영화 스타워즈에는 행성도 파괴할 수 있는 강력한 파괴력을 지닌 무기인 '죽음의 별'(Death Star)이 등장한다. 물론 이는 가공의 존재지만, 실제로 우주에는 행성을 파괴할 수 있는 별이 존재한다. 예를 들어 과학자들은 별이 타고 남은 잔해가 뭉친 백색왜성이 그런 역할을 할 수 있다고 생각해왔다. 태양 같은 별이 최후를 맞이하면 나머지 물질들이 모여 백색왜성이라는 작은 천체를 형성한다. 대개 크기는 지구보다 약간 큰 정도지만, 항성 급의 중량을 지니고 있으므로 그 표면 중력은 엄청나다. 그런데 과학자들은 이 백색 왜성이 '금속' 같은 물질로 표면이 오염되어 있다는 사실을 발견했다. 과학자들은 그 이유가 백색왜성이 행성을 파괴해 흡수했기 때문이라고 생각해 왔지만, 확실한 증거는 없었다. 하버드 스미스소니언 천체 물리학 센터의 앤드류 밴더버그(Andrew Vanderburg of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA))와 그의 동료들은 나사의 케플러 우주 망원경의 K2 임무 데이터를 이용해서 백색 왜성 주변에서 파괴되는 행성의 증거를 처음으로 확인해 이를 저널 네이처에 발표했다. 나사의 케플러 우주 망원경은 K2 임무라는 새로운 관측 임무를 진행 중이다. K2 데이터를 분석한 과학자들은 지구에서 570광년 떨어진 백색왜성 주위를 공전하는 행성이 있다는 사실을 밝혀냈다. 케플러 망원경에서 바라봤을 때 행성이 백색왜성 앞을 지나면서 주기적으로 밝기가 변하는 것을 포착한 것이다. 사실 백색왜성 주변의 행성은 드물지 않다. 먼 미래 우리 태양 역시 백색왜성이 되면 그 주변에 행성이 공전하고 있을 것이다. 하지만 이번에 발견된 행성은 공전 주기가 4.5시간에 불과했다. 그리고 거리는 지구-달거리의 대략 두 배인 87만km 정도에 불과했다. 이와 같은 사실은 켁 망원경을 비롯한 지상 망원경의 관측으로 다시 확인되었다. 백색왜성의 밝기 변화를 관측한 과학자들은 더 놀랄만한 사실을 밝혀냈는데, 이 행성이 현재 파괴되고 있다는 증거가 발견되었기 때문이다. 만약 온전한 행성이 백색 왜성 주변을 공전하면 밝기 변화는 그 앞을 지나는 짧은 순간만 발생할 것이다. 반면 행성이 중력에 의해 파괴되어 파편이 주변에 있다면 밝기 변화가 순간적이 아니라 더 긴 시간에 걸쳐 나타날 것이다. 주변의 파편들에 의해 가려지는 부분도 있기 때문이다. 과학자들이 관측한 것은 후자였다. (아래 그래프) 백색왜성이 형성되는 과정에서 철이나 실리콘 같은 무거운 원소들은 중심부로 가라앉고 수소나 헬륨처럼 가벼운 원소들은 표면으로 이동하게 된다. 따라서 본래 백색왜성 표면에는 무거운 금속 원소는 존재하지 않아야 한다. 하지만 앞서 설명했듯이 실제로는 무거운 원소들이 표면에 존재한다는 것이 스펙트럼 분석결과 알려졌었다. 이번 연구 결과는 이것이 예상했던 것처럼 백색왜성이 행성을 갈아서 흡수했기 때문이라는 것을 확인시켰다. 현재 우리가 관측한 이 행성의 모습은 어쩌면 아주 먼 미래의 지구의 모습일 수도 있다. 그런 일이 발생하기 위해서는 앞으로 60억 년이라는 시간이 더 필요하겠지만, 태양도 지구도 영원할 수는 없다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

몇 년 전부터 심심찮게 ‘생명체가 살 수 있을 것으로 예상되는 외계 행성을 찾았다’는 뉴스가 전해지고 있다. 소설이나 영화 등에서는 지구와 똑같은 환경의 외계 행성을 찾는 이유가 지구에서 얻을 수 없는 희귀원소 확보하거나 먼 미래에 사람이 살 수 있는 거주지 개척으로 그려진다. 그렇지만 과학자들이 외계 생명체와 지구형 행성을 찾는 이유는 ‘이 광활한 우주에 과연 우리밖에 없을까’라는 근본적인 질문에 답하기 위한 것이다. 명저 ‘코스모스’를 쓴 칼 세이건 박사는 행성 탐사에 대한 이유를 “이 우주에 인간만 있다면 엄청난 공간 낭비다”는 한 문장으로 압축했다. 실제로 세계 각국은 최첨단 관측 장비를 이용해 외계 행성 찾기에 열을 올리고 있다. 우주 선진국들은 지구 대기의 영향을 피해 천체를 관측하기 위해 우주에 망원경을 쏘아 올리고 있다. 대기는 빛을 완전히 통과시키지 않아 천체의 모습을 왜곡시킬 가능성이 크고 가시광선을 제외한 파장은 대부분 지구 대기를 통과하지 못하기 때문이다. 우주에서는 지상에서는 관측할 수 없는 여러 파장을 볼 수 있을 뿐 아니라 날씨나 시간에도 구애받지 않는다. 최초의 우주망원경은 1990년 4월 24일 발사된 ‘허블’이다. 허블 망원경은 25년 동안 100만 건이 넘는 관측활동을 했고 지금도 끊임없이 우주의 비밀을 알려주고 있지만, 외계 행성 발견이 목표는 아니다. 외계 행성 탐색을 목표로 하는 우주망원경은 ‘케플러’다. 케플러 우주망원경은 지구에서 보는 달의 면적보다 600배 넓은 영역을 관측해 한번에 15만개가량의 별을 관측한다. 이를 통해 케플러는 지금까지 2000개 이상의 행성 후보를 찾아냈다. 한국은 아직 우주망원경을 발사하는 수준에는 못 미치고 있다. 대신 지상에서 최고 수준의 장비를 이용해 외계 행성을 찾아나서고 있다. 외계 행성 탐사연구를 주도하고 있는 한국천문연구원은 남반구 밤하늘을 24시간 관측할 수 있는 ‘외계 행성 탐색시스템’(KMTNet)을 개발해 시험 관측을 마치고 이달 1일부터 본격적인 ‘제2의 지구 탐색’에 돌입했다. KMTNet은 직경 1.6m 광시야 망원경과 3.4억 화소 모자이크 카메라로 구성된 관측시스템이다. 비가 거의 내리지 않고 날씨가 맑아 1년 중 300일 가까이 천체 관측이 가능한 칠레 세로톨로로 범미주 천문대, 남아프리카공화국 케이프타운 천문대, 호주 사이딩스피링 천문대 등 남반구 주요 지역 3곳에 설치돼 각각 8시간씩 24시간 내내 같은 하늘을 쉬지 않고 관찰할 수 있다. 우리나라에서는 천체 관측이 가능한 날씨가 160일 정도에 불과하다. 현재 24시간 외계 행성 탐사를 하고 있는 장비는 케플러 우주망원경이 유일하다. 지상에서 24시간 탐색체제를 갖춘 것은 KMTNet이 처음이다. 망원경에는 4장의 전하결합소자(CCD)를 붙여 만든 CCD 검출기를 장착해 보름달 16개만큼의 밤하늘 시야 면적에서 수천만 개의 별 신호를 한 번에 기록할 수 있다. 이 시스템을 이용해 10분마다 우리 은하에서 별이 가장 많이 관측되는 궁수자리 근처에 있는 수억 개 별을 찍는다. 천문연 관계자는 “지금까지 중력렌즈 효과를 이용한 탐사방법으로 발견된 외계 행성 39개 중 32개를 한국 과학자들이 포함된 연구그룹이 찾아냈다”며 “KMTNet의 본격 가동으로 매년 100개 이상의 행성을 새로 발견할 것으로 기대되는 만큼 지구 크기의 행성도 연간 2개 이상 발견이 가능할 것으로 예상된다”고 설명했다. 그렇다면 외계 행성은 어떻게 찾는 것일까. 외계 행성 탐사방법은 ▲시선속도법 ▲횡단법 ▲중력렌즈측정법등 세 가지다. ‘시선속도법’은 멀어지는 물체에서는 빛의 진동수가 감소하고 가까워지는 물체에서는 증가한다는 ‘도플러 효과’를 응용한 것이다. 항성(별) 주변에 행성이 있다면 항성과 행성은 중력법칙에 따라 서로를 끌어당기기 때문에 별은 미세하게 움직이면서 빛의 파장에 변화를 가져온다. 변화주기를 측정해 행성의 공전주기와 질량을 파악하는 것이다. 현재 가장 많이 활용되는 것은 ‘횡단법’과 ‘중력렌즈 측정법’이다. 횡단법은 케플러 우주망원경이 외계 행성을 찾을 때 쓰는 방법이다. 외계 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 중심별인 항성을 찾는다. 외계 행성이 관측자와 항성 앞을 지나는 순간 항성이 가려져 어두워지는데 어두워지는 정도를 바탕으로 행성의 존재 여부와 크기를 파악한다. 중력렌즈 측정법은 KMTNet에서 사용하고 있는 탐색법으로 공전주기가 지구와 비슷한 1년 정도의 지구형 행성을 찾는 데 특화돼 있다. 중력렌즈 효과는 ‘질량은 시공간을 휘게 만들어 빛도 직진하는 것이 아니라 공간을 따라 자연스럽게 휘어서 움직인다’는 알베르트 아인슈타인의 ‘일반 상대성이론’에 근거한 것이다. 관측자가 보는 시점에서 두 항성이 일직선상에 있을 때 앞쪽 별의 중력장 때문에 뒤쪽 별의 빛은 휘어져서 도달하게 된다. 앞쪽이나 뒤쪽 항성 궤도에 외계 행성이 있다면 빛은 더욱 휘어져 들어오기 때문에 빛의 도달시간을 계산해 항성의 이론적 질량과 비교하면 행성의 존재와 크기를 알 수 있게 되는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한 때 유럽에서 아시아, 아메리카 대륙에 이르기까지 광대한 지역에 살았던 전설의 동물이 있다. 바로 긴 털과 거대한 엄니를 자랑하는 털매머드다. 시베리아에서는 약 1만 년 전, 북극해의 한 섬에서는 약 3,700년 전 까지 살았던 것으로 추정되는 매머드는 그러나 어느순간 지구상에서 완전히 사라져 멸종동물에 이름을 올렸다. 최근 미국 미시간 대학 연구팀은 매머드가 고대인류의 사냥에 의해 멸종한 '증거'를 찾았다는 연구결과를 발표했다. 이번에 연구팀이 발표한 논문은 기존에 같은 주장을 펼친 연구결과와 비교해 보다 과학적이다. 미시간 대학 연구팀이 주목한 연구대상은 매머드의 상징인 엄니다. 연구팀의 가설은 이렇다. 학계에서는 매머드 멸종의 '용의자'를 기후변화와 사냥으로 보고 있다. 만약 당시 기후환경이 매머드를 멸종에 이르게 할 정도였다면 어린 매머드가 젖떼는 시기가 늘어나고 반대로 사냥에 의한 것이면 훨씬 짧아졌을 것이라는 추론이다. 연구팀은 15마리의 각기 다른 어린 매머드의 엄니 성분 중 질소-14, 질소-15 동위원소의 비율을 조사한 후 현재의 코끼리 새끼와 비교해 젖떼는 시기가 가속화 됐음을 확인했다. 연구를 이끈 마이클 처니 박사는 "엄니는 코끼리처럼 매머드의 연령 및 성장 상태와 깊은 관계가 있다" 며 "멸종원인이 기후 변화가 아닌 인간의 사냥이라는 가장 강력한 증거" 라고 설명했다. 그러나 박사는 "이번에 조사대상에 오른 매머드 엄니가 모두 러시아에서 발굴된 것이라 논쟁의 여지는 남아있다" 고 덧붙였다. 처니 박사의 주장처럼 그간 학계에서는 매머드의 멸종 이유를 놓고 다양한 이론이 발표됐다. 이중 가장 대표적인 학설이 당시 인류가 매머드를 사냥해 ‘씨’가 말랐다는 것. 그러나 2000년대 들어 운석 충돌의 영향으로 매머드가 멸종했다는 이론이 학계에서 힘을 얻어왔다. 이 가설을 세운 대표적인 학자가 캘리포니아 대학 제임스 케네트 교수다. 그는 혜성 충돌의 영향으로 지구의 온도가 급격하게 떨어져 매머드를 비롯한 거대 동물 멸종, 인류 문명이 소멸됐다는 이른바 ‘영거 드라이아스기 충돌 이론’(Younger Dryas impact theory)을 펼쳐왔다. 또한 지난 8월에는 다른 각도의 연구방법으로 매머드 멸종 이유를 분석한 논문이 나온 바 있다. 영국 엑시터 대학과 케임브리지 대학 연구팀은 매머드의 멸종 이유를 밝히기 위해 통계 분석을 이용했다. 그 결과 고대 인류가 각 대륙과 섬으로 퍼져나가는 것과 맞물려 그 지역에 사는 매머드가 급격히 사라졌다는 사실을 밝혀냈다. 이는 곧 고대 인류가 매머드를 식량으로 사냥해 씨가 말랐다는 이론의 강력한 증거가 된다. 이 연구를 이끈 엑시터 대학 루이스 바렛 박사는 “마치 50년 논쟁에 못질을 한 기분” 이라면서 “인류가 매머드 멸종의 주요한 원인이며 기후 변화 등은 이를 가속화시킨 요인으로 보인다” 고 주장했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

공룡은 과연 우리처럼 뜨거운 피를 가졌을까? 아니면 반대로 파충류답게 차가운 피를 가졌을까? 오랜시간 학계의 논쟁을 일으킨 공룡의 온도를 정확히 파악할만한 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국 UCLA대학 연구팀은 화석화된 공룡알을 통해 공룡의 정확한 온도를 측정했다는 논문을 발표했다. 　 　 그간 학계에서는 대형 파충류인 공룡을 놓고 '항온동물'인지 아니면 '변온동물' 인지에 대한 끊임없는 논란이 이어져왔다. 항온동물이란 외부 온도와 상관없이 자신의 체온을 일정하게 유지하는 동물로 대표적으로 인간같은 포유류와 조류가 이에 속한다. 반대로 ‘냉혈동물’로도 불리는 변온동물은 체온 조절 기관의 미발달로 외부온도의 영향으로 쉽게 변동하며 대표적으로 뱀같은 파충류가 이에 속한다. 한마디로 '냉탕과 온탕'을 오가는 논쟁 속에 최근들어 공룡이 항온도 변온도 아닌 '중온동물'이라는 연구결과가 나와 이 논리에 힘이 실리고 있다. 　 이번 UCLA대학의 연구방식은 특이하다. 과거 아르헨티나에서 발견된 8000만년 된 '티타노사우루스'(Titanosaur)알과 몽골에서 발견된 7500만년 된 ‘오비랩터'(oviraptors)알을 '도마' 위에 올린 것. 긴 목을 자랑하는 4족류인 티타노사우루스는 키 20ｍ, 몸무게 80톤에 달하는 역대 최대의 덩치를 자랑하는 초식공룡이다. 이에반해 오비랍토르는 백악기 후기 살았던 잡식성 공룡으로 2족 보행을 하며 현재의 타조같은 생김새를 가진 작은 공룡이다. UCLA 대학 연구팀은 이 알에 포함된 탄소-13과 산소-18의 동위원소 분석을 통해 당시 공룡알의 온도를 측정했다. 그 결과 티타노사우루스는 37.6℃, 오비랩터는 31.8℃로 확인됐다. 곧 조류보다는 낮지만 파충류보다는 높은 중간치가 확인된 것. 연구를 이끈 로버트 이글 교수는 "공룡은 지금같은 항온동물도 변온동물도 아닌 그 중간" 이라면서 "티타노사우루스처럼 덩치가 큰 공룡은 크기를 유지하기 위해 주위 온도에 적응하는 능력이 다른 공룡에 비해 더 뛰어났을 수 있다"고 설명했다. 이어 "이번 연구는 항온동물과 변온동물의 진화과정을 연구하는데 큰 도움을 줄 것" 이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 세계적 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications) 10월 13일자에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

사상 최대 규모로 치러질 것이라던 북한의 노동당 창건 70주년 기념 열병식은 “소문난 잔치에 먹을 것 없다”는 말을 실감케 할 정도로 볼품없었다. 기대를 모았던 잠수함 발사 탄도 미사일 ‘북극성 1호’를 비롯해 각종 무인기나 신형 전투함 등은 찾아볼 수 없었고, 등장한 장비들도 구형 장비 위주였으며, 동원된 숫자도 과거 열병식보다 적었다. 김정은은 열병식에 앞서 20여 분간의 연설에서 ‘인민’을 무려 97번이나 언급했다. 그만큼 인민을 중시해서인지 열병식도 철저하게 ‘인민 중심’으로 진행됐다. 미사일과 무인기 등의 장비가 빠진 대신 그 자리를 ‘인민’으로 메운 것이다. 그래서 이번 열병식을 두고 ‘인해전술’이라는 말도 나오고 있다. 이번에 등장한 열병 제대에는 항일무장투쟁 당시 복장을 재현한 부대부터 ‘오중흡7연대’와 같은 정예부대 칭호를 받은 현역 부대들, 김일성군사종합대학 등 학교기관 교육생, 노농적위대와 붉은청년근위대, 조선소년단과 같은 준군사·민간조직의 어린이들까지 포함되어 있었다. 하지만 수십여 개의 제대 가운데 가장 눈길을 끌었던 것은 커다란 방사능 표식이 그려진 가방을 들고 등장한 ‘핵테러부대’였다. -北 핵배낭은 '가짜' 보통 사람들은 ‘핵무기’라고 하면 미사일에 실려 날아가거나 폭격기에 실려 투하되는 형태를 연상하지만, 핵무기의 형상은 사람들이 알고 있는 것보다 훨씬 다양하다. 미사일과 폭탄에 들어가는 형태는 물론 대포에서 발사되는 핵포탄, 적의 대규모 폭격기 편대군이나 날아오는 핵미사일을 떨어뜨리기 위한 요격용 핵미사일, 핵지뢰와 핵어뢰, 심지어 보병이 들고 다닐 수 있는 핵배낭까지 있으니 말이다. 이러한 형태의 핵무기들은 기본적으로 ‘핵분열장치(Nuclear fission device)'이다. 고농축 우라늄이나 플루토늄과 같은 핵물질이 핵분열을 일으킬 때 발생하는 에너지를 이용해 파괴력을 얻는 방식이다. 이들 핵물질이 핵분열을 일으키게 하기 위해서는 일정 질량, 즉 임계질량 이상이 있어야 하고 핵분열을 유도할 기폭장치, 이들 핵물질이 내뿜는 방사선 차폐를 위한 격납용기 등이 필요하다는 것이다. 핵물질의 가공형태와 반사재 기술 등 가용한 모든 첨단 기술을 적용했을 때 순도 99% 이상의 고농축 우라늄의 임계질량은 16kg, 플루토늄의 임계질량은 4kg 수준까지 떨어지는데, 그럼에도 불구하고 기폭장치와 차폐용기 등을 감안하면 핵분열장치를 사람이 들고 다닐 수 있을 만큼 작고 가볍게 만드는 것은 대단히 어렵다. 미국의 핵무기 개발을 담당하는 로스 알라모스 연구소(Los Alamos National Laboratory) 출신으로 미국 연방수사국(FBI)의 대량살상무기 담당 부국장을 역임해 테러용 핵무기 관련 분야 전문가로 정평이 난 바히드 마지디(Vahid Majidi) 박사는 지난 2007년 USA 투데이와의 인터뷰에서 “핵배낭을 만들려면 플루토늄 9.9kg이나 고농축 우라늄 59kg 정도가 필요하고, 이들 핵물질이 핵분열을 일으키도록 하기 위한 기폭장치에는 핵물질보다 더 많은 양의 폭약이 필요하다”면서 백팩이나 서류가방 수준의 소형 핵무기 개발은 기술적으로 어렵다고 지적했다. 실제로 미국이 운용했던 소형 핵배낭 SDAM(Special Atomic Demolition Munition)의 무게는 68kg에 달했고, 가장 소형화된 핵무기라는 W54 탄두조차도 23kg 정도의 무게에 크기가 40 x 60cm에 달했던 사례를 생각해보면 북한이 이번 열병식에 들고 나온 백팩 형태의 핵배낭은 기술적으로 존재하기 어려운 가짜라고 볼 수밖에 없다. 굳이 복잡한 기술적 판단이 아니더라도 이번 열병식에 나온 핵배낭은 가짜라고 보아야 한다. 대단히 위험한 물질인 핵물질이 들어있는 배낭을 김정은 코앞까지 반입한다는 것은 북한에서는 상상할 수도 없는 일이기 때문이다. 북한은 지난 1992년 ‘프룬제 아카데미아 반역모의 사건’과 1995년 ‘6군단 쿠데타 모의 사건’ 이후 김씨 일가의 친위부대인 보위사령부와 호위사령부, 평양방어사령부 외에는 그 어떤 병력도 무장하고 평양에 들어올 수 없도록 규정하고 있다. 열병식에 등장한 전차는 사격통제장치와 주포 격발장치를 떼어낸 껍데기이고, 병사들이 들고 있는 총기는 실탄이 발사될 수 없도록 공이를 제거한 빈총이며, 미사일 역시 실물 탄두와 추진용 연료를 제거한 더미(Dummy)이다. 김정은이 등장하는 행사장에서 실탄을 휴대할 수 있는 것은 근접 경호 부대인 호위총국 행사과 소속 군관들뿐이다. 이 때문에 이번 열병식에 등장한 방사능 표식 가방은 실제 핵배낭이 아니라 핵배낭과 비슷한 테러 임무 수행이 가능한 무기와 부대가 있음을 보여주기 위한 목적이었고, 실제로 그러한 목적 달성을 위해 지난 2013년 등장 모습과 달리 도보로 등장했다. 얼룩무늬 전투복을 입은 저격여단 군관들이 핵배낭을 안고 트럭에 탑승한 채로 등장했던 2013년 열병식과 달리 이번 핵배낭 부대는 열병 제대 사이에 섞여 하나의 제대로 등장했다. 그것도 제대 앞에 하나의 단위부대임을 나타내는 부대기(部隊旗)까지 앞세우고 말이다. 등장한 제대의 병력은 약 300~330여명 수준이었다. 330여 명의 인원은 북한의 저격여단 1개 대대 편제 인원과 맞아떨어지며, 부대기는 그 부대가 실제로 존재한다는 것을 의미하기 때문에, 이번에 도보로 등장한 핵배낭 부대는 실제 핵 공격 임무를 수행하는 정찰총국 산하 특수작전부대로 실존하는 부대일 가능성이 크다. 즉, 이번 열병식에 등장한 핵배낭은 '가짜'지만, 핵 관련 특수작전을 수행하는 부대의 존재는 '진짜'라는 이야기다. -'더티밤'의 공포 북한군에 핵 관련 특수작전을 수행하기 위한 부대가 존재한다 하더라도 핵분열장치를 이용한 진짜 핵폭탄, 그것도 휴대할 수 있을만큼 소형화·경량화된 핵배낭이 없다면 이 부대는 존재 의미가 없다. 북한이 핵배낭을 정말 만들려고 했다면 평균 신장 160cm에 불과한 북한 성인 남성이 휴대할 수 있는 수준까지 핵분열장치를 소형화시켜야 하지만 이것은 기술적으로 대단히 어렵다. 하지만 굳이 대규모 폭발 형태로 테러 공격을 감행할 것이 아니라면 이번에 들고 나온 핵배낭의 사이즈보다 훨씬 더 가볍고 작은 장비를 이용해 남한을 패닉 상태로 몰아넣을 수 있는 방법이 있다. 바로 '더티밤'(Dirty bomb)이다. 더티밤이란 일정량의 폭약 주변에 우라늄이나 플루토늄, 세슘이나 코발트 등의 방사성 동위원소를 입혀 폭발시키는 무기다. 폭약을 얼마만큼 집어넣고 어떤 핵물질을 사용하느냐에 따라 방사성 물질의 비산 범위나 형태, 그에 따른 희생자 숫자가 달라지겠지만 그 위력은 상상을 초월한다. 더티밤이 실제로 사용되었을 경우 얼마만큼 끔찍한 피해가 발생하는지 보여주었던 사례가 있다. 1987년 브라질 중부의 중소도시 고이아니아(Goiania)에서 발생했던 고이아니아 피폭사건이 그것이다. 폐쇄된 병원에 있던 원격치료기(Teletherapy) 장비 안에 들어있던 방사성 물질인 세슘(Cesium, Cs-137)이 유출되면서 도시 전체가 패닉 상태가 되었던 사건이다. 당시 폐병원에 숨어든 좀도둑 2명이 방사성 장비인 원격치료기가 비쌀 것으로 생각하고 그 장비를 분해해 훔쳐갔는데, 이 장비 속에 들어있던 세슘 캡슐을 이리저리 만져보다가 이 캡슐을 파손해 캡슐 속에 들어 있던 가루를 만짐으로써 방사능에 피폭됐다. 세슘은 체렌코프 복사(Cherenkov radiation)에 의해 어둠 속에서 푸른빛을 내는데 좀도둑과 그 가족들은 그 빛이 신기해 만지거나 몸에 발라보기도 하고, 심지어 먹기까지 했다. 그리고 이 가루를 가지고 다니며 이웃 주민들에게 구경을 시켜주기도 했고 이 가루를 몸에 묻힌 채 버스를 타고 시내에 다녀오기도 했다. 그러나 불과 수 그램에 불과한 극미량의 세슘은 고이아니아 시를 재앙으로 몰아넣었다. 당시 이 세슘가루를 지닌 채 고이아니아 시내를 활보했던 좀도둑의 부인의 동선에 있던 5,000여 명의 시민이 방사능에 피폭됐다. 이 가운데 20명은 급성방사선증후군, 28명은 국소피폭 진단을 받고 4명이 신체 일부를 절단했으며 17명이 골수암으로 입원했다. 피폭된 사람들 가운데 111명은 이후 10년간 피폭 증상으로 심각한 병에 시달리다가 사망했다. 타인의 주머니 속에 들어있는 극미량의 방사성 동위원소에 노출되어도 심각한 수준까지 피폭되는데 만약 이 물질이 폭발에 의해 파편 형태로 수백 미터까지 흩뿌려지고, 그것이 바람에 의해 사방으로 흩어진다면 어떤 일이 벌어질까? 상상만 해도 끔찍한 일이다. -국내 방사선원 관리 규정 재정비해야 북한이 남한에 더티밤 공격을 감행하겠다고 작심했다면 열병식에 나왔던 ‘핵공격 특수부대’는 들고 있던 핵배낭 없이 맨몸으로 입국만 하면 된다. 더티밤을 만들 수 있는 재료는 도처에 널려있기 때문이다. 기본 재료인 폭약은 산업용으로도 손쉽게 구할 수 있고, 방사성 동위원소는 전국 각지의 병원이나 대학, 연구소에서 원하는 수량만큼 구할 수 있다. 더티밤을 만들 수 있는 재료는 아메리슘(Americium 241), 세슘(Cesium 137), 코발트(Cobalt 60), 라듐(Radium 226), 스트론튬(Strontium 90) 등 매우 다양하다. 이 물질들은 병원의 MRI(Magnetic Resonance Imaging)나 CT(Computed Tomography), X-레이(X-Ray) 등의 기계에서 사용되는데, 미래창조과학부가 지난해 발간한 '2014 원자력백서'에는 이러한 방사성 장비를 운용하는 곳이 전국에 5,606개소에 달하며, 한국보건산업진흥원 자료는 전국 의료기관에 보급된 MRI, CT 등 의료용 방사선 발생장치가 3,125개가 넘는다고 보고하고 있다. 정부는 이렇게 방대하게 보급된 방사선원을 보호하기 위해 올해 ‘방사성동위원소 보안관리에 관한 규정’을 고시해 관련 장비 설치 장소에 외부인 접근 금지, 비상시 경비 인력의 즉각 조치 및 경찰관서 신고, 방사선원 이동 시 실시간 위치추적 및 이동경로 수시 변경 등을 권고하고 있다. 그러나 국가시설이나 대형병원을 제외한 대부분의 방사선원 취급기관은 경보가 울리면 경비원이 출동하는 사설경비 서비스에 의존하거나 경비인력이 아예 없는 경우가 대부분이어서 북한이 작심하고 이들 시설을 공격해 방사선원 탈취를 시도한다면 속수무책으로 당할 수밖에 없다. 더티밤에 의한 핵테러는 손쉽게 시도할 수 있으면서도 한번 발생하면 사회적 공황상태가 조성되고 국민들의 불안이 극대화되는 효과를 거둘 수 있기 때문에 공격하는 입장에서는 대단히 매력적인 카드가 아닐 수 없지만, 방어하는 측은 언제, 어디서, 어떻게 터질지 예측조차 어렵기 때문에 대응하는 것이 여간 어려운 일이 아니다. 이 때문에 일원화된 감시 및 지휘통제 체계를 갖춘 전국가적인 방사선 감시 시스템 구축과 더불어 방사선원을 운용하는 전국 수천여개 관련기관의 적극적인 협조와 인식 변화가 그 어느 때보다 요구되고 있다. 이일우 군사통신원(자주국방네트워크 사무국장)

사상 최대 규모로 치러질 것이라던 북한의 노동당 창건 70주년 기념 열병식은 “소문난 잔치에 먹을 것 없다”는 말을 실감케 할 정도로 볼품없었다. 기대를 모았던 잠수함 발사 탄도 미사일 ‘북극성 1호’를 비롯해 각종 무인기나 신형 전투함 등은 찾아볼 수 없었고, 등장한 장비들도 구형 장비 위주였으며, 동원된 숫자도 과거 열병식보다 적었다. 김정은은 열병식에 앞서 20여 분간의 연설에서 ‘인민’을 무려 97번이나 언급했다. 그만큼 인민을 중시해서인지 열병식도 철저하게 ‘인민 중심’으로 진행됐다. 미사일과 무인기 등의 장비가 빠진 대신 그 자리를 ‘인민’으로 메운 것이다. 그래서 이번 열병식을 두고 ‘인해전술’이라는 말도 나오고 있다. 이번에 등장한 열병 제대에는 항일무장투쟁 당시 복장을 재현한 부대부터 ‘오중흡7연대’와 같은 정예부대 칭호를 받은 현역 부대들, 김일성군사종합대학 등 학교기관 교육생, 노농적위대와 붉은청년근위대, 조선소년단과 같은 준군사·민간조직의 어린이들까지 포함되어 있었다. 하지만 수십여 개의 제대 가운데 가장 눈길을 끌었던 것은 커다란 방사능 표식이 그려진 가방을 들고 등장한 ‘핵테러부대’였다. ▶北 핵배낭은 '가짜' 보통 사람들은 ‘핵무기’라고 하면 미사일에 실려 날아가거나 폭격기에 실려 투하되는 형태를 연상하지만, 핵무기의 형상은 사람들이 알고 있는 것보다 훨씬 다양하다. 미사일과 폭탄에 들어가는 형태는 물론 대포에서 발사되는 핵포탄, 적의 대규모 폭격기 편대군이나 날아오는 핵미사일을 떨어뜨리기 위한 요격용 핵미사일, 핵지뢰와 핵어뢰, 심지어 보병이 들고 다닐 수 있는 핵배낭까지 있으니 말이다. 이러한 형태의 핵무기들은 기본적으로 ‘핵분열장치(Nuclear fission device)'이다. 고농축 우라늄이나 플루토늄과 같은 핵물질이 핵분열을 일으킬 때 발생하는 에너지를 이용해 파괴력을 얻는 방식이다. 이들 핵물질이 핵분열을 일으키게 하기 위해서는 일정 질량, 즉 임계질량 이상이 있어야 하고 핵분열을 유도할 기폭장치, 이들 핵물질이 내뿜는 방사선 차폐를 위한 격납용기 등이 필요하다는 것이다. 핵물질의 가공형태와 반사재 기술 등 가용한 모든 첨단 기술을 적용했을 때 순도 99% 이상의 고농축 우라늄의 임계질량은 16kg, 플루토늄의 임계질량은 4kg 수준까지 떨어지는데, 그럼에도 불구하고 기폭장치와 차폐용기 등을 감안하면 핵분열장치를 사람이 들고 다닐 수 있을 만큼 작고 가볍게 만드는 것은 대단히 어렵다. 미국의 핵무기 개발을 담당하는 로스 알라모스 연구소(Los Alamos National Laboratory) 출신으로 미국 연방수사국(FBI)의 대량살상무기 담당 부국장을 역임해 테러용 핵무기 관련 분야 전문가로 정평이 난 바히드 마지디(Vahid Majidi) 박사는 지난 2007년 USA 투데이와의 인터뷰에서 “핵배낭을 만들려면 플루토늄 9.9kg이나 고농축 우라늄 59kg 정도가 필요하고, 이들 핵물질이 핵분열을 일으키도록 하기 위한 기폭장치에는 핵물질보다 더 많은 양의 폭약이 필요하다”면서 백팩이나 서류가방 수준의 소형 핵무기 개발은 기술적으로 어렵다고 지적했다. 실제로 미국이 운용했던 소형 핵배낭 SDAM(Special Atomic Demolition Munition)의 무게는 68kg에 달했고, 가장 소형화된 핵무기라는 W54 탄두조차도 23kg 정도의 무게에 크기가 40 x 60cm에 달했던 사례를 생각해보면 북한이 이번 열병식에 들고 나온 백팩 형태의 핵배낭은 기술적으로 존재하기 어려운 가짜라고 볼 수밖에 없다. 굳이 복잡한 기술적 판단이 아니더라도 이번 열병식에 나온 핵배낭은 가짜라고 보아야 한다. 대단히 위험한 물질인 핵물질이 들어있는 배낭을 김정은 코앞까지 반입한다는 것은 북한에서는 상상할 수도 없는 일이기 때문이다. 북한은 지난 1992년 ‘프룬제 아카데미아 반역모의 사건’과 1995년 ‘6군단 쿠데타 모의 사건’ 이후 김씨 일가의 친위부대인 보위사령부와 호위사령부, 평양방어사령부 외에는 그 어떤 병력도 무장하고 평양에 들어올 수 없도록 규정하고 있다. 열병식에 등장한 전차는 사격통제장치와 주포 격발장치를 떼어낸 껍데기이고, 병사들이 들고 있는 총기는 실탄이 발사될 수 없도록 공이를 제거한 빈총이며, 미사일 역시 실물 탄두와 추진용 연료를 제거한 더미(Dummy)이다. 김정은이 등장하는 행사장에서 실탄을 휴대할 수 있는 것은 근접 경호 부대인 호위총국 행사과 소속 군관들뿐이다. 이 때문에 이번 열병식에 등장한 방사능 표식 가방은 실제 핵배낭이 아니라 핵배낭과 비슷한 테러 임무 수행이 가능한 무기와 부대가 있음을 보여주기 위한 목적이었고, 실제로 그러한 목적 달성을 위해 지난 2013년 등장 모습과 달리 도보로 등장했다. 얼룩무늬 전투복을 입은 저격여단 군관들이 핵배낭을 안고 트럭에 탑승한 채로 등장했던 2013년 열병식과 달리 이번 핵배낭 부대는 열병 제대 사이에 섞여 하나의 제대로 등장했다. 그것도 제대 앞에 하나의 단위부대임을 나타내는 부대기(部隊旗)까지 앞세우고 말이다. 등장한 제대의 병력은 약 300~330여명 수준이었다. 330여 명의 인원은 북한의 저격여단 1개 대대 편제 인원과 맞아떨어지며, 부대기는 그 부대가 실제로 존재한다는 것을 의미하기 때문에, 이번에 도보로 등장한 핵배낭 부대는 실제 핵 공격 임무를 수행하는 정찰총국 산하 특수작전부대로 실존하는 부대일 가능성이 크다. 즉, 이번 열병식에 등장한 핵배낭은 '가짜'지만, 핵 관련 특수작전을 수행하는 부대의 존재는 '진짜'라는 이야기다. ▶더티밤의 공포 북한군에 핵 관련 특수작전을 수행하기 위한 부대가 존재한다 하더라도 핵분열장치를 이용한 진짜 핵폭탄, 그것도 휴대할 수 있을만큼 소형화·경량화된 핵배낭이 없다면 이 부대는 존재 의미가 없다. 북한이 핵배낭을 정말 만들려고 했다면 평균 신장 160cm에 불과한 북한 성인 남성이 휴대할 수 있는 수준까지 핵분열장치를 소형화시켜야 하지만 이것은 기술적으로 대단히 어렵다. 하지만 굳이 대규모 폭발 형태로 테러 공격을 감행할 것이 아니라면 이번에 들고 나온 핵배낭의 사이즈보다 훨씬 더 가볍고 작은 장비를 이용해 남한을 패닉 상태로 몰아넣을 수 있는 방법이 있다. 바로 더티밤(Dirty bomb)이다. 더티밤이란 일정량의 폭약 주변에 우라늄이나 플루토늄, 세슘이나 코발트 등의 방사성 동위원소를 입혀 폭발시키는 무기다. 폭약을 얼마만큼 집어넣고 어떤 핵물질을 사용하느냐에 따라 방사성 물질의 비산 범위나 형태, 그에 따른 희생자 숫자가 달라지겠지만 그 위력은 상상을 초월한다. 더티밤이 실제로 사용되었을 경우 얼마만큼 끔찍한 피해가 발생하는지 보여주었던 사례가 있다. 1987년 브라질 중부의 중소도시 고이아니아(Goiania)에서 발생했던 고이아니아 피폭사건이 그것이다. 폐쇄된 병원에 있던 원격치료기(Teletherapy) 장비 안에 들어있던 방사성 물질인 세슘(Cesium, Cs-137)이 유출되면서 도시 전체가 패닉 상태가 되었던 사건이다. 당시 폐병원에 숨어든 좀도둑 2명이 방사성 장비인 원격치료기가 비쌀 것으로 생각하고 그 장비를 분해해 훔쳐갔는데, 이 장비 속에 들어있던 세슘 캡슐을 이리저리 만져보다가 이 캡슐을 파손해 캡슐 속에 들어 있던 가루를 만짐으로써 방사능에 피폭됐다. 세슘은 체렌코프 복사(Cherenkov radiation)에 의해 어둠 속에서 푸른빛을 내는데 좀도둑과 그 가족들은 그 빛이 신기해 만지거나 몸에 발라보기도 하고, 심지어 먹기까지 했다. 그리고 이 가루를 가지고 다니며 이웃 주민들에게 구경을 시켜주기도 했고 이 가루를 몸에 묻힌 채 버스를 타고 시내에 다녀오기도 했다. 그러나 불과 수 그램에 불과한 극미량의 세슘은 고이아니아 시를 재앙으로 몰아넣었다. 당시 이 세슘가루를 지닌 채 고이아니아 시내를 활보했던 좀도둑의 부인의 동선에 있던 5,000여 명의 시민이 방사능에 피폭됐다. 이 가운데 20명은 급성방사선증후군, 28명은 국소피폭 진단을 받고 4명이 신체 일부를 절단했으며 17명이 골수암으로 입원했다. 피폭된 사람들 가운데 111명은 이후 10년간 피폭 증상으로 심각한 병에 시달리다가 사망했다. 타인의 주머니 속에 들어있는 극미량의 방사성 동위원소에 노출되어도 심각한 수준까지 피폭되는데 만약 이 물질이 폭발에 의해 파편 형태로 수백 미터까지 흩뿌려지고, 그것이 바람에 의해 사방으로 흩어진다면 어떤 일이 벌어질까? 상상만 해도 끔찍한 일이다. ▶국내 방사선원 관리 규정 재정비해야 북한이 남한에 더티밤 공격을 감행하겠다고 작심했다면 열병식에 나왔던 ‘핵공격 특수부대’는 들고 있던 핵배낭 없이 맨몸으로 입국만 하면 된다. 더티밤을 만들 수 있는 재료는 도처에 널려있기 때문이다. 기본 재료인 폭약은 산업용으로도 손쉽게 구할 수 있고, 방사성 동위원소는 전국 각지의 병원이나 대학, 연구소에서 원하는 수량만큼 구할 수 있다. 더티밤을 만들 수 있는 재료는 아메리슘(Americium 241), 세슘(Cesium 137), 코발트(Cobalt 60), 라듐(Radium 226), 스트론튬(Strontium 90) 등 매우 다양하다. 이 물질들은 병원의 MRI(Magnetic Resonance Imaging)나 CT(Computed Tomography), X-레이(X-Ray) 등의 기계에서 사용되는데, 미래창조과학부가 지난해 발간한 「2014 원자력백서」에는 이러한 방사성 장비를 운용하는 곳이 전국에 5,606개소에 달하며, 한국보건산업진흥원 자료는 전국 의료기관에 보급된 MRI, CT 등 의료용 방사선 발생장치가 3,125개가 넘는다고 보고하고 있다. 정부는 이렇게 방대하게 보급된 방사선원을 보호하기 위해 올해 ‘방사성동위원소 보안관리에 관한 규정’을 고시해 관련 장비 설치 장소에 외부인 접근 금지, 비상시 경비 인력의 즉각 조치 및 경찰관서 신고, 방사선원 이동 시 실시간 위치추적 및 이동경로 수시 변경 등을 권고하고 있다. 그러나 국가시설이나 대형병원을 제외한 대부분의 방사선원 취급기관은 경보가 울리면 경비원이 출동하는 사설경비 서비스에 의존하거나 경비인력이 아예 없는 경우가 대부분이어서 북한이 작심하고 이들 시설을 공격해 방사선원 탈취를 시도한다면 속수무책으로 당할 수밖에 없다. 더티밤에 의한 핵테러는 손쉽게 시도할 수 있으면서도 한번 발생하면 사회적 공황상태가 조성되고 국민들의 불안이 극대화되는 효과를 거둘 수 있기 때문에 공격하는 입장에서는 대단히 매력적인 카드가 아닐 수 없지만, 방어하는 측은 언제, 어디서, 어떻게 터질지 예측조차 어렵기 때문에 대응하는 것이 여간 어려운 일이 아니다. 이 때문에 일원화된 감시 및 지휘통제 체계를 갖춘 전국가적인 방사선 감시 시스템 구축과 더불어 방사선원을 운용하는 전국 수천여개 관련기관의 적극적인 협조와 인식 변화가 그 어느 때보다 요구되고 있다. 이일우 군사통신원(자주국방네트워크 사무국장)

일본군 위안부 피해를 알리는 한국 만화전 ‘지지 않는 꽃’이 6일부터 닷새 동안 알제리 수도 알제에서 열린다. 아프리카 최대 만화 행사인 ‘알제리 국제만화축제’를 통해서다. ‘지지 않는 꽃’의 해외 전시는 지난해 2월 프랑스 앙굴렘을 시작으로 미국 로스앤젤레스, 중국 광저우에 이어 네 번째다. 이번 전시는 한국만화영상진흥원이 알제리 측으로부터 공식 초청을 받아 성사됐다. 지난해 이 축제에서 선보였던 우리 만화 작품 몇몇이 현지에서 호응을 얻어 한국만화특별전을 열게 된 것이다. ‘지지 않는 꽃’ 전시는 알제리 수도 알제의 리아드 엘 페스 광장에서 진행되는 특별전 중 하나다. 프랑스 만화권인 알제리는 아프리카 만화 종주국으로 거듭나고 있어 이번 전시는 문화 교류를 위한 좋은 기회가 될 것으로 보인다. ‘지지 않는 꽃’ 전시에는 일본군 위안부 피해를 주제로 한 작품 21편과 영상 5편이 선보인다. 각각 ‘무제’ ‘그래도 희망을’ ‘83’을 출품한 김형배, 김신, 신지수 작가가 현지 만화 팬을 대상으로 사인회를 진행할 예정이다. 우리 만화 100년사 및 웹툰의 성장 과정과 원소스멀티유스 사례 등을 담은 ‘한국 웹툰전’도 특별전의 하나로 꾸려져 우리 만화의 우수성을 아프리카에 알리게 된다. 오재록 한국만화영상진흥원장은 “이번 특별전 개최를 통해 우리 만화를 세계에 더욱 널리 알리고 축제에 참석한 해외 만화 기관 및 관계자들과의 네트워크를 구축하는 등 해외 진출 기반을 강화할 예정”이라고 말했다. 알제리 국제만화축제는 아프리카 문화 활성화를 위해 알제리 문화부가 해마다 10월에 개최하는 국가적인 행사다. 올해 8회째로, 아프리카와 유럽 지역 만화가 200여명이 참석한다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

행성이 형성 중인 것으로 보이는 아름답고 화려한 이중 고리를 두른 젊은 ‘엄마 별’이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경에 포착됐다. 지구로부터 이리자리(Lupus) 방향으로 약 456~619광년 거리에 있는 ‘이리자리 IM’(IM Lup)이라는 이름을 가진 이 별은 나이가 50만~175만 년으로, 약 45억 년 된 우리 태양과 비교해 보면 아직 어린 수준이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 이 젊은 별 주위에서 행성 형성 원반인 고리를 2개나 관측해냈다. 이들은 지름이 90AU인 내부 고리를 볼 수 있을 것으로 예상했지만 지름이 300AU인 외부 고리가 관측 가능하다고는 예상하지 못했다. 연구진은 분석 연구를 통해 이중 고리가 우주에서 가장 흔한 중이온(중원소의 양이온, 전자기를 띠는 분자) 중 하나인 ‘중수소로 치환된 포르밀 양이온’ DCO+(중수소-탄소-산소)로 이뤄져 있다는 것을 확인했다. 우주에는 ‘포르밀 양이온’ HCO+(수소-탄소-산소)라는 중이온이 더 많이 분포하고 있는데 DCO+는 HCO+의 수소 원자가 ‘수소-중수소 교환’ 반응을 통해 중수소로 바뀐 것. 연구를 이끈 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 카린 외베리 박사는 “알마 망원경을 통해 행성이 형성 중인 원반에 일어나는 화학적 성질을 관찰할 수 있게 됐다”면서 “이번 발견은 원시 행성계 원반의 외부 본질을 이해하는 새로운 단서가 된다”고 말했다. 연구진은 이 별에서 DCO+로 이뤄진 내부 고리의 존재는 DCO+ 형성에 필수적인 ‘낮은 온도’와 ‘풍부한 일산화탄소(CO) 가스’의 적절한 조합으로부터 형성됐다고 추정하고 있다. 이 별에 더 가까운 조건은 또한 DCO+가 생기기에는 너무 따뜻하다. 하지만 좀 더 먼 곳에서는 쌓여있는 일산화탄소(CO)가 모두 얼어붙어 지름이 미크론으로 측정되는 고체 입자인 미립자(dust grains)와 원시행성으로 합쳐질 가능성이 있는 여러 미행성(planetesimals) 위에 얼음층을 형성한다. 또 연구진은 외부 고리의 존재로부터 다음과 같은 가정도 도출하고 있다. 중심 별로부터 멀어질수록 주위 환경은 차갑고 어두워지지만, 외부 고리일지라도 원반 밀도가 매우 낮은 부분은 중심 별의 빛이 외부 고리 안까지 파고들어 가는 것으로 연구진은 가정하고 있다. 이런 빛을 통해 얼어있던 일산화탄소가 승화하고 내부 순환을 통해 DCO+의 생성이 다시 일어나고 있다는 것이다. 이에 대해 연구진은 중수소로 이뤄진 무거운 분자가 지금까지 예상하지 못했던 장소에서 만들어질 가능성이 있다고 설명하고 있다. 이번 연구를 통해 이런 무거운 분자가 우리 태양계와 다른 행성계가 어떻게 만들어지는지 그 역사를 탐구하는 유력한 수단이 될 것이라고 연구진은 말하고 있다. 외베리 박사는 “무거운 분자는 어디서 어떻게 다양한 분자로 형성됐는지를 우리에게 가르쳐주는 이른바 별들 사이의 메신저”라고 말했다. 또한 “예를 들어 지구의 바다는 중수소와 산소로 이뤄진 물인 ‘중수’가 많이 포함돼 있어 지구의 물 대부분이 태양이 지금처럼 빛나기 전인 원시 태양계 성운일 때부터 존재했음을 보여준다”면서 “즉 해수는 태양보다 오랜 역사를 가지고 있다는 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호(9월 4일자)에 발표됐다. 사진=카린 외베리(CfA), 알마 (NRAO/ESO/NAOJ); 빌 색스턴 (NRAO/AUI/NSF) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

법원소년부의 보호처분에 의해 송치된 소년을 수용·보호하면서 이들의 전인적인 성장·발달과 안정적인 사회복귀를 지원하는 소년원학교. 소년원학교 학생들은 스스로에 대해 부정적인 자아 개념을 갖고 있거나 낮은 자아존중감 등으로 어려움을 겪을 가능성이 높다. 소년원학교 학생들이 보다 건강한 사회구성원이 되기 위해서는 어떤 방법이 적절하고 효과적일까? 문화예술교육은 이들의 교육 과정에서 정서 안정과 자아개념 형성, 공동체적 가치 습득 등에 도움을 주는 데 기여하고 있는 것으로 나타났다. 문화체육관광부와 법무부는 ‘부처 간 협력 문화예술교육 지원사업’을 통해 이들이 예술활동에 참여하며 일상에서 활력을 얻고, 스스로를 돌아보며 자율적인 교화로 이어질 수 있도록 지원하고 있다. 실제로 2006년부터 2014년까지 76개 단체를 통해 3,592명의 학생이 문화예술교육 수혜를 받았다. 수행기관인 한국문화예술교육진흥원이 실시한 효과분석에 따르면, 소년원학교 학생들은 문화예술교육을 통해 자아존중감이 낮고 교우관계에 문제를 보이며 비규범적이고 낮은 신뢰감을 보이는 기존의 불안정한 모습에서 긍정적인 변화를 보였다. 연구결과에 따르면 학생들은 문화예술교육 후 심리적으로는 문화예술교육에 대한 즐거움을 느끼며, 타인을 배려하고 공감하며 협력 등 사회성이 높아진 것으로 나타났다. 자아존중감, 문화예술에 대한 흥미와 참여의지도 높아졌으며, 생리적으로도 코티졸(스트레스 호르몬의 일종) 농도가 감소하여 문화예술교육으로 학생들의 스트레스가 감소했음을 알 수 있다. 이처럼 소년원학교 학생들을 위한 문화예술교육은 예술을 통한 즐거움을 제공하고 일상의 활력이 됨과 동시에, 인격과 사회성을 향상시키고 이후 학생들의 재사회화 및 재범 예방에 기여하는 다양한 역할을 하고 있다. 아르떼 인포그래픽에 대한 정보는 한국문화예술교육진흥원 핀터레스트(www.pinterest.com/arternd)에서 자세히 확인할 수 있다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

재난 영화 속에서 등장할 법한 고층빌딩 높이 만한 쓰나미가 오래전 일어났었다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 콜롬비아 대학 연구팀은 약 7만 3000년 전 아프리카 대륙 서쪽에 위치한 포고섬의 화산폭발로 약 250m 높이의 '메가 쓰나미'가 일어났다는 논문을 발표했다. 이번 연구의 시작은 포고섬에서 약 34마일 떨어진 곳에 위치한 산티아고섬에서 발견된 거대 바위가 그 배경이 됐다. 지난 2007년 과학자들은 산티아고섬 고원에 덩그러니 놓여있는 무려 770t의 거대한 바위를 발견했다. 과학자들 사이에 논란이 된 것은 이 바위가 바닷가 절벽에서 떨어져 나왔다는 사실 때문이다. 특히나 이 바위는 섬을 기준으로 하면 무려 600m나 높은 곳에 놓여있었다. 이같은 이유로 연구팀은 신의 장난이 아니라면 그 범인으로 '쓰나미'를 지목해왔다. 이번 콜롬비아 대학 연구팀은 방사선 동위원소 분석을 통해 이 바위가 7만 3000년 전 지금과 같은 모습으로 노출됐다는 사실과 상상을 뛰어넘는 수준의 쓰나미가 있었음을 확인했다. 연구를 이끈 리카르도 라말호 박사는 "당시 인근 화산섬에서 화산폭발이 일어났고 그 여파로 거대한 규모의 쓰나미가 일었다" 면서 "바위를 섬 고원지대에 올릴 만한 수준을 계산한 결과 쓰나미의 높이가 무려 243m에 달하는 것으로 확인됐다"고 설명했다. 충격적인 것은 7만년 전의 대사건이 또 일어나지 말라는 법은 없다는 점.　 라말호 박사는 "오늘날 이같은 메가 쓰나미가 일어난다면 정말 종말론적인 사건이 될 것" 이라면서 "아프리카 화산제도인 카나리아섬과 하와이 등도 다시 이같은 대사건을 벌일 수 있는 잠재적인 후보군" 이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

　일본군 위안부 피해를 알리는 한국 만화전 ‘지지 않는 꽃’이 6일부터 닷새 동안 알제리 수도 알제에서 열린다. 아프리카 최대 만화 행사인 ‘알제리 국제만화축제’를 통해서다. ‘지지 않는 꽃’의 해외 전시는 지난해 2월 프랑스 앙굴렘을 시작으로 미국 로스앤젤레스, 중국 광저우에 이어 네 번째다. 　이번 전시는 한국만화영상진흥원이 알제리 측으로부터 공식 초청을 받아 성사됐다. 지난해 이 축제에서 선보였던 우리 만화 작품 몇몇이 현지에서 호응을 얻어 한국만화특별전을 열게 된 것이다. ‘지지 않는 꽃’ 전시는 알제리 수도 알제의 리아드 엘 페스 광장에서 진행되는 특별전 중 하나다. 프랑스 만화권인 알제리는 아프리카 만화 종주국으로 거듭나고 있어 이번 전시는 문화 교류를 위한 좋은 기회가 될 것으로 보인다. 　‘지지 않는 꽃’ 전시에는 일본군 위안부 피해를 주제로 한 작품 21편과 영상 5편이 선보인다. 각각 ‘무제’ ‘그래도 희망을’ ‘83’을 출품한 김형배, 김신, 신지수 작가가 현지 만화 팬을 대상으로 사인회를 진행할 예정이다. 우리 만화 100년사 및 웹툰의 성장 과정과 원소스멀티유스 사례 등을 담은 ‘한국 웹툰전’도 특별전의 하나로 꾸려져 우리 만화의 우수성을 아프리카에 알리게 된다. 　오재록 한국만화영상진흥원장은 “이번 특별전 개최를 통해 우리 만화를 세계에 더욱 널리 알리고 축제에 참석한 해외 만화 기관 및 관계자들과의 네트워크를 구축하는 등 해외 진출 기반을 강화할 예정”이라고 말했다. 　알제리 국제만화축제는 아프리카 문화 활성화를 위해 알제리 문화부가 해마다 10월에 개최하는 국가적인 행사다. 올해 8회째로, 아프리카와 유럽 지역 만화가 200여명이 참석한다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

중국에서 ‘전설의 불로장생 영약’으로 추정되는 생물체가 발견돼 화제가 되고 있다. 중국 신화통신에 따르면, 29일 중국 쓰촨성 청두시 진탕현 자위안구의 한 정원에 지름 20cm, 무게 5kg에 달하는 수수께끼의 생물체를 구경하기 위해 많은 사람이 몰렸다. 인근 퉈장강으로 끌어올린 이 생물체는 밝은 노란색에 검은 반점이 있으며, 길이 30cm쯤 되는 반투명 꼬리 같은 것이 있다. 쓰촨대 생명과학원 미생물학 순쿤(孫群) 교수는 “사진에서 보이는 것은 전설로 알려진 ‘타이수이’(太岁, 태세)일 가능성이 크지만, 유전자 검사를 해보지 않으면 확정할 수 없다”고 말했다. 순쿤 교수의 말로는 러링지(肉灵芝, 육영지)로도 불리는 타이수이는 점균류의 일종으로 영양이 풍부한 곳에서만 서식한다. 진시황이 서복을 시켜 찾던 불로장생의 영약으로 알려진 타이수이는 명나라 시대의 본초학자인 이시진(李時珍, 1518~1593)이 ‘본초강목’에서 난치병에 특효가 있고 몸이 가볍고 힘이 나며 수명이 연장돼 신선에 이른다고 밝힌 바 있다. 특히 중국 생물학계에서는 타이수이를 식물과 동물, 미생물 외의 인류가 알지 못하는 특수한 제4종 고생물체로 보고 있다. 또한 이 교수는 “이 수수께끼의 물체가 발견된 수역에는 미량 원소와 탄수화물, 비타민이 풍부하게 함유돼있는 것으로 보인다”고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-천구 남극의 물뱀자리에서 발견된 'SM3' 우주에서 가장 오래된 별의 나이는 과연 얼마나 되었을까? 최근의 정밀한 측정으로 우주의 나이가 138억 살이라는 계산서가 나왔으므로, 이보다 나이 많은 별은 일단 없을 것이다. 현재까지 관측사상 가장 오래된 별은 2014년 호주국립대학(ANU) 스테판 켈러 박사 연구팀이 발견하여 ‘SMSS J031300.36-670839.3’(이하 SM3으로 약칭함)이라는 긴 숫자로 명명된 별이다. 발견 확률이 6000만분의 1로 알려진 이 별은 ANU 연구팀이 사이드 스프링 천문대의 스카이매퍼 망원경으로 11년간 탐색한 끝에, 천구 남극에 가까운 물뱀자리에서 발견했다고 2014년 2월 네이처 지에 발표되었다. -태양 나이의 3배인 136억 살 먹은 별 별에 관한 화학적 연구 결과, 약 136억 년 전에 탄생한 것으로 추정되는데, 이는 우주의 시작인 ‘빅뱅’으로부터 겨우 2억 년이 지난 시점으로, 우주 탄생의 신비를 푸는 과학자들의 연구에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 이 별이 발견되기 전까지 가장 오래된 별은 약 132억년 전 탄생한 두 별로, 각각 유럽과 미국 연구팀이 2007년과 2013년 학계에 보고했다. SM3가 있는 곳은 우리은하 안으로, 거리는 약 6000 광년이다. 우주의 척도로 보았을 때 비교적 지구에 가까운 곳에 있는 셈이다. 이 별의 스펙트럼을 검토한 연구자들은 검출 가능한 수준의 철 성분을 전혀 찾지 못했다. 이는 곧 SM3이 태고에 태어난 제1 세대의 별이라는 명백한 증거로 볼 수 있다. 빅뱅으로 탄생한 초기 우주에는 수소와 헬륨 그리고 약간의 리튬만이 존재했으며, 나머지 88가지의 자연 원소는 모든 항성 속에서 만들어지거나, 아니면 수명을 다한 거대 항성이 초신성 폭발을 일으켰을 때 만들어진 것들이다. 따라서 제1 세대의 별은 수소와 헬륨, 리튬으로만 생성되었으며, 중심부에서 수소 핵융합 반응을 일으켜 에너지를 생산함으로써 별의 일생을 시작했다. 이 핵융합은 수소 다음에는 헬륨, 탄소, 네온, 산소 순으로 진행되어 마지막 원자번호 26인 철에서 멈춘다. 철은 가장 안정된 원소로 더 이상 핵융합을 하지 않으며, 철 이상의 중원소들은 모두 초신성 폭발 때 순간적으로 만들어진 것들이다. -푸른빛은 젊은 별, 붉은 빛은 늙은 별 이러한 항성의 진화 과정은 별의 나이를 판정하는 방법을 시사해주는데, 그것은 곧 별에 포함된 철의 양을 측정하면 그 별의 나이를 알 수 있게 된다는 뜻이다. 따라서 연구자들은 별의 색깔만 봐도 그 별이 얼마나 오래된 것인지 알 수 있다. 스펙트럼상에서 철의 양이 적을수록 그 별은 오래된 것임을 알려주는 것이다. SM3 별이 지닌 철의 함량은 태양의 100만분의 1에도 못 미친 것으로 밝혀졌다. 이는 현재까지 알려진 어떤 별과 비교해도 60분의 1 미만 수준으로, 이 별이 지금까지 발견된 가장 오래된 별임을 보여준다는 것이다. 별의 나이는 대부분 1억 살에서 100억 살 사이이다. 항성의 운명은 처음 태어날 때의 덩치, 곧 질량에 따라 대부분 결정된다. 초기 질량은 그 별의 밝기, 크기, 진화 과정, 수명 및 최후를 맞는 양상 등을 결정하는 유일한 조건이다. 별은 질량이 클수록 수명이 짧다. 이는 무거운 별은 중심핵의 압력이 매우 커서 작은 별에 비해 수소를 작은 별보다 훨씬 빨리 태우기 때문이다. 가장 질량이 큰 별은 백만 년 정도 사는 반면, 질량이 작은 적색왜성 같은 별은 중력이 약해 연료인 수소를 소모하는 속도가 상당히 느려 그 수명이 엄청 길다. 조만간 초신성 폭발을 일으킬 것으로 예측되는 오리온자리의 초거성 베텔게우스는 태양 크기의 900배나 되기 때문에 나이가 고작 850만 년임에도 임종이 가까운 것이다. 태양 질량의 10%인 적색왜성의 경우 그 수명이 무려 10조 년이나 된다. 100년을 못 사는 인간에 비하면 거의 '영겁'을 사는 셈이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

태양에서 지구로 도달하는 에너지는 태양이 방출하는 전체 에너지의 22억 분의 1에 불과하다. 하지만 지구로 유입되는 이 태양에너지는 인류가 사용하는 에너지의 수천 배에 달한다. 이중 극히 일부만 유용한 에너지원으로 바꿔도 태양이 빛나는 한 인류는 무한대의 에너지를 사용할 수 있다. 이미 태양 에너지를 바로 전기로 바꾸는 태양 전지는 널리 실용화되었지만, 몇 가지 문제도 있다. 현재 태양 에너지 활용에서 가장 큰 문제는 밤이나 기상이 좋지 않을 때는 전력을 생산하기 어렵다는 것과 전기 이외에 다른 에너지 자원을 직접 생산할 수 없다는 것이다. 이 문제를 극복하기 위한 연구는 세계 각국에서 진행 중이다. 태양에너지를 디젤 연료로 바꾸기 위해 미세 조류를 이용하는 연구도 있고 태양 에너지를 이용해서 직접 유용한 물질을 생산하려는 연구도 있다. 특히 후자는 광합성처럼 태양에너지를 이용해서 화학 반응을 유도하기 때문에 인공 광합성이라고 부르기도 한다. 예를 들면 광화학 반응을 이용해서 물을 산소와 수소로 분해하는 경우이다. (포도당보다 수소가 훨씬 사용하기 편리한 에너지고 변환 과정이 단순하기 때문에 주로 수소를 생산하는 촉매를 개발하고 있다) 수소는 미래의 청정 에너지원으로 주목을 받고 있다. 수소는 우주에서 가장 흔한 원소로 물을 분해하면 쉽게 구할 수 있다. 수소를 태우면 열에너지를 내면서 다시 물로 돌아간다. 연료 전지 같은 방식을 사용하면 내연 기관보다 훨씬 높은 효율을 달성할 수 있다. 하지만 수소를 경제적으로 대량 생산하는 것이 문제였다. 독일과 미국의 과학자들은 최근 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 17년만에 최고 수준의 에너지 변환 효율을 가진 태양 수소 전지를 발표했다. 이 새로운 장치는 이전의 기록인 12.4%의 변환 효율보다 높은 14% 효율을 달성했다. 과학자들은 나노미터 단위의 작은 III-V 반도체 소자를 여러 겹으로 배치하는 방식으로 태양에너지를 이용해서 물을 산소와 수소로 바로 분해했다. 수소 연료는 전기와는 달리 항상 공급해야 하는 것이 아니라 햇빛이 들때만 생산해서 저장한 후 필요할 때 사용해도 문제가 없다. 앞으로 태양에너지 활용에서 주목을 받는 이유이다. 하지만 아직은 넘어야 할 산이 많다. 가장 큰 문제는 역시 경제성이다. 과학자들은 경제성을 달성하기 위해서는 15% 정도의 효율을 달성해야 한다고 믿고 있다. 다른 중요한 문제는 내구성으로 이번에 개발된 태양 수소 전지의 경우 40시간 정도에 불과했다. 따라서 연구팀의 다음 목적은 1,000시간 이상의 내구성을 가진 소재의 개발이다. 지금까지 많은 연구가 진행되었지만, 아직 만족할만한 성과는 나오지 않았다. 하지만 앞으로 경제적인 태양 수소 전지 개발에 성공한다면 화석 연료에 대한 의존도를 획기적으로 줄일 수 있을 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

한국 불교조각의 전통을 인도, 중국, 베트남, 일본과의 교류 속에서 조명하는 이색 특별전이 열린다. 국립중앙박물관이 용산 이전 10주년을 기념하기 위해 마련한 고대불교조각대전 ‘불상, 간다라에서 서라벌까지’이다. 반가사유상, 일본으로 건너간 삼존불 등 국내 5개 기관과 인도, 미국, 중국, 영국 등 세계 7개국 21개 기관에 소장된 불상 210점이 한자리에 모인다. 25일 개막하는 전시는 4부로 구성됐다. 1부 ‘인도의 불상-오랜 역사의 시작’은 인도에서 불상을 처음 제작한 목적과 방법에 초점을 맞췄다. 인도에선 기원 전후 간다라와 마투라 지역에서 비슷한 시기에 불상이 만들어지기 시작했다. 서로 다른 문화적 배경 아래 독자적으로 불상을 만들었기 때문에 불상 모습도 다르다. 전시에선 두 지역에서 출토된 불상과 보살상을 통해 성상(聖像)에 대한 접근법과 관심사의 차이에 대해 살펴본다. 2부 ‘중국의 불상-시작부터 수대(隋代)까지’에서는 오호십육국(304~439)부터 수(581~618)로 이어지는 중국의 불상 제작 흐름을 보여준다. 인도 굽타 시대 불상, 베트남 지역에서 발견된 불상과 동 시기 중국 불상의 비교를 통해 아시아 국가들이 교류를 바탕으로 새로운 양식의 영감을 얻는 모습을 보여주는 코너도 마련됐다. 3부 ‘한국 삼국시대의 불상’에선 외래의 상을 본떠 만든 최초의 상들이 가질 수밖에 없는 국적 논란을 포함해 삼국시대 불상 제작 초기 양상을 살펴보고, 삼국시대 불상이 중국 남·북조와의 밀접한 관계 속에서 전개되다 6세기부터 점진적으로 한국적인 모습으로 변화해 나가는 모습을 조명한다. 4부 ‘반가사유상의 성립과 전개’에선 한국에서 가장 주목할 만한 종교적·예술적 성취를 이룬 반가사유상을 집중적으로 다룬다. 전시에는 1965년 봉화 북지리에서 출토된 석조반가사유상이 출품된다. 추정 높이 3m에 달하는 이 상은 한 사원의 주존으로 모실 만큼 반가사유상이 신앙의 중심에 있었다는 것을 말해준다. 50년 만에 처음으로 원소장처인 경북대학교박물관을 떠나 중앙박물관에 전시된다. 2004년 이후 11년 만에 국보 78·83호 두 반가사유상도 동시에 선보인다. 박물관 측은 “인도에서 불상이 처음 등장한 시기부터 우리나라에서 반가사유상 제작이 정점에 이른 700년까지 불교조각의 진수를 보여주는 불상과 보살상이 전시된다”며 “한 종교의 예배상이 창안되는 순간과 그 확산 과정을 두루 살펴볼 수 있다”고 설명했다. 11월 15일까지 국립중앙박물관 기획전시실. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

　한국 불교조각의 전통을 인도, 중국, 베트남, 일본과의 교류 속에서 조명하는 이색 특별전이 열린다. 국립중앙박물관이 용산 이전 10주년을 기념하기 위해 마련한 고대불교조각대전 ‘불상, 간다라에서 서라벌까지’이다. 반가사유상, 일본으로 건너간 삼존불 등 국내 5개 기관과 인도, 미국, 중국, 영국 등 세계 7개국 21개 기관에 소장된 불상 210점이 한자리에 모인다. 　25일 개막하는 전시는 4부로 구성됐다. 1부 ‘인도의 불상-오랜 역사의 시작’은 인도에서 불상을 처음 제작한 목적과 방법에 초점을 맞췄다. 인도에선 기원 전후 간다라와 마투라 지역에서 비슷한 시기에 불상이 만들어지기 시작했다. 서로 다른 문화적 배경 아래 독자적으로 불상을 만들었기 때문에 불상 모습도 다르다. 전시에선 두 지역에서 출토된 불상과 보살상을 통해 성상(聖像)에 대한 접근법과 관심사의 차이에 대해 살펴본다. 　2부 ‘중국의 불상-시작부터 수대(隋代)까지’에서는 오호십육국(304~439)부터 수(581~618)로 이어지는 중국의 불상 제작 흐름을 보여준다. 인도 굽타 시대 불상, 베트남 지역에서 발견된 불상과 동 시기 중국 불상의 비교를 통해 아시아 국가들이 교류를 바탕으로 새로운 양식의 영감을 얻는 모습을 보여주는 코너도 마련됐다. 　3부 ‘한국 삼국시대의 불상’에선 외래의 상을 본떠 만든 최초의 상들이 가질 수밖에 없는 국적 논란을 포함해 삼국시대 불상 제작 초기 양상을 살펴보고, 삼국시대 불상이 중국 남·북조와의 밀접한 관계 속에서 전개되다 6세기부터 점진적으로 한국적인 모습으로 변화해 나가는 모습을 조명한다. 　4부 ‘반가사유상의 성립과 전개’에선 한국에서 가장 주목할 만한 종교적·예술적 성취를 이룬 반가사유상을 집중적으로 다룬다. 전시에는 1965년 봉화 북지리에서 출토된 석조반가사유상이 출품된다. 추정 높이 3m에 달하는 이 상은 한 사원의 주존으로 모실 만큼 반가사유상이 신앙의 중심에 있었다는 것을 말해준다. 50년 만에 처음으로 원소장처인 경북대학교박물관을 떠나 중앙박물관에 전시된다. 2004년 이후 11년 만에 국보 78·83호 두 반가사유상도 동시에 선보인다. 　박물관 측은 “인도에서 불상이 처음 등장한 시기부터 우리나라에서 반가사유상 제작이 정점에 이른 700년까지 불교조각의 진수를 보여주는 불상과 보살상이 전시된다”며 “한 종교의 예배상이 창안되는 순간과 그 확산 과정을 두루 살펴볼 수 있다”고 설명했다. 11월 15일까지 국립중앙박물관 기획전시실. 　김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr 　 　

　우리나라 방사선 과학 및 산업 발전을 이끌어 온 한국방사선진흥협회(KARA·회장 이명철 국군수도병원장·사진)는 16일 오후 1시 서울 코엑스에서 창립 30주년을 기념하는 ‘2015 방사선 진흥대회’를 개최한다. 　 특히, 이번 진흥대회는 협회 창립 30주년만에 결실을 맺게 된 ‘방사선기기 성능평가 및 인증센터’ 설립을 앞두고 있어 주목을 받았다. 　이명철 회장은 이날 진흥대회 기념사를 통해 “정부로부터 213억원을 지원받아 전북 정읍시에 설립 중인 이 센터는 오는 11월 준공을 앞두고 있다”면서 “협회 창립 이후 첫 지부로 운영될 이 센터는 국내 방사선 동위원소 기기 및 인력을 정예화하는 중요한 계기가 될 것”이라고 강조했다. 　이명철 회장은 이어 “국내 RI(방사선동위원소) 수급에 있어 중요한 역할을 담당할 기장군 RI 생산 원자로를 거점지역 지부로 계획하고 있다”고 덧붙였다. 　이번 진흥대회에서는 임영기 가천대 교수(방사선방어학회 차기 회장)의 사회로 신재식 미래창조과학부 원자력진흥정책과장, 피승환 한국방사선진흥협회 상근부회장, 김생기 정읍시장 등의 특별강연이 있었으며, 송명재 한국방사성폐기물학회 회장이 좌장을 맡아 ‘방사선 진흥과 KARA의 역할’을 주제로 하는 전문가 토론회도 였렸다. 　한편, 이에 앞서 열린 기념식에서 이명철 회장은 기념사를 통해 “지난 85년 창립된 협회가 태동기, 성장기, 변환기를 거쳐 이제 도약의 시기를 맞고 있다”면서 “협회는 앞으로 한국방사선진흥원 설립을 통해 국내 최고의 방사선 진흥정책 기관과 세계적인 방사선 진흥 전문기관으로 거듭나고자 한다”는 포부를 밝혔다. 　기념식에는 정근모·박긍식 전 장관과 박재문 미래창조과학부 연구개발정책실장, 이부섭 한국과학기술총연합회장, 이창건 한국원자력문화진흥원장, 김생기 정읍시장 등 500여명의 관계자 및 내외 귀빈들이 참석해 성황을 이뤘다. 　심재억 기자 jeshim@seoul.co.kr

소행성은 무엇으로 만들어졌을까? 그 대부분은 약간의 진흙과 규산염 등이 포함된 암석과 여러 종류의 금속으로 이루어져 있다. 금속 중에는 니켈과 철이 가장 많다. 물론 다른 금속들도 소행성에서 발견되고 있다. 소행성의 몸체는 대개 단단한 편이며, 약 45억 년 이전에 갓 태어난 태양 둘레를 돌던 가스와 먼지로 이루어진 원시 행성의 원반에서 떨어져나온 부스러기들이 만든 것들이다. 이러한 행성 부스러기들은 태양기 초기의 혼돈기에 수없이 서로 부딪치며 덩치를 키워간 끝에 소행성으로 뭉쳐지기에 이른 것이다. 어떤 부스러기들은 초창기 태양 성운 속의 미행성들이 파괴된 것이다. 미행성체들은 끝내 행성으로 성장하지 못한 미숙아라고 할 수 있다. 보다 대규모의 충돌이 이런 미행성체들을 잘게 분쇄했지만, 목성의 거대한 중력으로 인해 다시는 서로 뭉쳐지지 못하고 소행성대를 만들게 된 것이다. 이것이 소행성의 기원이다. 소행성의 구성성분은 주로 태양과의 거리에 의해 결정된다. 태양과 가장 가까운 거리에 있는 소행성은 탄소가 주성분이며, 약간의 질소와 수소, 산소를 포함하고 있는 반면, 태양에서 비교적 멀리 떨어진 소행성들은 규산염 암석으로 이루어져 있다. 규산염은 지구와 태양계에 아주 흔한 물질로, 산소와 실리콘으로 이루어진 화합물이다. 지각을 이루는 물질의 주성분이기도 하다. 금속성 소행성은 80%가 철로 이루어져 있으며, 나머지 20%는 니켈, 이리듐, 팔라듐, 마그네슘, 그리고 값비싼 백금, 금, 오스뮴 같은 금속 등으로 이루어져 있다. 규산염과 금속이 반반으로 이루어진 소행성도 더러 있다. 백금 등속의 금속은 지구에서 가장 귀하고 유용한 원소에 속한다. 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐낼 목적으로 설립된 플래니터리 리소시스’(Planetary Resources) 사에 따르면, 지름 500m짜리 단일 소행성 하나가 가진 백금류 광물이 지구 역사상 캐낸 백금의 총량보다 더 많을 수도 있다고 한다. 최근 미 항공우주국(NASA)이 촬영한 '2011 UW158' 소행성은 37분 간격으로 빙글빙글 회전하며 날아가는 폭 300m, 길이 600m의 길쭉하게 생긴 볼품없는 외형이지만, 엄청난 백금 매장량을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 현재까지 조사 결과에 따르면 이 소행성에 묻힌 백금만 1억 톤 가량으로, 그 가치는 무려 5조 4000억 달러(약 6200조원)에 달한다. 문제는 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 '금 덩어리'들이 하나 둘이 아니라는 사실이다. 인류의 탐사선들이 방문한 소행성에서 다른 광물들이 발견된 사례들도 있다. 일례로, 일본의 하야부사 탐사선이 지구 접근 소행성인 감자 모양의 이토가와에 착륙했을 때, 감람석과 휘석을 주성분으로 하고 있다는 사실을 발견했다. 이 같은 광물질 구성은 과거 지구에 퍼부어진 암석질의 운석 성분과 비슷한 것이다. 이러한 금속 외에도 물을 생성하는 원소들도 소행성에서 발견되었다. 또한 소행성 내부에 물이나 얼음을 품고 있음을 시사하는 증거들이 발견되기도 했는데, 소행성 표면에 물이 흐른 흔적을 찾아낸 사례도 적어도 하나 이상은 된다. NASA의 돈 탐사선이 소행성 세레스의 표면을 관측한 결과, 물에 의해 침식된 것으로 보이는 계곡들을 발견했다. 과학자들의 설명에 따르면, 작은 소행성이나 혜성 등이 보다 큰 소행성에 충돌하는 경우, 그 충격으로 소행성 내부의 얼음층이 외부로 유출되어 일정 기간 표면 위를 흐른 결과로 본다는 것이다. 그러나 소행성은 시간이 지남에 따라 변화한다. 고온의 환경에 노출되면 철 성분이 소행성 중심으로 침전되고 그에 따라 현무암 용암이 표면으로 분출되는 경우도 있다. 소행성 베스타가 그러한 타입의 유일한 예라고 할 수 있다. 어쨌든 소행성 중에 희귀한 자원을 풍부히 가진 것이 다수 있다는 사실이 알려짐에 따라 이러한 소행성에 눈을 돌리는 민간기업이 계속 나타날 것으로 보이며, 어쩌면 소행성에서 채취한 금이나 백금으로 제작된 장신구가 인류의 몸을 치장할 날도 머지않아 올지도 모른다. 이광식 통신원 joand999@naver.com ​

맑은 가을 밤하늘은 별을 관찰하는 데 최적의 조건을 제공한다. 밤하늘을 수놓는 별들은 태양처럼 뜨겁게 타고 있는 항성이다. 몇 백 광년 떨어져 있는 아름다운 별들의 내부에서는 수소 같은 가벼운 원자들이 결합해 무거운 헬륨 원자핵을 만들어 내는 ‘핵융합 반응’이 끊임없이 일어나고 있다. 두 개의 원자가 하나의 원자로 만들어지는 과정에서 질량이 줄어드는 만큼 에너지가 외부로 방출되는데, 이것이 바로 ‘핵융합 에너지’다. 태양도 핵융합 반응을 일으키며 빛과 열을 발산하고 있다. 현재 태양빛의 세기는 초당 약 6억t의 수소가 핵융합 반응을 일으키며 타고 있는 것으로 추정되는데 이런 강도의 빛을 계속 낼 수 있다고 가정할 경우 태양은 앞으로 100억년 이상 우리 곁에 있을 것으로 보인다. ●같은 듯 다른 핵융합과 원자력 우리가 알고 있는 원자력 에너지는 핵분열 반응으로 발생하는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고, 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는다. 물을 끓이기 위한 에너지원 공급 방식이 화력 발전에서는 보일러 내 화석연료의 연소 반응이지만, 원자력 발전에서는 원자로 내에서 방사성 동위원소의 핵분열 반응이다. 핵융합 에너지는 두 종류의 수소 동위원소를 합쳐 새로운 물질을 만들어 낼 때 나오는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고 발전기를 돌린다는 점에서만 다를 뿐이다. 사실 화력 발전, 원자력 발전, 핵융합 발전 모두 쓰이는 연료만 다를 뿐 전기를 얻는 방식은 같은 ‘이란성 삼둥이’인 셈이다. 지구는 태양처럼 핵융합 반응이 쉽게 일어날 수 있는 초고온·초고압 상태가 아니다. 현재 지구 상에서 핵융합 반응을 일으키기에 적합한 물질은 수소 동위원소인 ‘중수소’와 ‘삼중수소’다. 중수소는 바닷물 1㎥당 30g 정도 추출할 수 있으며, 삼중수소는 자연적으로는 존재하지 않지만 리튬에서 뽑아낼 수 있다. 중수소와 삼중수소 원자를 단지 같은 공간에 넣어 둔다고 해서 저절로 융합 반응이 일어나지는 않는다. 같은 양전기를 띠고 있는 두 물체는 서로 밀어내는 힘이 있는데 외부에서 이 힘을 뛰어넘는 힘을 가해 강제로 융합 반응을 일으켜야 한다. 서로 밀어내는 힘을 넘어서 핵융합을 일으키기 위해서는 1만eV(전자볼트)의 에너지, 온도로 환산하면 1억도 이상이 필요하다. 고온의 상태에서 핵융합 반응이 발생하면 고체나 액체, 기체 상태가 아닌 원자핵 이온(양전자)과 전자(음전자)가 분리된 제4의 물질상태인 플라스마 상태가 된다. 번개나 오로라, 형광등, 네온사인 등의 내부가 바로 플라스마 상태다. ●자기장으로 플라스마를 가둔다 번개를 보더라도 자연 상태에서는 플라스마가 오래 지속될 수 없다. 주위의 다른 물질과 반응해 중성의 기체 상태로 돌아가버리기 때문이다. 핵융합 반응을 통해 에너지를 얻기 위해서는 진공 상태의 용기인 핵융합 장치에 핵융합 연료를 넣고 1억도 이상의 초고온 상태로 만들어야 한다. 이렇게 만들어진 플라스마가 오래 지속될 수 있도록 하는 기술이 핵융합 발전의 핵심이다. 또 높은 온도의 플라스마가 핵융합장치 벽에 닿으면 순식간에 녹아내릴 수 있기 때문에 플라스마가 벽에 닿지 않도록 하는 것도 필요하다. 플라스마 상태에서 원자핵 이온과 전자의 전기적 성질을 이용해 진공용기 속에 촘촘히 자석을 배열해 벽에 닿지 않고 핵융합 반응이 일어나도록 하는 방법이 있다. 이런 방식을 ‘자기 핵융합’이라고 부른다. 또 핵융합 연료인 중수소와 삼중수소를 작은 구슬 속에 압축해 넣은 다음 사방에서 고출력 레이저 빔으로 가열하면 순간적으로 초고온·초고압 상태가 만들어지면서 핵융합 반응이 발생하며 폭발한다. 이 때 나오는 에너지를 얻는 방식이 ‘관성 핵융합’인데, 이는 수소폭탄에서 주로 사용되는 방법으로 발전소처럼 연속적으로 일정한 에너지가 나오도록 조절하기 힘들다는 문제가 있다. ●가장 주목받고 있는 장치는 토카막 현재 지구상에서 인공태양을 만들기 위한 방법 중 가장 실용화에 근접한 방식은 초고온의 플라스마를 자기장을 이용해 가두는 ‘토카막’이란 장치를 이용하는 것이다. 토카막은 ‘토로이드 자기장 구멍’이란 뜻의 러시아어 합성어로 1950년대 초반 당시 소련의 물리학자들이 제안한 방식이다. D자 모양의 초전도 자석으로 자기장을 만들어 플라스마가 도넛 모양의 진공용기 내에서 안정된 상태를 유지하도록 만들어 주는 장치다. 현재 작동 중이거나 새로 짓는 실험용 핵융합로 대부분이 토카막 방식일 정도로 핵융합 분야에서는 일찍이 우수성을 인정받아 온 기술이다. 대전 국가핵융합연구소가 2007년 9월 완공해 2008년 7월부터 가동하고 있는 차세대 초전도핵융합연구장치 ‘KSTAR’도 토카막 방식으로 운용되고 있다. 핵융합 발전을 위한 연구가 계속 진행되고 있지만 상용화를 위해 풀어야 할 숙제도 많다. 대표적인 것이 ▲핵융합 발전 출력을 높이기 위한 고성능 플라스마의 장시간 유지 기술 ▲초고온 플라스마 상태에도 견딜 수 있는 핵융합로 재료 기술 ▲핵융합 반응을 전기에너지로 전환하는 동력 변환 기술 ▲플라스마 제어기술 등 네 가지 정도다. 국제핵융합실험로 공동개발사업을 주관하는 국제기구인 ITER의 이경수 기술총괄 사무차장은 “핵융합 상용화를 위해서는 플라스마 상태를 장시간 유지하도록 만드는 것과 플라스마를 제어하는 기술이 핵심”이라며 “2019년 완공을 목표로 하는 ITER이 본격 가동되기 시작하면 핵융합 발전 상용화를 가로막고 있는 다양한 어려운 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마치 우주를 헤엄치는 새우같은 모습을 하고있는 환상적인 성운의 모습이 공개됐다. 최근 유럽남방천문대(ESO)는 지구에서 약 6000광년 떨어진 전갈자리에 위치한 일명 '새우성운'(Prawn Nebula)의 모습을 이미지로 공개했다. 칠레에 위치한 라 실라 천문대(La Silla Observatory)의 2.2m 광시야(Wide Field Imager) 망원경으로 찾아낸 새우성운의 정식이름은 'Gum 56' 혹은 'IC 4628' 이다. 사진에도 나타나듯 이 성운 속에는 거대한 구름이 존재한다. 이 속에서 셀 수 없이 많은 별들이 탄생하고 이후에는 초신성 폭발로 서서히 사라져 간다. ESO는 이 사진에 '우주 재활용'(Cosmic Recycling)이라는 제목을 달았는데 그 이유는 초신성 폭발로 남은 물질들이 다시 새로운 별을 만드는 재료가 되기 때문이다. 곧 영겁의 세월동안 별의 탄생과 죽음이 동시에 공존하는 공간이 바로 새우성운으로 별의 보육실이면서도 장례식장이기도 한 셈이다. 특히 새우성운 속 별들 중에는 젊고 팔팔한 O-타입의 별이 2개나 확인됐다. 별은 그 온도에 따라 O, B, A, F, G, K, M 타입으로 나뉘는데 가장 뜨거운 것이 바로 ‘O-타입’이다. 우리의 태양이 중간 단계인 G-타입에 해당되는 것과 비교하면 O-타입이 얼마나 뜨거운 별인지 알 수 있다. 대부분의 O-타입 별은 태어난 지 얼마되지 않지만 에너지 소모 비율이 높아 수백 만 년 정도면 그 수명을 다한다. 곧 강렬한 파란색 빛을 방출하다 폭발, 새로운 별을 만드는데 필요한 무거운 원소들을 생산하고 짧은 생을 마감하는 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr