버락 오바마 미국 대통령은 11일(현지시간) 2030년까지는 화성에 인류를 보내겠다는 목표를 제시했다. 오바마 대통령은 이날 미 CNN 방송에 기고한 글에서 미국의 화성탐사 프로젝트를 소개하면서 이같이 밝혔다. 오바마 대통령은 “우리는 미국의 우주개발 역사에 필수적인 분명한 목표를 갖고 있다”면서 “2030년까지 인류를 화성에 보내고 또 그들을 지구에 안전하게 귀환시키는 것”이라고 말했다. 그러면서 “화성에 인류를 보내려면 정부와 민간 혁신가들의 협력이 필요하며,우리는 이미 그렇게 하고 있다”면서 “향후 2년 안에 민간기업들도 처음으로 국제우주정거장(ISS)에 우주인들을 보낼 것”이라고 덧붙였다. 　미국은 현재 보잉과 스페이스X를 미 항공우주국(NASA)의 차세대 유인우주왕복선 개발 사업체로 선정한 상태다. 억만장자 일론 머스크가 이끄는 스페이스X는 2018년 화성 무인 탐사에 이어 2025년 인류의 화성 진출을 이끌겠다고 선언한 바 있다. 오바마 대통령은 이날 “화성에 가려면 아주 큰 도약이 필요하지만, 이는 우리 학생들, 즉 ‘화성 세대들’이 매일 교실에서 연구하는 작은 발걸음에서부터 시작된다”면서 “과학적 발견은 단지 스위치를 한번 켜고 끄는 것만으로는 일어나지 않고, 오랫동안의 실험과 인내, 교육에 대한 국가적 지원과 약속이 필요하다”고 강조했다. 또 “인류가 태초부터 그랬듯 우리는 하늘의 별들을 계속 경이롭게 올려다볼 것”이라면서 “그러나 우리는 앞으로 지금의 선택들 덕분에 이곳 지구에서의 삶도 더 낫게 만들 수 있다”고 했다. 　홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

머나먼 화성에 우주인을 보내 식민지를 건설하는 일이 현실이 되면서 이에 대한 우려도 커지고 있다. 특히 장기간의 여행으로 인한 우주인의 건강문제는 반드시 미리 풀고가야할 숙제. 최근 미국 캘리포니아대학교 어바인캠퍼스 연구팀은 장기간의 우주여행이 사람의 뇌를 손상시킬 수 있다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구는 이제 현실로 다가온 유인 화성탐사를 염두해두고 이루어진 것이다. 지구에서 화성까지의 거리는 평균 2억 2500만㎞. 두 행성 간 거리와 로켓의 성능에 따라 도착 시간이 차이가 있지만 여행시간은 80~150일 정도 걸린다. 통상 2~3년의 임무기간을 고려하면 우주인은 이 기간 중 일정부분 우주 방사선(cosmic radiation)에 노출된다. 　 문제는 우주 방사선이 신체에 미치는 영향이다. 이번 캘리포니아 대학 연구팀은 이를 알아보기 위해 쥐들을 실험대상에 올렸다. 우주방사선과 같은 성분의 입자를 6개월 간 쥐들에게 노출시킨 후 뇌 신경세포를 비교 분석한 것. 그 결과 뇌세포가 큰 영향을 받아 인지기능장애와 치매가 생기는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 찰스 리몰리 교수는 "장기간 우주여행을 떠나는 우주인들에게는 나쁜 뉴스"라면서 "실험결과 중추신경계가 영향을 받아 행동 둔화, 기억력 감소, 우울증, 결정 장애, 근심 등 여러 증상이 나타났다"고 설명했다. 이어 "공포와 관련된 신경에도 영향을 미쳐 적절한 치료가 되지 않으면 우주인은 극한 공포를 맛보게 될 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구는 최근 미 항공우주국(NASA)을 비롯한 각종 단체의 '화성행' 발표와 맞물려 있다. 특히 지난달 민간우주업체 스페이스X의 최고경영자(CEO) 일론 머스크는 2022년부터 화성탐사에 나서 화성을 인간이 살 수 있는 거주지로 만들겠다고 발표한 바 있다. 그러나 이번 연구결과처럼 우주인의 건강문제는 화성행에 앞서 풀어야 할 선결과제다. 지난해 10월에도 NASA는 화성에 건너갈 우주비행사들은 암 뿐만 아니라 중추신경계의 손상 및 백내장, 불임 등의 증상이 뒤따를 수 있으며 이는 심각한 심리적 장애로 이어질 수 있다는 내부보고서를 발표한 바 있다. 이미 NASA는 국제우주정거장이나 달에 다녀온 우주비행사들에게서 뼈와 근육, 시력이 약화되는 증상을 확인한 바 있지만 화성행은 차원이 다른 만큼 더 큰 신체적 문제를 야기할 것으로 예측하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

4년 내 200명 탈 우주선 건조 경비는 1인당 1억원 안팎 될 듯 “첫 여행객들은 죽을 각오해야” 개발자금 11조원 조달 불투명 민간우주업체 스페이스X의 최고경영자(CEO)인 일론 머스크가 우주 여행을 실현하고 화성에 인류 식민지를 건설하는 미래 비전을 발표했다. 머스크는 27일(현지시간) 멕시코 중서부 과달라하라에서 열린 국제천문총회에서 “이르면 2022년부터 인류가 지구~화성 우주여행에 나서 화성을 인간이 살 수 있는 거주지로 만들겠다”고 밝혔다고 AFP 등이 전했다. 그가 이날 공개한 화성 여행 계획에 따르면 스페이스X는 4년 안에 100~200명을 실어 나를 수 있는 초대형 우주선을 건조하고, 2018~2020년에 무인 소형 우주선을 화성에 보내 시험 임무를 수행한다. 2022년쯤 소수 우주인을 우주선에 태워 최종 점검한 뒤 2024~2025년 대규모 여행객을 싣고 본격적인 화성 여행에 나선다. 지난 1월 그는 “10년 내 인류를 화성에 보내겠다”고 선언하며 인간의 첫 화성 방문 시점을 2025년으로 제시했다. 하지만 이날 발표에선 3년을 앞당겼다. 머스크는 “역사는 두 갈래로 갈라질 수 있다”면서 하나는 인류가 지구상에만 머물다가 멸종하는 것이고, 다른 하나는 여러 행성에 나눠 사는 종족이 되는 것”이라고 말했다. 화성 왕복 우주선은 재사용이 가능한 로켓으로 제작되며 식당과 객실, 영화관 등을 갖췄다. 여행 기간은 두 행성 간 거리에 따라 80~150일이 걸리며, 우주선이 지구로 돌아올 때 필요한 연료와 발사체 등은 화성 현지에서 조달할 것이라고 덧붙였다. 화성 여행이 자리잡으면 40∼100년 내에 화성이 인류의 지속가능한 거주지가 될 것이라고 머스크는 내다봤다. 그는 “첫 우주여행 비용은 집 한 채 가격인 인당 20만 달러(2억 2000만원)가 들겠지만 장기적으로는 최저 10만 달러까지 낮추겠다”고 강조했다. 다만 머스크는 “첫 여행은 매우 위험하고 사망 위험도 높아 여행객들은 죽을 준비가 돼 있어야 갈 수 있다”고 말했다. 이어 그는 “나는 아이들이 자라는 모습을 지켜보고 싶다”며 자신이 최초의 화성인이 될 생각은 없다고 마무리했다. 하지만 그가 약 100억 달러(약 11조 1000억원)로 예상되는 막대한 개발자금을 어떻게 조달할 것인지에 대한 월가의 의구심도 커지고 있다고 가디언은 지적했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

　중추절인 지난 15일 오후 10시 4분(현지시간) 중국 간쑤(甘肅)성 주취안(酒泉) 위성발사센터장. 실험용 우주정거장인 ‘톈궁(天宮·하늘의 궁전) 2호’를 실은 ’창정(長征) 2호‘ 로켓이 검붉은 불꽃을 내뿜으며 힘차게 솟아올랐다. 발사 10분 만에 추진 로켓이 분리되고 발사 20분이 지나자 우주개발 프로그램 총사령관인 장여우샤(張又俠) 인민해방군 총장비부장이 “톈궁 2호가 태양광 패널을 모두 전개하고 궤도에 진입했다”면서 “발사 성공을 선언한다.”고 발표했다. 이에 따라 유인 달 탐사 기술까지 확보한 것으로 알려진 중국은 미국, 러시아와 우주기술 개발은 놓고 치열한 각축전을 벌일 전망이다. ‘톈궁 2호’는 우주 궤도에 머물면서 유인 우주선과 화물운송 우주선의 도킹, 우주 비행사의 체류 실험 등 우주정거장 프로젝트에 관한 주요 실험을 담당하는 것은 물론 우주 의학과 과학 응용기술 실험, 궤도 상의 유지 보수, 우주정거장 기술 검증 등의 임무도 맡을 예정이다. 　1950년대 후반 우주 개발에 본격 착수한 중국은 2010년대 들어 각종 기록을 세우며 ‘우주 굴기(堀起·우뚝 섬)’에 탄력을 붙였다. 중국은 첫 실험용 우주정거장 모듈인 톈궁 1호를 2011년 9월 성공적으로 발사했으며 2012~2013년 유인우주선 선저우(神舟) 9·10호와 톈궁 1호의 도킹을 잇따라 성공시켰다. 2013년 12월 세계 3번째로 달 탐사선 창어(嫦娥) 3호를 달에 착륙시킨 데 이어 창어 3호와 함께 쏘아 올려졌던 달 탐사로봇 ‘위투’(玉兎·옥토끼)는 올 7월말까지 972일 간 임무를 수행해 세계 최장의 달 탐사기록까지 갈아치웠다. 중국의 우주기술의 눈부신 성과는 수십 년에 걸친 우주 탐험과 기술 개발의 노하우가 온축된 덕분이다. 　중국의 우주개발 역사는 1955년 10월 첸쉐썬(錢學森·1911~2009) 미국 캘리포니아 공과대(칼텍) 교수가 귀국행 연락선을 타면서 시작됐다. 첸 교수는 국비 유학생으로 유학을 떠나 매사추세츠공과대(MIT) 석사, 칼텍에서 박사학위를 받아 모교 칼텍에서 로켓 설계 전문가로 후진양성에 힘썼다. 제2차 세계대전 당시 미 정부 국방과학기술자문위원회 로켓 부문장까지 맡았다. 하지만 그는 1950년 미국을 강타한 ‘매카시 선풍’(매카시 상원의원이 주도한 공산주의자 숙청)으로 연방수사국(FBI)로부터 공산주의자라는 혐의로 조사를 받고 가택연금까지 당했다. 첸 교수의 명망을 잘 알고 있던 저우언라이(周恩來) 당시 총리는 미국과의 비밀 협상을 통해 한국전쟁 때 포로로 잡았던 미군 전투기 조종사 15명을 풀어주는 대가로 그의 고국행을 성사시켰다. 귀국한 첸 교수는 미국에서 쌓았던 경험과 지식을 바탕으로 미사일, 로켓, 인공위성 개발을 진두지휘했다. 　중국은 1956년 그의 주도로 로켓 연구·개발에 본격 착수했다. 특히 1957년 10월 구소련이 인류 최초로 인공위성 스푸트니크 1호를 발사하는 것을 보고 중국은 큰 충격을 받았다. 마오쩌둥은 1958년 소련이 인공위성을 쏘는 데 우리가 못할 리가 없다면서 인공위성 개발을 지시했다. 1960년대 말 대륙간 탄도미사일인 둥펑(東風) 4호를 개발하고, 1970년 4월 24일 둥펑 4호에 3단로켓을 얹은 변형 로켓 창정(長征) 1호 개발에 성공한다. 창정 1호의 성공적인 발사로 중국은 구소련, 미국, 프랑스, 일본에 이어 5번째 인공위성 발사국으로 등재됐다. 창정 1호 발사에 성공한 이후 우주 기술을 하나씩 확보하기 시작했고 1990년대 들어 경제 성장을 바탕으로 투자를 크게 확대했다. 그 결과 1999년 11월 첫 우주선 선저우(神舟) 1호를 신호탄으로 2001년 1월 2호, 2002년 3월과 12월에 3·4호를 각각 발사한 뒤에는 2003년 10월 첫 유인우주선인 선저우 5호를 통해 우주영웅 양리웨이(楊利偉)를 탄생시켰다. 양리웨이를 태운 선저우 5호의 무사 귀환은 중국 우주개발 역사에 한 획을 그었고, 2008년에는 선저우 7호 우주인들이 우주유영에도 성공했다. 2011년 11월에는 무인 우주선 선저우 8호가 톈궁 1호와 처음으로 도킹에 성공하면서 중국은 사실상 우주정거장 시대로 진입했다. 중국은 톈궁 2호의 발사 성공을 계기로 중국은 우주굴기에 가속도를 내며 2020년까지 우주정거장 프로젝트를 마무리하는 데 초점 맞출 방침이다. 내달 중순 선저우 11호를 쏘아 올려 톈궁 2호와 도킹한 뒤 우주인 2명이 30일간 체류하는 실험을 진행한다. 내년에는 톈저우(天舟) 1호 화물 우주선을 발사해 톈궁 2호와 연결한 뒤 각종 실험을 지원한다. 2018년을 전후해 우주정거장을 구성하는 핵심 부분인 톈허(天和) 1호 비행선을 발사해 우주정거장 골격을 완성할 계획이다. 이와 함께 2018년 세계 최초로 달의 뒷면 탐사를 추진하는 창어 4호를 발사할 예정이다. 이를 바탕으로 2020년 우주정거장 프로젝트를 마무리한 뒤 2년여의 시험기를 거쳐 2022년부터 전면적인 운영에 들어갈 계획이다. 현재 미국, 러시아 등이 공동으로 운영하는 국제우주정거장(ISS)이 2024년까지만 운용된다는 점에서 중국이 계획대로 우주정거장을 완성한다면 2024년 이후에는 세계의 유일한 우주정거장을 보유국으로 발돋움한다. 　중국이 우주굴기에 적극 나서는 것은 국가 위상 제고와 우주 군사력 확보를 넘어 국가경제 발전을 위해 우주를 광대한 자원의 보고로 이용하겠다는 복안이 있기 때문이다. 여기에다 공산당 지도부는 우주굴기가 중화민족의 부흥이라는 ‘중국의 꿈(中國夢)’을 실현하는 과정에서 국내 역량을 결집하는 데도 도움이 된다고 보고 있다. 이런 다목적 포석을 위해 중국의 우주개발은 공상행정관리총국을 정점으로 국가항천국과 중국과학원, 중국 최대 우주개발 기업인 중국항천과기그룹 등이 우주기술 R&D를 수행하고 있다. 중국항천과기그룹의 경우 우주항공기술연구소 5개, 130여개 이상의 기관에 직원 12만명을 거느린 엄청난 규모다. 전체 우주산업 종사자는 50만명에 이르는 것으로 추산된다. 우주과학 정부예산도 2015년도 기준으로 45억 7000만 달러(약 5조원)에 이른다. 미국과 유럽연합(EU), 러시아에 이은 4번째 규모로 해마다 큰 폭으로 증가하고 있다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

“만일 우주에 인류 외에 다른 지적 생명체가 존재한다면 모두 어디에 있는 것일까.” 노벨 물리학상을 받았던 이탈리아의 천재 물리학자 엔리코 페르미가 1950년 동료 과학자들에게 한 ‘페르미 역설’로 유명한 이 같은 질문은 여전히 현대 과학에서 가장 유명한 과제 중 하나다. 과학 기술이 발달했지만 인류는 여전히 페르미 역설에 이렇다 할 해답을 제시하지 못하고 있다. 그렇다면 역시 인류는 혼자일까? 이를 부정할 수 있는 대답의 하나로, 페르미 역설 중에서도 가장 유명한 ‘동물원 가설’이라는 것이 있다. 이는 지구가 외계의 지적 생명체들이 봤을 때 동물원과 같이 관찰하는 대상에 불과해 직접적인 접촉을 의도적으로 피하고 있다는 가설이다. 하지만 이 같은 가설이 유효하려면 하나의 명확한 전제가 필요하다. 지구가 존재하는 은하계에 사는 우주인들 사이에 은하계인 커뮤니티가 존재해 각각의 외계 문명이 인류에 간섭하지 않는 것을 서로 약속하고 있다는 것이다. 영국 세인트 앤드류스대의 우주물리학자 던컨 포건 박사가 최근 미국 코넬대 도서관이 운영하는 물리학 논문 사이트 아카이브(arXiv)에 공개한 논문에는 은하계인 커뮤니티의 존재 가능성과 이를 상세하게 검토한 내용이 담겨 있다. 던컨 포건 박사는 하나의 문명이 행성 간 통신을 실현하기까지의 기간과 각 문명의 거리, 문명의 수명 등 수많은 요소를 종합적으로 검증했다. 은하계에 외계 문명이 존재한다고 가정하면 하나의 은하계 집단(a Galactic Club) 대신 여러 전략으로 행성 간 동맹이 난립하고 있을 가능성이 크다고 그는 결론짓고 있다. 포건 박사는 “만일 단 하나의 집단(a Galactic Club)이 존재한다면 각각의 문명이 엄청나게 장수하지 않으면 성립하지 않고 문명 사이의 거리도 상대적으로 짧아야만 한다”면서 “상당수의 문명이 단기간에 은하 중에 발생해야 가능한 시나리오라고밖에 할 수 없다”고 말했다. 게다가 비록 장수한 문명이 있었다고 해도 하나의 은하계 집단에 모든 문명을 가입시킬 수단도 없다고 한다. 물론 만일 모든 문명이 같은 시기에 발생해 수백만 년간 진화를 계속한다면 하나의 은하계 집단이 존재해도 이상하지 않다. 하지만 포건 박사가 가장 현실적이라고 생각하는 경우는 하나의 조화로운 은하계 집단이 아니라 ‘서로 경쟁 상태에 있는 여러 개의 전략적 행성 간 동맹’이 존재한다는 것이다. 박사의 말로는 지구는 보수적인 동맹이 지배하는 영역에 있어 외계 문명으로부터 간섭받지 않을 가능성이 크다. 그는 “어쩌면 지구는 원시적인 문명과의 접촉 금지를 철저하게 지키는 보수적 동맹이 지배하는 영역에 있을 수도 있다. 하지만 이 같은 안정된 상태가 언제까지 계속될지는 미지수다”고 말했다. 또 그는 “인류가 외계 문명의 신호를 포착하는 능력을 키웠을 때 상황은 달라질 것이다. 최악의 경우는 ‘접촉 금지 조약’을 무시하는 동맹이 나올지도 모른다”고 말했다. 사진=ewao(위), arXiv(http://arxiv.org/abs/1608.08770) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오전만 교과 공부… 지필고사 안 쳐 주 12시간 예체능·진로 등 교육 “손에다 별을 그리고 배경을 우주로 하면 ‘별을 따는 우주인’처럼 보일 거예요.” 색연필로 그림을 그리던 김수빈(14)양이 씩 웃었다. 7일 오후 대전 서구 괴정중학교 자유학기제 미술수업에서 진행된 ‘명화 차용하기’ 시간. 중학교 1학년 학생 30명이 수빈양처럼 그림 그리기에 흠뻑 빠졌다. 학생들은 장 프랑수아 밀레의 ‘이삭 줍는 여인들’ 그림에서 허리를 숙인 두 명의 여인만 따로 떼어 한쪽에 배치한 A4 종이를 한 장씩 받았다. 그림에 배경을 넣고 색칠하는 것은 학생들의 몫. 배경을 어떻게 그리느냐에 따라 내용이 확 달라진다. 추수가 끝난 황금빛 들판에서 이삭을 줍던 농촌 여인들의 손에 새우깡을 그리고 배경에 배와 갈매기를 그리자 배에서 갈매기한테 과자를 주는 관광객이 됐다. 빙상 경기장을 그려 넣고 발에 스케이트를 그려 넣자 여인들은 쇼트트랙 선수가 돼 빙상을 달린다. 미술을 좋아해 이 수업을 택했다는 이상현(14)군은 “1학기 미술 수업은 교과서로 배우고 정해진 그림을 그린 뒤 시험을 쳤는데 이번 미술 수업에서는 자유롭게 내 생각대로 그릴 수 있어 아주 재미있다”고 했다. 이 체험수업은 그저 재미로 끝나는 게 아니다. 수업을 지도한 유지연 교사는 “이런 체험을 해보고 나서 밀레의 그림을 보여 주면 학생들이 더 쉽게 이해한다. 나아가 현대화의 흐름이라든가 각종 기법 등에 대해서 설명해 주면 학생들도 지루해하지 않고 공부한다”고 했다. 이날 수업은 다른 날과 달리 이준식 사회부총리 겸 교육부 장관이 참관했다. 이 부총리는 학생들이 그린 여러 그림을 본 뒤 “우리 사회는 이제 동그란 원보다 ‘울퉁불퉁한 못난이’가 필요하다. 우리나라에는 괴짜가 없다고들 하는데 자유학기제를 통해 여러분이 괴짜가 됐으면 좋겠다. 나아가 자기주도적으로 계획을 세우고 꿈을 찾아가라”고 했다. 중학교 자유학기제가 올해 2학기부터 본격 시작됐다. 전국 3213개 중학교 가운데 96%인 3090개교 중학교 1학년생 47만여명이 2학기부터 중간·기말고사를 치르지 않고 대폭 늘어난 체험활동을 한다. 학생들은 오전에는 교과 공부를 하고 오후에는 각종 체험활동과 진로탐색 등의 ‘비(非)교과’ 활동을 한다. 대전 괴정중의 경우 기존 1학년 2학기 주당 34시간의 교과수업을 22시간으로 줄이고 대신 1주일에 10시간의 자유학기제 활동 시간을 추가했다. 나머지 2시간은 창의적 체험활동으로 배정했다. 주당 10시간의 자유학기제는 ▲농구 ▲탁구 ▲댄스 ▲미술 ▲사진 ▲합창 등 ‘예술·체육’이 4시간 ▲자신만의 포토에세이집 만들기 ▲고사성어 공부하고 만화 그리기 ▲3D 프린팅 배우기 등 한 가지 주제를 잡아 한 학기 동안 배우는 ‘주제선택’ 2시간, 교내 동아리를 골라 활동하는 ‘동아리’ 2시간, 대전서부소방서나 대전일보 탐방 등을 진행하는 ‘진로체험’ 2시간으로 구성됐다. 예술·체육 활동 프로그램은 17개, 주제선택과 동아리는 각각 8개, 진로탐색은 4개의 프로그램이 있다. 학생들은 월~금요일 요일별로 자신이 택한 자유학기제 활동을 한다. 오전만 교과 공부를 하고 오후에 비교과 활동을 하는 데 대해 학부모들은 어떻게 생각할까. 이 학교 1학년 김홍경(14)군의 어머니 임수연(41)씨는 “처음에는 홍경이가 학교에서 놀기만 하는 건 아닐까 걱정한 게 사실”이라면서 “자유학기제를 시작한 뒤 홍경이의 태도가 달라져 지금은 생각이 완전히 바뀌었다”고 했다. 집에 오면 공부하기 싫다고 짜증을 내곤 했던 홍경이가 “요즘엔 학교 가는 게 즐겁다”고 한 것이다. 임씨는 “자유학기제 활동이 교과와 연계가 잘 돼 있고 진로에 대한 고민도 중1 때 적극적으로 할 수 있어 만족한다”면서 “교과 수업을 줄이고 중간·기말고사를 보지 않는다고 학생들이 공부를 적게 한다는 것은 단편적인 생각일 뿐”이라고 했다. 교육부가 지난달까지 진행한 ‘자유학기제 전국 순회 토크 콘서트’에 참여한 6700명의 학부모를 대상으로 만족도를 조사해 보니 ‘긍정’이라고 답한 응답자가 92.0%였다. “학생의 적성·소질 계발에 도움이 될 것”이라고 답한 학부모는 94.3%에 달했다. 교과수업을 줄이면서 선행학습 등 학원가를 중심으로 관련 사교육이 늘어날 것이라는 우려와 달리 사교육비도 되레 줄었다. 한국교육개발원이 중학생 6826명을 대상으로 조사한 결과 자유학기제를 경험한 중학생의 국·영·수 사교육비는 월평균 45만 4630원으로 조사됐다. 자유학기제를 경험하지 못한 학생은 47만 7140원이었다. 학업 성취도는 자유학기제를 경험했던 학생이 국어 1.2점, 수학 1.4점, 영어는 0.8점 더 높았다. 성공적으로 안착했다는 평가를 받은 자유학기제는 중학교 전체로 차츰 확산될 예정이다. 예혜란 교육부 공교육진흥과장은 “1학년 학생들이 자유학기제 때 했던 진로탐색을 2학년과 3학년 때에도 연계, 확산할 수 있는 방안에 대해 학교 현장의 의견을 수렴하고 있다”면서 “다음달 80개 연구학교의 의견을 토대로 한 관련 조사와 계획 초안을 발표할 예정”이라고 했다. 대전 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

소유스 TMA-20M 우주선 귀환캡슐이 7일(현지시간) 낙하산에 매달려 카자흐스탄 제즈카즈간 인근 평원에 착륙하고 있다. 소유스 우주선 귀환캡슐에는 약 6개월간 국제우주정거장(ISS)에 머물며 임무를 완수한 제프 윌리엄스(미국)와 알렉세이 오브치닌(러시아), 올렉 스크리포치카(러시아) 등 우주인 3명이 타고 있다.AFP 연합뉴스/온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지난 2013년 개봉한 영화 ‘그래비티'(gravity)는 허블망원경을 고치러 우주로 갔다가 우주파편들이 덮치면서 홀로 남는 여성 우주인(산드라 블록 분)의 사투를 담고 있다. 영화 속의 이야기지만 실제 우주 공간에는 수많은 우주쓰레기들이 국제우주정거장(ISS)을 포함, 1000개가 넘는 인공위성들을 위협하고 있다. 최근 유럽우주국(ESA)은 운영 중인 '코페르니쿠스 센티널-1A 위성'(Copernicus Sentinel-1A satellite)이 우주쓰레기로 추정되는 입자(particle)와 충돌했다고 발표했다. 흔치 않은 우주 충돌사고는 지난달 23일(현지시간) 벌어졌다. 당시 몇 mm에 불과한 작은 물체가 날아와 코페르니쿠스 위성의 태양열 패널과 충돌해 경미한 손상을 입혔다는 것이 ESA 발표의 요지다. 놀라운 사실은 불과 몇 mm의 물체가 위성 패널에 약 40cm '상처'를 남겼다는 점이다. 이는 물체의 무시무시한 속도 때문인데 ESA 측은 시속 4만 km로 추정했다. ESA 측은 "갑자기 위성의 에너지 발전이 줄고 궤도 역시 약간의 변화가 감지돼 조사에 나섰다"면서 "사진으로 분석한 결과 태양열 패널에 상처가 포착됐다"고 밝혔다. 이어 "현재 위성의 정상적인 작동은 문제가 없는 상태"라고 덧붙였다. 한편 우주쓰레기는 우주선의 파편과 폐기된 인공위성, 우주에서 분리되는 발사추진제 등을 말한다. 전문가들에 따르면 현재 우주를 떠돌고 있는 우주쓰레기 중 길이가 10㎝ 이상인 것만 약 2만 3000여개에 이른다. 이보다 작은 크기의 우주쓰레기까지 합치면 지구 궤도상을 떠도는 우주쓰레기는 수조 개에 이를 것으로 추정된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 2013년 개봉한 영화 ‘그래비티'(gravity)는 허블망원경을 고치러 우주로 갔다가 우주파편들이 덮치면서 홀로 남는 여성 우주인(산드라 블록 분)의 사투를 담고 있다. 영화 속의 이야기지만 실제 우주 공간에는 수많은 우주쓰레기들이 국제우주정거장(ISS)을 포함, 1000개가 넘는 인공위성들을 위협하고 있다. 최근 유럽우주국(ESA)은 운영 중인 '코페르니쿠스 센티널-1A 위성'(Copernicus Sentinel-1A satellite)이 우주쓰레기로 추정되는 입자(particle)와 충돌했다고 발표했다. 흔치 않은 우주 충돌사고는 지난달 23일(현지시간) 벌어졌다. 당시 몇 mm에 불과한 작은 물체가 날아와 코페르니쿠스 위성의 태양열 패널과 충돌해 경미한 손상을 입혔다는 것이 ESA 발표의 요지다. 놀라운 사실은 불과 몇 mm의 물체가 위성 패널에 약 40cm '상처'를 남겼다는 점이다. 이는 물체의 무시무시한 속도 때문인데 ESA 측은 시속 4만 km로 추정했다. ESA 측은 "갑자기 위성의 에너지 발전이 줄고 궤도 역시 약간의 변화가 감지돼 조사에 나섰다"면서 "사진으로 분석한 결과 태양열 패널에 상처가 포착됐다"고 밝혔다. 이어 "현재 위성의 정상적인 작동은 문제가 없는 상태"라고 덧붙였다. 한편 우주쓰레기는 우주선의 파편과 폐기된 인공위성, 우주에서 분리되는 발사추진제 등을 말한다. 전문가들에 따르면 현재 우주를 떠돌고 있는 우주쓰레기 중 길이가 10㎝ 이상인 것만 약 2만 3000여개에 이른다. 이보다 작은 크기의 우주쓰레기까지 합치면 지구 궤도상을 떠도는 우주쓰레기는 수조 개에 이를 것으로 추정된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

사람의 얼굴을 본 딴 어설픈 머리와 뚝 잘린 왼팔, 지저분하고 끊어진 전선들이 마구 뒤엉킨 오래된 로봇이 경매에 나온다. 이 로봇은 미국항공우주국(이하 NASA)가 1960년대에 제작한 휴머노이드 로봇으로, 일명 PDAD(Power Dreven Articulated Dumy)라 부른다. 총 35가지의 움직임 모드가 프로그래밍 돼 있고, 센서를 이용해 주변 환경으로부터 데이터를 수집할 줄 아는 능력도 있다. 당시 이 로봇이 만들어진 이유는 우주선에 탑승할 우주인들이 입을 우주복 개발 때문이었다. 우주복이 압력에 얼마만큼 견딜 수 있는지를 실험하기 위한 일종의 더미(인체 모형) 였던 것. 1963년 5월, NASA는 달에 유인우주선을 보내기 전 우주복 테스트를 실시하기로 결정했다. 실제 사람을 대상으로 다양한 압력에서 실험을 해야 했는데, 예측하지 못한 부상을 우려한 NASA는 실험에 쓸 ‘대체품’을 필요로 했다. 이때 탄생한 것이 바로 PDAD 2대다. 무게는 약 105㎏, 키는 168~183㎝로, 이는 당시 우주선에 탑승할 미국 남성의 다양한 체형을 본 딴 크기였다. 기름을 주입하면 기계 내 순환시스템에 따라 유압구동기(유압을 기계적 에너지로 변환하는 장치)가 가동되고 이것이 로봇을 움직이게 하는 에너지로 작용했다. 인간을 대신한다는 점 때문에 ‘휴머노이드 로봇’이라고 불리게 됐고, 이 때문에 얇은 알루미늄 판을 이용한 얼굴도 함께 제작됐다. 문제는 이 로봇이 제 역할을 해내지 못했다는 것에 있다. 어깨를 으쓱하거나 팔이나 다리를 들어올리는 등의 동작은 제어판을 통해 제어할 수 있었지만, 움직일 때마다 연료로 쓰이는 기름이 유출되는 오류 현상을 바로잡지 못했다. 실험에 쓰지 못하자 NASA는 곧장 해당 프로젝트를 포기했고 PDAD는 창고 신세를 면치 못했다. 하지만 이 로봇은 우주 탐사를 위한 준비에 다양한 영감을 불러일으켰으며, 우주로 나아가기 위한 인류의 노력을 고스란히 보여주는 역사적 자료라는 평가를 받았다. 현재 이 로봇은 손과 팔 한쪽이 사라지고 몸체 곳곳에 세월의 흔적이 고스란히 남아있지만, 역사적 가치를 고려해 소유주인 NASA는 경매 시작가를 8만 달러(약 9000만원)으로 책정했다. 해당 경매는 오는 15일 온라인으로 시작되며 최종 경매는 26일 보스턴에서 열릴 예정이다. 한편 경매에 나오지 않는 남은 1대의 PDAD는 스미스소니언 항공우주박물관이 보유하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인류는 유사 이래 먹을거리를 확보하기 위해 끊임없이 노력하며 보존 기술을 발전시켜 왔다. 선조들의 지혜가 응축된 조리가공 기술이 지금의 음식문화를 만들었다. 식품 보존 기술은 결국 식품을 부패·변질시키는 미생물과의 전쟁이다. 미생물이 증식하려면 수분과 온도, 영양분이 필요하다. 우리 조상은 이 같은 미생물 증식 3개 요소를 건조·절임·발효 등 3개 보존 기술로 제어했다. 먼저 미생물이 생존하는 데 필요한 수분을 제거해 육포·건어포·건조과일·마른김 등 오래 보관할 수 있는 건조 식품을 만들었다. 그러나 장마철이나 습한 곳에 두면 수분을 다시 흡수하기 때문에 조심해야 한다. 둘째로 식품을 당이나 소금에 절여 미생물이 살 수 없도록 삼투압을 높인 절임 식품도 개발했다. 매실이나 오미자, 봄나물을 당이나 소금에 절이면 맛과 향이 변하지 않아 일 년 내내 먹을 수 있다. 다만 최근 당이나 염분의 과다 섭취가 사회문제가 되면서 등장한 저염제품 등은 본래의 보존 기능이 약해졌다. 또한 미생물이 생존하기 어려운 주정(술)이나 식초, 기름에 절이거나 담가 보존성과 이용성을 높인 식품도 있다. 보존 기술의 백미는 발효 식품이다. 식품에 유용한 미생물을 증식시켜 식품을 변질시키는 다른 미생물의 증식을 제어해 보존성을 높였다. 미생물을 미생물로 다스린 것이다. 채소를 발효시킨 김치, 된장과 고추장, 우유를 발효시킨 요구르트와 치즈 등이 대표적인 발효 식품이다. 미생물을 죽이거나 억제하고, 필요에 따라 유익한 미생물을 증식시키기도 한 선조의 지혜에는 오늘날 미생물 제어기술 못지않은 과학적 원리가 담겨 있다. 현대에 와선 병·통조림이나 레토르트 식품 등 새로운 보존 기술이 개발됐다. 밀폐된 용기에 식품을 넣고 가열해 용기 내의 공기와 미생물을 제어, 보존성을 높인 식품이다. 우주인이나 면역력이 약한 환자는 약간의 미생물로도 위험해질 수 있어 식품에 일정량의 방사선을 쪼여 만든 멸균 식품도 등장했다. 이런 보존 기술을 적용하지 않고도 냉동고만 있으면 가정에서 식품 자체의 특성을 유지하면서 오래 보관할 수 있다. 미생물학의 발달로 미생물의 성장을 억제하는 성분을 발견해 항생제 등 의약품과 식품보존료도 개발했다. 이 성분들을 이용한 식품첨가물을 속속 개발해 식품의 보존성이 크게 향상됐고 가공식품 산업도 발달하고 있다. 오늘날 우리가 계절과 관계없이 연중 원하는 농·축·수산물을 쉽게 구해 먹을 수 있는 것도 오랜 세월 축적된 미생물 제어 기술의 발달 덕분이다.

"한 인간에게는 작은 한 걸음이지만 인류에게는 위대한 도약이다."(That's one small step for man, one giant leap for mankind) 지금으로부터 정확히 47년 전인 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 인류 최초로 달 착륙에 성공했다. 그리고 미 항공우주국(NASA)의 우주비행사 닐 암스트롱(2012년 작고)은 위같은 명언과 함께 인류 최초로 달 위에 역사적인 발자국을 남겼다. - 아폴로 11호 신화와 그 비화　 매년 이 시기만 되면 조작설이 나오는 아폴로 11호의 달 착륙은 우주경쟁에서 소련에 뒤처진 자존심을 찾기 위한 미국의 야심찬 계획에서 출발했다. 1969년 7월 16일 선장 암스트롱과 착륙선 조종사 버즈 올드린(86) 그리고 사령선 조종사 마이클 콜린스(85)는 아폴로 11호를 타고 케네디 우주센터를 이륙해 사흘 후 달 궤도에 진입했다. 그리고 다음날인 20일 사령선에서 분리된 착륙선 이글(Eagle)이 무사히 달에 내려앉았고 암스트롱은 달에 첫 발을 내딛었다. 여기까지는 일반적으로 잘 알려진 사실이지만 이에 대한 비화도 많다. 그중 왜 암스트롱이 올드린보다 먼저 달에 발을 내딛었을까? 이는 2등은 기억하지 않는 세태상 ‘인류 최초’라는 타이틀을 놓치고 싶지 않았던 두 사람의 운명이 완전히 바뀌는 것을 의미한다. 　 이에 대한 비화는 2년 전 공개됐다. NASA의 자료에 따르면 1969년 NASA는 총 29명의 우주인 후보 중 위 3명을 선발했다. 이중 콜린스는 궤도를 선회하는 우주선을 지킨 까닭에 달에 첫 발을 내딛을 수 있는 사람은 암스트롱과 올드린 두 사람으로 압축됐다. 두 사람 모두 달에 첫 발을 내딛을 자격과 조건이 되는 사람이지만 NASA의 선택은 암스트롱이었다. 이는 발사 3개월 전 이미 결정된 사항으로 우주선의 해치 역시 암스트롱이 먼저 밖으로 나갈 수 있게 설계됐다. 당초 1966년 제미니 12호에 탑승해 5시간에 걸친 우주유영도 성공시킨 바 있는 올드린이 ‘첫 발’의 영광을 차지할 것이라는 루머도 돌았으나 모두 사실무근이 됐다. NASA 측이 암스트롱을 선택한 이유는 그가 올드린 보다 1년 앞서 아폴로 11호 프로젝트에 참여했다는 점과 ‘첫 발 과업’을 더 잘 수행할 것이라는 점이 고려됐다. 그러나 달에 다녀온 후 두 사람의 대외 활동은 극과 극을 달렸다. 지구 귀환 후 부담감을 느낀 암스트롱은 대중과 점점 멀어졌으며 2012년 8월 관상동맥 협착 증세가 발견돼 심장 수술을 받았으나 합병증으로 세상을 떠났다. 이에 반해 영원한 2등이었던 올드린은 그를 대신해 지금도 우주 개발 전도사 역할을 톡톡히 수행하고 있다. 흥미로운 비화는 하나 더 있다. 암스트롱의 유명한 명언에 얽힌 진실이다. 당시 암스트롱은 “달에 첫 발을 내딛는 순간 심장이 거세게 뛰기 시작했고 갑자기 이 말이 떠올랐다”고 밝혀 전세계인들에게 큰 감동을 선사했다. 그러나 2013년 1월 암스트롱의 동생인 딘은 영국 BBC 다큐멘터리와의 인터뷰에서 이 말이 거짓이라고 밝힌 바 있다. 딘은 “형이 우주로 떠나기 몇 달 전 함께 보드게임을 즐기고 있었는데 갑자기 종이 한장을 내밀었다”면서 “종이에 바로 이 명언이 적혀 있었다”고 폭로했다. 　 - 아폴로 11호 달 착륙 음모론 달 착륙이 조작된 거짓이라는 음모론은 40여 년이 지난 지금도 이어지고 있다. 음모론 주장의 핵심은 ‘성조기가 바람에 날리듯 흔들린다’ , ‘17t 짜리 달 착륙선은 표면에 자국을 남기지 않았는데 암스트롱의 발자국은 너무나 선명하다’ 등등 그럴듯한 이유다. 이에 대해 NASA는 황당한 소리라고 일축하면서도 간혹 이를 반박하는 증거를 제시하기도 한다. 대표적으로 2년 전 NASA는 달 탐사 45주년을 맞아 달 정찰 궤도탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)가 촬영한 역사적인 ‘그 장소’를 영상으로 공개한 바 있다. 학계의 반응도 NASA의 손을 들어주고 있다. 영국 맨체스터 대학교 교수이자 괴짜 물리학자로 유명한 브라이언 콕스 역시 지난해 7월 “다시 한 번 말하지만 만약 아폴로 11호의 달 착륙을 믿지 않는다면 당신은 바보이거나 새로운 뇌가 필요하다”고 트위터를 통해 일침을 가한 바 있다. 이에 대해 그 진실을 누구보다 잘아는 올드린은 이 트윗을 리트윗하며 “브라이언 콕스 교수는 정말 똑똑한 젊은이다. 만약 우리가 달에 착륙하지 않았다면 러시아가 지금까지 가만있지 않았을 것”이라고 밝힌 바 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미생물은 육안의 가시한계를 넘어선 0.1㎜ 이하의 크기인 미세한 생물을 뜻한다. 주로 단일세포 또는 균사로 몸을 이루는데, ‘생물’이라는 단어에서 알 수 있듯 성장하고 분열하며 생육하는 살아 있는 존재다. 우리 몸 안에는 세포와 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등 약 100조개 이상, 4000종의 미생물이 살고 있으며, 이들 중 상당수의 미생물은 인체가 정상적으로 활동하는 데 없어서는 안 되는 중요한 역할을 담당하고 있다. 더 나아가 과학의 발전과 더불어 미생물의 다양한 역사와 쓰임새가 새롭게 조명받고 있다. 미생물을 향한 인류의 탐구, 어디까지 왔을까? ●비만 치료 ‘효자’로 떠오른 미생물 미생물은 크게 인체 내부, 특히 장(腸)에 존재하는 장내 미생물과 바다나 숲 등 쉽게 접하는 외부에 존재하는 환경 미생물로 나눌 수 있다. 과학계는 오래전부터 장내 미생물이 생명 유지에 필수적일 뿐만 아니라 이를 이용한 질병 예방·치료가 가능하다는 것을 입증해 왔다. 최근 미생물이 ‘효자’로 떠오른 분야는 다름 아닌 ‘비만’이다. 장내 미생물의 종류에 따라 비만이 발생할 수 있다는 것이 처음 입증된 것은 이미 10여년 전이다. 이후 세계 각국 연구진은 비만과 미생물 간의 연관관계를 밝히는 것에 주력해 왔는데, 2006년 미국 워싱턴대학 연구진은 비만인 쥐에서 채취한 장내 미생물을 날씬한 쥐에게 주입한 결과 마른 쥐가 급격하게 살이 찌는 것을 확인한 바 있다. 대표적으로 장내 세균은 후벽균(피르미쿠테스·)과 의간균(박테로이테데스)으로 분류한다. 이들 두 세균은 장내 세균의 90%를 차지하는데, 이 균형이 깨질 경우 비만을 포함한 다양한 질환이 나타날 수 있다. 특히 후벽균의 경우 비만을 유도하는 성질이 있어 ‘비만 세균’이라고 부르는 반면 의간균은 비만을 막는 균으로 알려져 있다. 예컨대 고도비만 환자의 경우 장내 후벽균이 장내 세균의 90%를 차지했지만, 체중 감량 52주 후에는 후벽균이 70%대로 떨어지고 거의 없던 의간균 비율이 20%까지 증가한 것이 연구를 통해 입증된 바 있다. 지난 5월에는 이러한 장내 미생물 중 일부가 일종의 홀씨를 생성해 공기 중에 생존할 수 있으며, 이를 통해 비만이 ‘전염’될 수 있다는 놀라운 연구 결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠린 바 있다. 과학 저널 네이처에 소개된 영국의 ‘웰컴 신탁 생거 연구소’의 논문에 따르면 공중을 ‘날아다니는’ 장내 세균을 통해 비만뿐만 아니라 대장염이나 크론병 등의 질병이 전이될 수 있으며, 이러한 사실이 입증된 것은 이번이 처음이다. 이 밖에도 현재 세계 학계에는 뇌의 영역이라고 치부해 왔던 자폐증이나 우울증 역시 장에서 발생한 신경독소 물질이 뇌까지 이동하면서 유발될 수 있다는 주장도 존재한다. ●강한 생명력… 화성탐사선 동행 계획도 미생물은 인체뿐만 아니라 생명이 존재하는, 혹은 생명이 절대 존재하지 않을 것으로 추측되는 척박한 환경에서도 존재한다. 과학계는 미생물이 현존하는 다양한 환경문제를 해결해 주는 열쇠가 될 것이라는 기대를 품어 왔는데, 지난 5월에는 한국지질자원연구원이 미국지질조사소(USGS), 버지니아해양과학원(VIMS) 연구진과 공동으로 지하수와 호수 녹조현상 간 상호작용에 미생물이 관여한다는 사실을 입증해 학계의 관심을 받았다. 일반적으로 호수에 질소화합물이 다량 유입되면 녹조현상이 유발되고 수질이 떨어지면서 물고기 등 수중생물이 폐사하거나 독소가 생산되는 등 심각한 문제가 발생할 수 있다. 이번 연구는 호수로 질소가 유입되는 경로 중 하나가 지하수의 유입과 배출이며, 이때 미생물이 지하수가 포함한 해로운 형태의 질소를 무해한 질소로 변환시켜 주거나 해로운 질소를 제거하는 데 도움을 준다는 사실을 밝혀냈다. 학계는 미생물이 세계 곳곳의 수질 생태계를 파괴하는 녹조현상을 완화하는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 미생물은 우주 환경에서도 상당한 영향력을 발휘한다. 일부 미생물은 생명체가 절대 살 수 없을 것 같은 극한 환경에서도 살아남으며, 화성의 추운 기후와 낮은 중력, 그리고 높은 방사선 환경에서도 살아남는 이러한 미생물은 지구에도 존재하는 것으로 알려져 있다. 미국항공우주국(NASA)은 이런 미생물의 특성을 이용해 미래의 화성 탐사선에 특정 미생물을 ‘동행’시키겠다는 계획을 세우고 있다. NASA는 강한 생명력을 가진 일부 미생물이 광합성을 통해 산소를 만들어 낼 수 있으며, 이것이 미래의 화성 유인탐사 미션에서 상당히 유용할 것으로 보고 있다. ●美, 미생물 연구에 2년간 1390억 쏟아 미생물에 쏟아지는 관심을 입증하듯 버락 오바마 미국 행정부는 지난 5월 임기 마지막 과학 프로젝트로 ‘국가 마이크로바이옴(미생물군집) 이니셔티브’를 발표했다. 미생물이 인간을 비롯해 소나 돼지 등 가축, 더 나아가 우주인에게까지 미치는 영향을 연구하는 이 사업에는 2년간 무려 1억 2100만 달러, 우리 돈으로 약 1390억원에 달하는 연구비가 투입된다. 한국도 세계적인 연구 움직임에 발맞춰야 한다는 목소리가 커지고 있지만, 정부와 민간단체의 투자는 미미한 수준이다. 한국은 2014년이 돼서야 본격적인 마이크로바이옴 연구에 나섰고, 관련 분야에 농림축산식품부가 2014년부터 연간 4억원을, 미래창조과학부와 보건복지부가 2015년부터 각각 10억원, 4억 9000만원을 투입했다. 투자액이 점차 늘고 있긴 하나 미국 등 바이오 선진국에 비하면 턱없이 부족한 수준이다. 특히 장내 미생물 분석은 장내 세균과 건강과의 연관성이 속속 밝혀지면서 세계적으로 주목받는 분야로 떠올랐다. 미생물의 원리를 규명하고 이를 활용하는 방안을 찾는 것이 인류의 더 나은 삶에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 부정하기는 어렵다. 국적을 막론하고 전 세계가 눈에 보이지 않는 ‘미생물의 혜택’을 입을 수 있길 희망한다. huimin0217@seoul.co.kr

미생물은 육안의 가시한계를 넘어선 0.1㎜ 이하의 크기인 미세한 생물을 뜻한다. 주로 단일세포 또는 균사로 몸을 이루는데, ‘생물’이라는 단어에서 알 수 있듯 성장하고 분열하며 생육하는 살아있는 존재다. 우리 몸 안에는 세포와 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등 약 100조 개 이상, 4000종의 미생물이 살고 있으며, 이들 중 상당수의 미생물을 인체가 정상적으로 활동하는데 없어서는 안되는 중요한 역할을 담당하고 있다. 더 나아가 과학의 발전과 더불어 미생물의 다양한 역사와 쓰임새가 새롭게 조명받고 있다. 미생물을 향한 인류의 탐구, 어디까지 왔을까? ◆미생물 활용법-인체편 미생물은 크게 인체 내부, 특히 장(腸)에 존재하는 장내 미생물과 바다나 숲 등 우리가 쉽게 접하는 외부에 존재하는 환경 미생물로 나눌 수 있다. 과학계는 오래 전부터 인류에게 있어 장내 미생물이 생명유지에 필수적일 뿐만 아니라 이를 이용한 질병 예방·치료가 가능하다는 것을 입증해 왔다. 최근 미생물이 ‘효자’로 떠오른 분야는 다름 아닌 ‘비만’이다. 장내 미생물의 종류에 따라 비만이 발생할 수 있다는 것이 처음 입증된 것은 이미 10여 년 전이다. 이후 세계 각국 연구진은 비만과 미생물간의 연관관계를 밝히는 것에 주력해 왔는데, 2006년 미국 워싱턴대학교 연구진은 비만인 쥐에서 채취한 장내 미생물을 날씬한 쥐에게 주입한 결과 마른 쥐가 급격하게 살이 찌는 것을 확인한 바 있다. 대표적으로 장내 세균은 후벽균(피르미쿠테스·Firmicutes)과 의간균(박테로이데스·Bacteroidetes)으로 분류한다. 이들 두 세균은 장내 세균의 90%를 차지하는데, 이 균형이 깨질 경우 비만을 포함한 다양한 질환이 나타날 수 있다. 특히 후벽균의 경우 비만을 유도하는 성질이 있어 ‘비만 세균’이라고 부르는 반면, 의간균은 비만을 막는 균으로 알려져 있다. 예컨대 고도비만 환자의 경우 장내 후벽균이 장내 세균의 90%를 차지했지만, 체중 감량 52주 후에는 후벽균이 70%대로 떨어지고 거의 없던 의간균 비율이 20%까지 증가한 것이 연구를 통해 입증된 바 있다. 지난 5월에는 이러한 장내 미생물 중 일부가 일종의 홀씨를 생성해 공기 중에 생존할 수 있으며, 이를 통해 비만이 ‘전염’될 수 있다는 놀라운 연구결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠렸다. 과학 저널 네이처에 소개된 영국의 ‘웰컴 신탁 생거 연구소’의 논문에 따르면 공중을 ‘날아다니는’ 장내 세균을 통해 비만뿐만 아니라 대장염이나 크론병 등의 질병이 전이될 수 있으며, 이러한 사실이 입증된 것은 이번이 처음이다. 이밖에도 현재 세계 학계에는 뇌의 영역이라고 치부해왔던 자폐증이나 우울증 역시 장에서 발생한 신경독소 물질이 뇌까지 이동하면서 유발될 수 있다는 주장도 존재한다. ◆미생물 활용법-환경편 미생물은 인체뿐만 아니라 생명이 존재하는, 혹은 생명이 절대 존재하지 않을 것으로 추측되는 척박한 환경에서도 존재한다. 과학계는 미생물이 현존하는 다양한 환경문제를 해결해주는 열쇠가 될 것이라는 기대를 품어 왔는데, 지난 5월에는 한국지질자원연구원이 미국지질조사소(USGS), 버지니아해양과학원(VIMS) 연구진과 공동으로 지하수와 호수 녹조현상 간 상호작용에 미생물이 관여한다는 사실을 입증해 학계의 관심을 받았다. 일반적으로 호수에 질소화합물이 다량 유입되면 녹조현상이 유발되고 수질이 떨어지면서 물고기 등 수중생물이 폐사하거나 독소가 생산되는 등 심각한 문제가 발생할 수 있다. 이번 연구는 호수로 질소가 유입되는 경로 중 하나가 지하수의 유입과 배출이며, 이때 미생물이 지하수가 포함한 해로운 형태의 질소를 무해한 질소로 변환시켜주거나 해로운 질소를 제거하는데 도움을 준다는 사실을 밝혀냈다. 학계는 미생물이 세계 곳곳의 수질 생태계를 파괴하는 녹조현상을 완화하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 미생물은 우주 환경에서도 상당한 영향력을 발휘한다. 일부 미생물은 생명체가 절대 살 수 없을 것 같은 극한 환경에서도 살아남으며, 화성의 추운 기후와 낮은 중력, 그리고 높은 방사선 환경에서도 살아남는 이러한 미생물은 지구에도 존재하는 것으로 알려져 있다. 미국항공우주국(NASA)는 이런 미생물의 특성을 이용해 미래의 화성 탐사선에 특정 미생물을 ‘동행’ 시키겠다는 계획을 세우고 있다. NASA는 강한 생명력을 가진 일부 미생물이 광합성을 통해 산소를 만들어낼 수 있으며, 이것이 미래의 화성 유인탐사 미션에서 상당히 유용할 것으로 보고 있다. ◆미생물 연구에 쏟아지는 관심과 투자 미생물에 쏟아지는 관심을 입증하듯 버락 오바마 미국 행정부는 지난 5월 임기 마지막 과학프로젝트로 ‘국가 마이크로바이옴(Microbiome·미생물군집) 이니셔티브’를 발표했다. 미생물이 인간을 비롯해 소나 돼지 등 가축, 더 나아가 우주인에게까지 미치는 영향을 연구하는 이 사업에는 2년간 무려 1억 2100만 달러, 한화로 약 1390억 원에 달하는 연구비가 투입된다. 한국도 세계적인 연구 움직임에 발맞춰야 한다는 목소리가 커지고 있지만, 정부와 민간단체의 투자는 미미한 수준이다. 한국은 2014년이 되어서야 본격적인 마이크로바이옴 연구에 나섰고, 관련 분야에 농림축산식품부가 2014년부터 연간 4억 원을, 미래창조과학부과 보건복지부가 2015년부터 각각 10억 원, 4억 9000만원을 투입했다. 투자액이 점차 늘고 있긴 하나 미국 등 바이오 선진국에 비하면 턱없이 부족한 수준이다. 특히 장내 미생물 분석은 장내 세균과 건강과의 연관성이 속속 밝혀지면서 세계적으로 주목받는 분야로 떠올랐다. 미생물의 원리를 규명하고 이를 활용하는 방안을 찾는 것이, 인류의 더 나은 삶에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 부정하기는 어렵다. 국적을 막론하고 전 세계가 눈에 보이지 않는 ‘미생물의 혜택’을 입을 수 있길 희망한다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

며칠 전 미국 텍사스주 댈러스 도심. 백인 경찰의 흑인 총격 살해에 항의하는 시위가 진행되는 도중 저격범들이 경찰관 12명을 조준 사격해 5명을 숨지게 한 사건이 발생했다. 1963년 존 F 케네디 대통령 암살 현장 부근에서 벌어진 흑백 간 증오범죄였다. 역사의 아이러니다. 흑인 인권 보호를 위한 민권법도 본래 케네디가 제안했지 않나. 미국 사회에서 경찰과 범죄 용의자 간 총격전은 심심찮게 벌어진다. 하지만 경찰이 살의를 품은 저격수로부터 배후에서 조준 사격을 당하는 일은 극히 드문 일이다. 전대미문의 사건이 벌어진 것 자체도 충격적이지만, 범인과 저격을 당한 경찰관의 피부색이 흑백으로 갈렸다는 사실이 미 조야를 패닉 상태로 몰아넣고 있다. 오죽했으면 폴란드를 방문 중인 버락 오바마 대통령이 “찰스턴 흑인교회 저격범이 백인을 대표하지 않듯 댈러스에서 공격을 자행한 미치광이가 흑인을 대표하지 않는다”며 흑백 갈등의 확산을 우려했겠는가. 미국은 건국 이래 이주자들을 받아들여 활력을 키워 온 나라다. ‘멜팅 포트’(용광로)란 말처럼 다양한 인종들의 이질적인 문화를 하나로 녹여내어 온 사회다. 그러나 이번 사건으로 그 용광로의 균열 조짐이 확연하게 드러난 셈이다. 백인 경관들이 흑인 범죄 용의자를 체포하는 과정에서 인권을 경시하면서 촉발된 불상사이지만, 그 이면엔 뿌리 깊은 인종적 편견이 자리 잡고 있다고 본다면 그렇다. 용광로의 파열음은 요란하지만, 미 정치권도 뚜렷한 대책을 내놓지 못하고 있다. 민주당 힐러리 클린턴 대선 후보는 “백인들이 흑인들과 마음으로 공감해 달라”고 호소했고, 공화당의 도널드 트럼프 후보는 “미국인이 집과 거리에서 안전하고 안심할 수 있게 하겠다”고 법질서 회복을 강조했다. 하지만 모두 근본 해법 없이 변죽만 울리는 꼴이다. 흑백 갈등이 ‘총기 소지의 자유’라는 전통과 맞물려 엄청난 비극을 낳고 있는데도…. 최근 미 조사기관 퓨리서치센터의 분석에 따르면 백인의 고령화가 두드러졌다. 백인은 55세 인구가 가장 많았고 아시아계는 33세, 흑인은 24세, 히스패닉은 8세가 많았다. 히스패닉 인구의 급증세로 몇십 년 내에 비(非)백인이 백인 인구를 앞지를 전망이라고 한다. 하긴 어차피 흑백인 모두 미국의 원주민은 아니다. 다음은 신대륙의 흑백 이주민들끼리 피차 텃세 부리지 말고 화합해야 함을 일깨우는 현대판 우화다. 1969년 아폴로 11호의 달 탐사 전 우주인들이 서부 사막에서 훈련 중일 때다. 한 원주민 노인이 다가와 “우리 부족은 달에 신성한 정령들이 산다고 믿는다”며 그들에게 전할 메시지를 불러 줬다. 나중에 통역에게 물어보니 이런 뜻이었다. “이 사람들의 말은 믿지 마세요. 당신들의 땅을 훔치러 왔어요”라고. 유발 하라리의 책 ‘사피엔스’에 나오는 실화다. 구본영 논설고문 kby7@seoul.co.kr

쓰레기는 지구에서만 심각한 문제가 아니다. 우주 쓰레기 역시 매우 심각한 문제다. 주로 수명이 다한 위성이나 그 파편으로 구성된 우주 쓰레기는 크기가 작아도 속도가 매우 빨라 운동에너지가 크기 때문에 지구 주변에 있는 인공위성, 우주 정거장, 우주선, 우주인에게 매우 위험한 존재이기 때문이다. 다행히 아직 영화 그래비티에서와 같은 대형 참사는 생기지 않았지만, 앞으로도 생기지 말라는 보장은 없다. 이 문제를 해결하기 위해서 여러 나라가 대응책 마련에 나서고 있는 가운데, 유럽 연합의 지원을 받는 리무브데브리스(RemoveDebris) 위성이 개발 중이다. 2017년 발사를 목표로 한 이 테스트 위성은 네 가지 형태의 우주 쓰레기 제거 방법을 한 번에 테스트한다. 제작은 에어버스와 협력하에 서레이 우주 센터(Surrey Space Centre)가 담당한다. 첫 번째 테스트는 리무브데브리스 위성에 탑재된 미니 위성 (큐브셋)인 DS-1을 이용해 이뤄진다. 이 미니 위성은 본체에서 분리된 후 풍선이 부풀어 올라 표적 위성의 역할을 하게 된다. 리무브데브리스는 이 표적을 향해 실제 우주 공간에서 그물을 발사해 포획하는 실험을 한다. 거리는 7m 이내. 그물로 수명이 다한 위성을 포획해서 제거하는 기술을 실증하기 위한 것이다. 두 번째 테스트는 우주 쓰레기 추적 감시 능력을 테스트하기 위해 두 번째 미니 위성인 DS-2를 추적하는 것이다. 이를 위해 라이더 시스템 (Lidar)과 두 개의 특수카메라가 설치되어 있다. 일단 보고 추적해야 포획을 할 수 있기 때문이다. 세 번째 테스트는 1.5m 길이의 로봇팔을 이용해 10x10cm 표적에 작살을 던지는 것이다. 이를 통해 실제 우주 공간에서 작살을 이용해서 우주 쓰레기를 포획할 수 있는지 검증할 것이다. 마지막 테스트는 에어 브레이크 테스트로 대략 10㎡ 크기의 돛 같은 구조물을 펼치는 것이다. 드레그세일(Dragsail)이라는 이 장치는 마치 태양풍을 받아 추진력을 내는 솔라세일과 비슷하게 생겼으나 사실 목적은 반대다. 낮은 지구 궤도에 존재하는 희박한 대기에 대한 저항력을 증가시켜 위성이 빨리 대기권에 진입하게 하는 것이 목적이기 때문이다. 포획한 폐위성은 이런 방식으로 별도의 로켓이나 연료 없이 저렴하게 태워 없앤다. 모든 것이 순조롭게 된다면 리무브데브리스는 현재 제안되고 있는 중요한 우주 쓰레기 제거 기술을 한 번에 테스트할 수 있게 될 것이다. 다만 그렇다고 해도 엄청난 숫자의 우주 쓰레기를 모두 제거하기는 현실적으로 어렵다. 따라서 앞으로 유인 우주 임무나 혹은 중요한 위성이 있는 궤도에 존재하는 쓰레기에 대해서 우선 제거가 시도될 것으로 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

7일(현지시간) 카자흐스탄의 바이코누르 우주기지에서 소유스MS 우주선을 실은, 로켓 발사체 소유스-FG(왼쪽)가 국제우주정거장(ISS)을 향하여 발사되고 있다. 우주선에는 케이트 루빈스(미국), 오니시 다쿠야(일본), 아나톨리 이바니신(러시아) 등 3명의 우주인들이 타고 있다. AP 연합뉴스

이제 마크 와니트(영화 '마션'의 맷 데이먼 분) 박사는 화성에서 감자 뿐 아니라 토마토, 래디시(무) 등도 키워 먹을 수 있을 것 같다. 최근 네덜란드 봐허닝헌대학 연구팀은 화성과 같은 환경에서 토마토와 완두콩, 무 등 총 10종의 식물을 재배하는데 성공했으며 일부는 식용도 가능하다고 밝혔다. 이번 발표는 지난 3월 공개된 연구결과에서 한발 더 나아갔다. 당시 연구팀은 이같은 식물을 화성과 같은 환경에서 재배하는데 성공했다고 밝힌 바 있다. 물론 연구과정에서 여러차례의 시행착오는 있었다. 초창기 실험에서는 대부분의 식물들이 죽었으며 연구팀은 그 이유를 거름 부족 및 배수에 있다고 보고 추가 실험을 실시해 성과를 거뒀다. 연구를 이끈 비거 바메린크 박사는 "화성의 토양은 작물을 재배하기에 매우 좋다. 점토와 모래 사이의 성질을 가졌는데, 식물을 키울 때 필요한 성분도 일정부분 함유하고 있다. 다만 질소 성분이 약간 부족한 편”이라고 설명했다. 이처럼 일부 식물을 화성과 같은 환경에서 재배하는데는 성공했으나 문제는 실제로 먹을 수 있는지 여부였다. 화성의 토양은 납, 철분, 카드뮴과 같은 다량의 금속 성분을 함유하고 있기 때문에 여기서 자란 식물을 먹게되면 중독의 위험성이 있다. 그러나 이번 연구결과 토마토, 무, 호밀, 완두콩은 인체에 무해함이 확인돼 식용이 가능한 것으로 밝혀졌다. 바메린크 박사는 "총 10개의 재배 식물 중 4종을 대상으로 철, 마그네슘, 카드뮴, 납, 니켈, 알루미늄 등등의 수치를 측정했다"면서 "모두 위험 수치 아래로 측정돼 먹는 데 지장이 없으며 실제로 무슨 맛일지 궁금해 직접 먹어봤다"고 밝혔다. 이어 "이번 연구결과는 인류의 화성 정착 등 미래의 우주 탐사에 있어 중요한 성과"라고 덧붙였다. 　 봐허닝헌 대학의 이번 연구는 크라우드 펀드를 통해 진행되고 있으며 미래의 '주고객'은 NASA와 유럽우주국(ESA)을 비롯한 우주탐사 업체가 될 가능성이 높다. 이는 화성 등을 유인 탐사하고 정착할 목표를 가진 인류의 원대한 계획과 맞물려있다. 우주인이 화성을 탐사하는데 있어 식량은 필수적인 것으로 특히 현지에서 이를 조달할 수만 있다면 그만큼 우주선에 실리는 화물량은 감소하며 이는 예산 축소와도 직결된다. 이에 현재 NASA 측은 비영리 연구단체인 국제감자센터(CIP)과 함께 화성과 기후 및 토양조건이 비슷한 지역에서 가장 잘 성장하고 대량생산이 가능한 감자의 품종을 찾고있다. ‘편도행 화성 프로젝트’를 추진 중인 네덜란드의 비영리 단체인 마스원과 화성에 도시를 건설하겠다는 일론 머스크 회장이 이끄는 ‘스페이스X’ 역시 감자 재배에 관심이 많지만 인간이 감자만 먹고 살 수는 없는 노릇이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미세먼지로 인한 불편이 커지는 가운데 유해물질 배출을 돕고 면역력을 증진시키는 클로렐라가 재조명받고 있다. 담수에서 사는 단세포 녹조류의 일종인 클로렐라는 5대 영양소를 비롯해 각종 필수 아미노산, 비타민, 미네랄 등을 함유하고 있다. 콩보다 많은 단백질을 함유한 고단백 식품으로, 미국항공우주국(NASA)이 우주인 식품으로도 연구했다. 1996년 출시 이후 지금까지 클로렐라 시장 점유율 70%를 유지 중인 대상은 편하게 섭취할 수 있는 방법으로 ‘클로렐라 플래티넘’을 25일 추천했다. 국산 클로렐라 원말 95%와 클로렐라 추출물 5%를 원료로 아미노산, 미네랄 등 유효 성분이 많이 들어 있다. 2012년부터 올해까지 4년 연속 식품업계 노벨상으로 불리는 몽드셀렉션에서 건강기능식품부문 금상을 받았다.

　러시아가 2019년부터 더 이상 미국 우주인을 자국 로켓과 우주선에 태우지 않겠다고 선언했다. 냉전 붕괴 이후 미국과 러시아의 대표적 협력 분야였던 우주항공 분야의 밀월 관계가 조만간 종언을 고하는 셈이다. 　러시아의 타스 통신에 따르면 러시아 연방우주공사의 부사장 세르게이 사벨리예프는 24일(현지시간) “미국 우주인을 우주정거장(ISS)으로 운송하는 서비스 계약을 기존 계약 만료 시점인 2018년 이후 더 이상 연장하지 않을 계획”이라고 말했다. 　미 항공우주국(NASA)도 이날 2018년 이후 러시아와 우주인 운송 계약을 더 이상 맺지 않겠다는 방침을 공개했다. NASA는 만약 2018년 이후 러시아 우주선을 이용하게 될 경우 비용을 지불하는 대신 양국이 서로 상대편 우주선에 자국 우주인을 태우는 협력 방식을 택할 것이라고 밝혔다. 막대한 비용을 상계하기 위해서다. 　이는 2018년 이후 NASA가 ISS로 우주인을 운송할 자체 유인 우주선을 운용하겠다는 뜻을 내비친 것이다. 현재 NASA가 러시아에 지급하는 운송료는 우주인 1명당 약 8000만 달러(약 945억원)로 알려져 있다. 　앞서 NASA는 현재의 값비싼 러시아의 운송 서비스에서 벗어나기 위해 우주항공 전문 기업 보잉과 민간 우주개발업체 스페이스X에 각각 의뢰해 자체 유인 우주선 스타라이너(Starliner)와 드래곤(Dragon)에 매진해 왔다. 　미국은 재정난을 이유로 지난 2012년 자체 우주왕복선 운행을 중단시켰다. 이후 우주비행사 수송을 러시아 ‘소유스’ 우주선에 의존하고 있다. 　오상도 기자 sdoh@seoul.co.kr