버려지는 플라스틱을 수소 연료와 고체 탄소로 바꾸는 기술이 개발됐다. 최근 영국 과학전문 ‘뉴사이언티스트’ 등에 따르면, 영국 옥스퍼드대 등 국제연구진은 전자레인지에서 흔히 쓰이는 마이크로파를 사용해 플라스틱에 포함돼 있는 수소의 97%를 회수하는 방법을 찾아냈다.플라스틱의 대표 격인 비닐봉지에 든 수소는 중량 대비 14%로 알려졌기에 1㎏의 비닐봉지에서는 이론상 13.58g의 수소를 얻을 수 있다. 이는 앞으로 폐비닐봉지에서 추출한 수소를 연료로 쓸 수 있다는 것이다. 게다가 플라스틱에서 수소를 추출하면서 남는 것은 이산화탄소가 아니라 매우 순도 높은 탄소 나노튜브 덩어리라는 고부가가치 소재라는 점이다. 연구를 주도한 피터 에드워즈 옥스퍼드대 화학과 교수는 그동안 플라스틱을 재활용하는 기술을 개발하기 위해 연구를 거듭해왔다. 그는 폐플라스틱 가운데 대표적인 비닐봉지에는 꽤 많은 양의 수소가 함유돼 있다는 사실을 알고 있었기에 만일 수소를 쉽게 추출할 수 있으면 폐플라스틱은 하룻밤 사이에 연료전지를 충전하는 전력원으로 거듭날 수 있다고 생각했다. 하지만 문제는 이를 어떻게 바꾸냐는 방법에 있었다. 플라스틱에서 수소를 추출하려면 이론상 높은 온도가 필요하고 공정도 복잡하다. 그래서 에드워즈 교수와 동료 연구자들은 전자레인지 원리의 응용을 생각한 것이다. 전자레인지는 마이크로파를 발생해서 대상 내부에 있는 물 분자를 진동하게 해 열이 발생하게 한다. 다만 플라스틱은 물 분자와 달리 마이크로파에서는 제대로 가열할 수 없다. 따라서 연구진은 일종의 편법을 쓰기로 했고 이것이 나중에 큰 성과를 가져오게 됐다. 이들 연구자가 시도한 방법은 나노 크기의 산화철 입자와 산화알루미늄 입자를 첨가하는 것이다. 최근 나노 기술의 진보로 도전성 금속을 나노 크기까지 부수면 어느 크기 이하에서는 금속으로 작용하지 않아 마이크로파의 흡수량이 100억 배 이상 증가하는 특성이 밝혀졌기 때문이다. 덕분에 연구진은 이들 나노 크기의 금속 입자를 부순 플라스틱 분말과 섞음으로써 입자를 통해 플라스틱을 가열할 수 있다고 생각했다. 실험을 진행한 결과 이들의 예상은 적중했다. 나노 크기의 금속 입자는 마이크로파를 흡수해 고온이 돼 입자(특히 철 입자) 표면에서는 플라스틱이 가열되면서 수소가 발생함과 동시에 남은 찌꺼기에서는 탄소 덩어리가 생성된 것이다. 측정에서는 이 새로운 기술의 수소 회수율이 매우 뛰어나 플라스틱에 포함된 수소의 97%에 해당하는 양을 불과 몇 초만에 회수한 것으로 밝혀졌다. 뿐만 아니라 더욱더 흥미로운 현상은 남은 찌꺼기에서 탄소 덩어리가 발견됐다는 것이다. 심지어 그중 90% 이상은 탄소 나노튜브의 형상을 띄었다. 연구진이 수소가 빠져나간 플라스틱 찌꺼기를 정밀하게 분석한 결과 92%는 탄소 나노튜브를 구성하는 것으로 확인됐다. 탄소 나노튜브는 탄소 분자만으로 만들어진 튜브 형태의 구조로 차세대 반도체나 연료전지에 응용될 것으로 기대되는 소재다. 그렇다면 왜 플라스틱과 금속 입자의 혼합이 탄소 나노튜브를 만들어낸 것일까. 나노 크기의 철 입자는 미지의 촉매 현상을 일으키고 있는 것으로 추정된다. 마이크로파로 가열한 금속 입자가 플라스틱에서 탄소 나노튜브를 만들어내는 예상 과정은 논문에 첨부된 이미지와 같다.이를 보면 마이크로파가 금속 입자를 가열하면 열이 입자에서 플라스틱으로 전달돼 플라스틱을 구성하는 탄소와 수소의 결합(C-H)이 파괴돼 순수한 탄소와 수소가 생성된다. 또 탄소의 생성과 석출(deposition·고체 표면에 주위로부터 어떤 물질이 부착·응집하는 것)이 계속되자 탄소는 금속 입자(특히 철 입자)의 표면을 미끄러지듯 이동하면서 원통형의 탄소 나노튜브로 결정화했다. 이 과정이 사실이라면 마이크로파 조사에 의해 철 입자가 가열된 결과, 어떤 분극(polarization·극성이 생김)이 철 입자에 발생해 탄소 나노튜브를 연속해서 만들어내는 미지의 촉매 과정이 작용하고 있음을 의미한다. 이번 연구를 통해 폐플라스틱을 마이크로파로 처리함으로써 연료가 되는 수소와 차세대 재료가 되는 탄소 나노튜브를 동시에 얻을 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 대부분이 고온에서 태우거나 묻어야 했던 폐플라스틱에서 연료와 탄소 나노튜브로 바꿀 수 있는 새로운 기술은 폐플라스틱을 가치 있는 것으로 만들 수 있는 것이다. 이 연구는 또 과학적으로도 매우 흥미로운 과제를 남겼다. 나노 크기로 부서진 금속 입자가 가진 성질은 원래의 금속 덩어리와 달리 탄소 나노튜브를 만들어내는 촉매 작용을 한다는 사실을 밝힌 것이다. 이 촉매 작용의 자세한 과정은 현재 알 수 없지만, 앞으로 밝혀낼 수 있으면 나노 기술을 새로운 단계로 끌어올릴 수 있을지도 모른다. 자세한 연구 결과는 촉매 분야 전문지인 ‘네이처 카탈리시스’(Nature Catalysis) 최신호(10월 12일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

박테리아 중에는 대사 과정에서 전자를 생성해 배출하는 종류가 적지 않다. 지하수나 흙 속에 널리 존재하는 지오박터속(屬)이 그런 예다. 사람처럼 산소를 들이쉬고 이산화탄소를 내쉬는 것이 아니라 유기물을 삼키고 전자를 ‘내뿜는’다. 전자는 근처의 산화철 같은 광물로 전달된다. 지오박터는 폐 전자가 확실히 전달되게 만드는 강력한 도구를 가지고 있다. 미국 예일대학 미생물학연구소의 팀이 지난달 ‘네이처 생화학’에 발표한 논문의 내용이다. 이들은 해당 박테리아가 “특수한 전도성 단백질로 만들어진 ‘거대한 스노클’(잠수용 호흡 대롱)을 통해 숨을 쉰다”고 밝혔다. 지난 19일 과학 매체 ‘라이브 사이언스’가 소개한 내용을 보자. 제목은 “박테리아가 전기를 배출할 수 있게 해 주는 ‘비밀 분자’가 과학자들에게 발견됐다”. 비밀 분자란 전기를 통하는 나노(10억분의1)미터 규모의 단백질 와이어다. 앞서의 ‘스노클’이다. 선폭은 머리카락의 10만분의1이지만 지오박터 몸길이의 수백~수천 배 먼 곳까지 전자를 이동시킬 수 있다. “사람은 300미터 앞쪽으로 숨을 내쉴 수 없지요.” 연구팀을 이끄는 니힐 말반카르 교수의 말이다. 연구진은 첨단 현미경 기술로 이 같은 ‘비밀 분자’를 발견했다. 또한 전기장으로 자극하면 생겨나는 이 분자가 자연환경에서보다 1000배 효율적으로 전기를 전도한다는 사실을 확인했다. “우리는 이 발견이 박테리아 기반의 전자 장치를 만드는 데 사용될 수 있다고 믿는다”고 말반카르 교수는 말했다. 이전에 그의 연구팀은 특정 지오박터종이 작은 전극에 접하면 또 다른 영리한 생존 트릭을 보인다는 사실을 확인한 바 있다. 전기장의 자극을 받은 미생물은 수백 마리가 수백 층 높이의 고층 아파트처럼 쌓여 생물막을 이룬다. 이를 통해 단일한 전력망을 공유하며 전자를 끊임없이 이동시킨다. 이번 연구의 핵심 질문은 ‘100층 높이에 있는 미생물이 어떻게 전자를 바닥까지 쏘아 내린 다음 나노 와이어를 통해 밖으로 멀리 내쏠 수 있는가’다. 몸길이 수백, 수천 배의 호흡 거리는 미생물에서 ‘이전에는 볼 수 없었던’ 것이다. 이번 연구팀은 최첨단 현미경 기술을 두 가지 동원해 지오박터의 배양물을 분석했다. 먼저 고해상도 원자간력 현미경. 나노 와이어의 표면을 극도로 민감한 탐침으로 더듬어 구조에 대한 상세한 정보를 수집했다. 이것은 점자를 읽는 것과 비슷하지만 돌기의 크기는 10억분의1 미터에 불과하다. 그다음은 적외선 나노 분광법. 나노 와이어가 적외선을 산란시키는 방식을 기반으로 특정 분자를 식별했다. 이를 통해 지오박터의 특징적 나노와이어를 만드는 단백질(OmcZ)을 구성하는 개별 아미노산의 ‘고유한 지문’을 파악했다. 배양액에서 전기장의 자극을 받은 지오박터는 신종 나노 와이어를 생성한다. 토양에 있을 때보다 1000배의 효율로 전기를 전도하는 물질이다. 말반카르 교수는 “박테리아가 전기를 만들 수 있다는 것은 알려져 있지만 분자 구조는 아무도 몰랐다”면서 “마침내 우리는 그 분자를 발견했다”고 말했다. 10여년 전부터 연구자들은 소형 전자장치에 전력을 공급하려고 지오박터 군집을 사용해 왔다. 소위 미생물 연료전지다. 가장 큰 장점은 수명. 박테리아는 거의 무기한으로 자신을 복구하고 번식하면서 작지만 일정한 전하를 생성한다. 2008년 미 해군 실험에서는 워싱턴DC의 포토맥강에 있는 작은 기상관측 부표에 동력을 공급하는 역할을 했다. 배터리는 약화 징후를 보이지 않고 9개월 이상 작동했다. 그러나 이러한 연료전지가 제공하는 충전량은 매우 적다(해군 부표는 36밀리와트의 전력으로 작동했다). 이 탓에 전력을 공급할 수 있는 전자 장치의 유형을 심각하게 제한한다. 이번 새로운 연구를 통해 과학자들은 미생물 나노 와이어를 조작해 더 강하고 전도성을 높이는 방법을 알게 됐다. 이 정보는 바이오 전자 제품의 생산을 더 저렴하고 쉽게 만들 수 있다고 말반카르는 말했다. 그는 “지오박터 몇 개로 아이폰을 충전하기에는 아직 갈 길이 멀다”면서도 “이제 우리는 발 아래에 있는 미세한 전력망의 힘을 좀더 쉽게 파악할 수 있게 됐다”고 덧붙였다.

‘수-금-지-화-목-토-천-해’. 2015년 개봉한 SF영화 ‘마션’으로 대중에게 더 익숙한 화성은 지구 바로 옆, 태양에서 네 번째 행성이다. 산화철 성분 때문에 흙이 붉은색을 띠고 있어 ‘붉은 지구’라는 별명을 가진 화성은 신이 인간을 위해 준비한 또 다른 행성으로 불린다.지난 7월은 붉은 행성에 많은 나라가 탐사선을 발사하는 우주쇼가 벌어진 한 달이었다. 가장 먼저 지난달 20일 아랍에미리트(UAE)는 일본에서 화성탐사선 ‘아말’(희망)호를 쏘아 올렸다. 사흘 뒤인 23일 중국은 하이난 원창 우주발사장에서 첫 화성탐사선 ‘톈원 1호’를 발사했고 30일에는 미국 항공우주국(NASA)이 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 미국의 다섯 번째 화성탐사선 ‘퍼서비어런스’(인내)를 발사했다. 천문학적 비용과 시간이 투입되는 화성탐사에 많은 나라가 주목하는 이유는 크게 두 가지다. 우선 지구와 가장 가까우면서 생명체가 살았을 법해 보이는 행성이기 때문에 화성 대기와 표면을 분석함으로써 태양계와 생명체의 기원에 대한 해답을 찾을 수 있을 것이라는 순수한 과학적 관심사 측면에서다. 또 하나는 생명체가 살았거나 살았을 만한 환경이라면 언젠가는 인간이 직접 화성에서도 살 수 있지 않을까라는 가능성을 확인하기 위한 것이다. 천문학에서는 태양에서 지구까지 거리인 약 1억 5000만㎞를 기준으로 하는 AU라는 단위를 사용한다. 태양에서 화성까지의 거리는 1.5AU다. 일반적으로 행성 궤도는 타원형이기 때문에 지구에서 화성까지 가장 가까울 때는 0.37AU, 멀어질 때는 2.5AU까지 거리 차이를 보인다. 화성이 지구와 가장 가까워졌을 때 우주선을 발사하면 이동 시간과 연료를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 많은 나라가 이번 7~8월을 화성탐사선 발사의 최적 기간으로 잡은 이유다. 화성 공전주기가 686.98일이기 때문에 이번에 기회를 놓치게 되면 대략 2년을 기다려야 한다. 지난달 화성탐사선을 발사한 나라들 중 특히 이목을 끈 것은 UAE이다. UAE의 화성탐사선 아말은 UAE 건국 50주년인 2021년 초 화성 궤도에 진입한 뒤 궤도를 돌면서 화성 대기층을 분석해 화성의 1년 변화를 담은 기후도를 제작하게 된다. UAE가 우주탐사에 뛰어든 것은 ‘UAE 우주국’(UAESA)을 설립한 2014년이다. ‘우주개발 늦깎이’ UAE는 기존 우주 선진국들처럼 인공위성이나 발사체를 개발해 무인 탐사, 유인 탐사하는 과정을 거치지 않고 막대한 부를 바탕으로 곧바로 화성탐사를 시도해 전 세계를 놀라게 만들었다. UAE 우주국은 아말을 시작으로 화성탐사와 연구를 본격화해 2117년에는 화성에 도시를 건설하고 사람들을 이주시키겠다는 장기 목표를 제시한 상태다. UAE가 우주개발에 적극적인 것은 석유 자원은 언젠가 고갈될 것이기에 산유국으로서 현재의 지위와 부가 계속될 수 없다는 인식 때문이다. 과학기술의 집약체인 우주개발을 통해 석유 고갈 이후를 대비하고 그 과정에서 파생되는 스핀오프 기술로 미래 경제발전을 도모하겠다는 것이다. 또 우주개발을 통해 경제, 경영이 아닌 과학기술 분야로 인재를 유입시키기 위한 목적도 있는 것으로 알려졌다.많은 나라가 화성에 관심을 집중하고 있지만 한국은 아직 구체적인 화성탐사 계획을 갖고 있지는 않다. 지구와 가까운 달 탐사부터 성공한 다음 기술을 고도화시켜 차근차근 진행시켜 나가야 한다는 입장이다. 현재 한국은 2022년 달 궤도선을 발사하고 2030년 달 착륙선을 보낼 계획이다. 이 때문에 현재 화성탐사는 단독 개발이 아닌 국제 공동 프로젝트를 통해 특정 기술 개발 참여 형식으로 진행시키는 방향을 고려하는 것으로 알려져 있다. 사실 우주 선진국들이 지금처럼 우주탐사에 활발히 나설 수 있는 것은 연구개발에서의 실패를 용인하고 기다려 줄 수 있는 문화 때문이다. 다른 나라들이 화성탐사에 나서는 모습에 ‘우리도 지금 당장 나서야 한다’는 식의 조바심을 내는 건 우주개발에 전혀 도움이 되지 않는다는 전문가들의 목소리를 새겨들어야 할 때다. edmondy@seoul.co.kr

고대 마야 문명의 도시 티칼은 정치·경제의 중심지이며, 인구는 최대 10만 명을 넘었던 것으로 추정되는 대도시였다. 도시는 또 기원후 2세기부터 9세기까지 무려 700년 넘게 번성했던 것으로 추정돼 천년 왕국이라고 부를 수도 있었지만, 9세기 후반 버려져 폐허가 되고 말았다. 그렇다면 이 정도까지 발달한 도시가 사람들에게 버려진 원인은 무엇이었을까. 최신 연구에서는 이 도시의 저수지를 조사해 티칼에는 식수를 마실 수 없을 정도로 수원이 독성 물질로 오염돼 있던 것으로 밝혀졌다. 녹조 현상 발생 티칼은 오늘날 과테말라 북부에서 번성했던 고대 도시다. 도시 주변의 토지는 비옥했지만, 극심한 가뭄이 일어나기 쉽고 호수나 강에서도 떨어진 지역이었다. 이런 도시에서 중요한 기능을 담당했던 부분이 바로 빗물을 모아 사람들에게 식수를 제공하던 저수지였다. 미국 신시내티대의 생물학자와 화학자 그리고 식물학자 등 다양한 연구자가 참여한 연구진은 이 도시에 있던 저수지 10곳을 조사해 도시의 급수 시스템이 인구를 유지할 수 있었는지를 탐구했다.그 결과, 4곳의 저수지 퇴적물에서 시아노박테리아(남조류)의 DNA가 나왔다. 시아노박테리아는 녹조 현상의 원인으로 여겨지는 것으로 광합성을 하는 세균이다. 녹조는 녹색 가루를 뿌린 것처럼 수면이 조류로 덮이는 현상이다. 오늘날 호수에서 흔히 볼 수 있고 수질 오염의 대표적인 사례가 된다. 티칼의 저수지에서는 독성 화학물질을 생성하는 두 종의 조류인 플랑크토트릭스속(수돗물 곰팡이 냄새 원인)과 마이크로시스티스속(신경독 생성)이 발견됐다. 이들 조류의 문제점은 끓는 데 강하다는 점이다. 물을 끓여도 마신 사람은 병에 걸렸을 거라고 연구진은 말한다. 하지만 이는 겉으로 보아 저수지가 매우 심각한 상태였음을 보여준다. 아마 아무도 그런 물은 마시려고 하지 않았을 것이다. 맹독 수은의 혼입 또 도시의 궁전이나 신전에 가까운 2곳의 저수지에는 높은 수준의 수은이 포함돼 있었던 것으로 밝혀졌다. 이는 지하 암반을 통해 침투해 왔을 가능성과 이 지역의 비옥한 대지를 지탱한 화산재 하강으로부터 초래했을 가능성도 있다. 하지만 화산재가 내린 것으로 추정되는 다른 저수지에서는 수은 오염이 확인되지 않았다는 점에서 이들 연구자는 다른 가능성을 점쳤다. 그것은 마야인 자신들이 수원에 독을 반입했다는 가능성이다. 고대 마야에서는 색채가 중요한 의미를 지녔다. 그들은 건물의 벽화부터 도자기 무늬, 그 밖에 매장할 때도 다양한 것을 장식하기 위해 붉은 안료를 사용했다. 붉은 안료는 산화철과의 조합으로 다양한 색감을 얻을 수 있다. 그리고 이 붉은 안료로 빨간색 광물인 ‘진사’(cinnabar)를 사용하고 있었던 것이다. 진사는 황화수은 광물이다. 진사의 독성에 대해서는 마야인도 알고 있었을 가능성이 있다. 하지만 아무리 조심스럽게 취급한다고 해도 시간이 지나면 빗물이 벽화 등의 도료를 흘려 저수지에 독을 가져다줄 수 있다. 이는 특히 도료로 장식되는 경우가 많았던 신전이나 궁전 근처의 저수지를 오염시켰다. 따라서 도시의 지배자층이 독으로 오염된 물을 매일 마시게 돼 결과적으로 도시의 지도력이 떨어졌을 가능성이 있다. 대규모 가뭄과 수질 오염이라는 원투 펀치불행히도 수질의 심각한 악화와 대규모 가뭄은 9세기 후반 같은 시기 티칼을 덮친 것으로 보인다. 신선하고 깨끗한 식수의 부족과 가뭄은 도시에 견디기 힘든 부담을 줬을 것이다. 신앙심이 깊은 고대인들은 이런 재앙을 지도자들이 마야의 신들을 달랠 수 없었기 때문이라고 생각했을지도 모른다. 이는 이들이 정든 도시를 포기할 충분한 이유가 됐을 것이다. 이렇게 1000년을 이어온 고대 수도는 멸망하게 됐다. 자세한 연구 결과는 네이처 출판그룹(NPG)에서 발행하는 공개형 과학저널인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 6월25일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

암 진단 장비 양전자방출 단층촬영(PET-CT)은 암의 정확한 위치를 찾는 데 유용하지만 방사선 피폭량에 대한 걱정이 있다. 이 같은 문제점 해결을 위해 많은 과학자들이 노력해 왔다. 드디어 방사선 노출 없이 암 발병 위치를 찾는 의료 영상 장비를 국내 연구진이 개발했다. 조영제로 쓰이는 방사성물질 대신 인체에 무해한 산화철 입자를 주입해 암 위치를 찾는 방법이다. 산화철 입자를 주입하게 되면 표면에 코팅한 항원과 항체가 스스로 질병 발생 부위에 달라붙는다. 이때 나오는 생리학적 신호를 분석하는 원리다. 기존 방사선 기반의 장비와 달리 미세한 철 입자와 3차원 전자기장을 이용해 발병의 위치를 명확하게 찾는 것이다. 이렇듯 산화철을 이용한 의료 영상 장비 개발은 세계 세 번째다.이번 기술은 전류 소모량이 해외 제품에 비해 100분의1에 불과해 냉각장치도 필요 없다는 점이다. 그만큼 부피를 줄일 수 있다. 추가로 연구해야 할 부분이 많지만 기대감은 크다. 연구진은 암세포가 열에 약하다는 원리에 착안해 온열치료에도 이번 기술을 적용할 계획이다. 나노입자를 통해 특정 주파수를 쏘면 세포도 갑자기 뜨거워지는데 원리를 이용해 이번 기술과 접합시켜 치료까지 가능하게 하려는 연구를 할 계획이다. 또 해외 연구진과 암을 좀더 정확하게 찾는 기술개발도 함께 진행 중이다. ICT를 통해 인류가 안전하고 편안한 건강 100세 시대를 앞당기면 좋겠다. 홍효봉 한국전자통신연구원(ETRI) 책임연구원

가야시대 고분군인 경남 함안군 함안말이산고분군 13호분은 ‘특수통로시설’과 봉토를 효율적으로 쌓기 위한 ‘중심분할석벽’ 축조공법 등 아라가야 왕묘의 독창적인 토목기술로 축조된 고분으로 확인됐다. 함안군과 (재)동아세아문화재연구원은 문화재청 허가를 받아 말이산 13호분과 주변지역에 대해 지난해 부터 정밀발굴조사를 실시한 뒤 20일 조사성과 및 현장을 공개했다. 조사단은 그동안 조사결과 13호분 대형 돌덧널무덤의 축조와 관련된 ‘특수통로시설’과 봉토를 효율적으로 쌓기 위한 ‘중심분할석벽’ 축조공법 등 아라가야 왕묘의 독창적인 토목기술을 확인했다고 밝혔다.북쪽 특수통로시설은 벽석재와 부장용품 운반 및 제의공간으로 활용한 것으로 추정되는 시설로, 위에서 아래로 매장이 이뤄지는 돌덧널무덤에서는 처음으로 조사된 독특한 구조다. 조사단은 중심분할석벽은 우리나라 삼국시대 봉토고분에서 최초로 확인된 구조로 대규모 암반대 조성공정에서 생성된 암반석재를 봉분축조에 효율적으로 활용하기 위한 구조로 보인다고 설명했다. 석성의 성벽과 비슷하고 현재 남아 있는 높이는 3m에 이른다. 조사단은 석벽은 정확히 돌덧널의 중심축 상부에 축조돼 13호분이 치밀한 설계를 통해 축조됐다는 것을 보여주며 2018년 조사된 함안 안곡산성 등의 성벽 축조기술과도 비슷해 당시 국가주도 토목기술의 상호관련성을 연구하는데 좋은 자료가 될 것이라고 기대했다. 돌덧널은 암반대 상부를 반반하게 만든 뒤 뒤 묘광(墓壙·무덤 구덩이)을 굴착하고 축조하였는데 모두 14매의 덮개돌을 덮었다. 특히 화강암제 등 강도가 높은 석재를 5매 정도 덮어 봉분의 무게를 견딜 수 있도록 했다. 덮개돌과 벽석 최상단석 사이에는 점토를 깔고 너비 10cm 정도의 얇은 각재를 놓아 최상단 벽석이 손상되는 것을 방지하면서 수평을 조절했다.돌덧널은 길이 8.7m, 너비 2.1m 규모로 내부는 모두 적색안료(산화철이 포함된 석간주)를 사용해 붉게 채색한 채색고분이다. 벽에서는 말이산고분군의 특징적 시설인 들보시설이 완전한 상태로 발견됐다. 들보시설 바닥면에는 나무재질 흔적도 관찰됐다. 조사단은 13호분 돌덧널의 세부적인 축조기술은 고대 기술사적 비교연구에 귀중한 자료가 될 것으로 기대했다. 이번 조사결과 1980년대까지 많은 도굴피해로 원상이 훼손된 상태였지만 꽤 많은 유물도 출토됐다. 조형미가 뛰어난 두 귀 달린 장군(물이나 술을 담는 그릇)을 비롯한 그릇받침, 굽다리접시 등의 토기류와 청동제 말갖춤장식편 및 갑옷편, 금동제 투조(透彫·금속판 일부를 도려내는 것) 허리띠장식구와 비취 곡옥(曲玉·굽은옥) 등이 출토됐다.조사단은 출토 토기 등을 근거로 13호분은 5세기 후반에 축조된 것으로 판단했다. 13호분 주변지역에서 봉분은 유실됐지만 86호분과 129호분 2기의 돌덧널무덤이 조사됐다. 86호분은 돌덧널의 길이가 6.5m로 들보시설을 갖춘 중형급 무덤으로 내부에서 그릇받침, 불꽃무늬굽다리접시 등의 토기와 화살촉, 창(철모) 등 무기류, 말갖춤새(등자, 재갈)가 출토됐다. 129호분은 86호분보다 규모가 작고 내부에서 뿔잔, 굽다리항아리 등 토기가 출토됐다. 조사단은 86호분과 129호분은 13호분과 비슷한 시기인 5세기 후반에 축조된 것으로 배치관계로 볼때 13호분에 딸린 배장묘로 추정된다고 설명했다. 말이산 13호분은 사적 제515호 함안말이산고분군의 최대급 고분으로 일제강점기인 1918년 일본인 야쓰이 세이이쓰(谷井濟一)가 한차례 약식조사를 했으나 몇 장의 도면과 사진만 남겨 고분의 역사적 가치는 전혀 알 수 없었다. 그 뒤 많은 도굴이 이뤄져 원상이 훼손된 상태에서 2017년 봉분 중앙에 꺼짐 현상이 나타나 함안군은 원인규명과 보존조치를 위해 2018년 발굴조사를 시작했다. 2018년 12월 18일 중간 조사성과 공개에서 덮개석에 새겨진 남두육성·청룡별자리 등 가야 최초의 별자리와 무덤방 내 4벽면을 붉게 채색한 채색고분, 고암반대 축조기법 등이 확인돼 관심이 쏠렸다. 함안 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

건강검진이나 암이 의심스러울 때 사람들은 병원에서 X선이나 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 양전자단층촬영(PET)을 한다. 비용도 비용이지만 CT, PET 검사는 검사 직전에 조영제라는 방사성 의약품을 삼키거나 주사를 맞아야 한다. 조영제에 대한 거부반응 뿐만 아니라 그로 인해 검사과정에서 나타날 수 있는 신체적 불쾌감 때문에 꺼리는 검사를 꺼리는 이들도 많다. 국내 연구진이 조영제 같은 방사성 물질 도움 없이도 암이나 특정 질병을 정확하게 진단해 낼 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능로봇연구실, 을지대 의대, 이화여대, 한국기초과학지원연구원 공동연구팀은 자성을 띠는 산화철 나노 입자를 이용해 암은 물론 여러 특정 질병을 찾아낼 수 있는 의료영상 장비인 ‘자성입자 영상시스템’(MPI) 개발에 성공했다고 21일 밝혔다. 이번 연구성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실릴 계획이다. 암 확진 환자의 경우는 PET 검사를 통해 암의 정확한 위치를 찾는데 도움을 받을 수 있지만 단순한 건강검진이나 진단 목적으로 PET 촬영을 할 경우 적은 양이지만 방사선 피폭 때문에 우려하는 사람들이 많다. 연구팀은 산화철이 자성을 띠는 물질이지만 인체에 무해하다는 점에 착안해 외부에서 자기장을 걸어 산화철 위치를 파악하는 MPI 기술을 개발했다. 산화철 입자에서 나오는 자기장 신호를 인체의 3차원 공간 정보와 결합하면 정확한 질병 부위를 찾을 수 있게 된다. 더군다나 산화철 입자는 인체에 무해할 뿐만 아니라 사람 몸 속에 있는 항원-항체 단백질을 산화철 입자에 코팅해 주입하면 질병 발생 부위를 손쉽게 찾을 수 있을 뿐만 아니라 장기적으로 사용이 가능해 만성질환 추적과 진단에도 도움이 된다. 더군다나 항원-항체를 바꿔주면 다양한 질병을 탐색이 가능하다. 이 때문에 MPI는 2000년대 초부터 개발이 시작됐지만 실제 생체 영상을 촬영할 수 있는 기술을 갖고 있는 곳은 전 세계적으로 필립스와 마그네틱 인사이트라는 2곳에 불과하다.연구팀은 자기장 발생장치, 중앙제어시스템, 관련 소프트웨어까지 장비에 필요한 원천기술 대부분을 독자 개발했으며 크기 역시 가로 세로 각각 170㎝, 60㎝로 소형화해 소모 전류량을 상용화된 다른 MPI 장비보다 100분의 1 수준이다. 소형화되면서 제작 가격도 20분의 1 수준으로 낮췄다. 연구팀은 이번에 개발한 MPI 기술로 생쥐를 대상으로 실험한 결과 자성 나노입자의 정확한 위치를 찾는데 성공했다. 연구진은 이번 기술을 실제 임상현장에서 사용하기까지는 7년 정도가 걸릴 것으로 보고 있다. 홍효봉 ETRI 박사는 “이번 기술은 인체에 무해한 산화철 나노입자를 이용해 각종 질병을 확인할 수 있다는 점에서 기존 영상장비들과 차별화된 것”이라며 “특히 항원-항체를 달리 함에 따라서 다양한 질병을 탐색할 수 있기 때문에 암은 물론 만성질환 등 다양한 질병을 관리하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

학습 중심 변경 근로기준법 등 적용 안 돼 일하고도 최저임금의 46%밖에 못 받아 불참 학교 늘어 취업률도 33.6%로 ‘뚝’ 직업계고 학생들을 보호할 목적으로 마련된 현장실습 제도 개선 방안이 오히려 이들 학생을 노동인권 사각지대로 몰고 있는 것으로 나타났다. 29일 감사원이 공개한 ‘직업교육 추진 및 관리실태’ 감사 결과에 따르면 교육부는 마이스터고, 특성화고 등 직업계고 학생들을 대상으로 취업률 제고를 위해 현장실습제도를 운영하고 있다. 그동안 현장실습에 나서는 직업계고 학생은 기업들과 근로계약을 체결해 ‘학생 및 근로자’ 신분이었으나 교육부가 지난해부터 근로계약 체결을 막아 ‘학생’ 신분만 갖게 됐다. 2017년 11월 제주에서 현장실습생 사망사고가 발생한 이후 실습생의 안전 강화를 목적으로 현장실습제도를 일·학습 병행 제도에서 학습 중심 제도로 변경한 데 따른 것이다. 이에 따라 현재 실습생은 실제 근로를 제공하면서도 현행법상 근로자가 아니라는 이유로 근로기준법과 산업안전보건법에 따른 최저임금 및 근로시간 준수, 산업안전·보건 조치 등을 적용받지 못하고 있다. 감사 결과 현장실습생 1만 700여명이 평균 주당 33.9시간 현장실습을 하고도 이에 해당하는 최저임금 117만원의 45.6% 수준에 불과한 54만여원을 수당으로 받았다. 이마저도 현장실습 참여 기업의 자율에 맡기고 있어 주당 34시간 현장실습을 하고도 수당을 받지 못한 실습생이 전체의 42.6%(7500여명)에 달했다. 고용노동부는 실습생이 근로자가 아니라는 이유로 현장실습 참여기업에 대해 안전점검을 하지 않았고 현장실습 안전점검을 담당하는 교육청 역시 현장 안전관리 실태를 학생과의 면담을 통해서만 파악하는 데 그쳤다. 산업재해 다발기업과 임금체불기업 등은 현장실습을 하지 못하게 돼 있지만 교육청과 고용부 간 정보가 공유되지 않아 2016∼2018년 학생 2675명이 산업재해 다발기업 등에서 현장실습을 하기도 했다. 이 같은 이유로 현장실습을 진행하지 않는 직업계고가 2017년 6개교에서 지난해 63개교로 크게 늘었고 같은 기간 취업률도 43.2%에서 33.6%로 감소했다. 직업계고 실습실에 대한 안전보건관리도 부적절했다. 산업안전보건법은 근로자에게 해로운 화학물질 등 유해인자 노출·측정 기준을 규정하고 있으나 직업계고 학생들은 근로자가 아니어서 이 법을 적용받지 않는다. 감사원이 44개교에 대해 소음·금속류 등 유해인자를 측정한 결과 일부 직업계고 실습실은 일반 사업장과 비교해 산화철이 최대 25배, 망간이 16배에 이르는 것으로 확인됐다. 최광숙 선임기자 bori@seoul.co.kr

예로부터 인류와 가장 가까운 천체는 해와 달을 비롯, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성이었다. 옛사람들은 밤하늘이 통째로 바뀌더라도 별들 사이의 상대적인 거리는 변하지 않는다는 사실을 알았다. 그래서 별은 영원을 상징하는 존재로 인류에게 각인되었다. 서양에서는 ​플라톤 시대 이후부터 달을 포함해 이들 행성은 지구에서 가까운 쪽부터 달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성이 차례로 늘어서 있다고 생각했다. 하지만 위의 다섯 개 별들은 일정한 자리를 지키지 못하고 별들 사이를 유랑하는 것을 보고, 떠돌이란 뜻의 그리스 어인 플라나타이(planetai), 곧 떠돌이별이라고 불렀다. ​바로 우리가 행성이라 부르는 천체들이다. ​그런데 엄밀히 말하면 행성은 별이 아니다. 별은 보통 붙박이별, 곧 항성을 일컫는 말이다. 서양에서 부르는 태양계 행성 이름들은 거의 로마 신화에서 따온 것이다. 물론 이 밝은 행성들은 눈에 띄었기 때문에 고대로부터 문명권마다 다른 이름들을 가지고 있었지만, 로마 시대에 지어진 이름들이 점차 대세를 차지하여 오늘에 이르고 있다. 예컨대, 빠른 속도로 태양 둘레를 도는 수성은 로마 신들 중 메신저 역할을 한 날개 날린 머큐리(Mercury)에서 따왔고, 새벽이나 초저녁 하늘에서 아름답게 빛나는 금성에는 로마 신 중 미와 사랑의 여신인 비너스(Venus)의 이름을 갖다붙였다. 화성에 마스(Mars)라는 이름이 붙여진 것은 그리 놀랄 일이 아니다. 화성 표면이 산화철로 인해 붉게 보이기 때문에 로마의 전쟁신 마스의 이름을 징발한 것이다. 태양계 행성 중 최대 크기를 자랑하는 목성에 신들의 왕 주피터(Jupiter)를 가져온 것도 역시 그럴 듯하다. 토성은 주피터의 아버지인 농업의 신 새턴(Saturn)에서 따왔는데, 토성에 고리가 있다는 것은 오래 전부터 알려진 사실이었다. 지구를 뜻하는 어스(Earth)만은 예외였는데, 그리스-로마 시대 이전부터 행성이란 사실을 몰랐기 때문에 붙여진 이름이다. 물론 중국과 극동 지역 역시 드넓은 밤하늘에서 수많은 별들 사이를 움직여 다니는 이 다섯 별들이 잘 알려져 있었다. 고대 동양인은 이 별들에게 음양오행설과 풍수설에 따라 ‘화(불), 수(물), 목(나무), 금(쇠), 토(흙)’이라는 특성을 각각 부여했고, 결국 이들은 별을 뜻하는 한자 별 성(星)자가 뒤에 붙여져 화성, 수성, 목성, 금성, 토성이라는 이름을 얻게 되었다. 여기서도 지구는 역시 행성이 아닌 것으로 취급되어 ​‘흙의 공’이라는 뜻인 ‘지구(地球)’란 이름을 얻게 되었다. 따라서 오늘날 우리가 쓰고 있는 요일 이름, 곧 일, 월, 화, 수, 목, 금, 토는 사실 천동설에 그 뿌리를 내리고 있다는 것을 알 수 있다. ​ 망원경 발명 후에 발견된 행성들 지구가 행성으로 낙착된 것은 17세기 초 망원경이 발명되면서, 수천 년 동안 인류의 머리를 옥죄어온 천동설의 굴레가 벗겨지고 지동설이 확립된 이후의 일이다. 태양계의 개념이 인류에게 자리잡은 것도 이때부터였다. 그러니까 태양계라는 말의 역사가 겨우 400년밖에 되지 않았다는 얘기다. 토성까지 울타리 쳐진 이 아담한 태양계가 우주의 전부인 줄 알고 인류가 나름 평온하게 살았던 시간은 200년이 채 안된다. 인류의 이 평온한 꿈을 일거에 깨뜨린 사람은 탈영병 출신의 한 음악가였다. 유럽에서 터진 7년 전쟁에 종군하다가 영국으로 도망친 독일 출신의 윌리엄 허셜이 오르간 연주로 밥벌이하는 틈틈이 자작 망원경으로 밤하늘을 열심히 쳐다보다가 그만 횡재를 하게 됐는데, 그게 바로 1781년의 천왕성 발견이다.이전에도 천왕성은 더러 사람의 눈에 띄었다는 기록이 있지만, 아무도 그것이 행성인 줄은 몰랐었다. 허셜이 최초로 자작 망원경으로 그 별이 보통 점상으로 보이는 여느 별과는 달리 원반형으로 보인다는 사실을 발견하고 비로소 행성인 줄 알았던 것이다. 그 행성은 토성 궤도의 거의 2배나 되는 아득한 변두리를 천천히 돌고 있었다. 그전까지 사람들은 토성 바깥으로 행성이 더 있으리라고는 상상조차 하지 못했다. 허셜은 이 행성을 당시 영국 국왕인 조지 3세를 따서 ‘조지 별’로 부르지만, 되도록이면 영국 왕을 입에 올리고 싶어하지 않은 프랑스에서는 그냥 ‘허셜’로 불리었다. 행성의 이름은 그리스ㆍ로마 신화에 따라 이름을 짓는 것이 관례였기 때문에, 나중에 독일의 천문학자 보데가 1850년부터 로마 신화에 나오는 하늘의 신 우라누스(Uranus)를 천왕성의 이름으로 삼았다고 한다. 우라누스는 제우스의 할아버지에 해당한다. 어쨌든, 천왕성의 발견이 당시 사회에 던진 충격파는 신대륙 발견 이상으로 엄청나게 컸다. 인류가 수천 년 동안 믿어온 아담하던 태양계의 크기가 갑자기 2배로 확장되는 바람에 세상 사람들은 잠시 어리둥절할 수밖에 없었다. 하지만 이것은 시작에 불과했다. 그로부터 반세가 남짓 만인 1846년에 영국의 애덤스와 프랑스의 르베리에에 의해 해왕성이 발견되었다. 그런데 이 발견은 망원경으로 한 것이 아니었다. 천왕성의 움직임에 이상한 변화가 있는 것을 보고 애덤스와 르베리에가 미지의 행성에 관해 뉴턴 역학에 따라 질량과 궤도를 계산해본 결과, 그 뒤에 또 다른 행성이 있음을 알게 된 것이다. 그래서 해왕성은 종이로 발견한 행성, 뉴턴 역학의 위대한 승리라는 화제를 낳았다.해왕성(海王星)의 이름 냅튠(Neptune)은 바다의 신 넵투누스(Neptunus)의 이름을 딴 것이다. 해왕성에서 청록색 빛이 났기 때문에 바다를 상징하는 이름이 지어진 것으로 보인다. 지금도 해왕성은 청록색의 진주라는 별칭을 가지고 있다. 다시 20세기에 들어선 1930년, 미지의 행성 X로 알려진 명왕성이 미국 로웰 천문대의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계의 9번째 행성이 되었다. 이 발견은 전 세계적인 화제가 되었고, 이 새로운 별의 이름을 지을 권리를 가지고 있었던 로웰 천문대는 전 세계에 이름을 공모한 결과, 영국 옥스포드에 사는 11살 소녀 베네티아 버니가 제안한 플루토(Pluto)로 명명하기로 결정했다. 플루토는 로마 신화에 나오는 저승신의 이름이다. 신화에 관심이 깊었던 베네티아는 춥고 어두울 거라고 생각되는 제9 행성에 이 이름이 적합할 거라고 보았던 것이다.가난한 고학생 출신의 톰보를 일약 천문학 교수로 만들어준 이 명왕성의 영광은 그러나 한 세기를 넘기지 못했다. 2006년 국제천문연맹이 행성의 정의를 새로이 함으로써 명왕성이 행성 반열에서 퇴출되어 ‘왜소행성 134340’으로 강등되었던 것이다. 하지만 아직도 다수의 미국인들이 명왕성은 행성이라고 강력히 주장한다. 미국 프로야구팀 다저스의 에이스 투수인 커쇼는 톰보의 외손자다. 그래서 어느 TV쇼에 ‘명왕성은 행성이다’란 글이 씌어진 티셔츠를 입고 나온 적이 있다. 여덟 행성은 물리적 특성에 따라 지구형 행성과 목성형 행성으로 분류되는데, 전자는 암석형 행성으로, 수성, 금성, 지구, 화성이고, 후자는 가스형 행성으로, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이다. 또한 지구를 기준으로 궤도가 안쪽이면 내행성, 바깥쪽이면 외행성이라 부르기도 한다. 여기서 알 수 있듯이 토성까지는 우리 이름이지만 천왕성부터는 영어 이름을 그대로 번역했다. 천왕성부터는 망원경이 발달한 서양에서 먼저 발견해 자기네 식으로 이름을 붙였고, 동양에선 그 이름을 그대로 번역해 사용하고 있기 때문이다. 우리나라의 경우, 천왕성, 해왕성, 명왕성의 이름들은 일본을 거쳐 들어왔다. 서양에 대해 가장 먼저 문호를 개방한 일본은 서양 천문학을 받아들이면서 이 세 행성의 이름을 자국어로 옮길 때, 우라누스가 하늘의 신이므로 천왕(天王), 포세이돈이 바다의 신이므로 해왕(海王), 플루토가 명계(冥界)의 신이므로 명왕(冥王)이라는 한자 이름을 만들어 붙였고, 한국에서는 이를 그대로 받아들여 오늘날까지 사용하게 된 것이다. 태양계의 ‘운수납자’ 이들 행성은 그럼 어떻게 태양 둘레를 돌고 있을까? 8개의 행성은 대체로 궤도평면인 황도면을 따라 태양을 공전하는데, 태양에 가까운 운행성일수록 공전 속도가 빠르다. 수성의 공전속도가 초속 48km인 데 비해 지구는 초속 30km, 가장 바깥을 도는 해왕성은 초속 5km밖에 안된다. 거리가 멀어질수록 그만큼 태양의 중력이 약해진다는 뜻이다. 그래서 금성의 공전주기가 약 3달인 데 비해, 지구는 1년, 목성은 13년, 토성은 한 세대인 30년, 천왕성은 사람 일생과 맞먹는 84년, 가장 바깥을 도는 해왕성은 164년이나 걸린다. 해왕성이 발견된 것이 1846년이니까, 발견 1주기가 조금 넘은 셈이다. 어쨌든 1주기 전 해왕성이 지구 행성 위에서 보았던 사람 중 지금 살아 있는 사람은 한 명도 없다는 얘기다. 우리는 기껏해야 천왕성 공전주기만큼 살 수 있을 뿐이다. 지금도 캄캄한 우주공간을 쉼없이 달리며 태양을 도는 이들 지구의 형제, 행성들을 생각하면 마치 운수납자(雲水衲子)와 같다는 느낌이 들기도 한다. 운수납자란 구름 가듯 물 흐르듯 떠돌면서 수행하는 스님을 일컫는 아름다운 말이다. 지구와 같은 궤도평면을 떠나지 않고 46억 년 동안이나 변함없이 지구와 길동무 해서 우주의 길을 가고 있는 저 화성이나 천왕성 같은 행성이 바로 태양계의 운수납자가 아닐까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양계 바깥 6개 백색왜성 대기 분석 美연구팀 “지구 암석분포와 구성 비슷”올해 노벨물리학상 수상자 중 미셸 마요르 스위스 제네바대 교수는 제자인 디디에 쿠엘로 제네바대 교수와 함께 태양계 바깥 외계행성을 처음으로 발견한 공로를 인정받아 공동 수상자로 이름을 올렸다. 이들의 발견 이후 많은 과학자들이 외계행성 관측에 뛰어들어 지금까지 4000개에 이르는 외계행성이 발견됐다. 과학자들이 외계행성 발견에 열심인 이유는 태양계 바깥에 우리 지구와 비슷한 행성이 있을 것이며 거기에 또 다른 생명체가 살고 있을지 모른다는 기대와 호기심 때문이다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 지구·행성·우주과학과, 물리·천문학과, 매사추세츠공과대(MIT) 지구·대기·행성과학과 공동연구팀은 현재까지 발견된 외계행성들 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질화학적 구성을 갖추고 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 18일자에 실렸다. 연구팀은 태양계 바깥 백색왜성 6개와 태양, 지구, 달, 금성, 화성, 태양계를 76년 주기로 돌고 있는 헬리혜성의 대기와 지표 구성성분을 비교했다. 특히 암석을 구성하는 주요 6개 원소인 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 산소(O)에 연구팀은 주목했다. 분석 결과 6곳의 백색왜성의 대기는 지구에 있는 암석들과 비슷한 분포의 구성성분을 갖고 있으며 특히 산화철 성분이 풍부한 것으로 밝혀졌다. 이는 백색왜성 주변부에 있는 행성들 역시 지구와 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 의미이다. 연구팀은 “지구와 멀리 떨어져 있는 별 주위를 도는 외계행성 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 것은 매우 의미심장하다”고 자평했다. edmondy@seoul.co.kr

서울 용산구 한남동 용산공예관에서 북한 황해도 해주도자기의 가치를 재조명하는 전시가 펼쳐진다. 용산구는 용산공예관 개관 1주년, 3·1운동 100주년을 맞아 13일부터 다음달 17일까지 ‘조선의 꽃, 그리고 눈물: 해주도자전’을 연다고 12일 밝혔다.용산공예관 4층 다목적실에서 열리는 이번 전시에서는 조선 말부터 대한제국 시기까지 황해도 해주 지방 일대의 민간 가마에서 만들어진 청화백자와 석간주(산화철을 많이 함유해 빛이 붉은 흙) 도자기 100여점을 감상할 수 있다. 과거 일제는 우리 도자 문화를 말살하려고 조선왕조 공식 자기 제작소였던 분원(分院)을 강제로 해체했다. 당시 분원 자기를 모방한 도자기들이 전국 곳곳에서 제작됐는데 해주도자도 그 가운데 하나였다. 부유층이 특히 선호한 생활용기였던 해주도자는 실용성이 높아 해주항아리로도 불렸다. 백자보다는 저평가됐지만 밝고 화려한 무늬와 쓸모로 도자기 애호가들의 사랑을 받는다. 13일 오후 5시 용산공예관 개관 1주년 기념식에서는 전시를 주관한 박정욱 한국서도소리연구보존회 대표의 도자전 해설도 들을 수 있다. 성장현 용산구청장은 “대륙 철도 관문 도시인 용산구가 3·1운동 100주년을 맞아 남북 교류 협력사업을 벌인다”며 “지난해 연 ‘서북지역 여인 장신구 특별전’에 이어 올해 해주도자기전, 서도소리 공연 등 용산공예관에서 북한 문화를 접할 수 있는 전시나 공연을 주기적으로 열며 남북 간 문화적 동질성 회복에 주력하겠다”고 말했다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

유럽도 달 거주지 건설을 위한 연구를 본격적으로 진행하는 모양이다. 유럽우주국(ESA)은 23일(현지시간) 달 탐사와 광물 채굴 임무를 수행하기 위해 달 표면의 퇴적물 ‘레골리스’를 채취해 산소와 물의 원료로 활용하는 연구 프로젝트를 시작한다고 발표했다. ESA에 따르면, 본 기관은 프랑스 항공우주 대기업 아리안그룹과 독일 스타트업 PT사이언티스트츠, 그리고 벨기에 우주 중소기업 스페이스애플리케이션서비스와 1년간 연구 계약을 체결했다. 프로젝트는 오는 2025년 안에 달에 착륙선을 보내기 전까지 ESA 전문가들이 프랑스와 독일, 그리고 벨기에 기술자들과 함께 레골리스를 채취하고 활용하는 데 필요한 기술을 개발해 실용 가능성을 확인하는 것이다. 레골리스는 불균일하고 퍼석퍼석한 모래 모양의 입자여서 ‘달의 모래’라고도 불린다. 특히 산화철 등이 다량 함유돼 있어 이를 활용하면 산소와 물을 추출할 수 있다고 알려졌다. 산소와 물은 인류가 달에 장기간 거주하기 위해 꼭 필요한 요소일 뿐만 아니라 로켓 연료로도 활용할 수 있다.연구팀은 현재 개발 중인 차세대 우주발사체 ‘아리안64’를 이용해 달 궤도에 착륙선과 채굴 장비를 보낼 수 있는지를 검증한다. 아리안64는 아리안6에 보조로켓 4기를 탑재한 형태이다. 이에 대해 데이비트 파커 ESA 인간·로봇탐사연구단장은 “우주 자원의 활용 여부는 달 탐사가 지속 가능한지를 정할 수 있는 중요한 단서가 될 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

교통사고와 자살 등을 외상으로 인한 사망을 제외한 질병으로 인한 사망률 1위는 여전히 ‘암’이다. 이 때문에 다양한 방법의 암 치료법이 개발되고 있다.최근에는 암세포와 암주변 세포의 온도를 높여 암세포를 파괴하고 전이를 막으려는 ‘온열 암 치료법’도 주목받고 있다. 의학적 효과에 대해서는 여전히 논란이 되고 있기는 하지만 최근 미국계 한국인 과학자들이 온열 암 치료법의 효과를 높이는 방법을 찾아 주목받고 있다. 미국 사우스캐롤라이나대 배성태 교수팀은 온열 암 치료에 쓰는 자성 나노입자의 열 방출 효과를 높이는 원리를 발견하고 물리학 분야 국제학술지 ‘어플라이드 피직스 레터’ 1일자에 발표했다. 온열 암 치료법은 간암이나 뇌암 등에 많이 응용되고 있는데 암세포에 자성을 띠는 나노입자를 주입한 뒤 외부에서 자기장을 걸어 나노입자가 열을 발생시켜 암세포를 파괴한다는 원리다. 문제는 현재 쓰이고 있는 자성 나노입자의 열 방출 효과가 낮다는 점이다. 암세포를 파괴할 만한 열을 발생시키기 위해서는 많은 양의 나노입자를 주사하거나 방사선 치료를 병행할 경우 방사선으로 인한 부작용이 발생하기 때문이다. 연구팀은 기존 산화철 나노입자에 기능성 물질을 도핑해 자성 나노물질의 열 방출 효과를 높이는 방법을 찾았다. 그 결과 이번에 개발한 새로운 자성 나노입자는 5분 내에 암세포에서 50도 이상의 열을 내는 것이 관찰됐다. 기존의 치료용 나노입자는 40도 미만의 열을 방출했다. 배성태 교수는 “이번 연구는 암 사멸용 자기 온열치료법의 걸림돌을 치웠다는데 의미가 있다”며 “나노입자의 주사량을 줄이더라도 암 치료효과는 더 높일 수 있는 방법을 찾았다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류의 화성 이주 프로젝트가 단순한 공상과학영화 속 이야기가 아닌 현실이 될 수 있다는 믿음이 커지고 있다. 테슬라 모터스의 회장이자 우주 발사체 개발업체인 스페이스X 회장인 앨런 머스크는 “10~12년 이내에 인간은 화성에서 생활할 수 있을 것”이라고 단언하기까지 했다. 화성까지 무사히 가는 것도 어렵지만, 화성에 도착한 뒤 안정적인 생활공간을 만드는 것 역시 가장 중요하고 어려운 미션으로 꼽힌다. 최근 해외 연구진은 화성에서 인류가 정착하는데 필요한 최초의 집이 ‘벽돌집’이 될 수 있을 것이라는 연구결과를 내놓았다. 미국 캘리포니아대학 연구진은 최근 연구를 통해 화성 토양을 이용해 벽돌을 만들 수 있는 방법을 찾았다고 전했다. 기존의 벽돌이 흙을 뭉쳐 고온에 구워내는 방식으로 제작되는 반면, 이번에 개발된 기술은 고온의 가마나 건축 장비가 없이도 화성 자체의 흙을 이용할 수 있다는 점이 장점이다. 연구진은 벽돌의 고분자 구조를 연구하던 중 1m 높이에서 망치를 이용해 일정한 압력을 가할 경우, 벽돌의 주재료인 흙이 콘크리트만큼 단단해진다는 것을 확인했다. 또 흙이 서로 결합하게끔 만드는 접착제 역할을 하는 성분이 산화철 이라는 것을 밝혀냈다. 산화철은 화성 토양을 붉게 보이게 하는 주요 성분이다. 연구진은 산화철이 다량 함유돼 있는 화성의 흙을 틀에 넣어 모양을 만들고, 망치 등으로 압력을 가하기만 하는 방식을 통해 손쉽게 벽돌을 만들 수 있을 것으로 기대했다. 화성의 흙을 이용해 벽돌을 만들 수 있다는 주장이 나온 것은 이번이 처음은 아니다. 다만 기존의 연구가 화성에서 벽돌을 만들기 위해서는 원자력 등을 이용해야하는 등 어렵고 복잡한 방법에 초점이 맞춰져 있었다면, 이번 연구는 우주인들이 최소한의 도구만을 이용해 다용도로 활용할 수 있는 벽돌을 만들 수 있다는 점에서 학계의 주목을 받았다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

박근혜 전 대통령의 남동생인 박지만 EG회장이 작년에 연봉으로 6억 8000만원을 받은 것으로 공시됐다. EG는 30일 사업보고서 공시를 통해 박지만 회장의 지난해 보수총액이 급여 4억 8000만원과 성과급 2억원 등 총 6억 8000만원이었다고 밝혔다. 박 회장의 연봉은 2013년까지 6억 7000만원이었다가 이듬해 6억 8000만원으로 오른 뒤 3년 연속 같은 금액을 유지했다. 코스닥 상장기업인 EG는 전자기기의 주요 부품 원료인 산화철과 복합재료를 생산한다. 현재 101명의 직원을 고용하고 있으며, 1인당 평균 급여액은 4294만 9319원이다. 지난해 8억 7770만원(연결 기준)의 영업이익을 기록했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

고아하게 퍼져 나가는 푸른빛, 상감기법으로 새긴 정교한 무늬…. ‘고려청자’라고 하면 단박에 이런 귀족적 풍모가 떠오른다. 하지만 이는 고려청자가 펼친 드넓은 미학의 일부일 뿐이다.흐드러지게 피어난 검붉은 모란, 자유분방하게 가지를 뻗어낸 버드나무가 검푸른 청자를 채웠다. 철분을 듬뿍 머금은 흙 안료로 쓱쓱 그려낸 고려의 철화청자다. 재빠르고 힘 있는 붓질 덕에 호방하고 시원한 기운이 서려 있다. 고려청자에 대한 선입관을 깨는 소탈함과 대범함이 정겹기까지 하다. 고미술품 컬렉션으로 유명한 호림박물관이 서울 강남구 신사분관에서 9월 30일까지 여는 고려 철화청자 특별전 ‘철, 검은 꽃으로 피어나다’의 풍경이다. 박물관이 철화청자전을 여는 것은 21년 만으로, 박물관이 소장하고 있는 철화청자의 90%가 전시장에 나왔다. 이 가운데 절반은 처음 선보이는 작품들이다.유진현 호림박물관 학예연구팀장은 “비색 청자, 상감기법의 청자가 개경의 왕실과 귀족들의 전유물이었다면 철화청자는 중류층, 일반 백성 등 다양한 계층이 사용한 것이어서 문화사적 의미가 크다. 때문에 주전자, 매병, 난간, 세숫대야, 장구, 화분, 기름병, 분첩 등 청자의 다채로운 쓰임을 감상할 수 있다”고 했다. 전시를 관람하는 순서는 제1전시실인 4층에서 제2전시실(3층), 제3전시실(2층)로 내려가면서 보는 게 좋다. 명품 철화청자들은 제1전시실에 대거 몰려 있다. 특히 모란을 닮은 듯 연꽃을 닮은 듯한 상상의 꽃(보상화)을 꽉 차게 철사안료로 그려 백토로 무늬의 바탕을 상감한 매병이 눈길을 잡아끈다. 유약을 입히지 않아 광택 없는 질감이 외려 과감한 붓질의 장식효과를 극대화한다. 유진현 학예연구팀장은 “매병 가운데 유약을 입히지 않은 철화청자가 소개된 것은 이 작품이 처음일 것”이라며 “13세기 후반 청자에 유약을 입히지 않던 예외적인 시기에 탄생한 드문 작품”이라고 귀띔했다.표면 전체에 산화철을 칠해 검은 바탕을 만들고 상감기법으로 학과 구름을 그려 넣은 매병도 이색적이다. 흑색의 자기에 그려진 학과 구름은 김환기의 새와 겹쳐 보일 만큼 현대적인 감각이 돋보인다. 제2전시실에서는 철화청자의 다양한 쓰임과 형태를 감상할 수 있다. 제3전시실에서는 철화청자의 무늬를 음각, 양각의 다른 기법이나 비슷한 문양을 지닌 상감청자와 비교해 보는 재미가 있다.불화와 웹툰을 함께 엮은 재기 넘치는 전시도 함께 열리고 있다. 조선 후기에 그려진 시왕도(十王圖·저승 세계를 관장하는 10대 시왕들의 재판 광경 및 지옥에서 고통받는 망자들을 묘사한 불화)를 주호민 작가의 인기 웹툰 ‘신과 함께’의 장면으로 설명하는 ‘웹툰 <신과 함께>로 만나는 지옥의 왕들’이다. 전시된 시왕도는 조선 후기인 1764년 그려진 작품으로 필선이 일정하고 탄력적이어서 실력 있는 화승이 그린 것으로 추정된다. 망자의 혀를 길게 뽑아 쟁기질하는 장면, 오장육부를 빼내는 장면 등 인물들의 표정이나 장면 묘사가 실감 나게 그려진 데다 웹툰과 곁들여지니 흥미진진하다. 이장훈 학예연구사는 “우리는 르네상스, 바로크 등 서양미술은 가깝게 느끼면서 정작 우리 문화의 뿌리인 불교미술은 어렵다는 인식을 갖고 있다”며 “관람객의 이해를 높이기 위해 불교 속 이승과 저승, 한국의 토속신앙을 만화로 옮겨 인기를 끈 웹툰과의 컬래버레이션을 꾸며 본 것”이라고 기획 의도를 설명했다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

장기이식수술의 관건 중 하나는 공여자의 장기가 손상되기 전에 최대한 빨리 수여자에게 이식되어야 한다는 것이다. 장기마다 다르지만 일반적으로 심장을 포함해 이식이 가능한 인체 장기는 아이스상자에 담긴 채 4시간 이상은 보존되지 않는다. 이를 보완하기 위해 의학계가 고안해 낸 방법은 ‘장기 저온 보존’이다. 그리고 최근 미국 미네소타주립대학은 세계 최초로 저온 보존시켰던 동물의 심장을 이식이 가능한 상태로 ‘리워밍’(Re-Warming) 시키는데 성공했다고 밝혔다. 리워밍은 저온의 상태에서 다시 정상 온도로 되돌리는 것을 뜻한다. 연구를 이끈 미네소타주립대학의 존 비숍 박사에 따르면, 장기이식수술 환자들이 겪는 가장 큰 문제점 중 하나는 아이스상자 안에 보관해도 4시간을 넘길 수 없는 장기 보존 방식 및 이송 방식이었는데, 저온 보존 및 리워밍 방법을 이용하면 장기기증보관소에 장기를 보존했다가 필요한 사람에게 이식하는 일이 가능해질 것으로 보인다. 시신이나 장기를 극저온 상태로 냉동하는 기술은 이미 1980년대에 등장한 바 있지만, 관건은 리워밍 단계였다. 세포의 손상 없이 기존의 상태로 돌려놓는 것이 극저온 보존보다 더 어려웠던 것. 하지만 미네소타대 연구진은 이산화규소로 코팅한 산화철 나노 입자에 열을 가하고, 이를 매우 미세한 가열기로 이용해 순식간에 온도를 끌어올리는 방식을 도입했고, 저온 상태의 장기에 1분당 100~200℃의 열을 가한 결과 손상없이 장기를 리워밍 하는데 성공했다. 이는 기존의 장기 리워밍 시간보다 10~100배 더 빠른 시간으로 장기에 열을 가한 것이다. 비숍 박사는 “기증되는 심장과 폐의 경우, 이송과정에서 제한 시간을 맞추지 못한 탓에 기증 장기의 3분의 2가 버려지는 것으로 알려져 있다”면서 “장기의 저온 보존 및 리워밍 기술은 장기이식을 기다리는 환자들에게 희망이 될 수 있다”고 설명했다. 이어 “이번 연구의 성공을 통해 장기이식을 위한 '장기 보존 뱅크'가 만들어진다면, 사회적으로 매우 큰 이득을 가져다 줄 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’(Science Translational Medicine) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

장기이식수술의 관건 중 하나는 공여자의 장기가 손상되기 전에 최대한 빨리 수여자에게 이식되어야 한다는 것이다. 장기마다 다르지만 일반적으로 심장을 포함해 이식이 가능한 인체 장기는 아이스상자에 담긴 채 4시간 이상은 보존되지 않는다. 이를 보완하기 위해 의학계가 고안해 낸 방법은 ‘장기 저온 보존’이다. 그리고 최근 미국 미네소타주립대학은 세계 최초로 저온 보존시켰던 동물의 심장을 이식이 가능한 상태로 ‘리워밍’(Re-Warming) 시키는데 성공했다고 밝혔다. 리워밍은 저온의 상태에서 다시 정상 온도로 되돌리는 것을 뜻한다. 연구를 이끈 미네소타주립대학의 존 비숍 박사에 따르면, 장기이식수술 환자들이 겪는 가장 큰 문제점 중 하나는 아이스상자 안에 보관해도 4시간을 넘길 수 없는 장기 보존 방식 및 이송 방식이었는데, 저온 보존 및 리워밍 방법을 이용하면 장기기증보관소에 장기를 보존했다가 필요한 사람에게 이식하는 일이 가능해질 것으로 보인다. 시신이나 장기를 극저온 상태로 냉동하는 기술은 이미 1980년대에 등장한 바 있지만, 관건은 리워밍 단계였다. 세포의 손상 없이 기존의 상태로 돌려놓는 것이 극저온 보존보다 더 어려웠던 것. 하지만 미네소타대 연구진은 이산화규소로 코팅한 산화철 나노 입자에 열을 가하고, 이를 매우 미세한 가열기로 이용해 순식간에 온도를 끌어올리는 방식을 도입했고, 저온 상태의 장기에 1분당 100~200℃의 열을 가한 결과 손상없이 장기를 리워밍 하는데 성공했다. 이는 기존의 장기 리워밍 시간보다 10~100배 더 빠른 시간으로 장기에 열을 가한 것이다. 비숍 박사는 “기증되는 심장과 폐의 경우, 이송과정에서 제한 시간을 맞추지 못한 탓에 기증 장기의 3분의 2가 버려지는 것으로 알려져 있다”면서 “장기의 저온 보존 및 리워밍 기술은 장기이식을 기다리는 환자들에게 희망이 될 수 있다”고 설명했다. 이어 “이번 연구의 성공을 통해 장기이식을 위한 '장기 보존 뱅크'가 만들어진다면, 사회적으로 매우 큰 이득을 가져다 줄 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’(Science Translational Medicine) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구에 생명체가 나타난 시기가 43억년 전까지 앞당겨질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 지구의 첫 생물은 깊은 바닷속 더운물에서 탄생한 것으로 추정된다. 2일(현지시간) 영국 BBC방송, 텔레그래프 등에 따르면 세계에서 가장 오래된 암석 중 하나인 캐나다 동부 퀘벡의 누부악잇턱 암대(Nuvvuagittuq belt)에서 38억∼43억년 전에 살았던 미생물 화석이 발견됐다는 내용의 연구 결과가 국제학술지 네이처(Nature)에 게재됐다. 지금까지 가장 오래된 유기물 보존 화석으로 알려진 것은 호주 서부에서 발견된 34억 6000년 전 미생물 화석이다. 이에 따라 지구의 생명체 출현 시기가 지구 형성 직후로 앞당겨질 수 있다. 과학자들은 우주의 나이를 짧게는 120억년, 길게는 180억년으로, 지구의 나이는 46억년 정도로 추산하고 있다. 이번에 화석을 통해 확인된 미생물들은 철광물을 산화해 에너지를 얻는 박테리아의 형태를 지니고 있다. 이들 생명체는 깊은 바다에서 더운 물을 뿜는 구멍에서 기원한 것으로 분석됐다. 오늘날에도 이런 심해 열수분출공(熱水噴出孔) 가까이에 미생물이 살고 있다. 연구팀은 이번에 발견된 미생물 화석이 오늘날 열수분출공 인근에 있는 박테리아와 같은 분기 구조로 되어 있다는 사실도 확인했다. 이 미생물 화석은 인간 머리카락 너비의 10분의 1수준으로 가늘며, 산화철이나 녹의 형태인 적철광을 상당량 포함하고 있다.연구팀은 퇴적물이 묻혀 광화 작용이 일어나는 동안이나 직후에 온도와 압력 변화 등 미생물 형성을 설명하는 다른 가능성을 배제하기 위해 강도 높은 화학·물리적 실험을 실시했다. 이번 연구를 이끈 유니버시티 칼리지 런던의 국제 연구진 중 논문 주요 필진인 매슈 도드는 “이번 연구는 생명체가 지구형성 직후 뜨거운 해저 분출구에서 출현했다는 아이디어를 뒷받침한다”면서 “우리는 어디서 왔으며 왜 이곳에 존재하는가와 같이 인류가 직면한 가장 큰 질문에 대한 답이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

기원전 11~13세기 유물 추정 “이른 시기 청동기 사용 의미” 강원도 정선 아우라지 유적에서 남한에서 가장 오래된 청동기 유물이 발견됐다. 탄소 연대 측정 결과 절대연대가 기원전 11~13세기로, 기존에 출토된 청동기 유물보다 약 2~3세기 정도 앞선 것으로 나타났다. 문화재청은 강원문화재연구소가 지난 3월부터 정선군 여량면 여량리 191번지 일원 4만 1000여㎡ 부지에서 발굴조사를 진행해 청동기시대 집터 유적에서 청동 장신구와 옥 장식품, 화살대와 석촉 등을 발굴했다고 16일 밝혔다. 발견된 청동 유물은 목걸이 제작에 쓰인 장신구로 보인다. 반지형 2점, 옥 장식품인 관옥형 2점이다. 이건무 전 문화재청장은 “조기(早期·기원전 11~13세기) 청동기시대의 청동제 유물은 북한 용천의 신암리 유적에서 나온 바가 있으나 남한 지역에서는 처음 발견됐다”며 “경주와 순천에도 조기 청동기시대 유적이 있으나 청동제 유물은 아직까지 출토된 적이 없다”고 설명했다. 이어 “청동 유물이 옥 장식품과 함께 발견됐기 때문에 장신구가 틀림없다”면서 “매우 이른 시기에 청동기를 만들어 사용했다는 데 의미가 있다”고 덧붙였다. 집터 유적에서 발견된 각목돌대문토기(刻目突帶文土器·새김덧띠무늬토기)는 신석기시대에서 청동기시대로 넘어가는 시기를 대표하는 토기다. 집터가 기원전 11~13세기 사이에 존재했던 것으로 보는 이유다. 이곳에서는 수령이 3년 정도 된 버드나무 화살대와 석촉도 발견됐다. 강원도에서 이 같은 유물이 발견된 것은 춘천 천전리 유적 이후 두 번째다. 아울러 고인돌과 석곽묘, 석관묘 등 청동기시대 분묘 유적도 확인됐다. 특히 1호 석관묘에서는 성인으로 보이는 인골과 곡옥(曲玉) 2점, 목걸이로 추정되는 환옥(丸玉) 100여개가 나왔다. 또 석곽묘에서도 적색마연토기(赤色磨硏土器·토기 표면에 산화철을 발라 구운 토기)와 옥 장식품, 석촉 등이 출토됐다. 이번 조사에서는 전체적으로 신석기시대부터 조선 시대에 이르는 집터와 고분 유구(遺構·건물의 자취) 109기가 발굴됐다. 그중 53기가 청동기시대 주거지와 분묘 유적으로 파악됐다. 아우라지 발굴 조사는 2006~2007년 1차 발굴에 이어 이번이 두 번째로, 아우라지 유적은 신석기부터 조선 시대까지의 다양한 유구가 확인돼 생활상과 매장 의례를 파악하는 중요한 자료로 평가된다. 안동환 기자 ipsofacto@seoul.co.kr