소변 속에 있는 에너지를 전기로 발전시키는 공중 화장실을 영국의 과학자들이 개발했다고 AFP통신 등 외신이 5일(현지시간) 보도했다. 영국 브리스틀 웨스트잉글랜드대와 국제구호단체 옥스팜 공동 연구팀은 새롭게 개발한 전기 발전 화장실을 현재 이 대학의 학생과 직원들이 사용할 수 있도록 캠퍼스 내에 테스트 차원에서 시범 설치했다. 만일 이번 실험으로 이 화장실이 안정적인 전력원이 된다는 것이 확인된다면 난민 캠프 등 전기시설이 부족한 지역을 도울 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 옥스팜의 물과 공중보건 부문 담당자인 앤디 배스터블은 “전력원으로부터 멀리 떨어져 있는 고립 지역에 조명을 밝히는 것이 항상 큰 문제가 돼왔다”며 “이 기술은 매우 큰 가치가 있다”고 말했다. 이어 “난민 캠프 등에서의 생활은 쉽지 않다. 야간에 어두운 곳에서는 폭행 사건이 발생하기 쉽다”며 “이번 발명의 효용 가능성은 매우 크다”고 덧붙였다. 소변 발전 연구를 이끈 이오아니스 이에로풀로스 교수는 “장치 한 대를 제작하고 설치해 ‘영구적인’ 에너지원을 제공하기 위해 드는 비용은 결국 600파운드(약 100만원) 전후가 될 가능성이 있다”고 말했다. 이 장치의 연료 전지에는 소변에 포함된 화학 물질을 분해하는 박테리아가 사용되고 있으며, 분해 과정에서 방출된 에너지 즉 전기는 전지의 콘덴서에 축적된다. 이에로풀로스 교수는 “이 미생물연료전지(MFC)는 자신의 성장과 생명 유지를 위해 소변을 먹이로 하는 살아있는 세균을 이용해 가능한 것”이라고 설명했다. 또 그는 “MFC는 실질적으로 이 생화학적 에너지의 일부를 활용하는 시스템이 되고 있다”며 “아마 더는 없을 정도로 환경친화적인 기술로 화석 연료를 사용하지 않아도 되는 데다 풍부한 공급이 예상돼 폐기물을 효율적으로 사용하기 때문”이라고 말했다. 한편 소변의 에너지를 전기로 발전시키는 프로젝트는 미국 마이크로소프트(MS)의 창업자 빌 게이츠 부부의 자선 단체 ‘빌 앤드 멜린다 게이츠 재단’에서 재정적 지원을 하고 있다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

땀 흘려 운동하지 않아도 살을 빼는 효과를 주는 유전자가 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 캘리포니아의 서던캘리포니아대학교 연구진이 발견한 유전자 ‘MOTS-c’는 인슐린 조절을 통해 몸무게를 줄여주고 혈당을 일정수치로 유지시키는 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 연구진이 비만 쥐를 대상으로 이 유전자를 실험한 결과, 비만이 억제됨과 동시에 나이에 따라 저하되는 인슐린 분비량과 당뇨의 예방 효과를 볼 수 있었다. 특히 인슐린의 경우, 민감도가 증가해 포도당이 체내에서 더욱 효율적으로 사용되는 것으로 밝혀졌다. 인슐린은 섭취한 음식의 탄수화물과 당 성분을 조절하는데 필요한 호르몬으로, 인슐린이 결핍되면 포도당 섭취가 저하되고 간에서 포도당 방출량이 증가해 고혈당, 즉 당뇨병을 일으킬 수 있다. 이 유전자는 특히 근육 세포에 직접적으로 관여해 근육량을 조절하는데 효과적이며, 인슐린의 민감도가 높아지면 나이에 따른 인슐린 분비 변화 또는 식습관에 따른 인슐린 대응이 보다 안정적일 수 있다. 인슐린은 비만과 매우 밀접한 관계가 있다. 인슐린이 제대로 작동하지 않는 인슐린 저항성이 오면 당뇨병으로 이어지고, 당뇨는 역시 비만을 비롯한 각종 대사성 질환과 연관이 있다. 결과적으로 인슐린 분비가 정상적이지 못할 경우 비만과 당뇨에 시달릴 수 있다는 뜻이다. 연구를 이끈 서던캘리포니아대학교의 핀채스 코헨 교수는 “신체 노화로 인한 인슐린 분비 변화에 따른 당뇨나 비만과 연관된 유전자를 찾는데 성공했다”면서 “이 호르몬은 음식이 에너지로 변환되는데 필요한 주요 호르몬 중에서도 매우 독특한 역할을 한다”고 설명했다. 연구진은 ‘MOTS-c’ 유전자를 실험실의 쥐뿐만 아니라 인간을 포함한 포유동물을 대상으로 추가 실험을 실시할 예정이며, 인슐린 정상화를 통한 비만 치료 및 예방이 가능해 질 것으로 기대를 모으고 있다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

영화 '인터스텔라'에는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 행성의 이야기가 나온다. 하지만 실제로는 이런 블랙홀은 단독으로 존재하는 경우가 드물다. 거대한 질량을 가진 블랙홀이 탄생하는 장소는 은하의 중심과 같이 물질이 집중된 장소이다. 그리고 거대한 중력을 가진 블랙홀에 이끌려 주변 물질들이 흡수되면서 더욱 거대한 블랙홀로 커진다. 거대한 질량을 지닌 은하 중심 블랙홀 주변에는 이 블랙홀의 중력에 이끌린 가스와 먼지들에 의해 거대한 나선 모양의 원반이 형성된다. 그리고 블랙홀의 사상의 지평면 아래로 사라지기 전 높은 온도로 가열되어 X선과 자외선 파장에서 강력한 에너지를 내놓는다. 여기에 블랙홀로 빨려 들어가지 못한 물질은 제트의 형태로 분출된다. 블랙홀 자체는 빛마저 흡수하는 괴물 같은 천체이지만, 역설적으로 은하 중심 블랙홀은 막대한 에너지를 내놓는다. 일본 국립 천문대(NAOJ)와 나고야 대학의 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경 가운데 하나인 알마(ALMA)를 이용해서 지구에서 4,700만 광년 떨어진 은하 M77(NGC 1068)을 관측했다. 이들이 연구한 것은 이 은하 중심에 있는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 핵주위 원반(circumnuclear disks·CND)의 구조였다. 연구팀이 이 지역에 어떤 물질이 존재하는지를 분석하자 전혀 예상할 수 없었던 물질들이 검출되어 과학자들을 깜짝 놀라게 했다. 이들이 검출한 것은 탄소 기반 화합물이었다. 여기에는 일산화탄소 같은 단순한 분자도 있었지만, 사이아노아세틸렌(cyanoacetylene, HC3N)이나 메탄올(methanol, CH3OH), 아세토나이트릴(acetonitrile, CH3CN)같은 유기 화합물도 존재했다. 이것이 놀라운 이유는 블랙홀 주변의 환경이 이런 복잡한 분자의 형성을 허용하지 않는 위험한 환경이기 때문이다. 앞서 언급한 것과 같이 블랙홀 주변의 강력한 X선과 자외선으로 인해 이런 분자가 형성되었다고 해도 순식간에 분해될 수밖에 없다. 연구팀은 이것이 가능한 이유로 블랙홀 주변에 일종의 안전지대가 존재하는 것 같다고 설명했다. 즉, 일부 가스와 먼지의 농도가 두꺼운 장소가 블랙홀 주변으로 존재해서 X선과 자외선을 차단하는 역할을 한다는 것이다. 그렇다고 가정할 경우 단순한 유기물질이 블랙홀 주변에서 생존할 수 있을 것이다. 사실 은하 중심 블랙홀 같은 거대 블랙홀 주변은 빛조차 빠져나올 수 없는 사상의 지평면까지 근접하지 않더라도 블랙홀로 흡수되는 물질의 흐름과 강력한 에너지 방출 때문에 극도로 위험한 장소다. 영화에서와는 달리 우주선을 타고 이 근처로 돌진하면, 가까이 가기도 전에 우주선이나 탑승자 모두 살아남기 힘들다. 하지만 등잔 밑이 어두운 것과 같이 이 무시무시한 블랙홀 주변에도 숨을 곳은 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

가장 오래된 은하 중 하나에서 우주 먼지가 처음으로 발견됐다. 이 먼지는 초기 우주 형성에 관한 비밀을 풀 결정적 단서가 될 것이라고 천문학자들은 말한다. 덴마크 코펜하겐대 다라흐 왓슨 박사가 이끄는 천문학 연구팀이 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 관측 장비 ‘X-슈터’와 칠레 아타카마 사막에 있는 알마(ALMA) 망원경의 데이터를 사용해 관측 사상 가장 먼 은하 중 하나인 ‘A1689-zD1’을 분석했다. 그 결과, 이 은하는 예상보다 훨씬 빨리 진화한 것으로 나타났다. 특히 이 은하는 우리 은하와 같은 매우 성숙한 은하와 비슷할 정도의 먼지를 포함하고 있었다. 이런 먼지는 별과 행성을 이루는 복잡한 분자의 형성에 도움이 되므로 생명 존재의 기초가 되기도 한다. 천문학자들이 가장 먼 은하 중 이 은하를 조사 대상으로 선택한 이유는 중력 렌즈 효과 때문. 이 은하와 지구 사이에는 거대 은하단 ‘아벨 1689’가 있어 이 은하의 밝기는 9배까지 증폭된다. 만일 중력 렌즈 효과를 이용할 수 없었다면 너무 멀리 있어 희미한 이 은하에서 빛을 감지할 수 없었을 것이다. 우리가 지금 보고 있는 이 은하의 모습은 약 131억년 전으로 우주의 나이가 아직 약 7억 살(현재 5%)밖에 되지 않았을 때의 것이다. 이 은하는 비슷한 시기 다른 은하와 비교하면 질량은 물론 밝기도 작다. 그러므로 이 시대의 평범한 은하를 보고 있는 것으로 간주한다.　이 은하는 ‘우주의 재이온화’ 중에 있는 은하로 여겨진다. 우주의 재이온화는 중성이었던 우주가 초기 별들의 빛에 의해 이온화돼 우주의 암흑시대가 끝났음을 알리는 현상이다. 이 시기의 은하를 관측하므로 연구팀은 신생아 같은 은하의 모습이 보일 것으로 예상했으나 뜻밖에 화학적으로 복잡하고 다량의 먼지를 포함하고 있는 것이 포착된 것이다. 왓슨 박사는 “초대형망원경(VLT)을 사용해 이 은하까지의 거리를 측정한 뒤 똑같은 천체가 알마 망원경으로 관측되고 있었다는 것을 깨달았다. 많은 기대를 하지 않았지만 우리는 알마 망원경이 그 은하를 관찰하고 있었을 뿐 아니라 제대로 전파를 감지하고 있었다는 것을 알고 매우 흥분했다”며 “알마 망원경의 주요 목표 중 하나는 초기 우주의 차가운 가스와 먼지의 방출 중에서 은하를 찾는 것으로, 우리는 바로 그것을 발견하게 된 것”이라고 말했다. 알마 망원경의 관측으로 우주의 '아기'라고도 말할 수 있는 이 은하는 의외로 조숙하다는 것을 알게 됐다. 이 나이의 은하는 일반적으로 수소와 헬륨보다 무거운 원소(금속)가 적은 것으로 예상됐다. 무거운 원소는 별의 내부에서 생산돼 별이 폭발하거나 다른 형태로 죽음을 맞이할 때 광범위하게 흩뿌려진다. 탄소, 산소나 질소와 같은 무거운 원소가 충분한 만들어지려면 별이 몇 세대에 걸쳐 이 과정을 반복해야 한다. 놀랍게도 A1689-zD1은 원적외선으로 매우 밝고 이 은하에서 이미 많은 별이 태어나 이에 따라 상당한 양의 금속을 생성한 것을 보여줬다. 또 먼지가 검출됐을뿐 아니라 가스와 먼지의 비율이 더 성숙한 은하와 비슷한 수치를 나타내고 있는 것도 알게 됐다. 왓슨 박사는 “이 은하 먼지의 정확한 기원은 명확하지 않지만, 우리의 발견은 우주에서 별의 형성이 시작된 뒤 불과 5억 년 이내에 먼지 형성이 매우 빠르게 일어나는 것을 보여준다”며 “대부분 별의 수명이 수십억 년임을 생각하면, 이는 매우 짧은 시간 동안 생긴 일이라고 말할 수 있다”고 말했다. 이 발견은 A1689-zD1가 빅뱅 뒤 5.6억 년이 경과 한 이후 지속적으로 일정한 비율로 별을 형성해왔거나 아주 짧은 사이에 극단적인 스타 버스트(폭발적 항성) 시기를 맞이한 뒤 별 형성 활동이 약해진 것일 수 있다. 이 관측 결과가 나올 때까지 천문학자들은 이런 방법으로 매우 먼 은하를 발견하는 것은 불가능한 것이라고 우려하고 있었지만, A1689-zD1는 알마 망원경에 의한 단시간 관측에서 검출된 것이다. 이번 연구에 참여한 스웨덴 찰머스공과대의 키르스텐 크누센 부교수는 “이 놀라운 먼지가 많은 은하는 너무 서둘러 첫 번째 세대의 별을 만든 것 같다. 앞으로 알마 망원경에 의해 이런 은하를 더 많이 발견할 수 있고 그들이 왜 그렇게 서두르며 살고 있는지 이해할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 2일 자에 실렸다. 사진=NASA/ESA/L. Bradley(Johns Hopkins University)/R. Bouwens(University of California, Santa Cruz)/H. Ford(Johns Hopkins University)/G. Illingworth (University of California, Santa Cruz) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“인간은 별의 자녀들이다” 인류가 처음 지구 상에 출현하여 밤하늘에서 가장 먼저 본 것은 별이었을 것이다. 때로는 달도 같이 떠 있었겠지만, 달이 없는 밤도 많으니까 주로 별과 함께 상상의 나래를 펼쳐갔을 것이다. 이처럼 인류가 지구 상에 나타난 이래 밤하늘에서 반짝이는 별들을 수십만 년 보아왔지만, 그 별이 반짝이는 이유를 알아낸 것은 아직 한 세기도 채 안된다. 별이 빛나는 이유를 처음으로 알아낸 사람은 독일 출신의 미국 물리학자 한스 베테였다. 2차대전 발발 직전인 1938년, 베테는 과학계가 풀지 못한 대표적 숙제였던 항성의 에너지 방출 메커니즘을 규명해 천체물리학의 토대를 놓았다. 여기에는 재미있는 일화가 있다. 젊은 베테가 이 사실을 논문으로 발표하기 전, 애인과 바닷가에서 데이트했는데, 그녀가 서녘 하늘을 가리키며 말했다. “어머, 저 별 좀 봐. 정말 예쁘지?” 그러자 베테는 으스대면서 이렇게 말했다. “흠, 그런데 저 별이 왜 빛나는지 아는 사람은 이 세상에서 나뿐이지.” 베테가 32살 때 일이다. 물론 나중에 이걸로 논문을 써서 노벨 물리학상을 받았다. 20세기 물리학계에서 '최후의 거인'으로 불리던 베테는 몇 년 전 향년 99세로 타계했다. 만년의 그는 성자(세인트)의 풍모를 보였다고 전한다. 별들의 생로병사 새로 태어난 별들은 크기와 색이 제각각이다. 고온의 푸른색에서부터 저온의 붉은색까지 걸쳐 있다. 항성의 밝기와 색은 표면 온도에 달려 있으며, 근본적인 요인은 질량이다. 질량은 보통 최소 태양의 0.085배에서 최대 20배 이상까지 다양하다. 큰 것은 태양의 수백 배에 이르는 초거성도 있다. 지름 수백만 광년에 이르는 수소 구름이 곳곳에서 이런 별들을 만들고 하나의 중력권 내에 묶어둔 것이 바로 은하이다. 지금도 우리 은하의 나선팔을 이루고 있는 수소 구름 속에서는 아기 별들이 태어나고 있다. 말하자면 수소 구름은 별들의 자궁인 셈이다. 이렇게 태어난 별들은 맨 처음 수소를, 그다음으로는 헬륨, 네온, 마그네슘 등등, 원소번호 순서대로 원소들을 태우는 핵융합으로 에너지를 만들면서 짧게는 몇백만 년에서, 길게는 몇백억 년까지 산다. 그리고 별의 내부에는 무거운 원소 층들이 양파껍질처럼 켜켜이 쌓인다. 핵융합 반응은 마지막으로 별의 중심에 철을 남기고 끝난다. 철보다 더 무거운 원소를 만들어낼 수는 없기 때문이다. 별의 종말을 결정하는 것은 단 하나인데, 바로 그 별의 질량이다. 작은 별들은 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 2,3배 이상 무거운 별들에게는 매우 다른 운명이 기다리고 있다. 이러한 별들은 속에서 핵 융합이 단계별로 진행되다가 이윽고 규소가 연소해서 철이 될 때 중력붕괴가 일어난다. 이 최후의 붕괴는 참상을 빚어낸다. 초고밀도의 핵이 중력붕괴로 급격히 수축했다가 다시 강력히 반발하면서 장렬한 폭발로 그 일생을 마감하는 것이다. 이것이 이른바 바로 수퍼노바(Supernova), 곧 초신성 폭발이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 임종으로서는 지극히 짧은 셈이다. 이때 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 우주의 최대 드라마다. 그러나 사실은 신성이 아니라 늙은 별의 임종인 셈이다. 어쨌든 장대하고 찬란한 별의 여정은 대개 이쯤에서 끝나지만, 그 뒷담화가 어쩌면 우리에게 더욱 중요할지도 모른다. 삼라만상을 이루고 있는 92개의 자연 원소 중 수소와 헬륨 외에는 모두 별 속에서 만들어진 것이다. 이처럼 별은 우주의 주방이라 할 수 있다. 금이 철보다 비싼 이유 그럼 철 이외의 중원소들은 어떻게 만들어졌나? 바로 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 고압으로 순식간에 만들어진 것이다. 이것이 바로 초신성의 연금술이다. 연금술사들이 그토록 염원하던 연금술은 초신성 같은 대폭발이 없이는 불가능한 것이다. 지구상에서는 이루어질 수 없는 일을 가지고 그들은 숱한 고생을 한 셈이다. 그중에는 인류 최고의 천재 뉴턴도 끼어 있다. 사실 뉴턴은 수학이나 물리보다 연금술에 더 많은 시간과 정력을 쏟아부었다고 한다. 초신성 폭발 때 순간적으로 만들어지는 만큼 중원소들은 많이 만들어지지는 않는다. 바로 이것이 금이 철보다 비싼 이유다. 당신의 손가락에 끼어져 있는 금은 두말할 것도 없이 초신성 폭발에서 나온 것으로, 지구가 만들어질 때 섞여들어 금맥을 이루고, 그것을 광부가 캐어내 가공된 후 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼어진 것이다. 이처럼 적색거성이나 초신성이 최후를 장식하면서 우주공간으로 뿜어낸 별의 잔해들은 성간물질이 되어 떠돌다가 다시 같은 경로를 밟아 별로 환생하기를 거듭한다. 말하자면 별의 윤회다. 별과 당신의 관계 그런데 이보다 더 중요한 것은, 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 별의 죽음이 없었다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다. ​우주공간을 떠도는 수소 원자 하나, 우리 몸속의 산소 원자 하나에도 백억 년 우주의 역사가 숨 쉬고 있는 것이다. 따지고 보면, 우리 인간은 138억 년에 이르는 우주적 경로를 거쳐 지금 이 자리에 존재하게 된 셈이다. 이처럼 우주가 태어난 이래 오랜 여정을 거쳐 당신과 우리 인류는 지금 여기 서 있는 것이다. 생각해보면, 우주의 오랜 시간과 사랑이 우리를 키워온 것이라 할 수 있다. 이런 마음으로 오늘 밤 바깥에 나가 하늘의 별을 보라. 저 아득한 높이에서 반짝이는 별들에 그리움과 사랑스러움을 느낄 수 있다면, 당신은 진정 우주적인 사랑을 가슴에 품은 사람이라 할 수 있다. 평생 같이 별을 관측하다가 나란히 묻힌 어느 두 아마추어 천문가의 묘비에 이런 글이 적혀 있다 한다. “우리는 별들을 무척이나 사랑한 나머지 이제는 밤을 두려워하지 않게 되었다” 이광식 통신원 joand999@naver.com

우주 퀘이사 중심에서 거대한 규모의 블랙홀이 발견됐다. 퀘이사는 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼거리에 있는 천체로, 수많은 별들로 이뤄진 은하다. ‘SDSS J0100+2902’ 라고 명명된 이 블랙홀은 지구에서 128억 광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 그 질량이 태양의 120억배에 달하는 것으로 알려졌다. 이를 처음 발견한 오스트레일리아국립대학의 푸얀 비엔 박사 연구진은 이 블랙홀이 먼 우주에서 가장 밝은 광원체로서 ‘등대’와 같은 역할을 한다고 설명했다. 연구진에 따르면 퀘이사 중심에 있는 이 블랙홀은 엄청난 중력을 자랑하며, 태양보다 질량이 훨씬 큰 만큼 태양이 발산하는 에너지와 비교하기 어려울 정도의 강한 에너지를 뿜어내는 것으로 알려졌다. 이 블랙홀은 매우 짧은 시간 동안 거대한 질량의 초대형 블랙홀로 성장한 것으로 추측된다. 이러한 블랙홀이 탄생한 시기는 ‘재이온화 시기’(epoch of reionisation)로 추정된다. 초기의 원시우주에서 별이 탄생하고, 이 최초의 별(항성)과 은하가 우주 공간에 강력한 자외선을 방출하면서 우주 온도가 높아졌다. 이후 우주는 다시 이온화의 과정을 겪는데 이를 ‘재이온화’라고 부른다. 재이온화 시기는 빅뱅 이후 2억~10억년 사이로 추정한다. 비엔 박사 연구진은 이 거대한 블랙홀이 이 시기에 해당하는 약 9억 년 전 만들어진 것으로 보고 있다. 연구진은 엄청난 질량의 블랙홀뿐만 아니라 이 대형 블랙홀을 품고 있는 퀘이사에도 큰 관심을 보이고 있다. 함께 연구를 진행한 중국 베이징대학교의 우쉐빙 교수는 “이 퀘이사는 매우 독특한 형태라고 볼 수 있다. 빅뱅 이후 불과 9억년 만에 이러한 형태의 퀘이사 및 블랙홀이 형성된 이유를 밝힌다면 초기 우주의 기원을 연구하는데 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구로부터 먼 은하의 중심에 있는 초질량블랙홀에서 빛의 속도의 ‘3분의 1’(약 10만㎞/s)이라는 엄청난 속도로 사방으로 분출하는 ‘트림’ 같은 바람이 블랙홀 자신의 성장을 물론 근처 별들의 형성을 막게 된다는 연구논문이 세계적인 학술지 ‘사이언스’(Science) 최신호(20일자)에 발표됐다. 영국 킬대 천문학자 에마누엘레 나르디니 박사팀은 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 X선 관측위성과 미국항공우주국(NASA)의 누스타(NuSTAR) X선 우주망원경을 사용해 뱀자리에 있는 퀘이사 ‘PDS 456’에서 발생하는 고온의 가스 ‘바람’에 관한 지도를 작성했다. 퀘이사는 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체로, 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 과정에서 발생하는 막대한 양의 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 ‘준성’(準星)이라고도 한다. 이번에 관측된 퀘이사는 지구에서 비교적 가까운 20억 광년 거리에 있다. 따라서 퀘이사를 빛나게 하는 요인은 그 중심에 있는 거대한 블랙홀. 더 정확하게는 블랙홀 주위에 있는 ‘강착원반’이라는 팬케이크 모양의 가스 구름이다. 블랙홀의 주변 물질은 블랙홀로 빨려들어가는 과정에서 맹렬한 속도로 회전하며 중력장에 의해 강착원반을 이루고 이때 발생하는 수백만 도의 초고온이 강렬한 빛을 발하는 것이다. 우리 은하를 포함한 거의 모든 은하 중심 혹은 그 근방의 별들에는 수백만에서 수십억 개분의 질량을 가진 초질량 블랙홀이 존재한다. 하지만 모든 초질량 블랙홀이 퀘이사를 빛내는 것은 아니다. 나르디니 박사는 “이전에도 퀘이사에서 지구 방향으로 분출해 오는 가스를 관측한 사례가 있었지만, 모든 방향으로 분출하고 있음을 증명할 수 있었던 경우는 이번이 처음이다”고 말했다. 연구팀에 따르면, 강착원반에서 나오는 강력한 빛이 이런 바람의 에너지원이 된다. 하지만 가스가 폭발하면 강착원반을 만드는 물질이 부족해져 블랙홀은 새로운 물질을 흡수할 수 없게 되는 것이다. 나르디니 박사는 “이런 바람은 블랙홀의 성장을 제한하고 있다”고 설명한다. 쉽게 블랙홀의 트림으로 부르는 이 바람은 블랙홀 주변의 별들이 성장하는 것도 방해한다. 이는 가스 거품이 퍼져나갈 때 새로운 별을 만들어내는 거대 분자 구름을 밀어내기 때문이다. 퀘이사에서 스스로 별 재료를 밀어내 그 부근에서 별이 형성하는 것을 막는 고온의 가스 거품은 PDS 456뿐만 아니라 다른 어떤 퀘이사에서도 발생할 것이라고 연구팀은 추정하고 있다. 다만, 대부분의 퀘이사는 PDS 456보다 지구로부터 훨씬 먼 거리에 있어 우리가 현재 보고 있는 빛은 우주가 훨씬 더 젊었을 때라는 것이다. 이는 지구 근처에 있는 많은 은하도 젊은 시절에는 퀘이사로서 격렬하게 활동했으나 이번 연구로 밝혀진 것과 같은 과정을 통해 대량의 에너지를 방출하고 차분한 중년의 은하가 됐다는 것이다. 우연히 PDS 456의 진화 시기가 늦어져 이번 발견으로 이어졌다고 할 수 있다. 퀘이사 PDS 456의 외형적 나이는 천문학적으로 자세히 연구할 수 있을 만큼 젊은 ‘살아있는 화석’이라고 한다. 이에 대해 나르디니 박사는 “매우 독특한 존재”라고 말하고 있다. 사진=NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-NASA의 발렌타인 데이 선물 '초신성 G299' 발렌타인 데이를 하루 앞둔 12일(현지시간) 미국항공우주국(이하 NASA)이 전 세계의 우주 마니아들에게 화려한 슈퍼노바 꽃 한 송이를 선물했다. NASA의 찬드라 X-선 우주망원경이 잡은 G299.2-2.9 잔해의 이미지를 공개한 것인데, 그 현란한 색깔과 아름다운 모습이 마치 우주에 핀 꽃을 방불케 하는 것으로 화제가 되고 있다. 흔히 초신성으로 불리는 이 슈퍼노바의 잔해는 지구로부터 1만 6000 광년 떨어진 거리에 있는 것으로, 그 다채로운 색깔은 각기 다른 X-선 파장이 만들어내는 것이다. ​ 초신성이란 태양보다 무거운 별이 그 생애의 마지막에 대폭발을 일으키면서 나타나는 현상으로, 하늘에 없던 별이 보이는 데서 붙은 이름이다. 따라서 사실은 새 별의 탄생이 아니라 늙은 별을 임종인 셈이다. ​ NASA 전문가는 "이 새로운 찬드라 이미지에서 보이는 적색, 녹색, 청색은 각각 X-선 에너지의 세기를 나타낸다. 가장 에너지가 높은 X-선은 청색, 그 다음이 녹색, 적색으로 보이는 것"이라면서 "중간 세기 에너지의 X-선은 철에서 나오는 것이고, 가장 센 에너지의 X-선은 실리콘과 황에서 방출된 것이다"라고 설명했다. G299 초신성 잔해는 1a 형 초신성이 만든 것이다. 고밀도의 백색왜성이 태양과 같은 동반성으로부터 엄청난 물질을 끌어당겨 임계점에 이르면 별의 안정성이 일시에 무너져 대폭발이 일어나는데, 이를 1a형 초신성이라 한다. 별들은 대체로 동반성들을 가지고 있는 것이 보통이며, 태양과 같이 홀로 있는 항성은 오히려 예외에 속한다. 이 1a형 초신성은 천문학에서 아주 중요한 현상으로 다루어지고 있는데, 별이 일정한 질량에서 폭발하기 때문에 광도가 같아 거리 측정을 하는 데 '표준 촛불'로 쓰이기 때문이다. 우주가 가속 팽창을 하고 있다는 최근의 발견도 이 1a형 초신성을 측정함으로써 알아낸 사실이다. ​ 일반적으로 초신성 잔해의 형태는 높은 수준의 대칭성을 띠는 것으로 알려져 있지만, 위의 G299 잔해는 대칭성이 상당히 무너져 있는 것이 특징이다. NASA의 전문가느 "이 찬드라 데이터가 보여주는 패턴은 이 1a형 초신성 폭발이 상당히 불균형한 폭발을 일으켰거나, 아니면 주변의 영향으로 대칭성이 깨어졌을 수도 있음을 뜻한다"라며 "이 초신성 잔해가 앞으로 어떤 형태로 변할는지는 예측하기 어렵지만, 어쨌든 G299와 같은 초신성이 폭발하면 대체로 이렇게 현란한 색깔과 모양을 한 아름다운 우주의 꽃을 피운다"고 덧붙였다. 찬드라 X-선 망원경이 관측한 G299.2-2.9 초신성에 대한 연구 결과는 지난해 9월 천체물리학 저널에 발표됐다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

설을 일주일 앞둔 12일 서울 중구 남대문로 한국은행 본점에서 관계자들이 명절 자금을 방출하고 있다. 이날 원·달러 환율은 달러 강세의 영향으로 전 거래일보다 13.0원 오른 달러당 1110.7원에 거래를 마쳤다. 도준석 기자 pado@seoul.co.kr

뿌리와 줄기, 잎 등 버릴 것이 하나 없는 고구마는 영양이 탁월한 알칼리성 식품이다. 곡물이 자라기 힘든 토양에서도 재배할 수 있고 재해에도 강하다. 단위 면적당 수확량도 높은 편이다. 고구마는 전 세계 117개국에서 1억 700만t이 생산되지만 0.2%만 수출될 정도로 국제 무역시장에서 낯선 식품이다. 그만큼 생산국에서 많이 소비되고 있다는 뜻이기도 하다. 쌀이나 보리와 같이 탄수화물이 많고 단백질과 지방, 식이섬유, 미네랄, 비타민 등이 골고루 들어 있는 준(準)완전식품이다. 고구마의 원산지는 중미의 유카탄 반도와 남미 베네수엘라 오리노코강 지역이다. 15세기 말 콜럼버스에 의해 유럽과 스페인으로, 다시 희망봉과 인도양을 거쳐 동양으로 전파됐다. 우리나라에는 1763년 일본에 조선통신정사로 갔던 조엄이 쓰시마에서 들여온 것이 최초다. 이처럼 ‘구황 작물’로 잘 알려진 고구마가 최근에 ‘슈퍼 푸드’로 진화하고 있다. 배고픔을 해결하는 단순 먹거리가 아니라 건강과 기능을 모두 아우르는 식품으로 변신하고 있다. 그야말로 팔방미인이다. 소비량이 1990년까지 급감하다가 최근 건강식품으로 이미지가 바뀌면서 소비량이 증가하고 있다. 고구마의 소비 실태를 조사한 결과 우리나라 1인당 연간 소비량은 2010년 4.9㎏으로 꾸준히 증가 추세다. 10가구 중 4가구는 고구마를 식사 대용으로 먹은 경험이 있다고 답했다. 이런 경향은 중소 도시보다 수도권과 광역시에서 비율이 높게 나타났다. 요즘 나오는 고구마는 화려하다. 칙칙한 색깔의 고구마는 잊는 것이 좋을 듯하다. 농촌진흥청은 수년 전부터 일반 고구마에 주황색 색소를 입히는 작업을 해 왔다. 그 결과 주목할 만한 품종들이 개발되고 있다. 주황색 색소는 항암 식품을 의미한다. 주황빛을 띠는 당근이 항암 식품으로 평가받는 것은 베타카로틴이라는?색소 때문이다. 베타카로틴 성분은 유해한 활성 산소를 억제해 암과 성인병을 예방하고 노화를 방지한다. 속 색깔이 주황색인 고구마도 이런 효능을 갖고 있다. 고구마 색깔 입히기에는 자색을 빼놓을 수 없다. 자색 고구마는 시각적 매력뿐 아니라 가공 식품으로 활용도가 높다. 기능성도 뛰어나다. 고구마에 함유된 자색 색소 성분은 안토시아닌으로 활성산소 제거와 생체 조절 기능에 도움을 준다. 안토시아닌과 관련된 재미있는 일화도 있다. 프랑스 사람들은 흡연율이 높고 동물성 지방을 많이 섭취함에도 불구하고 심장 질환에 따른 사망률이 낮다. 이를 ‘프렌치 패러독스’라고 부른다. 이런 역설이 통할 수 있는 이유로는 프랑스 사람들이 즐겨 마시는 레드 와인의 안토시아닌 효과를 꼽는다. 자색 고구마에 함유된 안토시아닌의 구조를 분석한 결과 적포도의 색소 성분과 비슷했다. 고구마는 당뇨와 비만 예방에도 좋다. ‘낮은 혈당지수’ 식품의 대표 주자다. 혈당지수란 탄수화물 식품을 섭취한 후 체내 혈당이 증가되는 정도를 1~100으로 분류한 것이다. 혈당지수가 높은 식품을 섭취하면 혈당치가 급격히 상승해 인슐린이 다량 분비된다. 반면 혈당지수가 낮은 식품은 서서히 분해되고 섭취돼 인슐린 분비를 억제한다. 또 위에는 포만감을 줘 비만 억제 효과도 있다. 일반적으로 지수가 55 이하면 저저수 식품으로 분류된다. 고구마는 44다. 고구마는 잎이나 잎자루, 줄기 끝 새순도 채소로 이용한다. 고구마 잎에는 각종 비타민과 철, 칼슘과 같은 무기성분 외에 클로로젠닉산이라는 항산화 성분도 많다. 미항공우주국(NASA)에서는 기후와 생태계 변화, 환경 오염 등으로 지구가 위험해지거나 미래에 우주 시대가 새롭게 열릴 때 가장 유용한 식량 작물로 고구마를 선정했다. 고구마는 탄수화물, 각종 비타민, 무기질을 얻을 수 있을 뿐 아니라 쓰레기로 버릴 것이 없다는 점이 꼽혔다. 고구마의 식물성 섬유는 변비 해소에도 도움을 준다. 또 고구마의 아마이드 성분은 장내 세균의 발효를 돕기 때문에 가스 방출이 많아지게 한다. 한 TV 퀴즈 프로그램에서 염분이 많이 함유된 식품을 섭취할 때 나트륨을 제거하기 위해 함께 먹을 수 있는 식품을 선택하는 문제가 나왔는데, 정답은 칼륨 함량이 높은 고구마다. 염분이 많은 식품을 섭취하면 혈액 중에 늘어난 염화나트륨이 세포 내에 침입해 칼륨을 쫓아 버리는데 이렇게 되면 세포가 약해져 정상 기능을 하지 못한다. 신장 세포에서 이런 일이 일어나면 신장 활동이 지장을 받아 고혈압의 원인이 된다. 혈압을 내리기 위해서는 나트륨 섭취를 줄이고 동시에 칼륨 섭취를 늘리는 것이 효과적이다. 최근 소비자들은 ‘호박 고구마’와 ‘꿀 고구마’ 등 당도가 높은 고구마를 선호하고 있다. 그러나 식품영양학자와 의학자들은 당도가 높은 식품에 위험 경고를 내리고 있다. 고구마를 찌면 단맛이 나는 것은 생고구마에 들어 있던 전분 상태의 맛이 아니라 전분이 당화 과정을 거쳐 생성된 맛이다. 지나치게 높은 단맛을 가진 고구마는 우선 먹기에는 좋으나 많이 먹을 수 없을 뿐 아니라 건강에도 바람직하지 않다. 일정 당도가 보장된다면 색깔이 주황색에서 자색을 띠는 것이 건강에 좋다. 시중에 인기가 많은 호박 고구마와 꿀 고구마는 황색이나 엷은 황색을 띠고 있는 반면 농촌진흥청에서 개발한 ‘다호미’와 ‘풍원미’는 주황색으로 베타카로틴을 높게 함유하고 있다. 이준설 농촌진흥청 바이오에너지작물연구소 연구관 ■ 문의 golders@seoul.co.kr

왜 연구를 했는지 모를 재미있는 연구결과 나왔다. 최근 프랑스 최고 엘리트 교육기관인 에콜 폴리테크니크 출신의 두 공학자가 팝콘에 대한 흥미로운 논문을 내놔 관심을 끌고있다. 우리가 흔히 즐기는 팝콘을 열역학, 생체역학, 음향학적 관점에서 분석한 이 연구는 어떻게 옥수수 알갱이가 '팡' 소리를 내면서 화려한 팝콘으로 '변신' 하는지를 분석했다. 먼저 연구팀은 옥수수 알갱이의 변신을 지켜보기 위해 초당 2900프레임을 촬영할 수 있는 초고속 카메라를 설치했다. 이후 연구팀은 본격적으로 팝콘 만들기에 들어갔다. 먼저 옥수수 알갱이의 변신은 온도가 100°C에 달했을 때 일어났다. 알갱이 내부의 습기가 증기로 기화되기 시작한 것. 이후 온도가 180°C에 달하자 2번째 변신이 시작됐다. 대기의 10배에 달하는 압력을 견디지 못한 알갱이의 껍질이 터진 것. 그러나 맛있는 팝콘으로의 진화는 이제 시작 단계다. 그 다음 알갱이 내부 전분 성분이 팽창해 마치 사람 다리처럼 몸체에서 삐죽 튀어나오고 그와 동시에 수증기가 방출되면서 '팡' 하는 소리를 낸다. 이후 그 힘으로 공중에서 회전한 알갱이는 완벽한 팝콘으로 변신한다. 물론 이는 눈 깜짝할 새인 90밀리세컨드(참고로 millisecond=1000분의 1초) 내에 일어난 일이다. 연구를 이끈 엠마뉴엘 비오트 박사는 "팝콘에는 흥미로운 물리학적 법칙이 숨어있다" 면서 "옥수수 알갱이의 임계 온도는 180°C로 이는 크기와 모양과는 상관없다" 고 밝혔다.이어 "가장 주목할 만한 것은 '팡' 소리를 내는 방식인데 이는 수증기 때문이지 팝콘의 독특한 점프 자체와는 상관없다" 고 덧붙였다. 이번 연구결과는 영국 왕립학회 학술지인 ‘로열소사이어티 인터페이스 저널’(Journal of the Royal Society Interface)에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

설계수명(운영 허가 기간) 30년이 끝난 경북 경주 월성원자력발전소 1호기의 가동 연장을 두고 찬반양론이 뜨겁다. 원자력안전위원회는 지난달 15일 월성1호기의 수명 연장 여부를 결정할 예정이었지만 결론을 내지 못했다. 찬성론자들은 한국원자력안전기술원의 ‘계속운전 심사 결과’ 안전성에 문제가 없고 이미 운전 연장을 위해 5600억원을 투입한 점과 전력 수급 문제 등을 참작해 계속운전을 해야 한다고 주장한다. 반면 민간 검증단은 중수로 원전인 월성1호기는 더이상 경제성도 없고 안전성 보장이 어려우며, 세계적으로도 수명을 연장한 사례가 적다며 연장에 반대하는 목소리를 높이고 있다. 12일 재심의를 앞두고 월성1호기 재가동 문제에 대한 양측 의견을 들어봤다. [贊] “안전문제는 이미 모두 해소… 핵무기 연상케 하는 건 왜곡” 정범진 경희대학교 원자력공학과 교수 월성원전 1호기 계속운전이 우리 사회의 현안이다. 일부 환경단체와 탈핵을 주장하는 집단은 지속적으로 월성1호기의 안전에 대해 문제를 제기한다. 원전 안전성을 향상시키는 계기가 되면 좋겠지만, 실은 괜한 트집 잡기와 소모적인 논쟁이 된다. 첫째, 이들이 제기하는 안전문제는 모두 규제기관에 의해 검토돼 해소된 것이다. 문제는 이들이 이를 전혀 인정하지 않고 지속적으로 같은 문제를 제기한다는 점이다. 일반인들은 이를 알 턱이 없으며, 전문가들조차 자기 전문분야의 문제가 아니라면 알기 어렵다. 사실은 이미 해소된 문제인데 지속적으로 트집 잡기를 한다. 둘째, 웅변술로 국민의 바른 생각을 방해한다. 수명 연장이 아니라 계속운전이다. 또 핵발전이 아니라 원자력발전이다. 원전은 생명체가 아니다. 기계적 건전성과 안전 여유도를 확보하고 있으면 계속운전이 가능한 것이다. 원전은 폭발하지 않는다. 핵무기를 연상케 해도 왜곡이다. 셋째, 자신에게는 관대하고 남에게는 완벽을 요구한다. 이들이 제기했던 많은 문제가 별것 아닌 것이 확인되었음에도, 반성과 사과는 전혀 없다. 그러나 원전 운영과 관련한 지엽적 실수는 끝까지 물고 늘어진다. 넷째, 문제를 풀지 못하게 한다. 이들은 원전 정책, 에너지 정책, 방사성폐기물, 원전 해체 등을 모두 함께 풀어야 한다고 주장하는데, 이는 궤변이다. 생산 없는 논쟁으로만 이끈다. 어떤 문제를 풀려면 작은 문제로 나누어 풀고, 그 후 작은 문제의 답을 맞혀 나가야 한다. 다섯째, 지엽적 사실을 확대한다. ‘하나를 보면 열을 안다’는 식의 확대해석을 통해 국민 불안을 조장하고 이들은 그사이에서 이득을 취한다. 최근엔 ‘월성1호기 계속운전 심사과정에서 현행 안전기준이 제대로 검토되지 않았다’는 문제를 제기했다. 격납건물계통에 대한 요건인 ‘R-7’ 요건이 충족되지 않았다는 것이다. ‘R-7’ 요건은 인터넷에서 ‘CANDU(중수로)형 격납건물 요건’이란 문구를 넣으면 쉽게 찾을 수 있다. 이 문건 3쪽에는 ‘1981년 1월 1일 이후 건설된 원전에 대해 적용한다’(These documents apply to reactors licensed for construction after January 1)라고 분명하게 명시돼 있다. 이게 현행 요건이다. 월성1호기는 적용 대상이 아니다. 요건의 배경을 이해하지 못하는 사람들은 캐나다 정부가 과거에 건설된 원전에 대해 최신 요건의 적용을 유예한 것도 의아하게 생각할 수도 있을 것이다. 원전 안전성의 요건은 ‘원전 건설과 운영으로 인해 주민과 환경에 부당한 위험을 부과하지 않는다’는 것이다. 이 말은 거꾸로 생각하면 ‘정당한 위험을 부과한다’는 것이다. 위험이 전혀 없어야 한다고 주장한다면 그게 더 말이 안 된다. 1960년대 원자력 안전규제가 법제화될 때 원자력발전에 관한 정량적 안전 목표는 원전 건설과 운영으로 인한 위험도가 우리가 일상생활에서 겪게 되는 위험도의 1000분의1 이하가 되도록 한다는 것이다. 한편 ‘R-7’ 규정이 나온 1990년대에는 원전에 대한 안전 목표가 높아졌다. 원전이 지속적으로 건설될 경우 1000분의1에 불과한 위험일지라도 200분의1이 될 수 있고, 100분의1이 될 수 있다. 때문에 새로 건설되는 원전에 대해 안전 목표를 강화함으로써 ‘위험도의 총계를 일정한 수준으로 유지’하자는 것이었다. 따라서 월성1호기는 ‘R-7’ 요건의 대상이 아니었던 것이다. 깊지 않은 지식을 토대로 트집을 잡은 것이다. 일반인이나 격납용기 요건의 전문가가 아니라면 이들의 주장을 믿을 수밖에 없다. 이런 뻔한 시나리오에 국민은 물론 언론도 계속 속고 있는 것이 안타깝다. [反] “전세계 수명연장 사례 적어… 최대 5600억원 손해 볼 것” 양이원영 환경운동연합 에너지기후팀 처장 월성원전 1호기 수명연장은 안전성도 경제성도 없다. 12일에 원자력안전위원회에서 월성원전 1호기 수명연장 심의가 다시 시작된다. 후쿠시마 원전사고 이후 첫 수명연장 심의다. 후쿠시마 원전 1호기는 기준을 넘어선 대형 쓰나미에 가장 먼저 폭발했다. 설계수명을 연장해서 가동한 지 얼마 되지 않아서 벌어진 일인데 불과 7년 전 일본원자력안전보안원(우리의 원자력안전기술원에 해당)은 후쿠시마 원전 1호기의 격납건물 파손 확률을 1억년의 한 번으로 평가하면서 안전하다고 했다. 당시 부지에는 4개의 원전이 있었고 3개의 원전이 가동 중이었다. 지진을 감지한 원전은 바로 안전하게 정지했지만 이어서 들이닥친 쓰나미에 비상발전기가 침수되면서 정전이 발생하고 가장 오래된 원전인 1호기부터 수소폭발했다. 노후한 원전은 평상시에는 별 문제없이 가동될 수 있을지도 모른다. 하지만 예상치 못한 인적 실수나 기준치 이상의 자연재해에 대해서는 안전여유도가 가장 낮은 노후원전부터 문제가 생긴다는 것을 우리는 후쿠시마 원전사고로부터 배웠다. 그렇다면 안전여유도가 가장 낮은 노후원전부터 하루빨리 폐쇄하는 게 바로 옆 나라의 사고를 직시한 우리들의 선택이어야 한다. 더구나 월성원전 1호기는 세계적으로 경제성, 안전성의 문제로 인해 가동 기수도 적고(11%) 수명연장 사례도 적은 중수로 원전이다. 사용후핵연료가 다른 경수로 원전에 비해 5배나 많이 나오다 보니 현재까지 우리 땅에 쌓인 사용후핵연료의 절반이 월성 1~4호기에서 나온 것이다. 주민들의 소변에서까지 검출돼 암 발생의 원인으로 지목되고 있는 삼중수소 역시 전 원전의 90%가 이들 월성원전에서 나온다. 특히, 월성원전 1호기는 원자력안전법에 위법한 원전이다. 원자력안전법 시행령 38조에는 ‘계속운전을 하려는 원자로시설에 대해서는 최신 운전경험 및 연구결과 등을 반영한 기술기준을 활용해 평가할 것’이라고 명시되어 있다. 그런데 월성원전 1호기는 1983년 가동을 시작한 원전으로 1991년 이후에 적용된 새로운 안전기술기준이 적용되지 않았다. 사고 시에 사용후핵연료 방출 통로를 통해, 증기발생기 배관을 통해 방사성물질이 주위 환경으로 나가는 것을 막는 시설이 유일하게 없는 원전이다. 중수로의 종주국인 캐나다에서는 월성1호기와 동일 모델인 젠틸리 2호기 수명연장을 위해서는 4조원의 설비 개선비용이 필요하다고 평가되자 수명연장을 포기했다. 월성1호기는 압력관 교체 등에 5600억원을 들였을 뿐이다. 최신 안전기술기준을 적용하지 않으면서 최소한의 설비 개선만으로 안전성을 보장하기는 힘들다. 월성1호기 스트레스 테스트 민간검증단은 32개의 개선사항이 반영되지 않으면 안전성 보장이 힘들다고 했지만 원자력안전전문위원회는 개선사항에 동의하지만 수명연장 후에 중장기적으로 개선해 나가면 된다는 입장이다. 개선사항이 반영되지 않은 원전의 안전성 확보가 어떻게 가능할까. 게다가 월성1호기는 가동할수록 손해 나는 원전이다. 2009년 수명연장을 신청할 당시에는 7000억원의 설비개선비용을 투자해 10년을 가동하면 604억원의 이익이 발생한다고 전력연구원이 평가했다. 하지만 안전성 심사는 사업자인 한국수력원자력㈜의 예상과 달리 5년이 걸렸다. 가동 기간이 8년 이하로 줄어들면서 국회예산처를 비롯해 여러 곳에서 최소 1462억원에서 최대 5600억원 손해를 본다고 평가했다. 민간기업이라면 벌써 폐쇄를 결정했을 원전이다. 월성1호기는 우리나라 원전 안전과 투명성 평가의 시금석이다. 안전성 자료도 비공개, 경제성 자료도 비공개, 안전성 심사과정도 비공개다. 이러고도 원자력안전위원회가 월성원전 1호기 수명연장이 안전하고 경제적이라고 결정할 수 있을까. 자료부터 공개하고 안전성, 경제성을 처음부터 다시 확인해야 한다.

　경희대는 이 학교 치의학전문대학원 악안면생체공학교실 이상천 교수팀이 한국과학기술연구원 권익찬 박사팀과 함께 암을 진단과 동시에 치료할 수 있는 나노입자 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 　연구팀이 개발한 나노입자는 암 조직 근처에서 기체 거품을 만들어내는 동시에 항암제를 방출하는 탄산칼슘 성분으로 구성돼 있다. 기체 거품은 초음파 조영제 역할을 해 진단을 가능하게 하고, 항암제는 암 조직을 제거하는 약물이다. 　현재 상용화된 기체 거품은 크기가 커 암 조직 속으로 침투하기가 어려웠는데, 이 연구 결과를 적용하면 초음파 조영이 필요한 다양한 암 진단과 치료에 적용할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 　이상천 교수는 “다양한 암과 염증 질환의 진단 및 치료 효율을 높일 수 있는 중요한 기초 기술”이라고 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 결과는 미국화학회가 발간하는 나노 분야 국제 학술지(ACS Nano) 1월 온라인판에 실렸다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

서울 은평구청 뒤쪽에 오랫동안 방치돼 있던 구유지에 대학생 공공기숙사가 들어선다. 구는 땅만 제공하고 기숙사 건립은 ‘위탁 개발’ 방식으로 진행된다. 은평구는 구청 뒤쪽 옛 골프연습장 부지(녹번동 86)에 자치단체 처음으로 ‘공유재산 위탁개발’ 사업방식으로 ‘대학생 공공기숙사 건립’ 사업을 추진한다고 4일 밝혔다. 버려진 땅을 이용, 지방출신 서울 거주 대학생들의 주거 복지 향상에 나선 것이다. 위탁개발 방식은 은평구가 사업시행 주체인 다른 자치단체와 위·수탁 계약을 체결, 건립비 등을 조달·건립한 후 소요 비용을 사후 정산하는 방식이다. 구 관계자는 ”공유지 위탁개발 사업으로 건립되는 은평구 ‘대학생 공공기숙사’는 지난해 하반기 한국사학진흥재단이 지은 첫 대학생연합기숙사 ‘홍제동 행복기숙사’와 수용 규모(500명)는 비슷하지만, 훨씬 편리하고 학생들이 필요한 인터넷 등 각종 인프라를 갖출 예정”이라고 말했다. 이를 통해 구는 미활용 공유재산의 가치를 높이고 지역사회 발전과 지역 청년들의 주거 복지를 향상시키는 성과를 올릴 수 있게 됐다. 또 사업에 나설 자치단체는 쾌적한 주거환경, 통학거리, 최소 투자비용 등 최적의 여건과 입지에 재경 ‘대학생공공기숙사’로 지방출신 서울 거주 대학생들의 주거 복지 향상은 물론 부모들의 부담을 덜어준다. 정부의 국정 과제 중 하나인 대학생 주거복지 향상 사업에 적극 나섬으로써 앞으로 각종 국책 사업에 우위를 점할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 김우영 은평구청장은 ”한국자산관리공사와의 업무협약(MOU)을 통해 이번 사업이 성공적으로 추진된다면 광역시·도·자치구 간의 장벽을 허문 창의적 상생협력 사업의 롤모델이 될 것”이라면서 “앞으로 다양한 방면에서 다른 자치단체 협력 사업을 추진하겠다”고 말했다. 한준규 기자 hihi@seoul.co.kr

대한항공이 티켓몬스터, 위메프, 쿠팡 등 소셜커머스 업체에 제주행 저가 항공권을 공급하고 있다. 그동안 소량의 항공권을 소셜커머스 업체에 제공한 적은 있지만 이번처럼 수만장의 항공권을 내놓은 것은 처음이다. 3일 소셜커머스 업계에 따르면 대한항공은 지난달 말부터 이 업체들에 제주행 항공권을 공급하고 있다. 소셜커머스 업체를 한번에 한 곳씩 선정해 3~4일 정도씩 판매하고 다른 업체로 옮기는 방식이다. 가격은 서울~제주 편도 3만원대, 지방항공은 지역에 따라 편도 2만 5000원대에서 5만 7000원대 등으로 나눠졌다. 지난주 판매에 들어갔던 티몬은 모두 2만장가량의 항공권을, 쿠팡과 위메프는 각각 1만장 이상을 판매해 소비자들로부터 호응을 얻고 있다. 소셜커머스와 여행업계에서는 그동안 대한항공이 소셜커머스에 물량 제공을 꺼려 왔던 점에서 이번 항공권 대량 방출이 이른바 ‘땅콩 회항’ 사태 이후 이미지 악화에 따른 대한항공 이용률 감소와 무관하지 않은 것으로 보고 있다. 인천공항공사와 한국공항공사 통계에 따르면 대한항공의 지난해 12월 국내선 이용객은 전년 동기 대비 6.6% 감소한 반면 경쟁사인 아시아나항공은 13.2% 늘어난 것으로 나타났다. 김진아 기자 jin@seoul.co.kr

배우 하석진이 광고에서 코믹 이미지로 변신해 화제를 모으고 있다. MBC주말드라마 ‘전설의 마녀’에서 ‘훈남 빵선생님’으로 안방을 뜨겁게 달구고 있는 배우 하석진이 의자전문 브랜드 디비케이의 듀오텍스 광고에서 말끔한 이미지를 벗고 코믹 연기를 선보였다. 직장 내에서 벌어지는 일상적인 상황들을 의자에 앉으면 다 해결된다는 판타지로 풀어낸 이 광고에서 하석진은 배우 강성진과 함께 각각 하대리, 강과장으로 분해 찰떡궁합연기를 선보인다. 지난 30일 유튜브를 통해 선보인 ‘듀오백 듀오텍스’ 광고는 하석진의 익살스러운 표정 연기과 코믹한 상황 설정으로 4일 만에 동영상 조회수 70만회를 돌파하며 인기를 끌고 있다. 광고를 본 네티즌들은 “하석진 광고 빵터지네”, “하석진에게 이런 면이”, “기승전듀오텍스”, “억지 같지만 묘하게 설득력 있어”라며 뜨거운 반응을 보였다. 특히 이번 광고는 ‘하루를 의자로 시작해 의자로 마치는 직장인에게 바친다’라는 부제로 기획된 만큼 많은 직장인들에게 공감을 사고 있다. 하석진 듀오텍스 유튜브 영상 보기 ☞ http://youtu.be/Hogp3lGAklE 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

-70억 년 후 태양의 운명 앞으로 70억 년 후 우리 태양이 맞을 최후의 모습을 그대로 보여주는 별의 이미지가 발표되어 비상한 관심을 모으고 있다고 영국 일간 데일리메일이 3일(현지시간) 보도했다. 별들도 태어나서 살다가 죽은 것은 인간과 다를 바가 없지만, 그 임종의 모습이 다 같지는 않다. 무엇이 별들의 운명을 결정하는가? 바로 덩치다. 즉, 별의 질량이 그 별의 운명을 경정짓는 것이다. 태양보다 수십 배 큰 별은 장렬한 폭발로 그 삶을 마감한다. 초신성 폭발이다. 반면, 태양 같은 작은 별들은 비교적 조용히 생을 마감한다. 별이 핵융합으로 중심핵에 있던 수소가 바닥나면 핵융합의 불길은 그 외곽으로 옮겨가고, 별의 바깥층이 크게 가열되어 팽창하기 시작하는데, 이때 별의 표면온도가 떨어져 붉은색을 띠게 된다. 이른바 적색거성이 되는 것이다. 그리고 별의 표면층이 중력을 벗어나 우주공간으로 탈출하기 시작하고, 별 속에서 진행되던 핵융합이 멈춤에 따라 별은 스스로의 중력을 지탱하지 못하고 수축하기 시작한다. 태양 정도 크기의 별은 대략 지구 정도의 크기까지 줄어든다. 이렇게 지구 크기로 줄어든 별은 작지만 매우 온도가 높은 백색왜성이 되고, 우주공간으로 탈출한 별의 외곽층은 밝게 빛나는 성운이 된다. 바로 위와 같은 행성상 성운이다. 하지만, 행성하고는 아무 관련이 없다. 옛날 작은 망원경으로 보았을 때 행성처럼 둥근 모양으로 보여 붙인 이름일 뿐이다. '목성의 유령'도 그런 백색왜성의 하나다. 위의 이미지가 보여주듯이 지금 이 백색왜성에서 일어나고 있는 일들은 70억 년 후 우리 태양이 맞을 운명을 그대로 보여주는 것이다. 목성의 유령이라는 이름은 이 행성상 성운의 크기가 밤하늘에서 보는 목성과 거의 같기 때문에 붙여진 것이다. 거품 안쪽을 채우고 있는 푸른빛은 뜨거운 가스로부터 방출되는 X-선으로, 2백만 도에 달하는 고온이다. 이 같은 고온은 초속 2천km가 넘는 항성풍이 가스 고리에 부딪쳐 만들어지는 것이다. 이미지는 안쪽 고리 가장자리의 가스가 빠르게 흩어지면서 바깥 가스 고리를 만들고 있음을 보여준다. 아래 위로 두 붉은 가스 뭉치를 달고 있는 이 두 가스 고리는 차가운 가스를 품고 있는 주머니로, 초록색으로 보이는 것은 질소 분자가 내는 빛 때문이다. '목성의 유령'은 지구로부터 3,000 광년 떨어진 큰물뱀자리에 있다. 앞으로 70억 년 후면 수소를 다 태운 우리 태양도 바깥껍질이 떨어져나가 이와 비슷한 행성상 성운을 만들 것이고, 나머지 중심부분은 수축하여 지구 크기의 백색왜성이 될 것이다. 그때가 되면 수성과 금성은 부풀어오른 태양 적색거성의 불길 속으로 들어가게 될 것이고, 지구는 바다와 대기가 증발하여 우주공간으로 날아가고 지각은 녹아내릴 것이다. 그리고 태양의 행성상 성운은 나선성운과 같은 아름다운 우주 쇼를 펼치다가 몇만 년 후면 완전히 소멸할 것이다. 하지만 걱정할 필요는 없다. 이런 일은 몇십억 년 후에나 일어날 테니까. 하지만 여러분은 지금 태양의 70억 년 후 운명을 본 것이나 진배없다. 우주의 법칙은 냉엄하니까. 그러니 오늘 지구가 티끌처럼 날려 사라진다 해도 내일 우주에는 아무 변화도 없을 것이다. 철학자들은 이를 천지불인(天地不仁)이라 한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지금으로부터 5년 전인 지난 2010년 2월 미 항공우주국(NASA)의 태양관측위성이 우주로 발사됐다. 바로 역대 최초로 태양이 방출하는 자기장과 극(極)자외선을 관측하는 태양활동관측위성 SDO(solar dynamics observatory)다. 그간 수많은 사진을 찍어 지구로 전송하던 SDO가 지난 19일(이하 미 동부 현지시간) 1억 번 째 '작품'을 촬영해 관심을 끌고있다. 기념비적인 업적을 달성한 SDO는 장착된 네 개의 망원경으로 미국 상공 3만 6000km 고도의 정지궤도에서 10개의 다른 종류의 파장을 이용해 태양을 촬영한다. NASA 측이 선정한 SDO 촬영작 중 베스트 7을 정리해봤다. 1. 1억번 째 사진 지난 19일 촬영된 SDO가 1억 번째 기념작 / 2015년 1월 19일. 2. 태양 속 노인 태양의 활동 모습이 마치 노인 얼굴 처럼 보이는 장면 / 2010년 12월 3. 플라즈마의 기둥 태양 표면에서 플라즈마(plasma)가 마치 기둥처럼 뿜어져 나오는 장면 / 2011년 2월 4. 혜성의 흔적 태양 주위를 스쳐가는 혜성 러브조이(Lovejoy)의 ‘타임 랩스'(time lapse) 사진 / 2011년 12월 5. 태양을 공전하는 금성 태양과 함께 포착된 금성의 이동 모습을 합성한 사진 / 2012년 6월 6. 태양을 품은 달 달이 태양을 가린 모습. SDO와 태양 사이에 달이 위치하면서 이같은 사진이 종종 촬영된다 / 2014년 11월 7. 컬러풀 태양태양의 각기 다른 극단적인 자외선 파장을 알기 쉽게 색깔로 구분한 합성 사진 박종익 기자 pji@seoul.co.kr