로마 신화 속 최고의 여신으로, 결혼을 관장하고 질투의 화신으로도 불렸던 ‘주노’가 드디어 남편 ‘주피터’(목성)를 만났다. 지난 5년 28억㎞를 날아가는 여정 끝에 이뤄진 만남이다. ‘주노’, 인류가 보낸 우주탐사선이 목성의 극지방 상공 궤도에 진입한 것은 이번이 처음이다. 63개의 위성을 거느리는 목성은 태양을 제외한 모든 행성을 집어넣어도 자리가 남을 정도로 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 이름인 주피터는 그리스 신화에서 ‘제우스’로 불리는, 최고의 신이다. 주피터는 부정한 행위를 할 때면 이를 숨기려고 두꺼운 구름 장막을 치곤 해 누구도 그의 부정을 알지 못했다. 그런데 유일하게 이 구름을 뚫고 주피터의 ‘딴짓’을 볼 수 있는 신이 그의 아내, 주노(그리스 신화의 헤라) 여신이었다. 목성 탐사선을 주노로 이름 지은 것도 신화에서처럼 목성을 둘러싸고 있는 50㎞ 두께의 두꺼운 구름층을 뚫고 목성 내부 구성을 알아내기 위한 임무를 정확히 드러내고 있기 때문이다. 한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 “목성은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 위성을 처음 관측한 데 이어 1973년 파이오니어 10호, 1979년 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나가면서 목성 영상을 지구로 전송했고, 1995년엔 갈릴레오 탐사선이 목성에 진입해 탐사활동을 벌이기도 했지만 여전히 베일에 쌓여 있는 행성”이라고 말했다. 최 박사는 “주노는 이전 탐사와 달리 목성에 가장 가까이 다가가 목성의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 본격적으로 연구할 계획”이라고 설명했다. 목성 궤도에 진입한 주노는 53.5일에 한 번씩 목성 주변을 돌면서 2018년 2월까지 20개월 동안 탐사 임무를 수행하게 된다. 주노에는 총 1만 9000여개의 태양전지를 탑재한 9m 길이의 팔이 3개 달려 있다. 보통 심(深)우주 탐사선에는 원자력 전지가 사용되는데 태양전지를 사용해 목성까지 탐사선을 보내는 데 성공한 것이다. 목성은 강한 방사선을 내뿜고 있기 때문에 나사 연구진은 방사선으로 인해 관측장비가 망가지지 않도록 200㎏에 달하는 티타늄 덮개를 씌웠다. 주노는 목성을 감싸고 있는 구름층에 5000㎞까지 근접해 금속성 액체 수소의 바다 아래 지구처럼 단단한 고체의 핵이 있는지 여부와 자기장, 대기 중 수분과 암모니아 함량, 오로라 현상 등 다양한 측면에서 관측하게 된다. 실제로 목성은 46억년 전 태양이 만들어지고 남은 먼지와 가스 등으로 형성된 태양계 최초의 행성이다. 두꺼운 구름층을 형성하고 있는 목성의 대기는 태양계 초기 물질들을 그대로 유지하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 주노가 보내오는 목성의 대기와 지표면과 관련한 자료가 지구와 지구 생명체의 기원을 푸는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 주노에는 목성의 대기 상태를 촬영할 컬러 카메라와 목성의 오로라 현상을 촬영할 자외선 및 적외선 관측장비, 산소와 수분 함량을 계측하는 장비, 중력과 자기장 측정 장비 등 9개의 최첨단 관측장비가 장착돼 있다. 이를 통해 얻어진 데이터들은 즉시 NASA에 전송된다. 주노 프로젝트 책임자인 스콧 볼턴 NASA 선임연구원은 “가벼운 기체인 수소나 헬륨을 붙잡아 둘 수 있는 강력한 중력이 목성에서 어떻게 생겼는지 주노가 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다”며 “태양계와 지구 탄생의 비밀을 밝히는 데도 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것”이라고 설명했다. 최영준 박사도 “최근 목성의 크고 붉은 점인 대적반이 작아지고 있다는 이야기를 간혹 들을 수 있는데 주노를 통해 목성에서 나타나고 있는 새로운 천체 현상의 원인에 대해서도 상세히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 11억 달러(약 1조 2600억원)가 투입된 주노 탐사선은 20개월간 탐사가 끝나면 목성 구름층으로 떨어져 산화하도록 설계됐다. 주노에 묻었을지 모르는 지구 미생물로 인해 목성과 목성 위성 중 생명체 존재 가능성이 가장 높은 ‘유로파’가 오염되는 것을 막기 위한 조치다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

은하는 태양 같은 별이 많게는 수천억 개 이상 모여서 만들어진 거대한 천체를 말합니다. 그런 만큼 그 크기는 태양계와는 비교할 수 없을 만큼 거대합니다. 하지만 우주의 큰 구조에서 보면 은하 역시 작은 천체라고 할 수 있습니다. 우주에 있는 은하의 숫자는 은하계의 별보다 더 많습니다. 흥미로운 사실은 과학자들이 망원경으로 현재는 물론 과거 은하의 모습도 볼 수 있다는 것입니다. 100억 년 전 은하의 형태를 연구하고 싶다면 100억 년 전 은하를 관측하면 됩니다. 빛이 지구까지 오는 데 100억 년이 걸렸으므로 그만큼 과거의 모습을 보는 것이기 때문입니다. 하지만 이렇게 먼 거리에서는 은하 같은 큰 천체도 작은 점에 불과합니다. 따라서 이를 관측하기 위해서는 아주 강력한 망원경이 필요합니다. 천문학자들은 우주 및 지상의 최신 망원경을 이용해서 우주 초기의 은하의 상태를 보기 위해 많은 관측을 해왔습니다. 그리고 이 데이터를 모아 우주 초기의 모습을 재구성했습니다. 영국 왕립 천문대는 2005년부터 수집한 영국 적외선 망원경(United Kingdom Infrared Telescope·UKIRT)의 관측 데이터를 공개했습니다. 울트라 딥 서베이(Ultra-Deep Survey·UDS)라는 이름의 이 데이터는 가장 먼 거리에 있는 은하 25만 개의 데이터를 모은 것으로, 앞으로 우주 초기의 모습을 연구하는 데 큰 도움이 될 것으로 보입니다. 멀리 떨어진 은하를 관측하는 일은 그 자체로 어렵지만, 중간에 가스 성운이나 다른 천체가 있으면 관측 자체가 불가능합니다. 따라서 지구와 멀리 떨어진 은하 사이에 아무것도 없는 좁은 공간을 통해 관측이 이뤄집니다. 사실 울트라 딥 서베이 자료는 ‘UKIDSS’(UKIRT Infrared Deep Sky Survey)로 불리는 더 큰 관측 데이터의 일부로 약 5%에 해당하는 데이터를 담고 있습니다. 이렇게 좁은 창을 통해 본 90억 년 이전의 초기 우주(사진)는 다양한 색상과 모양을 지닌 별처럼 보이지만, 사실 하나하나가 개별적인 은하입니다. 이 은하는 나중에 합체와 진화를 거쳐 우리 은하 같은 은하로 성장할 것입니다. 이 작은 점안에 수많은 별이 있고 그 별 가운데 일부는 지구 같은 행성을 거느리는 것입니다. 우주의 거대함은 인간을 한없이 겸손하게 만듭니다. 사진=오마르 알마이니, 영국 노팅엄대 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

한국형 발사체(KSLV-2)의 시험발사가 당초 계획했던 일정 보다 연기될 전망이다. 1일 관계 기관에 따르면 한국항공우주연구원은 지난달 29일 열린 정부 우주개발진흥실무위원회에서 내년 말로 예정된 시험발사체 발사 일정을 연기한다고 보고한 것으로 알려졌다. 시험발사체는 3단형 한국형 우주 발사체의 시험 모델로, 75t급 액체 엔진과 7t급 액체 엔진 2단으로 구성됐다. 정부는 2020년 시험발사체를 발사하기에 앞서 내년 말 시험용으로 시험발사체를 쏠 계획이었다. 미래창조과학부 관계자는 당시 위원회에서 항우연이 일정 연기를 요청한 이유가 크게 두 가지라고 설명했다. 우선 한국형 발사체의 핵심 부품인 75t급 엔진의 연소기 불안정 문제가 있었다. 불안정 연소는 연료를 태우는 도중 온도와 압력이 요동치는 현상으로 1930년대 초기 로켓 개발 때부터 각국 연구자를 괴롭혔던 난관이다. 이 문제를 해결하느라 원래 일정보다 10개월 정도가 지연됐다. 현재는 연소 불안정 문제를 어느 정도 해결해 75t 엔진은 지난 5월 3일 1.5초의 짧은 연소시험을 진행한 뒤 6월 8일에는 75초 동안의 연소시험을 무사히 마쳤다. 항우연은 이번 시험 데이터를 분석한 뒤 다음에는 140초 연소시험을 진행할지를 검토 중이다. 연료(추진제) 탱크를 용접하는데도 어려움을 겪는 바람에 예상보다 많은 시간이 걸렸다. 발사체의 연료 탱크 두께는 일반적인 산업용 탱크 두께보다 매우 얇아 용접과정에서 쉽게 변형되기 때문이다. 이에 미래부는 이날 자료를 통해 그동안의 기술개발 과정과 앞으로의 계획을 ‘우주위원회’를 통해 점검할 예정이라고 밝혔다. 미래부 관계자는 “현재 두 가지 문제를 해결할 수 있는 기술을 확보한 것으로 알고 있다”며 “개발 과정에 지연이 있는 것은 사실이나 향후 일정에 대해서는 전문가 검토 중이며 아직 확정된 바 없다”고 말했다. 시험발사체 발사 일정이 늦춰지면 한국형 우주 발사체 본 발사 일정도 연기될 수 있다. 이번에 개발하는 한국형 발사체는 2020년 이후 발사될 국내 첫 무인 달 탐사선에도 쓰일 예정이다. 한국형발사체 3단 로켓에 한 단을 더 추가할 예정인데, 나로호에 쓰였던 국산 고체 모터가 유력한 후보다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

빅뱅에서 얼마 지나지 않은 우주 초기에는 수소와 헬륨, 그리고 미량의 리튬 이외에는 다른 원소가 존재하지 않았다. 이보다 더 무거운 원소들은 별의 중심부에서 핵융합 반응을 통해서 합성됐다. 생명을 이루는데 필요한 산소와 탄소, 그리고 행성을 이루는 데 필요한 많은 무거운 원소들은 사실 별의 중심부에서 생긴 것이다. 과학자들은 최초의 1세대 별이 탄생한 것이 빅뱅 직후 4억 년 이내라고 생각하고 있다. 당시 아주 무거운 별이 탄생했다가 수백만 년 이내에 초신성 폭발과 함께 사라졌다. 그리고 주변으로 산소를 비롯해서 더 무거운 원소를 배출했다. 과학자들은 이 과정을 이론적으로는 잘 알고 있으나 130억 년 이전에 있었던 일이라 실제로 관측하기는 어려웠다. 최근 국제 천문학 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 무려 131억 광년 떨어진 은하 SXDF-NB1006-2를 관측했다. 131억년 전의 은하라는 이야기는 빛이 지구까지 도달하는데 131억 년이 걸렸다는 이야기로 사실상 131억 년 전의 우주를 관측한 것이다. 연구팀은 여기에서 131억 년 전 산소 원자의 존재를 증명하고 그 양도 측정하는 데 성공했다. 131억 년 전 우주의 산소 농도는 현재의 10% 수준이었는데, 우주 초기에 무거운 원소가 별로 생성되지 않았던 점을 생각하면 적은 양은 아니다. 동시에 연구팀은 이 은하의 원소들이 ‘재이온화’(reionization) 되었다는 사실도 발견했다. 최초의 원자가 생성된 후 우주는 한동안 별이 없어 중성화 된 가스만 있는 어두운 상태였다. 하지만 시간이 지나면서 별이 생성되고 여기서 나오는 에너지로 다시 재이온화 과정을 거치게 된다. 초기 우주는 지구와 같은 행성을 만들 재료도 부족하고, 생명체의 원료가 되는 산소, 탄소 같은 원소도 매우 부족했다. 하지만 핵융합을 통해 서서히 무거운 원소가 농축되면서 마침내 지구와 같이 생명체가 넘치는 행성이 탄생할 수 있게 되었다. 131억 년의 장대한 서사시는 덧없이 짧은 인생을 지닌 인간이 이해하기 쉬운 일은 아니지만, 현대 과학은 지금 그 비밀을 하나씩 밝혀내고 있다. 사진=NAOJ 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

14억년전 블랙홀 2개 충돌때 생성 “자주 관측땐 우주 비밀에 한걸음” 천재 과학자 아인슈타인이 100년 전 일반상대성이론을 바탕으로 예측했던 중력파(重力波)가 또다시 발견됐다. 레이저간섭계 중력파 관측소(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 12월 26일 오후 12시 38분 53초(한국시간)에 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 위치한 쌍둥이 라이고 검출기에서 역사상 두 번째 중력파를 관측하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 15일자에 실렸다. 이번 연구에는 한국 과학자들을 포함해 전 세계 19개국 100여개 기관 1000여명이 저자로 이름을 올렸다. 저자의 이름과 소속을 기록하는 데만 논문의 5페이지를 할애했다. 라이고 연구단은 지난해 9월 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 만들어진 중력파를 사상 최초로 검출하고 올해 2월 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 관련 논문을 발표해 ‘2016년 노벨 물리학상을 예약했다’는 찬사를 받기도 했다. 중력파는 호수에 돌을 던지면 생기는 물결처럼 블랙홀이나 중성자별처럼 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 우주 공간에 퍼져 나가는 일종의 에너지 파장이다. 이 때문에 중력파를 관측하면 블랙홀이나 중성자별의 생성과 진화는 물론 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 보고 있다. 이번에 찾아낸 중력파는 약 14억년 전 태양 질량의 14배와 8배에 해당하는 두 개의 블랙홀이 합쳐지는 과정에서 만들어진 것으로 분석됐다. 한국중력파연구협력단(KGWG) 이형목(서울대 물리천문학부 교수) 단장은 “블랙홀의 충돌로 만들어지는 중력파가 예상보다 훨씬 많이 생겼을 것이라는 예측을 한 바 있는데 이번 두 번째 관측으로 일단 이 예측이 맞다는 것이 확인됐다”며 “검출기 감도를 높이면 중력파를 더 자주 검출할 수 있을 것”이라고 설명했다. 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “중력파가 일상적으로 검출될 날이 가까워졌으며 그렇게 될 경우 중력파는 우주를 읽는 중요한 관측 수단이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

14억년전 블랙홀 2개 충돌때 생성… “자주 관측땐 우주 비밀에 한걸음” 천재 과학자 아인슈타인이 100년 전 일반상대성이론을 바탕으로 예측했던 중력파(重力波)가 또다시 발견됐다. 레이저간섭계 중력파 관측소(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 12월 26일 오후 12시 38분 53초(한국시간)에 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 위치한 쌍둥이 라이고 검출기에서 역사상 두 번째 중력파를 관측하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 15일자에 실렸다. 이번 연구에는 한국 과학자들을 포함해 전 세계 19개국 100여개 기관 1000여명이 저자로 이름을 올렸다. 저자의 이름과 소속을 기록하는 데만 논문의 5페이지를 할애했다. 라이고 연구단은 지난해 9월 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 만들어진 중력파를 사상 최초로 검출하고 올해 2월 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 관련 논문을 발표해 ‘2016년 노벨 물리학상을 예약했다’는 찬사를 받기도 했다. 중력파는 호수에 돌을 던지면 생기는 물결처럼 블랙홀이나 중성자별처럼 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 우주 공간에 퍼져 나가는 일종의 에너지 파장이다. 이 때문에 중력파를 관측하면 블랙홀이나 중성자별의 생성과 진화는 물론 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 보고 있다. 이번에 찾아낸 중력파는 약 14억년 전 태양 질량의 14배와 8배에 해당하는 두 개의 블랙홀이 합쳐지는 과정에서 만들어진 것으로 분석됐다. 한국중력파연구협력단(KGWG) 이형목(서울대 물리천문학부 교수) 단장은 “블랙홀의 충돌로 만들어지는 중력파가 예상보다 훨씬 많이 생겼을 것이라는 예측을 한 바 있는데 이번 두 번째 관측으로 일단 이 예측이 맞다는 것이 확인됐다”며 “검출기 감도를 높이면 중력파를 더 자주 검출할 수 있을 것”이라고 설명했다. 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “중력파가 일상적으로 검출될 날이 가까워졌으며 그렇게 될 경우 중력파는 우주를 읽는 중요한 관측 수단이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'엣지'있게 보이는 토성의 고리가 부서지는듯한 환상적인 모습이 포착됐다. 지난 13일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성의 F고리 일부가 무엇인가에 의해 끊어지는듯한 사진을 공개했다. 토성탐사선 카시니호가 촬영한 이 사진에서 '사고 지점'은 가장 바깥쪽에서 얇게 보이는 F고리 중간이다. 정확한 이유는 알 수 없으나 작은 천체가 고리 자체로 들어가면서 만들어진 현상이라는 것이 전문가들의 추측. 또한 이 사진에는 하나의 천체가 숨어있다. 사진 우측 하단 반달 모양으로 작게 보이는 것이 토성 위성 판도라다. 지름 81km에 불과한 판도라는 '친구' 프로메테우스(지름 86km)와 함께 F고리 안쪽과 바깥쪽을 공전하며 그 중력으로 F고리가 흩어지는 것을 막아준다. 곧 두 위성은 보잘 것 없이 작지만 토성의 아름답고 환상적인 고리를 유지하는데 한 몫하는 셈. 토성의 상징인 고리는 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 우주 먼지와 화합물이 약간 섞여있다. 특히 이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기의 토성이 ‘물 많은’ 혜성의 영향을 받은 것으로 추측하고 있으나 일부에서는 토성의 강한 중력으로 산산히 쪼개져 생긴 위성의 잔해물이라고 주장하고 있다. 토성의 주요 고리는 3개로 바깥 쪽부터 A, B, C라 칭해졌으며 이후 추가로 D, E, F, G고리의 존재가 확인됐다. 화제의 이 사진은 지난 4월 8일 토성과 220만km 떨어진 위치에서 촬영됐다.　 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

심연의 우주 속에 둥둥 떠있는 '초승달'의 화려한 모습이 사진으로 공개됐다. 10일(현지시간)　미 항공우주국(NASA)은 멀고 먼 우주 속에서 아름답게 빛나는 ‘초승달 성운’(Crescent Nebula)의 모습을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 소개했다. 지구에서 약 5000광년 떨어진 백조자리에 위치한 초승달 성운(NGC 6888)은 대표적인 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)으로 아마추어 천문가들의 관측대상으로도 인기가 높다. 사진에서 보이듯 초승달 성운이 25광년의 크기로 거품처럼 부풀어 오른 이유는 그 중심에서 항성풍이 불기 때문이다. 성운 중심에는 ‘WR 136’ 이라는 ‘울프-레이에별’(Wolf-Rayet Star)이 존재한다. 울프-레이에별은 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 결과적으로 초승달 성운의 화려한 모습은 WR 136이 자신의 몸을 불태우며 만들어낸 최후의 유작인 셈이다. 초기단계에는 이처럼 환상적인 모습을 자아내지만 수만 년이 지나면 가스는 사라지고 중심부의 별들도 희미해진다. 사진=Michael Miller, Jimmy Walker　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하에서 가장 오래된 ‘별의 노래’를 영국 천문학자들이 포착해냈다. 버밍엄대 물리천문대학원 연구팀은 130억 년 전부터 존재하는 것으로 추정되는 구상성단 ‘M4’를 구성하는 별들의 진동을 분석했다. 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 ‘K2 임무’로 수집한 데이터를 바탕으로, 별진동학(성진학·Asteroseismology)에 근거한 연구를 진행했다. 별진동학은 별 밝기의 미묘한 변화로 이어지는 ‘진동’을 분석해 별빛이 밝아졌다가 다시 어두워지기를 반복하는 맥동변광성의 내부 구조를 연구하는 학문이다. 대개 이런 진동은 별 내부에서 일어나는 소리가 원인이다. 즉 ‘별의 소리’를 측정함으로써 개별 별의 질량과 나이 등을 알 수 있는 것이라고 연구팀은 말했다. 빌 채플린 교수는 “고고학자들이 흙을 파내 과거를 공개하는 것처럼 우리는 별의 내부의 소리를 통해 ‘은하 고고학’을 연구하는 것”이라면서 “초기 우주의 별들이 남긴 노래를 들을 수 있어 감격했다”고 말했다. 연구를 이끈 안드레아 밀리오 박사는 “우리가 조사한 별은 실제로 우리 은하가 형성한 시대부터 살아남은 화석 같은 것”이라면서 “앞으로 우리 은하와 같은 나선은하가 어떻게 형성하고 성장하는지 그 수수께끼를 밝혀내고 싶다”고 말했다. 이번 연구성과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 사진=버밍엄대 별의 노래 듣기 링크(http://bison.ph.bham.ac.uk/~miglioa/M4PR/M4_beta0.html) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오랜 세월 태양계 9번째 행성은 명왕성을 의미했다. 하지만, 태양계 외곽에서 명왕성 크기의 천체가 여럿 발견된 후 명왕성은 행성의 지위에서 강등당했다. 아쉬운 일 같지만, 사실 생각해보면 그만큼 태양계에 대한 우리의 지식이 커진 덕분이라고 할 수 있다. 그런데 모순처럼 보이지만, 태양계의 행성을 9개에서 8개로 정정했던 과학자들이 현재 다시 9번째 행성을 찾기 위해서 노력하고 있다. 아직 우리가 찾지 못한 9번째 행성이 태양계 먼 곳에 숨어 있을 가능성이 있기 때문이다. 9번째 행성에 대한 주장은 태양계 외곽의 카이퍼 벨트 천체의 궤도를 조사하면서 다시 시선을 끌었다. 뭔가 이 천체들에 중력을 행사하는, 알지 못하는 천체가 있는 것처럼 보였기 때문이다. 이 천체는 지구보다 더 큰 질량을 가졌으나 해왕성보다는 작은 천체로 추정되며 지금까지 관측이 안 된 점으로 미뤄서 적어도 수백억 km 이상 떨어진 것으로 생각된다. 그 존재를 밝혀내는 가장 확실한 방법은 물론 실제로 관측을 하는 것이다. 이를 위해서 천문학자들은 오늘도 하늘을 뒤지면서 숨은 행성 찾기를 하고 있다. 동시에 이 가상의 9번째 행성의 구조와 기원에 대한 이론도 봇물 터지듯 쏟아지고 있다. 기존의 태양계 행성 생성 이론을 고려하면 이렇게 태양에서 멀리 떨어진 장소에서 큰 행성이 생성되기는 어렵다. 따라서 가능한 대안은 두 가지다. 본래는 안쪽에서 만들어진 행성이 다른 행성과의 중력 상호 작용으로 튕겨 나갔거나 다른 별에서 기원한 행성을 포획하는 경우다. 스웨덴 룬드대학(Lund University)의 과학자들은 이 중에서 포획설을 검증했다. 태양 같은 별은 보통 여러 개의 별이 동시에 탄생하는 가스 성운에서 생성된다. 따라서 태양계 초기에는 다른 별과의 거리가 가까워 서로 근접해서 스쳐 지나갔을 가능성도 적지 않다. 연구팀의 시뮬레이션에 의하면 대략 태양-지구 거리(AU)의 150배에서 400배 정도 되는 거리에서 다른 태양계가 지나쳤다면 이 과정에서 서로의 물질 교환이 일어나면서 외곽에 있던 행성을 포획할 수 있다. 이 주장이 옳다면 9번째 행성은 사실 다른 별 출신인 셈이다. 다만 아직 9번째 행성을 직접 관측한 것이 아니므로 더 많은 연구가 필요하다. 한 가지 흥미로운 사실은 지금까지 발견된 수천 개의 외계 행성 가운데서도 다른 별 출신들이 있어 보인다는 점이다. 어쩌면 행성 교환은 지구인들의 생각보다 더 흔하게 일어났을지도 모른다. 사진=룬드대학 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난해 7월 14일 오후 8시 49분 57초. 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 명왕성에 근접 통과하며 ‘저승신’의 모습을 처음으로 지구에 보내왔다. 그로부터 10개월 가량 흐른 지난 27일(현지시간) NASA는 명왕성 표면 모습을 역대 가장 생생하게 담아낸 클로즈업 화면을 동영상(New Horizons' Extreme Close-Up of Pluto’s Surface)으로 공개했다. NASA가 '익스트림(Extreme) 클로즈업 영상'이라고 자랑할 만큼 이 화면에는 명왕성의 표면 모습이 눈에 잡힐 듯 담겨있다. 이 영상은 당시 뉴호라이즌스호가 명왕성을 스쳐지나간 23분 동안 촬영한 것으로 여러 클로즈업 사진을 모자이크해 제작한 것이다. 명왕성과 탐사선과의 거리는 1만 5850km, 픽셀(pixel)당 크기는 80m. 뉴호라이즌스호 프로젝트 수석 연구원 알란 스턴 박사는 “명왕성의 지리적인 특징을 우리에게 알려주는 숨이 턱 막히는 사진”이라면서 "명왕성 표면이 기존의 어떤 사진보다도 상세히 담겨있어 연구가치가 높다"고 평가했다. 흥미로운 것은 뉴호라이즌스호가 명왕성을 지나친 지 10개월이 지났지만 여전히 NASA는 당시의 촬영 데이터를 다 받지 못했다. 이는 명왕성과의 먼거리와 느린 데이터 전송 속도 탓이다. 뉴호라이즌스호는 지구까지 작은 용량의 사진 한장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 탐사선이 지구와 56억 7000만㎞나 떨어져 있어 1년은 지나야 당시 촬영 데이터를 모두 다 받아볼 수 있다. 한편 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 행성지를 향해 힘차게 날아가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 얼음으로 이루어진 소행성 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 뉴호라이즌스호가 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월, 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 생명체의 기원이 태양에서 잇달아 발생한 ‘슈퍼플레어’ 때문이라는 연구결과가 나왔다. 태양 슈퍼플레어는 태양 표면에서 일어나는 폭발 현상인 태양 플레어보다 수백만~수십억 배에 달하는 초대형 태양 플레어로, 그 에너지는 원자폭탄 1000조 개를 한꺼번에 터뜨린 폭발력과 맞먹는다. 플레어는 태양의 채층(표면)에서 일시적으로 에너지를 방출하는 현상을 가리킨다. 그런데 40억 년 전쯤, 우리 태양에서 잇달아 발생한 슈퍼플레어가 끊임없이 방사선을 쏟아내 지구를 생명체가 살기 적합한 환경으로 만들었을 가능성이 크다고 미국항공우주국(NASA) 연구팀이 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호(5월23일자)에 발표했다. 연구팀에 따르면, 당시 태양은 에너지가 지금보다 3분의 1 수준으로 약했지만, 활동만큼은 훨씬 심했을 가능성이 크다. 반복해서 발생한 슈퍼플레어로 지구 대기중의 질소(N2) 분자가 분해돼 질소산화물(N2O, 아산화질소)과 사이안화수소(HCN)가 생성됐다고 연구팀은 추정한다. 여기서 아산화질소는 지구의 온도를 상승시키는 온실가스가 되며, 사이안화수소에서는 단백질 구성단위인 아미노산이 만들어진다. 질소는 모든 생명체에 꼭 필요한 원소로, 초기 지구의 대기 중에 존재한 것으로 여겨지는데, 질소가 분자 형태에서는 화학적으로 불활성이라서 이보다 반응성이 큰 형태로 변환해야만 한다. 그런데 이 변환이 매우 높은 온도에서 이뤄진다는 것이다. 이번 연구는 태양을 닮은 다른 별들의 탄생부터 수억 년 뒤까지의 모습을 망원경으로 관측해 얻은 데이터를 사용해 만든 초기 지구 대기에 관한 화학적 성질 모델에 기반을 둔 것이다. 연구를 이끈 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주센터의 블라디미르 아에로페찬 박사는 태양의 열을 가두기 위한 효율적인 온실가스가 없었으면 40억 년 전 지구는 생명체가 살 수 있는 온난 습윤한 행성이 아니라 표면 천체가 얼어붙은 눈 뭉치로 남았을 것”이라고 설명했다. 지구에 생명체가 처음 등장한 당시에는 태양이 지금처럼 밝고 뜨겁지 않아 지구 환경 역시 춥고 어두웠을 것이라고 과학자들은 생각한다. 이 가설은 ‘어두운 젊은 태양의 역설’(faint young sun paradox)로 불리며 지금까지 해결되지 않았지만, 이번 최신 모델은 당시 지구의 하층대기 중에 질소산화물을 효율적으로 만들어 이 문제를 해결한다. 이에 대해 아에로페찬 박사는 “생명체의 생체 분자를 생성하는 데 필요한 우주의 요소를 우리 모델은 설명할 수 있다”고 말했다. 이번 모델은 지구와 마찬가지로 모 항성으로부터 강력한 방사선에 노출된 다른 행성에서도 같은 결과가 일어났을 가능성이 있다는 것을 시사한다. 이 연구를 검토한 미국 칼세이건 연구소의 행성 과학자 람세스 라미레스 박사는 “같은 시기의 화성도 역설적으로 온난 습윤이었다는 것을 이번 지질학적 증거는 시사한다”면서 “지구뿐만 아니라 화성에서도 비슷하게 태양과 대기 간의 상호 작용이 있었을 가능성이 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구 생명체의 기원이 태양에서 잇달아 발생한 ‘슈퍼플레어’ 때문이라는 연구결과가 나왔다. 태양 슈퍼플레어는 태양 표면에서 일어나는 폭발 현상인 태양 플레어보다 수백만~수십억 배에 달하는 초대형 태양 플레어로, 그 에너지는 원자폭탄 1000조 개를 한꺼번에 터뜨린 폭발력과 맞먹는다. 플레어는 태양의 채층(표면)에서 일시적으로 에너지를 방출하는 현상을 가리킨다. 그런데 40억 년 전쯤, 우리 태양에서 잇달아 발생한 슈퍼플레어가 끊임없이 방사선을 쏟아내 지구를 생명체가 살기 적합한 환경으로 만들었을 가능성이 크다고 미국항공우주국(NASA) 연구팀이 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호(5월23일자)에 발표했다. 연구팀에 따르면, 당시 태양은 에너지가 지금보다 3분의 1 수준으로 약했지만, 활동만큼은 훨씬 심했을 가능성이 크다. 반복해서 발생한 슈퍼플레어로 지구 대기중의 질소(N2) 분자가 분해돼 질소산화물(N2O, 아산화질소)과 사이안화수소(HCN)가 생성됐다고 연구팀은 추정한다. 여기서 아산화질소는 지구의 온도를 상승시키는 온실가스가 되며, 사이안화수소에서는 단백질 구성단위인 아미노산이 만들어진다. 질소는 모든 생명체에 꼭 필요한 원소로, 초기 지구의 대기 중에 존재한 것으로 여겨지는데, 질소가 분자 형태에서는 화학적으로 불활성이라서 이보다 반응성이 큰 형태로 변환해야만 한다. 그런데 이 변환이 매우 높은 온도에서 이뤄진다는 것이다. 이번 연구는 태양을 닮은 다른 별들의 탄생부터 수억 년 뒤까지의 모습을 망원경으로 관측해 얻은 데이터를 사용해 만든 초기 지구 대기에 관한 화학적 성질 모델에 기반을 둔 것이다. 연구를 이끈 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주센터의 블라디미르 아에로페찬 박사는 태양의 열을 가두기 위한 효율적인 온실가스가 없었으면 40억 년 전 지구는 생명체가 살 수 있는 온난 습윤한 행성이 아니라 표면 천체가 얼어붙은 눈 뭉치로 남았을 것”이라고 설명했다. 지구에 생명체가 처음 등장한 당시에는 태양이 지금처럼 밝고 뜨겁지 않아 지구 환경 역시 춥고 어두웠을 것이라고 과학자들은 생각한다. 이 가설은 ‘어두운 젊은 태양의 역설’(faint young sun paradox)로 불리며 지금까지 해결되지 않았지만, 이번 최신 모델은 당시 지구의 하층대기 중에 질소산화물을 효율적으로 만들어 이 문제를 해결한다. 이에 대해 아에로페찬 박사는 “생명체의 생체 분자를 생성하는 데 필요한 우주의 요소를 우리 모델은 설명할 수 있다”고 말했다. 이번 모델은 지구와 마찬가지로 모 항성으로부터 강력한 방사선에 노출된 다른 행성에서도 같은 결과가 일어났을 가능성이 있다는 것을 시사한다. 이 연구를 검토한 미국 칼세이건 연구소의 행성 과학자 람세스 라미레스 박사는 “같은 시기의 화성도 역설적으로 온난 습윤이었다는 것을 이번 지질학적 증거는 시사한다”면서 “지구뿐만 아니라 화성에서도 비슷하게 태양과 대기 간의 상호 작용이 있었을 가능성이 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초기 우주 모습을 간직한 역대 가장 희미한 은하가 발견됐다. 미국 캘리포니아대학 데이비스캠퍼스(UC데이비스)와 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA)의 교수들이 참여한 국제 연구팀이 하와이 W.M.켁 천문대에 있는 천체망원경을 사용해 130억 년 전에 존재했던 가장 희미한 은하를 발견했다고 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL) 최신호(5월18일자)에 발표했다. 이에 대해 이 연구의 공동저자 토마소 트로이 UCLA 물리·천문학부 교수는 “이번 발견으로 ‘우주 암흑기’로 알려진 기간이 어떻게 끝났는지 천문학계의 가장 큰 수수께끼 중 하나를 푸는데 한 걸음 더 나갈 수 있게 됐다”고 말했다. 연구팀은 ‘중력렌즈’ 효과를 사용해 빅뱅(대폭발) 직후 탄생한 희미한 이 은하를 찾아낼 수 있었다. 중력렌즈 효과는 100년 전 아인슈타인이 일반상대성이론에서 예언한 것으로, 빛이 렌즈에 의해 굴절하는 것처럼 중력에 의해 굴절하는 현상을 말한다. 이 은하는 MACS2129.4-0741로 알려진 한 은하단 뒤에 숨어 있었다. 은하단은 이번 은하의 이미지를 3개나 만들 수 있을 만큼 거대하다. 빅뱅 이론에 따르면, 초기 우주는 확장하면서 차가워졌다. 트로이 교수는 이런 현상이 일어남으로써 양성자들이 전자들을 붙잡아 경수소를 형성했고 초기 우주는 방사선을 안 보이게 만들어 ‘우주 암흑기’가 시작됐다고 설명했다. 또 “그로부터 몇 억 년이 지난 어느 시기에 최초의 별들이 탄생했고 이 별들은 수소를 이온화할 수 있는 자외선을 생산하기 시작했다”면서 “결국, 충분한 별들이 생겼을 때 이 별들은 은하계 사이의 모든 수소를 이온화할 수 있었고 이제 우리가 보는 초기 우주를 만든 것”이라고 말했다. ‘우주의 재이온화’로 불리는 이 과정은 약 130억 년 전 일어났다. 하지만 과학자들은 이 과정이 일어날 만큼 별들이 충분히 많았는지 아니면 우주의 가스가 초질량 블랙홀들에 흡수될 때 발생하는 더 특이한 빛에 의한 것인지를 지금까지 알아내지 못했었다. 이에 대해 트로이 교수는 “현재, 가장 가능성이 큰 추측은 다른 희미한 은하들 역시 그 안에 있는 별들을 중력렌즈 증폭 없이 망원경들로 보면 너무 희미하다는 것”이라면서 “이 연구는 그런 은하들의 존재를 입증하기 위해 중력렌즈 효과를 활용한 것으로 수수께끼를 풀기위한 중요한 단계에 있는 것”이라고 말했다. 사진=브라닥/허블 우주망원경/W.M.켁 천문대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천문학자들이 ‘우주의 금광’을 찾아낸 것 같다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 안나 프레벨 교수(물리학과)가 이끈 국제 연구팀은 우리 지구에서 약 10만 광년 거리에 있는 소은하 ‘레티큘럼 2’(Reticulum II) 안에 있는 가장 밝은 별 몇 개로부터 나온 흐릿한 빛을 분석했다. 그 결과, 해당 별들에는 ‘R과정’(빠른 중성자 포획 과정)으로 불리는 현상으로 생성되는 원소들을 엄청나게 많이 있는 것으로 나타났다. 여기에는 철보다 무거운 금과 은, 백금 등 귀한 원소가 포함된다. 이 현상은 지난 1957년 핵물리학자들이 처음 이론으로 묘사했다. 이번 연구는 지난 60여 년간 과학자들을 당황하게 만들었던 금, 은, 백금 등 원소의 다양한 기원에서 하나의 해답을 발견해낸 것이다. 이에 대해 프레벨 교수는 “R과정으로 이런 중원소가 생성되는 방법을 이해하는 것은 핵물리학에서도 가장 어려운 문제 중 하나”라고 설명했다. 보통 금과 은, 백금의 가치가 큰 점은 지구에서 희귀하다는 것에 있지만, 이런 원소가 생성되는 과정 역시 이런 중원소를 특별하게 만든다. 왜냐하면 이런 중원소는 상상도 못할 만큼 큰 밀도를 가진 중성자별들이 엄청난 속도로 서로 충돌해야 생성되며 이런 원소가 다시 소행성 행태로 지구로 날아와야 하는 것이기 때문이다. 프레벨 교수는 “이런 중원소가 생성되는 데는 너무 큰 에너지가 필요하므로 이를 실험적으로 생성하는 것은 거의 불가능하다”면서 “이런 중원소의 생성 과정은 단지 지구에서는 일어나지 않으므로 우리는 우주에 있는 별과 그 물질을 실험실로 사용해야 하는 것”이라고 말했다. 또 연구팀은 생성이 어려운 이런 중원소로 가득한 고유 은하의 발견이 앞으로 항성 역사는 물론 우주 진화 과정을 밝혀낼 것으로 기대한다. 별들은 자체적으로 중원소를 만들 수 없으므로 과거 이 은하에서는 특정 이벤트가 ‘씨앗’이 돼 금·은·백금 등을 가진 별이 만들어졌다는 것이다. 이런 중원소가 가득한 별들이 존재하는 것은 중성자별 간의 충돌이 원인임을 시사한다. 또 이번 결과는 이런 별의 구성을 밝혀내는 방법으로 이런 별을 거느리고 있는 은하의 역사를 밝혀낼 수 있다는 것을 보여준다. 이런 접근 방식은 ‘항성 고고학’(stellar archaeology)으로 불리고 있는데 천체물리학자들이 초기 우주 상태에 대해 자세히 배울 수 있게 해주는 것이다. 프레벨 교수는 “난 정말 이번 결과가 별과 어느 정도 원소를 개별적으로 형성하는 은하의 연구를 위한 새로운 문을 열었다고 생각한다”면서 “우리는 정말 작은 규모의 별들과 정말 큰 규모의 은하들을 서로 연결하고 있는 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호(5월 21일 자)에 실렸다. 사진=다나 베리/스카이웍스 디지털, Inc. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

빅뱅(우주 대폭발) 직후의 우주 초기 모습을 짐작케 하는 은하계가 포착돼 천문학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 인디애나주립대학 연구진은 지구에서 3000만 광년 떨어진 우주에서 푸른빛으로 빛나는 별의 집단을 포착하는데 성공했다. 이 은하계는 사자자리 북쪽에 있는 작은사자자리 내부에 위치하며, 이를 구성하는 별들이 다른 별에 비해 금속과 같이 비교적 무거운 화학적 원소를 덜 내포하고 있다는 것이 큰 특징이다. 금속 성분이 부족한 은하계는 초기 우주의 구성 상태와 매우 유사하며, 연구진은 이를 통해 빅뱅 직후의 우주 환경을 짐작하는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 천문학계는 초기 우주에 금속 원자가 매우 부족했을 것으로 보고 이와 유사한 은하계를 찾기 위해 노력해왔지만, 이러한 은하계가 지구로부터 매우 먼 곳에 떨어져 있어 관측에 어려움을 겪어왔다. 연구진은 미국 애리조나에 있는 킷픽 천문대의 망원경 두 대에 장착된 분광기를 이용해 수백 만개의 은하계로 구성된 작은사자자리에서 푸른 은하계 포착에 성공했다. 여기에 활용된 망원경은 ‘MAYALL 4-미터’ 망원경과 멀티플미러망원경(중구경 망원경을 몇개 조합하여 하나의 대망원경과 동일한 성능을 발휘하게 만든 망원경)이다. 연구를 이끈 인디애나주립대학의 존 살저 교수는 “이 은하계는 지금까지 찾은 것 중 금속 성분을 가장 적게 내포하고 있으며, 이는 초기 우주의 모습과 닮아있다고 볼 수 있다”면서 “현재 학계에서는 우주의 초기 모델이 가스 형태의 헬륨과 수소를 다량 함유하는 대신 금속 성분은 부족했을 것으로 예측하기 때문”이라고 설명했다. 이어 “우리가 속한 은하는 초기에서 현재로 시간이 흐르면서 비교적 무거운 성분의 원소들이 많아진 편에 속한다”고 덧붙였다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“국립부산과학관에서 다양한 과학 체험하세요.” 부산과학관이 부산·울산·경남 지역의 과학요람으로 자리매김하고 있다. 부산 기장군 동부산관광단지 안에 있는 부산과학관은 지난해 12월 11일 개관 5개월 만에 이미 50만명의 관람객이 찾았다. 이대로라면 연말까지 100만명 달성도 무난할 것으로 전망된다. 전국 5개 과학관 중 개관 초기에 100만명을 달성한 과학관은 2009년 문을 연 국립과천과학관이 108만명으로 유일했다. 이처럼 많은 관람객이 단기간에 부산과학관을 찾은 것은 전시물의 82%가 체험형인 데다 우수한 교육프로그램, 자체 보유한 석·박사급 강사와 과학해설사를 활용한 교육이 톡톡히 한몫했다. 이에 힘입어 15일 현재 부산·울산·경남은 물론 대구·경북과 호남, 수도권 학교의 단체 학생 관람객 3만여명이 예약돼 있다. 하태응 홍보실장은 “부산과학관의 관람객 기록은 상설전시장 외에도 가족과학캠프, 학교단체 과학캠프 등 다양한 프로그램에 대한 만족도가 높기 때문”이라고 말했다. ●전시관 특색 있는 체험형 전시물로 꾸며 부산과학관은 동남권의 주력산업인 자동차, 항공우주, 선박, 에너지 및 방사선 의학을 주제로 동남권 최고의 지역거점형 과학관으로 180개의 다양한 전시물이 설치돼 있다. 이 가운데 82%인 148개 이상이 기초과학의 원리와 첨단기술을 직접 느낄 수 있는 체험형 전시물로 학생들의 과학 지식 습득에 많은 도움이 되고 있다. 또 천체투영실, 어린이관, 야외전시장, 캠프관을 갖춰 전시와 관람, 교육을 위한 공간을 넘어서 가족단위 나들이객들의 휴식공간인 과학테마파크로 조성됐다. 과학관 중앙홀의 탑승형 슬라이더는 즐겁게 나아가는 과학으로 항해를 상징하는 전시물로 놀이기구 성격을 겸하고 있어 어린이들에게 인기를 끈다. 전시관은 자동차·항공우주관, 선박관, 에너지·방사선의학관, 천체투영관, 천체관측소 어린이관, 야외전시관 등으로 구성됐다. 자동차·항공우주관은 고대인들이 발명한 바퀴를 시작으로 엔진과 자동차의 진화와 항공, 우주로 향하는 인류의 끊임없는 도전과 창조를 담은 다양한 전시물이 설치돼 있다. 다이내믹한 음향과 스크린 영상으로 자동차 발달과정과 다양한 기계 움직임을 보여주는 ‘트랜스토피아’ 영상관, 실제로 발사되는 모형 제트엔진, 달의 중력 현상을 체험하는 월면걷기 등의 전시물은 과학 원리부터 첨단 과학기술의 미래를 직접 체험할 수 있다. 선박관에는 과학과 기술, 수학과 해양과학을 연계한 각종 체험전시물이 자리한다. 입구의 거대한 코끼리 모형(애칭 ‘코니’)은 부력과 선박의 관계를 알려주는 상징 전시물이다. 아르키메데스 실험을 통해 부력의 원리를 익히고 무게중심을 배우는 기초과학과 선박의 설계, 조립과 같은 조선공학, 선박의 운항과 항해에 이르는 다양한 분야를 체험할 수 있다. 4D 영상관에서는 미래 해양기술의 발달로 이루어낼 꿈의 도시를 만날 수 있다. 에너지·방사선의학관은 햇빛과 물과 바람 등 자연에너지를 이용해서 삶을 풍요롭게 만든 인류의 지혜가 앞으로 미래 청정에너지의 발달과 활용기술로 발전하는 과정을 탐구하는 전시관이다. 또 에너지원으로 사용된 방사선을 활용해서 난치병인 암을 치유하는 첨단 방사선 의학의 원리를 체험할 수 있다. 상설전시관에선 더욱 과학적 원리를 체험할 수 있는 ‘게릴라 과학콘서트’를 진행한다. 고리비행기를 만들어 보는 ‘응답하라 베르누이’, 알루미늄캔 세우기 등 무게중심을 알아보는 ‘갸우뚱 기우뚱’, 밴더그래프를 활용한 인형 머리카락 세우기 등 정전기 체험이 진행되는 ‘찌릿찌릿 정전기’가 운영된다. 이 밖에 어린이관은 미취학아동들을 대상으로 쉽고 재밌게 과학을 이해하고 아이들의 신체발달에 자극되도록 100% 놀이를 통한 체험전시물이 들어 서 있다. 야외 전시장은 여름엔 물놀이 시설로 이용되는 워터플레이그라운드, 대형 요요 등이 설치된 사이언스 파크, 무선조종(RC)카를 즐기고 동호인들이 교류하는 공간인 ‘GO!GO! 신나는 레이스장’으로 구성돼 있다. 과학관 나무숲 사이 600m를 시원하게 달리는 꼬마기차는 가족 단위 나들이객들을 위한 과학테마파크임을 알려준다. 천체투영관에서는 120도로 편안히 누워 눈앞에 펼쳐지는 지름 17m의 대형 스크린에서 쏟아져 나오는 밤하늘의 신비를 체험할 수 있다. 국내 과학관 중 최대 규모인 360㎜ 굴절망원경이 있는 원형 돔 형태의 주관측실과 천장이 열리는 슬라이딩 루프 모양의 보조 관측실, 천체교육장 등 국내 최고 수준의 관측시설을 갖춘 천체관측소도 학생들이 많이 찾는다. 올 들어서만 8700여명의 관람객이 찾았다. 관측 장비는 주망원경 외에 직경 500㎜의 반사망원경, 태양 관측 전용망원경 등 4대의 보조망원경과 10여대에 이르는 이동식 천체망원경을 이용해 주간에는 태양 및 직녀별과 같은 밝은 별, 야간에는 달과 행성, 성단, 성운 그리고 안드로메다은하 등 다양한 천체를 관측할 수 있다. ●학교단체 및 가족 단위 과학캠프 인기 부산과학관은 자유학기제와 체험학습 등을 위해 학교단체 과학캠프를 마련해 이달부터 운영하고 있다. 일정은 과학관에서 개설한 천체캠프, 이공계 진로캠프, 3D프린터 등을 배우는 엔지니어링과 소프트웨어(EnS) 캠프, 과학동아리를 위한 과학탐구캠프 등으로 짜였다. 여기에다 학교에서 자체 개발한 프로그램을 활용해 구성할 수 있도록 해 학생들의 흥미와 탐구 욕구를 충족시키고 있다. 학교단체 과학캠프는 수학여행을 위해 부산을 찾는 다른 지역 초·중·고 학교도 이용 가능하다. 비용은 프로그램과 이용시간에 따라 1인당 2만 5000~3만 5000원을 받는다. 식비는 별도다. 자유학기제로 학교 단체 교육에 참여했던 고교 1학년 이지나(17)양은 “이렇게 즐거운 과학관은 처음이다. 평소 과학이라고 생각하지 못했던 단순한 것들에도 과학이 숨겨져 있다는 것을 알게 됐다”며 만족해했다. 차를 몰고 멀리 가지 않아도 아이들과 함께 별을 찾으며 밤하늘의 낭만과 어린 날의 추억을 쌓을 수 있는 가족과학캠프도 인기를 끈다. 교육과 체험, 숙박을 포함해 1인당 2만 5000원이란 비교적 저렴한 비용으로 온 가족이 숙박할 수 있는 캠프관을 활용해 편안하고 낭만적인 주말 여가활동을 즐길 수 있다. 야간 천체관측을 포함한 주말 가족과학캠프를 월 2회 이상 운영한다. 가족과학캠프 정원은 30가족 120명을 기준으로 한다. 캠프관은 과학관 뒤쪽의 2층 건물로 개별 샤워실과 화장실을 갖춘 30개 객실을 이용한다. 오후 7시부터 시작되는 가족과학캠프 프로그램은 천체관측과 야간에 과학관 전시실을 엿보는 ‘과학관은 살아 있다’ 등으로 진행된다. 참가자들은 과학관 4층의 천체관측소에서 국내 최대의 굴절망원경으로 은하와 행성 등 다양한 천체를 직접 관측하고 과학관 2층의 야외 데크에서 이동형 천체망원경을 아이들과 함께 조작하면서 밤새도록 밤하늘의 낭만을 즐기며 소중한 추억을 쌓을 수 있다. 프로그램이 충실하다 보니 가족과학캠프는 11회 연속 매진 기록을 세우는 등 인기몰이를 하고 있다. 가족과학캠프에 참여한 학부모 이영재(45)씨는 “주말에 과학관에서 저렴한 비용으로 재밌고 유익한 프로그램도 즐기고 편안하게 숙박도 해결할 수 있어서 정말 좋았다”고 소감을 밝혔다. ●동남권 최대 국립부산과학관 부산과학관은 미래창조과학부와 부산시가 1217억원(국비 852억원, 지방비 365억원)을 들여 동부산관광단지 11만㎡ 부지에 지상 3층, 지하 1층 규모로 건립했다. 정부가 직영하는 국립중앙과학관이나 국립과천과학관과 달리 정부와 자치단체가 공동으로 출연하는 특별법인으로 후원회 운영 및 기부금 모집이 가능한 시민참여형 과학관이다. 부산과학관은 충청권에 있는 국립중앙과학관과 수도권의 국립과천과학관, 대구·경북권의 국립대구과학관, 호남권의 국립광주과학관과 함께 5대 권역별 거점 과학관이다. 부산과학관은 매주 월요일과 매년 1월 1일을 제외하고 오전 9시 30분부터 오후 5시 30분까지 문을 연다. 과학관을 경유하는 시내버스(185번)가 있고, 주말에는 셔틀버스도 운영한다. 이영활 관장은 “국립부산과학관이 최고의 체험전시물을 갖춘 명품과학관, 학생들의 눈높이에 맞는 맞춤형 과학교육의 장, 놀이와 체험으로 과학을 배우고 익히는 과학테마파크로 만들어 가겠다”며 “이를 위해 지역의 역량과 자원을 한데 모아서 주민 참여형 지역거점 과학관이 되도록 하겠다”고 밝혔다. 부산 김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr

빅뱅 직후의 우주를 보고 싶은 인류의 꿈이 현실이 되고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 현재 개발 중인 ‘제임스 웹 우주 망원경’(James Webb Space Telescope·이하 JWST)의 거울이 수직으로 세워지는 장면을 영상으로 공개했다. 약 30초 분량의 이 영상은 총 18개의 금박 거울이 수직으로 세워지는 장면을 촬영한 것으로 이제 JWST의 개발 과정이 마무리 단계에 와 있음을 보여준다. 　 다소 생소한 이름의 JWST는 그간 우주의 심연을 밝혀준 허블우주망원경의 후계자로 NASA를 비롯 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 참여해 개발했다. 차세대인 만큼 JWST의 성능은 역대 최강이다. 그간 우주의 신비를 밝혀준 허블과 비교해 보면 성능이 무려 100배에 달하기 때문이다. JWST의 중량은 허블의 절반 수준인 6.4t이지만, 주경(primary mirror)은 허블보다 2.5배 큰 6.5m에 달한다. 이를 통해 NASA는 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. JWST의 가장 흥미로운 점은 독특한 형태의 주경이다. 각각 6.5m에 달하는 주경들을 로켓에 실어 우주로 발사할 수 없기 때문에 개발팀은 18개의 작은 육각형 거울로 구성된 접을 수 있는 형태의 주경을 만들었다. 개발팀은 로봇팔을 이용해 지난 2월 18개의 거울 설치를 모두 마쳤으며 향후 JWST는 접힌 채 로켓에 ‘수납’ 된 후 우주로 나가면 활짝 펴지게 된다. NASA 존 그런스펠드 과학탐사 담당 부국장은 “과학자와 엔지니어들이 쉼없이 작업해 완벽한 성과를 얻었다”면서 “과거에 자세히 볼 수 없었던 행성의 대기, 별 형성 과정, 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습 등을 관측할 수 있을 것”이라고 기대했다. 오는 2018년 10월 ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 떠날 예정인 JWST의 목적지는 허블과는 다르다. 허블이 지상 610km 상공을 공전하면서 먼 우주를 관측하는 것과는 달리 JWST는 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. JWST가 지구와 달 사이 거리보다 4배나 먼 L2까지 찾아가는 것은 태양과는 반대 방향이기 때문이다. L2는 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 있어 빛의 왜곡없이 심우주를 관측할 수 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

그리 너른 숲은 아닙니다. 작정하고 찾을 만큼 빼어나지도 않습니다. 외려 볼품없다고 보는 편이 맞을 겁니다. 경북 의성의 법계도림 이야기입니다. 신라시대의 고승 의상이 남긴 법계도를 토대로 만든 미로 숲입니다. 한 사람이 겨우 지날 만한 좁은 미로가 말하려는 건 세상을 사는 이치입니다. 늘 되뇌면서도 번번이 실천하지 못했던 그런 이치들 말입니다. 미로 숲 위는 고운사입니다. 시대와 반목했던 ‘비운의 천재’ 최치원의 흔적이 여태 남아 있는 절집입니다. 와가들이 밀집한 사촌마을도 예서 멀지 않지요. 의성엔 이처럼 느릿느릿 걸으며 기웃댈 만한 풍경들이 꽤 많습니다. 법계도림은 의상(625~702)이 지은 것으로 추정되는 화엄일승법계도(華巖一乘法界圖, 이하 법계도)를 토대로 만든 숲이다. 화엄사상의 요체를 210개의 글자를 이용해 간결한 시로 축약한 뒤 이를 54개 굽이(角)의 사각형 미로로 만들었다. 쉽게 말해 국내 화엄종의 개조(開祖)로 추앙받는 의상의 화엄세계를 현실 속에 구현한 숲이 바로 법계도림이다. ●의상이 설계한 법계도… 여래의 一音 나타내 법계도는 ‘법’(法) 자에서 시작해 ‘불’(佛) 자에서 끝난다. 한데 의상은 왜 이 같은 미로 형태의 그림시를 그렸을까. 그는 자신이 남긴 몇 가지 책을 통해 자문자답했는데, 이를 요약하면 이렇다. 글이 하나의 길을 이룬 건 여래의 일음(一音)을 표시하기 위한 것이다. 굴곡진 까닭은 가르침을 받을 중생의 능력과 욕망이 같지 않기 때문이고, 시작과 끝이 있는 건 수행에 원인과 결과가 따로 있기 때문이다. 사면사각의 형태를 띤 것은 자비를 발현하고 불도(佛道)에 드는 방법을 사섭사무량(四攝四無量)으로 표현한 것이다. 법계도림을 설계한 이는 고운사 주지인 호성 스님이다. 그는 법계도림을 활용해 살아 있는 목탑을 만들려 했다. 법계도림의 중심부에 큰 은행나무를 하나 세우고 주변에 키 작은 단풍나무들을 심어 놓으면 오랜 시간이 흐른 뒤 자연스레 탑 형태의 숲이 될 것이란 계산에서였다. 법계도림에 들어서면 머리를 숙여야 하는 일이 잦다. 단풍나무가 옆으로 가지를 펼쳐 놓았기 때문이다. 찾는 이 드문 탓에 거미줄이 얼굴에 달라붙는 일도 흔하다. 이처럼 걷기에 불편하다 보니 개선을 생각하기 마련이다. 그래서 현재의 나무는 죄다 뽑고 내년쯤 다른 나무를 심을 예정이란다. 향나무처럼 위로 곧추 자라 길을 쉽게 낼 수 있는 수종이 대체재로 꼽힌다. 한데 불현듯 딴생각이 든다. 이처럼 좁고 불편한 길은 절집에서만 볼 수 있는 것 아닐까. 잘 정돈된 미로는 놀이공원에서도 쉽게 마주할 수 있다. 길이 다소 불편한들 무엇이 문제일까. 이를 하심(下心)을 종용하는 심모원려라 볼 수는 없을까. 작은 티끌 안에도 우주가 들어 있다고 했다. 좁고 불편한 길을 성찰의 자세로 돌아보는 게 외려 법계도의 본질에 더 가까운 것 아닐까 싶다. 어쨌든 계획대로라면 붉고 푸른 단풍나무가 노란 민들레꽃과 어우러진 소박한 길은 내년 이후엔 볼 수 없다. ●신라 문장가 최치원의 흔적 남은 ‘고운사’ 법계도림 위는 고운사다. 신라의 문장가 고운(孤雲) 최치원의 호를 딴 절집이다. 60여 말사를 거느린 큰 절집이지만 여느 곳과 달리 주차료나 입장료 한 푼 받지 않는다. 무엇보다 진입로가 인상적이다. 금강송과 굴참나무 등이 어우러진 숲길이 1㎞쯤 이어진다. 이를 ‘천년숲길’이라 부른다. 천천히 걸어도 20분이면 족할 길은 그러나 심연으로 들어가는 소로처럼 깊다. 늙은 나무들 사이로 불어오는 바람엔 천년간 봉인된 고운의 체취가 서린 듯하다. 천년숲길을 나와 일주문, 사천왕문 등을 거푸 지나면 가운루(駕雲樓)에 닿는다. 최치원이 건축에 힘을 보탰다는 건축물로, 고운사에서 놓치지 말아야 할 문화재 중 하나다. 최치원이 원래 지었던 이름은 가허루(駕虛樓)다. 멍에를 쓰듯, 평생 불성(虛)을 짊어지고(駕) 가라는 뜻이란다. 이를 현재의 현판으로 바꿔 쓴 이는 고려 공민왕이다. 사랑하던 노국공주가 죽자 실의에 빠진 공민왕이 전국을 유람하다 고운사에 들러 어필을 남겼다고 한다. 고운사에는 유교와 도교의 색채가 많이 남아 있다. 우화루 뒤편의 ‘만세문’은 솟을대문 모양이다. 절집 건물치고는 독특한 형태다. 만세문 뒤는 연수전이다. 조선 왕실 계보를 적은 어첩을 봉안하던 건물이다. 안내판은 ‘불교를 억누르고 유교를 떠받들던 시대에 사찰 안에 이렇듯 왕실과 관련되는 건물이 지어졌다는 사실이 이채롭다’고 적고 있다. 식당 건물엔 호랑이 벽화가 보관돼 있다. 어느 방향에서 보든 호랑이 눈과 마주하게 된다는 벽화다. 제아무리 날고 긴다 한들 부처님 손바닥 안이라는 가르침을 담지 않았을까 싶다. ●‘경북팔승일경’… 빙계계곡의 웅숭깊은 풍경 고운사에서 차로 10분 거리에 사촌가로숲(천연기념물 제405호)이 있다. 1390년께 기와집들이 숲을 이루던 사촌마을 주변에 조성된 비보림(풍수지리설에 따라 마을의 기가 약한 곳에 조성한 숲)이다. 현지 주민들은 흔히 ‘가리쑤’라 부른다. 바람을 가리는 ‘쑤’(숲)란 뜻이다. 한실천 제방을 따라 800m 정도 이어져 있다. 아름드리 나무들이 밀집돼 있어 찬찬히 둘러보기 좋다. 가로숲 안쪽의 사촌마을에선 1582년 지은 만취당(보물 1825호) 등의 고택과 만날 수 있다. 의성 남쪽의 빙계계곡은 오래전부터 의성에서 가장 빼어난 경승지로 꼽혔던 곳이다. 계곡에 들면 ‘경북팔승일경’(慶北八勝一景)이라는 표지판을 흔히 본다. 경북의 여덟 가지 빼어난 경치 가운데 첫째가는 곳이란 뜻이다. 자신감과 도도함이 글자 곳곳에서 느껴진다. 누가 언제 어떤 근거로 이런 도저한 표현을 썼는지는 알 길이 없지만, 거무튀튀한 절벽이 2㎞가량 돌아가며 만든 풍경만큼은 제법 웅숭깊다. 빙계계곡의 자랑거리는 대략 세 가지다. 세종실록지리지에도 나온다는 얼음 구멍 빙혈(氷穴, 천연기념물 제527호)과 풍혈(風穴), 그리고 빙산사지 오층석탑(보물 제327호)이다. 셋 모두 계곡 왼쪽 마을에 몰려 있다. 얼음동굴에 들면 서늘한 기운이 뒷목을 스친다. 실제로 한여름에도 고드름이 열린다고 한다. 빙혈 바로 위의 풍혈에서도 에어컨 같은 바람이 나온다. ‘삼복더위에 얼음이 얼고, 엄동설한에 따뜻한 김이 솟는다’더니, 그리 과장 섞인 이야기는 아닌 듯하다. 빙산사지 오층석탑은 통일신라시대 말기에서 고려 초기에 조성된 것으로 보이는 석탑이다. 의성 탑리리 오층석탑(국보 제77호)을 본뜬 것으로 알려졌는데, 빙계계곡 등 주변 풍경과 어우러지면서 자태가 한결 돋보인다. 인근의 금성산 고분군도 둘러보는 게 좋겠다. 조문국(召文國)의 경덕왕릉 등 고분 몇 기가 남아 있다. 조문국은 신라보다 앞선 기원전 1세기 무렵, 지금의 금성면을 중심으로 융성했던 고대 부족국가다. 왕릉 주변으로 산책로가 나 있다. 고분군 끝자락의 조문국 박물관에서 조문국의 모든 것을 엿볼 수 있다. 초여름의 명물로 꼽히는 금성산 고분군 앞 작약꽃밭은 5월 말~6월께 만개한다. 글 사진 의성 손원천 기자 angler@seoul.co.kr ■여행수첩(지역번호 054) →가는 길:고운사는 안동과 경계인 의성 동북쪽에 있다. 수도권에서 승용차로 가려면 중앙고속도로 남안동 나들목으로 나와 의성 방면 5번 국도로 갈아탄 뒤 망호교차로에서 좌회전해 점곡 방면 79번 지방도로 갈아타고 8㎞쯤 가면 된다. 사촌마을과 사촌가로숲, 의성 소계당 등 볼만한 풍경들이 지척에 널렸다. 천천히 둘러보면서 남쪽 방향으로 내려가길 권한다. 빙계계곡은 의성의 동남쪽 끝에 있다. 조문국의 흔적이 남은 금성산 고분군, 조문국 박물관, 산수유 마을 등을 묶어 돌아보는 게 좋다. 여느 여행지와 달리 고운사, 조문국 박물관 등 관광지들이 죄다 무료다. 입장료 걱정 없이 다녀도 좋겠다. →맛집:의성 하면 마늘 먹인 소가 대표 먹거리다. 군청 인근 의성마늘목장(830-6283)과 안계면의 마늘목장한우타운(862-8592) 등이 이름났다. 탑산약수온천이 있는 봉양면에도 의성마늘소먹거리타운이 조성돼 있다. 의성마늘이야기(834-8843)는 마늘로 맛을 낸 백반, 묵은지찜 등을 내는 집이다. 의성읍내에 있다. →잘 곳:군청에서 운영하는 금봉산 자연휴양림(833-0123)이 깨끗하다. 금성면 산운마을의 운초당, 의성소우당, 점곡면 사촌마을의 초해고택, 후산정사, 안동김씨 종택 등에서 한옥스테이 프로그램을 운영하고 있다. 의성군청 문화관광과 830-6549.

태양계에서 가장 먼저 생성된 행성인 목성의 비밀을 밝혀내기 위한 탐사가 올 7월 시작된다. 미국항공우주국(NASA)은 2011년 8월 발사된 행성 탐사선 ‘주노’가 5년 동안의 우주 항해를 끝내고 오는 7월 4일 목성 궤도에 진입해 1년 8개월 동안 목성의 대기와 자기장, 초기 태양계 형성 과정에 대한 정보들을 탐사한다고 9일 밝혔다. 사진은 주노가 목성 궤도를 도는 모습을 그린 상상도. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr