연구팀, 작년 9월 14일 첫 포착 한국 연구진 수차례 분석·검증 “다중 신호 천문학 새 시대 열려” 우리나라 과학자들이 포함된 14개국 1000여명의 국제연구단이 100년 전 아인슈타인이 예측했던 ‘중력파’(重力波)를 찾아내는 데 성공했다. 미국 레이저간섭계 중력파관측소(LIGO)는 11일 오전 10시 30분(현지시간) 미국 워싱턴DC 외신기자클럽에서 기자회견을 갖고 블랙홀이나 중성자별 같이 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 발생하는 중력파를 인류 역사상 최초로 관측했다고 공식 발표했다. 이번 연구에 참여한 한국중력파연구협력단(KGWG)도 12일 오전 9시 서울 명동에서 기자회견을 갖고 ‘금세기 최고의 발견’으로 평가받는 중력파 발견의 의미를 설명했다. 이번 관측 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 11일자에 실렸다. 논문에 실린 저자는 1000여명으로, 한국인 과학자도 14명 포함돼 있다. 2014년 3월 미국 하버드·스미소니언 천체물리센터 ‘바이셉(BICEP)2’ 연구진이 남극 하늘에서 초기 우주 팽창에 따른 중력파를 최초로 발견했다고 발표했지만, 재검토 결과 ‘우주 먼지’로 인한 오류로 밝혀져 철회된 바 있다. 이 때문에 LIGO 연구팀은 지난해 9월 14일 오전 5시 51분(현지시간) 중력파를 포착한 뒤 발견 사실을 외부에는 비밀에 부친 채 데이터의 잡음을 제거하고 여러 차례 재검토를 거친 결과 ‘중력파’가 확실하다는 결론을 내렸다. KGWG에서 데이터 분석을 담당한 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “지난해 9월 14일 저녁 8시 미국 LIGO 연구단에서 ‘매우 흥미로운 사건!’(Very Interesting Event!)이라는 제목의 이메일을 받았는데 중력파를 발견했다는 내용이었다”며 “메일을 받은 뒤 처음에는 잘못된 신호를 잡은 것이 아닐까 하는 의구심이 있었지만 수많은 분석과 검증으로 중력파라는 확신을 갖게 됐다”고 말했다. KGWG 단장인 이형목 서울대 물리천문학부 교수는 “이번 발견은 최초의 중력파 검출이라는 것뿐만 아니라 중력파 관측을 통해 천체를 탐구하는 ‘중력파 천문학’의 문을 열었다는 데 큰 의미가 있다”며 “중력파 천문학이 발달하면 질량이 큰 별의 생성과 진화, 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제들이 풀리게 될 것”이라고 설명했다. 김정리 연세대 천문대 박사는 “이번 중력파 발견으로 천체 현상을 더욱 정밀하고 정확하게 관찰·분석할 수 있는 ‘다중 신호 천문학’이 가능해질 것”이라고 기대감을 드러냈다. 이를테면 은하에서 초신성이 폭발할 경우 LIGO는 중력파를, 지난해 노벨물리학상을 받게 해 준 일본 슈퍼카미오칸데는 중성미자를, 전 세계에 있는 광학망원경과 전파망원경은 초신성을 동시에 관측함으로써 기존에 비해 훨씬 방대한 데이터를 얻을 수 있게 된다는 뜻이다. 이번 발견으로 올해 노벨물리학상이 1980년대에 중력파 검출 수단으로 LIGO를 처음 제안한 미국 MIT 물리학과 라이너 와이스 명예교수, 캘리포니아공대(칼텍) 물리학과 킵 손 명예교수, 로널드 드레버 명예교수 등에게 주어질 것으로 점쳐지고 있다. 특히 킵 손 교수는 2014년 개봉한 영화 ‘인터스텔라’의 과학총괄자문을 맡기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 아인슈타인이 중력파를 예측한 지 100년 만에 그 실체가 확인됐다. 태양의 질량보다 큰 블랙홀(검은 원) 2개가 근접해 돌면서 중력파를 만들어 내고 있는 가상도. 작은 사진은 11일 오전 10시 30분(현지시간) 미국 워싱턴DC에서 열린 중력파 발견 공식발표 기자회견. 모니터에 중력파 파장이 나타나 있다. 네이처 제공·워싱턴 EPA 연합뉴스

　북한의 박영식 인민무력부장이 12일 “미제와 그 추종세력들이 우리 공화국의 자주권을 조금이라도 침해한다면 씨도 없이 모조리 죽탕쳐 버리겠다”고 위협했다. 인민무력부장은 북한의 국방장관 격으로, ‘죽탕쳐 버리겠다’는 몰골을 볼품없이 만들겠다는 뜻이다. 　북측 조선중앙통신에 따르면 박영식 부장은 이날 백두산에서 열린 백두산밀영결의대회 연설을 통해 이같이 말했다. 　그는 “조선인민군대는 김정일 동지를 백두산 대국의 영원한 태양으로 천세 만세 높이 받들어 모시며 장군님께서 이룩하신 군 건설 업적을 옹호 고수하며 끝없이 빛내여 나가겠다”고 발언하기도 했다. 　같은 대회에 참석한 전용남 청년동맹 중앙위원회 위원장은 “조선청년 전위들은 하늘땅이 열백번 뒤집히고 천지풍파가 닥쳐온다고 해도 경애하는 원수님을 굳게 믿고 따르는 사상과 신념의 제일강자가 되겠다”고 연설했다. 　이날 행사에는 박영식 부장과 전용남 위원장 외에도 오수용 노동당 비서, 김덕훈 내각 부총리 등이 참석했다. 　오상도 기자 sdoh@seoul.co.kr

지구로부터 수 억 광년 떨어진 곳의 은하단에서 태양 질량의 수십 억 배에 달하는 거대한 블랙홀의 이미지가 최초로 공개됐다. 2011년 미국 버클리 캘리포티아대학연구진이 처음 존재의 가능성을 인정한 이 블랙홀은 지구에서 3억 3500만 광년 이상 떨어진 사자자리 은하단 내의 가장 밝은 은하인 NGC 4889 중심부에서 발견한 것이다. 대부분의 은하들은 중심부에 거대한 질량을 자랑하는 블랙홀을 보유하고 있는 것으로 알려져 있지만, 특히 NGC4889 은하 중심의 블랙홀은 관측사상 가장 거대한 것으로 알려져 학계의 관심을 한 몸에 받은 바 있다. 이 블랙홀의 질량은 태양계 중심부 블랙홀의 2500배, 태양계 전체의 10배, 태양의 210억 배에 달하며, 지름은 1300억㎞로 엄청난 규모를 자랑한다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA) 소속 천문학자들의 최근 관측결과에 따르면 이 블랙홀은 더 이상 가스 및 주변 에너지의 공급을 받지 못해 일시적으로 활동을 멈춘 휴면기에 속해 있는 것으로 보인다. 만약 이 블랙홀이 다시 활동을 시작한다면 가스나 우주먼지, 우주에너지 파편 등이 블랙홀에 빨려들면서 응축원반(Accretion disk·별 주변에 가스나 먼지들로 이뤄진 원반)을 만들어낼 것으로 천문학자들은 예측한다. 관측 역사상 가장 거대한 블랙홀이 간접적으로나마 모습을 드러낼 수 있었던 것은 미국 하와이 마우나키 화산에 있는 제미니 노스 망원경(Gemini North Telescope)과 세계 최대 광학천체망원경인 지름 10ｍ의 하와이 케크(Keck) 망원경 덕분이다. 천문학자들은 “이들 망원경을 이용해 블랙홀이 위치한 NGC2889 은하 주변의 별의 이동 속도를 관측하고, 이를 통해 블랙홀의 규모를 추측해낼 수 있었다”면서 “빛과 중력, 거리의 문제 때문에 블랙홀의 직접적인 이미지를 관측하는 것은 아직 불가능하지만, 대략적인 규모와 형태를 파악할 수 있었다”고 전했다. 가장 거대한 블랙홀의 이미지는 미국 온라인 과학매체인 ‘phys.org’에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구로부터 수 억 광년 떨어진 곳의 은하단에서 태양 질량의 수십 억 배에 달하는 거대한 블랙홀의 이미지가 최초로 공개됐다. 2011년 미국 버클리 캘리포티아대학연구진이 처음 존재의 가능성을 인정한 이 블랙홀은 지구에서 3억 3500만 광년 이상 떨어진 사자자리 은하단 내의 가장 밝은 은하인 NGC 4889 중심부에서 발견한 것이다. 대부분의 은하들은 중심부에 거대한 질량을 자랑하는 블랙홀을 보유하고 있는 것으로 알려져 있지만, 특히 NGC4889 은하 중심의 블랙홀은 관측사상 가장 거대한 것으로 알려져 학계의 관심을 한 몸에 받은 바 있다. 이 블랙홀의 질량은 태양계 중심부 블랙홀의 2500배, 태양계 전체의 10배, 태양의 210억 배에 달하며, 지름은 1300억㎞로 엄청난 규모를 자랑한다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA) 소속 천문학자들의 최근 관측결과에 따르면 이 블랙홀은 더 이상 가스 및 주변 에너지의 공급을 받지 못해 일시적으로 활동을 멈춘 휴면기에 속해 있는 것으로 보인다. 만약 이 블랙홀이 다시 활동을 시작한다면 가스나 우주먼지, 우주에너지 파편 등이 블랙홀에 빨려들면서 응축원반(Accretion disk·별 주변에 가스나 먼지들로 이뤄진 원반)을 만들어낼 것으로 천문학자들은 예측한다. 관측 역사상 가장 거대한 블랙홀이 간접적으로나마 모습을 드러낼 수 있었던 것은 미국 하와이 마우나키 화산에 있는 제미니 노스 망원경(Gemini North Telescope)과 세계 최대 광학천체망원경인 지름 10ｍ의 하와이 케크(Keck) 망원경 덕분이다. 천문학자들은 “이들 망원경을 이용해 블랙홀이 위치한 NGC2889 은하 주변의 별의 이동 속도를 관측하고, 이를 통해 블랙홀의 규모를 추측해낼 수 있었다”면서 “빛과 중력, 거리의 문제 때문에 블랙홀의 직접적인 이미지를 관측하는 것은 아직 불가능하지만, 대략적인 규모와 형태를 파악할 수 있었다”고 전했다. 가장 거대한 블랙홀의 이미지는 미국 온라인 과학매체인 ‘phys.org’에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

구글 최고 10㎏ 드론 배송 내년 상용화 ‘상업용 1위’ 中 DJI… 새달 국내 상륙 프랑스 패럿, 하늘·땅·물까지 영역 넓혀 세계 최대 인터넷 기업인 구글은 2014년 미국의 드론(무인기) 개발 회사인 타이탄 에어로스페이스를 인수해 사내 사업부로 바꾼 뒤 본격적으로 드론 전쟁에 뛰어들었다. 타이탄 에어로스페이스는 태양열로 작동하는 드론을 개발한 회사다. 구글은 최근엔 태양광 드론을 이용해 롱텀에볼루션(LTE)보다 40배 빠른 5G(5세대) 이동통신용 전파 신호를 지상에 쏘는 시험을 진행했다. 구글은 지난달에는 ‘택배 배송 용기’에 대한 특허 등록도 마쳤다. 드론으로 배달된 택배를 안전하게 받는 시스템이다. ‘프로젝트 윙’ 프로젝트라고 불리는 구글의 드론 배송 시스템은 이르면 내년부터 상용화된다. 길이 1.5m, 무게 8.5㎏ 정도의 드론이 최고 10㎏짜리 짐을 옮길 수 있다. 페이스북 역시 태양열로만 작동하는 드론을 세계에서 가장 오랜 시간 날린 기록을 갖고 있는 개발 회사인 어센타를 이미 인수했다. 이 외에도 퀄컴을 비롯한 글로벌 정보기술(IT) 기업들이 앞다퉈 드론 개발을 통한 시장 장악에 몰두하고 있다. 바야흐로 세계는 지금 ‘드론 전쟁’ 중이다. 드론은 처음에 군사용으로 개발됐지만 지금은 농약 살포, 택배, 의약품 수송, 재난 탐사, 영상 촬영 등 다양한 분야에 쓰인다. 군사용 드론 시장은 미국이 선도하고 있다. 상업용 드론은 중국 기업이 70%를 차지하며 앞서 있다. 시장도 빠르게 성장하고 있다. 10일 산업통상자원부에 따르면 2014년 53억 달러(약 6조 4800억원) 규모였던 세계 드론 시장 규모는 2023년에는 125억 달러(약 15조원)로 연평균 10%씩 성장할 것으로 전망된다. 특히 드론을 이용한 레포츠, 촬영용 등 소형 무인기는 2018년까지 100만대가 팔릴 것으로 예상된다. 상업용 드론 1위는 중국의 DJI다. 세계 100여개국에 드론을 공급하고 있다. DJI의 팬텀 시리즈는 비행 안정성뿐만 아니라 고성능 카메라를 지원, 촬영용 드론으로도 인기를 끌고 있다. DJI는 다음달 서울 홍대 인근에 플래그십 스토어를 열면서 본격적으로 한국 시장에 뛰어든다. 프랑스의 드론 기업인 패럿은 드론의 주행 영역을 하늘뿐 아니라 땅, 그리고 물까지 넓혔다. 패럿의 ‘하이드로포일’은 프로펠러의 추진력을 활용해 물 위를 질주한다. 우리나라 드론의 위치는 어떨까. 우리나라는 중대형 드론 분야는 세계 7위권의 기술력을 확보했지만 소형 드론은 중국에는 가격 경쟁력에서 밀리고 기술 경쟁력은 미국이나 유럽에 밀린다. 국내 드론 시장은 초기 단계로 지금까지는 군(軍)이 가장 큰 시장이었으나 점차 민간 분야로 수요가 커지고 있다. 민간의 드론 수요를 활성화하기 위해 정부는 부처 주도형 드론 보급 사업을 추진하고 있다. 올해 한국전력은 철탑, 전봇대 등을 점검하는 드론을 도입하고 미래창조과학부 우정사업본부는 도서, 산간 지역에 물품을 배송하는 드론을 우체국에 투입할 예정이다. 인프라 구축과 규제 완화도 한창이다. 국토교통부는 지난해 12월 강원 영월군 하송리, 대구 달성군 구지면, 부산 해운대구 중동, 전남 고흥군 고소리, 전북 전주시 완산구 등 5개 지역에 고도 300∼450m를 드론 시범사업 전용 공역으로 지정했다. 드론 전용 공역에서는 대한항공, CJ대한통운, 현대로지스틱스 등 15개 대표사업자가 준비한 드론 47개 기종이 사업 가능성 검증에 나선다. 정부는 또 2019년까지 395억원을 들여 전남 고흥에 ‘국가 종합 비행성능 시험장’을 만들기로 했다. 이상준 산업부 자동차항공과장은 “드론의 잠재 수요나 관심은 높지만 규제가 많아서 상용화하는 데는 한계가 있었다”면서 “앞으로는 특히 산업화도 중요하지만 수요자에게 얼마나 더 팔 수 있을까를 고민하는 식으로 접근할 필요가 있다”고 말했다. 윤수경 기자 yoon@seoul.co.kr

내가 예견했던 수많은 현상 중 100년 동안 유일하게 수수께끼로 남아 있던 ‘중력파’(重力波)가 드디어 발견됐다지? 나는 알베르트 아인슈타인일세.●NSF 공식 발표… 한국 연구진도 참여 미국과학재단(NSF)이 11일 오전 10시 30분(현지시간) 중력파 발견을 공식화했더군. 이번에 중력파를 발견한 연구진은 미국과 한국, 독일, 영국, 이탈리아, 프랑스 등 15개국 83개 연구소 과학자 1006명이 참여한 대규모 연구 집단이라네. 이들은 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 ‘레이저 간섭계 중력파 관측소’(LIGO)를 만들어 중력파를 측정했어. LIGO는 길이가 4㎞에 이르는 진공 터널을 2개 이어 붙이고 양끝에 거울을 달아 그 사이에 레이저가 오가도록 한 장치야. 중력파가 터널을 지나가면 거울이 출렁이면서 거울이 비뚤어져 레이저의 위치가 변하게 되는 거지. 물론 변화의 폭이라고 해야 원자 하나의 100만분의 1 정도밖에는 안 되지만 말이야.●중력, 시공간의 휘어짐 때문에 발생 이번에 발견된 중력파는 각각 태양의 29배와 36배 질량을 가진 블랙홀 2개가 충돌해 새로운 블랙홀이 되면서 만들어진 것이라더군. 중력파의 존재는 내가 1915년 11월 25일 ‘프로이센 과학 아카데미’에 발표한 ‘중력장 방정식’(일반상대성이론)이란 제목의 논문 발표 때로 거슬러 올라간다네. 위대한 물리학자 아이작 뉴턴은 중력이란 두 물체 사이에 나타나는 만유인력이라는 힘 때문이고, 시공간과 물체는 아무런 영향을 주고받지 않는 것으로 봤다네. 그렇지만 일반상대성이론에 따르면 시공간은 물체의 분포로 인해 휘어지고, 중력은 시공간의 휘어짐 때문에 발생하는 것이지. 푹신한 소파를 상상해 보게. 거기에 앉거나 무거운 물건을 올려놓으면 아래로 움푹 들어가겠지. 그 주변에 조그만 구슬을 올려놓으면 휘어진 표면을 따라 구슬이 굴러가지 않겠나. 내가 생각한 우주도 마찬가지네. 크기가 크거나 중력이 큰 별 주변은 시공간이 굴절되고, 그 굴절된 시공간을 따라 물체가 움직이게 되는 거지.●블랙홀 충돌에 시공간 흔들리며 파동 별이 폭발하거나 블랙홀끼리 충돌하는 등 급격한 변화가 발생하면 시공간이 흔들리면서 파동의 형태로 퍼져 나가게 되는데 이것이 바로 중력파일세. 빛의 속도로 전달되는 중력파를 관측하면 먼 우주까지 보는 것이 가능하지만 문제는 파동의 세기가 아주 약해서 측정이 쉽지는 않다는 거야. 미국 메릴랜드대 조지프 웨버 박사가 1969년 초기 형태의 검출 장치를 만들어 중력파를 찾아 나서기 시작한 이후 지금까지 많은 연구자가 중력파란 물리학의 성배를 찾아 나섰다네. 2014년 3월에도 미국 하버드·스미스소니언 천체물리센터가 ‘바이셉2’라는 특수망원경으로 중력파 검출에 성공했다고 발표했지만 재검증 결과 ‘우주 먼지’로 판명됐지. ●‘엑스레이’처럼 우주 내부 관측 기대 어쨌든 이번 중력파 발견은 우주 깊숙한 곳에서 일어나는 일을 좀 더 잘 알 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다네. 지금까지는 우주를 관측하는 데 주로 전자기파를 사용했는데, 전자기파로는 천체 표면에 대한 정보밖에 얻을 수 없었지. 엑스선이 사람의 몸속을 더 잘 알게 해 줬듯이 중력파는 별의 내부 사정을 잘 알 수 있게 해 줄 거라 생각하네. 만약 빅뱅 초기에 발생한 중력파를 측정할 수만 있다면 우주의 진화에 대해 더 많은 정보를 얻을 수 있겠지. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'천상의 날갯짓'은 이 성운을 보고 표현한 말일까?　 지난 8일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경으로 촬영한 성운 'Hen 2-437'의 환상적인 모습을 이미지로 공개했다. 마치 나비가 날개를 펼친 것 같은 특이한 모습을 하고있는 이 성운은 여우자리(Vulpecula)에 위치해 있으며 지난 1946년 처음 망원경에 포착됐다. Hen 2-437은 행성상 성운(planetary nebula·전체적인 모습이 행성처럼 원형으로 생긴 것) 중에서도 똑같은 모습이 양쪽에 펼쳐져 있어 양극성운(bipolar nebula)으로 분류된다. 이 성운이 푸른 빛으로 날갯짓하는 이유는 쌍성계 이상의 항성들이 죽어가면서 거대한 가스와 물질을 밖으로 방출하기 때문이다. 곧 Hen 2-437은 물질을 우주로 방출하며 부풀어 올라 별의 진화과정 중 마지막 단계인 적색거성(red giant star)으로 변하다 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. Hen 2-437과 비슷한 모습으로 세상에 잘 알려진 성운은 지구로부터 약 1200광년 떨어진 곳에 위치한 M2-9다. ‘쌍둥이 제트 성운’(Twin Jet Nebula)으로도 불리는 M2-9 역시 화려한 날개짓을 담은 최후의 예술작품을 남기며 죽어가고 있다. 　 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

883개 중 1/3은 최초로 관측한 은하 은하수 뒤쪽에 있는 수백 개의 은하들이 호주의 고감도 전파망원경으로 최초로 발견되어 화제가 되고 있다고 영국 일간지 데일리메일이 9일(현지시간) 보도했다. 은하수에 가려져 이제껏 볼 수 없었던 이들 은하는 모두 883개에 달하는데, 이중 3분의 1은 과학자들에게 최초로 모습을 드러낸 것들이다. 이 은하들의 집단은 우리은하를 포함한 수천 개의 은하들을 엄청난 인력으로 끌어당기고 있는 거대인력체(great attractor) 현상을 연구하는 데 중요한 자료로 사용할 수 있게 되었다. 거대인력체란 남쪽 하늘의 센타우루스자리와 바다뱀자리 사이의 센타우루스 초은하단 근처에 있는 것으로 추측되는 강한 인력을 가진 천체이다. 우리은하에서 2~3억 광년 떨어진 거리에 있는 이 천체는 주변의 은하들을 초속 1000km의 속도로 끌어당기고 있으며, 질량은 5×10^16제곱 태양질량으로 추정된다. 이들 은하는 호주 뉴사우스웰스의 파크스 전파망원경에 장착된 21cm 멀티빔 수신기에 의해 처음으로 그 실체를 드러냈다. 이 전파망원경은 우리은하를 가득 채우고 있는 별들과 성간 먼지를 꿰뚫고 뒤쪽의 숨겨진 영역을 들여다볼 수 있게 해주었다. 천문학에서는 이 영역을 회피대(回避帶)라 부르고 있다. 이번에 발표된 연구의 대표 저자인 스타벨리-스미스 웨스트오스드레일리아 대학 교수는 "은하수는 참으로 아름다운 대상으로 우리은하를 연구하는 데 아주 흥미로운 자료입니다. 하지만 우리 시야를 가로막아 뒤쪽의 은하들을 가리는 존재이기도 하죠."라고 밝혔다. 그는 또 이번의 발견으로 태양질량의 16제곱 배가 넘는 엄청난 인력을 가진 것으로 보이는 거대인력체를 규명하는 데 한 발짝 더 다가선 것으로 보인다고 평가했다. "우리은하에 작용하고 있는 이 거대인력체의 정체가 무엇인지, 그리고 그것이 어디에서 오는 건지 사실 잘 모르고 있습니다." 스타벨리-스미스 교수는 "아마도 은하단이나 초은하단이 있어 우리은하를 시속 200만km로 끌어당기고 있는 것으로 보인다"고 덧붙였다. 과학자들은 1970년대와 80년대에 처음으로 발견된 이 거대인력체의 미스터리를 풀기 위해 지금까지 부단히 노력해왔다. 이 같은 현상은 우주 팽창에 정면으로 거스리는 것이기 때문이다. 전파망원경의 힘으로 우리은하 뒤쪽의 거대 은하 무리를 발견함으로써 미스터리에 싸인 거대인력체의 정체를 밝혀낼 수 있을 것인지 천문학계의 관심이 집중되고 있다. 이번 연구결과는 '아스트로노미컬 저널'에 발표되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우주여행도 레트로 스타일로?! 민간 우주여행은 여전히 요원한 꿈처럼 들리지만, 우주여행은 점점 현실에 가까워지고 있는 상황이다. 기차여행을 떠나듯, 언제든 우주로 환상적인 여행을 떠날 수 있는 날을 기다리는 사람들을 위한 독특한 포스터가 공개됐다. 미국항공우주국(NASA)의 산하기관으로, 무인우주선 계획을 세우고 이를 실행하는 NASA 제트추진연구소가 공개한 우주여행 관련 포스터는 총 세 가지 테마로 제작됐다. 첫번째 포스터는 ‘그랜드 투어’(THE GRAND TOUR) 버전으로, NASA가 발사한 우주 탐사선인 보이저(Voyager)호를 타고 목성과 토성, 천왕성 등을 방문할 수 있으며, 현재 탑승이 가능하다는 문구가 적혀져 있다. 그랜드 투어 포스터는 베이지 컬러의 배경 위에 우주 행성을 연상케 하는 다양한 원 형태가 혼합돼 있는 디자인이며, 정 중앙에는 빠른 속도로 이동하는 듯 보이는 비행기 5대가 대열을 맞춰 그려져 있다. 두 번째 포스터는 토성의 달인 ‘엔셀라두스’(ENCELADUS) 버전으로, 남성과 여성, 이들의 애완견이 엔셀라두스 한복판에 서 있는 듯한 모습을 담고 있다. 엔셀라두스의 표면은 순수한 얼음으로 뒤덮여 있어서 태양빛의 대부분을 반사한다. 바다의 흔적이 발견되면서 생물체가 존재할 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 이 포스터에서는 NASA의 로고와 함께 ‘아름다운 남쪽행성을 방문하세요’, ‘현재 예약중’이라는 문구 등을 확인할 수 있다. 세 번째 포스터는 가장 ‘핫’한 우주 행성으로 꼽힌 ‘화성’(MARS) 버전이다. 지구에서 우주선이 발사되는 듯한 형태의 디자인은 화성의 토양을 닮은 듯한 붉은색 바탕이 주를 이뤄 눈길을 사로잡는다. 이번에 공개된 세 가지 테마의 우주여행 포스터는 민간인의 우주여행이 가능하다는 전제 하에 마치 여행사가 관광 상품을 홍보하듯 제작됐다는 점에서 웃음을 자아낸다. 특히 포스터 3점 모두 세계적으로 유행인 ‘레트로 스타일’을 충실하게 반영했다는 점 역시 화제를 모았다. 레트로(Retro)는 역사적인 다양한 요소들을 임의적으로 절충하거나 융합해 새로운 형태나 디자인으로 표현하는 방식으로, 복고주의를 지향하는 하나의 스타일이라고 볼 수 있다. 레트로는 패션뿐만이 아니라 음악이나 산업디자인 측면에서도 강한 영향력을 발휘한다. 이를 제작한 디자인 업체 인비저블 크리에이처(Invisible Creature) 측은 “이번 프로젝트에 참여할 수 있어서 매우 영광이었다”고 소감을 남겼다. 해당 포스터의 고화질 이미지는 조만간 NASA 홈페이지에서 무료로 다운로드 할 수 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과학자들은 새로 탄생한 어린 별의 밝기가 갑자기 밝아지는 현상을 오래전 발견했다. 예를 들어 수많은 별이 탄생하는 오리온자리의 'FU Orionis' 별의 경우 밝기가 250배가량 밝아지는 현상이 관측되었다. 그러나 그 이유는 정확하게 알지 못했다. 10년 전 이 현상을 설명하기 위해서 빈 대학의 천문학자인 에두아르두 보로표브와 동료들은 어쩌면 새로 탄생한 별이 주변에 형성되고 있는 원시행성(protoplanet)을 잡아먹어서 이와 같은 밝기 변화가 일어날지 모른다고 설명했다. 이 가설에 의하면 원시별 주변에 형성되는 가스와 먼지의 구름인 원시 행성계 원반(protoplanetary disc) 주변에는 거대한 가스의 덩어리가 형성되는 데 이중 상당수는 행성으로 성장하지 못하고 원시별의 중력에 의해 집어삼켜진다는 것이었다. (위의 모식도) 동시에 충돌 때문에 원시별의 밝기가 갑자기 밝아지게 된다. 이와 같은 이론은 ‘천문학적인 규모의 카니발리즘'(cannibalism on astronomical scales)이라고 불린다. 이 이론에 따르면 목성처럼 거대한 가스 행성은 사실 자식을 잡아먹는 어미별에서 살아남은 생존자다. 이 가설을 검증하기 위해서 히로시마 대학이 이끄는 국제 천문학팀은 8.2m 구경의 스바루 망원경을 이용해서 실제 4개의 젊은 별의 이미지를 상세하게 분석했다. 이 가설이 옳다면 원시별 주변의 가스 디스크는 매우 불규칙한 모습과 덩어리진 구조물을 가지고 있을 것이다. 관측 결과 이론에서 예측했던 것과 같이 원시별 주변의 가스와 먼지 고리가 불규칙한 모양을 할 뿐 아니라 덩어리 같은 모양을 지니고 있는 것이 확인되었다. 이는 원시별 주변에서 가스 덩어리가 형성된 후 일부는 행성으로 자라나지 못하고 다시 흡수될 수 있음을 시사하는 것이다. 물론 더 정확한 결론을 내리기 위해서는 더 강력한 망원경의 힘을 이용해서 원시별 주변 구조와 변화를 확인할 필요가 있을 것이다. 만약 이 이론이 사실이라면 목성을 비롯한 우리 태양계의 행성들도 어쩌면 구사일생으로 살아남은 생존자들인지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

국가정보국장 “플루토늄 원자로 재개” 北 중·단거리 미사일-국지도발 가능성 정부와 국제사회의 경고에도 불구하고 지난 7일 ‘위성’(장거리 미사일)을 발사한 북한이 향후 추가 도발을 감행할지에 관심이 집중된다. 북한이 앞서 기습적으로 제4차 핵실험을 하고 국제사회의 우려에도 32일 만에 장거리 미사일 발사를 강행했다는 점에서 북한의 추가 도발에 대비해야 한다는 지적이 나온다. 우선 다음달로 예정된 한·미 합동군사훈련이나 유엔 안전보장이사회 제재에 반발해 중·단거리 미사일 발사나 국지 도발로 나올 가능성이 있다. 또 오는 4월15일 김일성 주석 생일(태양절)이나 5월 열리는 노동당 제7차 대회에 맞춰 ‘축포’ 개념의 도발을 이어 갈 가능성도 적지 않다. 북한은 지난해 3월 키리졸브 연습 시작일에 스커드 계열의 단거리 탄도미사일 2발을 동해로 발사하고 종료 직전에는 지대공 미사일 7발을 동해로 발사하는 등 한·미 연합훈련에 미사일 발사로 대응해 왔다. 북방한계선(NLL) 침범이나 지난해 8월 비무장지대(DMZ) 도발처럼 국지적인 대남 도발을 감행할 가능성도 있다. 실제 북한은 장거리 미사일 발사 하루 만인 8일 인민군 경비정이 서해 북방한계선(NLL)을 침범했다. 이와 관련, 제임스 클래퍼 미국 국가정보국(DNI) 국장은 9일(현지시간) 북한이 플루토늄 생산 원자로 가동을 재개하고 이동형 대륙간탄도미사일(ICBM) 배치단계 실행에 들어갔다고 밝혔다. 클래퍼 국장은 이날 상원 정보위원회 출석에 앞서 서면증언을 통해 이같이 진술했다. 그는 북한이 수주 또는 수개월 안에 핵무기 원료인 플로토늄도 추출할 수 있을 것으로 보인다고 말했다. 문경근 기자 mk5227@seoul.co.kr

2000℃에서 70시간 쇳물 끓여 얻은 70㎏ 쇳덩이 찍어내고 깎은 것이 아니라 이 땅이 내어 준 것 수천 번 담금질과 수만번 두드림을 참고 견뎌내면 휘어질지언정 부러지지 않으리라, 칼도 삶도 ‘칼’이란 잡는 손에 따라 그 쓰임이 달라지지만 만드는 사람에게 칼은 ‘포용, 인내, 기다림’이다. 장석주 시인이 ‘대추 한 알’에서 ‘저게 저절로 붉어질 리는 없다/ 저 안에 태풍 몇 개/ 저 안에 천둥 몇 개/ 저 안에 벼락 몇 개’라고 노래한 것처럼 칼 한 자루는 길게는 1년 2개월의 혹독한 과정을 제 안에 품고서야 태양빛에 제 몸을 비추일 수 있다. 지난 3일 경기 고양시 일산동구 전통도검연구제작소. 전통 환도(環刀)의 대가인 도검장(刀劍匠) 홍석현(62)씨가 운영하는 이곳은 설을 앞두고 명검 제작의 열기로 가득 차 있었다. 영하의 추위 속에 사람과 쇠와 불이 만나 신비로운 탄생을 빚어낸다. 홍씨는 “병신년 새해 우리 국민 모두가 명검의 영묘한 기운을 받아 평안한 삶을 누리고 바라는 모든 것을 성취할 수 있었으면 한다”고 말했다. 오후 1시 화덕이 뿜어내는 열기에 15평 남짓한 작업장이 후끈 달아올랐다. 홍씨가 망치로 쇠를 수도 없이 내리쳤다. 34년째 반복되는 일이지만 이 작업은 여전히 고되다. 28년간 손을 맞춘 제자 김왕섭(50)씨가 달궈진 쇳덩이를 집게로 단단히 잡고 스승의 망치질에 밀리지 않으려 안간힘을 쓴다. “칼을 만들려면 우선 이 쇳덩이를 평평하게 펴야 됩니다.” 홍씨가 말했다. 그는 우리나라 최고의 도검 명장 중 한 명으로 꼽힌다. 그가 전문으로 하는 환도는 조선시대에 사용됐던 대표적인 군도(軍刀)다. 2003년 조선시대의 ‘사인검’(四寅劍·조선시대 왕의 호신 및 장식용 칼)을 복원해 대한민국 전승공예대전에서 대통령상을 받았다. 그가 만든 칼은 최고가가 2000만원을 호가한다. “전남 여수 만성리의 해변에서 퍼 나른 사철로 직접 이 쇳덩이를 만듭니다. 불을 지피고 예열을 해 쇳덩이를 만드는 데는 최소 5일이 걸립니다.” 홍씨가 망치질을 멈추고 쇳덩이를 다시 화덕에 넣은 뒤 이마의 굵은 땀방울을 훔쳐 냈다. 사철은 철 성분이 들어 있는 모래다. 이 모래를 황토로 만든 대형 노(·항아리)에 넣어 70시간 동안 쉬지 않고 가열한다. 지름 110㎝의 대형 노는 어른 키만 한 높이다. “먼저 소나무 장작으로 24시간 노를 예열합니다. 예열이 끝나면 질 좋은 숯을 잘게 쪼개 한가득 넣는데 그 양이 260㎏ 정도 됩니다. 숯의 질이 안 좋으면 풀무질을 아무리 해도 노 안의 온도가 섭씨 2000도까지 오르질 않지요. 숯 더미 위에 사철 120㎏을 넣으면 숯과 숯 사이의 틈으로 사철이 스며들어 갑니다.” 70시간이 지나면 사철의 불순물은 모두 타서 사라지고 쇳물만 노의 윗부분까지 끓어 차오른다. 이때 노를 부수면 쇠가 나온다. 물을 뿌려 온도를 낮추면서 조심스럽게 노를 깨뜨린다. “이런 식의 제련은 1년에 한 번 합니다. 이렇게 해서 70㎏의 쇠를 얻죠. 이렇게 칼을 만드는 사람은 거의 없을 겁니다. 제철소에서 찍어 낸 쇳덩이를 깎아서 만든 칼과는 차원이 다릅니다. 제련 한 번 하는 데 1000만원 정도 비용이 듭니다.” 그는 본디 칼은 강함과 부드러움을 동시에 지니고 있어야 한다고 강조했다. “제철소의 쇠로 만든 칼은 너무 강해요. 강한 칼은 잘 부러집니다. 하지만 이렇게 제련한 칼은 질깁니다. 휘어지면 휘어졌지 부러지지 않아요. 그렇게 질긴 특성이 꼭 우리 민족을 닮았죠.” 질긴 게 강한 것보다 더 단단한 것일까. 그는 일화로 답했다. “언젠가 텔레비전 프로그램에서 제가 만든 칼을 향해 총을 쏘는 실험을 했어요. 총이 이기는지 칼이 이기는지 실제 확인해 보자는 거였죠. 사수가 내 칼날을 향해 총을 쐈는데, 총알이 내 칼에 닿자 반으로 쪼개졌어요. 실은 저도 놀랐어요.” 홍씨는 1시간은 족히 망치로 쇳덩이를 두드렸다. 쇳덩이가 납작한 철판으로 변하면 잘게 자른 뒤 한데 모아 다른 화덕에 넣었다. 이것이 녹아 다시 쇳덩이가 되면 망치질 작업이 반복된다. “이제 담금질과 망치질을 해야 합니다. 작업을 보는 것은 여기까지 하고 차를 나누며 얘기를 나눕시다.” 작업장 한쪽에 앉은 그의 얼굴이 익은 사과처럼 벌게져 있었다. 그는 매일 8~9시간씩 칼을 만든다. “납작하게 만든 쇳덩이를 ‘사철괴’라고 부르는데 섭씨 1200도로 달군 다음 차가운 물에 담급니다. 이게 담금질이에요. 식은 사철괴를 다시 화덕에 넣고 쇠에서 붉은빛이 나면 꺼내서 망치로 두드립니다. 납작해지면 늘어난 사철괴를 반으로 접어 다시 때리죠. 이걸 반복할수록 쇠가 질겨지는 겁니다.” 이후 나온 손잡이 없는 칼, 즉 칼의 몸체를 도신(刀身)이라고 부른다. 줄을 이용해 도신의 날과 칼등의 모양을 다듬는다. 그리고 도신에 다시 열처리와 담금질을 한다. 칼을 더욱 강하게 만드는 과정이다. “진짜 칼은 도신에 물결과 같은 유려한 무늬가 생기는데 이것을 ‘인문’이라고 합니다. 제련하지 않은 칼에는 절대로 나타나지 않죠. 도신이 완성되면 거친 숫돌부터 고운 숫돌까지 차례대로 연마해 날을 세웁니다. 날 세우는 데 딱 일주일이 걸리지요. 칼 특유의 광이 나도록 소가죽으로 문지르면 그제야 비로소 칼이 나오는 것입니다.” 칼집부터 손잡이까지도 칼의 중요한 부분이다. 장식을 어떻게 하느냐에 따라 칼의 가치가 달라진다. 도신을 만드는 데 통상 한 달 반이 걸리는데 오히려 시간은 장식에 더 많이 걸린다. 홍씨가 가장 애착을 갖는 작품인 ‘단용환두대도’의 경우 길이 83.5㎝의 칼을 만드는 데 1년 2개월이 걸렸다. 단용환두대도는 백제 무령왕릉의 출토품을 재현한 작품이다. 그는 1999년 이 칼을 만들기 위해 1년 내내 공주 무령왕릉을 다녀왔다고 했다. 칼 손잡이에 있는 용을 품은 고리가 특징이다. “일본과 우리나라의 칼은 태생부터 다릅니다. 일본의 것은 사납죠. 싸우기 위해 만든 거예요. 우리 칼은 우아합니다. 임금이 신하에게 하사하는 징표였고, 장군의 지위를 드러내는 상징이었고, 조상의 뜻을 기리는 집안의 가보였습니다.” 그는 칼을 만들수록 칼이 태어나는 과정이 우리들 인생과 같게 느껴졌다고 했다. “뜨거운 화덕에 들어갔다가, 차가운 물에 빠졌다가, 망치로 두들겨 맞고…. 쇠 입장에서 보면 얼마나 고달픕니까. 그런데 그런 시련을 참고 견뎌서 명검이 되는 거죠. 다들 힘들고 어렵다고 하잖아요. 모두들 부디 이겨 내시기를 빕니다.” 강신 기자 xin@seoul.co.kr ■ 전통 환도(環刀)의 도신(칼 몸체) 제작 과정 ▶사철을 제련해 쇠 추출 ▶쇠에 함유된 불순물 제거 ▶쇠를 두드려 납작하게 만들고 쪼개기 ▶쪼개진 쇠를 차곡차곡 쌓고 가열 ▶‘괴’(덩어리)의 형태로 제작 ▶괴를 두드려 펴고 접어서 다시 두드리고 찬물에 담그는 과정 반복 ▶괴를 도신의 모양으로 늘이기 ▶도신의 날 형태 잡기 ▶열처리 ▶날 세우기

만약 지름 1km 정도 크기의 소행성이 지구의 육지에 떨어진다면 어떤 일이 벌어질까?　 최근 미국 국립대기환경연구소(NCAR) 측은 지름 1km의 소행성이 지구의 육지에 떨어진다면 '미니 빙하기'가 온다는 연구결과를 발표했다. 사실 소행성의 지구 충돌은 가능성 높은 현실적인 시나리오다. 미 항공우주국(NASA)이 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1607개. 특히 지난 2014년 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩 하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다.　　 　 　 이에 NASA 측은 지난달 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 이번에 연구소가 발표한 소행성 충돌 예측 시뮬레이션은 보다 구체적이다. 먼저 지름 1km의 소행성이 그대로 육지와 충돌하면 약 15km 넓이의 크레이터가 지구에 생긴다. 만약 인구가 밀집한 도시에 소행성이 떨어진다면 그 피해는 상상조차 힘든 셈. 특히 피해는 여기서 끝이 아니다. 충돌 여파로 거대한 양의 먼지가 대기 위로 올라가 적어도 6년 간은 우리 머리 위를 가리게 된다. 이렇게 되면 몇 년 간 태양빛을 20% 정도 막아 표면 평균 온도가 약 8°C는 떨어질 것이라는 것이 연구소 측의 설명. 또한 지구의 생명체를 자외선의 피해로부터 보호해주는 오존층 역시 55% 파괴돼 많은 생물종들의 멸종을 가져올 수도 있다. 연구를 이끈 찰스 바딘 박사는 "최악의 시나리오로 가정하면 충돌 여파로 생긴 그을음은 대략 10년 간 대기에 남게된다"면서 "이는 빙하시대에 필적하는 결과를 낳을 수도 있다"고 설명했다. 이어 "강수량 역시 50%는 떨어지는데 이는 대기의 온도가 낮아져 대류를 잃기 때문"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

신비로운 토성의 고리를 배경으로 태양빛을 받아 빛나는 위성의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성의 고리 사이에 붕 떠있는듯 보이는 위성 테티스(Tethys)의 모습을 공개했다. 1684년 프랑스 천문학자인 장 도미니크 카시니가 발견한 토성 위성인 테티스는 지름 1062km의 크기를 가진 '얼음 달'이다. 흥미로운 점은 사진에도 드러나듯 한쪽 표면이 어떤 물체와 충돌하면서 생긴 커다란 ‘상처’(크레이터·crater)가 있다는 점. 테티스를 구성하고 있는 표면 물질은 대부분 물로 만들어진 얼음으로 추정되며 이는 토성 고리의 성분과도 비슷하다. '엣지' 있게 보이는 토성의 고리 역시 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 우주 먼지와 화합물이 약간 섞여있다. 특히 이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기 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. 　 이 사진은 지난해 11월 23일 토성탐사선 카시니호가 촬영했으며 테티스와의 거리는 6만 5000km(픽셀당 4km)다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

블랙홀은 우주에서 가장 기이하고도 환상적인 천체라 할 수 있다. 물질밀도가 극도로 높은 나머지 빛마저도 빠져나갈 수 없는 엄청난 중력을 가진 존재다. ​ 이 괴이쩍은 존재를 최초로 예언한 사람은 1783년, 영국의 과학자 존 미첼이었다. 그는 뉴턴 역학을 기반으로, 충분히 무거운 별의 경우 탈출 속도가 광속보다 더 커, 빛마저도 탈출할 수 없을 것이라고 추측했다. 13년 뒤 피에르시몽 라플라스도 비슷한 제안을 한 데 이어, 그로부터 1세기를 훌쩍 뛰어넘어 1916년, 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 블랙홀을 이론적으로 선보였다. ​일반 상대성 이론은 중력을 구부려진 시공간으로 간주하며, 질량을 가진 천체는 주변 시공간을 휘게 만든다는 이론이다. 사실 이전에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었다. 그 대신 ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등의 이상한 이름으로 불려왔다. '블랙홀'이란 용어를 최초로 쓴 사람은 미국 물리학자 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었다. 그 존재가 예측된 지 거의 60년이 지나서야 이름을 얻고 실체가 발견되었으니, 그 또한 심상한 일은 아니다. 블랙홀에도 종류가 있다 그런데 이 블랙홀에도 종류가 있다는 사실을 일반 사람들은 잘 모르고 있는 듯하다. 블랙홀이라고 다 같은 것은 아니고, 세 가지 유형이 있는데, 곧 항성 블랙홀과 초대질량 블랙홀 그리고 중간질량 블랙홀이 그것들이다. ♦항성 블랙홀— 작지만 강하다 항성이 생애의 마지막에 이르러 남은 연료를 다 태우고 나면 중력붕괴를 일으킨다. 내부에서 더이상 에너지가 생성되지 않기 때문에 천체 자체의 압력을 감당하지 못해 내부로 무너지는 것이다. 이때 태양 질량의 약 3배가 못되는 별은 중성자별이 되거나 백색왜성이 된다. 하지만 그보다 덩치가 큰 별들은 중력붕괴가 극도로 진행되어 항성 블랙홀을 만든다. 개별적인 별이 중력붕괴를 일으켜 만들어지는 블랙홀은 대체로 작지만 물질밀도는 놀라울 정도로 높다. 태양질량의 3배 정도 되는 별이 한 도시 크기 로 압축된다. 이 천체의 중력은 끔찍할 정도로 강해서 주위의 모든 가스와 먼지들을 끌어당겨 삼킴으로써 덩치를 키워간다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터에 따르면, 우리은하에 이러한 항성 블랙홀이 수억 개 정도는 된다고 한다. ♦거대질량 블랙홀— 어떤 가설이 맞을까?작은 블랙홀들은 은하의 곳곳에 존재하지만, 거대질량 블랙홀은 은하 중심부에 자리잡고 그 은하를 중력적으로 지배한다. 그 덩치는 놀랍게도 태양 질량의 수백만 배 또는 수십억 배에 달하기도 한다. 그러나 지름의 크기는 우리 태양과 비슷하다. 어마어마한 물질 밀도를 가지고 있다는 뜻이다. 이러한 블랙홀이 거의 모든 은하의 중심부에 있는 것으로 보이며, 우리 은하의 중심부에도 똬리를 틀고 있다. 이런 거대질량의 블랙홀이 어떻게 생성되었는가에 대해서 과학자들은 아직까지 정확한 답안을 작성하지 못하고 있다. 어쨌든 이런 블랙홀이 은하 중심에 자리잡고 나면 주변에 풍부한 물질들을 닥치는 대로 탐식하고, 그 결과 엄청난 질량의 블랙홀로 성장한다는 정도만 알려져 있다. 과학자들은 이 같은 거대질량 블랙홀이 무수히 많은 작은 불랙홀들의 합병 결과물이 아닐까 하고 생각하고 있다. 또는 거대한 가스 구름이 급격한 중력붕괴를 일으켜 이런 블랙홀로 발전한 것일 수도 있다고 본다. 세번째 가능성은 성단을 이루던 별들이 한 점으로 대함몰을 일으켜 블랙홀이 되었다는 가설이다. 나라면 어떤 가설에 손을 들어줄까 생각해보는 것도 재미있는 일이다. ♦중간질량 블랙홀— 블랙홀도 中庸의 미덕이?원래 과학자들은 블랙홀이 아주 작은 것과 엄청 큰 것, 두 종류만 있다고 생각해왔다. 그런데 최근 블랙홀에도 미디엄 사이즈(IMBHs)가 있다는 사실이 발견되었다. 이런 블랙홀은 성단 안에서 별들이 연쇄충돌을 일으킨 결과 태어나는 것으로 알려졌다. 이런 블랙홀들이 같은 지역에서 여럿 만들어지면 결국에는 합병과정을 밟게 되는데, 은하 중심의 거대질량 블랙홀은 이 같은 경로를 거쳐 생성된 것으로 보고 있다. 2014년에 마침내 천문학자들은 한 나선은하의 팔에서 중간질량 블랙홀이 탄생하는 것을 발견했다. 그들의 존재는 알고 있었지만 오랫동안 물증을 찾지 못했던 천문학자들이 애타게 기다리던 발견이었다. 블랙홀 존재 — 어떻게 알 수 있나?블랙홀은 엄청난 질량을 갖고 있지만 덩치는 아주 작다. 그만큼 물질밀도가 극도로 높다는 뜻이다. 따라서 중력이 극강이어서 어떤 것도 블랙홀을 탈출할 수가 없다. ​ 지구 탈출속도는 초속 11.2km이며, 빛의 초속은 30만km다. 블랙홀의 중력이 너무나 강해 탈출속도가 30만km를 넘기 때문에 빛도 여기서 탈출할 수가 없는 것이다. 따라서 우리는 블랙홀을 볼 수가 없다. 그런데 과학자들은 블랙홀의 존재를 확인할 수가 있다. 어떻게? 블랙홀이 주변의 가스와 먼지를 강력히 빨아들일 때 방출하는 X-선 복사로 그 존재를 알 수 있는 것이다. 우리 은하 중심부에 있는 거대질량 블랙홀은 두터운 먼지와 가스로 뒤덮여 있어 X-선 방출을 막고 있다. 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 때 블랙홀의 사건지평선 입구에서 안으로 들어가지 않고 스쳐지나가는 경우도 더러 있다. 블랙홀이 직접 보이지는 않지만, 물질이 함입될 때 발생하는 강력한 제트 분출은 아주 먼 거리에서도 볼 있다. 블랙홀은 특이점과 안팎의 사건 지평선으로 구성된다. 특이점이란 블랙홀 중심에 중력의 고유 세기가 무한대로 발산하는 시공간의 영역으로, 여기서는 물리법칙이 성립되지 않는다. 즉, 사건의 인과적 관계가 보장되지 않는다는 뜻이다. 이 특이점을 둘러싸고 있는 것이 안팎의 사건 지평선으로, 바깥 사건지평선은 물질이 탈출이 가능한 경계이지만, 안쪽의 사건 지평선은 어떤 물질이라도 탈출이 불가능한 경계다. 기존의 고전 역학에서 볼 때 빛까지도 이 중력장에서 벗어날 수가 없다는 결론을 내렸지만, 양자역학으로 오면 사정이 좀 달라진다. 블랙홀도 무언가를 조금씩 내놓을 수 있다는 것이다. '블랙홀이 완전히 검지는 않다'​ 1970년대 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 블랙홀이 양자 요동(quantum fluctuation)으로 인해 무언가를 내놓는다는 것을 보여주는 이론을 완성했다. 양자론에 따르면, 아무것도 없는 진공에서 난데없이 입자와 반입자(antiparticle)로 이루어진 가상 입자 한 쌍이 나타날 수 있으며, 이 한 쌍은 매우 짧은 시간 존재하다가 쌍소멸된다. 대부분의 상황에서 이들 입자 쌍은 관측하기 힘들 정도로 매우 빠르게 생겼다가 소멸는데, 이를 양자 요동 또는 진공 요동이라 한다. 과학자들은 실제로 이 양자 요동의 존재를 실험적으로 확인했다. ​이 양자 요동 가운데 하나가 블랙홀의 사건 지평선 근처에서 일어난다면, 한 쌍의 입자가 사건 지평선 근처에서 생겨날 때는 블랙홀의 강한 기조력 때문에 헤어지기 쉽다. 즉, 두 입자 중 하나는 지평선을 가로질러 떨어지는 반면, 다른 하나는 밖으로 탈출하는 일이 발생할 수도 있다. 탈출한 입자는 블랙홀에서 에너지를 가지고 나간 것으로, 이 과정이 반복적으로 일어나면 외부의 관측자는 블랙홀에서 나오는 빛의 연속적인 흐름을 보게 된다. 호킹의 주장에 따르면, 이 같은 양자 요동 효과 때문에 블랙홀이 빛을 방출한다는 것이다. 이를 '블랙홀 증발'이라 하고, 이때 빠져나오는 빛을 '호킹 복사(Hawking radiation)'라 한다. 그래서 호킹은 '블랙홀이 실제로는 완전히 검지 않다'는 말로 이 상황을 표현했다. 호킹의 이론대로 블랙홀이 계속 증발한다면, 수조 년의 시간이 흐르면 블랙홀 자체가 완전히 사라질 수도 있다는 얘기가 된다. 블랙홀에는 질량과 전하, 각운동량 외에는 아무 정보도 얻을 수 없다. 그래서 흔히들 블랙홀에는 세 가닥의 털밖에 없다고 말한다. 이처럼 인류는 아직까지 블랙홀에 대해 아는 것보다 모르는 것이 더 많은만큼 블랙홀은 21세기 천문학과 물리학에서도 여전히 화두가 될 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구의 이웃 행성 화성은 세간에 널리 알려져있지는 않지만 2개의 초미니 달을 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 지름 27km의 포보스(Phobos)와 지름 16km의 데이모스(Deimos)가 그 주인공이다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 3D 모델링한 포보스의 모습을 영상과 함께 공개했다. 과거 화성 탐사선이 촬영한 데이터를 바탕으로 만들어진 이 영상에는 360도 회전하는 포보스의 표면 모습이 생생히 담겨있다. 마치 누군가에게 얻어맞은듯 군데군데 파여있는 수많은 크레이터와 생기다만듯한 모양이 근사한 우리의 달과는 비교조차 안될 정도. 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견된 포보스는 생김새와 크기 모두 볼품없지만 풀리지 않는 미스터리를 갖고있는 위성이다. 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계의 행성 중 위성과 거리가 가장 가깝다. 지구와 달의 거리가 평균 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 더욱 특이한 것은 포보스가 원래는 소행성일 가능성이 높다는 점이다. 최초 태양계를 떠돌던 소행성이 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 가설이다. 이같은 특징때문에 결국 포보스는 화성의 중력을 견디지 못하고 점점 가까워져 사라질 운명이다. 지난해 11월 NASA 고나드 연구센터 측은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 포보스가 당초 예측인 3000만년보다 훨씬 짧은 수백만 년 안에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성으로 떨어져 사라질 것이라는 연구결과를 발표한 바 있다. 한편 포보스와 데이모스 이름은 그리스 신화에서 따왔다. 아레스와 아프로디테 사이에서 태어난 쌍둥이 형제인 포보스는 ‘공포’를, 데이모스는 ‘패배’를 뜻한다. 이 때문에 전문가들은 언젠가 사라질 운명인 포보스가 딱맞는 이름을 갖고 있다고도 평한다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

박근혜 대통령이 설 명절 연휴를 앞둔 5일 오후 인천 정서진중앙시장을 방문했다. 2012년 3월 새누리당 비상대책위원장 때 찾았던 곳이다. 박 대통령이 시장통을 지날 때 상인들은 “물건을 사 달라”거나 “들러 달라”고 요청했고 박 대통령은 찐빵, 식혜, 호떡, 빈대떡, 딸기 등을 샀다. 점포 곳곳을 다니던 박 대통령이 젊은 상인들이 많아진 것을 보고 호기심을 표시하자 상인들은 2014년부터 문화관광형 시장 육성 사업에 참여해 이름을 바꾸는 등 문화 마케팅을 통해 특성화를 추진해 온 덕분이라고 답했다. 이에 박 대통령은 “4년 전과 많이 달라졌다. 태양광발전 설비도 하고 (시장에서) 문화 프로그램도 운영하는 것이 정부가 추진하고 있는 창조경제와 문화융성이 합쳐진 모델”이라면서 “그런 쪽으로 더욱 육성되도록 지원하겠다”고 약속했다. 그러면서 “요즘은 전부 문화하고 접목을 해야 빛이 나고 사람들이 매력을 느끼지 않느냐”며 “문화가 빠지면 앙꼬 빠진…”이라고 하자 상인들이 “찐빵”이라고 답했다. 박 대통령은 “장사가 잘되시나요? 경제활성화 법안들만 통과돼도 경기도 살고 전통시장 상인분들도 많이 웃으실 텐데”라며 안타까움을 표하기도 했다. 한편 박 대통령은 지난 4일 선친 박정희 전 대통령과 육영수 여사의 묘소가 있는 서울 동작구 국립서울현충원으로 성묘를 다녀왔다. 청와대에 따르면 박 대통령은 취임 이후 설, 추석 전 등 명절 때 빠짐없이 성묘를 했으며 필수 경호 인력을 제외하곤 별도의 수행원이나 가족을 대동하지 않았다. 박 대통령은 설 연휴 기간 관저에 머무를 것으로 알려졌다. 이지운 기자 jj@seoul.co.kr

제조·유통과정에 ICT 접목 불량률 줄이고 납기 단축 효과 기업 만족도 높아 600곳 확대 우리나라 수출 경제가 구조적 한계에 봉착했다. 대기업 중심의 수출은 휴대전화, 자동차, 조선 등 특정 품목에 편중돼 전체 세계시장 변화에 재빨리 대처하지 못하고 있다. 정부는 제조업 혁신3.0, 자유무역협정(FTA)을 활용한 무역 증대, 에너지 신산업 육성을 핵심 개혁 과제로 선정하고 산업 고도화의 고삐를 늦추지 않고 있다. 4일 국무조정실에 따르면 선진국들도 글로벌 금융위기 이후 제조업의 중요성에 다시 주목하고 다양한 전략을 추진 중이다. 미국은 셰일가스와 정보기술(IT)·소프트웨어(SW) 산업을 바탕으로 한 첨단 제조기술을 지원하고 독일은 민관 합동으로 사물인터넷 기반의 ‘인더스트리4.0’을 추진하고 있다. 중국 역시 차세대 IT·신에너지·바이오·첨단 설비 제조 등 육성에 적극 나섰다. 제조업이 그 나라의 ‘경제 체력’을 튼튼하게 하기 때문이다. 제조업 혁신3.0 과제의 핵심은 스마트 공장의 확산이다. 스마트 공장이란 제조 과정에 정보통신기술(ICT)을 접목해 기획 설계와 생산공정, 유통 공급망 관리 등에서 생산성, 품질, 고객 만족도를 동시에 향상시킨 것이다. 정부는 지난해 이에 관한 각종 프로그램을 33차례 마련해 1400개 기업의 참여를 이끌었다. 이 가운데 스마트 공장 시범사업에 참여한 277개사의 경영 성과를 분석한 결과 불량률 33% 감소, 원가 23% 절감, 납기 27% 단축 등 주목할 만한 성과를 냈다. 기업의 만족도는 81.3%에 이른다. 이에 따라 올해부터 내년까지 대기업 등으로부터 300억원, 기술요원(멘토) 150여명을 지원받아 600개 이상의 중소기업을 스마트 공장으로 전환할 방침이다. 협상국 간의 관세 철폐가 요점인 FTA를 통한 무역 증대 효과는 그동안의 논란을 지우고 이미 검증을 마친 상태다. 정부는 최근 발효된 한·중 FTA를 통해 10년간 실질 국내총생산(GDP) 0.96%, 소비자 후생 146억 달러(약 17조 5000억원), 고용 5만 4000명의 증가 효과를 기대하고 있다. 아울러 정상회담을 통한 중소기업 수출의 활로 모색도 눈에 띈다. 지난해 10월 박근혜 대통령의 미국 순방에 22개 대기업과 115개 중견·중소기업이 참여했는데, 이때 87개 기업이 2억 5000만 달러(약 3000억원) 상당의 수출 상담 효과를 봤다. 전남 진도 인근의 가사도는 독립형 마이크로그리드 기술이 적용된 국내 최초의 ‘에너지 자립 섬’이다. 163가구의 주민들이 일본 수출용 톳 등을 말리는 외딴섬이지만 태양광과 풍력 등 친환경·신재생 에너지를 통해 전력의 생산과 저장, 소비를 80% 이상 스스로 해결하고 있다. 세계는 2020년 ‘신기후 체제’ 출범에 합의하고 온실가스 배출량을 줄이기로 했다. 화석연료인 석탄의 사용 비중이 39.2%인 우리나라도 이산화탄소(CO₂) 감축과 신재생 에너지로의 패러다임 전환이 불가피한 시점에 이르렀다. 정부는 2017년까지 추진되는 에너지 신산업 3개년 계획을 통해 수요 자원 거래시장, 에너지저장시스템(ESS) 서비스, 태양광 대여, 전기자동차 확대, 친환경 에너지타운 증설 등을 추진하고 있다. 한국전력은 120여곳에 ‘녹색 에너지 자립 섬’을 구축할 계획이다. 다만 이 모두가 즉각적인 경제 효과를 내지 못하는 산업구조인 점에 정부의 고민이 있다. 김경운 전문기자 kkwoon@seoul.co.kr

세계적인 물리학자인 스티븐 호킹 박사가 한 프로그램 강연을 통해 ‘미니 블랙홀’과 전력생산과의 관계를 설명해 학계의 관심이 쏠렸다. 호킹 박사는 BBC 라디오 방송 ‘리스 강의(Reith Lecture)’에서 블랙홀의 입자와 성질을 고려해 봤을 때, 크기가 비교적 작은 ‘미니 블랙홀’이 존재한다면 이를 이용해 전 세계인들이 함께 이용할 수 있을 만한 전기를 생산해내는 것이 이론적으로 가능하다고 설명했다. 호킹 박사의 이론에 따르면, 일반적으로 블랙홀은 수많은 ‘가상 미립자’(Virtual praticle)로 이뤄져 있으며, 이러한 가상 미립자는 블랙홀 안팎에서 합쳐지거나 서로 소멸시키는 과정을 거치게 된다. 이러한 미립자는 육안으로 확인하거나 입자 탐지기로도 탐색이 어렵다는 단점이 있지만, 과학자들은 블랙홀에서 이 미립자들이 이동하다가 블랙홀에 의해 방사선이 방출되는 지점으로 미립자들이 빠져나가는 것으로 보고 있다. 일반적으로 블랙홀은 태양 수준의 질량을 가졌으며 매우 낮은 속도로 입자를 방출하는데, 이런 과정에서는 입자를 눈으로 관찰하는 것이 불가능하다. 하지만 호킹 박사는 “산 정도 크기의 ‘미니 블랙홀’이라면 블랙홀에서 뿜어져 나오거나 이동하는 입자와 방사선을 관측하는 것이 가능하다”고 설명했다. 그의 이론에 따르면 블랙홀이 X선과 감마선을 방출할 때 발생하는 에너지는 1000만 메가와트 정도로, 이는 전 세계에 전기를 충분히 공급할 수 있는 양이다. 다만 호킹 박사는 이처럼 미니 블랙홀을 이용해 지구에 전력을 공급하기 위해서는 엄청난 에너지를 소화할 수 있는 발전소가 있어야 하는데 현재 기술로서는 이를 감당할 만한 발전소 건립이 어려운 상황이라고 분석했다. 무엇보다도 지구를 집어삼키지 않을 정도의 소규모 블랙홀이 있어야 하는데, 아직까지 이러한 블랙홀의 흔적을 찾지 못했다는 점이 안타깝다고 밝혔다. 한편 스티븐 호킹 박사는 영국 이론물리학자로, 루게릭병에도 불구하고 블랙홀 연구 등에서 뛰어난 업적을 남긴 천재 과학자다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태초의 우주를 보고 싶은 인류의 꿈이 현실이 되고 있다. 지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 현재 개발 중인 '제임스 웹 우주 망원경'(James Webb Space Telescope)의 거울 설치를 모두 마쳤다고 밝혔다. 다소 생소한 이름의 제임스 웹은 그간 우주의 심연을 밝혀준 허블우주망원경의 후계자로 NASA를 비롯 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 참여해 개발했다. 차세대인 만큼 제임스 웹의 성능은 역대 최강이다. 제임스 웹의 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. 제임스 웹의 흥미로운 점은 독특한 형태의 주경이다. 무려 6.5m에 달하는 주경을 로켓에 실어 우주로 발사할 수 없기 때문에 개발팀은 18개의 작은 육각형 거울로 구성된 접을 수 있는 형태의 주경을 만들었다. 이번에 개발팀은 로봇팔을 이용해 18개의 거울 설치를 모두 마친 것으로 향후 제임스 웹은 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 제임스웹의 목적지는 허블과 다르다. 허블이 지상 610km 상공을 공전하면서 먼 우주를 관측하는 것과는 달리 제임스웹은 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. 제임스 웹이 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. 사진=NASA/Chris Gunn 박종익 기자 pji@seoul.co.kr.kr