인류의 호기심 해결을 위해 머나먼 붉은 땅에서 탐사를 진행 중인 화성탐사로봇 큐리오시티(Curiosity)가 새로운 셀카 사진을 지구로 보내왔다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 '글렌 이티브'(Glen Etive)라고 명명된 지역에서 촬영한 셀카를 홈페이지에 공개했다. 지난 11일, 큐리오시티가 화성에 착륙한 지 2553솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)에 촬영한 이 셀카는 탐사로봇의 모습은 물론 탐사 지역 전경도 담고있다. 큐리오시티 뒤쪽으로 약 300m 떨어진 곳에는 거의 1년 전에 출발했던 베라 루빈 능선이 위치해 있으며 그 능선 너머에는 게일 크레이터의 바닥이 자리잡고 있다. 특히 이 셀카 사진에는 큐리오시티가 열심히 일한 흔적이 고스란히 담겨있다.사진 상으로 큐리오시티 왼쪽 아래 바닥을 보면 작은 구멍 2개가 나란히 뚫려있는데 각각의 이름은 글렌 이티브 1, 2다. 이처럼 큐리오시티는 화성 표면의 구멍을 뚫어 암석 표본을 분말화한 뒤 유기물을 찾아낼 수 있는 화성표본분석 장비인 SAM(Sample Analysis at Mars)으로 분석한다. 미니 실험실 격인 SAM에 화성 토양을 담아 성분을 분석해 지구로 전송하는 것이 임무인 것. NASA 측은 "글렌 이티브 지역은 큐리오시티를 화성에 보내기 전 부터 꼭 탐사하고 싶었던 곳"이라면서 "SAM의 데이터는 매우 복잡하고 해석하는데 시간이 걸려 결과는 내년에나 알 수 있을 것"이라고 전망했다. 그렇다면 큐리오시티는 왜 셀카를 찍고 또 누가 대신 찍어준 것 같은 사진을 남길 수 있을까? 정답은 간단하다. 큐리오시티는 팔 끝에 달린 소형카메라 ‘MAHLI’(Mars Hand Lens Imager)로 사진을 촬영하는데 화각이 좁아 한번에 찍을 수 없다면 여러 번 나눠 찍으면 된다. 이번에 공개된 사진은 총 57장의 이미지를 합성한 것으로 최종적으로 팔의 모습은 보이지 않게 지우면 이처럼 완벽한 셀카가 된다. 물론 큐리오시티가 머나먼 화성에 ‘인증샷’ 찍으러 간 것은 아니다. NASA 측은 정기적으로 셀카사진을 업데이트하며 큐리오시티의 몸 상태와 주변 환경을 파악한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 주위에서도 쉽게 볼 법한 다양한 모양의 조약돌이 널려있는 이곳은 어디일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 탐사로봇 큐리오시티가 촬영한 화성 표면에서 촬영한 돌 사진을 홈페이지에 공개했다. 마치 지구 강바닥에 놓여있는 것으로 착각할 만큼 화성의 돌도 지구의 것과 매우 유사하다. 다만 작은 바위의 경우 색상이 지구에 비해 다소 창백해 보인다는 것이 NASA의 설명. 특히 사진 속에는 흔한 돌 사이에 공처럼 거의 완벽한 구형(球形)으로 보이는 작은 돌들도 보인다. 마치 누군가 인위적으로 만들어 놓은 듯한 모습 때문에 이 돌은 한때 소위 외계인을 믿는 사람들에게는 좋은 '떡밥'이 되기도 했다. 전문가들이 '블루베리'라 부르는 이 돌은 자연 현상이 만들어 낸 결과물이다. 암석 내부에 수분이 결집되고 바깥으로 잔잔한 바람과 자연적인 과정을 통해 침식되며 형성된 것. 곧 이 지역에 오래 전 물이 있었을 가능성을 추측할 수 있는 대목이다.NASA 측은 "이 이미지는 지난 24일 큐리오시티의 팔 끝에 달린 소형카메라 ‘MAHLI’(Mars Hand Lens Imager)로 촬영한 것"이라며 "지구와 화성은 머나먼 거리지만 매우 유사하다는 것을 보여준다"고 밝혔다. 　 한편 지난 2012년 8월 화성에 생명체가 있는지 호기심 해결을 위해 게일 크레이터 부근에 착륙한 큐리오시티는 7년 차인 올해에도 왕성한 탐사를 이어가고 있다. 큐리오시티는 현재 지난 1년 간 탐사해 온 베라 루빈 능선(Vera Rubin Ridge)을 벗어나 남쪽 지역인 클레이-베어링 유닛(clay-bearing unit)이라는 장소로 이동 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 화성무인탐사선인 큐리오시티가 찍은 화성의 전경이 파노라마로 재탄생했다. 현지 시간으로 지난 8일 NASA의 제트추진연구소(Jet Propulsion Laboratory, JPL)가 공개한 영상 속 장소는 큐리오시티가 지난 1년 간 구멍을 뚫으며 탐사를 이어온 베라 루빈 능선(Vera Rubin Ridge) 및 샤프산 등지다. 마우스를 직접 움직여 화성의 모습을 360도로 확인 가능한 이 영상에서는 큐리오시티가 베라 루빈 능선에 작업한 구멍의 고화질 이미지도 확인할 수 있다. 뿐만 아니라 베라 루빈 능선을 지나 이보다 남쪽 지역인 새 탐사지 클레이-베어링 유닛(clay-bearing unit) 지역의 모습도 볼 수 있다. 현재 큐리오시티는 이 지역에 머물며 탐사를 이어가고 있다. 클레이-베어링 유닛 지역의 탐사는 과학자들이 화성 샤프산의 낮은 층을 형성하는데 영향을 미친 고대 호수 및 토양 광물 구성을 알아내는데 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 이번 영상에서는 화성의 하늘과 큐리오시티의 모습은 확인할 수 없지만, 붉은색을 띠는 화성의 토양뿐만 아니라 멀리 보이는 화성의 산까지 한 눈에 볼 수 있어 신비로운 느낌을 준다. 연구를 이끈 아비게일 프래만 제트추진연구소 연구원은 “이번 영상은 큐리오시티가 지난해 12월 19일 보내온 자료를 파노라마로 엮어 제작한 것”이라며 “큐리오시티의 여정은 우리가 화성을 이해하는데 필요한 모든 요소들을 파악하는데 도움을 준다”고 설명했다. 한편 큐리오시티는 2012년 8월 화성 생명체 탐사를 위해 게일 크레이터 부근에 착륙했으며, 하루 200여m 움직이며 탐사를 이어가고 있다. 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

화성의 기념비적인 업적을 남긴 오퍼튜니티는 연락두절됐지만 '후배'는 오늘도 힘찬 탐사작업을 이어가고 있다. 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 화성탐사로봇 큐리오시티가 촬영한 셀카 사진을 홈페이지에 공개했다. 이 사진은 지난 15일, 화성시간으로 2291솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다) 촬영한 57장의 이미지를 합성해 만든 것으로 큐리오시티의 기기 상태와 주위 모습이 담겨있다. 특히 큐리오시티의 왼쪽 바닥에는 작은 구멍이 보이는데 이는 탐사로봇이 화성 표면에 남긴 19번째 드릴의 흔적이다. 이 사진이 의미있는 것은 새로운 탐사에 나서기 앞서 촬영했기 때문이다. 지난 1년 간 큐리오시티는 베라 루빈 능선(Vera Rubin Ridge)이라 불리는 지역에서 구멍을 뚫으며 탐사를 이어갔다. 현재 큐리오시티는 이보다 남쪽 지역인 클레이-베어링 유닛(clay-bearing unit)이라는 이름의 장소로 이동 중이다. NASA 측은 "큐리오시티의 새 탐사지역은 점토 광물이 풍부한 곳"이라면서 "화성 샤프산의 낮은 층을 형성하는데 도움을 준 고대 호수에 대한 더 많은 정보를 담고있을 것"이라고 밝혔다.지난 2012년 8월 화성에 생명체가 있는지 호기심 해결을 위해 게일 크레이터 부근에 착륙한 큐리오시티는 7년 차인 올해에도 왕성한 탐사를 이어가고 있다. 하루하루 일과는 웬만한 직장인보다 힘들다. 화성에 해가 뜨면 큐리오시티는 잠에서 깨어나 지구의 명령을 기다린다. 이어 명령이 하달되면 큐리오시티는 최대시속 35~110ｍ로 느릿느릿 움직여 지정된 장소로 이동한다. 지시받은 곳에 도착하면 카메라로 주변을 찍고 표면에 작은 구멍도 뚫고 레이저를 쏴 암석의 성분도 파악한다. 이렇게 얻어진 정보는 화성시간으로 오후 5시 자신의 하늘 위를 도는 NASA 위성에 전송한다. 이같은 탐사과정을 통해 그간 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다. 그러나 15년 전 화성에 착륙해 진정한 ‘연장근무’가 무엇인지 보여 준 탐사로봇 오퍼튜니티는 강력한 모래폭풍 탓에 지난해 6월 10일을 마지막으로 지구와의 연락이 끊겨 사실상 사망선고가 내려진 상태다.오퍼튜니티는 태양전지판으로 전원을 공급받는데, 이 태양광 패널에 모래가 쌓여 배터리를 충전할 수 없게 되자 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어갔기 때문이다. 다행히 큐리오시티는 태양전지판이 아닌 핵에너지 배터리인 플루토늄으로부터 동력을 얻기 때문에 사진을 찍고 전송하는 데 큰 무리가 없다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

중력법칙 위배된 별의 움직임에 영향 20년 전 다마 실험팀 ‘윔프’ 발견 주장 양양 지하 실험서 반박할 자료 찾아내“푸른 하늘 은하수, 하얀 쪽배에….” 빛 공해 없는 야외로 나가 밤하늘을 쳐다보면 하늘을 가로지르는 아름다운 은하수와 수많은 별들이 눈으로 쏟아져 들어온다. 수조개에 이르는 별과 행성들이 우주를 가득 채우고 있는 것 같지만 우리 눈에 보이는 ‘일반 물질’은 4~5% 정도에 불과하고 나머지 96%가량은 암흑에너지와 암흑물질로 가득 차 있다. 암흑에너지와 암흑물질은 보이지도 않고 만져질 수도 없지만 우주 곳곳에 퍼져 있는 수수께끼 같은 존재다. 암흑물질 존재 가능성은 1933년 프리츠 츠비키 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 처음 제기했지만 학계의 관심을 받지 못했다. 그러다가 1950년대 말 미국 천문학자 베라 쿠퍼 루빈 박사가 은하 안쪽 별의 회전속도를 측정한 결과를 발표하면서 다시 주목받게 됐다.루빈 박사는 은하를 이루는 별들은 은하 중심을 공전하고 있는데 기존 중력법칙에 따르면 별들의 속도는 중심에서 멀어질수록 느려져야 하지만 은하 중심쪽 별들과 바깥쪽 별들의 속도가 거의 같다는 사실을 발견했다. 일부 과학자들은 중력법칙을 수정해 이런 현상을 설명하려고 했지만 모두 실패했다. 중력법칙을 수정하기 위해서는 기존 중력법칙이 부분적으로라도 틀렸음을 보여야 하는데 그런 증거를 찾지 못했기 때문이다. 결국 새로운 물질의 존재를 가정할 수밖에 없었는데 그것이 바로 암흑물질과 암흑에너지이다.1995년 이탈리아 그랑사소 입자물리연구소를 중심으로 한 국제공동연구팀이 지하실험실에 설치한 검출기로 암흑물질을 탐색하는 ‘다마’(DAMA) 실험을 시작했다. 암흑물질의 발견은, 다마연구팀이 1998년 계절별로 변하는 신호를 발견해 이를 암흑물질의 후보입자 중 하나인 낮은 질량의 ‘윔프’(WIMP)를 발견했다고 주장한 것이 유일하다. 지구가 공전궤도를 지나면서 서로 다른 암흑물질 지역을 통과해 신호가 달라진다는 주장이다. 20년이 지난 지금까지도 세계 각국의 연구자들이 다마실험팀이 측정한 에너지 범위에서 윔프신호를 발견하지 못해 암흑물질을 실제로 찾은 것이냐에 대한 논란은 계속되고 있다. 이 같은 상황에서 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단을 주축으로 한 미국, 브라질, 인도네시아, 영국, 일본, 캐나다 연구진으로 구성된 ‘코사인100’ 국제공동연구팀이 다마실험팀의 발견을 반박할 수 있는 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6일자에 발표했다. 코사인100 연구팀은 2016년부터 강원도 양양에 있는 지하 700m 깊이의 실험실에서 다마팀의 결과를 검증하는 실험을 시작했다. ‘코사인100 실험’이라고 이름 붙여진 이 실험은 고순도의 결정에 암흑물질이 부딪혔을 때 빛을 낸다는 점에 착안해 암흑물질 존재를 규명하는 것이다. 그 결과 다마팀이 발견한 신호가 암흑물질 때문이 아닐 가능성이 높다는 데이터를 찾은 것이다. 이현수 IBS 지하실험연구단 부연구단장은 “이탈리아 다마실험을 완벽히 재현할 검출기를 자체 개발해 독립적 실험을 통해 데이터를 얻었다는 데 학계가 주목하고 있다”며 “암흑물질의 발견은 물리학계에 크게 영향을 미칠 놀라운 사건이니 만큼 추가적인 데이터를 확보해 5년 내에 다마팀의 주장을 완벽하게 확인할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

머나먼 붉은 행성에서 탐사를 이어가고 있는 큐리오시티가 촬영한 새로운 영상이 공개됐다. 지난 7일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 화성탐사로봇 큐리오시티가 촬영한 360도 파노라마 영상을 공개했다. 마치 화성 땅 위에 서 있는듯 현지의 모습이 생생히 보이는 이 영상은 지난달 9일 큐리오시티가 촬영한 것이다. 현재 큐리오시티가 있는 위치는 베라 루빈 능선(Vera Rubin Ridge)으로 이곳에서 탐사로봇은 땅에 구멍을 뚫어 성분을 분석하는 임무를 수행 중이다. 영상을 보면 최근 화성을 강타한 모래폭풍은 잠잠해졌으나 여전히 하늘은 우울한 암갈색이다. 또 큐리오시티의 시야에는 저멀리 최종 목적지인 샤프산이 보이고 '발' 밑에는 스토어(Stoer)라 불리는 현재 뚫고있는 드릴 지점이 눈에 들어온다. 특히 큐리오시티의 동체 위에 쌓여있는 흙먼지의 모습도 인상적이다. NASA 측은 "최근 큐리오시티가 이 지역 표면에 두 차례 구멍 뚫기을 시도했으나 단단한 바위를 만나 실패했다"면서 "다행히 부드러운 표면의 스토어를 뚫는데 성공했다"고 밝혔다. 이어 "성분 분석 결과가 나오면 베라 루빈 능선 지역이 왜 침식에 강한 지 이유가 밝혀질 것"이라고 덧붙였다.　 　 　 　 이처럼 큐리오시티가 왕성하게 탐사를 이어가고 있는 반면 오래 전부터 화성 땅을 누벼온 또다른 NASA의 탐사로봇 오퍼튜니티는 여전히 연락두절 상태다. 화성 땅에서 14년 째 탐사를 이어온 오퍼튜니티는 5월 말 부터 화성에 불어온 거대한 모래폭풍을 만나 생존투쟁에 들어갔다. 화성의 4분의 1 가량을 휘감은 이 모래폭풍 탓에 오퍼튜니티는 지난 6월 10일 통제센터에 마지막 신호를 보낸 후 연락이 끊겼다. 모래폭풍으로 태양빛이 차단돼 에너지원이 사라지자 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어간 것이다. 반면 '후배’인 큐리오시티는 흔히 원자력 전지로 알려진 RTG(radioisotope thermoelectric generator)를 사용하고 있어 먼지가 하늘을 가려도 탐사에는 지장이 없다. 　 지난 2012년 8월 화성에 생명체가 있는지 조사하기 위해 게일 크레이터 부근에 내려앉은 큐리오시티는 소형차만한 크기로 하루 200여m 움직이며 탐사를 이어오고 있다. 그간 큐리오시티는 화성의 지질과 토양을 분석해 메탄 등 유기물 분석자료를 확보하고 미생물이 살만한 조건인지를 조사해 왔다. 실제로 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아무것도 보이지 않고 만져지지 않지만 어떤 존재가 강하게 느껴진다면 그것은 있는 것일까, 없는 것일까.빛 공해가 없는 시골에서 맑은 밤하늘을 바라보면 수많은 별들이 눈 안으로 한가득 쏟아져 들어온다. 그런데 공기가 없는 우주에서 별과 별 사이는 무엇으로 채워져 있을까. 실제 우주에는 있는 듯 없는 듯한 유령 같은 존재가 별과 별 사이를 가득 채우고 있다. 밤하늘의 별처럼 우주에서 우리 눈에 보이는 ‘일반 물질’은 약 4~5% 정도에 불과하고 나머지 95~96%는 베일에 감춰진 수수께끼 같은 존재인 암흑물질과 암흑에너지로 채워져 있다. 암흑물질의 존재 가능성은 1933년 프리츠 츠비키(1898~1974) 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 처음 제기했다. 츠비키의 주장은 당시 과학자들에게 무시돼 20년 이상 잠들어 있다가 1950년대 말 미국의 천문학자 베라 쿠퍼 루빈 박사가 애리조나 키트피크 천문대에서 은하 내부 별의 회전속도를 측정한 결과를 발표하면서 재조명됐다.은하를 이루고 있는 별들은 은하 중심을 공전하고 있는데 기존 중력 법칙에 따르면 별들의 속도가 중심에서 멀어질수록 느려져야 한다. 그런데 루빈 박사의 관측에 따르면 은하 중심부 별들과 바깥쪽 별들의 속도가 거의 같았다. 일부 과학자들은 중력 법칙을 수정해 이런 현상을 설명하려고 시도했으나 모두 실패했다. 중력 법칙을 수정하기 위해서는 기존 중력 법칙이 부분적으로라도 틀렸다는 증거가 있어야 하는데 그런 증거를 찾지 못했기 때문이다. 결국 새로운 물질의 존재를 가정할 수밖에 없었다. 그것이 바로 암흑물질과 암흑에너지다. 레이저 간섭계 중력파 관측소(라이고) 연구단이 2016년 2월 중력파 관측 성공을 선언함으로써 알베르트 아인슈타인이 1915년 발표한 일반상대성이론이 예측한 현상 중 마지막까지 남아 있던 숙제가 풀렸다. 중력파 발견 이후 과학계는 암흑물질과 암흑에너지 탐색을 위한 실험에 박차를 가하고 있다. 2012년 ‘신의 입자’라고 불리는 힉스입자를 발견한 유럽핵입자물리연구소(CERN)도 향후 연구 대상으로 암흑물질을 지목했다. 지난 3일 이탈리아 국립핵물리연구소 산하 프라스카티 국립실험실은 암흑물질 탐색을 위한 ‘파드메’(PADME) 실험을 시작했다고 밝혔다. ‘파드메’ 실험은 ‘양전자 소멸을 통한 암흑물질 실험’의 준말이다. 연구팀은 암흑물질이 현재 물리학에서 통용되고 있는 4가지 힘인 중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력이 아닌 ‘제5의 힘’에 민감하게 작용할 것이라는 가설에서 실험을 시작했다. 제5의 힘은 ‘암흑광자’(Dark photon)에 의해 전달된다. 그렇기 때문에 암흑광자를 찾게 되면 암흑물질의 존재를 간접적으로 파악할 수 있다는 설명이다. 암흑물질의 직접 검출이 쉽지 않기 때문에 암흑물질들 사이의 힘을 매개하는 물질을 찾는 것으로 전략을 바꾼 것이라 할 수 있다. 이탈리아 사피엔자대 마우로 라지 박사는 “현대 과학으로도 우주의 90% 이상이 어떤 것으로 구성돼 있는지 정확하게 모른다”며 “우주의 90%를 좌우하는 제5의 힘을 발견한다면 우주를 보는 관점을 완전히 바꿔야 할 것”이라고 설명했다. 국내에서도 암흑물질 검출을 위해 분주하게 움직이고 있다. 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단은 암흑물질의 유력 후보로 알려진 중성미자 연구를 위해 강원도 정선 신동읍 한덕철광 부지 일대 지하 1100m 깊이에 2000㎡ 규모의 실험공간을 건설 중이다. 지하실험연구단은 ‘약하게 상호작용하는 무거운 입자’라는 뜻의 암흑물질인 ‘윔프’의 신호를 찾기 위해 강원도 양양 양수발전소 지하 700m에서 윔프 검출 실험도 진행 중이다. IBS 지하실험연구단 관계자는 “지하 깊숙이 들어갈수록 실험에 방해가 되는 물질이 줄어 검출기 민감도가 높아지게 되고 그렇게 되면 우주의 비밀을 간직한 물질을 예상치 못하게 발견할 가능성도 커진다”고 말했다. IBS 액시온 및 극한상호작용연구단도 CERN과 함께 또 다른 암흑물질 후보인 액시온 검출을 위한 공동 연구를 진행하고 있다. 이들은 9테슬라(자기장 세기의 단위)급의 강력한 자석을 개발 중이다. 액시온은 강한 자기장을 만나면 빛을 내는 광자로 바뀐다고 예측되고 있어 9테슬라급 자석으로 태양에서 날아오는 액시온을 검출하겠다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화성 표면에서 발견된 납작하게 생긴 물체의 정체는 무엇일까? 지난 13일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)의 화성탐사로봇 큐리오시티 카메라에 흥미로운 물체가 포착돼 화제를 모았다. 실제 공개된 사진을 보면 베라 루빈 능선 인근에서 촬영된 흰색의 이 물체는 일반적인 돌이나 바위와 달리 납작하고 평평하다. 이에 NASA 과학자들은 큐리오시티가 지표면에 구멍을 뚫다가 불의의 사고로 생긴 파편이 아니냐는 우려가 제기됐다. 이는 곧 큐리오시티의 작동에 심각한 문제가 생길 수도 있다는 것을 의미하기 때문이다. 특히나 모래폭풍으로 2달 넘게 연락이 두절된 또다른 화성탐사로봇 오퍼튜니티 때문에 걱정이 많은 NASA 입장에서는 그야말로 설상가상의 심정이었다. 그러나 미지의 물체에 대한 정체는 곧 밝혀졌다. NASA 측 관계자는 "쳄캠으로 분석한 결과 이 물체는 바위에서 떨어져 나온 조각으로 판명됐다"면서 "오늘밤 발 뻗고 편히 잘 수 있을 것 같다"고 밝혔다. 큐리오시티에 장착된 쳄캠(Chemcam)은 화학카메라 분광기로, 이를 통해 과학자들은 암석의 성분을 분석할 수 있다. 