지구와 떼려야 뗄 수 없는 달이 약 1000년 전 지구에서 완전히 '사라졌다가' 다시 나타난 미스터리를 풀어낸 연구결과가 공개됐다. 지금으로부터 약 1000년 전, 중세에 살았던 누군가는 당시를 ‘재난의 해’라고 기록했다. 폭우로 인해 농작물이 피해를 입고 기근이 땅을 휩쓸었다. 그리고 5월 한밤중, 달이 갑자기 하늘에서 사라지는 기이한 일이 발생했다. 5세기경 독일에서 영국으로 건너간 게르만 민족의 한 분파인 앵글로색슨족이 남긴 것으로 알려진 해당 문서에는 “5월 5일 밤 저녁, 밝게 떠 있던 달의 빛이 조금씩 줄어들었다. 깊은 밤이 되자 빛이 전혀 보이지 않았고 그 모습 역시 완전히 소멸했다. 이러한 현상은 동이 틀 때까지 계속됐다”고 적혀있었다. 스위스 제네바대학, 프랑스 클레르몽 오베르뉴대학 등 공동연구진은 약 1000년 전 달이 시야에서 사라질 정도로 하늘을 어둡게 한 원인을 조사했다. 일반적으로 달이 시야에서 가려지는 가장 흔한 원인은 구름 또는 월식이지만, 전문가들은 달이 지구의 그림자에 가려졌더라도 완전히 사라지는 것이 아니라 어렴풋한 구체는 확인할 수 있다는 이유를 들어 '달 실종사건'의 원인은 다른 곳에 있다고 추측했다. 이 때문에 전문가들은 달이 하늘에서 거의 사라지는 현상의 원인이 당시 아이슬란드에서 일어난 대규모의 화산폭발을 꼽아왔다. 1104년 아이슬란드의 헤클라 화산이 폭발하면서 다량의 화산재와 유황 화합물 등이 성층권으로 방출됐고, 이것이 대규모 기근뿐만 아니라 달이 시야에서 사라지는 전대미문의 사건을 유발했다는 것. 하지만 연구진의 새로운 연구결과에 따르면 남극에서도 화산활동과 연관된 황산염 침전물이 상당량 발견됐고, 침전물의 생성연도를 추적해봤을 때 ‘달의 실종사건’ 시기와 일치한다는 것을 확인했다. 연구진은 "남극에서도 화산 관련 침전물이 발견됐다는 사실은 곧 북극과 인접한 아이슬란드가 아닌 열대지방에 가까운 곳에 위치한 화산이 폭발했다는 것을 의미한다"면서 "남극에서 발견된 침전물과 침전물의 생성 시기, 월식의 정도 등을 종합해 분석한 결과, 지구 대기를 뒤덮은 유황 화합물의 출처는 아이슬란드가 아닌 일본 아사마산일 가능성이 높다"고 설명했다. 연구진에 따르면 1108년 당시 수 개월 동안 거대한 화산폭발을 일으켰던 일본 아사마산에 대해, 일본의 한 정치인은 자신의 일기에 “화산 꼭대기에 불이 난 뒤 총독의 정원에 두꺼운 재가 쌓였다. 들판과 논은 경작할 수 없게 됐다”며 “일본에서 이런 현상을 본 적이 없다. 매우 이상하고 희귀하다”라고 남겼다. 이밖에도 나이테를 근거로 추측한 결과 화산폭발이 있었던 이듬해인 1109년 북반구는 평균 기온보다 1℃ 낮았다. 화산재와 황산 구름이 햇빛을 가렸기 때문이다. 연구진은 “1109년부터 서유럽의 여러 지역에서 악천후와 흉작, 기근 등을 언급한 자료가 매우 많다”면서 “화산 폭발의 정확한 원인은 확인할 수 없지만, 당시 전 세계에 영향을 미친 분화는 일본 아사마산 분화 뿐”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구결과는 많은 간접적 증거에 의존하지만, ‘달 실종사건’을 설명하기에는 매우 적합하다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

작년 노벨경제학상 공동 수상 美 부부 경제학자 데이터 바탕한 검증·해법 찾는 ‘좋은 경제학’ 제시 이민자 유입 여파·세금 등 기존 관념 뒤집는 일침주류 경제학자들은 지금 지구촌에 몰아닥친 많은 어려움을 기존 경제학 논리로 극복할 수 있다며 끊임없이 해결책을 낸다. 그런데 왜 세상 곳곳에서 불평등과 부의 편중은 갈수록 심해질까. 지난해 노벨경제학상을 공동 수상한 미국의 부부 경제학자가 세상 문제를 해결하는 방법은 여타의 학자들과는 사뭇 다르다. 나쁜 경제학을 버리고 좋은 경제학을 선택해 쓰자는 것이다. 두 사람은 가난한 나라, 가난한 사람들의 문제에 천착해 온 경제학자라는 공통점을 갖는다. ‘경제학을 현실로 끌어내렸다’는 평을 받은 이 책은 세상의 문제를 이상이 아닌 현실의 경제학으로 들여다보고 해결책을 찾을 수 있는 텍스트로 읽힌다. 두 사람이 말하는 좋은 경제학이란 무엇일까. 그것은 무엇이든 의문을 제기해 데이터에 바탕한 검증과 시실관계를 따져 접근 방식을 전면 수정하거나 해법을 찾는 것이다. 대중들에게 인기를 끌기 위해 단정적으로 말하고 예측하기를 좋아하는 정책 입안자들은 그 대척점에 있다고 볼 수 있다. 저자들에 따르면 세금 인하로 경제 성장률을 높일 수 있다는 미국 도널드 트럼프 행정부의 법안에 지지 서한을 보낸 것으로 알려진 보수 경제학자 9명은 나쁜 경제학의 실행자라 할 수 있다. 그들은 향후 10년간 3%의 이득이 발생할 것이라며 맞장구를 쳤지만 결과는 상황을 더욱 악화시켰을 뿐이다.나쁜 경제학을 좋은 경제학으로 바꿔야 한다는 주장은 여러 사례를 통해 힘을 얻는다. 이주와 이주민 문제가 대표적이다. 저자들은 이민자들이 ‘물밀듯이’ 밀려온다는 정치가들의 주장은 선동에 불과하다고 잘라 말한다. 거꾸로 이주와 이민이 너무 적다는 게 문제임을 지적한다. 대다수 인종주의자들의 주장처럼 이민자 유입은 도착국 현지 노동자에게 해가 될까. ‘마리엘 보트리프트’(Mariel Boatlift) 연구 결과는 그렇지 않음을 입증한다. 1980년 4~9월 쿠바를 떠나 미국 마이애미에 도착한 12만 5000여명. 이들이 들어오기 전후의 마이애미 거주자 임금과 고용률 변화를 애틀랜타 등 미국 도시 4곳과 비교한 연구에서 별 차이는 발견되지 않았다. 결국 많은 이민자가 유입돼도 현지인 고용·임금에 부정적인 영향은 거의 없다는 게 결론이다. ‘경제학을 뒤집자’는 부부 학자의 주장은 경제 성장, 불평등, 일자리, 기본소득, 정부에 대한 신뢰, 사회 분열, 기후변화 등으로 다양하게 번진다. 세율을 낮추면 일할 유인이 커져 세수가 늘어난다는 ‘래퍼 곡선’의 허점을 들추는가 하면 모두에게 이득이 되고 고속 성장이 일어날 것이라던 무역을 놓고도 성장률을 약간 높이지만 실업률도 끌어올린다고 일침을 가한다. 성장 과정에서 수반되는 고통은 마땅히 감수해야 한다는 이론에도 맞선다. 돈과 존엄의 관계는 특히 주목할 만한 대목이다. 사람들은 경제적 인센티브만을 좇는 게 아니라 존엄을 지키는 것도 중시한다는 점의 강조이다. 이를테면 가난한 사람들도 복지 혜택을 많이 받게 됐다고 해서 일을 그만두거나 덜 하지 않는다는 것이다. 범죄자 취급을 받을 바엔 복지혜택 수혜를 포기하겠다는 이들도 적지 않다. “울트라 슈퍼리치(초갑부)들의 소득 증가는 성층권으로 치솟았지만 나머지 99% 사이의 불평등은 점점 더 심화하고 나아질 기미도 보이지 않는다.” 그 거대한 어려움에 맞서 자명해 보이는 것의 유혹에 저항하고 ‘기적의 약속’을 의심하라고 계속 주문한 저자들은 이렇게 매듭짓는다. “경제학은 경제학자에게만 맡기기에는 너무나 중요하다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

북극에서 초대형 오존 구멍이 발견돼 학계의 우려가 커지고 있다. 오존층은 태양에서 쏟아지는 유해한 자외선을 막아줘 지구의 생명체를 보호하는 역할을 한다. 오존층이 파괴돼 생기는 ‘오존 구멍’(Ozone hole)은 주로 남극 대륙에서 관찰돼왔으며, 1987년에는 오존층 파괴의 주범으로 꼽히는 냉각제와 에어로졸 용기에 사용되는 화학물질 사용을 규제하는 몬트리올 의정서가 발표되기도 했다. 하지만 오존이 위협받는 지역은 남극 만이 아니었다. 유럽우주국(ESA)이 인공위성 ‘코페르니쿠스 센티넬-5P’가 관측한 사진을 분석한 결과, 올 3월 들어 북극의 오존층 두께가 급격히 얇아졌다는 사실을 확인했다. 지난해 3월, 미국의 인공위성이 촬영한 지구 오존층의 모습을 보면 붉은색(오존층이 두꺼운 곳)과 녹색(오존층 두께가 상대적으로 얇은 곳)이 주를 이루지만, 정확히 1년 뒤인 지난달 말에 촬영된 사진에는 전에 없던 파란색이 두드러지는 것을 확인할 수 있다. 사진 속 파란색은 오존층이 극단적으로 얇아져 구멍이 뚫렸다는 것을 의미하며, 이 면적은 남한의 10배에 이르는 100만㎢에 이른다. 일반적으로 남극에서는 계절의 변화에 따라 오존의 구멍이 형성됐다 사라지는 것을 반복해왔지만, 북극에서 초대형에 속하는 오존 구멍이 발견된 것은 매우 드물어 전문가들의 우려가 높아졌다. 원인을 분석 중인 ESA는 올해 북극에 불어닥친 비정상적인 추위와 인간이 만들어낸 오염물질인 염소 성분과 만나 거대한 오존 구멍이 만들어진 것으로 보고 있다. 염소는 오존층을 파괴하는 주요 물질로, 기온이 낮을 때 더욱 활발하게 오존층을 파괴한다. 전문가들은 올해 북극의 성층권에도 극강의 추위가 닥치면서 오존층이 파괴된 구역이 늘어난 것으로 추측하고 있다. 또 북극에 극강의 추위를 몰고 온 주범은 북극이나 남극 등 극지방의 대류권 상층부부터 성층권까지에 걸쳐 형성되는 강한 저기압 소용돌이인 ‘극소용돌이’(polar vortex)인 것으로 보인다고 밝혔다. 다만 ESA는 공식 홈페이지를 통해 “북극에서 발견된 거대한 오존 구멍이 이달 중순이 되면 닫힐 것으로 보인다”고 밝혔다. 태양의 고도가 높아지고 기온이 상승하면 자연스럽게 오존 구멍의 주범인 극소용돌이도 잦아들 것이라는 것. 이에 반해 일부 전문가들은 “오존을 파괴할 수 있는 염소 상당량이 대기에 축적돼 있기 때문에 오존 구멍이 쉽사리 사라지지 않을 수도 있다”고 경고하고 있다. 이번 연구결과는 지난달 27일 세계적인 과학저널 네이처에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중생대의 쥐라기와 백악기에 걸쳐 2억 년 넘게 전 세계에서 크게 번성했던 공룡들이 왜 남김없이 다 죽었을까? 크기 30​㎝의 귀여운 공룡부터 무려 40m에 이르기는 대형 공룡에 이르기까지, 한때 1000종이 넘는 공룡들이 전 지구 곳곳에서 살았다. 심지어 남극에도 공룡이 살았을 정도였다. 우리나라에도 남해안과 서해안 곳곳에 공룡알 화석과 공룡 발자국이 남아 있다. 경남 고성, 남해, 진주, 전남 해남, 여수, 화순 일대에서 다양한 공룡 발자국 화석이 발견되었는데, 그 가치가 세계적이다. 파충류에 속하는 공룡들은 그 생김새, 크기, 먹성, 행동 양식 등이 아주 다양했다. 초식을 하는 공룡과 육식 공룡이 있었으며, 2족 보행을 하거나 4족 보행을 하는 공룡도 있었다. 그런데 그 많던 공룡들이 어느 한순간에 비로 쓸어낸 듯이 지구 행성에서 사라지고 말았다. 그 이유는 오랫동안 확실히 밝혀지지 않았지만, 최근의 연구에서 소행성 충돌로 공룡이 멸종되었다는 이론이 거의 정설로 자리를 잡았다. 약 6600만 년 전인 중생대 백악기의 어느 날, 지금의 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 지름 10㎞의 소행성이 떨어졌다. 10㎞라면 국제 여객선이 날아다니는 고도다. 이렇게 큰 소행성이 지구랑 충돌했으니, 어땠겠는가? 지름 180㎞에, 깊이 20㎞ 이르는 엄청난 구덩이가 패어졌다. 이것이 바로 칙술루브 충돌구로, 1970년대 말 유카탄 반도에서 석유를 찾던 안토니오 카마르고와 글렌 펜필드라는 지구 물리학자들에 의해 발견되었다.충돌의 여파로 소행성과 땅의 성분이 뒤섞여 높이 솟구쳐 올랐고, 바다에는 엄청난 해일이 일어나고 육지의 화산들도 대폭발을 했다. 성층권까지 올라간 엄청난 양의 먼지와 연기가 햇빛을 가로막아 지구의 온도가 크게 떨어지고, 그 결과 공룡을 포함한 당시 생물종의 약 75%가 멸종하기에 이르렀다. 이것이 바로 백악기 제3기 대멸종이라고 불린다. 공룡의 입장에서 본다면 소행성이 떨어진 백악기의 그날이 정말로 억세게 재수없는 날임이 틀림없다. 하지만 우주에서 이런 충돌 사건은 다반사로 일어난다. 심지어 은하끼리도 충돌하고 블랙홀도 충돌한다. 이런 것들을 보면 지구와 그 위에 사는 생명체는 참으로 나약한 존재라 하지 않을 수 없다. 어느 순간 우주에서 날아온 소행성 하나가 충돌한다면 곧바로 종말을 맞을 수도 있다. 지름 10㎞짜리 소행성 하나가 초속 20㎞ 속도로 지구와 충돌하기만 한대도 강도 8 지진의 1000배에 달하는 격동이 지구를 휩쓸 것이며 대재앙을 피할 수 없게 된다. 그런 연유로 지구 종말은 소행성 충돌에 의한 것이라는 공포가 광범하게 퍼져 있는 실정이다. 인류의 입장에서 봤을 때 그런 억세게 재수없는 날을 겪지 않기 위해 지금도 어디서 그런 소행성이 날아오고 있나, 각국 우주 기구들이 열심히 하늘을 지켜보고 있다.* 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

사드(THAAD)는 고고도 미사일 방어체계로, 미국이 추진하고 있는 MD 즉 미사일 방어체계의 핵심요소 중 하나이다. 이러한 사드는 패트리어트보다 높은 고도에서 종말단계의 중단거리 탄도미사일을 요격하며 군 병력과 장비, 인구밀집지역, 핵심시설 등을 방어하는데 사용된다. 2017년 4월 26일 경상북도 성주군에 주한미군의 사드가 전격 배치되면서 지금까지도 우리나라에서 논란의 대상이 되고 있다.적의 탄도미사일을 요격하는 사드의 요격미사일은 대기권내의 성층권과 전리층 사이에서 탄도미사일을 요격한다. 사드의 요격미사일은 마하8 이상의 속도로 비행하는데, 요격 미사일에 내장된 킬 비이클(Kill Vehicle)이라는 요격체가 탄도미사일을 파괴한다. 요격체는 패트리어트 PAC-3 미사일과 같이 탄도 미사일에 직접 충돌해 파괴하는 “Hit-to-kill” 방식을 사용한다. Hit-to-kill 방식은 대량살상무기 즉 핵과 화학탄을 탑재한 탄도미사일에 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 엄청난 운동 에너지로 탄도미사일의 탄두에 충돌해 갈아버리기 때문에 파편으로 인한 피해, 핵이나 화학 오염물질에 의한 2차 피해를 대폭 줄일 수 있기 때문이다. 사드 요격 미사일의 최대 사거리는 200㎞에 달하며 최대 요격 고도는 150㎞로 알려져 있다.사드는 기본적으로 8개의 요격미사일을 탑재한 발사대 6기와, 레이더 및 통제 장비 그리고 통신장비 등으로 1개 포대가 구성된다. 여기에 발사통제소와 전술작전통제소를 하나씩 더 하면 발사대 3기를 추가할 수 있다. 이렇게 될 경우 사드는 최대 9기의 발사대를 운용할 수 있으며 72발의 요격미사일을 갖게 된다. ‘사드의 눈’이라고 할 수 있는 AN/TPY-2 레이더는 에이사(AESA) 즉 능동위상배열레이더로, 2만 5천 여 개의 송수신기를 한 개의 평면에 장착되어있다. AN/TPY-2 레이더는 2가지 방식으로 운용할 수 있다. 우선 사드에 사용되는 종말단계방식의 AN/TPY-2 레이더는 약 1,000㎞에서 상승중인 탄도 미사일을 감지해, 600여㎞에서 낙하하는 종말단계의 탄도미사일을 정확히 탐지하고 요격 미사일을 유도하는 능력을 가지고 있다. 이밖에 전진배치방식은 중거리탄도미사일이나 대륙간탄도미사일의 발사를 사전에 탐지하는 임무를 수행하는데, 최대 탐지거리가 1,800~2,000㎞에 달하는 것으로 알려져 있다.전진배치방식의 AN/TPY-2 레이더는 FBX-T(Forward-Based X-Band - Transportable)로 불리기도 하는데, 이스라엘과 터키 그리고 일본에 배치되어있다. 사드는 지난 2008년부터 미 육군에 전력화되었으며 7개 포대가 만들어졌다. 미국 외에 아랍에미리트가 사드를 구입해 운용 중이다. 아랍에미리트는 지난 2011년 12월 FMS 즉 미 대외군사판매로 사드 2개 포대를 49억 달러(약 5조 8000억 원)에 구매했다. 이밖에 사우디아라비아도 2017년 사드 7개 포대를 구매했다. 최근 미군이 사드의 원격 발사가 가능하도록 개량할 예정으로 알려지면서, 국내에서 사드 논란이 재점화되고 있다. 만약 주한미군의 사드에 동일한 성능개량이 진행될 경우 경상북도 성주군에 위치한 주한미군 사드 요격 미사일 발사대가 성주가 아닌 전방이나 후방으로 배치될 수도 있기 때문이다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

거대한 비행기에 실려 하늘을 날아다니는 망원경이 우주 속에서 ‘별 제조 공장’을 찾아냈다. ‘하늘나는 망원경’은 바로 성층권 적외선 천문대(The Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy·SOFIA)로, 이름 그대로 성층권 가까이 비행하면서 적외선 영역 관측을 실시한다. 미 항공우주국(NASA)과 독일항공우주센터(DLR)이 합작한 ‘비행 천문대’로, 기반 플랫폼은 민항기로 쓰이던 보잉 747SP이다. 항공기에 탑재된 것 가운데 가장 거대한 주경 2.5m급 반사 망원경이 설치된 소피아는 이번에 지구에서 약 5000광년 떨어진 곳에 위치한 백조성운(Swan Nebula) 속에서 원시 별들이 막 만들어지고 있는 ‘별 제조 공장’을 잡아냈다. 오메가 성운(M17 혹은 NGC 6618)으로 불리기도 하는 백조성운은 궁수자리에 있는 거대한 성운으로, 지름이 15광년에 이르며, 성간물질로 이루어진 구름까지 포함하면 무려 40광년에 이르는 어마무시한 크기다. 따라서 백조성운의 총질량은 태양질량의 800배를 훌쩍 넘는다. 캘리포니아에 있는 NASA 에임스연구센터의 SOFIA 과학센터 선임 과학자 짐 드 부이저는 “이것은 이 영역의 파장에서 볼 수 있었던 것 중 가장 명료한 이미지이자 최초로 접한 가장 젊고 거대한 별들로, 오늘날 우리가 볼 수 있는 전형적인 성운으로 어떻게 진화했는지 이해할 수 있는 단서를 제공했다”고 밝혔다.팀이 만든 새로운 이미지는 SOFIA의 작업이 다른 망원경의 관측을 보완하는 방법을 보여준다. 파란색으로 표시된 SOFIA의 데이터는 백조성운의 중심에 있는 거대한 별들로 인해 가스가 어떻게 따뜻해지는지를 보여준다. 녹색은 더 오래된 새 별에 의해 예열된 먼지를 나타내며, 붉은색은 유럽우주국(ESA)의 허셜 망원경으로 관측된 더 차가운 먼지이고, 하얀 별은 곧 퇴역할 NASA의 스피처 우주망원경으로 포착된 것이다. 관측 전에 천문학자들은 백조성운이 동시에 형성된 것으로 생각했다. 그러나 SOFIA는 성운의 중앙 부분이 가장 오래된 것임을 발견했으며, 성운의 북부 지역은 다음에 형성되었고, 남부 지역은 가장 젊은 축에 속한다는 사실을 밝혀냈다. SOFIA의 예리한 적외선 눈은 가려진 가스를 뚫고 막 태어난 어린 별들과 같은 열원을 볼 수 있다. 지구의 뒤를 따라 태양 궤도를 돌며 적외선 관측을 수행하던 스피처 우주망원경은 원래의 설계 수명을 크게 초과한 16년의 임무를 수행한 후 오는 1월 30일 퇴역할 것이라고 한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

1707년 잉글랜드의 스코틀랜드 합병 근본원인은 화산폭발로 인한 기후변화 우리가 알고 있는 영국의 공식명칭은 ‘그레이트 브리튼과 북아일랜드 연합왕국’으로 잉글랜드, 스코틀랜드, 웨일스, 북아일랜드 4곳이 연합해 형성된 단일 국가이다. 올림픽에서는 영국이라는 이름으로 참가하고 있지만 FIFA 월드컵에서는 각각의 이름을 달고 참가하고 있다. 특히 독립왕국이었던 스코틀랜드는 1707년 연합법에 의해 잉글랜드 왕국과 합병되면서 그레이트브리튼 왕국이 만들어졌다. 합병 이후에도 꾸준히 다시 분리독립하려던 스코틀랜드는 2014년 분리독립을 위한 주민투표를 실시했지만 부결됐다. 이후 외교, 국방분야를 제외한 모든 분야에서 자치권을 행사하고 있는 상황이다. 2016년 브랙시트 국민투표로 영국이 유럽연합(EU)에서 탈퇴하면서 다시 분리독립이 요구되고 있는 상황이다. 그런데 스코틀랜드의 현재와 같은 상황을 만들게 된 것은 다름아닌 17~18세기 기후변화와 지구환경 때문이라는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 컬럼비아대 라몬트-도허티 지구관측소(LDEO), 캔사스대 역사학과, 조지타운대 역사및생물학과, 체코 프라하생명과학대 산림목재과학부, 영국 세인트앤드류스대 지구환경과학부 공동연구팀은 고(古)기후 분석을 통해 17세기 말 있었던 두 차례의 화산폭발이 스코틀랜드의 운명을 바꾸는데 결정적인 역할을 했다고 6일 밝혔다. 이 같은 내용의 연구결과는 지구과학분야 국제학술지 ‘화산학, 지열연구’(Journal of Volcanology and Geothermal Research) 최신호에 실렸다. 스코틀랜드는 1690년대에 경제불황, 흉작, 기근으로 인해 스코틀랜드 전체 인구의 15%가 사망하는 등 ‘불운한 7년’ 또는 ‘스코틀랜드 병’(Scottish ills)으로 경제가 완전히 무너졌다. 독립왕국을 유지하던 스코틀랜드는 잉글랜드와 합병할 수 밖에 없는 상황이 됐던 것이다. 과학자들은 수 천㎞ 떨어진 곳에서 발생한 화산 폭발이 스코틀랜드의 이런 상황을 만들었다고 주장했다.실제로 화산 폭발이 지구 전체 또는 일부의 기후를 변화시킬 수 있다는 사실은 잘 알려져 있다. 화산이 폭발하면 화산재가 햇빛을 차단해 기온을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 폭발시 분출되는 이산화황이 성층권에 도달하면 산화돼 황산 에어로졸이 돼 전 세계로 확산될 가능성이 있다. 황산 에어로졸은 화산재와 함께 태양광을 차단해 지구를 냉각시키게 되는 것이다. 이런 상태는 짧게는 며칠에서 길게는 몇 달, 몇 년까지 지속될 수 있다. 산업화가 이뤄지기 이전에 이런 상황은 가뭄과 흉작으로 인해 국가경제를 완전히 파탄에 이를 수 있게 만든다. 나이테는 온도와 강수량의 변화를 그대로 반영하고 있기 때문에 많은 연구자들이 기후환경을 연구할 때 활용한다. 그런데 최근까지는 최악의 기근이 발생했던 당시 스코틀랜드 북부 나무를 확보하지 못했었는데 최근 호수 밑바닥과 늪지 속에서 수 세기 동안 보존돼 있던 통나무를 발견해 이를 분석했다. 이와 함께 1200년부터 2010년까지 스코틀랜드 기후 데이터를 확보해 비교했다. 분석 결과 800여년 동안 1695년부터 1704년까지 10년 동안은 스코틀랜드 기후사상 두 번째로 추웠던 시기인 것으로 확인됐다. 연구팀은 1961~1990년까지 스코틀랜드 여름 평균기온보다 당시에는 1.56도나 낮았던 것으로 확인했다. 이는 1693년과 1695년에 발생한 화산폭발로 인해 대규모 농작물 피해와 기근이 이어졌다고 주장했다. 이와 함께 척박한 스코틀랜드 자연환경, 발달하지 못한 농업기술, 기근에도 불구하고 곡물 수출을 장려한 정책, 1698년 남북아메리카 대륙을 잇는 파나마 지역에 스코틀랜드 식민지를 세우려는 시도 등이 같은 시기에 겹치게 됐다는 것이다. 이런 것들이 장기적 경제불황을 가져와 결국 스코틀랜드가 1707년 잉글랜드와 합병을 해 지금에 이르게 됐다는 설명이다. 로잔느 다리고 컬럼비아대 교수(생물학·고환경학)는 “이번 연구는 1690년대 중반에 일어난 화산폭발로 인한 중단기적 기후변화가 이후 10년 동안 일어난 정치적 사건들을 가장 잘 설명해주고 있다”라며 “기후는 한 나라의 정치 사회적 변화를 가져오는 중요한 동력”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

삼성전자가 우주로 쏘아올린 유사 위성장치가 지상으로 떨어져 소동이 벌어졌다. 삼성이 스마트폰 홍보를 위해 성층권으로 보낸 스마트폰 촬영 장비가 미국의 한 민가에 불시착한 것이다. 27일(현지시간) ABC뉴스에 따르면 미시간주 메릴에 사는 낸시 웰키와 남편 댄은 이날 오전 8시 45분쯤 앞마당에서 큰 소리를 들었다. 마당으로 가보니 근처 나무에 낙하산이 걸려 있었고 땅에는 ‘삼성 스페이스 셀피’라고 적힌 위성장치가 떨어져 있었다. 물체에 있는 상자 안에는 카메라 두 대와 삼성 스마트폰이 붙어 있었다. 웰키 부부는 지역 911에 신고했다. 나중에 삼성전자 관계자들이 와서 장비를 수거해 갔다. 삼성전자 유럽법인은 최근 갤럭시S10 5G를 활용해 스페이스 셀피(셀카) 마케팅을 진행했다. 갤럭시S10 5G를 특수 제작된 헬륨가스 기구 장비에 넣어 성층권에 띄운 뒤 지상의 사용자들의 셀카를 전송하면 이를 지구를 배경으로 다시 한 번 촬영해 ‘나만의 우주셀카’를 만들어 보내준다. 사용자는 이 사진을 자신의 소셜 미디어에 공유할 수 있다. 영국의 배우 겸 모델인 카라 델러비인이 세계 최초의 우주 셀피 주인공에 낙점돼 행사가 열렸다.발사 당시부터 일각에서는 ‘해당 장비가 지상으로 추락해 사고를 일으킬 수 있다’고 우려했다. 사건이 알려지자 삼성전자는 성명을 내고 “삼성전자 유럽법인의 스페이스 셀피 기구가 지구로 돌아왔다”면서 “미국에서 예정된 착륙을 진행하던 도중 날씨 상황 탓에 예정된 농촌 지역에서 조기에 연착륙을 하게 됐다”고 밝혔다. 회사 측은 이어 “(인명 관련) 부상은 없었다”며 지역 주민들에게 불편을 초래한 데 대해 유감을 나타냈다. 웰키 부부는 ABC뉴스와의 인터뷰에서 “(스페이스 셀피가) 농장의 말이나 집 지붕에 떨어지지 않은 것을 신께 감사한다”고 전했다. 네티즌들은 “사람이 다칠 수도 있었다”며 비판의 목소리를 전했다. 해당 뉴스를 전달하며 큰 소리로 웃은 뉴스 진행자에게도 “당신이 그 장비에 맞아 다쳤어도 그렇게 웃을 수 있겠느냐”고 지적했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

한국 연구진이 축구 경기장보다 크고 63빌딩보다 긴 관측기구로 태양의 비밀을 풀어내는 실험을 성공적으로 마쳤다. 한국천문연구원 우주과학본부와 미국항공우주국(NASA)은 18일(현지시각) 미국 뉴맥시코주 포트 섬너에서 ‘태양 코로나그래프’라는 실험기구를 이용해 태양 외부 코로나 관측에 성공했다고 19일 밝혔다. 이번에 관측에 활용된 기구는 천문연구원과 나사가 공동개발한 태양 코로나 관측기구로 대형 과학용 풍선기구와 태양 코로나그래프로 구성돼 있다. 코로나그래프를 띄우기 위해 제일 상단에 있는 대형 과학용풍선기구는 축구 경기장 크기로 가로 약 140m에 달한다. 또 이 관측 장비가 완전히 뜬 상태에서 높이는 63빌딩보다 12m 높은 216m에 이른다. 공동연구팀은 관측장비를 포트 섬너에 있는 나사의 콜롬비아 과학기구 발사장에서 약 40㎞ 상공 성층권으로 띄워 세계 최초로 태양 외부 코로나의 온도와 속도를 관측했다. 이번에 한미 공동연구진이 관측한 외부 코로나는 태양 포면으로부터 200~700만㎞에 이르는 영역이다.코로나는 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 부분으로 코로나 온도는 100만~500만도에 달한다. 태양 표면 온도는 6000도에 불과하다. 이 때문에 천문학계에서는 태양 표면보다 대기 외부층인 코로나가 더 높은 온도를 보이는 이유를 밝혀내기 위한 다양한 시도를 하고 있다. 코로나는 일반적으로 개기일식 때 육상에서 관측하는데 개기일식 시간이 짧고 볼 수 있는 기회가 많지 않다. 코로나그래프는 인공적으로 태양면을 가려 일식과 비슷한 환경을 만든 다음 코로나를 관측하는 장비이다. 연구팀에 따르면 이번에 시험한 코로나그래프는 자외선 영역인 400㎚(나노미터) 파장을 중심으로 관측해 지금까지 관측되지 않았던 외부 코로나에 관한 정보와 코로나 전자 온도, 속도 등 다양한 물리량 정보를 얻었다.이를 바탕으로 코로나 온도가 높은 이유를 밝혀낼 수 있을 것으로 기대된다. 또 코로나에서 방출되는 태양풍은 위성과 지상국간 혹은 이동통신망 장애를 일으키는 등 지구와 우주환경에 영향을 미치는데 이번 관측으로 태양풍에 대한 모델 계산 정밀도를 높여 우주환경 예보나 경보를 좀 더 정확하게 할 수 있을 것으로도 보인다. 특히 천문연은 이번 관측으로 핵심기술이 검증됨에 따라 나사와 공동으로 차세대 태양 코로나그래프를 개발해 국제우주정거장(ISS)에 설치해 운영하면서 한미 공동으로 태양위험에 대한 실시간 공조를 추진할 계획이다.미국 나사측 책임자인 나치무툭 고팔스와미 박사는 “이번에 개발한 장비는 태양풍이 형성되는 상태의 속도와 온도를 원격으로 측정할 수 있게 됨에 따라 과학계의 난제였던 코로나 가열과 태양풍 가속현상을 풀어내는데 실마리를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뜨거워진 지구를 식히기 위해 일부 햇빛을 차단하는 신기술을 시험하는 공상과학(SF) 소설 같은 프로젝트가 10년 안에 현실이 될지도 모르겠다. 최근 미국 하버드대는 본교 연구진이 고안해낸 햇빛 차단 실험에 앞서 외부자문위원회를 구성했다고 발표했다. ‘성층권 통제 섭동실험’(Stratospheric Controlled Perturbation Experiment)으로 명명된 이 실험은 성층권에 탄산칼슘 같은 입자를 분사해 햇빛 차단 효과를 분석하는 것이다. ‘스코펙스’(SCoPEx)라고도 불리는 이 실험을 고안한 하버드대 연구진에 따르면, 이는 풍선 형태의 기상관측기구인 라디오존데를 사용해 미국 뉴멕시코 사막에서 고도 20㎞ 부근에 약 1㎏의 탄산칼슘 에어로졸(미세입자)를 분사하는 것이다. 초기 비용은 35억 달러(약 3조 9637억 원)로 알려졌다. 이렇게 분사한 미세입자는 길이 0.8㎞, 지름 90m의 튜브(관) 모양으로 일종의 ‘인공구름’을 형성한다. 그럼 지상에서 라디오존데를 제어해 그속을 통과하며 이런 입자가 실제로 태양광을 얼마나 반사하고 주변 대기에 어떤 영향을 미치는지 등을 자세히 측정하는 것이다. 하지만 이 실험은 지난 2017년 결국 심각한 가뭄이나 허리케인 등 기후 패턴을 급격히 바꾸거나 농작물을 해칠 수 있다는 다른 과학자들과 환경보호론자들의 우려 속에 진행되지 못했다. 이에 따라 하버드대는 외부자문위원회를 꾸리겠다고 밝혔던 것이다. 하버드대는 이 실험을 언제 시행할지 명확하게 밝히지 않았다. 한편 이 프로젝트는 미국 마이크로소프트의 창업자인 빌 게이츠의 ‘게이츠&멀린다재단’에서 자금을 지원하는 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

은하 중심에는 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있다. 우리은하 중심의 경우 태양 질량의 400만배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 있으며 태양 질량의 수십억 배에 달하는 초거대 질량 블랙홀을 지닌 은하도 존재한다. 은하 중심 블랙홀은 강력한 중력으로 주변의 물질을 흡수하고 남는 물질은 제트의 형태로 분출해 은하의 진화와 물질 분포에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 큰 은하일수록 큰 중심 블랙홀을 지니고 있으며 그만큼 많은 물질을 흡수하지만, 항상 은하나 블랙홀의 질량에 비례하지는 않는다. 은하 중심 블랙홀 가운데는 활발히 물질을 흡수하면서 에너지를 방출하는 활동성 은하핵이 있는 반면 큰 덩치에 어울리지 않게 조용히 지내는 경우도 있다. 우리은하 중심 블랙홀은 후자에 속한다. 미 항공우주국(NASA)의 공중 천문대인 소피아(SOFIA, Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)는 최근 그 이유 중 하나를 발견했다. NASA와 독일우주국이 80대 20으로 투자해 개발한 소피아는 보잉 747에 2.5m 구경 망원경을 설치한 공중 천문대로 성층권에서 적외선 영역 관측을 담당한다. 연구팀은 최근 업그레이드된 고해상도 공중 와이드밴드 카메라-플러스(High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus, HAWC+)를 이용해 우리 은하 중심 블랙홀 주변의 자기장을 조사했다.물론 자기장은 망원경으로 직접 관측이 불가능하다. 하지만 편광 극적외선(polarized far-infrared light) 영역 관측을 통해 움직이는 먼지 입자를 조사하면 이 입자에 영향을 주는 자기장을 간접적으로 측정할 수 있다. 연구 결과 우리은하 중심 블랙홀 주변에는 실타래처럼 얽힌 고리 모양의 자기장이 존재해 Y자 형태로 블랙홀로 흡수되는 물질의 흐름을 방해했다. 은하 자기장이 블랙홀의 식사를 방해하는 셈이다. 다만 이번 연구로 우리은하 중심 블랙홀이 조용한 이유가 모두 밝혀진 것은 아니다. 왜 이런 형태의 자기장이 생성되었는지, 그리고 다른 은하에서도 비슷한 일이 발생하는지 아직 답을 찾아야할 의문들이 많이 남아있다. 물론 과학자들은 기꺼이 이 질문의 답을 찾기 위해 연구를 계속할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

과학자들이 마침내 우주의 시발점인 대폭발 즉 빅뱅 당시 형성된 분자를 발견해냈다고 미국 CNN 등 주요외신이 17일(현지시간) 일제히 보도했다. 지금으로부터 약 138억 년 전, 빅뱅이 일어나며 초기 우주가 만들어질 때 그 여파에 의한 화학 반응으로 최초의 분자가 만들어졌다. 이런 분자는 현재 우리가 아는 모든 물질을 만드는 데 결정적인 역할을 했다.　‘수소 이온화 헬륨’(HeH＋·Helium hydride ion)이라는 이 분자는 지난 몇 년간 우주 최초의 분자로 추정돼 왔다. 하지만 지금까지 과학자들은 그 존재에 관한 어떤 증거도 발견하지 못했었다.빅뱅 이후 형성된 ‘HeH+’은 수소 이온과 헬륨으로 이뤄진 화합물로 가장 강력한 산 중 하나다. 이 산성 물질이 나중에 수소 분자와 헬륨 원자로 분해됐다는 것이다. 수소와 헬륨은 현재 우주에서 가장 많은 원소로 각각 1, 2위를 차지한다. 과학자들은 1925년 한 실험실에서 HeH+ 분자를 만들어냈고 덕분에 지난 몇십 년 동안 우주에서 이를 찾는 연구가 진행돼 왔다. 연구에 참여한 독일 막스플랑크 전파천문학연구소의 천문학자 롤프 귀스턴 박사는 성명에서 “우주의 화학물질은 HeH+에서 시작됐다. 성간 우주 공간에서 이 물질의 존재에 관한 결정적 증거가 없다는 점은 오랫동안 천문학계의 딜레마였다”고 말했다. 1970년대 말 우주화학 모델을 통해 HeH+ 분자의 발견 가능성이 제기됐다. 이는 과학자들에게 HeH+ 분자가 태양과 같은 별이 초신성 폭발 전 마지막 단계에서 방출한 혼돈 상태의 ‘행성상 성운’에 존재할 수 있다는 생각을 하게 했다. HeH+ 분자는 온도 10만 ℃ 이상인 별의 방사선이 행성상 성운을 이온화할 때 형성된다. 하지만 가장 강력한 파장으로도 HeH+ 분자의 징후를 감지하는 것은 어려웠다. 지구 대기가 불투명한 탓에 지상의 망원경들로 어려웠기 때문이다.이에 따라 연구진은 보잉 747SP를 개조해 2.5m 구경의 적외선 망원경을 탑재한 미국항공우주국(NASA)의 성층권 관측 망원경인 소피아(SOFIA·Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)를 사용했다. 소피아에 탑재된 그레이트(GREAT·German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies)라는 이름의 고해상도 원적외선 분광기가 행성상 성운 NGC 7027에서 HeH+ 분자를 검출하는 데 성공한 것이다. 이에 대해 연구에 참여한 미국 존스홉킨스대학의 데이비드 뉴펠드 물리천문학부 교수는 “HeH+ 분자의 발견은 분자를 형성하려고 하는 자연의 성향을 극적이고 아름답게 보여주는 것”이라고 말했다. 자세한 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(17일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양보다 10배 이상의 거대 질량의 항성은 폭발로 일생을 마감하는데, 이 폭발을 초신성 폭발이라 한다. 초신성 폭발 후 엄청난 별먼지를 우주로 방출하는데, 이 별먼지가 지금까지 과학자들이 예측했던 것보다 훨씬 더 양이 많다는 사실이 처음으로 밝혀져 우주 먼지에 대한 새로운 통찰을 줄 것으로 기대되고 있다. 별의 생애 마지막에 다다른 적색거성은 먼저 자신의 외각을 둘러싼 겉껍질층을 우주로 방출시킨다. 이것이 이른바 성간 우주 구름이 된다. 그리고 별의 종말은 거대한 폭발로 장식되는데, 이때 태양 질량의 10배 이상인 거대한 항성이 순식간에 산산조각으로 파괴되고 만다. 대항성의 임종 치고는 참으로 짧은 순간에 끝나고 마는 것이다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그러니까 초신성이란 사실 늙은 별의 임종인 셈이다. 옛사람들이 별이 없던 곳에 갑자기 엄청 밝은 별이 빛나는 것을 보고는 신성(新星)이라 이름붙였을 뿐이다. 미 항공우주국(NASA)의 공중천문대인 소피아 성층권 자외선 관측소(SOFIA·airborne Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)는 초신성 1987A라고 불리는 인근 별의 폭발을 관측한 결과, 예상치의 10배 이상에 달하는 먼지 구름이 형성됐다는 사실을 알아냈다. 대마젤란 은하에 있는 해당 초신성은 발견된 연도를 이름으로 삼아 1987A로 불리는데, 이 사건은 거의 400년 만에 볼 수 있었던 가장 밝은 초신성으로, 30년 전 발견된 이래 천문학자들에게 전형적인 초신성에 대한 훌륭한 연구 자료를 제공해왔다. 과학자들은 1987A를 면밀히 관측함으로써 폭발 후 초신성의 주변환경이 어떤 변화를 거치는가에 대해 깊이 연구할 수 있었다. “우리는 1987A의 심장부에서 느리게 움직이는 먼지에 대해서는 이미 잘 알고 있는데, 그것은 죽은 별의 중심에서 만들어진 중원소들로 이루어져 있다”고 밝히는 영국 웨일스 카디프 대학교의 미카코 마쓰무라 대표 저자는 “그러나 SOFIA 관측은 먼지의 밀도에 대해 전혀 예상치 못한 사실을 알려주었다”고 덧붙였다.초신성에는 별이 폭발하기 전에 만들어진 공동의 일부인 독특한 고리들이 있다. 이제껏 천문학자들은 이 고리들의 먼지 입자가 초신성의 강력한 폭풍에 의해 파괴되었을 것이라고 예측하고 있었다. 그러나 소피아의 관측은 그 반대로 고리의 먼지가 증가한 것을 보여주었다. 그것은 초신성 폭발의 여파로 먼지 입자가 빠르게 재형성되거나 성장했음을 시사하는 것이다. 영국 왕립천문학회 월보에 실린 이 연구결과는 우리 은하계의 풍부한 성간 먼지에 대해 새로운 통찰을 줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 연구팀은 먼지의 생성과 초신성 잔해의 진화에 대해 더 많은 것을 알아내기 위해 계속 소피아 망원경을 사용해 연구할 것이라고 밝혔다. NASA의 차세대 우주망원경인 제임스 웹은 2021년 3월에 발사될 예정이며, 초신성 1987A를 둘러싼 우주 먼지에 대한 추가 조사에도 투입될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

2018년은 굵직한 사회적, 정치적 이슈들이 쏟아졌던 한 해였다. 과학계에서도 지난 3월 세계적인 과학자 스티븐 호킹이 세상을 떠났고 지난달 말에는 중국 과학자가 세계 최초로 유전자 편집 아기를 탄생시켜 충격에 빠지게 하는 등 사건 사고들이 많았다. 사이언스와 네이처 등 과학저널과 다양한 과학단체들에서도 올 한 해 주목받았던 과학 이슈들을 발표하며 한 해를 정리하고 있다.이런 가운데 네이처는 2019년에 관심을 갖고 지켜봐야 할 과학이슈 10선을 꼽아 발표했다. 특히 중국과 관련된 이슈가 2개나 선정되면서 내년은 중국의 ‘과학굴기’가 본격화되는 한 해가 될 것으로 과학계는 보고 있다. 네이처는 기후변화로 인한 남극 빙하의 변화에 대한 연구 프로젝트를 내년에 주목해야 할 과학이슈 1순위로 꼽았다. 2019년 1월 미국과 영국 과학자들은 남극에서 70여년 만에 최대 규모의 공동연구를 시작하게 된다. 5년 동안 진행될 이번 연구 프로젝트를 통해 과학자들은 남극 대륙의 5대 빙하 중 하나인 트웨이츠 빙하가 녹는 속도를 측정해 완전 붕괴 조건과 붕괴에 걸리는 시간을 예측한다. 또 연구진은 무인잠수정과 바다 표범에 센서를 부착해 남극의 해양조건도 연구할 계획이다. 내년 말에는 유럽 과학자들이 남극에서 150만년 된 얼음 코어를 찾는 시추 프로젝트를 시작한다. 이런 연구들은 고(古)기후와 기상조건을 파악함으로써 기후변화의 심각성을 그대로 보여주게 될 것으로 전망된다.중국의 ‘과학굴기’ 역시 내년에 주목해야 할 부분이다. 내년 말 세계 각국이 ‘2018년 회계보고서’를 발표하면 중국은 미국을 밀어내고 ‘세계 최대의 연구개발(R&D) 투자국가’로 떠오를 전망이다. 중국의 연구 수준은 주요 2개국(G2)인 미국에 비해 여전히 뒤처져 있지만 2003년부터 과학분야 투자가 급격히 늘어나고 있다는 점을 고려하면 질적 수준에서도 미국을 따라잡는 것은 시간문제라는 평가를 내리는 연구자들이 늘고 있다. 중국은 12억 위안(약 1960억원)을 들여 지름 500m로 축구장 3개가 들어갈 정도의 세계 최대 전파망원경(FAST) ‘텐옌’(天眼)을 만들어 2016년부터 예비가동을 시작했다. 예비가동 2년 동안 50여개의 펄사(빠른 속도로 자전하는 고밀도의 죽은 별)를 관측한 텐옌은 내년 9월 본격가동되면서 전 세계 과학자들에게도 개방될 예정이다. 중국은 이를 통해 정체불명의 고속전파폭발과 성간가스구름에서 나오는 희미한 신호를 관측하는 등 중국을 천문연구의 중심지로 만들려는 야심 찬 계획을 갖고 있다.지구온난화로 인한 기후변화가 가속화되면서 영화 ‘지오스톰’(2017)이나 ‘어벤져’(1998)에서처럼 인공적으로 지구온난화를 막기 위한 ‘지구공학’ 실험도 내년에 사상 처음으로 실시된다. 미국 하버드대 응용물리학과와 대기과학과 공동 연구진이 추진하는 이 실험은 빛을 잘 반사하는 탄산칼슘 미세입자 0.1~1㎏을 성층권인 20㎞ 상공에 살포한 다음 태양광의 감소정도, 온도변화, 탄산칼슘 미세입자와 대기 중 화학물질의 상호관계를 분석해 인공적으로 지구 냉각이 가능한지를 관측하는 것이다. 일부 회의론자들은 태양복사 관리기술(SRM)의 일종으로 ‘스코펙스’라고 이름 붙여진 이번 실험에 대해 “분필가루의 일종인 탄산칼슘이 상공에서 예기치 않은 결과를 만들어 낼 수 있다”고 반대하고 있다.지난달 말 중국 남방과기대 허젠쿠이 교수가 유전자 가위기술을 이용해 유전자 편집아기를 태어나게 했다고 주장하면서 생명과학계는 예상치 못하게 열린 ‘판도라의 상자’ 때문에 내년 한 해도 골머리를 앓게 될 것으로 네이처는 예상했다. 세계 과학계는 중국 연구진이 쌍둥이 아이들의 DNA를 어떤 방식으로 편집했는지 검증하는 한편 잠재적 부작용을 평가하는 작업에 착수할 계획이다. 생명과학 연구의 윤리적 가이드라인 마련이 시급하다는 목소리와 함께 유전자가위 기술을 비롯한 생명과학 연구의 전반적인 위축까지 우려되고 있는 상황이다.이 밖에도 인류의 기원을 밝히기 위한 고고학자들의 분투, 일본의 차세대 국제선형입자충돌기(ILC) 유치 여부 결정, 학술 연구결과를 지금과 같은 폐쇄적인 저널이 아닌 누구나 접근할 수 있는 오픈액세스 형태로 공개하려는 ‘플랜 S’의 시행도 내년에 주목되는 과학계 이슈이다. 또 지난 10월 세계 두 번째로 마리화나의 합법화를 발표한 캐나다에서 대마초에 대한 기초 및 응용연구가 쏟아져 나올 것이라고 네이처는 예측하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들이 기후 변화에 관한 대책으로 성층권에 화학물질을 뿌려 일부 태양 빛을 막는 방법에 경제성이 있으며 비밀리에 시행될 우려도 적다는 분석 결과를 내놨다. 미국 하버드대와 예일대 등 연구팀은 이른바 ‘태양 지구공학’으로 불리는 이 프로젝트의 실용성과 비용을 조사해 국제학술지 ‘인바이런멘털 리서치 레터스’(Environmental Research Letters) 최신호에 발표했다. 연구팀에 따르면, 이 프로젝트의 핵심인 ‘성층권 에어로졸 분사’(SAI·stratospheric aerosol injection) 기술을 사용하면 지구 온난화의 비율을 절반으로 줄일 수 있다. 이 기술은 하부 성층권에 해당하는 고도 20㎞ 부근에 다량의 황산염 입자를 분사하는 것이다. 이는 특수 제작한 고고도 항공기나 열기구 등을 사용하면 가능하다. 또 연구팀은 이 기술을 적용하기 위해 현재 적합한 기술이나 항공기는 없지만, 15년 뒤 시스템을 구축할 수 있다고 말했다. 이들은 황산염을 대량으로 실을 수 있는 신형 항공기를 개발하고 있으며 이는 기술적으로 어렵거나 엄청나게 비싸지도 않다고 말했다. SAI 시스템의 초기 비용은 35억 달러(약 3조 9637억 원)이며 유지 비용은 연간 22억5000만 달러(약 2조 5481억 원)로 추산된다. 연구팀은 보고서에서 “우리는 SAI의 타당성에 관한 어떤 판단도 하지 않는다. 단지 불확실하고 야심 찬 이 가상의 구축 프로그램이 기술적인 면에서 15년 뒤에 가능하다는 점을 보여줄 뿐”이라면서 “이는 놀라울 만큼 경제적일 것”이라고 말했다. 물론 연구팀은 이 프로젝트가 극단적으로 위험할 수 있다는 점을 인정했다. 이에 따라 북반구와 남반구에 있는 여러 국가 간에 조정이 필요하다는 것이다. 이밖에도 연구팀은 SAI 기술이 농업을 위태롭게 하거나 가뭄을 일으키고 또는 극심한 날씨를 유발할 수도 있다고 말했다. 연구에 참여한 하버드대의 게르고트 와그너 박사는 “지구 온난화의 비율을 절반으로 줄이는 잠재적 이점을 고려하면 이런 수치는 태양 지구공학의 놀라운 경제성을 보여준다”면서 “수십 개국이 이런 프로그램에 자금을 지원할 수 있으며 이를 개발하는 데 필요한 기술은 그리 특별한 것이 아니다”고 말했다.하지만 이 프로젝트에 부정적인 견해를 보이는 학자들도 있다. 스위스 로잔연방공과대(EPFL)의 기후변화 경제 전문가인 필리프 탈만은 이 시스템은 오히려 더 비싸며 장기적으로는 훨씬 더 위험할 수 있다고 말했다. 또한 미국 시카코대의 데이비드 아처 지구물리과학부 교수도 “기후 조작은 본질적으로 지속하는 문제를 일시적으로 막는 반창고일 뿐”이라고 지적했다. 이어 “지구 온난화를 늦출 수 있는 것은 유혹적이지만, 원인을 해결하지 못하면 인류는 결국 지구를 떠나야 할 것”이라면서 “우리가 떠넘긴 문제를 미래 세대가 해결하지 못하면 그들은 한꺼번에 모든 문제를 겪게 될 것”이라고 덧붙였다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

엔진이 없는 글라이더 비행기가 역대 최고 고도 비행에 성공했다. 에어버스가 개발을 지원하는 퍼를란 2(perlan 2)가 그 주인공으로 이달 초인 지난 2일 고도 2만3203m에 도달해 지난 1989년 미국의 고고도 정찰기인 U-2가 세운 2만2475m의 기록을 뛰어넘었다. 퍼를란 2는 날개 너비 25.5m에 무게 816kg의 초경량 글라이더로 내부 공간은 매우 좁지만 두 명이 탑승할 수 있다. 이 글라이더는 일반 항공기로 견인해 이륙한 다음 상승 기류를 타고 비행고도를 올려 성층권 높이인 27km까지 비행하는 것이 목표다. 이 고도에서 대기의 성질과 바람의 속도 등 기상 연구에 필요한 자료를 수집하거나 다른 과학적 연구가 가능하다. 퍼를란 2는 오랜 시간에 걸친 글라이더 연구의 결과물로 전작인 퍼를란 1의 경우 2006년에 1만5000m 고도 비행에 성공했다. 퍼를란 2는 2017년 1만8000m 이상 고도 비행에 성공한 이후 올해 점점 고도를 높여 27km 고도 목표에 상당히 근접했다. 파일럿인 짐 페인과 팀 가드너는 무동력 비행기로 역대 최고 높이로 비행한 사람으로 기록됐다. 물론 퍼를란 2는 글라이더이기 때문에 분명한 한계도 존재한다. 가장 큰 단점은 동력 비행기처럼 언제 어디서든 비행이 가능한 것이 아니라 위로 향하는 강한 바람을 탈 수 있는 장소에서만 이런 고고도 비행이 가능하다는 것이다. 강한 바람이 높은 산에 가로막혀 위로 올라가는 상승 기류인 성층권 산악파(stratospheric mountain waves)가 그것이다. 하지만 경량 무동력 글라이더인 만큼 견인할 때 이외에는 에너지를 소모하지 않아 매우 에너지 효율이 높고 구조가 단순해 저렴한 비용으로 성층권을 비행할 수 있다는 점은 큰 매력이다. 이번 비행 성공으로 앞으로 성층권 글라이더 비행의 꿈이 현실이 될 가능성이 높아진 것으로 보인다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

신비로운 고리로 유명한 토성에는 ‘치명적인 아름다움’이라는 말이 딱 어울리는 육각형 구름이 존재한다. 우주에 대한 경외감을 불러일으키는 육각형 구름의 정체는 바로 무시무시한 소용돌이다. 최근 영국, 프랑스 등 국제연구팀은 토성의 육각형 구름이 높이 300㎞를 넘어서 성층권에 다다를 만큼 마치 탑처럼 우뚝 솟아있다는 연구결과를 발표했다. 토성의 극소용돌이(polar vortex)는 지구의 허리케인과 유사하지만 비교가 불가할 정도로 스케일이 다르다. 폭은 무려 3만 2000㎞로 지구 2개 쯤은 쏙 들어갈만큼 크며 시속 320㎞에 달하는 강풍이 분다. 더욱 놀라운 사실은 지구의 허리케인이 1주일 남짓이면 끝나는 것과 달리 토성의 소용돌이는 지난 1980년 보이저 1호가 처음 관측한 이래 지금도 지속된다는 점이다. 이처럼 오랜시간 토성의 북극을 빙글빙글 도는 기묘한 육각형 구름에 전문가들은 많은 의문을 가져왔다. 토성 육각형 구름에 대한 비밀이 풀리기 시작한 것은 미 항공우주국(NASA)의 토성탐사선 카시니호가 보내온 데이터 덕이었다. 그러나 도착 후 10년 동안 카시니호가 보내온 자료는 주로 대류권에 국한됐다. 이번에 국제공동연구팀은 지난 2014년 부터 카시니호가 보내온 토성 북반구의 성층권 관측 데이터를 통해 비밀의 일부를 밝혀냈다. 논문 선임저자인 영국 레스터 대학 레이 플래처 박사는 "카시니호에 장착된 복합적외선분광계(CIRS)를 통해 처음으로 북반구의 성층권을 자세히 볼 수 있었다"면서 "데이터를 분석한 결과 기존 생각과는 달리 육각형 구름이 대류권을 넘어 성층권까지 치솟아있는 것이 확인됐다"고 밝혔다. 이어 "이같은 현상은 토성의 계절적 요인과 관련있는 것으로 보인다"고 덧붙였다. 다만 연구팀은 하나의 육각형 구름이 탑처럼 성층권까지 솟아있는 것인지, 아니면 비슷한 2개의 육각형 구름이 각각 형성돼 있는 것인지는 확신하지 못했다. 한편 지난 1997년 발사된 카시니호는 20년에 걸친 토성 탐사를 마치고 지난해 9월 15일 토성 대기권에서 산화했다. 특히 카시니호는 불타는 마지막 순간까지 햇빛이 닿지 않는 토성의 어두운 면 사진과 함께 토성 대기 데이터를 지구로 전송하는 마지막 임무를 마쳤다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 16일 새벽 북한은 돌연 한미 공군 연합훈련인 맥스썬더를 빌미로 남북고위급회담을 무기 연기시켰다. 다음날 B-52 폭격기가 한반도 근처까지 날아왔다. 군관계자들에 따르면 B-52 폭격기는 17일 오전 중 한반도 남단 상공을 통과하는 비행훈련을 실시했다. 그러나 B-52 폭격기는 우리 방공식별구역으로 진입하지 않고, 방향을 틀어 일본 오키나와로 날라갔다. B-52 폭격기에 민감한 북한 B-52 폭격기가 한반도에 등장할 때마다 북한은 항상 민감한 반응을 보여왔다. B-52 폭격기는 전략폭격기이다. 전략폭격기는 말 그대로 유사시 우리에게 핵우산을 제공할 수 있는 무기체계로, 미국의 전략폭격기는 대륙간탄도미사일 그리고 전략핵잠수함과 함께 전략핵무기의 3대 축으로 꼽힌다. 냉전시절 B-52 폭격기는 740여대가 생산되었고 북한에 의해 한반도에 긴장이 고조되면 그때마다 나타나 소방수 역할을 했다. 1968년 1월 미 해군의 정보 수집함 푸에블로호가 북한에 납치되자 미국은 B-52 폭격기로 핵 공격을 가하는 작전을 검토했다. 또한 1976년 8월 판문점 도끼만행사건이 발생하자, 사흘 뒤 미국은 B-52 폭격기를 전격 출격시켰고 지상에서는 한미 양국군이 미루나무를 잘라냈다. 육중한 몸집을 가진 역전의 노장 B-52 폭격기는 성층권의 요새라는 공식 호칭을 가지고 있지만, 육중한 몸집 덕에 버프(BUFF·Big Ugly Fat Fucker) 즉 크고 못생긴 뚱보로 불린다. 1960년부터 1968년까지 B-52 폭격기는 각종 핵무기를 달고, 상시 소련을 공격할 수 있는 크롬돔 작전을 실시했었다. 그러나 핵무기를 탑재한 B-52 폭격기들이 몇 차례 추락하면서 안전성 문제로 결국 작전은 변경되었다. 베트남전쟁이 발발하자 B-52 폭격기는 베트남에 융단폭격을 퍼부었고, 북베트남군의 미그-21 전투기를 기총으로 격추시키기까지 했다. 하지만 작전도중 수십 여대의 B-52 폭격기가 피격되었다. 또한 1991년 걸프전 발발에 앞서 7대의 B-52 폭격기가 미 본토를 출발해 2만2000여㎞를 비행한 후, 30여 발의 재래식 탄두를 탑재한 AGM-86C 캘컴(CALCM) 순항미사일을 이라크 방공망을 향해 발사했다. 이들 미사일들은 정확하게 날아가 이라크 군의 방공망을 파괴했고 전쟁의 서막을 알렸다. 핵 공격 가능한 B-52는 40여대에 불과 B-52 폭격기는 2001년 아프간전과 2003년 이라크전에서 각종 정밀유도무기를 탑재하고 미 지상군을 지원하는 공중포대 역할을 성공적으로 수행했다. B-52 폭격기는 시제기를 포함하여 10여종의 파생형 기체가 만들어졌다. 현재 사용되고 있는 B-52 폭격기는 지난 1961년 5월부터 미 공군에 배치된 B-52H로 지속적인 성능개량을 통해 최상의 전투력을 유지하고 있다. 현재 80여대의 B-52 폭격기가 운용되고 있으며, 이 가운데 40여대만이 핵 공격능력을 보유하고 있다. 이는 미국과 러시아간에 맺어진 전략핵무기감축협정에 의한 조치로 알려져 있다. 비핵화된 B-52 폭격기들은 핵무기 대신 사거리 약 1,000km의 재즘-ER 혹은 사거리 370km의 재즘 순항미사일을 장착하는 것으로 알려져 있다. 또한 미 본토 외에 해외 미 공군기지에 순환 배치되는 B-52 폭격기들은 비핵화된 B-52 폭격기로 알려지고 있다. B-52 폭격기 제원(출처 미 공군) 제작사 미 보잉사 / 길이/날개 폭/무게 48.5m/56.4m/83.25t / 속도 마하 0.84 / 상승한도 15km / 항속거리 1만 4천여km / 엔진 8기(TF33-P-3/103 터보팬) / 탑승인원 5명 / 무장탑재능력 31.5t (재래식 및 핵무기) 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

맑은 하늘을 본 지가 언제인가 싶을 정도로, 한반도 상공은 연일 미세먼지를 뒤집어쓰고 있다. 미세먼지에서 초미세먼지로 강도를 높이고 있는데, 근심은 단지 호흡기 문제로 끝나지 않는다. 미국 몬태나대학과 멕시코 바예데멕시코대학 등의 연구팀이 멕시코시티에 거주하는 생후 11개월 아이부터 만 40세의 성인까지 203명을 장기간 조사한 결과 초미세먼지에 노출된 젊은이들의 뇌에서 알츠하이머병을 유발하는 비정상적 단백질 2종 등을 발견했다고 밝혔다. 초미세먼지에 많이 노출된 사람들에게서 알츠하이머병이 조기 진행되고 있다는 것이다. 연구진은 대기오염을 줄이는 방법밖에는 없다고 결론을 내놓았다.스웨덴 스톡홀롬복원력센터 요한 록스트룀 소장과 사진작가이자 영화제작자 마티아스 클룸이 함께 쓴 ‘지구 한계의 경계에서’는 망가질 대로 망가진 환경을 새롭게 복원하고, 그 기저 위에서 인류가 번영하는 길이 무엇인지 담아낸 책이다.아프리카 일부에 몰려 있던 인류가 지구 전반으로 퍼진 것은 약 1만년 전부터 지구가 간빙기에 접어들었기 때문이다. 인간이 살기 좋은 ‘홀로세’가 온 것이다. 홀로세가 시작되면서 “우리는 갑자기 숲, 초원, 어자원, 포유류, 박테리아, 공기의 질, 얼음 덮개, 기온, 담수의 이용 가능성, 비옥한 토양 따위가 두루 안정적인 균형을 갖춘” 환경을 누리게 됐고, 이때를 틈타 각종 “재화·서비스의 원천”을 손에 넣었다. 하지만 인간은 자연이 준 천혜의 조건을 자기들 마음대로 뒤바꾸었다. 특히 산업혁명 때부터 본격적으로 시작된 인간의 지구 파괴 역사는 1950년대부터 가속됐다. 결과는 말 안 해도 안다.지구 파괴의 역사 중 가장 가공스러운 세 가지는 기후변화, 질소와 인의 과부하, 생물다양성 손실이다. 이 중 가장 심각한 것은 대기오염 등을 포괄하는 기후변화다. 2014년 대기 중 이산화탄소 농도가 400에 다다르면서 지구 온도는 2도 상승했다. 지구 온도가 2도 상승하면 해수면이 높아지고, 결과적으로 인류가 그토록 자랑스러워하는 거대 도시 중 일부는 침수 위기를 걱정해야 한다. 2015년에는 지구 탄소배출량이 400억t 고지를 넘어섰는데, 이 속도라면 세기 말에 지구 온도는 4도 이상 올라간다. 도시는 고사하고 인류의 생존을 장담할 수 없는 수준이다. 우리는 어떻게 해야 할까. 저자들은 “인류의 막대한 영향력을 강조하기 위해 만들어 낸 비공식적 개념, 인류세를 통해 인류가 지구에 가하는 압박의 규모를 이해하는 데에서부터 출발해야 한다”고 강조한다. 간략하게 정리하면 안전한 지구 한계 내에서 살아가려면 안전한 지구 한계가 정확히 어디인지 알아야 한다는 것이다. “기후변화, 성층권 오존층의 파괴, 생물다양성 손실, 화학물질에 의한 오염, 해양 산성화, 담수 소비, 토지 이용의 변화, 질소와 인에 의한 오염, 대기오염 혹은 에어로졸 부하” 등 9가지가 저자들이 말하는 “지구 한계” 개념이다. 이를 모든 인류가 인지하도록 교육함으로써 인류에게 닥칠 재앙을 피해야 한다고 주장한다. 지구 한계 내에서 혁신을 추구하는 것만이 인류의 미래를 보장하는 길이라는 것이다. 물론 어려운 일이다. 인간의 탐욕을 끝이 없으니 그 탐욕을 꺾을 수 있는 삶의 철학이 무엇인지 함께 고민해야 할 때다. 장동석 출판평론가·뉴필로소퍼 편집장

금성의 산성 구름 속에 미생물이 살고 있을 가능성이 있다고 미국의 과학자들이 1일(현지시간) 밝혔다. 국제 학술지 ‘우주 생물학’(Journal Astrobiology) 최신호에 실린 이번 연구논문에서 미 위스콘신대 매디슨캠퍼스의 산자이 리메이 박사가 이끄는 국제 연구팀은 이산화황이 풍부한 금성의 상부 대기층이 외계 미생물이 살 수 있는 곳일 가능성이 있다고 밝혔다. 리메이 박사는 “금성은 자체적으로 생명이 진화할 수 있는 긴 시간이 있었다”면서 “금성에서 생명체가 살 수 있었던 기간은 화성보다 훨씬 길었다”고 주장했다. 실제로 일부 연구에 따르면, 금성은 한때 20억 년 동안 지표에 물을 지닌 거주 가능한 기후로 알려져있다. 물론 지구에서도 미생물의 대부분인 박테리아는 대기권으로 휩쓸려 올라가더라도 생존할 수 있다. 미국항공우주국(NASA)의 연구자들이 특수 제작한 풍선으로 대기권을 조사한 결과, 41㎞ 높이의 성층권에서도 박테리아가 생존하는 것으로 나타났다. 또 옐로스톤 온천이나 심해 열수 분출구, 오염된 지역의 독성 폐기물, 또는 세계 곳곳의 산성 호수 등 가혹한 환경에서도 사는 미생물의 사례는 점차 늘고 있다. 연구에 참여한 라케시 모굴 캘리포니아 주립 폴리테크대 교수는 “우리는 지구의 생명체가 매우 강한 산성 환경에서도 번성하며 이산화탄소를 먹고 황산을 생성할 수 있다는 사실을 알고 있다”면서 “금성의 구름 많고 반사율 높은 산성 대기는 대부분 이산화탄소와 황산을 함유한 물방울로 구성돼 있어 가능성이 있다”고 지적했다. 물론 금성의 표면 온도는 온실가스 효과로 섭씨 462도에 달해 생물체가 살 수 있는 환경에 적합하지 않다. 하지만 상대적으로 서늘한 상부 대기층에는 ‘어두운 부분’이 존재하는 데 그 속에 있는 미확인 입자들이 지구상에서 빛을 흡수하는 성질을 지닌 박테리아와 비슷한 것을 연구팀이 알아냈다. 특히 이 어두운 부분은 지구상의 호수나 바다에서 흔히 볼 수 있는 조류의 개화와 비슷해 금성 대기에도 조류가 번성할 가능성이 있다고 연구팀은 보고 있다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr