동아시아 지역 전파망원경을 연결해 우주를 살피는 우주관측 프로젝트가 시행된다.국토교통부 국토지리정보원은 19일 동아시아 3개국, 7개 천문 관련 기관과 ‘동아시아 VLBI 관측망(EAVN)’ 공동운영 및 기술협력 양해각서(MOU)를 체결했다고 밝혔다. VLBI는 초장기선 전파간섭계로 우주에서 방사되는 전파를 지구상 2대 이상의 우주전파망원경으로 동시에 수집 분석하는 기술이다. EAVN은 한국을 포함 4개국의 22개 우주전파망원경을 연결해 약 1만㎞에 달하는 안테나가 설치된 가상의 우주전파망원경을 확보할 수 있는 효과가 있다. 세계 최고 수준의 우주전파관측망인 미국의 VLBA과 유럽의 EVN에 필적하는 성능을 가진 관측망이다. 지리정보원은 EAVN을 통해 세계 최고 수준의 정밀도와 감도로 우주 곳곳을 자세히 들여다볼 수 있어 우주전파관측망 접근성이 확대될 것으로 기대했다. 특히 우주탐사선 위치 추적, 측지 및 천문, 지구물리 등의 연구에 다양하게 활용할 수 있게 됐다고 덧붙였다. 국내외 연구자가 편리하게 지리정보원의 우주전파망원경을 무상으로 사용할 수 있다. 연구를 원하는 기관이나 연구자가 EAVN 홈페이지를 통해 사용 신청을 하면 운영이사회가 심사를 통해 최종 사용 승인 여부를 결정한다.

천문학자이자 20세기를 대표하는 과학커뮤니케이터였던 칼 세이건은 미국 무인우주탐사선 ‘보이저1호’가 지구를 찍어 보내온 사진을 보고 ‘지구는 창백한 푸른 점’이라고 표현했습니다. 인간 개개인에게는 크기를 가늠할 수 없을 정도로 크게 느껴지는 지구도 광활한 우주에서는 보잘것없는 존재라는 의미입니다. 어쩌다 빛 공해 없는 교외로 나가 밤하늘을 올려다보면 수많은 별들이 쏟아질 듯 박혀 있는 것을 보고 절로 탄성을 지르게 됩니다. 이렇듯 많은 별을 보고 있노라면 분명 우주 어딘가에 인간과 비슷하거나 아니면 더 뛰어난 외계 생명체가 있을 것 같다는 느낌이 강하게 듭니다. 칼 세이건이 19세기 영국 비평가 토머스 칼라일의 글을 인용해 “이 우주에 인간만 있다면 얼마나 엄청난 공간 낭비인가”라고 말한 것도 그런 차원일 것입니다. 사실 외계 지적 생명체 존재 확률을 계산하는 드레이크 방정식에 따르면 우주에 존재 가능한 문명은 적게는 10개에서 수백만개까지로 추정됩니다. ●1715개 별에서 지구를 육안으로 볼 수 있어 이 같은 상황에서 미국 코넬대 칼 세이건 연구소, 천문학과, 뉴욕 국립자연사박물관 천체물리학연구부 공동연구팀은 지구에서 육안으로 별을 바라보듯 약 1715개 별들이 지구를 육안으로 볼 수 있는 위치에 있을 것이라는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6월 24일자에 발표했습니다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성이 수집한 정보를 활용했습니다. 2013년 12월 발사된 가이아 위성은 우리 은하 항성(별)의 위치, 움직임, 광도, 색깔 등을 관측해 지난해 12월 18억개가 넘는 항성 정보를 담은 우리은하 항성 목록을 공개했습니다. 연구팀은 이 목록 중 태양에서 100파섹(약 326광년) 이내 있는 항성 33만 1312개에 대한 데이터를 분석했습니다. 이전 연구자들은 외계 생명체 존재를 예측할 때 인류보다 월등히 뛰어난 기술을 가진 문명을 갖고 있다는 것을 전제했습니다. 그렇지만 이번 연구팀은 우리와 비슷한 과학기술 수준을 갖고 현재 우리가 사용하고 있는 것과 유사한 수준의 천문 관측도구를 갖고 있다고 가정했습니다. 시간 변화에 따라 별의 위치 변화와 수명 등도 고려했습니다. ●생명체 존재 가능성 높은 별은 7개로 압축 연구팀에 따르면 약 5000년 전 고대 인류문명이 본격적으로 발달하기 시작한 이래로 1715개의 별들이 지구를 볼 수 있는 위치에 있었을 것이라고 합니다. 앞으로 5000년 뒤에도 지구를 볼 수 있는 별은 319개로 줄어들게 되고, 이 가운데 75개는 인간이 만들어 낸 전파가 도달하기에 충분한 100광년 이내에 있는 것으로 확인됐습니다. 여기서 생명체 존재 가능성이나 잠재적 거주 가능성이 있는 별은 29개로 연구팀은 분석했습니다. 특히 생명체 존재 가능성이 높은 별은 7개로 압축됩니다. 대표적인 곳이 지구로부터 39광년 떨어져 있는 ‘트라피스트1’ 항성계입니다. 트라피스트1 항성계에는 7개의 행성이 있는데, 이들 모두 지구와 크기가 비슷한 지구형 행성으로 알려져 있습니다. 이번 연구 성과뿐만 아니라 각종 천문학 연구 결과들을 볼 때마다 겸손한 마음이 생깁니다. 드넓은 우주의 관점에서는 좁쌀보다 작은 점 같은 곳에서 살고 있는 인간들이 만물의 영장이라고 주장하면서 자연을 우습게 알고 파괴하며, 서로 미워하고 싸우는 모습은 정말 헛된 일들이 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

아마존 창업자인 제프 베이조스의 첫 우주 상업여행에 동참하기 위해 신원이 알려지지 않은 사람이 2800만 달러(약 311억원)를 과감히 내질러 화제가 되고 있다. 이른바 ‘우주의 끝‘에 이르러 광활한 우주를 바라보는 시간은 단지 3분에 그칠 것으로 예상되는데 이처럼 엄청난 금액을 베팅했다. 베이조스가 창업한 우주 탐사 스타트업인 블루 오리진이 12일(이하 현지시간) 딱 한 자리의 좌석을 놓고 진행한 경매에서 이런 높은 금액을 써낸 사람이 당첨됐다며 몇 주 뒤에 신원을 공개할 것이라고 밝혔다고 영국 BBC가 전했다. 경매에 는 140여개국 사람들이 참여했다. 다음달 20일 상업 우주탐사선 ‘뉴 셰퍼드’에 베이조스와 그의 남동생 마크, 아직 이름이 공개되지 않은 우주 관광객, 그리고 이날 경매 당첨자가 몸을 싣는다. 세계에서 두 번째, 미국인으로는 첫 번째로 우주 공간으로 나아간 앨런 셰퍼드의 이름에서 따왔음은 물론이다. 한달 정도 온라인 경매가 진행됐는데 한때 500만 달러가 최고 입찰액인 것으로 알려졌는데 막판에 무려 다섯 배 넘게 뛰었다. 블루 오리진은 트위터를 통해 “당첨금 전액은 회사가 만든 재단 @클럽포퓨처에 기탁될 것”이라고 밝혔다. 블루 오리진의 회사 홈페이지에 따르면 뉴 셰퍼드는 지구 표면으로부터 100㎞ 이상까지 승객들을 실어 나른 뒤 낙하산을 이용해 지구로 돌아오는데 모두 10분 밖에 안 걸린다. 그리고 우주의 끝을 일람하는, 남들이 평생 꿈도 꾸지 못하는 경험을 3분 즐기는 데 311억원을 쓰는 셈이다. 베이조스는 얼마 전 아마존 최고경영자(CEO)에서 회장으로 일선에서 한 발 물러나는 대신 우주 탐사 등 다른 모험에 시간과 에너지를 쏟겠다고 밝혔다. 하지만 상업 우주여행의 첫발을 떼겠다는 그의 야심에는 라이벌이자 그 못지 않게 엉뚱한 모험가인 영국 억만장자 리처드 브론슨 경이 변수가 될 가능성이 높다. 그가 창업한 우주개척 회사 버진 갤럭틱의 버진 VSS 유니티 우주여행선이 다음달 4일 미국 독립기념일을 맞아 시범 발사되는데 브론슨이 참여할 예정이다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

1998년 과학로켓 ‘KSR-Ⅱ’ 발사 이후 연구개발이 소홀했던 고체연료를 활용한 우주발사체가 오는 2024년 발사를 목표로 추진된다. 또 스페이스X나 블루오리진처럼 민간우주기업 활동을 지원하기 위한 첫 단계로 저비용, 소형발사체 발사를 위한 민간발사장 구축에도 나서게 된다. 과학기술정보통신부는 9일 ‘제19회 국가우주위원회’를 열고 고체연료 발사체엔진 개발 등 한미정상회담 우주분야 후속조치와 관련된 ‘제3차 우주개발진흥 기본계획 수정’과 ‘초소형 위성 개발 로드맵’, ‘위성통신 기술 발전전략’ 3개 안건을 심의·확정했다고 밝혔다. 이번에 심의 확정된 안들은 미사일지침 종료, 한미-위성항법 협력 등 한미정상회담 우주분야 성과를 실현하고 민간의 우주개발 참여와 6G 시대 준비를 위한 것들이다. 우선 정부는 그동안 축적한 고체추진제 기술을 활용해 민간 우주산업체 중심으로 오는 2024년까지 고체연료 기반 소형 우주발사체 발사를 추진할 예정이다. 고체연료 발사체는 액체연료 발사체와 비교해 구조가 간단하고 연료와 산화제를 주입하는 시간과 장소가 따로 필요없으며 단순 점화로 발사할 수 있는 만큼 소형 발사체의 경우 발사장 크기도 클 필요가 없다. 이 때문에 초소형위성 시장이 확대되가는 요즘 저궤도 소형 위성을 반복 발사할 때는 고체연료 발사체가 비용측면에서도 유리하다는 평가를 받고 있다. 정부는 고체연료를 활용해 발사체 상단에 설치할 킥모터를 개발할 계획이다. 킥모터는 우주발사체 상단에 설치돼 위성이나 궤도선 등을 궤도에 올리는 역할을 하는 소형 로켓(발사체)이다. 2013년 발사에 성공한 첫 한국발사체 ‘나로호’는 2단으로 구성된 로켓으로 2단은 위성을 원하는 궤도에 올리는 고체연료 기반 킥모터로 구성돼 있다. 정부는 오는 10월 발사되는 한국형발사체 ‘누리호’를 개량한 개량형 한국형발사체 상단에 킥모터를 추가해 4단 우주로켓을 만들어 우주탐사선 무게를 증가시킴으로써 달이나 소행성 등 우주탐사에서 다양한 임무를 수행할 수 있게 할 계획이다. 이에 대해서는 2025년 이후 우주탐사 수요에 따라 기획하겠다는 방침이다. 여기에 정부는 다양한 민간기업들이 발사체 시장에 진입할 수 있도록 하기 위해 민간 발사장 구축도 돕겠다는 방안이다. 발사장은 발사장 자체보다는 발사와 통제를 위한 시설이 필요하기 때문에 전남 고흥 나로우주센터 내에 다양한 민간발사장이 구축된다. 정부는 단기발사수요 대응을 위해 고체연료 발사체 기반 발사장을 우선 2024년까지 구축한 뒤 액체연료 발사체와 다양한 크기와 종류의 발사체에 활용할 수 있는 범용 발사장을 2030년까지 확장하겠다는 계획이다.이와 함께 한미정상회담에서 합의된 한미 위성항법 협력 공동성명과 관련해 ‘한국형 위성항법시스템’(KPS)을 구축에 나설 계획이다. 정부는 상반기 중에 연구개발 예비타당성조사를 완료하고 내년에 사업에 착수해 오는 2027년 KPS 위성 1호기를 발사한 뒤 2034년부터는 시범서비스를 시작해 2035년에는 GPS와 KPS를 동시에 사용할 수 있게하겠다는 것이다. KPS는 한반도 인근에 우리 기술로 초정밀 위치, 항법, 시각정보를 제공하겠다는 것으로 상용GPS급 일반서비스는 물론 m급~㎝급 정확도를 갖는 항법서비스를 제공함으로써 각종 재난재해, 사건사고시 활용할 수 있는 탐색구조 서비스도 제공하겠다는 방안이다. 한편 국가안보를 위한 초소형위성 감시체계 구축과 5G를 넘어 6G 위성통신을 위한 위성통신망 구축, 우주전파환경 관측, 심우주 탐사, 우주쓰레기 제거, 인공지능 기반 자율군집운용기술 등 초소형 검증위성 개발에도 나서겠다고 밝혔다. 임혜숙 과기부 장관은 “전 세계적으로 공공영역이었던 우주개발이 점차 민간 주도로 바뀌고 있는데다가 한미정상회담으로 미사일지침 종료, 한미위성항법 협력, 아르테미스 약정 참여 등 우주개발 역량을 한 단계 올릴 수 있는 기회들이 늘었다”라며 “그동안 쌓아온 우주개발 역량과 민간의 능력을 잘 조화시킨다면 ‘뉴 스페이스 시대’에 앞서 나갈 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 2월 미국 화성 탐사선 ‘퍼시비어런스’가 성공적으로 화성 표면에 착륙했다. 앞으로 최소 2년간 화성에서 생명체의 흔적을 찾고 토양 표본을 수집할 것으로 알려져 있다. 최근에는 화성 대기에서 산소를 만들어 내고 우주헬기 ‘인저뉴어티’를 띄우는 데 성공하기도 했다. 이처럼 미국을 비롯한 우주선진국들은 천문학적 비용을 쏟으며 미래에 대한 투자로서 우주 탐사에 과학적 역량을 결집시키고 있다. 인류가 개발한 최첨단 기술이 총동원된다는 점에서 우주는 앞으로 일상생활에서 접할 첨단 과학기술을 미리 볼 수 있는 전시장이기도 하다. 인공지능, 빅데이터, 자율주행차 등 4차 산업혁명 관련 혁신기술 대부분은 항공우주기술에서 출발한 경우가 대부분이다. 퍼시비어런스에 실린 수많은 첨단장비 중 가장 눈길을 끈 것은 바로 ‘원자력전지’다. ‘우주배터리’로 알려진 원자력전지는 작동 방식에 따라 방사성동위원소가 방출하는 붕괴열을 열에너지로 변환하는 ‘방사성 동위원소 열전발전기’(RTG)와 방출하는 베타선으로 만들어진 전자ㆍ정공쌍을 활용해 전류를 생성하는 ‘베타전지’로 나뉜다. 퍼시비어런스의 경우 약 4.8㎏의 플루토늄238을 에너지원으로 하는 RTG가 적용됐는데, 최소 14년의 수명을 유지할 수 있다고 한다. 국내에서도 오는 2030년 달 탐사에 활용할 목적으로 탐사선에 전력을 공급할 RTG를 개발 중이다. 우리 기술로 개발한 원자력전지가 실린 탐사선이 달 표면에 착륙하는 그날을 기대한다. 임상호 한국원자력연구원 방사화학연구실장

1970년대부터 달의 암석 조각을 가져오고 싶어 했던 중국이 24일 마침내 그 염원을 풀기 위한 첫 장정에 나선다고 영국 BBC가 22일(현지시간) 전했다. 무인 우주탐사선 창이 5호를 실은 로켓 장정 5호 로켓이 하이난성 원창(文昌) 우주기지에서 발사된다. 만약 탐사가 성공해 암석 조각을 지구에 가져오면 미국과 옛 소련에 이어 세 번째 나라가 된다. 가장 마지막으로 달에서 샘플을 가져온 것은 1976년 옛 소련의 루나 24호였다. 창이 5호는 지금까지 한 번도 인류가 찾지 않았던 달의 ‘폭풍의 바다’ 지역에서 2㎏의 샘플을 모으게 된다. 이에 견줘 미국은 1976년 170g을 시작으로 아폴로 탐사 전체를 통틀어 달에서 382㎏의 암석과 토양들을 지구에 가져왔다. 중국은 2013년 첫 달 착륙에 성공한 뒤 10년 안에 달에서 샘플을 가져오기로 계획을 세웠다. 전문가들은 창이 5호 탐사를 통해 얼마나 달의 화산 활동이 오래 지속돼 태양 방사선으로부터 생명체를 보호하는 데 필수적인 자기장이 언제 소멸됐는지 규명하는 데 도움이 되길 기대하고 있다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

미국 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대의 학생 연구진이 지구에서 약 3만 광년 거리에 있는 새로운 블랙홀의 X선 방출을 포착했다고 미국항공우주국(NASA)이 최근 밝혔다. NASA에 따르면, 이들 연구자는 NASA의 소행성 연구 우주탐사선 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx)에 탑재된 X선 관측장비 렉시스(REXIS·Regolith X-ray Imaging Spectrometer)로 소행성 ‘베누’를 연구하던 중 우연히 비둘기자리 쪽에서 강력한 X선을 방출하는 블랙홀을 포착했다. 렉시스는 이들 학생이 교수의 감독 아래 자체 제작한 장비다.이에 대해 NASA는 현재 ‘MAXI J0637-430’라는 명칭이 부여된 이 블랙홀은 원래 지난해 11월 2일 국제우주정거장(ISS) 일본실험모듈(JEM)의 천체X선관측기인 맥시(MAXI·Monitor of All-sky X-ray Image)에서 처음 발견한 것으로, 렉시스팀은 이날로부터 9일 만인 그달 11일 해당 블랙홀의 X선 방출을 우연히 포착한 것이라고 설명했다. 블랙홀의 X선 방출은 이 무시무시한 천체가 근처에 있는 일반 항성을 강력한 중력으로 당길 때 발생한다. 항성에서 부서져나온 막대한 양의 물질이 블랙홀을 둘러싼 회전 원반 속으로 소용돌이치며 끌려들어가는 데 그 과정에서 엄청난 양의 에너지가 주로 X선 형태로 방출되기 때문이다. 즉 블랙홀의 X선 방출은 그야말로 블랙홀이 식사하는 순간을 잡아낸 것이나 마찬가지인 셈이다. 참고로 X선 방출은 우주에서만 관측할 수 있다. 왜냐하면 지구에서는 대기가 인체에 해로울 수 있는 X선 등을 막아내기 때문이다.NASA는 지난달 27일부터 홈페이지를 통해 오시리스-렉스 우주선에 장착된 렉시스 관측장비로 감지한 블랙홀의 강력한 X선 방출을 시각적으로 보여주기 위해 영상 외에도 GIF 이미지(움직이는 이미지)를 함께 공개하고 있다. 해당 블랙홀을 우연히 포착한 렉시스의 명령어 시퀀스를 설계한 MIT 대학원생 매들린 램버트는 “블랙홀의 X선 방출을 감지한 것은 우리 렉시스팀에게 자랑스러운 순간”이라면서 “이는 우리 장비가 제대로 작동하고 있음을 보여준다”고 말했다. 렉시스 프로젝트의 주목적은 차세대 과학자와 기술자 그리고 관리자인 학생들이 항공우주에 관한 하드웨어 장치를 개발하고 운영하는 임무를 제대로 준비할 수 있도록 하는 데 있다. 2년 전 오시리스-렉스 우주선이 소행성 베누를 탐사하기 위해 우주로 떠난 뒤 지금까지 거의 100명에 달하는 학부생과 대학원생이 렉시스팀에서 일해 왔다. 현재 소행성 베누 주위를 공전하고 있는 오시리스-렉스 우주선은 앞으로 1년 안에 해당 소행성에 잠시 착륙해 적어도 60g의 표토(레골리스) 표본을 채집해 귀환하는 것이 궁극적인 목표다. 베누는 탄소가 풍부한 암석질의 천체라서 생명의 씨앗인 유기물질이나 분자 전구체를 포함하고 있을 가능성이 있기 때문이다. 이에 대해 NASA는 베누의 표본을 분석하는 것은 행성 과학자들이 지구에 생명의 씨앗을 전달하는 데 있어 이런 소행성이 어떤 역할을 해왔는지 지금보다 잘 이해하는 데 도움이 될 것이라고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생명체가 존재할 수 있는 영역에 속하는 외계행성의 대기에서 처음으로 수증기가 포착됐다. 약 4000개의 외계행성이 확인된 가운데 생명체가 살 수 있는 온도와 물을 가진 외계행성을 마침내 찾아낸 것이다. 그렇다고 전혀 흥분한 일이 아니다. 이 외계행성이 정말로 사람이 살 수 있다는 확실한 증거를 확인하려면 10년 이상, 어쩌면 훨씬 더 오랜 기간이 걸릴 것이기 때문이라고 영국 BBC는 지적했다. 그보다 더한 문제는 너무 멀다는 점이다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)에 따르면 이 대학 ‘우주 외계화학 자료센터(CSED)’의 안젤로스 치아라스 박사가 이끄는 연구팀은 ‘K2-18b’ 행성의 대기에서 수증기를 찾아냈다고 과학저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 보고했다. 이 행성은 지구에서 약 111광년 떨어진 사자자리의 적색왜성 ‘K2-18’을 돌고 있으며, 별과 적당한 거리를 두고 있어 표면의 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 생명체 ‘서식가능 지역(habitable zone)’에 있다. K2-18b의 표면 온도는 섭씨 0~40도인 것으로 추정된다. 111광년이라면 도대체 어느 정도 떨어진 거리일까? ‘650 million million 마일’이라고 방송은 전했다. 수학을 못하는 기자는 계산 자체를 포기했다. 지구에서 명왕성까지 82억㎞ 떨어져 있는데 가는 데만 10년이 걸렸다. 크기는 지구의 두 배지만 질량은 8배에 달한다. 목성과 해왕성 만하다. 지구보다는 크고 해왕성보다는 작은 질량을 가진 행성을 지칭하는 이른바 ‘슈퍼지구’에 속한다. 지난 2015년 미국 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경을 통해 처음 확인됐다. 연구팀은 2016~17년에 허블 우주망원경으로 관측한 자료를 토대로 K2-18b 대기를 통과한 별빛을 분석할 수 있는 알고리즘을 개발해 활용했다. 이를 통해 행성의 대기에서 수증기 분자를 찾았을 뿐만 아니라 수소와 헬륨의 존재도 확인했다. 연구팀은 질소와 메탄 등 다른 분자들도 대기 중에 있을 것으로 추정하지만 현재 관측기술의 한계로 이를 직접 확인하지는 못했다고 밝혔다. 적색왜성은 태양보다는 작지만 폭발 활동이 잦은 점을 고려할 때 이를 돌고있는 K2-18b는 지구보다 더 적대적 환경에 놓여있을 수 있으며 더 많은 방사선에 노출됐을 가능성도 있는 것으로 지적됐다. 치아라스 박사는 “K2-18b는 지구보다 훨씬 무겁고 대기 구성성분도 달라 ‘지구 2.0’은 아니다”면서도 “‘지구가 (우주에서) 유일한 존재인가?’라는 근본적인 물음에 대한 답에 더 가까이 다가가게 해주는 것”이라고 의미를 부여했다. 논문 공동저자인 잉고 월드먼 박사는 “앞으로 수십년간 새로운 슈퍼지구가 많이 발견될텐데 K2-18b는 잠재적으로 서식 가능한 많은 행성 중 처음으로 발견된 행성일 가능성이 높다”고 했다. K2-18b와 같은 슈퍼지구는 우리 은하에 가장 일반적인 행성이고, 적색왜성 역시 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별이라는 것이 이런 예측의 근거로 제시됐다.연구팀은 NASA의 차세대 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’과 유럽우주국(ESA)의 우주탐사선 ‘아리엘(ARIEL)’이 배치되면 첨단 장비로 외계행성의 대기 상황에 관해 더 자세한 내용을 파악할 수 있을 것이라면서, K2-18b는 앞으로 연구에서 가장 흥미로운 관측 목표 중 하나가 될 것이라고 했다. 그런데 말이다. JWST가 배치되는 것은 2021년이고, 아리엘은 그 7년 뒤에야 작동하기 시작한다. 둘의 연구 결과가 축적되려면 10년 이상 걸린다고 보는 이유다. 더욱이 너무 멀어 현재의 과학기술로는 도저히 닿을 수 없는 곳이다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

중국의 우주 능력이 하루가 다르게 강해지고 있다. 우주 분야는 미국과 러시아의 각축장으로 알려져 왔지만, 이제는 미국이 중국을 경계해야 할 만큼 미중 우주 경쟁이 본격화되고 있다. 중국은 2007년 수백㎞ 상공에 떠 있던 자국의 인공위성을 로켓을 쏘아 파괴하는 데 성공했고, 2013년에는 정지궤도인 고도 3만 6000㎞에 떠 있는 인공위성을 파괴하는 실험에 성공해 미국을 충격에 빠뜨렸다. 미국은 세 종류의 인공위성을 우주공간에서 운용하고 있다. 수백㎞의 고도에 떠 있는 군사첩보위성, 2만여㎞의 고도에서 움직이는 GPS 위성 시스템, 그리고 고도 3만 6000㎞에서 상대방 미사일 발사를 탐지하는 조기경계위성 등인데, 이 중국이 마음만 먹으면 모두 다 파괴할 수 있다는 사실이 입증된 셈이다. 달 반대편에 우주탐사선을 착륙시키는 데 성공하고 일본보다 앞서 유인 우주시대를 열어 가는 중국이다. 중국은 ‘2030년 우주강국’을 목표로 100여개가 넘는 민간 회사로 하여금 로켓의 개발과 발사, 인공위성의 제조에 참여시켜 향후 10년 내에 총 1500여기의 인공위성을 발사한다는 계획이다. 그동안 국가 주도로 해 왔던 우주 개발에 민간 회사들을 참여시켜 우주 개발의 저변을 확대하고, 우주 개발 비용을 낮추며 해외 수출까지 염두에 둔 우주 정책의 변화라고 볼 수 있겠다. 중국은 2003년 사상 최초의 유인 우주선을 발사했고, 2018년 자체 GPS 시스템인 ‘베이두’(北斗)를 완성해 미국에 의존하지 않는 독자적인 GPS 시스템을 완성했다. 2020년에는 화성 탐사선을 발사하고 2022년 목표로 독자적인 우주정거장을 만들고 있다. 중국의 ‘2030 우주강국’의 목표가 계획대로 완성된다면 명실공히 미국, 러시아와 어깨를 겨누는 우주 3대 강국으로 올라선다는 것이다. 우주 패권을 지향하고자 하는 미국은 로키산맥 내부에 4만명이 넘는 인원으로 구성된 ‘공군우주군단’을 주둔시키면서 우주에서의 미사일 발사를 감시하고 우주와 지상 레이더를 연결해 우주 공간에서 발생하는 모든 군사적 위협에 대처하고 있는데, 요즈음은 중국의 우주 위협에 가장 민감해하고 있다. 이미 2014년 5월 워싱턴 회의에서 ‘공군우주군단’의 사령관인 존 하이텐 공군 대장은 “우주 공간에서의 전쟁은 원치 않지만, 중국의 위협에 대처해야 한다”며 그 심각성을 토로한 적이 있다. 시간이 흐를수록 막강해지는 중국의 우주 능력을 보면서 미국은 쓰라린 가슴을 쓸어 내리고 있을 것이다. 왜냐하면 중국의 우주 개발은 미국에서 우주기술을 공부한 첸쉐썬(錢學森)을 중국에 돌려보내는 것을 허용했기 때문이다. 첸쒜선은 중국 우주 개발의 아버지로 칭송받고 있다. 첸 박사는 제2차 세계대전 중 미국 국방과학기술자문위원회의 로켓 부문 장(長)으로 임명될 만큼 로켓에 관한 한 최고의 전문가였다. 미국 미사일 개발계획의 중추에 있던 인물인데 중화인민공화국이 건국된 1949년 첸 박사는 중국으로 돌아갈 결심을 했다. 미 국방부는 첸 박사를 중국으로 돌려보내면 군 5개 사단의 군사력에 필적하는 사람을 보내게 된다며 극력 반대했지만, 당시 중국 외교부장이던 저우언라이(周恩來)의 끈질긴 외교 설득 끝에 중국에 돌아가게 됐고, 중국은 본격적인 우주 개발에 들어서게 된다. 첸 박사는 미사일과 인공위성뿐만 아니라 핵무기 개발에도 큰 업적을 남겨 중국 우주 개발의 국부로 불린다. 그 업적을 기려 중국은 베이징의 현대사박물관 벽 한 면에 그의 가족사진을 전시했다. 첸 박사의 우주 개발은 중국의 지도자들이 전면에 나서 진두지휘했기 때문에 가능했는데, 유인 우주계획총책임자 자리를 리펑 전국인민대회 상무위원장이 맡았었다. 그 후임은 장쩌민 전 국가주석이었다. 중국의 우주 개발은 첸 박사라는 천재가 있었기에 가능했지만, 그 많은 예산을 지원해 주고 우주 개발에 박차를 가할 수 있게 한 사람들은 중국의 지도자들이었다. 일본도 나카소네 전 총리가 우주 개발의 초석을 다졌기에 자체 GPS를 구축하게 됐다. 한국은 2021년을 목표로 자체 로켓 ‘누리호’를 개발하고 있다. 국가 지도자가 관심을 가져야만 안정적인 우주 개발이 된다는 사실을 주변 국가들의 사례에서 알 수 있고 교훈을 얻게 된다.

인류가 탐사한 가장 먼거리 천체 ‘울티마 툴레’의 미스터리가 하나씩 풀리고 있다. 2015년 7월 명왕성을 방문한 미국항공우주국(NASA)의 심(深)우주탐사선 뉴허라이즌스가 3년반 동안 16억㎞(11AU)를 더 날아 카이퍼벨트의 울티마 툴레에 도착한 것은 2019년 새해를 알리는 종이 친 직후였다. 울티마 툴레는 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 의미의 중세시대 용어로 공식 이름은 ‘2014 MU69’다. 뉴허라이즌스가 초기에 보내온 데이터에 의하면, 지구로부터 지구-태양 간 거리의 44배인 65억㎞나 떨어져 있는 카이퍼벨트의 소행성 울티마 툴레는 처음에는 눈사람 모양으로 파악됐다. 이는 두 천체가 충돌로 인해 눈사람 모양으로 붙은 것으로, 큰 것은 울티마, 작은 것은 툴레로 각각 명명됐다.그러나 뉴허라이즌스가 플라이바이 직후 찍은 영상을 분석해본 결과, 울티마 툴레가 구형보다는 납작한 팬케이크처럼 편평한 모양임이 밝혀졌으며, 크기는 35x15㎞, 폭 15㎞임을 알아냈다. 울티마는 19.5㎞, 툴레는 14.2㎞이다. 이처럼 NASA 과학자들은 뉴허라이즌스의 데이터로 울티마 툴레의 퍼즐을 하나씩 풀어가면서 태양계 형성기의 진화와 조성 그리고 지질학을 배우고 있는 중이다. 이제껏 밝혀진 바에 따르면, 울티마 툴레는 의심의 여지가 없이 인류가 최초로 탐사한 연성(連星)이다. 이 천체의 접근 사진은 눈사람 같은 이상한 형태를 보여줬지만, 최근접 촬영된 이미지를 분석해본 결과, 뉴허라이즌스는 울티마 툴레로부터 불과 3,500㎞ 거리 이내까지 접근했다. 이 소행성은 놀랄만큼 특이한 형태를 하고 있는 것이 드러났다. 울티마 툴레는 크고 납작한 판형(울티마)에 작고 둥근 판형(툴레)이 연결된 형태로 이뤄져 있다.​ 이런 특이한 형태는 과학자들에게 커다란 놀라움을 안겨줬다. 미국 콜로라도주(州) 볼더에 있는 사우스웨스트연구소(SwRI)의 앨런 스턴 뉴허라이즌스 수석연구원은 “우리는 태양계 어디서도 이런 형태의 천체를 본 적이 없다”고 밝히면서 “이 발견은 행성을 형성하는 벽돌인 미행성이 어떻게 만들어지는지를 보여주는 것으로, 우리 행성과학자들을 행성 연구의 원점으로 되돌려보내는 사건”이라고 논평했다. 울티마 툴레는 원시 태양계의 물질이 완벽하게 보존돼 있는 천체로, 태양계가 탄생될 때 행성들이 어떻게 형성됐는가를 뚜렷이 보여주고 있다. 울티마와 툴레는 처음에는 분리된 소행성으로 카이퍼벨트에 있는 다른 연성계처럼 서로의 둘레를 공전하고 있었을 것이며, 무엇인가의 힘에 의해 ‘부드러운’ 합체를 이뤘을 것으로 과학자들은 보고 있다. “이 같은 추론은 우리 태양계의 형성에 대한 일반적인 이론에 부합되는 것”이라고 설명하는 미국 워싱턴대학의 윌리엄 매키넌 뉴허라이즌스 공동연구자는 “울티마 툴레의 상호 공전 모멘텀이 대부분 소실된 나머지 두 천체가 이처럼 합병하게 된 것”이라고 밝혔다. 그 합병의 증거는 울티마 툴레의 연결부인 목 부분에 증거를 남기고 있다. 뉴허라이즌스 과학자들은 울티마 툴레의 표면에서 메탄올, 물얼음 그리고 다른 유기 분자의 증거를 발견했다. 이 같은 발견은 과학자들에게 원시 태양계 천체 연구에 커다란 기회를 줄 것으로고 기대되고 있다. 울티마 툴레의 데이터 전송은 아직까지 계속되고 있으며, 2020년 여름이 돼야 모든 데이터 전송이 끝날 것으로 보인다. 현재 뉴허라이즌스는 여전히 카이퍼벨트 지역을 여행하고 있으며, 카이퍼 벨트 천체들에 대한 관측을 계속하는 한편, 카이퍼벨트 우주먼지 환경과 하전입자 방사선 지도를 작성하고 있다. ​2019년 4월 현재, 뉴허라이즌스는 지구에서 약 66억㎞(44AU) 떨어진 지점에서 초속 14.7㎞로 궁수자리 방향으로 항해하고 있는 중이다. 이는 빛이 6시간 달려야 하는 거리로, 지구와 교신을 주고받는 데 12시간이 걸리는 거리이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

초소형 우주선 1000대에 레이저빔을 쏘아 광속의 20% 수준으로 가속해 태양계에서 가장 가까운 별 알파 센타우리까지 20년 안에 보내는 이른바 ‘브레이크스루 스타샷’(Breakthrough Starshot)으로 불리는 꿈같은 프로젝트가 2016년부터 과학자들에 의해 진행되고 있다. 하지만 현재 기술로 보낼 수 있는 우주선의 크기는 고작 몇 밀리미터(㎜)에 불과해 우주 공간을 떠도는 미세먼지와 가스입자 등 성간물질이 걸림돌이 된다. 이런 물질이 우주선에 부딪히면 선체 자체가 마모돼 파괴된다는 연구 결과가 나오고 있기 때문이다. 그런데 미국 캘리포니아공과대학(캘텍) 연구진이 새롭게 제시한 이론을 실용화하면 빛으로 추진할 수 있는 물체가 단숨에 미터(m)급으로 커져 이런 문제를 극복할 수 있으므로 이론상 존재였던 광추진 기술이 현실화할지도 모르겠다. 해리 애트워터 교수가 이끄는 이들 연구진은 물체 표면에 특정한 나노 크기의 무늬를 만들어냄으로써 레이저빔을 비추기만 해도 물체를 띄우고 추진하는 방법을 네이처 자매지 네이처 포토닉스 최신호(18일자)에 발표했다. 레이저빔으로 물체를 옮기는 기술은 이미 광학 족집게(Optical Tweezer) 기술의 등장으로 실현되긴 했지만, 지금까지 기술은 레이저빔을 아주 작은 초점에 모아 입자와 그 주변의 굴절률 차이로 인력(당기는 힘)과 척력(밀어내는 힘)을 발생시켜 극미세입자를 붙들거나 옮기는 수준이다. 이에 대해 이번 연구논문의 공동저자인 오그넨 일릭 박사후연구원은 “헤어드라이어 바람으로 탁구공을 띄울 수는 있지만, 탁구공이 크거나 헤어드라이어에서 떨어져 버리면 잘되지 않는 것과 같이 광학 족집게 기술로는 우주탐사선을 먼 우주까지 보낼 수 없다”고 설명했다. 반면 연구진이 제시한 ‘자가 안정화 광추진’(Self-stabilizing photonic levitation and propulsion) 이론은 물체 표면에 이른바 나노 패터닝 기술로 불리는 나노 크기의 에칭(부식) 기법으로 특정 무늬를 만들어냄으로써 조사된 레이저빔을 반사하는 과정에서 물체의 움직임이 스스로 안정화해 진행 방향에서 벗어나도 자동으로 복구한다. 또 이 기술은 고도로 집중된 레이저빔을 사용하지 않아도 우주 공간에서 미터 크기의 물체를 움직일 수 있고, 광원에서 대상까지 수백만 킬로미터(㎞) 이상 떨어져 있어도 작용하므로 우주 개발 분야에서의 응용이 기대된다. 즉 미래에는 연료 없이 지구에서 조사한 레이저빔으로만 광속에 가까운 속도까지 가속하는 우주탐사선을 실현할 수 있으며 나노 크기의 전자회로 등 공학적 분야에서도 응용할 수 있다는 것이다. 이에 대해 애트워터 교수는 “실현까지 아직 먼 길이 남았지만, 이미 실험 단계까지는 왔다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“가슴 속에 하나둘 새겨지는 별을/이제 다 못 헤는 것은…별 하나에 추억과/별 하나에 사랑과/별 하나에 쓸쓸함과/별 하나에 동경과/별 하나에 시와…”(윤동주 ‘별 헤는 밤’ 중에서) 네덜란드 출신의 화가 빈센트 반 고흐는 “별을 보는 것은 언제나 나를 꿈꾸게 한다”며 ‘별이 빛나는 밤’과 ‘론강 위로 별이 빛나는 밤’이라는 명작을 남겼다. 청명한 밤하늘에 반짝이는 별, 하얀 꽃잎을 흩뿌려 놓은 듯 그사이를 가로지르는 은하수, 그리고 별똥별을 보고 있노라면 아무리 무감각한 사람일지라도 ‘아’ 하는 탄성이 절로 나오는 것을 막을 수는 없을 것이다. 세 번의 슈퍼문, 8차례의 유성우 현상에 수성의 태양면 통과, 개기월식, 금환일식 등 자연의 경이로움을 드러내는 우주 이벤트들이 올해 우리 머리 위에서 숨 가쁘게 이어질 것으로 보인다. ●아폴로 11호 달 착륙 50년… 심우주 관측 박차 올해는 더군다나 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 발을 내디딘 지 50년이 되는 해이자, 1919년 5월 29일 영국의 천문학자 아서 에딩턴 경이 아인슈타인의 일반상대성이론을 입증한 일식 관측을 한 지 100년이 되는 해이다. 이 때문에 세계 각국은 달 탐사를 비롯해 심우주 관측을 위해 경쟁적으로 나서고 있다. 지난 1일 미국 심우주탐사선 ‘뉴허라이즌스호’는 태양계 최외곽에 해당하는 카이퍼 벨트에 있는 소행성 ‘울티마 툴레’와 조우하면서 2019년을 열었다. 3일에는 중국 달 탐사선 ‘창어4호’가 인류 최초로 달 뒷면에 착륙하면서 올해 다양한 천문 우주쇼가 벌어질 것을 일찌감치 예고하기도 했다.●21일 개기월식… 가장 큰 달은 2월 19일 우선 오는 21일 개기월식과 함께 슈퍼문 현상이 나타날 예정이다. 슈퍼문은 달이 지구와 가장 가까워지는 시기와 보름달이 뜨는 시기가 겹쳐 평소보다 보름달이 더 크게 보이는 현상을 말한다. 달은 지구를 원형이 아닌 타원형으로 공전하고 있기 때문에 달과 지구의 거리가 가깝고 보름달이 뜨는 시기는 자주 겹쳐지지 않는데 올해는 1월에 이어 2월 19일, 3월 21일에도 슈퍼문 현상이 있을 예정이다. 올해 가장 큰 달을 볼 수 있는 때는 두 번째 슈퍼문이 나타나는 2월 19일이다. 특히 착시현상으로 인해 달이 하늘 한가운데 떠 있을 때보다 지평선에 걸려 있을 때 더 크게 보인다.●별자리 가로지르는 8차례 유성우 세례 유성우는 아마 가장 화려한 천문 이벤트가 될 것이다. 유성우는 지구가 공전을 하면서 혜성이나 소행성이 지나간 지점을 통과할 때 그 잔해들이 지구인력에 빨려 들어와 대기권에서 타면서 비처럼 내리는 현상을 말한다. 4월 22일쯤 거문고자리 유성우를 시작으로 5월 6일 물병자리 에타유성우, 7월 28일 물병자리 유성우, 8월 13일 페르세우스자리 유성우를 비롯해 크리스마스이브 무렵 작은곰자리 유성우까지 밤하늘을 가로지르는 우주쇼를 모두 8차례 볼 수 있다. 한편 2월 1일에는 미국 민간우주기업 스페이스X가 미국항공우주국(NASA)과 함께 개발 중인 유인우주선 ‘드래곤’을 시험발사한다. 같은 날 인도는 궤도선과 착륙선, 탐사로봇을 탑재한 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀2’를 발사하게 된다. 우주개발 분야에서는 후발국가인 이스라엘은 보름 뒤인 2월 15일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 달 착륙선을 실어 발사할 계획이다. 3월 1일에는 미국 보잉사가 유인 우주선 ‘스타라이너’의 무인 시험발사가 예정돼 있다. 오는 10월 15일 유럽 우주기구(ESA)와 스위스 연방우주국은 태양계 바깥에 있는 지구형 행성들을 찾기 위한 우주망원경을 실은 ‘칩스’(CHEOPS) 우주선을 발사할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 우주탐사선 ‘뉴허라이즌스’의 새로운 목표는 카이퍼 띠에 있는 소행성 ‘울티마 툴레’(Ultima Thule)를 근접비행하며 탐사하는 것이다. 카이퍼 띠는 해왕성 궤도 밖에 소행성들이 모여 있는 고리이다. 현재 뉴허라이즌스의 운영팀은 새해 첫날인 1월 1일 예정된 역사적인 소행성 근접비행을 앞두고 비행 이정표를 계속 점검하고 있다. 지난달 운영팀은 비행 시뮬레이션을 위해 3일 간의 예행연습을 시행하면서, 시뮬레이션 자료를 내려받아 분석하고 이 정보를 대중과 언론에 알리는 방법을 연구했다. “이것은 우리의 최종 시험으로 거뜬히 통과할 수 있었다. 이는 곧, 100일 뒤로 다가온 울티마 툴레 근접비행 준비가 완료됐음을 뜻한다”고 뉴허라이즌스 운영팀을 이끄는 앨런 스턴 수석연구원은 성명에서 밝혔다. 지난달 6일부터 8일까지 미국 메릴랜드주(州)에 있는 존스홉킨스응용물리연구소(APL)에서 시행된 이번 과학통신 시험은 운영팀이 이미 치른 약 20건의 ‘운영 준비 태세' 중 마지막 시험이었다고 관계자는 밝혔다. 운영팀이 고안한 근접비행 시뮬레이션에서 울티마 툴레는 자잘한 파편으로 둘러싸인 2개의 천체로 묘사됐다. 실제로도 이 소행성은 이와 비슷한 상황일 것으로 예측된다. 울티마 툴레는 공식적으로 2014년 알려졌는데, 현재까지 수집된 제한적인 정보는 2개의 천체가 공동 질량 중심을 공전하는 것으로 알려졌다. 약 37㎞의 크기인 이 소행성은 뉴허라이즌스의 첫 비행 목표였던 명왕성 너머 약 16억㎞ 거리에 있다. 참고로 지구-태양 간 거리는 약 1억5000만 ㎞이며, 뉴허라이즌스는 2015년 7월 14일 명왕성을 근접비행하면서 1만2550㎞ 이내 거리에서에 얼음으로 뒤덮인 명왕성의 놀라운 세계를 촬영해 지구로 보낸 바 있다. 울티마 툴레의 근접비행은 역사적인 명왕성 탐사 임무를 완성한 뉴허라이즌스의 연장 임무 중 핵심으로, 탐사선이 내년 1월 1일 울티마 툴레에 접근하면 소행성의 놀라운 관측자료를 지구로 전송해줄 것으로 과학자들은 기대한다. 계획대로 된다면 탐사선은 이 소행성에 3540㎞까지 접근해 탐사 임무를 수행할 것이다. ​소행성 울티마 툴레는 46억 년 전 태양계 탄생 때의 물질을 그대로 보존하고 있는 천체로, 이에 대한 탐사 작업은 태양계 형성의 비밀을 밝혀줄 실마리를 제공해줄지도 모른다고 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 절대온도 0도에 가까운 우주공간은 변화의 관점에서는 시간이 멈춘 공간이며, 46억 년 전이나 지금이나 별로 다를 게 없기 때문이다. ​이래저래 새해 1월 1일은 우주적으로도 의미 깊은 하루가 될 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

아름다운 고리를 가진 토성의 하루는 몇 시간일까? 일반적으로 태양계에서 목성 다음으로 큰 토성은 한 번 자전하는데 10시간 남짓이 걸리는 것으로 알려져 있다. 다만 정확한 시간에 대해서는 학계마다 의견이 분분한데, 최근 미국항공우주국(이하 NASA)는 지구와 달리 토성은 자전 속도가 일정치 않고 계절에 따라서도 하루의 시간이 달라질 수 있다는 연구결과를 발표했다. 과거 목성과 토성 등 태양계 외곽에 위치한 행성을 탐사하기 위해 발사된 NASA의 무인우주탐사선 보이저호가 보낸 데이터에 따르면, 토성의 하루는 10.7시간이었다. 하지만 최근 토성탐사선 카시니호가 보낸 데이터에서는 다른 결과가 도출됐다. 어느 지점에서는 10.7시간보다 길었고, 또 어느 지점에서는 10.7시간보다 짧게 나타난 것. NASA는 카시니호에 장착된 장비를 이용해 토성 표면의 자기장이 시간에 따라 어떻게 변화하는지 추적했다. 일반적으로 자기장의 크기는 자전속도 및 별(행성) 내부의 가스 흐름과 밀접한 영향이 있다. 연구에 참여한 영국 임페리얼칼리지런던의 마이클 도허티 박사는 “토성의 자전율은 장소에 따라 10.6~10.8시간을 오갔다. 남반구와 북반구에 따라 다르게 나타났고, 남반구와 북반구 안에서도 토성의 계절에 따라 자전율이 다르게 나타났다”고 설명했다. 이어 “이러한 현상의 원인 중 하나는 토성의 대기에 자기장의 흐름을 방해하거나 자기장을 없애는 ‘무언가’가 있으며, 이것에 영향을 받은 자기장 때문에 자전 속도도 달라지는 것으로 추측된다”면서 “이 현상의 원인을 찾는다면 토성에 대해 자세히 아는데 더 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 카시니호가 2017년 마지막 비행을 앞두고 전달할 데이터를 통해 토성 자전시간의 미스터리를 풀 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 한편 화성의 자전 주기는 24.623시간으로, 지구와 매우 유사하다. 반면 목성의 자전 주기는 9.553시간으로 토성보다 더 짧으며 태양계에서 가장 빠르다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

소련의 비밀기구 KGB가 외계인을 만났다는 내용의 비밀문서 ‘이시스 프로젝트’는 진짜일까. 9일 방송된 MBC ‘서프라이즈’는 소련의 외계인 보고서 ‘이시스 프로젝트’에 대해 소개했다. 1998년 소련 모스크바의 과학자 빅토르 이바노비치라는 과학자는 KGB의 ‘이시스 프로젝트’라는 것과 관련된 비밀문서를 발견했다. 냉전시대 소련과 미국은 과학기술에 많은 돈을 투자했다. 2차 세계대전 직후 소련이 과학기술에서 앞서나갔지만 미국은 우주탐사선을 연달이 쏘아올리는 등 소련을 금방 따라잡았다. 소련의 KGB는 미국이 외계인과 접촉해 선진 과학기술을 전수 받았기 때문이라고 추측했다. KGB는 외계인을 찾기 위한 프로젝트를 계획했는데, 하늘의 여신의 이름을 딴 ‘이시스 프로젝트’라고 명명했다. 그런데 이바노비치가 발견한 문서에 따르면 KGB는 실제로 외계인을 만났다. 피라미드로 유명한 이집트의 기지에서 “한 남자가 피라미드에서 사람의 것으로 보이지 않는 시신을 발견했다”는 보고가 올라왔고, 확인해본 결과 보고내용은 사실이었다. 당시 소련은 외계인 시신을 찾아가는 영상을 촬영했고, 이바노비치는 이를 공개했다. 영상 속 시신은 2m에 달하는 키에 탄소연대 측정결과 1만 3000 년 전에 묻힌 것 추정됐다. 시신이 담긴 관 바깥에는 상형문자로 ‘날개달린 신들의 귀화’라고 쓰여있었다. 이바노비치는 이러한 과정을 모두 공개하며 아마 그 시신은 외계인이 맞을 것이라고 주장했다. 이 영상은 1988년 미국에서 방송돼 큰 진위 논란을 불러 일으켰다. 진짜와 조작이라는 반응이 엇갈렸지만, 거짓이라고 하는 측도 “이 영상은 1961년에 촬영된 것만큼은 확실하다”고 인정했다. 이바노비치는 “이후 KGB가 시신을 반출했다는 기록은 있지만 어디로 갔는지는 없었다”고 덧붙였다. 이 영상의 진위는 아직까지 뚜렷하게 밝혀진 바가 없다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

“백만 스물하나, 백만 스물둘…” 하면서 팔굽혀펴기를 하는 건전지 광고가 있었다. 건전지의 수명이 길다는 것을 강조하기 위한 것이었는데 전지에서 수명은 중요한 품질지표다. 건전지 수명이 많이 길어졌다고는 하지만 장난감 건전지를 바꿀 때마다 ‘건전지 수명이 한 10년 정도만 됐으면 좋겠다’는 생각을 간혹 한다. 그런데 수명이 10년이 넘는 전지가 실제로 사용되고 있다. 원자력전지가 바로 그것이다. 방사성동위원소는 안정된 원소로 변해 가는 과정에서 알파, 베타, 감마선 등의 방사선에너지를 방출하는데 이 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치가 원자력전지다. 단위 질량당 에너지 밀도가 높고 수명이 10년 이상으로 길며 극한 환경에서도 안정적으로 전기를 생산할 수 있다는 것이 장점이다. 원자력전지는 열을 이용하는 동위원소열전발전기(RTG)와 방출되는 방사선을 직접 이용하는 베타볼테익전지로 구분된다. 동위원소열전발전기의 핵심 원리는 방사성동위원소가 붕괴되면서 만들어 내는 열을 전기에너지로 변환하는 것이다. 영하 185도의 극한 환경에서도 열과 전기를 안정적으로 오랫동안 생산할 수 있기 때문에 우주탐사선의 전력원으로 많이 쓰인다. 최근까지 미국은 항법위성에서부터 파이어니어, 보이저, 갈릴레오, 뉴허라이즌스 등 26개의 다양한 우주 탐사선에서 RTG를 전력원으로 이용했다. 우리나라도 2020년 달 탐사를 목표로 우주개발 레이스에 뛰어들었다. 탐사선에 전력을 공급하는 RTG 개발도 함께 이뤄지고 있다. 태양에너지가 충분한 달 탐사에서 RTG가 필요한 이유는 달의 경우 밤이 14일간 지속되고 온도가 영하 170도까지 내려가 탐사선 전자장비의 유지를 위한 전원이 필요하기 때문이다. 한편 베타볼테익전지는 베타 방사선을 실리콘 반도체에 직접 충돌시켜 전력을 생산하는 장치다. 이 기술을 활용하면 아주 작고 오래가는 전지를 만들 수 있어 초소형 장치 및 센서의 구동, 교량 등 인프라 시설 안전감시용 등 다양하게 활용할 수 있다. 미세전자기계시스템(MEMS)과 국방, 의료, 초소형 로봇, 항공우주 분야에서 베타볼테익전지의 활용도는 더욱 높아질 것으로 보인다. 태양계가 속한 우리 은하에만 3000억개 이상의 별이 있고, 우주에는 이러한 은하가 2000억개 이상이 분포해 있다고 한다. 1977년 발사된 무인 탐사선 보이저 1호가 원자력전지를 이용해 명왕성을 지나 최초로 태양계의 경계면을 통과하기까지 무려 36년이 걸린 점을 감안하면 심우주 탐사에 원자력전지는 필수적이다. 원자력전지가 미지의 우주를 밝히는 불이 돼 우리의 궁금증을 하나씩 풀어 줄 것으로 기대된다.

스페이스 미션/크리스 임피·홀리 헨리 지음/김학영 옮김/플루토/724쪽/2만 8000원 2016년 7월 5일 전 세계인의 시선이 우주 너머로 쏠렸다. 미 항공우주국 나사가 쏘아 보낸 탐사위성 주노가 마침내 목성 궤도에 진입했기 때문이다. 2011년 8월 발사된 뒤 약 5년 만이었다. 주노는 앞으로 20개월간 목성 상공을 돌며 태양계에서 가장 큰 행성의 민낯을 들여다보게 된다. 때마침 우리의 과거와 미래를 찾아 떠난 무인 우주탐사선 이야기를 다룬 ‘스페이스 미션’이 출간되어 눈길을 끈다. 저명한 천문학자와 영문학자, 나사가 함께한 우주탐사 역사 기록 프로젝트다. 1957년 옛 소련이 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 쏘아 올린 지 60년, 1969년 아폴로 11호를 타고 날아간 미국의 우주비행사들이 달 표면을 밟은 지 50년 가까이 우주를 향해 인류가 키워 왔던 꿈을 차곡차곡 정리했다. 그중에서도 최초로 화성에 안착한 바이킹, 바이킹의 뒤를 이어 화성을 본격 탐사하게 된 스피릿과 오퍼튜니티, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성을 스쳐지나 태양계 바깥으로 날아간 보이저, 토성과 그 위성을 본격 탐사하는 카시니-하위헌스, 인류의 기원을 알아내기 위해 시속 2만 1000㎞의 혜성 빌트2를 따라갔다가 귀환한 스타더스트 등 11개의 무인우주탐사선을 중점적으로 다룬다. 책 말미에는 앞으로 우리가 혹은, 우리의 자손들이 경험하게 될 차세대 우주 탐사 미션 6개도 다뤄진다. 당장 하나 꼽아 보자면 지구 바깥의 새로운 생명체의 가능성을 찾는 라플라스다. 모든 일이 계획대로 진행될 경우 이르면 2020년 두 개의 우주선 형태로 발사되어 2028년쯤 목성계에 당도하게 될 라플라스는 물의 존재가 거의 확실한 목성의 위성 유로파와 이오, 가니메데와 칼리스토를 조사하게 된다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

인류가 만든 최초의 타임캡슐은 아마도 돌일 것이다. 돌에 새겨진 글자나 그림은 과거로의 시간여행에 길잡이 역할을 한다. 현대적 의미의 타임캡슐은 한 시대를 대표하는 기록이나 물건을 담아 후세에 전할 목적으로 특수 제작된 용기다. 타임캡슐이라는 이름을 가장 먼저 사용한 것은 1939년 미국 뉴욕 만국박람회 때라고 한다. 전기기기 제조 회사인 웨스팅하우스일렉트릭이 출품한 길이 2.3m, 굵기 15㎝인 어뢰 모양의 용기를 타임캡슐이라고 부른 데서 유래했다. 이 타임캡슐에 곡식과 책자, 신문 등 당시 생활상을 담아 지하 150m에 묻은 게 시초다. 이 타임캡슐은 5000년 후인 6939년에 개봉할 예정이라고 하는데 이때까지 후손들이 기억하고 있다가 캡슐을 열어 볼 수 있을지는 알 수 없다. “제4차 세계대전이 일어난다면 인류는 돌과 칼로 싸울 것”이라는 아인슈타인의 이야기가 허투루 들리지 않는 까닭이다. 3차 세계대전에서 문명은 파괴되고, 아주 소수의 인류가 살아남아 석기시대로 돌아갈 것이라는 가정에서다. 우리나라도 1994년 서울 정도 600년 기념사업의 하나로 정도 1000년을 맞는 2394년 11월 29일 개봉 예정으로 타임캡슐을 남산에 매설했다. 보신각종 모양의 타임캡슐에는 당시 생활상을 담은 600가지의 물건이 담겨 있다. 이 밖에도 다양한 타임캡슐이 시간여행을 하고 있다. 현대건설이 매설한 타임캡슐은 2009년 개봉할 예정이었으나 개봉 시기를 10년 미뤄 2019년 개봉하기로 했다. 이러한 결정을 하자 현대가와 정치권을 놀라게 할 ‘판도라의 상자’가 타임캡슐 안에 들어 있다는 소문이 돌기도 했다. 보이저 1, 2호는 우주 공간을 기약 없이 날아가는 타임캡슐이다. 1977년 한 달간의 시차를 두고 발사된 무인우주탐사선 보이저 1, 2호에는 지구의 위치, 남자와 여자, 지구가 태양을 궤도로 돌고 있는 모습 등을 담은 황금디스크 형태의 타임캡슐이 실려 있다. 고래의 울음소리부터 다양한 소리와 세계 각국의 언어로 된 외계인에게 전하는 인사말이 디지털 숫자로 담겨 있다. 지능을 가진 생물이 있다면 디스크에 담긴 숫자 암호를 해석할 수 있을 것이라는 믿음에서다. 우리는 의도하지는 않았지만 과거로부터 되살아나는 타임캡슐을 종종 목격한다. 문화재청이 어제 복원 중인 주미 대한제국공사관 ‘벽난로 타임캡슐’에서 15점의 자료가 발굴됐다고 밝혔다. 특히 눈길을 끄는 것은 1906년 2월 당시 대통령의 딸 앨리스 루스벨트가 보낸, 백악관에서 치러진 자신의 결혼식 초대장이다. 이때는 일본이 을사늑약으로 대한제국의 외교권을 강탈한 시기다. 하지만 국제무대에서는 대한제국의 정통성이 유지되고 있었다는 것을 보여 준다는 점에서 사료로서 가치가 있다. 왜곡된 역사는 아무리 숨기고 싶어도 숨길 수 없는 것 같다. 강동형 논설위원 yunbin@seoul.co.kr

로마 신화 속 최고의 여신으로, 결혼을 관장하고 질투의 화신으로도 불렸던 ‘주노’가 드디어 남편 ‘주피터’(목성)를 만났다. 지난 5년 28억㎞를 날아가는 여정 끝에 이뤄진 만남이다. ‘주노’, 인류가 보낸 우주탐사선이 목성의 극지방 상공 궤도에 진입한 것은 이번이 처음이다. 63개의 위성을 거느리는 목성은 태양을 제외한 모든 행성을 집어넣어도 자리가 남을 정도로 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 이름인 주피터는 그리스 신화에서 ‘제우스’로 불리는, 최고의 신이다. 주피터는 부정한 행위를 할 때면 이를 숨기려고 두꺼운 구름 장막을 치곤 해 누구도 그의 부정을 알지 못했다. 그런데 유일하게 이 구름을 뚫고 주피터의 ‘딴짓’을 볼 수 있는 신이 그의 아내, 주노(그리스 신화의 헤라) 여신이었다. 목성 탐사선을 주노로 이름 지은 것도 신화에서처럼 목성을 둘러싸고 있는 50㎞ 두께의 두꺼운 구름층을 뚫고 목성 내부 구성을 알아내기 위한 임무를 정확히 드러내고 있기 때문이다. 한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 “목성은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 위성을 처음 관측한 데 이어 1973년 파이오니어 10호, 1979년 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나가면서 목성 영상을 지구로 전송했고, 1995년엔 갈릴레오 탐사선이 목성에 진입해 탐사활동을 벌이기도 했지만 여전히 베일에 쌓여 있는 행성”이라고 말했다. 최 박사는 “주노는 이전 탐사와 달리 목성에 가장 가까이 다가가 목성의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 본격적으로 연구할 계획”이라고 설명했다. 목성 궤도에 진입한 주노는 53.5일에 한 번씩 목성 주변을 돌면서 2018년 2월까지 20개월 동안 탐사 임무를 수행하게 된다. 주노에는 총 1만 9000여개의 태양전지를 탑재한 9m 길이의 팔이 3개 달려 있다. 보통 심(深)우주 탐사선에는 원자력 전지가 사용되는데 태양전지를 사용해 목성까지 탐사선을 보내는 데 성공한 것이다. 목성은 강한 방사선을 내뿜고 있기 때문에 나사 연구진은 방사선으로 인해 관측장비가 망가지지 않도록 200㎏에 달하는 티타늄 덮개를 씌웠다. 주노는 목성을 감싸고 있는 구름층에 5000㎞까지 근접해 금속성 액체 수소의 바다 아래 지구처럼 단단한 고체의 핵이 있는지 여부와 자기장, 대기 중 수분과 암모니아 함량, 오로라 현상 등 다양한 측면에서 관측하게 된다. 실제로 목성은 46억년 전 태양이 만들어지고 남은 먼지와 가스 등으로 형성된 태양계 최초의 행성이다. 두꺼운 구름층을 형성하고 있는 목성의 대기는 태양계 초기 물질들을 그대로 유지하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 주노가 보내오는 목성의 대기와 지표면과 관련한 자료가 지구와 지구 생명체의 기원을 푸는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 주노에는 목성의 대기 상태를 촬영할 컬러 카메라와 목성의 오로라 현상을 촬영할 자외선 및 적외선 관측장비, 산소와 수분 함량을 계측하는 장비, 중력과 자기장 측정 장비 등 9개의 최첨단 관측장비가 장착돼 있다. 이를 통해 얻어진 데이터들은 즉시 NASA에 전송된다. 주노 프로젝트 책임자인 스콧 볼턴 NASA 선임연구원은 “가벼운 기체인 수소나 헬륨을 붙잡아 둘 수 있는 강력한 중력이 목성에서 어떻게 생겼는지 주노가 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다”며 “태양계와 지구 탄생의 비밀을 밝히는 데도 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것”이라고 설명했다. 최영준 박사도 “최근 목성의 크고 붉은 점인 대적반이 작아지고 있다는 이야기를 간혹 들을 수 있는데 주노를 통해 목성에서 나타나고 있는 새로운 천체 현상의 원인에 대해서도 상세히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 11억 달러(약 1조 2600억원)가 투입된 주노 탐사선은 20개월간 탐사가 끝나면 목성 구름층으로 떨어져 산화하도록 설계됐다. 주노에 묻었을지 모르는 지구 미생물로 인해 목성과 목성 위성 중 생명체 존재 가능성이 가장 높은 ‘유로파’가 오염되는 것을 막기 위한 조치다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

희망찬 2016년 ‘붉은 원숭이의 해’ 새 아침이 밝았다. 새해가 시작되면 다양한 분야에서 올해 기대되는 일들에 대해 예측을 쏟아 내곤 한다. 과학계에서도 여러 가지 예측이 나오고 있지만 ‘음’(陰)과 ‘양’(陽)처럼 주목되는 연구가 있으면 차츰 역사의 뒤안길로 사라지는 연구도 있기 마련이다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 지난해까지 주목받았던 중요한 연구와 이슈들이 2016년에는 어떻게 바뀔 것인가를 예측해 ‘2016년 뜨는 연구, 지는 연구’(What´s hot? What´s not?)를 선정, 발표했다. 이번 예측에 따르면 올해는 재활용 가능한 로켓, 유전자 편집 기술, 토카막 기술을 대체한 새로운 핵융합 기술 개발, 페로브스카이트 태양전지 기술의 발달 등에 주목해야 할 것 같다. ●소형위성 활용 생활기상 정보 제공 증가 사이언스는 가장 먼저 정부의 기상 데이터 수집은 줄어들고, 상업적 활용을 위한 기상 데이터 수집이 늘어날 것이라고 예측했다. 미국해양대기관리청(NOAA) 같은 정부기관은 자체 보유한 인공위성으로 날씨 예측을 위한 대규모 데이터를 얻는 데 주력하고 있지만, 이런 대규모 데이터로는 소비자들이 필요로 하는 지역별 생활기상정보를 제공하기에 충분하지 않다. 이 때문에 앞으로는 소형 위성을 이용해 지역별 온도와 압력, 습도 등 좀 더 자세한 대기정보를 확보해 산업기상이나 생활기상을 제공하는 사례가 늘어날 것이라는 설명이다. 이런 민간 분야의 연구 참여는 우주개발 분야에서 특히 눈에 띌 것으로 보인다. 지금까지는 위성이나 우주탐사선을 띄우기 위해 국가 차원에서 대규모 예산을 투입해 로켓을 개발하는 것이 일반적이었다. 문제는 이렇게 개발된 로켓들 전부가 일회용이었다는 점이다. 앞으로는 민간 중심의 재활용 가능한 로켓 개발로 우주개발의 무게중심이 옮겨갈 것이라는 예측이다. 지난달 22일 테슬라의 창업자 일론 머스크가 이끄는 민간 우주기업 ‘스페이스X’가 우주로켓 ‘팰컨9’을 발사한 뒤 1단 추진 로켓을 다시 지상에 착륙시키는 데 성공한 것이 대표적인 사례다. 스페이스X의 설명에 따르면 한 번 발사하고 끝나는 기존 로켓으로는 발사비용이 회당 6000만 달러(약 705억원)에 달했지만 재활용 로켓을 쓰면 10분의1 수준인 600만 달러까지 줄일 수 있게 된다. 이에 앞서 아마존 창업자인 제프 베저스가 세운 우주기업 ‘블루오리진’도 지난해 11월 로켓 ‘뉴셰퍼드’를 발사해 100㎞ 상공까지 올라갔다가 발사지점으로 되돌아오도록 하는 데 성공했다. 블루오리진은 이 기술을 바탕으로 일반 승객을 태우고 대기권에서 우주를 관광하는 우주선을 개발하고 있다. ●한국 개발 핵융합 기술 ‘흔들’ 에너지 분야에서도 기존의 기술과는 다른 대안 기술들이 주목받을 것으로 예상된다. 수소 원자끼리 결합하면서 발생하는 열로 에너지를 만드는 핵융합 발전은 바닷물에 풍부한 중수소와 삼중수소를 연료로 하고 온실가스가 배출될 염려가 없어 ‘꿈의 에너지’로 기대를 모으고 있다. 실제로 한국을 포함해 미국, 중국, 유럽연합(EU), 일본, 러시아, 인도 등 7개국이 프랑스 남부 카다라슈에 국제핵융합실험로(ITER)를 건설하고 있다. ITER은 물론 우리나라의 국가핵융합연구소에서 운용하고 있는 한국형 핵융합 연구장치인 ‘KSTAR’도 초전도자석에서 나오는 강력한 자기장으로 1억 5000만도까지 올라가는 플라스마를 가두기 위해 토카막이라는 장치를 사용한다. 플라스마 저장장치로는 토카막 외에 스텔러레이터라는 것이 있다. 사이언스는 현재 많이 연구되는 토카막 장치는 지나치게 사용이 불편하고 비싸기 때문에 상용화되더라도 비용이 만만치 않을 것이라고 지적하고 있다. 이 때문에 대안적 핵융합 기술을 개발하고 있는 스타트업 기업들은 스텔러레이터와 원형 토카막을 융합한 형태의 플라스마 유지장치를 개발하고 있으며, 대표적인 것이 ‘트위스티 베델슈타인 7-X’ 기술로 상용화 가능성이 토카막 기술보다 더 높다고 소개했다. ●인도, 세계 최대 온실가스 배출국 될 것 태양전지 개발 기술도 현재 염료감응형에서 페로브스카이트 형태로 연구의 무게중심이 옮겨갈 것으로 예상된다. 염료감응형 태양전지는 유무기 염료와 나노 기술을 이용해 염료에 태양빛이 닿으면 전기를 생산하는 방식이다. 그렇지만 염료감응형 태양전지는 기존의 태양전지 기술과 비교했을 때도 제작은 쉽지만 에너지 효율이 떨어진다는 단점이 있었다. 입방체의 결정구조를 가지는 페로브스카이트는 부도체와 반도체, 초전도 현상까지 보이는 금속산화물로 이 물질을 이용해 태양전지를 만들 경우 제작비용은 염료감응형 전지와 비슷하지만 에너지 효율은 훨씬 높기 때문에 2016년에 주목되는 기술로 꼽혔다. 이 밖에도 2016년에는 인도가 중국을 넘어 온실가스 최대 배출국이 될 것이라는 예측과 함께 남미 지역을 중심으로 확산되고 있는 ‘지카 바이러스’의 확산 속도가 지나치게 빨라 다른 대륙으로 옮겨갈 가능성에 대한 경계심을 늦추지 말아야 한다는 지적도 나왔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr