세레스는 지름 950km 정도의 비교적 작은 천체지만, 소행성대에서는 가장 큰 천체이며 생각보다 복잡한 지형을 가지고 있다. 과학자들은 던 탐사선이 세레스에 도달하기 전에도 망원경으로 세레스가 단순하지 않은 지형을 가지고 있다는 사실을 알았지만, 던 탐사선이 보내온 관측 데이터 덕분에 세레스의 복잡한 지형을 구체적으로 파악할 수 있게 되었다. 미국 애리조나 주립대학의 데이비드 윌리엄 교수와 동료들은 미 항공우주국(NASA)의 던 탐사선 관측 결과를 이용해서 세레스에 있는 대형 화산인 아후나 몬스(Ahuna Mons)의 지형을 입체적으로 파악하고 그 생성 원인을 밝혔다. 아후나 몬스는 너비가 18km, 높이가 4km에 달하는 화산으로 세레스의 작은 크기를 생각하면 상당히 거대한 화산이다. 그런데 이 화산은 지구와는 달리 얼음과 여러 가지 암석 성분이 섞여 있는 얼음 화산(cryovolcanism) 이다. 소행성대보다 더 먼 거리에 있는 태양계 천체 가운데는 이런 얼음화산이 흔한데, 이 중에서 세레스의 아후나 몬스는 던 탐사선 덕분에 가장 자세히 관측된 얼음화산이다. 얼음 화산은 얼음이 단단하게 굳어 영구적인 얼음으로 존재하는 추운 천체에서 생성된다. 이런 위성이나 소행성 내부에서는 내부의 열 때문에 액체 상태의 물이 존재할 수 있으며, 용암이 대지를 뚫고 나오듯이 표면으로 솟아오른 다음 낮은 기온 때문에 얼어붙게 된다. 참고로 세레스의 평균 온도는 영하 40도 수준이다. 이런 일이 반복적으로 일어나면 높은 얼음화산이 생성된다. 아후나 몬스 역시 여러 차례의 염분과 진흙이 풍부한 물이 분출해 점차 높아진 얼음화산인데, 지구의 화산과 비슷하면서도 다른 특징을 가지고 있다. 세레스에는 지구와 달리 산을 침식시키는 바람과 비, 그리고 식물의 활동이 없다. 따라서 비교적 높은 얼음화산이 생성될 수 있는 것인데, 그렇다고 해서 산이 침식되는 현상이 없는 것은 아니다. 낮과 밤의 기온 차이로 인해 얼음이 수축과 팽창을 반복하면서 균열이 생기기 때문이다. 이 균열 때문에 얼음 화산의 일부가 무너지기도 하고 다시 균열을 따라 물이 분출되면서 지형을 형성하는 것으로 보인다. 이런 형태의 얼음화산은 지구에서는 볼 수 없는 독특한 지형이다. 동시에 순수한 물이 아니라 진흙과 염분이 풍부한 물 덕분에 이런 성분이 많이 포함된 독특한 얼음 화산이기도 하다. 얼음화산의 존재는 세레스의 일부 지각에 액체 상태의 물이 존재할 만큼의 열이 있다는 것을 의미한다. 동시에 이런 화산이 세레스 전체가 아니라 일부에서만 발견된다는 것은 세레스의 지각 내부가 균일하지 않다는 것을 의미한다. 앞서 발견된 독특한 흰색 지형 역시 같은 의미로 해석할 수 있다. 세레스의 지각은 물과 암석, 그리고 다양한 미네랄이 섞여 있으며 그 구성비가 지역마다 달라 세레스 같은 작은 천체에 복잡한 지형을 만드는 것으로 보인다. 연구팀은 세레스의 지각의 30-40% 정도가 얼음이고 나머지는 규산염 암석 및 염분으로 구성된 것으로 파악하고 있다. 던 탐사선은 아직도 세레스 주변에서 탐사를 계속하고 있다. 앞으로 더 많은 연구를 통해 세레스의 비밀이 하나씩 드러날 것으로 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

만약 우주에 외계 생명체가 존재한다면 지구에서 가장 가까운 지역은 '이곳'일 가능성이 가장 높다. 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 지구에서 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리(α Centauri)의 사진을 공개했다. 허블 우주망원경에 장착된 광시야행성카메라2(WFPC2)로 촬영된 이 사진에서 알파 센타우리는 밤하늘에 불이 켜진듯 X자 모양으로 빛을 발한다. 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치한 알파 센타우리는 3개의 별이 모인 삼성계다. 각각의 이름은 우리의 태양보다 조금 큰 ‘알파 센타우리 A’(사진 왼쪽), 조금 작은 ‘알파 센타우리 B’(사진 오른쪽) 그리고 가장 희미한 ‘알파 센타우리 C’(프록시마)로 이루어져 있다. 이중 프록시마는 적색왜성으로 작고 차가워 맨 눈으로는 보이지 않는다. 언론들이 이 사진에 주목한 이유는 바로 프록시마 때문이다. 지난 달 영국 런던 퀸메리대학 등 국제천문학 연구팀은 지금까지 발견된 외계행성 중 지구와 최단거리에 있는 외계행성 '프록시마 b'를 관측했다고 발표했다. 연구결과에 따르면 프록시마 주위를 도는 프록시마 b는 태양으로부터 4.24광년(약 40조 1104㎞) 떨어져 있으며 암석으로 된 지표면에 생명체 존재에 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 큰 것으로 알려졌다. 크기는 지구의 1.3배로 지구와 가장 가까우면서 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 곳이다. 사진=ESA/NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

만일 당신이 혼자 집에 있을 때 음식을 먹던 중 목구멍에 걸려 질식할 위기라면 어떻게 해야 할지 생각하고 걱정해본 적은 없는가. 재난 응급상황 대처법을 다루는 TV 프로그램에서나 볼 법한 얘기일 수 있겠다. 하지만, 떡, 사탕 등을 먹다가 실제 비슷한 어려움을 겪었다고 호소하는 사람들이 꽤 있다. 대처 방법을 알아두는 것만으로도 만일의 사태를 위해 안심할 수 있을지도 모른다. 어쩌면 당신의 생명을 구할지도 모르는 일이다. 미국 생활정보 매체 라이프해커는 최근 한 전문가가 학술지에 연구논문으로 발표한 스스로 질식에 대처하는 방법을 소개했다. 캐나다 행동신경과학센터의 아르트루 루차크 박사가 ‘리서시테이션’(Resuscitation) 6월호에 발표한 이 논문을 보면, 목에 걸린 이물질을 혼자서 제거하는 방법은 두 가지로, 그림만 보면 누구나 쉽게 따라할 수 있다. 실제로 해당 논문에 첨부된 이 그림을 보면, 자세는 조금 다르지만 단지 몸을 거꾸로 만드는 것이다. 첫 번째 방법은 요가 자세와 비슷하며, 그다음 방법은 의자를 사용해 좀 더 안정적으로 자세를 취할 수 있다. 특히 이런 방법은 목에 타액이나 다른 액체가 걸렸을 때 도움이 되며 이물질이 반고체일 경우 효과가 크다고 한다. 또한 이런 자세를 취한 상태에서 물질이 역류할 수 있도록 한 손으로 복부를 누르면 제거에 더 도움이 되는데 이는 영유아가 질식 위기에 처했을 때의 대처 법과 비슷하다. 사진=Resuscitation 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

120년 전 프랑스의 인상주의 화가 고갱은 자신의 인생에서 가장 고뇌에 가득 찬 시기에 순수함이 살아 있던 타히티에서 ‘우리는 어디에서 와서 어디로 가는가’라는 제목으로 그림을 그렸다. 벌거벗은 채 태어나는 아기와 자연에서의 삶을 위한 노력, 다가오는 죽음에 대한 두려움을 파노라마처럼 보여줌으로써 인간이면 누구나 가질 수밖에 없는 근본적인 질문을 부각시킨 것이다. 우리는 어디서 왔을까? 이 질문에 대해 답을 하다 보면 결국 ‘우주는 어떻게 시작되었는가’라는 빅 히스토리의 처음을 생각할 수밖에 없다. 우주와 인류의 역사를 관통하는 빅 히스토리의 실마리는 20세기에 들어와서 물리학을 통해 조금씩 밝혀지게 되었다. 이를 통해 우리 몸을 만들기 위해서도 전우주적 역사가 필요함을 알게 되었다. 빅뱅 후 3초에 만들어진 원자핵들, 38만년쯤 되었을 때 만들어진 수소원자, 3억년쯤부터 별 속에서 핵반응으로 탄소, 산소들이 만들어지고 나중에 철이 만들어져 우리 몸 대부분의 성분이 나타났다. 요오드와 같은 더 무거운 원소들은 별의 수명이 다할 때의 초신성 폭발로 만들어졌다. 인체에는 우주의 진화과정 하나하나가 다 포함돼 있는 것이다. 그렇지만 가장 근원적인 질문들, 즉 시간과 공간의 기원이 무엇인지, 물질의 기원이 과연 무엇인지에 대한 답을 찾기 위해 여전히 과학자들은 고민을 하고 있다. 더 나아가 물리법칙 자체의 기원은 우리를 괴롭히는 문제다. 생명체인 인간이기에 ‘우리는 누구인가’라는 생명의 근원에 대한 질문을 던질 수밖에 없다. 양자역학을 이야기할 때 빼놓을 수 없는 물리학자 에어빈 슈뢰딩거는 ‘생명은 정보의 집합체’라고 생각하고 이 질문에 대한 답을 고민했다. 생명현상은 구성요소들의 복잡하면서도 체계적인 관계에서 나타나고 외부와의 정보교환, 구성요소 안에서의 정보의 저장과 전달이라는 답. 생명의 기원과 본질은 우주의 기원보다 더 가깝지만 멀게 느껴진다. 인간의 근본적인 고뇌인 질병, 노화, 죽음도 생명현상의 근원에 대한 이해가 필요하기에 많은 고민을 하게 만드는 질문이다. ‘우리는 어디로 가는가’라는 질문은 더 어렵다. 미래에 대해 이야기하기는 훨씬 어렵기 때문이다. 인간이 어디로 가는가를 제대로 말하기 위해서는 인간이 과연 어떤 존재인가에 대한 철저한 인식이 필요하기 때문이다. 인간을 생명현상, 사회현상만으로 이해하기에는 부족함이 많다. 어디에서부터 시작해야 하는지도 혼란스러울 수 있다. 한 가지 확실한 것이 있다. 르네 데카르트가 설파한 대로 내가 생각하는 것 이상 확실한 것은 없다. 눈을 감아도 스스로의 인식이 있는 것이다. 전자나 힉스입자 같은 것들보다도 우리 내면의 의식이 더 확실하게 존재한다고 느끼는 것은 부인할 수 없는 사실이다. 그럼에도 불구하고 의식의 문제는 에드워드 위튼 같은 천재 과학자들마저도 ‘인류의 끝까지 신비롭게 남아 있을 문제’로 생각하고 있다. 물질 덩어리인 뇌에서 어떻게 의식이 창발적으로 나타나는가 하는 데 여러 가지 의견이 있다. 맥스 테그마크는 복잡한 뇌의 신경망에서 나타나는 정보체계의 새로운 양상이라고 말한다. 물 분자 하나만 놓고 보면 점성을 가진 액체인지 고체인지 의미가 없지만 이들이 많이 모여 있을 때 우리가 아는 물이란 성질을 가지게 되는 것과 흡사하게 새로운 성질이 발현되는 것이라 여기는 것이다. 반면 크리스토프 코흐는 우리의 몸을 포함한 폭넓은 환경까지 포함한 ‘범신론적’ 의식을 이야기하기도 한다. 좀비 영화를 보면서 의식이 과연 무엇인가 곱씹어 보는 것은 어떨지. 과학은 가장 심오한 문제를 다룰 때 가장 우수한 지성을 모을 수 있다. 단기적 성과를 얻는 기술의 시녀로서의 과학만으로는 안 된다. 최고의 지성이 인간의 가장 깊은 고뇌에 대해 역할을 할 수 있게 사회 분위기가 성숙돼야 한다. 역대 두 번째로 더웠던 올여름 끝자락에 수학자 힐버트의 말이 생각난다. “우리는 알아야만 한다. 우리는 알 것이다.”

지난 주말 각종 언론매체와 소셜네트워크서비스(SNS)에는 ‘프록시마b’라는 낯선 행성이 이목을 모았다. 특히 ‘지구인 이주 1순위 행성’이라는 제목이 집중적으로 부각됐다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’의 이번 주 표지논문에 실린 이 행성의 발견은 영국 런던 퀸메리대와 스페인 안달루시아 천문연구소, 미국 카네기연구소, 독일 괴팅겐 천체물리학연구소 등에 소속된 31명의 천문학자들이 주도했다. 프록시마b는 태양계와 가장 가까운 항성(별)인 프록시마 켄타우리 주변을 돌고 있는 행성으로, 지구로부터 4.2~4.3광년(1광년=약 9조 4600억㎞) 떨어져 있는 것으로 알려져 지금까지 발견된 지구형 행성들 중 가장 가까운 곳에 있다. 지구의 1.3배 정도 크기에 공전주기는 11.2일이고 지표면은 딱딱한 암석으로 이뤄져 있으며 액체 상태의 물이 존재할 것으로 추정돼 생명체 존재 가능성도 높은 것으로 알려졌다. 과학자들이 생명체 존재의 가장 필수 조건으로 꼽고 있는 ‘물’이 액체상태로 존재하기 위해서는 표면이 너무 뜨겁지도 차갑지도 않아야 한다. 이 때문에 생명체 존재 가능성이 높은 지구형태의 행성을 영국 전래동화에서 따온 ‘골디락스 행성’이라고 부르기도 한다. 가장 가까운 것으로 밝혀진 프록시마b는 4.2광년 정도의 거리에 있다고는 하지만 미터법으로 환산하면 약 39조~40조㎞나 떨어져 있다. 현재 로켓 기술로는 12만~13만년 정도 걸리는 거리에 있다. 이해하기 쉽게 말하자면 선사시대 네안데르탈인이 로켓을 타고 날아와 지금에야 도착할 수 있는 거리다. 지금 기술로는 소설이나 영화에서처럼 사람을 이주시키는 게 불가능하다는 말이 된다. 그런데도 왜 과학자들은, 이주할 수도 없고 자원을 채취할 수도 없는 지구형 행성을 계속 찾아나서고 있는 걸까. 바로 인간을 인간답게 만드는 ‘호기심’ 때문이다. ‘이 넓은 우주에 과연 우리 인간밖에 살지 않는 것일까, 다른 생명체는 존재하지 않는 것일까’라는 끝 모를 의문 때문인 것이다. 베스트셀러 ‘코스모스’의 저자 칼 세이건(1934~1996) 박사는 행성 탐사에 대한 이유를 “이 광활한 우주에 인간만 있다면 엄청난 공간낭비다”라는 한 문장으로 설명했다. 외계 생명체가 존재하기 위해서는 최소한 지구와 비슷한 환경이어야 할 것이다. 과학자들이 외계에서 지구와 비슷한 행성을 찾는 것은 자원탐사나 이주가 아닌, 어딘가 있을지 모르는 생명체를 찾기 위한 기본조건이기 때문이다. 지난해 영국 왕립학회는 기존 외계 지적생명체 탐사 프로젝트인 ‘세티’(SETI) 프로그램을 한 단계 업그레이드시킨 새로운 외계 생명체 탐사프로젝트 ‘돌파구 계획’을 발표했다. ‘세티’나 돌파구 프로그램을 통해 우리가 만날 수 있는 외계 생명체는 과연 얼마나 있을까. 1961년 미국 국립과학원 우주과학위원회에 소속된 프랭크 드레이크 박사는 인간과 교신할 수 있는 지적인 외계 생명체 수를 계산하는 수식인 ‘드레이크 방정식’을 발표했다. 방정식에 들어가 있는 여러 변수 중 은하에 있는 별의 개수와 행성을 갖는 항성의 비율 정도만 알려졌을 뿐 나머지 변수들에 대해서는 정확한 정보가 없기 때문에 학자들에 따라 은하에 존재할 수 있는 문명의 수는 1~2개에서 수백만개까지 다양하다. 이처럼 답 없는 문제를 찾는 무모한 프로젝트에 세계적인 과학자들이 뛰어든 이유에 대해 전문가들은 “외계의 지적 생명체와 골디락스 행성을 찾는 등 다양한 형태의 외계 탐사는 생명의 기원과 본질을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 생각하기 때문”이라며 “이와 함께 우주과학과 천문학에 대한 관심을 이끌어 내 해당 분야에 대한 투자를 유도하기 위한 의도도 있다”고 설명하고 있다. 실제로 미국과 유럽 등 우주선진국들은 줄기차게 최첨단 관측 장비를 이용해 외계행성 찾기에 나서고 있다. 외계행성 탐색만을 목표로 한 ‘케플러 우주망원경’처럼 선진국들은 지구 대기 영향을 피해 천체를 관측하기 위해 우주로 망원경을 쏘아 올리고 있다. 대기는 빛을 완전히 통과시키지 않아 천체의 모습을 왜곡시킬 가능성이 크고 가시광선을 제외한 파장은 대부분 지구 대기를 통과하지 못하기 때문이다. 더구나 우주에서는 지상에서 관측할 수 없는 여러 파장을 볼 수 있을 뿐만 아니라 날씨나 시간에도 구애받지 않는다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

딱딱한 기계형 로봇이 아닌 온몸이 물렁물렁한 재질로 제작된 로봇이 있어 화제다. 25일(현지시간) 허핑턴포스트코리아는 유명 학술지 네이처에 실린 미국 하버드대 공대 제니퍼 루이스 교수팀이 개발한 연성재질의 문어로봇 ‘옥토봇’을 소개했다. ‘옥토봇’은 몸 전체가 실리콘 소재이며 과산화수소 기반의 액체 동력을 쓴다. 기존 로봇의 배터리, 제어 장치 등 딱딱한 재질로 만들 수밖에 없었던 부분까지도 모두 100% 연성재질로 이뤄졌다. 정밀하게 설계된 ‘옥토봇’ 내부 회로에 과학화수소가 흐르면 화학 분해가 일어나 산소를 발생시키고 이어 이 산소가 ‘옥토봇’의 다리를 움직이게 한다. 제니퍼 루이스 교수팀은 ‘옥토봇’을 만들기 위해 반도체 기판에 집적 회로를 인쇄할 때 쓰는 정밀 기술인 ‘리소그래피’(lithography)와 첨담 3D 프린팅 기법 등을 사용한 것으로 알려졌다. 네이처는 이번 ‘옥토봇’의 개발에 대해 “소프트 로봇 연구의 새로운 가능성을 제시한 성과”라며 “하지만 액체나 기체를 내부에 순환시켜 움직임을 제어하는 방식 때문에 매우 복잡한 움직임을 구현하기 어려울 수 있다는 점이 극복 과제”라고 지적했다. 한편 로봇전문가들은 “‘옥토봇’같은 소프트 로봇은 거친 환경에 유연하게 적응할 수 있는 장점이 있어 탐사 및 구조 로봇 등의 용도로 주목받는 기술이 될 것”이라고 예측하고 있다. 사진·영상= Harvard University youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

24일 새벽 북한이 잠수함발사탄도미사일(SLBM)을 500㎞ 정도 비행시켜 성공적인 시험발사를 실시했다. 최대로 날아갔다면 1000㎞ 이상을 타격하였을 것으로도 분석되고 있다. 2단 분리에도 성공했고, 고체연료를 사용함으로써 과거 액체연료 사용에 따른 불안감도 제거했다. 예상보다 훨씬 빠른 속도의 진전이라서 군 당국도 긴장하고 있다. ●美도 北 기습적 핵공격에 노출 SLBM은 그 자체보다 그것이 탑재된 잠수함을 찾는 것이 어렵다는 게 가장 큰 문제다. 2010년 3월 26일 천안함 폭침 이전이나 이후에 북한 잠수정의 흔적을 전혀 찾지 못하였듯이 은밀히 이동하는 잠수함을 찾는 것은 매우 어렵기 때문이다. SLBM이 핵무기 탑재를 전제로 하는 것이라고 한다면 남한을 비롯해 일본, 미국 영토인 괌도 북한의 기습적인 핵공격에 노출된 상태라고 봐야 한다. 북한이 보유한 지상의 스커드, 노동, 무수단 미사일에 비해 SLBM이 위력적인 것은 미국의 응징보복을 어렵게 만들어 한·미동맹을 근본적으로 위협할 수 있기 때문이다. 한·미동맹의 근본은 북한이 핵무기로 공격할 경우 미국이 대규모 핵무기로 응징보복하겠다고 약속하는 확장억제(extended deterrence)다. SLBM을 보유할 경우 북한은 미국이 확장억제를 이행하면 괌이나 나아가 미 본토를 핵 미사일로 공격하겠다고 위협할 것이다. 그렇게 되면 미국은 자국 주요 도시의 초토화를 각오하지 않는 한 한국에 대한 약속을 지키기 어려워진다. ●韓·美 ‘4D 전략’ 철저히 구현을 북한의 SLBM은 한국이 구현해 나가고 있는 ‘킬체인’(kill chain)과 ‘한국형미사일방어체계’(KAMD)의 타당성도 근본적으로 위협한다. 북쪽을 바라보고 구축한 현 체제로는 한국의 동해나 남해로 이동해 공격하는 북한의 SLBM을 탐지 및 요격하기가 어려워질 것이기 때문이다. 북한이 핵추진 잠수함까지 개발할 경우 상황은 더 심각해질 것이다. 이제 한국은 SLBM을 비롯한 북한의 모든 핵 위협을 냉정하게 평가해 종합적이면서 총력적인 방어태세를 구비하지 않을 수 없다. 정부·군대·국민의 삼위일체가 요구된다. 정부는 국가안보실을 ‘북핵대응실’로 전환해 컨트롤타워를 구축하면서 국가 차원의 북핵 대응전략을 수립해야 한다. 군대는 미군과 협력해 ‘4D 전략‘(탐지·와해·파괴·방어: Detect, Disrupt, Destroy, Defend)을 철저하게 구현해야 한다. 국민은 현 상황의 심각성을 충분히 인식하면서 정부와 군대의 노력을 적극적으로 지원해야 한다. 사드 배치를 둘러싼 국론 분열도 지속되어서는 곤란할 것이다. 북한의 SLBM에 대응하려면 한·미동맹은 물론이고 한·미·일 군사협력까지도 필요하다. 동해 상을 기동하는 북한의 잠수함에 대한 탐지, 추적, 파괴가 세 국가의 협력 없이는 성공할 수 없기 때문이다. 이러한 협력을 통해 한국은 미국의 최첨단 및 대규모의 대잠 전력과 일본의 전력을 최대한 활용하고, 이로써 단기간에 최소의 투자로 SLBM에 대한 대응태세를 구축할 수 있어야 한다.

행성에 생명체가 존재하기 위해서는 이른바 ‘골디락스 존’(생명체 거주 가능 영역)의 조건 만으로는 부족하다는 연구 결과가 나왔다. 미국 예일대 연구진은 행성에 생명체가 존재하려면 ‘골디락스 조건’ 외에도 행성이 형성할 때의 내부 온도 역시 중요한 조건이 된다고 19일(현지시간) 발표했다. 행성에 생명체가 존재할 여부를 확인하는 지표로는 ‘중심별로부터 거리가 적당하고 행성 표면에 액체 상태의 물이 존재하는 것’이​​ 중요한 것으로 여겨져 왔다. 즉, 우리 태양계의 경우 금성은 태양에 너무 가깝고 화성은 반대로 너무 멀리 있어 지구야말로 ‘골디락스 조건’에 있는 행성이라는 것이다. 하지만 이런 행성이 단순히 ‘골디락스 조건’을 갖추고 있는 것만으로는 충분하지 않을 수 있다. 연구진은 이번 연구에서 행성이 형성된 시점에서의 내부 온도 역시 중요한 요인이 된다는 것을 발견했다. 기존 이론에서는 지구와 같은 행성의 내부 온도는 맨틀의 대류 현상으로 스스로 통제할 수 있는 것으로 생각돼 왔다. 즉 이론처럼 행성의 내부 온도를 스스로 통제할 수 있다면, 행성이 탄생할 때 초저온이나 초고온 상태였다고 하더라도 결국 적정 온도에 정착한다는 것이다. 하지만 지구의 진화에 관련한 지금까지의 데이터 수치를 사용해 컴퓨터 시뮬레이션한 이번 연구로는 지구와 같은 행성은 맨틀 대류의 영향이 그다지 없는 것으로 나타났다. 지구와 같은 행성은 거대 충돌을 반복해 형성된 것으로 여겨지고 있는데 이 경우 행성의 크기와 내부 온도는 매우 다양하다는 것이다. 즉 맨틀 대류로 온도를 통제하는 것이 가능하다면 어떤 행성도 적정 온도가 될 수 있지만, 그런 일은 일어나지 않는다는 것이다. 이에 대해 연구진은 “즉, 지구는 탄생 초기부터 이미 어느 정도 적당한 온도였다는 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 사이언스 자매지인 사이언스 어드밴스(Science Advances) 최신호(19일자)에 실렸다. 사진=예일대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

일본 정부가 일·중 양국의 영유권 분쟁 지역인 동중국해 센카쿠(중국명 댜오위다오)열도의 방어를 위해 신형 미사일을 개발, 배치할 계획이다. 일본 방위성은 사거리 300㎞의 신형 지대함 미사일 개발 계획을 확정하고 2017년 예산부터 반영할 계획이라고 요미우리신문이 14일 전했다. 방위성은 이 신형 미사일을 2023년부터 센카쿠열도와 170~150㎞ 거리에 있는 미야고지마, 이사카키지마 등에 배치하기로 했다. 이 경우 센카쿠열도 전체와 접속 수역 등이 이 신형 미사일의 사정거리에 들어가게 돼 실효 지배력이 강화된다. 그러나 센카쿠열도에 대한 일본의 실효 지배를 인정하지 않고 있는 중국 정부를 자극해 일·중 군비경쟁을 가속화시킬 가능성이 높다. 요미우리는 이 같은 결정은 2013년 각의(국무회의)에서 결정된 센카쿠열도 방위계획대강(방위대강)의 주요 도서 방위계획 강화 결정의 일환으로 이뤄진다고 밝혔다. 일본 정부는 미야고지마, 이사카키지마 등 센카쿠 주변 섬들에 센카쿠 방어 강화를 위해 육상자위대를 배치할 계획이다. 일본 방위성은 신형 미사일은 GPS를 장착하고, 소형화시켜 차량 탑재를 쉽게 해 기동성과 탐지력을 높이기로 했다. 또 이를 통해 주변 함선과 단거리 미사일, 전투기 등의 전투력과 결합해 방어 능력을 높인다는 계획이다. 일본 정부는 센카쿠열도를 둘러싼 중국의 공격을 예상한 국지전을 대비하고 있다. 중국 군함 및 전투기들의 공격과 센카쿠열도 점령 등을 상정해 주변 지역에 대한 군사력 배치와 군비를 강화하고 있다. 일본 방위성은 이번 개발을 일본 단독 기술로 진행할 계획이며, 고난도 기술이 필요한 고체 연료를 사용하는 미사일을 개발한다는 계획이다. 고체 연료는 액체 연료에 비해 보관이 용이하고, 단시간 안에 대응할 수 있다는 장점이 있지만 고난도 기술이 필요하다. 최근 중국은 센카쿠열도 부근에 해경선과 어선 등을 대거 접근시켜 일본과의 마찰을 불러일으키고 있다. 중국은 센카쿠열도 등 동중국해 지역에서 자국 선박의 상시 접근을 통해 갈등을 강화, 이 지역을 분쟁지역화하는 동시에 일본의 실효 지배를 흔들려 하는 것으로 분석된다. 도쿄 이석우 특파원 jun88@seoul.co.kr

우리 지구의 이웃 행성인 금성은 겉으로 보기에는 아름답지만, 그 안을 들여다보면 그야말로 지옥 같은 행성이라고 할 수 있다. 왜냐하면 금성의 대기는 이산화탄소로 가득하고 생명이 사는 데 필요한 물은 거의 없으며 온도 또한 수백 도로 높기 때문이다. 그런데 미국항공우주국(NASA)의 과학자들은 이런 금성이 한때 생명체가 살 수 있는 그야말로 아름다운 환경이었을 가능성이 크다는 연구결과를 발표했다. 연구팀은 최신 컴퓨터를 사용한 기후 모델링을 통해, 금성은 출현한지 약 20억 년간 액체 상태의 물로 된 얕은 바다는 물론 생명체가 살 수 있는 온도를 지니고 있었다고 밝혔다. 오늘날의 금성은 대기가 무려 90기압에 달하며, 온도 또한 섭씨 462도로 매우 높아 생명체가 살 수 있는 환경이라고 보기 어렵다. 또 금성에서의 하루는 지구에서 117일로 엄청나게 긴데 이는 금성이 자전 주기가 지나치게 느린 것을 보여준다. 연구팀은 이처럼 금성은 느린 자전 주기로 인해 오늘날 혹독하게 변한 원인이 숨겨져있다고 생각한다. 금성은 지구보다 더 많은 태양광을 받을 수밖에 없다. 이는 태양에 더 가까이 있기 때문. 따라서 이 같은 영향으로 금성에 있던 얕은 바다는 쉽게 증발했고 자외 복사선에 의해 수소와 산소로 분해됐다는 것이다. 이후 대기 중에는 이산화탄소가 형성됐고 이는 곧 통제할 수 없는 온실가스 효과를 가져와 현재의 금성 환경을 만들었다는 것이다. 그런데 금성의 낮과 밤은 59일마다 바뀌므로 이 같은 영향은 금성 표면을 오랫동안 따뜻하게 만들어 비를 내렸고 두꺼운 구름층을 형성했다는 것이다. 이 대기층이 우산과 같은 역할을 해 많은 태양열로부터 지표면을 보호했고, 결과적으로 금성 온도는 오늘날의 지구보다 몇 도 정도 더 낮았다는 것이다. 또한 당시 금성의 육지는 지구보다 넓었지만 충분한 물이 있어 생명체가 살기 적합한 환경이 만들어졌다고 연구팀은 생각한다. 흥미로운 점은 당시 태양은 지금보다 30% 더 어두웠지만, 그래도 당시 금성은 현재의 지구보다 약 40% 더 많은 햇빛을 받았다는 것이다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지 ‘지구물리학 연구 레터스’(Geophysical Research Letters) 최신호에 실렸다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

스위스 열차서 괴한 방화·칼부림…6명 부상(종합2보) 용의자는 27세 스위스 남성…경찰, 테러 가능성 언급에 신중 스위스 열차에서 13일 오후 2시 20분(현지시간)께 한 괴한이 인화성 액체를 사용해 불을 지르고 흉기로 승객을 찔러 6세 어린이 등 6명이 다쳤다. 스위스 생갈렌 경찰은 동부 리히텐슈타인 국경 인근 샬레 역으로 진입하던 열차에서 27세 스위스 남성 국민이 범행을 저질렀고, 용의자도 다쳤다고 밝혔다. 경찰은 “이 남성이 인화 물질을 붓고 불을 붙였다”면서 “최소 칼 1정을 소지했다”고 전했다. 범행 당시 열차 안에는 승객 수십 명이 있었다. 화상을 입거나 흉기에 찔려 여러 병원에 분산돼 치료를 받는 부상자 중에는 6세 아동 외에도 각각 17세, 50세 남성 2명과 17세, 34세, 43세 여성 3명이 있다. 이 가운데 여성 1명과 용의자는 중태라고 경찰은 밝혔다. 용의자는 이민자 가정 출신이 아닌 스위스 국적자로 그의 종교는 아직 알려지지 않았다. 경찰은 이날 저녁 생갈렌 인근 지역에 있는 용의자 자택을 수색했다. 경찰은 범행동기 등 사건 경위를 조사하고 있으며, 테러 가능성을 거론하는 데에는 신중한 태도를 보였다. 생갈렌 경찰의 브루노 메츠거 대변인은 “테러일 가능성을 배제할 수도 확인할 수도 없다”고 현지 지역 언론에 전했다. 스위스 신문 ‘20 미누텐’은 “경찰은 이 사건이 테러와 관련 있다고 생각하지 않는다”고 보도했다. 경찰에 따르면 용의자는 특정 인물을 겨냥해 공격하지는 않았으며, 피해자 가운데 용의자 지인이 있는지는 확인되지 않았다. 사고 직후 경찰, 소방대원 등 긴급 구조 인력이 열차로 쇄도했고, 구조 헬리콥터 3대도 가동됐다. 경찰은 샬레 역을 폐쇄하고 대체 버스를 마련해 승객 수송을 도왔다. 생갈렌 검찰은 범죄의 정확한 성격을 규명할 수사반을 발족했다. 경찰은 열차에 10만 스위스 프랑(약 1억1천376만 원)의 재산 피해가 발생한 것으로 추산했다. 최근 유럽에서는 극단주의 무장세력 ‘이슬람국가’(IS)를 추종하는 자생적 테러리스트인 ‘외로운 늑대’가 불특정 다수를 상대로 저지르는 테러가 잇따라 발생해 긴장감이 감돌고 있다. rice@yna.co.kr (끝) <저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>

2012년 11월 17일 새벽 5시 30분, 미국 뉴욕의 한 음식거리 뒷골목. 해산물 레스토랑의 보조 주방원인 파블로 로드리게스(26·가명)가 큰 들통을 끌고 나왔다. 불안한 눈동자로 좌우를 살핀다. 아무도 없다. “하긴 토요일 새벽에 누가 있겠어.” 혼잣말을 내뱉고는 들통의 노란 액체를 하수구로 흘렸다. 폐식용유였다. 식용유 무단 방류는 불법이다. 그때 누군가 로드리게스의 뒷덜미를 잡아챈다. “당신이 버릴 줄 알았어.” 뉴욕시청 환경보호국 소속 단속반원 잭 포드(46·가명)였다. 그는 어떻게 로드리게스의 행동을 예측했을까. 답은 뉴욕시의 빅데이터 행정 시스템에 있다. 2012년 뉴욕시 데이터분석국장으로 영입된 마이클 플라워스는 뉴욕 배수관 막힘 원인의 50% 이상인 폐식용유 무단 방류 해법을 찾기 위해 레스토랑 소득세 기록과 폐식용유 처리 기록을 비교했다. 매출보다 폐식용유 합법적 처리량이 현격히 적은 업체 주변에 단속반원을 잠복시켰고 적중률은 95%에 달했다. 미 언론 뉴욕타임스는 이를 두고 ‘디지털 셜록 홈스’라며 칭찬했다. 빅데이터 행정은 남의 나라 얘기가 아니다. 중앙정부는 물론 서울과 경기 등 자치단체도 쌓아 놨던 데이터를 활용하기 시작했다. 범죄, 화재 등 위기 발생 가능성을 예측하거나 데이터 행간을 읽어 숨은 부조리를 찾는다. 정부와 지자체의 빅데이터 행정 사례를 살펴봤다. ●범죄·위험 예측 크고 작은 위기 가능성을 데이터로 미리 읽고 대응하려는 노력이 눈에 띈다. 경찰의 범죄예측시스템 ‘지오프로스’가 대표적이다. 할리우드 영화 ‘마이너리티 리포트’(2002)처럼 ‘예정된 범인’을 특정할 순 없지만 한 지역의 범죄 발생 가능성을 예측할 순 있다. 지오프로스는 죄종별 범죄 발생 위치와 시간, 특정지역의 유동인구와 가구소득, 폐쇄회로(CC)TV 수, 유흥업소 현황, 당일 기상정보 등의 데이터와 전국을 37만여개 블록으로 나눈 지도를 연동시켜 범죄 가능성을 1부터 100 사이 숫자로 표현한다. 예컨대 가구 소득이 높거나 유흥업소가 많으면 범죄 가능성이 높다고 해석한다. 경찰 관계자는 “지구대원들이 마을 곳곳을 무작정 순찰하는 대신 범죄 가능성이 큰 곳 위주로 영리하게 돌아볼 수 있게 됐다”고 말했다. 봄·가을철 공포의 대상인 산불도 산림청의 ‘산불 위험지수’를 참고해 미리 막을 수 있다. 산불위험지수는 1991년 이후 발생한 산불 1만여건의 정보를 분석해 만들었다. 산불 발화·확산에 영향을 미치는 기온과 습도, 풍속 등 기상요소와 특정 산의 고도, 경사면의 방향, 나무 종류 등 지역요소 등 10가지 인자 데이터가 알고리즘(컴퓨터로 답을 얻기 위해 만든 연산 공식)을 만드는 데 이용됐다. 이 공식으로 48시간 내 3490여개 읍·면·동에서 산불이 날 가능성을 예보한다. 예를 들어 일조량이 많아 건조해지기 쉬운 산의 남쪽 사면이 북쪽 사면보다 산불 가능성이 높고, 송진 탓에 불이 잘 붙는 소나무 등 침엽수가 많으면 자연발화 가능성을 높게 본다. 산림청은 관심(50 미만), 주의(51~65), 경계(66~85), 심각(86 이상) 단계로 구분해 산불 예보를 하고 심각 단계이면 감시인원을 늘린다. 산림청 관계자는 “올해 2~5월 산불 중 87%가 경계 또는 심각 단계일 때 발생했다”며 높은 적중률을 자랑했다. ●부조리 감시 감춰진 비리를 찾아낸다. ‘난방비 열사’로 주목받은 배우 김부선씨는 비리를 찾겠다며 관리소 측과 몸싸움까지 벌였지만 빅데이터 분석만으로도 공동주택 관리비의 부조리 정황을 찾을 수 있다. 행정자치부와 경기도는 안양시 160개 공동주택 단지를 대상으로 관리비가 적정한지 따졌다. 한국전력 등으로부터 전기료와 난방비, 수도료 등 47개 항목 데이터를 받은 뒤 아파트 단지들이 입주자에게 부과한 관리비와 비교했다. 차이가 현격한 아파트 단지 위주로 실사했더니 관리비 부정 사례가 많았다. 박연병 행자부 공공정보정책과장은 “빅데이터를 토대로 비위 행위를 감시하면 무작위 현장 실사를 다닐 때보다 인력과 시간 투입이 주는 등 효율성이 있다”고 말했다. 고용노동부도 고용·산재 다발 사업장 정보와 건강보험체납 내역, 장애인 지원 현황 등 빅데이터를 토대로 부당근로사업장을 찾아낸다. ●교통·상가 등 시민 편의 분석 빅데이터로 시민들의 생각을 읽어 편의를 끌어올린 행정 사례도 많다. 서울시 공공 심야버스인 ‘올빼미 버스’가 대표적이다. 시는 2013년 이 노선을 2개에서 8개로 늘릴 때 노선 선정을 위해 빅데이터를 활용했다. 시 통계데이터 전문가들은 우선 법인·개인택시에 설치된 디지털통합운행데이터(DTG) 기록을 통해 자정부터 오전 5시까지 수요가 많은 목적지와 행선지를 파악했다. 통신사 KT에서 심야 통화기록 30억여건을 얻어 고객이 전화를 건 위치와 주소지를 비교해 귀갓길을 파악했다. 자영업자를 위해 골목상권을 분석한 ‘우리마을가게 상권분석서비스’도 있다. 중국집, 편의점 등 43개 생활밀착업종의 카드매출, 임대시세 등 빅데이터 2000억개를 분석해 어떤 지역에 특정 업종을 신규 창업하면 성공 확률이 얼마나 되는지 등을 보여준다. 서울시는 빅데이터와 사물인터넷(IoT) 등 정보화사업에 올해 모두 2178억원을 투자하는 등 행정 인프라 구축에 공을 들인다. 유대근 기자 dynamic@seoul.co.kr

태양계에서 지구 외에 액체 상태의 바다(호수로도 지칭)가 존재하는 것으로 추정되는 유일한 천체가 있다. 바로 토성의 가장 큰 위성인 타이탄(Titan)이다. 지난 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 카시니 연구팀은 타이탄의 협곡이 액체로 가득차 있다는 연구결과를 지구물리학 연구지(Geophysical Research Letters) 최신호에 발표했다. 그간 타이탄은 파도가 일렁일 정도의 바다가 있다는 연구결과가 나올 만큼 전문가들의 큰 관심을 받아왔다. 이 때문에 타이탄은 목성 위성 유로파와 더불어 우리 태양계 내에서 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 곳으로 꼽혀왔으며 NASA의 차기 탐사 대상에 올라있다. 이번에 연구대상에 오른 협곡은 타이탄에서 두 번째로 큰 바다인 ‘리지아 마레’(Ligeia Mare)에서 뻗어나온 줄기로 폭은 800m, 깊이는 240~570m, 경사는 40도 정도로 가파른 편이다. 연구팀은 이 협곡이 액체로 가득차 있다고 표현했지만 그 액체는 우리가 알고있는 물은 아니다. 리지아 마레는 남한 땅보다 더 큰 총 2000km의 해안선을 가진 바다지만 물로 가득찬 지구와는 달리 액체 탄화수소로 이루어져 있다. 연구팀은 "이 액체 탄화수소가 줄기를 따라 협곡을 가득 채우고 있다"면서 "과거 연구와의 차이점은 협곡이 액체로 가득차 있다는 '직접적인 증거'를 찾았다는 사실"이라고 설명했다. 이번에 연구에 동원된 자료는 토성탐사선 카시니호가 촬영한 레이더 사진이다. 연구팀은 지난 2013년 5월 카시니호가 타이탄에 근접비행할 당시 얻은 데이터를 분석해 이같은 결과를 얻었다. 　 한편 지름 5150㎞, 표면온도 - 170℃로 매우 낮은 타이탄은 묘하게 지구와 닮은 듯 닮지 않은 위성이다. 먼저 타이탄은 지구와 마찬가지로 구름이 있으며 비가 내리고 호수와 광대한 사구가 존재한다. 물론 이는 지구와는 성분이 다르다. 타이탄의 대기는 메탄 구름을 가진 질소가 대부분이며 역동적인 기후 시스템을 가진 것으로도 보인다. 특히 지난해 NASA 측은 타이탄 탐사에 대한 청사진을 공개해 관심을 끌기도 했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

감염 보호장비를 착용한 채 스컹크를 구조하는 남성의 트위터 영상이 화제다. 8일(현지시간) 미국 뉴욕데일리뉴스는 지난 7일 캐나다 온타리오주에 거주하는 저스틴 마우스(Justin Mausz)란 남성이 플라스틱컵에 머리가 낀 스컹크를 구조하는 영상을 기사와 함께 소개했다. 스컹크를 발견한 곳은 저스틴이 연구원으로 일하고 있는 미시소가 응급구조대 건물 벽면. 당시 스컹크는 머리에 플라스틱컵을 뒤집어쓴 채 빙빙 맴돌다 벽에 머리를 부딪치고 있었다. 저스틴은 난관에 빠진 스컹크를 구하기 위해 응급구조대의 감염 보호장비를 착용한 후, 조심스럽게 스컹크에 다가가 컵을 잡아챈다. 다행스럽게도 스컹크는 저스틴의 도움을 아는 듯 방귀 공격을 하지 않았다. 한편 스컹크는 위험에 처하면 항문 옆 한 쌍의 항문선에서 악취가 강한 황금색 액체를 뿜으며 이는 3~4m까지 발사하며 자신의 유일한 방어 수단인 이 액체를 만드는 데 약 1주일 정도 소요되기 때문에 함부로 발사하지 않는 것으로 알려졌다.(참고: 두산백과) 사진·영상= Justin Mausz twitter / Mr Hachadi youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

태양계에는 유황불 지옥이라 부를만한 천체가 하나 있다. 바로 목성의 위성인 이오다. 이오는 목성에서 매우 가까운 위치에 있어 공전 주기가 1.7일 정도에 불과하다. 그리고 목성과 다른 위성의 중력으로 인해 내부에서 열이 발생해서 화산 활동이 매우 활발하다. 이오의 화산은 지금도 활동 중이며 사실 규모로도 태양계 최대의 활화산이다. 여기서 나오는 유황을 포함한 거대한 가스는 지상에서 150km 높이로 뿜어져 나오며 지표에는 녹은 유황 성분이 있는 용암이 흐른다. 하지만 태양에서 먼 목성 궤도에 있으므로 용암이 흐르지 않는 땅은 낮에도 온도가 -148℃에 불과하다. 그야말로 유황불과 얼음의 지옥인 셈이다. 그런데 흥미롭게도 이오에 화산 활동에 의한 대기가 존재한다. 물론 매우 희박한 밀도의 대기이나 이산화황(SO2)의 대기가 존재하는 것이다. 이런 형태의 대기는 태양계에서 이오에 유일하다. 최근 사우스이스트 연구소(Southwest Research Institute)의 과학자들은 8m 구경의 제미니 노스 망원경을 통해 이오의 이산화황 대기를 조사했다. 본래 이산화황은 녹는점이 -75.5℃, 끓는 점이 -10℃ 정도인데, 이오의 낮은 기압과 온도에서는 일부가 기체로 존재한다. 그리고 액체 상태를 거치지 않고 드라이아이스처럼 승화(고체에서 바로 기체가 되는 것)되는 특징을 가지고 있다. 연구팀에 의하면 이오의 대기는 하루에 2시간씩 이오가 목성의 그림자에 들어가면 그 크기가 감소한다. 이때는 아예 태양 빛이 전혀 이오에 도달하지 않기 때문에 온도가 더 내려가 -168℃가 되기 때문이다. 이산화황은 얼어붙어 서리가 된 후 그림자에서 벗어나면 태양 빛을 받으며 다시 기체가 된다. 이오에 희박한 대기가 있다는 것은 알았지만, 하루에 2시간씩 대기가 얼어붙어 감소한다는 것은 처음 밝혀진 사실이다. 이런 식으로 대기가 변하는 천체는 현재까지 이오가 유일하다. 이번 연구는 아직 태양계에 우리가 모르는 비밀이 얼마나 많이 있는지를 다시 보여준 셈이다.　 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-'케플러'가 발견한 생명 서식 가능성 높은 행성들 미항공우주국(NASA)의 케플러 망원경이 지난 3년 동안 4000개가 넘는 외계행성들을 찾아냈다고 영국 일간지 데일리메일이 5일(현지시간) 보도했다. 케플러 망원경은 외계 지구형 행성을 탐사할 목적으로 나사가 지난 2009년 발사한 우주망원경이다. 천문학자들로 이루어진 나사의 연구진은 이 외계행성 목록에서 생명체가 서식할 수 있는 조건을 갖춘 유망 후보들을 선정하는 작업에 들어가 이제 마무리 과정에 있는 것으로 알려졌다. 4000개의 외계행성 중 생명체가 서식할 가능성이 가장 높은 후보 행성 20개를 선정해 집중적인 탐사를 할 예정인 나사 과학자들은 여기에는 생명 유지에 필수적인 액체 상태의 물을 가지고 있는 것이 가장 중요한 조건이라고 밝혔다. 샌프란시스코 주립대학의 물리학자들이 이끄는 연구진은 케플러 망원경이 발견한 제2지구 목록 속에서 생명서식 가능성이 가장 높은 외계행성에 대해 면밀한 검토작업에 들어갔다. 특히 연구진은 모항성의 둘레를 공전하는 216 케플러 행성이 물이 액체 상태로 존재하는 생명서식 지역 내에 위치해 있다는 사실을 발견했다. 물론 20개의 후보 행성들이 모두 생명 서식이 가능한 암석형 행성으로, 외계 생명체를 품고 있을 가능성이 가장 높은 행성들이다. 그중에는 케플러-186 f, 케플러- 62 f, 케플러-283 c, 케플러-296 f 등이 포함되어 있다. 대표 저자인 스티븐 케인 교수는 “케플러 망원경이 발견한 것으로, 모항성 둘레의 생명서식 지역에 있는 외계행성에 대한 가장 완벽한 목록을 이번에 작성했다” 라며 “이는 곧 이제 우리는 이들 행성에 포커스를 맞추고 정말 생명체가 서식하고 있는지, 후속 연구를 통해 밝혀낼 수 있게 되었음을 뜻하는 것” 이라고 덧붙였다. 또한 이 연구는 이 우주에 생명 서식 가능 지역에 존재하는 행성과 위성들이 얼마나 존재하는가를 아울러 밝혀줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 연구자들은 행성을 작은 암석형 행성과 큰 가스체 행성으로 분류하는데, 이번에 특정된 20개 후보 행성들은 아주 엄격한 조건을 갖춘 것으로, 우리 지구와 흡사한 암석형 행성들로 딱딱한 표면을 갖고 있으며, 생명서식 가능 지역의 궤도를 돌고 있는 것들이다. 케인 교수는 “저 태양계 바깥의 우주공간에는 수많은 제2지구 후보 행성들이 있다. 하지만 우리들은 망원경이 찾아준 극히 일부 외계행성들에 대해서만 연구할 수 있을 뿐” 이라면서 “이 연구는 중요한 질문, 곧 우주에 생명은 얼마나 보편적인 존재인가, 그리고 우리 지구 같은 행성이 우주에 얼마나 있는가를 밝히는 참으로 기념비적인 연구가 될 것” 이라고 밝혔다. 사진=케플러-186 f, 행성 상상도. 이번에 특정된 20개 후보 행성들은 아주 엄격한 조건을 갖춘 것으로, 우리 지구와 흡사한 암석형 행성들로 딱딱한 표면을 갖고 있으며, 생명서식 가능 지역의 궤도를 돌고 있는 것들이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

일본 남단 규슈섬의 거점 후쿠오카 공항에서 차를 타고 남동쪽으로 3시간가량 달리면 나무로 둘러싸인 산간 지역이 이어진다. 산 중턱에서는 하늘을 향해 수증기를 뿜어내는 4~5층 건물 높이의 둥근 냉각탑들이 눈에 들어온다. 땅 밑에서 뽑아낸 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는 지열발전소 전경이다. 1000도의 지열층의 증기를 뽑아내 쓰고 남은 증기를 냉각해 액체로 증발시켜 보내는 냉각탑과 연결관, 발전시설 등의 모습을 볼 수 있다. 파이프는 땅속 800~3000m까지 이어져 있다. ●오이타현 8곳서 日 지열 전력 40% 생산 활화산인 아소산 지역을 서남쪽으로 끼고 있는 고코노에마치의 구주산 중턱에 설립된 이곳은 일본 최대 지열발전소인 핫초바루. 규슈 동북 지역의 오이타현 내륙에 위치한 발전소의 출력은 11만㎾, 발전량 72만 2608㎿h이다. 주변 땅 밑 30여곳에 고온 증기를 뽑아내는 구멍인 증기정(蒸氣井)을 뚫어 시간당 900여t 이상의 증기를 뽑아 올린다. 운영주체인 규슈전력의 고지마 이치로 팀장은 지난달 26일 “오이타현의 8개 지열발전소가 일본 전체 지열발전의 40.5%인 105만 5860㎿h의 전력을 만들어 낸다”고 소개했다. 핫초바루 발전소에서 반경 2㎞ 거리에는 일본 최초로 1967년부터 지열발전을 시작한 오오다케 등 4개 발전소가 모여 있다. 오이타현은 분당 279㎘의 온천이 분출되는 일본 최대 온천 지역으로 4381개의 온천이 있다. 활화산 지대면서 지진은 적어 지열발전의 잠재력이 크다. 오이타현이 선도해 온 지열발전은 지난해 경제산업성의 ‘중장기 에너지계획’이 확정되면서 추동력을 얻었다. 경제산업성은 지난해 7월 “현재 9.6%에 불과한 재생에너지 비율을 2030년까지 전체 에너지의 22~24%까지 높이겠다”는 목표를 세웠다. 그중 지열발전 비율은 같은 기간 1% 정도로 약 4배 높일 방침이다. 하세오 마사미치 오이타현 심의감은 “국가 에너지원의 다양한 확보와 온난화가스 삭감을 위해 지열 등 재생에너지 개발에 속도를 내려는 것”이라고 설명했다. 아베 신조 총리가 2030년 이산화탄소(CO2) 배출량을 2013년보다 26% 줄이는 목표를 국제사회에 약속한 상황에서 지형 조건에 맞는 지열 개발 등을 빼놓을 수 없게 됐다. 일본은 지열발전 잠재력은 미국 등에 이어 세계 3위지만 발전용량은 미국, 필리핀 등에 이은 8위에 불과하다. 이를 2030년에는 2~3위까지 끌어올리겠다는 것이 일본 정부의 목표다. ●규제 풀고 보조금 지원… 원전 대신 지열로 경제산업성은 지난 4월 지열발전의 규모를 키우기 위해 새 보조금 제도를 도입했다. 출력 2.5만㎾ 이상의 지열발전에 대해 독립행정기구인 석유·천연가스·금속광물자원기구(JOGMEC)가 심사해 국가중점개발지역으로 지정하고 기업에는 굴착·조사 비용을 지원하는 등 세제 혜택과 함께 보조금을 주기 시작했다. 투자액 30%를 비용으로 보고 특별상각도 인정하고 해외 법인세도 줄여 준다. 지열발전은 막대한 초기 투자, 행정 규제, 지역 주민 민원 등으로 발전 속도가 더뎠다. 여기에 원전에 비해 발전단가가 비싼 것도 그 이유 중 하나다. ㎾당 원전에 비해 1.7배가량 더 비싸다는 보고도 있다. 6개 지열발전소가 집중돼 있는 고코노에마치도 아소·구주국립공원 안에 포함돼 있는 등 대부분 발전 가능 지역이 국립공원 내에 위치한다. 국립공원 규정 등 많은 규제를 경제산업성이 지난해 대폭 간소화했다. 일본 최대 지열발전사업자인 규슈전력은 설비 추가 등 국내 사업을 확대하고 있다. 고지마 팀장은 “규슈전력도 2030년까지 설비용량을 3배 이상 키우려 한다”고 말했다. 가와조에 세이키 핫초바루 발전소 부소장은 “150만㎾의 재생에너지를 생산하는 규슈전력은 2030년까지 지열발전 80만㎾를 포함한 250만㎾로 재생에너지 발전량을 늘릴 계획”이라고 소개했다. 가와조에 부소장은 “주변 유후인, 구마모토의 미나미아소 등에서 추가 지열발전소 건설을 위한 자원량 평가 조사도 벌이고 있다”고 말했다. 규슈전력은 홋카이도 지열발전 자원 조사계획도 지난 5월 발표했다. 올해 안에 지표 조사를 실시하고 굴착 작업 등 5개년에 걸쳐 자원량 등을 조사한 뒤 지열발전소를 지을 계획이다. 국제적으로도 일본 기업은 세계 지열발전 시장 진출에 속도를 내고 있다. 가와조에 부소장은 “규슈전력은 이토추상사 등과 함께 인도네시아 수마트라섬 북부 사룰라에 33만㎾급의 세계 최대 규모 지열발전소를 짓고 있다”고 소개했다. 올해 첫 발전기 가동을 시작으로 3년 동안 3기의 지열발전기 가동을 계획하는 등 국내 경험과 기술을 바탕으로 세계시장을 겨냥하고 있다. 도시바가 2017년 가동 예정인 터키 서부 키질데레 제3지열발전소에 쓰일 수억엔 규모의 7만㎾급 증기터빈과 발전기 수주에 지난 5월 성공한 것도 일본 기업의 활발한 진출 사례다. ●그린에너지, 또다른 ‘일본 주식회사’로 중앙정부가 지열발전을 원전을 대신할 주요 전력원의 하나로 보고 각종 법 제도와 지원 제도를 정비하고 있는 것도 이런 지열발전 활성화에 힘이 됐다. 하세오 심의감은 “지열 같은 지역 밀착형 분산형 발전은 송전 손실이 적고 재해 등 비상시에도 전력 확보에 유리하다”고 강조했다. 핫초바루 지열발전소와 오이타현의 에코에너지 사업은 중앙정부의 국가적 에너지 대책과 지원, 지방정부의 비전과 실천, 발전소·기업 등 사업자의 경험을 하나로 엮어 세계 그린에너지 시장으로 향하는 ‘일본 주식회사’의 또 다른 경쟁력이다. 에너지원의 다양화를 또 하나의 성장동력으로 삼겠다는 것이다. 글 사진 고코노에마치(오이타현) 이석우 특파원 jun88@seoul.co.kr

국내 연구진이 핵실험이나 원전 사고 때 방출되는 방사성 물질 세슘을 자기장을 이용해 손쉽게 제거할 수 있는 기술을 개발했다. 한국원자력연구원 원전제염해체기술개발부 양희만 박사팀은 자성을 띠는 나노입자 덩어리 표면에 세슘만을 흡착할 수 있는 ‘프러시안 블루’라는 물질을 붙인 ‘세슘 제거용 자성나노흡착제’를 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구성과는 공학분야 연구정보 공유사이트인 ‘어드밴스드 인 엔지니어링’에서 ‘재료공학 분야에서 가장 주목해야 할 연구’로 선정됐으며 국내 특허로도 출원됐다. 방사성 세슘은 인체에 흡수되면 장기와 근육에 쉽게 축적돼 전신마비, 골수암 같은 질병을 유발시키는 물질이다. 세슘으로 오염된 액체 속에 이번에 개발한 흡착제를 넣어 실험한 결과 99.76%의 제거력을 보였다. 이는 기존 흡착제보다 흡착률이 2배 이상 향상된 것이다. 이 기술은 방사성 액체 폐기물 처리는 물론 원전 사고에 따른 대량의 오염수를 정화하는 데 쓰일 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

불볕더위와 열대야로 밤낮없이 뜨거운 날이다. 더운 날씨에는 사람들이 영화관을 많이 찾아 영화업계도 앞다퉈 대작을 쏟아내고 있다. SF는 영화계에서 사랑하는 주제 중 하나다. 지구과학에서 특히 주목하는 작품들이 있는데 2003년 개봉한 ‘코어’라는 작품이다. 미국 정부가 비밀리에 개발한 무기가 가동되면서 지구 내부에 액체로 이루어진 외핵의 운동이 멈춘다. 그에 따라 지구자기장이 만들어지지 않으면서 지구상 생명체가 절멸할 위기에 처한다. 미국항공우주국(NASA)은 6명의 전문가로 구성된 팀을 만들어 지구 내부로 들어가 운동을 멈춘 외핵에 핵폭탄을 터트려 정상적으로 움직이도록 한다는 내용이다. 지구과학을 주제로 다룬 것도 흥미롭지만, 지구 내부로의 여정에서 나타나는 여러 장면들은 관객의 상상력을 자극하기에 충분했다. 지구 내부의 사실적 묘사를 위해 영화 제작 과정에 많은 지구과학자가 자문단으로 참여했다고 한다. 지구 내부 가장 안쪽에 자리잡은 코어(핵)는 철과 니켈을 주 구성성분으로 하며 내부 압력이 매우 높다. 이곳에는 지구 생성과 함께 많은 에너지원이 쌓여 있고 높은 열이 끊임없이 방출되고 있다. 고온, 고압 환경 때문에 액체 상태인 외핵과 고체 상태인 내핵이 분리되어 공존하고 있다. 액체 상태인 외핵은 지구 생명체의 생존에 중요한 역할을 한다. 지구 내부의 열과 지구 자전으로 외핵 내에서는 끊임없이 액체 철의 유체 운동이 발생하고, 그 결과 지구는 거대한 막대자석의 성질을 가지고, 지구를 감싸는 거대한 자기장을 형성한다. 이 자기장은 우주에서 날아오는 태양풍을 차단해 생명체가 살 수 있는 환경을 만든다. 지구가 생성된 지 45억년 동안 외핵은 꾸준히 운동하며 생명이 숨 쉴 수 있는 환경을 제공한 것이다. 언젠가 지구 내부의 열 에너지원이 바닥나고 내부가 식어 외핵이 고체 상태로 변하면 지구는 더이상 사람이 살 수 없게 될지도 모른다. 외핵은 지구의 자전 속도도 조절한다. 행성은 생성 초기 빠른 회전으로 행성의 모양을 만들고 고유의 자전 속도를 유지한다. 지구는 외핵이 액체로 되어 있어 내핵과 지구 표면이 분리된 채 각기 다른 자전 속도로 회전한다는 것이 밝혀져 과학계에 큰 화제가 되기도 했다. 지구 내부의 이해는 다른 외계 행성의 환경과 성장을 이해하는 데 많은 도움을 준다. 최근 우주 선진국들은 다양한 외계 행성 연구에 집중하고 있다. 외계 행성 연구 결과를 바탕으로 만들어진 영화가 ‘인터스텔라’다. 우리가 살고 있는 지구의 이해는 우주의 신비를 푸는 열쇠다. 영화들에서 등장하는 지구와 다른 행성의 다양한 정보와 지식은 하루아침에 쌓인 것이 아니다. 오랜 기간 동안 수많은 과학자들의 호기심과 노력의 결과물이다. 일부 발견은 오랜 시간이 지나서야 비로소 그 가치를 인정받기도 한다. 기초과학 분야의 발전은 지난한 시간과의 싸움이며, 시간과 연구 역량 투입에 비해 당장의 경제적 효과와 국가적 이득을 창출하지 못하는 경우도 많다. 꾸준한 지원과 인내심을 갖고 지켜봐야 하는 이유가 여기에 있다. 우리나라는 국내총생산(GDP) 대비 연구개발(R&D) 투자 비율이 2014년 4.29%로 세계 1위, 절대 금액 면에서도 세계 6위 수준으로 알려져 있다. 올해 연구개발 투자 총액이 19조원을 넘어선다고 한다. 하지만 이런 양적 성장에도 불구하고 원천 기술개발이나 거대 과학기술에 해당하지 않는 기초과학 연구에 대한 투자는 여전히 소홀하다. 기초과학 연구를 통해 알아낸 지식과 정보가 당장의 먹거리 해결에는 도움이 되지 않을 수 있다. 하지만 이러한 지식과 정보는 인류의 원초적 호기심을 푸는 열쇠를 제공할 뿐 아니라, 인류가 갑작스레 당면할지 모르는 생존의 문제를 푸는 데 가장 중요한 기초 정보가 될 수 있다.

　‘뼈가 시리다’는 말처럼 보통 뼈 건강은 추위와 관련성이 높은 것으로 알려져 있다. 온도가 낮아지면 뼈 주변 근육과 인대가 뻣뻣해져 외부의 작은 충격도 강하게 전달되기 때문이다. 　그러나 전문가들은 골다공증 골절이 겨울보다 여름에 더 많다고 지적한다. 빗길 낙상사고가 많기 때문. 골다공증은 골밀도 감소로 눈에 보일 정로로 뼈에 무수히 많은 구멍이 생기는 증상으로 골절 위험을 높인다. 　28일 안태수 인천 하이병원 과장은 “여름철에는 척추 뼈가 찌그러지는 압박골절 환자가 많아진다”며 “빗길에도 낙상사고가 겨울철 못지 않게 빈번하게 발생한다”고 설명했다. 이어 “척추압박골절은 척추가 깨지고 주저앉으면서 모양이 납작하게 변형돼 골절되는 형태를 말하는데, 극심한 요통과 함께 허리를 움직일 수 없는 상태를 초래해 적절한 치료를 받지 못하면 척추가 굽을 수 있다”고 설명했다. 　증상이 심하면 바늘을 이용해 액체 상태의 골 시멘트를 주입해 치료하는 ‘척추체성형술’로 치료한다. 만약 척추 뼈의 압박 정도가 심하면 풍선을 이용해 주저앉은 뼈를 복원시키는 방법을 적용하기도 한다. 열대야로 잠을 못 이루면 골다공증 위험이 더 높아진다. 수면 중에는 혈중의 칼슘이 뼈에 흡착되도록 갑상선에서 ‘칼시토닌’이라는 호르몬이 분비되는데, 수면량이 부족해지면 칼시토닌의 분비가 줄어 골다공증 진행이 더 빨라질 수 있다. 미국의 한 쥐 실험에서는 수면부족이 뼈를 파괴하는 파골세포와 뼈를 만드는 조골세포의 균형이 깨지게 해 골형성에 악영향을 미친다는 연구결과가 나오기도 했다. 　식이섬유의 과잉섭취도 골다공증 위험을 높인다. 여름에는 수박 등 식이섬유가 많은 제철과일을 많이 먹는데 과잉섭취하면 흡착력이 좋은 식이섬유가 뼈 생성에 관여하는 철분과 칼슘 등의 필수 미네랄 성분까지 체외로 배출시키기도 한다. 　골다공증 환자는 청량음료도 주의해야 한다. 일부 청량음료 속에 포함된 인산이 칼슘흡수를 방해할 뿐만 아니라 소변으로 칼슘배설을 촉진해 칼슘 부족 증상을 일으키기 때문이다. 안 과장은 “여름 휴가철을 맞아 체중감량을 위해 굶거나 영양 균형을 고려하지 않은 스파르타식 다이어트도 칼슘부족을 초래하기 때문에 주의해야 한다”고 말했다. 　정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr