물은 0도에 얼고 100도에서 끓는다. 영하 150도에서 물은 얼음이 아닌 액체 상태로 존재할 수 있을까. 국내 연구진이 영하 150도의 극저온에서도 얼지 않는 물을 만들 수 있다는 사실을 입증했다. 김채운 울산과학기술대(UNIST) 물리학과 교수팀은 자체 개발한 고압력 냉각 기술을 이용해 영하 150도에도 얼지 않는 물을 만드는데 성공하고 자연과학분야 국제학술지 ‘미국 국립과학원회보(PNSA)’ 22일자에 발표했다. 물은 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이뤄진 간단한 분자 구조이지만 물리적 특성은 복잡하다. 연구팀은 물을 미세 플라스틱관에 넣고 2000기압의 압력을 주고 영하 190도까지 내려 고밀도 얼음으로 만들었다. 연구진은 이 상태에서 기압을 제거해 온도를 조금씩 올리자 영하 150도에서 얼음이 액체로 변한 것을 관찰할 수 있었다. 이번 연구결과는 그동안 관찰할 수 없었던 물의 새로운 특성을 알아낸 것으로, 물과 관련한 다양한 현상에 대해 좀 더 정확하게 파악할 수 있을 것으로 기대된다. 갑자기 구름이 많아지거나 우박이나 서리가 생기는 것은 물의 이상 현상 때문이다. 김 교수는 “이번 연구는 20년 동안 가설로 남아 있던 이론을 실제로 관찰하는 데 성공했다는 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　중국이 경제·군사굴기에 이어 과학기술굴기를 이루고 있다. 최근 위성 20개 운반 로켓 발사에 성공한 중국이 미국 고속철 수주하고 영국 원전기술을 수출하는 등 잇따라 첨단 과학기술 성과를 이룸으로써 기술강국의 면모를 유감없이 과시하고 있는 까닭이다. ● 중국 업체, 영국 44조원 규모 전력개선사업 주축 원전 건설 수주 　21일(현지시간) 파이낸셜타임스(FT)·블룸버그통신 등에 따르면 중국은 영국 동부 지역에 들어설 원자력발전소 건설 사업을 수주했다. 앰버 러드 영국 에너지장관은 “중국 원전 기업들이 동부 에섹스 지역 원자력발전소 건설을 담당하게 됐다”고 밝혔다. 이 원전은 영국 정부가 추진중인 245억 파운드(약 44조 6000억원) 규모의 전력공급 개선 계획의 중요한 축을 담당하게 된다. 중국의 원전이 선진국 시장에 진출하는 첫 사례다. 원전 건설에는 중국의 원전업체 중광핵그룹(CGN), 중국핵공업그룹(CNNC)과 프랑스 국영 원전업체 EDF가 공동으로 참여한다. 러드 장관은 “중국이 그동안 영국 원전 건설에 참여하기를 강력히 희망했다”며 “영국이 원전에 매우 엄격한 기준을 갖고 있어 영국시장 진출이 중국 원전에 대한 국제 신인도를 제고하는 데 크게 이바지할 것”이라고 설명했다. 　중국은 앞서 17일 미국 로스앤젤레스(LA)와 라스베이거스를 잇는 고속철도 건설 프로젝트 사업에 참여하기로 했다. 중국 국유 철도기업인 중국중철(中國中鐵)이 이끄는 컨소시엄은 엑스프레스웨스트엔터프라이즈와 합작사를 설립하고 미국 고속철 건설 프로젝트를 주도하게 된 것이다. 320㎞에 이르는 이 구간은 내년 9월 공사에 착공할 예정이다. 중국 정부는 원전에 이어 고속철을 해외시장 진출의 전략 산업으로 육성해 왔다. ● 러시아와 대형여객기 합작개발 추진... 음속 5배 고초음속 비행체 성공 　중국은 20일 하나의 운반로켓에 20개의 소위성을 탑재한 창정(長征)6호 발사에 성공했다. 이 위성은 탑재한 20개의 작은 위성을 지구에서 524㎞ 떨어진 우주 궤도에 안착시키는 임무를 띠고 있다. 하나의 로켓에 이처럼많은 위성을 탑재하기는 창정 6호가 처음이다. 창정 6호는 29.3ｍ 길이에 이륙 시 최대 103t의 중량을 견딜 수 있도록 설계됐으며, 처음으로 액체산소등유를 사용하는 엔진으로 가동돼 오염원 배출이 없는 친환경 로켓이라고 신화통신은 설명했다. 　중국은 러시아와 손잡고 대형 여객기 개발에 나섰다. 러시아 연합항공사의 유리 슬류사르 회장은 최근 베이징에서 열린 항공엑스포에 참석해 중·러 대형 항공기 공동개발 계획을 밝히고 “계약을 통해 사업에 관한 각국의 책임과 이윤(배분)을 구체화하게 될 것”이라고 밝혔다. 슬류사르 회장은 “이 새로운 항공기는 (중국이 개발 중인 대형 여객기) C919와는 승객 수용 규모나 비행거리 면에서 완전히 다르다”며 “두 항공기는 서로 다른 시장을 겨냥하고 있다”고 덧붙였다. 중국이 2008년부터 독자적으로 연구·개발해온 C919는 168좌석과 158좌석이 기본형이다. 항속거리는 4,075㎞다. 중·러가 공동 개발할 대형여객기의 좌석은 210∼350석으로 항속거리가 C919보다 훨씬 길 것으로 예상된다. 　　특히 중국은 음속의 5배가 넘는 속도를 내는 고초음속(高超音速) 비행체 발사 실험에 성공한 것으로 알려졌다. 중국항공공업집단 산하 중국항공신문망은 신형 고초음속 비행체 시험을 성공적으로 마쳤다며 고초음속 시험비행 영역에서 새로운 진전을 이뤘다고 지난 19일 전했다. 다만 비행 시기와 장소, 고도, 속도에 대해서는 언급하지 않았다. 홍콩 명보는 고초음속이란 마하 5(시속 6180㎞) 이상을 의미하며, 1시간여 만에 중국 베이징에서 미국 시애틀에 도달할 수 있는 속도라고 전했다. 대만 자유시보도 이 비행체의 비행 속도는 미군 정찰기 SR-71 블랙버드가 기록한 마하 3.2~3.5를 뛰어넘는 마하 5에 이른다고 전했다. SR-71은 지금까지 조종사가 탑승하는 항공기 중 최고 속도 기록을 갖고 있다. ● 덩샤오핑 ‘科敎興國’ 착수, 이공계 출신 장쩌민-후진타오-시진핑 기술투자 총력 중국이 과학기술굴기를 이룰 수 있었던 배경에는 무엇보다 국가의 전폭적 지지가 가장 큰 역할을 했다. 중국은 기초과학 기술 투자에 정부가 총력을 기울이고 있다. 1986년 중국의 최고 지도자였던 덩샤오핑(鄧小平)은 4인의 과학자들로부터 국가 100년 대계를 위해 첨단기술을 발전시켜야 한다는 건의를 받았다. 이 4인의 과학자는 핵물리학자 왕간창, 중국 광학의 대부 왕다헝(王大珩), 자동제어학의 양자츠, 전자학의 천팡원(陳芳允)등 원로 과학자들이었다. 이들의 제안에 덩샤오핑은 주저없이 결정을 내렸다. 과학기술 교육으로 국가를 발전시키겠다는 ′과교흥국(科敎興國)′ 전략이 싹을 틔운 것이다. 그해 국가적 역량을 첨단기술에 집중 투자하는 ′863 계획′이 시동됐고, 해외에서 교육받은 고급 과학인재들도 속속 귀국해 연구·개발(R&D)에 매진했다. 중국 최고 지도자들도 이공계 출신이었다. 장쩌민(江澤民) 전 국가주석은 상하이자오퉁(上海交通)대에서 전기공학을 전공했고 후진타오(胡錦濤) 전 국가주석은 칭화대(淸華)대 수리공정학과를 나왔다. 시진핑(習近平) 국가주석도 1979년 칭화대 공정화학과를 졸업한 이공계 출신이다. 원자바오(溫家寶) 전 국무원 총리는 베이징 지질대학에서 지질학 석사를 받았다. 우방궈(吳邦國) 전 전국인민대표대회 상무위원장도 칭화대 무선전자공학과를 졸업했다. ′공정사(工程士·엔지니어) 치국′이란 말이 나올 정도로 이공계 엔지니어 출신 관료들이 정부에 대거 포진해 있다. 　김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

중국이 20일 하나의 운반로켓에 20개의 소위성을 실은 창정(長征) 6호 발사에 성공했다. 신화통신은 이날 오전 7시1분에 창정 6호 로켓이 산시(山西)성 타이위안(太原) 발사기지에서 성공적으로 발사됐다고 밝혔다. 이 위성은 20개의 작은 위성을 탑재해 지구에서 524㎞ 떨어진 우주 궤도에 안착시키는 임무를 띠고 있다. 하나의 로켓에 이같이 많은 위성을 탑재하기는 창정 6호가 처음이다. 중국우주비행과학기술그룹과 국방과학기술대, 칭화대, 저장대, 하얼빈공대 등이 제작한 위성들이 실렸다. 창정 6호는 29.3ｍ 길이에 이륙 시 최대 103t의 중량을 견딜 수 있도록 설계됐으며 처음으로 액체산소등유를 사용하는 엔진으로 가동돼 오염원 배출이 없는 친환경 로켓이라고 신화통신은 설명했다. 중국이 위성 운반로켓 개발에 힘을 쏟는 것은 자체 개발한 위성항법시스템(GPS)인 베이더우(北斗) 시스템 구축과 우주전 능력 강화를 위해서다. 베이더우 시스템은 중국이 미국의 GPS와 맞서기 위해 2000년부터 독자 개발한 시스템으로 선박, 항공기 운항뿐 아니라 미사일 등 무기체계 운용에도 긴요하다. 중국 당국은 지난 3일 전승절 열병식에서 베이더우 시스템을 활용해 장비부대의 진행 속도와 거리 오차를 각각 0.3초, 10㎝ 이내로 조정했다. 한편 홍콩 명보는 이날 “중국이 최근 음속보다 5배 이상 빠른 극초음속 비행기의 비행 실험에 성공했다”고 보도했다. 시속 6180㎞에 이르는 이 비행기는 1시간 만에 베이징에서 미국 시애틀까지 날아갈 수 있으며, 미사일 탑재도 가능하다고 명보는 전했다. 베이징 이창구 특파원 window2@seoul.co.kr

-카시니 탐사선 10월 28일 지나가며 관측 토성의 위성인 엔셀라두스는 지난 2005년 미국항공우주국(NASA)의 카시니 우주선에 의해 거대한 간헐천의 증거가 발견된 이후 과학자들의 주목을 받고 있다. 지름 500km의 얼음 위성에서 수증기와 얼음이 뿜어져 나온다는 것은 그 내부에 액체 상태의 따뜻한 물이 있다는 증거이기 때문이다. 이후 카시니 탐사선은 여러 차례 엔셀라두스를 관측했고 과학자들은 엔셀라두스 얼음 지각 아래 바다가 있다는 데는 어느 정도 의견의 일치를 이뤘다. 문제는 바다의 크기와 분포, 그리고 조성이다. 사실 이 문제는 엔셀라두스에 생명체가 있느냐는 질문과도 연결되어 있다. 만약 엔셀라두스에 충분한 크기의 바다가 있고 유기물이 있다면 생명체가 생길 가능성이 있다. 하지만 현재의 카시니 탐사선의 관측만으로는 확실한 답을 얻기 어려운 상태다. 작년에 NASA의 제트 추진 연구소(JPL)의 과학자를 포함한 국제 과학자팀은 카시니가 간접 측정한 엔셀라두스의 중력 분포를 바탕으로 엔셀라두스의 바다가 간헐천이 뿜어져 나오는 남쪽에 몰려 있다는 연구 결과를 저널 사이언스에 발표했다. 이 연구 결과가 옳다면 엔셀라두스의 바다는 기존에 생각했던 것보다 약간 작은 셈이다. 그런데 코넬 대학의 피터 토마스(Peter Thomas)가 이끄는 연구팀은 카시니가 보내온 엔셀라두스의 사진을 정밀 분석해 이와는 다른 결론을 내렸다. 이들이 주목한 것은 엔셀라두스의 흔들리는 움직임인 칭동현상(libration)이다. 만약 엔셀라두스의 암석 핵이 얼음 지각과 그대로 붙어있다면 이 움직임은 비교적 작을 것이다. 하지만 실제 관측 결과는 예상보다 움직임이 커서 암석의 핵이 얼음 지각과 완전히 붙어있지 않을 가능성을 시사했다. 다른 말로 이야기 하면 '암석의 핵 – 액체 상태의 물 – 얼음 지각'으로 서로 분리되어 있다는 의미다. 이들의 주장이 옳다면 엔셀라두스의 바다는 위성 전체에 존재한다. 아직 어떤 모델이 옳은지는 확실치 않다. 엔셀라두스는 미래 태양계 생명탐사에서 중요한 목표이기 때문에 이 문제는 앞으로 학계에서 상당한 논쟁이 될 것으로 보인다. 카시니는 오는 10월 28일 엔셀라두스의 표면에서 불과 49km 정도 높이를 지나면서 간헐천을 관측할 예정이다. 다만 이 논쟁을 종식할 결정적인 정보가 얻어질지는 확실치 않다. NASA는 엔셀라두스의 근접 관측 임무인 엔셀라두스 생명체 탐사선 Enceladus Life Finder (ELF)을 계획 중에 있지만, 아무리 빨라도 2021년 이전 발사는 불가능하다. 따라서 한동안 엔셀라두스의 바다는 과학계에서 격렬한 논쟁을 일으킬 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

토성의 위성인 엔셀라두스는 지난 2005년 미국항공우주국(NASA)의 카시니 우주선에 의해 거대한 간헐천의 증거가 발견된 이후 과학자들의 주목을 받고 있다. 지름 500km의 얼음 위성에서 수증기와 얼음이 뿜어져 나온다는 것은 그 내부에 액체 상태의 따뜻한 물이 있다는 증거이기 때문이다. 이후 카시니 탐사선은 여러 차례 엔셀라두스를 관측했고 과학자들은 엔셀라두스 얼음 지각 아래 바다가 있다는 데는 어느 정도 의견의 일치를 이뤘다. 문제는 바다의 크기와 분포, 그리고 조성이다. 사실 이 문제는 엔셀라두스에 생명체가 있느냐는 질문과도 연결되어 있다. 만약 엔셀라두스에 충분한 크기의 바다가 있고 유기물이 있다면 생명체가 생길 가능성이 있다. 하지만 현재의 카시니 탐사선의 관측만으로는 확실한 답을 얻기 어려운 상태다. 작년에 NASA의 제트 추진 연구소(JPL)의 과학자를 포함한 국제 과학자팀은 카시니가 간접 측정한 엔셀라두스의 중력 분포를 바탕으로 엔셀라두스의 바다가 간헐천이 뿜어져 나오는 남쪽에 몰려 있다는 연구 결과를 저널 사이언스에 발표했다. 이 연구 결과가 옳다면 엔셀라두스의 바다는 기존에 생각했던 것보다 약간 작은 셈이다. 그런데 코넬 대학의 피터 토마스(Peter Thomas)가 이끄는 연구팀은 카시니가 보내온 엔셀라두스의 사진을 정밀 분석해 이와는 다른 결론을 내렸다. 이들이 주목한 것은 엔셀라두스의 흔들리는 움직임인 칭동현상(libration)이다. 만약 엔셀라두스의 암석 핵이 얼음 지각과 그대로 붙어있다면 이 움직임은 비교적 작을 것이다. 하지만 실제 관측 결과는 예상보다 움직임이 커서 암석의 핵이 얼음 지각과 완전히 붙어있지 않을 가능성을 시사했다. 다른 말로 이야기 하면 '암석의 핵 – 액체 상태의 물 – 얼음 지각'으로 서로 분리되어 있다는 의미다. 이들의 주장이 옳다면 엔셀라두스의 바다는 위성 전체에 존재한다. 아직 어떤 모델이 옳은지는 확실치 않다. 엔셀라두스는 미래 태양계 생명탐사에서 중요한 목표이기 때문에 이 문제는 앞으로 학계에서 상당한 논쟁이 될 것으로 보인다. 카시니는 오는 10월 28일 엔셀라두스의 표면에서 불과 49km 정도 높이를 지나면서 간헐천을 관측할 예정이다. 다만 이 논쟁을 종식할 결정적인 정보가 얻어질지는 확실치 않다. NASA는 엔셀라두스의 근접 관측 임무인 엔셀라두스 생명체 탐사선 Enceladus Life Finder (ELF)을 계획 중에 있지만, 아무리 빨라도 2021년 이전 발사는 불가능하다. 따라서 한동안 엔셀라두스의 바다는 과학계에서 격렬한 논쟁을 일으킬 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

소화기관을 ‘헤엄치며’ 내부 사진을 촬영하고 이를 무선으로 전송할 수 있는 첨단 장치가 공개돼 이목을 집중시키고 있다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 16일(현지시간) 홍콩중문대학교 정밀공학 연구소에서 개발하고 있는 첨단 내시경 장비인 ‘올챙이 내시경’(Tadpole Endoscope, 이하 TE)을 소개했다. TE의 몸체는 3D프린터로 출력한 것이며 후미에는 작고 부드러운 ‘지느러미’가 달려있어 액체 속에서 몸체를 추진하거나 방향을 전환할 수 있다. 최대 속도는 초속 12.5㎜이며 최소 선회 반경은 25㎜인 것으로 알려졌다. 의사들은 게임패드처럼 생긴 무선 조종기를 이용해 이 지느러미를 원하는 대로 제어할 수 있다. 따라서 필요 부위에 대한 명확한 이미지 획득이 보다 용이하다는 것이 개발자들의 설명이다. 암 검사 등을 위해 소화기관 내부를 촬영하는 방식으로는 그동안 위장내시경, 대장내시경, 내시경 캡슐 등이 활용돼왔다. 연구팀에 따르면 그러나 이 기술들은 가격이 비싸거나 신체에 심각한 스트레스를 가한다는 단점이 있다. 이들은 이번 장치의 경우 간단하고 신뢰할만하며, 기존의 내시경 기술에 비해 신체에 가하는 부담 또한 적다는 점을 강조하고 있다. TE를 이용한 소화기 촬영은 환자가 TE를 알약처럼 삼키면서 즉시 시작된다. TE가 식도를 지나 위장 내부에 도착하면 환자는 천장을 보고 눕거나 측면을 보고 눕는 등 자세를 조금씩 바꿔 TE가 다양한 각도에서 헤엄칠 수 있도록 해준다. 과학자들은 이를 통해 위장 전체의 모습을 빠짐없이 촬영할 수 있다 그 다음에는 장의 연동운동(소화관이 내용물을 이동시킬 때 취하는 움직임)에 의해 TE가 자연스럽게 장으로 이동하게 된다. 이때부터 TE는 장을 따라 이동하며 촬영 영상을 계속 전송하고, 이 데이터는 별도의 휴대형 장치로 전송, 저장된다. 이 때 환자는 해당 수신장치를 휴대한 채 집에 돌아가도 무방하며 TE가 장 촬영을 모두 마칠 때까지 병원에서 기다릴 필요가 없다. 의사들은 추후에 해당 장치에 저장된 영상을 통해 장의 상태를 확인할 수 있다. 연구팀은 현재까지 돼지의 장기를 이용, 로봇의 수영 능력을 우선 확인하는데 성공했으며, 이 결과를 기반으로 다음 단계의 실험들도 진행, 조속히 실제 의료적 활용이 가능해지길 희망한다고 전했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

미래의 ‘부활’을 꿈꾸며 자신의 두뇌를 ‘냉동보관’한 여성의 이야기가 알려져 관심을 모으고 있다. 미국 여성 킴 수오지는 23세였던 지난 2013년, 교모세포종이라는 치료 불가능한 뇌종양을 진단받았다. 의사들에 의하면 남은 시간은 3~6개월뿐이었지만 그녀는 자신의 블로그에서 스스로의 죽음에 대한 농담을 하는 등 의연한 태도를 보였다. 이토록 대담했던 그녀는 치료를 거부하고 대신 자신의 뇌가 더 손상되기 전에 사망해 그 뇌를 냉동 보관하겠다는 계획을 세웠다. 미래의 어느 시대에는 그녀의 뇌에 담긴 의식을 되살릴 수 있는 기술이 개발될지도 모른다는 생각에서였다. 놀랍게도 미국에는 이러한 소망을 가진 사람들을 위해 두뇌나 신체를 액체질소에 냉동보관해주는 기업이 몇 개 실존하고 있다. 수오지는 그 중 하나인 알코어 생명연장재단(Alcor Life Extension Foundation)에 자신의 뇌를 맡기기로 마음먹었다. 그러나 문제는 알코어 재단에서 요구하는 8만 달러(약 9천 500만 원)라는 막대한 비용이었다. 그녀의 아버지는 그녀와 남자친구가 마지막 한때를 행복하게 지낼 수 있도록 호주 여행비를 마련해 주는 등 그녀를 지원했지만 이 대담한 계획만큼은 찬성할 수 없다는 의사를 밝힌 상태였다. 달리 방도를 찾지 못한 그녀는 자신이 즐겨 찾던 미국 거대 커뮤니티 사이트 ‘레딧’(Reddit)의 회원들에게 호소해 성금을 모으고 다른 한편으론 언론사에 자신의 이야기를 소개하는 등 여러 방법을 동원하여 결국 필요자금을 마련했다. 수오지의 남자친구 조쉬 시슬러에 따르면 수오지가 사망한 날, 알코어 재단은 즉시 수술을 진행한 것으로 전해졌다. 하지만 남자친구 조쉬에게 알코어 재단은 며칠 후 다소 충격적인 소식을 보내왔다. 수오지의 두뇌 전체가 아닌 표면 부위만 성공적으로 냉동됐으며, 남은 부위는 손상되고 말았다는 것. 그러나 조쉬는 사고에 관여하는 대뇌피질 대부분이 보존된 만큼 미래에 그녀의 '정신'을 다시 만나게 될 희망을 버리지는 않겠다고 밝혔다. 수오지의 사망 직후 조쉬는 지지했던 사람들에게 “그녀가 돌아올 때까지, 혹은 돌아오지 못하더라도 그녀를 기억하고 기념하며 강한 정신을 본받아 그녀가 꿈꾸던 세상을 다 함께 실현토록 했으면 좋겠다”고 말한 것으로 전한다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

전 유통 업계에 ‘북유럽’ 열풍이 거세다. 북유럽 스타일이란 스칸디나비아 반도 국가들의 특색을 반영해 간결한 디자인에 자연주의 성향을 담은 것을 말한다. 친환경적 소재와 세련된 디자인에 실용성까지 겸비해 국내 소비자들의 마음을 사로잡고 있다. 그 중 가장 주목 받는 나라는 스웨덴이다. 세계 가구 시장의 공룡이라 불리는 이케아(IKEA)는 1943년 스웨덴 남부 시골마을에서 창립한 이래 연간 생산량 50억 달러에 이르는 거대 글로벌 기업으로 성장했다. 2014년 한국 1호점을 광명시에 오픈하고, 국내 북유럽 열풍을 선도하고 있다. 최근 스웨덴 브랜드에 대한 관심은 유아용품으로 넓어졌다. 대한, 민국, 만세 삼둥이를 모델로 내세운 ‘섀르반’은 스웨덴 아동 아웃도어 브랜드로 ‘아이들에게 자연과 어우러지는 체험’을 선사한다는 모토로 자연주의 감성을 선보인다. 뿐만 아니라 고기능성 원단 사용으로 야외 활동의 안전성을 보장해 큰 주목을 받고 있다. 또한 스웨덴 대표 육아용품 브랜드인 ‘베이비뵨(Babybjorn)’에서 선보인 턱받이, 스푼, 접시 등은 비스페놀이라는 환경 호르몬이 나오지 않는 BPA Free 제품이다. 유럽 및 미국의 플라스틱 안전 기준을 준수하고 지속적으로 엄격한 안전 인증을 받고 있어 젊은 엄마들이 특히 선호한다. 이처럼 스웨덴 브랜드는 세련된 디자인은 물론 기술력을 바탕으로 제품 안전성까지 보장한다는 점에서 한국 소비자들에게 인정 받고 있다. 국내 시장의 북유럽 열풍은 뷰티 업계로까지 이어질 것으로 보인다. 최근 한고은을 모델로 내세운 ‘레스틸렌(Restylane)’이 바로 그 주역이다. ‘레스틸렌’은 1996년 스웨덴에서 개발된 히알루론산 필러로 국내 성형외과의들이 필러 시술에 선호하는 제품이다. 이미 전세계에서 2,300만 건 이상 시술 되어 ‘전세계 1위 필러 제품’으로 명성이 높다. 히알루론산 필러 최초로 유럽 CE 인증과 미국 FDA 승인을 획득해 이미 안전성이 입증됐다. 최근 갈더마코리아는 이 ‘레스틸렌’의 효능을 그대로 담은 코스메틱 라인인 ‘레스틸렌 스킨케어(Restylane Skincare)’를 국내에 선보였다. 일명 ‘필업 크림’으로 불리는 ‘레스틸렌 데이 크림’과 ‘레스틸렌 나이트 크림’은 레스틸렌의 특허 받은 NASHA 기술을 그대로 적용시킨 히알루론산 성분을 사용한다. 피부에 수분을 공급해 젊은 피부를 유지하는데 도움을 준다. 인체에 무해한 제품으로 자연스러운 동안 피부를 유지하는 기초 스킨케어를 최우선으로 여기는 스웨덴에서 출발한 브랜드인 만큼, 레스틸렌 스킨케어 역시 천연 성분을 함유하고 있다. 코코넛에서 추출한 천연 액체 지방산인 카프릴릭, 쉐어버터, 스쿠알란 등이 피부를 보호하고 노화를 방지해준다. 데이크림에 함유된 코엔자임Q10(유비퀴논)은 항노화 효능이 뛰어나고, 나이트 크림에 함유된 감초 추출물(글리시레티닉 애씨드)은 피부 진정 작용을 한다. 갈더마코리아 관계자는 “레스틸렌 스킨케어는 레스틸렌의 기술력을 그대로 담은 코스메틱 브랜드다. 건강한 자연미를 추구하는 북유럽 스타일 열풍에 맞춰 국내 여성들에게 크게 어필하고 있다”고 국내 반응을 전했다. 코스메틱 브랜드로 전해진 북유럽 열풍은 당분간 지속될 것으로 보인다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

맑은 가을 밤하늘은 별을 관찰하는 데 최적의 조건을 제공한다. 밤하늘을 수놓는 별들은 태양처럼 뜨겁게 타고 있는 항성이다. 몇 백 광년 떨어져 있는 아름다운 별들의 내부에서는 수소 같은 가벼운 원자들이 결합해 무거운 헬륨 원자핵을 만들어 내는 ‘핵융합 반응’이 끊임없이 일어나고 있다. 두 개의 원자가 하나의 원자로 만들어지는 과정에서 질량이 줄어드는 만큼 에너지가 외부로 방출되는데, 이것이 바로 ‘핵융합 에너지’다. 태양도 핵융합 반응을 일으키며 빛과 열을 발산하고 있다. 현재 태양빛의 세기는 초당 약 6억t의 수소가 핵융합 반응을 일으키며 타고 있는 것으로 추정되는데 이런 강도의 빛을 계속 낼 수 있다고 가정할 경우 태양은 앞으로 100억년 이상 우리 곁에 있을 것으로 보인다. ●같은 듯 다른 핵융합과 원자력 우리가 알고 있는 원자력 에너지는 핵분열 반응으로 발생하는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고, 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는다. 물을 끓이기 위한 에너지원 공급 방식이 화력 발전에서는 보일러 내 화석연료의 연소 반응이지만, 원자력 발전에서는 원자로 내에서 방사성 동위원소의 핵분열 반응이다. 핵융합 에너지는 두 종류의 수소 동위원소를 합쳐 새로운 물질을 만들어 낼 때 나오는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고 발전기를 돌린다는 점에서만 다를 뿐이다. 사실 화력 발전, 원자력 발전, 핵융합 발전 모두 쓰이는 연료만 다를 뿐 전기를 얻는 방식은 같은 ‘이란성 삼둥이’인 셈이다. 지구는 태양처럼 핵융합 반응이 쉽게 일어날 수 있는 초고온·초고압 상태가 아니다. 현재 지구 상에서 핵융합 반응을 일으키기에 적합한 물질은 수소 동위원소인 ‘중수소’와 ‘삼중수소’다. 중수소는 바닷물 1㎥당 30g 정도 추출할 수 있으며, 삼중수소는 자연적으로는 존재하지 않지만 리튬에서 뽑아낼 수 있다. 중수소와 삼중수소 원자를 단지 같은 공간에 넣어 둔다고 해서 저절로 융합 반응이 일어나지는 않는다. 같은 양전기를 띠고 있는 두 물체는 서로 밀어내는 힘이 있는데 외부에서 이 힘을 뛰어넘는 힘을 가해 강제로 융합 반응을 일으켜야 한다. 서로 밀어내는 힘을 넘어서 핵융합을 일으키기 위해서는 1만eV(전자볼트)의 에너지, 온도로 환산하면 1억도 이상이 필요하다. 고온의 상태에서 핵융합 반응이 발생하면 고체나 액체, 기체 상태가 아닌 원자핵 이온(양전자)과 전자(음전자)가 분리된 제4의 물질상태인 플라스마 상태가 된다. 번개나 오로라, 형광등, 네온사인 등의 내부가 바로 플라스마 상태다. ●자기장으로 플라스마를 가둔다 번개를 보더라도 자연 상태에서는 플라스마가 오래 지속될 수 없다. 주위의 다른 물질과 반응해 중성의 기체 상태로 돌아가버리기 때문이다. 핵융합 반응을 통해 에너지를 얻기 위해서는 진공 상태의 용기인 핵융합 장치에 핵융합 연료를 넣고 1억도 이상의 초고온 상태로 만들어야 한다. 이렇게 만들어진 플라스마가 오래 지속될 수 있도록 하는 기술이 핵융합 발전의 핵심이다. 또 높은 온도의 플라스마가 핵융합장치 벽에 닿으면 순식간에 녹아내릴 수 있기 때문에 플라스마가 벽에 닿지 않도록 하는 것도 필요하다. 플라스마 상태에서 원자핵 이온과 전자의 전기적 성질을 이용해 진공용기 속에 촘촘히 자석을 배열해 벽에 닿지 않고 핵융합 반응이 일어나도록 하는 방법이 있다. 이런 방식을 ‘자기 핵융합’이라고 부른다. 또 핵융합 연료인 중수소와 삼중수소를 작은 구슬 속에 압축해 넣은 다음 사방에서 고출력 레이저 빔으로 가열하면 순간적으로 초고온·초고압 상태가 만들어지면서 핵융합 반응이 발생하며 폭발한다. 이 때 나오는 에너지를 얻는 방식이 ‘관성 핵융합’인데, 이는 수소폭탄에서 주로 사용되는 방법으로 발전소처럼 연속적으로 일정한 에너지가 나오도록 조절하기 힘들다는 문제가 있다. ●가장 주목받고 있는 장치는 토카막 현재 지구상에서 인공태양을 만들기 위한 방법 중 가장 실용화에 근접한 방식은 초고온의 플라스마를 자기장을 이용해 가두는 ‘토카막’이란 장치를 이용하는 것이다. 토카막은 ‘토로이드 자기장 구멍’이란 뜻의 러시아어 합성어로 1950년대 초반 당시 소련의 물리학자들이 제안한 방식이다. D자 모양의 초전도 자석으로 자기장을 만들어 플라스마가 도넛 모양의 진공용기 내에서 안정된 상태를 유지하도록 만들어 주는 장치다. 현재 작동 중이거나 새로 짓는 실험용 핵융합로 대부분이 토카막 방식일 정도로 핵융합 분야에서는 일찍이 우수성을 인정받아 온 기술이다. 대전 국가핵융합연구소가 2007년 9월 완공해 2008년 7월부터 가동하고 있는 차세대 초전도핵융합연구장치 ‘KSTAR’도 토카막 방식으로 운용되고 있다. 핵융합 발전을 위한 연구가 계속 진행되고 있지만 상용화를 위해 풀어야 할 숙제도 많다. 대표적인 것이 ▲핵융합 발전 출력을 높이기 위한 고성능 플라스마의 장시간 유지 기술 ▲초고온 플라스마 상태에도 견딜 수 있는 핵융합로 재료 기술 ▲핵융합 반응을 전기에너지로 전환하는 동력 변환 기술 ▲플라스마 제어기술 등 네 가지 정도다. 국제핵융합실험로 공동개발사업을 주관하는 국제기구인 ITER의 이경수 기술총괄 사무차장은 “핵융합 상용화를 위해서는 플라스마 상태를 장시간 유지하도록 만드는 것과 플라스마를 제어하는 기술이 핵심”이라며 “2019년 완공을 목표로 하는 ITER이 본격 가동되기 시작하면 핵융합 발전 상용화를 가로막고 있는 다양한 어려운 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 장소는 어디일까? 그 답은 지구도 화성도 아닌 목성의 위성 이오(Io)이다. 이오는 달보다 약간 큰 크기에 지나지 않지만, 목성의 강력한 중력과 다른 위성의 간섭으로 인한 기조력(tidal force)의 차이로 내부에 마찰열이 발생하게 된다. 결국, 이오의 내부 암석이 녹아 마그마가 되고 팽창한 마그마는 지표를 뚫고 나와 거대한 화산 폭발을 일으킨다. 이오의 화산폭발은 그 규모는 물론이거니와 생김새 역시 독특하다. 중력이 낮고 대기가 없어서 이오의 대형 화산은 분출물을 수백km 높이로 뿜어낸다. 그리고 이 화산재는 반구형의 돔을 그리면서 내려앉게 된다. 이오에는 수백 개 이상의 거대한 화산이 있고 계속해서 화산 분출이 일어나고 있다. 덕분에 이오의 표면은 마치 곰보 자국 같은 화산 분출물로 덮여 있다. 이오의 화산 폭발은 지구에서 볼 수 있는 어떤 화산과도 비교되지 않을 정도로 강력하다. 그런데 이를 상세히 분석한 과학자들은 이상한 사실을 발견했다. 이전 연구와 시뮬레이션 결과는 이오의 맨틀 부분이 완전하게 녹은 것은 아니라는 가설을 지지하고 있다. 과학자들은 위치상 가장 강한 마찰열이 생기는 장소에서 녹은 암석인 마그마가 발생하고, 여기서 화산 폭발이 일어난다는 가설을 세웠다. 하지만 실제로 화산의 분출 범위는 예상과 다른 위치에 있었다. 메릴랜드 대학의 로버트 타일러와 애리조나 대학의 크리스토퍼 해밀턴 박사는 이를 설명하기 위해서 이오의 내부 구조에 대한 새로운 가설을 주장했다. 이들에 의하면 이오의 맨틀에는 점도가 높은 마그마의 바다(Magma Ocean)가 존재한다. 액체 상태의 마그마가 이동하면서 주변 암석을 녹이고 화산 분출을 일으킨다면 모든 문제가 해결될 수 있다. 연구팀은 이 가설이 이오의 잘못된 위치에 있는 화산(‘Misplaced’ Volcanoes)을 설명할 수 있다고 보고 있다. 이오의 질량은 지구의 1.5% 수준에 지나지 않는다. 이런 작은 천체가 생각보다 훨씬 복잡한 내부 구조로 되어 있고 태양계에서 가장 활발한 화산활동을 일으킨다는 점은 그 자체로 매우 흥미롭다. 다만, 이 가설을 검증하고 이오의 정확한 내부 구조를 알기 위해서는 지진파 관측(이 경우 표면 착륙선이 필요) 같은 추가 탐사가 필요하다. 따라서 앞으로 새로운 관측과 탐사선이 필요할 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

60대 홍모씨는 잠자리에서 일어나다 빙빙 도는 듯한 심한 어지럼증을 느꼈다. 증상은 오래가지 않았지만 혹시 심각한 병에 걸린 것은 아닐까 두려움과 초조함이 컸다. 조마조마한 마음으로 찾은 응급실에서 홍씨는 귀의 전정 기능 장애로 인한 어지럼증이라는 뜻밖의 진단을 받았다. 어지럼증을 유발하는 원인은 다양하지만 대개는 귀에 이상이 생겨 발생한다. 캐나다 토론토대 연구에 따르면 귀를 포함한 말초성 감각기관의 이상으로 발생하는 어지러움이 65% 이상이고 심인성 장애로 인한 어지러움이 13%, 뇌병변이 원인인 경우가 9%를 차지한다고 한다. 귀는 단순히 소리만 듣는 기관이 아니다. 고막 바깥쪽의 외이와 고막 안쪽의 중이가 소리를 전달하면 더 깊숙한 곳에 있는 달팽이관(와우)이 소리를 감지해 뇌로 전달한다. 달팽이관이 있는 내이에는 평형감각을 담당하는 전정기관이 있어 몸의 균형도 잡아 준다. 전정기관은 다시 세반고리관과 난형낭, 구형낭으로 나뉜다. 세반고리관은 세 개의 둥근 고리 모양을 한 뼈 구조물로 각각 90도 방향으로 놓여 있어 360도 회전 감각을 담당한다. 고리관 안에는 림프액이라는 액체 성분이 가득 차 있는데 몸이 회전하면 이 액체도 움직인다. 우리 몸은 이 액체의 흐름을 감지해 인체가 회전하고 있다는 사실을 인지한다. 난형낭과 구형낭은 세반고리관 옆에 있는 구조물로 상하, 전후 움직임을 감지한다. 이곳에는 이석(돌가루)이라는 석회 성분이 있다. 우리 몸이 직선 운동을 하거나 몸을 기울이면 이 돌가루가 중력의 영향을 받아 쏠리면서 상하, 전후 움직임을 감지하게 된다. 돌가루는 낭형낭과 구형낭 안에서만 움직이지만 귀에 이상이 생겨 세반고리관 안에 들어가면 머리가 회전할 때 세반고리관이 자극을 받아 어지럼증을 느끼게 된다. 홍씨의 어지럼증은 이 돌가루 때문에 발생하는 질환으로, 전정계 이상으로 나타나는 어지러움 중에서 가장 흔하다. 주로 잠자리에 눕거나 일어날 때, 몸을 돌려 누울 때, 머리를 감으려고 고개를 숙일 때나 들 때, 고개를 좌우로 돌릴 때 수초 내지 수분간 구토와 어지러움이 지속된다. 13일 건강보험심사평가원이 최근 5년간(2010~2014년) 귀 관련 질환으로 병원을 찾은 환자를 분석한 자료에 따르면 70세 이상 노인에게서 전정 기능 장애가 가장 많이 발생했다. 5년 전보다 진료 인원이 30%나 증가했다. 증상의 심각성에 비해 치료는 쉽다. 세반고리관에 들어간 이석을 밖으로 빼내면 되고 이석이 빠져나와 자연적으로 치유되는 경우도 많다. 치료 후 재발 우려가 있으나 재활 치료로 증상이 쉽게 호전돼 크게 걱정하지 않아도 된다. 반면 평형 기능을 담당하는 신경에 염증이 생겨 전정 기능이 소실되는 ‘전정신경염’은 문제가 좀 심각하다. 천장이 빙빙 도는 어지러움과 구토가 며칠간 계속되고 때에 따라서는 귀에서 ‘삐’ 하는 소리가 나거나 청력이 손실되기도 한다. 어지러움 때문에 보행이 힘들고 물체가 흔들려 보인다. 가능한 한 빨리 재활 치료를 해야 완전히 회복될 수 있는데 이후에도 몸 상태가 좋지 않으면 어지러움이 다시 발생할 수 있다. 청력 손실과 귀 울림, 귀가 먹먹한 증상이 발생하면서 수십 분에서 수 시간 동안 돌발성 어지러움이 생기는 ‘메니에르’라는 질환도 있다. 어지러움과 구토가 반복해 나타나 일상생활에 많은 지장을 주고 청력이 떨어진다. 정원호 삼성서울병원 이비인후과 교수는 “귀를 포함한 말초성 감각기관 이상 외에도 뇌혈관 질환이나 뇌종양이 어지러움을 일으킬 수 있고, 만성 두통이나 편두통을 오래 앓는 사람도 어지러울 수 있다”며 “전문의와 상담해 어지러움의 원인을 정확하게 찾는 게 중요하다”고 말했다. 귀는 눈이나 코 못지않게 예민한 기관이어서 세균 감염 등에 의해 쉽게 염증이 생긴다. 70세 이상의 대표적인 귀 질환이 전정 기능 장애라면 10세 미만은 중이염, 10~70세는 외이염에 잘 걸린다. 보통 유아의 30%가 세 살이 될 때까지 3회 이상 급성중이염에 걸린다고 한다. 급성중이염은 항생제만 써도 치료가 잘된다. 치료가 잘 안 되면 중이에 물이 고이는 삼출성 중이염으로 악화할 수 있는데 잘 관리하지 못하면 고막이 상하고 귀 주위 뼈에도 염증이 생기는 만성중이염이 생길 수 있다. 고막에 염증이 퍼져 구멍이 뚫리고 이 고막을 통해 고름이 나오는 ‘이루’가 가장 흔한 증상이다. 초기에는 고름이 약간 묻어 나오는 정도지만 악화되면 이루의 양이 많아지고 악취가 난다. 염증으로 소리를 전달하는 뼈가 녹아 청력이 떨어지기도 한다. 중이염 가운데 ‘진주종성 중이염’이라는 질환에 걸리면 안면 신경을 싼 뼈가 녹아 안면 마비가 발생할 수 있다. 뇌를 싼 뼈를 녹이면 뇌막염 등 심각한 합병증이 생긴다. 외이염은 귓바퀴에서 고막까지 가는 길인 외이도에 염증이 생기는 것으로 여름에 잘 생기며 목욕을 하고 귀를 후비는 습관을 가진 사람에게서 잘 발생한다. 주로 세균에 의해 발생하지만 곰팡이가 원인인 경우도 있고 처음에는 가렵다가 악화되면 잠을 못 이룰 정도의 극심한 통증이 생긴다. 중이염 환자는 2014년 기준으로 165만명, 외이염 환자는 158만명이다. 귀 관련 질환을 예방하려면 귀에 이물질이 들어가지 못하게 하고 이명, 난청 등의 증상에 신경 써야 한다. 물이 들어갔을 때는 귀를 기울여 자연스럽게 나올 수 있도록 하거나 부드러운 휴지를 돌돌 말아 넣어 물을 흡수시킨다. 면봉을 잘못 사용하면 상처가 날 수 있으므로 주의해야 한다. 여승근 경희대병원 이비인후과 교수는 “고막에 천공이 있는 경우 샤워할 때나 머리를 감을 때 귀 안을 막아 물이 들어가지 않도록 하고, 이루가 흘러나오는 귓구멍을 솜으로 막으면 염증이 악화할 수 있으니 깨끗한 솜으로 닦아 줘야 한다”고 말했다. 귀이개 등으로 습관적으로 귀지를 후비면 외이에 상처가 나 세균에 감염될 수 있다. 귀지는 파내지 말고 자연스럽게 배출되도록 한다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

엔셀라두스는 토성에서 6번째로 큰 위성이다. 토성의 다른 위성들과 비슷하게 암석으로 된 핵과 얼음으로 된 지각을 가진 위성으로 지름은 약 500km 정도다. 보이저 탐사 때 엔셀라두스는 표면이 하얀색이고 표면에 독특한 줄무늬가 있다는 점 이외에는 별 특징이 없는 얼음 위성이었다. 엔셀라두스에 대한 인식이 송두리째 바뀌게 된 것은 나사의 카시니 탐사선이 이 위성에서 수백 km에 달하는 거대한 수증기와 얼음의 간헐천을 확인한 이후다. 엔셀라두스의 갈라진 얼음 지각에서 간헐천이 뿜어져 나온다는 것은 그 아래에 바다를 가지고 있다는 강력한 증거이기 때문이다. 지구의 예를 들어 설명하면 우리는 단단한 땅 위에 살고 있지만, 분출되는 뜨거운 용암을 보고서 지구 내부에 맨틀의 존재를 알게 된다. 엔셀라두스 역시 마찬가지로 표면은 단단한 얼음이지만, 내부는 액체 상태의 물이 있을 만큼 온도가 높다. 그리고 액체 상태의 물이 얼음 지각의 약한 곳을 뚫고 나와 분출하는 것이다. - 엔셀라두스의 간헐천, 그리고 바다 카시니 탐사선은 엔셀라두스에 여러 차례 근접해 이 과정을 상세히 관측했다. 현재까지 엔셀라두스 표면에서 확인된 간헐천은 100개에 달한다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는 데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없으므로 수백km 높이로 솟구치게 된다. 과학자들은 토성의 E 고리가 이 간헐천에서 물질을 공급받아 유지된다는 것을 밝혀냈다. 엔셀라두스의 표면을 흰색으로 만든 것 역시 간헐천에서 쏟아진 얼음과 눈에 의한 것이었다. 그런데 엔셀라두스처럼 작은 위성이 어떻게 액체 상태의 물을 가질 만큼 따뜻한 내부를 가질 수 있을까? 그 비결은 토성의 강력한 중력이다. 궤도의 변화에 의한 중력 변화가 내부에 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이와 같은 기전은 바다를 가지고 있다고 생각되는 목성의 위성 유로파에서도 볼 수 있다. 액체 상태의 물이 있다면, 그다음 질문은 과연 생명체도 있을 수 있느냐다. 사실 과학자들이 가장 알고 싶어하는 것이 생명체의 존재다. 만약에 지구 이외의 장소에서 생명체의 존재를 증명한다면, 과학 역사상 가장 획기적인 발견 중 하나가 될 것이다. 안타깝게도 현재 토성 궤도에 있는 카시니 탐사선은 이를 입증할 관측기기를 가지고 있지 않다. 따라서 이를 검증하기 위해서 새로운 탐사선이 필요하다. - 나사의 엔셀라두스 생명체 탐사선 계획 나사는 엔셀라두스 생명체 탐사선(Enceladus Life Finder (ELF)) 계획을 검토 중이다. 이 탐사선은 카시니보다 소형으로 엔셀라두스의 간헐천이 가장 중요한 탐사 목표다. 가능하다면 탐사선이 직접 엔셀라두스의 표면에 착륙해 간헐천 물질을 입수하거나 아니면 적어도 엔셀라두스의 위성이 되는 방법이 제일 좋겠지만, 그러려면 매우 큰 대형 탐사선이 필요하다. 비용상의 문제를 고려하면 결국 토성의 주변을 공전하면서 엔셀라두스에 매우 가깝게 접근하는 편이 더 가능성 큰 대안이다. 엔셀라두스 생명체 탐사선의 개념 연구 책임자인 코넬 대학의 조너선 루니(Jonathan Lunine) 박사는 스페이스 닷컴과의 인터뷰에서 이 탐사선이 8-10회 정도 엔셀라두스에 근접해서 지나가게 될 것 같다고 언급했다. 최대 50km까지 가까이 가면 간헐천이 수백km까지 치솟기 때문에 착륙하지 않아도 물질을 입수할 수 있다는 것이다. 다만 탐사선이 지나는 시점에서 충분한 물질을 입수할 수 있을지는 미지수다. 만약 물질을 입수해 분석할 수 있다면, 인류 역사상 최초로 지구 이외의 바다에서 물질을 입수했다는 의미 이외에도 여기서 여러 가지 유기물의 존재를 분석할 수 있게 된다. 유기물이 풍부하게 존재한다면 생명체의 존재 가능성은 매우 커진다. 물론 가장 좋은 것은 박테리아 한 마리라도 좋으니 생명체 자체를 찾아내는 일이다. 다만 높이 솟아오른 희박한 농도의 얼음 알갱이 사이에서 생명체를 찾기는 쉽지 않을 수도 있다. 엔셀라두스 생명체 탐사선은 현재 개념 검토 단계로 구체적인 발사 일정이 잡히지 않았다. 만약 개념이 타당성이 있다고 판단되고 예산 확보에 성공한다 해도 2021년 이전에는 발사가 어렵다. 따라서 실제로 토성에 도착하는 것은 2030년 이후가 될 가능성이 크다. 이 탐사선이 실제로 발사되어 성공적으로 임무를 달성한다면 인류 역사상 가장 중대한 발견을 할 수도 있다. '과연 인류가 우주에 혼자인가'라는 질문에 대한 답이 어쩌면 우리 세대가 지나기 전에 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

“더는 물 낭비하며 목욕할 필요가 없습니다” 미국 매사추세츠공과대(MIT) 출신의 한 과학자가 목욕은 물론 샤워할 필요도 없이 몸에 뿌리는 것만으로 청결을 유지할 수 있는 친환경 액체를 개발해냈다고 미 CBS 뉴스 등 외신이 4일(현지시간) 보도했다. MIT를 나와 그간 화학 기술자로 업계에 종사하면서 이 액체를 개발한 데이브 위틀록 연구원은 이 액체는 무색의 투명한 액체로 얼굴에 뿌리는 미스트와 비슷하다고 설명했다. 위틀록 연구원은 실제로 미 매사추세츠주(州) 케임브리지에 기반을 두고 있는 화학제품 회사인 ‘에이오바이오미’(AOBiome)의 연구자들과의 협력을 통해 제품으로 개발했고 이를 지난 7월부터 판매하고 있다. 이들의 말로는 이 친환경 세정액은 하루에 두 번 전신에 뿌리는 것만으로 냄새를 완전히 없애고 촉촉한 피부를 유지할 수 있다. 위틀록 연구원은 이 미스트가 목욕은 물론 샤워를 필요 없게 하는 이유는 함유된 특정 박테리아 덕분이라고 말하고 있다. ‘암모니아산화세균’(Ammonia Oxidizing Bacteria)이라는 박테리아가 악취의 원인이 되는 물질을 화학적으로 분해한다는 것이다. 또 이 미스트에 든 여러 성분을 통해 피부에 수분을 머금고 피지 분비를 막는 등 건강한 피부를 유지할 수 있다고 위틀록 연구원은 설명했다. 하지만 이 미스트는 살아있는 박테리아를 기반으로 하므로 보존 기간이 그리 길지 않다는 단점도 있다. 제품을 개봉한 뒤 상온에서는 4주 동안, 냉장고 안에서는 6개월 동안 보존할 수 있다는 것이다. 특히 위틀록 연구원은 스스로 이를 몸소 체험하며 지난 12년간 실제로 샤워 한 번조차 하지 않았다고 밝혔다. 그와 제품을 출시한 회사 측은 사람들은 박테리아가 없는 것이 청결하다고 생각하지만 일부 박테리아는 건강에 이롭다고 말한다. 또 위틀록 연구원은 만일 하루에 10억 명이 물 대신 이 미스트를 사용하면 환경 문제를 개선할 수 있다고 말하고 있다. 실제로 많은 국가가 물 부족에 직면해 있으며 각종 화학약품에 의한 해양오염 문제를 안고 있다. 물론 물 없이 씻는다는 것을 현재로선 선뜻 받아들이기 어렵지만 앞으로 환경 오염이 심화되면 먹을 물은 물론 씻는 데 필요한 물을 구하는 것조차 어려워질지도 모른다. 이런 독특한 발상으로 지구를 지키는 데 도움이 되는 그런 상품이 앞으로도 계속 나오길 기대해본다. 사진=방송 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 장소는 어디일까? 그 답은 지구도 화성도 아닌 목성의 위성 이오(Io)이다. 이오는 달보다 약간 큰 크기에 지나지 않지만, 목성의 강력한 중력과 다른 위성의 간섭으로 인한 기조력(tidal force)의 차이로 내부에 마찰열이 발생하게 된다. 결국, 이오의 내부 암석이 녹아 마그마가 되고 팽창한 마그마는 지표를 뚫고 나와 거대한 화산 폭발을 일으킨다. 이오의 화산폭발은 그 규모는 물론이거니와 생김새 역시 독특하다. 중력이 낮고 대기가 없어서 이오의 대형 화산은 분출물을 수백km 높이로 뿜어낸다. 그리고 이 화산재는 반구형의 돔을 그리면서 내려앉게 된다. 이오에는 수백 개 이상의 거대한 화산이 있고 계속해서 화산 분출이 일어나고 있다. 덕분에 이오의 표면은 마치 곰보 자국 같은 화산 분출물로 덮여 있다. 이오의 화산 폭발은 지구에서 볼 수 있는 어떤 화산과도 비교되지 않을 정도로 강력하다. 그런데 이를 상세히 분석한 과학자들은 이상한 사실을 발견했다. 이전 연구와 시뮬레이션 결과는 이오의 맨틀 부분이 완전하게 녹은 것은 아니라는 가설을 지지하고 있다. 과학자들은 위치상 가장 강한 마찰열이 생기는 장소에서 녹은 암석인 마그마가 발생하고, 여기서 화산 폭발이 일어난다는 가설을 세웠다. 하지만 실제로 화산의 분출 범위는 예상과 다른 위치에 있었다. 메릴랜드 대학의 로버트 타일러와 애리조나 대학의 크리스토퍼 해밀턴 박사는 이를 설명하기 위해서 이오의 내부 구조에 대한 새로운 가설을 주장했다. 이들에 의하면 이오의 맨틀에는 점도가 높은 마그마의 바다(Magma Ocean)가 존재한다. 액체 상태의 마그마가 이동하면서 주변 암석을 녹이고 화산 분출을 일으킨다면 모든 문제가 해결될 수 있다. 연구팀은 이 가설이 이오의 잘못된 위치에 있는 화산(‘Misplaced’ Volcanoes)을 설명할 수 있다고 보고 있다. 이오의 질량은 지구의 1.5% 수준에 지나지 않는다. 이런 작은 천체가 생각보다 훨씬 복잡한 내부 구조로 되어 있고 태양계에서 가장 활발한 화산활동을 일으킨다는 점은 그 자체로 매우 흥미롭다. 다만, 이 가설을 검증하고 이오의 정확한 내부 구조를 알기 위해서는 지진파 관측(이 경우 표면 착륙선이 필요하다.) 같은 추가 탐사가 필요하다. 따라서 앞으로 새로운 관측과 탐사선이 필요할 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

엔셀라두스는 토성에서 6번째로 큰 위성이다. 토성의 다른 위성들과 비슷하게 암석으로 된 핵과 얼음으로 된 지각을 가진 위성으로 지름은 약 500km 정도다. 보이저 탐사 때 엔셀라두스는 표면이 하얀색이고 표면에 독특한 줄무늬가 있다는 점 이외에는 별 특징이 없는 얼음 위성이었다. 엔셀라두스에 대한 인식이 송두리째 바뀌게 된 것은 나사의 카시니 탐사선이 이 위성에서 수백 km에 달하는 거대한 수증기와 얼음의 간헐천을 확인한 이후다. 엔셀라두스의 갈라진 얼음 지각에서 간헐천이 뿜어져 나온다는 것은 그 아래에 바다를 가지고 있다는 강력한 증거이기 때문이다. 지구의 예를 들어 설명하면 우리는 단단한 땅 위에 살고 있지만, 분출되는 뜨거운 용암을 보고서 지구 내부에 맨틀의 존재를 알게 된다. 엔셀라두스 역시 마찬가지로 표면은 단단한 얼음이지만, 내부는 액체 상태의 물이 있을 만큼 온도가 높다. 그리고 액체 상태의 물이 얼음 지각의 약한 곳을 뚫고 나와 분출하는 것이다. - 엔셀라두스의 간헐천, 그리고 바다 카시니 탐사선은 엔셀라두스에 여러 차례 근접해 이 과정을 상세히 관측했다. 현재까지 엔셀라두스 표면에서 확인된 간헐천은 100개에 달한다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는 데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없으므로 수백km 높이로 솟구치게 된다. 과학자들은 토성의 E 고리가 이 간헐천에서 물질을 공급받아 유지된다는 것을 밝혀냈다. 엔셀라두스의 표면을 흰색으로 만든 것 역시 간헐천에서 쏟아진 얼음과 눈에 의한 것이었다. 그런데 엔셀라두스처럼 작은 위성이 어떻게 액체 상태의 물을 가질 만큼 따뜻한 내부를 가질 수 있을까? 그 비결은 토성의 강력한 중력이다. 궤도의 변화에 의한 중력 변화가 내부에 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이와 같은 기전은 바다를 가지고 있다고 생각되는 목성의 위성 유로파에서도 볼 수 있다. 액체 상태의 물이 있다면, 그다음 질문은 과연 생명체도 있을 수 있느냐다. 사실 과학자들이 가장 알고 싶어하는 것이 생명체의 존재다. 만약에 지구 이외의 장소에서 생명체의 존재를 증명한다면, 과학 역사상 가장 획기적인 발견 중 하나가 될 것이다. 안타깝게도 현재 토성 궤도에 있는 카시니 탐사선은 이를 입증할 관측기기를 가지고 있지 않다. 따라서 이를 검증하기 위해서 새로운 탐사선이 필요하다. - 나사의 엔셀라두스 생명체 탐사선 계획 나사는 엔셀라두스 생명체 탐사선(Enceladus Life Finder (ELF)) 계획을 검토 중이다. 이 탐사선은 카시니보다 소형으로 엔셀라두스의 간헐천이 가장 중요한 탐사 목표다. 가능하다면 탐사선이 직접 엔셀라두스의 표면에 착륙해 간헐천 물질을 입수하거나 아니면 적어도 엔셀라두스의 위성이 되는 방법이 제일 좋겠지만, 그러려면 매우 큰 대형 탐사선이 필요하다. 비용상의 문제를 고려하면 결국 토성의 주변을 공전하면서 엔셀라두스에 매우 가깝게 접근하는 편이 더 가능성 큰 대안이다. 엔셀라두스 생명체 탐사선의 개념 연구 책임자인 코넬 대학의 조너선 루니(Jonathan Lunine) 박사는 스페이스 닷컴과의 인터뷰에서 이 탐사선이 8-10회 정도 엔셀라두스에 근접해서 지나가게 될 것 같다고 언급했다. 최대 50km까지 가까이 가면 간헐천이 수백km까지 치솟기 때문에 착륙하지 않아도 물질을 입수할 수 있다는 것이다. 다만 탐사선이 지나는 시점에서 충분한 물질을 입수할 수 있을지는 미지수다. 만약 물질을 입수해 분석할 수 있다면, 인류 역사상 최초로 지구 이외의 바다에서 물질을 입수했다는 의미 이외에도 여기서 여러 가지 유기물의 존재를 분석할 수 있게 된다. 유기물이 풍부하게 존재한다면 생명체의 존재 가능성은 매우 커진다. 물론 가장 좋은 것은 박테리아 한 마리라도 좋으니 생명체 자체를 찾아내는 일이다. 다만 높이 솟아오른 희박한 농도의 얼음 알갱이 사이에서 생명체를 찾기는 쉽지 않을 수도 있다. 엔셀라두스 생명체 탐사선은 현재 개념 검토 단계로 구체적인 발사 일정이 잡히지 않았다. 만약 개념이 타당성이 있다고 판단되고 예산 확보에 성공한다 해도 2021년 이전에는 발사가 어렵다. 따라서 실제로 토성에 도착하는 것은 2030년 이후가 될 가능성이 크다. 이 탐사선이 실제로 발사되어 성공적으로 임무를 달성한다면 인류 역사상 가장 중대한 발견을 할 수도 있다. '과연 인류가 우주에 혼자인가'라는 질문에 대한 답이 어쩌면 우리 세대가 지나기 전에 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

환경부가 공동주택이나 다중이용시설의 공기질을 개선하기 위한 법 개정을 추진한다. 아파트와 빌라 등 신축 공동주택의 실내 공기질이 쉽사리 개선되지 않고 있는 데다 어린이집을 비롯한 다중이용시설에서도 몸에 해로운 세균이 무더기로 검출되고 있는 데 따른 것이다. 8일 환경부에 따르면 지난해 전국 신축 공동주택 111곳(811개 지점)에서 실내 공기질 관리 실태를 점검한 결과 14.7%인 39곳(119개 지점)에서 권고 기준을 초과한 것으로 나타났다. 2013년 실내공기질 초과비율(12.1%)에 비해 2.6% 포인트 증가한 수치다. 조사 대상 공동주택은 아파트와 연립주택, 다세대주택, 기숙사 등이었다. 초과 항목은 스티렌이 20곳으로 가장 많았고 톨루엔이 17곳, 폼알데하이드 10곳 등으로 나타났다. 폼알데하이드는 냄새가 자극적인 무색 기체로 세계보건기구(WHO)가 지정한 1급 발암물질이다. 주로 바닥재·마감재 등에서 방출된다. 2급 발암물질인 스티렌은 인화성이 큰 무색 액체로 접착제·페인트 등 건축자재에서 나온다. 환경부는 공동주택의 실내 공기질이 개선되지 않는 이유가 기준을 초과하더라도 과태료 등 현실적인 제재 수단이 없기 때문이라고 보고 권고기준을 의무규정으로 전환하는 방안을 검토하기로 했다. 건축자재를 더욱 철저히 관리하기 위해 현행 사후 샘플조사에서 사전 확인제로 바꾸는 법 개정도 추진한다. 환경부는 또 많은 사람이 드나드는 다중이용시설 2536곳 가운데 3.4%인 87곳이 실내공기질 유지 기준을 초과한 것으로 조사됐다고 밝혔다. 어린이집은 조사 대상 929곳 중 5.5%(51곳), 의료기관은 484곳 중 2.5%(12곳)가 기준치를 넘겼다. 특히 조사 대상 어린이집 가운데 알레르기·호흡기 질환 등을 유발하는 총부유세균이 기준치를 초과한 곳이 50곳이나 됐다. 실내공기질 기준을 위반한 다중이용시설 소유자 등에게는 과태료와 함께 개선 명령이 내려진다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

“더는 물 낭비하며 목욕할 필요가 없습니다” 미국 매사추세츠공과대(MIT) 출신의 한 과학자가 목욕은 물론 샤워할 필요도 없이 몸에 뿌리는 것만으로 청결을 유지할 수 있는 친환경 액체를 개발해냈다고 미 CBS 뉴스 등 외신이 4일(현지시간) 보도했다. MIT를 나와 그간 화학 기술자로 업계에 종사하면서 이 액체를 개발한 데이브 위틀록 연구원은 이 액체는 무색의 투명한 액체로 얼굴에 뿌리는 미스트와 비슷하다고 설명했다. 위틀록 연구원은 실제로 미 매사추세츠주(州) 케임브리지에 기반을 두고 있는 화학제품 회사인 ‘에이오바이오미’(AOBiome)의 연구자들과의 협력을 통해 제품으로 개발했고 이를 지난 7월부터 판매하고 있다. 이들의 말로는 이 친환경 세정액은 하루에 두 번 전신에 뿌리는 것만으로 냄새를 완전히 없애고 촉촉한 피부를 유지할 수 있다. 위틀록 연구원은 이 미스트가 목욕은 물론 샤워를 필요 없게 하는 이유는 함유된 특정 박테리아 덕분이라고 말하고 있다. ‘암모니아산화세균’(Ammonia Oxidizing Bacteria)이라는 박테리아가 악취의 원인이 되는 물질을 화학적으로 분해한다는 것이다. 또 이 미스트에 든 여러 성분을 통해 피부에 수분을 머금고 피지 분비를 막는 등 건강한 피부를 유지할 수 있다고 위틀록 연구원은 설명했다. 하지만 이 미스트는 살아있는 박테리아를 기반으로 하므로 보존 기간이 그리 길지 않다는 단점도 있다. 제품을 개봉한 뒤 상온에서는 4주 동안, 냉장고 안에서는 6개월 동안 보존할 수 있다는 것이다. 특히 위틀록 연구원은 스스로 이를 몸소 체험하며 지난 12년간 실제로 샤워 한 번조차 하지 않았다고 밝혔다. 그와 제품을 출시한 회사 측은 사람들은 박테리아가 없는 것이 청결하다고 생각하지만 일부 박테리아는 건강에 이롭다고 말한다. 또 위틀록 연구원은 만일 하루에 10억 명이 물 대신 이 미스트를 사용하면 환경 문제를 개선할 수 있다고 말하고 있다. 실제로 많은 국가가 물 부족에 직면해 있으며 각종 화학약품에 의한 해양오염 문제를 안고 있다. 물론 물 없이 씻는다는 것을 현재로선 선뜻 받아들이기 어렵지만 앞으로 환경 오염이 심화되면 먹을 물은 물론 씻는 데 필요한 물을 구하는 것조차 어려워질지도 모른다. 이런 독특한 발상으로 지구를 지키는 데 도움이 되는 그런 상품이 앞으로도 계속 나오길 기대해본다. 사진=방송 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)과 미 미시간대가 공동으로 자연 치유하는 물질을 개발해냈다. 마치 공상과학(SF) 영화에 나오는 이야기 같지만 의외로 그 구조는 간단하다. 영국 과학전문매체 뉴사이언티스트 등에 따르면, 폴리머라는 소재를 사용해 벽처럼 만든 이 물질 속에는 산소가 닿으면 응고하는 성질을 지닌 특수 액체(트리부틸보레인)가 들어있다. 이 벽이 무언가에 의해 손상되면 그 액체가 외부로 흘러나오지만 그순간 급속히 응고 반응을 일으켜 새롭게 벽 역할을 하게 된다. 즉 우리 인간의 피부가 손상을 입었을 때 피가 흘러나오다가 딱지가 앉는 것처럼 말이다. 하지만 이처럼 딱지가 앉는데 꽤 오랜 시간이 걸리는 것과 달리 이 벽이 복구되는 데는 단 1초밖에 걸리지 않는다고 연구자들은 말한다. 연구에 참여한 티모시 스콧 미시간대 박사는 최근 미국 과학정보매체 ‘아이플사이언스’(IFLscience)와의 인터뷰에서 자신들이 개발한 물질의 응고 속도를 위와 같이 강조했다. 또 이들의 논문을 발행한 미국화학회(ACS)가 유튜브에 공개한 영상에서는 벽이 실제로 어떻게 복구되는지 보여준다. 이 실험에서는 벽의 두께가 1mm 정도인데 연구진은 이보다 훨씬 얇은 10~100마이크론의 두께까지도 효력에 영향을 미치지 않고 작동할 수 있다고 말한다. 즉 우리 인간의 피부와 적혈구에 해당하는 미세한 수준에서도 그 역할을 톡톡히 할 수 있다는 것이다. 연구진은 원래 이 물질을 국제우주정거장(ISS)의 손상을 수리해야 하는 상황에서 인간의 손을 거치지 않고 스스로 복구하는 것을 목표로 삼고 개발에 임해왔다. 하지만 예상을 뛰어넘는 효과 덕분에 연구진은 기존보다 안전한 항공기 외벽이나 연료 탱크를 제조하는 등 응용을 기대하고 있다. 성급한 이야기일수도 있지만 향후 자동차의 손상도 마음대로 복구하는 데 쓰일지도 모르는 것이다. 물론 복구된 상태까지 관리할 수 있는 기술이 있다면 말이다. 조만간 자연 치유 능력을 갖춘 물질이 일반화되는 시대가 될지도 모르겠다. 한편 이 연구성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 학술지 ‘매크로 레터스’(Macro Letters) 최근호(7월 27일자)에 게재됐다. 사진=ACS 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국은 3일 항일전쟁 승리 70주년 기념대회 열병식에서 40여종 500여개의 무기를 선보였다. 이들은 모두 중국산이며 84%가 이번에 처음으로 외부에 모습을 드러낸 최신형으로 경제력에 이은 ‘군사굴기’를 과시한 셈이다. 중국군 제2포병(전략미사일 부대)은 대륙간탄도미사일(ICBM) ‘둥펑 31A’ 등 7종의 미사일 100여기를 공개했다. 중국이 2007년부터 실전 배치한 둥펑 31A는 1050~1750㎏의 핵탄두를 탑재할 수 있고 목표물 명중 오차 범위는 300m다. 오차가 120m인 미국 ICBM보다 정확도는 떨어지지만 사거리가 1만 1270㎞로 미국 본토를 위협할 수 있다. 함께 공개된 구형 미사일 둥펑5A가 액체연료를 사용해 연료 주입에 시간이 걸리는 반면 둥펑31A는 고체 연료를 사용해 이를 극복했다. 특히 관심을 모은 것은 이날 처음 공개된 중거리 대함탄도미사일 ‘둥펑21D’이다. 둥펑21D는 사거리 900∼1500㎞로 지상에서 발사해 남중국해, 동중국해의 미국 항공모함을 타격할 수 있다. 또한 둥펑21D의 파생형인 둥펑26은 사거리 3000~4000㎞로 태평양의 미군 전략기지 괌을 타격할 수 있어 ‘괌 킬러’라는 별명이 붙었다. 공중에서는 신형 전략폭격기 ‘훙 6K’와 주력 전투기 ‘젠10’, ‘젠11’, 공중 조기경보기 ‘쿵징 200’, 무장헬기 ‘즈 9’ 등 군용기 200여 대가 위용을 자랑했다. 전략폭격기 훙6K는 중국이 러시아 폭격기 Tu16을 기반으로 독자 연구 개발한 기종이다. 작전 반경이 3500㎞이라 중국에서 미국령 괌과 미드웨이 제도까지 날아가 공습할 수 있다. 이 밖에 대함미사일로 태평양 해상의 미국 항공모함을 타격할 수 있다. 조기경보기 ‘쿵징2000’은 레이더를 통해 470㎞ 이내의 전투기를 식별할 수 있다. 중국은 쿵징2000이 470㎞ 떨어진 표적 60~100개를 동시에 추적할 수 있다고 주장한다. 하지만 비상한 관심을 모았던 차세대 핵전략 ICBM ‘둥펑31B’(사거리 1만 1200㎞)와 ‘둥펑41’(사거리 1만 4000㎞ 이상), 스텔스 전투기 ‘젠20’ 등은 공개되지 않았다. 이는 공개할 경우 주요 제원 등 핵심 정보가 노출될 것을 우려했기 때문이라는 분석이 나온다. 신인균 자주국방네트워크 대표는 “중국이 이번 열병식을 통해 미국과 나란히 주요 2개국(G2)임을 과시하면서도 아직은 주요 전력에 대해 좀 더 감추고자 한다”고 평가했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

중국이 3일 베이징(北京) 도심과 톈안먼(天安門) 광장에서 진행한 항일전쟁 승리 70주년 기념대회 열병식에서 최첨단 무기를 최초 공개해 강력해진 군사력을 전 세계에 과시했다. 이날 열병식에 참가한 27개 장비부대는 미사일과 탱크, 전차, 대포 등 40여 종, 500여 개의 무기·장비를 선보였다. 이들 무기는 전부 중국산이며 84%가 이번에 처음으로 외부에 모습을 드러낸 최신형이다. 열병식 때 신무기를 선보여 많은 주목을 받는 전략미사일 부대(제2포병)는 대륙간탄도미사일(ICBM) '둥펑(東風·DF)-31A' 등 7종의 미사일 100여 기를 공개했다. 2009년 열병식에서 선보인 5종(108기)을 웃도는 규모다. 신형 ICBM인 둥펑 31A의 사거리는 1만km로 미국 본토 대부분에 도달할 수 있으며 핵탄두를 운반할 수 있다. 기존 둥펑-5A는 액체연료를 사용, 사전에 연료를 주입하는 데 시간이 걸려 신속한 상황 대응에 한계가 있지만, 고체연료를 쓰는 둥펑-31A는 이런 문제점을 극복했다는 평가를 받고 있다. 사거리 1천㎞ 전후의 준 중거리 미사일인 둥펑-16도 시선을 끌었다. 둥펑-11 개량형인 둥펑-16은 센카쿠(尖閣.중국명 댜오위다오[釣魚島])열도와 일본 오키나와(沖繩), 대만 등을 공격권에 둘 수 있다. 공중에서는 전투기, 폭격기, 함재기, 해상초계기, 공중급유기 등 각종 군용기 200여 대가 위용을 자랑했다. 주력 전투기인 젠(殲)-10과, 젠-10A, 젠-11, 젠-15, 공중조기경보기 쿵징(空警)-200, 무장헬기 즈(直)-9, 즈-8 등이 등장한 것으로 관측된다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr