태양계 끝자락을 향해 날아간 ‘인류의 피조물’이 드디어 목적지의 모습을 처음으로 포착하는데 성공했다. 29일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스호가 촬영한 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역) 내 천체인 ‘울티마 툴레’의 모습을 공개했다. 뉴호라이즌스호에 장착된 고해상도 망원카메라인 ‘로리’(LORRI)가 적외선으로 담아낸 이 사진에서 울티마 툴레는 흰색의 작은 점으로 보이며 주위에는 수많은 별들이 초롱초롱 빛난다. 공식적으로는 ‘2014 MU69’로 불리는 ‘울티마 툴레’(Ultima Thule)는 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 의미의 중세시대 용어로 뉴호라이즌스호 프로젝트팀이 새롭게 붙인 예명이다. 이 사진은 뉴호라이즌스호가 지난 16일 촬영한 것으로 당시 탐사선과 울티마 툴레와의 거리는 1억 7200만㎞, 태양과의 거리는 무려 65억㎞다. 특히 이 사진은 천체사진 역사의 새로운 장으로 기록됐다. 뉴호라이즌스호가 발사되기 전 기존 탐사선이 촬영한 가장 먼 천체사진 기록은 지난 1990년 2월 14일 보이저 1호에 의해 세워졌다. 당시 보이저 1호는 60억 6000만㎞ 떨어진 거리에서 그야말로 먼지 한톨로 보이는 지구를 담아낸 ‘창백한 푸른 점‘(Pale Blue Dot)을 촬영해 보내왔다. 오랜시간 깨지지 않았던 이 기록을 넘어선 것이 바로 뉴호라이즌스호로 27년이 흐른 지난해 12월 61억 2000만㎞ 떨어진 곳에서 촬영한 카이퍼 벨트의 천체사진을 보내왔다. 이번에 NASA가 공개한 이 사진 역시 기존 기록을 갱신한 것으로, 앞으로 이 기록은 뉴호라이즌스호에 의해 계속 깨질 전망이다. 뉴호라이즌호 프로젝트에 참여 중인 할 위버 박사는 "수많은 별들이 가득한 곳에서 희미한 천체를 탐지하는 것은 그야말로 모래에서 바늘찾기"라면서 "향후 뉴호라이즌스호가 목적지에 접근하면 보다 선명한 모습을 드러낼 것"이라고 밝혔다. 　 한편 지난 2015년 명왕성 탐사를 마치고 연장근무에 들어간 뉴호라이즌스호는 현재 목적지를 향해 순항 중으로 도착일은 내년 1월 1일이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

머나먼 심연의 우주 속에 마치 눈동자처럼 빛나는 천체의 정체는 무엇일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 행성상 성운인 NGC 3918의 모습을 공개했다. 켄타우루스자리에 위치한 NGC 3918은 약 4900광년 떨어진 곳에서 밝은 빛을 발하며 지구를 노려본다. 전체적인 모습이 행성처럼 원형으로 생겨 행성상 성운으로 분류되는 NGC 3918은 적색거성이 죽어가며 남긴 흔적 때문에 이처럼 보인다. 곧 NGC 3918의 중심에 있는 별이 죽어가며 물질을 우주로 방출하면서 부풀어 오른 것이다. 이후 적색거성은 결국 차갑게 식으며 쪼그라들면서 백색왜성(white dwarf)이 된다. 우리의 태양 역시 앞으로 70억 년 후면 수소를 다 태운 뒤 바깥 껍질이 떨어져나가 행성모양의 성운을 만들고 나머지 중심 부분은 수축한 뒤 지구만한 크기의 백색왜성이 될 것으로 예상된다. NASA 측은 "외부로 뿜어져 나오는 물질의 속도는 시속 35만㎞에 달한다"면서 "NGC 3918은 다른 행성성 성운처럼 수천수만 년의 매우 짧은 삶을 살게 될 것"이라고 밝혔다. 사진=ESA/Hubble and NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 위협하는 잠재적 위험 소행성을 향해 여행을 떠났던 탐사선이 목적지를 눈 앞에 두게됐다. 지난 25일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 소행성 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 촬영한 천체 이미지를 홈페이지에 공개했다. 공개된 사진 속에서 우측 상단을 향해 움직이는 천체가 바로 오시리스-렉스의 목적지 소행성 ‘베누’(Bennu·1999 RQ36)다. 베누는 지름이 500m 정도인 작은 소행성이지만 태양계 생성의 굴곡진 역사를 간직하고 있어 태양계의 형성과 진화, 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보를 갖고 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 언젠가는 지구와 충돌할 수도 있는 잠재적 위험 소행성이지만 연구가치로는 최상의 천체인 셈이다. 이 사진은 지난 17일 오시리스-렉스가 230만㎞ 거리에서 촬영한 5장의 사진을 합성한 것으로 향후 보다 상세한 이미지를 보내올 것으로 보인다. 앞서 지난 2016년 9월 발사된 오시리스-렉스는 초속 8.5㎞로 현재까지 18억㎞를 날았다. 오시리스-렉스 수석 연구원이자 애리조나 대학 교수인 단테 로레타는 "탐사선이 베누를 직접 관측할 위치에까지 도달했다"면서 "향후 몇달 간 베누의 크기, 모양, 표면 특징 더 많은 정보를 얻을 수 있을 것"이라고 내다봤다. 　 한편 오시리스-렉스는 오는 12월 3일 베누에 도착할 예정으로 1년 여의 일정으로 그 궤도를 돌며 본격적인 탐사에 들어간다. 흥미로운 점은 단순히 소행성의 궤도를 돌며 연구하는데 그치지 않고 표면까지 하강해 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취해 지구로 가져온다는 사실. 2020년에는 표면의 샘플을 60g이상 채취하며 이듬해에는 다시 지구로 귀환한다. 지구 도착은 2023년 9월로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.　 사진=NASA/Goddard/University of Arizon 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

정확히 15년 전 지난 2003년 8월 25일 미국 케이프커내버럴 공군 기지에서 우주망원경 한 대가 실린 델타 II 로켓이 우주를 향해 발사됐다. 바로 인류에게 우주에 대한 새로운 지평을 열어 준 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이다. 거대한 망원경을 우주공간에 띄우자고 최초 제안한 미국의 천문학자 라이먼 스피처(1914~1997)에서 이름을 따온 스피처 우주망원경은 이후 15년 째 우주의 비밀을 밝혀주는 데이터를 지구로 보내오고 있다. 스피처 우주망원경은 세상에 널리 알려진 허블 우주망원경보다 대중적인 유명세는 떨어지지만 이에 못지않은 수많은 과학적 성과를 남겼다. 10m 길이의 길쭉한 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 스피처 우주망원경을 통해 인류는 우리 은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. 또한 스피처 우주망원경으로 외계행성의 빛을 최초로 관측했으며 최근에는 물이 있을 것으로 추정되는 7개의 지구형 행성 ‘트라피스트-1'(TRAPPIST-1)을 찾아내는 성과도 올렸다. NASA에 따르면 스피처 우주망원경은 지금까지 총 10만 6000 관측시간을 기록했으며 여기서 얻어진 데이터는 8000건 이상의 논문 자료가 됐다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "스피처 우주망원경은 우주에 대한 새로운 시각의 눈을 뜨게 해줬다"면서 "NASA의 다른 관측 장비와 협업해 수많은 천체의 신비를 볼 수 있었다"고 평가했다. 한편 NASA는 지난 1990년 허블 우주망원경을 시작으로 콤프턴 감마선 관측선(1991), 찬드라 X선 우주 망원경(1999), 스피처 우주 망원경(2003)을 차례차례 우주로 쏘아 올렸다. 망원경을 지구 밖으로 보내는 이유는 지상에서는 날씨와 대기의 영향을 받아 우주의 정보를 제대로 관측하기 힘들기 때문이다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계에서 가장 질량이 큰 천체는 두말할 것도 없이 태양이다. 얼마나 클까? 태양계의 모든 식구들, 태양과 8개 행성, 수백개의 위성, 수천억 개의 소행성 등등을 밀가루반죽처럼 한데 뭉쳐서 그중 태양이 차지하는 비중을 계산해보면 무려 99.86%에 달한다. 태양 외 기타 등등은 기껏해야 0.14%라는 얘긴인데, 정말 어처구니가 없을 정도로 미미하다. 그뿐만이 아니다. 그 기타 등등의 90%를 목성과 토성이 차지한다고 하니, 지구를 포함한 태양계 기타 등등은 고작 0.014%라는 얘기다. 그렇다고 태양이 큰 별 축에 속하냐 하면 그런 것도 아니다. 우리은하에 있는 약 4천억 개의 별 중 중간치 크기에 속하는 별이다. 그러니까 별들 중 반 이상이 태양보다 크다는 뜻이다. 밤하늘에서 반짝이는 별들은 거의가 태양의 수십 배 내지 수백배 큰 별이라고 보아 거의 틀림이 없다. 그렇다면 이들 별 중에서 가장 질량이 큰 별은 태양의 몇 배나 될까? 현재까지 관측으로 밝혀진 바에 따르면, 최대 질량의 별은 R136a1이라는 별로, 우리 태양 질량의 300배를 넘는 것으로 알려져 있다. 타고난 질량이 별의 운명을 결정한다 보통 R136a1로 불리는 RMC 136a1 별은 지구에서 약 16만 3,000광년 떨어진 타란툴라 성운에 있는 별이다. 즉, 우리은하 바깥에 있는 별로서, 우리은하의 위성은하 중 하나인 대마젤란 은하 속의 별이라는 뜻이다. 남아프리카 공화국의 래드클리프 천문대 소속의 천문학자들은 1960년 나중에 RMC 136이라고 명명한 성단을 처음으로 발견했다. 허블 우주 망원경이 이 성단을 조사해본 결과, 성단은 200개 이상의 아주 밝은 별들로 구성되어 있었다. 그중 가장 질량이 큰 별이 바로 RMC 136a1로, 태양 질량의 315배나 되는 엄청난 질량의 거성이었다. 사람으로 치면 R136a1은 엄청난 과체중인 셈이지만, 사람과는 달리 나이를 먹어감에 따라 점차 체중이 줄어든다. 현재 이 별의 나이는 약 100만 년 남짓으로 거성으로서는 중년을 막 넘긴 셈이다. 과체중이 단명한다는 이치는 별의 세계에서도 그대로 통한다. 태양같은 중간치 별들은 약 100억 년을 살지만, R136a1 같은 거성은 고작 몇백만 년이면 생을 마감한다. 내부의 엄청난 중력과 압력으로 수소핵융합 반응이 격렬하게 일어나기 때문이다. R136a1이 태어날 때의 체중은 태양 질량의 320배 정도 되었을 것으로 추정되고 있지만, 이미 자기 체중의 5분의 1, 그러니까 태양 50개에 맞먹는 질량을 우주공간으로 방출했다. 이처럼 지금까지 우주에서 가장 무거운 별로 알려진 R136a1이지만, 가장 큰 별은 아니다. 태양지름의 약 30배나 되기는 하지만, 가장 큰 별에 비하면 거의 난쟁이 수준에 지나지 않는다. 지금까지 알려진 최대의 별은 UY Scuti라는 별로, 무려 태양 지름의 1,700배에 달하는 거대한 덩치를 자랑한다. 하지만 이 별의 질량은 태양의 30배에 지나지 않는다. 메이드 인 스타 만약 R136a1을 끌어다가 태양 자리에다 갖다놓는다면, 태양의 밝기는 지금 달 정도의 밝기로 비례 축소될 것이다. 게다가 그것의 강력한 방사선은 지구에 심각한 상황에 빠뜨릴 것이다. 그리고 별의 무거운 질량은 지구의 1년 길이를 3주나 줄일 것이며, 지구는 방사선 물질로 멱을 감아 어떠한 생명체도 살아남지 못할 것이다. R136a1과 같은 별을 '볼프-레이에 별'(Wolf-Rayet Star)이라 부르며, 태양 질량의 20배 이상인 별들이 나이를 먹고 진화하여 초속 2000km 이상의 강력한 항성풍을 통해 막대한 질량을 상실한다. 수백만 년 동안 약 태양 질량의 10배 물질을 우주공간으로 방출할 수 있다. 따라서 이런 거대한 별들은 방사선 등으로 환경에 심대한 영향을 줄 수 있다. 볼프-레이에 별은 태양의 대략 100억년의 수명보다 훨씬 짧으며 약 500만년 밖에되지 않는다. 과학자들은 은하에서 200개가 넘는 볼프-레이에 별을 알고 있지만, 은하수는 2000 개가 넘는 것으로 추정되며 대부분은 먼지에 의해 숨겨져 있다. 대략 볼프-레이에 별의 절반은 다른 거대한 별, 블랙홀 또는 중성자별과 같은 동반자를 가진 것으로 생각된다. 거대한 별의 최후는 극적이다. 태양 수십 배의 질량과 덩치를 가진 존재가 한순간 폭발로 임종을 맞는 것이다. 그러면 핵융합으로 버린 모든 원소들뿐 아니라, 폭발 순간 엄청난 온도와 압력으로 나머지 중원소들을 만들어 우주공간으로 흩뿌린다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그러나 신성이 아니라 늙은 별의 임종인 셈이다. 그리고 이 별의 잔해들이 모여 다시 새로운 별을 만든다. 이른바 별의 윤회다. 인간을 비롯한 모든 생명들은 이 별의 윤회 과정에서 나타난 산물에 다름아니다. 우리 몸을 이루고 있는 모든 원소들은 별의 몸 속에서 그리고 별의 먼지에서 나온 것들이다. 별이 제 몸을 아낌없이 우주로 내놓지 않았더라면 사람도, 다른 생명도 존재할 수 없었을 것이다. 이것이 바로 별과 인간의 관계, 나와 우주의 관계인 것이다. 우리는 말하자면 메이드 인 스타인 것이다. 그런 점에서 긍지를 느껴도 좋지 않을까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

서울 금천구는 오는 31일까지 보건소 4층 금천체력인증센터에서 ‘제4회 금천 체력왕 선발대회’를 개최한다고 21일 밝혔다. 금천구는 “체력인증센터의 전문적인 체력 측정 과정을 통해 구민 스스로 운동과 건강관리 필요성을 체감하게 하기 위해 마련됐다”고 전했다. 체력왕 선발대회는 근력·지구력 등 기초 체력을 측정해 연령대별 체력 우수자를 ‘체력왕’으로 인증하는 행사로, 문화체육관광부 국가체력인증 ‘국민체력100’ 사업의 하나로 진행된다. 대회는 연령대별로 청년부(만 19~34세), 중년부(35~49세), 장년부(50~64세), 노년부(65세 이상) 등 4개 부문으로 나눠 실시된다. 구는 부문별 최고 득점자 남녀 1명씩 총 8명을 ‘금천 체력왕’으로 선발, 상장과 부상을 준다. 19세 이상 성인이면 누구나 참여할 수 있다. 국민체력100 홈페이지(nfa.kspo.or.kr)에서 예약하거나 금천체력인증센터로 방문 또는 전화(02-2627-2748) 신청하면 된다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

해가 진 뒤 밤이 조용히 찾아온다. 인적은 없고 매미만 시끄럽게 울어댄다. 고개 들어 까맣디 까만 하늘을 바라본다. 빛나는 큰 별, 그리고 그 옆에 반짝반짝 작은 별. 우리가 보는 별은 ‘물체’가 아닌, ‘빛’이다. 빛이 빠르다는 사실은 학교에서 배웠다. 우주는 아주 넓다. 빛이 아무리 빠르게 달려도 밤하늘 건너 우리에게 온 저 별의 빛은 결국 아주 오래전 것이란 이야기다. 문득 궁금증이 생긴다. 이 우주는 얼마나 크고, 어떻게 작동하는 것일까. 그 궁금증을 따라 우주를 다룬 신간 3권을 펼쳐본다. ◆빛 분석해 우주 지도 그린다-매일 밤 우리가 보는 수천 개의 별은 우리 은하(Milky Way galaxy)의 별에 지나지 않는다. 눈으로 보지는 못하지만, 우주 안에는 모양·크기·나이가 제각각인 수천억개의 은하가 있다. 은하마다 또 수천억 개의 별을 저마다 거느린다. 우리 지구는 이런 은하들이 각기 방출하고 흡수한 뒤 결합한 빛을 온몸으로 받는다. 이 빛을 연구한다면 우리는 우리 은하와 외부 은하의 지도를 그릴 수 있다. 또 우주의 구성 성분도 밝혀낼 수 있다. ‘우주의 지도를 그리다’(글항아리 사이언스) 저자 제임스 기치는 관측 천문학자로, 우주를 더 깊이, 더 멀리, 더 자세히 들여다보고자 매일 빛을 모은다. 광자 가운데 일부를 포착하고 분석해 그것이 어디서 왔고, 어떻게 방출되었는지 알아내고자 노력한다. 저자는 이를 통해 우리 은하와 다른 은하의 존재를 최초로 입증했던 100년 전 ‘나선성운들’로 독자를 데려간다. 그 여정에서 우리는 은하가 어떻게 형성·진화했는지 배울 수 있다. 저자는 우리 은하에서 극도로 멀리 떨어져 있는 은하의 성질과 진화 방식에 관한 최신 관측 자료는 물론, 급속도로 발전하고 있는 관측 천문학 연구 분야 사례를 풍부하게 소개한다. 나아가 우주에 대한 ‘세계 모형(world model)’과 컴퓨터 시뮬레이션을 깊이 있게 다룬다. 특히 108장에 이르는 컬러 도판이 우주의 모습을 생생하게 그려낸다. ◆몰랐던 우주물리학 쉽고 재밌게-우주의 크기는 얼마나 클까. 그런데 왜 우주는 텅텅 비어 있는 것처럼 보일까. 그리고 우주 너머에는 무엇이 있을까. 우리는 우주에 관해 꽤 많은 것을 알고 있다고 생각한다. 그러나 그것은 착각일뿐이다. 우주는 인류의 직관과 전혀 다른 방식으로 작동한다. 이런 우주를 ‘코스모스 오디세이’(사회평론) 저자 호르헤 챔과 대니얼 화이트슨이 우주물리학으로 풀어낸다. 상대성이론, 양자역학, 강입자 충돌기(LHC)처럼 많이 들어봤지만 알지 못하는 개념에서 암흑물질, 암흑에너지, 쿼크와 반물질 등 우리가 밝혀내야 할 미지의 존재까지 드넓은 우주의 세계로 안내한다. 호르헤 챔은 앞서 스탠퍼드 대학원 재학 시절, 대학원생의 고달픈 삶과 이공계의 현실을 그린 ‘PHD COMICS’를 연재해 큰 인기를 끌었다. 미국에서는 드라마로까지 만들어질 정도로 유명세를 탔다. 저자는 우주물리학의 개념과 원리를 일러스트와 적절한 설명으로 알려준다. 예컨대 ‘질량’이 무엇인지에 관해 ‘질량이란 그 안에 있는 물질의 양이 아니라 입자에 붙여진 신비한 양자 이름표’라고 설명하는 식이다. 페이지마다 등장하는 유머러스한 삽화는 이해를 돕고 책을 지루하지 않게 한다. 암흑물질, 암흑에너지, 반물질, 물질을 이루는 가장 기본적인 원소, 중력과 공간, 그리고 시간과 차원 등을 비롯해 빅뱅과 우주 너머까지, 우주물리학을 재밌게 즐겨보자. ◆우주 바라보고 인간을 돌아보다-천체를 관측하기 가장 좋은 곳은 어딜까. 태평양 한가운데에 있는 하와이 마우나케아 천문대다. 버지니아대 천체물리학 교수 트린 주안 투안이 북반구에서 가장 아름다운 밤하늘을 관측할 수 있는 이곳을 찾았다. 청색 밀집 왜소은하에 관한 연구를 위해서다. 망원경을 설치하고 밤이 내려오기를 기다리는 저자는 땅거미에서 새벽녘까지 은하를 분석하고, 우주의 기원을 발견하려고 수십억 년을 거슬러 올라가고, 흑색물질의 수수께끼를 조사한다. 그러면서 세상의 아름다움과 덧없음, 인간 존재에 대한 이런저런 질문을 던진다. 저자는 어린 시절 베트남 전쟁을 겪었다. 그에게 밤이란 포탄소리가 울리는, 언제 어디서 공격을 받을지 모르는 위험한 시간이었다. 이후 스위스의 로잔으로 유학을 떠난 저자는 밤중에 유탄이 날아들까 봐 걱정하지 않아도 되고 안심하며 돌아다닐 수 있다는 사실에 놀랐다. 자신의 내면에 자리 잡은 밤에 관한 이런 생각을 저자는 다양한 문학·예술작품과 함께 녹였다. 라이너 마리아 릴케가 쓴 ‘밤에 드리는 시’를 비롯해 고흐, 샤갈, 피카소, 뭉크, 르네 마그리트에 이르기까지 예술가들의 작품을 통해 밤을 돌아본다. 사랑과 두려움, 신비로움에 대한 이야기가 감성적으로 다가온다. 해발 4207m의 천문대 연구 과정과 결과, 그곳에서 찍은 사진, 그리고 명화와 글이 잘 어울린다. ‘과학과 아름다운 예술의 조화’라는 찬사 속에 프랑스 천문학회가 뽑은 ‘2018년 올해의 천문학 도서’로 선정됐다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

초속 190km로 태양에 급강하 　 수십 년에 걸친 과학자들의 치열한 토론과 제작 기간을 거친 끝에 마침내 최초의 태양 밀착 탐사선 파커 솔라 프로브(PSP)가 지난 12일 태양으로의 장도에 올랐다. 총 15억 달러(한화 1조 7000억원)가 투입된 PSP는 앞으로 어떤 행로를 그리며 태양 미션을 수행할까? 우주탐사 역사상 최초로 작열하는 태양 대기 속으로 뛰어들 파커 탐사선의 운명은 과연 어떻게 될까? 발사에서부터 마지막 순간까지 따라가보도록 하자. 가로 1m, 세로 3m, 높이 2.3m, 건조중량 555kg인 파커가 일단 지구 중력을 끊고 우주로 탈출하는 데 사용한 로켓은 강력한 델타 IV 헤비 로켓으로, 세 개의 부스터로 구성된 것이다. 로켓 발사에서부터 약 6분 만에 탐사선은 1단 로켓과 페이로드 페어링(원뿔 모양 보호덮개)을 분리한 데 이어, 2단 로켓과 3단 로켓까지 차례로 분리한 뒤, 발사 40분 뒤에는 PSP가 모든 추진체로부터 분리되어 태양전지판을 펼치고 자체 동력으로 비행하기 시작했다. 그렇다고 탐사선이 곧장 태양을 향해 날아가는 것은 아니다. 태양의 가공할 중력을 버티며 태양 궤도를 선회하려면 탐사선 속도가 엄청나야 한다. ​ 태양이 태양계 전 천체들의 질량에서 차지하는 비중이 무려 99.84%나 되며, 중력의 크기는 지구의 몇십 배에 달한다. 따라서 태양 중력에 붙잡혀 태양 속으로 곤두박질하지 않으려면 탐사선 속도가 초속 190km 이상을 유지해야 한다. 이는 서울-대전 간을 1초에 주파하고, 서울-뉴욕 간 거리 1만 1000km를 1분에 주파하는 속도로, 인류가 만든 비행체로 최고속도를 기록하게 된다. 이 같은 어마무시한 속도는 로켓 힘만으로는 결코 만들어낼 수가 없다. 이럴 때 천체물리학자들이 사용하는 전가의 보도가 있는데, 바로 중력도움이라는 것이다. 중력보조라고도 하는 이 중력도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 행성의 중력을 슬쩍 훔쳐내어 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. PSP가 중력도움을 얻을 대상 천체는 태양으로 가는 길목에 있는 금성이다. 파커는 발사 6주 후인 9월 말경에 금성에 도착하여 9월 28일, 태양과 계산된 중력 춤을 추도록 고안된 기동을 조심스럽게 시작하여 금성을 7차례 ‘플라이바이’한 끝에 태양에 최접근할 때는 시속 69만km까지 가속한다. 물론 파커가 금성을 플라이바이할 때도 그냥 놀게 두지는 않는다. 미 항공우주국(NASA)의 알뜰한 과학자들은 그 기회를 이용해 턱없이 부족한 금성의 과학 데이터를 부지런히 수집하는 '알바'를 시킬 예정이다. 태양풍과 코로나의 비밀을 풀어라 지구를 떠난 지 3달 후인 11월 11일, PSP는 처음으로 태양에 접근해 근일점에서 태양을 중심으로 24궤도 중 첫 번째 궤도 비행을 시작한다. 태양을 밀착 비행하는 각 궤도는 꽃잎 모양을 이루는데, 탐사선은 이 꽃잎 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 다시 태양으로 근접해오는 선회비행을 계속하게 된다. PSP의 ‘태양을 터치하라!'(Touch the Sun)라는 미션 이름은 기존의 어떤 태양 탐사선보다 태양에 가까이 접근하기 때문에 붙여진 것이다. 목표 접근 거리는 616만km로, 이는 1976년 헬리오스 2호가 세운 기록(4300만km)보다 7배나 가까운 거리다. 그렇다고 PSP가 댓바람에 그 거리까지 접근하는 것은 아니다. 궤도를 돌 때마다 조금씩 좁혀나가, 오는 11월 태양에서 2400만km 떨어진 궤도에 처음 진입한 뒤, 2025년 6월쯤 616만km까지 접근한다. 태양과 지구 사이의 거리를 100m라 한다면 태양에 4m까지 바짝 접근하는 셈이다. 이번 태양 미션의 2대 과제는 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도 6000도보다 수백 배나 높은 이유, 그리고 태양풍의 엄청난 풍속이 어디서 기인하는가 하는 비밀을 푸는 것이다. 또한 태양이 어떻게 태양 플레어 같은 현상을 일으키는지 알아내는 것도 포함된다. 태양풍과 태양 플레어는 우주여행, 인공위성, 심지어 지구에서의 삶에 심각한 영향을 미친다. 심우주를 탐사하는 우주인의 건강을 지키기 위해서도 태양풍에 관한 연구는 필수적이다. PSP가 이들에 관한 모든 데이터를 수집하는 동안 지구와의 통신은 중단된다. 대신, 가능한 한 많은 관측을 하는 데 집중할 것이며, 그런 다음 대량의 정보를 일괄적으로 전송한다. 과학자들은 PSP가 오는 11월 최초로 근일점을 통과할 때 태양에 관한 놀라운 통찰을 보여줄 것으로 기대하고 있다. 파커 미션의 기간은 7년으로 2025년 중반까지 지속될 예정이다. 그때까지 탐사선이 여전히 열 방패 뒤에 숨겨진 섬세한 장비를 보호하기 위한 자세 제어용 연료를 가지고 있다면, 담당 과학자들은 파커에게 연장 근무를 명령할 것이 분명하다. 거금을 쏟아부은 만큼 최대한 뽑아내야 하기 때문이다. 그러나 머잖아 연료는 바닥날 것이며, 탐사선은 무동력 상태로 떨어져 하이테크 열 방패도 더이상 쓸모없어진다. 그러면 PSP의 운명은 어떻게 될까? 과학자들은 탐사선의 각종 장비와 골격은 열 차폐막을 제외하곤 아무것도 남지 않을 때까지 천천히 떨어져나갈 것이라고 예상한다. PSP 프로젝트 매니저인 앤드류 드리스먼 박사는 파커의 마지막을 이렇게 시적으로 표현한다. “탐사선이 연료를 소진한 후 장비들이 하나씩 해체되는 데는 10년, 20년이라는 긴 시간이 걸린다. 그러면 이들로 인해 생긴 탄소 디스크가 태양 궤도를 따라 떠돌 것이다. 태양이라는 별이 자신의 에너지로 길러냈던 인간이 기술을 개발해 만들어낸 물건이 자신의 품으로 날아들어 산화하고, 그 유물이 외로이 태양 궤도를 떠돌게 되는 셈이다. 우리는 그것이 얼마나 오래 태양 궤도를 떠돌 것인지 짐작할 수 있다. 아마도 그 탄소 디스크는 태양계가 종말을 맞을 때까지 그렇게 태양 주위를 떠돌 것이다.” 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

현재 지구 행성 북반구를 뜨겁게 달구고 있는 태양을 향해 인류 최초의 태양 탐사선이 대장정에 올랐다. 미 항공우주국(NASA)은 12일 새벽 3시 31분(한국시간 오후 4시 31분) 플로리다 주 케이프 커내버럴 공군기지에서 탐사선을 실은 델타4 로켓을 성공적으로 발사했다. 애초 NASA는 11일에 발사할 예정이었으나, 기술적인 문제가 발생하여 한 차례 연기한 끝에 이날 성공적으로 발사한 것이다. NASA 수석 과학자 인 짐 그린은 “정말 경이롭다. 우리는 유진 파커가 일어나서 ‘나는 태양이 태양풍을 방출하고 있다고 생각한다’라고 말한 이래 60년 동안 이 일을하고 싶었다”면서 파커 발사에 대한 감회를 표현했다. 이번에 태양으로 쏘아 보내는 탐사선 이름은 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)다. ‘파커’는 60년 전 태양풍의 존재를 밝히는 등, 평생을 태양 연구에 바친 미국 천체물리학자 유진 파커(1927~)를 기리는 뜻에서 따온 것이다. 생존 인물의 이름을 탐사선 이름으로 삼은 것은 이번이 최초이다. 유진 파커 박사는 태양의 2대 비밀 중 하나인 코로나의 고온에 대해 유력한 가설을 내놓은 천문학자다. 태양 대기의 상층부, 곧 코로나의 온도는 태양 표면 6000℃보다 무려 200배나 높은 수백만℃나 된다. 모닥불에서 멀어질수록 열기는 낮아진다. 그런데도 코로나가 이처럼 고온인 것은 대체 무슨 조화일까? 그 이유는 태양 대기 속에서 초당 수백 번씩 일어나는 작은 폭발(nanoflares)들이 코로나 속의 플라스마를 가열시키기 때문이라는 것이 파커의 이론이다. 이번 태양 미션은 태양의 2대 미스터리를 풀어줄 양질의 데이터를 얻기 위해 탐사선을 전례 없이 태양에 가까이 접근시킬 계획이다. ​‘터치 선'(Touch Sun·태양을 터치하라)이라는 프로젝트 명칭처럼 탐사선은 태양으로부터 620만㎞까지 7차례 근접비행을 하는데, 이는 이전 어떤 탐사선의 접근 거리보다 7배나 가까운 것이다. 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 우주선은 1976년 옛 서독의 우주과학센터(DFVLR)와 NASA의 헬리오스B 탐사선으로, 태양 표면으로부터 4300만㎞ 떨어진 지점까지 접근했다. 파커의 목표 접근 거리는 태양과 가장 가까운 행성인 수성-태양 사이 거리(5790만㎞)의 10분의 1 수준이다. 이 정도만 접근해도 태양은 지구에서 보는 것보다 23배나 크게 보인다. 더 이상 접근한다면 텅스텐도 녹여버리는 지옥불 속으로 떨어지는 꼴이 되고 만다. 문제는 1,370℃까지 치솟는 엄청난 실외 온도, 지구에 비해 475배 강한 태양 복사로부터 어떻게 탐사선과 기기들을 보호하느냐 하는 점인데, 이를 위해 파커 탐사선은 11.43cm 두께의 탄소복합체 외피로 된 열방패로 실내온도 27℃를 유지하도록 설계되었다. 이 태양 탐사선에는 전자기장과 플라스마, 고에너지 입자들을 관측할 수 있는 장비들과 태양풍의 모습을 3D 영상으로 담을 수 있는 카메라 등이 탑재된다. 이 장비들로 태양의 대기 온도와 표면 온도, 태양풍, 방사선 등을 정밀 관측한다. 태양의 두 번째 수수께끼는 태양풍의 속도에 관한 것이다. 태양풍이란 말 그대로 태양에서 불어오는 대전된 입자 바람으로 ‘태양 플라스마’라고도 한다. 태양은 쉼 없이 태양풍을 태양계 공간으로 내뿜고 있는데, 우리 지구 행성을 비롯해 태양계의 모든 천체들은 이 태양풍으로 멱을 감고 있다고 보면 된다. 이런 태양풍이 어떨 때는 엄청난 에너지를 뿜어내기도 하는데, 이를 ‘코로나 질량 방출'(CME)이라 한다. 태양 흑점 등에서 열에너지 폭발이 발생하면 거대한 플라스마 파도가 지구를 향해 초속 400~1000㎞로 돌진한다. 이럴 경우 마치 지구 자기장에 구멍이 난 것처럼 대량의 입자들이 지구에 영향을 미치는데, 이를 ‘태양폭풍’이라 한다. 가장 최근 관측된 태양폭풍은 2013년 10월 말부터 11월 초 사이에 일어났다. 이로 인해 태양을 관측하던 인공위성인 SOHO가 고장나고 지구 궤도를 돌던 우주선들이 크고 작은 손상을 입었으며, 국제우주정거장에 있던 우주인들은 태양폭풍이 뿜어내는 강력한 방사선을 피해 안전지역으로 대피해야 했다. 그런데 이 태양풍의 엄청난 속도가 어떻게 만들어지는지를 아직까지 모르고 있다. 태양 표면에서는 그런 속도를 만들 만한 기제가 없다. 따라서 태양풍은 태양 표면에서 행성까지 오는 공간에서 그런 속도를 얻는다고 볼 수밖에 없는데, 그 원인을 전혀 파악하지 못하고 있다는 말이다. 이것이 이번 태양 미션에서 풀어내야 할 큰 미스터리다. 태양풍에 대한 정확한 관측이 필요한 것은 이를 미리 예측하고 대비해야 인적·물적 피해를 줄일 수 있기 때문이다. 또한 태양풍의 영향을 이해하는 것은 인간이 달과 화성, 나아가 심우주를 탐험하는 데 필수적이다. 파커 솔라 프로브는 이를 위해 2018년에서 2025년까지 24차례 태양에 근접비행하며 태양 궤도를 24차례 돈 후 태양 코로나 속으로 급강하할 예정이다. NASA는 태양으로 보내는 탐사선에 파커 박사의 사진과 그의 논문이 담긴 메모리 칩을 탑재했다. 메모리 칩에는 '앞으로 무슨 일이 벌어질지 두고 보자'(Let’s see what lies ahead)라는 파커 박사의 메시지도 담겨 있다. 10월 초 7차례 금성에 중력 도움을 받은 뒤 11월 태양 궤도에 진입할 것으로 예상되는 파커 솔라 프로브가 과연 태양의 2대 비밀을 풀 실마리를 찾아낼 수 있을 것인지, 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　　

차세대 '행성 사냥꾼'이 본격적인 임무수행에 앞서 거한 '몸풀기'로 존재감을 과시했다. 지난 6일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주망원경 '테스'가 촬영한 혜성 'C/2018 N1'의 모습을 영상으로 공개했다. 차세대 외계행성 탐색 우주망원경인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위로 이 때문에 차세대 행성 사냥꾼이라는 별칭이 붙었다. 이번에 NASA가 공개한 C/2018 N1 영상은 지난달 25일 TESS가 촬영한 것으로, 본격적인 가동에 앞선 테스트 성격으로 이루어졌다. 화면 상에서 C/2018 N1은 오른쪽에서 왼쪽으로 움직이는 밝은 점으로 보인다. 또한 혜성 특유의 '꼬리'는 태양풍의 영향으로 인해 움직이며 이 밖에도 희미하게 빛나는 화성과 여러 소행성의 모습도 영상에서 확인할 수 있다. C/2018 N1은 지난 6월 25일 지구에 근접하는 천체를 감시하는 NASA의 ‘네오와이즈'(Neowise) 프로젝트를 통해 처음 포착됐으며 거리는 지구 기준 약 4800만㎞ 떨어져 있다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "우리의 새 행성 사냥꾼이 우주를 볼 준비가 됐다는 사실에 기분이 오싹할 정도"라면서 "우주에는 별보다 더 많은 행성이 존재하는데 낯설고 환상적인 그곳을 발견할 날을 학수고대하고 있다"고 밝혔다. 한편 지난 2009년 발사된 케플러 우주망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 불릴 만큼 큰 성과를 거뒀다. 지금까지 확인된 외계행성만 2342개, 또한 2245개의 외계행성 후보가 케플러 우주망원경의 ‘작품’이다. 이중 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 가지고 있을 가능성이 높다. 그간 케플러 우주망원경이 심각한 고장에도 임무를 성실히 수행하는 사이 지구 상에서는 이를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 준비해왔는데 그 결실이 바로 TESS다. 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하게 된다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이어 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

정처없이 우주를 떠도는 일명 '떠돌이 행성'이 미국 연구팀에 의해 새롭게 이름을 올렸다. 최근 미국 애리조나 주립대학 등 연구팀은 지구에서 약 20광년 떨어진 곳에 위치한 ‘SIMP J01365663+0933473’이 떠돌이 행성으로 확인됐다는 연구결과를 ‘천체물리학저널'(The Astreophysical Journal)에 발표했다. 태양계의 '큰형님' 목성보다 질량이 12.7배나 더 큰 SIMP J01365663+0933473은 사실 지난 2016년 거대 전파 망원경인 VLA(Very Large Array)에 처음 포착됐다. 당시 전문가들은 이 천체를 갈색왜성으로 분류하고 연구를 진행해왔으나 이번에 연구팀은 떠돌이 행성으로 결론지었다. 갈색왜성은 목성 질량의 13배에서 80배 사이의 천체로 행성과 달리 핵융합 반응을 일으킬 수 있으나 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 없어 흔히 실패한 별로 불린다. 곧 태양같은 항성이라고 하기에는 작고 그렇다고 행성으로 보기에는 큰 것이 갈색왜성이다. 이에반해 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 태양 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 정처없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 '고아 행성', '떠돌이 행성' 혹은 '유목민 행성'이라고도 부른다. 모항성의 중력권 내에서 공전하지 않는 이들 떠돌이 행성은 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것이다. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다. 이번에 연구팀이 밝혀낸 SIMP J01365663+0933473의 특징은 먼저 2억 년 정도의 어린 나이로 표면 온도는 825°C로 '핫'하다는 사실이다. 특히 이 행성에서 지구의 오로라와 같은 현상이 관측됐는데 연구팀은 목성의 약 200배에 달하는 강한 자기장이 이와 연관돼 있을 것으로 보고있다. 논문의 선임저자인 멜로디 카오 박사는 "SIMP J01365663+0933473는 행성과 갈색왜성의 경계에 서있다"면서 "항성과 행성에서 발생하는 자기장을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 설명했다. 이어 "전파 망원경을 이용한 이번 연구를 통해 향후 좀처럼 찾기힘든 다른 떠돌이 행성을 비롯한 여러 외계행성을 발견할 수 있을 것"이라고 내다봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

멀고 먼 우주 속에서 '유령'이 된 초신성의 잔해가 우주망원경에 포착됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 스피처 우주망원경으로 촬영된 초신성 잔해인 'HBH 3'의 모습을 사진으로 공개했다. 초신성(超新星)은 마치 새로운 별이 생겼다가 사라지는 것처럼 보여 이같은 이름이 붙었지만 사실은 별의 최후를 의미한다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 우주공간으로 방출하면서 남긴 흔적이 바로 초신성 잔해다. 지구에서 약 6400광년 떨어진 곳에 위치한 HBH 3는 8만 년 전~100만 년 전 어느날 초신성 폭발하며 지금은 그 잔해로만 옛 영광을 추억하고 있다. 사진 속에서 붉은색 줄로 보이는 지역이 HBH 3이며 흰색 구름이 뭉쳐진 듯 보이는 곳에서는 별들이 탄생한다. 곧 초신성은 별의 종말이기도 하지만 한편으로는 잔해가 우주로 확산되면서 수많은 별과 지구와 같은 행성들을 만드는 재료가 된다. HBH 3는 지름이 150광년에 달해 관측된 것 중에서는 가장 큰 초신성 잔해에 속하며, NASA는 이 사진에 '죽은 별의 유령'이라는 재미있는 제목을 붙였다. 한편 10m 길이의 길쭉한 모습의 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“타구간 40m 매설인데… 겨우 4m 밑에” 전자파 우려… 등교 거부 투쟁 등 예고 한전 “기존 전력구 활용 지하 8m에 공사 법적·행정적 절차상 아무런 문제 없다”“겨우 지하 4m에 34만 5000V 특고압선 공사를 밀어붙이면 초·중·고교생 등교 거부 투쟁에 나서겠습니다.” 한국전력 경인건설사업본부가 시행 중인 경기 부천시 상동지구 특고압선 매설 공사로 심각한 전자파 피해가 우려된다며 지역 주민들이 거세게 반발하고 있다. 기존 매설했다는 ‘전력구’도 주민 비상대책위원회에서 실측한 결과 지하 8m가 아닌 지하 4m에 불과했다. 5일 특고압결사반대학부모연대비상대책위에 따르면 현재 한전은 광명시 영서변전소에서 인천 부평구 신부평변전소까지 24㎞ 구간에 34만 5000V 송전선로 매설 공사를 내년 12월 준공 목표로 진행 중이다. 부천시내 구간(역곡동 유한대학교~상동 아인스월드) 중 유한대~약대동 두산트레지움아파트 삼거리 구간은 전력구를 지하 40m로 뚫어 마무리됐다. 이어 부천체육관 옆까지 구간은 지하 30m로 예정됐었으나 부천시 불허로 중단됐다. 이어지는 부천 상동~부평구 삼산동 2.5㎞만 아주 얕은 8m로 결정했다는 데 반발한 주민들의 집단민원에 부딪혀 설계 승인도 떨어지지 않은 상태다. 한전은 상인초~영선초 구간만 기존에 설치된 전력구를 재활용해 이미 지하 4m에 15만 4000V 특고압선을 매설하고도 345㎸ 특고압선 추가 매립을 서두르고 있다. 아파트와 주택, 어린이집, 유치원, 초·중·고교가 몰려 있다. 초·중·고교 14곳에 학생수가 1만명을 웃돌고, 인근 아파트 9300가구엔 주민 7만여명이 살고 있다. 상동지구 대림아파트 주민 김선화씨는 “어린 학생들이 학교에서 수업을 받은 뒤 집으로 돌아와서도 사실상 종일 특고압 상태에서 살아가야 한다”며 “지하에 15만 4000V짜리가 매설된 것도 몰랐는데 이번에는 두 배 이상인 34만 5000V짜리 특고압선을 지하 4m에 또 연결한다니 말도 안 된다”고 꼬집었다. 한전 관계자는 “지하 8m(실측 4m)에 뚫어 놓은 기존 전력구를 활용하는 작업인데, 지하 30m짜리를 추가로 만들려면 550억원을 더 들이고 완공도 2∼3년 늦어져 어쩔 수 없다”고 맞섰다. 부천시와 행정·법률적으로 모든 절차를 거쳐 진행했기 때문에 아무 문제가 없다고 주장한다. 비대위는 지난달 28∼29일 외부 기관에 의뢰해 현재 15만 4000V 고압선이 지나가는 삼산동 모 아파트와 학교 7곳에서 전자파를 측정한 결과, 최고 110mG(밀리가우스)에 이르는 전자파를 감지했다고 주장했다. 한 관계자는 전자파에 노출되면 어린이 백혈병 발병률이 3.8배로 높아진다는 연구 결과도 있다고 말했다. 임종한 인하대 의대 교수는 전화 통화에서 “스웨덴이나 덴마크에선 어린이 안전 기준을 3~4mG로 관리하는 반면 한전의 833mG 기준은 불확실성이 매우 크다”며 “인근 지역으로 우회 매설하거나 좀 더 깊이 매설해야 안전을 담보할 수 있으니 이러한 점을 염두에 두고 매설 공사를 진행해야 할 것”이라고 조언했다. 이주성 비대위원장은 “당초 계획대로 50m 원칙을 지키지 않으면 상동 일대 관련 학교 및 노동계와 연계해 강력하게 맞서겠다”고 밝혔다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr

“겨우 지하 4m에 34만 5000V 특초고압선 공사를 밀어붙이면 초·중·고교생 등교 거부 투쟁에 나서겠습니다.” 한국전력 경인건설사업본부가 시행 중인 경기 부천시 상동지구 초고압선 매설공사로 전파자 피해가 우려된다며 지역주민들이 거세게 반발하고 나섰다. 기존 매설했다는 전력구도 비대위에서 실측한 결과 지하 8m가 아닌 지하 4m에 불과했다. 5일 특고압결사반대학부모연대비상대책위원회(이하 비대위)에 따르면 현재 한전은 광명시 영서변전소에서 인천 부평구 신부평변전소까지 총 24㎞ 구간에 34만 5000V의 초고압 송전선로 매설공사를 진행 중이다. 내년 12월 준공 예정이다. 문제는 타 구간은 ‘전력구’를 지하 30∼50m 깊이에 뚫는 데 비해 부천 상동~부평구 삼산동 2.5㎞ 구간만 지하 4m짜리 공사로 진행한다는 데 있다. 부천내 총공사구간은 역곡동 유한대학교~상동아인스월드까지다. 이 중 유한대~약대동 두산트레지움아파트 삼거리 구간은 지하 40m로 공사가 완료됐다. 이어 트레지움아파트삼거리~부천체육관옆 구간은 지하 30m로 공사예정이었으나 주민집단민원으로 부천시가 불허해 공사가 중단됐다. 이 구간공사는 1번수직구까지 가는 터널공사로 마지막 단계로 중요하다. 850m거리로 이 터널이 완성되면 다음단계인 상동구간은 케이블만 연결하면 부천공사가 마무리된다. 나머지 중원고교사거리~ 삼산지구 2.5㎞ 구간은 아직 승인도 안돼 있는 상태다. 상동지구 대림아파트 주민 김선화씨는 “어린 학생들이 학교에서 공부가 끝나면 집으로 가는데 사실상 온종일 계속 특고압 상태서 살아가야 한다. 지하에 15만 4000V짜리가 매설된 것도 몰랐었는데 이번에는 두 배가 넘는 34만 5000V짜리 특고압을 지하 4m에 또 연결한다니 말도 안된다”고 말했다. 한전측은 이 구간 지하 8m(실측 4m) 깊이에 기존의 전력구가 뚫려 있어 추가로 만들 필요가 없다고 주장한다. 지하30m 이상 터널공사시 550억원이 더 들고 공사 기간도 2∼3년 길어진다는 이유에서다. 올해 초 부천 상동 상인초등학교 정문앞 도로 부근에서 전자파를 측정한 결과 한전 0.1mG, 부천시 3.8mG, MBC는 10.2mG로 보고됐다. 한전은 허리부분에서, 부천시와 MBC는 땅바닥에서 측정한 수치다. 전자파는 몸의 혈관을 통해서 순환되니 발이 닿는 땅바닥에서 재야 한다는 게 전문가의 견해다. 임종한 인하대 의대교수는 서울신문과의 전화통화에서 “스웨덴이나 덴마크는 어린이 안전기준을 3~4mG로 관리하고 있다. 한전의 833mG기준은 어린이들의 특성을 고려할 때 안전상 매우 불확실성이 크다”며, “인근지역으로 우회매설하거나 좀더 깊이 매설해야 안전을 담보할 수 있으니 이점을 염두에 두고 매설공사를 진행해야 할 것”이라고 조언했다. 한전은 상인초교~영선초교 구간만 기설 전력구를 재활용해 34만 5000V의 특고압을 추가로 매립할 계획이다. 이 구간에는 아파트와 주택 밀집 지역으로 어린이집과 유치원, 초·중·고교가 밀집해 있다. 초·중·고교 14곳에 학생수만 1만명이 넘는다. 인근아파트 9300가구에는 주민 7만여명이 살고 있다. 인근 대우푸르지오아파트 주민 이수진씨는 “학교와 아파트가 대량 밀집해 있는 2.5km 구간만을 지하 4m에 34만 5000V로 추가 매설한다는 게 도저히 납득이 안 된다. 부천내 동일공사 구간에서 이뤄지는 공사조차도 전력구 공사 깊이에 있어서 형평성에 맞지 않는 공사”라며 “지역특성상 구간별 깊이 차이가 발생할 수 있다는 점은 충분히 이해하나 1만명이 넘는 아이들의 안전은 아랑곳하지 않는지 한전 태도에 너무 화가 난다”고 분노했다. 현재 한전측은 부천체육관옆 구간 공사에 부천시가 굴착작업 허가를 불허하자 지난 7월 시를 상대로 경기도 행정심판위원회에 행정심판을 제기했다. 부천시와 행정·법률적으로 모든 절차를 거쳐 진행을 해왔기 때문에 아무 문제가 없다고 주장한다. 부천시 태도도 도마에 올랐다. 구간별로 시가 공사허가를 내주는데 불거진 문제에 대해 여전히 모르쇠로 일관하고 있다. 비대위는 지하 4m매설은 결코 수용할 수가 없으므로 주민들의 안전에 피해가 없는 지역으로 우회건설하든지, 아니면 당초 계획대로 지하 50m 전력구 공사로 추진하라고 요구하고 있다. 이주성 비대위원장은 “만약 행정심판소송에서 부천시가 패소하면 즉시 한전을 상대로 공사중지가처분을 검토하겠다”며, “한전이 공사강행 땐 전자파 우려가 있는 상동지구일대 학교 학생 모두가 참여하는 등교거부투쟁을 벌이고 노동계와 연대투쟁을 확대하겠다”고 공세 수위를 높였다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 새로운 행성사냥꾼이 공식적으로 업무를 시작했다. 태양에서 비교적 가까운 거리에 있는 별들의 행성계를 찾아내기 위해 설계된 TESS(Trans Exoplanet Survey Satellite) 우주망원경은 지난 25일(현지시간)부터 과학 데이터를 수집하기 시작했다고 TESS 미션팀이 발표했다. TESS는 8월에 이 초기 데이터를 지구로 전송할 것이며, 1궤도 주기인 13.5일 후 새로운 관측이 이루어질 것이라고 미션팀이 성명서에서 밝혔다. NASA 천체물리학 파트의 폴 헤르츠 부장은 “우리 행성 사냥꾼이 새로운 세계를 찾기 위해 태양계 뒤뜰을 빗질할 준비가 된 것을 기쁘게 생각한다”면서 “우주에는 별보다 더 많은 행성들이 있는데, 우리는 이상하고 환상적인 세계를 발견해낼 수 있기를 기대한다”고 소감을 밝혔다. TESS는 지난 4월 18일 지구 주위의 궤도에 진입한 다음 기기들의 작동 상태를 확인하기 위해 테스트를 받았고, 5월에 첫 번째 사진인 테스트 이미지를 보내왔다. 그 이미지는 20만 개의 별을 보여주었는데, 그 중 많은 별들이 적어도 각각 하나의 행성을 갖고 있을 거라고 보고 있다. TESS는 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 방법이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 팀은 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 거라고 자신있게 말했다. 그러나 케플러는 1차 임무 중 하늘의 한 작은 한 구역을 작업장으로 제한한 반면, TESS는 계획된 2년 간의 관측기간 동안 거의 모든 하늘을 '빗질'할 계획이다. 이 조사는 하늘에 있는 20만 개의 가장 밝은 별에 중점을 둘 것이다. 말하자면 별지기들에게 친숙한 별자리의 거의 모든 별들 주위를 뒤져 외계행성을 찾아낸다는 듯이다. 미션 팀은 TESS가 지구 크기를 포함한 외계행성 약 1600개를 새로 발견해낼 것으로 기대하고 있다. TESS가 발견할 일부 행성들은 앞으로 발사될 제임스웹 우주망원경의 연구 대상이 된다. 제임스웹은 해당 행성의 대기를 연구하는 등, TESS가 관리할 수 있는 것보다 더 자세하게 행성의 특징을 파악하게 될 것이다.​ TESS의 최종 과학궤도는 다른 우주선이 사용하지 않던 궤도로, 지구상에서 가까이는 10만 8000km, 멀리는 37만 3000km 거리의 13.5일짜리 타원형 궤도이다. 이 궤도는 매우 안정적이며 TESS는 낮은 방사능 노출과 온도 편차의 환경에 있을 것이라고 TESS팀원들이 설명했다. TESS의 기본 미션은 적어도 2년 동안 지속될 예정이다.​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

우주는 어디에서부터 시작될까? 현재 국제적으로 지상 100㎞ 이상이 우주라고 정의되고 있다. 이 고도 100㎞ 선을 ‘카르만 라인’이라 하는데, 이것이 국제항공연맹(FAI)에서 규정한 지구와 우주의 경계이다. 그러니까 국제적으로 100㎞를 넘어선 비행이라야 우주에 다녀온 것으로 공식 인정된다는 뜻이다. 카르만 선은 헝가리계 미국의 엔지니어이자 물리학자인 시어도어 본 카르만이 도입한 것이다. 그런데 이 100㎞ 선이 아래로 20㎞는 더 내려와야 한다는 연구가 발표되어 관심을 끌고 있다. 과연 우주의 경계는 무엇을 기준으로 정하며, 왜 20㎞ 더 끌어내려야 할까? 미국 하버드-스미소니언 천체 물리학 연구소의 조나단 맥도웰 박사가 새 연구를 내놓았는데, 그의 계산이 정확하다면, 지구 대기의 영역은 더욱 축소되고 우주의 경계가 생각보다 가까이 있다는 사실을 받아들여야 한다. 기존의 개념보다는 20㎞ 더 가깝다. 국제우주학회지 ‘악타 아스트로노티카’(acta astronautica) 10월호에 게재될 맥도웰의 논문에 따르면, 많은 과학자들이 받아들이는 카르만 선은 실제 궤도 데이터를 고려하지 않은 잘못된 데이터 해석을 기반으로 설정된 것이다. 데이터를 해석하는 일은 맥도웰의 장기로, 그는 여가 시간이 나면 지구상의 모든 로켓 발사기록을 세심하게 수집하고 해석한다. 이런 작업 결과 맥도웰은 “우주는 어디에서 시작됩니까?”라는 질문에 확실한 해답을 찾아냈다는 것이다. 북미항공우주방위사령부(NORAD)에서 수집한 약 4만 3000개의 인공위성 궤도 데이터를 검토한 결과, 맥도웰은 그들은 카르만 선보다 훨씬 높은 궤도를 선회했으며, 궤도 공간에 잘 안정되어 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 이들 위성 중 약 50기의 움직임이 눈에 띄었는데, 미션이 끝나고 지구 대기권으로 재진입하는 동안, 이 위성들은 100㎞ 이하 고도에서 지구를 적어도 2회 완전 선회했다. 예컨대, 1977년 소련의 일렉트론-4 위성은 85㎞ 고도에서 지구 궤도를 10번 돈 끝에 대기권으로 들어와 불탔다. 이 사건들로부터 우주의 물리학이 여전히 카르만 선 아래서 확정적이지 않음이 분명히 드러났다. 맥도웰은 수학적 모델을 사용하여 다양한 위성이 마침내 궤도를 벗어나 대기권에서 불타는 정확한 지점을 찾아냈다. 그것은 66~88㎞ 사이에 있었다. 보통 우주선이 고도 80㎞ 이하로 떨어졌을 때 다시 우주로 돌아갈 희망은 없는 것으로 밝혀졌다. 지구 대기의 가장 차가운 벨트인 중간권(mesopause)은 지구 표면 위로서 대략 50~80㎞ 정도 뻗어 있다. 여기에서 대기의 화학적 조성은 크게 변화하기 시작하고 대전 입자는 더욱 풍부해진다. 맥도웰은 중간권 아래쪽 경계 이하에서 지구의 대기가 공기 중의 물체를 부양할 수 있는 강한 양력을 발생할 수 있는 것이 분명하다는 결론을 내렸다. 맥도웰이 새로운 우주의 경계로 고도 80㎞를 선택한 것은 이런 이유들을 감안한 결과였다. “유성이 70~100㎞ 고도 범위에서 보통 붕괴되는데, 이는 이곳이 대기의 중요한 구역이라는 증거 중 하나라는 것에 주목할 가치가 있다”라고 맥도웰은 밝혔다. 지구상에서의 일상적인 삶이 당신을 힘들게 할 때 우주가 조금 더 내게 가까이 다가왔다고 생각하면 조금은 기운을 얻을 수 있을지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

별만 둥근 것이 아니라, 지구나 달도 다 둥글다. 여기서 ‘천체는 다 둥글다’란 대체적인 결론을 내릴 수 있다. 그런데 왜 개성 없이 똑같이 둥글기만 할까? 정답은 중력의 작용 때문이다. 지구가 공처럼 둥글다는 사실을 인류가 맨처음 직접 눈으로 확인한 것은 1972년 12월 7일이었다. 달로 향하던 아폴로 17호의 승조원들이 되돌아본 지구의 모습은 ‘푸른 구슬’ 하나가 우주에 둥실 떠 있는 광경이었다. 선장 유진 서넌은 이 광경을 렌즈에 담았고, ‘푸른 구슬’이라는 뜻의 블루 마블(The Blue Mable)이라는 이름으로 가장 유명한 천체사진으로 등극했다. 이처럼 지구가 공같이 둥근 것은 중력의 세기가 거리와 밀접한 관계가 있기 때문이다. 물질은 중력으로 뭉쳐지게 되는데, 중력은 중심에서 작용하는 힘으로, 중력의 방향은 항상 물체의 중심으로 향한다. ​중심에서 주위의 어느 쪽으로도 치우쳐지지 않는 균형된 중력의 세기를 유지하는 도형, 그것이 바로 구인 것이다. 자연은 이유 없이 어떤 것을 특별히 봐주지 않는다. 이처럼 방향에 구애받지 않는 성질을 구대칭이라 한다. 좀더 구체적으로 설명하면, 중력은 물체를 위치 에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 움직이게 만들므로 물질들은 위치 에너지가 낮은 곳에서부터 쌓이기 시작한다. 따라서 높낮이가 심한 표면의 울퉁불퉁함이 점차 매끈하게 변형된다. 덩치가 큰 행성의 중력은 중심을 향해 구형 대칭으로 작용하기 때문에 물질이 구형으로 쌓이게 되면서 공 같은 구형을 이루게 된다. 이는 지구뿐 아니라 별이나 큰 행성, 위성들 마찬가지다. 천체의 지름이 500km가 넘으면 중력의 힘이 압도적이 되어 제 몸을 둥글게 주물러 구형으로 만드는 것이다. 이에 비해 작은 소행성들이 감자처럼 울퉁불퉁하게 생긴 것은 덩치가 작아 제 몸을 둥글게 주무를 만한 중력이 없기 때문이다. 그런데 사실 지구는 완전한 구체는 아니다. 극 지름보다 적도 지름이 43km 더 긴 배불뚝이다. 하지만 그 비율은 0.3%에 지나지 않으므로 거의 완벽한 구형이라 할 만하다. 가스 행성인 목성이나 토성은 더 심한 배불뚝이인데, 그것은 자전속도와 깊은 관계가 있다. 축을 중심으로 빠르게 자전하는 천체는 적도 방향으로 원심력이 작용하므로 적도 부분이 부풀게 되는 것이다. 별의 경우에는 가스체이므로 구형이 아닌 것은 존재할 수가 없다. 항성이 되기 위한 최저 질량의 한계가 태양질량의 8.3% 또는 목성 질량의 87배가 되어야 한다는 사실이 알려져 있다. 우주에서 발견된 가장 작은 별은 'EBLM J0555-57Ab'라는 항성으로, 그 크기는 목성(지름 14만km)보다 작고 토성(지름 12만km)보다 약간 큰 정도다. 만약 이보다 더 작으면 수소 핵융합이 불가능한 것으로 보인다. 그런 천체를 갈색왜성이라 한다. 가스체인 별은 자전할 때 적도 부분이 더 큰 원심력을 받으므로 적도 지름이 좀더 큰 배불뚝이 구형을 띤다. 참고로, 밤하늘의 별이 둥글게 보이지 않고 별표(★)처럼 보이는 것은 지구 대기의 움직임이 별빛을 산란시키기 때문이다. 강바닥에 있는 돌을 물 밖에서 볼 때 일렁여 보이는 것과 같은 이치다. 그래서 천문대를 대기 일렁임이 적은 높은 산 위에다 세우는 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

화성의 남북극을 덮고 있는 얼음층인 극관의 1.5㎞ 아래에 액체 상태의 물이 모여 있는 지름 20㎞ 크기의 호수가 있다는 연구 결과가 나왔다. 이탈리아 국립천체물리연구소(INAF) 연구진은 25일 국제학술지 ‘사이언스’(Science)에 레이저를 이용한 화성 표면 탐사를 통해 밝혀낸 이같은 연구 결과를 발표했다. 화성에 액체 상태의 물이 존재하는지에 대한 연구는 생명체 존재 가능성을 시사하는 강력한 단서가 된다는 점에서 수십년간 천문학계의 논쟁거리였다. 이탈리아 연구진이 내놓은 이 연구 결과는 화성에 액체 상태의 물이 존재함을 보여주는 강력한 증거로 평가된다. 연구진은 유럽 최초의 화성탐사선인 ‘마스 익스프레스’에 탑재된 레이더 탐사장비인 ‘MARSIS’(화성 심층부 및 전리층 음향탐사 레이더)가 수집한 데이터를 분석했다. 이 레이더는 특정 주파수의 전파를 지상으로 쏘고, 반사된 파장을 관측해 지형은 물론 지표면 아래 구조에 대한 정보를 수집할 수 있다. 연구진은 2012년 5월부터 2015년 12월까지 수집한 데이터를 분석, 극관 아래 1.5km 깊이에 지름이 20km 정도인 지형에서 레이더 신호가 크게 달라지는 것을 발견했다.이 분석을 통해 파악한 이 지형의 특징은 지구에서 남극과 그린란드의 빙하 아래에서 발견된 호수와 비슷했다. 또 이 지형을 메우고 있는 물질의 전기적 특성도 액체 상태의 물과 유사하다는 사실도 확인했다. 연구진은 이를 토대로 화성 남극에 하얗게 보이는 ‘극관’ 아래에 액체 상태의 물이 모여 있는 곳이 있을 가능성이 크다는 결론을 내렸다. 또 액체 상태의 물이 모인 곳은 지름이 약 20km 정도인 ‘호수’ 형태일 것으로 추정했다. 이들은 화성이 액체 상태의 물이 존재하기에는 온도가 낮지만, 압력이 높은 극관 아래에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있을 것으로 추정하고 있다. 또 이 물에 화성 바위에서 나온 마그네슘, 칼슘 등이 녹아 있는 점도 화성 극지방에서 물이 액체 상태를 유지할 수 있게 하는 ‘비결’일 것으로 보고 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

경북 예천천문우주센터는 화성이 지구와 가장 가까이 접근하는 오는 31일 행성 공개 관측행사를 연다고 24일 밝혔다. 화성과 지구와의 대접근은 15년 만으로 이날 오후 8시부터 1시간 가량 508㎜ 대형 망원경 등 다양한 천체 망원경으로 화성을 비롯한 4개 행성을 동시에 볼 수 있다. 태양을 중심으로 돌고 있는 행성은 수성과 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성으로 지구를 빼면 밤하늘에서 관측이 가능한 행성은 7개 뿐이다. 그나마 천왕성과 해왕성은 망원경을 통해 볼 수 있다. 이 가운데 4개 행성을 같은 시간에 볼 수 있는 것은 대단히 드문 기회다. 이날은 천체망원경으로 금성의 위상 변화와 화성의 붉은 표면, 목성 줄무늬와 4대 위성, 토성 고리 등 행성 모습과 특징을 직접 관측할 수 있다. 예천천문우주센터 관계자는 “화성은 보통 2년 2개월을 주기로 지구에 가까이 다가오지만 크기가 작아서 17년 주기의 대접근이 아니면 특징조차 볼 수 없으므로 행성 관측자는 모두 이 시기를 기다린다”고 밝혔다. 이번 화성은 지구에서 5759만㎞까지 접근한다. 2003년에는 5576만㎞까지 온 적이 있다. 예약 없이 시간에 맞춰 예천천문우주센터에 오면 누구나 무료로 관측할 수 있다. 예천천문우주센터는 천문과 우주를 주제로 운영 중인 국내 최대 규모의 체험형 테마과학관으로 반사망원경을 비롯한 다양한 천체망원경과 우주극장시설을 갖춘 별천문대, 가변중력체험장치, 달중력체험장치 등 우주비행사 훈련체험시설을 갖추고 있다.(054)654-1710 예천 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

미국에서 11살밖에 안 된 한 소년이 벌써 대학 졸업장을 받아 화제가 되고 있다. CNN 등 현지언론은 22일(이하 현지시간) 미국 플로리다주(州)에 사는 11세 소년 윌리엄 메일리스가 지난 21일 같은 주에 있는 세인트피터즈버그 칼리지 졸업식에서 준학사 학위를 수여받았다고 전했다. 메일리스는 또래 아이들과 달리 조기에 학위를 받은 이유는 천체물리학자라는 꿈 때문이다. 소년은 “과학을 통해 세상에 신의 존재를 입증하고 싶다”며 포부를 드러내기도 했다. 이날 대학총장 톤주아 윌리엄스 박사는 CNN 계열 베이뉴스9과의 인터뷰에서 “메일리스가 이룬 성과에 완전히 매료됐다”면서 “메일리스는 매우 똑똑할 뿐만 아니라 매우 개방적이고 협동적”이라며 칭찬을 아끼지 않았다. 소년은 2년 전인 2016년 고등학교를 조기에 졸업하고 이 대학에 입학하면서 한 차례 여러 언론의 주목을 받았다. 당시 메일리스의 부모는 아들이 뭔가를 배우는 속도가 항상 빨랐다고 말했다. 소년의 부친에 따르면, 아들은 1세 때 덧셈, 2세 때는 곱셈까지 간단한 산수를 깨우쳤고 4세 때는 방정식을 푸는 등 대수학을 배웠다. 메일리스는 왜 그렇게 공부를 잘 하느냐는 질문에 “누구나 신에게 선물을 받게 되는 데 난 지식과 과학, 그리고 역사 분야에 대한 선물을 받은 것 같다”고 답했다. 소년은 이미 2년제 대학을 졸업했지만 앞으로 학업을 계속해 나갈 생각이다. 이미 4년제 대학인 사우스플로리다대에 입학이 허가돼 다음 달부터 수업을 받는 것으로 전해졌다. 끝으로 메일리스는 “이제 내 목표는 18세가 될 때까지 박사 학위를 취득하는 것”이라며 자신감을 드러냈다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr