올해 미 항공우주국(NASA)은 인류의 태양계 탐사에서 새로운 이정표를 세웠다. 화성 헬리콥터인 인저뉴어티를 통해 사상 최초로 지구가 아닌 다른 행성에서 동력 비행에 성공했기 때문이다. 라이트 형제의 첫 비행 이후 가장 놀라운 비행이라고 불러도 과언이 아닌 성과였다. 하지만 우주 동력 비행은 이제 시작일 뿐이다. 화성에 이어 NASA가 두 번째 우주 동력 비행을 생각하는 장소는 금성과 토성의 위성 타이탄이다. 금성은 지구에서 가깝다는 장점이 있으나 표면은 고온 고압 상태이기 때문에 높은 고도에 풍선 혹은 글라이더형 탐사선을 보내는 방안이 검토되고 있다. 동력 비행기는 아마도 다음 목표가 될 가능성이 높다. 토성의 위성 타이탄은 매우 멀리 떨어진 차가운 위성이지만, 여러 가지 조건을 생각할 때 오히려 화성보다 동력 비행에 더 유리한 조건을 지니고 있다. 우선 타이탄의 표면 중력은 지구의 1/7에 불과하다. 반면 대기의 밀도는 지구보다 더 높다. 지구 중력의 1/3이지만, 대신 대기의 밀도가 지구의 1% 수준에 불과한 화성보다 훨씬 동력 비행에 유리한 조건이다.타이탄은 토성 최대의 위성으로 태양계에서 유일하게 두꺼운 대기를 지닌 위성이다. 대기의 주성분은 메탄 같은 탄화수소로 온도가 매우 낮기 때문에 일부는 액체 상태로 고여 큰 호수를 이루고 있다. 과학자들은 타이탄의 대기가 지구 초기 대기와 유사한 성분을 지니고 있고 약하더라도 태양 에너지를 받아왔기 때문에 생명체가 있을 가능성에 주목했다. 따라서 NASA와 유럽우주국(ESA)은 2005년 타이탄 표면에 호이겐스 탐사선을 착륙시켰지만, 타이탄의 극히 일부 지역만 탐사했을 뿐으로 결정적인 정보를 수집하지는 못했다. 타이탄은 매우 큰 위성이고 지형이 다양해 여러 지역을 이동하면서 조사할 탐사선이 필요하다. NASA의 드래곤플라이(Dragonfly) 탐사선은 이런 이유에서 인저뉴어티와는 비교되지 않을 만큼 먼 거리를 비행할 수 있는 우주 최초의 장거리 비행 탐사선을 목표로 개발되고 있다. 최근 드래곤플라이 프로젝트 책임자인 아이다호 대학의 제이슨 번즈 교수는 드래곤플라이의 과학적 목표를 학술지 행성과학 저널에 발표했다. 연구팀에 따르면 주 목표는 1) 화학적인 생물학적 신호(chemical biosignatures) 확인, 2) 타이탄의 메탄 사이클(methane cycle) 조사, 3) 현재 타이탄의 생물 전 단계 화학(prebiotic chemistry) 조사 등이다. 쉽게 말해 타이탄의 지표와 대기, 호수의 화학적 구성을 조사해 생명체의 존재 가능성과 타이탄의 독특한 탄화수소 사이클을 알아내는 것이다.드래곤플라이 탐사선은 무게 450㎏로(인저뉴어티는 1.8㎏) 지름 1m의 로터 네 쌍(4x2)을 이용해 비행한다. 타이탄 표면은 뿌연 안개 같은 탄화수소 가스로 가려져 있고 표면에 도달하는 태양 에너지가 너무 약하기 때문에 인저뉴어티처럼 태양전지를 동력원으로 사용할 순 없고 원자력 전지(MMRTG)를 사용한다. 타이탄의 두꺼운 대기와 낮은 중력 덕분에 드래곤플라이 탐사선은 한 번에 고도 4㎞까지 상승할 수 있어 매우 먼 거리를 이동할 수 있다. 그리고 원자력 전지 덕분에 몇 년 간 이동하면서 정보를 수집할 수 있다. 과학자들은 드래곤플라이가 타이탄의 다양한 장소에서 대기 및 지표의 화학 조성과 지형 등 중요한 정보를 수집해 지구로 보내줄 것으로 기대하고 있다. 드래곤플라이는 2027년 발사 예정으로 2030년대 중반 타이탄에 도달한다. 인저뉴어티가 퍼서비어런스 로버를 보조하는 정도의 역할이라면 드래곤플라이는 날아다니면서 이동하는 탐사선으로 본격적인 우주 동력 비행 탐사의 시작을 알리는 탐사선이 될 것이다. 드래곤플라이가 과연 타이탄에서 무엇을 보게 될지 궁금하다.

미 항공우주국(NASA)의 소형 화성 헬리콥터 `인저뉴어티’가 11번째 비행 중 흥미로운 사진을 촬영해 지구로 전송했다. 12일(이하 현지시간) NASA 측은 지난 4일 이루어진 인저뉴어티의 11번째 비행 과정에서 촬영한 사진들을 공개했다. 촬영 지역은 화성 예제로 크레이터 내 사우스 셰이타로 명명된 사구 지형이다. 사진에서 드러나듯 전체적으로 모래 언덕과 돌과 바위들이 가득해 보이지만 뜻하지 않게 흥미로운 인류의 피조물도 보인다.공개된 사진을 보면 맨 아래에 벌레같은 작은 물체가 보이는데 이는 인저뉴어티의 그림자다. 비행 중 표면에 나타난 자신의 그림자를 스스로 촬영한 셈이다. NASA 측은 이 사진에서 상단 부근에 탐사로버 퍼서비어런스도 흰색 점으로 보인다고 주장(?)하는데 사실 잘 보이지 않는다. 그러나 함께 공개한 사진(기사 맨 위 사진)에는 퍼서비어런스가 작지만 명확히 보인다. 사진 중앙 위 부근에 마치 특이하게 생긴 바위처럼 보이는 것이 퍼서비어런스다. NASA에 따르면 인저뉴어티의 비행은 통상 퍼서비어런스보다 먼저 이루어진다. 짧게나마 비행을 통해 얻어진 지질학적 특징을 퍼서비어런스에 제공해 탐사에 도움을 주는 것.지난 2월 18일 퍼서비어런스에 실려 화성에 도착한 인저뉴어티는 지난 4월 19일 화성에서 지구 밖 행성에서는 사상 최초로 40초 동안 3m까지 상승했다가 착륙, 첫 시험비행에 성공했다. NASA측은 당초 인저뉴어티로 총 5번의 시험 비행만 하기로 했지만, 만족할 만한 성과를 거둠에 따라 현재까지 비행이 이어지고 있다.한편 화성의 고대 삼각주로 추정되는 예제로 크레이터에 안착한 퍼서비어런스는 앞으로 수개월에 걸쳐 이 지역을 탐사할 예정이다. 이를 통해 퍼서비어런스는 예제로 크레이터의 지질학적 특성과 과거 환경 등을 파악하고 고대 미생물의 흔적을 찾는다. 특히 얼마 전 암석 시료를 얻기 위해 화성 표면을 드릴로 뚫는 데는 성공했지만 시료를 채취하는 데는 실패한 바 있다.

‘로봇 물고기’라는 단어를 들으면 많은 사람들이 10여년 전 이명박 정부 당시 진행됐던 4대강 사업을 떠올린다. 당시 정부는 4대강 사업으로 인한 강물의 수질 변화를 조사하겠다는 명목으로 60억원에 가까운 예산을 투입해 생체모방형 수중로봇, 일명 로봇 물고기 개발을 추진한 바 있다. 외국에서는 물고기 구조와 기능을 분석한 생체역학, 유체역학, 수학적 모델링 등을 이용해 체계적인 로봇 물고기 개발에 나서고 있다. 한국에서처럼 말도 안 되는 황당한 목적이 아니라 에너지를 적게 쓰고 빠르게 움직일 수 있는 자율무인잠수정(수중드론)이나 수중이동체 효율을 높이기 위한 기초 연구로 진행하고 있는 것이다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에서 발행하는 로봇공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 8월 12일자에는 이런 다양한 로봇 물고기 연구개발 결과들이 실렸다. 현재까지 개발된 로봇 물고기나 수중드론은 정해진 속도로만 이동하고 속도 조절이 가능해 속도를 높이거나 늦출 경우 자세 제어가 잘 되지 않는다는 게 단점이다. 연구자들은 물고기들처럼 빠른 속도로 좁은 장소나 장애물을 효과적으로 빠져나가거나 상황에 따라 속도를 변화시키면서 안정적으로 이동할 수 있는 해법을 찾기 위해 다양하게 접근하고 있다. 우선 미국 버지니아대 기계·항공우주공학과, 웨스트체스터대 생물학과 공동연구팀은 참치에서 해법을 찾았다. 연구팀은 참치 꼬리지느러미 구조 및 움직임 분석과 생체역학, 유체역학 모델링을 바탕으로 로봇 참치 ‘튜너봇’을 개발했다. 연구팀은 참치 꼬리지느러미를 수학적으로 분석한 결과 꼬리 강성과 수영 속도가 비례 관계에 있다는 사실을 밝혀냈다. 이에 연구팀은 로봇 물고기에 인공 힘줄을 장착해 물속 환경 변화에 따라 꼬리지느러미의 강성을 조절할 수 있게 했다. 그 결과 순항 속도 조절은 물론 느리게 움직일 때도 안정적 자세 제어가 가능하고 장애물도 빠르게 피할 수 있다는 것을 확인했다.연구를 이끈 버지니아대 대니얼 퀸(자율이동시스템·유체역학) 교수는 “이번에 개발한 튜너봇은 인공 힘줄을 이용해 수중 상태에 따라 꼬리의 강성을 스스로 변화시킬 수 있게 함으로써 마치 다단 기어를 갖춘 자전거처럼 상황에 따라 속도 조절과 고효율 작동이 가능하다는 장점이 있다”고 설명했다. 스위스 로잔연방공과대(EPFL), 로봇공학기업 KM 로보타, 프랑스 IMT 아틀랑티크, 미국 하버드대, 일본 도호쿠대, 캐나다 셔브룩대 공동연구팀은 칠성장어를 흉내낸 로봇 물고기 ‘아그나타X’를 개발하고 연구 논문을 발표했다. 연구팀은 어류 중에 가장 원시적이고 단순한 무악류를 모방했다. 일반적으로 어류는 운동신경과 감각신경을 연결해 주는 중심패턴발생기(CPG)를 갖고 있다. CPG는 서로 다른 근육이 활성화되는 순서를 결정해 이동을 제어할 수 있게 해 준다. 칠성장어는 다른 물고기들과 똑같은 신경 시스템을 갖추고 움직이지만 좀더 모방이 쉬운 단순한 형태를 갖고 있다. 칠성장어의 척수와 비슷한 내부압력센서, 물의 흐름과 세기를 감지하는 외력센서, CPG처럼 이들 센서에서 감지된 정보를 종합해 움직임을 만드는 인공위성발진기로 구성된 아그나타X는 물의 상태 변화를 빠르게 감지하고 그에 맞게 뱀장어처럼 헤엄치는 것이 관찰됐다.‘사이언스 로보틱스’는 “지금까지 나온 로봇 물고기 기술은 에너지 소모가 크고 이동 효율이 낮다는 공통적인 문제를 갖고 있는 만큼 이를 해결하는 것이 수중 로봇 개발 성공의 핵심”이라며 “이번에 개발된 튜너봇이나 아그나타X는 이 같은 문제를 일부 해결한 것으로 보인다”고 밝혔다.

올 초 세계기상기구(WMO)는 지난해에 이어 올해도 역대 ‘가장 더운 해’가 될 것이라는 예측을 내놨다. 아니나 다를까. 미국 국립기상청(NWS)은 북미 지역을 덮친 살인적 폭염에 따라 지난달은 미국 본토에서 기상 관측을 시작한 이래 ‘가장 뜨거운 6월’이었다는 분석을 최근 발표했다. 북극권인 러시아 모스크바도 120년 만에 최악의 더위에 시달리고 있다.이런 최악의 폭염은 그동안 지구 기후조절 역할을 했던 열대우림이 파괴되는 동시에 도심 확대로 온실가스 배출량이 줄지 않으면서 나타나는 현상이라는 경고가 또다시 나왔다. 브라질 국립우주연구소(INPE), 상파울루대 고등과학연구소, 리우데자네이루대, 국립 자연재해 조기경보·감시센터, 미국 해양대기청(NOAA) 지구감시연구소, 영국 리즈대, 엑스터대, 뉴질랜드 국립 지질·원자력과학 동위원소연구센터, 네덜란드 바헤닝언대, 흐로닝언대 공동연구팀은 아마존 열대우림의 무분별한 벌목 행위와 그로 인한 국지적 기후변화가 전 지구 탄소 처리 능력을 떨어뜨리고 있다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’ 7월 15일자에 발표했다. 아마존 열대우림은 전체 면적이 750㎢로 세계 최대 규모다. ‘지구의 허파’이자 지구 생물종의 3분의1이 존재하는 ‘생물 다양성의 보고’로 불린다. 기후학적 측면에서도 아마존 열대우림은 온실가스 축적과 저장에서 중요한 역할하고 있다. 그렇지만 최근 경제개발을 이유로 심각한 수준으로 파괴되고 있다. 일부 과학자들은 최근 북미 지역 폭염도 이 같은 아마존 열대우림 파괴의 결과라고 본다. 연구팀은 2010년부터 2018년까지 브라질 지역의 아마존 일대 대류권(고도 10㎞ 이하) 내 이산화탄소와 일산화탄소 농도 데이터를 수집해 분석했다. 특히 브라질 아마존 동부와 서부 지역의 탄소배출량을 비교 분석한 결과 동부에서의 탄소배출량이 서부보다 많은 것으로 조사됐다. 조사 대상 기간 동안 아마존 남동부 지역에서는 벌목이 광범위하게 이뤄졌고, 그로 인해 토양이 건조해지고 산불이 자주 일어나면서 탄소 흡수원이 아닌 배출원이 됐다고 연구팀은 밝혔다. 아마존 열대우림의 벌목은 해당 지역의 탄소 흡수·배출의 균형을 깨뜨리면서 기후변화에 심각한 영향을 미칠 뿐만 아니라 생물 다양성을 위협한다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 브라질 국립우주연구소의 루치아나 가티 박사는 “아마존 파괴는 전 지구적 탄소흡수 용량까지 감소시켜 남미와 북미 지역 기후에 영향을 미치고, 나비효과처럼 지구 전체 기후에 변화를 일으킨다”고 말했다. 이와 함께 중국 중산대 환경과학기술학부, 광둥성 환경오염통제관리기술연구소 공동연구팀은 전 세계 25개 메가시티가 전 세계 온실가스 배출량의 52%를 발생시키고 있다고 14일 밝혔다. 메가시티는 인구 1000만명 이상이 거주하고 활동하는 거대 도시를 말한다. 이 같은 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘최신 지속가능 도시학’ 7월 13일자에 실렸다. 연구팀이 전 세계 53개국 167개 주요 도시의 온실가스 배출량을 분석한 결과 중국과 인도의 대도시들은 선진국 도시들보다 온실가스 배출량이 월등히 많은 것으로 나타났다. 167개 도시 중 중국 상하이·쑤저우, 일본 도쿄, 러시아 모스크바, 터키 이스탄불 등 상위 25개 도시가 온실가스 배출의 52%를 차지하고 있다. 연구팀은 “열대우림 파괴, 지속가능하지 못한 도시 확대 등을 통제하지 못한다면 인류는 여섯 번째 대멸종의 길로 갈 수밖에 없을 것”이라고 했다.

달 여행을 하고 온 볍씨에서 최초의 ‘우주 쌀’이 수확됐다. 현지 언론의 12일 보도에 따르면 지난해 11월 중국은 창어 5호에 볍씨 40g을 실어 우주로 내보냈다. 볍씨는 약 23일, 76만㎞에 걸친 달 여행을 하고 무사 귀환한 뒤 화난농업대 국가식물우주육종 프로젝트센터에서 자라왔다. 프로젝트센터 연구진은 3월까지 온실에서 볍씨를 키워 싹을 틔웠고, 3월 말경 온실에서 꺼내 논에 심고 키우기 시작했다. 쌀이나 콩, 상추 등의 작물 씨앗이 우주에 다녀온 사례는 많지만, 달 주위를 도는 ‘달 여행’을 수행한 볍씨를 키운 것은 중국 사례가 처음이다. 천즈창 센터 주임에 따르면, 해당 볍씨들은 탑승 과정에서 극미중력과 태양 흑점 폭발 등 특수한 환경을 겪었다. 이러한 환경은 볍씨의 유전자 돌연변이에도 영향을 미쳤다. 달 주위를 돌고 귀환한 볍씨들은 과학적 연구가치가 매우 높은 것으로 평가돼 왔다. 심우주 환경에서 생물의 분자 및 유전 매커니즘을 이해하고, 이를 통해 생명의 기원과 종의 진화, 우주비행 생물의 안전을 탐구하는 데 이론적인 뒷받침을 제공할 것으로 기대를 모았다.  일명 ‘우주 볍씨’는 약 4개월의 재배 기간을 거쳐 얼마 전 수확됐다. 전문가들은 우주 방사능과 극미중력에 노출된 볍씨들이 돌연변이를 일으킨 결과, 평범한 볍씨들에 비해 더 많은 수확량을 거둘 수 있었다고 설명했다. 현지의 벼 육종 전문가인 쉬레이는 현지 관영 언론인 글로벌타임스와 한 인터뷰에서 “일련의 테스트와 기존 볍씨에서 나온 쌀 등과의 비교 시험을 거친다면 (식용을 위한) 검토에 통과할 수 있을 것”이라고 기대했다. 베이징에 본사를 둔 우주기술 관련 매체의 편집장인 왕야난은 역시 글로벌타임스와 한 인터뷰에서 “인간이 우주정거장에 머물면서 자체적으로 생태계를 만들어나가는 것은 (우주 체류) 비용을 절감하고 미래의 유인우주비행에 필요한 자원을 지원하는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 한편 중국은 1987년부터 쌀과 목화, 토마토, 고추 등의 씨앗을 우주로 보내왔다. 이렇게 우주에 다녀온 작물은 형질의 변화가 나타나고, 우주 돌연변이를 거친 씨앗이 작물로 자랄 경우, 일반 작물에 비해 더 크고 맛이 좋아 슈퍼푸드로 불리기도 한다. 옥수수나 호박처럼 국민 수요가 왕성한 품종들은 이미 우주 육종 프로그램을 통해 우량종이 만들어졌으며, 농민들에게 무상공급되기도 했다. 중국은 이러한 과정을 통해 식량난을 해소하고 농가 소득을 높이고 있으며, 더 나아가 우주 육종을 무기로 세계적인 식량 자급 국가로 서겠다는 '식량 굴기'의 야심을 드러내고 있다.

고막에서 달팽이관 사이 공간에 염증이 생기는 질병인 중이염은 소아에서 생기는 가장 흔한 감염병 가운데 하나다. 다행히 대부분의 중이염은 쉽게 치료할 수 있으나 일부 중증 환자에서는 뇌수막염 같은 치명적인 합병증으로 진행할 수 있다. 중이염 치료에서 한 가지 문제점은 세균 감염을 없애기 위해 사용되는 항생제가 세균에 도달하기 어렵다는 것이다. 세균도 거친 환경에서 살아남기 위해서 다른 세균과 협력한다. 대표적인 협력 방법은 세균 공동체를 보호하는 보호막인 생물막(biofilm)을 만드는 것이다. 세균의 분비물로 형성된 생물막은 인체의 내부 장기에도 생길 수 있다. 세균 입장에서는 인체의 면역 시스템이나 항생제 같은 외부의 위협을 방어하는 수단이다. 중이염을 일으키는 세균 역시 고막 뒤에 생물막을 형성할 수 있다. 이런 식으로 세균이 항생제와 면역 시스템을 회피하면 결국 수술적 치료를 통해 중이염을 치료할 수밖에 없다. 미국 일리노이 대학 연구팀은 수술보다 덜 침습적이고 상당수 어린아이인 환자들이 더 쉽게 받아들일 수 있는 대안을 연구했다. 이들이 개발한 장치는 마치 고막을 보는 장비인 검이경(otoscope)처럼 생겼지만, 고막 내부를 보는 대신 미세한 플라스마 제트(plasma jet)를 발사한다는 차이점이 있다. 플라스마는 이온핵과 자유전자로 이루어진 고온의 물질로 사실 우주에 가장 흔한 물질 형태다. 하지만 대부분 고온의 고에너지 입자이기 때문에 세균이나 생물막을 쉽게 파괴할 수 있다. 하지만 너무 강력한 플라스마 제트를 발사하면 고막도 크게 손상될 수 있으므로 매우 미세한 플라스마 제트를 여러 개 발사한다. 물론 세균은 다 죽일 수 없지만, 대신 생물막을 찢는 일은 가능하다. 미세한 바늘로 찔러 풍선을 터트리는 것 같은 원리다. 이렇게 되면 항생제와 면역 시스템이 훨씬 세균을 효과적으로 파괴할 수 있어 치료 효과가 훨씬 좋아진다. 이 방법의 가장 큰 장점은 물리적으로 생물막을 파괴하므로 내성균에 대한 우려가 없다는 점이다. 다만 사람에서 임상 시험을 하기 전 효과와 안전성에 대한 충분한 검증이 필요하다. 연구팀은 우선 고막 모형을 만들어 녹농균 생물막에 대한 치료 효과를 검증했다. 그 결과 15분간의 플라스마 제트 치료가 고막 손상 없이 대부분의 녹농균과 생물막을 파괴한다는 사실을 확인했다. 남아 있는 세균 역시 적은 양의 항생제로 쉽게 치료가 가능했다. 물론 플라스마 제트 치료기가 정식 승인받기 위해서는 다른 치료법과 마찬가지로 동물 실험을 통한 전임상 단계와 임상 단계를 거쳐 안전성과 효과를 입증해야 한다. 사실 상당수 치료기와 신약이 이 단계를 넘기지 못하고 사장된다. 하지만 이런 도전과 연구를 통해 의학 기술이 지금처럼 발전할 수 있었다. 실패할 가능성이 있지만, 많은 과학자들이 참신한 아이디어를 가지고 끊임없이 도전하는 이유다.

최근 캐나다와 미국 등에 유례없는 폭염이 덮쳐 사망자가 속출했다. 낮 최고기온이 38도가 넘으면 인류의 생명이 위험하다는데 50도 안팎으로 치솟았다. 언론들은 ‘글로벌 재앙의 시작이다’, ‘세상의 종말이 온 듯하다’ 등 암울한 말들을 쏟아낸다. 전문가들이 예측한 대로 지구온난화로 인한 기후위기가 갈수록 공포의 강도를 높인다. 기후위기에 위기의식을 느낀 인류는 해결책을 내놨다. 각국 정부들은 2050년까지 탄소 배출량을 늘어난 만큼 감축해 ‘0’으로 만들겠다는 탄소중립(넷제로)을 선언했다. 지구 평균기온이 산업화 이전보다 2도 넘게 올라가지 않도록 억제해 인류의 파국을 막기 위해서다. 이를 위해 전기를 만드는 데 석유와 석탄 대신 재생에너지인 풍력과 태양광 등으로 대치했다. 그러나 재생에너지는 효율성과 환경훼손 등의 문제로 완벽한 화석에너지 대체재가 아니다. 오죽하면 이 틈을 노려 원전이 소형원자로라는 이름으로 다시 기후위기 대안의 하나로 나왔겠는가. 탄소중립이라는 게 기후위기를 일으키는 이산화탄소 등 온실가스를 현재보다 배출량을 줄이겠다는 선언일 뿐이다. 대기를 채운 온실가스를 감축하자는 게 아니다. 그럴 수 있는 현실적인 방안도 없다. 이처럼 기후위기는 지구에서 사라지게 하기도 완화하기도 쉽지 않다. 기후위기는 인류가 누려 온 풍요의 대가이다. 인류가 풍요를 누리는 만큼 온실가스는 폭증했다. 지구가 감당할 수 없게 됐다. 풍요가 온실가스를 내뿜는 석유를 기반으로 나와서다. 인류는 지구라는 행성에 기생한다. 행성은 우주에 떠 있는 섬이다. 솟아나는 물 이상 퍼내 쓰면 말라 버리는 샘 같은 거다. 사람은 버는 돈 이상 쓰면 파산한다. 인류도 한도를 넘기면 부도 난다. 한도를 넘어서면 마이너스 통장을 만들어 미래의 수익을 당겨 쓰다 파산한다. 파산은 재산을 모두 잃고 망하는 것이다. 인류도 그렇게 풍요를 유지하다 파산 직전까지 왔다. 파산을 막는 방법은 단순 명쾌하다. 수입이든 한도이든 그 안에서 절약하면서 빚을 갚으면 된다. 어떤 방법이든 쥐어짜든지 관계없다. 어쨌든 그러려면 불편하고 가난하게 살아야 한다. 풍요의 반대말은 궁핍이다. 인류는 풍요에 중독돼 있다. 이윤만 추구하는 시장 자본주의는 마약 못지않게 ‘풍요 중독’을 조장했다. 자본주의는 무조건 소비해야 돌아가는 구조이기 때문이다. 중독은 벗어나기 어렵다. 의존성이 크고 끊을 때 심한 고통이 뒤따르기 때문이다. 게다가 인류가 지구에 진 빚은 마이너스 통장에 찍히는 숫자처럼 눈에 보이지 않는다. 당장 은행에서 이자 내라고 독촉하지도 않는다. 가끔 내가 살지 않은 먼 곳에서 이상기후의 미래를 예고해 줄 뿐이다. 그래서 아직 기후위기는 충격적인 뉴스의 하나일 뿐이다. 이웃이 가족이 피해를 입을 때까지는 공포의 실체를 체감하기 어렵다. 인류는 희생정신이 있다. 동정심을 가졌으며 공감하는 능력이 있다. 지구에 있는 생물 가운데 유일하게 문명을 이룬 것도 이기심보다 이타심이 더 컸기 때문에 가능했다고 한다. 인류는 자식을 위해 심지어 타인을 위해 자신을 내던진다. 우리의 부모는 자신이 평생 일군 논밭을 아낌없이 팔아 자식을 학교에 보냈다. 그 희생 덕에 대한민국이 개발도상국에서 유일하게 선진국으로 도약하고 있다. 지금도 자식들 사교육시키느라 입는 것 먹는 거 아끼는 부모들이 많다. 부모보다 더 나은 미래를 누리라고. 자식과 타인의 더 나은 삶을 위해 풍요를 버리고 궁핍을 기꺼이 감수할 수 있는 게 인류다. 미래의 인류는 우리의 후손이자 누구의 자식이다. 남은 시간이 많지 않다. 인류의 미래를 위해 삶의 방식을 바꿔야 할 때가 왔다.

최근 캐나다와 미국 등에 유례없는 폭염이 덮쳐 사망자가 속출했다. 낮 최고기온이 38도가 넘으면 인류의 생명이 위험하다는데 50도 안팎으로 치솟았다. 언론들은 ‘글로벌 재앙의 시작이다’, ‘세상의 종말이 온 듯하다’ 등 암울한 말들을 쏟아낸다. 전문가들이 예측한 대로 지구온난화로 인한 기후위기가 갈수록 공포의 강도를 높인다. 기후위기에 위기의식을 느낀 인류는 해결책을 내놨다. 각국 정부들은 2050년까지 탄소 배출량을 늘어난 만큼 감축해 ‘0’으로 만들겠다는 탄소중립을 선언했다. 지구 평균기온이 산업화 이전보다 2도 넘게 올라가지 않도록 억제해 인류의 파국을 막기 위해서다. 이를 위해 석유와 석탄 대신 재생에너지인 풍력과 태양광 등으로 대체한다. 그러나 현재 기술로서는 재생에너지가 효율성과 환경훼손 등의 문제로 완벽한 화석에너지 대체재가 아니다. 오죽하면 이 틈을 노려 원전이 소형원자로라는 이름으로 다시 기후위기 대안의 하나로 나왔겠는가. 탄소중립이라는 게 기후위기를 일으키는 이산화탄소 등 온실가스를 현재보다 배출량을 줄이겠다는 선언일 뿐이다. 대기를 채운 온실가스를 감축하자는 게 아니다. 그럴 수 있는 현실적인 방안도 없다. 이처럼 기후위기는 지구에서 사라지게 하기도 완화하기도 쉽지 않다. 기후위기는 인류가 누려온 풍요의 대가이다. 인류가 풍요를 누리는 만큼 온실가스는 폭증했다. 지구가 감당할 수 없게 됐다. 풍요가 온실가스를 내뿜는 석유를 기반으로 나와서다. 인류는 지구라는 행성에 기생한다. 행성은 우주에 떠 있는 하나의 섬이다. 솟아나오는 물 이상 퍼내 쓰면 말라버리는 샘 같은 거다. 사람은 버는 돈 이상 쓰면 파산한다. 인류도 마찬가지도 한도 이상 쓰면 부도가 난다. 한도를 넘어서면 마이너스 통장을 만들어 미래의 수익을 당겨 쓰다가 결국 파산한다. 파산은 재산을 모두 잃고 망하는 것이다. 인류도 그렇게 풍요를 유지하다 파산 직전까지 왔다. 파산을 막는 방법은 단순 명쾌하다. 수입이든 한도이든 정해진 범위 안에서 절약하면서 빚을 갚으면 된다. 어떤 방법이든 쥐어짜 내든지 관계없다. 어쨌든 그러려면 불편하고 가난하게 살아야 한다. 풍요의 반대말은 궁핍이다. 인류는 풍요에 중독돼 있다. 이윤만 추구하는 시장 자본주의는 마약 못지않게 ‘풍요 중독’을 조장했다. 자본주의는 무조건 소비해야 돌아가는 구조이기 때문이다. 중독은 벗어나기 어렵다. 의존성이 크고 끊을 때 심한 고통이 뒤따르기 때문이다. 게다가 인류가 지구에 진 빚은 마이너스 통장에 찍히는 숫자처럼 눈에 보이지 않는다. 당장 은행에서 이자 내라고 독촉하지도 않는다. 가끔씩 내가 살지 않은 먼 곳에서 이상기후의 미래를 예고해줄 뿐이다. 우리나라도 폭염이나 폭우가 쏟아져도 며칠만 버티면 일부 지역만 피해를 입고 지나간다. 그래서 아직 기후위기는 쇼킹한 뉴스의 하나일 뿐이다. 이웃이 가족이 피해를 입을 때까지는 공포의 실체를 체감하기 어렵다. 인류는 희생정신이 있다. 동정심을 가졌으며 공감하는 능력이 있다. 지구에 있는 생물 가운데 유일하게 문명을 이룬 것도 이기심보다 이타심이 더 컸기 때문에 가능했다고 한다. 인류는 자식을 위해 심지어 타인을 위해 자신을 내던진다. 우리의 부모는 자신이 평생 일군 논밭을 아낌없이 팔아 자식을 학교에 보냈다. 그 희생 덕에 대한민국이 개발도상국에서 유일하게 선진국으로 도약하고 있다. 지금도 자식들 사교육 시키느라 입는 것 먹는 거 아끼는 부모들이 많다. 부모보다 더 나은 미래를 누리라고. 자식과 타인의 더 나은 삶을 위해 풍요를 버리고 궁핍을 기꺼이 감수할 수 있는 게 인류다. 미래의 인류는 우리의 후손이자 누구의 자식이다. 남은 시간이 많지 않다. 인류의 미래를 위해 삶의 방식을 바꿔야 할 때가 왔다.

토성의 위성 엔셀라두스에서 솟구치는 물기둥에 포함된 메탄이 위성의 표면 아래 있는 바다에 생명이 가득하다는 신호일 수 있다고 새로운 연구가 발표됐다. 2005년 미 항공우주국(NASA)의 카시니 토성 탐사선은 엔셀라두스의 남극 근처에 보이는 '호랑이 줄무늬' 균열에서 물 얼음 입자가 뿜어져나오는 간헐천을 발견했다. 토성의 E 고리(지구에서 두 번째 바깥쪽 고리)에 물질을 제공하는 이 간헐천은 엔셀라두스의 얼음 지각 아래에서 출렁이는 거대한 물 바다에서 비롯된 것으로 추정되고 있다. 간헐천이 우주공간으로 깃털처럼 분출하는 얼음 알갱이들 속에는 물 이외에도 다른 성분들이 섞여 있었다. 지름 504km의 엔셀라두스를 여러 차례 근접 비행하는 동안 카시니는 수소분자(H2), 메탄(CH4) 등을 포함한 다양한 탄소 함유 유기 화합물을 발견했다. 이 수소분자와 메탄은 우주 생물학자에게 특히 흥미로운 존재다. 과학자들은 특히 소수분자는 엔셀라두스의 해저에 있는 암석과 뜨거운 물의 상호작용에 의해 생성되었을 가능성이 높다고 보며, 나아가 엔셀라두스의 심해 바닥에는 뜨거운 물이 나오는 열수구가 있을지도 모른다고 생각한다. 지구에서 최초로 생명체가 나타난 장소도 이 같은 심해의 열수구라는 학설이 힘을 얻고 있다. 또한 수소분자는 이산화탄소에서 메탄을 생성하는 일부 지구 미생물에 에너지를 제공한다. 엔셀라두스에서도 이와 비슷한 일이 일어날 수 있다고 보는 것은 카시니가 간헐천의 얼음 입자 기둥에서 놀랍게도 이산화탄소와 함께 메탄을 발견했기 때문이다. 미 애리조나대 생태-진화 생물학자 레지스 페리에르 대표저자는 "이 수소를 '먹고' 메탄을 생성하는 엔셀라두스 미생물이 카시니가 감지한 놀랍도록 많은 양의 메탄을 설명 할 수 있을까?"라고 자문하며 "우리는 이것을 알고 싶어 연구에 착수했다"고 밝혔다. 페리에르와 그의 동료들은 엔셀라두스의 메탄이 생물학적으로 생성될 확률을 평가하는 일련의 수학적 모델을 만들었다. 이러한 시뮬레이션은 다양했다. 연구팀은 관찰된 수소분자의 생산이 과연 엔셀라두스의 미생물 개체군을 유지할 수 있는지 여부, 그리고 그 개체군이 수소분자와 메탄이 분출되는 얼음 입자로 빠져나가는 속도에 어떤 영향을 미치는지 조사했다.페리에르는 "요약하면, 우리는 카시니의 관측 데이터가 생명체가 살 수 있는 환경에 부합하는지 평가할 수 있을 뿐만 아니라, 메탄 생성이 실제로 엔셀라두스의 해저에서 발생한다면 관측을 통해 정량적 예측도 할 수 있다"고 밝혔다. 이러한 평가는 춥고 어두운 엔셀라두스 바다에서 무언가가 헤엄치기를 바라는 우리를 크게 고무시키는 것임이 틀림없다. 연구팀은 생물체의 개입이 없는 비생물적 열수 배출 화학으로는 카시니가 관찰한 메탄 농도를 충분히 설명하지 못한다는 결론을 내렸다. 그러나 메탄 생성 미생물의 기여를 추가한다면 그 격차를 멋지게 해소할 수 있다.명확하게 말하면, 지난달 '네이처 천문학(Nature Astronomy)' 저널에 게재된 새로운 연구는 엔셀라두스에 생명체가 존재한다고 주장하는 것은 아니다. 예컨대, 얼어붙은 엔셀라두스는 지구에서는 보기 어려운 유형의 비생물적 메탄 생성 반응을 만늘 수 있는 가능성을 배제할 수 없다. 어쩌면 이 위성의 탄생에서 유래한 원시 유기물질의 붕괴일 수도 있다. 실제로 후자의 가설은 일부 과학자들이 믿는 것처럼 엔셀라두스가 혜성에 의해 전달되는 유기물이 풍부한 물질로 형성되었다면 유력한 가설이 될 수 있다. 한편, 1999년에 발사된 NASA의 토성 탐사선 카시니는 토성을 비롯하여 많은 위성들에 대한 데이터를 수집하는 등 토성의 경이로움을 밝혀낸 지 13년이 지난 후, 2017년 연료 고갈로 인해 마지막 미션 ‘그랜드 피날레’를 완료한 후 토성 대기로 뛰어들어 산화함으로써 미션을 마무리했다.

중국 남부 윈난성 쿤밍 인근에서 거의 완벽하게 보존된 화석 수 천 개가 한꺼번에 발견돼 학계의 관심이 쏠렸다. 이번에 발견된 화석에는 5억 4100만~4억 8800만 년 전 지구상에 서식했던 곤충과 벌레, 갑각류 등 최소 118종의 2800개 이상의 표본이 포함돼 있다. 이중 17종은 지금까지 알려지지 않았던 신종 생명체로 분류됐다. 미국 펜실베이니아주립대학 연구진은 쿤밍 인근의 퇴적층에서 해당 화석들을 한꺼번에 발견됐으며, 화석 표본의 절반 이상이 성체가 되기 전의 것이라고 설명했다. 일부 알과 유충의 화석에서는 내부 연조직까지 고스란히 보존되어있어 연구 가치가 매우 높은 것으로 알려졌다.  연구진은 “다 자라기 전의 고대 벌레나 곤충, 갑각류와 무척추동물 등이 발견되는 사례는 흔치 않다. 이 생명체들이 살았던 당시의 지구는 ‘캄브리아 대폭발’을 포함해 역사상 가장 빠르고 광범위한 생명체의 다양화가 발생했다”면서 “보존상태도 매우 양호해 학술적 가치가 높다”고 설명했다. 연구진은 해당 생명체들이 화석화되기 전 퇴적층에 매장되게 한 구체적인 원인은 아직 밝혀내지 못했다. 그러나 산소 수준이 급격하게 변화했거나, 폭풍 등으로 인해 진흙을 포함한 산사태가 발생했고, 진흙이 경사를 따라 흘러내려 모든 것을 묻히게 했을 가능성이 있는 것으로 보고 있다. 함께 연구를 진행한 윈난대학 고생물학 연구진은 “화석에서 더 많은 정보를 알아내기 위해 CT 스캐닝을 진행할 것”이라면서 “이번 화석의 발견은 5억 여 년 전 쿤밍 근처의 심해가 해루나 포식자 등으로부터 어린 생명체들을 보호해줬다는 사실을 시사한다”고 말했다.  과학자들은 이 생물들이 서식했던 것으로 추정되는 캄브리아기의 ‘캄브리아 대폭발’이 많은 동물 종의 발달에 핵심이 된 사건이라고 여겨왔다. 캄브리아 대폭발은 약 5억 4200만 년 전부터 5억 3000만 년 전 사이에 갑자기 오늘날 보이는 ‘동물의 문’(門, phylum, 생물의 체제) 이 나타난 현상을 일컫는다. 생물 진화 면에서는 우주의 빅뱅에 필적할 만한 사건으로 꼽히는 캄브리아 대폭발은 과거 단순한 유기체였던 생명체가 빠른 진화를 거쳐 오늘날과 유사한 생물의 다양성을 지니게 된 계기 중 하나로도 알려져 있다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처 생태와 진화(Journal Nature Ecology and Evolution) 최신호에 실렸다.

우주정거장에서 식사하는 중국인 우주비행사 3인의 식사 장면에 이목이 집중됐다. 중국 국영언론과 현지 유력언론들은 지난 17일 유인우주선 선저우(神舟) 12호에 탑승한 팀장 녜하이성(聶海勝)과 류보밍(劉伯明), 탕훙보(湯洪波) 등 세 우주 비행사들의 ‘먹방’을 실시간 생중계했다. 중국 국영미디어 CCTV는 비행사들의 식사 장면과 식단, 영양소 배분 등에 대한 내용을 전국에 생중계했다. 23일 오전 11시경 처음 시도된 비행사 ‘먹방’은 총 1억 명의 중국인들이 시청한 것으로 알려졌다. 현지 언론을 통해 공개된 세 우주 비행사 식단은 돼지고기 토마토 볶음과 소고기 간장조림, 계란볶음밥, 죽순볶음, 양고기고추볶음, 닭고기땅콩조림, 코코넛 빵 등 120여 가지에 달한다.비행사들의 식단은 3인 개인의 취향에 맞춰 제작됐으며, 육류와 야채 등 4대 영양소가 모두 포함될 수 있도록 설계됐다. 비행 시 입맛을 높이기 위해 새콤, 달콤한 맛의 향신료를 첨가한 제품도 다수 제공됐다. 또, 밀폐 봉지 속에 씨를 제거한 사과 등 신선한 과일도 다수 제공되고 있는 것으로 알려졌다. 현지 언론은 비행사들의 식단에 대해 “한 입에 쉽게 섭취할 수 있도록 육류는 뼈를 제거한 상태로 제공하고 있다”면서 “뼈와 씨를 제거, 음식 쓰레기를 처리하기 쉽도록 식단을 구성했다”고 보도했다. 뿐만 아니라, 각종 중국 전통 차와 과일 주스, 수프 등도 제공된다.우주 비행사들의 건강한 식단을 위해 우주정거장 내부에는 신선한 과일과 채소를 저장할 수 있는 특수 식품냉장고가 구비돼 있는 것으로 확인됐다. 또 식료품의 간단한 가열과 식수 설비, 접이식 탁자 등이 설치돼 있어서 비행사들의 식사에 편의성을 제공했다는 설명이다. 식사 후 남은 음식물 쓰레기는 임무가 끝난 후 귀환 시 대기권에서 소각될 계획이다. 이번 ‘먹방’을 시청한 누리꾼들은 “이건 인류 역사상 없었던 최고의 먹방”이라면서 “우주에서도 잘 먹고, 잘 사는 모습을 보여줘서 고맙다”, “비행사들이 사과를 맛있게 먹는 것을 보니 (나도) 당장 나가서 사과 몇 개를 사다가 먹고 싶어 졌다”면서 흥미로운 관심을 보였다. 한편, 이번 선저우 12호는 중국 유인 우주선 공정 실시 이래 19번째 발사이자 우주정거장 건설 프로젝트 가운데 최초로 우주 비행사가 우주로 나가는 임무로, 이들은 우주 비행 기간 ‘톈허’ 모듈 안에서 3개월간 생활하며 기계팔 조정, 우주선 밖 활동 등을 수행할 예정이다. 또, 향후 우주 비행사가 장기간 궤도에 머물 수 있는지, 생물 재생성 생명 유지 등 일련의 중요한 기술들을 검증하게 된다. 우주 비행사 3인은 향후 중국의 독자적인 우주정거장 ‘톈궁‘ 조립 임무를 마친 뒤 다시 귀환선을 타고 네이멍구자치구 착륙장으로 귀환할 예정이다. 임지연 베이징(중국) 통신원 cci2006@naver.com

국방과학연구소(ADD)가 미사일연구원 등 3축 체제를 확립하고 연구개발 부서를 국방우주기술센터 등 6개 기술센터로 재편하는 대대적인 조직 개편을 단행했다. 지난달 한미 정상회담 계기에 한국의 미사일 사거리·탄두중량을 제한한 미사일지침이 종료됨에 따라 ADD가 후속 조치에 박차를 가하는 모습이다. ADD는 지난 18일 이사회 승인을 거쳐 조직 개편을 완료했다고 21일 밝혔다. 개편에 따라 ADD는 미사일연구원과 국방첨단과학기술연구원, 국방시험연구원의 3축 체제가 확립됐다. 지난 4월 신설된 미사일연구원은 핵·대량살상무기(WMD) 대응을 위한 미사일 연구개발 능력을 지속 강화한다. ADD는 최근 탄두중량 2t 규모의 현무4-1, 함대지 탄도미사일 현무 4-2, 잠대지 탄도미사일 현무 4-4 등을 개발했다. 미사일지침 종료로 사거리 800㎞ 제한이 해제된 만큼, ADD는 사거리 1000~3000㎞인 준중거리 탄도미사일(MRBM)과 잠수함발사 탄도미사일(SLBM) 개발에도 나설 것으로 보인다. 이번에 신설된 국방첨단과학기술연구원은 첨단 국방 신기술과 원천기술을 선제적으로 확보하는 데 집중한다. 국방첨단과학기술연구원 산하 양자, 광자, 합성생물학 등 인큐베이팅 연구팀은 민간이 선도하는 기술의 인큐베이팅을 통해 기술성숙도를 높인 기술을 분야별 기술센터로 이관시킬 예정이다. 국방시험연구원은 ADD 내 시험평가 조직을 통합, 국방 기술평가 고도화 및 시험 인프라의 국가적 활용 확대를 위한 전담 조직으로 역할을 수행한다. 아울러 ADD는 국방우주와 국방인공지능, 사이버·네트워크, 레이다·전자전, 화학생물, 국방소재·에너지 등 6개 분야 기술센터를 신설했다. 이중 국방우주기술센터는 최근 미사일지침 종료와 동시에 국방우주기술 발전에 대한 국민적 기대가 높아진 가운데 신설된 조직이다. 국방부의 국방우주전력 건설 방향과 방위사업청의 국방우주기술개발 및 우주산업화 전략에 따라 국방우주기술의 공급자이자 선도자로서의 주요 역할을 담당하며 신속하게 국방우주전력 연구개발을 추진할 것으로 기대된다고 ADD는 설명했다. 방사청은 국방우주기술센터 운영의 시너지를 확대하고 향후 우주 방위사업의 효율적 추진을 위해 방위사업청 차장을 팀장으로 하는 TF팀을 이번 주 내에 출범시킬 예정이다. ADD는 이번 조직 개편에 대해 “연구개발 중심의 수평적 구조 형태를 구현하여 조직의 유연성을 확보하는데 중점을 뒀다”고 설명했다. 이어 “핵무기와 대량살상무기 등 급변하는 대외적 위협에 대해 능동적으로 대응하고, 고도의 기술력이 요구되는 비닉무기 개발과 신기술·신개념의 무기 개발을 위한 첨단국방과학기술 연구에 역량을 집중하도록 설계됐다”고 덧붙였다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

사하라 사막에서 출발한 거대한 모래 폭풍이 대서양 연안을 휩쓸고 있다. 사하라 사막 먼지의 종착점으로 예상되는 미국 플로리다 주민들은 긴장은 늦추지 못하고 있다. 미국항공우주국(NASA)이 공개한 위성 영상은 사하라 사막 인근에 있는 모리타니를 가로질러 강한 바람과 함께 미국으로 향하고 있는 모래 폭풍을 생생하게 담고 있다. 바다를 가로질러 약 8000㎞를 이동한 먼지 구름은 대기의 질을 악화시켜 알레르기나 호흡기 질환이 있는 사람들에게 문제를 일으킬 것으로 우려된다. 일부 전문가들은 이로 인한 증상이 코로나19 바이러스 감염으로 인한 증상과 유사할 수 있다고 예측했다.현지의 한 폐 질환 전문가는 언론과 한 인터뷰에서 “몇 년 동안 사하라 먼지 폭풍을 모니터링 해 왔지만, 이것이 건강에 얼마나 심각한 영향을 미치는 지는 분명하지 않다”면서 “그래도 기저질환이 있는 환자들의 폐에는 어느 정도의 손상을 주거나, 증상을 악화 시킬 수 있다”고 경고했다. 일반적으로 봄과 여름에는 사하라에서 대서양을 향해 불어오는 뜨겁고 건조하면서 모래 먼지를 가득 실은 ‘사하란 에어 레이어’(일명 SAL, Saharan Air Layer)의 영향으로 기온이 솟으며 모래폭풍이 발생한다. 대부분의 사하라 사막의 먼지 폭풍은 시야를 가리기 때문에, 지난해 2월 당시 스페인 카나리아 제도에 모래바람이 닥쳤을 때에는 당국이 공항의 이용을 금지하기도 했다. 당시 카나리아 제도의 그란카나리아섬 라팔라 공항이 오렌지빛 먼지로 뒤덮이며 항공편 운항이 전면 중단됐고 최대 시속 120km의 바람이 불어 닥쳤다. 지난해 2월에는 사하라사막의 모래 폭풍이 유럽 동부와 러시아를 강타했고, 모래가 눈에 섞이면서 일부 지역에서는 오렌지색 눈이 내리기도 했다.거대한 사라하 모래 폭풍이 가져다주는 이점도 있다. 지난해 텍사스의 기상 전문가인 보웬 팬은 뉴스위크와 한 인터뷰에서 “사하라 사막 모래폭풍은 햇빛을 흡수하거나 반사하면서 일시적인 기상 변화를 가지고 온다. 덕분에 잠시나마 해수면의 기온이 낮아지기도 한다”면서 “강력한 바람으로 인해 토양의 미생물이 먼 곳까지 이동하고, 이 때문에 더 기름진 토양으로 변하는 장점도 있다”고 설명했다. 24t에 달하는 거대한 먼지 폭풍은 하늘에 더 많은 빛을 산란시켜 평소와는 다른 하늘빛을 만들기도 한다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

자폐의 거의 모든 역사(존 돈반·캐런 주커 지음, 강병철 옮김, 꿈꿀자유 서울의학서적 펴냄) 미국 언론인 출신인 두 저자가 지난 80년간 향상된 자폐증 어린이의 권리와 자폐아 가족들의 눈물겨운 희생의 역사를 조명했다. 자폐증은 여전히 수수께끼지만 최근에는 자폐 당사자가 자신을 대변해 적극적인 역할을 수행하는 등 변화의 움직임이 보인다고 설명한다. 864쪽. 4만원.관계의 미술사(서배스천 스미 지음, 김강희·박성혜 옮김, 앵글북스 펴냄) 미국 비평가의 시각으로 미술사에 한 획을 그은 예술가 8명과 이들 간 라이벌 관계를 탐구한다. 마네와 드가, 마티스와 피카소 등 거장들이 창작 활동을 하게 된 원동력은 이들이 각자의 라이벌에게 느끼는 우정, 경외, 질투, 욕망 덕분이라고 주장한다. 440쪽. 2만 2000원.생명의 물리학(찰스 S 코겔 지음, 노승영 옮김, 열린책들 펴냄) 영국 우주생물학자이자 에든버러대 교수인 저자가 물리 법칙이 생명 현상에 관여하고 생명의 진화 과정에 미친 영향을 탐구했다. 저자는 생물마다 세포의 크기가 왜 비슷한지, 모든 생명이 규소 대신 탄소를 기반으로 하는 이유 등이 모두 물리 법칙과 관련돼 있다고 밝혔다. 488쪽. 2만 5000원.사파 구하기(와리스 디리 지음, 신혜빈 옮김, 열다북스 펴냄) 소말리아 출신 여성 인권 운동가 와리스 디리가 아프리카 지부티의 한 빈민가 출신 일곱 살 소녀 사파 누르를 구한 여정을 담았다. 저자는 강제로 성기 훼손을 당할 위기에 처한 사파를 통해 아프리카·중동에서 매일 8000명의 여아가 할례 관습으로 고통받고 있다고 고발한다. 408쪽. 1만 7000원.북극 이야기, 얼음 빼고(김종덕·최준호 지음, 위즈덤하우스 펴냄) 북극전문가와 언론인 출신인 두 저자가 현지 조사와 연구 경험을 바탕으로 ‘사람 사는 곳’으로서 북극에 대한 이야기를 펼친다. 러시아 사하공화국 이누이트 사람들의 삶과 지구 온난화 문제, 자원을 둘러싼 각국의 경쟁 등을 살펴본다. 236쪽. 1만 5000원.붉은 마스크(설재인 지음, 아작 펴냄) 수학 교사 출신 설재인 작가의 SF 장편소설. 대학수학능력시험을 치르는 날 급속도로 퍼진 전염병 때문에 텔레파시를 얻게 된 새로운 존재들이 출연한다. 세상은 붉은 마스크를 쓴 사람과 그렇지 않은 사람으로 나뉘어 멸망을 향한 전쟁을 치른다. 320쪽. 1만 4800원.

지난 2월 탐사 로버 ‘퍼서비어런스’의 화성 착륙에 성공한 미국 항공우주국(NASA)이 이번에는 지구에서 가장 가까운 행성인 금성 탐사에 나선다. 1989년 마지막 금성 탐사선이었던 ‘마젤란’을 쏘아올린 지 32년 만에 재도전 계획을 밝힌 것이다. NASA는 태양계 탐사임무 기획 공모전인 ‘디스커버리 프로그램 공모전’ 수상작으로 금성의 대기 조성을 파악하는 ‘다빈치+’와 금성의 지형을 살피는 ‘베리타스’를 선정했다고 2일(현지시간) 발표했다. 각각 5억 달러(약 5563억원)가 투입되며 두 임무 모두 2028~2030년에 시작된다. 금성은 지구와 크기 및 밀도 등이 유사해 쌍둥이 행성으로 여겨졌지만, 표면온도가 500도에 이르는 소위 ‘불지옥’으로 확인되면서 그간 인류는 화성으로 눈을 돌렸다. 하지만 지난해 금성의 구름층에서 미생물이 발산하는 ‘포스핀’ 가스가 발견되면서 생명의 흔적이 있는지 확인할 필요성이 커졌다. 다빈치+는 분석도구를 실은 구체를 지면으로 떨어뜨려, 포스핀 가스 등 금성의 대기 구성을 분석하는 프로그램이다. NASA는 이를 통해 ‘금성에 바다가 존재했는데 고온으로 증발했다’는 가설을 확인하고, 극도의 온실효과가 왜 발생하는지를 규명할 것으로 기대하고 있다. 다빈치+에는 처음으로 금성 ‘테세라’(tesserae) 지역의 고해상도 이미지를 촬영하는 계획도 포함됐다. 이 지역은 지구의 대륙 격으로 금성에 지구와 비슷한 판 구조가 있을 수 있다는 관측이 나온 바 있다. 베리타스는 레이더를 이용해 금성의 3차원 지형도를 만들고 암석유형을 확인하며, 지표면에 지진과 화산활동이 여전히 벌어지는지 확인하는 게 목표다. NASA와 함께 독일·이탈리아·프랑스 기관들도 참여한다. NASA는 1989년 마지막 금성 탐사선 ‘마젤란’을 발사해 궤도에서 4년간 운영했지만, 착륙 때 추락해 실종됐다. 현재 미국뿐 아니라 러시아, 인도 등도 금성 탐사를 추진하고 있으며 금성 대기권에 진입한다면 1985년 러시아의 베가 1호 이후 처음이 된다. 워싱턴 이경주 특파원 kdlrudwn@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)이 지구에서 가장 가까운 행성인 금성 탐사에 나선다. 두 가지 탐사 목표를 지닌 탐사선을 2028년과 2030년 사이에 시작할 계획이다. 1989년 탐사선 ‘마젤란’을 발사, 이듬해 금성의 궤도에 진입해 4년 동안 운영한 것을 마지막으로 금성 탐사에는 손을 놓았던 NASA가 30여년 만에 다시 금성 탐사에 손을 뻗친다. 태양에서 두 번째로 가까운 금성은 ‘샛별’로도 불리며, 지구와 크기 및 밀도 등에서 유사해 지구의 ‘쌍둥이’ 행성으로 여겨진다. 하지만 이산화탄소가 대부분인 두꺼운 대기를 지녀 지구보다 온실효과가 심하고 표면 온도가 500도 안팎에 달해 생명의 존재 가능성이 상대적으로 낮은 것으로 평가됐다. 최근 수십년 동안 화성 탐사에 자원이 집중된 것도 이 때문이다. NASA는 화성에 탐사로버 5대, 궤도선 4대, 착륙선 2대를 보냈다. 일간 뉴욕 타임스(NYT)는 “최근 일군의 과학자들이 금성의 대기에 미생물이 존재할 수도 있다는 증거를 제시하면서 다시 금성에 이목이 집중되고 있다”고 설명했다. 앞서 지난해 영국 카디프 대학이 주도하는 국제 연구팀은 금성 대기의 구름에서 수소화합물인 ‘포스핀’(phosphine·H₃P)을 발견했다고 발표했다. 포스핀은 산소가 없는 곳에서 서식하는 혐기성 미생물이 유기물을 분해하면서 배출하거나 산업생산 과정에서 만들어져 금성에서의 수소화합 과정이 관측될 수 있다는 기대를 키웠다. NASA는 태양계 탐사를 위한 ‘디스커버리 프로그램 공모전’ 수상작으로 금성의 대기조성을 파악하는 ‘다빈치+(Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging)’와 금성의 지형을 살피는 ‘베리타스 (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy)’를 선정했다고 2일(현지시간) 발표했다. 각각 5억 달러(약 5567억원)씩 투입된다. 다빈치+는 분석도구를 실은 구체를 내려보내 금성의 대기가 어떻게 구성돼있는지 파악한다. 대기의 성분을 파악하면 금성에서 극도의 온실효과가 발생하는 이유를 더 잘 이해할 수 있을 것으로 NASA는 기대하고 있다. 미국이 주도하는 금성 대기 탐사는 1978년 이후 50여년 만의 일이 된다. 다빈치+에는 금성 ‘테세라’(tesserae) 지역 첫 고해상도 이미지를 촬영한다는 계획도 포함됐다. 테세라는 지구의 ‘대륙’과 비교되며 금성에 지구와 비슷한 판 구조가 있을 수 있다는 추측의 근거가 되고 있다. 베리타스는 레이더를 이용해 금성의 3차원 지형도를 만들고 지진과 화산활동이 여전히 벌어지고 있는지 확인하는 것이 목표다. 또 활화산들이 대기로 수증기를 내뿜고 있는지 파악하고 지표면에서 나오는 적외선을 탐지해 어떤 암석이 존재하는지 지도도 그릴 계획이다. 베리타스에는 NASA와 함께 독일항공우주센터(DLR)와 이탈리아 우주국,프랑스 국립우주연구센터 등도 참여한다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “다빈치+와 베리타스는 금성이 불지옥(inferno)처럼 된 경위를 알아내는 것이 목표”라면서 “우리가 30년 이상 가지 않은 행성을 조사할 기회를 과학계에 제공할 것”이라고 말했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

화성은 태양계에서 가장 지구와 닮은 행성이지만 묘하게 다른 특징도 갖고있다. 화성 역시 대기가 있고 수증기가 존재하기 때문에 구름이 형성될 수 있는데 최근 이에대한 호기심을 풀어주는 사진이 공개됐다. 지난 28일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 화성탐사로보 큐리오시티(Curiosity)가 촬영한 흥미로운 사진을 공개했다. 마치 지구의 그랜드캐니언 같은 협곡에서 촬영한 듯 보이는 이 사진들은 지난 3월 큐리오시티가 화성의 하늘을 올려다보며 촬영한 것이다. 이 사진들의 주 대상은 바로 구름이다. 먼저 지난 3월 19일 3063솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다) 일몰 직후 촬영한 사진을 보면 하늘의 일부를 하얗게 물들어 놓은 구름이 한 눈에 확인된다. 큐리오시티 카메라에 담긴 또다른 사진에서도 화성의 구름 이동 모습이 보이는데 이는 촬영된 여러 사진을 가공해 움직이는 이미지(GIF)로 만든 것이다.다만 화성에서의 구름은 지구처럼 쉽게 형성되는 것은 아니다. 화성의 대기권 농도는 지구보다 100배 정도 옅으며 주요 구성 성분도 다르다. 지구의 대기권에는 78%의 질소와 21%의 산소 그리고 약간의 이산화탄소 등이 있는 반면 화성은 이산화탄소가 대부분이다. NASA에 따르면 화성의 구름은 대부분 60㎞ 상공 위를 넘지않으며 얼어버린 이산화탄소나 드라이아이스로 이루어져 있다. 이 때문에 태양빛을 받으며 밝게 빛나는 것을 볼 수 있다. 　한편 지금은 '후배' 탐사로버 퍼서비어런스에 관심을 뺏긴 큐리오시티는 지난 2012년 8월 화성 게일 크레이터 부근에 내려앉아 임무를 시작했다. 그간 큐리오시티는 화성의 지질과 토양을 분석해 메탄 등 유기물 분석자료를 확보하고 미생물이 살만한 조건인지를 조사해 왔다. 실제로 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

다음달 3일 화물을 싣고 국제우주정거장(ISS)으로 떠나는 미국 민간 우주탐사 기업 ‘스페이스X' 우주선에 특별한 '승객'이 탑승한다. 지난 26일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 곰벌레와 아기 오징어가 실험을 위해 국제우주정거장으로 보내질 계획이라고 보도했다. 이번에 ISS로 배달되는 미 항공우주국(NASA)의 화물에는 태양 전지판과 실험기기 등이 포함되어 있지만 흥미로운 승객도 있다. 바로 5000마리에 달하는 곰벌레와 128마리의 아기 오징어다. 먼저 ‘물곰’(Water Bear)으로도 불리는 곰벌레는 태양이 꺼질 때까지도 살아 남을 수 있다는 지구 최강의 생명체로 행동이 굼뜨고 느릿한 완보(緩步)동물이다. 몸크기는 50㎛(1㎛는 1m의 100만분의 1)~1.7㎜로 놀라운 것은 영하 273도, 영상 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 죽지 않는다는 사실이다. 심지어 곰벌레는 음식과 물 없이도 30년을 살 수 있는 사실상 불사에 가까운 존재다. 여기에 길이가 3㎜에 불과한 짧은꼬리 오징어(bobtail squid) 새끼들도 우주선에 동승한다.두 생물이 나란히 우주로 향하는 이유는 물론 연구 때문이다. 과학자들은 우주라는 극한의 상황에 놓인 곰벌레가 어떻게 적응하고 살아남는지 유전자 연구를 통해 장차 장기간의 우주여행이 인간에게 미치는 영향을 분석하는데 도움을 얻고자 한다. 또한 짧은꼬리 오징어는 원래 박테리아 없이 태어나지만 바다에서 발광 박테리아를 얻어 특별한 빛을 내는 재주가 있다. 이에 연구팀은 ISS 실험실로 간 오징어에 박테리아를 주입해 공생 관계를 연구할 예정이다. 이번 연구에 참여하는 플로리다 대학 제이미 포스터 교수는 "사람을 포함한 동물들은 건강한 소화 및 면역 체계를 유지하기 위해 미생물에 의존한다"면서 "이같은 유익한 상호작용이 장기간 우주여행하는 우리의 신체에 어떤 영향을 미칠 지 아직 완전히 이해하지 못한다"고 설명했다. 　 한편 곰벌레와 짧은꼬리 오징어는 과거에도 연구를 위해 몇차례 우주로 나갔다. 특히 지난 2019년 달 표면에 착륙을 시도하던 중 추락한 이스라엘의 비영리 민간단체 스페이스일(SpaceIL)의 무인 달 착륙선 베레시트에도 곰벌레가 타고 있었다. 이에 일부에서는 당시 추락한 곰벌레가 극강의 생명력 덕에 달에 살아있을 가능성이 제기되기도 했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

귀소본능이 강한 비둘기는 오래전부터 연락을 주고받는 데 활용됐다. 제2차 세계대전 때까지도 통신병 역할을 톡톡히 해냈다. 인류가 우주로 눈을 돌리기 시작한 이후 개와 원숭이 등 동물은 실험을 위해 사람보다 먼저 우주에 올라가기도 했다. 코로나19 상황에서는 백신과 치료제 개발 과정에서 생쥐, 원숭이 등 동물이 실험 대상으로 이용되고 있다. 이렇듯 동물을 빼놓고 인류의 과학기술 발전은 생각할 수 없다. 이런 가운데 미국 콜로라도주립대 생의과학과, 국립야생동식물연구센터, 모넬 케미컬센서 연구센터 공동연구팀은 족제비과에 속하는 ‘페럿’을 이용해 저병원성 조류인플루엔자를 탐지할 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 5월 27일자에 실렸다. 한국에서 조류인플루엔자는 매년 가을부터 이듬해 봄까지 바이러스에 감염된 조류의 분비물을 통해 주로 확산된다. 미국에서도 매년 조류인플루엔자 발병으로 매년 49억 달러(약 5조 5000억원)의 직간접적 피해가 발생하고, 5000만 마리에 가까운 가금류들이 살처분되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생후 15주 된 수컷 페럿 6마리에게 건강한 청둥오리의 배설물과 조류인플루엔자에 걸린 청둥오리의 배설물의 냄새를 구분하고, 오리의 거주 상태와 먹이, 검체 채취일에 따라 달라지는 냄새를 구분할 수 있도록 훈련시켰다. 이렇게 훈련된 페럿들은 조류인플루엔자에 걸린 청둥오리의 배설물을 매우 정확하게 구분해 내고, 또 다른 조류 감염병인 뉴캐슬병 바이러스나 전염성후두기관염 바이러스에 걸린 조류의 배설물과도 구별할 수 있는 것으로 확인됐다. 콜로라도주립대 글렌 골든 박사는 “이번 연구는 동물을 이용해 감염병 여부를 구분할 수 있도록 한 것으로 같은 원리를 응용해 사람들의 질병조기진단에도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.또 아이다호대 생명과학과, 생명정보·진화학연구소, 물리학과, 미네소타대 식물·미생물학과, 미생물·식물유전학연구소, 하버드대 생체·진화생물학과, 일리노이대 미생물학과, 라이스대 생명과학과, 항공우주국(NASA) 에임스연구센터 우주생명과학연구부 공동연구팀은 박테리아를 이용해 독성 화학물질인 포름알데히드를 신속하게 검출할 수 있는 기술을 개발하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 27일자에 발표했다. 포름알데히드는 메탄올이 산화되면서 만들어지는 톡 쏘는 냄새의 무색기체다. 이것을 37% 농도의 수용액으로 만든 것이 방부제나 살균제로 쓰이는 포르말린이다. 포름알데히드는 탄소가 포함된 물질이 불완전연소될 때 나오거나 산불, 담배연기, 자동차 매연 등에도 포함돼 있다. 포름알데히드에 노출되면 눈, 코, 목에 자극이 생기고 호흡기 장애가 발생한다. 심할 경우 독성 폐공기증으로 사망에 이르는 경우도 있다.연구팀은 메탄과 메탄올을 영양분으로 사용하는 ‘메틸로트로프’와 ‘메틸로루브룸’이라는 미생물을 이용해 포름알데히드 감지센서를 만들었다. 연구팀은 이들 미생물의 성장과 밀접한 관련이 있는 ‘EfgA’라는 단백질 성분이 포름알데히드에 민감하게 반응한다는 점에 착안했다. 독성화학물질인 포름알데히드 농도가 일정 이상이 되면 EfgA가 반응해 미생물 증식을 멈추고 신호를 보내도록 한 것이다. 연구를 이끈 아이다호대 크리스토퍼 막스 교수(미생물생리학)는 “이번에 개발한 미생물 센서 기술은 기존의 전자센서들에 비해 제조가 쉽고 검출 정확도도 높아 제약을 비롯한 다양한 화학산업 분야에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초파리는 매우 작은 곤충이지만, 탁월한 비행 능력과 상황에 맞는 적절한 행동으로 크기의 불리함을 극복하고 크게 성공한 생물이다. 초파리를 이용해 뇌의 비밀을 연구한 과학자들은 초파리의 영리함과 복잡한 행동에 여러 차례 경탄했다. 미국 존스홉킨스 의대의 크리스토퍼 포터 교수가 이끄는 연구팀은 이 작은 곤충의 뇌에 얼마나 많은 뉴런(신경세포)이 들어 있는지 조사했다. 연구팀은 다른 곤충과 비교를 위해 질병을 옮기는 대표적인 모기인 이집트 숲모기를 포함한 모기 3종의 뇌와 초파리의 뇌를 같이 분석했다. 그런데 초파리가 아무리 작다고 해도 뇌는 절대 단순하지 않다. 초파리의 뇌 역시 사람이 셀 수 없을 만큼 많은 뉴런과 이를 지지하는 세포로 이뤄져 있기 때문에 일일이 수작업으로 숫자를 세는 것은 불가능하다. 따라서 연구팀은 우선 초파리와 모기의 뇌를 적출해 이를 용액에 녹인 후 다시 세포가 균일하게 분포하게 용액을 잘 혼합했다. 그리고 난 후 용액의 일부를 표본 추출해 숫자를 계산했다. 그 결과 초파리의 뇌는 대략 20만 개의 뉴런을 지닌 것으로 나타났다. 다른 모기 3종의 숫자도 22~23만 개 수준으로 거의 동일했다. 절지동물의 경우 중앙 뇌 외에 시각 정보를 처리하는 시신엽을 지니고 있는데, 뉴런의 숫자는 각각 절반 정도인 것으로 나타났다. 종합하면 초파리나 모기처럼 비행 능력이 뛰어난 곤충도 뉴런의 숫자는 20만 개 정도에 불과했다. 참고로 인간의 뇌는 860억 개 정도의 뉴런을 가지고 있으며 소형 포유류인 쥐도 120억 개 정도의 뉴런을 지니고 있다. 따라서 초파리나 모기의 뇌는 크고 고등한 포유류의 뇌와는 비교할 수 없을 만큼 적은 수의 뉴런을 지닌 셈이다. 그래도 이 곤충들은 놀랄 만큼 복잡한 3차원 비행이 가능하고 여러 가지 상황에 맞춰 적절한 행동이 가능하다. 초파리의 뇌는 인간이나 다른 포유류 실험동물보다 훨씬 단순하면서도 충분히 복잡한 구조를 지니고 있기 때문에 뇌를 연구하는 과학자들에게 인기 있는 대상이다. 앞으로도 과학자들은 초파리의 작은 뇌에서 또 다른 우주라고 불리는 뇌의 비밀을 계속해서 밝혀낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com