이른 더위에 에어컨을 찾는 인구가 부쩍 늘었다. 대한민국 10가구당 8가구(2013년 기준)가 에어컨을 보유하게 됐다지만 마음 놓고 에어컨을 켜기에는 여전히 부담스럽다. 5%에 달하는 개별 소비세(월간 소비전력 370㎾h 이상 제품)에 누진세까지 붙는 전기요금 때문이다. 정작 에어컨을 사놓고 사용을 주저하게 되는 이유다. 도대체 에어컨은 언제 틀어야 할까. 에어컨은 정말 ‘전기 먹는 하마’일까. 에어컨 절전 기술은 현재 어디까지 왔는지, 어떻게 하면 에어컨을 똑똑하게 쓸 수 있는지 전문가들에게 물었다. “에어컨이 전기세 폭탄이라는 오해를 좀 씻어 주세요. 제가 에어컨 절전 기술만 10년을 넘게 연구해 왔는데 아내조차 믿질 않으니 진짜 억울해요.” 지난 1일 서울 여의도 LG트윈센터에서 만난 박수준 LG전자 가정용에어컨연구소(RAC) 선임연구원은 “‘에어컨=전기세 폭탄’이라는 공식은 오해”라고 강조했다. 박 선임연구원은 올해 1월 절전을 콘셉트로 출시된 휘센 듀얼에어컨 개발을 이끈 핵심 연구 인력 중 한 명이다. 박 선임연구원은 “실제 에어컨 자체는 전력 소모가 크지 않다”면서 “오히려 집에 기둥이나 벽이 얼마나 있는지, 집이 남향인지, 단열재는 무엇을 썼는지, 베란다 확장 등을 했는지 등이 전기세에 영향을 준다고 봐야 한다”고 말했다. 이성주 RAC 상품기획팀 과장도 “제품 개발을 위해 소비자 조사를 해보면 전기세 때문에 제품을 고이 모셔 놓고 잘 쓰질 않는다”면서 “다만 컴프레서가 정속인지 인버터인지를 따져야 하는데 인버터 제품이라면 정말 마음 놓고 에어컨을 틀어도 된다”고 말했다. 컴프레서는 에어컨의 냉방, 제습 등 핵심 기능을 구현하는 기술이다. 항상 일정한 힘으로 가동하는 일반 정속 컴프레서와 달리 인버터 컴프레서는 필요에 따라 출력을 조절해 전기료를 줄여 준다. 정속 컴프레서가 보일러를 껐다가 처음부터 다시 물을 끓여 온도를 올리는 개념이라면 인버터는 외출로 돌려놓고 필요한 만큼의 온도를 개별 설정할 수 있다고 보면 된다. 전기세 기준으로 인터버 컴프레서는 정속 대비 70% 절전 효과를 낸다. LG전자는 2010년부터 인버터 컴프레서를 에어컨에 탑재해 점차 인버터 제품 라인업을 확대해 왔다. 가정 내 다른 가전제품과 에어컨을 비교하면 어떨까. 에너지 관리공단이 운영하는 효율바다사이트 등을 참조해 가정에서 전력량을 비교해 봤다. 먼저 정속 컴프레서가 탑재된 에어컨의 평균 소비전력은 734W로 하루 3시간 30일을 사용한다 치면 66.4㎾h를 소모하게 된다. 반면 인버터 컴프레서가 탑재된 에어컨은 평균소비전력 270W로 같은 시간과 일수를 사용해도 월 24.3㎾h라는 계산이 나온다. 액정표시장치(LCD) TV(평균 150W)를 하루 6시간을 본다 치고 계산한 월 전력량(27㎾h)과 별 차이가 없다. 황순철 LG전자 리빙에너지(L&E) 연구센터 책임연구원은 “그래도 에어컨 쓰기가 아깝다면 제습기능을 냉방의 절전 기능으로 쓸 수 있다”고 조언했다. 황 연구원은 “냉방과 제습은 맞춘 온도까지 얼마나 더 빨리 시원해지는가의 문제”라면서 “제습은 냉방 대비 21% 절전 효과를 볼 수 있다”고 조언했다. 강력 제습에서 절전 제습으로 낮추면 효과가 배가된다. 절전 제습은 에어컨 냉방 대비 41%의 절전 효과가 있다. 홈챗 등 에어컨과 연동된 스마트폰 애플리케이션을 이용하는 방법도 있다. 휘센 듀얼에어컨 등은 지금까지 사용한 전력량을 기록해 예상 전기료를 시뮬레이션해 준다. 황 연구원은 “에어컨 기술의 핵심은 절전 기술”이라고 했다. 황 연구원은 “휘센 듀얼에어컨은 공기를 흡입해 좌우 토출구가 120도까지 회전하기 때문에 찬 바람이 도달하는 온도 분포율이 90%까지 나온다”고 자랑했다. 기존 제품은 60~70%에 불과했다. 원하는 부분에 맞춤 냉방이 가능한 것도 특징이다. 양쪽 토출구 중 1개를 닫아 일반 냉방 운전 대비 최대 50.3%의 에너지 절감 효과를 구현해낸 아이디어도 LG전자 에어컨의 자랑이다. 황 연구원은 “토출구 1개를 닫는 것은 생각보다 구현하기 어려운 기술”이라면서 “1년 동안 로직(사용자가 원하는 운전을 기계가 안정적으로 구현하도록 제어하는 프로그램) 하나만 연구한 분도 있다”고 설명했다. LG전자의 휘센 듀얼에어컨은 2013년 3월 착수해 연구원만 30여명이 투입됐다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

비록 토끼는 살지 않지만, 여러 가지 원인을 알 수 없는 독특한 지형이 넘치는 곳이 바로 지구의 위성인 달이다. 이런 독특한 지형 중 하나는 소용돌이 내지는 불꽃 모양으로 보이는 밝은 무늬 지형이다. 달 표면의 수수께끼 소용돌이(mysterious lunar swirls)라고 알려진 이 지형은 지난 1970년대에 알려졌지만, 지금까지 그 정확한 생성원인을 밝히지 못하고 있다. 이 미스터리 무늬는 달에 곳곳에 존재하며 주변 토양과 대비되는 밝은색으로 보인다. 과학자들은 이 무늬가 있는 지역의 지각 자기장이 다른 장소보다 더 강하다는 사실은 밝혀냈다. 그래서 일부 과학자들은 이 무늬의 생성원인이 자기장 때문이라고 생각하고 있다. 달의 역사 초기에는 지금보다 훨씬 강한 자기장이 있었는데, 시간이 지나면서 달의 내부가 식어 현재처럼 자기장이 거의 없는 천체가 된 것으로 보인다. 일부 남은 자기장은 국소적으로 존재하는 데, 이 자기장이 달의 표면을 검게 만드는 태양풍으로부터 보호해 이 밝은 무늬를 만들었다는 것이 이 이론의 골자다. 다만 이를 뒷받침할 결정적인 증거는 부족했다. 더구나 자기장이 원인이라면 이렇게 이상하게 생긴 무늬가 나타나게 되는 원인을 설명할 수 없었다. 한편 다른 과학자들은 혜성이 이 지형의 기원일 가능성을 제기하고 있다. 이 주장을 1980년 저널 네이처에 발표한 바 있는 브라운 대학의 행성 지질학자 피터 슐츠(Peter Schultz, a planetary geoscientist at Brown University)는 다시 저널 이카로스(Icarus)에 같은 주장을 발표했다. 사실 이 미스터리 무늬는 충돌 크레이터와는 무관하게 존재해서 혜성이나 기타 천체에 의한 충돌 가능성은 낮은 것으로 생각했다. 하지만 슐츠는 달 착륙선에서 뿜어져 나오는 가스의 모습을 보고서 이와 같은 아이디어를 생각했다. '만약 작은 혜성이 달 표면에 충돌했다면 어떻게 될까?' 혜성은 먼지와 암석을 다량 포함하고 있지만, 기본적으로 얼음과 드라이아이스가 가장 풍부한 경우가 많다. 충돌 시 높은 온도에 의해서 이산화탄소 및 물은 증발해 거대한 가스를 분출하게 된다. 이 가스는 달 표면을 따라서 폭풍을 일으켜 모래들을 날려버릴 수 있다. 이는 충돌 크레이터에서 멀리 떨어진 지점까지 퍼질 수 있다. 슐츠 박사와 동료들은 이 과정을 시뮬레이션했다. 그 결과 현재 달 표면에서 볼 수 있는 것 같은 밝은 무늬를 쉽게 형성할 수 있는 것으로 나타났다. 자기장 이상에 대해서는 혜성 충돌 시 만들어진 작은 금속 입자가 뿌려져서 생긴 작용으로 설명했다. 어떤 주장이 옳은지 검증하기 위해서는 해당 지형으로 탐사선이나 혹은 사람이 직접 가서 토양 및 암석 표본을 채취할 필요가 있을 것이다. 아마도 진실은 전혀 생각지도 못했던 것일 수도 있다. 사진=달 표면의 밝은 무늬 지형. NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

비록 토끼는 살지 않지만, 여러 가지 원인을 알 수 없는 독특한 지형이 넘치는 곳이 바로 지구의 위성인 달이다. 이런 독특한 지형 중 하나는 소용돌이 내지는 불꽃 모양으로 보이는 밝은 무늬 지형이다. 달 표면의 수수께끼 소용돌이(mysterious lunar swirls)라고 알려진 이 지형은 지난 1970년대에 알려졌지만, 지금까지 그 정확한 생성원인을 밝히지 못하고 있다. 이 미스터리 무늬는 달에 곳곳에 존재하며 주변 토양과 대비되는 밝은색으로 보인다. 과학자들은 이 무늬가 있는 지역의 지각 자기장이 다른 장소보다 더 강하다는 사실은 밝혀냈다. 그래서 일부 과학자들은 이 무늬의 생성원인이 자기장 때문이라고 생각하고 있다. 달의 역사 초기에는 지금보다 훨씬 강한 자기장이 있었는데, 시간이 지나면서 달의 내부가 식어 현재처럼 자기장이 거의 없는 천체가 된 것으로 보인다. 일부 남은 자기장은 국소적으로 존재하는 데, 이 자기장이 달의 표면을 검게 만드는 태양풍으로부터 보호해 이 밝은 무늬를 만들었다는 것이 이 이론의 골자다. 다만 이를 뒷받침할 결정적인 증거는 부족했다. 더구나 자기장이 원인이라면 이렇게 이상하게 생긴 무늬가 나타나게 되는 원인을 설명할 수 없었다. 한편 다른 과학자들은 혜성이 이 지형의 기원일 가능성을 제기하고 있다. 이 주장을 1980년 저널 네이처에 발표한 바 있는 브라운 대학의 행성 지질학자 피터 슐츠(Peter Schultz, a planetary geoscientist at Brown University)는 다시 저널 이카로스(Icarus)에 같은 주장을 발표했다. 사실 이 미스터리 무늬는 충돌 크레이터와는 무관하게 존재해서 혜성이나 기타 천체에 의한 충돌 가능성은 낮은 것으로 생각했다. 하지만 슐츠는 달 착륙선에서 뿜어져 나오는 가스의 모습을 보고서 이와 같은 아이디어를 생각했다. '만약 작은 혜성이 달 표면에 충돌했다면 어떻게 될까?' 혜성은 먼지와 암석을 다량 포함하고 있지만, 기본적으로 얼음과 드라이아이스가 가장 풍부한 경우가 많다. 충돌 시 높은 온도에 의해서 이산화탄소 및 물은 증발해 거대한 가스를 분출하게 된다. 이 가스는 달 표면을 따라서 폭풍을 일으켜 모래들을 날려버릴 수 있다. 이는 충돌 크레이터에서 멀리 떨어진 지점까지 퍼질 수 있다. 슐츠 박사와 동료들은 이 과정을 시뮬레이션했다. 그 결과 현재 달 표면에서 볼 수 있는 것 같은 밝은 무늬를 쉽게 형성할 수 있는 것으로 나타났다. 자기장 이상에 대해서는 혜성 충돌 시 만들어진 작은 금속 입자가 뿌려져서 생긴 작용으로 설명했다. 어떤 주장이 옳은지 검증하기 위해서는 해당 지형으로 탐사선이나 혹은 사람이 직접 가서 토양 및 암석 표본을 채취할 필요가 있을 것이다. 아마도 진실은 전혀 생각지도 못했던 것일 수도 있다. 사진=달 표면의 밝은 무늬 지형. NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

군 당국이 3일 북한 전역을 타격할 수 있는 사거리 500㎞ 이상 신형 탄도미사일을 시험발사하는데 성공했다. 한국과 미국이 2012년 10월 미사일 지침을 개정해 탄도미사일의 사거리 허용범위를 300㎞에서 800㎞로 늘린 이후 2년 8개월 만이다. 북한이 지난달 9일 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 수중 사출 시험발사 장면을 공개한 지 25일 만에 이에 대응하는 ‘킬 체인’ 능력을 과시한 셈이다. 국방부는 이날 충남 태안 국방과학연구소(ADD) 안흥시험장에서 박근혜 대통령 등이 참석한 가운데 최근 개발에 성공한 사거리 500㎞ 이상의 탄도미사일을 처음으로 시험발사하는 장면을 공개했다. 국방부 관계자는 “사거리는 아직 800㎞에 못 미치지만 탄도미사일 사거리가 북한 전역에 이르게 됐다”고 설명했다. 발사 장면 공개는 최근 북한의 탄도미사일 위협이 부각됨에 따라 청와대 국가안보실이 면밀히 계획해 왔던 것으로 알려졌다. 사거리 500㎞ 이상 탄도미사일은 중부지역에서 발사할 경우 북한 전역을 타격할 수 있기 때문에 북한에 상당한 심리적 부담이 된다. 특히 북한 핵과 미사일 기지를 타격권에 둘 수 있어 ‘턱 밑 비수’와 같은 존재로 여겨진다. 2020년대 개발 예정인 3000t급 잠수함의 수직발사대에서 발사할 경우 ‘한국형 SLBM’ 전력으로도 운용할 수 있다는 평가도 있다. 장용석 서울대 통일평화연구원 선임연구원은 “남북관계 개선이 요원한 상황에서 북한이 가진 군사자산이 대남 위협이 될 수 없다는 점을 강조한 대북 압박용”이라면서 “북한도 격렬히 반발하면서도 남측 미사일 위력에 대해 예의주시할 것”이라고 분석했다. 군 당국이 사거리 500㎞ 이상 탄도미사일(탄두중량 1t) 시험발사를 공식적으로 마무리하면서 올해 말 육군 미사일사령부 예하 기지에 배치될 것으로 보인다. 신형 탄도미사일은 북한의 핵과 미사일 기지를 탐지, 추적, 격파하는 ‘킬 체인’의 핵심 전력이 될 것으로 평가된다. 북한이 실전 배치한 사거리 300~500㎞ 스커드 미사일과 1000~1300㎞ 노동미사일은 목표물을 타격하는데 오차 반경이 150~200m에 달해 반경 수십m 이내인 아군 미사일보다 정확도가 떨어진다. 현재 군은 사거리 300㎞의 탄도미사일과 사거리 1500㎞의 순항미사일을 실전 배치하고 있다. 그렇지만 순항미사일은 속도가 느려 요격에 취약하다. 군 당국은 이를 보완하기 위해 사거리 800㎞(탄두 중량 500㎏)의 탄도미사일도 개발 중이다. 800㎞ 탄도미사일은 최근 시뮬레이션 실험을 통해 미사일의 비행자세와 제어 등이 성공적으로 이뤄진 것으로 알려졌다. 다만 북한은 사거리 3000㎞의 중거리 탄도미사일 ‘무수단’을 실전배치했고 1만여㎞가 넘는 대륙간탄도미사일(ICBM) KN08을 개발 중인 만큼 전반적 미사일 전력은 우리 군이 열세라는 평가다. 한편 ADD는 이날 안흥시험장에서 ‘한국형 패트리엇’으로 불리는 ‘철매Ⅱ’ 개량형 지대공유도무기도 시험발사했다고 밝혔다. ‘철매Ⅱ’는 10~15㎞의 중고도를 비행하는 적 항공기를 요격하는 지대공유도무기지만 개량형은 15㎞ 이상 고도를 비행하는 탄도미사일을 요격하는 데 이용된다. 이 밖에 북한의 공기부양정을 타격하는 2.75인치 유도로켓 발사 장면을 담은 동영상도 공개했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr 강윤혁 기자 yes@seoul.co.kr

지난 16일(현지시간) 미국 미시간주 디트로이트 인터내셔널 스피드웨이 경기장. 원뿔형의 러버콘들이 세워진 구불구불한 1㎞ 트랙을 태극기가 선명한 경주용 자동차 ‘F-15’(포뮬러 2015)가 고속으로 질주했다. 이재훈(23)씨가 기민한 솜씨로 운전하면서 성공적으로 곡선코스를 통과했다. 국민대 자동차 동아리 ‘코라’(KORA·자동차공학연구회)가 직접 제작한 F-15의 22바퀴 완주 시간은 22분 57초. 결승선을 통과하는 순간 모든 팀원이 함성을 지르며 흥분을 감추지 못했다. 전 세계 118개 대학 출전팀 중 최상위권 기록. 코라가 지난 13~16일 열린 ‘포뮬러 국제자동차공학회(SEA) 미시간 대회’에서 종합 4위의 기염을 토했다. 전 세계 대학생 자동차 경연 중 최고 권위를 인정받는 이 대회에서 국내 팀이 기록한 역대 가장 좋은 성적이다. 허성문(24)씨는 31일 “그동안 코라가 축적한 자동차 제작 기술과 관련한 데이터의 우수성을 국제적으로 부각하는 계기가 됐다”고 자평했다. 이 대회를 위해 코라는 지난해 5월부터 피나는 노력을 해 왔다. 팀원 대다수가 휴학을 하고 교내 실습실에서 F-15의 설계와 제작에 몰두했다. 자동차 부품을 사기 위해 서울 청계천 일대의 차량·오토바이 판매소를 헤집고 다녔다. 잠은 주로 실습실의 간이침대에서 해결했다. 대회 직전인 올 4월에는 막판 주행연습 중에 ‘위시본’(차체와 바퀴를 연결하는 부품)이 휘는 사고가 반복되면서 좌절의 문턱까지 가기도 했다. 유인석(24)씨는 “실제 차에 작용하는 응력(외력이 물체에 작용할 때 그 물체 안에 생기는 저항력)과 컴퓨터 시뮬레이션상의 응력 결과값 사이에 오차가 계속 발생했다”며 “보완을 했지만 미국 대회에서도 위시본이 말썽을 일으킬까 조마조마했다”고 말했다. 국내 차체 기술에 대한 한계도 절감했다고 한다. 김진수(21)씨는 “다른 상위권 팀들이 모노코크 방식(차체와 프레임의 일체형으로 무게가 비교적 가벼움)으로 중량 160㎏대를 선보였지만 우리 F-15는 기존 프레임 방식의 보디로 중량이 200㎏을 넘어 기술적인 개선 과제를 실감했다”고 밝혔다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

국가보물로 지정된 국내 유일의 ‘쌍미륵불’ 근처 채석 허가를 놓고 논란이 일고 있다. 28일 경기 파주시에 따르면 S사는 2013년 10월 국가지정 보물 제93호인 마애이불입상(쌍미륵불, 용미리석불)으로부터 264m 떨어진 광탄면 분수리 208의 14 일대 8만 4458㎡에서도 채석을 하기 위해 문화재청에 문화재 현상변경 허가를 신청했다. S사는 1994년부터 분수리 산 8 일대에서 대규모 채석장을 운영하고 있다. 문화재위원회는 같은 해 11월 조건부로 가결했으나 시와 쌍미륵불 관리 사찰인 용암사에서 강력히 반발하고 나섰다. 당시 시는 “채석을 위해 발파 작업을 할 경우 쌍미륵불이 훼손될 우려가 있다”는 의견을 제시했으나, 문화재 위원들은 “문화재와 개발 예정지는 시각적으로 직접 영향이 없다”며 해발 162m인 봉우리를 살리고 문화재와의 거리를 300m 이상 이격을 두는 단서를 달아 채석에 조건부 동의했다. 그러나 시는 지난해 1월 “현상변경 허가 내용에 오류가 있다”며 문화재청에 재심의를 요구했다. 또 8월에는 “쌍미륵불은 2010년 정기조사에서 머리와 몸 부분 경계 상부구조가 불안정하다는 점검 결과가 나왔고, 2012년 정밀 안전진단 결과 균열 등 다양한 문제점이 보고됐다”며 사실상 개발 반대 의견을 문화재청에 제출했다. 당시 시 의뢰를 받아 안전진단을 맡은 서경구조안전진단은 “발파 때 진동이 허용 기준치를 초과하는지 문화재 시설부서에서 매회 확인하고 점검해야 한다”는 의견을 제시했다. 사실상 쌍미륵불 주변에서의 발파는 적절하지 않다는 의견이었다. 이런 가운데 삼표산업은 지난 3월 31일 소음진동환경영향평가서, 발파소음진동측정평가서, 문화재의 발파환경영향평가분석 등을 첨부해 현상변경허가를 재신청했다. 용암사는 “평소에도 마당에 서 있으면 발파 진동이 느껴질 정도라 더 가까운 곳에서 채석하게 되면 당연히 문화재에 균열 등 나쁜 영향을 줄 것”이라면서 “현재 훼손된 지역도 원상 복구해야 할 것”이라고 주장하고 있다. 이에 대해 S사는 “시뮬레이션을 통해 (채석이 문화재에 미치는) 영향이 없다는 점과 전문업체 의견을 받아 법률에서 정한 대로 (인허가) 절차를 밟는 중”이라고 밝혔다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

손상을 입어도 스스로 복구하고 새로운 ‘보디 조건’에 적응해 움직일 수 있는 로봇이 개발돼 이목을 끌고 있다. 프랑스 파리 피에르-마리 퀴리대학과 미국 와이오밍주립대 공동 연구팀이 일부 부품이 파손돼도 2분 만에 자가 복구해 가동 가능한 로봇을 공개했다. ‘동물처럼 적응할 수 있는 로봇’(Robots That Can Adapt Like Animals)으로 불리는 이 로봇은 원래 6개의 다리를 가지고 있는데, 2개의 다리가 파손되어 움직일 수 없는 상황을 설정했다. 이 로봇은 4개로 줄어든 다리에 적응하고 새로운 보행법을 스스로 터득하여 짧은 시간 안에 거의 원상태로 보행하는 놀라운 모습을 보여준다. 다른 일반적인 로봇과 달리 부상에 쉽게 적응하는 동물처럼 작동한다는 것. 예를 들어,사고로 다리 하나를 잃은 개의 경우 대부분이 적응을 통해 남은 다리 3개로 걷고 뛰며 심지어 던진 원반도 받을 수 있다. 또 당신이 발목을 삐었을 때를 생각해보면 처음에는 걷는 것이 불편하지만 금세 적응했다는 것을 알 수 있을 것이다. 연구팀은 인간을 비롯한 동물이 이렇게 빨리 자신의 상황에 적응하는 능력에 주목했다. 연구를 이끈 피에르-마리 퀴리대의 공동 저자 장 밥티스트 뮤레는 “동물은 다쳤을 때 아무것도 배울 필요가 없다. 대신 직관적으로 다른 방법으로 움직이는 것을 알고 있다”고 말했다. 이런 직관력은 동물이 다쳐도 지능적으로 몇 가지 다른 움직임을 시도한 뒤 가장 편하고 쉽게 움직이는 방법을 선택하도록 한다. 이러한 직관력을 로봇에도 적용, 일종의 '로봇 직관력'을 부여하는 것이다. 이 로봇은 손상을 입은 뒤 다시 효율적으로 움직이려면 효율이 높은 동작을 위한 상세한 맵을 작성하기 위해 스스로 컴퓨터 시뮬레이션을 사용한다. 이를 위해 ‘지능형 시행착오’(Intelligent Trial and Error)라는 새로운 알고리즘을 사용하는데,이 알고리즘은 로봇이 새로운 환경에 적응하고 새로운 행동을 개발하는 등 예기치 못한 상황에 적응하도록 한다. 연구를 이끈 같은 대학의 공동 저자 앙투안 컬리는 “로봇은 일단 손상되면 과학자처럼 된다”며 “시뮬레이션을 통해 보정 동작을 알아내고 움직이게 되는 것”이라고 설명했다.　이 과정을 구체적으로 살펴보면, 첫 번째 단계에서 맵은 ‘MAP-엘리트’(MAP-Elites)라는 새로운 유형의 진화 알고리즘을 만든다. 이 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션에서 ‘적자 생존’(survival of the fittest) 경쟁을 통해 지능형 로봇을 인위적으로 발달시켜 진화한 것처럼 보이게 만든다. 두 번째 단계의 적응은 손상에도 작동하는 방법을 효율적으로 검색하는 첫 단계 맵이 제공한 사전 지식을 이용하는 ‘베이지안 최적화’(Bayesian optimization) 알고리즘을 포함한다. 연구에 참여한 와이오밍주립대의 제프 클룬은 “우리는 지능형 시행착오의 가장 중요한 구성 요소를 작성하고 맵에 포함되는 사전 지식을 활용하는 것을 보여주는 실험을 시행했다”고 말했다. 이 새로운 기술은 더 강력하고 효과적이며 자율적인 로봇을 개발하는 데 도움이 될 수 있다. 또다른 연구자인 피에르-마리 퀴리대의 데니쉬 타라포어는 몇 가지 예를 제시한다. 그는 “이는 구조 대원들의 지속적인 관심 없이 대원들을 도울 수 있는 로봇을 만들 수 있는 것”이라면서 “파손돼도 지원을 계속할 수 있도록 개별적으로 보조 장치를 만들 수도 있다”고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호 표지를 장식했다. 사진=앙투안 컬리(https://www.youtube.com/watch?v=T-c17RKh3uE&feature=youtu.be) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이홍석 한림대강남성심병원 정신건강의학과 교수는 지난 13일 서울신문과의 인터뷰에서 스마트폰 등 디지털 기기 사용이 성장기 유아와 청소년들에게 끼치고 있는 폐해에 대해 심각한 우려를 드러냈다. 스마트폰이 처음 등장한 5년 전부터 게임이나 채팅 등 인터넷에 중독된 아이들이 병원을 찾는 횟수가 잦아진 것을 진료 현장에서 체감하고 있다는 이 교수는 “정부와 교사, 학생 등 각계각층을 아우르는 태스크포스를 조속히 구성해 장기적인 대책 마련에 나서야 한다”고 강조했다. →스마트폰을 많이 쓰면 인간의 뇌가 파충류처럼 될 수 있다는 주장을 하셨는데, 과학적 근거가 있나. -뇌과학에서는 인간의 뇌는 가지치기를 통해서 경로가 생기고 이런 과정을 거쳐 인간의 독특한 철학이나 감성이 만들어진다고 본다. 자극에 의해 뇌가 형성돼 나가는 것이다. 그런데 스마트폰은 인간이 지금까지 살아온 방식에서 급변한 새로운 자극 형태다. 결국 뇌의 기능적인 경로가 새로 만들어져서 바뀌는 것은 분명한 사실이다. →단순히 말한다면 인간의 지능이 파충류처럼 저능한 수준으로 떨어진다는 뜻인가. -그런 얘기는 아니다. 지능지수(IQ)는 순발력, 즉 단순한 판단이 빠르면 빠를수록 높게 나온다. 따라서 (스마트폰 덕에) 지능은 좀 더 높게 나올 수 있다. 실제 요즘 아이들이 일하는 거나 자료 찾는 거나 하는 것은 기성세대와 비교도 안 되게 빠르다. 반면 감성지수(EQ)나 인생을 전반적으로 관조할 수 있는 능력 자체는 많이 약해질 것이다. 그런 아이들과 대화하면 허공의 유령을 상대하는 느낌이다. 대화가 잘 안 통한다. →유령 같은 느낌이라니. -요즘 아이들은 친구끼리 얼굴을 보고 대화하기보다는 카톡으로 한다. 카톡 이모티콘으로 감정을 표현할 수 있는 게 몇 개나 되겠나. 인간의 뇌에는 상대방의 마음을 그리려고 하고 상상해서 맞추려고 하면서 발달하는 부분이 있다. 대화를 많이 하면서 호감도 느끼고 뜻도 맞아 가면 심장 박동수도 비슷해지는 현상이 일어나는데 카톡은 그렇게 할 수가 없다. 요즘 대학생들만 하더라도 자기 감정 얘기를 하지 않는다. 그러다 보니 할 얘기가 없고 대화는 스마트폰 카톡 수준이다. →그건 인간의 뇌가 기술변화에 적응하는 것일 뿐 퇴보한다고 말하기는 어려운 것 아닐까. 새로운 인간형으로 진화하는 것을 아날로그적 시각으로 재단하니 이상하게 보이는 건 아닐까. -디지털 자체를 부정적으로 보는 것은 아니다. 디지털 문화가 학문 발달에 큰 공헌을 한 것은 사실이다. 그러나 게임과 관련된 부분이나 카카오톡 등에서 벌어지는 왕따(집단 따돌림) 같은 것은 아이들한테 치명적이다. 우리나라처럼 왕따 문제가 심각한 상황에서는 스마트폰이 이를 악화시킬 수 있다는 것이다. 특히 영·유아와 초등학생의 경우 스마트폰을 통해 계속 단순한 자극만 받게 되면 다른 연령층에 비해 중독성이 높아질 수 있다. →게임 등 일부 부작용을 제외하면 스마트폰 때문에 인류가 더 똑똑해질 수 있다고 볼 수 있나. -그렇게 보지 않는다. 똑똑하다는 의미를 ‘원하는 정보를 빠르게 찾는다’로 정의한다면, 스마트폰으로 인류는 더 똑똑해졌다고 할 수 있다. 하지만 똑똑하다는 의미를 ‘생각이 깊고 창의성이 있다’로 정의한다면 똑똑해졌다고 볼 수 없다. 창의력을 위해서는 깊이 있는 뇌가 필요하다. 직관적으로 상상하고 이를 위한 객관적인 데이터를 모으고 검증하고 또 다시 새로운 직관적 상상을 하는 등 순환해 가면서 접근하는 게 과학의 사고 방식인데, 디지털 문화는 ‘내’가 끼어들 여지가 없다. 얼마전 하버드 대학에서 실험한 결과가 있다. 학생들이 수업 도중에 스마트폰을 많이 활용하는 것을 보고 교수가 이 학생들의 학업 수행 능력을 테스트해 봤는데 이전 세대에 비해 집중력, 아이디어, 판단력 등 기본능력이 훨씬 떨어지는 것으로 나타났다. 지능이 발달한 게 아니고 스마트폰 사용이 습관화돼 있는 것이다. →검색 능력만 발달하고 창의력은 떨어진다는 것인가. -창조라는 것은 상상력과 치밀한 논리, 이를 바탕으로 시뮬레이션을 해보고 안 되면 다시 해보는 끈기 같은 것들로 이뤄지는 것이다. 그런데 즉각적인 부분에 반응이 오도록 습관이 돼 있으면 아주 오래 걸려야 만족을 느끼는 것을 견뎌 내지 못한다. 마약에 빠지면 빠져나오지 못하는 이유가 그것이다. →인류가 갈수록 스마트폰에 빠지면 스티브 잡스 같은 창의적 인물은 앞으로 나오기 힘들다고 봐야 하나. -(스마트폰을 보느라) 바빠서 무엇을 생각할 틈이 없을 것이다. 스티브 잡스가 죽기 전에 지인들에게 “창조의 가장 큰 원천은 지루함인데, 내가 그것을 사람들한테서 빼앗았다”고 고백했다고 한다. 잡스는 자기 막내딸한테는 대학교 입학할 때까지 스마트폰을 못 쓰게 했다고 한다. →듣고 있자니 인류의 미래가 암담해 보인다. -창조라는 것은 지루함을 즐길 수 있는 데서 나온다. 뇌활성화를 측정하는 기능성자기공명영상(fMRI)으로 게임을 하는 사람들의 뇌를 촬영해 보면 뇌의 일부분만 반짝반짝한다. 다른 부분은 모두 꺼진다. 반면 창조하고 명상하고 집중할 때는 뇌의 엉뚱한 부분이 열린다. 심야의 무의식에서 꺼내오는 식이다. 그래서 과학자들끼리는 발명이나 인류한테 도움 되는 발견은 ‘훔쳐 오는 것이다’라는 표현을 많이 쓴다. 뇌의 엉뚱한 문이 열려 (무의식의) 안에 들어가서 꺼내 오는 것이라는 얘기다. →예전에 TV가 처음 등장했을 때도 인류에 해가 될 것이라는 주장이 나왔지만, 실제로는 기우였다는 반론도 있다. -TV에 따른 폐해는 아주 소수였다. 지금은 게임에 빠져 있는 아이에게서 스마트폰을 뺏으면 아주 착했던 아이가 돌변해 부모를 때리고 욕한다. 그 위협감은 차원이 다르다. →그렇다고 스마트폰을 모두 없앨 수는 없을 텐데, 현명하게 사용하면 되는 것 아닌가. -스마트폰으로 무엇을 하느냐가 중요하다. 마약처럼 즉각적인 만족을 주는 자극을 얻느냐, 아니면 지식을 검색하고 이를 통해 스스로 판단하고 결정하느냐에 따라 다르다. 후자는 짧은 시간에 다양성을 경험할 수 있으므로 긍정적이다. 하지만 자제력이 없는 아이에게 그냥 스마트폰을 주는 것은 게임을 하라는 것이나 다름없다. 송수연 기자 songsy@seoul.co.kr 대담 김상연 특별기획팀장 carlos@seoul.co.kr

“2014년이 (유기발광다이오드(OLED)) ‘기술에 대한 확신’의 한 해였다면 올해는 ‘양산에 대한 확신’의 해다. 내년은 ‘고객 확대에 대한 확신’을 갖는 해가 된다.” 지난 1월 신설된 LG디스플레이 OLED사업부를 이끌고 있는 여상덕 사장이 19일 서울 종각 그랑서울에서 가진 취임 후 첫 기자간담회에서 “OLED 세계시장을 제패하겠다”며 이같이 말했다. 올레드 패널은 패널 스스로 빛을 내 기존 액정표시장치(LCD)에 탑재된 백라이트가 없다. 백라이트가 없다 보니 두께가 5㎜대로 얇고 특히 무한대의 명함비를 구현해 완벽한 블랙 색상을 재현한다. OLED는 현재 가장 뛰어난 화면으로 꼽히지만 기술력 등의 문제로 LG디스플레이가 사실상 홀로 시장을 만들어 가고 있다. 여 사장은 “OLED 개발과 판매에만 그치는 것이 아니라 고객은 물론 장비, 재료, 부품 회사가 함께 성장하는 에코시스템을 구축하겠다”면서 “OLED를 향후 국가의 미래성장동력으로 육성해 나갈 것”이라고 말했다. 구체적으로 LG 디스플레이는 대형 OLED로 프리미엄 TV 시장에서 확실한 지배력을 구축하겠다고 밝혔다. 또 OLED만이 가능한 투명, 롤러블 기술을 활용해 새로운 시장을 적극적으로 열어 나가겠다고 덧붙였다. 한편 LG디스플레이는 이날 그동안 공개되지 않았던 OLED 제품을 다수 공개하며 자신감을 보였다. 몰입감을 극대화해 시뮬레이션 디스플레이로 활용할 수 있는 500R(곡률) 커브드 TV, 벽지처럼 얇고 가벼워 벽에 바로 부착해 쓸 수 있는 월페이퍼 TV 등이 눈길을 끌었다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

‘내게 맞는 직업 찾고(Go) 행복 잡(Job)아요.’ 마포구는 20일 오전 10시부터 오후 4시까지 월드컵공원 평화의 광장에서 ‘2015 마포진로박람회’를 연다고 18일 밝혔다. 광성·숭문·동도·창천 중학교 등 4개교 학생 2000여명을 대상으로 다양한 진로체험 프로그램이 이뤄진다. 특히 올해는 학생들의 진로선택 역량을 키울 수 있도록 체험 위주로 진행된다. 이를 위해 52개 기관에서 회차별 부스 참가자를 미리 신청받아 체험 대기시간을 줄였다. 40여분간 직업 체험 프로그램에 참여하는 ‘사전예약 체험부스’ 40개와 당일 자유 관람과 직업 체험을 할 수 있는 ‘자유체험부스’ 21개가 마련된다. 학생들은 체험 주제별로 항공 관련 직업 탐방과 비행 시뮬레이션, 신나게 즐기면서 광고하는 사인스피닝, 소믈리에 등 다양한 직종의 직업을 경험할 수 있다. 홍혜정 기자 jukebox@seoul.co.kr

천문학자들이 관측할 수 있는 우주 끝에서 ‘네쌍둥이 퀘이사’를 발견했다. 퀘이사(Quasar)는 ‘Quasi-stellar radio source’(별과 비슷하게 보이는 전파원)으로, 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 천체이다. 이런 퀘이사는 보통 산개해 존재하지만 이번에 발견된 네 개의 퀘이사는 불과 65만 광년이라는 좁은 범위에서 북적거리고 있다. 연구를 이끈 독일 하이델베르크에 있는 막스플랑크 천문학연구소(MPIA)의 요제프 헨나위 박사는 “평균적으로 퀘이사끼리는 1억 광년쯤 떨어져 있다. 네 퀘이사가 이렇게 좁은 공간에서 발견될 확률은 1000만분의 1”이라고 말했다. 1960년대 초, 퀘이사가 처음 발견됐을 때는 그 정체가 수수께끼에 싸여 있었다. 수십억 광년 너머에 있는 천체가 이렇게 밝게 빛나려면 막대한 양의 에너지를 방출하지 않으면 안 된다. 하지만 그런 물리학적인 과정은 당시에는 알 수 없었던 것이다. 오늘날, 퀘이사의 ​​에너지원은 활동 은하의 중심에 있는 거대질량 블랙홀임이 밝혀지고 있다. 이런 블랙홀에 대량의 가스가 빨려 들어갈 때, 가스는 섭씨 수백만 도까지 가열돼 엄청난 양의 에너지를 방출하는 것이다. 이번 발견이 천문학자들을 놀라게 한 이유는 ‘네쌍둥이 퀘이사’ 때문만은 아니다. 네 퀘이사는 차가운 수소가스로 이뤄져 있으며, 별 1000억 개 분량의 질량을 가진 거대한 성운 속에 숨겨져 있는 것이다. 이 성운 역시 일반적으로는 생각할 수 없다고 한다. 헨나위 박사는 “이론적으로 확률이 매우 낮은 것을 발견했다면 믿을 수 없을 정도로 운이 좋았거나 이론이 잘못됐거나 둘 중 하나”라고 설명했다. 천문학자들이 네쌍둥이 퀘이사에 특히 놀란 이유는 퀘이사 자체가 드물기 때문이다. 퀘이사의 ​​에너지원인 거대질량 블랙홀은 아주 흔한 천체로 거대 은하 대부분이 중심에 거대질량 블랙홀을 하나쯤 갖고 있다. 하지만 이런 블랙홀이 밝게 빛나려면 대량의 가스를 삼켰을 때뿐이다. 헨나위 박사에 따르면, 은하의 생애에서 그런 일은 거의 일어나지 않는다. 참고로 은하계 중심에 있는 거대질량 블랙홀은 태양 400만 개 분의 질량을 가진 퀘이사가 되기에는 너무 가볍다. 우리 이웃 안드로메다은하의 거대질량 블랙홀은 태양 1억 개분의 질량을 지니고 있으므로 퀘이사였던 시절이 있었을지도 모른다. 현재 관측 가능한 우주에는 약 1000억 개의 은하가 있는데, 그중 퀘이사로 활동하고 있는 것은 약 50만 개이다. 미 오하이오주립대의 천체물리학자 데이비드 웨인버그 박사는 이번 연구에는 참여하지 않았지만, 네쌍둥이 퀘이사가 발견된 것의 의미를 다음과 같은 비유로 설명했다. “지구 상의 모든 사람이 분홍색 하와이안 셔츠를 한 장씩 가지고 있고 평생에 한 번만 입는다고 생각하자. 당신이 어느 날 그런 셔츠를 입은 사람이 보이면 ‘와우! 화려한 셔츠구나’라고 생각할 것이다. 한두 번 보이면 ‘우연이다!’고 생각할 것이다. 하지만 네 명이라면 ‘뭔가가 일어나고 있는 것이 틀림없다’고 생각할 것이다” ‘네쌍둥이 퀘이사’를 감싸는 거대하고 차가운 가스 구름은 퀘이사 형성에 관한 단서를 쥐고 있을지도 모른다. 천문학자들은 은하가 원래 빅뱅(대폭발)으로 발생한 가스가 암흑물질 덩어리에 빨려들어갈 때 탄생했다고 생각하고 있다. 암흑 물질은 빛으로 관측할 수 있는 별과 은하의 5배나 되는 질량에도 불구하고, 그 정체가 아직 밝혀지지 않은 물질이다. 보통, 가스 구름이 중력으로 수축할 때 고온이 된다. 하지만 헨나위 박사 등 연구팀이 발견한 구름의 온도는 불과 섭씨 1만 도 정도다. 이에 대해 웨인버그 박사는 “우주론에서 1만 도는 저온이다. 가스 구름이 중력으로 수축할 때 온도는 1000만 도 정도가 되기 때문”이라고 설명했다. 또한 이 가스 구름의 밀도는 이론가가 생각하는 밀도보다 훨씬 높았다. “그런 가스 구름이 왜 존재하는지 전혀 모른다”고 헨나위 박사는 말했다. 이상한 성운에서 이상한 퀘이사 집단이 있는 것은 우연이 아닐지도 모른다. 이 성운의 차가운 가스가 연료가 된다면, 퀘이사가 보통보다 장기간 활동할 수 있게 되고 동시에 빛날 확률이 높아졌을지도 모른다. 미 애리조나주립대의 천체물리학자이자 ‘세상은 어떻게 끝나는가’ 등의 저서를 펴낸 크리스 임피 박사는 “어떤 현상에 대해 시뮬레이션과 관측이 일치하지 않는 것은 ‘관측을 통한 우주론’의 중요성을 다시 한 번 일깨워준다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘사이언스’(Science) 15일 자에 발표됐다. 사진=MPIA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-지름 3,200km 천체가 화성 남극을 강타했다 화성 정착촌 건설과 2030년까지 화성에 인류 진출 등, 연일 이슈가 되며 인류의 제2 고향으로 떠오르고 있는 화성이란 과연 어떤 행성일까? 화성의 커다란 특징 중 하나는 남반구와 북반구가 달라도 너무 다르다는 점이다. 북반구는 저지대로 밋밋하지만, 남반구는 화산작용으로 산악지대가 광대하게 펼쳐져 있다. 화성의 남·북반구가 크게 다른 데는 그만한 사연이 있다. 과학자들은 하나의 행성에서 남·북반구가 이처럼 다른 것은 태양계를 뒤집어봐도 찾아보기 어려운 사례라고 밝힌다. 무엇이 화성의 남·북반구를 이처럼 다르게 주물러놓았단 말인가? 화성의 북반구는 화산이 없으며, 전반적으로 밋밋한 저지대가 형성되어 있는 반면, 남반구는 전 지역에 걸친 수많은 화산으로 인해 산악지대로 되어 있다. 이러한 화성의 양분된 특성의 기원에 대해서 여러 이론과 추측들은 있었지만 정론은 없었다. 그런데 최근 스위스연방공과대학의 지질학자 조바니 레오네 교수 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 태양계 초기에 커다란 천체가 화성의 남극에 충돌함으로써 이러한 특성을 만들어냈다는 결론을 내렸다. 마그마 바다를 형성한 에너지를 계산해볼 때 화성 남극을 강타한 천체는 적어도 지름은 화성의 2분의 1로 달보다 약간 작고, 질량은 10분의 1이 되는 것으로 드러났다. '대충돌'은 거대한 에너지를 분출시켜 마그마 대양을 형성해냈고, 남반구 전역에 걸쳐 확정되어 지금과 같은 산악지대로 된 화성의 남반구를 형성했다. 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면, 철을 많이 포함한 충돌 천체의 크기는 적어도 지름이 3200km는 넘는 것으로, 초속 5km의 속도로 화성을 들이받았다고 연구자들은 밝힌다. 충돌 시기는 화성이 형성된 지 4백만 년에서 1500만 년 사이의 기간으로 추정되고 있다. 당시 화성의 지각은 대단히 얇아 마치 아이스크림을 둘러싼 초콜릿 껍질 같았을 거라고 연구자들은 말한다. 그리고 그 얇은 껍질 아래는 액체 상태의 맨틀 물질이 채워져 있었을 것이라고 연구자들은 생각하고 있다. 대충돌이 일어났을 때 당연히 화성은 그만큼 덩치가 커졌다. 특히 철분이 많이 보태진 셈이다. 화성이 붉게 보이는 이유는 이 철분들이 산화한 까닭이다. 대충돌은 그 후 30억 년에 걸친 화산시대의 막을 열었다. 특히 화성 적도 부근에서 솟아오른 엄청난 양의 맨틀 물질이 남극을 향해 흘러넘쳐 남반구 전역을 뒤덮기에 이른 것이다. 이러한 화성의 지질활동은 대개 30억 년 동안 계속되다가 마침내 멈추었다. 그 후로 붉은 행성 화성은 어떤 화산활동도 없었고 자기장도 존재하지 않았다. 이것은 관측과 측정으로 검증된 사안이다. 이 연구결과에 반대되는 이전의 이론은 화성 북반구에 거대한 충돌이 있었거나, 자잘한 많은 충돌이 있었을 거라는 가설이다. 어쨌든 인류가 화성에 정착촌을 건설하려면 밋밋한 저지대인 북반구가 유리할는지, 아니면 화산작용으로 산악지대가 광대하게 펼쳐져 있는 남반구가 유리할는지, 면밀한 연구와 검토가 뒤따라야 할 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

국민연금 소득대체율을 현행보다 인상하면 보험료를 두 배 이상 올려야 한다고 발표해 ‘공포 마케팅’ 논란을 일으켰던 보건복지부가 ‘국민연금의 신뢰기반을 구축했다’며 후한 자체평가를 내린 것으로 나타났다. 공적연금을 강화해야 할 주무 부처로서 ‘세대 간 도적질’, ‘보험료 두 배 인상’ 등의 논리로 국민연금 불신을 자초했다는 일각의 비판에도 불구하고 여론과 동떨어진 자화자찬식 평가를 내렸다는 비판이 나온다. 14일 복지부가 홈페이지에 공개한 ‘2014년도 자체평가 결과보고서’에 따르면 ‘국민연금 신뢰기반 구축’ 과제는 ‘다소 우수’로 평가했다. 복지부는 77개 정책 과제를 자체평가해 평가가 좋은 순서대로 ‘매우 우수’, ‘우수’, ‘다소 우수’, ‘보통’, ‘다소 미흡’, ‘미흡’, ‘부진’ 등 7개 등급을 부여했다. ‘다소 우수’로 평가한 과제는 연금 신뢰기반 구축을 비롯해 흡연예방 및 담배규제 강화를 통한 흡연율 감소, 독거노인 돌봄체계강화 등 모두 10개로 나타났다. 복지부는 야당에서 “소득대체율을 50%로 올리더라도 보험료율은 9.0%에서 1.01%만 올리면 된다”는 주장이 나오자 “보험료를 현재보다 두 배 가량 높은 18.8%로 올려야 한다”고 반박한 바 있다. 이에 야당과 시민단체는 ‘복지부가 과장된 숫자로 여론을 호도한다’고 비판했다. 논란이 커지자 문형표 복지부 장관은 “기금 고갈 없이 (국민연금을) 유지하기 위해서는 보험료율을 12~13% 수준으로 올릴 필요가 있다”며 “소득대체율을 올리면 장기적으로 보험료율을 두 배로 올려야 한다는 것은 기술적인 시뮬레이션으로 나온 것”이라고 해명했다. 앞서 야당과 국민연금 노동조합 등에서는 이번 국민연금 논란과 관련해 문 장관의 사퇴를 촉구한 바 있다. 홍인기 기자 ikik@seoul.co.kr

천문학자들이 관측할 수 있는 우주 끝에서 ‘네쌍둥이 퀘이사’를 발견했다. 퀘이사(Quasar)는 ‘Quasi-stellar radio source’(별과 비슷하게 보이는 전파원)으로, 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 천체이다. 이런 퀘이사는 보통 산개해 존재하지만 이번에 발견된 네 개의 퀘이사는 불과 65만 광년이라는 좁은 범위에서 북적거리고 있다. 연구를 이끈 독일 하이델베르크에 있는 막스플랑크 천문학연구소(MPIA)의 요제프 헨나위 박사는 “평균적으로 퀘이사끼리는 1억 광년쯤 떨어져 있다. 네 퀘이사가 이렇게 좁은 공간에서 발견될 확률은 1000만분의 1”이라고 말했다. 1960년대 초, 퀘이사가 처음 발견됐을 때는 그 정체가 수수께끼에 싸여 있었다. 수십억 광년 너머에 있는 천체가 이렇게 밝게 빛나려면 막대한 양의 에너지를 방출하지 않으면 안 된다. 하지만 그런 물리학적인 과정은 당시에는 알 수 없었던 것이다. 오늘날, 퀘이사의 ​​에너지원은 활동 은하의 중심에 있는 거대질량 블랙홀임이 밝혀지고 있다. 이런 블랙홀에 대량의 가스가 빨려 들어갈 때, 가스는 섭씨 수백만 도까지 가열돼 엄청난 양의 에너지를 방출하는 것이다. 이번 발견이 천문학자들을 놀라게 한 이유는 ‘네쌍둥이 퀘이사’ 때문만은 아니다. 네 퀘이사는 차가운 수소가스로 이뤄져 있으며, 별 1000억 개 분량의 질량을 가진 거대한 성운 속에 숨겨져 있는 것이다. 이 성운 역시 일반적으로는 생각할 수 없다고 한다. 헨나위 박사는 “이론적으로 확률이 매우 낮은 것을 발견했다면 믿을 수 없을 정도로 운이 좋았거나 이론이 잘못됐거나 둘 중 하나”라고 설명했다. 천문학자들이 네쌍둥이 퀘이사에 특히 놀란 이유는 퀘이사 자체가 드물기 때문이다. 퀘이사의 ​​에너지원인 거대질량 블랙홀은 아주 흔한 천체로 거대 은하 대부분이 중심에 거대질량 블랙홀을 하나쯤 갖고 있다. 하지만 이런 블랙홀이 밝게 빛나려면 대량의 가스를 삼켰을 때뿐이다. 헨나위 박사에 따르면, 은하의 생애에서 그런 일은 거의 일어나지 않는다. 참고로 은하계 중심에 있는 거대질량 블랙홀은 태양 400만 개 분의 질량을 가진 퀘이사가 되기에는 너무 가볍다. 우리 이웃 안드로메다은하의 거대질량 블랙홀은 태양 1억 개분의 질량을 지니고 있으므로 퀘이사였던 시절이 있었을지도 모른다. 현재 관측 가능한 우주에는 약 1000억 개의 은하가 있는데, 그중 퀘이사로 활동하고 있는 것은 약 50만 개이다. 미 오하이오주립대의 천체물리학자 데이비드 웨인버그 박사는 이번 연구에는 참여하지 않았지만, 네쌍둥이 퀘이사가 발견된 것의 의미를 다음과 같은 비유로 설명했다. “지구 상의 모든 사람이 분홍색 하와이안 셔츠를 한 장씩 가지고 있고 평생에 한 번만 입는다고 생각하자. 당신이 어느 날 그런 셔츠를 입은 사람이 보이면 ‘와우! 화려한 셔츠구나’라고 생각할 것이다. 한두 번 보이면 ‘우연이다!’고 생각할 것이다. 하지만 네 명이라면 ‘뭔가가 일어나고 있는 것이 틀림없다’고 생각할 것이다” ‘네쌍둥이 퀘이사’를 감싸는 거대하고 차가운 가스 구름은 퀘이사 형성에 관한 단서를 쥐고 있을지도 모른다. 천문학자들은 은하가 원래 빅뱅(대폭발)으로 발생한 가스가 암흑물질 덩어리에 빨려들어갈 때 탄생했다고 생각하고 있다. 암흑 물질은 빛으로 관측할 수 있는 별과 은하의 5배나 되는 질량에도 불구하고, 그 정체가 아직 밝혀지지 않은 물질이다. 보통, 가스 구름이 중력으로 수축할 때 고온이 된다. 하지만 헨나위 박사 등 연구팀이 발견한 구름의 온도는 불과 섭씨 1만 도 정도다. 이에 대해 웨인버그 박사는 “우주론에서 1만 도는 저온이다. 가스 구름이 중력으로 수축할 때 온도는 1000만 도 정도가 되기 때문”이라고 설명했다. 또한 이 가스 구름의 밀도는 이론가가 생각하는 밀도보다 훨씬 높았다. “그런 가스 구름이 왜 존재하는지 전혀 모른다”고 헨나위 박사는 말했다. 이상한 성운에서 이상한 퀘이사 집단이 있는 것은 우연이 아닐지도 모른다. 이 성운의 차가운 가스가 연료가 된다면, 퀘이사가 보통보다 장기간 활동할 수 있게 되고 동시에 빛날 확률이 높아졌을지도 모른다. 미 애리조나주립대의 천체물리학자이자 ‘세상은 어떻게 끝나는가’ 등의 저서를 펴낸 크리스 임피 박사는 “어떤 현상에 대해 시뮬레이션과 관측이 일치하지 않는 것은 ‘관측을 통한 우주론’의 중요성을 다시 한 번 일깨워준다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘사이언스’(Science) 15일 자에 발표됐다. 사진=MPIA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국회에서 11일 열린 보건복지위원회 긴급현안질문에서 문형표 보건복지부 장관은 야당 의원들과 ‘1702조원 세금 폭탄론’ ‘보험료 두 배 인상론’ 등을 놓고 한 치의 양보 없는 싸움을 벌였다. 청와대와 정부는 국민연금의 소득대체율을 50%(현행 40%)로 올리려면 “앞으로 65년간 미래 세대가 추가로 져야 할 세금 부담만 무려 1702조원(청와대)”, “현재 9%인 보험료율을 두 배 수준인 16.69%로 올려야 한다(문 장관)”고 주장했다. 포문을 연 건 안철수 새정치민주연합 의원. 안 의원은 “국민연금 재정 운영 방식을 기금이 소진되는 2060년까지 ‘적립 방식’으로 하는 데 국민적 합의가 있고 이후에는 합의가 이뤄지지 않은 상황”이라면서 “문 장관이 ‘2100년까지 적립 방식을 유지한다’는 자의적인 판단으로 보험료 두 배 인상 발언을 해 공포감을 조장했다”고 지적했다. 문 장관은 “자의적으로 말한 것이 결코 아니며 재정 추계 결과에 입각해 말한 것”이라고 반박했다. 같은 당 김용익 의원은 ‘사퇴론’을 제기하며 보다 강한 톤으로 문 장관을 압박했다. 김 의원은 “‘보험료 두 배 인상론’으로 (국민연금의) 신뢰감을 갈기갈기 찢어 놨다. 보건복지부가 어디에 있나. 복지혼란부, 복지방해부 아니냐”면서 “(소득대체율 10% 상승을 위해서는)보험료율을 1.01%포인트만 올리면 되고 2100년까지 기금을 유지하려면 5.11%만 추가로 올리면 된다. 산수 공부는 한 건가. 지금이라도 자진 사퇴하라”고 비판했다. 문 장관도 이에 지지 않고 “복지부에 ‘공포 마케팅’을 한다고 하더니 야당이 되레 ‘은폐 마케팅’을 한다”고 답했다. 야당이 2060년에 기금이 고갈된다는 내용은 ‘은폐’한 채 아전인수식 주장을 내놨다고 꼬집은 것이다. 김성주 의원은 “‘내가 낸 보험료를 못 받는다’ 등의 국민연금 괴담이 세 가지가 있다. 유포자가 정부와 청와대 아니냐”면서 “1702조원이라는 수치는 국민들이 보험료를 그만큼 내야 한다는 거냐”고 따져 물었다. 문 장관은 “기금 고갈 없이 소득대체율 50% 유지를 위해 그 정도 보험료가 필요하다는 게 시뮬레이션 결과”라고 답했다. 최근 문 장관이 기금 고갈로 인한 부담이 후(後)세대에 전가된다고 주장하면서 이를 ‘세대 간 도적질’로 비유한 것을 놓고도 야당 의원의 비난이 잇따랐다. 인재근 의원은 “정책 책임자가 ‘도적질’이라는 자극적 발언으로 국민연금 이미지를 훼손한 건 부적절했다”고 비판하자 문 장관은 “어감이 좋지 않았다면 제가 경솔했다”고 사과했다. 반면 새누리당 의원들은 문 장관에게 해명의 시간을 마련해 줬다. 이명수 의원이 “보험료를 약 1% 올리면 소득대체율 50%가 가능하냐”고 야당 주장의 현실성을 묻자 문 장관은 “정부가 마술사도 아니고, 현실적으로 맞지 않는 주장”이라고 부정적 입장을 피력했다. 전날 있었던 청와대의 국민연금 관련 기자회견이 “복지부와 협의 없이 일방적으로 진행됐냐”는 질문에 문 장관은 “그렇게 알고 있다”고 답했다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

위험한 과학책/랜들 먼로 지음/이지연 옮김/시공사/412쪽/2만 2000원 “야구공을 광속으로 던지면 어떻게 될까?”, “모든 사람이 동시에 달을 향해 레이저포인터를 쏜다면?”, “사용후 핵연료를 저장하는 수조에서 수영을 하면 얼마나 위험한가?”, “바다에 구멍이 나면?”, “지구가 갑자기 자전을 멈춰 버리면?”, “언제쯤이면 페이스북에 살아 있는 사람보다 죽은 사람의 프로필이 많아질까?” 어디서부터 어떻게 손을 대야 할지 모르는 이런 기상천외한 질문들을 절대 웃어 넘기지 않는 이가 있다. 미국에서 인기를 끌고 있는 사이언스 웹툰 ‘xkcd’의 작가 랜들 먼로는 사람들이 자신의 웹사이트에 올린 별난 질문들에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 돌리거나 기밀 해제된 군사자료를 뒤지고, 현장의 전문가들에게 전화를 돌리는 등 갖은 방법을 동원해 과학적 답변을 찾아낸다. ‘위험한 과학책’은 먼로가 가장 아끼는 질문들과 그 답을 모아 놓은 책이다. 대학에서 물리학을 전공하고 미국항공우주국(NASA)에서 로봇공학자로 일한 경험을 바탕으로 먼로는 적절한 수학적 계산을 이용해 오늘날 과학이 행하고 있는 논리적 추론 방식으로 답을 찾아낸다. 거기에 특유의 막대 모양 캐릭터를 활용해 재미를 더한다. 엉뚱한 질문에 대해 먼로가 찾아낸 답은 실제로 일어난다면 위험하기 짝이 없는 것들이 대부분이다. 예컨대 인체에서 DNA가 갑자기 사라지면 복부 통증과 메스꺼움이 찾아오고 급속한 면역체계 붕괴로 며칠 내에 사망한다는 식이다. 최대한 과학적 논리를 추구하지만 책에는 유머와 풍자도 가득하다. 먼로는 뒤표지에 “이 책을 표지까지 먹는다면 2300㎈를 얻을 수 있지만 방탄용으로는 사용할 수 없고, 팔이 튼튼하면 책을 14m까지 던질 수 있다”고 적었다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

음성 통화 무제한 시대가 열린다. 과거 전화를 많이 쓰는 사람이 요금을 많이 내야 했다면 앞으로는 데이터를 많이 쓰는 사람이 비싼 요금을 내야 하는 구조로 바뀐다. 실제 데이터 사용량은 적지만 통화량이 많아 높은 요금제를 사용하고 있던 이들이 가장 혜택을 볼 것으로 보인다. 7일 KT가 음성 통화 무제한을 기본으로 데이터 사용량에 따라 요금을 고를 수 있는 ‘데이터 선택 요금제’를 내놨다. 월 2만 9900원 요금제 이상은 음성 통화와 문자가 무제한이다. 여기에 데이터 사용량에 따라 내는 돈이 달라진다. SK텔레콤과 LG유플러스도 다음주 중 이와 비슷한 ‘데이터 중심’의 요금제를 발표할 예정이다. 이동통신 요금 체제가 통화 중심에서 데이터 중심으로 넘어간 셈이다. 이유가 뭘까. 스마트폰 이전인 피처폰 시절 이통사들의 주수익원은 음성 통화와 문자였지만 지금은 데이터가 그 자리를 꿰찼다. KT 무선통신 전체 가입자 가운데 롱텀에볼루션(LTE) 가입자는 지난 3월 말 기준 전체 가입자 1700만명의 65.3%인 1143만명에 달했다. KT는 이 비중이 올해 말까지 80%에 육박할 것으로 내다봤다. 데이터 사용량도 폭발적으로 늘고 있다. 남규택 KT 마케팅 부사장은 이날 ‘데이터 선택 요금제’ 출시 간담회에서 “글로벌 트렌드가 데이터 요금을 중심으로 한 방향으로 가고 있다”면서 “지금이 적절한 시점이라고 판단했다”고 밝혔다. KT의 데이터 선택 요금제를 들여다보면 월 2만 9900원 사용자는 300MB 데이터를 이용할 수 있다. 2GB 데이터 사용자는 3만 9900원, 6GB 사용자는 4만 9900원을 내면 된다. 5만 9900~9만 9000원 요금제는 사실상 데이터가 무제한이다. ‘밀당’이라는 데이터 사용 방식도 눈에 띈다. 밀당은 데이터 이월하기(밀기)에 더해 다음달 데이터를 최대 2GB까지 ‘당겨’ 쓸 수 있도록 한 서비스다. 일단 소비자와 시민단체들은 2만원대 무제한 음성 요금제 출시를 반기는 분위기다. 이 요금제는 10년 전 10만원이었던 무제한 음성 요금제에 비해 70% 인하된 가격이다. 게다가 보조금 대신 받을 수 있는 요금할인(20%)도 중복 적용된다. KT 측은 새 요금제로 하향 조정 시 월정액에서의 평균 비용 절감의 시뮬레이션을 돌려본 결과 1인당 매월 3590원씩 아낄 수 있다는 결과가 나왔다고 설명했다. 하지만 아직도 갈 길이 멀다는 주장도 있다. 안진걸 참여연대 협동사무처장은 “KT의 요금 할인은 환영할 만하나 가계 통신비 인하는 더 이뤄져야 한다”면서 “현재 통신 요금에 포함돼 있는 기본요금 1만 1000원도 폐지해 쓴 만큼 내는 요금 체계를 이뤄야 한다”고 주장했다. 한편 이통사들의 수익 지표인 가입자당 평균 매출(ARPU) 하락 우려에 대해 KT는 ‘새로운 가입자 유치’로 메우겠다며 자신감을 보였다. 남 부사장은 “단기적으로는 ARPU가 하락할 수 있겠으나 중장기적으로는 (새로운 가입자 유치 등을 통해) 자신 있다”고 말했다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

-미세한 운석 입자 '콘드률' 시뮬레이션 검증 지구 같은 행성은 원시 태양 주변에 있었던 원시 행성계 원반(protoplanetary disk)에서 생성되었다는 것이 과학계의 정설이다. 이 가설은 현재 태어나는 여러 젊은 별을 연구하면서 다시 한 번 검증됐다. 젊은 별을 둘러싼 먼지와 가스의 원반은 뭉쳐서 행성을 형성한다. 하지만 어떻게 작은 티끌만 한 먼지들이 뭉쳐 행성과 소행성이 될 수 있는지는 아직 검증되지 않은 부분이 존재한다. 과학자들은 지구 대기로 진입하는 미세한 운석 입자인 콘드률(chondrule)이 아마도 태양계 초기에 풍부했을 것으로 추정하고 있다. 이 미세한 입자는 대개 1mm 이내 크기로 감람석, 휘석 및 유리질로 구성되어 있으며, 우주 공간에서 한번 녹았다가 다시 굳은 작은 미세 입자로 생각되고 있다. 이런 미세 입자들이 모여 현재의 행성과 소행성을 형성했을 가능성이 크다는 것이 현재 이론이다. 스웨덴 룬드대학(Lund University)의 앤더스 요한센 박사(Dr Anders Johansen)와 미국, 독일, 덴마크의 과학자 동료들은 이 밀리미터 크기의 티끌 같은 콘드률이 어떻게 지구 같은 행성을 형성할 수 있는지를 시뮬레이션을 통해서 검증했다. 이들에 의하면 이 작은 입자들은 매우 빠르게 뭉쳐서 초기 소행성을 형성할 수 있다. 일단 소행성이 중력으로 주변의 콘드률을 끌어당길 수 있을 만큼 커지면, 마치 눈덩이를 눈 위에서 굴리는 것처럼 크기는 순식간에 커질 수 있다. 초기 태양계에는 매우 높은 농도의 콘드률이 존재하기 때문이다. 따라서 1,000km 지름까지 커지는 데 걸리는 시간은 별로 길지 않다는 것이 연구팀의 설명이다. 이전 연구에서는 화성만 한 크기의 행성이 생기는 데는 100만 년에서 300만 년 정도면 충분하다는 주장이 나왔다. 이번 연구에서도 같은 결과가 확인되었다. 일단 지구 질량의 10% 정도 되는 화성만 한 행성들이 태양계 초기에 수십 개가 생성된 것으로 생각되는데, 이들은 원시 행성(protoplanet)이라고 불린다. 태양계 초기 1억 년 동안 이런 원시 행성들은 서로 중력에 이끌려 충돌해 지금의 행성을 만든 것으로 보인다. 지구의 경우 테이아(Theia)라는 화성 크기의 행성과 마지막으로 충돌해 현재의 지구와 달이 형성된 것으로 보고 있다. 과학자들은 행성의 형성이 별의 형성과 별로 차이 나지 않을 만큼 매우 빠른 시기에 이뤄질 수 있다고 보고 있다. 물론 수백 만년에서 1억 년은 천문학의 관점에서는 길지 않지만, 인간의 척도로는 매우 긴 시간이다. 이 긴 세월 동안 밀리미터 크기의 입자들이 모여 지구 같은 행성도 만들 수 있다. 우주의 척도에서 생각하면 티끌 모아 태산이 아니라 지구도 가능한 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구 같은 행성은 원시 태양 주변에 있었던 원시 행성계 원반(protoplanetary disk)에서 생성되었다는 것이 과학계의 정설이다. 이 가설은 현재 태어나는 여러 젊은 별을 연구하면서 다시 한 번 검증됐다. 젊은 별을 둘러싼 먼지와 가스의 원반은 뭉쳐서 행성을 형성한다. 하지만 어떻게 작은 티끌만 한 먼지들이 뭉쳐 행성과 소행성이 될 수 있는지는 아직 검증되지 않은 부분이 존재한다. 과학자들은 지구 대기로 진입하는 미세한 운석 입자인 콘드률(chondrule)이 아마도 태양계 초기에 풍부했을 것으로 추정하고 있다. 이 미세한 입자는 대개 1mm 이내 크기로 감람석, 휘석 및 유리질로 구성되어 있으며, 우주 공간에서 한번 녹았다가 다시 굳은 작은 미세 입자로 생각되고 있다. 이런 미세 입자들이 모여 현재의 행성과 소행성을 형성했을 가능성이 크다는 것이 현재 이론이다. 스웨덴 룬드대학(Lund University)의 앤더스 요한센 박사(Dr Anders Johansen)와 미국, 독일, 덴마크의 과학자 동료들은 이 밀리미터 크기의 티끌 같은 콘드률이 어떻게 지구 같은 행성을 형성할 수 있는지를 시뮬레이션을 통해서 검증했다. 이들에 의하면 이 작은 입자들은 매우 빠르게 뭉쳐서 초기 소행성을 형성할 수 있다. 일단 소행성이 중력으로 주변의 콘드률을 끌어당길 수 있을 만큼 커지면, 마치 눈덩이를 눈 위에서 굴리는 것처럼 크기는 순식간에 커질 수 있다. 초기 태양계에는 매우 높은 농도의 콘드률이 존재하기 때문이다. 따라서 1,000km 지름까지 커지는 데 걸리는 시간은 별로 길지 않다는 것이 연구팀의 설명이다. 이전 연구에서는 화성만 한 크기의 행성이 생기는 데는 100만 년에서 300만 년 정도면 충분하다는 주장이 나왔다. 이번 연구에서도 같은 결과가 확인되었다. 일단 지구 질량의 10% 정도 되는 화성만 한 행성들이 태양계 초기에 수십 개가 생성된 것으로 생각되는데, 이들은 원시 행성(protoplanet)이라고 불린다. 태양계 초기 1억 년 동안 이런 원시 행성들은 서로 중력에 이끌려 충돌해 지금의 행성을 만든 것으로 보인다. 지구의 경우 테이아(Theia)라는 화성 크기의 행성과 마지막으로 충돌해 현재의 지구와 달이 형성된 것으로 보고 있다. 과학자들은 행성의 형성이 별의 형성과 별로 차이 나지 않을 만큼 매우 빠른 시기에 이뤄질 수 있다고 보고 있다. 물론 수백 만년에서 1억 년은 천문학의 관점에서는 길지 않지만, 인간의 척도로는 매우 긴 시간이다. 이 긴 세월 동안 밀리미터 크기의 입자들이 모여 지구 같은 행성도 만들 수 있다. 우주의 척도에서 생각하면 티끌 모아 태산이 아니라 지구도 가능한 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

엄청난 속도로 ‘폭식’하는 블랙홀을 천문학자들이 발견했다고 미국 사이언스데일리 등 과학매체가 3일(현지시간) 보도했다. 이번 발견은 물질이 부족한 초기 우주에 블랙홀이 어떻게 매우 빠르게 성장할 수 있었는지 이해하는 것을 도울 수 있다. 과학자들은 이미 은하들 중심에 거주하며 질량이 수백에서 수천 배인 초질량 블랙홀들이 자신의 중력으로 막대한 양의 가스와 먼지를 빨아들여 집어삼키는 것을 알고 있다. 이런 막대한 양의 물질이 흡수될 때는 수십억 광년 떨어진 거리에서도 밝은 빛이 목격되는데 이를 퀘이사라고 부른다. 블랙홀은 빛조차 흡수할 정도로 중력이 강하지만 퀘이사의 빛은 그 영향에서 벗어날 수 있는 ‘사건 지평선’ 외부에 있는 원반에서 발생하는 것이다. 이번 결과는 일부 퀘이사 속 블랙홀은 기존 생각보다 훨씬 더 많은 물질을 집어삼킬 수 있음을 보여준다. 연구를 이끈 미국 펜실베이니아주립대의 빈 루오 박사는 “이런 블랙홀은 일반적인 것보다 최소 5~10배 더 빠른 엄청난 속도로 ‘식사’하는 것으로 나타났다”고 설명했다. 연구팀은 찬드라 X선 망원경으로 관측한 자료 가운데 지구로부터 50억~115억 광년 거리에 있는 퀘이사 51개에 주목했다. 이런 퀘이사는 자외선 파장에서 탄소와 같은 특정 원소를 방출한다. 조사결과는 이들 퀘이사의 약 65%가 일반 퀘이사보다 평균 40배 더 희미하게 보이는 것으로 나타났다. 이런 천체로부터 나오는 희미한 탄소와 X선상의 흐름은 초질량 블랙홀이 얼마만큼의 물질을 흡수하는지 아는 데 중요한 단서가 될 수 있다. 공개된 사진은 컴퓨터 시뮬레이션으로, 얇은 원반은 블랙홀을 향해 소용돌이치며 흡수되는 물질로, 유입량이 적은 것을 보여준다. 반대로 유입량이 많아지면, 원반은 높은 방사압 때문에 도넛처럼 극적으로 부풀어 오르는데 이를 토러스라고도 부른다. 원반은 블랙홀의 중력과 방사선 압력 사이의 균형으로 유지된다. 연구에 참여한 펜실베이니아주립대의 니엘 브란트 교수는 “두꺼운 원반에 수직 방향으로 더 많은 방사선이 방출하는 것은 더 빠른 속도로 물질을 흡수하는 것”이라고 설명했다. 즉 이런 두꺼운 원반을 가진 퀘이사에는 유달리 빠른 속도로 성장하는 블랙홀이 숨겨져 있을 수 있다는 것이다. 이번 연구와 기존 다른 연구들은 빅뱅 이후 10억 년쯤인 초기 우주에 그런 거대한 블랙홀이 더 흔하게 존재했음을 보여준다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr