지난 2015년 7월 14일 역사적인 명왕성을 근접 비행을 성공한 미항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스가 다음 행선지를 눈앞에 두고 있다. 오는 2019년 1월 1일 탐사선은 명왕성 궤도 너머 약 16억km 떨어진 카이프 띠의 한 천체를 줌 렌즈에 담을 예정이다. 그렇게 되면 인류에 의해 탐사된 최장 거리의 천체로 기록될 것이다. 공식적으로 '2014 MU69'로 불리는 이 천체는 미션팀에 의해 이국적인 자연과 지역에 어울리는 '울티마 툴레'(Ultima Thule )라는 새로운 애명을 갖게 되었는데, 이는 중세시대의 용어로 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 뜻이다. 툴레는 고대 그리스-로마인들이 북유럽에 위치하는 노르웨이, 아일랜드, 아이슬란드 등을 가리킨 것으로 추정되고 있다. 명왕성에서 약 16억km 떨어진 곳에 위치한 2014 MU69는 지름 수십 km의 작은 크기로, 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 미국 콜로라도주 볼더에 소재한 사우스웨스트 연구소의 뉴호라이즌스 수석 연구원 앨런 스턴은 성명을 통해 “MU69는 인류의 다음 울티마 툴레로, 우리 우주선은 이 미지의 세계를 탐사하는 최초의 업적을 세울 것”이라고 설명하면서 “NASA와 우리 팀이 우주탐사 역사상 가장 먼 거리의 세계를 탐사하는 궁극적인 탐사(ultimate exploration)를 상징하는 의미에서 다음 행선지를 울티마라고 짧게 부르는 것을 좋아한다”고 밝혔다.　​ 스턴 박사와 그의 동료들은 이 행선지의 이름을 짓기 위해 지난해 11월에서 12월까지 홍보 캠페인을 벌인 결과, 전 세계 11만 5,000명이 참가해 3만 4,000개 이름을 제출했으며, 그중에서 울티마 툴레가 선정되었다고 전했다. 그러나 울티마 툴레는 단지 별명일 뿐이다. 2019년 미션이 끝난 후 뉴호라이즌즈 과학자들은 NASA, 국제천문연맹과 함께 새로운 정식 명칭을 정할 예정이다. 울티마 툴레는 여전히 신비에 싸여 있는 천체다. 사실 과학자들은 아직도 그것이 하나인지 둘인지 여부조차 모르는 상태다. 뉴호라이즌스 팀원들은 각각 19km 크기로 두 근접 궤도를 선회하는 물체일 수 있다고 말했다. 총 7억 달러(약 8천억 원)가 투입된 뉴호라이즌스 미션은 2006년 1월에 장도에 올랐으며, 9년을 날아간 끝에 최초로 명왕성계를 세밀히 들여다본 역사적인 플라이바이에 성공했다. 내년 1월 1일 울티마와의 만남은 뉴호라이즌스 미션에서 두 번째 접근 비행이 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

금세기 최고의 이론 물리학자로 꼽히는 스티븐 호킹 박사가 14일(현지시간) 타계했다는 소식이 전해지자마자 전 세계 과학자와 지도자들은 곧바로 애도를 쏟아 냈다. 우주의 기원을 연구해 온 미국의 유명 이론 물리학자 로런스 크라우스 애리조나주립대 교수는 이날 자신의 트위터에 “별 하나가 막 우주로 떠났다”며 “우리는 경이로운 인간과 작별했다”고 밝혔다. 미국 카네기연구소의 천문학자 웬디 프리드먼 박사도 “그의 공헌은 아인슈타인 이후 아마도 존재하지 않았던 방식으로 대중을 사로잡은 점”이라고 평가했다. 미국 시카고대 우주론자인 마이클 터너 박사도 “그는 우리가 질문하려고 애써 왔던 가장 큰 의문에 화두를 던지려고 노력해 왔다”며 그 예로 우주의 탄생과 블랙홀, 시간의 방향 등을 거론했다. 세계 각국 지도자들도 각자의 소셜네트워크서비스(SNS)를 통해 애도를 표시했다. 문재인 대통령은 페이스북으로 “스티븐 호킹 박사가 광활한 우주로 돌아갔다. 우리는 우주에 대해 더 많이 알수록 우주에서 더욱 소중한 존재가 됐다”고 밝혔다. 문 대통령은 “저는 호킹 박사가 21세기부터 앓기 시작한 루게릭병을 극복한 것에 경이로움을 느낀다”며 “‘육체뿐만 아니라 정신적으로도 장애에 갇히지 말아야 한다’는 그의 신념이 인류 과학역사에 거대한 족적을 남겼다”고 밝혔다. 호킹 박사의 모국인 영국의 테리사 메이 총리는 트위터를 통해 “호킹 박사는 아주 탁월하고 대단한 지성을 가진 이로 그의 유산은 잊혀지지 않을 것”이라며 “최고의 과학자 중 한 명인 그의 용기와 유머, 최대한 값지게 살려는 투지는 아주 감동적이었다”고 설명했다. 나렌드라 모디 인도 총리는 “호킹 박사의 선구적인 업적은 세계를 더 나은 곳으로 만들었으며 그의 투지와 강인함은 세계인에게 영감을 줬다”면서 그의 명복을 비는 글을 자신의 페이스북에 올렸다. 루캉 중국 외교부 대변인은 이날 정례 브리핑에서 “과학과 인류에 크게 기여했던 호킹 박사는 생전에 세 번이나 중국을 방문해 중국 과학자 및 과학계의 대표들과도 대화했다”면서 “호킹 박사는 중국 문화를 워낙 좋아해 조수의 도움을 받아 중국의 만리장성에 오르기까지 했으며 그의 기여는 영원히 기억될 것”이라고 애도를 표했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

138억 년 우주의 역사를 10분 만에 살펴볼 수 있는 영상이 공개됐다. 미국 출신 음악가이자 영상제작자인 존 보스웰은 자신이 운영하는 유튜브 채널 멜로디쉬프(melodysheep)에 ‘타임랩스 오브 더 엔타이어 유니버스’(TIMELAPSE OF THE ENTIRE UNIVERSE)라는 제목의 영상을 지난 9일 올렸다. 영상은 빅뱅 이후 우주와 은하계의 탄생, 태양계와 지구의 생성과정, 생명의 등장과 인류의 출연 등 138억 년 우주의 역사를 실제와 같은 화려한 그래픽으로 재현했다. 이와 함께 영상에는 미국항공우주국(NASA)의 자료와 함께 다큐멘터리 ‘우주의 역사’(Cosmic Voyage)와 ‘보이지 오브 타임’(Voyage of Time) 등 다양한 자료들도 활용됐다. 내레이션에는 브라이언 콕스, 칼 세이건, 데이비드 아텐버러가 참여했다. 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

지금도 우리 밤하늘을 비추는 아름다운 달의 생성과 관련된 새로운 주장이 제기됐다. 최근 미국 하버드대학과 캘리포니아 대학 데이비드캠퍼스 공동연구팀은 수학적 모델링을 바탕으로 연구한 결과 달이 도넛 모양의 '시네스티아'에서 생성됐다는 연구결과를 발표했다. 그간 달의 '출생의 비밀'을 놓고 전세계 과학자들은 여러 이론을 제기했으나 지금까지도 명확히 밝혀진 것은 없다. 처음 달 생성의 비밀을 들춰낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 만들어졌다고 주장했다. 이후 다양한 학설이 제기됐지만 현재까지 가장 설득력있는 주장은 바로 ‘자이언트 임팩트’설이다. 이 이론은 45억 년 전 초기 지구가 소위 테이아(Theia)라 불리는 화성만한 행성과 충돌했으며 이 결과로 잔해가 뭉쳐져 탄생한 것이 달이라는 설이다. 그러나 이 학설의 치명적인 허점은 과거 아폴로 11호, 12호, 16호가 달 탐사 후 가져온 월석을 분석하는 과정에서 드러났다. 그 성분을 분석한 결과 지구와 별반 차이가 없없기 때문으로 테이아의 '존재'가 확인되지 않은 것이다. 　 이번에 연구팀이 발표한 학설은 지난해 내놓은 소위 ‘시네스티아'(Synestia)의 연장선상이다. 연구팀은 45억 년 전 테이아가 지구와 충돌해 기화하면서 암석물질과 먼지 구름으로 이루어진 도넛 모양으로 부풀어진 상태가 됐을 것으로 추론했다. 연구팀은 이를 그리스어로 하나된다(Syn)는 의미와 불과 화로의 여신(Hestia)의 이름을 합쳐 시네스티아라고 명명했다. 사이먼 락 박사는 "두 천체의 충돌로 인해 시네스티아가 형성되면서 기화된 물질이 빠르게 회전을 시작했다"면서 "이후 시네스티아 내부가 식으면서 수축해 지구가 됐고 주위에 비처럼 내렸던 액체 암석이 뭉쳐져 달이 됐다"고 설명했다. 이어 "이는 지구와 달의 성분이 비슷하고 달이 지구보다 휘발성있는 원소가 적은 이유도 설명된다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 '지구물리학 연구 저널' 최신호에 발표됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 19일 교육부가 ‘2021학년도 대학수학능력시험 출제범위 공청회’를 열어 학생들의 학습부담을 덜어 주는 차원에서 수학영역 출제범위 가운데 ‘기하’를 빼겠다는 안을 발표해 논란이 거세지고 있다.과학계는 자연과학과 공학은 물론 의학, 경제, 경영학 등 사회과학 분야에서도 기하가 기초가 되는데 자연계열 학생들이 주로 치르는 ‘수학 가형’에서 기하를 빼는 것은 문제라고 지적했다. 이와 함께 기하는 최근 한국사회의 화두가 되고 있는 4차 산업혁명의 기반이 되는 중요한 부분이라고도 강조했다. 고등학교에서 배우는 기하에는 이공계열에서 가장 많이 활용하는 벡터 개념이 포함돼 있는데 이를 배우지 않고 대학에 진학할 경우 새로 공부해야 하는 문제가 생길 수 있다고도 주장하고 있다. 4차 산업혁명은 창조경제와 같이 한때 유행에 그칠 구호에 불과하기 때문에 과학계에서 기하와 4차 산업혁명을 연결시킨 것은 무리수라는 지적도 있다. 그렇지만 수학은 물론 인류 문명에서 중요한 부분을 차지하고 있는 기하학이 대입 시험범위에서 빠지는 것 때문에 주목받는 상황에 대해서는 안타깝다는 목소리가 높다. 기하학(geometry)은 그림이나 도형처럼 시각적 대상에서 나타나는 부피나 각도 같은 각종 수치와 그 수들이 갖는 논리적 관계나 구조를 연구하는 학문 분야다.고대 이집트 시대에는 나일강의 주기적 범람 덕분에 비옥한 땅을 가질 수 있었지만 범람 후 토지의 구획이 불분명해진다는 문제가 생겼다. 적절하게 토지를 재분배하기 위해 측량에 의한 도형을 연구한 것이 기하학의 기원이었다. 이 때문에 기하학은 인류의 문명이 시작되면서 농경과 건축을 위해 발전한 일종의 생활밀착형 학문으로 수학의 여러 분야 중에서도 가장 오래된 분야다. 이집트인이 개발한 도형에 관한 지식이 그리스로 전파되면서 도형에 대한 개념이 정리되고 새로 만들어졌다. 유클리드의 ‘기하학 원론’은 공리적 방법으로 당시 기하학에 관한 지식을 집대성한 최초의 수학책이라고 할 수 있다. 기하학은 17세기 프랑스의 철학자이자 수학자인 르네 데카르트가 좌표라는 개념을 도입하면서 해석기하학으로 발전했고 영국의 아이작 뉴턴과 독일의 고트프리트 라이프니츠가 각각 미적분학을 만들면서 미분기하학이 새로 만들어졌다. 르네상스 시대 건축과 축성술, 미술로부터 시작된 화법기하학과 사영기하학은 특히 공학 분야에서 많이 활용되고 있다. 화법기하학은 차원 공간의 입체를 종이라는 평면에 표현하는 방법을 연구하는 분야로 CAD로 잘 알려진 각종 공학분야 설계와 컴퓨터 그래픽, 미술 분야에 많이 활용되고 있다. 화법기하학은 수학이라기보다는 공학의 한 분야로 받아들여지고 있다. 19세기 말이 되면 공간 속 점, 선, 면, 위치와 형상에 대한 공간의 성질을 연구하는 위상수학(topology)이 등장하면서 위상기하학, 미분위상기하학이 만들어지면서 수학뿐만 아니라 자연과학과 공학분야 전반의 발전을 이끌어 왔다. 오랫동안 기하학을 지배해 온 유클리드기하학의 공리 중 ‘한 직선 밖에 있는 한 점을 지나면서 그 직선과 평행인 직선은 오직 한 개’라는 평행선 공리는 수학자들의 골머리를 앓게 했는데 18~19세기에 ‘직선 밖 한 점을 지나는 그 직선에 2개 이상 평행선을 그을 수 있다’는 사실을 발견함으로써 비(非)유클리드기하학이 탄생했다. 비유클리드기하학은 20세기 물리학의 양대 산맥이라고 불리는 아인슈타인의 ‘상대성이론’의 탄생에도 지대한 영향을 미쳤다. 대수학이 크게 발전하면서 n차식으로 나타나는 대수곡선과 대수곡면을 연구하는 대수기하학도 등장했는데 대수기하학은 해석학, 위상수학, 정수론 등 다양한 수학분야 지식을 동원해 연구되는 것으로 현재도 활발히 연구되고 있다. 기하학은 기초과학은 물론 산업분야에서도 다양하게 응용되고 있다. 실과 끈을 사용해 매고 죄면서 여러 가지 모양을 만드는 매듭도 기하학의 중요한 연구분야다. 매듭기하학은 양자장론과 결합해 우주를 이해하는 데 이용될 뿐만 아니라 해킹 불가능한 암호시스템 기술을 개발하는 데도 쓰이고 있다. 생물학에서 DNA처럼 분자량이 큰 물질들의 행태를 설명할 때도 매듭이론이 활용된다. 잘 알려져 있지 않지만 글로벌 영상 스트리밍 업체 ‘넷플릭스’도 위상기하학을 바탕으로 한 ‘토폴로지 데이터 분석’ 기법으로 빅데이터를 분석해 활용하고 있다. 넷플릭스는 1만 7000여개의 영화에 붙은 관객 평점 데이터를 분석해 신규 가입 고객과 기존 고객들이 선호하는 영화 장르를 구분해 제공함으로써 최고의 영화 서비스 기업으로 성장하고 있다. 김선화 기초과학연구원(IBS) 기하학수리물리연구단 연구위원은 “응용분야든 기초분야든 현대 과학과 공학기술의 발전에 수학의 역할은 아무리 강조해도 지나치지 않는다”며 “현대 수학에서 중요하게 다뤄지고 있는 위상수학의 경우 기하학의 한 분야로 시작됐지만 이제는 위상수학 덕분에 기하학이 점점 확장되고 있어 기하학은 수학 전체를 관통하는 가장 중요한 분야가 됐다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리가 땅에 발을 붙이고 사는 이유는 지구가 중력으로 우리를 끌어당기고 있기 때문이다. 지구는 사람뿐 아니라 물 그리고 산소와 질소 같은 공기도 붙들고 있을 정도의 힘을 가지고 있다. 달은 공기를 붙들고 있기에는 힘이 약해서 공기가 희박하다. 이렇게 지구와 달의 끌어당기는 힘이 차이 나는 것은 중력 때문이다.중력이 가장 극단적으로 나타나는 천체는 ‘블랙홀’이다. 블랙홀은 끌어당기는 힘이 강력해 주변의 빛조차 끌고 들어간다. 지구가 쪼그라들어 블랙홀이 된다면 그 크기는 채 2㎝가 되지 않을 것이다. 태양의 경우에는 직경이 6m 정도인 블랙홀이 된다. 우주에는 아주 가벼운 블랙홀부터 태양보다 10억 배 무거운 블랙홀까지 다양한 질량의 블랙홀이 존재할 것으로 추측되고 있다. 블랙홀이 존재한다는 직접적인 증거를 찾는 연구들이 많이 이뤄졌는데 그중 가장 큰 성과는 지난해 노벨물리학상을 수상한 ‘중력파 검출’이다. 블랙홀은 빛도 끌고 들어가는 강력한 중력 때문에 직접 볼 수는 없기 때문에 블랙홀이 아니면 만들어 낼 수 없다고 인정할 수 있는 현상을 찾아내고 이를 확인하는 데에 초점이 맞춰지고 있다. 강력한 중력이 빠르게 변하면 관측할 수 있는 수준의 중력파가 발생한다. 중력파가 지나가면 시공간이 늘었다 줄었다 하는 변화가 생긴다. 모든 중력을 가진 물체가 중력파를 만들어 내지만 관측하기에는 매우 미약하다. 지난해 노벨물리학상은 한 쌍의 블랙홀이 아주 빠르게 서로 공전하며 다가가면서 만들어 낸 중력파가 정교하게 고안된 측정 장치의 길이를 변화시킨 것을 확인하는 방법으로 블랙홀의 존재를 입증한 업적을 인정한 것이다. 직접 블랙홀을 보려는 노력도 진행 중이다. 블랙홀이 주변 물질을 끌어당기면 그 과정에서 토성의 띠 형태를 띤 원반이 생기고 그 원반은 빠르게 회전하며 마찰에 의해서 밝게 빛나게 된다. 태양보다 100만 배 정도 무거운 우리은하 중심의 거대한 블랙홀은 3만 광년 떨어진 지구에서도 관측할 수 있는 크기의 원반과 블랙홀에 의한 ‘그림자’를 만들 것으로 예측돼 이를 관측하고자 하는 것이다. 그런 블랙홀 주변에서는 영화 ‘인터스텔라’에서처럼 강한 중력과 원반의 빠른 속도 때문에 발생하는 오묘한 빛의 향연도 목격될 것으로 기대된다. 블랙홀은 주변의 물질을 끌어당길 뿐 아니라 강력하게 에너지를 내뿜기도 한다. 거대한 블랙홀이 내뿜는 막대한 에너지가 은하와 별과 행성의 생성에 어떠한 영향을 끼쳤는지는 중요한 연구 주제이다. 우리에게서 멀리 떨어져 있는 거대한 블랙홀의 중력이 어쩌면 지구의 존재, 생명의 탄생과도 관련이 있을 수 있다고 생각하면 블랙홀에 대한 연구는 더 흥미로워진다.

단군부터 태극기까지 우리 문화 소개 드론 1218개로 개회식 오륜기 그려 한반도기 남북, 마지막 91번째 공동 입장 기수는 ‘남남북녀’ 원윤종·황충금 평창은 ‘사람과 사람의 연결’이 평화란 메시지를 전했다. 사람과 사람이 마음을 열고 만나 소통하고 공감할 때, 모든 행동은 평화로 이어진다고 외쳤다. 1218개의 드론으로 올림픽 오륜기를 그리는 환상적인 장면을 연출해 4차 산업혁명을 선도할 기술력을 뽐냈다. 여기에 ‘피겨 여왕’ 김연아(28)가 최종 점화자로 나서 짤막한 아이스쇼로 평창의 밤하늘을 밝혔다.새하얀 드레스를 입고 등장한 김연아는 전성기 모습을 떠올리게 하는 아름다운 피겨스케이팅을 선보이다 성화를 넘겨받았고, 달항아리 성화대에 불을 붙였다. 동계올림픽에서 금메달만 4개를 딴 쇼트트랙 전이경, 2016년 리우데자네이루올림픽 금메달리스트 골프 박인비, 축구 스타 안정환에 이어 평창에서 단일팀을 이룬 여자 아이스하키 박종아(남측)와 정수현(북측)이 손을 맞잡고 성화를 넘겨 받아 모두를 깜짝 놀라게 했다. 둘이 나란히 계단을 뛰어올라 김연아에게 성화를 넘기는 장면도 개회식 메시지를 오롯이 담았다.개회식은 9일 오후 8시 정각 한 줄기 빛과 함께 평화의 종소리가 울려퍼지는 가운데 무대와 객석을 모두 얼음으로 변화시키면서 시작됐다. 강원도의 다섯 아이가 눈밭에서 수정구슬을 발견하고, 구슬 속 지도를 따라 과거로 통하는 신비한 동굴을 찾아갔다. 고구려 벽화 속 ‘사신도’에서 백호가 뛰쳐나와 아이들을 과거로 데려갔다. 청룡, 주작, 현무도 차례로 등장해 다섯 아이와 만났다. 사슴멧돼지, 꽃과 나비, 소나무와 해초, 메기와 물고기떼, 까마귀와 까치 등 자연과 동물이 한데 어우러지고 ‘불꽃’ 수레를 끄는 소를 따라 벽화 속 고구려 여인들이 춤을 췄다. 단군신화 속 웅녀와 하늘과 땅을 잇는 ‘인면조’, 평화를 가져오는 ‘봉황’ 등 신화 속 동물들이 나타나 축제에 동참했다. 이들은 세계에서 두 번째로 오래된 천문지도 ‘천상분야열차지도’를 밤하늘에 띄우는 등 한민족의 우수한 문화를 소개했다. 태극기가 우주 탄생의 원리를 담고 있음을 알렸다. ‘태고의 빛’처럼 텅 빈 무대에 장구 소리가 울려 퍼지자 빛들이 점점 거대한 기운을 형성했다. 장구 연주자들은 음과 양이 조화를 이루는 과정을 독창적인 리듬으로 표현했고, 무용수들은 ‘태극의 기운’을 춤으로 표현했다. 연주자들의 옷 색깔이 순식간에 빨강과 파랑으로 바뀌어 태극 문양을 이뤘다. 3만 5000여석을 메운 관중은 환호와 박수를 보냈다. 올림픽의 상징 오륜기를 연출하는 장면도 백미였다. 촛불을 들고 평화의 비둘기를 만든 강원도 주민 1000여명이 드론을 날렸다. 드론들은 설원을 질주하는 스키어와 스노보더를 하늘에서 뒤따르다 화려한 조명과 함께 오륜기로 변신하며 밤하늘을 수놓았다. 이번 대회에는 92개국이 참가했지만 개최국 대한민국이 북한과 함께 입장해 91번째에서 끝났다. 국제 스포츠 무대에서의 남북 공동 입장은 2000년 시드니하계올림픽을 시작으로 역대 열 번째이자 2007년 창춘(중국) 동계아시안게임 이래 11년 만이다. 개회식 직전 관동하키센터 믹스트존에서 남측 취재진을 만난 황충금은 “단일팀으로 참가한 게 단순히 경기라 생각하지 않는다. 하루빨리 북남이 통일되길 바라는 진심으로 참가했다”며 밝게 웃었다. 평창 한재희 기자 jh@seoul.co.kr 평창 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

태양계 끝자락을 향해 순항 중인 '인류의 피조물'이 지구에서 가장 먼 곳에서 촬영한 천체사진을 보내왔다. 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스호가 촬영한 '카이퍼 벨트'(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)의 천체사진을 공개했다. 지난해 12월 5일 촬영된 이 사진은 뉴호라이즌스호에 장착된 고해상도 망원카메라인 '로리'(LORRI)가 적외선으로 담아낸 것이다. 각각의 천체 이름은 '2012 HZ84'과 '2012 HE85'로 표면이 얼음으로 이루어진 작은 천체로 추정된다. 이날 뉴호라이즌스호가 지구로 보내온 사진은 인류 역사의 새로운 장으로 기록됐다. 지금까지 탐사선이 촬영한 가장 먼 천체사진 기록은 지난 1990년 2월 14일 보이저 1호에 의해 세워졌다. 당시 보이저 1호는 60억 6000만㎞에서 인류 역사상 ‘가장 철학적인 천체사진’을 촬영해 지구로 보내왔다. 이 사진의 이름은 ‘창백한 푸른 점'(Pale Blue Dot)으로 유명 천문학자인 고(故) 칼 세이건의 제안으로 이루어졌다. 당시 명왕성 부근을 지나고 있던 보이저 1호는 망원 카메라를 지구 쪽으로 돌려 촬영했고 그 속에 지구는 그야말로 ‘먼지 한 톨’이었다. 그로부터 27년이 흐른 지난해 뉴호라이즌스호가 61억 2000만㎞ 떨어진 곳에서 촬영한 천체사진을 보내오면서 보이저 1호가 세운 기록을 깼다. 이 사진은 그간 천체망원경으로만 지켜보던 산개성단 'NGC 3532'로, 성단 내 별들이 마치 우물에 소원을 담아 던져진 수많은 동전처럼 보인다고 해 ‘소원의 우물 성단’(Wishing Well Cluster)이라고도 불린다. 이 기록은 그러나 단 2시간 만에 또 깨졌다. 카이퍼벨트 내 2012 HZ84와 2012 HE85의 사진도 보내왔기 때문이다. 지난 2015년 명왕성 탐사를 마치고 연장근무에 들어간 뉴호라이즌스호가 향하는 새 목적지는 소행성 ‘2014 MU69’다. 미지의 영역인 카이퍼 벨트에 위치한 2014 MU69는 지름 30km가 넘지 않는 소행성으로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 뉴호라이즌스호가 순항하면 올해 12월 31일 혹은 내년 1월 1일 새 목적지에 도착할 예정이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 품고 있는 우리은하 바깥쪽에서 처음으로 생명탄생의 필수요소인 유기분자가 발견돼 주목받고 있다.미국 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 버지니아대, 국립전파천문관측소, 일본 오사카부립대, 일본 국립천문대, 영국 킬대, 독일 하이델베르그대, 막스플랑크 전파천문연구소, 쾰른대 공동연구팀은 태양계가 속해 있는 우리은하 바깥쪽에 있는 왜소 은하(dwarf galaxy)에서 거대 유기분자의 흔적을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 1월 30일자에 실렸다. 왜소 은하는 수십억 개의 별로 구성된 작은 은하로 2000억~4000억개의 별로 이뤄진 우리은하나 안드로메다은하 같은 거대은하보다 질량과 크기가 훨씬 작은 은하를 말한다. 이들 왜소은하에서는 별들이 만들어지는 속도가 매우 느리기 때문에 화학적 구성이 원시적일 뿐만 아니라 유기물질을 형성하는데 필요한 탄소나 산소 분자가 상대적으로 적다. 이 때문에 우리은하 바깥에서 생명 탄생의 기본 요소인 유기분자는 발견된 적이 없다. 연구팀은 칠레에 있는 세계 최대 규모의 전파망원경 ‘알마’(ALMA)를 이용해 지구에서 16만 광년 떨어져 있는 거대 마젤란 성운에서 유기분자를 찾는 연구를 진행하던 중 성운 내 왜소 은하에서 다이메틸 에테르(CH3OCH3)과 포름산 메틸(CH3OCHO)라는 유기물질의 흔적을 발견했다. 마르타 세위로 NASA 박사는 “이번 발견의 의미는 생명의 기본적인 화학 구성요소인 유기물질이 지구가 있는 우리은하가 생성되기 훨씬 전에 만들어진 우주에서 이미 먼저 형성됐다는 것”이라며 “우주의 탄생과 성장을 화학적 차원에서 연구할 수 있게 됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

138억 년의 우주 역사를 가장 자세히 재현한 컴퓨터 시뮬레이션 영상을 국제 연구팀이 1일(현지시간) 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 공개했다. ‘일루스트리스: 더 넥스트 제네레이션’(IllustrisTNG·Illustris: The Next Generation)으로 명명된 이번 영상은 우주의 형성 과정을 그 어느 것보다 자세히 보여준다. 연구팀은 “이번 영상은 130억 년이 넘는 시간 동안 우주에 은하가 어떻게 형성·진화·성장하고 새로운 별의 탄생을 유도하는지 알 수 있게 해준다”고 설명했다. 이미 연구팀은 이번 시뮬레이션 모델로 블랙홀이 암흑물질의 분포에 어떻게 영향을 주는지, 중원소들이 어떻게 만들어져 분포하는지, 그리고 자기장이 어디에서 비롯되는지 살피고 있다. 연구팀의 샤이 제넬 박사(미국 플랫아이언연구소 전산천체물리학센터)는 “천체 망원경 한 대로는 은하들을 일정량밖에 측정할 수 없지만, 이번 시뮬레이션은 모든 은하의 특성을 추적할 수 있고 현재 모습뿐만 아니라 모든 형성 과정도 살필 수 있다”고 말했다. 이들은 ‘빅뱅’으로 불리는 대폭발 이후 우주 전체로 균일하게 확산해나간 빛 즉 우주배경복사에서 수집한 우주 초장기에 관한 증거를 이용해 이번 시뮬레이션을 제작했다. 이를 통해 우주가 탄생한 지 불과 몇십억 년밖에 안 됐을 때의 조건을 모델링했다. 가상의 우주 공간에 별과 행성 형성에 관여하는 바리온 물질과 은하 구조에 관여하는 암흑물질, 그리고 우주의 가속팽창과 관련한 암흑에너지를 더했다. 그리고 초신성 폭발과 블랙홀에 관한 정보도 추가했다. 또 다른 연구원인 폴커 스프링겔 박사(독일 하이델베르크 이론연구소)는 “이번 모델은 대규모 물질 분포에서 거대질량 블랙홀의 영향을 정확히 예측할 수 있어 특히 매력적”이라면서 “앞으로 나올 관측 연구를 신뢰성 있게 해석하는 데 결정적인 역할을 할 것”이라고 말했다. 연구를 주도한 마크 보겔스버거 박사(미국 매사추세츠공과대)는 이번 시뮬레이션으로 뜨겁고 묽은 가스의 난류 운동이 은하 중심의 자기장을 기하급수적으로 증폭할 수 있는 소규모 자기 발전기를 유도하는 것을 보여줬고 관찰된 자기장의 세기도 정확히 예측했다. 그는 “이번 모델은 정교한 은하 형성 모델과의 결합을 통해 어떤 기존 시뮬레이션보다 자세히 이런 자기장 문제를 탐구하도록 해준다”고 말했다. 시뮬레이션 속 우주는 현재 우리가 관측 가능한 우주인 약 930억 광년의 거리와 비교하면 10억 광년에 불과하다. 하지만 4년 전 제작한 초기 모델 속 우주는 약 3억5000만 광년으로 훨씬 더 작았다. 연구에 참여한 안날리사 필레피치 연구원(막스플랑크 천문학연구소)은 “우리의 예측 모델은 이제 천문학자들에 의해 체계적으로 확인될 수 있다”면서 “이는 계층적 은하 형성이라는 이론적 모델의 결정적인 검사를 이끌어낼 것”이라고 말했다. 사진=IllustrisTNG 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들은 우리 은하에서 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했다. 그리고 우주 공간에서 다양한 유기물이 생성될 수 있다는 증거도 발견했다. 이 두 가지 사실을 조합하면 우리 은하에 생명체를 지닌 행성이 지구만이 아닐 것이라는 결론에 도달하게 된다. 아직 지구 이외의 행성에서 생명체가 살고 있다는 결정적 증거는 발견하지 못했지만, 많은 과학자들은 이를 찾기 위해 노력하고 있다. 그런데 우리 은하 밖 다른 은하의 사정은 어떨까? 이웃 은하 가운데 가장 가까운 은하로 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud, LMC)가 있다. 우리 은하의 위성 은하로 왜소은하지만, 1만 4,000광년의 지름과 태양 질량의 100억 배의 질량을 가진 은하이기도 하다. 지구에서 거리는 16만 광년으로 결코 가까운 거리는 아니지만, 외부 은하 가운데서는 가까운 편에 속하기 때문에 많은 관측이 이뤄진 은하이기도 하다. 과거 과학자들은 대마젤란은하가 젊고 원시적인 은하라는 증거를 발견했다. 마젤란 은하는 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 무거운 원소의 비중은 작다. 무거운 원소는 별의 핵융합 반응이나 초신성 폭발의 결과로 생기기 때문에 이런 원소가 많을 수록 이미 죽은 별이 많은 오래된 은하다. 따라서 과학자들은 대마젤란은하에 탄소, 산소, 질소를 포함한 유기물 분자가 거의 없을 것으로 생각해왔다. 하지만 최근 국제 과학자팀은 세계 최대 전파 망원경인 ALMA를 사용해 대마젤란은하에서 예상치 못했던 유기 분자를 발견했다. 메탄올, 디메틸에테르, 포름산 메틸 등이 그것이다. 비록 그 자체가 생명체의 증거는 아니지만, 이런 유기 분자가 이렇게 먼 거리에서 발견된다는 이야기는 이보다 더 복잡한 유기물이 이 은하의 가스에 포함되어있음을 시사한다. 대마젤란은하에는 별이 태어나는 성운도 존재하기 때문에 어쩌면 지금 태어나는 새로운 별 주변에는 지구처럼 생명을 잉태할 수 있는 행성이 존재할지 모른다. 과학자들은 이번 발견이 외부 은하에도 생명체를 이루는 데 필요한 유기물이 존재한다는 것을 보여줌과 동시에 우리 은하가 지금보다 젊을 때도 태양계처럼 유기물이 풍부한 행성계가 생성될 수 있던 이유를 설명해준다고 보고 있다. 젊은 은하라도 생각보다 유기물이 적지 않으므로 태양계 같은 행성계가 형성될 수 있다. 물론 거리를 생각할 때 대마젤란은하에 생명체를 지닌 행성이 있다고 해도 지금 우리가 그 사실을 확인할 방법은 없다. 하지만 지구가 우주에서 특별한 장소가 아니라 평범한 행성인 것과 마찬가지로 우리 은하 역시 특별한 장소가 아니라 평범한 은하 중 하나임을 다시 확인해준 결과로 해석된다. 결국, 생물체가 탄생한 은하 역시 우리 은하 하나가 아닐 가능성이 커진 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

새로운 '스타 탄생'을 알리는 암흑성운의 모습이 관측됐다.　 최근 유럽남방천문대(ESO) 측은 지구에서 약 600광년 떨어진 곳에 위치한 ‘루푸스 3’(Lupus 3)의 모습을 공개했다. 전갈자리에 자리잡은 루푸스 3는 이름도 무서운 암흑성운(暗黑星雲)이다. 사진 속에서 검은색 덩어리로 길게 보이는 것이 바로 루푸스 3로 주위에 빛나는 별들과 대비돼 아무 것도 존재하지 않는 것처럼 보인다. 이는 우주 먼지와 가스, 불투명한 구름으로 이루어진 루푸스 3가 배후의 별이나 발광가스를 흡수하기 때문이다. 마치 모든 것을 빨아들이는 블랙홀처럼 느껴지지만 사실 루푸스 3는 수많은 '생명'을 탄생시키는 '별들의 요람'이다. 사진 중앙에 밝게 빛나는 2개의 푸른 천체가 루푸스 3가 낳은 쌍둥이같은 아기 별들이다. 이번에 공개된 사진은 칠레에 있는 거대 망원경(VLT·Very Large Telescope)과 MPG/ESO 2.2m 지상 망원경으로 관측됐으며 역대 촬영된 루푸스 3 중 가장 선명하다. 사진=ESO/R. Colombari 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

박물관은 이야기보따리다. 뭉툭한 돌멩이 하나가 수백만 년 전의 이야기를 들려주는가 하면, 1500여 년 전에 홀연히 사라진 대가야로 이끌기도 한다. 한국관광공사가 2월에 가볼 만한 곳들을 선정했다. ‘미술관 및 박물관 여행’이 테마다. 추운 계절에 자녀들과 함께 돌아보기 좋은 곳들을 골랐다.① 서울 서대문, 빅뱅부터 ‘빅 히스토리’를 품다 서대문자연사박물관은 숨겨진 보물 같은 곳이다. 우주 탄생의 기원이 된 ‘빅뱅’부터 인간의 역사에 이르는 ‘빅 히스토리’와 만날 수 있다. 서울이라는 지리적 이점에 더해 생생한 디오라마와 다양한 체험 프로그램 덕에 해마다 수십만 명이 찾는다. 3㎞ 남짓 떨어진 서대문형무소역사관을 함께 돌아보면 좋다. 서대문형무소 역사관은 1908년 일제가 세운 경성감옥이 시초다. 유관순 열사 등 독립운동가의 유품과 일제의 고문 도구 등이 전시돼 있다. 이웃한 종로 서촌(세종마을)은 ‘핫 플레이스’로 뜨는 곳이다. 수도 서울의 역사를 한눈에 보는 서울역사박물관, 아픈 역사가 남은 경희궁 등도 들러 볼 만하다. 서대문자연사박물관 (02)330-8899, 서대문형무소역사관 (02)360-8590.② 경기 과천, 현대미술·과학·말 ‘종합선물세트’ 과천은 박물관 종합선물세트 같은 곳이다. 국립현대미술관 과천관은 건물 자체가 볼거리다. 경북 영주의 부석사에서 영감을 얻어 지어졌다. 전시실은 모두 8개다. 20세기 건축, 디자인, 공예 등 다양한 시각예술 장르를 아우른다. 고 백남준의 작품 ‘다다익선’은 과천관의 상징이다. 1003대에 달하는 TV가 탑처럼 쌓였다. 국립과천과학관도 멀지 않다. 국내 최대, 아시아에서 두 번째 규모다. 렛츠런파크 서울(옛 서울경마공원)은 가족 여행지로 발돋움한 곳이다. 말과 관련한 모든 것을 즐길 수 있다. 가까이 있는 서울대공원도 지나치기 아쉽다. 667만 ㎡ 대지에서 살아가는 동식물과 교감하는 힐링 공간이다. 과천시청 문화체육과 (02)3677-2068.③ 강원 강릉·평창, 올림픽만큼 풍성한 볼거리 평창동계올림픽의 주 무대인 강원 강릉, 평창 일대에 개성 넘치는 박물관과 미술관이 여럿이다. 강릉 왕산면의 강릉커피박물관은 세계 각국 커피의 역사와 커피농장을 살펴볼 수 있는 곳이다. 참소리축음기·에디슨과학박물관에선 60여 개국에서 수집한 명품 축음기, 오르골, 영사기 등과 에디슨의 발명품 수천 점이 전시된다. 평창동계올림픽홍보체험관에서는 동계올림픽 종목 모형과 메달 등을 가까이에서 만날 수 있다. 강릉시립미술관, 사대부가의 유물이 전시된 선교장 등도 눈을 즐겁게 한다. 평창에서는 무이예술관이 정겹다. 이효석의 작품 세계를 엿볼 수 있는 이효석문학관, 봉평장터 등을 함께 둘러보면 좋다. 강릉시청 관광과 (033)640-5125, 평창군청 관광과 (033)330-2742.④ 강원 고성, 국토 최북단서 마주한 분단의 현실 강원 고성은 분단 현실과 여실히 마주할 수 있는 곳이다. 통일전망대에 서면 휴전선과 금강산이 한눈에 들어온다. 금강산의 신비로운 봉우리들이 아스라하다. 전망대 내부에서는 북한 주민의 생활용품과 각종 자료가 전시되고 있다. 인근의 DMZ박물관은 통일의 의미를 되새기는 곳이다. 전쟁·군사 유물을 비롯해 자연, 생태, 민속 등 한국전쟁과 비무장지대(DMZ)에 관한 전시물을 볼 수 있다. 화진포 해변에는 김일성 별장으로 알려진 화진포의성이 있다. 이웃한 이승만·이기붕 별장과 함께 화진포역사안보전시관으로 단장돼 한국전쟁 관련 자료를 전시하고 있다. 거진항은 고성을 대표하는 항구다. 다양한 맛집이 몰려 있다. 고성군청 관광과 033)680-3047⑤ 충남 논산… 백제, 어디까지 알고 있니? 논산 연산면 일대는 백제 계백 장군의 5000결사대가 김유신의 5만 신라군에 맞선 황산벌 전투의 현장이다. 계백 장군이 전사한 곳으로 알려진 부적면 충곡로에 계백장군유적지가 있다. 장군의 묘와 사당, 백제군사박물관 등으로 구성됐다. 금강 하류에 터를 잡은 강경은 근대에 포구를 중심으로 번성했던 고장이다. 북한 원산항과 함께 조선 2대 포구로 꼽힐 만큼 영화를 누렸다. 그 흔적을 근대역사문화거리에서 만날 수 있다. 구 연수당 건재 약방(등록문화재 10호) 등 10여 곳의 근대 문화유산이 남아 있다. 논산에선 고려 초기 사찰인 관촉사의 석조미륵보살입상과 논산명재고택(옛 윤증고택, 국가민속문화재 190호) 등의 역사 유적과 만날 수 있다. 논산시청 관광과 (041)746-5403.⑥ 경북 고령, 사라진 왕국 대가야를 만나다 가야(42~562년)는 삼국시대에 존재했던 소국 연맹체다. 경북 고령에선 1500여 년 전 홀연히 사라진 대가야를 만날 수 있다. 가장 먼저 찾을 곳은 대가야박물관이다. 대가야역사관과 대가야왕릉전시관, 우륵박물관 등으로 구성됐다. 대가야역사관은 대가야의 역사 관련 자료와 유물을 전시한다. 대가야왕릉전시관은 고령 지산동 고분군(사적 79호) 44호분의 내부를 실물 크기로 재현했다. 우륵박물관은 악성 우륵과 가야금을 테마로 꾸몄다. 대가야역사테마관광지는 대가야의 토기와 철기 문화를 만나볼 수 있는 곳이다. 대가야 기마 무사의 기상을 엿볼 수 있는 대가야기마문화승마체험장, 차 한 잔으로 따뜻한 시간을 보내는 대가야다례원 등도 멀지 않다. 개실마을은 농촌 체험과 한옥 숙박 명소다. 고령군청 관광진흥과 (054)950-6655.⑦ 전남 광주, 남도의 예술이 꽃피다 광주는 예술이 꽃핀 예향이다. 광주의 예술 여행 1번지는 광주시립미술관이다. 허백련, 오지호, 강용운 등 남도가 낳은 대표 작가와 실험 정신이 돋보이는 젊은 지역 예술가의 작품을 만날 수 있다. 아이들의 상상력에 날개를 달아줄 어린이미술관과 놀이기구 하나하나가 예술 작품인 와글와글어린이놀이터도 인상적이다. 무등산으로 가는 길목에는 운림동 미술관거리가 있다. 국윤미술관, 우제길미술관, 무등현대미술관, 의재미술관 등 미술관이 여럿 자리했다. 전통 한옥, 선교사 유적 등 볼거리가 다양한 양림동역사문화마을과 펭귄마을 등은 역사와 예술이 어우러진 예술 여행 코스로 제격이다. 구도심 조망이 근사한 사직공원전망타워, 동명동카페거리, 전통시장을 현대적으로 꾸민 1913송정역시장 등도 둘러볼 만하다. 광주시립미술관 (062)613-7100. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr 한국관광공사

지난해 12월 26일 국방부에 대북 정책을 총괄하는 국장급 부서인 대북정책관실이 신설되었다. 이 부서는 북핵·미사일 위협 대응, 남북 군사회담, 군사 분야 신뢰 구축 등 대북 정책 전반을 담당한다. 국방부의 ‘대북 정책 컨트롤타워’라 할 수 있다. 대북정책관실 산하에는 북핵대응정책과, 북한정책과, 군비통제과, 미사일우주정책과 등 4개 과를 두었다.# 대북정책관실, 2004년 해체된 군비통제관실 전신 대북정책관실이 신설되었다고 하나 실제는 2004년 해체되었던 군비통제관실의 부활이라 할 수 있다. 1990년대 초 남북 총리 간 고위급 회담이 이어지고 남북 기본합의서와 한반도 비핵화 공동선언이 타결되는 등 남북 관계가 봇물을 타면서 한반도의 평화와 통일을 위한 군비 통제를 전담하는 조직으로 국방부 내 군비통제관실이 탄생했다. 이후 10여년 동안 군비 통제 정책 수립, 북핵 문제 및 남북 군사협상, 정전 체제 유지 등 국방부의 대북 정책을 총괄하는 부서로서 기능을 담당해 왔다. 하지만 국방정책실 조직 효율화 명분으로 대내 정책을 담당하는 정책기획관실과 대외 정책을 담당하는 국제정책관실로 조직을 정비하면서 군비통제관실은 역사의 뒤안길로 사라졌다. 이후 남북 군사실무회담, 장성급 군사회담, 국방장관회담의 개최, 북핵 및 미사일 위협 고도화 등 상황 변화에 직면하면서 남북 협상을 주도하고 대북 정책을 전담하는 조직 부활 필요성이 꾸준히 제기되었고 이를 위한 노력도 이어져 왔다. # 북핵 대응ㆍ남북 군사협상 등 주도적 역할 기대 늦게나마 대북 정책 전담 조직의 부활은 다음과 같은 의미가 있다. 첫째, 정부의 대북 정책을 군사적으로 뒷받침할 수 있는 조직이 구비된 것이다. 한반도 항구적 평화 정착을 위해서는 북핵 문제 해결, 남북 간 군사적 긴장 완화 및 신뢰 구축, 평화 체제 전환 등이 필수적이다. 이러한 정책을 전담하는 조직이 설치됨으로써 보다 체계적인 대응을 할 수 있게 되었다. 둘째, 향후 남북 군사협상에서 주도적 역할을 기대할 수 있게 된 것이다. 북한의 경우 대남 조직이 있고 관련 요원들은 장기간에 걸쳐 양성된다. 이에 반해 우리는 이에 상응하는 조치가 미비하여 대응에 어려움이 있었다. 하지만 이제 이러한 문제를 해결할 수 있는 장치가 마련되었다. 셋째, 군비 통제 정책을 효과적으로 추진할 수 있게 되었다는 점이다. 군비 통제 하면 마치 군축을 연상하지만, 이는 군사력 증강과 함께 국가 안보를 제고하는 주요 안보 정책이다. 군사적 신뢰 구축 조치나 북한의 비핵화도 군비 통제의 영역이라 할 수 있다. # 장단기 비전ㆍ부처 간 협업ㆍ전문 인력 수반돼야 앞으로 대북정책관실이 제 역할을 하려면 다음의 조치들이 수반되어야 한다. 첫째, 단기와 장기를 아우르는 이중적인 비전(Bi-focal vision)으로 정책을 수립·추진해야 한다. 현안에 매달리다 보면 자칫 장기 비전에 소홀하게 된다. 평화와 통일을 지향하는 장기 비전과 로드맵을 세우고 이에 따라 대응해야 한다. 둘째, 부처 간 협업 체계를 효과적으로 가동해야 한다. 올바른 정책은 정확한 정보에서 비롯된다. 따라서 정보 조직들은 물론 유관 부처와 기관들 간의 긴밀한 공조는 매우 중요하다, 셋째, 전문 인력의 확보다. 우수한 인재를 선발하여 최고의 전문가로 양성·활용할 수 있도록 규정들이 만들어져야 한다. 그래서 어렵게 출범한 대북정책관실이 북한 변화와 평화 통일의 뒷받침을 제대로 하기를 기대해 본다.

대상이 무엇이든 사람은 그 나이를 알고 싶어한다. 골동품이라면 얼마나 오래된 건가 묻고, 또래를 만나면 ‘민증 까보기’부터 한다. 지구와 은하, 우주에 대해서도 마찬가지다. 하지만 이들의 나이를 알아내기란 그리 쉬운 일이 아니다. 과학자들의 숱한 땀과 노력을 요구했다. 지구의 나이는 약 46억 년으로 밝혀졌지만, 지질학자들이 1세기에 가까운 노력을 기울인 끝에 겨우 알아낸 사실이다. 지구의 민증을 까는 데는 방사성 연대측정법을 이용했다. 방사성 원소의 붕괴는 오로지 시간에만 관련될 뿐, 주위의 압력이나 온도 등에는 전혀 영향받지 않고 규칙적으로 붕괴한다. 이들 원소가 붕괴되어 반으로 줄어드는 시간을 반감기라 한다. 탄소-14의 반감기는 6,000년이고, 우라늄 235와 238의 반감기는 각각 7억 400만 년, 44억 7천만 년이다. 이 방법을 이용해 지구의 암석에 들어 있는 방사성 원소의 반감기를 정밀 측정해서 얻은 값이 약 46억 년이다. 우주의 나이는 분명 지구 나이보다는 많을 게 뻔하다. 우주의 나이를 어림하는 데 최초로 사용된 것은 늙은 별들의 집단인 구상성단이다. 구상성단 속에서 가장 늙은 별을 조사해본 결과 120억 년에 근접한다는 사실을 알아냈다. 은하계에 있는 구상성단들의 평균 나이가 이 정도였기 때문에 우주의 나이가 적어도 120억 년보다는 많다는 계산이 나온다. 이에 비해 46억 살 가량인 우리 태양계는 우주에서 한참 어린 신참자라는 사실을 알 수 있다. 천문학자들은 이에 만족하지 않고 다른 도구를 찾아나섰다. 은하계를 샅샅이 뒤진 끝에 찾아낸 것은 죽은 별의 시체라 할 수 있는 백색왜성이었다. 크기는 지구만 하지만 질량은 태양 정도여서, 각설탕만 한 크기가 1톤에 이를 만큼 놀라운 밀도를 가진 별이다. 백색왜성은 중간 이하의 질량을 지닌 항성이 핵융합을 마치고 적색거성이 된 다음, 외부 대기는 우주공간으로 방출되며 행성상 성운을 만들고, 별의 중심핵만 남은 천체다. 말하자면, 에너지를 생성하는 별로서는 폐업하고 차츰 식어가는 일만 남은 셈인데, 가장 차가운 백색왜성의 표면온도는 수천 도 가량 된다. ​이 별의 냉각 시간을 계산해본 결과, 이에 이르는 시간은 110~120억 년으로 추산되었다. 이 역시 구상성단의 나이와 비슷하게 맞아떨어지는 것으로 보아 120억 년을 우주 나이의 기준선으로 설정하게 되었다. 우주 나이에 관한 결정적인 물증은 르메트르의 빅뱅과 허블의 우주팽창에서 나왔다. 우주가 한 원시원자에서 출발해서 오늘까지 팽창을 계속하고 있다면, 이 시간을 영화 필름 돌리듯 거꾸로 돌리면 우주 탄생의 시점에 도달할 수 있을 것이 아닌가! 너무나 간단한 방법이었다. 곧, 우주의 팽창속도를 측정하고, 이 값으로부터 거꾸로 우주의 크기가 0이 될 때까지의 시간을 계산함으로써 우주의 나이를 추론할 수 있게 되는 것이다. 우주의 팽창속도는 허블 상수가 말해준다. 허블 상수는 지구로부터 100만 파섹(326만 광년) 거리당 후퇴속도를 나타낸다. 이 허블 상수를 이용해 우주가 지금의 크기로 팽창하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있는데, 허블 상수의 역수를 취하면 바로 그게 허블 시간(Hubble time)이라고 부르는 우주의 나이다. 허블 상수가 50일 때는 우주 나이가 약 200억 살, 100일 때는 약 100억 살이 나온다. 그런데 문제는 허블 상수를 정하는 게 그리 간단치가 않다는 점이다. 허블이 처음 구한 허블 상수는 500이었다. 이 값을 대입하면 우주 나이가 지구 나이보다 적은 것으로 나온다. 그러나 차츰 정밀한 관측으로 허블 상수가 조정되면서 137억 년이란 우주 나이를 얻게 되었다. 2013년 3월, 유럽우주국의 플랑크 위성이 정밀한 우주배경복사 관측으로부터 얻은 데이터로 구한 허블 상수는 약 67.80km/s/Mpc이었다. 이 값으로 다시 계산하면 우주의 나이는 137.98±0.37억 년으로, 이는 오차가 0.268%에 불과한 정확도를 가진 값이다. 그러니 우리는 간단하게 우주의 나이를 138억 년으로 기억하자. 138억 년이란 얼마나 오랜 시간일까? 우리가 100살을 산다고 칠 때, 이를 초 단위로 나타내면 약 30억 초다. 그러니 138억 년이란 시간은 우리 인간에겐 거의 영겁이라 해도 무방하지 않을까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

대상이 무엇이든 사람은 그 나이를 알고 싶어한다. 골동품이라면 얼마나 오래된 건가 묻고, 또래를 만나면 ‘민증 까보기’부터 한다. 지구와 은하, 우주에 대해서도 마찬가지다. 하지만 이들의 나이를 알아내기란 그리 쉬운 일이 아니다. 과학자들의 숱한 땀과 노력을 요구했다. 지구의 나이는 약 46억 년으로 밝혀졌지만, 지질학자들이 1세기에 가까운 노력을 기울인 끝에 겨우 알아낸 사실이다. 지구의 민증을 까는 데는 방사성 연대측정법을 이용했다. 방사성 원소의 붕괴는 오로지 시간에만 관련될 뿐, 주위의 압력이나 온도 등에는 전혀 영향받지 않고 규칙적으로 붕괴한다. 이들 원소가 붕괴되어 반으로 줄어드는 시간을 반감기라 한다. 탄소-14의 반감기는 6,000년이고, 우라늄 235와 238의 반감기는 각각 7억 400만 년, 44억 7천만 년이다. 이 방법을 이용해 지구의 암석에 들어 있는 방사성 원소의 반감기를 정밀 측정해서 얻은 값이 약 46억 년이다. 우주의 나이는 분명 지구 나이보다는 많을 게 뻔하다. 우주의 나이를 어림하는 데 최초로 사용된 것은 늙은 별들의 집단인 구상성단이다. 구상성단 속에서 가장 늙은 별을 조사해본 결과 120억 년에 근접한다는 사실을 알아냈다. 은하계에 있는 구상성단들의 평균 나이가 이 정도였기 때문에 우주의 나이가 적어도 120억 년보다는 많다는 계산이 나온다. 이에 비해 46억 살 가량인 우리 태양계는 우주에서 한참 어린 신참자라는 사실을 알 수 있다. 천문학자들은 이에 만족하지 않고 다른 도구를 찾아나섰다. 은하계를 샅샅이 뒤진 끝에 찾아낸 것은 죽은 별의 시체라 할 수 있는 백색왜성이었다. 크기는 지구만 하지만 질량은 태양 정도여서, 각설탕만 한 크기가 1톤에 이를 만큼 놀라운 밀도를 가진 별이다. 백색왜성은 중간 이하의 질량을 지닌 항성이 핵융합을 마치고 적색거성이 된 다음, 외부 대기는 우주공간으로 방출되며 행성상 성운을 만들고, 별의 중심핵만 남은 천체다. 말하자면, 에너지를 생성하는 별로서는 폐업하고 차츰 식어가는 일만 남은 셈인데, 가장 차가운 백색왜성의 표면온도는 수천 도 가량 된다. ​이 별의 냉각 시간을 계산해본 결과, 이에 이르는 시간은 110~120억 년으로 추산되었다. 이 역시 구상성단의 나이와 비슷하게 맞아떨어지는 것으로 보아 120억 년을 우주 나이의 기준선으로 설정하게 되었다. 우주 나이에 관한 결정적인 물증은 르메트르의 빅뱅과 허블의 우주팽창에서 나왔다. 우주가 한 원시원자에서 출발해서 오늘까지 팽창을 계속하고 있다면, 이 시간을 영화 필름 돌리듯 거꾸로 돌리면 우주 탄생의 시점에 도달할 수 있을 것이 아닌가! 너무나 간단한 방법이었다. 곧, 우주의 팽창속도를 측정하고, 이 값으로부터 거꾸로 우주의 크기가 0이 될 때까지의 시간을 계산함으로써 우주의 나이를 추론할 수 있게 되는 것이다. 우주의 팽창속도는 허블 상수가 말해준다. 허블 상수는 지구로부터 100만 파섹(326만 광년) 거리당 후퇴속도를 나타낸다. 이 허블 상수를 이용해 우주가 지금의 크기로 팽창하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있는데, 허블 상수의 역수를 취하면 바로 그게 허블 시간(Hubble time)이라고 부르는 우주의 나이다. 허블 상수가 50일 때는 우주 나이가 약 200억 살, 100일 때는 약 100억 살이 나온다. 그런데 문제는 허블 상수를 정하는 게 그리 간단치가 않다는 점이다. 허블이 처음 구한 허블 상수는 500이었다. 이 값을 대입하면 우주 나이가 지구 나이보다 적은 것으로 나온다. 그러나 차츰 정밀한 관측으로 허블 상수가 조정되면서 137억 년이란 우주 나이를 얻게 되었다. 2013년 3월, 유럽우주국의 플랑크 위성이 정밀한 우주배경복사 관측으로부터 얻은 데이터로 구한 허블 상수는 약 67.80km/s/Mpc이었다. 이 값으로 다시 계산하면 우주의 나이는 137.98±0.37억 년으로, 이는 오차가 0.268%에 불과한 정확도를 가진 값이다. 그러니 우리는 간단하게 우주의 나이를 138억 년으로 기억하자. 138억 년이란 얼마나 오랜 시간일까? 우리가 100살을 산다고 칠 때, 이를 초 단위로 나타내면 약 30억 초다. 그러니 138억 년이란 시간은 우리 인간에겐 거의 영겁이라 해도 무방하지 않을까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

많은 이들이 새해 계획으로 ‘지난해보다 책 더 읽기’를 세웠을 것이다. 어떤 책을 읽을까 고민이 든다면 사서들이 추천한 책은 어떨까. 국립중앙도서관은 매달 인문, 사회, 자연, 어문학 등 각 분야에서 사서들 추천을 받은 뒤 이를 심의해 ‘이달의 사서 추천도서’를 선정한다. 15일 국립중앙도서관에 따르면, 사서들은 2018년 첫 책으로 ‘서른의 반격’ ‘인플레이션’을 비롯한 8권을 선정했다.문학 분야에서는 영국 작가 로즈 트레마인의 ‘구스타프 소나타’(문학사상사)가 뽑혔다. 2차 세계대전이 끝난 뒤 스위스의 한 작은 마을에서 주인공 구스타프가 피아노에 뛰어난 재능을 가진 부유한 유대인 안톤을 만나 우정을 나누며 성장하는 내용을 담았다. 유대인 난민 유입, 중립국으로서의 처지 등 당시 스위스 상황을 엿볼 수 있다.국내 소설로는 ‘서른의 반격’(은행나무)이 선정됐다. 주인공인 88년생 김지혜가 우쿨렐레 수업에서 알게 된 사람들과 부당한 권위에 맞서는 이야기다. 첫 장편소설인 ‘아몬드’(창비)로 창비청소년문학상을 받은 손원평 작가의 두 번째 장편소설이다.사서들은 인문과학 분야에서 ‘스피치 세계사’(휴머니스트)와 ‘기억은 역사를 어떻게 재현하는가’(한울아카데미)를 선정했다. 스피치 세계사는 1908년 여성 참정권을 주장한 에멀린 팽크허스트의 연설부터 지난해 영국의 유럽연합(EU) 탈퇴 당시 테레사 메이의 성명에 이르기까지 현대사의 굵직한 연설 50건을 소개한다.기억은 역사를 어떻게 재현하는가는 ‘역사화 문화’를 발간하는 문화사학회 논문 10편을 모았다. 사서들은 “역사 논쟁을 입체적인 시각에서 조명했다”고 평가했다.사회과학분야는 ‘인플레이션’(다산북스)과 ‘똑똑함의 숭배: 엘리트주의는 어떻게 사회를 실패로 이끄는가’(갈라파고스)가 뽑혔다. 인플레이션은 화폐가 생긴 지난 2000년 동안 인플레이션이 어떻게 일어났는지 실제 사례들로 설명했다.미국 정치평론가 크리스토퍼 헤이즈가 쓴 똑똑함의 숭배는 누구에게나 성공할 수 있는 기회가 주어지며, 본인의 노력에 따라 보상받는 ‘능력주의’의 맹점을 비판한다.자연과학분야에서는 미국 물리학자 마크 뷰캐넌의 ‘우연의 설계’(반니), ‘모든 것의 기원’(책세상)이 이름을 올렸다. 그는 ‘운이 좋다’고 평가받는 이들은 기회를 스스로 만들어내고 포착하는 능력이 뛰어나다고 주장한다.모든 것의 기원은 데이비드 버코비치 예일대 교수가 학부생들을 대상으로 한 학기 동안 진행한 세미나를 엮었다. 최초 우주의 탄생부터 오늘날 인류와 문명까지 학생들의 호기심에 답한다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

신이 셀 수 없이 많은 보석을 우주에 뿌린다면 이같은 모습으로 빛날까? 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 보석같은 은하의 모습으로 홈페이지에 공개했다. 찬란한 보석같은 아름다운 사진 속 대상은 다름아닌 우리가 사는 곳인 '우리은하'(Milky Way Galaxy)다. 지름이 10만 광년에 달하는 우리은하는 나선같은 형태를 하고 있어 나선은하로 분류되지만 그 중심에 별들로 구성된 막대모양의 구조가 있어 막대나선은하에 속한다. 이중 태양계는 우리은하의 중심에서도 3만 광년이나 떨어진 나선팔 부근에 자리잡고 있다. 한마디로 인류는 우리은하의 중심에서도 한참이나 떨어진 '변두리'에 살고있는 셈이다. 우리 은하의 중심부를 담고있는 이 사진에는 이제 운명을 다한 적색으로 보이는 적색거성과 우주적인 관점에서는 막 태어난 푸른색 별들의 모습이 담겨있다. 우리의 태양 역시 사진 속 수많은 별들처럼 100억년 쯤 지나면 적색거성 단계를 거쳐 생을 마감한다. 그러나 별의 최후는 역설적으로 새로운 별의 탄생을 가져온다. 죽어가는 별이 내뿜는 가스는 다시 뭉쳐서 새로운 세대의 별이 되기 때문으로 공개된 이 사진은 어찌보면 우주의 생로병사를 모두 담고있다. 　 사진=NASA, ESA, and T. Brown (STScI) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

탐사선 ‘주노’가 목성의 최근 모습을 담은 이미지가 공개됐다. 휘몰아치는 폭풍과 구름의 조화가 한 편의 그림을 연상케 한다. 미국항공우주국(NASA)이 공개한 이 사진은 주노가 지난해 12월 16일, 탐사선 주노가 가스로 이뤄진 목성의 상공을 초당 60㎞의 속도로 이동하면서 찍은 것이다. 이후 천문에 관심이 있는 아마추어 과학자를 총칭하는 ‘시민 과학자’의 손에서 색보정을 통해 재탄생됐다. NASA는 이밖에도 목성의 난류 구름을 볼 수 있는 이미지를 더 공개했다. 지난해 10월 24일 주노가 찍은 목성의 북반구를 담은 사진은 목성의 화려한 대기의 흐름을 한 눈에 엿볼 수 있게 한다. 당시 주노 탐사선은 목성에 9번째 근접 비행 중이었으며, 목성 구름의 꼭대기로부터 약 3만 3115㎞ 떨어진 상태에서 이미지를 촬영했다. NASA는 “주노가 위 사진을 찍었을 당시, 주노와 목성 그리고 태양의 각도 때문에 고도가 높은 구름의 주변에 드리운 그림자까지 확인할 수 있었다”고 설명했다. 한편 주노는 2011년 8월 발사된 뒤 2016년 7월 목성 궤도에 진입했다. 이후 목성을 공전하며 지구에 다양한 데이터를 전송하고 있다. NASA는 주노에 장착된 카메라인 ‘주노캠’이 찍은 원본 이미지를 공개하고 있으며, 일반 시민 및 시민 과학자들은 사이트를 통해 이를 내려받을 수 있다. 이 데이터를 이용해 자신만의 보정 이미지를 만들 수 있으며, NASA는 이를 다시 공유해 많은 이들이 목성에 대해 알 수 있도록 돕는다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

시장에서 사온 남성용 소변기를 전시장에 내놓으며 현대미술을 새로 쓴 프랑스 미술가 마르셀 뒤샹(1887~1968). 우주를 화폭에 옮긴 한국 추상예술 대모 이성자(1918~2009). 세계에서 먼저 인정받은 단색화 1세대 윤형근(1928~2007). 올해 국립현대미술관에서 만날 수 있는 거장들이다.바르토메우 마리 국립현대미술관장은 10일 서울 종로구 삼청동 국립현대미술관 서울관에서 기자회견을 열고 올해 주요 전시 일정을 발표했다. 가장 관심이 쏠리는 전시는 국내에서 역대 최대 규모로 열리는 마르셀 뒤샹전이다. 오는 12월부터 내년 4월까지 서울관에서 열리는 전시에서는 ‘샘’, ‘레디 메이드’ 등 미의 개념을 전복한 그의 주요 작품, 당대 작가들 관련 작품 등 110여점을 볼 수 있다.외국 거장뿐 아니라 국내 중견 및 거장 작가 개인전을 통해 현대미술의 다양한 흐름을 짚어보고 우리 미술사를 되짚어 보는 계기도 마련한다. 올해 탄생 100주년을 맡은 이성자(3~7월, 과천관), 윤형근(8~12월, 서울관)뿐 아니라 2004년 요절한 박이소의 작품세계를 새롭게 조명하는 전시(7~12월, 과천관)와 세계적인 여류 사진작가 이정진 개인전(3~7월, 과천관)도 열린다. 1세대 건축가인 김중업(1922~1998) 작고 30주기를 맞아 그의 작품 200여점을 볼 수 있는 대규모 회고전이 오는 8월 과천관에서 진행된다. 소장품 연구를 재료로 한 기획 전시도 예정됐다. ?2015년 12월 국립현대미술관의 첫 외국인 관장으로 취임한 마리 관장의 임기는 다음달까지다. 마리 관장은 이날 연임할 생각이 있느냐는 질문에 거듭 “예스”라고 답하며 의지를 분명히 했다. “제가 시작한 프로젝트들은 끝까지 마무리하고 싶습니다. 3년은 장기적으로 기획·운영해야 하는 미술관의 주기로 봤을 때 아주 짧은 시간입니다. 한국에서 첫걸음을 뗀 만큼 가시적인 성과가 나타날 수 있게 두 번째 임기로 이어졌으면 합니다.” 정서린 기자 rin@seoul.co.kr