■KBS 글로벌 다큐멘터리(KBS1 토요일 밤 8시 10분) ‘KBS 글로벌 다큐멘터리’가 10일부터 새 시리즈로 총제작비 52억원을 투입한 초대형 과학 다큐멘터리 ‘자연의 힘’을 선보인다. 영국 BBC가 제작한 ‘자연의 힘’은 아름다운 지구와 지구를 움직여 가는 힘의 근원에 대해 최신 과학, 첨단 촬영 기법을 동원해 탐구해 가는 대담한 작품이다. 물은 왜 파란색을 띠며, 형태는 어떻게 중력을 무시하는지, 벌은 왜 육각형 벌집을 만드는지, 이게 어떻게 인간의 삶에 영향을 미치는지 등 궁극적인 질문과 해답을 밝혀낸다. 작품은 형태, 지구의 움직임, 원소와 색이라는 네 가지 주제를 1~4부로 나누어 우주의 원리와 이를 지배하는 자연의 힘을 탐구해 본다. ■SBS 스페셜(SBS 일요일 밤 11시 10분) 신입 사원의 1년 내 퇴사율은 27.7%. 신입 사원의 퇴사 유발 이유는 바로 밤늦게까지 이어지는 회식, 경직된 조직 문화, 이유 없는 야근, 끝없는 진로 고민 등이다. 제작진은 삼성, 현대, LG, 구글, 네이버, SK, 롯데백화점 등의 현·퇴직자 27명을 만나 왜 누구나 가고 싶어 하는 회사를 박차고 나갔는지 이유를 생생하게 들어 본다. ■불어라 미풍아(MBC 토요일 밤 8시 45분) 장고(손호준)는 영애(이일화)에게 인사를 드리러 미풍(임지연)의 창고 방으로 찾아가 대훈과 영철의 죽음을 알게 된다. 청자(이휘향)는 금실(금보라)에게 1000만원만 더 빌려 달라고 말한다. 금실은 희라(황보라)와 장고를 맺어 주자고 한다.

청주지법 형사3단독 남해광 부장판사는 8일 업무상 횡령 등의 혐의로 불구속 기소된 김윤배(56) 전 청주대 총장(현 청석학원 이사)에게 징역 6개월에 집행유예 2년을 선고했다. 남 부장판사는 “피고인은 학교법인 이사이자 전 총장으로 학교 교육재정의 건전성을 지켜야 함에도 교비를 다른 명목으로 사용해 죄질이 좋지 않다”며 “피해 금액이 청주대에 모두 갚아진 점 등을 고려해 형량을 정했다”고 밝혔다. 김 전 총장은 2008년 8월 해임된 전임강사 A씨가 청석학원을 상대로 교원소청심사위원회에 제기한 사건의 변호사 수임료 550만원을 교비에서 지출하고 김준철 전 청주대 명예총장 영결식 물품대금 명목으로 4800여만원을 교비에서 썼다. 또한 2012년 5월과 12월에는 폭우로 조부와 조모의 산소 등이 훼손되자 교비에서 2500여만원을 지출해 두 차례 보수공사했다. 이런 식으로 김 전 총장이 총장시절 횡령한 금액이 2억여원에 달한다. 남 부장판사는 검찰이 적용한 김 전 총장의 업무상 배임 혐의는 무죄로 판단했다. 검찰의 증거로는 학교 측의 손해가 증명됐다고 보기 어렵다는 게 이유다. 검찰은 김 전 총장이 2009년부터 2013년까지 청주대 교비 예치 금융기관들이 대학에 기부한 6억7000만원을 청석학원의 교비 회계에 편입해 결과적으로 청주대에 손해를 끼쳤다며 배임혐의도 적용했다. 김 전 총장은 금고 이상의 실형이나 집행유예·선고유예가 확정되면 ‘사립학교법’ 제22조에 따라 학교법인 이사 자격을 박탈당한다. 청석학원 설립자 후손인 김 전 총장은 ‘청주대학교 정상화를 위한 범비상대책위원회’의 고발로 재판을 받아왔다. 김 전 총장은 판결 뒤 “재판부의 판단을 존중한다”며 “부덕의 소치로 심려를 끼쳐 죄송하다”고 말했다. 청주 남인우 기자 niw7263@seoul.co.kr

출산이 임박한 30대 임신부가 구급차를 타고 병원으로 가던 중 건강한 여아를 출산했다. 8일 수원소방서에 따르면 전날 오전 6시 6분쯤 경기도 수원시 팔달구의 한 아파트에서 복통을 호소하던 임신부 A(35)씨가 119에 신고했다. A씨는 출동하던 구급대원들과 전화통화에서 “복통이 계속되고 있어 출산이 임박한 것 같다. 이번이 세 번째 출산이다”라고 말했다. 현장에 도착한 구급대원들은 급히 A씨를 구급차량에 태워 아파트 단지를 빠져나오던 중 아기의 머리가 보이자 분만세트를 이용해 아기를 받았다. 이어 아기의 울음소리와 함께 스스로 숨쉬는 것을 확인하고 A씨와 아기를 인근 병원으로 옮겼다. A씨는 임신 38주로,출산을 10여일 앞두고 있던 것으로 알려졌다. 수원소방서 관계자는 “구급 차량 출발 1분 만에 여아를 출산했다”며 “산모와 아기 모두 건강한 상태”라고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

인간 세상에는 외모로 판단한 나이가 실제 나이와 반드시 일치하지 않는 경우들이 있다. 그런데 흥미롭게도 천문학에서도 이런 사례들이 존재한다. 즉, 실제보다 더 나이 들어 보이거나 젊어 보이는 별이 있다. 지구에서 1만2000광년 떨어진 위치에 존재하는 IRAS 19312+1950(사진에서 흰색 화살표)는 2000년쯤 발견되었는데, 처음 발견한 과학자들은 이 별의 특징을 근거로 나이가 많이 든 늙은 별로 판단했다. 이 별의 질량은 태양의 10배, 밝기는 2만 배 수준으로 먼 거리에서도 관측이 가능할 만큼 밝다. 이런 무거운 별은 나이가 든 후 중심부에서 핵융합 반응을 통해 무거운 원소들을 많이 만들 수 있다. 중심부의 수소가 고갈되면 수소 핵융합 대신, 헬륨이나 그보다 더 무거운 원소를 이용한 핵융합 반응을 하기 때문이다. 반면 갓 태어난 별은 주로 수소와 헬륨으로만 구성되어 있다. 과학자들은 이 별에서 산화 실리콘(SiO) 및 수산기(OH)의 파장을 검출하고 이 별이 나이가 꽤 들어 이제 곧 최후를 맞이할 것으로 생각했다. 하지만 최근 나사 고다드 우주 비행 센터의 마틴 코디너(Martin Cordiner)와 그의 동료들은 나사의 스피처 우주 망원경과 유럽 우주국의 허셜 우주 망원경을 이용해서 이 별을 다시 관측해 사실은 이 별이 나이가 어린 아기별이라고 주장했다. 이들이 이렇게 판단을 한 근거는 크게 두 가지다. 우선 IRAS 19312+1950 이 점점 밝아지고 있다. 이 별은 주변에서 물질을 흡수하고 근처에 있던 가스 성운의 얼음 입자를 밀치면서 더 밝아지고 있는데, 이는 성장 중인 아기별에서 쉽게 볼 수 있는 특징이다. 더 결정적인 증거는 초속 90km로 나오는 제트(jet)의 존재다. 새로 태어난 아기별은 양 축으로 가스를 분출하는 데(이를 제트라고 부른다), 이는 나이가 든 별에서는 볼 수 없는 현상이다. 이 관측 결과를 설명할 수 있는 가장 합리적인 결론은 이 별이 지금 성장 중인 아기별이라는 것이다. 하지만 별을 구성하는 물질이 매우 나이가 든 별의 잔해에서 나온 가스여서 최초 나이 추정이 잘못된 것으로 보인다. 이 주장이 옳다면 늙어 보이는 아기별인 셈이다. 별의 나이 추정은 단순히 흥미로운 이야기가 아니라 별의 진화를 이해하는 데 중요하기 때문에 학문적으로 큰 가치가 있다. 이번 연구 결과는 별의 나이 추정이 생각보다 복잡하다는 사실을 밝혔다. 앞으로 정확한 연령 추정과 별의 진화를 알기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

인간 세상에는 외모로 판단한 나이가 실제 나이와 반드시 일치하지 않는 경우들이 있다. 그런데 흥미롭게도 천문학에서도 이런 사례들이 존재한다. 즉, 실제보다 더 나이 들어 보이거나 젊어 보이는 별이 있다. 지구에서 1만2000광년 떨어진 위치에 존재하는 IRAS 19312+1950(사진에서 흰색 화살표)는 2000년쯤 발견되었는데, 처음 발견한 과학자들은 이 별의 특징을 근거로 나이가 많이 든 늙은 별로 판단했다. 이 별의 질량은 태양의 10배, 밝기는 2만 배 수준으로 먼 거리에서도 관측이 가능할 만큼 밝다. 이런 무거운 별은 나이가 든 후 중심부에서 핵융합 반응을 통해 무거운 원소들을 많이 만들 수 있다. 중심부의 수소가 고갈되면 수소 핵융합 대신, 헬륨이나 그보다 더 무거운 원소를 이용한 핵융합 반응을 하기 때문이다. 반면 갓 태어난 별은 주로 수소와 헬륨으로만 구성되어 있다. 과학자들은 이 별에서 산화 실리콘(SiO) 및 수산기(OH)의 파장을 검출하고 이 별이 나이가 꽤 들어 이제 곧 최후를 맞이할 것으로 생각했다. 하지만 최근 나사 고다드 우주 비행 센터의 마틴 코디너(Martin Cordiner)와 그의 동료들은 나사의 스피처 우주 망원경과 유럽 우주국의 허셜 우주 망원경을 이용해서 이 별을 다시 관측해 사실은 이 별이 나이가 어린 아기별이라고 주장했다. 이들이 이렇게 판단을 한 근거는 크게 두 가지다. 우선 IRAS 19312+1950 이 점점 밝아지고 있다. 이 별은 주변에서 물질을 흡수하고 근처에 있던 가스 성운의 얼음 입자를 밀치면서 더 밝아지고 있는데, 이는 성장 중인 아기별에서 쉽게 볼 수 있는 특징이다. 더 결정적인 증거는 초속 90km로 나오는 제트(jet)의 존재다. 새로 태어난 아기별은 양 축으로 가스를 분출하는 데(이를 제트라고 부른다), 이는 나이가 든 별에서는 볼 수 없는 현상이다. 이 관측 결과를 설명할 수 있는 가장 합리적인 결론은 이 별이 지금 성장 중인 아기별이라는 것이다. 하지만 별을 구성하는 물질이 매우 나이가 든 별의 잔해에서 나온 가스여서 최초 나이 추정이 잘못된 것으로 보인다. 이 주장이 옳다면 늙어 보이는 아기별인 셈이다. 별의 나이 추정은 단순히 흥미로운 이야기가 아니라 별의 진화를 이해하는 데 중요하기 때문에 학문적으로 큰 가치가 있다. 이번 연구 결과는 별의 나이 추정이 생각보다 복잡하다는 사실을 밝혔다. 앞으로 정확한 연령 추정과 별의 진화를 알기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난 7월 수출 부진으로 경상수지 흑자규모가 대폭 축소됐다. 한국은행이 1일 발표한 ‘2016년 7월 국제수지(잠정)’를 보면 지난 7월 상품과 서비스 등을 포함한 경상수지 흑자는 87억 1000만 달러로 집계됐다. 2013년 3월 이후 53개월 연속 흑자를 내면서 최장 흑자 기록을 경신했다. 그러나 흑자 규모는 월간 최대 수준이었던 6월(120억 6000만 달러)의 72%로, 3개월 만에 가장 작은 수준이다. 7월 상품수지 흑자는 108억 1000만 달러로 6월(127억 1000만 달러)보다 대폭 감소했다. 수출은 작년 7월보다 10.0% 줄어든 425억 1000만 달러였고 수입은 15.1% 감소한 317억 달러였다. 최근 경상수지 흑자는 상품교역에서 수출과 수입이 모두 감소하는 가운데 수입이 더 많이 줄었다는 점에서 이른바 ‘불황형 흑자’라는 지적을 받고 있다. 7월 품목별 수출액(통관기준)을 보면 디스플레이패널이 13억 2000만 달러로 작년 동기대비 26.5% 급감했다. 주력 수출품인 승용차·부품(-11.9%)과 석유제품(-10.4%)의 감속 폭도 컸다. 여행수지가 여름철 해외여행객의 증가로 12억 8000만 달러의 적자를 기록한 영향으로 서비스수지 적자는 6월 13억 8000만 달러에서 7월 15억 3000만 달러로 확대됐다. 건설수지 흑자는 7억 7000만 달러로 6월에 비해 3000만 달러 증가했다. 급료·임금과 배당, 이자 등 투자소득을 포함한 본원소득수지 흑자는 5000만 달러로, 6월 12억 6000만 달러에서 급격히 줄었다. 해외 직접투자에 따른 배당수지가 전월 6억 9000만 달러 흑자에서 3억 2000만 달러 적자로 돌아섰다. 자본유출입을 나타내는 금융계정의 순자산(자산에서 부채를 뺀 것)은 93억 9000만 달러 증가했다. 직접투자는 내국인의 해외투자가 22억 달러 증가했고 외국인의 국내투자는 12억 5000만 달러 늘었다. 주식, 채권 등 증권투자의 순자산은 9000만 달러 늘었다. 내국인의 해외투자는 46억 2000만 달러 증가세를 나타냈고 외국인의 국내투자는 45억 3000만 달러 늘었다. 특히 내국인의 해외 채권투자(부채성증권)는 33억 달러로 6월(17억 7000만 달러)의 2배에 가까운 수준으로 불었다. 올해 들어 7월까지 해외 채권투자는 모두 221억 2000만 달러로 매년 1∼7월 기준으로 사상 최대치를 기록했다. 박종열 한은 금융통계부장은 브리핑에서 “보험사 등 비은행 금융기관들의 중장기 해외 채권투자가 크게 늘었다”며 “비은행 금융기관들의 자산운용 규모가 확대되고 이에 따라 (비은행 금융기관들이) 포트폴리오의 다변화 필요성을 느낀 것으로 보인다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

화산섬인 울릉도의 땅속 지열에너지 자원이 육지에 비해 뛰어난 것으로 나타났다. 30일 울릉도 친환경에너지 자립섬㈜에 따르면 최근 울릉도를 구조 탐사한 결과 땅속의 온도가 국내 평균보다 최고 4배 높았다. 울릉도 4곳(동·서·남·북) 땅속 1㎞에서 63.5~99.2도의 고온 지열 자원이 확인됐으며 국내 평균 25도보다 월등히 우수해 경제성이 높은 것으로 나타났다. 이는 한국에너지기술평가원과 한국에너지기술연구원 등이 2011년부터 올해까지 지열 자원 탐사 및 개발 전문업체인 ㈜넥스지오와 전력연구원, 한국지질자원연구원에 용역을 줘 나온 결과다. 울릉도 친환경에너지 자립섬은 경북도와 울릉군, 한국전력, LG CNS, 도화엔지니어링이 670억원을 출자해 지난해 만든 특수목적법인(SPC)이다. 이 SPC는 2020년까지 총 2685억원을 투입해 기존 디젤발전 중심의 전력 공급체계를 친환경에너지로 대체해 ‘탄소 제로섬’으로 조성하는 게 목표다. 지열의 우수성을 확인한 친환경에너지 자립섬은 울릉도를 탄소 제로섬으로 만들기 위해 이를 최대한 활용하기로 했다. 우선 당초 계획했던 신재생에너지 핵심 설비인 연료전지(LNG·설비용량 23㎿)를 배제하고 지열을 4㎿에서 12㎿로 3배 늘릴 방침이다. 나머지는 태양광 0.6㎿, 풍력 6㎿, 소수력 0.6㎿다. 앞으로 지열발전을 더욱 늘려 에너지 수요를 충족시키기로 했다. 지열은 장점이 많다. 바람이 불지 않거나 비가 오면 가동을 멈추는 풍력, 태양광 등과 달리 언제나 안정적으로 얻을 수 있는 데다 환경오염 물질 배출이 거의 없다. 유지보수비도 상대적으로 저렴해 경제적인 이점까지 지녔다. 반면 땅속 깊이 시추해야 해 초기 투자 비용이 많이 든다. 경북도 관계자는 “이번 용역 결과는 하나의 획기적인 사건”이라며 “앞으로 울릉도 친환경에너지 자립섬 조성사업이 탄력을 받게 될 뿐만 아니라 지열발전을 활용한 온천 및 태양광파크 개발 등 시너지 효과까지 기대된다”고 말했다. 하지만 일각에서는 변수가 있다고 우려한다. 학계의 한 관계자는 “지열은 타당성 평가에서 좋은 결과가 나왔더라도 실제 착공해 보면 변수가 발생할 수 있다”면서 “보다 신중한 접근이 필요하다”고 지적했다. 지열은 지구가 생성될 때부터 땅속에 저장된 열과 지각을 구성하는 암석에 포함된 방사성동위원소가 끊임없이 붕괴하며 생성되는 열이 더해져 만들어지는 것으로 알려졌다. 안동 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

친환경 ‘탄소 제로섬’ 조성 탄력 “착공해 보면 변수 발생” 지적도 화산섬인 울릉도의 땅속 지열에너지 자원이 육지에 비해 뛰어난 것으로 나타났다. 30일 울릉도 친환경에너지 자립섬㈜에 따르면 최근 울릉도를 구조 탐사한 결과 땅속의 온도가 국내 평균보다 최고 4배 높았다. 울릉도 4곳(동·서·남·북) 땅속 1㎞에서 63.5~99.2도의 고온 지열 자원이 확인됐으며 국내 평균 25도보다 월등히 우수해 경제성이 높은 것으로 나타났다. 이는 한국에너지기술평가원과 한국에너지기술연구원 등이 2011년부터 올해까지 지열 자원 탐사 및 개발 전문업체인 ㈜넥스지오와 전력연구원, 한국지질자원연구원에 용역을 줘 나온 결과다. 울릉도 친환경에너지 자립섬은 경북도와 울릉군, 한국전력, LG CNS, 도화엔지니어링이 670억원을 출자해 지난해 만든 특수목적법인(SPC)이다. 이 SPC는 2020년까지 총 2685억원을 투입해 기존 디젤발전 중심의 전력 공급체계를 친환경에너지로 대체해 ‘탄소 제로섬’으로 조성하는 게 목표다. 지열의 우수성을 확인한 친환경에너지 자립섬은 울릉도를 탄소 제로섬으로 만들기 위해 이를 최대한 활용하기로 했다. 우선 당초 계획했던 신재생에너지 핵심 설비인 연료전지(LNG·설비용량 23㎿)를 배제하고 지열을 4㎿에서 12㎿로 3배 늘릴 방침이다. 나머지는 태양광 0.6㎿, 풍력 6㎿, 소수력 0.6㎿다. 앞으로 지열발전을 더욱 늘려 에너지 수요를 충족시키기로 했다. 지열은 장점이 많다. 바람이 불지 않거나 비가 오면 가동을 멈추는 풍력, 태양광 등과 달리 언제나 안정적으로 얻을 수 있는 데다 환경오염 물질 배출이 거의 없다. 유지보수비도 상대적으로 저렴해 경제적인 이점까지 지녔다. 반면 땅속 깊이 시추해야 해 초기 투자 비용이 많이 든다. 경북도 관계자는 “이번 용역 결과는 하나의 획기적인 사건”이라며 “앞으로 울릉도 친환경에너지 자립섬 조성사업이 탄력을 받게 될 뿐만 아니라 지열발전을 활용한 온천 및 태양광파크 개발 등 시너지 효과까지 기대된다”고 말했다. 하지만 일각에서는 변수가 있다고 우려한다. 학계의 한 관계자는 “지열은 타당성 평가에서 좋은 결과가 나왔더라도 실제 착공해 보면 변수가 발생할 수 있다”면서 “보다 신중한 접근이 필요하다”고 지적했다. 지열은 지구가 생성될 때부터 땅속에 저장된 열과 지각을 구성하는 암석에 포함된 방사성동위원소가 끊임없이 붕괴하며 생성되는 열이 더해져 만들어지는 것으로 알려졌다. 안동 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

120년 전 프랑스의 인상주의 화가 고갱은 자신의 인생에서 가장 고뇌에 가득 찬 시기에 순수함이 살아 있던 타히티에서 ‘우리는 어디에서 와서 어디로 가는가’라는 제목으로 그림을 그렸다. 벌거벗은 채 태어나는 아기와 자연에서의 삶을 위한 노력, 다가오는 죽음에 대한 두려움을 파노라마처럼 보여줌으로써 인간이면 누구나 가질 수밖에 없는 근본적인 질문을 부각시킨 것이다. 우리는 어디서 왔을까? 이 질문에 대해 답을 하다 보면 결국 ‘우주는 어떻게 시작되었는가’라는 빅 히스토리의 처음을 생각할 수밖에 없다. 우주와 인류의 역사를 관통하는 빅 히스토리의 실마리는 20세기에 들어와서 물리학을 통해 조금씩 밝혀지게 되었다. 이를 통해 우리 몸을 만들기 위해서도 전우주적 역사가 필요함을 알게 되었다. 빅뱅 후 3초에 만들어진 원자핵들, 38만년쯤 되었을 때 만들어진 수소원자, 3억년쯤부터 별 속에서 핵반응으로 탄소, 산소들이 만들어지고 나중에 철이 만들어져 우리 몸 대부분의 성분이 나타났다. 요오드와 같은 더 무거운 원소들은 별의 수명이 다할 때의 초신성 폭발로 만들어졌다. 인체에는 우주의 진화과정 하나하나가 다 포함돼 있는 것이다. 그렇지만 가장 근원적인 질문들, 즉 시간과 공간의 기원이 무엇인지, 물질의 기원이 과연 무엇인지에 대한 답을 찾기 위해 여전히 과학자들은 고민을 하고 있다. 더 나아가 물리법칙 자체의 기원은 우리를 괴롭히는 문제다. 생명체인 인간이기에 ‘우리는 누구인가’라는 생명의 근원에 대한 질문을 던질 수밖에 없다. 양자역학을 이야기할 때 빼놓을 수 없는 물리학자 에어빈 슈뢰딩거는 ‘생명은 정보의 집합체’라고 생각하고 이 질문에 대한 답을 고민했다. 생명현상은 구성요소들의 복잡하면서도 체계적인 관계에서 나타나고 외부와의 정보교환, 구성요소 안에서의 정보의 저장과 전달이라는 답. 생명의 기원과 본질은 우주의 기원보다 더 가깝지만 멀게 느껴진다. 인간의 근본적인 고뇌인 질병, 노화, 죽음도 생명현상의 근원에 대한 이해가 필요하기에 많은 고민을 하게 만드는 질문이다. ‘우리는 어디로 가는가’라는 질문은 더 어렵다. 미래에 대해 이야기하기는 훨씬 어렵기 때문이다. 인간이 어디로 가는가를 제대로 말하기 위해서는 인간이 과연 어떤 존재인가에 대한 철저한 인식이 필요하기 때문이다. 인간을 생명현상, 사회현상만으로 이해하기에는 부족함이 많다. 어디에서부터 시작해야 하는지도 혼란스러울 수 있다. 한 가지 확실한 것이 있다. 르네 데카르트가 설파한 대로 내가 생각하는 것 이상 확실한 것은 없다. 눈을 감아도 스스로의 인식이 있는 것이다. 전자나 힉스입자 같은 것들보다도 우리 내면의 의식이 더 확실하게 존재한다고 느끼는 것은 부인할 수 없는 사실이다. 그럼에도 불구하고 의식의 문제는 에드워드 위튼 같은 천재 과학자들마저도 ‘인류의 끝까지 신비롭게 남아 있을 문제’로 생각하고 있다. 물질 덩어리인 뇌에서 어떻게 의식이 창발적으로 나타나는가 하는 데 여러 가지 의견이 있다. 맥스 테그마크는 복잡한 뇌의 신경망에서 나타나는 정보체계의 새로운 양상이라고 말한다. 물 분자 하나만 놓고 보면 점성을 가진 액체인지 고체인지 의미가 없지만 이들이 많이 모여 있을 때 우리가 아는 물이란 성질을 가지게 되는 것과 흡사하게 새로운 성질이 발현되는 것이라 여기는 것이다. 반면 크리스토프 코흐는 우리의 몸을 포함한 폭넓은 환경까지 포함한 ‘범신론적’ 의식을 이야기하기도 한다. 좀비 영화를 보면서 의식이 과연 무엇인가 곱씹어 보는 것은 어떨지. 과학은 가장 심오한 문제를 다룰 때 가장 우수한 지성을 모을 수 있다. 단기적 성과를 얻는 기술의 시녀로서의 과학만으로는 안 된다. 최고의 지성이 인간의 가장 깊은 고뇌에 대해 역할을 할 수 있게 사회 분위기가 성숙돼야 한다. 역대 두 번째로 더웠던 올여름 끝자락에 수학자 힐버트의 말이 생각난다. “우리는 알아야만 한다. 우리는 알 것이다.”

구석기 시대에 살았던 동굴곰(Cave Bear)이 채식만을 고집하다가 결국 멸종됐다는 연구결과가 나왔다. 이 동물은 대부분의 화석이 동굴에서 발견됐다는 점 때문에 ‘동굴곰’이라고 불렸다. 지구상에서 멸종된 것은 2만 5000년 전 마지막 빙하기 무렵이었다. 키 170㎝ 이상의 몸집이 현존하는 곰에 비해 조금 더 큰 편이었다. 독일 튀빙겐대학교 대학교 연구진은 40만 년 전 유럽에 처음 모습을 드러냈던 동굴 곰의 뼈를 정밀 분석했다. 이번 연구에 활용된 동굴곰의 뼈는 벨기에의 한 동굴에서 발견한 것으로, 연구진은 이 뼈의 성분을 분석해 과거 이 곰의 식생활을 ‘재현’했다. 특히 뼈 내부의 콜라겐에서 동위원소를 찾아 뼈를 구성했던 식품의 종류를 분석하는 작업을 실시했다. 그 결과 과거 동굴곰이 지독하게 채식을 고집했다는 사실을 알게 됐으며 이것이 멸종된 원인 중 하나로 작용했을 가능성이 있다는 것을 확인했다. 일반적으로 현생 곰은 잡식성으로 알려져 있다. 작은 과일부터 생선, 사슴까지 가리지 않고 먹는다. 하지만 동굴에서 발견된 선사시대의 동굴곰은 지나칠 만큼 철저하게 채식을 고집했다. 심지어 다양한 영양분을 섭취해야 하는 새끼 곰 역시 풀이나 열매 등만을 먹어 온 어미의 영향으로 모유를 먹던 시절부터 자연스럽게 채식을 하게 된 것으로 추정된다. 연구진은 이러한 동굴곰의 특성이 오늘날의 자이언트판다와 유사한데, 먹는 음식과 관련해서는 매우 엄격한 규칙을 가지고 있는 자이언트판다처럼 동굴곰 역시 먹는 것을 강하게 제한했을 가능성이 높은 것으로 추측했다. 연구진은 “당시 동굴곰은 균형이 맞지 않는 이러한 식단을 유지하던 중 빙하기 막바지에 들어오면서 식물의 공급이 줄어드는 현상을 만나자, 더욱 큰 어려움에 처하게 됐다. 이것이 결국 동굴곰의 멸종을 유발한 것”이라고 설명했다. 이어 “동굴곰은 오로지 동굴에서만 겨울잠을 잤으며, 일생의 상당시간을 먹이를 찾아 헤매는데 썼다”면서 “채식만 고집한 탓에 빙하기가 온 뒤 먹이를 찾는 것이 힘들어졌고 이것이 곧 멸종으로 이어졌다”고 덧붙였다. 연구진은 유럽 전역에서 발견되는 동굴곰의 뼈를 수집하고 현생 곰과 비교하는 연구 작업을 펼치는 한편, 당시의 생활을 알 수 있는 단서를 찾기 위해 애쓰고 있다. 자세한 연구결과는 과학전문매체 사이언스 데일리에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

비록 드물긴 하지만 우주에는 태양질량의 수십 배에서 수백 배에 이르는 거대한 별이 존재한다. 이런 별이 드물게 보이는 이유는 일단 생성되기도 힘들지만, 생성되었다고 해도 짧은 인생을 살기 때문이다. 사실 우주에 있는 별 가운데 80%는 태양 질량의 40% 이하인 적색왜성이다. 태양도 그렇게 작은 별은 아닌 셈이다. 하지만 드물다고 해서 거대 질량 별이 중요하지 않은 것은 아니다. 오히려 반대로 매우 중요하다. 거대 질량 별은 강력한 핵융합으로 다양한 원소를 만든 후 초신성 폭발을 일으키면서 더 무거운 원소를 만들고 생을 마감하는데, 이때 많은 원자를 우주로 대량으로 방출한다. 이들이 모여 지구 같은 행성을 형성하는 것이다. 사실 거대 질량 별이 없었다면 지구는 물론 인류도 존재할 수 없었을 것이다. 과학자들은 거대 질량 별의 생성 비밀을 풀기 위해 노력해왔지만, 앞서 말했듯이 거대 질량 별 자체가 드물다 보니 생성 중인 거대 질량 별을 찾기가 매우 어려웠다. 여기에 대부분 이런 별들은 두꺼운 가스가 있는 성운 안에서 탄생하기 때문에 관측이 더 힘들다. 최근 케임브리지 대학의 천문학자들은 지구에서 1만 1000광년 떨어진 위치에서 태양 질량의 30배에 달하는 아기별을 찾아냈다. 두터운 가스 성운 속에서 자라는 거대 별을 관측하기 위해서 하와이와 뉴멕시코에 있는 대형 전파 망원경이 동원됐다. 파장이 긴 전파가 가스를 뚫고 관측하기 쉽기 때문이다. 그 결과 이 별이 아직도 주변에서 가스를 모으면서 커지고 있다는 사실을 발견했다. 따라서 최종적으로 탄생하는 별은 더 거대한 별이 될 가능성이 높다. 더 흥미로운 사실은 이렇게 큰 별이 비교적 짧은 시간 안에 생성된다는 것이다. 태양 같은 별이 중력으로 가스를 모아 커지는데 수백만년이 필요하다면, 거대 질량 별은 불과 10만년 안에 가스를 모아 성장할 수 있다. 이번 연구에서도 거대 아기별이 주변에서 가스를 모으면서 빠른 속도로 커지는 것이 확인되었는데, 이는 처음에 아기별이 큰 질량과 중력을 가질수록 더 빨리 커지는 것과 관련이 있다. 이 아기별은 주변에 거대한 원반 모양의 가스 구름에서 질량을 흡수하고 에너지와 일부 물질을 수직으로 방출한다. (모식도 참조) 그리고 언젠가는 태양과는 비교도 할 수 없을 만큼 뜨겁고 밝은 거대한 별이 되어 초신성 폭발로 일생을 마감할 것이다. 앞서 이야기했듯이 이렇게 굵고 짧은 삶을 사는 거대 별은 우주에서 중요한 존재다. 대부분은 우리에게서 멀리 떨어진 위치에 존재하지만, 우리의 몸을 이루는 원자 가운데 일부는 이렇게 거대한 별의 내부에서 핵융합으로 형성된 것이기 때문이다. 지금 탄생하는 거대 별도 먼 미래에 새로운 행성을 형성하는 재료가 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

공룡은 온혈동물인가? 아니면 냉혈동물인가? 이 질문은 지난 150년 동안 과학자들을 지속적으로 괴롭혔다. 영화처럼 공룡을 되살려서 측정한다면 한 번에 해결이 가능한 문제지만, 당연히 이런 일은 영화에서만 가능하다. 과거에는 공룡을 파충류의 일종으로 생각하여 냉혈동물이라는 데 의문의 여지가 없어 보였으나 이제는 일부 공룡의 깃털이 있고 조류와 한 그룹이라는 사실이 밝혀졌다. 따라서 항온동물(endotherms) 이거나 혹은 체온을 어느 정도 일정하게 유지하는 중온동물(Mesotherm)이라는 주장이 힘을 얻고 있다. 지금까지 과학자들은 뼈에 있는 동위 원소나 세부 구조를 해석하여 각자의 주장을 뒷받침해왔다. 그런데 최근 UCLA의 과학자들은 공룡 알에서 단서를 찾았다. 공룡 알은 물론 공룡 체내에서 형성되는데, 이때 무거운 동위원소인 탄소-13과 산소-18의 구성 및 구조는 온도의 영향을 받는다. 연구팀은 현존하는 조류와 파충류에서 이 구조를 분석해 온도에 따라서 알 껍질 속의 무거운 동위원소들이 어떻게 변하는지 확인했다. 이 결과를 공룡 알에 적용하자 흥미로운 결과가 나왔다. 연구팀은 고비 사막에서 발견된 오비랍토르과의 공룡 알 13개(7100만~7500만 년 전)와 아르헨티나에서 발견된 거대 초식 공룡인 티타노사우루스의 알 6개(8000만 년)를 분석해서 각각 체온이 섭씨 32도와 37.8도에서 생성된 알이라는 결론을 얻어 저널 네이쳐 커뮤니케이션스에 발표했다. 오비랍토르는 작은 수각류 공룡이고 티타노사우루스는 긴 목과 꼬리를 지닌 거대 용각류 공룡으로 몸집 차이가 엄청나게 크다. 전자는 사람보다 작은 것도 있지만, 후자는 코끼리보다 훨씬 거대하다. 그런데 종마다 체온이 달랐다는 것은 공룡이 사실 조류처럼 완전한 항온 동물이 아니라는 점을 시사한다. 항온동물인 포유류나 조류는 종마다 체온에 조금씩 차이는 있어도 이렇게 큰 차이가 나지는 않기 때문이다. 다만 이 온도는 냉혈동물보다 높으므로 일부 공룡이 현재의 일부 대형 동물처럼 중간 정도로 온도를 일정하게 유지하는 중온 동물일 가능성을 시사하고 있다. 연구팀은 적어도 오비랍토르의 체온이 현생 악어와 조류의 중간 정도라고 보고 있다. 흥미롭게도 이 연구 결과는 2014년에 공룡의 성장 속도를 연구한 다른 과학자들이 저널 사이언스에 발표한 연구 내용과 일치한다. 이들 역시 공룡이 중온 동물이 가능성을 주장했다. 물론 이것만으로 논쟁이 끝나진 않겠지만, 공룡이 온혈 동물 대 냉혈 동물이라는 것을 뛰어넘어 더욱 흥미로운 동물이라는 점은 분명해 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

흔히들 "천문학은 구름 없는 밤하늘에서 탄생했다"고 한다. 구름이 없어야 별을 볼 수 있기 때문이다. 우리가 현재 우주에 대해 알고 있는 거의 모든 지식은 알고 보면 별들이 가르쳐준 것이다. 만약 밤하늘에 별들이 없다면 세상은 얼마나 적막할 것인가. 수천 수만 광년의 거리를 가로질러 우리 눈에 비치는 이 별빛이야말로 참으로 심오하다. 별에 대해 꼭 기억해야 할 점은 오늘날 우리가 가지고 있는 천문학과 우주에 관한 지식은 그 대부분이 별빛이 가져다준 것이란 점이다. 우주의 모든 정보들은 별빛 속에 담겨 있었던 것이다. 우리는 별빛으로 별과의 거리를 재고, 별의 성분을 알아낸다. 우리은하의 모양과 크기를 가르쳐준 것도 그 별빛이요, 우주가 빅뱅으로 출발하여 지금 이 순간에도 계속 팽창하고 있다는 사실을 인류에게 알려준 것도 따지고 보면 별빛이 아닌가. 이 심오하기 짝이 없는 별빛에 대해 지금부터 한번 살펴보기로 하자. '광속'도 별빛이 알려준 것이다 지구-태양 간 거리, 곧 1AU는 1억 5000km다. 지구 행성에서 살아가는 우리로서는 이 거리가 얼마나 먼 거리인지 가늠이 잘 안 된다. 시속 100km의 차로 밤낮 없이 달려도 170년이 걸리는 거리라면 그래도 조금은 감이 잡힐 것이다. 이 먼 거리를 빛은 8분 20초 만에 주파한다. 이 빠른 빛이 1년간 달리는 거리를 1광년(Light Year 또는 LY)이라 한다. 미터 단위로는 약 10조km쯤 된다. 그런데 카시니 시대에 이르도록 빛이 입자인지 파동인지, 또는 속도가 있는 건지 무한대인지 알려지지 않고 있었다. 인류에게 빛이 속도가 있다는 사실을 알려준 것도 역시 '별빛'이었다. 이 경우는 위성이기는 하지만. 카시니는 제자인 덴마크 출신 올레 뢰머에게 목성의 위성을 관측하는 임무를 맡겼는데, 1675년부터 목성에 의한 위성의 식(蝕)을 관측하던 올레는 식에 걸리는 시간이 지구가 목성과 가까워질 때는 이론치에 비해 짧고, 멀어질 때는 길어진다는 사실을 알게 되었다. 목성의 제1위성 이오의 식을 관측하던 중 이오가 목성에 가려졌다가 예상보다 22분이나 늦게 나타났던 것이다. 바로 그 순간, 그의 이름을 불멸의 존재로 만든 한 생각이 번개같이 스쳐지나갔다. “이것은 빛의 속도 때문이다!” 이오가 불규칙한 속도로 운동한다고 볼 수는 없었다. 그것은 분명 지구에서 목성이 더 멀리 떨어져 있을 때, 그 거리만큼 빛이 달려와야 하기 때문에 생긴 시간차였다. 뢰머는 빛이 지구 궤도의 지름을 통과하는 데 22분이 걸린다는 결론을 내렸으며, 지구 궤도 반지름은 당시 카시니에 의해 1억 4천만km로 밝혀져 있는만큼 빛의 속도 계산은 어려울 게 없었다. 그가 계산해낸 빛의 속도는 초속 21만 4300km였다. 오늘날 측정치인 29만 9800km에 비해 28% 정도의 오차를 보이지만, 당시로 보면 놀라운 정확도였다. 무엇보다 빛의 속도가 무한하다는 기존의 주장에 반해 유한하다는 사실을 최초로 증명한 것이 커다란 과학적 성과였다. 이는 물리학에서 획기적인 기반을 이룩한 쾌거였다. 1676년 광속 이론을 논문으로 발표한 뢰머는 하루아침에 광속도 발견으로 과학계의 스타로 떠올랐다. 우주의 크기를 알려준 '별빛' 그 다음으로 별빛에서 중요한 단서를 찾아낸 사람은 페루의 하버드 천문대 부속 관측소에서 사진자료를 분석하던 여류 천문학자 헨리에타 리비트였다. 1902년 변광성을 찾는 작업을 하던 리비트는 사진자료를 근거로 소마젤란 은하에서 적색거성으로 발전하고 있는 늙은 별인 세페이드 변광성 32개를 발견했다. 이 별들이 지구에서 볼 때 거의 같은 거리에 있다는 점에 주목한 그녀는 변광성들을 정리하던 중 놀라운 사실 하나를 발견했다. 한 쌍의 변광성에서 변광성의 주기와 겉보기 등급 사이에 상관관계가 있다는 점을 감지한 것이다. 곧, 별이 밝을수록 주기가 느려진다는 점이다. 레빗은 이 사실을 공책에다 "변광성 중 밝은 별이 더 긴 주기를 가진다는 사실에 주목할 필요가 있다"고 짤막하게 기록해 두었다. 이 한 문장은 후에 천문학 역사상 가장 중요한 문장으로 꼽히게 되었다. 이들 변광성은 일정한 변광 주기를 가지고 있는데, 밝은 것일수록 주기가 길다. 광도는 거리에 따라 변하지만, 주기는 거리와 관계가 없기 때문에 변광성은 우주의 거리를 재는 표준촛불이 되었다. ​이것은 우주의 크기를 잴 수 있는 잣대를 확보한 것으로, 한 과학 저술가가 말했듯이 천문학을 송두리째 바꿔버릴 대발견이었다. 이로써 인류는 연주시차가 닿지 못하는 심우주 은하들까지의 거리를 알 수 있게 되었다. 또한 천문학자들은 표준 촛불이라는 우주의 자를 갖게 됨으로써, 시차를 재던 각도기는 더 이상 필요치 않게 되었다. 리비트가 밝힌 표준 촛불은 그녀가 암으로 세상을 떠난 2년 뒤에 위력을 발휘했다. 에드윈 허블이 안드로메다 성운에 있는 변광성을 발견하고 이를 표준촛불로 삼아 성운까지의 거리를 확정함으로써, 그때까지 우리은하 내에 있는 것으로 믿어졌던 안드로메다 성운이 우리은하 밖의 외부은하임이 밝혀졌던 것이다. 이로써 우리은하가 우주 전체로 알고 있었던 인류의 우주관은 일대 혁신을 맞게 되었다. 밤하늘에서 빛나는 모든 것들이 우리 은하 안에 속해 있다고 믿고 있던 인류에게 이 발견은 청천벽력과도 같은 것이었다. 갑자기 우리 태양계는 자디잔 티끌 같은 것으로 축소되어버리고, 지구상에 살아 있는 모든 것들에게 빛을 주는 태양은 우주라는 드넓은 바닷가의 한 알갱이 모래에 지나지 않은 것이 되었다. ​따지고 보면, 우주의 팽창이라든가 빅뱅 이론 같은 것도 레빗의 표준 촛불이 있음으로써 가능한 것이었다. 리비트가 변광성의 밝기와 주기 사이의 관계를 알아냄으로써 빅뱅의 첫단추를 꿰었다고 할 수 있다. 허블은 이러한 리비트에 대해 그의 저서에서 “헨리에타 리비트가 우주의 크기를 결정할 수 있는 열쇠를 만들어냈다면, 나는 그 열쇠를 자물쇠에 쑤셔넣고 뒤이어 그 열쇠가 돌아가게끔 하는 관측사실을 제공했다”라며 그녀의 업적을 기렸다. 별은 무엇으로 이루어져 있는가? ​ 1835년, 프랑스의 실증주의 철학자 콩트는 다음과 같이 말했다. “과학자들이 지금까지 밝혀진 모든 것을 가지고 풀려고 해도 결코 해명할 수 없는 수수께끼가 있다. 그것은 별이 무엇으로 이루어져 있나 하는 문제이다.” 그러나 결론적으로, 이 철학자는 좀 신중하지 못했다. ‘절대 불가능하다’란 말은 참 위험한 말이다. 콩트가 죽은 지 2년 만인 1859년, 하이델베르크 대학 물리학자 키르히호프가 별이 어떤 물질로 이루어져 있는가 하는 계산서를 뽑아내는 데 성공했다? 무엇으로? 바로 별빛에 그 답이 있었다. 키르히호프는 태양광 스펙트럼 연구를 통해, 태양이 나트륨, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연과 같은 매우 평범한 원소들을 함유하고 있다는 사실을 발견했다. 인간이 ‘빛’의 연구를 통해 영원히 닿을 수 없는 곳의 물체까지도 무엇으로 이루어졌나 알아낼 수 있게 된 것이다. 키르히호프의 스펙트럼을 얘기하기 전에 우리는 먼저 어느 불우한 유리 연마공의 라이프 스토리에 잠시 귀 기울여보지 않으면 안된다. 왜냐하면, 이 무학의 유리 연마공이 이미 한 세대 전에 키르히호프의 길을 닦아놓았기 때문이다. 그가 요제프 프라운호퍼(1787~1826)다. 유리공장에서 일하면서 광학과 수학을 독학으로 공부하여 망원경 제작자가 된 프라운호퍼는 스펙트럼의 색들이 유리의 종류에 따라 어떻게 굴절하는지 알아보기 위해 망원경 앞에 프리즘을 달았다. 역사상 최초의 분광기라 할 수 있는 것이었다. 이 실험에서 프라운호퍼는 그의 이름을 불멸의 것으로 만든 놀라운 검은 띠들을 발견했다. 빛의 성질에서 유래한 '프라운호퍼 선'을 발견한 것이다. 그는 태양 이외의 천체에 대해서도 스펙트럼 조사를 했다. 달과 금성, 화성을 분광기에 넣었을 때도 똑같은 선을 볼 수 있었다. 그러나 망원경을 항성으로 겨누었을 때는 상황이 달랐다. 별마다 각기 특유의 스펙트럼을 보여주는 것이다. 그는 햇빛 스펙트럼의 세밀한 조사를 통해 모두 324개의 검은 선을 발견했는데, 이 선들이 무엇을 뜻하는 건지 끝내 알 수 없었지만, 이것이야말로 저 천상의 세계가 무엇으로 이루어져 있는지를 밝혀낼 수 있는 열쇠로서, 19세기 천문학상 최대의 발견이었던 것이다. 프라운호퍼의 암선이 뜻하는 것은 그로부터 한 세대 뒤 키르히호프에 의해 완벽하게 해독되었다. 태양을 해부한 사나이​ ‘별의 물질을 아는 것은 불가능하다’고 단정한 콩트의 말을 보기 좋게 뒤집은 키르히호프는 칸트가 태어난 지 꼭 백년 만인 1824년 칸트의 고향 쾨니히스베르크에서 태어났다. 그리고 쾨니히스베르크 알베르투스 대학에서 전기회로를 연구하고, 졸업 후 하이델베르크 대학 교수로 갔다. 거기서 키르히호프는 유황이나 마그네슘 등의 원소를 묻힌 백금막대를 분젠 버너 불꽃 속에 넣을 때 생기는 빛을 프리즘에 통과시키는 방법으로 여러 가지 원소의 스펙트럼 속에서 나타나는 프라운호퍼 선을 연구한 결과, 각각의 원소는 고유의 프라운호퍼 선을 갖는다는 사실을 발견했다. 말하자면 원소의 지문을 밝혀낸 셈이었다. 특정한 파장의 빛은 특정한 원소의 가스에 흡수되어 프라운호퍼 선을 만든다. 따라서 어떤 별빛을 분광기로 조사해 프라운호퍼 선을 찾암내면 바로 그 별의 성분을 알 수 있는 것이다. 그는 “해냈다!”고 외쳤다. 이것이 바로 반세기 전 프라운호퍼가 그토록 알고 싶어한 수수께끼였던 것이다. 별의 수수께끼는 모두 별빛 속에 답이 있었던 것이다. 콩트가 죽은 후 2년 뒤인 1859년, 그는 이 같은 사실을 발표했다. 이로써 키르히호프는 태양을 최초로 해부한 사람이 되었고, 항성물리학의 기초를 놓은 과학자로 기록되었다. 그러나 태양이 무엇을 태워 저처럼 막대한 에너지를 분출하는지, 그 에너지 원이 밝혀지기까지는 아직 한 세기를 더 기다려야 했다. 아시다시피 별은 천하 만물의 고향이다. 수소와 헬륨 외의 모든 원소들은 별 속에서 만들어졌으며, 초신성이 폭발할 때 생성된 것이다. 우리 인간의 몸을 만들고 있는 철, 칼슘, 요드 같은 모든 원소들도 별에서 나오지 않은 것이 없다. 그러니, 별이 없었으면 우리 인간은 존재할 수 없었을 것이다. 별이 일생을 다하고 우주공간에다 장렬히 제 몸을 흩뿌림으로써 우리는 그에서 몸을 받고 마음을 받아 지금 살고 있는 것이다. 그러므로 별은 우리 인간의 어버이다. 별은 그처럼 위대하다. 별빛은 그처럼 심오하면서 자애롭다. 지금이라도 바깥으로 나가 밤하늘의 별들을 우러러보라. 오늘밤도 무한 공간을 달려온 별빛이 바람에 스치우며 우리를 비춘다. 우리 모두는 거기서 왔다. 별이 우리의 고향이다. ​그런 마음으로 별에의 아련한 그리움을 느낀다면 당신은 우주적 사랑을 가슴에 품은 사람일이 틀림없을 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

공룡은 온혈동물인가? 아니면 냉혈동물인가? 이 질문은 지난 150년 동안 과학자들을 지속적으로 괴롭혔다. 영화처럼 공룡을 되살려서 측정한다면 한 번에 해결이 가능한 문제지만, 당연히 이런 일은 영화에서만 가능하다. 과거에는 공룡을 파충류의 일종으로 생각하여 냉혈동물이라는 데 의문의 여지가 없어 보였으나 이제는 일부 공룡의 깃털이 있고 조류와 한 그룹이라는 사실이 밝혀졌다. 따라서 항온동물(endotherms) 이거나 혹은 체온을 어느 정도 일정하게 유지하는 중온동물(Mesotherm)이라는 주장이 힘을 얻고 있다. 지금까지 과학자들은 뼈에 있는 동위 원소나 세부 구조를 해석하여 각자의 주장을 뒷받침해왔다. 그런데 최근 UCLA의 과학자들은 공룡 알에서 단서를 찾았다. 공룡 알은 물론 공룡 체내에서 형성되는데, 이때 무거운 동위원소인 탄소-13과 산소-18의 구성 및 구조는 온도의 영향을 받는다. 연구팀은 현존하는 조류와 파충류에서 이 구조를 분석해 온도에 따라서 알 껍질 속의 무거운 동위원소들이 어떻게 변하는지 확인했다. 이 결과를 공룡 알에 적용하자 흥미로운 결과가 나왔다. 연구팀은 고비 사막에서 발견된 오비랍토르과의 공룡 알 13개(7100만~7500만 년 전)와 아르헨티나에서 발견된 거대 초식 공룡인 티타노사우루스의 알 6개(8000만 년)를 분석해서 각각 체온이 섭씨 32도와 37.8도에서 생성된 알이라는 결론을 얻어 저널 네이쳐 커뮤니케이션스에 발표했다. 오비랍토르는 작은 수각류 공룡이고 티타노사우루스는 긴 목과 꼬리를 지닌 거대 용각류 공룡으로 몸집 차이가 엄청나게 크다. 전자는 사람보다 작은 것도 있지만, 후자는 코끼리보다 훨씬 거대하다. 그런데 종마다 체온이 달랐다는 것은 공룡이 사실 조류처럼 완전한 항온 동물이 아니라는 점을 시사한다. 항온동물인 포유류나 조류는 종마다 체온에 조금씩 차이는 있어도 이렇게 큰 차이가 나지는 않기 때문이다. 다만 이 온도는 냉혈동물보다 높으므로 일부 공룡이 현재의 일부 대형 동물처럼 중간 정도로 온도를 일정하게 유지하는 중온 동물일 가능성을 시사하고 있다. 연구팀은 적어도 오비랍토르의 체온이 현생 악어와 조류의 중간 정도라고 보고 있다. 흥미롭게도 이 연구 결과는 2014년에 공룡의 성장 속도를 연구한 다른 과학자들이 저널 사이언스에 발표한 연구 내용과 일치한다. 이들 역시 공룡이 중온 동물이 가능성을 주장했다. 물론 이것만으로 논쟁이 끝나진 않겠지만, 공룡이 온혈 동물 대 냉혈 동물이라는 것을 뛰어넘어 더욱 흥미로운 동물이라는 점은 분명해 보인다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

1988년 이후 직접 경기장 방문 학생 때 선수생활… 부상에 포기 “김재범, 장미란, 이원희, 함상명, 김잔디, 정보경….” 8일(현지시간) 브라질 리우데자네이루 올림픽파크. 겉으로는 평범해 보이는 한 할머니가 스포츠 스타들의 이름을 줄줄줄 뀄다. 심지어 올림픽을 ‘직관’(직접관람)하는 것도 이번이 8번째라고 한다. 외모와 달리 범상치 않은 할머니다 싶었는데 아니나 다를까 1990년부터 서울 노원구 태릉선수촌 내에서 예배당을 운영해 온 윤덕신(66·여의도순복음교회 체육교구) 목사라고 자신을 소개했다. 이날 만난 윤 목사는 지구 반대편인 브라질까지 오느라 여독이 덜 풀렸을 텐데도 “누구보다 열정적으로 응원을 해 보이겠다”고 목소리를 높였다. 그는 “국내에서 열린 1988년 서울올림픽 이후 바르셀로나(1992년)·애틀랜타(1996년)·시드니(2000년)·아테네(2004년)·베이징(2008년)·런던(2012년)올림픽 그리고 이번 리우대회까지 모두 직접 경기장을 찾아다녔다”며 “목이 터져라 응원한 것이 통해서 선수들에게 좋은 일들이 생겼으면 좋겠다. 그래서 이렇게 내 돈을 들여가며 열심히 쫓아다니고 있는 것”이라고 말했다. 윤 목사는 타고난 운동신경이 좋아 초등학교 시절에는 육상선수로 뛰었고, 중학교 때는 농구선수로 활동했었다. 하지만 운동 도중 갈비뼈 쪽에 강하게 공을 맞아 늑막을 다치면서 1년여간 치료를 받았다. 이때 몸이 많이 상해 운동선수의 길을 포기했다. 성인이 돼서는 목회자의 길을 걷게 됐지만 운동에 대한 미련을 좀처럼 버릴 수가 없었다. 그래서 1990년 태릉선수촌 내에 예배당인 ‘샬롬회’를 만들어 개신교를 믿는 대표팀 선수들의 신앙생활을 도왔다. 윤 목사는 “시합장에서의 응원소리를 통해 선수들이 마음의 안정을 찾고 경기에서 승리하다면 그것이 가장 큰 보람이 될 것”이라고 말했다. 글 사진 리우데자네이루 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

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

모유 수유를 하면 아기의 천식과 아토피, 산모의 자궁암과 유방암을 예방할 수 있고, 산모와 아기의 유대감도 강화된다. 그러나 우리나라의 모유 수유율은 1970년대 이후 급격히 감소하고 있으며, 현재는 출산 4개월 이후 산모의 37.5%만 모유 수유를 하는 실정이다. 반면 선진국에선 산모 10명 가운데 8명이 모유 수유를 하고 있다. 모유 수유율이 갈수록 떨어지는 이유는 모유 수유를 할 수 있는 현실적 여건이 뒷받침되지 않아서다. 사회적, 국가적으로도 큰 손실이다. 모유에는 항체와 백혈구 등 항균 작용을 하는 다양한 성분이 있어 세균·바이러스성 위장염, 패혈증, 뇌막염, 요로 감염으로부터 아기를 보호한다. 모유를 먹고 자란 아기들은 감염성 질환에 잘 걸리지 않고, 걸렸더라도 가볍게 앓고 지나간다. 또 천식, 습진 등 알레르기성 질환에도 잘 걸리지 않는다. 모유 내 특정 인자의 면역조절 기능은 만 13세 미만의 아동기까지 유지된다고 한다. 코르티솔, 장 상피세포 성장 인자 등의 모유 성분이 아기의 잠 점막 성장을 촉진해 알레르기 유발 항원이 점막을 쉽게 투과하지 못하게 한다. 모유는 영양학적으로도 매우 뛰어나다. 모유 단백질의 70%는 위장관 방어에 도움을 주는 유청단백이며, 모유에만 있는 타우린은 세포막 안정과 망막 발육에 중요한 역할을 한다. 이 밖에 모유에는 지질, 탄수화물, 무기질과 미량원소, 비타민이 함유돼 있어 신체 발달과 건강 유지에 큰 역할을 한다. 특히 모유에 든 오메가3, 오메가6 계열의 지방산은 정상적인 뇌기능과 망막 기능 유지에 필수적인 DHA를 생성하는 중요한 물질이다. 모유 수유를 오래 하면 아이의 학습 능력이 높아진다는 보고도 있다. DHA가 든 분유도 있지만 모유만큼 완벽하진 않다. 모유는 산모 건강에도 좋다. 모유 수유를 하면 혈중 자궁수축제인 옥시토신 농도가 짙어져 산후 출혈이 적고 자궁이 6주 내에 임신 전 크기로 줄어든다. 또 모유를 만드는 데 필요한 에너지를 임신 전 축적한 조직에서 끌어다 쓰기 때문에 더 빨리 임신 전 체중으로 돌아갈 수 있고, 비만을 예방한다. ■도움말 김애란 서울아산병원 신생아과 교수

프랑스 인상파 화가 에드가 드가(1834~1917)의 한 작품 ‘여인의 초상’(Portrait de Femme). 검은 옷을 입은 한 여인을 보여주는 이 그림 밑에 먼저 그려졌던 또 다른 여인의 모습이 최신 기술로 복원됐다. 호주 퀸 빅토리아 박물관·미술관 소속 연구팀은 작품 밑에 숨겨져 있는 여인은 당대 프랑스 화가들에게 인기가 높았던 한 여성 모델과 매우 닮았다고 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호(4일자)에 발표했다. 연구팀은 복원된 여인이 19세기 프랑스 화가들이 선호한 여성 모델 엠마 도비니로 추정된다고 밝히고 있다. 즉 에드가 드가는 도비니로 추정되고 있는 여인을 그린 캔버스를 거꾸로 해서 그 위에 다시 새로운 그림을 덧그렸다는 것. 연구를 이끈 데이비드 서로우굿 선임연구원은 “이는 매우 흥미진진한 발견”이라고 말했다. 사실, 작품에 숨겨진 여인은 1920년쯤부터 그 존재가 알려졌다. 시간이 흐르면서 작품 위로 얼룩처럼 모호한 사람 얼굴이 서서히 나타났던 것이다. 이에 대해 연구팀은 “‘여인의 초상’은 새로운 밑칠(베이스코트)을 하지 않고 제작해 얇게 입힌 유성 물감의 ‘은폐력’(hiding power)이 약화돼 도비니의 모습이 비쳤던 것”이라고 말했다. 원본 그림의 정체를 알아내기 위한 시도는 이전에도 있었지만, 희미한 윤곽이 조금 밝혀지는 정도에 그쳤다. 작품의 이미지에 손상을 주지 않고 ‘밑그림’이 무엇인지 밝혀내는 것은 지금까지 불가능한 것으로 생각됐기 때문이다. 하지만 연구팀은 호주 빅토리아주(州)에 있는 연구시설 ‘호주 싱크로트론’의 입자가속기로 ‘형광 X선 분석법’이라는 기술을 사용해 ‘밑그림’을 조사했다. 이 같은 고해상도 이미지 처리 기술은 여러 연구나 치료, 법의학 분석 등 다양한 분야에서 이용된다. 그리고 밑그림 속 여인의 모습과 기존의 여러 회화 작품을 비교해 당대의 인기 모델 엠마 도비니를 그린 ‘미지의 초상화’일 가능성이 크다는 결론을 얻을 수 있었다. 엠마 도비니는 1869년부터 1870년까지 에드가 드가의 작품에 등장했다. 당시 그녀의 나이는 16세였던 것으로 알려졌다. 하지만 원본 그림인 도비니 대신 1876년부터 1880년까지 사이에 덧그려진 새로운 여성의 정체는 지금까지 이름조차도 밝혀지지 않고 있다. 연구팀은 이번 연구에서 싱크로트론으로 원본 그림의 물감에 포함된 비소, 구리, 아연, 코발트, 수은 등 다양한 금속 원소에 관한 지도 11점을 제작했다. 그러고 나서, 이들 원소 지도를 중첩해 섬세하게 ‘밑 림’을 재구성했고 이를 통해 에드가 드가의 붓 터치 방법까지 알아낼 수 있었다. 하지만 원본 그림 복원에 있어 색채만큼은 알아낼 수 없어 추정할 수밖에 없었다. 이렇게 복원된 그림을 보면, 도비니의 머리에 흐릿한 부분을 볼 수 있는데 이는 드가가 여러 번에 걸쳐 다시 그린 흔적이라고 한다. 연구팀은 “숨겨져 있던 그림은 이후의 작품 활동을 통해 가려진 초기 작품으로, 작품과 화가에 관한 중요한 통찰력을 제공한다”고 말했다. 사진=호주 퀸 빅토리아 박물관·미술관 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인류는 오랫동안 우주에 존재할지도 모르는 또 다른 생명체를 찾아 헤맸다. 하지만 여전히 지구를 제외한 다른 별에서 생명체를 목격하지 못했고, 인류를 포함한 모든 생명체의 시작이 어디인지 찾지 못했다. 최근 해외 연구진은 우주의 특정한 항성에 10조년이라는 시간이 주어진다면, 그 주변 행성에 생명체가 탄생할 가능성이 점차적으로 높아져 최종적으로는 현재의 1000배에 이를 수 있다는 새로운 이론을 제시했다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터와 영국 옥스퍼드대학 공동 연구진에 따르면, 일반적으로 138억 년 전 우주에서 대폭발 이론이라고도 불리는 빅뱅이 발생한 이후 3000만년 후 지구에 첫 생명체가 생겨난 것으로 알려져 있다. 행성에 생명체가 존재하기 위해서는 산소나 탄소, 철분 등 비교적 무거운 성분의 원소들이 생겨나야 하며, 표면에 생명체의 양분이 될 수 있는 빛 에너지가 도달해야 한다. 생명체의 필수 조건인 물이 존재할 수 있을 정도의 표면온도를 유지해야 하는 것도 조건이다. 문제는 이러한 조건을 충족, 유지해줄 항성들은 그 질량이 클수록 수명이 짧아진다는 점이다. 예컨대 태양 질량의 3배 이상의 항성은 생명체 탄생을 유발하기 이전에 수명을 다 할 가능성이 높다. 다른 별에 비해 더 밝게 빛나고 빠르게 타버리면서 에너지를 다 소비해 생명체 생성에 쓸 에너지가 없어져 버리기 때문이다. 하지만 태양 질량의 10% 정도에 불과한 작은 별이라면 무려 10조년을 ‘살아남을 수’ 있고, 이는 생명체가 탄생하기에 충분한 시간이다. 연구진은 이 10조년 이라는 시간에 ‘생명체 존재의 비밀’이 있을 것으로 보고 있다. 즉 우주의 나이가 138억 년, 지구의 나이는 45억년이고, 지구에서 생명체의 존재가 처음 등장한 것은 약 36억 년 전으로 알려져 있는데, 이보다 더 오래 된 또 다른 항성계의 행성이라면 생명체가 존재할 가능성이 보다 높다는 뜻이다. 그리고 시간이 지날수록 생명체의 발생 가능성은 점점 높아진다. 이러한 이론에 따르면 먼 미래에는 현재보다 우주에 생명체가 존재할 가능성이 1000배는 더 높아진다는 것이 연구진의 주장이다. 그러나 지구는 작은 항성의 곁에 위치하지도 않았으며, 연구진이 계산한 것보다 월등히 이른 시점에 생명을 탄생시켰다. 연구팀에 따르면 이를 설명할 수 있는 이론은 두 가지다. 그중 첫 번째는 지구 상에 존재하는 생명체가 전 우주적 관점에서 봤을 땐 낮은 확률을 뚫고 태어난 '조산아'에 가깝다는 것이다. 두번째 이론은 질량이 낮은 항성이 주변 환경을 생명에 부적합한 상태로 만드는 위험요소를 지니고 있기 때문이라는 가설이다. 단적이 예로 현재 우주에서 적은 질량을 지닌 대표적인 천체인 적색왜성의 경우, 초기 단계에서 강력한 플레어와 자외 복사선을 방사해 생명체 발생 가능성이 있던 행성의 대기를 제거해버렸을 수 있다. 연구팀은 이러한 두 가지 이론 중 어느 쪽이 사실인지 확인하기 위해 향후 적색왜성 주변 행성의 환경이 생명체의 탄생에 얼마나 적합한 상태인지 연구할 계획이라고 밝혔다. 우주의 생명 기원과 관련한 이번 연구는 ‘우주론과 입자물리학회지’(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)에 실릴 예정이다. 논문 초고 링크: http://arxiv.org/abs/1606.08448 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중원문화권이란 충주를 중심으로 한 충청북도 일대를 가리킨다. 한반도 중심부의 내륙인 이 지역은 고구려·신라·백제가 각축을 벌인 전략적 요충지였다. 그러니 삼국의 문화유산이 두루 남아 있는 것은 당연하다. 삼국의 문화가 남아 있다는 것은 이주한 삼국의 주민들이 자신들이 가져온 문화를 유지한 채 정주(定住)하며 삶을 이어 갔다는 뜻이기도 하다. ●칠금동에서 4세기 백제 철 생산 유적 확인 충주 칠금동에서는 최근 4세기 백제의 철 생산 유적이 확인됐다. 악성(樂聖) 우륵의 전설이 담긴 탄금대 남쪽에서 전형적인 백제의 원형 제련로를 비롯해 불순물을 제거하는 정련로, 철광석 파쇄장 같은 체계적인 철 생산 과정을 엿볼 수 있는 유구를 찾아낸 것이다. 충주는 진천과 더불어 백제의 철 생산 기지였다. 하지만 백제는 이후 중원에서 지배력을 잃는다. 한성백제를 지금의 공주인 웅진으로 천도하게 만든 고구려는 한강 상류의 충주 일대까지 점령한다. 고구려는 한동안 이 지역의 지배력을 행사한 것으로 보이는데, 이때 적지 않은 고구려 사람들이 충주 지역으로 이주한 듯하다. 고구려 조각 양식을 가진 봉황리 햇골산 마애불상군(群)의 존재는 고구려계 주민들이 신라 지배 이후에도 고향으로 돌아가지 않고 살고 있었음을 보여 준다. ●고구려 양식 봉황리 마애불… 주민들 거주 보여줘 봉황리 마애불은 1978년 정영호 교수가 단국대 조사단을 이끌고 처음 조사해 학계에 보고할 때부터 ‘600년 무렵 삼국시대 것’으로 추정했다. 그는 ‘각 보살상의 갸름한 상호(相好)는 고구려 불상의 상호와 유사한 양식이며, 위가 넓고 아래가 좁은 형태의 대좌는 고구려 금동불 대화의 형태를 그대로 옮긴 것’이라고 했다. 충주에서 발견된 ‘고구려 양식 마애불’은 학계의 비상한 관심의 대상이 됐다. 간다라 미술의 탄생 과정을 생각하게 하는 대목이다. 마케도니아의 알렉산더 대왕은 인도 서북부까지 진군하고 곧 물러났지만, 따라왔던 그리스계 주민들이 남아 살면서 그리스 문화를 이식했다는 것은 잘 알려진 사실이다. 햇골산 마애불의 존재도 장수왕의 군대는 ‘충주 고구려비’를 남기고 물러갔지만, 고구려 이주민은 마애불을 조성해 신앙생활을 하면서 그대로 눌러살았음을 짐작하게 한다. 고구려계 주민은 충주는 물론 소백산맥의 죽령 남쪽 오늘날의 영주 일대까지 넓게 퍼져 살았던 것 같다. 부석사 창건 설화에는 의상대사를 방해하는 ‘500명 남짓한 도둑의 무리’가 등장하는데, 학계는 이들을 고구려 유민으로 본다. 정확히는 이 지역에 눌러살던 고구려계 주민들이었을 것이다. 부석사 창건은 676년이다. 6세기 말 조성된 고구려계 벽화고분이 풍기에서 부석사로 가는 중간인 순흥 읍내리에서 발견된 것도 같은 이유다. ●신라 ‘제2의 수도’ 국원소경 설치·가야 주민도 이주 신라가 충주 일대의 지배를 공고히 한 것은 진흥왕 시절이다. 진흥왕은 557년 이곳에 국원소경(國原小京)을 설치한다. 훗날 전국에 모두 5개의 소경을 설치한다지만 국원소경은 경주에 이은 사실상의 제2수도였다. 진흥왕은 국원소경에 경주의 귀족과 부호의 자제를 옮겨 살게 했다. 귀족과 부호가 옮겨 살려면 이들에 예속된 적지 않은 사람들도 따라가야 했다. 이주민의 숫자는 적지 않았을 것이다. 흥미로운 것은 신라가 당시 복속한 가야의 주민들도 충주로 옮겨 살게 했다는 것이다. 가야금으로 대가야연맹의 통합을 이룬 우륵도 이주민 대열에 끼어 있었다. 충주에서 우륵의 존재는 지금도 절대적이다. 탄금대(彈琴臺)는 글자 그대로 우륵이 가야금을 타던 곳이다. 호암동에는 우륵당이 지어져 충주 시립 우륵국악단이 그의 예술 정신을 기리고 있다. 충주에선 해마다 9월 우륵문화제도 열린다. 이렇게 보면 삼국시대 충주는 고구려·백제·신라는 물론 가야 주민들까지 한데 모여 살던 독특한 분위기의 도시였을 것이다. 한반도 전체에서 사람들이 대거 한 도시로 몰려든 것은 20세기 서울 이전에는 충주가 유일하지 않았을까 싶다. 충주는 지금 충청도 땅이지만 충주 사람의 조상은 고구려 출신일 수도, 백제 출신일 수도, 신라 출신일 수도, 가야 출신일 수도 있다니 재미있는 일이다. dcsuh@seoul.co.kr