"향후 10년 내에 외계 생명체의 징후를 찾을 수 있을 것이다" 미 항공우주국(NASA)의 수석 과학자 엘런 스토펀이 멀지 않은 미래에 인류 역사의 획을 그을 외계 생명체의 존재를 찾을 수 있을 것이라고 밝혀 관심을 끌고있다. 지난 7일(현지시간) 스토펀 박사는 미 워싱턴에서 열린 토론회에서 "오는 2025년 내에 외계 생명체의 징후를, 20-30년 내에는 확실한 증거를 찾을 수 있을 것" 이라고 주장했다. 스토펀 박사의 이같은 주장이 새삼스러운 것은 아니다. 지난해 NASA의 책임자 찰스 볼든 국장 역시 "20년 내에 태양계 밖에서 외계 생명체를 발견할 수 있을 것"이라는 주장을 펼친 바 있기 때문이다. 스토펀 박사는 "우주의 어느 곳을 조사해야 하는지, 어떤 방식으로 할지 알고 있다" 면서 "우리는 기술을 가지고 있으며 확실한 길로 가고 있다" 고 밝혔다. 함께 토론회에 참석한 NASA의 전직 우주비행사 존 그룬스펠드도 스토펀 박사의 주장을 거들고 나섰다. 그룬스펠드는 "우리 태양계 안에서든 밖에서든 외계 생명체의 징후를 곧 찾을 수 있을 것" 이라면서 "한 세대 정도면 우리 태양계 안의 행성과 위성을 다 조사할 수 있을 것 같다"고 말했다. 이날 토론회 패널로 참석한 과학자들이 주목한 태양계 내 천체만 해도 생각 외로 많다. 대표적으로 목성의 위성 유로파와 가니메데, 토성의 위성 엔셀라두스가 그 예. 이들 위성 표면 아래에는 거대한 바다가 숨어있을 것이라고 추측되고 있다. 스토펀 박사는 그러나 "우리가 말하는 외계 생명체는 작은 녹색 맨(green men)이 아니라 '미생물'을 말하는 것" 이라며 영화같은 상상력에 대해서는 선을 그었다. 이날 토론회에 참석한 과학자들은 모두 외계 생명체는 발견 시기가 문제일 뿐 확실히 존재한다고 입을 모았다. NASA측이 이같은 토론회를 마련한 것은 역시 '돈 문제'와 관련이 깊다. NASA 측은 유인 화성 탐사 프로젝트를 비롯해 오는 2018년 까지 총 88억 달러(약 9조 6000억원)가 투입되는 제임스 웹 우주망원경(JWST)을, 2022년 까지 21억 달러(2조 3000억원)의 유로파 탐사 계획도 잡고 있어 우주에 뿌릴 돈이 줄줄이 대기 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

"향후 10년 내에 외계 생명체의 징후를 찾을 수 있을 것이다" 미 항공우주국(NASA)의 수석 과학자 엘런 스토펀이 멀지 않은 미래에 인류 역사의 획을 그을 외계 생명체의 존재를 찾을 수 있을 것이라고 밝혀 관심을 끌고있다. 지난 7일(현지시간) 스토펀 박사는 미 워싱턴에서 열린 토론회에서 "오는 2025년 내에 외계 생명체의 징후를, 20-30년 내에는 확실한 증거를 찾을 수 있을 것" 이라고 주장했다. 스토펀 박사의 이같은 주장이 새삼스러운 것은 아니다. 지난해 NASA의 책임자 찰스 볼든 국장 역시 "20년 내에 태양계 밖에서 외계 생명체를 발견할 수 있을 것"이라는 주장을 펼친 바 있기 때문이다. 스토펀 박사는 "우주의 어느 곳을 조사해야 하는지, 어떤 방식으로 할지 알고 있다" 면서 "우리는 기술을 가지고 있으며 확실한 길로 가고 있다" 고 밝혔다. 함께 토론회에 참석한 NASA의 전직 우주비행사 존 그룬스펠드도 스토펀 박사의 주장을 거들고 나섰다. 그룬스펠드는 "우리 태양계 안에서든 밖에서든 외계 생명체의 징후를 곧 찾을 수 있을 것" 이라면서 "한 세대 정도면 우리 태양계 안의 행성과 위성을 다 조사할 수 있을 것 같다"고 말했다. 이날 토론회 패널로 참석한 과학자들이 주목한 태양계 내 천체만 해도 생각 외로 많다. 대표적으로 목성의 위성 유로파와 가니메데, 토성의 위성 엔셀라두스가 그 예. 이들 위성 표면 아래에는 거대한 바다가 숨어있을 것이라고 추측되고 있다. 스토펀 박사는 그러나 "우리가 말하는 외계 생명체는 작은 녹색 맨(green men)이 아니라 '미생물'을 말하는 것" 이라며 영화같은 상상력에 대해서는 선을 그었다. 이날 토론회에 참석한 과학자들은 모두 외계 생명체는 발견 시기가 문제일 뿐 확실히 존재한다고 입을 모았다. NASA측이 이같은 토론회를 마련한 것은 역시 '돈 문제'와 관련이 깊다. NASA 측은 유인 화성 탐사 프로젝트를 비롯해 오는 2018년 까지 총 88억 달러(약 9조 6000억원)가 투입되는 제임스 웹 우주망원경(JWST)을, 2022년 까지 21억 달러(2조 3000억원)의 유로파 탐사 계획도 잡고 있어 우주에 뿌릴 돈이 줄줄이 대기 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

겨울보다 건강에 더 유의해야 할 계절이 바로 봄이다. 날이 부쩍 따뜻해졌지만, 아침 저녁으로는 쌀쌀한 바람이 불면서 오히려 겨울보다 더 많은 감기 환자가 병원을 찾는다. 겨울에도 앓지 않았던 병을 초봄에 앓는 것은 겨우내 기력이 저하된 데다 급격한 환경 변화로 인체 방어체계인 면역력이 떨어져서다. 면역력이 떨어지면 바이러스가 쉽게 침투해 감기에 잘 걸리고, 면역력이 저하된 상태에서 병에 걸리면 기관지염 등 2차 합병증을 유발할 수 있다. 그래서 전문가들은 1년 중 봄철에 건강에 가장 유의해야 한다고 말한다. 떨어진 면역 기능을 올리려면 장 건강부터 챙겨야 한다. 일본의 감염면역학 전문의인 후지타 고이치로 박사는 저서에서 “면역세포의 약 70%가 장 점막, 특히 대장 점막에 모여있고 이를 활성화 시키는게 바로 장내 세균”이라며 “장내 세균의 종류와 수를 늘려야 자연히 면역력도 강화된다”고 밝혔다. 아토피, 크론병, 궤양성대장염, 류머티즘 관절염 등 원인이 불분명한 자가면역 질환도 장내 세균과 관련이 있는 것으로 알려졌다. 최근 학술지 ‘네이처’에는 장내 세균이 과잉 면역반응을 억제해 궤양성대장염과 크론병 등을 예방한다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 또 태어난 지 얼마 안 돼 아토피성 피부염에 시달리는 아기들의 장내 세균을 살펴본 결과, 40%가 변에서 대장균이 전혀 검출되지 않았다는 조사도 있다. 장내 세균은 ‘행복호르몬’이라고 불리는 세로토닌의 전구체를 뇌로 보내는 역할도 담당한다. 그래서 일부 학자들은 장내 세균이 우울증과도 밀접한 연관이 있다고 말한다. 인간의 장에는 5000종 이상, 100조개가 넘는 세균이 생식하며 그 무게는 대장 내의 세균만 해도 1~2㎏이 된다고 한다. 처음 모유나 분유를 먹는 신생아는 장내 세균의 90%이상이 유익균인 비피더스균이다. 그러나 모유나 분유를 끊고 이유식을 먹기 시작하면 다른 균들도 늘어난다. 성인이 돼서는 유익균이 늘면 유해균이 줄고, 반대로 유해균이 늘면 유익균이 줄며 균형을 유지한다. 이 균형이 깨지면 면역에 이상이 생겨 질병을 유발하는 것으로 알려졌다. 만 60세를 넘기면 장내 유익균보다 유해균 숫자가 늘어 장의 기능이 크게 둔화된다. 비피더스균과 같은 유익균만 면역기능을 향상시키는 게 아니다. 최근 연구에서는 유해균으로 분류되는 대장균조차 우리 몸에 어느 정도 유익한 역할을 하는 것으로 알려졌다. 고이치로 박사에 따르면 대장균은 체내에 침입한 병원성대장균(O-157)을 쫓기도 하고 인간에게 없는 셀룰로스 분해 효소를 갖고 있어 채소의 섬유질을 분해해 비타민을 합성하기도 한다. 종종 병원성을 띠는 박테로이데스균도 다른 병원균이 침입했을 때 이를 제거하는 데 도움을 준다. 유익균과 유해균이 장내에서 공생을 하고 있는 것이다. 엄마 뱃속에서 무균 상태에 있던 아기는 태어나자마자 눈에 보이는 물건을 닥치는 대로 입에 넣어 빠는데, 이 때 많은 양의 대장균이 몸 안으로 들어간다. 체내에 들어간 유해균은 병원균에 제대로 맞서기 위한 파수꾼 역할을 한다. 다만 장내 유해균보다는 유익균이 많은 상태가 유지돼야 장이 건강해질 수 있다. 장내 세균을 늘리려면 무엇보다 곡류, 채소류, 콩류, 과일류 같은 식물성 식품을 충분히 섭취해야 한다. 식이섬유가 많이 든 이런 식품은 장내 세균이 좋아하는 먹이다. 식이섬유를 많이 섭취할수록 장내 세균이 늘어난다. 유해균인 대장균도 식이섬유를 좋아하지만, 식이섬유가 많은 환경에서는 대장균이 비정상적으로 증가하지 않고 다른 병원균을 쫓는 유익한 역할을 한다. 게다가 식이섬유를 많이 섭취하면 대장균이 내뿜는 부패 물질도 줄어든다. 유해균이 대장균을 유익균으로 바꾸는 열쇠가 식이섬유에 있다. 김치나 요구르트, 치즈, 된장 같은 발효 식품을 많이 먹어도 장내 세균을 활성화할 수 있다. 당질, 포화지방산, 트랜스지방산, 식품첨가물과 화학조미료는 되도록 섭취하지 않는 게 좋다. 식품첨가물은 먹어도 안전한 정도의 양만 식품에 들어 있지만 미생물 증가를 억제하는 보존제 등이 장내 세균에 좋은 영향을 미칠리는 없다. 스트레스는 당연히 줄여야 한다. 1976년 미항공우주국(나사)의 홀더먼 박사가 우주비행사 3명을 대상으로 장내 세균을 조사한 결과 우주비행사들이 극도의 불안과 긴장에 노출됐을 때 장내에 유해균으로 분류되는 박테로이데스균이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 일본 규슈 대학의 스도 노부유키 교수팀은 스트레스를 받았을 때 시상하부, 뇌하수체, 부신축을 통해 장내 세균에 영향을 미친다는 연구 결과를 발표했다. 스트레스를 줄이는 데는 운동만큼 좋은 게 없다. 빨리 걷기 운동은 뇌신경재생인자(BDNF)의 재생을 도와 면역력을 키우고 스트레스 호르몬인 코티졸을 감소시킨다. 감기에 걸렸다고 바로 항생제를 복용해서도 안된다. 봄철 감기가 오래 가는 것은 겨우내 감기로 항생제를 남용한 탓에 면역력이 떨어진 게 원인일 수도 있다. 항생제는 세균을 죽이기도 하지만 세균이 약에 적응해 내성이 생기기도 하며 면역력을 오히려 떨어뜨린다. 나쁜 세균만 죽이는 게 아니라 몸 속의 좋은 세균까지 없애버린다. 항생제를 먹는 것은 장내 세균에 폭탄을 던지는 것과 마찬가지다. 좋은 균이 없어지면 그 자리를 나쁜 균이 차지한다. 감기는 세균이 아닌 바이러스가 원인이기 때문에 감기 자체에는 항생제를 쓰지 않는다. 항생제가 필요한 경우는 급·만성 기관지염이나 폐렴과 같이 2차 감염으로 인한 염증이 생겼을 때다. 어릴 적 실내를 지나치게 살균·소독해 아이가 균과 접촉할 수 없게 하고, 밖에 나가 놀지 못하게 해도 장내 세균에 문제가 생겨 알레르기 체질이 될 수 있다. 아이가 자극적인 가공식품 대신 자연식품을 먹으며 잘 뛰어놀게 해야 면역력이 강화된다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

-코넬대 연구서 "세포막 생성 가능" 밝혀져 천문학자들은 지난 수십 년간 수많은 외계 행성을 찾아냈다. 그러나 이들 중 극히 일부만이 지구형 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 예상하는 위치에 있었다. 따라서 생명체를 찾으려는 과학자들은 이런 드문 행성들을 더 찾기 위해 노력하고 있다. 이렇게 생명체가 있을 만한 행성이 적은 것은 현재 기술로는 지구 같은 작은 암석 행성을 찾기 어려워서 나타난 문제이기도 하다. 그러나 일부 과학자들은 우리가 너무 좁은 가능성을 보고 있다고 생각하고 있다. 즉, 지구처럼 표면에 액체 상태의 물이 있는 행성이 아니라도 생명체가 탄생할 가능성이 있다는 것이다. 여기에는 크게 두 가지 가능성이 있다. 첫 번째 가능성은 목성의 위성 유로파처럼 얼음 지각 아래 바다가 있을 것으로 추정되는 경우다. 이 경우 물 기반 생명체가 바다에서 탄생할 수도 있다. 두 번째 가능성은 아예 물이 아닌 다른 물질에 기반을 둔 생명체가 탄생하는 경우이다. 그 대표적인 경우로 언급되는 것이 바로 토성의 위성인 타이탄이다. 타이탄은 토성에서 가장 큰 위성으로 태양계의 위성 가운데 지구보다 더 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성이다. 그런데 이 대기 중 상당 부분이 바로 메탄가스이다. 그리고 미국항공우주국(NASA)와 유럽 우주국(ESA)의 카시니-호이겐스 탐사선은 타이탄에서 메탄 등 탄화수소로 구성된 호수와 강을 발견했다. 타이탄은 지구를 제외하면 태양계에서 액체 상태의 강과 호수가 흐르는 유일한 천체이다. 타이탄의 액체 탄화수소 환경에는 비록 산소는 부족하지만 대신 탄소, 수소, 그리고 질소 성분은 충분하다. 이 원자들이 모이면 충분히 복잡한 유기 분자를 만들 수 있다. 과연 이런 환경에서도 생명체가 탄생하는 일이 가능할까? 만약 그렇다는 대답이 나온다면 생명체가 살 수 있는 외계 행성의 범위는 매우 넓어질 것이다. 코넬 대학의 제임스 스티븐슨(James Stevenson), 팔레트 클랜시(Paulette Clancy), 조나단 루닌(Jonathan Lunine) 등은 타이탄의 극저온 환경에서 생성될 수 있는 메탄 기반 세포막을 연구해 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표했다. 이들은 탄화수소와 질소를 포함한 유기 분자로 구성된 막 구조인 아조토좀(Azotosome)의 모델을 연구했다. 지구 상의 생물들은 인지질로 구성된 세포막을 가지고 있다. 이 세포막은 물을 기반으로 한 생명체가 존재할 수 있는 공간을 만든다. 연구팀은 아조토좀이 비슷한 기능을 할 수 있는지 테스트했는데, 실제 세포보다 작은 크기의 소기관인 리포솜(liposome)과 유사한 기능을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 아크릴로니트릴 아조토좀(acrylonitrile azotosome)은 실제 리포솜 못지 않은 안정성과 유연성을 지닌 것으로 나타났다. 연구팀은 메탄 기반의 생명체가 가능성이 있는 것으로 보고 이 아조토좀에 대한 후속 연구를 계획 중이다. 이번 연구와 관련해서 연구팀은 작고한 SF 작가 아이작 아시모프의 1962년 작품인 '우리가 아는 것이 아닌'(Not as We Know It)에서 영감을 받았다고 밝혔다. 이 작품에서 아시모프는 물이 아니라 메탄을 기반으로 한 생명체에 관해서 이야기했다. 만에 하나라도 타이탄 탐사에서 메탄 기반 생명이 존재하거나 가능한 것으로 밝혀지면 생명에 대한 우리의 인식은 근본적으로 바뀌게 될 것이다. 생명체가 살수 있는 외계 행성의 범위가 크게 늘어날 것이기 때문이다. 그리고 오래전 작고한 한 SF 작가의 시대를 앞서간 선견지명에 감탄하게 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-물 아니지만 '액체 탄화수소' 환경 -코넬대 "세포막 생성 가능" 밝혀 천문학자들은 지난 수십 년간 수많은 외계 행성을 찾아냈다. 그러나 이들 중 극히 일부만이 지구형 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 예상하는 위치에 있었다. 따라서 생명체를 찾으려는 과학자들은 이런 드문 행성들을 더 찾기 위해 노력하고 있다. 이렇게 생명체가 있을 만한 행성이 적은 것은 현재 기술로는 지구 같은 작은 암석 행성을 찾기 어려워서 나타난 문제이기도 하다. 그러나 일부 과학자들은 우리가 너무 좁은 가능성을 보고 있다고 생각하고 있다. 즉, 지구처럼 표면에 액체 상태의 물이 있는 행성이 아니라도 생명체가 탄생할 가능성이 있다는 것이다. 여기에는 크게 두 가지 가능성이 있다. 첫 번째 가능성은 목성의 위성 유로파처럼 얼음 지각 아래 바다가 있을 것으로 추정되는 경우다. 이 경우 물 기반 생명체가 바다에서 탄생할 수도 있다. 두 번째 가능성은 아예 물이 아닌 다른 물질에 기반을 둔 생명체가 탄생하는 경우이다. 그 대표적인 경우로 언급되는 것이 바로 토성의 위성인 타이탄이다. 타이탄은 토성에서 가장 큰 위성으로 태양계의 위성 가운데 지구보다 더 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성이다. 그런데 이 대기 중 상당 부분이 바로 메탄가스이다. 그리고 미국항공우주국(NASA)와 유럽 우주국(ESA)의 카시니-호이겐스 탐사선은 타이탄에서 메탄 등 탄화수소로 구성된 호수와 강을 발견했다. 타이탄은 지구를 제외하면 태양계에서 액체 상태의 강과 호수가 흐르는 유일한 천체이다. 타이탄의 액체 탄화수소 환경에는 비록 산소는 부족하지만 대신 탄소, 수소, 그리고 질소 성분은 충분하다. 이 원자들이 모이면 충분히 복잡한 유기 분자를 만들 수 있다. 과연 이런 환경에서도 생명체가 탄생하는 일이 가능할까? 만약 그렇다는 대답이 나온다면 생명체가 살 수 있는 외계 행성의 범위는 매우 넓어질 것이다. 코넬 대학의 제임스 스티븐슨(James Stevenson), 팔레트 클랜시(Paulette Clancy), 조나단 루닌(Jonathan Lunine) 등은 타이탄의 극저온 환경에서 생성될 수 있는 메탄 기반 세포막을 연구해 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표했다. 이들은 탄화수소와 질소를 포함한 유기 분자로 구성된 막 구조인 아조토좀(Azotosome)의 모델을 연구했다. 지구 상의 생물들은 인지질로 구성된 세포막을 가지고 있다. 이 세포막은 물을 기반으로 한 생명체가 존재할 수 있는 공간을 만든다. 연구팀은 아조토좀이 비슷한 기능을 할 수 있는지 테스트했는데, 실제 세포보다 작은 크기의 소기관인 리포솜(liposome)과 유사한 기능을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 아크릴로니트릴 아조토좀(acrylonitrile azotosome)은 실제 리포솜 못지 않은 안정성과 유연성을 지닌 것으로 나타났다. 연구팀은 메탄 기반의 생명체가 가능성이 있는 것으로 보고 이 아조토좀에 대한 후속 연구를 계획 중이다. 이번 연구와 관련해서 연구팀은 작고한 SF 작가 아이작 아시모프의 1962년 작품인 '우리가 아는 것이 아닌'(Not as We Know It)에서 영감을 받았다고 밝혔다. 이 작품에서 아시모프는 물이 아니라 메탄을 기반으로 한 생명체에 관해서 이야기했다. 만에 하나라도 타이탄 탐사에서 메탄 기반 생명이 존재하거나 가능한 것으로 밝혀지면 생명에 대한 우리의 인식은 근본적으로 바뀌게 될 것이다. 생명체가 살수 있는 외계 행성의 범위가 크게 늘어날 것이기 때문이다. 그리고 오래전 작고한 한 SF 작가의 시대를 앞서간 선견지명에 감탄하게 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-지구 생성의 비밀 알려줄까? 지구의 밤하늘에 뜨는 달 외에도 또 하나의 달이 더 있다면 어떨까? 대부분의 사람들은 놀라겠지만, 또 개중에는 멋진 일이라고 손뼉치는 이들도 있을 것이다. 그런데 제2의 달이 정말로 있다. 1997년 10월 10일 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 '크뤼트네'(3753 Cruithne)가 바로 그 주인공이다. 지름 5km의 소행성 크뤼트네의 궤도는 달과는 달리 지구를 중심으로 말굽 모양처럼 구부러져 있다. 지구와 궤도 공명을 하는 때문인데, 이런 이유로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 불린다. 크뤼트네가 언제부터 지구와 궤도 공명을 했는가는 알 수 없지만, 주변 천체들과 지구의 인력에 의해 지금과 같은 궤도를 공전하게 된 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 크뤼트네의 궤도는 심하게 찌그러진 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐져 있으며, 1994년부터 2015년까지 매년 11월 지구에 접근한다. 공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 때의 거리는 1,200만km이며, 2058년 화성에 1,360만km까지 접근한다 이런 크뤼트네가 최근 과학자들에게 주목을 받고 있는 이유는 그 기묘한 궤도가 행성의 형성에 관한 비밀을 알려줄지도 모른다는 기대감 때문이다. 크뤼트네는 달처럼 지구를 중심으로 멋진 타원형을 그리며 도는 것이 아니라, 지구가 태양의 둘레를 도는 것과 같은 비율로 말굽 모양의 궤도를 그리며 돌고 있다. 우리의 시선을 지구에 고정시키고 본다면, 지구 둘레를 도는 말굽 모양의 궤도에서 크뤼트네는 지구에 가까워졌다가 멀어지기를 반복하고 있다. 그런데 이러한 말굽 궤도는 사실 태양계 위성들에서 드물지 않게 볼 수 있는 것이다. 일례로, 토성의 위성 중 두 개가 이 같은 말굽 궤도를 도는 것으로 알려져 있다. 이러한 궤도를 천체 역학에서 공명궤도라 하는데, 공전 운동을 하는 두 천체가 서로에게 규칙적이고 주기적인 중력을 미치는 결과 두 천체의 공전주기가 간단한 정수비로 됨으로써 일어나는 현상이다. 크뤼트네의 특이한 움직임은 말굽 궤도를 비틀거리면서 돈다는 점이다. 말굽 궤도 역시 기형적으로 찌그러진 모양을 하고 있는데, 만약 태양계 위에서 크뤼트네의 궤도를 본다면 그것이 금성과 화성 궤도까지 침범한다는 사실을 알 수 있을 것이다. 과학자들은 이러한 크뤼트네의 움직임에서 초기 태양계가 만들어질 때 지구 같은 행성들이 중력의 영향으로 어떻게 뭉쳐지게 되었는가 하는 단서를 얻을 수 있을 것으로 생각하고 있다. 이러한 말굽 궤도가 존재한다는 것은 크뤼트네의 발견으로 20세기 말에 와서야 알게 된 사실로, 태양계 초기에 많은 천체들이 이 같은 궤도를 돌다가 서로 충돌하여 행성들을 만들었을 것임을 시사해주는 것이다. 언젠가 인류가 이런 소행성에 착륙해서 지구에서 희귀한 광물들을 채취할 수 있을지도 모른다. 만약 크뤼트네가 지구와 충돌한다면 백악기 말에 일어났던 소행성 대충돌에 버금가는 생물 멸종의 대재앙을 가져올 수도 있다. 하지만 과학자들이 시뮬레이터를 이용해 검토해본 결과, 다행히도 크뤼트네의 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성이 극히 낮은 것으로 나왔다. 크뤼트네가 지구와 가장 가까워지는 것은 2,750년 후이다. 어쨌든 제2의 달 크뤼트네가 우리에게 알려주는 것은 이 태양계가 영원하지 않다는 사실이다. 그 속에 사는 우리 역시 마찬가지다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

한의사에게 현대 의료기기 사용을 허용하는 문제를 놓고 의사와 한의사 간 갈등이 깊어지고 있다. 정부가 지난해 말 ‘규제 기요틴 민관합동회의’를 열어 한의사 현대 의료기기 허용을 추진키로 하자 이에 반발해 의사단체 수장이 지난달 20일 단식에 나섰고 일주일 뒤 한의사 단체 수장이 한의사 의료기기 사용 규제 철폐를 촉구하며 단식을 하는 등 벼랑 끝 대치를 벌이기도 했다. 한의사는 환자의 상태를 객관적으로 파악하고자 엑스레이나 초음파 등을 사용하는 것은 환자에 대한 기본적인 의무라고 주장한다. 또 한의과대학 교육과정에서 다양한 영상자료를 활용한 수업이 이뤄지고 있어 진단용 의료기기 사용에 아무 문제가 없다고 한다. 반면 의사는 한의사의 현대 의료기기 사용은 면허제도를 부정하는 것이며 미숙한 사용으로 오히려 국민의 건강권을 해친다고 반박한다. 전문가의 찬반 의견을 들었다. [贊] 남동현 상지대 한의과대학 진단학교실 교수 “기기 사용에 법률적 문제 없어…한의사 오진 줄이는데 이바지” 진단용 의료기기 사용은 현대 한의사의 의무다. 기후 등 환경에 따라 지역별로 많이 나타나는 질병이 달라 의학은 각기 다른 특성을 갖고 발전해 왔다. 한의학 역시 유구한 역사를 통해 한반도에서 발전해 온 정통의학으로, 고유의 장점이 있고 국민의 보건과 건강증진에 이바지해 왔다. 한때 근대화와 일제식민지를 거치는 과정에서 한의학은 민간요법이나 미신으로 폄훼되기도 하고 중국 중의학의 아류로 취급받기도 했다. 그러나 오히려 고유의 우수성에 나날이 발전하는 과학적 성과를 흡수해 가며 오늘날의 모습으로 성장했다. 한의사의 의료기기 사용에 대한 논의는 시대적 흐름에 따른 필연적 과정이라는 생각이 든다. 한의학은 국민건강증진이라는 시대적 요구에 따라 다양한 변화를 거치며 발전해 왔다. 동의보감의 탄생도 이러한 시대적 요구에 대한 결과물 중 하나였다. 임진왜란을 거치며 국토가 황폐해지자 수입 약재 중심의 기존 중국의학으로 국민보건을 유지하기 어려웠던 조선은 당시 국산약재를 중심으로 한 새로운 의학체계가 필요했다. 그래서 허준을 중심으로 국산 약재 중심의 새로운 의료체계를 확립한 결과물이 바로 동의보감이었다. 한의학의 세계화와 국민의 건강증진이라는 시대적 요구가 있는 현재도 한의학의 변화와 발전은 절실하다. 한방의료 분야의 의료기기 사용 확대는 한의학의 객관화와 세계화를 위한 발전 과정에 있어 필연적이다. 의료법은 한의사를 한방의료와 한방 보건지도를 임무로 하는 의료인이라고 정의한다. 또 한의약육성법에서는 한의약의 범위를 ‘우리 고유의 전통적인 한방 의료행위뿐만 아니라 한의학을 기초로 하여 과학적으로 응용·개발한 한방 의료행위까지를 포함한다’고 규정하고 있다. 따라서 한의사가 최선의 한방의료를 수행하려고 의료기기를 사용하는 데 법률적인 문제는 없다고 본다. 의료기기는 본질적으로 가치중립적이다. 의료기기는 사람이나 동물을 진료, 검사, 치료할 목적으로 사용하는 기구나 장치를 말한다. 따라서 특정 의료인 집단만의 전유물일 수 없다. 의료기기는 의료인이나 수의사가 그 직역에 따른 임무를 원활히 수행하기 위해 사용해야 한다. 마찬가지로 한의사는 의료인으로서 한방진료를 수행하며 국민 건강증진을 위해 진단용 의료기기를 사용할 수 있다. 또 국가는 국민건강수호와 증진을 위해 이에 대한 적절한 사용을 권장하고 관리할 의무가 있다. 의료기기 사용 확대에 대한 많은 논쟁은 우리나라 보건체계 발전에 긍정적으로 작용할 것이다. 일부 의료인 집단에서는 한의사가 의료기기를 사용할 경우 오진율이 올라갈 것이라는 식의 주장을 하고 있다. 하지만 유감스럽게도 의료현장에서 오진은 항상 존재한다. 의료기기는 인간의 한계를 보완해 오진을 줄이는 데 이바지해 왔다. 따라서 진단기기 사용은 한의사의 오진을 줄이는 데 기여할 것이고, 결과적으로 국민 보건의 질을 높이는 데도 이바지할 것이다. 또 이런 논쟁은 의료인이 더욱 신중하게 진단기기를 사용하게 할 것이며 검사 결과 해석의 숙련도와 진단율을 높이기 위한 노력이 지금보다 더 치열하게 전개될 것이다. 이런 면에서 현재 의료계의 의료기기 사용 관련 논쟁은 매우 긍정적이다. 고인 물은 썩기 마련이다. 많은 논란과 견제는 긴장을 낳고 적절한 긴장은 사회를 바람직한 방향으로 옮기는 데 일조해 왔다. 한의사의 의료기기 사용 확대는 같은 맥락에서 이해할 수 있다. 두 의료계 발전 과정에 긍정적인 영향을 끼치고 그 결과가 국민 건강을 증진하고 건강보험료를 줄이는 데 좋은 방향으로 작용하도록 사회적 힘을 쏟아야 한다. 합리적이고 긍정적인 결과를 도출하기 위해 국민의 적극적인 관심이 필요하다고 생각한다. [反] 한정호 충북대병원 내과교수 “현대 교육·면허제도 부정하고 본연의 정체성을 포기하는 것” 현대의 면허제도는 허가행위보다 금지행위를 전제로 하며 의료법에 따라 의료인은 의사와 한의사 모두 면허를 받은 범위 내에서만 의료행위를 할 수 있다. 즉 의사는 한방적 진단과 치료술을 할 수 없고 한의사는 현대의학적 진료를 할 수 없다. 한의대에서 현대의학을 배우기 때문에 현대 의료기기를 쓸 수 있다는 주장은 현대의 교육 제도와 면허 제도를 부정하는 것이다. 현대 의료기기가 한방 진료에 필요하니 사용권을 의사와 동등하게 달라는 주장은 ‘한의학이 현대의학과 대등하거나 독립된 의학’이란 한의계의 주장이 허구였음을 자인하는 것이다. 이는 스스로 한의학의 용도폐기를 인정하는 셈이 된다. 진료를 위해 의료기기가 필요하다는 한의사의 주장대로라면 그동안 환자가 한의사에게 받은 진료와 진단은 도대체 무엇이란 말인가. 지난 수십년간 한의사는 매번 ‘비싼 검사장비 없이도 진맥과 기(氣)를 느껴서 병을 진단할 수 있다’고 주장했다. 또 과학적 검증 요구에 대해서는 ‘현대과학의 잣대로 우주 만물의 운행 원리인 기와 음양오행에 기반한 전통의학을 검증할 수 없다’고 밝혔다. 한의계는 과학의 산물인 현대의료기기만 사용해 진단에 도움을 받을 뿐 현대의학과 과학의 잣대로 한의학을 평가할 수는 없다고 한다. 이는 자동차운전면허 없이 차를 운전할 수 있게 해 주되, 도로를 주행하는 방식이 다르므로 사고에 따른 법적 책임은 질 수 없다라는 의미와 같다. 이전의 지식이 부정되면 다음 세대의 지식으로 바꿔 나가는 것이 과학과 학문의 발전 방법이다. 인류 발전을 돌아보면, 과거의 오류를 인정하고 극복하는 과정을 거쳐 현재에 이르렀다. 16세기 이전 고·중세의 인식론은 모두 소멸하거나 새로운 지식으로 바뀌었다. 수백년 전 서양의학이었던 ‘히포크라테스의 4체액설’ 의학은 현대의학에 의해 부정돼 판타지 영화에나 나올 뿐 어느 나라에서도 고대 서양의학을 사용하지 않는다. 그런데도 한국과 대만에서만 토속의학과 현대의학이 병존하고 있다. 중국은 몇십년간 중의학 연구에 천문학적인 돈을 쏟아부었지만 성과를 내지 못했다. 실패한 중의학 육성 정책을 한국 정부는 10년 전부터 다시 시작해 1조원가량의 혈세를 쏟아부어 왔다. 제대로 된 성과가 나올 수 없는 것은 너무도 자명하다. 있는지도 모를 ‘기’를 측정하는 한의학기계, 정말 ‘기’가 우리 주변에 있다면 그 힘으로 비행기와 우주선은 모두 추락해야 했을 것이다. 고대의 형이상학적 관념(기·음양오행)이 과학화된다는 것은 전제가 잘못된 어리석은 망상일 뿐이다. 몇 가지 한방의료기기를 개발했다는 얘기가 있었으나, 한의사 스스로 본연의 정체성을 포기하고 현대 의료기기를 사용하겠다는 상황에까지 왔다. 현대의학과 한의학의 갈등은 과학과 그렇지 않은 것의 대립이며 이 안에는 역사적·민족적·정치적 문제가 얽혀 있어 일반인이 보기에 착시가 생길 수밖에 없다. 하지만 갈등의 근원은 하나다. ‘점성술 vs 천문학’, ‘철학관 vs 기상청’, ‘창조설 vs 진화생물학’과 같이 종교나 철학, 믿음의 영역에 있어야 할 한의학이 아직도 우리나라에서는 현대과학의 한 분야인 현대의학과 동등하게 취급을 받으며, 하나밖에 없는 생명의 진단과 치료에 민족과 전통이란 이름으로 잔존하고 있다는 것이다. 고도의 과학적 판단이 필요한 이 문제에 일반 국민과 일부 정치인의 감성적 관여는 문제 해결에 크나큰 오류를 가져 올 것이다. 과학에 국경은 없다. 이제 우리는 모두 중국 청동기시대의 믿음인 ‘음양오행과 기’를 기반으로 한 중세의 중·한의학을 계속 보호하고 국민의 혈세를 쏟아부어야 하는지 의문을 제기하고 세계와 통하는 대한민국 의학을 확립해야 한다.

미 항공우주국(NASA)이 토성의 위성 '타이탄'(Titan)에 잠수함을 보내는 '꿈' 같은 계획을 밝혀 관심을 끌고있다. 최근 NASA 측은 "오는 2040년 내에 타이탄에 1톤 규모의 잠수함을 실은 로켓을 발사할 계획을 갖고있다"고 발표했다. 마치 SF영화에서나 볼 법한 이같은 프로젝트는 그러나 제법 현실성이 높다. NASA는 이 프로젝트를 발표하며 실제 타이탄을 누빌 '우주 잠수함' 의 콘셉트 디자인도 함께 공개했기 때문이다. 커다란 안테나가 장착된 이 잠수함은 자체 추진체로 초당 1m를 운행하며 -179 °C를 견딜 수 있게 설계됐다. 　 그렇다면 왜 NASA는 현재 화성에서 탐사 중인 큐리오시티같은 로버에 만족하지 못하고 타이탄에 잠수함까지 보내는 것일까? 이는 타이탄의 '특별함' 때문이다. 그간 타이탄을 탐사해 온 카시니호(號)의 조사결과를 종합하면 타이탄 표면에는 서로 분리된 3개의 바다가 있는 것으로 추정된다. 물론 타이탄의 바다는 물로 이루어진 지구와는 달리 액체 탄화수소로 이루어져 있지만 이같은 특성 때문에 태양계의 어떤 천체보다도 생명체가 존재할 가능성이 높은 곳으로 주목 받아왔다. NASA 측은 "잠수함의 탐사지는 타이탄에서 가장 큰 ‘크라켄 바다’(Kraken Mare)로 깊이가 대략 300m로 추정된다" 면서 "전기 추진 방식으로 90일 이상 바닷속을 샅샅이 조사할 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 한편 토성의 최대 위성인 타이탄은 위성으로는 특이하게 대기가 있으며, 이 성질이 원시지구의 대기와 유사해 지구 생명 탄생의 비밀을 풀어줄 열쇠로 기대를 모으고 있다. 특히 신비한 타이탄의 호수가 어떻게 생성되었는지, 오늘날까지 어떻게 존재하는 지는 지금까지도 밝혀진 바 없어 타이탄은 우주 생물학자들이 가장 가고 싶어하는 천체 중 하나다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

틸트 시프트(tilt shift) 기법으로 재창조한 초신성과 성운들​ 초신성이나 행성상 성운 또는 여러 유명 성운 같은 천체들은 크기가 너무나 방대하여 상상하기조차 버거운 경우가 많다. 한 장의 사진으로 찍힌 창조의 기둥 같은 분자 구름 기둥만 해도 길이가 몇 광년이나 된다. 1광년이 대충 10조km쯤 되다고 하니, 그 길이가 가히 상상을 초월하는 것이다. 이러한 천체들을 대상으로 독일의 사진작가 하리 텔사가 틸트 시프트(tilt shift) 촬영기법이라는 사진술로 재창조하여 마치 미니어처를 보는 듯한 느낌이 들게 하는 아름다운 작품을 선보여 화제가 되고 있다. 틸트 시프트 기법이란 피사체의 심도를 아주 낮게 하는 특수 렌즈를 사용하여 주변부를 안개가 낀 듯 부옇게 처리하는 기술이다. 이렇게 하면 피사체fh 마치 미니어처를 찍은 듯한 효과를 낳게 하는 것이다. 작가는 “틸트 시프트로 미니어처 천체 사진을 만들어보면 괜찮겠다는 영감이 떠올라 이런 시도를 하게 됐다”면서 “대상은 성운과 은하들, 그리고 초신성들 중 유명한 것들을 골라 미생물처럼 만들었다”고 말했다. 이어 “과정이 단순해 누구나 이런 시도를 해볼 수 있다”고 덧붙였다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

당신의 선택은? 기업윤리·과학기술·글로벌 이슈/리사 뉴턴·일레인 잉글하트 등 엮음/양철북/1,2,3권 각각 696~824쪽/각 권 3만원 세상이 갈수록 복잡해지면서 난해한 문제들이 주변에 산적해 있다. 휴대전화가 암을 유발한다는데 과연 과학적 증거는 충분한지, 유전자 조작 식품을 먹어도 되는지부터 선진국의 노령화 추세는 정말 심각한 문제인지, 세계의 도시화는 바람직한 건지, 우리는 새로운 냉전기에 들어섰는지 등의 글로벌 이슈까지. 뭐가 그렇게 복잡하게 얽히고설켰는지 내용을 정확하게 파악하기도 어렵다. 세상과 담을 쌓고 살지 않는 한은 시대가 당면한 쟁점과 과제에 대해 관점을 가지고 가치판단을 내려야 한다. 그러기 위해선 공부가 필요하다. 최근 번역 출간된 ‘당신의 선택은?’ 시리즈는 당면한 과제에 대해 상반된 입장을 가진 두 글을 비교해 보여 줌으로써 각자의 관점을 세우는 데 길라잡이로 삼을 만하다. ‘편(side)을 정하라’는 의미의 ‘Taking Sides’ 시리즈는 각 분야의 최신 이슈들에 대해 상반된 입장을 가진 두 글을 비교해 읽으면서 각자의 의견을 정립하도록 도와준다. ‘맥그로힐 에듀케이션즈’가 기획한 이 연작물들은 세심하게 선별한 주요 이슈별로 첨예하게 대립하는 견해를 가진 두 저자의 입장을 소개하고 논점을 대비하는 데 초점을 맞춘다. 각 이슈에 대한 배경지식과 추가 읽을거리도 덧붙였다. 미국 내에선 이미 50여종이 연작물로 출간돼 인기 있는 토론용 교재 브랜드로 자리매김했다. 출판사 측은 우리에게도 많은 시사점을 줄 수 있는 기업윤리, 과학기술, 글로벌 이슈 등의 주제를 다룬 세 권을 우선 번역해 출간했다. ‘기업윤리’는 2012년 발간한 열두 번째 판본을, ‘과학기술’은 2010년 발간한 아홉 번째 판본, ‘글로벌 이슈’는 2010년 발간한 여섯 번째 판본을 번역한 것이다. 책은 고전적 쟁점은 물론 첨예한 최신 이슈에 대해 당대 전문가들이 내놓는 논거와 상반된 결론을 따라 사유하고 토론하는 힘을 기를 수 있도록 고안됐다. 기업윤리에서는 경영윤리 분야에서 논란의 여지가 있는 20가지의 주제를 선별해 상반된 논거를 펴는 글 40편을 수록했다. 예컨대 ‘자본주의로 인간이 행복해질 수 있을까?’라는 질문에 대해선 애덤 스미스의 ‘국부의 성질과 원인에 관한 탐구’에 마르크스와 엥겔스가 1848년 2월 발표한 ‘공산당 선언’으로 맞불을 놓는다. 애덤 스미스는 “사람들 스스로 자신의 이익을 이기적으로 추구하도록 내버려 두면 결과적으로 모두에게 더 큰 이익이 생긴다”고 주장한다. 이에 대해 마르크스와 엥겔스는 “운이 좋거나 상속 덕분에 생산 수단을 소유한 사람들이 나머지 모든 사람들을 사실상 노예 수준으로 전락시킬 것”이라고 받아친다. 2008년 경제 붕괴의 책임은 금융산업에 있는가. 존 보글과 로이드 블랭크파인은 각각 금융인들의 탐욕과 금융 분야의 위험 관리에 주요한 경제 위기 책임을 지우며 상반된 입장을 펼친다. 과학기술에서는 비판적 사고 능력을 자극하고 배양하기 위해 많은 논쟁을 야기한 20가지 이슈를 고찰한다. 과학과 연구의 본질, 과학과 사회의 관계, 기술의 이용, 기술 진보의 잠재적 위협과 관련한 질문들을 컴퓨터, 우주과학, 생물학, 환경보호주의, 법 집행, 공중보건을 중심으로 다룬다. 인간의 세포 복제는 윤리적으로 허용될 수 있는지에 대해 호주 멜버른 소재 왕립아동병원부설 머독연구소의 줄리언 사불레스쿠는 이식용 조직의 원료로서 배아를 만들기 위한 인간 복제는 용인할 수 있으며 도덕적으로도 필요하다고 주장한다. 반면 물리학자인 데이비드 밴 젠드는 배아줄기세포의 복제는 윤리적으로도 옹호할 수 없으며 성체줄기세포 분야에서 일어난 최근의 발전 때문에라도 불필요하다고 주장한다. 글로벌 이슈 편에서는 세계화라는 현상을 맞은 새 시대, 9·11테러, 최근의 경제 위기 등 일련의 사건에 대응하는 국제사회의 반응을 살피고 나서 인구 문제, 자원과 환경 문제, 세계적인 경제 문제와 전염병, 새로운 냉전 환경, 중국의 비상에 대해 살핀다. 하나의 쟁점에 대해 상반된 관점을 제시하는 방법은 고대의 학문 방법인 문답법을 바탕으로 한 것이다. 미국의 대학생들을 대상으로 추려낸 주제들이어서 우리와는 동떨어진 문제들도 있고, 중요한 문제들에 대해 넓고 낮게 접근한다는 방식은 아쉽다. 하지만 관점 선택의 논거와 함께 해당 분야에 대한 전반적인 흐름을 짧은 시간에 파악하는 데는 유용할 듯하다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

지구에서 생명을 탄생시킨 초기의 세포들이 달에까지 날아가 땅 속에 묻혀 있을 수 있다는 놀라운 가설이 영국 과학자들에 의해 제기되어 비상한 관심을 끌고 있다고 30일(현지시간) 데일리메일이 보도했다. 과학자들은 생명의 기원이 달의 고대 용암류 아래 묻혀 있을 가능성이 있다고 주장한다. 세포 분자가 달에까지 날아간 것은 후기 소행성 대포격 시대에 지구 물질들이 우주 공간으로 방출되면서 그 일부가 달에 안착했을 거라는 추론에 근거하고 있다. 이 같은 주장은 화성의 암석이 지구에서 발견되는 사례에 비추어보았을 때 충분한 개연성이 있는 가설로 평가받고 있다. "지구와는 달리 달은 지질학적으로 지난 수십억 년 동안 동면 상태에 있는 거나 마찬가지다. 따라서 생명체 기원의 증거물들이 손상되지 않은 채 보존되고 있을 가능성이 아주 높다"라고 임페리얼 칼리지 런던의 리처드 매튜먼 교수가 밝혔다. 지구상에 생명이 출현한 것은 약 40억 년 전이다. 그러나 지구의 지질학적 기록을 추적할 수 있는 것은 38억 년에 불과하다. 그 이전에 출현했던 세포와 유기분자들은 이른바 판구조론이 말하는 지각이 형성, 이동하는 과정에서 모두 사라지고 말았다. 과학자들이 그 사라진 생명 기원들을 찾고 있는 것은 유기분자가 어떻게 하여 생명으로 진화해갔는가를 알려주는 결정적인 단서들이 그 속에 있을 것이라고 생각하기 때문이다. 지난해 4월, 과학자들은 미생물 화석이 포함된 암석을 우주로 발사해 월면에 충돌하는 실험을 실시했다. 실험 결과 손상되지 않은 완벽한 화석은 없었지만, 복구 가능성이 높아 과학자들에게 여전히 희망을 안겨주었다. 어쨌든 최근의 연구는 이러한 미생물 화석이 존재할 가능성이 높다는 결론에 이르렀으며, 과학자들은 그 화석들이 달에서 얼마나 오래 보존될 수 있는가를 밝히기 위해 연구를 계속하고 있다. "달의 용암류가 그러한 화석을 오래 보존할 수 있을 것"이라고 매튜먼 교수는 밝혔다. 임페리얼 칼리지 연구진은 달 표면의 토양 성분과 비슷한 광물질인 JCS-1을 첨가해서, 단순한 형태의 유기 화합물과 복합 탄수화물 중합체를 진공 속에서 700°C까지 가열해보았다. JCS-1이 없을 경우에는 유기물질들이 파괴되었지만, JCS-1을 첨가했을 때는 고열에서도 파괴되지 않는다는 실험 결과를 얻었다. 어쨌든 지금까지 달에서 지구 운석을 발견한 사례는 없다. 그러나 달의 응고된 용암류 아래에서 지구 운석을 발견할 수만 있다면 최초의 생명체 존재를 찾아낼 수 있을 것이라고 매튜먼 교수는 자신감을 표한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구에서 생명을 탄생시킨 초기의 세포들이 달에까지 날아가 땅 속에 묻혀 있을 수 있다는 놀라운 가설이 영국 과학자들에 의해 제기되어 비상한 관심을 끌고 있다고 30일(현지시간) 데일리메일이 보도했다. 과학자들은 생명의 기원이 달의 고대 용암류 아래 묻혀 있을 가능성이 있다고 주장한다. 세포 분자가 달에까지 날아간 것은 후기 소행성 대포격 시대에 지구 물질들이 우주 공간으로 방출되면서 그 일부가 달에 안착했을 거라는 추론에 근거하고 있다. 이 같은 주장은 화성의 암석이 지구에서 발견되는 사례에 비추어보았을 때 충분한 개연성이 있는 가설로 평가받고 있다. "지구와는 달리 달은 지질학적으로 지난 수십억 년 동안 동면 상태에 있는 거나 마찬가지다. 따라서 생명체 기원의 증거물들이 손상되지 않은 채 보존되고 있을 가능성이 아주 높다"라고 임페리얼 칼리지 런던의 리처드 매튜먼 교수가 밝혔다. 지구상에 생명이 출현한 것은 약 40억 년 전이다. 그러나 지구의 지질학적 기록을 추적할 수 있는 것은 38억 년에 불과하다. 그 이전에 출현했던 세포와 유기분자들은 이른바 판구조론이 말하는 지각이 형성, 이동하는 과정에서 모두 사라지고 말았다. 과학자들이 그 사라진 생명 기원들을 찾고 있는 것은 유기분자가 어떻게 하여 생명으로 진화해갔는가를 알려주는 결정적인 단서들이 그 속에 있을 것이라고 생각하기 때문이다. 지난해 4월, 과학자들은 미생물 화석이 포함된 암석을 우주로 발사해 월면에 충돌하는 실험을 실시했다. 실험 결과 손상되지 않은 완벽한 화석은 없었지만, 복구 가능성이 높아 과학자들에게 여전히 희망을 안겨주었다. 어쨌든 최근의 연구는 이러한 미생물 화석이 존재할 가능성이 높다는 결론에 이르렀으며, 과학자들은 그 화석들이 달에서 얼마나 오래 보존될 수 있는가를 밝히기 위해 연구를 계속하고 있다. "달의 용암류가 그러한 화석을 오래 보존할 수 있을 것"이라고 매튜먼 교수는 밝혔다. 임페리얼 칼리지 연구진은 달 표면의 토양 성분과 비슷한 광물질인 JCS-1을 첨가해서, 단순한 형태의 유기 화합물과 복합 탄수화물 중합체를 진공 속에서 700°C까지 가열해보았다. JCS-1이 없을 경우에는 유기물질들이 파괴되었지만, JCS-1을 첨가했을 때는 고열에서도 파괴되지 않는다는 실험 결과를 얻었다. 어쨌든 지금까지 달에서 지구 운석을 발견한 사례는 없다. 그러나 달의 응고된 용암류 아래에서 지구 운석을 발견할 수만 있다면 최초의 생명체 존재를 찾아낼 수 있을 것이라고 매튜먼 교수는 자신감을 표한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

핀볼효과/제임스 버크 지음/장석봉 옮김/궁리/500쪽/2만 3000원 미국의 과학자 제임스 왓슨과 영국 케임브리지 출신의 프랜시스 크릭은 1953년 ‘네이처’지에 발표한 논문에서 유전정보가 생물체 내부에 어떻게 간직되고 다음 세대로 어떻게 전달되는지를 밝혔다. 하지만 대중적인 과학역사가로 유명한 제임스 버크의 ‘핀볼 효과’에 따르면 21세기 인류의 삶에 근본적인 변화를 몰고 올 혁명의 계기는 제임스 와트의 증기기관 사업이 엄청난 성공을 거둔 18세기 후반으로 거슬러 올라간다. ‘핀볼 효과’란 핀볼 게임에서 발사된 공이 이리저리 튀어다니듯 사소한 사건이나 물건 등이 우연한 부딪힘을 통해 세상을 변화시키는 요인이 되는 현상을 말한다. “세상은 서로가 서로에게 의존하며 연결되어 있는 거대한 망”이라는 버크의 설명대로 한번 따라가 보자. 잉글랜드 콘월 주의 레드루스라는 곳에서 태산처럼 쌓여 가는 주문장을 처리하는 업무로 골머리를 앓고 있던 와트는 1780년 카본블랙에 아라비아고무 성분이 들어간 특수잉크로 서류를 작성해 종이에 찍어내는 방법을 찾아냈다. 1823년 매사추세츠주 출신의 돌킨은 이 잉크에 파라핀 왁스를 혼합해 종이 뒤에 압착시켜 먹지를 만들었다. 먹지는 젊은 사업가 로저스의 눈에 띄어 레밍턴 타자기 회사가 사용하면서 성공을 거뒀다. 새로울 것도 없는 소재였던 카본블랙(숯 검댕 또는 흑연)은 이후 다양하게 활용되기 시작한다. 1877년 에디슨은 카본블랙을 압축해 만든 판을 송화기의 진동판과 전자석 사이에 끼워 넣어 전화기의 통화품질을 획기적으로 개선했고 헨리포드는 카본블랙을 혼합해 내구성이 뛰어난 고무로 만든 타이어를 장착한 신형차를 1904년 선보였다. 1912년 독일의 물리학자 막스 폰 라우에는 카본블랙을 이용한 실험을 통해 X선 회절무늬가 결정의 원자 구조에 따라 다르게 나타난다는 것을 입증했다. 버크는 “크릭과 왓슨이 단백질분자의 3차원 구조를 확인할 수 있었던 것도 바로 이 기술(X선 회절 결정학) 덕분”이었다고 밝힌다. 버크는 저서 ‘핀볼 효과’에서 “모든 역사는 필연이 아니라 우연이 모여서 만들어진다”는 것을 방대한 과학과 역사의 지식을 동원해 다양한 사례와 해박한 지식으로 논리 있게 펼쳐 보인다. 저자는 책에서 “역사라는 거대한 망 위에서 일어나는 모든 일은 시공간을 가로질러 서로 다른 사건들을 연쇄적으로 일으키고, 마침내 세계 곳곳에 영향을 미친다. 망 위에서 일어나는 모든 일은 파동을 만들어 낸다”면서 “혁신과 변화라는 거대한 망에서는 사물들이 긴밀하게 연결되어 있는 경우가 많다”고 말한다. 책은 시간과 공간을 오가며 어떻게 역사적 사건들과 과학적 발명들이 영향을 주고받았는지를 보여 준다. 1798년 이집트로 원정 간 나폴레옹의 군대는 이집트인들이 카슈미르에서 수입한 멋진 숄을 프랑스에 보내기 시작했다. 프랑스는 물론 유럽에서 이 숄이 크게 유행하면서 대량생산을 위해 종이판에 뚫린 구멍으로만 바늘이 통과하도록 만든 직조기 발명으로 이어진다. 이 방식에 영감을 받아 1890년 미국의 공학자 허먼 홀리스가 1달러만 한 크기의 카드에 구멍을 내 데이터를 표시하는 기기를 발명했고 이는 계산용 진공관 장치의 원리가 된다. 진공관 발달은 최초의 컴퓨터인 ‘에니악’의 발명으로 이어진다. 에니악의 첫 번째 임무는 최초의 수소폭탄을 폭발시키는 과정을 수학적으로 모델화하는 것이었다. 독일인 미용사가 머리카락을 곱슬하게 하는 데 쓴 붕사는 캘리포니아 골드러시의 시작을 알리는 계기가 됐고, 골드러시는 스코틀랜드에서 캘리포니아에 빨리 도달할 수 있는 쾌속선의 발달을 가져왔다. 서양의 제국주의는 장남에게 모든 것을 물려준 11세기 유럽의 상속법에서 비롯됐다. 볼로냐대의 해부학 교수 갈바니가 1791년 실시한 개구리 뒷다리 수축실험은 연료전지 개발로 이어졌고 17세기 중반 기압계의 발명이 자기나 중력의 영향 없이 방향과 위치를 알려주는 자이로스코프를 만드는 촉매제가 된다. 여기에 1660도를 견디는 세라믹이 발견되면서 우주왕복선이 가능해졌다. 19세기 말 독일의 슈트리베르크가 시험한 볼베어링과 영국 맨체스터 대학의 수학교수 오즈번 레이널즈의 공기역학 실험 덕분에 항공기는 무사히 이륙해 비행할 수 있었다. 이 결과를 이용해 헝가리 출신의 호세 비로는 1944년 볼펜을 발명했다. 책은 복잡한 과학사에서 연관성이 희박한 사소한 사건들을 연결해 내고 기술사의 발전 과정에 숨어 있는 근원을 추적해 그 관계를 명쾌하게 파헤친다. 아주 사소한 사건들이 극적인 결과를 만들어 내고 단조롭기 그지없는 순간들도 매혹적인 역사로 둔갑한다는 것을 일깨워 주는 책이다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

외계인을 찾기 위한 오랜 연구에도 불구하고 현재까지 외계 생명체의 존재를 입증할 결정적인 과학적 증거는 없다. 그러나 과학자들은 아마도 생명 현상이 매우 드문 것이 아니라 우주 전체에서 봤을 때 어디서든 일어날 수 있는 과정이라고 믿고 있다. 다만 이를 입증할 확실한 과학적 증거가 없을 뿐이다. 최근 학술지 아스트로바이올로지(Astrobiology)에는 어쩌면 화성 로버인 큐리오시티가 발견한 암석에 화성 생명체의 결정적인 증거가 숨어 있을 수도 있다는 주장이 실렸다. 이 주장의 주인공은 올드 도미니온 대학(Old Dominion University)의 과학자인 노라 노프케(Nora Noffke)이다. 그녀는 지구 역사에서 매우 초기에 존재했던 생명체를 연구하는 과학자로 특히 미생물에 의한 퇴적 구조인 미스(Microbially Induced Sedimentary Structures (MISS))에 대한 전문가다. '미스'는 얕은 바다나 호수에 존재하는 박테리아의 카펫 같은 군집이 모여 만드는 퇴적 구조이다. 노프케 박사는 2013년에 34.9억 년 전 생성된 미스를 발견해 지구 생명체의 기원이 적어도 그 시점 이전으로 올라갈 수 있다는 것을 입증한 바 있다. 한편 큐리오시티 로버는 화성의 퇴적 지형을 탐사 중에 있다. 큐리오시티는 길레스피 호수(Gillespie Lake)라고 명명된 지역을 탐사했었는데, 물론 지금은 물이 없지만 아마도 37억 년 전쯤에는 주기적으로 범람하는 호수였던 것으로 보인다. 그런데 이 지역에서 보이는 한 암석이 유난히도 노프케 박사의 시선을 끌었다. 왜냐하면 그 모양이 마치 미스와 비슷하게 생겼기 때문이다. 이는 고대 화성에 박테리아 수준의 생명체가 살았다는 증거일 수 있다. 노프케 박사는 20년간 이 구조를 연구해온 이 분야의 전문가로 이 화성 암석의 모양을 분석한 결과 미스라고 의심할 만한 구조라는 결론을 내렸다. 아마도 37억 년 전, 이 암석은 호숫가에서 형성되었을 것이다. 이런 얕은 호수는 지구의 초기 생명체와 비슷한 박테리아가 번성하기에 알맞은 조건이다. 당시 화성은 지금과는 달리 따뜻하고 액체 상태의 물이 있었던 것으로 생각된다. 그렇다면 생명체가 탄생하기에 적합한 조건이었다고 생각할 수 있다. 그렇다면 이제 과학자들이 심증은 있었지만, 물증이 없었던 외계 생명체의 결정적인 증거를 찾아낸 것일까? 결론부터 말하면 아니다. 나사의 에임즈 연구소의 행성과학자 크리스 매케이(Chris McKay) 박사는 이를 확인하기 위해서는 이 암석의 샘플을 채취해서 지구로 가져온 뒤, 이를 정밀 분석해서 정말 박테리아의 활동에 의한 것인지를 검증해야 한다고 언급했다. 물론 노프케 박사를 비롯한 다른 과학자 역시 이 의견에 동의한다. 왜냐하면, 현재 큐리오시티에 있는 장비로는 이것이 진짜 박테리아의 활동에 의한 것인지 검증하기 어렵기 때문이다. 비록 이런 퇴적물이 지구에서는 생명활동의 결과로 생성되지만, 화성에서는 아닐 가능성도 있다. 외형적인 유사점만 가지고는 확신할 수 없다. 하지만 이 연구는 화성을 탐사하는 과학자들에게 흥미로운 연구 목표를 제시했다. 미래 화성 샘플 리턴(암석 등 샘플을 채취해서 지구로 가져오는 것) 계획을 세울 때 우선순위가 높은 목표물을 확인한 것이다. 비록 매케이 박사는 당분간 화성 샘플 리턴 계획이 없다고 언급했지만, 2020년에서 2030년대에 미래 화성 탐사 임무 및 화성 유인 탐사 계획이 진행된다면 이런 암석들이 채취의 우선순위가 될 것이다. 과거 운석 ALH- 84001에 고대 화성 박테리아의 흔적처럼 보이는 것이 있다는 주장이 제기되어 큰 쟁점이 된 적이 있었다. 하지만 이는 화성 생명체에 대한 결정적인 증거를 제시하지 못했다는 것이 과학계의 대체적인 반응이다. 과연 미래에 다른 화성 암석이 회의적인 과학자들을 설득할 수 있을 만큼 결정적인 증거를 제시할 수 있을까? 확답은 하기 어렵지만 아마도 큐리오시티가 발견한 암석이 그 후보 중 하나일지 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

외계인을 찾기 위한 오랜 연구에도 불구하고 현재까지 외계 생명체의 존재를 입증할 결정적인 과학적 증거는 없다. 그러나 과학자들은 아마도 생명 현상이 매우 드문 것이 아니라 우주 전체에서 봤을 때 어디서든 일어날 수 있는 과정이라고 믿고 있다. 다만 이를 입증할 확실한 과학적 증거가 없을 뿐이다. 최근 학술지 아스트로바이올로지(Astrobiology)에는 어쩌면 화성 로버인 큐리오시티가 발견한 암석에 화성 생명체의 결정적인 증거가 숨어 있을 수도 있다는 주장이 실렸다. 이 주장의 주인공은 올드 도미니온 대학(Old Dominion University)의 과학자인 노라 노프케(Nora Noffke)이다. 그녀는 지구 역사에서 매우 초기에 존재했던 생명체를 연구하는 과학자로 특히 미생물에 의한 퇴적 구조인 미스(Microbially Induced Sedimentary Structures (MISS))에 대한 전문가다. '미스'는 얕은 바다나 호수에 존재하는 박테리아의 카펫 같은 군집이 모여 만드는 퇴적 구조이다. 노프케 박사는 2013년에 34.9억 년 전 생성된 미스를 발견해 지구 생명체의 기원이 적어도 그 시점 이전으로 올라갈 수 있다는 것을 입증한 바 있다. 한편 큐리오시티 로버는 화성의 퇴적 지형을 탐사 중에 있다. 큐리오시티는 길레스피 호수(Gillespie Lake)라고 명명된 지역을 탐사했었는데, 물론 지금은 물이 없지만 아마도 37억 년 전쯤에는 주기적으로 범람하는 호수였던 것으로 보인다. 그런데 이 지역에서 보이는 한 암석이 유난히도 노프케 박사의 시선을 끌었다. 왜냐하면 그 모양이 마치 미스와 비슷하게 생겼기 때문이다. 이는 고대 화성에 박테리아 수준의 생명체가 살았다는 증거일 수 있다. 노프케 박사는 20년간 이 구조를 연구해온 이 분야의 전문가로 이 화성 암석의 모양을 분석한 결과 미스라고 의심할 만한 구조라는 결론을 내렸다. 아마도 37억 년 전, 이 암석은 호숫가에서 형성되었을 것이다. 이런 얕은 호수는 지구의 초기 생명체와 비슷한 박테리아가 번성하기에 알맞은 조건이다. 당시 화성은 지금과는 달리 따뜻하고 액체 상태의 물이 있었던 것으로 생각된다. 그렇다면 생명체가 탄생하기에 적합한 조건이었다고 생각할 수 있다. 그렇다면 이제 과학자들이 심증은 있었지만, 물증이 없었던 외계 생명체의 결정적인 증거를 찾아낸 것일까? 결론부터 말하면 아니다. 나사의 에임즈 연구소의 행성과학자 크리스 매케이(Chris McKay) 박사는 이를 확인하기 위해서는 이 암석의 샘플을 채취해서 지구로 가져온 뒤, 이를 정밀 분석해서 정말 박테리아의 활동에 의한 것인지를 검증해야 한다고 언급했다. 물론 노프케 박사를 비롯한 다른 과학자 역시 이 의견에 동의한다. 왜냐하면, 현재 큐리오시티에 있는 장비로는 이것이 진짜 박테리아의 활동에 의한 것인지 검증하기 어렵기 때문이다. 비록 이런 퇴적물이 지구에서는 생명활동의 결과로 생성되지만, 화성에서는 아닐 가능성도 있다. 외형적인 유사점만 가지고는 확신할 수 없다. 하지만 이 연구는 화성을 탐사하는 과학자들에게 흥미로운 연구 목표를 제시했다. 미래 화성 샘플 리턴(암석 등 샘플을 채취해서 지구로 가져오는 것) 계획을 세울 때 우선순위가 높은 목표물을 확인한 것이다. 비록 매케이 박사는 당분간 화성 샘플 리턴 계획이 없다고 언급했지만, 2020년에서 2030년대에 미래 화성 탐사 임무 및 화성 유인 탐사 계획이 진행된다면 이런 암석들이 채취의 우선순위가 될 것이다. 과거 운석 ALH- 84001에 고대 화성 박테리아의 흔적처럼 보이는 것이 있다는 주장이 제기되어 큰 쟁점이 된 적이 있었다. 하지만 이는 화성 생명체에 대한 결정적인 증거를 제시하지 못했다는 것이 과학계의 대체적인 반응이다. 과연 미래에 다른 화성 암석이 회의적인 과학자들을 설득할 수 있을 만큼 결정적인 증거를 제시할 수 있을까? 확답은 하기 어렵지만 아마도 큐리오시티가 발견한 암석이 그 후보 중 하나일지 모른다. 고든 정 통신원

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‘파란 말’이 가고 ‘파란 양’이 다가온다 그 어느 해보다 다사다난했던 2014년 갑오년 2014년이 얼마 남지 않았다. 연말을 맞아 한해를 돌아보는 각종 뉴스는 실망도 있지만 또 다른 기대를 품게 한다. 올해 과학 분야도 마찬가지이다. 최근 미국 IT·과학전문 매셔블이 ‘올해 10대 과학 뉴스’(원제​​ 10 times science ruled in 2014)를 선정해 공개했다. 올 한해를 되돌아보는 의미로 확인해보자. 1. 토성 위성 엔셀라두스, 바다 존재 확인 토성은 60개 이상의 위성을 가지고 있다. 이 중 제2 위성인 엔셀라두스는 지름 약 500km로 토성의 제일 큰 위성인 타이탄의 10분의 1 크기에 불과하다. 하얀 얼음으로 덮인 엔셀라두스에서 2005년 미국항공우주국(NASA) 토성 탐사선 카시니 호가 일부 균열에서 수증기와 얼음이 나오고 있는 모습을 관측했다. 이 때문에 더 두꺼운 얼음 표면 아래에 액체 상태의 바다가 펼쳐져 있는 것이 아니냐는 추측이 나왔고 생물 존재에 대한 기대로 이어졌다. 하지만 엔셀라두스는 태양으로부터 멀리 떨어져 있고 대기 온도는 섭씨 영하 270도 정도여서 회의적인 입장도 적지 않았다. 그렇지만 토성의 인력이 관련한 작용(기조력)이 바다의 존재를 가능하게 한다는 가설이 나오고 있다. 지난 4월 미국과 이탈리아 공동 연구팀은 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표한 논문을 통해 카시니 호가 2010년부터 2년간 관측한 데이터에서 엔셀라두스의 얼음 밑에 액체 바다가 존재하는 것을 확인했다고 보고했다. 이 점이 중요한 이유는 행성에 액체 상태의 물이 있는 것은 그 행성에서 생명 유지에 필요한 열쇠를 쥐고 있는 것이기 때문이다. 2. 창조론 VS 진화론 1859년 찰스 다윈이 발표한 ‘종의 기원’에서 진화론이 등장할 때까지 지지를 받던 것이 창조론이다. 창조론은 모든 생물체의 기원을 개별적으로 창조됐다고 생각하는 이론이다. 이 창조론에 대한 도전으로 미국 방송 프로그램 ‘빌 아저씨의 과학 이야기’(Bill Nye the Science Guy)에 나와 유명한 과학자 빌 나이 박사는 미국 켄터키주(州)에 있는 창조박물관 CEO이자 유명 창조론자인 켄 함 박사와 두 시간에 걸쳐 열띤 토론회를 가졌다. 주제는 ‘오늘날 현대과학 세계에서, 창조가 기원에 관한 실용적 모델인가?’였다. 두 사람의 논쟁은 국내에 널리 알려지지 않았지만 미국에서만큼은 큰 반향을 불러일으킨 듯하다. ‘젊은 지구론’(Young Earth Creationism)이라는 창조론을 믿는 켄 함 박사는 토론회에서 “창조론은 단순히 지구의 기원을 설명하면서 만족스러운 선택일뿐만 아니라 유일한 선택”이라는 생각을 일관되게 주장했다. 이에 대해 빌 나이 박사는 과거의 자연법과 현재의 자연법에서 분리해야 한다며 켄 함 박사의 생각에 동의할 수 없다고 반박했다. 지구의 기원에 대해 가르친다는 점에서 봤을 때 창조론이 가능한 과학 모델인지에 대해 빌 나이 박사는 “올바른 교과서로 성경을 이용하려면 성경의 설교 이론이 세계의 다양한 요소를 설명하는 증거가 필요하다”고 주장했다. 3. 삼성의 그래핀 상용화 난제 해결 그래핀은 실리콘보다 100배 이상 전자 이동성을 가지고 강철의 200배나 되는 내구성과 유연성을 가진 뛰어난 전자소재이다. 그 특성에서 플렉서블 디스플레이 등의 용도로 기대되고 있다. 2004년 영국 맨체스터대학 안드레 가임 교수와 콘스탄틴 노보셀로프 교수가 첫 번째 표본 제작에 성공했고, 두 사람은 6년 뒤 노벨 물리학상을 받았다. 삼성은 4월 이런 그래핀의 단일 결정체를 상용화해 실리콘 웨이퍼와 같은 정도의 크기로 만드는 데 성공했다고 발표했다. 유일한 과제였던 ‘크기’가 해결된 것이다. 그래핀은 스마트 폰 등 전자기기의 사용과 생산에 큰 변화를 가져올 것으로 생각되고 있다. 휘는 화면을 비롯해 웨어러블의 요구를 충족시킬 수 있을 것으로 기대되고 있으며, 미래 실리콘을 대체할 가능성도 내포하고 있다. 4. 지상 최대 공룡 드레드노투스 화석 발견 길이 약 26m, 무게 65톤으로 지상 최대의 공룡 드레드노투스 (Dreadnoughtus) 화석이 아르헨티나에서 발견됐다. 7700만 년 전 생존했던 것으로 예상하고 있으며, 65톤의 무게는 이 지구를 걸었던 육상 동물로는 최대인 것으로 알려졌다. 드레드노투스 골격의 보존 상태가 좋았던 것도 순조로운 발굴 작업에 순풍이 된 듯하다. 연구팀은 70%의 골격 복구에 성공했고, 이는 당시 생물과 진화를 분석하는 중요한 자료가 된다고 한다. 5. 소금물 연료 스포츠카 ‘퀀트 e-스포트리무진’ 3월 스위스 제네바 모터쇼에서 독일 리히텐슈타인의 R&D센터 나노플로우셀AG가 선보인 ‘퀀트 e-스포트리무진’(Quant e-Sportlimousine)은 스포츠카와 리무진을 융합한 세련된 디자인도 눈길을 끌지만, 연료로 소금물을 이용해 큰 반향을 일으켰다. 회사명칭에도 쓰인 흐름전지(Flow Cell)를 동력으로 4륜 바퀴 각각에 전기모터가 갖춰진다. 이 전기모터는 두 종의 전해액을 결합해 일어나는 반응을 이용해 발전한다. 콘셉트 자동차로 발표됐지만 이미 유럽에서는 도로주행을 허용하고 있다. ‘퀀트 e-스포트리무진’은 지속 가능한 미래를 위한 자동차업계의 중요한 돌파구로서 기대되는 데다 지구 생태계에 나쁜 영향을 주고 있는 화석연료를 대체할 가능성도 내포하고 있다. 나노플로우셀AG에 따르면, 이 회사의 기술은 비행기, 철도 등에서도 응용할 수 있다. 6. 인간의 마음을 읽을 수 있는 로봇 ‘페퍼’ 일본 소프트뱅크가 6월 발표한 감정인식 휴머노이드 로봇 ‘페퍼’(Pepper)는 얼굴의 표정이나 말투에서 인간의 감정을 이해하고 ‘이모션 엔진’을 통해 말을 거는 등의 반응을 하는 것이다. 페퍼는 이모션 엔진이라는 클라우드 서비스에 연결해 학습한 것을 공유해 지속해서 직감과 반응을 개선해 나간다고 한다. 인간의 감정을 제대로 측정할 수 있는 인공지능(AI)은 감정적인 사회 로봇으로 진화한다는 점에서 중요하다. 이는 일상에서 로봇이 도구가 아닌 동반자가 될 수 있기 때문이라고 한다. 7. 메이븐, 화성 궤도 도달 NASA의 화성탐사선 메이븐(MAVEN, Mars Atmosphere and Volatile Evolution)이 지난 9월, 10개월에 걸친 비행을 거쳐 화성 궤도에 들어갔다. 메이븐의 주요 임무는 화성의 대기를 측정하는 것으로, 화성 대기에는 여러 가설이 있어 이번 궤도 진입 성공은 과학계에 중요한 사건이 됐다. 메이븐은 지구의 이웃인 화성을 이해하는 큰 임무에 근거한 것이지만, 우주 분야에 한정하지 않고 자신을 둘러싼 주위를 이해하는 것이 중요하다고 한다. 또한 화성으로 이주할 수 있는가 하는 예로부터 계속된 논의에도 중요한 정보를 제공해 줄 것이다. 8. 혈액 검사로 우울증 진단 기대 미국 노스웨스턴의과대학 에바 레디 교수는 17년 전부터 우울증 진단의 효과적인 방법을 연구해왔다. 레디 교수는 2012년 청소년의 우울증을 혈액을 통해 검사하는 방법을 발표한 뒤 이를 성인으로 확대할 수 있도록 연구를 계속해왔고, 마침내 9월 새로운 성과를 보고했다. 레디 교수의 검사에 따르면 우울증 환자와 그렇지 않은 사람과는 9종의 RNA 혈액 마커의 혈중 농도가 달랐다. 우울증 환자에게 18주간의 인지 행동 치료를 한 뒤 재검한 결과, 우울증에서 회복한 전 환자에게서 수치 변화가 있는 것으로 나타났다. 정신적 질병은 어려운 과제이며, 자살 등의 비극이 일어난 뒤 대응의 중요성을 인식하는 패턴이 많다고 여겨지고 있다. 환자는 자신이 안고 있는 증상을 제대로 전해지지 않는 경우도 많다고 알려져 있으며, 의사의 진단 기준이 명확하지 않은 사태가 이어지고 있다. 혈액 검사라면 과학적으로 객관적으로 진단할 수 있고 처리가 더 명확하게 되고, 치료에 사용하는 약물도 개인에 맞게 처 할 수 있다. 9. 카시니 호 10주년 앞서 소개한 토성 탐사선 카시니가 10주년을 맞이했다. 거액의 자금을 쏟아 부은 프로젝트에서 발사는 1997년으로 거슬러 올라간다. 토성 도착은 2004년, 그로부터 10년 사이에 200만 번의 명령을 실행하고 20억 마일(약 32억 1868만 km)를 비행했으며, 수집된 데이터는 514GB로 33만 2000장의 사진을 찍었다. 프로젝트에는 26개국의 연구자가 참여해 3039건의 논문을 발표했다. 7개의 위성을 발견하는 등 성과도 이뤄냈다. 카시니는 토성 고리에 관한 정보 수집에 크게 기여하고 있으며, 특히 위성 타이탄과 ​​엔셀라두스에는 생명체와 관련한 요소가 발견된 점에서 큰 진전이라고 말할 수 있다. 10. 개미 크기 라디오 개발 영국 스탠퍼드대학과 미국 UC버클리 공동 연구팀이 9월 개미처럼 작은 라디오를 개발했다고 발표했다. 이뿐만 아니라 이 장치는 배터리도 필요 없이 수신 안테나에 신호를 전송하는 전자기파로부터 필요한 모든 전력을 모을 수 있고, 제조 비용 또한 1센트밖에 들지 않는다고 한다. 개발에는 3년이 소요됐다. 선정 이유는 사물 인터넷(IoT) 시대가 본격화되면서 이런 초소형, 저가 무선 기술을 필요로 하기 때문이라고 한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘파란 말’이 가고 ‘파란 양’이 다가온다 그 어느 해보다 다사다난했던 2014년 갑오년 2014년이 얼마 남지 않았다. 연말을 맞아 한해를 돌아보는 각종 뉴스는 실망도 있지만 또 다른 기대를 품게 한다. 올해 과학 분야도 마찬가지이다. 최근 미국 IT·과학전문 매셔블이 ‘올해 10대 과학 뉴스’(원제​​ 10 times science ruled in 2014)를 선정해 공개했다. 올 한해를 되돌아보는 의미로 확인해보자. 1. 토성 위성 엔셀라두스, 바다 존재 확인 토성은 60개 이상의 위성을 가지고 있다. 이 중 제2 위성인 엔셀라두스는 지름 약 500km로 토성의 제일 큰 위성인 타이탄의 10분의 1 크기에 불과하다. 하얀 얼음으로 덮인 엔셀라두스에서 2005년 미국항공우주국(NASA) 토성 탐사선 카시니 호가 일부 균열에서 수증기와 얼음이 나오고 있는 모습을 관측했다. 이 때문에 더 두꺼운 얼음 표면 아래에 액체 상태의 바다가 펼쳐져 있는 것이 아니냐는 추측이 나왔고 생물 존재에 대한 기대로 이어졌다. 하지만 엔셀라두스는 태양으로부터 멀리 떨어져 있고 대기 온도는 섭씨 영하 270도 정도여서 회의적인 입장도 적지 않았다. 그렇지만 토성의 인력이 관련한 작용(기조력)이 바다의 존재를 가능하게 한다는 가설이 나오고 있다. 지난 4월 미국과 이탈리아 공동 연구팀은 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표한 논문을 통해 카시니 호가 2010년부터 2년간 관측한 데이터에서 엔셀라두스의 얼음 밑에 액체 바다가 존재하는 것을 확인했다고 보고했다. 이 점이 중요한 이유는 행성에 액체 상태의 물이 있는 것은 그 행성에서 생명 유지에 필요한 열쇠를 쥐고 있는 것이기 때문이다. 2. 창조론 VS 진화론 1859년 찰스 다윈이 발표한 ‘종의 기원’에서 진화론이 등장할 때까지 지지를 받던 것이 창조론이다. 창조론은 모든 생물체의 기원을 개별적으로 창조됐다고 생각하는 이론이다. 이 창조론에 대한 도전으로 미국 방송 프로그램 ‘빌 아저씨의 과학 이야기’(Bill Nye the Science Guy)에 나와 유명한 과학자 빌 나이 박사는 미국 켄터키주(州)에 있는 창조박물관 CEO이자 유명 창조론자인 켄 함 박사와 두 시간에 걸쳐 열띤 토론회를 가졌다. 주제는 ‘오늘날 현대과학 세계에서, 창조가 기원에 관한 실용적 모델인가?’였다. 두 사람의 논쟁은 국내에 널리 알려지지 않았지만 미국에서만큼은 큰 반향을 불러일으킨 듯하다. ‘젊은 지구론’(Young Earth Creationism)이라는 창조론을 믿는 켄 함 박사는 토론회에서 “창조론은 단순히 지구의 기원을 설명하면서 만족스러운 선택일뿐만 아니라 유일한 선택”이라는 생각을 일관되게 주장했다. 이에 대해 빌 나이 박사는 과거의 자연법과 현재의 자연법에서 분리해야 한다며 켄 함 박사의 생각에 동의할 수 없다고 반박했다. 지구의 기원에 대해 가르친다는 점에서 봤을 때 창조론이 가능한 과학 모델인지에 대해 빌 나이 박사는 “올바른 교과서로 성경을 이용하려면 성경의 설교 이론이 세계의 다양한 요소를 설명하는 증거가 필요하다”고 주장했다. 3. 삼성의 그래핀 상용화 난제 해결 그래핀은 실리콘보다 100배 이상 전자 이동성을 가지고 강철의 200배나 되는 내구성과 유연성을 가진 뛰어난 전자소재이다. 그 특성에서 플렉서블 디스플레이 등의 용도로 기대되고 있다. 2004년 영국 맨체스터대학 안드레 가임 교수와 콘스탄틴 노보셀로프 교수가 첫 번째 표본 제작에 성공했고, 두 사람은 6년 뒤 노벨 물리학상을 받았다. 삼성은 4월 이런 그래핀의 단일 결정체를 상용화해 실리콘 웨이퍼와 같은 정도의 크기로 만드는 데 성공했다고 발표했다. 유일한 과제였던 ‘크기’가 해결된 것이다. 그래핀은 스마트 폰 등 전자기기의 사용과 생산에 큰 변화를 가져올 것으로 생각되고 있다. 휘는 화면을 비롯해 웨어러블의 요구를 충족시킬 수 있을 것으로 기대되고 있으며, 미래 실리콘을 대체할 가능성도 내포하고 있다. 4. 지상 최대 공룡 드레드노투스 화석 발견 길이 약 26m, 무게 65톤으로 지상 최대의 공룡 드레드노투스 (Dreadnoughtus) 화석이 아르헨티나에서 발견됐다. 7700만 년 전 생존했던 것으로 예상하고 있으며, 65톤의 무게는 이 지구를 걸었던 육상 동물로는 최대인 것으로 알려졌다. 드레드노투스 골격의 보존 상태가 좋았던 것도 순조로운 발굴 작업에 순풍이 된 듯하다. 연구팀은 70%의 골격 복구에 성공했고, 이는 당시 생물과 진화를 분석하는 중요한 자료가 된다고 한다. 5. 소금물 연료 스포츠카 ‘퀀트 e-스포트리무진’ 3월 스위스 제네바 모터쇼에서 독일 리히텐슈타인의 R&D센터 나노플로우셀AG가 선보인 ‘퀀트 e-스포트리무진’(Quant e-Sportlimousine)은 스포츠카와 리무진을 융합한 세련된 디자인도 눈길을 끌지만, 연료로 소금물을 이용해 큰 반향을 일으켰다. 회사명칭에도 쓰인 흐름전지(Flow Cell)를 동력으로 4륜 바퀴 각각에 전기모터가 갖춰진다. 이 전기모터는 두 종의 전해액을 결합해 일어나는 반응을 이용해 발전한다. 콘셉트 자동차로 발표됐지만 이미 유럽에서는 도로주행을 허용하고 있다. ‘퀀트 e-스포트리무진’은 지속 가능한 미래를 위한 자동차업계의 중요한 돌파구로서 기대되는 데다 지구 생태계에 나쁜 영향을 주고 있는 화석연료를 대체할 가능성도 내포하고 있다. 나노플로우셀AG에 따르면, 이 회사의 기술은 비행기, 철도 등에서도 응용할 수 있다. 6. 인간의 마음을 읽을 수 있는 로봇 ‘페퍼’ 일본 소프트뱅크가 6월 발표한 감정인식 휴머노이드 로봇 ‘페퍼’(Pepper)는 얼굴의 표정이나 말투에서 인간의 감정을 이해하고 ‘이모션 엔진’을 통해 말을 거는 등의 반응을 하는 것이다. 페퍼는 이모션 엔진이라는 클라우드 서비스에 연결해 학습한 것을 공유해 지속해서 직감과 반응을 개선해 나간다고 한다. 인간의 감정을 제대로 측정할 수 있는 인공지능(AI)은 감정적인 사회 로봇으로 진화한다는 점에서 중요하다. 이는 일상에서 로봇이 도구가 아닌 동반자가 될 수 있기 때문이라고 한다. 7. 메이븐, 화성 궤도 도달 NASA의 화성탐사선 메이븐(MAVEN, Mars Atmosphere and Volatile Evolution)이 지난 9월, 10개월에 걸친 비행을 거쳐 화성 궤도에 들어갔다. 메이븐의 주요 임무는 화성의 대기를 측정하는 것으로, 화성 대기에는 여러 가설이 있어 이번 궤도 진입 성공은 과학계에 중요한 사건이 됐다. 메이븐은 지구의 이웃인 화성을 이해하는 큰 임무에 근거한 것이지만, 우주 분야에 한정하지 않고 자신을 둘러싼 주위를 이해하는 것이 중요하다고 한다. 또한 화성으로 이주할 수 있는가 하는 예로부터 계속된 논의에도 중요한 정보를 제공해 줄 것이다. 8. 혈액 검사로 우울증 진단 기대 미국 노스웨스턴의과대학 에바 레디 교수는 17년 전부터 우울증 진단의 효과적인 방법을 연구해왔다. 레디 교수는 2012년 청소년의 우울증을 혈액을 통해 검사하는 방법을 발표한 뒤 이를 성인으로 확대할 수 있도록 연구를 계속해왔고, 마침내 9월 새로운 성과를 보고했다. 레디 교수의 검사에 따르면 우울증 환자와 그렇지 않은 사람과는 9종의 RNA 혈액 마커의 혈중 농도가 달랐다. 우울증 환자에게 18주간의 인지 행동 치료를 한 뒤 재검한 결과, 우울증에서 회복한 전 환자에게서 수치 변화가 있는 것으로 나타났다. 정신적 질병은 어려운 과제이며, 자살 등의 비극이 일어난 뒤 대응의 중요성을 인식하는 패턴이 많다고 여겨지고 있다. 환자는 자신이 안고 있는 증상을 제대로 전해지지 않는 경우도 많다고 알려져 있으며, 의사의 진단 기준이 명확하지 않은 사태가 이어지고 있다. 혈액 검사라면 과학적으로 객관적으로 진단할 수 있고 처리가 더 명확하게 되고, 치료에 사용하는 약물도 개인에 맞게 처 할 수 있다. 9. 카시니 호 10주년 앞서 소개한 토성 탐사선 카시니가 10주년을 맞이했다. 거액의 자금을 쏟아 부은 프로젝트에서 발사는 1997년으로 거슬러 올라간다. 토성 도착은 2004년, 그로부터 10년 사이에 200만 번의 명령을 실행하고 20억 마일(약 32억 1868만 km)를 비행했으며, 수집된 데이터는 514GB로 33만 2000장의 사진을 찍었다. 프로젝트에는 26개국의 연구자가 참여해 3039건의 논문을 발표했다. 7개의 위성을 발견하는 등 성과도 이뤄냈다. 카시니는 토성 고리에 관한 정보 수집에 크게 기여하고 있으며, 특히 위성 타이탄과 ​​엔셀라두스에는 생명체와 관련한 요소가 발견된 점에서 큰 진전이라고 말할 수 있다. 10. 개미 크기 라디오 개발 영국 스탠퍼드대학과 미국 UC버클리 공동 연구팀이 9월 개미처럼 작은 라디오를 개발했다고 발표했다. 이뿐만 아니라 이 장치는 배터리도 필요 없이 수신 안테나에 신호를 전송하는 전자기파로부터 필요한 모든 전력을 모을 수 있고, 제조 비용 또한 1센트밖에 들지 않는다고 한다. 개발에는 3년이 소요됐다. 선정 이유는 사물 인터넷(IoT) 시대가 본격화되면서 이런 초소형, 저가 무선 기술을 필요로 하기 때문이라고 한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

금성이 한때 이산화탄소로 출렁이는 기묘한 바다를 가지고 있었을지도 모르며, 이 바다는 금성 지표의 형성에 영향을 미쳤을 것이라는 과학자들의 연구결과가 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 29일(현지시간) 보도됐다. 금성은 흔히 지구의 쌍둥이 행성으로 불리는데, 크기와 질량, 화학적 조성이 비슷하기 때문이다. 뿐만 아니라, 태양계 행성들 중 지구와 가장 가까운 행성이기도 하다. 가장 가까울 때에는 약 4140만km까지 접근한다. 그런데, 지구는 이처럼 수많은 생물들이 번성하고 있는데, 금성은 어째서 아메바 한 마리도 살 수 없는 지옥 같은 행성이 되었을까? 무엇이 이 둘의 운명을 이렇게 갈랐을까 하는 것은 과학계의 오래된 화두였다. 금성의 표면은 황산으로 이루어진 짙은 구름으로 덮여 있기 때문에, 아주 뜨겁고 건조하다. 금성 표면 온도가 500도에 달한다는 것을 최초로 밝혀낸 사람은 '코스모스'의 저자 칼 세이건이었다. 이런 높은 온도에서는 납도 녹기 때문에 모든 액체는 끓어서 날아가버린다. 게다가 황산으로 이루어진 구름에서 때때로 황산비가 내린다. 그래서 태양계에서 가장 지옥에 닮은 곳이 있다면 금성일 거라고 천문학자들은 입을 모은다. 그러나 금성이 지금은 생지옥에 방불하지만, 한때는 지구처럼 바다가 있었을 거라고 과학자들은 생각하고 있다. 금성에 관한 이전의 연구는 초기 금성의 대기에는 충분한 수분이 있어서, 그것이 비로 내렸다면 금성 표면을 깊이 25m의 물로 뒤덮었을 거라고 추정하고 있다. 그러나 행성 자체의 온도가 너무나 높았기 때문에 그러한 물을 유지할 수가 없어, 모두 증발해 우주공간으로 날아가버렸을 거라고 보고 있다. 그러한 물의 바다 대신 금성은 액체 이산화탄소로 된 기묘한 바다를 가지고 있었을 거라고 과학자들은 생각하고 있다. 이산화탄소는 금성에서 가장 흔한 물질의 하나이다. "현재 금성의 대기는 거의 이산화탄소로 96.5%를 차지한다"고 논문 주저자인 디마 볼마토프 코넬 대학 이론 물리학자가 설명한다. 열을 잡아가두는 대표적인 온실가스로 지구 온난화의 주범으로 꼽히는 이산화탄소는 동물들의 호흡이나 화석연료의 연소에서 생성되는 것으로 식물의 광합성에 사용되는 기체다. 이산화탄소는 액체와 기체, 고체로 존재할 수 있으며, 적정한 온도와 압력 하에서는 빠르게 임계치에 달해 초임계 상태로 넘어갈 수 있다. 그러면 액체와 기체의 특성을 공유하게 되는데, 일례로 물질을 녹이는 액체가 되는가 하면 기체처럼 행동하기도 한다. 볼마토프와 그 공동 연구자들은 금성에서 이 초임계 상태의 이산화탄소가 어떤 역할을 하는지 알아보기 위해 특수한 초임계 물질에 대한 연구를 진행했다. 일반적으로 과학자들은 초임계 상태 물질의 물리적 특성은 온도와 압력에 따라 서서히 변해가는 것으로 생각해왔다. 그러나 연구진이 컴퓨터 시뮬레이션으로 분자 활동을 조사한 결과, 초임계 물질이 대단히 극적으로 기체와 액체 상태를 오가는 것으로 나타났다. 금성은 태양계의 행성 중에서 가장 두꺼운 대기를 가지고 있어 지구 대기압의 90배에 이른다. 만약 사람이 금성 표면에 내린다면 그 즉시로 납짝하게 짜부러지고 말 것이다. 그러나 초기에는 금성 기압이 지구의 몇십 배 정도였다. 이러한 상태가 적어도 1억에서 2억 년 가량 지속되었다. 그 같은 조건에서 초임계 이산화탄소는 액체같이 행동해서 금성 표면을 뒤덮었을 거라고 볼마토프는 설명한다. "금성 표면의 협곡이나 하상처럼 보이는 지형적 특성이 이 같은 이론을 뒷받침하는데 액체 이산화탄소가 휩쓸고 지나가면서 이런 지형들을 만들어낸 것으로 본다"고 볼마토프는 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 밝혔다. 연구진은 초임계 이산화탄소가 기체에서 액체로 급속한 위상 변화를 일으키는 메커니즘을 밝혀내는 것을 당면목표로 삼고 있다. 이들의 연구 내용은 8월 21일자 '물리화학 레터 저널' 지에 소개되어 있다. 사진=첫번째 사진은 NASA의 금성 탐사선 마젤란 호가 금성의 두터운 구름층을 헤치고 찍은 금성의 북반구 모습이다. 과학자들은 금성이 원시 행성이었을 초기에 이산화탄소로 이루어진 바다를 가지고 있었을지도 모른다고 생각하고 있다. 두번째 사진은 금성 탐사선 마젤란. 1994년 임무 종료됐다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

인류의 과학은 어찌보면 모두 허무맹랑한 '상상'에서 시작되는 것 같다. 최근 미 항공우주국(NASA)이 지구와 가장 인접한 행성인 금성에 인류의 정착지를 만드는 새로운 프로그램을 공개해 관심을 끌고있다. '하복'(High Altitude Venus Operational Concept·HAVOC)이라고 명명된 이 프로그램은 아직 콘셉트 단계로 구체적인 개발 방식과 일정 등은 정해지지 않았으나 상상에서 시작해 현실로 이어지는 과거의 사례에 비추어 본다면 이 또한 가능성을 배제할 수는 없다. 태양에서 2번째 위치한 금성은 표면온도가 평균 462℃에 이를만큼 뜨거워 사람은 커녕 미생물도 살기 힘든 조건이다. 그러나 하늘 위로 올라가면 이야기가 달라진다. 약 50km 상공 위의 금성은 지구보다 약간 중력이 낮은 수준이며 온도 역시 75°C 정도로 같은 위치의 지구 최고 온도보다 17°C 더 뜨겁다. 또한 두터운 대기 덕분에 방사능 수치 역시 지구처럼 낮은 편이라는 것이 NASA측의 설명. NASA는 이 금성 대기에 태양열로 발전하는 비행선을 띄워 장기적으로 인류가 거주하는 일종의 '하늘 도시'를 만들 계획이다. 그렇다면 어떻게 지구와 같은 헬륨으로 가득한 비행선을 금성 대기에 띄울 수 있을까? 방법은 어찌보면 간단(?)하다. 먼저 특수 제작된 우주선을 금성으로 발사해 대기에 진입하면 선체에 설치된 낙하산이 펴진다. 이후 선체 내부에 장착된 외피가 풍선처럼 부풀어 오르면서 129m에 달하는 비행선으로 변신한다. 현재까지는 동영상으로만 제작된 정도지만 큰 기술적 장애는 없어보인다. NASA 측 관계자는 "만약 이 프로그램의 예산안이 통과된다면 최초 무인탐사선을 보내 기본적인 환경을 조사할 것" 이라면서 "이후 2명의 우주비행사가 30일, 이후 1년 등 기간을 늘려가면서 금성 하늘 위에 인류 거주지를 만들 것" 이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr