있다. 무한대의 밀도와 극한의 온도가 한 점에 농축돼 있는 이 특이점에서는 우리가 알고 있는 모든 물리법칙은 작동을 멈춘다. 다른 말로 하면, 우주가 팽창하기 전에는 시간 자체가 존재하지 않았다는 뜻이다. 시간의 화살은 우주가 점점 작아지면서 무한히 한 점으로 축소되는 출발점에는 도달하지 않으며, 시간이나 공간, 물질은 빅뱅과 함께 비로소 존재하게 되었다는 것이다. “빅뱅 이전의 사건은 단순히 정의되지 않았다. 왜냐하면 아무 일도 일어나지 않았기 때문”이라고 설명하는 호킹 박사는 무 경계 제안에 대한 강연에서 이렇게 밝혔다. “빅뱅 이전의 사건들에는 아무런 관찰 결과가 없으므로 이론으로 추구할 대상에서 벗어나며, 시간은 빅뱅에서 비로소 시작되었다고 말할 수 있다.” 호킹 박사가 이 같은 이론을 토론한 것은 이번이 처음이 아니다. 그는 이전에 주제에 대한 강의를 했으며 유튜브에서 제공되는 무료 다큐멘터리에 출연한 적도 있다. 루게릭병으로 손가락을 제외하고 모든 근육운동이 불가능한 호킹 박사는 특수 음성 재생장치로 강의한다. 얼마 전 76회 생일을 맞았다. 한국에도 한 차례 방문해 강연한 적이 있는데, 20대 때 의사가 몇 년 못 살거라 했는데 여태까지 산 것이 자신의 가장 큰 업적이라고 농담삼아 말하기도 했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류의 영원한 호기심 중 하나인 외계인의 존재 유무에 대한 흥미로운 의견이 나왔다. 최근 일본계 미국인인 미치오 가쿠(71) 뉴욕시립대 석좌교수가 ‘인류의 미래’(The Future of Humanity)라는 신간을 현지에서 출간해 관심을 끌었다.이론물리학계의 세계적 석학이자 독보적인 미래학자로 평가받고 있는 가쿠 교수는 그간 획기적인 이론으로 큰 주목을 받아왔다. 만물의 최소 단위가 점입자가 아니라 진동하는 끈이라는 ‘끈이론’과 우리가 살고 있는 우주와 같은 또 다른 우주가 존재한다는 ‘평행우주론’이 대표적인 이론. 이번 책에도 그는 다가올 세상에 대해 거침없는 예측을 내놨다. 인류의 종 보존을 위해 화성에 식민지화를 이루어야 하며 21세기 안에 외계문명과 접촉하게 될 것이라는 것이 대표적인 주장. 가쿠 교수는 “이번 세기가 끝나기 전까지 인류는 외계문명과 무선통신을 통해 ‘접촉’하게 될 것”이라면서 “이를 통해 외계문명이 그곳에 있다는 것을 알 수 있지만 바로 대화로 이어질 수 없어 그들의 언어를 해독할 수 있는 기술을 개발해야 한다”고 밝혔다. 특히 그는 주로 영화 속에서 묘사되는 외계인의 모습과 특징을 과학적으로 예상한 주장도 책에 담아내 흥미를 끌었다. 여러 우주생물학 전문가들과의 인터뷰를 통해 가쿠 교수는 인간과 마찬가지로 외계인에게도 반드시 필요한 3가지 특징을 제시했다. 먼저 외계인도 반드시 인간처럼 ‘입체시각’을 가져야 한다. 인간은 눈으로 보는 각기 다른 각도의 이미지 2개를 대뇌가 세밀하게 일치시켜 하나의 이미지로 인식한다. 가쿠 교수는 “이 같은 능력은 먹이를 사냥하는 포식자에게 반드시 필요한 것”이라면서 “문명이 고도로 발달한 외계문명도 초창기에는 인류처럼 포식자로서 사냥을 하는 과정을 거쳤을 것”이라고 설명했다. 두 번째 특징으로 가쿠 교수는 마주 보는 엄지손가락 혹은 사물을 잡을 수 있는 기관을 꼽았다. 이는 먹이를 사냥하거나 도구를 개발하는 데 필수적이라는 주장. 마지막으로 그는 지식을 축적해 세대에서 세대로 전승하는 데 언어가 필수적이라고 밝혔다. 이 밖에도 가쿠 교수는 땅이 아닌 물속에도 지능이 있는 외계인이 존재할 가능성이 있다는 의견을 내놨다. 흥미로운 점은 이 같은 조건에 어느 정도 들어맞는 생물이 지구에도 있다는 사실이다. 바로 문어 같은 두족류 동물. 지구상에서 오랜시간 생존하며 진화를 이어온 문어에게 위 3가지 조건 중 없는 것은 언어뿐이다. 이에 해외 언론에서는 2016년 개봉한 영화 ‘콘택트’에 등장하는 거대한 문어 모양의 외계인 ‘헵타포드’를 떠올렸다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

서울대 대학원에 내년부터 ‘우주시스템 전공’이 신설된다. 국가 우주개발에 필요한 고급인력을 양성하기 위한 취지다. 특히 우주항공공학 관련 학부 졸업자뿐만 아니라 우주개발에 관심 있는 비전공자들도 차별 없이 들을 수 있어 이목을 끈다. 서울대는 1일 공과대학 기계항공공학부·에너지자원공학부·재료공학부·전기정보공학부·컴퓨터공학부, 자연과학대학 물리천문학부·수리과학부, 융합과학기술대학원 융합과학부 등 8개 학부의 30명의 교수가 참여하는 ‘협동과정 우주시스템 전공’을 내년 3월 석·박사과정에 설치할 계획이라고 밝혔다. 우주시스템 전공은 공과대학이 주관해 개설한다. 입학정원은 석사(24학점) 8명, 박사(36학점) 1명, 석박사 통합(60학점) 1명씩이며, 점차 늘려나갈 방침이다. 서울대 관계자는 “현재 기계항공공학부에 우주항공공학 전공이 있지만, 국가 우주개발 중장기 계획에 부합하는 고급인력을 효과적으로 양성하려면 로켓 구조·추진·제어에 기반을 둔 전통적 교육 방식에서 벗어나 발사체·위성 활용, 우주위험 대응·우주 소재 분야에 융합·시스템 차원의 교육과 연구가 이뤄져야 한다“면서 “이를 위해선 우주항공뿐 아니라 전기·전자·기계·재료·천문우주 등 다양한 분야에서 참여하는 협동과정 개설은 필수적”이라고 설명했다. 서울대는 해당 전공 운영 초기에는 우주항공공학전공에서 지원하는 연구 공간을 활용하고, 장기적으로는 정부 지원과 기업체 후원을 받아 독립된 공간을 운영해 본격적인 교육과 연구에 나설 예정이다. 이 전공 주임 교수를 맡을 김종암 우주항공공학 전공 교수는 “앞으로 법학·심리학·물리학·생물학 등 다양한 분야로 연구 범위를 확대할 필요가 있다”고 말했다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

지난 19일 교육부가 ‘2021학년도 대학수학능력시험 출제범위 공청회’를 열어 학생들의 학습부담을 덜어 주는 차원에서 수학영역 출제범위 가운데 ‘기하’를 빼겠다는 안을 발표해 논란이 거세지고 있다.과학계는 자연과학과 공학은 물론 의학, 경제, 경영학 등 사회과학 분야에서도 기하가 기초가 되는데 자연계열 학생들이 주로 치르는 ‘수학 가형’에서 기하를 빼는 것은 문제라고 지적했다. 이와 함께 기하는 최근 한국사회의 화두가 되고 있는 4차 산업혁명의 기반이 되는 중요한 부분이라고도 강조했다. 고등학교에서 배우는 기하에는 이공계열에서 가장 많이 활용하는 벡터 개념이 포함돼 있는데 이를 배우지 않고 대학에 진학할 경우 새로 공부해야 하는 문제가 생길 수 있다고도 주장하고 있다. 4차 산업혁명은 창조경제와 같이 한때 유행에 그칠 구호에 불과하기 때문에 과학계에서 기하와 4차 산업혁명을 연결시킨 것은 무리수라는 지적도 있다. 그렇지만 수학은 물론 인류 문명에서 중요한 부분을 차지하고 있는 기하학이 대입 시험범위에서 빠지는 것 때문에 주목받는 상황에 대해서는 안타깝다는 목소리가 높다. 기하학(geometry)은 그림이나 도형처럼 시각적 대상에서 나타나는 부피나 각도 같은 각종 수치와 그 수들이 갖는 논리적 관계나 구조를 연구하는 학문 분야다.고대 이집트 시대에는 나일강의 주기적 범람 덕분에 비옥한 땅을 가질 수 있었지만 범람 후 토지의 구획이 불분명해진다는 문제가 생겼다. 적절하게 토지를 재분배하기 위해 측량에 의한 도형을 연구한 것이 기하학의 기원이었다. 이 때문에 기하학은 인류의 문명이 시작되면서 농경과 건축을 위해 발전한 일종의 생활밀착형 학문으로 수학의 여러 분야 중에서도 가장 오래된 분야다. 이집트인이 개발한 도형에 관한 지식이 그리스로 전파되면서 도형에 대한 개념이 정리되고 새로 만들어졌다. 유클리드의 ‘기하학 원론’은 공리적 방법으로 당시 기하학에 관한 지식을 집대성한 최초의 수학책이라고 할 수 있다. 기하학은 17세기 프랑스의 철학자이자 수학자인 르네 데카르트가 좌표라는 개념을 도입하면서 해석기하학으로 발전했고 영국의 아이작 뉴턴과 독일의 고트프리트 라이프니츠가 각각 미적분학을 만들면서 미분기하학이 새로 만들어졌다. 르네상스 시대 건축과 축성술, 미술로부터 시작된 화법기하학과 사영기하학은 특히 공학 분야에서 많이 활용되고 있다. 화법기하학은 차원 공간의 입체를 종이라는 평면에 표현하는 방법을 연구하는 분야로 CAD로 잘 알려진 각종 공학분야 설계와 컴퓨터 그래픽, 미술 분야에 많이 활용되고 있다. 화법기하학은 수학이라기보다는 공학의 한 분야로 받아들여지고 있다. 19세기 말이 되면 공간 속 점, 선, 면, 위치와 형상에 대한 공간의 성질을 연구하는 위상수학(topology)이 등장하면서 위상기하학, 미분위상기하학이 만들어지면서 수학뿐만 아니라 자연과학과 공학분야 전반의 발전을 이끌어 왔다. 오랫동안 기하학을 지배해 온 유클리드기하학의 공리 중 ‘한 직선 밖에 있는 한 점을 지나면서 그 직선과 평행인 직선은 오직 한 개’라는 평행선 공리는 수학자들의 골머리를 앓게 했는데 18~19세기에 ‘직선 밖 한 점을 지나는 그 직선에 2개 이상 평행선을 그을 수 있다’는 사실을 발견함으로써 비(非)유클리드기하학이 탄생했다. 비유클리드기하학은 20세기 물리학의 양대 산맥이라고 불리는 아인슈타인의 ‘상대성이론’의 탄생에도 지대한 영향을 미쳤다. 대수학이 크게 발전하면서 n차식으로 나타나는 대수곡선과 대수곡면을 연구하는 대수기하학도 등장했는데 대수기하학은 해석학, 위상수학, 정수론 등 다양한 수학분야 지식을 동원해 연구되는 것으로 현재도 활발히 연구되고 있다. 기하학은 기초과학은 물론 산업분야에서도 다양하게 응용되고 있다. 실과 끈을 사용해 매고 죄면서 여러 가지 모양을 만드는 매듭도 기하학의 중요한 연구분야다. 매듭기하학은 양자장론과 결합해 우주를 이해하는 데 이용될 뿐만 아니라 해킹 불가능한 암호시스템 기술을 개발하는 데도 쓰이고 있다. 생물학에서 DNA처럼 분자량이 큰 물질들의 행태를 설명할 때도 매듭이론이 활용된다. 잘 알려져 있지 않지만 글로벌 영상 스트리밍 업체 ‘넷플릭스’도 위상기하학을 바탕으로 한 ‘토폴로지 데이터 분석’ 기법으로 빅데이터를 분석해 활용하고 있다. 넷플릭스는 1만 7000여개의 영화에 붙은 관객 평점 데이터를 분석해 신규 가입 고객과 기존 고객들이 선호하는 영화 장르를 구분해 제공함으로써 최고의 영화 서비스 기업으로 성장하고 있다. 김선화 기초과학연구원(IBS) 기하학수리물리연구단 연구위원은 “응용분야든 기초분야든 현대 과학과 공학기술의 발전에 수학의 역할은 아무리 강조해도 지나치지 않는다”며 “현대 수학에서 중요하게 다뤄지고 있는 위상수학의 경우 기하학의 한 분야로 시작됐지만 이제는 위상수학 덕분에 기하학이 점점 확장되고 있어 기하학은 수학 전체를 관통하는 가장 중요한 분야가 됐다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마하(음속)는 통상적으로 초속 340m로 이동하는 매우 빠른 속도를 말한다. ‘마하 1’이라고 하면 시속 1224㎞ 이상의 속도로 움직이는 셈이다. 따라서 ‘초음속’은 ‘마하 1’ 이상의 속도를 뜻하고 극초음속(hypersonic)은 ‘마하 5’ 이상으로 적어도 시속 6120㎞에 이른다. 중국이 베이징에서 뉴욕까지 2시간 안에 주파할 수 있는 ‘마하 5’ 수준의 극초음속 항공기를 개발하고 있다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 지난 22일 보도했다. 중국 베이징과 미국 뉴욕은 1만 1000km쯤 떨어져 있는 만큼 일반 여객기를 타고 가면 14시간 정도 걸릴 거리를 마하 5’ 이상의 속도로 비행하는 극초음속 항공기로는 2시간 안에 도달 가능한 것이다. 중국과학원 산하 역학연구소의 고온기체동역학 국가중점실험실에 소속된 추이카이(崔凱) 연구팀은 이같은 내용이 담긴 논문을 과학원 소속 중국과학의 자매지 ‘물리학, 역학, 그리고 천문학’을 통해 발표했다. 추이 연구팀은 극초음속 비행체(HGV·hypersonic glide vehicle) 시뮬레이션을 위해 만들어진 극초음속 충격파(JF-12) 풍동(風洞·인공적인 바람을 발생시키는 터널 형태의 실험 장치)에서 극초음속 항공기 축소 모델로 실험을 진행했다. 이 모델은 음속보다 7배 빠른 시속 8600㎞를 주파하는데 성공했다. 극초음속 항공기는 실험실 단계에선 비행할 수 없는 까닭에 JF-12 풍동 실험을 통해 이 극초음속 비행을 가능케 하는 추진력을 얻는지, 섭씨 7000도가 넘는 초고온을 견딜 수 있는지 등 실제 비행 단계에서 생길 수 있는 여러 가지 문제점을 지상에서 점검하는 시설이다. 이 실험실의 부책임자인 자오웨이(趙偉) 부주임은 “이 시설은 HGV가 맞닥뜨리게 될 가상의 극한 환경을 만들어 실제 비행에서 일어날 여러 문제를 지상에서 해결하고자 만든 시설”이라고 설명했다.이번 축소 모델은 중국이 미국 본토를 14분 만에 타격할 수 있는 ‘마하 35’가 넘는 시속 4만 3200㎞에 이르는 극초음속 무기 개발 프로그램의 초기 단계인 비행체로 알려졌다. 극초음속 무기 프로그램은 중국이 보유한 핵탄두를 싣고 지구 한 바퀴에 해당하는 거리를 1시간 이내에 날아가 공격을 감행할 수 있을 정도로 엄청나게 빠른 속도의 비행체를 개발하는 프로젝트이다. 이 때문에 현재의 미사일 방어 체계로도 도저히 대응할 수가 없다. 중국은 지난해 마하 5~10배로 추정되는 극초음속 비행체(DF-ZF)나 마하 10에 이르는 극초음속 미사일(WU-14) 의 시험 비행을 7차례 실시했다고 SCMP가 전했다. 이에 따라 고온기체동역학 국가중점실험실은 현재 ‘마하 35’가 넘는 시속 4만 3200㎞에 이르는 HGV를 시험할 수 있는 풍동 시설을 건설하고 있다. 극초음속 열차폐(heat shields) 전문가인 우다팡(吳大方) 베이징항톈항공(北京航空航天)대 교수는 “중국의 첨단 풍동들은 HGV의 성공적인 개발에 도움을 준다”며 “중국군은 이를 활용해 극초음속 미사일과 드론 등을 개발 중”이라고 말했다. 날개 길이가 3ｍ에 이르는 비행체가 들어갈 수 있을 정도로 넓은 첨단 풍동에서는 HGV가 맞닥뜨릴 공기 흐름을 만들기 위해 산소와 수소, 질소 등이 담긴 가스통을 동시에 폭발시킨다. 이때 발생하는 에너지의 양은 무려 1기가와트(GW)에 이른다. 중국 광둥(廣東)성의 다야(大亞)만 원자력발전소 용량의 절반을 넘는다. 이 충격파가 HGV를 때릴 때 발생하는 열은 태양의 표면보다 더 뜨거운 섭씨 7727도다. 이를 감당하기 위해 HGV는 열을 분산시킬 수 있도록 특수 금속으로 외부를 감싼 냉각 시스템을 장착해야 한다. 극한의 공기 흐름을 감당하기 위해 초음속 연소에 적합한 ‘스크램젯’으로 불리는 신형 엔진도 장착해야 한다. 이런 어려움 탓에 미군이 2011년 시험한 ‘마하 20’의 무인 비행체인 ‘HTV-2’는 불과 수 분간 비행하다가 추락하고 말았다. 중국 HGV 개발을 주도해 온 이는 천스이(陳十一) 난팡(南方)과기대 총장으로 알려졌다. 자연계의 복잡한 현상중 하나로 꼽히는 난기류 전문가인 천 총장은 미국 로스앨러모스 비선형연구센터 부소장 등 고위직에 올랐지만 1999년 귀국했다. 베이징대 국가중점실험실 난류·복잡계 연구 책임자로 일하면서 중국의 HGV 개발에 이바지했다. 2015년 난팡과기대 총장에 취임한 이후 베이징(北京)대와 칭화(淸華)대, 헤이룽장(黑龍江)성 하얼빈(哈爾賓)공대, 중국과학원, 중국과학기술대, 상하이푸단(上海復旦)대 등의 해외 유학파 박사들을 끌어모아 HGV 개발에 매진하고 있다. 개발 중인 극초음속 항공기 모델은 날개가 아래위로 쌍을 지어 달린 쌍엽기처럼 생겼다. 아래 날개가 팔을 벌린 것처럼 앞을 향하고 있다. 기체 뒤쪽에는 박쥐처럼 생긴 위 날개가 달려 있어 영어 대문자 ‘Ι’의 모습과 비슷해 ‘아이 플레인’(I-plane)으로 불린다. 유선형 동체에 삼각형 날개를 지닌 기존 극초음속 항공기와는 상당히 다른 특이한 형태다. 연구팀은 “이중 날개 구조가 극초음속으로 인해 발생하는 기체 흔들림과 저항을 줄여주며, 기존 극초음속 항공기보다 훨씬 많은 화물을 싣게 해준다”며 “I-plane 크기가 일반 상업용 항공기와 같다고 가정하면 실을 수 있는 무게는 상업용 비행기의 25% 수준”이라고 밝혔다. 승객 200명과 화물 20t 정도를 실을 수 있는 보잉737 여객기 크기의 극초음속 항공기를 만들 경우 사람 50명과 화물 5t을 실을 수 있다는 얘기다. 현재 극초음속 항공기는 개발 초기의 실험 단계에 있는 만큼 실제로 사람을 태울 수 있는 극초음속 항공기는 아직 개발되지 않았다. 상황이 이런 만큼 중국이 개발 중인 극초음속 항공기가 현실화하기까지는 많은 어려움을 극복해야 한다. 무엇보다 극초음속으로 인해 발생하는 섭씨 7000도 이상의 초고온을 어떻게 견디느냐가 관건이다. 절연 물질로 기체를 감싸고 냉각 시스템을 장착하는 방안이 연구되고 있지만, 연구 단계에 불과하다. 영국과 프랑스가 공동 개발한 초음속 여객기 ‘콩코드’는 1976년부터 운항해 평균 8시간 넘게 걸리는 파리∼뉴욕 구간을 3시간대로 줄였지만, 비싼 요금에 소음도 심했다. 2000년에는 이륙 중 폭발 사고도 발생하는 바람에 결국 운항을 중단했다. 그렇지만 미국과 중국, 러시아 등은 HGV 개발에 총력전을 펼치고 있다. HGV 개발에 성공한다면 ‘극초음속 폭격기’도 가능해 기존 전쟁의 양상을 뒤흔들어놓을 ‘게임 체인저’가 될 수 있다는 것이 전문가들의 일반적인 관측이다. HGV의 경우 극히 낮은 고도로 활공하면서 목표물을 타격해 레이더의 포착과 요격이 매우 어려워 기존 미사일 방어망을 무력화하기 때문이다. 이에 미 공군은 ‘마하 6’ 이상의 속도로 비행하는 ‘X-51 웨이브라이더’, 중국은 ‘WU-14’, 러시아는 ‘지르콘’으로 불리는 극초음속 미사일을 개발하는 등 불꽃 튀는 경쟁을 벌이고 있다. 미 록히드마틴 사는 극초음속 정찰 타격기 ‘SR-72’를 개발하고 있고 2020년까지 베이징에서 뉴욕까지 7시간 이내에 도달하는 시속 1700㎞ 이상 의 여객기 ‘X-플레인’도 개발한다는 계획이다. 우다팡 교수는 “실용성을 갖춘 극초음속 항공기는 세계 어느 곳이든 두 시간 내에 도착할 수 있으며, 재활용할 수 있는 우주 기술 덕분에 우주여행 비용도 대폭 절감할 수 있다”고 말했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

인류의 영원한 호기심 중 하나인 외계인의 존재 유무에 대한 흥미로운 의견이 나왔다. 최근 평행우주론을 창시한 미치오 카쿠 뉴욕시립대 석좌교수가 '인류의 미래'(The Future of Humanity)라는 신간을 출간해 관심을 끌었다. 이론물리학계의 세계적 석학이자 독보적인 미래학자로 평가받고 있는 그는 이번 책에도 미래에 다가올 세상에 대한 거침없는 주장을 펼쳤다. 인류의 종 보존을 위해 화성 등에 식민지화를 이루어야하며 21세기 안에 외계문명과 접촉을 하게될 것이라는 것이 대표적인 주장. 카쿠 교수는 "21세기 안에 외계문명과 무선통신을 통해 접촉이 이루어 질 것"이라면서 "이를통해 외계문명이 그 곳에 있다는 것을 알 수는 있지만 바로 대화로 이어질 수는 없다"고 밝혔다. 이어 "수십 광년 이상 떨어진 그들과 대화하는 것은 매우 어렵다"면서 "접촉 기간 중 우리는 그들의 언어를 해독할 수 있는 기술을 개발해야 한다"고 덧붙였다. 특히 카쿠 교수는 주로 영화 속에서 상상되는 외계인의 모습을 과학적으로 예상한 주장도 책에 담아냈다. 우주생물학 전문가들과의 인터뷰를 통해 카쿠 교수는 외계인에게 반드시 필요한 3가지 특징을 제시했다. 먼저 외계인도 반드시 인간처럼 입체시각(stereo vision)을 가져야 한다. 인간은 눈으로 보는 각기 다른 각도의 이미지 2개를 대뇌가 세밀하게 일치시킴으로서 하나의 이미지로 인식한다. 이 같은 특성 때문에 인간은 정지된 화면에서 3차원 입체시각을 이용하는 것이 매우 용이하다. 카쿠 교수는 "이같은 능력은 먹이를 사냥하는 포식자에게 반드시 필요한 것"이라면서 "문명이 고도로 발달된 외계문명도 과거에는 인류처럼 포식자로서 사냥을 하는 과정을 거쳤을 것"이라고 예측했다. 두번째 특징으로 교수는 마주 보는 엄지손가락 혹은 사물을 잡을 수 있는 기관을 꼽았다. 이는 먹이를 사냥하거나 도구를 개발하는데 있어 필수적이라는 주장. 마지막으로 카쿠 교수는 "지식을 축적하고 세대에서 세대로 전승하는데 있어 언어가 필수적"이라고 밝혔다. 여기에 카쿠 교수는 땅이 아닌 물 속에도 지능이 있는 외계인이 존재할 가능성이 있다는 의견을 내놨다. 흥미로운 점은 이같은 조건에 어느정도 들어맞는 생물이 지구에 있다는 사실이다. 바로 문어같은 두족류 동물. 지구상에서 오랜시간 생존하며 진화를 이어온 문어에게 없는 것은 언어 뿐이다. 그러나 지구와 다른 조건의 외계 생태계에서 문어같은 모습을 가진 지적 생명체가 존재하지 말란 법은 없다. 이에 해외언론에서는 지난 2016년 개봉한 영화 컨택트(Arrival)에 등장하는 거대한 문어 모양의 외계인 헵타포드를 떠올렸다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 차세대 외계 행성 사냥꾼인 'TESS 우주 망원경'이 계획된 발사보다 2개월 앞서 플로리다에 도착했다. 최근 NASA 관계자는 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 지난 12일(현지시간) 트럭에 실려 케네디 우주 센터에 운송됐다고 밝혔다. 향후 TESS는 케이프 커내버럴 공군기지에서 빨라도 4월 16일 이후 스페이스X 팰컨 9 로켓 위에 탑재될 예정이다. TESS는 행성이 별의 앞면을 통과하는 데 따라 별의 광도가 약간 감소하는 현상을 포착하기 위해 적어도 2년 동안 태양에 가까운 20만 개의 밝은 별을 연구하는 데 20년 이상을 소비할 예정이다. NASA의 성공적인 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경은 이 같은 ‘통과’ 기술을 사용하여 거의 2,500개의 확인된 외계 행성을 발견했다. TESS 팀 멤버들은 이 미션을 통해 수천 개의 외계행성 발견을 기대하고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 내년에 발사될 예정인 NASA의 89억 달러 규모의 제임스 웹 우주 망원경이 이들 중 몇십 개를 심도있게 관측, 연구하게 될 것이다. 제임스 웹은 가장 가까운 외계 행성 일부의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있어 천문학자들이 그 세계가 생명을 품고 있을 잠재력을 측정할 수 있게 도와줄 것이다. 정말로 운이 좋다면 연구원들은 웹이 생명 자체를 암시하는 가스를 발견할 수도 있을 것으로 기대하고 있다. TESS 미션은 메릴랜드주 NASA의 고다드 우주비행 센터에서 관리하며, 그 운영은 매사추세츠 공과대학(MIT)이 맡고 있다. MIT의 천체물리학 및 우주 연구를 위한 캐블리 연구소의 조지 리커 박사가 주요 연구원이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 우주 망원경을 이용해 지구처럼 바위로 이뤄진 지구형 행성부터 목성과 토성 같은 기체형 행성까지 100개 가까운 새로운 외계행성을 한꺼번에 발견해 주목을 받고 있다. 덴마크공과대(DTU)와 미국 하버드·스미스소니언 천체물리학연구소, 프린스턴대, 캘리포니아공과대(칼텍), MIT, 항공우주국(NASA), 일본 도쿄대 등 국제공동연구팀은 NASA에서 운용하고 있는 케플러 우주 망원경을 이용해 새로운 외계행성 95개를 무더기로 발견하고 공개 학술 데이터베이스인 ‘아카이브’ 15일자로 발표했다. 이번 발견으로 지금까지 K2 프로젝트로 발견한 외계행성은 314개가 됐다. 연구팀은 케플러 우주 망원경이 보내온 신호를 분석해 275개의 외계행성 후보 중 149개를 실제 외계행성으로 확인했고 그중 95개는 그동안 발견되지 않은 완전히 새로운 외계행성이라는 사실을 밝혀냈다. 이번에 발견된 외계행성들은 지구처럼 바위로 이루어져 있고 지구보다 큰 것들부터 목성이나 토성처럼 가스로 뒤덮여 있고 지구보다 훨씬 큰 가스형 행성까지 다양한 형태라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번에 발견된 행성 중 하나는 지구처럼 ‘HD212657’이라는 항성(별) 주위를 10일 간격으로 공전하고 있어 지구와 비슷한 환경을 가진 ‘골디락스 행성’일 가능성이 높다고도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20세기를 대표하는 잔혹한 독재자들은 영원히 자신들의 이름을 역사에 남겼다. 그렇지만 그들의 후손들에 대해서는 별로 알려지지 않았다. 베니토 무솔리니, 이오시프 스탈린, 폴 포트 등 악명 높은 이들에게도 후손들이 있다. 어떤 후손은 정치인으로 활동하고 있고, 예술가의 길을 택한 이도 있다. 그리고 상대적으로 조용히 살고 있는 이들도 있다. 최근 미국 경제전문 매체 비즈니스인사이더가 무자비한 독재자의 후손들이 현재 어떤 삶을 살고 있는지 근황을 공개했다. 이탈리아 독재자 베니토 무솔리니의 손녀 알레산드라 무솔리니(55)는 우파 정치인으로 활동하고 있다. 2013년에는 이탈리아 상원의원에 당선됐다. 배우와 모델로 활동한 경력도 있다. 옛소련 독재자 이오시프 스탈린의 손자 제이컵 주가슈빌리(45)는 미국 조지아주(州)에서 예술가로 활동하고 있다. 캐나다 일간 더 글로브 앤드 메일에 따르면, 그는 과거에 자신의 혈통을 부끄러워할 때도 있었지만, 지금은 자신의 가문을 자랑스럽게 생각하고 있다. 캄보디아 독재자 폴 포트에겐 외동딸 소르 파차타가 있다. 영국 일간 데일리메일에 따르면, 2014년 결혼해 미국에서 쌀농사를 지으며 살고 있다. 그녀는 아버지에 대해 “만약 내세라는 것이 있다면, 세상에서 아버지를 만나 함께 보내고 싶다”고 말했다고 미국 언론인 네이트 세이어는 밝혔다. 1982년 쿠데타로 과테말라를 집권한 호세 에프라인 리오스 몬트의 딸 주리 리오스(50)는 모국에서 정치인으로 활동하고 있다. 2004년에는 당시 미국 하원의원(일리노이주 선출, 공화당) 제리 웰러와 결혼했다. 루마니아 독재자 니콜라에 차우셰스쿠와 아내 엘레나의 자녀 중 유일하게 생존한 발렌틴 차우셰스쿠(70)는 루마니아에서 핵물리학자로 활동하고 있다. 미국 외교전문지 포린폴리시에 따르면, 우간다 독재자 이디 아민의 아들 자파 아민은 물류 기업 DHL에서 11년간 매니저로 근무하고 있었다. 현재는 카타르 항공과 한국의 가구회사 환성의 광고 등에서 내레이션 작업을 하고 있다. 필리핀 일간 인콰이어러에 따르면, 필리핀 독재자 페르디난드 마르코스의 손자 페르난도 마틴 매노톡은 필리핀에서 모델로 활동하면서, 슈즈 브랜드 닥터 마틴 등의 현지 사업을 담당하고 있다. 아돌프 히틀러에게 자녀는 없다. 하지만 이복형제의 후손으로서 5명의 친척이 현재 살아있다. 이들은 히틀러의 혈통을 스스로 끝내기 위해 아이를 갖지 않은 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 차세대 외계 행성 사냥꾼인 'TESS 우주 망원경'이 계획된 발사보다 2개월 앞서 플로리다에 도착했다. 최근 NASA 관계자는 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 지난 12일(현지시간) 트럭에 실려 케네디 우주 센터에 운송됐다고 밝혔다. 향후 TESS는 케이프 커내버럴 공군기지에서 빨라도 4월 16일 이후 스페이스X 팰컨 9 로켓 위에 탑재될 예정이다. TESS는 행성이 별의 앞면을 통과하는 데 따라 별의 광도가 약간 감소하는 현상을 포착하기 위해 적어도 2년 동안 태양에 가까운 20만 개의 밝은 별을 연구하는 데 20년 이상을 소비할 예정이다. NASA의 성공적인 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경은 이 같은 ‘통과’ 기술을 사용하여 거의 2,500개의 확인된 외계 행성을 발견했다. TESS 팀 멤버들은 이 미션을 통해 수천 개의 외계행성 발견을 기대하고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 내년에 발사될 예정인 NASA의 89억 달러 규모의 제임스 웹 우주 망원경이 이들 중 몇십 개를 심도있게 관측, 연구하게 될 것이다. 제임스 웹은 가장 가까운 외계 행성 일부의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있어 천문학자들이 그 세계가 생명을 품고 있을 잠재력을 측정할 수 있게 도와줄 것이다. 정말로 운이 좋다면 연구원들은 웹이 생명 자체를 암시하는 가스를 발견할 수도 있을 것으로 기대하고 있다. TESS 미션은 메릴랜드주 NASA의 고다드 우주비행 센터에서 관리하며, 그 운영은 매사추세츠 공과대학(MIT)이 맡고 있다. MIT의 천체물리학 및 우주 연구를 위한 캐블리 연구소의 조지 리커 박사가 주요 연구원이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

대학을 중퇴한 남성이 차마 집으로 돌아가지 못하고, 생계를 위해 10년 동안 쓰레기를 줍다 마침내 부모와 재회하게 됐다. 최근 푸젠 TV는 중국 동남부 푸젠성에서 한 때 전도유망했던 학생이었던 예(30)의 사연을 전했다. 저장대학에서 물리학을 전공했던 예씨는 2008년 여름, 학교 시험을 크게 망치는 바람에 스스로 학업에 대한 의지를 포기해버렸다. 2년 전 대학 입학 시험 과학 부문에서 지역 최고점을 득점했던 그였기에 자신의 실패가 용납되지 않았다. 자신 때문에 고생하는 부모님께 사실대로 말하기도 수치스러웠다. 예씨는 “기차표를 구하지 못해 여름 방학에 집에 가지 못할 것 같다”고 부모님께 말한 뒤로 지금까지 한번도 집을 찾지 않았다. 그리고 이후 완전히 학업에 등을 돌린 후, 저장성 항저우시의 한 기차역 인근에서 쓰레기를 수거하며 생활해왔다. 부모는 갑자기 사라진 아들을 찾기 위해 경찰에 도움을 청하고, 항저우시를 여러 차례 오갔지만 아들을 만날 수 없었다. 부모님이 그리웠던 예씨는 2016년 고향과 같은 현인 푸젠성 싼밍시로 거주지를 옮겼지만 여전히 사실을 털어 놓을 용기가 나지 않았다. 그러던 중 한 시민의 제보를 받은 경찰이 추적에 나섰고 싼밍 공원 벤치에서 그를 발견했다. 경찰은 곧바로 부부가 너무도 오랫동안 기다렸던 아들의 소식을 전했다. 현지언론은 “부모가 울면서 10년 만에 처음으로 아들을 껴안자 긴 머리의 아들은 부모를 향해 머리 숙여 절했다”고 보도했다.　 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr