멀고 먼 화성 땅에 자신의 이름을 실어 보내는 흥미로운 이벤트가 진행 중이다. 미 항공우주국(NASA)은 22일(현지시간) 2020년 화성으로 향하는 일반 대중을 대상으로 한 탑승권 발매를 시작했다고 밝혔다. 일반 여객기 탑승권과 유사한 이 탑승권은 놀랍게도 목적지가 화성의 '예제로 크레이터'다. 출발 예정일은 2020년 7월, 출발지는 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군 기지, 탑승 로켓은 아틀라스 V-541이다. 물론 이 탑승권은 실제 사람을 화성으로 실어다주는 것은 아니다. 다만 이벤트 응모자는 자신의 이름을 첨단 실리콘칩에 새겨 화성에 보낼 수 있다. 향후 이 실리콘칩은 큐리오시티의 뒤를 이을 차세대 화성탐사로보 유리 덮개 아래에 장착될 예정이다. NASA가 야심차게 추진 중인 마스 2020은 미래의 인류가 화성을 유인 탐사하기 위한 기반을 닦는 것이 목표다. 이를 위해 탐사로보는 화성의 기후와 지질학적 특성을 규명하며 과거 미생물의 흔적을 찾을 예정이다. 토머스 주부큰 NASA 부국장은 "현재 역사적인 화성 탐사를 준비하는 단계로 모든 사람들이 이 탐험의 여정을 공유하기 바란다"면서 "향후 이웃 행성인 화성에 대한 질문과 생명체 기원에 대한 답을 얻기위한 흥미진진한 시간이 될 것"이라고 밝혔다. 　 이번 이벤트는 이 주소(https://go.nasa.gov/Mars2020Pass)를 통해 누구나 응모가 가능하다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

●만금평야와 새만금 나는 새만금을 생각할 때마다 김제·만경평야가 겹쳐 떠오른다. 김제·만경(金堤·萬頃)평야는 예부터 ‘金萬평야´로 불렸었고. 이 ’금만‘이라는 말을 ’만금‘으로 바꾸고 새롭다는 뜻의 ’새‘를 덧붙여 새만금이라 작명한 것이니 어쩌면 당연한 것일 게다. 우리나라 최대 곡창지대이자 옥토인 만경·김제평야처럼 옥토를 새로이 일구어 내겠다는 의미에서 출발했으니 말이다. 금만평야의 DNA와 꿈으로 잉태되고 태어난 게 새만금인 것이다. 하지만 애초의 계획과 의도에서 평가한다면 새만금은 어쩌면 최대 실패작이라 할 수 있을 것이다. 세계에서도 유래를 찾기 힘든 생태계의 보고인 서해안 갯벌, 그 생명의 터전을 갈아엎어 매립하면서 수많은 생물종의 희생 속에 진행되었음에도 새로운 옥토를 일궈내지도 못했고, 최소한의 쌀도 수확하지도 못하고 있으니 말이다. 환경의 관점에서 보았을 때 새만금은 더욱 명백히 비판받아 마땅한 어리석은 정책결정의 표본이라 할 것이기 때문이다. 그렇지만 나는 작년 후반기부터 새만금이 극적인 변화기에 접어들었고, 반전매력의 끝판왕으로 변모해가고 있다고 본다. 최대 실패작에서 최고의 성공작품으로 거듭날 기회를 맞고 있다고 확신한다. 그 어머니(금만평야)와는 다른 자식(새만금)만의 새로운 길을 걷는 것으로 변화는 시작된 것이다. 금만평야는 여전히 곡창지대로서 1차 산업의 길을 충실히 가고 있는데 반해, 새만금은 4차 산업혁명의 기반이 되고 인류에게 새로운 문명의 생태계를 예비하고 있는 재생에너지 세계 메카의 꿈을 꾸기 시작한 것이다. 비로소 40여년 만에 남들이 지니지 못한 특장점과 독특한 개성을 살려 새로운 시대 새로운 환경에 걸맞은 최적화된 솔루션을 장착한 새만금으로 거듭나고 있는 것이다. 백성을 살리는 게 금만평야의 꿈이라면, 새만금은 생명의 터전인 초록별 지구와 인간을 살리는데 기여할 한층 진화된 꿈을 꾸기 시작한 것이다. 그러고 보면 결국 생명살림이라는 한 꿈을 꾸고 있는 것이라 할 수도 있겠다.●새만금 재생에너지 비전 작년 10월 30일 문재인 대통령은 직접 ‘새만금 재생에너지 비전 선포식’에 참석하여 “새만금 재생에너지 사업 개막은 우리나라 재생에너지 산업 경쟁력을 세계적으로 높이는 획기적 전환점이 될 것”이라며 “새만금 재생에너지 사업은 대한민국 에너지 전환정책을 가늠하는 시금석”이라 천명했다. 그리고 송하진 전북도지사는 새만금을 ’세계 최고의 재생에너지 클러스터‘로 조성해 재생에너지 산업을 선점하고 선도하겠다는 비전을 발표했다. “새만금을 세계 최고의 재생에너지 클러스터로 조성하여 세계 재생에너지 산업 선도국이 되는 것”이라며 새만금의 비전을 명확히 한 것이다. ●새만금 재생에너지 사업계획 당일 송 지사는 새만금 사업계획으로, 재생에너지 시장창출을 위해 새만금 내측에 세계 최대 규모인 3GW급 태양광 발전단지와 군산 인근 해역에 GW급 해상풍력단지를 조성하고, 수상태양광과 해상풍력 제조 산업단지를 건설해 물류공급을 위한 해상풍력 배후 항만 구축, 제조기업 유치 등을 추진하겠고 밝혔다. 그리고 재생에너지와 관련된 연구 인프라 구축, 기술사업화, 인력양성을 지원하여 새만금이 재생에너지의 혁신거점 역할을 수행할 수 있도록 클러스터 조성을 추진하겠다고 강조했다. 구체적으로 국가종합실증연구단지, 해상풍력 핵심부품 성능평가센터, 융합시험인증평가센터, 인력양성센터 등을 예로 들기도 했다.●새만금 비전의 파급효과 새만금 비전이 원래의 목표대로 진행된다면 우리 사회에 지대한 영향을 미칠 것으로 보인다. 첫째, 4차 산업혁명의 기반이 되는 양질의 일자리를 창출할 것이다. 현재 우리 사회는 양극화와 불평등의 심화로 심각한 갈등과 위기로 치닫고 있다. 두툼했던 중산층이 해체되고 빠르게 빈곤층으로 전락되고 있다. 국민들은 양질의 일자리가 많이 생겨 소득증대와 경제적 안정이 이루어지길 고대하고 있다. 이를 통해 다시 중산층이 복원되길 희망하고 있다. 새만금 재생에너지 비전은 새만금 권역에 재생에너지 클러스터를 조성해 향후 10년간 재생에너지 연관 기업 100개를 유치함으로서 양질의 일자리 10만개를 창출할 수 있을 것이다. 25조원의 경제유발 효과도 예상된다. 둘째, 새만금은 세계 재생에너지 메카, 군산은 세계 최초의 RE100 도시가 될 것이다. 세계 최대 규모 태양광발전소 + 대규모 풍력발전소 + 태풍(태양광과 풍력) 제조 산업단지 + 수출입 물류 항만 + 기술혁신 선도하는 다양한 재생에너지 기업 유치 + 산학연 연구 인프라 구축 + 인력양성 등을 통해 시너지 효과가 배가되는 클러스터 조성을 통해 새만금은 세계 재생에너지 메카가 될 것이다. 세계 최대 규모 태양광발전소와 대규모 풍력발전소에서 생산하는 엄청난 재생에너지 전력으로 새만금 클러스터 내에 존재하는 모든 기업과 군산시에서 필요로 하는 전기의 상당부분을 충당할 수 있을 것이다. 나머지는 건물과 유휴공간을 활용한 재생에너지의 생산과 에너지 효율, 에너지 절약을 통해 세계적인 재생에너지 클러스터, RE100 군산시를 만들 수 있을 것이다. 세계 재생에너지 메카인 새만금, 세계 최초 RE100도시 군산은 폭발적인 관광수요로 이어질 것이다. 셋째, 우리나라는 세계 재생에너지 산업 선도국이 될 것이다. 세계 최대 규모의 태양광발전소와 대규모 풍력발전소 건설을 통해 국내 기업들의 경쟁력이 강화되고, 클러스터 내 연관된 기업들의 기술혁신과 시너지 효과 등을 통해 세계 재생에너지 시장을 선도하게 되리라 본다. 예를 들어 태양광은 2018년 세계 시장이 180조원이지만, 2025년 전 세계 그리드 패리티가 달성되면 태양광 빅뱅이 일어나 600~800조 이상의 시장으로 급격히 커지게 될 것이다. 향후 재생에너지는 반도체 못지않은 국가성장동력이 되고, 수출의 견인차가 될 수 있으리라 믿는다. ●새만금 비전 성공의 조건 새만금 비전이 성공하기 위해서는 담대한 이상, 원대한 목표, 치밀한 전략을 바탕으로 종합적이고 구체적인 실행 프로그램을 마련해야 한다. 새만금 비전과 목표 속에 담대한 이상과 원대한 목표는 담겨 있으나 치밀한 전략과 실행 프로그램이 뒷받침 되어야 할 것으로 보인다. 첫째, 3대 동반성장 전략이 필요하다. 산업과 시장, 대기업과 중소기업, 사업주와 노동자 3대 축이 동반성장하는 전략을 확고하게 세워야 한다. 함께 노력하고 함께 성장하고 함께 이루고 함께 나누는 ‘동반성장 메카니즘’을 구축하면 새만금 비전의 성공뿐만 아니라 사회전반의 선순환을 촉진할 것이다. 동반성장을 위해 국산제품 사용과 재생에너지산업 육성기금 조성(전력산업기반기금 활용), 대중소 컨소시엄 구성 입찰 참여 및 중소기업 쿼터제 실시, 우리 사주제 강화 및 노사상생선언 등 실행 프로그램이 가동되어야 한다. 이를 위해서는 새만금청, 새만금개발공사, 전라북도, 중앙정부, 국회 등 범국가적인 관심과 지원이 함께 해야 함은 물론이다. 들판의 벼 하나를 키우기 위해서도 우주적 인연 고리가 작동하는데 하물며 국가지대사인 새만금이야 두 말이 필요 없을 것이다. 둘째, 새만금 경제특구화 전략이 필요하다. 새만금과 군산권역을 묶어 2018년 12월 개정된 새만금 특별법을 보완하여 ‘새만금-군산 경제특구’로 지정해야 한다. 그리고 재생에너지 혁신 생태계(한국판 실리콘벨리)를 조성하여 세계 재생에너지 메카로 집중 육성해야 한다. 또한 ‘재생에너지 융복합산업단지’를 유치하여 시너지를 배가해야 한다. 나아가 ‘세계최초 RE100 도시’라는 모델도 새만금-군산 경제특구 속에서 꽃필 수 있도록 해야 한다. 금만평야에서 시작된 새만금의 꿈은 그동안 온갖 장애와 질곡 속에 부침을 거듭하였다. 대표적인 실패 사례가 되어 점차 역사의 뒤안길로 사라질 위기에 처해 있었다. 그렇게 서서히 잊혀져 가던 꿈이 30여년 만에 극적으로 부활되었다. 전북도민의 포기하지 않는 열망, 문재인 대통령의 의지, 그리고 시대적 화두인 재생에너지가 융복합된 인연 덕분이리라. 새만금-군산권역이 경제특구 지정되어 재생에너지 혁신 생태계(한국판 재생에너지 실리콘벨리)로 조성되고, 세계 재생에너지 메카가 되길 기원해 본다. 세계 최초 RE100 도시가 되어 세계인의 꿈과 열정을 자극하는 미래를 상상해 본다. 진화된 새만금의 꿈이 생명살림과 상생세상으로 꽃피길 두 손 모은다.

과학의 달인 4월에는 과학 관련 행사가 곳곳에서 펼쳐진다. 필자도 얼마 전 국립부산과학관에서 ‘천문학자와의 만남’을 가졌다. 주로 초등학교 이하 어린이와 부모가 참여했다. “달이 없으면 어떻게 돼요”, “별은 얼마나 멀어요”, “블랙홀에 들어가면 어떻게 돼요” 등 질문이 쏟아졌지만 절반 이상이 블랙홀 관련 내용이었다. 어린이들 질문에는 어떻게 쉽게 설명할 것인지가 가장 큰 문제다. 다섯 살쯤 돼 보이는 아이가 초롱초롱한 눈망울로 “우주는 어떻게 생겼어요”라고 물었다. 난감했다. “혹시 ‘억’이 뭔지 아니”라며 시간을 끌어 봤지만 당연히 “아니요”란 답이 돌아왔다. 킬로미터 같은 단위도 물론 모른다. 오래전 초등학교를 들어가기 전인 조카와의 기억이 떠올랐다. 우리는 지구에 살고, 지구는 태양 주위를 돌고 있고, 태양은 우리 은하의 1000억 개가 넘는 별 중 하나이며, 우리 은하와 같은 것이 우주에는 1000억 개 이상 모여 있다고 말할 때 조카의 멍한 표정에서 내 설명이 잘못됐음을 직감했다. 이해는 못 했지만 나중에 “지구가 태양 주위를 돌고 있대”라는 조카의 이야기를 듣고 꼭 이해가 필요한 것만은 아니라는 걸 느꼈다. 똑같은 답을 하기에는 아이가 더 어렸다. 우리가 바라보는 밤하늘이 우주다. 우리가 살아가는 공간이 우주다. 하늘에 떠 있는 달과 별과 은하가 있는 거대한 공간이 우주다. 그런데 다섯 살 아이가 공간이란 뜻을 알까. 무엇이든 물어보라고 해 놓고 한참을 얘기했지만 결국 아이가 원하는 답을 주지 못한 듯했다. 천문학은 어린아이에게 이해시키기가 참 어렵다. 망원경으로 달이나 토성을 한 번 보여주는 것 이상 좋은 게 없을 것이다. 공룡을 가장 많이 아는 나이가 다섯 살 무렵이며 그다음으로 고생물학 전공자가 조금 알고 자녀가 다섯 살인 부모가 아이보다는 못해도 거의 그 수준까지 안다는 재미난 그래프를 SNS에서 보았다. 천문학은 다섯 살 아이가 이해하기는 어렵지만 커가면서 더 많이 알아간다. 그래서 나는 다섯 살 아이보다는 아이가 천문학에 관한 호기심을 잃지 않도록 도와줄 부모에게 천문학 이야기를 더 많이 하려고 노력한다. 블랙홀에 관심을 갖기 시작한 다섯 살 아이의 부모라면 내 이야기에 더 관심을 가질 것이다. 그래도 여전히 다섯 살 아이에게 우주를 제대로 설명하지 못한 게 마음에 걸린다.

헝가리 과학자들이 또 다른 화성운석에서 미생물의 ‘징후’를 발견했다고 밝혔다. 이는 화성 생명체가 존재했음을 시사하는 것이다. 헝가리과학원(HAS) 산하 천문·지구과학연구센터 등 연구진은 ‘앨런힐스 77005’(ALH-77005·Allan Hills A77005)로 명명된 한 화성운석에서 유기체가 남긴 것으로 추정되는 질감과 특성, 즉 생물학적 징후(biosignatures)를 발견했다고 밝혔다.헝가리 연구진은 일본국립극지연구소(NIPR)가 1977년 남극의 앨런힐스에서 발견해낸 이 운석의 질감 등을 살피기 위해 그 단면 표본을 광학현미경과 적외선 기술 등 다양한 첨단 영상 기술로 분석했다. 또 이들 연구자는 운석에 포함된 광물과 다른 물질을 조사하고 생명체에 필수적인 성분을 확인하기 위해 동위원소 실험을 진행했다. 이를 통해 운석 표본 내부에서 화석화한 화성 미생물에 의해 형성된 것으로 보이는 세포질의 미세섬유를 발견했다고 연구진은 밝혔다. 거기에는 미세한 필라멘트(실) 가닥들이 존재하는 데 이는 철의 녹을 먹어 생존하는 세균 즉 ‘철산화세균’의 존재를 가리킬 수 있다고 연구진은 결론지었다. 사실 이런 주장은 이번이 처음은 아니다. 지난 1996년 미국항공우주국(NASA)의 과학자들 역시 이번 운석보다 뒤늦은 1984년, 같은 장소인 앨런힐스에서 미국 연구자들이 발견한 화성운석 ‘앨런힐스 84001’(ALH-84001·Allan Hills 84001)에서 비슷한 생명체 징후를 발견했다고 사이언스(Science) 학술지에 발표한 바 있다. 당시 연구진은 그 증거로 운석은 생물학적 과정으로 발생하는 방향족 탄화수소(PAHs)를 함유하고 있고 탄소 내에서 자철광이 발견됐는데 이는 주자성 세균에 의해 형성될 수 있다. 그리고 지렁이처럼 생긴 크기 20~100㎚ 정도 되는 나노화석이 발견됐다는 점을 제시했다. 하지만 이런 주장은 대부분 반론됐다. 먼저 방향족 탄화수소는 이미 소행성이나 혜성, 운석, 그리고 우주공간에서도 풍부하게 존재하는 물질로 생물학적 과정이 아니어도 생성될 수 있다. 탄소의 결정구조와 자철광의 결정구조가 일치하는 점은 탄소가 결정을 이룬 뒤 만들어진 것으로, 생물에 의해 만들어지지 않았을 수도 있다. 또한 나노화석의 경우 유기체를 구성할 수 있는 최소 크기는 150㎚로 여겨지는데, 그보다 작으므로 생물이 아닌 것으로 여겨진다. 끝으로 나노화석에 대해서는 사망 후 세포가 줄어들었거나, 생물체 파편의 화석일 확률이 있다는 등 논란이 계속되고 있다. 한편 이번 연구 결과는 독일의 대표적인 학술 출판사 발터 데 그루이터가 출간하는 오픈엑세스(OA) 학술지 오픈 아스트로노미(Open Astronomy) 최신호에 실렸다. 사진=Open Astronomy 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

시드니 브레너는 1927년 남아프리카공화국에서 태어나 지난 4월 5일 92세로 싱가포르에서 영원히 잠들었다. DNA의 이중나선 구조를 밝힌 프랜시스 크릭 등과 함께 현대 생물학의 핵심인 ‘중심 원리’를 확립하는 데 큰 역할을 했다. 과학사적 공헌은 1960년대 ‘예쁜꼬마선충’이라는 1㎜밖에 되지 않는 작은 토양 선충류를 생물학 연구에 도입한 것이다. 작은 생물체를 이용해 유전 정보와 세포의 발달, 세포의 죽음이 어떻게 연관되었는지를 밝혀내 2002년 노벨 생리의학상을 수상했다. 브레너는 다음과 같은 기준에서 이 선충을 골랐다. 번식이 빨라 돌연변이를 많이 만들 수 있을 것, 유전체와 번식 체계가 간단할 것, 크기가 작아 전자현미경에서 한 마리를 통째로 관찰 가능할 것이었다. 그는 이 선충의 수많은 돌연변이를 만들었다. 돌연변이를 통해 유전자가 어떻게 조절하고 있는지를 그려냈다. 8000장의 전자현미경 사진을 분석해 작은 생물의 신경망이 몸 전체에 어떻게 구성돼 있는지를 알아냈다. 한 생명체의 유전자와 신경의 발생 과정과 구조가 최초로 밝혀졌다. 이후 다세포 생물로는 최초로 1998년 전유전체가 밝혀졌고, 이 정보를 이용해 유전자의 기능을 검사하는 수준으로 진화했다. 이 생물의 유전자는 인간의 유전자 수와 기능이 유사해 인간 유전자 연구에 도입하기가 수월했다. 생명의 비밀도 간직하고 있었다. 암컷이 없고 수컷과 자웅동체만이 존재하는 번식 체계를 통해 식물에서 가능했던 생태적 유전적 연구가 가능했다. 얼려도 죽지 않고, 우주왕복선 컬럼비아호가 폭발했을 때도 살아남아 그 자손들이 연구에 쓰이고 있다. 우리의 손가락은 발생 초기 오리발처럼 서로 붙어 있다가 그 사이의 세포가 죽으며 모양이 완성된다. 세포사 현상은 선충의 신경세포에서 처음 발견돼 노화와 관련된 여러 현상과 질병에 대한 해답을 얻고 있다. 생명과학에서 각광받는 ‘RNA 간섭’도 이 생물에서 원리가 최초로 밝혀졌다. 예쁜꼬마선충은 세계 약 300개 연구실에서 연구되고, 지금까지 6명의 노벨상 수상자를 만들어 냈다. 브레너가 결정적 공헌을 했지만 많은 이들의 지식 위에 또 다른 지식이 쌓이며 이뤄낸 것이다. ‘제대로 된 연구만큼 중요한 것이 제대로 된 대상 생물의 선택’이라는 브레너의 말을 되뇌며 우리도 세계에 내놓을 모델 생물을 만들어 내기를 기대해 본다.

500개가 넘도록 계속 발견되는 위성들 지구는 위성을 달 하나 갖고 있지만, 태양계 8개 행성들이 갖고 있는 위성의 수는 모두 얼마나 될까? 놀라지 마시라. 미 항공우주국(NASA)과 국제천문연맹(IAU)에 따르면 2018년 9월 현재 태양계 행성 주변을 맴도는 위성은 185개에 이른다. 태양계 행성 중 위성 갑부는 단연 목성이다. 무려 79개를 자랑한다. 그 다음은 토성인데, 만만치 않게 위성 수가 62개나 된다. 이 두 행성이 차지하고 있는 위성이 전체의 약 80%에 달하고, 역시 같은 가스 행성인 천왕성이 27개, 해왕성이 14개를 차지하고, 암석으로 된 지구형 행성인 화성은 2개, 지구 1개, 금성과 수성은 하나도 없다. 위성의 차원에서 본다면 태양계는 부의 편중이 엄청나다는 사실을 알 수 있다. 그렇다면 어째서 이처럼 심한 편중 현상이 나타나게 된 걸까? 이유를 캐보기 전에 일단 위성이란 어떤 존재인가부터 살펴보자. 위성은 어떤 천체와 중력으로 묶여 그 둘레를 공전하는 천체를 일컫는다. 이를 자연위성이라 하고, 사람이 만들어 궤도에 올린 것을 인공위성이라 한다. 행성만이 위성을 갖는 게 아니라, 명왕성 같은 왜행성도 위성을 가질 수 있으며, 소행성 중에도 위성을 갖고 있는 것이 있다.왜행성 중 세레스는 위성이 없지만, 명왕성은 카론을 비롯해 5개의 위성을 갖고 있으며, 에리스는 1개, 하우메아는 2개, 마케마케는 1개의 위성을 가지고 있는 것으로 알려졌다. 이들 왜행성, 소행성들이 갖고 있는 위성 수만도 현재 334개에 이른다. 그러니까 현재까지 밝혀진 태양계의 위성 수는 모두 500개가 넘는다는 얘기다. 최근 관측기술이 발달하면서 감자처럼 찌그러진 위성이나 수세미처럼 구멍이 숭숭 뚫린 위성, 물얼음이 덮힌 위성 등, 지구의 달과는 다른 다양한 위성들이 무더기로 발견되고 있어, 앞으로 어떤 위성들이 얼마나 더 많이 발견될지는 아무도 모른다. 이들 위성은 그동안 행성에 딸린 ‘서자’ 취급을 받다가 현재는 생명체 서식과 태양계 형성의 비밀을 지니고 있을 가능성이 높아짐에 따라 위성이 천체 연구의 새로운 주인공으로 떠오르고 있다. 지구형 행성에 위성이 드문 이유 지구의 밤하늘에는 달이 하나밖에 없지만, 79개의 위성을 자랑하는 목성의 밤하늘에는 수십 개의 달들이 떠 있는 장관을 이룰 것이다. 물론 토성의 상황도 비슷하지만, 고리까지 두르고 있는 토성의 밤하늘은 더욱 환상적일 게 틀림없다. 행성에 이렇게 위성이 많은 이유는 행성이 외부에서 작은 천체를 ‘입양’한 경우가 많기 때문이다. 위성이 태어나는 방법은 크게 두 가지로, 행성이 탄생할 때 남은 찌꺼기가 뭉쳐서 위성이 되거나, 주위를 지나가는 작은 천체를 중력으로 끌어들여 자신의 위성으로 삼는 방법이다. 후자의 경우에는 대개 작은 소행성들이 대상이 되므로 대부분이 작고 찌그러진 감자 모양을 하고 있으며, 모행성과는 전혀 다른 기울기로 공전한다. 따라서 이런 행성에 사는 사람이라면 달이 북쪽에서 떠서 남쪽으로 지는 광경을 볼 수도 있다. 과학자들은 이런 위성을 ‘불규칙 위성’이라고 부른다. 현재 전체 위성 중 60%가 넘는 113개가 불규칙위성으로 분류돼 있다. 대부분의 위성은 지구의 달처럼 중력으로 잠겨 있는 상태로 늘 같은 면을 모행성으로 향하고 있다. 그러나 토성 주위를 불규칙하게 도는 히페리온이나, 행성의 가장 바깥 궤도를 도는 토성의 포에베 등은 예외에 속한다. 그러면 암석형 행성에는 왜 위성이 귀한 것일까? 이유는 태양에 너무 가깝기 때문이다. 위성이 행성에서 너무 멀어지면 궤도가 불안정해져 압도적인 태양의 중력에 붙잡혀버린다. 반대로 행성에 너무 접근하면, 중력의 조석효과에 의해 파괴되어 버린다. 수성과 금성 각각의 주기에서 위성이 수십억 년이나 안정되기 있을 영역은 너무나도 좁기 때문에 행성에 붙잡히는 천체도 없으며, 위성이 형성되기도 어려웠을 것이다. 위성 크기로 서열을 매긴다면태양계 위성 중에서 가장 덩치가 큰 것은 어떤 위성이며 얼마나 클까? 목성의 위성 가니메데가 위성의 왕초다. 지름이 5,262km로, 행성인 수성보다도 8%나 크며, 지구의 달보다는 1.5배 가량이나 크다. 가니메데는 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 자작 망원경으로 발견한 목성 4대 위성 중 하나로, 나머지 셋인 칼리스토, 이오, 유로파 등과 함께 갈릴레이 위성으로 불린다. 이 4대 위성은 태양계의 거대 위성군으로, 다 위성 덩치 랭킹 10위 안에 드는 위성들이다. 서열을 매기자면 다음과 같다. 1. 가니메데 5,262km 2. 타이탄(토성) 5,151km, 3. 칼리스토 4,821km, 4. 이오 3,122km 5. 달 3,476km, 6. 유로파 3,122km, 7. 트리톤(해왕성) 2,706km 8. 티타니아(천왕성) 1,580km 9. 레아(토성) 1,527km 10. 오베론(천왕성) 1,423km 이 10대 위성 중 우리의 관심을 가장 끄는 존재는 말할 것도 없이 지구의 달이다. 비록 덩치 순위로는 5위에 지나지 않지만, 모행성 대비 크기 비율은 무려 27%에 달한다. 모행성 대비 2위는 트리톤인데, 그래봐야 5.5%에 지나지 않는다. 이런 이유로 달은 위성이라기보다 동반 행성으로 봐야 한다는 주장까지 있다. 이 달이 지구 자전축을 23.5도로 안정적으로 잡아줌으로써 사계절이 생기고 지구상에 생명이 서식하게 된 것이다. 이 위성에 인류는 50년 전 첫 발을 내딛었으며, 현재는 중국의 탐사 로버가 최초로 그 뒷면을 탐사하고 있는 중이다. 참고로, 지구의 (적도)지름은 12,756km로, 육지는 표면적의 3분의 1을 차지한다. 그러므로 지름이 지구의 약 반인 가니메데의 표면적만 하더라도 지구의 육지면적과 맞먹는 넓이임을 알 수 있다. 우주생물학자들이 가장 가고 싶어하는 위성들현재 과학자들에게 가장 뜨거운 관심을 받고 있는 위성은 토성의 엔셀라두스이다. 토성 탐사선 카시니는 2005년부터 여러번 엔셀라두스를 접근 통과하면서 표면의 세부적인 부분까지 탐사하던 중, 엔셀라두스 남극 지방에서 얼음에 뒤덮인 지표를 뚫고 솟아오르는 물기둥들이 발견했다. 간헐천에서 뿜어져나오는 100개가 넘는 얼음기둥 중에는 높이가 무려 300km에 달하는 것도 있다. 이것은 지하에 거대한 바다가 있음을 뜻하는 증거였다. 카시니가 이 위성 가까이 돌면서 확보한 중력측정 결과에 따르며, 엔셀라두스 남극에 있는 바다는 얼음 표층으로부터 30∼40km 아래에 있으며, 바다의 깊이는 약 10km로, 수량은 지구 바당의 2배로 추정되었다. 이 같은 얼음 행성이 과학자들의 관심을 끄는 것은 태양계 내 생명의 존재를 발견할 확률이 아주 높기 때문이다. 이러한 얼음 행성들은 거의 그 내부에 바다를 가지고 있을 것으로 추정되며, 토성과의 강한 중력 상호작용으로 인해 바다는 액체 상태에서 미생물들을 포함하고 있을 것으로 보여지고 있다. 이런 이유로 엔셀라두스는 우주 생물학자들의 버킷 리스트 1번에 올랐다. 목성의 위성 유로파에서도 물기둥이 발견되었다. 허블 우주망원경(HST)으로 촬영한 유로파의 자외선 방출 패턴을 분석한 결과, 이 위성의 남반구 지역에서 거대한 물기둥 2개가 각각 200㎞ 높이로 치솟는 현상이 발생하는 것을 포착했다. 이런 물기둥 분출 현상은 특정한 장소에서 일어났으며, 일단 발생하면 7시간 이상 지속되는 것으로 관측됐다. 이 현상은 유로파가 목성에서 멀리 떨어져 있을 때 생겼으며, 목성에 가까이 다가갔을 때는 발생하지 않았다. 이런 점으로 미뤄볼 때 과학자들은 유로파와 목성 사이의 거리에 따라 유로파의 표면에 덮인 얼음이 갈라지면서 일어나는 현상으로 보고 있다. 이는 지구와 달이 서로에게 힘을 미쳐 ‘밀물-썰물’이라는 현상이 생기듯이, 목성과 힘을 주고받는 유로파 표면의 특정 지역에서 얼음에 틈이 생겨 그 바로 밑 ‘바다’에 있는 물이 뿜어져나온다는 해석이다. 유로파는 표면이 얼음으로 덮여 있고 그 아래에 액체 상태 물로 이뤄진 ‘바다’가 있어 태양계에서 생명체가 존재할 개연성이 가장 큰 곳 중 하나로 꼽힌다. 액화 메탄 바다를 가지고 있는 토성의 위성 타이탄도 우주생물학자들이 주시하고 있는 천체 중 하나다. 초기 지구와 비슷한 환경을 가진 타이탄은 지금까지 탐사한 천체 중 여러 면에서 지구와 가장 닮은 천체로, 생명이 서식하고 있을 가능성이 아주 높은 곳으로 간주되고 있다.타이탄은 지름 약 5,150km로, 목성의 위성 가니메데보다는 작지만 수성보다 크며, 질량도 달의 약 2배나 된다. 또 표면온도가 낮기 때문에 태양계 행성의 위성 중 유일하게 대기를 갖고 있다. 대기의 주성분은 질소이며, 메탄이 액화한 바다를 이루고 있는 것이 카시니 탐사선에 의해 촬영된 바 있다. 타이탄은 어쩌면 미생물을 갖고 있을지 모르며, 적어도 생물 발생 이전의 화학적 상태에 있을 것이라는 점은 분명한 것으로 보인다. 타이탄의 하늘은 메탄과 에탄으로 된 구름으로 뒤덮여 있으며, 또한 대기에는 시안화 아세틸렌과 시안산, 프로판 등 갖가지 유기분자도 발견되었다. 따라서 인간이 숨쉴 수 있는 공기 레시피는 결코 아니다. 중력은 지구의 14% 정도이며, 두터운 구름층으로 인해 방사선은 화성보다 오히려 적다. 또한 다양한 자원을 가지고 있어 에너지를 생산하기는 좋은 환경으로, 이런 여러 가지 이점들 때문에 타이탄은 인류의 미래 식민지로 서서히 부상하고 있는 중이다. ​화성의 꼬마 위성 포보스와 데이모스의 미래도 관심의 표적이 되고 있다. 포보스는 태양계 위성들 중 모행성에 가장 가까이 붙어 있으며, 1년에 1cm 꼴로 계속 접근하고 있다. 이 상태라면 5000만 년 뒤에는 화성과 충돌하거나 조석력으로 산산이 부서질 것으로 예상된다. 인류가 이때까지 지구 행성에서 살아 있다면 포보스의 파편을 고리처럼 두른 이색적인 붉은 행성의 모습을 볼 수 있을지도 모른다. 앞으로 관측-탐사 기술이 발전함에 따라 위성들이 가진 놀라운 비밀들이 점차 밝혀질 것으로 보여, 위성에 관한 인류의 관심은 더욱 높아갈 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

정크 DNA/네사 캐리 지음/이충호 옮김/해나무/440쪽/1만 8000원 우주의 85%는 암흑물질이라는 수수께끼의 물질로 차있지만 우리는 아직 암흑물질의 정체를 모른다. 생물학에도 암흑물질과 비슷한 난제가 있었다. 우리 유전자의 대부분을 차지하고 있는 정크(쓰레기) DNA다. 2001년 처음으로 인간 유전자 지도를 해독한 게놈 프로젝트의 결과가 발표됐을 때 과학자들은 한 가지 당황스러운 사실에 직면했다. 인간 DNA의 거의 98%에 달하는 서열이 알고보니 단백질을 암호화하지 않는 ‘쓸모없는’ 서열이었던 것이다. DNA는 생명체의 정보를 담은 데이터베이스이지만 그 자체로는 일을 하지 않는다. 분자생물학적 과정을 거쳐 DNA에서 RNA가 전사되고 RNA에서 단백질이 합성되는데, 이 단백질이 실제로 우리 몸에서 일을 하는 기계이자 행동 분자들이다. 그렇다면 단백질을 암호화하지 않는 나머지 DNA들은 대체 무슨 역할을 하는 걸까? 한때는 이 서열들이 정말로 ‘정크’에 불과하다고 말하는 과학자들도 있었다. 그러나 생명과학 연구가 진척되면서 과거에 주목받지 못했던 정크 DNA가 사실 다양한 역할을 하고 있음이 알려졌다. 저자는 ‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’라는 후성유전학 교양서를 출간했던 생물학자다. 이번 책 ‘정크 DNA’에서는 ‘단백질을 암호화하지 않는 정크 DNA’라는 핵심 개념을 중심으로 다채로운 생물학 현상들에 대한 이야기를 들려준다. 정크 DNA는 비록 단백질을 직접 암호화하지는 않지만, 염색체의 말단에서 세포시계의 역할을 하는 텔로미어, 세포 분열 과정에서 반드시 필요한 동원체, 자체로 효소 기능을 가진 리보솜 RNA, X 염색체의 비활성화와 같은 수많은 현상에 관여하고 있다. 저자의 ‘자동차 조립 공장’ 비유에 따르면 100명의 공장 직원 가운데 실제 조립을 하는 직원은 2명에 불과할 수도 있다. 그러나 나머지 98명의 존재가 무의미한 것은 아니다. 그들은 전체 작업이 원활하게 돌아가도록 자금을 조달하고 자동차를 판매한다. 정크 DNA는 바로 이런 역할을 하는 것이다. ‘정크 DNA’는 한때 우리가 무신경하게 넘겼던 것들이 어떤 과정을 거쳐 과학 연구의 한복판으로 진입하는지, 과학적 이해가 어떻게 발전해나가는지를 함께 살필 수 있는 흥미로운 분자생물학 입문서이다. 쉽게 읽히는 책은 아니지만, 고등학교 교양 생물 수준을 넘어서는 지식을 얻고 싶은 독자들에게 새로운 도전이자 즐거움이 될 것이다.

‘설계작물’이 보편화된 근미래 사회, 도쿄에 살고 있는 진매퍼(유전자 디자이너) 하야시다는 어느 날 새벽 충격적인 메시지를 전달받는다. 자신이 디자인을 맡았던 슈퍼 벼가 유전자붕괴를 일으킨 것으로 의심된다는 이야기다. 하야시다는 200GB가 넘는 용량의 DNA 데이터를 전달받아 코드를 분석하고, 설계작물들이 재배되고 있는 농장에서 무언가 심상치 않은 일이 생겼다는 것을 알게 된다. 설계에 심각한 결함이 있었던 걸까? 아니면 누군가 유전자 테러를 감행한 것일까? 후지이 다이요의 ‘진매퍼’는 지금 이 시점에 특히 읽기 좋은 과학소설이다. 오늘의 과학 뉴스를 그대로 떼어 와 이야기 곳곳에 녹인 것처럼 가깝고 생생한 근미래를 그린다. 우리의 식탁에 오르는 유전자 변형 작물(GMO)은 여전히 우려의 대상일지언정 이미 익숙한 일상의 일부가 되었다. 생명공학은 이제 정밀한 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 새로운 생물들을 실험실에서 만들어 낸다. ‘진매퍼’는 이렇게 급속도로 발전하고 있는 생명공학이 마침내 한 생물의 유전자 전체를 설계하는 수준에 다다른 사회를 배경으로 펼쳐지는 서스펜스로, 발전된 기술에 대한 낙관과 우려를 동시에 담아 냈다. ‘진매퍼’의 미래사회는 유전공학뿐만 아니라 섬세하게 구현된 증강현실에 기반하고 있다. 사람들은 현실 위에 덧대어진 또 다른 현실을 체험하기 위해 몸에 피드백 칩을 이식하며, 회사에 직접 출근하는 대신 ‘워크스페이스’와 같은 가상 세계에서 활동을 수행한다. ‘진매퍼’는 작중 거의 모든 시점에서 증강현실의 필터를 통해 바라보는 세계를 서술하는데, 이 서술 방식이 마치 게임을 플레이하는 느낌이 들도록 하여 읽는 재미를 더한다. 한편으로 작중에서의 증강현실 기술은 아직 불완전하므로 문제를 일으키기도 한다. 가까운 미래에 증강현실이 상용화된다면 정말로 이렇지 않을까 생각하게 만드는 풍부한 디테일이 흥미롭다. 후지이 다이요는 ‘진매퍼’의 초고를 출퇴근길에 스마트폰으로 썼고 일본 아마존 킨들 플랫폼에서 처음 발행했다. 인기를 얻은 이후에 종이책 원고로 다시 쓰였지만, 웹소설에 익숙한 독자층에도 널리 읽힌 만큼 긴장감 넘치는 전개가 두드러진다. 먼 미래의 우주여행이나 외계인을 만나는 이야기가 까마득하게만 느껴진다면, 바로 손에 잡힐 듯한 미래를 다룬 이 소설을 읽어 보는 건 어떨까. 근미래 사회를 상상하는 재미를 느낄 수 있을 것이다.

은하계를 비롯한 우주도 생물체처럼 ‘진화’한다. 그런데 나 홀로 진화하는 것이 아니라 이웃한 다른 은하들과 조화를 이루며 성장해나간다는 사실을 국내 연구진이 처음 발견했다. 한국천문연구원 광학천문본부 연구진은 독일과 스페인이 공동운영하는 칼라알토 천문대에서 제공하는 3차원 분광탐사관측 자료인 ‘칼리파’를 분석한 결과 은하의 회전방향이 이웃 은하의 평균 운동방향과 뚜렷한 상관성을 보인다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 최신호(2월 10일자)에 실렸다. 연구팀이 활용한 3차원 분광관측은 천체에서 나오는 빛의 스펙트럼을 관측해 구성성분을 조사하는 방법으로 기존 분광관측은 하나의 점에서 빛을 받았던데 반해 이 방법은 특정 2차원 면에서 빛을 얻고 파장을 공간적으로 잘게 쪼개 분석할 수 있게 해주는 최신 관측기법이다. 연구팀은 이 방법으로 400여 개의 은하를 대상으로 분석한 뒤 은하 회전축을 나란히 정렬해 주변 이웃 은해들의 은동방향 분포와 겹쳐 봤다. 그 결과 은하의 회전 방향이 이웃 은하의 평균적 운동방향과 밀접한 관계를 갖고 있으며 이런 상관성은 260만 광년 떨어진 이웃 은하들에서도 발견됐다. 은하가 1억 년에 6만 광년 정도를 이동한다고 추정할 때 약 40억년 전에 다른 은하를 만난 기억을 회전이라는 운동학적 성질로 간직하고 있다는 것이다. 은하들간 상호작용은 회전 같은 운동성 이외에도 별들의 나이 분포, 은하의 전체적인 형태 변화에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 은하의 형태는 상호작용 직후에는 복잡해지지만 시간이 흐르면 더 무디고 단순한 모양으로 변하게 된다는 것이다. 연구진은 이번에 발견한 은하간 운동학적 특성 교류와 기원을 추적하는 것은 은하 진화를 추적하는 중요한 단서가 된다고 설명했다. 연구를 주도한 천문연구원 이준협 광학천문본부 박사는 “지금까지는 은하가 다양한 환경에 따라 얼마나 빠르게 회전하는지에 초점을 맞춘 연구들이 많았는데 이번 연구처럼 은하의 운동학적 차원에서의 분석은 은하의 진화와 우주의 기원을 알아내는데 초석이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남극과 북극의 빙하가 빠른 속도로 녹고 있다는 경고가 잇따르고 있다. 특히 올해 지구촌 빙하 지역의 최후 보루라는 남극 대륙뿐 아니라 그린란드 빙하의 유실 속도가 급격하게 빨라졌다. ‘이젠 인류가 무엇인가 하기에 너무 늦었을 수 있다’는 최후통첩성 경고까지 나오고 있다. 하지만 빙하를 본 적도 없는 우리에게는 정말 먼 나라의 이야기처럼 들린다. 과연 남극의 빙하와 우리 생활이 연관이 있기는 있는 것일까. 도대체 지구촌 반대편에서는 무슨 일이 벌어지고 있는지 알아봤다.●170년 새 美 탠지어섬 66%가 해수면 아래로 미국 오하이오주립대 연구팀은 최근 급격한 지구온난화로 그린란드 빙하 유실 속도가 2003년 이후 4배나 빠르게 진행되고 있다고 미국립과학원회보에 연구 결과를 발표했다. 남극 대륙에서 사라지는 빙하의 양이 지난 40년 사이에 6배나 급증했다는 연구 결과에 이어 과학계에 큰 충격을 줬다. 미 캘리포니아주립대 에릭 리그놋 교수는 “전체적인 남극 빙하 유실량이 늘었을 뿐 아니라 그동안 빙하가 녹지 않는 곳으로 알려졌던 남극 동부에서도 얼음이 녹는 것으로 조사됐다”면서 “인류가 기후변화와의 싸움에서 돌아올 수 없는 지점을 넘었다”고 말했다. 리그놋 교수는 이어 “우리가 할 수 있는 유일한 것은 적응하거나 추가적인 기온 상승을 완화하는 것이지만 너무 늦어 효과가 없을 수 있다”면서 “(빙하 유실이 늘어나면서) 해수면이 상승하고 더욱 빙하의 유실 속도를 빠르게 하는 악순환이 이어질 것”이라고 경고했다. 이처럼 빠른 속도로 빙하가 유실되면서 해수면 상승이 이어지고 있다. 많은 나라의 사람들이 해안을 따라 삶의 터전을 잡고 있다. 미국 인구의 절반 정도가 해안에서 80㎞ 이내에 살고 있다. 또 아시아와 유럽, 아프리카 등 전 세계 인구의 40%가량이 해안 지역에 거주하고 있기 때문에 해수면의 상승은 곧 삶의 터전을 잃는 것을 의미한다. 한국에는 아직 큰 영향이 없지만 지구촌 곳곳에는 해수면 상승으로 삶의 터전을 잃은 사람들이 넘쳐나고 있다. 방글라데시 수도 다카에는 갠지스강 저지대 마을 주민들이 급격하게 유입되면서 안전과 주거 등 사회문제가 커지고 있다. 이들은 해수면이 높아져 담수 공급이 어려워지고 토양의 염분이 증가해 농사를 포기한 사람들이다. 국제이주기구(IMO)는 “다카에 몰려든 이주민 중 70% 이상이 환경적 어려움 때문에 고향을 떠난 사람들”이라고 분석했다. 미 버지니아 체서피크만 탠지어섬도 1850년 대비 3분의1밖에 남지 않았으며, 대서양 남쪽 해안 지역인 루이지애나 남부 해수면은 해마다 9㎜ 이상 상승하면서 지역 주민들이 모르는 사이에 조금씩 삶의 터전을 갉아먹고 있다. ●100년 후엔 이탈리아 베네치아 바다에 잠겨 한국도 앞으로 100년 뒤 서울 면적(약 605㎢)의 1.6배인 968㎢가 바닷속으로 사라질 것이라고 과학자들은 전망했다. 한반도의 해안 마을이 사라진다는 의미다. 특히 항구 도시인 부산은 해수면이 1m 상승한다면 해수욕장이나 항만시설, 산업공단 등이 모두 침수 위험에 처하게 된다. 태풍으로 인한 높은 파도로 부산은 재난영화인 ‘해운대’가 실제 상황이 될 수 있다고 과학자들은 지적한다. 워싱턴의 한 과학자는 “한국은 해수면 상승에 인한 피해가 아직 없지만 다음 세대쯤에는 분명히 영향권에 들 것”이라면서 “인터넷 사이트인 ‘인포메이션 이스 뷰티풀’이 시각화한 ‘해수면의 공격’이라는 인포그래픽을 보면 해수면 상승의 위험이 얼마나 심각한지 알 수 있다”고 말했다. 해수면의 공격이라는 인포그래픽은 그린란드의 빙하가 다 녹으면 해수면이 6.5m 상승하고, 남극의 빙하가 녹으면 73m를 상승하는 것을 가정해 해마다 해수면 아래로 가라앉을 도시를 한눈에 알 수 있도록 했다. 100년 후 해수면이 1m 상승하면 물의 도시로 유명한 이탈리아 베네치아가, 200년 후 해수면이 3m 상승하면 독일 함부르크와 네덜란드 암스테르담이, 미 뉴욕 맨해튼의 저지대 등이 사라지게 된다. 또 400년 후 해수면이 6m 높아진다면 중국 상하이도 수중 도시로 변할 것이라고 경고한다.●온난화로 이상기온·재난… 바다 생태계 교란 현재 남극과 북극 해빙의 가장 큰 피해자는 ‘겨울 수영 선수’이자 귀여운 북극곰이다. 과학자들은 2050년 북극곰이 멸종될 수 있다고 경고하고 있다. 해빙과 북극곰의 삶은 무슨 연관이 있을까. 북극곰은 먹이 사냥과 짝짓기, 새끼 낳기 등에 모두 바다를 떠다니는 유빙을 이용한다. 북극곰은 얼음이 없으면 살 수 없다. 특히 부빙(浮氷)에 구멍을 뚫고 숨 쉬러 올라오는 바다표범을 잡아먹을 수도 없고, 빙산과 빙산 사이를 헤엄쳐 다닐 수도 없다. 따라서 굶주린 북극곰이 동족을 잡아먹는 경우나 인근 마을의 쓰레기장을 뒤지는 사례도 빈발하고 있다. 북극곰은 따뜻한 계절에 겨울 사냥을 위해 지방을 축적해야 하지만 봄과 여름이 길어지면서 겨울 전의 활동량이 급격하게 늘었다. 따라서 겨울 사냥에 쓸 충분한 에너지를 비축하지 못한다. 또 사냥할 장소도 부족하고, 어렵게 이동하더라도 쓸 힘이 없게 됐다. 그래서 수영 선수인 북극곰이 익사하는 경우도 발생한다. 북극곰은 20여㎞까지 쉽게 헤엄치고, 일부는 최고 160㎞까지도 수영할 수 있는 것으로 알려졌다. 그러나 거리가 100㎞ 이상으로 늘어나면 탈진과 저체온증으로 인해 높은 파도를 이겨 내지 못할 가능성이 크다. 얼음 면적이 줄어 부빙 간의 거리가 늘어날수록 먹이 구하기는 물론 기본적인 이동도 어려워진다. 체력 고갈로 짝짓기가 어려워지고 결국에는 멸종으로 이어질 수 있다는 것이다. 유니버시티칼리지런던의 줄리엔 베트로스 교수는 과학잡지 네이처에 “북극곰, 바다표범에 국한된 이야기가 아니다”라면서 “인간을 비롯한 모든 종은 빙하에 큰 영향을 받는 생물”이라고 지적했다. 빙하의 감소는 바다 생태계를 파괴한다. 하얀 빙하는 태양 에너지를 다시 우주로 돌려보내는 중요한 역할을 한다. 빙하의 감소로 우주로 보내지던 태양 에너지를 바다가 흡수하게 된다. 흡수된 태양 에너지는 바닷물을 데우고 다시 더 많은 빙하를 녹인다. 빙하가 녹아 바다의 면적이 커지면서 더 많은 태양열을 흡수하는 해빙의 악순환이 이어지는 셈이다. 이는 지구온난화로 인한 이상기온뿐 아니라 바닷속 생태계를 교란시킨다. 케빈 애리고 미 스탠퍼드대 교수는 북극해의 기온이 올라가면서 2015년 연간 해조류 생산량이 1997년에 비해 47% 늘었다고 지적했다. 해조류는 북극해 먹이사슬의 첫 단계다. 새우와 새뿐 아니라 물개와 고래, 북극곰 등 상위 포식자에 이르기까지 다양한 생명체에 영향을 미친다. ●이제라도 종이컵 줄이고 온난화 늦추기 실천을 이제 우리가 할 수 있는 일은 리그놋 교수의 지적처럼 ‘벌써 늦었는지 모르겠지만 지구온난화를 늦추는 일’뿐이다. 지금부터라도 일회용 종이컵 사용을 줄이고, 대중교통을 이용하고, 집에서 안 쓰는 가전제품의 플러그를 뽑는 일 등을 실천해 빙하를 지키는 일이 건강한 지구를 다음 세대에 물려주는 첫 걸음임을 잊지 말아야 한다는 지적이 설득력을 얻고 있다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

우리 주변 친숙한 동식물을 포함해 수많은 생물종들은 다양한 세포로 구성되어 있는데 이들 세포는 모두 진핵세포이다. 다세포 생물들이 가지고 있는 세포는 모두 진핵세포란 말이다. 아메바, 짚신벌레, 유글레나 같은 단세포 생물들도 진핵세포이다. 생물을 구성하고 있는 세포들은 하나하나가 모두 중요하다. 이들 세포를 생명 현상에 필요한 역할에 따라 나눌 경우 사람은 210여 가지 세포로 구성되어 있다.진핵세포는 핵이 ‘있는’ 세포를 의미한다. 이와는 다르게 원핵세포는 ‘핵이 생기기 전’이라는 의미를 가지는데 세균과 고세균 세포를 구성한다. 진핵세포는 핵이 있고 원핵세포보다 크며 여러 세포 소기관을 갖고 있어 복잡한 구조를 나타낸다. 그리고 원핵세포는 진핵세포보다 먼저 지구상에 출현하여 퍼져 나갔다. 진핵세포가 어떻게 만들어졌는지에 대해서는 어느 정도 논란의 여지가 없이 비교적 잘 정리되어 있다. 진핵세포의 유전자들은 대략 4분의3은 세균에서 유래했고, 4분의1은 고세균, 즉 원핵세포들에서 유래한 것으로 보인다. 그래서 진핵생물은 세균과 고세균이 융합한 결과임을 알 수 있다. 그런데 현재에도 무수히 다양한 종류의 세균과 고세균이 건재해 생태계에서 차지하는 비중이 여전히 큰 것을 볼 때 진핵세포의 탄생이 자연스럽고 필연적이었다고 볼 수는 없을 것 같다. 사실 진핵세포는 고세균과 세포의 에너지 공장이라 불리는 ‘미토콘드리아’의 조상 세균이 공생한 결과 탄생했다. 이런 공생은 쉽게 일어나는 것은 아니지만 만약 일어난다면 생존에 매우 유리했을 것이다. 공생에 성공한 조상 진핵세포는 에너지 면에서 주변 원핵세포를 압도한다. 이 세포는 미토콘드리아 조상 세균들을 품을 만큼 크고 에너지를 더 많이 사용할 수 있어서 다른 세포들을 먹어 치우는 데에 유리했다. 에너지가 풍부해 세균보다 훨씬 더 많은 유전자들을 만들어 사용할 수 있었다. 이렇게 얻은 많은 유전자로 인해 다양해진 기능으로 여러 종류의 세포를 탄생시킬 수 있었고 그 결과 우리 주변의 다양한 곤충, 아름다운 꽃, 귀여운 고양이 등 다양한 생물들이 출현하게 된다. 활용 가능한 에너지가 많아짐으로 인해 다양한 유전자를 보호하고 이들의 기능을 조절할 수 있는 기구인 핵이 만들어졌고 에너지가 풍부하여 핵에서 여러 유전자들이 다양한 기능을 발휘하는 데에 도움이 되었다. 일례로 원핵세포는 생명 현상을 담당하는 단백질을 수천 가지 만들 수 있음에 비해 인간은 10만 가지에 육박하는 단백질을 만들 수 있다. 많은 생물학자들은 지구에서의 생명 탄생이 그리 희귀한 과정이 아니기 때문에 우주에서 생명이 탄생할 가능성도 클 것으로 보고 있다. 그러나 과학자들은 이때 생겨나는 생명은 원핵세포 형태일 것이며 진핵세포의 탄생은 쉽지 않을 것이라 추측한다. 여러 과학적 증거가 진핵세포는 단 한 번의 우연하지만 성공적인 공생의 결과로 생겨났음을 보이기 때문이다. 우리에게 많은 종류의 귀중한 세포들이 있는데, 그 근본은 진핵세포에 있다. 고세균과 미토콘드리아의 조상 세균이 손을 맞잡고서 진핵세포라는 보물을 탄생시켰다. 손을 맞잡으면 기적이 일어날 수 있다. 많은 다툼이 있을 수밖에 없는 게 인간사라지만 우리도 손을 맞잡아 보는 건 어떨까.

DNA 데이터 분석으로 40년 만에 연쇄살인범을 검거하고 특정 유전자 기능을 차단해 난치병을 치료하는 RNA 약물의 시판허가, 과학계 ‘미투 운동’ 등이 올해 가장 눈에 띈 과학계 이슈로 선정됐다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 편집자와 전문가들이 선정한 이슈와 독자들을 대상으로 한 온라인 투표를 통해 올해 과학계에서 주목받았던 ‘2018 과학 이슈’를 꼽아 21일 발표했다. 특히 눈길을 끄는 부분은 과학계에서도 공공연하게 벌어졌지만 잘 알려지지 않았던 성추행이나 성희롱 문제를 수면 위로 끌어올린 미투 운동이 포함됐다는 점이다. 최근에는 세계적으로 유명한 천체물리학자 닐 디그래스 타이슨 프린스턴대 교수가 성희롱 및 성폭력을 행사했다는 고발이 공개되면서 충격을 주기도 했다. 미투 운동 영향으로 미국 국립과학재단(NSF)은 지난 9월 소속 교수가 성희롱 및 성추행 혐의로 유죄 판결을 받으면 학교에서 반드시 이를 공개하라는 지침을 내리기도 했다. 공개 DNA 데이터베이스를 활용해 1970~1980년대 미국 캘리포니아주에서 발생한 ‘골든스테이트 연쇄살인사건’의 범인을 42년 만에 체포한 것도 중요한 과학계 소식으로 꼽혔다. 미국 공공 DNA 데이터베이스에는 100만명가량의 정보가 저장돼 있어 유럽계 미국인 60%의 유전자를 파악할 수 있다.미국 하버드대 의대 연구진이 제브라피시 배아에서 유전정보를 전달하는 역할을 하는 RNA 전사체 염기와 변화과정을 분석함으로써 배아세포가 어떻게 신체 각 부위로 발달하는지를 밝혀냈다. 과학계는 이 연구가 고등생물의 발달 과정을 이해하는 데 핵심적인 역할을 할 것이라고 평가하고 있다. 전문가들은 물론 사이언스 독자 모두 올해 가장 중요한 과학 뉴스로 선정했다. RNA는 특정 유전자 기능을 차단해 질병을 억제하는 ‘RNA간섭효과’를 갖고 있는데 지난 8월 미국 식품의약국(FDA)이 RNA간섭효과를 이용해 다발성신경증을 유발하는 희귀유전병을 치료할 수 있는 약물을 세계 최초로 시판 허가한 일도 세계 과학계가 주목한 이슈로 꼽혔다. 이 밖에 37억 광년 떨어진 우주에서 날아온 중성미자 포착, 네안데르탈인과 데니소바인의 이종교배 사실 규명, 세포 내 물방울의 역할 규명, 극미 유기화합물의 분자구조 파악 기술 개발, 그린란드 빙하에서 찾은 거대 운석 충돌 흔적 발견 등도 올해 과학계를 흥분시킨 뉴스로 선정됐다. 순위에는 들지 못했지만 브라질 국립박물관 전소, 크리스퍼 유전자 편집 아기 탄생도 주요 뉴스로 꼽혔다. 지난 9월 2일 200년 역사의 브라질 리우데자네이루 국립박물관이 전소되면서 유물 90%를 잃었다. 지난 11월 말에는 중국남방과기대의 허젠쿠이 교수가 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 에이즈에 저항성이 강한 쌍둥이 아기를 탄생시켰다고 발표해 전 세계 과학계를 충격에 빠뜨리고 윤리 논란을 불러일으켰다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-오늘 새벽 창어 4호 발사, 1월 초 착륙 역사상 최초로 달의 이면에 탐사선을 착륙시키기 위한 로켓이 중국에서 발사됐다. 오늘 오전 3시 23분(한국시간) 중국의 로봇 창어(嫦娥) 4호 우주선이 신창 인공위성 발사 센터에서 창정 3B 로켓에 실려 달을 향해 발사되었다. 모든 것이 계획대로 된다면, 창에 4호는 1월 초 역사상 처음으로 달의 이면에 착륙할 예정이다. 고정식 착륙선과 로버로 구성된 이 창어 4 미션은 전인미답의 달 이면 지역에서 다양한 과학 탐사를 수행할 계획이다. 달은 지구와 중력으로 잠겨 있는 상태이기 때문에 자전시간과 공전시간이 똑같다. 이는 곧 지구에서 달의 한쪽 면만을 볼 수 있을 뿐이라는 뜻이다. 인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 3호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 3호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 달의 앞면에는 탐사선뿐 아니라 인간이 여러 차례 방문했지만, 달의 이면에는 아직까지 인간은 물론 어떤 탐사선도 착륙한 적이 없다. 그 이유는 통신 문제 때문이다. 달의 이면에서는 지구와 통신이 불가능하므로 지금까지 전인미답의 지역으로 남겨진 것이다. 중국은 이 문제를 해결하기 위해 지난 5월 췌치아오(鵲橋:오작교) 위성을 발사했다. 이 위성은 지구-달 중력 균형점인 라그랑주 점 2에 자리잡았다. 이 지점에서 인공위성은 지상 관제소와 창어 4호 사이에 통신을 중계할 수 있다. 우주선의 착륙 지점은 지름 186km인 폰 카르만 크레이터의 한 구역이 선정되었는데, 폰 카르만은 태양계에서 가장 큰 충돌 크레이터의 하나인 남극 에이트켄 분지의 일부이다. 이 분지의 지름은 약 2500km나 된다. 창어 4호가 구비하고 있는 과학장비는 모두 8종이나 된다. 착륙선은 독일에서 제공한 착륙 카메라(LCAM), 지형 카메라(TCAM), 저주파 분광계(LFS) 및 달 착륙선 중성자 방사선 측정계(LND) 등이 그것들이다. 로버는 파노라마 카메라(PCAM), 달 지면 투과 레이더(LPR), 가시 및 근적외선 이미징 분광계(VNIS) 및 첨단 소형 뉴트럴 분석기 등을 운용한다. 창어 4호는 이 장비들로 주변 환경을 아주 자세히 묘사할 수 있다. 예를 들어, LFS는 표면 조성에 대한 데이터를 전송하고, LPR은 달 표면의 계층 구조를 알아낸다. 이 우주선은 또한 생물학적 실험도 수행할 예정이다. 누에알과 토마토, 애기장대(Arabidopsis) 씨앗이 들어 있는 작은 깡통을 가져갔는데, 연구자들은 이 생물들이 달 표면에서 어떻게 생존하고 성장하는지 살펴볼 계획이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 한 과학자가 외계인이 이미 지구를 방문했을지도 모른다고 언급한 사실이 보도되어 일반의 비상한 관심을 끌고 있다. 지난 12월 3일(현지시간) 폭스 뉴스 (Fox News)는 NASA의 과학자가 외계인이 지구를 방문했을 가능성이 있다는 제목의 기사를 보도했다. 당연히 뉴욕 포스트, 러시아 투데이, 데일리 와이어에서 유사한 기사들이 실리면서 그 뉴스가 웹에서 활발하게 다루어지기 시작했다. 이 기사는 캘리포니아 주 마운틴 뷰에 위치한 NASA의 아메스 연구센터 연구원인 실바노 콜롬바노의 NASA 웹 사이트 문서를 기반으로 한다. 그는 외계인이 지구 행성을 방문했을 수도 있다는 생각을 과학자들이 진지하게 받아들여야 한다고 주장한다. 그러나 콜롬바노는 '라이브 사이언스'와의 인터뷰에서 폭스 뉴스와 그밖의 언론 보도는 자신의 진의를 왜곡하여 허위 사실을 보도한 것이라고 밝혔다. "정확하게 표현되지 않았다"고 전제하는 콜롬바노는 "외계인 기술을 식별할 수있는 기회가 아주 희박하더라도 미확인 공중 현상에 대한 보고가 진지한 연구 대상이 돼야 한다는 게 나의 본의"라고 밝혔다. 하지만 이 말에는 약간의 다른 뉘앙스가 있는데, 폭스 뉴스가 보도했듯이 콜롬바노는 외계인들이 지구를 '방문했을 수도 있다'고 정말로 믿는다는 사실이다. 사실 외계인 방문은 이론적으로 불가능한 일은 아니며, 따라서 그 증거를 찾아볼 가치가 있다는 것이다. 그러나 이 같은 주장은 폭스 뉴스가 풍기듯이 외계인 존재 증거가 실제로 있는 듯한 인상과는 전혀 다른 것이다. 콜롬바노의 이름과 전자 메일 주소가 문서 상단에 기재되어 있지만 , 폭스 뉴스는 이 기사를 보도하지 전에 자신과 전혀 접촉한 사실이 없다고 콜롬바노는 밝혔다. 폭스는 또한 이 문서를 '새로운 연구논문'으로 표현했는데, 이 용어는 일반적으로 과학적 증거와 방법에 근거하여 내린 결론을 담아 연구 저널에 발표할 정식 연구 논문을 가리키는 말이다. 콜롬바노는 "그 문건은 지난봄 SETI (외계 지적 생명체 탐사) 연구소 회의에서 발표된 프리젠테이션이었다"고 해명하며 "이번 회의는 연구 프로그램의 미래 방향에 관한 과학자들의 피드백을 얻는 것이었다"고 밝혔다. 이 문건의 내용과 그가 말한 이야기를 종합해보면 콜롬바노의 외계인 관념이 일반 과학자들의 그것과 크게 다르지 않음을 알 수 있다. 말하자면 그것은 다른 과학자들이 장기간에 걸친 프로젝트에 자원을 투자하도록 설득하기 위해 쓴 글이라고 할 수 있으며, 외계인이 실제로 지구를 방문했는지 여부에 대한 내용은 아닌 것이다. 다만 콜롬바노는 외계인이 지구를 방문했을 가능성이 있다는 열린 자세를 피력했을 뿐이다. SETI는 주로 생물학적 기원에 대한 증거로 우주에서 무선 신호를 스캔하여 외계 생명체를 찾기 위한 조직으로, UFO 보고서 및 기타 자료를 통해 체계적으로 수집하며, 우주에서 오는 외계 지성체의 희미한 신호를 찾아내기 위해 활동하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

화성 표면에서 발견된 마치 금덩이처럼 반짝반짝 빛나는 물체의 정체는 무엇일까? 지난 28일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 화성탐사로봇 큐리오시티가 촬영한 흥미로운 사진 한장을 공개했다. 화성 표면을 탐사 중인 큐리오시티가 2242솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)에 촬영한 이 사진에 찍힌 물체는 일반적인 화성의 돌과는 분명 다르다. 이에 큐리오시티 미션팀 역시 '작은 금덩이리'처럼 보인다고 표현할 정도. 아직까지 물체의 정체는 밝혀지지 않았으나 유력한 '후보'는 있다. 큐리오시티 팀 수잔 슈벤처 박사는 "표면이 빛나는 것으로 보아 이는 운석으로 보인다"면서 "정확한 증거는 큐리오시티의 성분 분석을 통해 알 수 있다"고 설명했다. 지구와 마찬가지로 화성 역시 수많은 우주의 천체가 떨어지는데 운석의 성분은 철과 니켈, 인 등이다. 큐리오시티에는 운석의 성분을 분석할 수 있는 것은 쳄캠(Chemcam)이라 부르는 화학카메라 분광기가 장착돼 있어 적외선 레이저를 암석, 토양 등에 쏴 그 구성성분을 파악할 수 있다. 지난 26일(현지시간) 탐사선 인사이트가 화성에 안착하면서 이제는 '후배'가 생긴 큐리오시티는 6년 째 화성에서 왕성한 활동을 이어가고 있다. 하루하루 일과도 웬만한 직장인보더 힘들다.화성에 해가 뜨면 큐리오시티는 잠에서 깨어나 지구의 명령을 기다린다. 이후 명령이 하달되면 큐리오시티는 최대시속 35~110ｍ로 느릿느릿 움직여 지정된 장소로 이동한다. 지시받은 곳에 도착하면 카메라로 주변을 찍고 표면에 작은 구멍도 뚫고 레이저를 쏴 암석의 성분도 파악한다. 이렇게 얻어진 정보는 화성시간으로 오후 5시 자신의 하늘 위를 도는 NASA 위성에 전송한다. 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. 이에반해 인사이트는 큐리오시티보다 한 단계 더 들어간다. 이제까지의 탐사로봇들이 돌아다니면서 화성 지표면에서 생명의 흔적을 찾는 임무를 수행했다면 인사이트는 화성 내부를 들여다보면서 행성의 형성과 수십억년에 걸친 변화 과정을 조사할 예정이다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

21세기 인류가 직면한 가장 시급한 문제는 환경 위기다. 산업혁명 이후 지속된 환경 파괴는 이제 인간의 생존 가능성을 위협하는 임계점에 도달하고 있다. 2018년 전 지구를 휩쓴 장기 폭염, 가장 강력한 5등급 위력을 가진 태풍과 허리케인의 빈번한 발생, 지구온난화에도 마지막까지 끄떡없었던 북극 ‘최후의 빙하’가 녹아내리는 현상을 보고 있노라면 ‘내셔널 지오그래픽’의 과학전문기자인 마크 라이너스의 ‘6도의 멸종’이 가까운 시기에 현실화되지 않을까 하는 두려움이 엄습해 온다.더 심각한 환경 문제는 유엔의 ‘새천년생태계평가’에서 제기됐다. 인류가 지구상에 출현한 이후 생물종 멸종 속도가 1000배 가까이 빨라지고 있으며, 이러한 속도는 과학자들의 예상치보다 무려 10배나 빠른 수치라고 한다. 2016년 월터 앨버레즈가 쓴 책을 이강환·이정은이 번역해 ‘이 모든 것을 만든 기막힌 우연들: 우주, 지구, 생명, 인류에 관한 빅 히스토리’라는 제목으로 국내에서 출판했다. 원제목은 ‘가장 중요한 여행’(A Most Important Journey)이다. 이 책에서는 우주, 지구, 생명, 인류의 탄생 모두가 수십억 년을 두고 도저히 일어날 수 없는 우연한 현상들이 겹치고 겹쳐서 만들어졌다며 수많은 과학적 증거를 제시하고 있다. 그런데 산업혁명 이후 인류는 불과 몇 세기 만에 오직 인간만의 이익 추구를 위해 자연을 철저히 파괴해 왔다. 문명사학자 린 화이트는 1967년 환경 파괴를 문명사적 관점에서 리얼하게 파헤친 ‘생태계 위기의 역사적 기원’을 ‘사이언스’ 저널지에 기고했다. 여기서 그는 산업혁명 이후 환경 파괴는 인류 역사상 유례가 없는 규모로 진행되고 있다고 진단하면서 가장 주된 요인은 서양 문명과 그리스도의 가르침에 있다고 주장했다. 이를 계기로 과학·기술 문명에 대한 성찰적 비판이 로마클럽의 보고서 ‘성장의 한계’, 기후변화에 관한 정부 간 패널(IPCC) 보고서를 중심으로 강하게 대두됐다. 최근 들어 과학과 기계 기술을 최첨단으로 발전시켜 환경 파괴 문제를 해결할 수 있다는 주장은 급속히 악화하는 환경 문제로 인해 설득력을 상실하고 있다. 오히려 인간이 자연과 함께 공존하면서 지속가능 발전을 모색해야 한다는 생태문명이 더 강한 힘을 얻고 있다. 21세기 들어 오직 이익 추구를 위해 자연을 계속적으로 착취하려는 자본주의가 자연 세계를 보전하려는 생태주의로 대체되려면 생태문명의 세계관이 확실히 우리의 의식 속에 뿌리내리는 것이 중요하다. 생태문명의 세계관은 한마디로 요약하면 ‘생명중심주의’ 혹은 ‘지구중심주의’인데, 인간 생명만이 아니라 생태계 모든 생명의 존재를 중시하는 문명이다. 이와 관련해 문명사학자이면서 생태사상가인 토머스 베리의 대안을 눈여겨볼 필요가 있다. 그는 생태문명을 실현하려면 첫째, 정치 부문에서 현재의 정치체제를 민주주의에서 생명주의로 전환해야 한다. 그 이유는 민주주의는 오직 개인의 권리에만 초점을 맞추지 다른 생물종의 권리에는 지나칠 정도로 무관심하다는 것이다. 둘째, 경제 부문에서는 기업 이익을 최우선시하는 자본주의 경제체제를 극복하고 인간과 지구 건강을 최우선으로 하는 생태경제체제로 시급히 전환해야 한다. 자본주의 경제의 가장 큰 약점은 자연 세계는 한계가 없다고 간주하고 자연을 무분별하게 파괴하는 것을 멈추지 않는다는 것이다. 셋째, 교육 부문에서도 ‘인간중심’ 교육을 지양하고 ‘생명중심’ 교육으로 프로그램을 전면 개편해 나가야 한다. 현재의 서구식 교육은 인간사회에 대해서는 너무 많은 것을 가르치는 반면 자연 세계와 인간이 공존하는 방법에 대해서는 거의 아무것도 가르치지 않는다. 이러한 생태문명이 우리 사회체제에서 잘 기능하려면 정치, 경제, 교육의 모든 부문에 생태문명 세계관이 자연스럽게 자리 잡도록 국가 차원의 전폭적인 정책적 지원이 있어야 한다. 동시에 산업문명을 넘어 생태문명을 실현하는 과제는 현재 심각한 환경 위기 앞에서 선택이 아니라 필수라는 것을 우리는 명심해야 한다.

우리 속담에 '찬밥 더운밥 가릴 처지가 아니다'라는 말이 있다. 이 속담은 인간에게만 해당하는 이야기가 아니다. 달팽이도 굶주린 상황에서는 평소라면 거들떠보지 않을 위험한 먹이도 피하지 않고 먹는다. 배고프면 아무거나 먹는다는 이야기는 모든 생물에 적용되는 당연한 이야기 같지만, 사실 이는 놀라운 일이다. 달팽이를 포함한 복족류(gastropod)의 뇌는 고등한 척추동물에서 볼 수 있는 복잡한 장기가 아니라 세 쌍의 신경절에 불과하기 때문이다. 이런 단순한 뇌를 가지고 위험을 회피할 것인지 아니면 감수할 것인지를 결정한다는 것은 적어도 과학자들에게는 정말 놀라운 자연의 신비다. 영국 서식스 대학의 조지 케멘네스 교수 연구팀은 달팽이의 행동을 조절하는 신경 세포(뉴런)의 비밀을 밝히기 위해 물달팽이(Lymnaea stagnalis)를 대상으로 연구를 진행했다. 우리가 보기에는 달팽이가 아무 걱정 없이 느리게 기어 다니는 것처럼 보이지만, 달팽이 역시 자연의 다른 생물처럼 매 순간 삶과 죽음의 갈림길에서 생존을 위해 최선을 다한다. 먹이를 찾고 먹는 것도 마찬가지다. 먹어도 소화하기 어렵거나 영양분이 별로 없거나 위험한 세균에 감염될 가능성이 있다면 생명이 위험할 정도로 굶주리지만 않았다면 피하는 게 상책이다. 그러나 어차피 굶주려 죽음의 문턱에 와 있다면 마지막 수단으로 먹어볼 수 있다. 이런 생각을 할 수 있는 고등한 뇌를 지닌 인간에겐 당연한 이야기지만, 과연 달팽이는 어떻게 행동을 조절할까? 연구팀은 실험실에서 의도적으로 굶긴 달팽이와 잘 먹은 달팽이 뇌 신경망의 활성화 정도를 조사해 위험을 무릅쓰고 위험하거나 까다로운 먹이도 먹게 만드는 뉴런을 찾아냈다. 평소 이 뉴런은 도파민을 분비해 달팽이가 위험한 행동을 하는 것을 방지한다. 하지만 굶주림이 생존에 더 큰 위협이라고 판단하면 그 기능을 멈춘다. 연구팀이 이 뉴런을 차단한 결과 달팽이가 배부른 상태에서도 평소에는 먹지 않는 위험한 먹이를 먹는 것이 관찰됐다. 비교적 단순한 신경망이 달팽이의 행동을 조절하는 것이다. 물론 이런 단순한 조절 기능만으로는 험난한 세상에서 살아남기 쉽지 않다. 비록 인간과는 비교할 수 없을 만큼 원시적인 신경계를 지닌 달팽이지만, 먹이의 존재를 식별할 뿐 아니라 위험 수준을 감지하는 신경망 역시 존재할 것이다. 과학자들은 제2의 우주로 불리는 뇌의 비밀을 풀기 위해 단순한 생명체부터 하나씩 의문점을 풀어 가고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

‘지구의 허파’ 역할을 하는 아마존 열대우림의 파괴가 10년 만에 최대 규모로 진행됐다. 지난해 8월∼지난 7월, 1년 사이 파괴된 아마존 열대우림은 충청북도의 면적(7,497㎢) 보다 더 넓은 7900㎢ 에 달했다. 24일(현지시간) 브라질 환경부 및 과학기술부에 따르면 이 같은 파괴된 열대 우림의 면적은 이전 기간(2016년 8월∼2017년 7월)보다 13.7% 늘어난 것으로 지난 2007∼2008년(1만 3000㎢) 이후 10년 만에 가장 큰 규모다. 지난해 8월∼지난 7월 사이 파괴된 7900㎢의 열대우림 면적은 충청북도보다 넓을뿐 아니라 중남미 지역 최대 도시인 상파울루보다 5배 정도 넓다. 브라질 과학기술부 산하 국립우주연구소(INPE)가 진행한 이 조사는 전체 아마존 열대우림 가운데 브라질 북부와 북동부 9개 주(州)에 속한 ‘아마조니아 레가우’를 대상으로 한 것이다. 환경 전문가들은 농축산업 생산 확대와 장기간의 가뭄, 목초지·농경지 확보와 광산 개발을 위한 불법 방화 등을 열대우림 파괴의 주요인으로 꼽았다. INPE의 공식 조사가 시작된 지난 1988년 이래 아마존 열대우림 파괴가 가장 심했던 것은 2004년의 2만 7772㎢였다. 국제적인 관심과 노력 등으로 열대우림 파괴 면적은 2013년 8월∼2014년 7월 40571㎢까지 줄었다가 △2014년 8월∼2015년 7월 50012㎢ △2015년 8월∼2016년 7월 7893㎢ 등으로 증가세를 계속 보이고 있다. 2016년 8월∼2017년 7월 사이에는 6624㎢로 3년 만에 감소세를 나타냈다. 세계자연기금(WWF) 브라질 지부는 지난달 초에 공개한 보고서를 통해 아마존 열대우림 가운데 ‘아마조니아 레가우’에서 현재 개발 중인 광산이 5675곳에 달하는 것으로 확인됐다고 밝혔다. 광산 개발이 대부분 열대우림 보호구역에 포함돼 불법벌목 등에 따른 대규모 생태계 파괴가 우려된다는 지적이다. 아마존 열대우림은 브라질, 볼리비아, 콜롬비아, 에콰도르, 가이아나, 페루, 수리남, 베네수엘라 등 남미 8개국에 걸쳐 있으며, 전체 넓이는 750만㎢에 달한다. 아마존 열대우림에는 지구 생물 종의 3분의 1이 존재하는 것으로 알려져 있지만, 제대로 조사조차 이뤄지지 않고 있다. 페루 안데스 지역에서 시작해 아마존 열대우림 지역을 가로질러 브라질 대서양 연안까지 이어지는 하천의 길이는 총 6900㎞다. 이석우 선임기자 jun88@seoul.co.kr

잠재적으로 거주 가능한 외계행성 수의 집계가 조금 아래쪽으로 수정되어야 한다는 관측 결과가 나왔다. 현재까지 미항공우주국(NASA)의 가성비 높은 케플러 우주망원경은 ‘거주가능 지역'(habitable zone) 곧, 행성 표면에 액체 물이 존재할 수 있는 궤도 범위에서 대략 지구 크기의 외계행성 30여 개를 발견했다. 그러나 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 관측 위성에 의한 새로운 관측에 따르면, 실제 거주가능 외계행성 수는 2~12개 정도로 예측된다고 지난 26일(현지시간) NASA 관계자는 밝혔다. 2013년 12월에 발사된 가이아는 우리은하의 초정밀 3D지도를 제작에 착수했는데, NASA 관계자에 따르면,이 지도에는 약 17억 개의 별에 대한 위치 정보와 13억 개 별에 대한 거리 데이터가 포함되어 있다. 가이아의 관측에 따르면 케플러가 발견한 외계행성의 모항성들 중 일부는 이전에 예측했던 것보다 더 밝고 큰 것으로 밝혀졌다. 따라서 그러한 별들을 돌고 있는 외계행성들은 이전에 생각했던 것보다 더 크고 뜨거울 가능성이 있다. ‘뜨거운’ 문제는 간단한 것이다. 별은 크고 밝을수록 더 많은 열을 방출한다. 예상치의 큰 오차는 ‘트랜싯 방법’으로 알려진 케플러의 외계행성 사냥법에서 비롯된 것으로 알려졌다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 행성 크기 추정치는 통과 중 엄폐되는 별의 디스크 백분율로 구해진다. 따라서 별의 지름이 큰 쪽으로 수정되면 이에 따라 행성의 지름도 수정될 수밖에 없다. “항상 모든 문제는 우리가 그 별을 얼마나 잘 이해하고 있는가에 달려 있다”고 설명하는 NASA 외계행성 탐색 프로그램 수석 과학자 에릭 매머젝은 “이것은 진행 중인 이야기의 또 다른 장”이라고 밝혔다. 중요한 것은 새로운 관측 결과는 우리은하에 지구에만 생명체가 존재하는 것은 아닐 거라고 희망하는 사람들을 낙담시키지 않아야 한는 점이다. NASA 관계자들은 은하수에 아직도 생명체가 거주할 만한 많은 천체들이 있다고 강조하지만, 가이아 자료에 따르면 천문학자, 우주 생물학자 및 행성 과학자들은 외계행성의 거주 가능성에 대해 더 많은 연구가 필요하다는 사실을 말해준다. 제시 닷슨 NASA 천체 물리학자는 “우리는 여전히 외계행성이 얼마나 크며, 암석으로 이루어져 있는지 밝혀내려고 노력 중"이라고 밝혔다. 그는 K2로 알려진 케플러 확장 임무 프로젝트 과학자다. 과학자들이 외계행성을 탐색할 때 ‘거주 가능 지역’의 개념에는 궤도 거리만 들어 있는 것은 아니다. 외계행성의 질량과 대기 조성 같은 조건도 빠뜨릴 수 없는 요소들이다. 행성의 온도를 결정하는 데 중요한 영향을 미치기 때문이다. 또한 생명체가 서식하기 위해서는 지표에 액체 물이 필요하다고 흔히 말하지만, 꼭 그런 것은 아니다. 우리 태양계에서 거주 가능 지역 바깥에 있는 목성의 유로파와 토성의 엔셀라두스와 같은 얼어붙은 위성에도 지하에 바다를 갖고 있는 경우가 있다. 그 바다에 생명체가 서식하고 있을 것이라고 과학자들은 추측하고 있다. 물이 아니라 다른 용매로도 생명체가 존재할 수 있을지도 모르기 때문이다. 총 6억 달러(한화 약 7000억원)가 투입된 케플러 미션은 2009년 3월에 시작되었으며, 4년의 기본 임무 기간 동안 망원경은 약 15만 개의 별을 동시에 관측하면서 행성들의 모항성 통과를 추적했다. 이 작업은 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장나는 바람에 2013년 5월 끝났다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 2014년 확장 미션 K2를 시작해 외계행성 탐색을 재개, 지금까지 이 K2에서 2,681건의 외계행성이 발견되었다. 그 결과, 케플러 우주망원경은 현재까지 발견된 약 3800개의 외계행성 중 약 70%를 발견하는 개가를 올렸다. 이 ‘케플러 수’는 계속해서 증가할 것으로 보이는데, 현재 3000개의 행성 ‘후보’가 후속 분석-관찰에 의한 확인을 기다리고 있다. 이처럼 빛나는 전과를 올린 케플러의 활약도 곧 막을 내릴 것으로 보인다. 우주선은 연료가 바닥을 드러내고 있어 최근 ‘연료를 사용하지 않는’ 휴면 모드로 들어갔다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

1859년 출간된 찰스 다윈의 ‘종의 기원’ 초판에서는 ‘진화’라는 단어를 찾을 수 없다. 당시 자신의 이론에 대한 반발을 우려한 다윈은 ‘진화’ 대신 ‘변형된 자손’이라는 표현을 썼다. 그는 수차례 개정판을 내면서 진화론을 ‘진화’시켰고, 인류가 생명을 이해하는 방식을 근본적으로 바꾸는 계기가 됐다.다윈이 살았던 당시만큼은 아니겠지만, 진화론에 대한 반감은 현재도 여전히 남아 있다. 사실 전자현미경으로 본 인간의 세포는 다른 포유류의 세포와 다를 바 없다. 우리가 결국 원숭이의 후손이거나, 동물과 같은 조상을 갖고 있다면 인간의 존엄성을 주장할 근거는 과연 어디에 있을까. 저자는 진화론에 대한 거부감이 어디에서 나오는지 추적하고, 상식처럼 통용되고 있는 진화학 연구의 오해들을 소개하고 바로잡는다. 예컨대 일각에서는 남녀의 성역할, 심지어 성폭력 등을 진화론적 관점에서 생물학적 욕구에 의한 것이라고 주장하는 이들도 있다. 하지만 저자는 이는 진화가 남긴 잔해가 아닌 현대사회의 문화적 구성물이라고 보는 게 타당하다고 말한다. 그 배경조차 의심되는 잘못된 연구들이 사실인 것처럼 진화심리학 등의 탈을 쓰고 대중을 호도하고 있다는 것이다. “우리는 분명 다윈이 말한 얼기설기 얽혀 있는 강둑의 일부다. 하지만 우리는 또한 그 강둑을 초월할 수 있는 생명체이기도 하다.”(50쪽) 저자는 책에서 진화론이 결코 인간을 우연이 만든 하찮은 존재로 격하시키지 않는다고 강조한다. 저자는 “우리는 자기 자신에 대해 의식하게 된 우주”라며 “그 의식이 생겨나는 자리, 우주의 자기인식이 일어나는 중심부는 다름 아닌 인간의 뇌”라고 말한다. 인류가 진화한 것이 과학적 사실이지만, 그로 인해 최초로 인간이라는 생명 형태가 자신의 행동에 따르는 결과를 이해하고 현재의 방향이 맞는지도 판단할 수 있게 됐다는 것이다. 가톨릭 신자이자 생물학 교수인 저자는 인문주의적 방식으로 진화론을 고민해 왔다. 진화론은 ‘아담의 죽음’이 아닌 ‘아담의 승리’라고 믿고 있기에 ‘신을 믿는 진화학자’라는 그의 정체성도 결코 모순이 아니다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr