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  • [아하! 우주] 화성 지하에 ‘거대 빙하’...물의 기원 담은 타임캡슐

    [아하! 우주] 화성 지하에 ‘거대 빙하’...물의 기원 담은 타임캡슐

    지구의 물이 어디서 기원했는지는 아직도 큰 논란거리이다. 일부 학자들은 혜성에서 주로 기원했다고 믿고 있지만, 다른 과학자들은 지구 내부에서 나왔다고 주장하고 있다. 어느 쪽이든, 태양계에서 지구 말고도 다른 내행성 역시 초기에는 상당한 양의 물을 가지고 있을 가능성이 있다. 지구의 이웃 행성인 화성의 경우가 대표적인데, 현재까지의 연구 결과들은 화성 역사의 초기에는 지구처럼 바다가 있었다는 사실을 알려주고 있다. 그러나 화성은 크기가 작은 탓에, 지구처럼 강한 중력과 자기장을 가지지 못했다. 따라서 화성이 가졌던 물의 상당량은 우주로 빠져나간 것으로 생각된다. 하지만 일부는 얼음의 형태로 남아서 화성의 양극 지방에 남아있다. 과학자들은 지구에 막대한 지하수가 존재하듯이 화성에 땅밑에도 아직 많은 양의 물이 얼음의 형태로 남아있을 것으로 추정하고 있다. 하지만 구체적으로 양과 분포에 대해서는 잘 몰랐다. 덴마크 코펜하겐 대학의 닐 보어 연구소(Niels Bohr Institute)의 나나 칼손(Nanna Bjørnholt Karlsson)을 비롯한 과학자들은 미국 항공우주국(NASA)의 화성 관측 우주선인 MRO(Mars Reconnaissance Orbiter)의 레이더 관측 결과를 분석했다. 이 레이더는 지표를 뚫고 그 아래 있는 물질의 구성 성분을 관측할 수 있다. 그 결과 예상했던 대로 화성의 지하에는 많은 양의 얼음이 존재하고 있었다. 이번에 발견된 얼음은 화성 전체에 넓게 퍼져있기보다는 지하 빙하의 형태로 주로 30~50도 정도 중위도 지역에 집중되어 있었다. 그 양은 모두 1,500억㎦에 달해 화성 전체를 1.1m 두께의 얼음으로 덮을 수 있을 정도였다. 과학자들은 이번에 발견된 빙하가 과거 화성이 따뜻했던 시절 존재했던 물의 극히 일부라고 생각하고 있다. 관측 기기의 한계로 인해서 깊은 장소에 숨어 있는 얼음과 물은 발견을 할 수 없기 때문이다. 오래전 화성이 지금처럼 추워지면서 액체 상태의 물은 얼어붙어 거대한 빙하를 형성했다. 그리고 세월이 흐르면서 그 위에 먼지와 모래가 덮이면서 이 빙하들은 땅 밑에 갇혀버렸다. 미래 화성 탐사의 목표는 바로 이런 고대 빙하가 될 가능성이 높다. 여기에는 오래전 화성에서 무슨 일이 발생했는지 알려주는 정보가 간직되어 있기 때문이다. 지구에서처럼 빙하는 과거를 알려주는 타임캡슐의 역할을 할 수 있다. 또 미래 화성 유인 탐사에서 필요한 물을 여기서 공급할 수 있을지도 모른다. 미래 화성 개척에 필요한 귀중한 자원이 화성 땅 밑에 잠자고 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 고지방 ‘치즈’가 심혈관질환· 당뇨병 오히려 줄여 - 덴마크 연구

    고지방 ‘치즈’가 심혈관질환· 당뇨병 오히려 줄여 - 덴마크 연구

    프랑스인들은 다른 유럽인이나 미국인과 마찬가지로 지방이 많고 콜레스테롤이 높은 식사를 하는데도 심혈관계 질환 사망률이 낮다. 이를 ‘프렌치 페러독스’(프랑스인의 역설)라고 하는데 과학자들은 그 원인을 레드와인(붉은 포도주)과 그들의 생활방식에 있다고 봐왔다. 실제로 몇몇 연구를 통해 레드와인이 심혈관계 질환을 줄이는 것으로 확인되면서 한때 와인 열풍이 불기도 했다. 그런데 덴마크의 과학자들이 프랑스인들의 또 다른 주식인 치즈가 ‘프렌치 페러독스’에 큰 몫을 차지하고 있다고 주장하고 나섰다. 브리치즈나 카망베르, 로크포르와 같은 프랑스 치즈가 우리 몸에 나쁜 콜레스테롤을 줄이는 데 도움을 줘 심장 마비 위험을 낮춘다는 것. 연구팀이 주장하는 증거는 바로 치즈의 물질대사에 있다. 덴마크 오르후스대 연구팀은 포화지방이 우리 심장에 나쁘다고 알려진 인식에 의문을 갖고 치즈와 같은 낙농 제품이 건강에 긍정적인 효과가 있다는 최신 연구들을 조사했다. 이 중 한 연구는 치즈가 같은 지방 함량을 지닌 버터와 달리 몸에 나쁜 콜레스테롤을 감소시키는 것을 발견한 것인데 연구팀은 이 결과가 프렌치 패러독스를 설명하는 데 도움이 될 수 있다고 판단했다. 연구를 이끈 한네 베르트람과 동료들은 이 가능한 설명을 더 알아보기 위해 치즈가 어떤 과정으로 소화되는지 조사했다. 연구팀은 건강한 남성 15명을 대상으로 치즈나 우유를 먹도록 하고 대조군에는 버터를 먹도록 한 뒤 그들에게서 나온 대소변 표본을 비교 분석했다. 그 결과, 치즈를 먹은 그룹에는 뷰티르산(낙산) 수치가 가장 높은 것으로 나타났다. 뷰티르산은 장내 세균에 의해 생성되는 화합물로, 콜레스테롤 감소와 연관성이 있는 것으로 알려졌다. 한네 베르트람 연구원은 “이번 연구는 치즈가 프렌치 페러독스라는 퍼즐에서 중요한 조각이 될 수 있다. 치즈는 우유와 달리 다른 물질대사와 연관이 있었다”면서도 “하지만 추가 연구를 통해 치즈가 장내 세균과 콜레스테롤을 자극하는 것과 연관이 있다는 정확한 메커니즘을 밝힐 필요가 있다”고 설명했다. 이 연구결과는 국제 저명 학술지인 농업 식품 화학지(Journal of Agricultural and Food Chemistry)에 실렸다. 한편 최신 스웨덴 연구에선 치즈와 요구르트를 많이 먹는 것이 당뇨병을 예방하는 열쇠가 될 수 있다는 연구결과를 얻었다. 고지방 치즈와 요구르트를 먹으면 제2형 당뇨병의 위험을 4분의 1 정도까지 낮추지만 같은 고지방인 육류는 오히려 그 위험을 증가시킨다는 것이다. 연구를 이끈 울리카 에릭슨 박사는 “고지방 유제품을 가장 많이 먹는 사람들이 적게 먹는 사람들보다 제2형 당뇨병이 발병할 가능성이 23%나 더 낮았다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 우주 탄생시킨 ‘태초의 빅뱅’ 여기서 터졌다

    [아하! 우주] 우주 탄생시킨 ‘태초의 빅뱅’ 여기서 터졌다

    -지금 당신이 있는 그 자리가 태초 ‘빅뱅 현장’ "왜 세상에는 아무것도 없지 않고 무엇인가가 있는가?"라는 원초적 질문을 던진 사람은 17세기 독일의 철학자이자 수학자인 고트프리트 라이프니츠였다. 미적분의 발견 업적을 놓고 뉴턴과 맞선 것으로도 유명한 라이프니츠는 또 이렇게 말했다. "이 세상이 환상일 수도 있고, 모든 존재는 꿈에 불과할지도 모르지만, 내가 보기에 이들은 너무도 현실적이어서 우리가 환상에 현혹되지 않고 있다는 것을 입증하기에 충분하다." 그렇다면, 우리를 둘러싸고 있는 삼라만상의 모든 물질은 다 어디에서 왔단 말인가? ​물론 이러한 의문을 품었던 사람은 라이프니츠뿐만이 아니었을 것이다. 지구 상에 인류가 나타난 이래 수많은 사람이 이 같은 질문을 던졌지만, 이에 대해 정확한 답을 한 사람은 20세기 초반이 되기까지는 하나도 없었다. 인류의 이 유서 깊은 질문- '만물은 어디에서 비롯되었는가?'에 대한 최초의 과학적인 답변은 1927년, 로만 칼러를 한 옷을 입은 벨기에 가톨릭 신부이자 천문학자인 조르주 르메트르(1894~1966)가 내놓았다. -시간과 공간도 빅뱅으로 생겨난 것 대학생 때 토목공학을 공부하다가 1차대전에 참전한 후 천문학으로 방향을 튼 르메트르는 1927년, 팽창하는 우주를 나타내는 논문 ‘일정한 질량을 갖지만 팽창하는 균등한 우주를 통한 우리 은하 밖 성운들의 시선속도에 대한 설명’을 발표, 매우 높은 에너지를 가진 작은 ‘원시 원자’가 거대한 폭발을 일으켜 우주가 되었다는 대폭발 이론을 최초로 내놓았다. 르메트르는 우주의 기원에 대한 그의 이론을 '원시 원자에 대한 가설'이라 불렀다. 르메트르는 후일 빅뱅 이론으로 발전된 이 가설에서, 우주는 팽창하고 있으며, 이러한 팽창을 거슬러 올라가면 우주의 기원, 즉 ‘어제 없는 오늘’(The Day Without Yesterday)이라고 불렀던 태초의 시공간에 도달한다는 선구적 이론을 펼쳐냈다. 그러나 그의 이론은 당시에 그다지 주목받지 못했다. 아인슈타인을 만난 르메트르가 자신의 우주론을 설명했지만, 아인슈타인으로부터 "당신의 계산은 옳지만, 당신의 물리는 말도 안 됩니다"라는 혹평을 받기까지 했다. 르메트르의 '가설'은 나중에 '빅뱅' 이론이라고 불리게 되었는데, 여기에는 재미있는 일화가 있다. 우주가 영원 이전부터 지금까지 정적인 상태로 존재한다는 이른바 정상우주론자인 영국 천문학자 프레드 호일이 라디오 대담에서 대폭발 이론을 비꼬는 뜻으로 "그럼 빅뱅이라도 있었다는 거야? 하고 말한 데서 빅뱅이란 이름이 탄생했던 것이다. -20세기 천문학의 최고 영웅 공간과 시간이 응축된 한 점이 폭발하여 우주가 출발했다는 르메트르의 빅뱅 이론은 이처럼 처음에는 푸대접을 면치 못했지만, 그러나 시간은 르메트르의 편이었다. 빅뱅 이론이 세상에 나온 지 2년 만에 한없이 정적으로만 보이던 이 대우주가 기실은 무서운 속도로 팽창하고 있다는 관측 결과가 나왔던 것이다. 그것은 20세기 천문학의 최고 영웅이 탄생하는 순간이기도 했다. 영웅은 미국의 괴짜 천문학자 에드윈 허블이었다. 처음에는 법학을 전공했다가 천문학으로 전향한 허블은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 망원경을 이용해 우주가 팽창하고 있음을 최초로 발견했다. 그가 본 우리 주위의 모든 은하들은 지구로부터 후퇴하고 있었다. 우리가 무슨 끔찍한 병균에 오염되기라도 한 듯이 도망가고 있는 것이다. 어떤 천문학자는 지구가 인간으로 오염되어서 모든 은하들이 도망가는 거라는 우스갯소리를 하기도 했다. 어쨌든 허블의 관측 결론은, 우주의 모든 은하들은 방향에 관계 없이 우리은하로부터 멀어져가고 있으며, 그 후퇴속도는 먼 은하일수록 더 빠르다는 것이다. 거리와 후퇴속도와의 관계는 이른바 허블의 법칙으로 알려졌다. 과학사에서 최대의 발견으로 꼽히는 허블의 이 '우주 팽창'은 르메트르가 우주 원리를 통해 예견한 바 있었다. -우주는 우리 은하로부터 매순간 멀어지고 있다 이처럼 우주의 모든 은하들이 우리로부터 멀어져가고 있지만, 그렇다고 우리은하가 그 중심이라는 뜻은 아니다. 서로가 서로에게 같은 비율로 멀어져가고 있는 것이다. 서울광장에 줄지어 놓인 걸상을 생각해보자. 각 걸상들이 같은 비율로 간격이 벌여가고 있다면 거기에는 달리 중심이란 게 있을 수가 없다. 한 차원을 늘려 3차원으로 생각해보자. 만약 밀가루 반죽에 건포도를 박아넣고 굽는다면 빵이 부풀 때 건포도의 간격들 역시 벌어질 것이다. 이와 같이 온 우주에 있는 은하들은 그 사이의 공간이 팽창함에 따라 기약없이 서로에게 멀어져가고 있는 중이다. 따라서 이 우주에는 중심도 가장자리도 달리 없다. -빅뱅의 결정적 증거 '마이크로파' 팽창 우주의 결정적인 증거는 그로부터 30여 년 후에 발견되었다. 1964년, 우주의 극초단파를 연구하는 천문학자들이 우주에서 소음이 난다는 사실을 발견했다. 이 소음은 어떤 한 영역에서 오는 것이 아니라, 우주의 모든 곳에서 균일하게 오는 것이었다. 미국 벨 연구소의 아노 페지어스와 로버트 윌슨이 최초로 발견한 이 마이크로파 잡음은 바로 빅뱅의 잔향으로, 우주배경복사로 불리는 것이었다. 이들은 안테나의 잡음을 잡기 위해 비둘기똥을 치우다가 우연히 이 빅뱅의 화석을 발견했는데, 이 발견으로 노벨 물리학상을 받았다. 그래서 사람들은 비둘기똥을 치우다가 금덩어리를 주운 셈이라고 부러워했다. 우리는 이 빅뱅의 화석인 마이크로파를 직접 눈으로 볼 수도 있다. TV에서 방송이 없는 채널을 틀 때 지직거리는 줄무늬 중 100분의 1은 바로 우주배경복사다. 우주가 탄생할 때 발생한 그 열기가 식어서 3K도의 마이크로파가 되어 138억 년의 시공간을 넘어 지금 우리 눈의 시신경을 건드리고 있다고 생각해도 무방하다. 어쨌든 펜지어스와 윌슨이 발견한 우주배경복사는 정상상태 우주론의 도전을 물리치고 빅뱅 모델에게 승리를 가져다주는 데 결정적인 역할을 했고, 이로써 인류는 비로소 만물은 태초의 한 원시 원자에서 출발했다는 답을 갖게 되었다. 만물의 기원을 과학적으로 설명한 빅뱅 이론은 20세기에 이룩된 가장 위대한 과학적 성취로 꼽힌다. 이 소식을 라이프니츠가 들었다면 아주 기뻐했을 게 틀림없을 것이다. -TV '지직거리는 줄무늬' 100분의1이 '빅뱅' 흔적 그런데 130억 년 전 빅뱅이 있었다면 그 장소는 어디일까? 앞에서 말했듯이 우주는 중심도 가장자리도 없는 구조이므로, 당연히 빅뱅이 일어난 곳은 이 우주 전체일 수밖에 없다. 그 한 점 공간이 팽창되어서 오늘에 이르고 있으므로, 바로 당신이 있는 그곳이 빅뱅이 일어난 현장이라고 해도 틀린 말은 아니다. 우주론이 이쯤에 이르면, 다음과 같은 질문이 나오게 마련이다. -그렇다면 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나? 이에 대한 천문학자들의 답은 이렇다. -빅뱅과 함께 시간과 공간이 탄생했으므로, 그런 질문은 성립되지 않는다. 지구 북극점에서 북쪽이 어디냐고 묻는 것과 같다. 그런데 이런 답을 벌써 1,500년 전에 내놓은 사람이 있었다. 초기 기독교 철학자인 성 아우구스티누스가 한 신자로부터 "하나님은 천지창조 이전에는 무엇을 하셨습니가?"하는 질문을 받고는 이렇게 대답했다. "천지가 창조됨으로써 비로소 시간이 시작되었기 때문에 그전이란 말은 의미가 없는 것이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 134억광년 우주까지 보여준 ‘허블’~ 25번째 생일 축하해!

    134억광년 우주까지 보여준 ‘허블’~ 25번째 생일 축하해!

    허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 태양계 밖에도 ‘생명 탄생 열쇠 물질’ 존재한다

    태양계 밖에도 ‘생명 탄생 열쇠 물질’ 존재한다

    갓 태어난 별 주위에서 생명체의 기본 구조라고 할 수 있는 복잡한 유기분자가 처음으로 발견됐다. 이는 생명 탄생의 열쇠가 되는 물질이 태양계 이외에도 보편적으로 존재하는 것을 나타낸 중요한 성과다. 유럽남방천문대(ESO)는 8일(현지시간) 칠레 알마(ALMA) 전파망원경을 이용해 지구에서 약 455광년 거리에 있는 신생 별 ‘WMC 480’을 둘러싸고 있는 원시행성 원반에서 복잡한 탄소성 분자인 사이안화메틸(CH₃CN) 등이 상당량 포함하고 있는 것을 확인했다고 발표했다. 황소자리 방향 분자운 속에 있는 이 별은 태어난 지 100만 년 정도 된 매우 젊은 별로, 자신의 주위에 행성 형성의 재료가 되는 먼지나 가스가 소용돌이치는 원반 이른바 ‘원시행성 원반’을 두르고 있다. 미국 하버드스미스소니언 천체물리학센터의 카린 외베르그 박사는 알마 망원경으로 전파 관측한 결과, 이 항성에서 약 45억~150억 km 떨어진 원반 바깥에서 지구의 바닷물에 필적하는 양의 시안화 메틸을 검출했다고 밝혔다. 사이안화메틸은 생명의 재료인 아미노산의 중요 부분이다. 원시행성 원반에서 이런 복잡한 유기분자가 발견된 것은 이번이 처음으로, 풍부한 물과 유기분자가 모여 있는 태양계가 드문 존재가 아니라는 새로운 증거가 된다. 또 이번에 발견된 많은 양에서 원반의 유기분자가 매우 빠른 속도로 생성되고 있는 것을 알 수 있었다. 사이안화메틸이 발견된 위치는 태양계로 말하면 해왕성을 넘어선 외부 영역인 ‘카이퍼 벨트’에 해당한다. 카이퍼 벨트는 태양계가 태어났을 무렵의 물질을 가둔 얼음 상태의 작은 천체가 분포하고 있으며 때때로 태양계 안쪽으로 들어오는 혜성으로 모습을 드러낸다. 예전에는 이런 혜성이 지구에 충돌해 물이나 유기물이 전달돼 생명 탄생의 계기가 됐다고도 생각했다. 이번 항성의 원반 속에서 행성이 생겨나고 있는지는 아직 확인되지 않았지만, 태양계의 생명 탄생 시나리오를 실현시킨 소품이 다른 항성계에서도 보편적으로 존재하는 것을 보여준 중요한 성과라고 할 수 있을 것이다. 사진=B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] ‘빅뱅’은 어디서 터졌나?

    [와우! 과학] ‘빅뱅’은 어디서 터졌나?

    -지금 당신이 있는 그 자리가 ‘빅뱅 현장’이다! >어제 없는 오늘 "왜 세상에는 아무것도 없지 않고 무엇인가가 있는가?"라는 원초적 질문을 던진 사람은 17세기 독일의 철학자이자 수학자인 고트프리트 라이프니츠였다. 미적분의 발견 업적을 놓고 뉴턴과 맞선 것으로도 유명한 라이프니츠는 또 이렇게 말했다. "이 세상이 환상일 수도 있고, 모든 존재는 꿈에 불과할지도 모르지만, 내가 보기에 이들은 너무도 현실적이어서 우리가 환상에 현혹되지 않고 있다는 것을 입증하기에 충분하다." 그렇다면, 우리를 둘러싸고 있는 삼라만상의 모든 물질은 다 어디에서 왔단 말인가? ​물론 이러한 의문을 품었던 사람은 라이프니츠뿐만이 아니었을 것이다. 지구 상에 인류가 나타난 이래 수많은 사람이 이 같은 질문을 던졌지만, 이에 대해 정확한 답을 한 사람은 20세기 초반이 되기까지는 하나도 없었다. 인류의 이 유서 깊은 질문- '만물은 어디에서 비롯되었는가?'에 대한 최초의 과학적인 답변은 1927년, 로만 칼러를 한 옷을 입은 벨기에 가톨릭 신부이자 천문학자인 조르주 르메트르(1894~1966)가 내놓았다. 대학생 때 토목공학을 공부하다가 1차대전에 참전한 후 천문학으로 방향을 튼 르메트르는 1927년, 팽창하는 우주를 나타내는 논문 ‘일정한 질량을 갖지만 팽창하는 균등한 우주를 통한 우리 은하 밖 성운들의 시선속도에 대한 설명’을 발표, 매우 높은 에너지를 가진 작은 ‘원시 원자’가 거대한 폭발을 일으켜 우주가 되었다는 대폭발 이론을 최초로 내놓았다. 르메트르는 우주의 기원에 대한 그의 이론을 '원시 원자에 대한 가설'이라 불렀다. 르메트르는 후일 빅뱅 이론으로 발전된 이 가설에서, 우주는 팽창하고 있으며, 이러한 팽창을 거슬러 올라가면 우주의 기원, 즉 ‘어제 없는 오늘’(The Day Without Yesterday)이라고 불렀던 태초의 시공간에 도달한다는 선구적 이론을 펼쳐냈다. 그러나 그의 이론은 당시에 그다지 주목받지 못했다. 아인슈타인을 만난 르메트르가 자신의 우주론을 설명했지만, 아인슈타인으로부터 "당신의 계산은 옳지만, 당신의 물리는 말도 안 됩니다"라는 혹평을 받기까지 했다. 르메트르의 '가설'은 나중에 '빅뱅' 이론이라고 불리게 되었는데, 여기에는 재미있는 일화가 있다. 우주가 영원 이전부터 지금까지 정적인 상태로 존재한다는 이른바 정상우주론자인 영국 천문학자 프레드 호일이 라디오 대담에서 대폭발 이론을 비꼬는 뜻으로 "그럼 빅뱅이라도 있었다는 거야? 하고 말한 데서 빅뱅이란 이름이 탄생했던 것이다. >20세기 천문학의 최고 영웅 공간과 시간이 응축된 한 점이 폭발하여 우주가 출발했다는 르메트르의 빅뱅 이론은 이처럼 처음에는 푸대접을 면치 못했지만, 그러나 시간은 르메트르의 편이었다. 빅뱅 이론이 세상에 나온 지 2년 만에 한없이 정적으로만 보이던 이 대우주가 기실은 무서운 속도로 팽창하고 있다는 관측 결과가 나왔던 것이다. 그것은 20세기 천문학의 최고 영웅이 탄생하는 순간이기도 했다. 영웅은 미국의 괴짜 천문학자 에드윈 허블이었다. 처음에는 법학을 전공했다가 천문학으로 전향한 허블은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 망원경을 이용해 우주가 팽창하고 있음을 최초로 발견했다. 그가 본 우리 주위의 모든 은하들은 지구로부터 후퇴하고 있었다. 우리가 무슨 끔찍한 병균에 오염되기라도 한 듯이 도망가고 있는 것이다. 어떤 천문학자는 지구가 인간으로 오염되어서 모든 은하들이 도망가는 거라는 우스갯소리를 하기도 했다. 어쨌든 허블의 관측 결론은, 우주의 모든 은하들은 방향에 관계 없이 우리은하로부터 멀어져가고 있으며, 그 후퇴속도는 먼 은하일수록 더 빠르다는 것이다. 거리와 후퇴속도와의 관계는 이른바 허블의 법칙으로 알려졌다. 과학사에서 최대의 발견으로 꼽히는 허블의 이 '우주 팽창'은 르메트르가 우주 원리를 통해 예견한 바 있었다. 이처럼 우주의 모든 은하들이 우리로부터 멀어져가고 있지만, 그렇다고 우리은하가 그 중심이라는 뜻은 아니다. 서로가 서로에게 같은 비율로 멀어져가고 있는 것이다. 서울광장에 줄지어 놓인 걸상을 생각해보자. 각 걸상들이 같은 비율로 간격이 벌여가고 있다면 거기에는 달리 중심이란 게 있을 수가 없다. 한 차원을 늘려 3차원으로 생각해보자. 만약 밀가루 반죽에 건포도를 박아넣고 굽는다면 빵이 부풀 때 건포도의 간격들 역시 벌어질 것이다. 이와 같이 온 우주에 있는 은하들은 그 사이의 공간이 팽창함에 따라 기약없이 서로에게 멀어져가고 있는 중이다. 따라서 이 우주에는 중심도 가장자리도 달리 없다. >빅뱅의 결정적 증거 발견 팽창 우주의 결정적인 증거는 그로부터 30여 년 후에 발견되었다. 1964년, 우주의 극초단파를 연구하는 천문학자들이 우주에서 소음이 난다는 사실을 발견했다. 이 소음은 어떤 한 영역에서 오는 것이 아니라, 우주의 모든 곳에서 균일하게 오는 것이었다. 미국 벨 연구소의 아노 페지어스와 로버트 윌슨이 최초로 발견한 이 마이크로파 잡음은 바로 빅뱅의 잔향으로, 우주배경복사로 불리는 것이었다. 이들은 안테나의 잡음을 잡기 위해 비둘기똥을 치우다가 우연히 이 빅뱅의 화석을 발견했는데, 이 발견으로 노벨 물리학상을 받았다. 그래서 사람들은 비둘기똥을 치우다가 금덩어리를 주운 셈이라고 부러워했다. 우리는 이 빅뱅의 화석인 마이크로파를 직접 눈으로 볼 수도 있다. TV에서 방송이 없는 채널을 틀 때 지직거리는 줄무늬 중 100분의 1은 바로 우주배경복사다. 우주가 탄생할 때 발생한 그 열기가 식어서 3K도의 마이크로파가 되어 138억 년의 시공간을 넘어 지금 우리 눈의 시신경을 건드리고 있다고 생각해도 무방하다. 어쨌든 펜지어스와 윌슨이 발견한 우주배경복사는 정상상태 우주론의 도전을 물리치고 빅뱅 모델에게 승리를 가져다주는 데 결정적인 역할을 했고, 이로써 인류는 비로소 만물은 태초의 한 원시 원자에서 출발했다는 답을 갖게 되었다. 만물의 기원을 과학적으로 설명한 빅뱅 이론은 20세기에 이룩된 가장 위대한 과학적 성취로 꼽힌다. 이 소식을 라이프니츠가 들었다면 아주 기뻐했을 게 틀림없을 것이다. 그런데 130억 년 전 빅뱅이 있었다면 그 장소는 어디일까? 앞에서 말했듯이 우주는 중심도 가장자리도 없는 구조이므로, 당연히 빅뱅이 일어난 곳은 이 우주 전체일 수밖에 없다. 그 한 점 공간이 팽창되어서 오늘에 이르고 있으므로, 바로 당신이 있는 그곳이 빅뱅이 일어난 현장이라고 해도 틀린 말은 아니다. 우주론이 이쯤에 이르면, 다음과 같은 질문이 나오게 마련이다. -그렇다면 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나? 이에 대한 천문학자들의 답은 이렇다. -빅뱅과 함께 시간과 공간이 탄생했으므로, 그런 질문은 성립되지 않는다. 지구 북극점에서 북쪽이 어디냐고 묻는 것과 같다. 그런데 이런 답을 벌써 1,500년 전에 내놓은 사람이 있었다. 초기 기독교 철학자인 성 아우구스티누스가 한 신자로부터 "하나님은 천지창조 이전에는 무엇을 하셨습니가?"하는 질문을 받고는 이렇게 대답했다. "천지가 창조됨으로써 비로소 시간이 시작되었기 때문에 그전이란 말은 의미가 없는 것이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • NASA가 5년간 찍은 태양 4분 편집 영상으로 보다

    NASA가 5년간 찍은 태양 4분 편집 영상으로 보다

    이보다 아름다운 태양 이미지는 없을 듯하다. 미국항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO)가 지난 5년간에 걸쳐 촬영한 태양의 모습을 독일의 한 영상 제작자가 아름답게 표현해 주목받고 있다. 독일 퀠른의 영상 제작자인 미하엘 쾨니히는 2011년부터 2015년까지 SDO가 관측한 데이터에서 태양의 아름다운 모습을 선정해 하나의 영상으로 제작했다. 지난 5년간 태양에서 일어난 사건 중 하이라이트만 뽑아 단 4분으로 편집한 것. 영상은 동영상 공유 사이트 비메오에 ‘SUN’(태양)이라는 매우 간단한 제목으로 6일 공개됐다. 이를 보면, 그동안 태양 표면에 일어난 사건을 차례로 볼 수 있는데 태양 표면에서 뾰족하게 튀어나오는 ‘스피큘’부터 다량의 에너지를 방출하는 ‘플레어’, 덩굴손이나 뱀처럼 길게 뻗어 나오는 ‘필라멘트’까지 태양의 전반적인 광경을 볼 수 있다. 영상의 하이라이트 장면은 바로 태양 표면에서 엄청나게 크고 밝은 필라멘트가 뿜어져 나오는 모습. 이는 홍염이라고도 불린다. 또 다른 환상적인 장면은 태양 표면에서 자기장이 활동적인 밝은 영역으로 마치 혼돈 상태를 보는 듯하다. 이뿐만이 아니라 영상은 지구나 금성, 달이 태양을 통과해 지나가는 모습도 볼 수 있다. 러브조이라는 이름의 혜성도 태양을 통과하는 데 이 사건은 지난 2011년 12월 일어난 것이다.이 밖에도 태양 표면에서는 필라멘트 밑으로 비처럼 내리는 코로나 물질도 볼 수 있다. 이 때문에 이런 현상은 ‘코로나 비’로 불리는 데 태양 코로나 근처에 있는 플라스마가 식으면 다시 태양 표면으로 떨어지는 것이다. 태양 표면에서 엄청난 양의 에너지를 분출하는 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME)도 볼 수 있다. 영상 속 CME는 거대한 파도처럼 보인다. 이는 지구 궤도 상에 있는 위성이나 지구 상의 전자 장비에 위협이 될 수 있다. 이 모든 현상을 하나의 아름다운 영상으로 표현한 쾨니히는 “이는 극자외선 상에 있는 이미지를 4K 풀 디스크의 화질로 만든 영상”이라고 설명했다. 사진=NASA/미하엘 쾨니히영상=비메오(https://vimeo.com/124139626) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 꼭꼭 숨겼다고요? 콕콕 집어냅니다!

    꼭꼭 숨겼다고요? 콕콕 집어냅니다!

    10일 오후 3시 인천공항 화물터미널 내에 위치한 세관 지정 검사장이 분주하게 움직이면서 긴장감이 감돌았다. 이곳에서는 특송화물에 대한 통관이 이뤄지는데 자체 창구와 검색 시설을 갖춘 대형 특송업체 13개를 제외하고 한국으로 반입되는 특송화물에 대한 검사가 이뤄진다. 대형 특송업체 통관장에서는 세관 직원들이 참관한 가운데 통관이 실시된다. 화물이 도착하자 컨베이어벨트 앞에 핸들러(탐지조사요원)와 마약탐지견(래브라도레트리버)이 대기하고 엑스레이 검색요원이 배치되면서 통관 작업이 시작됐다. 핸들러의 움직임에 맞춰 벨트를 타고 옮겨지는 상자마다 연신 냄새를 맡던 탐지견이 갑자기 상자 옆에 앉는다. ‘마약’을 발견한 것이다. 사전에 세관에서 보유하고 있던 대마 23g을 비닐봉지에 넣어 특송화물에 숨긴 뒤 통관을 시도한 시험이었는데 탐지견에게 딱 걸렸다. 하루 13만건의 우편물을 취급하는 인천공항 국제우편물류센터의 긴장도는 더욱 높았다. 마약 등의 위해 물품 선별뿐 아니라 과세 물품 분류 작업이 동시에 진행된다. 품명과 수취인 등이 불분명하거나 엑스레이 검사에서 의심스러운 점이 발견된 우편물 등에 대해서는 정밀 검사가 이뤄진다. 4개의 검색기에 2인 1조로 배치된 조사요원들은 경력 20년 이상의 베테랑으로, 포장 속의 내용물을 파악해 분리하는 움직임이 마치 기계처럼 빠르고 정확했다. ●냄새만 맡아도 안다 ‘마약탐지견’ 여행객에 대해서는 3중, 4중의 감시 체계를 갖추고 있지만 특송과 국제우편물은 신속 통관이 이뤄져야 하기 때문에 탐지견과 엑스레이 검사만으로 마약 등 위해 물건을 적발해 내야 한다. 탐지견은 냄새를 통해 숨겨진 마약을 찾아내고, 엑스레이 판독은 은닉한 마약을 판별하는 상호 보완 역할을 한다. 마약 단속에서 탐지견의 역할은 무엇보다 중요하다. 한번에 30분 이상 투입 할 수 없는 데다 투입 후 7~8년이면 퇴역하기 때문에 지속적인 관리와 양성이 필요하다. 최형균 인천공항세관 마약조사관실 과장은 “이전에는 인천공항에서 한달에 한 건 정도 마약이 발견됐는데 최근 해외 직구(직접 구매) 증가 등과 맞물려 하루 한 건 정도를 적발하고 있다”면서 “국경 최일선인 세관에서 차단하지 못하면 국내 확산을 막을 수 없어 통관 때마다 긴장할 수 밖에 없다”고 말했다. ●지난해 71.7㎏ 적발… 해마다 증가세 한국의 ‘마약 청정국’ 지위가 위태로워지고 있어 긴장감은 더하다. 지난해 국내에서 적발된 마약류 사범은 9700명을 넘었다. 마약 중독자의 재범률이 50%인 것을 감안할 때 마약 사용자도 해마다 늘고 있는 것으로 추산된다. 국제적으로 인구 10만명당 20명 이하일 때 마약 청정국으로 분류하는데 우리나라의 마지노선은 1만명이다. 2007년(1만 649명)과 2009년(1만 1975명) 두차례 1만명을 넘긴 바 있다. 지난해 관세청은 마약류 71.7㎏을 적발했다. 우리나라를 거쳐 다른 국가로 이동하는 중계밀수를 제외하고 세관에서 적발한 실적으로는 사상 최대다. 메스암페타민(필로폰)으로 환산하면 239만명이 동시에 투약할 수 있는 어마어마한 양이며 금액으로는 717억원에 이른다. 이 가운데 얼마라도 세관을 통과해 유통됐다면 아찔한 결과가 생겼을 수 있다. 수법의 경우 ‘직구’가 활성화되면서 특송화물과 국제우편을 통한 밀수가 급증하고 있다. 지난해 특송과 국제우편으로 반입하려다 적발된 건수가 전체 308건 가운데 87.0%인 268건에 이른다. 대부분 개별 소비를 위한 소량 밀수에 해당한다. 국제우편이 228건으로 전년(139건)보다 증가했지만 검색이 강화되면서 특송은 2013년 63건에서 40건으로 감소했다. 밀수조직이 개입된 1㎏ 이상 대형 밀수가 94.1%(47.8㎏)를 차지한 가운데 멕시코로부터의 대형 밀수(15㎏)가 적발되는 등 남미 코카인 조직의 한국 공략 시도가 증가하는 것으로 분석됐다. 필로폰 1g이 100만원 이상에 거래되기 때문에 교묘한 방법으로 들여오려는 밀수꾼과 마약을 찾아내려는 세관의 ‘두뇌 싸움’이 치열하다. 은닉 수법은 갈수록 교묘해지고 치밀해지고 있다. 현재 국내에서는 마약류 310종과 마약류 지정 전 단계 환각 물질인 임시마약류 86종이 관리되고 있다. 대마는 아니지만 약품을 첨가해 대마 효능이 있는 합성대마와 우리나라에서 거의 알려지지 않은 향정신성 물질의 밀반입 시도도 끊이지 않는다. 날마다 세관에서는 ‘마약과의 전쟁’이 벌어지고 있는 셈이다. 지난 3월 인천에서는 한·미 공조로 식물성 신종 마약인 ‘카트’를 미국으로 밀수출하려던 외국인 2명을 체포하고 3169㎏을 압수했다. 카트는 아프리카 등지에서 자생하는 식물로 향정신성의약품으로 지정된 카티논 성분이 함유돼 중독성이 강한 것으로 알려졌다. 이들은 문신에 사용하는 식물인 ‘헤나’로 위장해 케냐에서 들여온 후 국제우편을 통해 밀수출하려다 적발됐다. 이전까지는 국내에서 카트를 사용해 처벌된 사례가 없었다. ●진화한 유통 수법, 더 진화한 관리 대책 외국 이민자가 증가하면서 마약 유통 수법과 이에 따른 관리 대책도 변화하고 있다. 아프리카에서는 카트가 ‘식욕억제제’로 사용되기에 다이어트용으로 악용될 수 있다. 태국발 국제우편물에서는 썩은 생선의 배 속에서 신종 마약(야바)이 발견됐다. 해외 동포들이 전통식품인 된장과 고추장을 주문해 먹듯 통째로 삭힌 생선을 먹는 일부 아시아 이민자들이 밀수 범죄에 악용한 것이다. 땅콩잼이나 치약, 건강식품 등에서도 마약이 적발됐다. 베테랑 마약 조사관인 이인호 주무관은 “식품 등에 은닉한 마약을 찾아낼 정도로 우리나라의 엑스레이 검색 능력은 세계 최고 수준”이라며 “검색요원에게는 미세한 차이를 감지할 수 있는 ‘합리적 의심’이 중요한 덕목”이라고 강조했다. ●화물·우편물 전담 조사 “빈틈은 없다” 인천공항세관은 마약 등 위해 물질의 국내 반입 차단과 급증하는 국제우편물, 특송화물에 대한 철저한 관리를 위해 지난 1월 화물, 우편물을 전담 조사하는 마약조사관실을 신설하고 특송정보과 설치를 추진하는 등 정보 분석 기능을 확대하고 있다. 또 인천공항에 4개, 김포공항에 1개가 설치된 이온스캐너 등의 첨단 장비를 보강하고 엑스레이 전문 검색요원을 확충하는 등 국경 경비에 한층 힘을 쏟고 있다. 윤이근 인천공항세관 수출입통관국장은 “연간 30% 이상 증가하는 특송화물을 통합 관리하는 특송물류센터가 2016년 3월 완공될 예정”이라며 “5000만개를 처리할 수 있는 시설로 체계적이고 전문화된 관리 시스템을 갖추게 된다”고 말했다. 마약은 압수하는 것으로 사건이 마무리되지 않는다. 주문자를 끝까지 추적, 검거해 처벌해야 마약 청정국의 지위를 유지할 수 있다. 광고에 현혹되거나 호기심에 구입하더라도 ‘유기징역’을 받을 수 있다는 사실을 잊어선 안 된다. 범죄조직이 한국을 소비시장으로 공략하면서 여행객이 마약류 대리 운반에 연루되지 않도록 세심한 주의도 필요하다. 인천 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 태양은 우리은하의 ‘늦둥이’ - 다른 별보다 50억년 젊다

    [아하! 우주] 태양은 우리은하의 ‘늦둥이’ - 다른 별보다 50억년 젊다

    100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 자세히 추적한 연구결과가 발표됐다.   최근 미 텍사스 A&M 대학 등의 연구결과에 따르면, 약 100억 년 전 우리은하와 같은 은하들은 '별들의 베이비붐 시대'를 맞았다고 한다. 당시 은하들은 지금의 은하들에 비해 거의 30배나 빠른 놀라운 별 생성 속도를 기록했다고 천문학자들은 믿고 있다. 우리 태양은 그 '파티'에 늦게 도착한 손님으로 거의 50억 년이나 지난 뒤에야 태어나 우리은하의 늦둥이인 셈이다. 하지만 그 덕분에 생명체가 서식할 수 있는 지구와 같은 행성들을 잉태할 수 있었다고 과학자들은 생각하고 있다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소들은 별들이 폭발적으로 생성될 초기 은하 시대보다는 1세대 별들이 생애를 마친 이후에 보다 풍부하게 존재했고, 이 물질들을 재료삼아 지구와 같은 생명체 서식이 가능한 행성들이 만들어질 수 있었기 때문이다. 우리은하의 태동기와 각 단계별 성장 모습을 지금 우리가 직접 볼 수는 없지만, 천문학자들은 그것들을 추적해 볼 수 있는 방법을 고안해냈다. 그것은 우리은하와 덩치가 비슷한 은하들을 우주 속에서 찾아내는 것인데, 100억 광년 밖에서 찾아낸 그런 은하의 모습은 빛이 100억 년 전에 그 은하에서 출발해 우리에게 도착한 것이므로, 바로 우리은하의 100억 년 전 모습과 다를 게 없기 때문이다. 우주에서는 공간이 바로 시간인 만큼 각 거리에 있는 은하들은 바로 그만큼 오랜 우리은하의 옛 모습인 것이다. 천문학자들은 100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 추적하기 위해 우리은하와 비슷한 덩치의 은하들을 찾아내 거의 2,000컷의 은하사진들을 수집해 앨범을 만들었다. 이 새로운 은하 호구조사는 은하들이 100억 년 에 걸쳐 어떻게 오늘날 우리은하와 같은 장대한 나선은하로 진화하는가를 한 눈에 보여준다. 이 은하들의 호구조사에는 미항공우주국(NASA)의 허블 망원경과 스피츠 우주망원경, 허셜 우주망원경 그리고 지상 망원경들이 동원된 가운데, 자외선에서부터 원적외선에 이르는 다양한 파장의 전자기파 영역에서 조사가 이루어졌다. 논문 주저자 텍사스 A&M 대학 케이시 파포비치 교수는 “이 조사에서 우리은하의 과거 모습을 뚜렷이 볼 수 있었다”면서 “이 은하들은 지난 100억 년간 별들의 수가 10배 이상 불어나는 엄청난 변화를 겪었는데, 이는 우리의 예상치와 맞아 떨어졌다”고 밝혔다. 이어 “은하들의 별 인구 증가는 은하 초반 50억년 동안에 거의 다 이루어진다는 사실이 확인됐다"고 덧붙였다. 이 새로운 연구결과는 우리은하와 같은 은하는 초기에 작은 별들의 집단에서 시작되었다고 하는 이전의 연구를 확인해주는 것이다. 은하들은 엄청난 양의 가스를 모아들여 별들을 생성하는데, 이번 연구는 별의 생성과 성간물질 간의 연관관계를 뚜렷이 보여주고 있다. 성간물질이 소진되고 나면 별들의 생성 속도도 낮아지며, 따라서 은하의 성장세도 감소하게 된다. 파포비치 교수는 “우리은하 같은 은하의 과거 별 생성 속도를 계산해서 모두 합하고, 현재의 별 총수를 조사해 비교해보면 그 수치가 거의 맞아 떨어지고 있다” 면서 "이번 연구성과는 우리은하와 비슷한 평균은하의 진화과정을 비교적 자세히 밝혀낸 것"이라고 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 
  • NASA가 5년간 찍은 태양을 4분간 하이라이트로

    NASA가 5년간 찍은 태양을 4분간 하이라이트로

    이보다 아름다운 태양 이미지는 없을 듯하다. 미국항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO)가 지난 5년간에 걸쳐 촬영한 태양의 모습을 독일의 한 영상 제작자가 아름답게 표현해 주목받고 있다. 독일 퀠른의 영상 제작자인 미하엘 쾨니히는 2011년부터 2015년까지 SDO가 관측한 데이터에서 태양의 아름다운 모습을 선정해 하나의 영상으로 제작했다. 지난 5년간 태양에서 일어난 사건 중 하이라이트만 뽑아 단 4분으로 편집한 것. 영상은 동영상 공유 사이트 비메오에 ‘SUN’(태양)이라는 매우 간단한 제목으로 6일 공개됐다. 이를 보면, 그동안 태양 표면에 일어난 사건을 차례로 볼 수 있는데 태양 표면에서 뾰족하게 튀어나오는 ‘스피큘’부터 다량의 에너지를 방출하는 ‘플레어’, 덩굴손이나 뱀처럼 길게 뻗어 나오는 ‘필라멘트’까지 태양의 전반적인 광경을 볼 수 있다. 영상의 하이라이트 장면은 바로 태양 표면에서 엄청나게 크고 밝은 필라멘트가 뿜어져 나오는 모습. 이는 홍염이라고도 불린다. 또 다른 환상적인 장면은 태양 표면에서 자기장이 활동적인 밝은 영역으로 마치 혼돈 상태를 보는 듯하다. 이뿐만이 아니라 영상은 지구나 금성, 달이 태양을 통과해 지나가는 모습도 볼 수 있다. 러브조이라는 이름의 혜성도 태양을 통과하는 데 이 사건은 지난 2011년 12월 일어난 것이다.이 밖에도 태양 표면에서는 필라멘트 밑으로 비처럼 내리는 코로나 물질도 볼 수 있다. 이 때문에 이런 현상은 ‘코로나 비’로 불리는 데 태양 코로나 근처에 있는 플라스마가 식으면 다시 태양 표면으로 떨어지는 것이다. 태양 표면에서 엄청난 양의 에너지를 분출하는 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME)도 볼 수 있다. 영상 속 CME는 거대한 파도처럼 보인다. 이는 지구 궤도 상에 있는 위성이나 지구 상의 전자 장비에 위협이 될 수 있다. 이 모든 현상을 하나의 아름다운 영상으로 표현한 쾨니히는 “이는 극자외선 상에 있는 이미지를 4K 풀 디스크의 화질로 만든 영상”이라고 설명했다. 사진=NASA/미하엘 쾨니히영상=비메오(https://vimeo.com/124139626) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 같은 고지방인데…치즈 먹으면 심장마비 위험 ↓ - 덴마크 연구

    같은 고지방인데…치즈 먹으면 심장마비 위험 ↓ - 덴마크 연구

    치즈가 풍부한 프랑스식 식사가 건강한 삶을 지킬 수 있을 것이라는 평가를 받고 있다. 전문가들은 브리치즈나 카망베르, 로크포르와 같은 프랑스 치즈가 우리 몸에 나쁜 콜레스테롤을 줄이는 데 도움을 줘 심장 마비 위험을 낮춘다고 주장한다. 프랑스인들은 다른 유럽인이나 미국인과 마찬가지로 지방이 많고 콜레스테롤이 높은 식사를 하는데도 심혈관계 질환 사망률이 낮다. 이를 ‘프렌치 페러독스’(프랑스인의 역설)라고 하는데 과학자들은 그 원인을 레드와인(붉은 포도주)과 그들의 생활방식에 있다고 봐왔다. 실제로 몇몇 연구를 통해 레드와인이 심혈관계 질환을 줄이는 것으로 확인되면서 한때 와인 열풍이 불기도 했다. 그런데 덴마크의 과학자들이 프랑스인들의 또 다른 주식인 치즈가 ‘프렌치 페러독스’에 큰 몫을 차지하고 있다고 주장하고 나섰다. 연구팀이 주장하는 증거는 바로 치즈의 물질대사에 있다. 덴마크 오르후스대 연구팀은 포화지방이 우리 심장에 나쁘다고 알려진 인식에 의문을 갖고 치즈와 같은 낙농 제품이 건강에 긍정적인 효과가 있다는 최신 연구들을 조사했다. 이 중 한 연구는 치즈가 같은 지방 함량을 지닌 버터와 달리 몸에 나쁜 콜레스테롤을 감소시키는 것을 발견한 것인데 연구팀은 이 결과가 프렌치 패러독스를 설명하는 데 도움이 될 수 있다고 판단했다. 연구를 이끈 한네 베르트람과 동료들은 이 가능한 설명을 더 알아보기 위해 치즈가 어떤 과정으로 소화되는지 조사했다. 연구팀은 건강한 남성 15명을 대상으로 치즈나 우유를 먹도록 하고 대조군에는 버터를 먹도록 한 뒤 그들에게서 나온 대소변 표본을 비교 분석했다. 그 결과, 치즈를 먹은 그룹에는 뷰티르산(낙산) 수치가 가장 높은 것으로 나타났다. 뷰티르산은 장내 세균에 의해 생성되는 화합물로, 콜레스테롤 감소와 연관성이 있는 것으로 알려졌다. 한네 베르트람 연구원은 “이번 연구는 치즈가 프렌치 페러독스라는 퍼즐에서 중요한 조각이 될 수 있다. 치는 우유와 달리 다른 물질대사와 연관이 있었다”면서도 “하지만 추가 연구를 통해 치즈가 장내 세균과 콜레스테롤을 자극하는 것과 연관이 있다는 정확한 메커니즘을 밝힐 필요가 있다”고 설명했다. 이 연구결과는 국제 저명 학술지인 농업 식품 화학지(Journal of Agricultural and Food Chemistry)에 실렸다. 이 결과는 또 치즈와 요구르트를 많이 먹는 것이 당뇨병을 예방하는 열쇠가 될 수 있다는 최신 스웨덴 연구를 떠올린다. 이는 고지방 치즈와 요구르트를 먹는 것이 제2형 당뇨병의 위험을 4분의 1 정도까지 낮추지만 같은 고지방인 육류는 오히려 그 위험을 증가시킨다는 것이다. 연구를 이끈 울리카 에릭슨 박사는 “가장 고지방 유제품을 많이 먹는 사람들은 적게 먹는 사람들보다 제2형 당뇨병이 발병할 가능성이 23% 더 낮았다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [뉴스 플러스] ‘경쟁 노래방’ 주인 입원 병실 방화

    9일 오후 3시 40분쯤 경기 성남시 중원구의 6층짜리 상가건물 4층 정형외과에서 방화로 추정되는 불이 나 9명이 중경상을 입었다. 경찰은 병원 방문객 이모(45)씨가 환자인 또 다른 이모(50)씨가 입원한 병실에 인화성 물질을 뿌리고 불을 지른 것으로 보고 있다. 이들은 전신에 3도 화상을 입고 인근 병원으로 옮겨져 치료받고 있으나 중태다. 경찰은 “건물 아래위층에서 노래방을 운영하며 서로 불법을 신고하면서 원한을 갖고 있었다”는 지인들의 진술을 토대로 경위를 조사하고 있다.
  • “키 작을수록 심장질환 위험 ↑” 유전 연구로 밝혀

    키가 작은 사람일수록 심장 질환 위험이 크며 이는 신장을 담당하는 유전자가 콜레스테롤에도 영향을 주기 때문이라는 연구논문이 국제 학술지 ‘뉴잉글랜드 의학저널’(NEJM) 8일 자에 실렸다. 오래전부터 의학계는 키와 심장 질환 사이의 관련성에 주목했다. 키가 작을수록 심장 마비나 당뇨병, 고혈압이 생기는 사례가 더 많았기 때문이다. 하지만 이번 연구는 이런 관련성을 유전적 분석으로 뒷받침한다. 기존 연구도 키와 심장 질환 사이의 연관성은 밝혀냈으나, 흡연이나 영양 부족 등에 따른 잠재적 외부 영향은 제외하지 못했다. 그런 키의 높낮이에 영향을 주는 것이 다양한 유전자에 있음을 나타낸 것은 이번 연구가 처음이다. 영국에서 기사 작위를 가지고 있는 닐레시 사마니 레스터대 심장학과 교수가 이끄는 연구팀은 전 세계의 관상동맥 심장질환 환자 6만5000명의 자료를 수집해 12만8000명의 평범한 사람들(대조군)과의 비교를 통해 서로 다른 유전자 변이 180개를 조사했다. 관상동맥 심장질환은 동맥에 ‘플라크’(밀랍 같은 물질)가 축적돼 발생하는 것으로, 심장 발작을 일으킬 우려가 있고 세계에서 가장 많은 조기 사망을 일으키는 원인이 되고 있다. 연구팀은 키가 6.35cm 정도 작아질 때 관상동맥 심장질환의 발병 위험성이 13.5% 정도 증가하는 것을 발견했다. 연구팀은 키가 작은 사람의 관상동맥이 작아 이런 결과가 나온 것은 아니라며 상대적으로 관상동맥이 더 작은 여성에서는 이런 위험성이 명확하지 않았다고 밝혔다. 이는 키와 관련한 유전자가 혈액의 콜레스테롤에도 영향을 미치기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 연구에 참여한 크리스토퍼 넬슨 박사는 “키가 클수록 유전자 변이를 많을 수 있어 관상동맥 심장질환의 발병 위험은 낮아졌다. 반대로 말하면 유전으로 키가 작을수록 위험이 커진다는 것”이라고 설명했다. 그는 영국심장재단(BHF)에서 지원받고 있는 레스터대 강사이다. 연구팀은 키와 심장질환에 관여하는 유전자 연구를 거듭하고 있으며 이는 앞으로 이런 질환을 예방하고 치료하는 데 도움일 될 수 있다고 기대하고 있다. 사마니 교수는 “키와 심장병 발병률이 반비례한다는 것은 60년 넘게 알려진 사실”이라며 “유전적 분석으로 이런 상관관계가 다른 복합적 요인 탓이 아니라는 것을 확인한 것”이라고 설명했다. 미국 위스콘신대 제임스 스타인 박사는 “이번 결과로 키 작은 사람은 심장 질환 위험을 낮추기 위해 더 엄격한 관리가 필요할 것”이라고 당부했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 방탄복·화장품·의약품까지… ‘생물산업 블루오션’ 거미 유전자원 확보 본격화

    방탄복·화장품·의약품까지… ‘생물산업 블루오션’ 거미 유전자원 확보 본격화

    ‘거미’를 활용한 유전자원 확보 연구가 본격화된다. 국립생물자원관은 8일 자생 생물자원 발굴 및 유용생물 사업화 지원을 위해 국내에 서식하는 야생 거미류의 50%인 360종(4250점)의 유전자원을 확보했다고 밝혔다. 이 중에는 소백산에서만 발견되는 방울가게거미와 속리가게거미 등 한국 고유 거미류 36종(256점)이 포함됐다. 거미는 환경지표 생물로 활용될 뿐만 아니라 해충의 천적 역할도 한다. 특히 거미줄이나 거미독에 포함된 생리활성 물질은 생물산업 원천 소재로 주목받고 있다. 생물자원의 블루오션으로 부상하고 있는 셈이다. 국내에서는 한국생명공학연구원이 한국산 무당거미에서 추출된 천연효소인 ‘아라자임’을 활용, 천연화장품으로 개발해 미국·일본 등 10여개국에 수출하고 있다. 아라자임은 무당거미의 거대한 소화력과 관련한 연구에서 발견된 천연 단백질 분해효소로, 대량 생산에 성공한 상태다. 거미의 실젖에서 생산되는 거미줄은 같은 무게의 방탄섬유보다 강도가 20배나 강해 방탄조끼에 활용할 수 있고, 누에실크 생산도 가능하다. 거미독을 이용해 생물농약이나 의약품 등을 생산하는 연구도 세계 각국에서 진행되고 있다. 다만 산업적인 활용을 위해서는 육식성인 거미의 먹이생물을 개발하고 고밀도 사육환경에서 서로 잡아먹는 현상을 억제하는 등 대량 생산과 관련한 연구가 뒷받침돼야 한다.이에 따라 생물자원관은 거미의 먹이 생물 및 대량 생산 관련 기술개발을 추진키로 했다. 또 산학연에서 연구, 활용할 수 있도록 지난해 개방한 NIBR 생물자원 대여분양시스템(nibr.go.kr/specimen)을 통해 유전자원을 제공할 계획이다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • [박문각 남부 고시학원과 함께하는 실전강좌] 국어

    [박문각 남부 고시학원과 함께하는 실전강좌] 국어

    서울신문은 가장 많은 수험생이 응시하는 7·9급 국가직 및 지방직 공무원시험에 대비해 국어·영어·한국사 등 시험 필수과목에 대한 실전강좌를 마련했다. 공무원시험 전문학원인 박문각 남부고시학원 강사들의 도움을 받아 매주 과목별 주요 문제와 해설을 싣는다. 최근 공무원 국어는 비문학 독해 문제의 출제 비율이 매우 높게 나타나고 있다. 이러한 문제는 주로 중·단문의 지문으로 구성돼 있으며, 교과서나 문학 등의 다른 독해 지문과 비교해 훨씬 많은 비중을 차지하고 있다. 대다수 문제의 난이도는 평이한 편이나 문제 유형이 다양하기 때문에 다양한 비문학 지문을 접해 지문 분석 능력을 키워야 한다. (문제)다음 글의 ( ) 안에 들어갈 말로서 수사적 효과가 가장 적절하게 구사된 것은? 2차 대전 직후 전승국들은 나치 독일이 보유하고 있던 화학 무기들을 서둘러 발틱 해에 내다 버렸다. 1945년부터 1947년까지 쏟아버린 양은 무려 30만t이나 된다는데 근 반 세기가 지난 오늘에 와서 치명적 독극물이 해저에서 누출될 위험성이 커졌다고 과학자들은 우려한다. 화학탄의 탄피가 그동안 바닷물에 부식되어 왔기 때문이라는 것이다. 공해의 심각성을 채 모르던 시대에, 화학물질 소각이나 매몰로 공기나 토양을 오염시키지 않겠다고 해서 고작 생각했다는 것이 화학물질을 바다에 버린 것이다. 그만한 수량이면 유럽 전체 인구에 해당하는 8억명을 희생시킬 만하다 해서 발틱 해 주변국들은 뒤늦게나마 바다 청소에 나서고 있다. ( )을 겪는 셈이다. ① 고된 시련② 전쟁 후의 전쟁 ③ 해양 오염의 고통 ④ 후회의 화학탄 (정답)② (해설)수사적 효과를 가져야 한다는 점에 유의해야 한다. 또 표현의 함축성과 묘미를 살린 어구를 찾아야 한다. (문제)다음 글의 주제에 걸맞은 것은? 이번 해킹 사태는 우리나라의 전산망 보안이 얼마나 취약한지 보여주는 사건이었다. 해킹을 막기 위해서는 철저한 보안 교육을 통해 미리미리 대비를 해야 하지만 우리나라의 대기업이나 정부기관 모두 일이 터진 후에나 허겁지겁 막는 시늉을 하니 해커들 모두 우리나라 전산망을 맛 좋은 먹이로 노리는 것이다. ① 亡羊補牢② 錦衣還鄕 ③ 反哺之孝④ 刎頸之交 (정답)① (해설)① 亡羊補牢(망양보뢰):양을 잃고 우리를 고친다는 뜻. 언제나 일이 터지고 나서 그에 대한 대비를 하는 어리석음을 이르는 말이다. ② 錦衣還鄕(금의환향):비단옷 입고 고향에 돌아온다는 뜻. 출세해 고향에 돌아옴을 이르는 말이다. ③ 反哺之孝(반포지효):어미에게 되먹이는 까마귀의 효성이라는 뜻. 어버이의 은혜에 대한 자식의 지극한 효도를 이르는 말이다 ④ 刎頸之交(문경지교):서로 죽음을 함께할 수 있는 막역한 사이를 이르는 말이다. (문제)다음과 같은 연구 결과를 논거로 사용하기에 적합하지 않은 글쓰기 주제는? 뉴욕 대학의 포스트만 교수의 연구 논문을 보면, 독방에서 혼자 자란 아이와 두세 명이 함께 자란 아이들의 장기간에 걸친 지능 발달과 사회 적응 정도에 대한 비교가 흥미 있게 제시되어 있다. 한 방에서 여럿이 함께 어울려서 자랄수록 지능 발달과 사회 적응 지수가 높아지고 있는 것이다. ① 인간의 지능 발달에는 놀이 집단의 역할이 중요하다. ② 지능 발달이란 후천적 요인에 의해서도 영향을 받는다. ③ 독방에서 자란 아이의 독립적 생활 태도는 바람직한 것이다. ④ 사회 적응 능력이란 남과 더불어 살 수 있는 자질에서 비롯되는 것이다. (정답)③ (해설)①, ②, ④는 주어진 글과 관련이 있다. ③의 내용은 주어진 글과 전혀 관련이 없다. 주어진 지문과 보기를 비교하면 쉽게 풀어낼 수 있는 문제로 보기를 먼저 보고 독해 지문을 검토하면 더 빠른 풀이가 가능한 유형의 좋은 예이다.
  • 안산시청 자원봉사 동아리의 ‘밝은 세상 만들기’ 프로젝트

    안산시청 자원봉사 동아리의 ‘밝은 세상 만들기’ 프로젝트

    경기 안산시청의 자원봉사 동아리인 ‘밝은세상만들기’(회장 임영식)는 지난 4일 관내 장애인생활시설인 만나복지원에 입소중인 장애인 20명과 서울 왕십리의 파크 애비뉴 소극장에서 웃찾사 공연을 보며 즐거운 한때를 보냈다. 나들이 봉사를 통해 말벗이 되어주고, 전세버스를 임차해 교통편도 제공했다. 나들이는 일대일 동행 형식으로 이뤄졌다. 이날 행사와 관련해 공성혜 복지원장은 “장애인들에게 물질적인 지원뿐만 아니라 정서적인 지원도 필요한 만큼 이 같은 자원봉사는 계속 이어져야 한다”고 밝혔다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr
  • 무안공항 유독물질 누출 소동…소방당국 확인 결과 누출 없어

    무안공항 유독물질 누출 소동…소방당국 확인 결과 누출 없어

    ‘무안공항 유독물질 누출’ 무안공항에 미군 전투기 비상착륙 과정 중 유독물질이 누출된 것으로 알려졌으나 다행히 누출은 없었던 것으로 확인됐다. 문제가 발생한 것은 7일 오후 3시 27분쯤. 이날 오후 2시 35분 전북 군산의 미 공군 제8 전투비행단에서 이륙한 미군 전투기 F-16 2대 중 1대가 비행 훈련 중 엔진 고장이 발견되면서 무안공항에 불시착했다. 착륙 과정에서 비상 착륙 시 사용되는 유독물질 하이드라진이 누출된 것으로 알려져 공항 소방대와 군이 긴급 출동했다. 또 인근 소방차 7대, 소방대원 20여명과 경찰까지 긴급 동원됐다. 하이드라진은 비상시 작동시키면 고압의 가스를 만들어내고 발전기를 돌려 추진력을 만들어낸다. 비상 착륙 시 조종사가 안전하게 탈출할 수 있도록 시간을 벌 수 있게 해준다. 로켓 연료로도 사용되는 하이드라진은 가연성을 가진 유독한 휘발성 물질로 피부, 점막, 호흡기를 자극하므로 취급에 주의가 요구되는 물질이다. 전투기는 무사히 착륙했으며 조종사 2명도 모두 무사한 것으로 전해졌다. 현장을 통제하고 점검을 벌인 군은 유독물질 누출은 없었다고 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 무안공항 미군 전투기 비상착륙 과정서 유독물질 누출 오인

    무안공항 미군 전투기 비상착륙 과정서 유독물질 누출 오인

    ‘무안공항 유독물질 누출’ 무안공항에 미군 전투기 비상착륙 과정 중 유독물질이 누출된 것으로 알려졌으나 다행히 누출은 없었던 것으로 확인됐다. 문제가 발생한 것은 7일 오후 3시 27분쯤. 이날 오후 2시 35분 전북 군산의 미 공군 제8 전투비행단에서 이륙한 미군 전투기 F-16 2대 중 1대가 비행 훈련 중 엔진 고장이 발견되면서 무안공항에 불시착했다. 착륙 과정에서 비상 착륙 시 사용되는 유독물질 하이드라진이 누출된 것으로 알려져 공항 소방대와 군이 긴급 출동했다. 또 인근 소방차 7대, 소방대원 20여명과 경찰까지 긴급 동원됐다. 하이드라진은 비상시 작동시키면 고압의 가스를 만들어내고 발전기를 돌려 추진력을 만들어낸다. 비상 착륙 시 조종사가 안전하게 탈출할 수 있도록 시간을 벌 수 있게 해준다. 로켓 연료로도 사용되는 하이드라진은 가연성을 가진 유독한 휘발성 물질로 피부, 점막, 호흡기를 자극하므로 취급에 주의가 요구되는 물질이다. 전투기는 무사히 착륙했으며 조종사 2명도 모두 무사한 것으로 전해졌다. 현장을 통제하고 점검을 벌인 군은 유독물질 누출은 없었다고 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 태양빛 받아 항해...NASA, ‘솔라 세일’ 태양광 우주선 공개

    [아하! 우주] 태양빛 받아 항해...NASA, ‘솔라 세일’ 태양광 우주선 공개

    바람을 받아 항해하는 범선처럼 우주선도 태양광을 받아 추진력을 얻을 수 있다. 태양 에너지를 반사해 추진력을 얻는 '솔라 세일'(Solar Sail)을 사용하면 된다. 태양 에너지는 끊임없이 공급되기 때문에 솔라 세일을 이용하면 연료 없이 장거리 우주여행에 필요한 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 단점은 약간의 추진력을 얻기 위해서 거대한 솔라 세일이 필요하다는 것이다. 지구 궤도 근방에서 가로세로 1km에 달하는 대형 솔라 세일을 이용해도 추진력은 9N(뉴턴)에 불과하다. 따라서 아주 크고 가벼운 솔라 세일을 장기간 펼쳐야 충분한 속도를 얻을 수 있다는 것이 큰 단점이다. 이런 이유로 아직 솔라 세일은 널리 사용되지 못하고 있다. 하지만 미국, 유럽, 일본 등 주요 우주 선진국들은 차세대 경량 신소재를 이용하여 솔라 세일의 구상을 현실로 옮기고 있다. 이미 일본은 금성 탐사선인 '이카로스'(IKAROS: Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun)에서 솔라 세일을 사용했다. 이는 솔라 세일을 행성 간 여행에 사용한 첫 번째 사례로 기록되었다. 미국 항공우주국(NASA)은 솔라 세일의 상용화란 측면에서 일본보다 뒤졌지만, 새롭게 만회할 기회를 엿보고 있다. 2008년 NASA는 '나노세일-D'(NanoSail-D)라는 실험용 솔라 세일을 저지구궤도(LEO)에 올려보내기 위해 발사했으나 실패했다. 2010년에 이르러 나노세일-D2가 발사되어 마침내 궤도에 진입했는데, 이는 NASA가 성공한 첫 솔라 세일이었다. 나노세일은 10X10X30cm에 불과한 작은 위성에 탑재되었는데, 펼쳐지면 크기는 10 제곱미터에 달한다. 이 나노세일은 240일간 궤도에서 성공적으로 테스트 되었다. NASA는 2018년 회심의 대작인 오리온 우주선을 차세대 거대 로켓인 SLS(Space Launch System)에 탑재해 발사할 예정이다. 오리온 우주선은 달을 한 바퀴 선회한 후 지구로 귀환하게 되는데, SLS가 아주 강력한 로켓이기 때문에 사실은 더 많은 화물을 실을 수 있다. NASA는 SLS의 자투리 공간에 11개의 작은 미니 우주선을 탑재한다는 계획을 세우고 있다. 그리고 그중 2개에 솔라 세일을 적용할 예정이다. 첫 번째는 지구 근접 소행성 정찰(Near-Earth Asteroid Scout) 임무로 작은 우주선에 솔라 세일을 달아 지구 근방의 소행성까지 탐사하는 계획이다. 두 번째는 더 특이한 임무인데, 솔라 세일을 이용해서 추진력을 얻는 게 목적이 아니라 태양 빛을 반사해 달의 크레이터 내부에 존재하는 영구 그림자 지역을 비추는 게 목적이다. 그러면 여기에 있는 물질이 증발해서 물이나 다른 물질들의 증거를 확인할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 임무는 루나 플래쉬라이트(Lunar Flashlight)라고 명명되었다. 남은 시간이 많지 않지만 이미 나노세일을 개발하면서 얻은 기술이 있으므로 아마 개발 자체는 어렵지 않을 것으로 예상하고 있다. 이 미니 우주선들은 각각의 무게가 11kg에 불과할 정도로 작아서 솔라 세일을 이용해 우주를 항해할 만큼 속도를 얻을 수 있다. 과연 21세기 우주가 새로운 형태의 우주 범선의 시대가 될지 주목된다. [동영상 보기; https://www.youtube.com/watch?v=oGKry-AmV-c ] 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 21세기 우주 범선?...태양빛으로 항해하는 미니 우주선 공개

    21세기 우주 범선?...태양빛으로 항해하는 미니 우주선 공개

    바람을 받아 항해하는 범선처럼 우주선도 태양광을 받아 추진력을 얻을 수 있다. 태양 에너지를 반사해 추진력을 얻는 '솔라 세일'(Solar Sail)을 사용하면 된다. 태양 에너지는 끊임없이 공급되기 때문에 솔라 세일을 이용하면 연료 없이 장거리 우주여행에 필요한 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 단점은 약간의 추진력을 얻기 위해서 거대한 솔라 세일이 필요하다는 것이다. 지구 궤도 근방에서 가로세로 1km에 달하는 대형 솔라 세일을 이용해도 추진력은 9N(뉴턴)에 불과하다. 따라서 아주 크고 가벼운 솔라 세일을 장기간 펼쳐야 충분한 속도를 얻을 수 있다는 것이 큰 단점이다. 이런 이유로 아직 솔라 세일은 널리 사용되지 못하고 있다. 하지만 미국, 유럽, 일본 등 주요 우주 선진국들은 차세대 경량 신소재를 이용하여 솔라 세일의 구상을 현실로 옮기고 있다. 이미 일본은 금성 탐사선인 '이카로스'(IKAROS: Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun)에서 솔라 세일을 사용했다. 이는 솔라 세일을 행성 간 여행에 사용한 첫 번째 사례로 기록되었다. 미국 항공우주국(NASA)은 솔라 세일의 상용화란 측면에서 일본보다 뒤졌지만, 새롭게 만회할 기회를 엿보고 있다. 2008년 NASA는 '나노세일-D'(NanoSail-D)라는 실험용 솔라 세일을 저지구궤도(LEO)에 올려보내기 위해 발사했으나 실패했다. 2010년에 이르러 나노세일-D2가 발사되어 마침내 궤도에 진입했는데, 이는 NASA가 성공한 첫 솔라 세일이었다. 나노세일은 10X10X30cm에 불과한 작은 위성에 탑재되었는데, 펼쳐지면 크기는 10 제곱미터에 달한다. 이 나노세일은 240일간 궤도에서 성공적으로 테스트 되었다. NASA는 2018년 회심의 대작인 오리온 우주선을 차세대 거대 로켓인 SLS(Space Launch System)에 탑재해 발사할 예정이다. 오리온 우주선은 달을 한 바퀴 선회한 후 지구로 귀환하게 되는데, SLS가 아주 강력한 로켓이기 때문에 사실은 더 많은 화물을 실을 수 있다. NASA는 SLS의 자투리 공간에 11개의 작은 미니 우주선을 탑재한다는 계획을 세우고 있다. 그리고 그중 2개에 솔라 세일을 적용할 예정이다. 첫 번째는 지구 근접 소행성 정찰(Near-Earth Asteroid Scout) 임무로 작은 우주선에 솔라 세일을 달아 지구 근방의 소행성까지 탐사하는 계획이다. 두 번째는 더 특이한 임무인데, 솔라 세일을 이용해서 추진력을 얻는 게 목적이 아니라 태양 빛을 반사해 달의 크레이터 내부에 존재하는 영구 그림자 지역을 비추는 게 목적이다. 그러면 여기에 있는 물질이 증발해서 물이나 다른 물질들의 증거를 확인할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 임무는 루나 플래쉬라이트(Lunar Flashlight)라고 명명되었다. 남은 시간이 많지 않지만 이미 나노세일을 개발하면서 얻은 기술이 있으므로 아마 개발 자체는 어렵지 않을 것으로 예상하고 있다. 이 미니 우주선들은 각각의 무게가 11kg에 불과할 정도로 작아서 솔라 세일을 이용해 우주를 항해할 만큼 속도를 얻을 수 있다. 과연 21세기 우주가 새로운 형태의 우주 범선의 시대가 될지 주목된다. [동영상 보기; https://www.youtube.com/watch?v=oGKry-AmV-c ] 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
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