한편 현재 엔데버 크레이터에서 14년 째 탐사를 이어가고 있는 오퍼튜니티는 지난 6월 10일 NASA 통제센터에 마지막 신호를 보낸 후 연락이 끊겼다. 5월 말 부터 화성에 불어닥친 모래폭풍으로 태양빛이 차단돼 에너지원이 사라지자 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어간 것이다. 이에반해 ‘후배’인 큐리오시티는 흔히 원자력 전지로 알려진 RTG(radioisotope thermoelectric generator)를 사용하고 있어 여전히 왕성한 탐사를 이어가고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2017년 정유년(丁酉年)이 시작됐다. 새해를 맞아 우리나라의 장래를 짊어지고 있는 젊은이들, 특히 과학자를 꿈꾸는 이들에게 과학 분야에서 조금 먼저 경험한 선배로서 한말씀을 드리고자 한다. 일반 독자들도 이런 젊은이들이 제대로 된 과학을 할 수 있는 환경을 만드는 데 여러 가지 도움을 줄 수 있도록 부탁을 드린다. 흔히 과학자가 되려면 몇 가지 자질이 있어야 한다고 생각하기 쉽다. 수학, 과학 ‘성적’에 대한 선입견이 대표적이다. 그러나 과학의 발전은 과거 어느 때보다 빠르고 지식의 양도 기하급수적으로 늘고 있기 때문에 여러 분야에 걸쳐 다양한 소양을 가진 사람이 새로운 분야를 개척하기 좋은 환경이 돼 있다. 부족한 소양이 있을 때는 다른 사람과의 협업으로 메꿀 수도 있다. 성공한 과학자들의 모습을 흉내 내려고 하면 자신이 가장 활발하게 활동하게 되는 20~30년 후에는 별로 쓰임이 없는 사람이 될 가능성이 있다. 또 현재 많은 사람들이 이미 활발하게 연구하는 분야에 관심을 가진다면 공부는 많이 하게 되겠지만 독창적인 새로운 결과를 얻을 수 없을 것이다. 연구 주제를 찾을 때 명심할 것은 많은 사람이 몰려 있는 분야의 반대쪽에서 자신의 주제를 찾아보려고 노력해야 한다는 것이다. 이를 위해서는 용기가 필요하다. 이런 용기의 버팀목이 되는 것은 관심 분야에 대한 열정이다. 열정은 크고 작은 난관을 헤쳐 나갈 수 있게 한다. 과학에 대한 호기심과 열정은 우리의 유전자 속에 깊이 있고 이를 통해 인류가 발전해 왔기 때문에 이에 대한 무한한 자부심을 가질 필요가 있다. 이 같은 열정을 포기하게 만드는 사회 환경이라면 시급히 개선해야 한다. 많은 사람이 연구하는 분야는 재정적 지원이 많아 논문을 쓰기도 쉬울 뿐만 아니라 쓴 논문이 다른 사람들에게 인용되기도 쉽다. 더군다나 현재 우리나라의 여러 평가 시스템에서는 논문 수를 강조하고 있다. 정부뿐만 아니라 대학에서도 마찬가지다. 문제는 이런 과정에서 진정한 선구자가 되려고 노력하는 연구자들이 도태되고 있다는 것이다. ‘패스트 팔로어’로만 가득 찬 연구 생태계가 됐다. 또 몇 개의 거대 연구단에서는 좋아하는 주제를 마음껏 연구토록 하겠다는 원래의 취지는 좋지만 결국 전체 연구생태계를 교란하고 있다. 연구비 독점도 그렇지만 더 심각한 것은 젊은 연구자들을 블랙홀처럼 빨아들이고 있다는 점이다. 자유롭게 자신의 독창성을 계발할 시기에 군중의 일원이 되는 시스템을 만들어 버린 것이다. 젊은 과학자는 자신만이 갖고 있는 고유의 전문성을 가질 수 있는 분야를 개척하는 기회를 가져야 한다. 이제는 우리 사회도 과학자들이 마음껏 연구할 수 있는 환경을 만들기 위해서는 모든 제도를 원점에서 따져 봐야 한다. 몇 가지 어려움이 있다는 이유로 개혁을 더이상 늦춰서는 안 된다. 지난 크리스마스 때 암흑물질의 존재에 대한 간접적 증거를 발견한 천문학자 베라 루빈이 별세했다. 1970년대에 은하계의 회전 속도를 꼼꼼히 관찰해 속도가 보이는 물질로는 설명이 되지 않는다는 것을 발견함으로써 보이지 않는 ‘암흑물질’이 필요하다는 것을 보인 것이다. 그는 프린스턴대학원에 입학하고 싶었지만 여성 차별 분위기로 다른 대학원에서 공부했다. 암흑물질이 물리학과 천문학에 미친 영향은 그 어느 것보다도 중요함에도 불구하고 노벨상을 받지 못했다. 그렇다고 그의 업적이 노벨상을 받은 그래핀, 청색 LED, 중성미자, 힉스 입자에 못 미친다고 이야기하는 과학자는 거의 없다. 과학에서 외부 평가는 완전히 과학적이고 객관적이지만은 않다. 그러나 사람들은 다 알고 있다. 끝으로 현재 우리 사회에서 쏠림 현상이 있는 연구 주제와 연구생태계에 쓴소리를 하는 필자의 이야기는 ‘통섭’이란 책으로 유명한 생물학자 에드워드 윌슨 하버드대 교수가 이미 2012년 ‘젊은 과학자에게 보내는 편지’에서 강조한 것들이다. 많은 사람이 있는 곳으로 가지 말고 ‘총소리 나는 반대 방향으로 진군하라’는 말이다.

12월 25일 크리스마스는 천문학과 깊은 관련이 있는 날처럼 보인다. 1642년 12월 25일에는 아이작 뉴턴이 태어났고, 올해 크리스마스에는 천문학계의 또 다른 영웅 베라 루빈이 노환으로 세상을 떠났다. 88세. 미국의 여성 천문학자 베라 루빈은 현대 우주론의 한 분야인 암흑물질 연구에 선구적인 업적을 남긴 과학자로, 그의 업적은 30년대 이후 주목받지 못하던 암흑물질 가설을 되살려 이론으로 나아가게 하는 데 중요한 계기가 되었다. 천문학 발달사에 큰 분수령을 이루는 암흑물질에 대한 최초의 예측은 스위스 출신 물리학자인 프리츠 츠비키 칼텍 교수가 1933년에 '정체불명의 물질이 우주의 대부분을 구성하고 있다'고 발표함으로써 세상에 알려지게 되었다. 우주 안에는 우리 눈에 보이는 물질보다 몇 배나 더 많은 암흑물질이 존재한다는 주장이었다. 우주론 역사상 가장 기이한 내용을 담고 있는 이 주장은 간단히 무시되었고, 세월과 함께 묻혀진 채 망각되었다. 오래 잊혀졌던 암흑물질을 다시 무대 위로 올린 주인공이 바로 베라 루빈이었다. 어린 시절부터 아버지의 도움으로 천문학의 매력에 빠진 루빈은 1948년 배서대학을 졸업한 후, 프린스턴대학원에서 천문학을 공부하고자 했다. 하지만 당시 이 대학원은 천문학 과정의 여성 입학을 허용하지 않아 그는 다른 대학원들에서 석·박사 과정을 마쳤다. 코널 대학에서는 리처드 파인만, 한스 베테 같은 거물들에게 배웠다. 츠비키로부터 한 세대가 지난 1962년, 베라 루빈은 1950년대 애리조나에 있는 키트피크 천문대에서 은하 내 별들의 회전 속도를 측정하면서 비정상적인 움직임을 발견했다. 은하 중심부에 가까운 별들이나 멀리 떨어진 별들의 공전속도가 거의 비슷하게 나타나고 있었다. 이것은 케플러의 법칙을 정면으로 거스르는 처사였다. 이 법칙에 따르면, 바깥쪽 별들의 속도가 당연히 한참 느린 것으로 나와야 한다. 태양 둘레를 도는 행성들만 보더라도 그렇다. 초당 공전속도를 보면, 수성은 47km, 지구는 30km, 해왕성은 수성의 10분의 1밖에 안되는 5km다. 만약 해왕성이 수성의 속도로 공전한다면 애시당초 태양계를 탈출하고 말았을 것이다. 그런데 은하는 왜 형태를 유지하고 있는가? 이미 한 세대 전 츠비키가 예언했던 것이었다. 그러나 루빈의 경우도 마찬가지로 학계에서 묵살당하고 말았다. 이번에는 여자라는 성(性)이 문제가 되었다. 당시 남녀차별은 천문학 동네의 뿌리 깊은 관습법이었다. 그러나 전세는 대역전되었다. 암흑물질 이론의 근거가 될 만한 관측 증거들이 잇달아 발견됨에 따라 현재는 암흑물질이 우리 우주의 운명을 결정할 거라는 데 반기를 드는 학자들은 거의 사라지고 말았다. 암흑물질의 존재를 가장 극적으로 증명한 것은 중력렌즈 현상의 발견이었다. 빛이 중력에 의해 휘어져 진행한다는 것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측되었고, 1919년 영국의 천문학자 에딩턴의 일식 관측으로 증명되었다. 질량이 큰 천체는 주위의 시공간을 구부러지게 해서 빛의 경로를 휘게 함으로써 렌즈와 같은 역할을 하는데, 이를 일컬어 중력렌즈 현상이라 한다. 이 중력렌즈를 통해 보면, 은하 뒤에 숨어 있는 별이나 은하의 상을 볼 수 있다. 결론적으로, 최신 성과가 말해주는 암흑물질의 현황은 다음과 같다. 우주 안에서 우리 눈에 보이는 은하나 별 등의 물질은 단 4%에 불과하고, 나머지 96%는 암흑물질과 암흑 에너지이다. 그중 암흑물질이 23%이고, 암흑 에너지는 73%를 차지한다. 이것은 어찌 보면 허블의 팽창 우주에 버금갈 만한 우주의 놀라운 현황일지도 모른다. 성차별에 시달리긴 했지만 루빈은 츠비키와는 달리 보상을 받았다. 그로부터 30년이 흐른 뒤인 1993년 빌 클린턴 대통령 시절에 ‘국가과학메달’을 받았으며, 이듬해인 1994년에는 암흑물질 연구에 관한 공로로 미국 천문학회가 주는 최고 상인 헨리 노리스 러셀(H-R그림표를 만든 천문학자) 상을 받았다. 그녀는 2000여 명의 과학자들이 모인 앞에서 수상 강연을 한 후, 엉뚱스럽게도 '은하수 히치하이커를 위한 안내서'라는 TV드라마 주제가를 불렀다고 한다. 그런데 재미있는 일은 그 많은 과학자들도 그녀의 노래에 맞춰 합창을 했다는 사실이다. 천문학 동네에서만 볼 수 있는 진풍경이리라. 우주를 바라보는 인류의 시각을 크게 바꾸어놓은 베라 루빈. 그녀가 그토록 사랑했던 우주로 돌아가 평화로이 영면하기를 기원한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지난 11일 ‘길가에 버려지다’ 1차 음원과 뮤직비디오가 공개된 데 이어 18일 2차 음원과 뮤직비디오가 공개됐다. ‘길가에 버려지다’는 작곡가 이규호와 가수 이승환이 공동 프로듀싱한 곡이다. 현재의 갈등과 앞으로 나아가야 할 방향을 담담한 어조로 이야기하는 동시에 슬픔을 이겨낼 희망을 전달하는 가사가 담겨 있는 것이 특징이다. ‘내 꿈에 날개가 돋아서 진실의 끝에 꽃이 필 수 있길’, ‘난 길을 잃고, 다시 길을 찾고’, ‘세상은 거꾸로 돌아가려 하고 고장난 시계는 눈치로 돌아가려 하네’ 등 가사가 눈길을 끈다. 1차 음원에서는 가수 이효리, 전인권, 기타리스트 노경보, 이상순 등이 참여해 화제가 됐다. 이날 공개된 2차 음원과 뮤직비디오에는 더 많은 사람들이 참여한 데 이어 CBS ‘씨리얼’(Cereal)이 뮤직비디오 제작에 나선 것으로 알려지면서 곡에 대한 관심이 더욱 쏠리고 있다. 음원은 포털사이트 다음을 통해 무료 다운받을 수 있다. 다음은 ‘길가에 버려지다’ 2차 음원 제작에 참여한 사람들의 명단. 건반 : 박용준, 황성제기타 : 이상순, 노경보, 김진규베이스 : 민재현드럼 : 최기웅기타솔로 : 신대철녹음 : 윤정오, 이종학믹스 : 윤정오마스터링 : 황병준작사 작곡 : 이규호편곡 : 박용준 노래 : 김광진, 김종완(NELL), 노경보(옥수사진관), 린, 배인혁(로맨틱펀치), 빌리어코스티, 선우정아, 스윗소로우, 옥상달빛, 윤덕원(브로콜리너마저), 윤도현, 이규호(kyo), 이승열, 장필순, 하동균, 한동준 합창 : 24hours, 강백수, 그레이프티, 김그레, 내 귀에 도청장치, 노브레인, 노승호(네미시스), 로큰롤라디오, 루빈, 리플렉스, 만쥬(만쥬한봉지), 백승서, 베베라쿤, 빈나(스토리텔러), 서광민(LAYBRICKS), 신가람(아름다운삶), 쌉(PinkFunniAde), 안녕바다, 안지(웨이스티드쟈니스), 옥수사진관, 유해진, 이성수(HarryBigButton), 전상규(Ynot?), 정해우(GroovyBirth), 조아라, 추승엽(악퉁), 코인클래식, 크라잉넛, 킹스턴루디스카, 트랜스픽션, 폰부스, 피아, 하상오(DeepGray), 헥스(바닐라시티) 사진=포털사이트 다음 ‘길가에 버려지다’ 뮤직비디오 캡처 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

지난 11일 ‘길가에 버려지다’ 1차 음원과 뮤직비디오가 공개된 데 이어 18일 2차 음원과 뮤직비디오가 공개됐다. ‘길가에 버려지다’는 작곡가 이규호와 가수 이승환이 공동 프로듀싱한 곡이다. 현재의 갈등과 앞으로 나아가야 할 방향을 담담한 어조로 이야기하는 동시에 슬픔을 이겨낼 희망을 전달하는 가사가 담겨 있는 것이 특징이다. ‘내 꿈에 날개가 돋아서 진실의 끝에 꽃이 필 수 있길’, ‘난 길을 잃고, 다시 길을 찾고’, ‘세상은 거꾸로 돌아가려 하고 고장난 시계는 눈치로 돌아가려 하네’ 등 가사가 눈길을 끈다. 1차 음원에서는 가수 이효리, 전인권, 기타리스트 노경보, 이상순 등이 참여해 화제가 됐다. 이날 공개된 2차 음원과 뮤직비디오에는 더 많은 사람들이 참여한 데 이어 CBS ‘씨리얼’(Cereal)이 뮤직비디오 제작에 나선 것으로 알려지면서 곡에 대한 관심이 더욱 쏠리고 있다. 음원은 포털사이트 다음을 통해 무료 다운받을 수 있다. 다음은 ‘길가에 버려지다’ 2차 음원 제작에 참여한 사람들의 명단. 건반 : 박용준, 황성제기타 : 이상순, 노경보, 김진규베이스 : 민재현드럼 : 최기웅기타솔로 : 신대철녹음 : 윤정오, 이종학믹스 : 윤정오마스터링 : 황병준작사 작곡 : 이규호편곡 : 박용준 노래 : 김광진, 김종완(NELL), 노경보(옥수사진관), 린, 배인혁(로맨틱펀치), 빌리어코스티, 선우정아, 스윗소로우, 옥상달빛, 윤덕원(브로콜리너마저), 윤도현, 이규호(kyo), 이승열, 장필순, 하동균, 한동준 합창 : 24hours, 강백수, 그레이프티, 김그레, 내 귀에 도청장치, 노브레인, 노승호(네미시스), 로큰롤라디오, 루빈, 리플렉스, 만쥬(만쥬한봉지), 백승서, 베베라쿤, 빈나(스토리텔러), 서광민(LAYBRICKS), 신가람(아름다운삶), 쌉(PinkFunniAde), 안녕바다, 안지(웨이스티드쟈니스), 옥수사진관, 유해진, 이성수(HarryBigButton), 전상규(Ynot?), 정해우(GroovyBirth), 조아라, 추승엽(악퉁), 코인클래식, 크라잉넛, 킹스턴루디스카, 트랜스픽션, 폰부스, 피아, 하상오(DeepGray), 헥스(바닐라시티) 사진=포털사이트 다음 ‘길가에 버려지다’ 뮤직비디오 캡처 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

2012년 유럽핵입자물리연구소(CERN)가 신의 입자로 불린 ‘힉스 입자’를 발견하고 지난해 9월과 12월 레이저간섭계 중력파 관측소(LIGO) 연구단이 중력파를 관측하면서, 세계 과학계의 오랜 의문이 하나둘 풀렸다. 힉스 입자로써 우주 탄생의 기초입자를 확인하고 현대물리학의 표준모형을 완성했다. 중력파는 1915년 알베르트 아인슈타인이 일반상대성이론을 발표하면서 예측한 현상 가운데 마지막까지 남아 있던 숙제였다. 시공간의 에너지 파장인 중력파를 확인하면서 블랙홀이나 중성자의 생성 같은 우주의 관측에 한 걸음 다가섰다. 이제 과학계가 눈을 돌린 곳은 암흑물질과 암흑에너지다. CERN은 힉스 입자를 발견한 뒤 향후 연구 대상으로 암흑물질을 지목했고, 최근 한국을 찾은 세계적인 입자물리학자인 리사 랜들 미국 하버드대 교수는 6600만년 전 공룡 대멸종의 주요 원인을 암흑물질로 꼽았다. 밤하늘의 별처럼 우주에서 우리 눈에 보이는 ‘일반 물질’은 4~5%에 불과할 뿐 나머지는 미스터리 물질인 암흑물질과 암흑에너지로 채워졌다고 과학계는 보고 있다. 암흑물질의 존재 가능성은 1933년 프리츠 츠비키(1898~1974) 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 가장 먼저 제기했다. 츠비키의 주장은 20여년 동안 잠들어 있다가 1950년대 말 미국의 천문학자 베라 쿠퍼 루빈 박사가 애리조나 키트피크 천문대에서 은하 내 별의 회전 속도를 측정한 결과를 발표하면서 다시금 과학자들의 주목을 받았다. 루빈 박사는 은하 중심부 주변을 공전하는 별들의 속도가 모두 같다는 것을 발견했다. 기존 중력법칙에 따르면 중심에서 멀어질수록 느려져야 하는데, 이 법칙에서 벗어난 것이다. 일부 과학자들은 중력법칙을 수정해 이런 현상을 설명하려고 했지만 기존 중력법칙이 틀렸다는 증거를 찾지 못했다. 결국 새로운 물질의 존재를 가정할 수밖에 없었다. 그것이 바로 암흑물질이다. 암흑물질 연구 초창기에 연구자들은 블랙홀이나, 전기적으로 중성이며 질량이 거의 0에 가까운 소립자인 중성미자, 별과 별 사이에 존재하는 성간물질 등으로 암흑물질을 설명하려고 했지만 그런 ‘마초’(MACHO·무거운 우주질량체)들과는 성격이 다르다는 사실을 알게 됐다. 암흑물질은 전자기적 상호작용을 하지 않고 빛을 내는 물질과도 반응하지 않기 때문에 관측이 매우 어려운 ‘베일 속 물질’이라고 할 수 있다. 그렇지만 과학자들은 윔프(WIMPs)와 액시온으로 대표되는 위스프스(WISPs)를 대표적인 암흑물질 후보로 보고 검출을 위한 다양한 실험을 시도하고 있다. 국내 연구자들도 암흑물질 탐사를 위한 발걸음이 분주하다. 기초과학연구원(IBS)은 20일부터 24일까지 제주도에서 전 세계 21개국 60여개 기관의 연구자 120여명이 참여하는 ‘제12회 파트라스 국제학술대회’를 열고 있다. 이 대회는 전 세계 암흑물질 관련 연구자들이 한자리에 모여 최근 연구성과를 주고받는 자리로 암흑물질 분야 최대 규모의 학회로 평가받는다. 이와 함께 IBS 액시온 및 극한상호작용 연구단은 이달 초부터 CERN과 함께 위스프스 탐색을 위한 본격적인 공동연구에 나섰다. 지난해 공동연구를 위한 합의를 마치고 두 연구진은 이달 초 9테슬라(자기장 세기의 단위)급의 강력한 자석 개발에 착수했다. 액시온은 강한 자기장을 만나면 빛을 내는 광자로 바뀔 것으로 예측되는 만큼 9테슬라급 자석으로 태양에서 날아오는 암흑물질인 액시온을 검출하겠다는 계획이다. 이 실험은 향후 5년 동안 CERN에서 진행된다. ‘약하게 상호작용하는 무거운 입자’라는 뜻의 윔프 신호를 찾기 위한 지하 검출실험도 각국에서 진행되는 가운데 IBS 지하실험연구단은 강원도 양양 양수발전소 지하 700m에서 윔프 검출 실험을 하고 있다. 김두철 IBS 원장은 “CERN은 천체물리학과 입자물리학 분야에서 우수한 연구자들을 상당히 많이 보유하고 있다. IBS 액시온 연구단은 신호측정을 비롯해 암흑물질과 관련해 보유하고 있는 기술이 세계적이라는 평가를 받는 만큼 공동연구를 통해 물리학계 최대 미스터리인 ‘암흑물질’을 발견하고 물리학의 새로운 발전을 이끌어 낼 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

천문학자와 이론물리학자는 ‘우주의 근원’이라는 충분히 현학적인 의문에 도전하는 사람들이다. 그들은 오늘을 살아가는 데 바쁜 사람들 속에서 137억년 전쯤으로 알려져 있는 태초에 어떻게 우주가 생겨났는지를 궁금해하고, 그 의문에 답하기 위해 끊임없이 연구한다. 직접 실시간으로 볼 수 없으니 새로운 기계를 만들어 내고, 머릿속에서 새로운 가설을 구성한다. 하지만 목동이 양을 치며 별을 바라보던 시절부터 수천년이 넘게 지났음에도 과학자들은 우리가 살고 있는 우주에 대해 극히 일부만을 알아냈을 뿐이다. 과학저널 사이언스는 이달 초 ‘현대 천문학의 8가지 수수께끼’라는 글을 통해 오늘날 천문학자들이 가장 궁금해하는 내용을 다뤘다. 이들 중 일부는 완전한 미궁 속에 빠져 있으며 실제로 존재하지 않는 상상의 산물일 수도 있고, 또 다른 일부는 곧 우리 앞에 실체를 드러낼 수도 있다. 1920년대 천문학자인 에드윈 허블은 우주가 팽창한다고 여겼다. 그는 변광성을 관측해 우주가 과거에 비해 더 빠르게 팽창하며, 은하들은 더 멀어지고 있다고 주장했다. 1998년 그의 이름을 딴 미항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경은 초신성을 관측해 과거의 우주가 현재에 비해 훨씬 천천히 움직이고 있었다는 사실을 입증했다. 현대 천문학자들의 첫 번째 수수께끼인 ‘암흑에너지’(dark energy)의 존재는 여기에서 출발한다. 물질은 중력을 가지고 있고 빅뱅(대폭발)의 힘으로 팽창을 시작한 우주는 결국 은하들의 중력에 의해 다시 수축하는 것이 당연해 보인다. 하 지만 우주는 점차 빠르게 가속 팽창하고 있다. 이 때문에 학자들은 보통의 물질과 달리 서로 밀어내는 척력을 가진 에너지를 새롭게 생각해 내고 이를 암흑에너지라고 불렀다. 1998년 도입된 암흑에너지 이론은 아직까지 직접적으로 존재가 입증된 적은 없다. 학자들은 계산을 통해 암흑에너지가 전체 우주의 73%를 지배하고 있는 것으로 추정하고 있다. (2)암흑 물질의 온도는? -높은 온도를 가졌다면 보일텐데 두 번째 수수께끼는 암흑에너지와 비슷한 이름을 가진 ‘암흑물질’(dark matter)의 온도이다. 1960년대 초 천문학자들은 뉴턴의 만유인력의 법칙을 따르지 않는 은하들을 발견했다. 엄청나 속도로 움직이는 이들 은하가 만약 만유인력의 법칙을 따른다면, 이들은 당장 해체돼야 마땅했다. 비슷한 시기에 미국 워싱턴 카네기연구소의 베라 루빈 박사 역시 태양계가 속해 있는 은하의 움직임이 비정상적이라는 사실을 확인했다. 두 현상 모두 망원경으로 실제 관측이 가능한 것보다 훨씬 더 많은 물질이 보이지 않는 공간을 채우고 있어야만 설명이 가능한 상황이었다. 이를 기반으로 루빈은 우주의 총질량은 우리가 보는 것보다 10배 이상 크다는 새로운 이론을 제시했다. 보이지 않는 물질은 암흑물질로 부르기로 했다. 루빈의 이론은 후속 연구를 거듭한 끝에 1978년 천문학계의 주류학설이 됐다. 그 후로 30년이 넘는 시간이 지났지만 암흑물질이 수수께끼로 남아 있는 이유는 암흑에너지와 마찬가지로 뚜렷한 입증이 불가능하고 부수적인 효과로 입증해야 한다는 점 때문이다. 특히 암흑물질의 온도를 알아내는 것이 중요하다. 암흑물질이 높은 온도를 가지고 있다면 이는 빛이 눈에 보인다는 뜻이다. 반대로 온도가 매우 낮은 상태로 유지된다면 유독 암흑물질만 온도가 낮게 유지될 수 있는 이유를 밝혀 내야 한다. (3)사라진 중입자는 어디에 -은하 사이 다른 형태로 숨어있나 세 번째 수수께끼 역시 앞서 얘기한 암흑물질과 암흑에너지의 영향권 내에 있다. 암흑에너지와 암흑물질이 우주에서 차지하는 질량은 95%에 이른다. 결국 우리가 눈으로 볼 수 있는 별, 은하 등은 5% 수준이어야 한다. 문제는 실제 관측되는 양이 그 절반에도 미치지 못한다는 것이다. 천문학과 이론물리학자들은 이를 ‘사라진 중입자’(missing baryons)로 불리는 현상으로 설명하려고 한다. 중입자는 우주에서 관측이 가능한 물질의 대부분을 이루는 양자와 전자로 이뤄져 있다. 사이언스는 “학자들이 초기 우주에서부터 현재까지의 중입자 수를 관측한 결과 중입자는 우주 역사가 흘러가면서 점차 줄어들었다.”고 밝혔다. 학자들은 이들 중입자가 은하 사이에 또 다른 형태로 숨겨져 있다고 짐작하고 있다. (4)별은 어떻게 폭발하는가 -거대한 폭발, 그 원리는 미스터리 다음 수수께끼는 별의 죽음에 대한 ‘별은 어떻게 폭발하는가’이다. 전래 동화나 신화와 달리 별은 영원한 존재가 아니다. 나이 든 별이 죽을 때는 초신성 ‘슈퍼노바’라는 거대한 폭발을 일으키며 전체 은하보다 더 밝은 빛을 낸다. 오랜 시간 동안 과학자들은 초신성을 관측해 왔고, 이제는 컴퓨터를 통해 대략적인 과정을 재현할 수 있지만 그 원리는 여전히 미지의 영역이다. (5)재이온화는 어떻게 이뤄졌나 -역동의 우주가 안정되기까지 과정은 다음 수수께끼는 우주의 재이온화(re-ionization)이다. 빅뱅 이론은 137억년 전 엄청난 고온과 고밀도의 한 점에서 우주가 시작됐다는 전제를 갖고 있다. 이론에 따르면 빅뱅 직후 몇억년간 우주는 역동적인 변화를 겪으며 점차 안정적인 모습을 갖게 된다. 초기 우주를 가득 채웠던 수소가스의 안개가 걷히고 자외선이 투과될 수 있는 상태로 변해간 것으로 추정된다. 사이언스는 “약 40년 동안 양자와 전자의 상호 인력이 작용할 만큼 온도가 낮아졌고 중성수소가 생성됐다.”면서 “수억년 뒤 우주 물질들은 ‘광자를 투과할 수 있는 이온화 플라스마’ 상태가 됐고 오늘날까지 유지되고 있는데, 이는 재이온화라고 불리는 미지의 과정”이라고 설명했다. (6)고에너지 우주선의 기원은 (7)태양계엔 행성이 또 있을까 (8)태양의 코로나는 왜 뜨겁나 사이언스는 이 밖에 ‘고에너지 우주선(energetic cosmic rays)의 기원’, ‘태양계는 왜 특별한가’, ‘태양의 코로나는 왜 그렇게 뜨거운가’ 등을 나머지 수수께끼로 꼽았다. 지구를 포함한 태양계의 안쪽 행성 4개는 중심부가 금속이고 지각이 암반으로 구성돼 있지만 외곽의 4개 행성은 각각의 특성을 갖고 있다. 이처럼 태양계가 독특한 구성을 갖게 된 이유를 밝혀 낸다면 지구와 비슷한 또 다른 행성을 찾을 가능성이 높아진다. 또 태양의 외부 대기인 코로나는 섭씨 50만도에서 600만도의 열기를 내뿜지만 태양 표면보다 수백배 높은 온도를 낼 수 있는 이유는 정확하게 알려져 있지 않다. 사이언스는 “눈에 보이지 않는 태양 표면 아래에서 태양 자기장이 코로나의 온도를 높이는 역할을 하는 것으로 추정되지만 구체적인 원리나 확신은 없는 상태”라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

여성이 세상을 이끄는 시대가 다가오고 있다. 앙겔라 메르켈 독일 총리는 ‘철의 여인’ 마거릿 대처 전 영국 총리 이후 15년 만에 탄생한 서방 선진국의 여성지도자다. 여성들의 교육 수준과 성취도가 남성을 앞지르면서 메르켈의 뒤를 잇는 여성 지도자가 속속 탄생할 전망이다. 미국에서는 여성 대통령이 주인공인 TV드라마 ‘최고사령관’이 방영되면서 여성 대통령에 대한 거부감을 희석시키고 있다. 여성이 장관은 될 수 있지만 대통령은 될 수 없다는 암묵적인 ‘유리천장’도 조만간 사라질 날이 머지 않아 보인다. 여성이 참정권을 획득한 것은 20세기 초반이며 사회 진출이 본격화된 것도 불과 30∼40년전부터다. 지난 수십년간 남녀평등에 주력했던 교육의 결과 교육부문에서 여성들의 성취도는 이미 남성을 능가했다. 유치원에서부터 소녀들은 소년보다 뛰어난 학습 능력을 발휘한다. 정보화 시대에는 교육이 성공의 발판이다. 전세계 대부분의 국가에서 여성이 남성보다 더 많이 대학에 진학한다. 미국에서는 1985년까지 대학을 졸업한 남성의 숫자가 여성보다 많았지만, 이후에는 상황이 역전됐다. 올해는 133 대 100의 비율로 대학을 졸업하는 여성의 숫자가 남성을 앞질렀다. 미국 교육부는 10년 뒤에는 142 대 100로 대학 졸업자 숫자의 여성 대 남성의 간극이 더욱 벌어질 것으로 내다봤다. 특히 흑인의 경우 여성이 남성보다 2배나 많이 대학을 졸업하고 있다. 법대와 의대생의 절반 가량이 여학생이다. 경영대학원(MBA)에서도 여성파워는 무시 못할 정도다. 미국 등 일부 선진국에서는 최근 20년새 능력있는 고학력 여성들의 사회 진출이 늘어나면서 여성들이 사회·정치적 변화에 영향을 미칠 수 있는 수적 기반을 확보했다. 따라서 여성 지도자가 더 많아지는 것은 당연한 결과다. 한가지 부작용이 있다면 여성들이 비슷한 교육 수준의 배우자를 만나기 힘들다는 것이다. 여성이 세상을 다스린다면 총과 칼이 힘을 발휘하지 않는 훨씬 평화롭고 부드러우며 친절한 세상이 될 것이란 환상이 있다. 하지만 이는 사실이 아닌 것으로 드러났다. 미국의 여성 상원의원 14명 가운데 10명이 이라크전에 찬성 표를 던졌다. 마거릿 대처 전 영국 총리도 정권의 위기를 타개하려는 시도로 포클랜드 전쟁을 일으켜 아르헨티나에 승리했다. 현재 지구상에서 두각을 나타내고 있는 여성지도자들은 남성 못지않은 카리스마를 발휘하고 있다. 이미 현직에서 뛰고 있는 여성 지도자들로는 아일랜드의 두번째 여성 대통령인 메리 매컬리스(54), 헬렌 클라크(56) 뉴질랜드 총리, 바이라 비케프레이베르가(68) 라트비아 대통령, 글로리아 마카파갈 아로요(58) 필리핀 대통령, 찬드리카 반다라나이케 쿠마라퉁가(59) 스리랑카 대통령 등이 있다. 세계 유일의 초강대국인 미국의 첫 여성대통령 후보로 유력하게 거론되고 있는 힐러리 클린턴 상원의원은 지지세력을 확대해 가며 대권을 향해 차근차근 나아가고 있다. 요즘 워싱턴 정가를 이끄는 ‘싱글 여성 3인방’의 핵심연결끈이자 유력한 또다른 첫 여성대통령 후보인 콘돌리자 라이스(51) 국무장관은 해리엇 마이어스(60) 대법관 지명자, 앤 베네먼(56) 유니세프 사무총장과 여성만의 끈끈한 유대관계를 과시한다. 이들의 돈독한 자매애는 여성들은 네트워크가 남성보다 부족하다는 선입관을 불식시킨다.TV드라마 ‘최고사령관’을 비롯해 여성 의사들이 등장하는 ‘그레이의 해부학’, 여성 CIA요원을 다룬 ‘앨리어스’ 등의 인기는 여성의 능력에 대한 회의를 없애고 있다. 한달전 총선에서 승리한 노르웨이의 남성 총리 옌스 스톨텐베르그는 새로운 내각을 구성하면서 10명의 남성과 9명의 여성을 장관으로 기용했다. 특히 재경부와 국방부 등 ‘금녀의 영역’으로 여겨졌던 주요 장관직이 여성들에게 돌아갔다. 사회주의 좌파당의 당수 크리스틴 할보르센(45)은 노르웨이 최초의 재경부장관이 됐다. 노르웨이·스웨덴 등 스칸디나비아 반도의 국가들은 1980년대부터 여성 장관 기용에 선구적이었다. 스웨덴은 1998년부터 남녀 동수의 내각을 구성했다. 남미는 북미보다 여성 정치인 바람이 더 거세다. 오는 12월11일 치러지는 칠레 대선에서는 미셀 바첼레(53) 전 국방장관이 각종 여론조사에서 1위를 달리고 있다. 내년 4월 있을 페루 대선에서도 로우르데스 플로레스(45) 변호사가 유력한 후보다. 윤창수기자 geo@seoul.co.kr ■ 성공한 여성들의 특징 여전히 남성 위주의 사회에서 여성이 성공하려면 어떻게 해야 할까? 미국의 시사주간지 뉴스위크는 최신호(24일자)에서 미국의 정치·경제·언론·예술·과학 등 각 분야에서 최고위층까지 올라간 여성 20명의 성공담을 실었다. 토크쇼의 여왕 오프라 윈프리, 패션 디자이너 베라 왕, 국무부 홍보담당 차관 카렌 휴즈, 의무군단 첫 여성 장성 실러 백스터 준장, 우주조종사 베라 루빈 등 성공한 여성들의 공통점은 일에 대한 끝없는 열정이라고 분석했다. 이같은 열정과 함께 자신감에다 흔들리지 않는 뚜렷한 목표 의식도 성공한 이들이 지닌 공통의 덕목이었다. 이들은 주변의 비판이나 부정적인 평가를 의식하기는 하되 마음 속에 담아두지 않았다. 결혼은 선택 사항이었다. 절반 이상이 결혼했고, 자녀를 두었다. 이들이 가정과 일을 양립할 수 있었던 것은 당사자들의 능력과 일에 대한 열정 못지않게 남편들의 ‘외조’가 절대적이었다. 또 딸과 아들을 평등하게 대한 가정·교육환경도 이들의 성공에 기여했다. 이들은 여성의 성공을 위해 각자의 경험에서 배어나온 조언도 아끼지 않았다. 오프라 윈프리는 “주위에 베풀기 위해서는 먼저 스스로를 채우라.”고 조언했다. 디자이너 베라 왕은 동료들과 많은 것을 나누라고 권한다. 카렌 휴즈는 일을 할 때 “자신의 원칙을 분명하게 밝히라.”고 말했다. 미 버나드대학 주디스 샤피로 총장은 “유머 감각을 잃지 말라.”면서 성공한 여성들에 대한 고정관념에서 탈피할 것을 주문했다. 미 펜실베이니아대학 총장을 역임한 주디스 로딘 록펠러재단 사장은 “남성을 닮으려 하지 말고 독자적인 목소리를 내라.”고 충고했다. 샤론 앨런 딜로이트 투시 회계법인 이사회 의장은 “경력 관리는 자신의 책임하에 하라.”고 말한다. 그런가하면 마리아 엘레나 라모마시노 전 JP모건 개인영업 담당 회장 겸 최고경영자는 “자신을 도와줄 지지그룹을 구축하라.”고 조언했다. 혼자서 모든 것을 완벽하게 해내려는 이른바 ‘슈퍼 우먼(맘)’ 콤플렉스에서 벗어나라는 것이다. 김균미기자 kmkim@seoul.co.kr ■ 중동여성 정치진출 시작 여성 차별이 보편화된 이슬람 국가에서도 최근 들어 미약하나마 여권이 싹트고 있다. 쿠웨이트가 독립 44년 만에 여성의 참정권을 인정한 데 이어 탈레반 정권이 무너진 아프가니스탄에서는 27살의 여성 인권운동가가 의회에 진출했다.36년 만에 치러진 지난달 아프간 총선에서 국회의원에 당선된 말랄라이 조야는 AP통신에 “군벌들의 총을 거둬들이겠다.”고 당당히 말했다. 아프간은 전체 의석의 4분의 1을 여성에게 할당하고 있다. 총선에 출마한 335명의 여성 후보들도 부르카를 벗고 홍보 사진을 찍는 등 새 바람을 일으켰다. 쿠웨이트는 지난 5월 여성 참정권을 인정해 2007년 치러질 총선과 지방선거에서 여성 참여가 보장된다. 높은 교육 수준에도 불구하고 여권 후진국의 오명을 받아온 쿠웨이트는 올초 여성들이 파란 머리띠를 두르고 시위를 벌였다. 1946년 팔레스타인이 아랍에서 처음 여성 참정권을 허용한 이후 이란(1963년), 오만(1997년), 카타르(1999년), 바레인(2002년) 등이 여성의 (피)선거권을 인정했다. 사우디아라비아는 선거법에 여성의 투표권이 규정돼 있지만 보수파들의 반대로 적용되지 않고 있다. 바레인에서는 지난 4월 여성이 아랍권 최초로 국회의장직을 수행하기도 했다. 남성 의장단의 개인 사정으로 최연장자인 여성 의원이 한 차례 회기를 맡았을 뿐이지만 언론은 ‘역사적 사건’으로 대서특필했다. 후세인 정권 붕괴 후 과도정부를 구성한 이라크는 여성 장관 7명을 배출했다. 그러나 새 헌법안에 종교를 강조, 여성의 결혼과 상속 등에 차별을 낳을 것이란 비판에 직면해 있다. 시아파가 집권하면서 여성들 내부에서 균열을 보이고 있다. 이른바 ‘세속파’가 여성의 권익 신장을 요구하는 가운데 시아파 일부 여성은 이슬람 율법 준수를 주장한다. 신정국가인 이란 역시 여성들에겐 정치 ‘지옥’이다. 여성의 지지를 받은 하타미 전 대통령이 물러나고 보수파가 지난해 총선과 올 대선에서 이겨 여성의 정치 진출에 암운을 드리웠다. 이란은 여성 후보 89명의 대통령 피선거권을 부정했다. 박정경기자 olive@seoul.co.kr

미국 여자테니스가 복병 러시아에 발목을 잡히며 롤랑가로의 악몽에 눈물을 삼켰다. ‘흑진주’ 비너스 윌리엄스(미국·세계 3위)는 2일 프랑스 롤랑가로코트에서 벌어진 프랑스오픈테니스(총상금 1421만달러) 여자 단식 4회전에서 베라 스보나레바(러시아·21위)에 1-2로 져 8강 진출에 실패했다.또 지난 2001년대회 우승을 포함,3개 그랜드슬램을 석권한 제니퍼 카프리아티(7위)는 나디아 페트로바(러시아·76위)에 1-2로 무릎을 꿇었고,98US오픈 챔피언 린제이 대븐포트(6위)도 콘치타 마르티네스(스페인·22위)에 기권패했다. 이변의 무대에서 초반 줄줄이 탈락의 쓴잔을 마신 남자 선수들에 이어 여자 선수들마저 8강의 벽에 막힌 미국은 유일하게 살아남은 앤드리 애거시(세계 2위)와 올시즌 4개 그랜드슬램 석권을 노리는 세레나 윌리엄스(1위),그리고 샨다 루빈(8위)에게 ‘롤랑가로의 꿈’을 걸게 됐다. 비너스 윌리엄스가 그랜드슬램 8강 이전에 탈락한 것은 지난 2001년 같은 대회 1회전을 포함해 두 번째.비너스는 또 지난해 이 대회를 시작으로 올해호주오픈까지 4개 메이저대회 결승에서 세레나와 자매대결을 펼쳤지만 이날 패배로 5연속 동반 결승 진출의 꿈을 접었다. 한편 이날 열린 남자 16강전에서 스페인 군단의 선봉 카를로스 모야(4위)는 체코의 이리 노박(14위)을 3-0으로 일축했고,여자 단식에서는 벨기에의 쌍두마차 쥐스틴 에넹(4위)과 킴 클리스터스(2위)가 각각 패티 슈나이더(스위스·18위)와 말달레나 말레바(불가리아·16위)를 누르고 8강에 올랐다. 최병규기자 cbk91065@