지구상의 가장 값비싼 것 중 하나인 금은 과연 어떻게 생성된 것일까? 금의 기원이 우주라는 내용을 담은 연구결과가 나왔다. 지난 17일(현지시간) 미국 하버드 스미소니언 센터 연구팀은 “지구로 부터 39억 광년 떨어진 곳에서 두 중성자 별이 충돌해 생성된 감마선 폭발(Gamma-Ray Burst·GRB)을 관측했다”고 발표했다. 　 그간 금의 기원에 대해 다양한 가설이 제기되어 왔으나 학자들은 대체로 금이 지구상에서 생성이 불가능해 초신성 폭발 혹은 중성자별들 끼리의 충돌 과정에서 생긴 것으로 추측해왔다. 이번 하버드 스미소니언 센터의 발견이 가치가 있는 것은 중성자 별의 충돌로 생긴 엄청난 양의 에너지가 목격돼 이 과정에서 실제 금이 만들어 질 수 있다는 것이 증명됐기 때문이다. ‘GRB 130603B’로 명명된 폭발 천체는 지난달 3일 미 항공우주국(NASA) 스위프트(Swift) 위성을 통해 관측됐으며 연구팀은 충돌 과정에서 금을 포함한 태양 질량의 약 1/100에 해당하는 물질들이 방출된 것으로 추정했다. 연구에 참여한 하버드 스미소니언 센터 선임연구원 에도 버거는 “이번 중성자별 충돌 과정에서 생겨난 금의 양이 달 질량에 10배 일 수 있다” 면서 “굳이 현재 금 시세로 따지자면 10악틸리언(1000의 9제곱) 달러는 될 것”이라고 설명했다. 이어 “초신성 폭발과는 달리 두 중성자 별들 간의 충돌은 금과 같은 귀중한 금속들을 수없이 만들어 낸다”고 덧붙였다. 한편 이번 연구결과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters)최신호에 게재됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

호주에서 기원을 알 수 없는 외계 전파를 관측했다고 4일(현지시간) 호주 연방과학원(CSIRO)이 밝혔다. 이 기관에 따르면 이 외계 전파는 6년 전 호주에 있는 파크스 전파망원경을 통해 관측됐다. 특히 이 외계 전파는 관측 당시 10초 간격으로 1밀리초(1/1000초) 동안 총 4번에 걸쳐 다른 방향에서 관측됐다. 전파 분석 결과, 이러한 외계 전파는 지구로부터 약 110억 광년 거리에서 날아온 것으로 확인됐다. 흔히 이러한 전파는 감마선이나 엑스선이 함께 관측된다고 한다. 이는 두 중성자별이나 두 블랙홀이 충돌할 때 혹은 블랙홀이 증발할 때 발생하는 감마선 폭발(GRB) 현상 때문이다. 하지만 당시 관측된 전파에는 이러한 현상이 함께 관측되지 않은 것으로 전해졌다. 한편 이번 관측 결과는 국제저널인 사이언스지 5일 자에 발표됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국의 억만장자 랜던 클레이가 설립한 클레이수학연구소(CMI)는 2000년 5월 프랑스 파리에서 공개 기자회견을 열고 수백년간 풀리지 않은 일곱 개의 미해결 수학 문제를 발표했다. 문제를 풀면 한 문제당 100만 달러(약 11억 5000만원)의 상금을 주며 기한은 무제한이었다. 7개의 문제들은 ‘밀레니엄 수학 난제’로 불리며 모든 수학자들의 목표이자 꿈이 됐지만, 지금까지 ‘은둔의 수학자’로 불리는 러시아 수학자 그레고리 페렐만이 2002년 ‘푸엥카레의 추측’ 한 문제만을 풀었을 뿐이다. 한국 과학자들이 이 밀레니엄 7대 난제 중 한 문제의 해법을 국제학술지에 발표했다. 조용민(왼쪽) 건국대 석학교수와 윤종혁(오른쪽) 물리학부 교수는 16일 “7개 문제 중 유일한 이론물리학의 영역인 ‘양-밀스 이론과 질량간극 가설’을 입증했다”고 밝혔다. 문제풀이 과정은 물리학 권위지인 ‘피지컬 리뷰 D’에 12일 게재됐다. 조 교수는 양극과 음극 중 한쪽의 성질만을 지닌 입자 ‘자기홀극’의 존재를 예측해 ‘조-메이슨 자기홀극’이라는 이름을 붙인 입자물리학계의 권위자다. 유럽입자물리연구소(CERN)가 이 입자의 존재를 입증하기 위한 실험을 준비 중이다. 조 교수와 윤 교수가 풀어낸 ‘양-밀스 이론과 질량간극 가설’은 우주를 구성하는 근원적인 힘의 정체를 수학적으로 규명하기 위한 설명이다. 원자의 핵을 이루는 양성자와 중성자를 쪼개면 더 작은 입자인 ‘쿼크’ 입자 3개가 나오는데 이 쿼크가 서로 강하게 잡아당기는 힘의 존재를 이 가설로 설명할 수 있다. 윤 교수는 “우주의 질량 대부분은 양성자와 중성자로 이뤄져 있는데, 이들이 어떻게 유지되는지 설명할 수 있게 된 것”이라고 설명했다. 물론 추가 검증 과정에서 오류가 발견될 가능성은 얼마든지 있다. ‘피지컬 리뷰 D’에 논문이 게재됐다는 것은 세계적 수학자들이 논문의 풀이방식과 논리적 전개에 문제가 없다는 것을 확인했다는 뜻이지만, 수학 논문에서 계산상의 실수나 가정의 오류가 발견되는 경우가 종종 있다. 클레이수학연구소는 7개 난제의 해법이 제시됐을 때 별도의 검증단을 꾸려 2년간 정밀 검증을 진행한다. 검증 결과 오류가 없을 경우 100만 달러의 상금이 지급되는 것은 물론, 두 교수는 세계 최고의 수학자로 우뚝 서게 된다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr [용어 클릭] ■밀레니엄 난제 밀레니엄 난제는 ▲P대 NP 문제 ▲리만 가설 ▲양-밀스 이론과 질량 간극 ▲내비어-스톡스 방정식 ▲푸앵카레 추측 ▲버치와 스위너톤-다이어 추측 ▲호지 추측 등 가정은 있으나 풀이과정이 없는 7개 문제다. 랜던 클레이는 1900년 파리에서 열린 제2차 국제수학자회의에서 독일 수학자 힐베르트가 제시했던 23개의 미해결 문제를 본떠 밀레니엄 난제 프로젝트를 구상했다. 7대 난제들은 해답을 찾는 과정에서 실패하더라도 수많은 유용한 수식과 가설들이 새롭게 등장하는 특징을 갖고 있다.

바다소로 알려진 매너티를 닮은 우주 구름이 우연히 포착돼 화제가 되고 있다. 미국 국립전파천문대(NRAO)가 미국 뉴멕시코주(州)에 있는 전파망원경(VLA)의 성능 개선을 위한 실험의 일환으로 지구로부터 약 1만8000광년 떨어진 독수리자리(Aquila)를 관측하던 중 매너티 성운을 발견했다고 19일 발표했다. W50으로 명명된 이 독특한 성운은 약 700광년에 걸쳐 펼쳐져 있으며 약 2만년 전 독수리자리에 있던 초신성 폭발로 생성된 잔해다. 천문학자들은 이 성운을 보자마자 바다소로 알려진 플로리다 매너티를 떠올렸다고 밝혔다. 매너티(해우)는 미국 남동부의 따뜻한 바다에 사는 멸종위기에 처한 해양포유류로 몸무게는 약 500kg에 달한다. 이 초신성 잔해 속에는 블랙홀이 존재한다. 이 블랙홀은 인근 가장 가까운 일반별의 가스를 매우 빠르게 흡수하면서 쌍을 이룬다. 이처럼 블랙홀이나 중성자별이 보통별과 쌍성계를 이루는 것을 마이크로퀘이사라고 하는데 SS433이 널리 알려져 있다. 보통별에서 흘러나오는 가스는 블랙홀에 빨려 들어가면서 원반을 이루는데 이 가스의 일부는 매운 빠른 속도의 제트 분사를 이룬다. 이 같은 분사가 이번에 관측된 바다 소 형성의 성운을 이룬 것이라고 연구진은 설명했다. 사진=미국 국립전파천문대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

마치 뮤지컬 ‘오페라의 유령’에 등장하는 괴신사 펜텀의 가면과 소름 끼칠 정도로 비슷한 모양의 중성자별이 포착됐다고 8일(현지시간) 영국의 일간지 데일리메일이 보도했다. 보도에 따르면 이 별의 이름은 돛자리펄서(벨라펄서)로, 지름은 약 12마일(19km)이며 헬리콥터의 날개깃보다 더 빠른 초당 회전수 11회로 매우 빠르게 자전하고 있다. 이 중성자별(펄서)은 지구로부터 약 1000광년 떨어져 있으며, 약 1만년 전 폭발한 초신성 잔해에서 남은 중성자들이 결합해 생성된 것이다. 이 별은 회전 때문에 빛의 속도의 약 70%에 달하는 빠르기로 전하를 띤 하전입자를 수없이 방출하고 있다고 한다. 과학자들은 미국 항공우주국(NASA)의 주력 관측기인 찬드라 X선우주망원경을 이용해 돛자리펄서를 관측했다. 그 결과, 이 별에서 ‘약간의 흔들림’(요동)이 관측됐으며, 망원경의 각도 탓에 이 별이 마치 팬텀의 가면처럼 나타난 모습도 추가로 얻을 수 있었다. 천문학자들은 사실 이 별이 흔들린다는 점에 더 큰 관심을 두고 있다. 따라서 관측은 하전입자의 제트(방출)에 관한 형태와 움직임이 이 흔들림으로 나타난다는 것을 확인하는 데 필요하다. 만약 이들이 돛자리펄서의 흔들림을 확인한다면 그 중성자별의 제트와 관련한 최초의 자유 요동(wobble) 혹은 세차운동(중심축이 기울어진 회전체가 수직선 주위를 회전하는 현상)이 될 것이다. 챈들러 요동으로도 불리는 자유 요동은 이 별에 약간 왜곡이 생겨 더는 완전한 구체가 아닐 때 발생할 수 있다. 또한 이런 왜곡은 중성자의 빠른 회전과 회전 속도의 급증이 결합되는 과정으로 발생할 수 있다. 회전속도의 급증이나 일종의 ‘작은 문제들’은 이 중성자별의 지각(껍질)과 초유체핵의 상호작용 때문에 나타날 수 있다. 돛자리펄서의 자유 요동은 약 120일 주기로 다소 짧게 계산됐다. 참고로 우리 지구의 요동은 약 2만6000년의 장주기를 가진다. 한편 이번 연구 결과는 오는 10일 천체물리학저널(The Astrophysical Journal)에 실릴 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

▶원문 및 사진 보러가기 매직넘버 혹은 마법의 수라는 말이 있다. 이는 흔히 야구에서 1위 팀이 우승하는 데 필요한 승수로 널리 알려졌지만, 현대물리학에서는 원자핵을 구성하는 양성자수나 중성자수가 2, 8, 20, 50, 82, 126의 짝수값을 가질 때 원자핵이 다른 때에 비해 매우 견고해진다고 해서 그렇게 부른다. 또한 미국에서는 밥 도로우라는 가수가 부른 ‘3은 마법의 숫자다.’(three is a magic number)라는 사랑 노래도 있다. 이처럼 누군가에게는 어떠한 숫자가 마법이나 행운의 숫자일 수도 있다. 그런데 하늘을 날으는 수천 마리의 새들에게는 숫자 2가 마법의 숫자인 듯하다. 1일(현지시간) 영국 일간지 데일리메일에 따르면 수천마리의 새떼가 숫자 2를 그리며 날아가는 모습이 카메라에 포착됐다. 공개된 사진 속 새들은 찌르레기종으로, 현지 옥스퍼드셔의 랜드마크인 디드코트 발전소 상공에서 애빙턴에 사는 사진작가 조지 레제터(59)가 촬영했다. 조지는 “만약 하늘에 지퍼가 달려 있다면 새들의 모습을 그것을 여는 것처럼 보였다.”고 말했다. 새해 소망을 기원하기 위해 오후 3시반께 발전소 앞으로 출사를 나왔던 그는 오후 4시 10분께 해질 무렵 맑은 하늘을 수놓은 수천 마리의 새떼를 목격하고 셔터를 눌렀다고 밝혔다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오리무중인 미해결 사건을 ‘콜드 케이스’(Cold case)라고 부른다. 단서가 없거나 아예 피해자의 신원조차 파악하지 못하는 경우다. 한국에서는 ‘개구리소년 실종사건’이 대표적이다. 개구리소년 실종사건은 발생 11년 6개월 만인 2002년 9월 26일에야 아이들의 유골이 발견됐지만 사망 원인조차 제대로 밝혀내지 못하고 2006년 3월 25일 공소시효가 만료됐다. 이제는 범인을 잡을 방법도, 설사 잡아도 처벌할 방법도 남아 있지 않다. 범인만이 알고 있는 사건이 된 것이다. 미국 언론들이 “미제사건이 콜드 케이스라면 이 사건은 얼어붙었다.”라고 묘사한 사건이 있다. 41년 전인 1971년 2월 19일. 플로리다주 템파 근교 파나소프키 호수의 다리 밑에서 한 여자의 시신이 떠올랐다. 이미 부패한 시신에서 나이나 외모를 특정할 수 있는 증거는 아무것도 없었다. ‘목에 남자의 벨트가 묶여 있었다는 것’이 유일한 단서였다. 경찰은 수천 시간을 투입해 ‘이 여자는 누구인가. 누가 죽였는가.’라는 두 가지 질문의 해답을 찾으려 했지만 허사였다. 이 여성의 죽음은 ‘신원미상의 여성’을 뜻하는 ‘제인 도’ 또는 ‘미스 파나소프키’라는 이름만을 남긴 채 콜드 케이스가 됐다. 그러나 수사관들은 포기하지 않았다. 1986년 시신을 다시 무덤에서 꺼내 당시의 법의학 기술로 미스 파나소프키의 용모를 추정했다. 사망 당시 미스 파나소프키는 17~24세의 여성으로 아이가 있었고, 백인 또는 미국 인디언이라는 결론이 내려졌다. 충분한 증거는 아니었다. 올 초 관할 경찰서였던 섬터 카운티 경찰서의 수사관 대런 노리스는 법의학에 다시 희망을 걸어 보기로 했다. 노리스는 미스 파나소프키의 유골과 옷을 법인류학자 에린 킴멀레 박사에게 보냈다. 킴멀레는 두개골, 치아, 뼈를 활용해 복원을 시작했다. 또 플로리다대의 지질학자 조지 카메노프에게 요청해 지질학에서 사용되는 ‘동위원소 분석법’으로 미스 파나소프키의 배경을 조사하기 시작했다. 카메노프는 이달 초 미 지질학회 연례총회에서 미스 파나소프키에 대한 전혀 뜻밖의 결과를 발표했다. 미스 파나소프키는 그리스에서 태어나 자랐고, 살해되기 1년 전에 미국으로 이주했다는 것이었다. 물론 인디언도 아니었다. 노리스는 뉴욕타임스와의 인터뷰에서 “사건의 방향 자체가 완전히 틀어졌다.”고 밝혔다. 노리스는 킴멀레가 복원한 미스 파나소프키의 얼굴을 그리스어로 전세계에 발행되는 ‘내셔널 헤럴드’에 게재했다. 노리스는 “40년 전 사건이라 그를 아는 사람과 범인이 모두 사망했을 수도 있다.”면서 “하지만 노력을 멈출 수는 없다.”고 강조했다. ●41년 만에 밝혀진 피살자의 고향 이 사건은 과학이 얼마나 발달했는지를 보여주는 기념비적인 의미를 가진다. 1970년대에는 아예 가늠할 수 없었고, 1986년에는 막연하게 추정만 가능했던 미스 파나소프키의 얼굴은 이제 3차원 인식(3D-ID) 소프트웨어 프로그램이 실제와 비슷하게 그려낼 수 있게 됐다. 미스 파나소프키의 출신을 밝힌 ‘동위원소 분석’은 아직 법의학계에서 널리 활용되는 방법은 아니다. 동위원소는 원자번호는 같지만 구성하고 있는 원자의 질량이 달라 정확히 같은 물질이 아니다. 원자번호는 원자의 원자핵 내에 있는 양성자의 수에 의해 결정되지만, 동위원소는 같은 수의 양성자를 가지고 중성자의 수만 다른 물질들이다. 예를 들어 자연계의 산소(O)는 대부분 8개의 양성자와 8개의 중성자를 갖지만, 드물게 9개의 중성자나 10개의 중성자를 가진 것이 있다. 대부분의 원소는 2개 이상의 동위원소를 갖는다. 그런데 이 동위원소는 토양이나 환경 등에 따라 구성비가 제각각이고, 지문처럼 독특한 특성을 가진다. 사람을 비롯한 동식물은 주변 환경의 영향을 그대로 받기 때문에 머리카락이나 뼛속에 축적된 동위원소와 중금속, 방사성물질 등을 분석하면 살아온 환경을 추정할 수 있다. 이 같은 동위원소 분석법은 한우의 원산지 추적이나 농산물 원산지 구분 등에도 활용된다. 같은 종의 배추라고 해도 한국에서 자란 것과 중국에서 자란 것은 축적된 동위원소 구성비가 다르기 때문이다. 동위원소 분석이 범죄 수사에 처음 사용된 것은 2001년 런던 템스 강변에서 발견된 어린 소년의 토막살인 사건이었다. 영국 경시청은 유골의 스트론튬을 비롯한 동위원소의 조합이 나이지리아 베넹시티 인근의 토양 구성비와 일치한다는 점을 찾아내 신원을 밝혀냈다. 당시 나이지리아에서 인권운동을 하고 있던 킴멀레는 미스 파나소프키 사건에 이 같은 경험을 적용하기 위해 지질학자인 카메노프에게 도움을 요청한 것이다. ●이주 시기까지 정확하게 분석 카메노프는 미스 파나소프키의 치아를 통해 그가 1950년대에 유럽에서 살았다는 사실을 밝혀냈다. 당시 유럽과 미국은 모두 ‘가연 가솔린’을 활용했고 가솔린이 오염시킨 공기 속 물질은 음식을 통해 사람들의 치아에 축적됐다. 가솔린의 흔적은 원유 생산지에 따라 독특한 특성을 지니는데, 미스 파나소프키의 치아 축적물은 유럽에서 널리 사용된 호주산 가솔린과 일치했다. 분석은 계속됐다. 산소 동위원소를 살펴본 결과, 미스 파나소프키의 치아에서는 다른 지역보다 무거운 산소의 축적량이 높았는데, 이는 주로 해안지역 거주자들에서 나타나는 현상이었다. 카메노프는 “미스 파나소프키의 치아 동위원소 분석 결과는 그리스 중에서도 남부 아테네 지역과 일치했고, 이는 그가 이 지역에서 태어나 자랐다는 것을 말한다.”고 설명했다. 그렇다면 왜 미스 파나소프키는 미국에서 발견됐을까. 이에 대한 답은 머리카락 탄소 동위원소 분석에서 얻었다. 1950~60년대 미국과 유럽은 모두 밀과 옥수수를 중심으로 한 식단이 주를 이뤘는데, 유럽에서는 밀의 비중이 높았던 반면 미국에서는 옥수수의 비중이 높았다. 카메노프는 “미스 파나소프키의 머리카락 분석에서 사망 직전 1년 미만의 기간 동안 밀 중심 식사에서 옥수수 중심으로 식생활의 급격한 변화가 있었다는 점이 드러났다.”면서 “이를 통해 그가 유럽에서 미국으로 이주했다는 점도 알 수 있다.”고 강조했다. 노리스는 “설사 범인을 잡을 수 없더라도, 과학이 밝혀낸 것은 놀라운 내용들”이라며 “이 같은 기술이 축적되고 발전한다면 그 결과물은 짐작도 못할 수준이 될 것”이라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

원자력발전소 엉터리 부품 납품에 이어 핵심 부품에서 균열이 발견되면서 원전 관리의 총체적 난맥상이 드러났다. 이를 지켜보는 국민의 우려는 갈수록 커지고 있다. 지식경제부와 한국수력원자력은 이번 균열 사고를 고의로 은폐 혹은 축소하려 했다는 의혹마저 받고 있다. 9일 한수원에 따르면 영광 원전 3호기의 상단 제어봉 안내관(관통관)에서 모두 6곳의 미세한 균열이 발견됐다. ●문제 설비의 완전 보수에 1년 소요 제무성 한양대 원자력공학과 교수는 “제어봉 관통관은 원자로 헤드와 연결되는데 여기에 균열이 생겼다는 것은 심각한 사고를 불러올 수 있는 문제”라면서 “한수원 등이 자의적으로 이를 알리지 않을 만큼 작은 문제가 아니다.”라고 말했다. 원자로 헤드는 핵발전소 안전에 직결되는 핵심부품으로 미국 최대 핵사고로 기록된 2002년 데이비스 베시 핵발전소 사고도 이 부분에 문제가 발생해 일어났다. 양이원영 환경운동연합 국장도 “관통관이 만약 균열 때문에 파괴된다면 핵분열을 멈추게 할 수 없고, 이로 인해 원자로 온도 상승 등으로 원전 폭발로 이어질 수 있다.”면서 “또 손상된 틈으로 제어봉 주변의 뜨거운 물이 흘러들어 방사능 수증기를 발생시킬 수도 있는 중대한 결함”이라고 지적했다. 원자력 전문가들은 균열을 일으킨 원인으로 원자로 핵연료인 우라늄의 핵분열로 뜨거워진 노심을 냉각하는 냉각수에 포함된 보론산(붕산)을 지목했다. 보론은 중성자를 흡수해 핵반응을 일으키지 못하도록 하는 역할을 한다. 원자력안전위원회 관계자는 “1차 계통의 냉각수에 섞여 있는 붕산이 제어봉을 따라 원자로 상단 관통관을 부식시켰을 가능성이 크다.”고 말했다. 붕산은 중수로인 월성 1~4호를 제외하고 국내에서 운영되는 가압경수로 19곳에서 모두 사용되고 있다. 한수원은 관통관 84개 중 균열이 발견된 6개 관을 용접을 통해 보강하기로 하는 한편 제작사인 미국의 웨스팅하우스 등과 함께 균열의 원인을 파악 중이다. 하지만 이는 일시적 조치에 불과하며 원자로 관통관이 붙어 있는 원자로 헤드 자체를 교체하는 게 불가피한 실정이다. 한 원전 전문가는 “부분적으로 관통관의 부품을 교체하는 선에서 끝난다면 2~3개월 뒤에 가동할 수 있지만 원자로 헤드 전체를 교체해야 한다면 최소 1년 이상 걸리는 공정”이라고 말했다. ●“한수원 개혁 위해 원전 정보 개방해야” 한수원 관계자는 균열 발견과 관련, “지난 3일 관통관 균열을 발견했고 하루 뒤인 4일 지경부와 원안위 등에 구두로 보고했으며, 지난 6일 최종적으로 서면보고를 했다.”고 설명했다. 이에 대해 전문가들은 원전 핵심 설비의 결함이라는 중대한 사고를 바로 보고하지 않고 하루가 지난 뒤 구두 보고를 한 것은 이해할 수 없는 태도라고 지적했다. 또 지경부가 지난 5일 위조보증서 부품 사건을 발표할 당시에 홍석우 지경부 장관과 김균섭 한수원 사장은 이미 관통관 균열 사실을 알고 있었음에도 그 사실을 밝히지 않았다. 국회 교육과학기술위원회 소속 유은혜 민주통합당 의원은 “원전의 중대한 결함을 투명하게 알리겠다고 말한 지경부와 한수원이 발표를 미룬 것은 결국 사고를 은폐하려는 의도”라고 지적했다. 한편 국회 지경위 김제남 진보정의당 의원은 위조보증서 부품과 관련, 원자력안전기술원(KINS)이 지난 3월 부품 납품 과정에 문제가 있었다는 사실을 밝혔고 이를 KINS와 한수원이 알고 있었음에도 추가 조사를 하지 않았다고 주장했다. KINS는 지난 3월 26일부터 30일까지 5일간 영광 5·6호기에 대한 품질보증 유효성 검사를 진행했고 그 결과 Q등급의 계전기 구매과정에서 ‘이중대리점’(대리점의 대리점)을 통해 납품된 사실을 확인했다는 것이다. 서균열 서울대 원자핵공학과 교수는 “한수원의 조직 전체에 만연한 은폐와 비밀주의 문화를 걷어내지 않는다면 이런 일은 계속될 것”이라며 “한수원의 개혁을 위해 시민단체와 외부 전문가에게 원전의 폭넓은 정보공개와 사고 진상조사 참여 등 원전의 실상을 개방해야 한다.”고 말했다. 한준규기자 hihi@seoul.co.kr 김동현기자 moses@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)가 우리 은하계가 엄청난 규모의 뜨거운 가스에 둘러싸여 있는 있다는 사실을 밝혀냈다. NASA의 천문학자들은 찬드라 엑스선 우주망원경을 이용해 관찰한 결과 이 같은 사실을 확인했으며, 만약 가스 무리의 규모와 질량을 측정할 수 있다면 은하에서 사라지고 있는 것으로 알려진 바리온(중입자)에 대한 오랜 의문도 풀 수 있을 것으로 기대하고 있다. 바리온은 우주에서 발견할 수 있는 원자들의 잘량 중 99.9%이상을 차지하는 양성자, 중성자 등의 입자를 뜻한다. 현재 우리은하계와 인접 은하의 별과 가스에 남아있는 바리온의 총량은 우주 탄생 이후 절반 수준에 머무른다. 연구팀은 은하계와 다른 은하들은 10만~100만 켈빈의 뜨거운 가스에 둘러싸여 있으며, 지금까지 은하 주변의 가스 온도에 대해서는 일정부분 밝혀졌지만 그 질량과 규모에 대해서는 여전히 의문이 가득하다고 설명했다. 이번 연구에서는 대략적으로 이 가스의 규모를 측정했다는 점에서 매우 큰 의의를 지닌다. 연구를 이끈 미국 오하이오 주립대 스미타 마더 박사는 “가스의 질량은 태양 100억 개에 해당하며, 크기는 태양 600억 개가 모인 것과 비슷하다.”고 설명했다. 전문가들은 은하 주위를 둘러싼 가스의 질량과 온도 등을 연구하면 은하에서 사라진 바리온입자의 ‘행방’을 알 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 현재까지는 이 거대한 가스의 무리 속에 바리온입자가 숨어있을 것으로 추정하고 있다. 한편 이번 연구결과는 천체물리학 저널 최신호에 게재됐다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

●왕 교수 “스칼라 중력입자 있다” 발표 인류 최대의 실험으로 불리는 유럽입자물리연구소(CERN)의 힉스 입자(Higgs boson) 찾기 작업이 마무리 단계에 접어들었다. 지난 7월 CERN은 거대강입자가속기(LHC)에서 힉스로 추정되는 입자의 존재를 확인했으며, 검증을 거쳐 연말쯤이면 힉스의 존재 유무를 확정지을 수 있다고 밝힌 바 있다. 힉스는 137억년 전으로 추정되는 ‘빅뱅’ 발생 직후 모든 물질을 구성하는 6쌍의 구성 입자와 힘을 전달하는 4개 매개 입자들에 각각의 질량과 성질을 부여한 것으로 알려져 ‘신의 입자’로 불린다. 1964년 처음 존재를 주장한 피터 힉스 에든버러대 물리학과 교수의 이름을 따 힉스로 명명됐다. 물리학자들은 힉스 입자의 발견이 현대 물리학의 근간인 ‘표준모형’의 완성이라고 설명한다. 그렇다면 올해 말 인류는 우주만물의 원리를 모두 파악하게 되는 것일까. 애석하지만 그렇지 않다. 표준모형은 ‘우주가 무엇으로 구성돼 있는가.’라는 질문에 ‘힉스를 포함한 총 17개의 입자가 상호작용을 하면서 우주 만물을 구성하고 유지한다.’고 답한다. 표준모형을 통해 전기력과 자기력을 일컫는 ‘전자기력’, 원자핵과 같은 단단한 물질을 묶어 주는 ‘강한 핵력’, 아주 작은 물질이 성질이 다른 물질과 관계를 맺게 해주는 ‘약한 핵력’ 등의 원리를 설명할 수 있다. 우주의 힘 네 가지 중 세 가지가 표준모형으로 해결된다. 하지만 표준모형은 질량이 있는 두 물질이 서로를 끌어당기는 힘인 ‘중력’을 설명할 수 없다. 중력은 400년 전 갈릴레이와 뉴턴에 의해 존재가 입증됐지만 아직 원리가 밝혀지지 않고 있는 ‘미지의 힘’이다. 결국 표준모형은 모든 학자들이 꿈꾸는 ‘모든 것을 설명할 수 있는’ 최종이론(Theory of everything)이 될 수 없다. 중력에 대한 새로운 가설이 물리학계의 주목을 받고 있다. ‘힉스’ 이후 물리학계 최고의 화두가 될 것이 분명한 이 가설은 9월 초 피터 왕 에버딘대 교수가 “중력의 존재를 입증할 수 있는 새로운 입자인 ‘스칼라 중력 입자’가 있다.”고 발표하면서 알려졌다. 파이낸셜타임스, 가디언 등 외신들은 이 입자를 ‘왕 입자’(Wang particle)라는 별칭으로 부르고 있다. 가디언은 “물질의 근본에 이름을 남긴 과학자는 입자의 한 그룹을 뜻하는 ‘보스 입자’(보존)에 이름을 남긴 인도 물리학자 사티엔트라 나스 보스(1894~1974)와 피터 힉스가 유이(有二)하다.”면서 “왕 교수의 이론이 입증되면 이 같은 영광을 받을 세 번째 사람이 될 것”이라고 밝혔다. ●“왕 입자 존재땐 별의 폭발도 설명 가능” 왕 교수는 ‘왕 입자’에 대한 아이디어를 ‘별은 왜 폭발하는가’에 대한 연구를 진행하던 중에 얻었다. 거대한 별은 핵융합 발전소와 같은 원리로 활동한다. 수소 원자가 융합하면서 헬륨 원자들이 탄생하는 과정에서 에너지가 생겨 빛과 열을 만들고, 이렇게 만들어진 별의 핵 속에서 산소·탄소·철 등 무거운 원소들이 생겨난다. 나이가 든 거대별은 최후를 맞으며 초신성 폭발을 일으킨 뒤 중성자별 또는 블랙홀로 바뀌며 소멸하거나 중성자별 상태에서 또 다른 별과 합쳐져 새로운 블랙홀로 진화하는 것으로 알려져 있다. 하지만 천문학자들은 아직까지 이런 폭발이 왜 일어나고, 초신성 폭발이 어떻게 ‘우주에서 유일한 빛’으로 불릴 만큼 막대한 에너지를 방출하는지에 대한 답을 내놓지 못하고 있다. 왕 교수는 이 같은 폭발에 ‘왕 입자’가 관여하고 있다고 봤다. 왕 교수는 “이 입자는 표준모형의 기본입자들과 비슷하며 힉스와 같은 스칼라 입자”라고 설명했다. 스칼라 입자는 그 자체로는 아무런 회전이나 자기력을 가지고 있지 않은 입자로, 다른 입자와의 상호작용에 의해서만 역할을 한다. 왕 교수의 이론에 따르면 힉스는 힉스장을 만들어 다른 입자들에 질량과 성질을 부여하지만, 왕 입자는 각 입자들이 서로 끌어당기는 중력을 갖도록 한다. 그는 “왕 입자의 존재를 가정하면 별의 폭발에서 생기는 에너지를 설명할 수 있는 것은 물론이고 중력도 입증할 수 있다.”고 강조했다. 왕 교수는 오는 12월 CERN과 왕 입자를 찾기 위한 실험에 대해 논의할 계획이다. 힉스 이후 LHC 활용을 고민하고 있는 CERN 역시 관심이 높은 것으로 알려졌다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

‘우연’이나 ‘사고’는 과학과 어울리지 않는 단어다. 과학자들은 대부분 하고 싶은 연구주제를 명확하게 정한 뒤 목표를 향해 간다. 오랜 세월 지식이 축적되고, 어떤 방향이 옳고 어떤 방향은 틀렸는지 식별하는 노하우를 쌓아간다. 그래서 과학을 ‘경험의 산물’이라고 한다. 하지만 아이러니하게도 위대한 과학적 발견 중 상당수는 ‘우연’과 ‘사고’에서 얻어진 것들이다. 마치 콜럼버스가 인도를 가려다 북미 대륙을 발견한 것처럼. 또 사람들은 ‘연구실에서 수십년간 노력한 결과’라는 말보다는 ‘행운과 우연에 얽힌 이야기’에 더 관심이 많다. 그래서 ‘스토리텔링’이 가끔은 ‘진실’보다 강력한 힘을 보여주는 게 아닐까. 누구나 알고 있는 아이작 뉴턴이 ‘떨어지는 사과를 보고 만유인력의 법칙을 발견했다.’는 얘기는 과학사가들 사이에는 정설이 아닌 것으로 알려져 있다. 뉴턴의 공식석상 발언이나 직접 쓴 글 어디에도 사과는 등장하지 않는다. 다만 그의 친구였던 윌리엄 스터클리가 쓴 ‘뉴턴전기’ 42쪽에 “어느 따뜻한 저녁 뉴턴은 정원에서 차를 마시며 과거를 회상했다. 그는 ‘20년 전 난 이 정원에서 사과가 떨어지는 것을 보고 중력에 대해 생각하기 시작했다’고 말했다.”고 적혀 있다. 어쨌든 ‘천재인 뉴턴이 우주의 법칙을 발견했다.’는 것보다는 ‘사과가 인류의 대발견을 가져왔다.’는 쪽이 읽는 사람들 입장에서는 훨씬 더 흥미로운 일이라는 것은 분명하다. 세계 최대의 물리교육 사이트를 운영하는 ‘영국물리협회’(IOP)는 2일(현지시간) ‘노벨상을 받은 사고들’이라는 제목으로 우연이나 사고에서 얻어진 현대물리학의 3가지 발견을 꼽았다. 더하거나 빼거나, 보태거나 덜어내지 않은 ‘진짜배기 스토리’들이다. ●펄서와 작은 초록 외계인 1967년 영국 케임브리지대의 박사 과정 연구원이자 초보 여성 천문학자인 조슬린 벨 버넬은 퀘이사(아주 멀리 떨어진 천체)에서 나오는 미약한 전파를 잡기 위해 새로운 전파망원경을 시험하고 있었다. 하지만 당초 예측했던 퀘이사의 신호뿐 아니라 다른 종류의 전파가 섞여 나왔다. 마치 사람의 맥박처럼 1.34초마다 한번씩 오는 신호의 정체에 대해 지도교수였던 앤서니 휴이시는 버넬의 실수를 의심했다. 버넬이 2년간 직접 만든 전파망원경에 문제가 있다고 판단했던 것이다. 버넬은 그 당시를 회고하며 “박사학위도 못 받고 쫓겨나는 게 아닐까 걱정했다.”고 말하기도 했다. 하지만 망원경에는 문제가 없었고 이들은 새로운 신호의 정체에 대해 고심하기 시작했다. 버넬은 신호에 ‘작은 초록 외계인’(LGM·Little Green Man)이라는 이름을 붙였다. 외계인이 보내는 신호일 수도 있다고 판단한 것이다. 시간이 지나면서 이들은 또 다른 방향에서 1.25초에 한번씩 오는 전파를 발견했다. 이때서야 휴이시 교수는 지금까지 알려지지 않았던 새로운 전파가 있다는 점을 확신하게 됐고, 맥박처럼 규칙적인 신호라는 뜻에서 ‘펄서’라고 이름 붙였다. 펄서는 별의 죽음을 규명할 수 있는 중요한 증거였다. 펄서는 무거운 별이 마지막에 초신성 폭발을 일으킨 뒤 남은 중성자별이 내뿜는 전파이기 때문이다. 휴이시 교수는 펄서 발견에 대한 공로로 1974년 노벨 물리학상을 수상했다. 하지만 펄서에 대한 논문을 쓰면서 휴이시 교수는 자신의 이름을 맨 앞에 넣었고, 정작 펄서를 발견한 버넬은 노벨상을 받지 못했다. 다른 목적으로 만든 실험기구가 훨씬 더 놀라운 천문학적 발견을 이끌어낸 우연의 산물이 최악의 공적 가로채기라는 불명예를 안게 된 것이다. 버넬의 사례는 DNA 발견에 대한 공로를 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭에 빼앗긴 로절린드 프랭클린과 함께 ‘여성 과학계의 비극’으로 과학사에 기록됐다. 펄서 연구성과 발표 기자회견에서 버넬이 받은 질문은 ‘남자친구가 있느냐.’였다. 성경의 창세기는 조물주가 아무것도 없는 무에서 ‘빛이 있으라’고 한 후 세상이 시작됐다고 전한다. 그렇다면 과학은 ‘태초의 빛’에 대해 어떻게 설명하고 있을까. 137억년 전 우주대폭발(빅뱅)이 일어난 뒤 엄청난 혼돈이 이어졌고, 30만년쯤 지나자 우주공간이 맑아지면서 ‘빛’이 생기기 시작했다. 이를 ‘우주배경복사’라고 부른다. 우주배경복사는 1964년 미국 벨연구소의 엔지니어인 아노 펜지어스와 로버트 윌슨이 처음으로 발견했다. 하지만 이들이 원래 찾았던 것은 태초의 빛이 아니었다. 두 사람은 새롭게 개발된 고성능의 통신용 마이크로파 안테나를 시험하고 있었다. 버넬과 마찬가지로 이들은 정체불명의 전파 잡음을 계속 수신하게 된다. 방향을 아무리 바꿔도 같은 파장의 전파 잡음이 계속됐고, 두 사람은 새똥을 치우거나 새를 쫓아내는 등 안테나의 문제를 찾기 위해 애썼지만 허사였다. 망원경의 성능 자체에는 자신이 있었던 둘은 안테나에서 나타나는 현상을 설명할 수 있는 이론을 찾기 시작했고, 결국 러시아 출신의 미국 천문학자인 조지 가모프가 1948년 논문에서 예측했던 현상과 새로운 발견이 일치한다는 사실을 알아냈다. 우주배경복사가 망원경의 모든 방향에서 동일하게 관측된다는 것은 빅뱅에서 시작된 태초의 빛이 지금도 계속되는 우주의 팽창과 함께 모든 방향으로 균등하게 뻗어가고 있다는 것을 의미한다. 망원경을 수리하려던 사람들이 당시 증거 부족으로 입지가 불안했던 빅뱅의 핵심 근거를 찾아낸 것이다. 두 사람은 1978년 노벨 물리학상을 받았다. ●첫 노벨상 수상자도 우연의 수혜자 ‘우연’에 의한 노벨 물리학상 수상의 역사는 길다. 1901년 첫 노벨상 시상식에서 물리학상을 받은 빌헬름 뢴트겐이 시초다. 독일 뷔르츠부르크대 물리학 교수였던 뢴트겐은 1895년 자신의 실험실에서 음극선의 성질을 알아보기 위해 진공 유리관에 전류를 통하게 하는 실험을 하고 있었다. 실험 중 뢴트겐은 옆에 놓아둔 진공 유리관에서 종이를 뚫고 지나가는 강한 빛이 나온다는 것을 알게 됐다. 여러 가지 물질로 이 새로운 빛의 성질을 시험하던 뢴트겐은 이 광선이 밀도가 낮은 나무, 천, 종이 등은 쉽게 통과하지만 밀도가 높은 물질은 통과하지 못한다는 점을 발견했다. 뢴트겐은 수학에서 ‘미지수’라는 의미를 가진 ‘X’라는 이름을 이 광선에 붙였다. 또 아내인 베르타를 실험실로 불러 인류 최초의 ‘손 X레이 사진’을 찍었다. 당시 자신의 손 X레이 사진을 본 베르타는 “마치 나 자신의 죽음을 들여다보고 있는 기분”이라고 표현했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

도쿄에서 신칸센과 특급열차로 3시간 거리의 후쿠이현 쓰루가시. 이곳에는 핵연료의 재사용이 가능하다는 이유로 ‘꿈의 원자로’라고 불리는 몬주 고속증식로가 있다. 일본이 고도의 핵개발 능력을 갖고 있다고 보는 근거 중 하나는 바로 몬주 때문이다. 고속증식로는 플루토늄과 우라늄의 혼합산화물(MOX)을 투입해 발전하면 투입량보다 많은 플루토늄을 배출한다. 풀루토늄을 효율성 있게 연소시키려면 에너지가 강한 중성자를 사용하는 고속로가 적합하지만 무기로 사용 가능한 순도 80%의 플루토늄이 나온다는 점이 우려할 대목이다. 몬주는 1991년 시운전에 들어갔지만 각종 사고가 끊이지 않다가, 본격 가동에 들어간 1995년 나트륨 유출사고로 화재가 발생한 후 가동이 중단됐다. 고속증식로는 냉각재로 물이 아닌 나트륨을 사용하는데, 나트륨은 물에 닿기만 해도 폭발해 일반 원전보다 위험성이 훨씬 더 크다. 하지만 민주당 정부가 들어선 2010년 5월 몬주는 가동을 재개했고 같은 해 8월 원자로 격납용기의 부품 공급이 끊기면서 다시 가동이 중단됐다. 지난달 30일 현지에서 만난 관계자들은 몬주가 실제로 상업용 발전을 할 수 있는 시기를 2050년이라고 밝히고 있다. 몬주는 연간 유지비만 100억엔 정도씩 투입되는데 지금까지 이미 1조엔(약 14조원)을 집어삼켰다. 그럼에도 불구하고, 일본 정부는 향후 10년간 몬주의 유지·연구 개발비로 연간 약 3000억엔을 더 투입할 계획이다. 미국, 영국, 독일은 사고 위험과 기술적인 어려움 때문에 사실상 고속증식로의 상용화를 포기했다. 프랑스도 고속증식로 ‘슈퍼 피닉스’ 가동을 중단했다. 일본 정부가 사고 위험은 높은 반면 상용화 가능성은 낮은 몬주를 천문학적 돈을 퍼부어가며 계속 유지하는 것에 대해서는 ‘핵보유 잠재 능력 확보’를 위한 것 아니냐는 의혹이 제기되고 있다. 실제 일본은 이미 재처리 시설과 플루토늄을 많이 보유하고 있다. 고속증식로를 포기하면 많은 플루토늄을 사용할 곳이 없어지기 때문에 고속증식로 계획을 지속할 것이라는 게 전문가들의 의견이다. 김경민 한양대 정치외교학과 교수는 “일본 고속증식로는 핵 무기의 원료가 되는 플루토늄을 연료로 쓴다.”며 “이는 에너지 목적도 있지만 군사적 안보 목적도 있음을 부인할 수 없다.”고 말했다. 현재 일본이 공식적으로 보유하고 있는 플루토늄의 양은 국내에 6.7t, 영국과 프랑스 재처리시설에 23.3t 등 총 30t으로 핵폭탄 수천 개를 만들 수 있는 양이다. 북한이 보유한 것으로 추정되는 무기급 플루토늄 30~50㎏보다 최대 1000배나 많다. 일본 내에서 가동 반대 목소리가 나오는 이유다. 하지만 곤도 사토루(61）소장은 “일본, 한국처럼 우라늄을 전량 수입해야 하는 나라는 고속증식로에 투자할 필요가 있다.”면서 “일본은 현재 2030년의 원자력발전 비율을 논의하고 있지만 고속증식로는 100년 후에 필요한 시설”이라고 강조했다. 후쿠이현 현지도 몬주 가동 재개에 대해 찬반 의견이 갈리는 상황이다. 운전 재개에 반대하는 주민들이 몬주 근처에서 항의 집회를 여는가 하면, 지역경제 활성화에 불가결이라고 호소하는 주민들은 재개를 요구하며 맞서고 있다. 글 사진 쓰루가(일본 후쿠이현) 이종락특파원 jrlee@seoul.co.kr

울산지검 특수부는 빼돌린 원자력발전소 정품 부품을 줘 유사제품을 만들어 납품하도록 도와준 대가로 8000만원을 받은 고리원전 계통기술팀장 H모(55)씨를 뇌물수수 혐의로 구속했다고 26일 밝혔다. H씨는 2009년 말 고리원전에 보관 중이던 프랑스 A사가 만든 원자력 내부 계측기 밀봉 부품(실링 유닛)을 빼내 울산의 한 기계제작 전문업체인 Z사에 전달해 유사제품을 만들게 한 혐의를 받고 있다. 이 부품은 원자로 출력을 측정하는 원자로 중성자 검출기를 밀봉하는 제품이다. 또 울산지검은 지난해 4월 영광원자력발전소에 근무하면서 납품업체로부터 16억원 상당의 부품을 납품하도록 하고 대가로 1억원을 받은 혐의로 월성원전 제어계측 팀장 J(49)씨도 최근 구속했다. 이와 관련, 고리원전 측은 “밀봉 유닛은 납품업체를 통해 2010년 국산화된 제품으로 특허청 특허까지 받은 제품”이라며 “이 부품은 기존 외국제품 대비 성능과 경제성이 우수하고, 지난해 5월 고리 3호기에 설치한 이후 현재까지 성능에 아무런 문제가 없다.”고 밝혔다. 울산 박정훈기자 jhp@seoul.co.kr

■국무총리실 △조세심판원 상임심판관 안택순△성과관리1과장 전종우△법무감사담당관 천명환△행정관리팀장 최태용△법무감사기획팀장 송기진◇승진△총무비서관실 허판생△공보지원비서관실 신강민△재정금융정책관실 이순아 ■공정거래위원회 ◇승진 △경쟁제한규제개혁작업단 제2부단장 심주은 ■한국가스공사 △상임이사 민영우 ■한국원자력연구원 ◇부장 △핵비확산시스템연구 김호동△핵주기폐기물처리연구 박근일△중성자이용기술개발 박상준△행정 안기정<첨단방사선연구소>△경영관리 윤석근 ■한국학중앙연구원 △한국학대학원장 박병련△기획처장 임치균 ■한국생산기술연구원 △강원권지역본부장 김원용 ■한국식품연구원 △중소기업기술지원센터장 양승용 ■IBK투자증권 ◇승진 <전무>△경영지원실장 김영근<상무보>△영업부 유정섭<이사>△평촌지점장 홍은식△인수영업팀장 박양수<부장>△분당지점장 심상운△구미지점장 이수경△목동지점 이형수△인천지점 이상용△IBK본점 조한영◇신규 선임 <상무>△고객자산운용센터장 이원락 ■한맥투자증권 ◇승진 <상무>△법인영업본부 김용진△채권금융본부 홍원표<이사>△해외파생영업팀 이용은

지난해 동일본 대지진으로 인한 지진후해일(쓰나미)로 멈춰 선 일본 후쿠시마 원자력발전소 사고는 체르노빌과 스리마일 사고 이후 수십년 만에 원자력이 얼마나 위험한지를 되새기게 하는 계기가 됐다. 발전 단가가 낮고 이산화탄소 배출량이 극히 적다는 장점 속에서 원전의 무서움은 한동안 잊혀져 왔다. 1년이 지난 지금도 후쿠시마는 여전히 죽음의 땅이고, 주변국들은 바다와 대기로 새어나온 방사성물질에 불안감을 떨치지 못하고 있다. 전문가들은 후쿠시마 사고가 수습되기까지는 최소한 10년에서 최대 40년 가까운 시간이 필요할 것으로 내다보고 있다. 후쿠시마 사건 이후 원전을 사용하는 수많은 나라들이 앞다퉈 안전 대책을 발표했다. 한국도 예외는 아니다. 정부와 한국수력원자력은 수천억원을 들여 안전장치와 대책을 보완하겠다며 계획을 발표하고 작업을 진행해 왔다. 이런 와중에 국내 원자력계에 악재가 터졌다. 지난 2월 고리 1호기에서 벌어졌던 정전사고가 뒤늦게 알려지면서, 한국 역시 원전 안전성과 폐쇄 논란으로 뜨겁게 달아올랐다. 하지만 세계 5위 원전대국으로 아랍에미리트연합과 터키 등으로의 수출을 앞두고 있고, 전력량의 3분의1 이상을 원전에서 공급받고 있는 한국이 당분간 원전 운영을 줄이거나 건설 계획을 축소하지는 않을 것이 확실해 보인다. 원전 업계가 시끄러운 가운데 지난달 30일 대전 원자력연구원에서는 의미 있는 행사가 열렸다. 오늘날 원전 강국의 기틀을 쌓은 국내 최초 원자로 ‘트리가 마크-2’(TRIGA Mark-Ⅱ) 가동 50주년을 기념하는 자리였다. 원전과 관련된 대부분의 기술은 각 나라의 핵심 국방기술로 분류된다. 원자력 발전에서 얻어진 부산물은 핵무기의 원료가 될 수 있기 때문이다. 특히 북한과 마주한 휴전 상황에서 한국의 원자력 기술은 미국을 비롯한 각국에 의해 철저히 통제되는 것이 당연시돼 왔다. 이런 상황에서 한국이 원전 기술 자립을 이루기까지 최초 원자로 트리가 마크-2의 역할이 절대적이었다는 점은 두말할 필요가 없다. 트리가 마크-2가 한국에 건너온 것은 1958년이다. 미국 제너럴 아토믹사에서 원자로 도입이 가능했던 것은 전기 생산이 아닌 과학연구를 위한 목적이었기 때문이다. 트리가 마크-2는 1959년 7월 서울 노원구 공릉동 현 한국전력 중앙연수원 부지에서 착공됐다. 본격적인 가동은 1962년 3월 19일에 시작됐다. 준공 당시에는 출력 100㎾로 설계됐지만, 동위원소 사용 수요가 늘고 기초과학 연구를 위한 사용이 늘면서 1969년 250㎾로 출력을 높였다. 트리가 마크-2는 1995년 1월 가동이 정지될 때까지 33년간 총 출력량 3735㎿h, 총 운전시간 3만 6535시간을 기록했다. 1972년 인근에 준공된 연구용 원자로 ‘트리가-3’와 함께 국내 원자로 연구와 원자력 전문인력 양성, 동위원소 생산에 결정적인 역할을 했다. 트리가 마크-2는 국내에서 생산된 연구용 원자로의 아버지이기도 하다. 1995년 원자력연에서 가동을 시작해 현재도 운영 중인 하나로를 비롯해 2009년 수출된 요르단연구용원자로(JRTR) 역시 트리가 마크-2에서 확보된 원자로 설계 기술과 원자로 재료, 운영 연구 결과를 통해 얻어진 것이다. 특히 한국전력에서 원전 운영을 맡을 산업종사자 1339명, 서울대·한양대·제주대·조선대 등 원자력공학 전공 학생 1719명이 트리가 마크-2를 통해 실습 경력을 쌓았다. 이 밖에 질환 진단용 방사성 동위원소 ‘I-131’, ‘Au-198’, ‘Fe-55’를 비롯해 산업용 방사성 추적자 ‘Na-24’, ‘Br-82’, 생명과학 연구용 방사선 동위원소 ‘P-32’, ‘S-35’ 등 10여개 핵종이 트리가 마크-2에서 생산되면서 암 치료와 질병 진단 연구에도 기여했다. 이와 함께 중성자빔 실험장치를 이용한 각종 물질의 성질 연구, 라디오그래피 기술 개발, 중성자 방사화 분석 등 중성자 연구개발에도 이바지했다. 트리가 마크-2는 1995년 가동을 멈추면서도 한국 원전 산업에 중요한 이정표를 세웠다. 1996년부터 폐로 과정과 제염 과정이 진행되고 있다. 이를 통해 방사성 폐기물 처리 등 제염 관련 기술 실증과 함께 각종 데이터도 얻었다. 이는 향후 고리1호기나 월성1호기 등 국내 노후 원전 처리에 도움이 되는 것은 물론 ‘황금 시장’으로 각광받고 있는 해외 원자로 폐로사업 진출에도 밑거름이 될 것으로 평가된다. 당초 원자력연은 국내 첫 원자로라는 상징성을 고려해 원자로 본체 원형을 보존하려 했지만, 지속적인 방사선 안전 관리의 어려움에 따라 내부 구조물을 제거한 후 모형을 제작해 전시할 계획이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

최근 러시아 제2의 도시 상트페테르부르크 상공에 거대한 섬광이 포착돼 이를 두고 논란이 일고 있다. 9일 영국 데일리메일은 “지난 6일 오전 러시아 상트페테르부르크에서 정체를 알 수 없는 거대한 섬광이 나타났다.”고 전했다. 현지 언론은 당시 발생한 섬광이 도시에 설치된 변전소에서 발생한 폭발 때문인 것으로 보도했으며, 발전소 측은 ‘기술적인 결함’이 원인이며 인명피해는 없었다고 밝혔다. 이날 그 도시에서 발생한 섬광은 인근 고속도로를 통해 출근하던 많은 사람들에게도 목격됐으며, 한 운전자는 차에 장착했던 블랙박스 영상을 유튜브에 공개하기도 했다. 운전자가 공개한 영상과 함께 또다른 지역에서 촬영된 섬광 영상은 동영상 사이트나 기타 블로그, SNS 등을 통해 급속도로 퍼져 나갔다. 이를 본 현지 네티즌들은 섬광의 정체에 대해 제각기 다양하고 기괴한 이론을 제기했다. UFO·외계인 마니아들은 “화성인들이 방문했다” “우주선이 제2의 도시이자 제국의 수도(상트페테르부르크)에 불시착했다”고 주장했고, 또다른 이들은 “푸틴(총리)의 새로운 폭탄 실험으로 중성자탄일 것” “총선을 앞두고 표를 얻기 위한 짓”이라는 의견을 보이기도 했다. 사진=유튜브 캡처 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

양자역학의 기본 이론인 ‘불확정성 원리’가 항상 성립하는 건 아니라는 연구 결과가 일본 학자들에 의해 제기됐다. 16일 일본 언론에 따르면 나고야대 오자와 마사나오 교수와 오스트리아 빈 공대 하세가와 유지 교수 등은 중성자의 위치와 속도를 동시에 정확하게 측정할 수 있다는 내용의 수식과 이를 입증하는 실험 결과를 영국 과학 전문지 네이처 피직스 인터넷판에 발표했다. 이는 독일 물리학자 베르너 하이젠베르크(1901∼1976)가 1927년에 제창한 뒤 1932년 노벨 물리학상을 수상한 불확정성 원리에 기본적인 결함이 있다는 사실을 입증한 셈이다. 불확정성 원리는 전자와 중성자 등 미세한 입자의 위치와 속도를 동시에 정확하게 측정할 수 없다는 내용이다. 사람의 눈에 어떤 물질이 보이는 것은 물질에 닿은 빛이 반사해 눈에 도달하기 때문이다. 위치를 정확하게 측정하려고 하면 운동량이 확정되지 않고 반대로 운동량을 측정하려 하면 위치가 불확정해지기 때문에 위치와 운동량을 동시에 오차 없이 측정하는 것은 불가능하다는 것이다. 오자와 교수 연구팀은 해외 연구용 원자로에서 발생시킨 중성자를 이용해 자전에 해당하는 스핀 값을 측정했다. 스핀의 세로와 가로 두 방향의 성분은 동시에 측정하면 오차가 발생해야 하는데 오자와 교수 연구팀은 중성자가 특정 상태에 있는 경우 원리가 규정하는 물리적 성질을 뛰어넘는 높은 정밀도로 두 방향을 측정하는 데 성공했다. 위치와 속도에 해당하는 두 종류의 스핀을 매우 정확하게 측정했고, 오차는 불확정성 원리를 나타내는 수식의 허용 범위보다 작았다. 이번 결점의 발견으로 새로운 측정 기술이나 미래 기술로 기대되는 양자암호 통신의 정밀도를 높이는 성과 등이 기대된다. 이에 대해 이긍원(고려대 교수) 한국물리학회 총무이사는 “하이젠베르크의 불확정성 원리는 물리학계에서 매우 중요한 이론이어서 이번 연구 결과가 사실이라면 매우 충격적인 일”이라고 말했다. 도쿄 이종락특파원 jrlee@seoul.co.kr

울산시가 원자력발전을 차세대 주력산업으로 육성하기로 했다. 울산시는 신고리원전과 국제원자력대학원 설립 등에 힘입어 내년부터 원전산업을 새로운 성장동력으로 육성할 계획이라고 22일 밝혔다. 이에 따라 내년 중소형 원자로(SMART) 실증사업 유치를 본격화한다. 시는 현재 한국수력원자력과 SMART 실증사업 유치 부지를 협의하고 있다. SMART 실증사업은 2015년까지 총 2500억원을 들여 수출형 연구로 1기와 동위원소 생산·연구시설, 중성자 조사시설 등을 설치하는 사업이다. 정부는 내년 상반기 SMART 실증사업 표준설계를 인가하고 이어 안전성 강화 및 효율성 증대를 위한 기술고도화 사업을 추진해 2~3년 내 실증사업 추진 여부를 확정한다는 방침이다. 울산시는 또 내년 3월 울주군 서생면 신암리 원자력교육원에 세계 최초로 개교하는 국제원자력대학원대학교(KEPCO INGS)와 원자력 특성화 대학교로 선정된 울산과학기술대학교(UNIST)를 중심으로 원자력 전문인력 양성을 지원해 나가기로 했다. 한국폴리텍대학 울산캠퍼스 원전특화직업교육과정 신설과 울산에너지고 원자력 교육과정 신설 등도 적극적으로 추진할 방침이다. 이와 함께 원자력기기 검증센터와 기술역량 강화 지원, 전문인력양성 프로그램 개발 등 원전 기자재 기술개발 및 인력양성 산업을 광역연계협력사업으로 추진해 동남권 광역원자력벨트 공동구축을 본격화해 나가기로 했다. 울산시 관계자는 “원전산업 육성발전 마스터플랜에 따라 중·장기적으로 제2원자력연구원 설립, 원전산업 멀티콤플렉스를 구축하고 원전기자재기술개발원 설립, 원전 인근지역 원전타운 건립 등도 지속적으로 추진할 예정”이라고 말했다. 울산 박정훈기자 jhp@seoul.co.kr

프랑스 툴루즈대학과 캐나다 몬트리올대학 연구팀이 지구의 소멸을 짐작케 해주는 새로운 행성 2개를 발견했다고 데일리메일 등 해외언론이 22일 보도했다. KOI 55.01, KOI 55.02라 명명된 이 행성들은 이들의 모항성에 매우 가깝게 회전하고 있으며 지구보다 질량이 작다. 4000광년 떨어진 곳에 있는 이들의 모항성인 준왜성(Subdwarf B)은 별의 소멸단계 중 하나인 적색거성 단계를 지나고 있는 것으로 추측된다. 이 행성들의 움직임을 태양과 지구의 관계·수명과 매우 유사해 천문학자들의 관심을 사로잡고 있다. 일반적으로 태양으로부터 에너지를 공급받는 지구는 태양이 적색거성으로 변하는 50억 년 후 함께 소멸할 가능성이 있다고 알려져 있 다. 이 경우 지구와 함께 지구보다 질량이 큰 목성이나 토성만이 살아남을 확률이 높다. 적색거성은 점차 부풀어 백색외성을 거친 후 초신성 폭발을 하며, 그 뒤 중성자별이나 블랙홀로 바뀌어 수명을 다한다. 이 단계에서 주위에 있는 별들은 폭발과 엄청난 열기 등에 휩쓸려 대부분 함께 소멸한다. 모항성이 현재 소멸단계에 있음에도 불구하고 KOI 55.01, KOI 55.02 행성은 아직 ‘살아있는’ 상태지만 모항성이 크게 부풀면 소멸에 가까엔 심각한 상태에 이르를 수 있으며, 이는 50억 년 후 지구의 소멸과 매우 흡사할 것으로 전문가들은 예측하고 있다. 한편 이번 연구결과는 과학전문매체인 네이처에 게재됐다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

해외 연구팀이 ‘심장박동’을 가진 가장 작은 블랙홀을 찾아내는데 성공했다. 영국 일간지 데일리메일의 19일자 보도에 따르면, 이번에 발견한 블랙홀은 육안으로 확인하기는 어렵지만, 우리 은하 내 연성계(두 개의 별로 이루어진 항성계)안에서 X선을 통해 블랙홀의 존재를 확인했다. 미우주항공국(NASA)의 로시 X선 타이밍 익스플로러(Rossi X-ray Timing Explorer) 위성이 포착한 이 블랙홀은 마치 심장박동처럼 X선을 뿜어내는 것으로 관측됐다. 블랙홀이 뿜어내는 X선은 심장박동에 의해 발생하는 심장의 활동상태를 그래프로 기록하는 심전도 검사 패턴과 비슷한 형태여서 ‘블랙홀의 심장박동’이라고 불린다. 로시 X선 타이밍 익스플로러는 1995년에 발사된 뒤, X선을 발산하는 블랙홀 등 중성자별을 관찰하는 임무를 수행해왔다. 심장박동 X선을 뿜어내는 블랙홀은 GRS 1915+105, IGR J17091-3624 등이 있으며, 이번에 발견된 블랙홀은 지금까지 X선을 발산하는 블랙홀 중 가장 작은 규모인 것으로 알려졌다. 연구를 이끈 이탈리아의 토마소 벨로니 박사는 “이번에 발견한 블랙홀의 심장박동은 GRS 1915+105의 X선 ‘심장박동’ 세기가 20분의 1에 불과한 대신, 8배 더 빠른 패턴주기를 보인다.”고 설명했다. 이는 몸집이 작은 동물의 심장박동이 몸집이 큰 동물의 것보다 더 빠른 것과 비슷한 이치로, 약한 ‘심장박동’과 빠른 패턴주기는 지금까지 발견한 ‘심장박동 블랙홀’ 중 규모가 가장 작다는 것을 의미한다. 한편 블랙홀의 ‘심장박동’은 블랙홀 ‘사건의 지평선’(블랙홀 주변에서 빛이 빠져 나올 수 없는 한계 지평선)과 관련이 있으며, ‘심장박동’의 크기와 패턴 등이 블랙홀의 규모와 성격을 연구하는데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr