우주에서 가장 희귀한 유형의 행성이 존재한다는 유력한 증거들이 포착되었다. 오리온자리의 ‘오리온 코’에 위치한 별 시스템에 속하는 한 행성이 동시에 세 개의 태양을 공전하는 희한한 삼중성계를 보여주고 있다. GW 오리오니스(GW Ori)로 알려진 이 삼중성계는 지구에서 약 1300광년 떨어져 있다. 먼지 투성이의 주황색 고리 3개가 서로 중첩되어 있는 이 시스템은 말 그대로 하늘의 거대한 황소 눈 과녁처럼 보인다. 황소 눈의 중심에는 세 개의 별이 있다. 두 개의 별은 서로 긴밀한 쌍성 궤도에 묶여 있고, 세 번째는 다른 두 개를 중심으로 넓게 소용돌이치듯 돌고 있다. 삼중성계는 우주에서 드문 사례지만, GW 오리오니스는 천문학자들이 가까이서 관찰할수록 더욱 기괴한 모습이 드러나면서 연구 대상이 되고 있다. ‘아스트로노미 저널 레터스’에 발표된 논문에 따르면, 연구원들이 칠레의 아타카마 ALMA(Large Millimeter/submillimeter Array) 망원경으로 GW 오리오니스를 자세히 관찰한 결과, 시스템의 3개의 먼지 고리가 실제로 서로 어긋나게 정렬되어 있음을 발견했다. 가장 안쪽에 있는 고리가 궤도에서 격렬하게 흔들리고 있다. 연구팀은 삼중성계에 속한 젊은 행성 하나가 GW 오리오니스의 복잡한 삼중 고리 배열의 중력 균형을 무너뜨릴 수 있다고 제안했다. 이 같은 사실이 확인된다면 GW 오리오니스는 우주에서 첫 번째 삼중성 행성이 된다. 영화 '스타워즈'에 쌍성을 공전하는 타투인 행성은 상대가 되지 않는다.별이 가스와 먼지로 된 분자 구름에서 만들어지면 남은 물질이 주변을 휘돌면서 원시 행성계 원반을 형성하고 이 안에서 행성이 만들어져 위치와 궤도가 정해진다. GW 오리오니스도 항성 3개 만들어진 뒤 주변에 원시 행성계 원반이 형성됐지만 평평한 것이 아니라 안쪽이 뒤틀려 있고, 그 안으로 원반에서 떨어져 나온 물질로 고리가 형성돼 사선으로 돌고있는 것이 관측됐다. 이 안쪽 고리는 지구 30개의 질량을 가져 행성을 형성하기에 충분한 것으로 분석됐다. 연구팀은 “이 고리 안에서 형성되는 행성은 매우 큰 각도로 별을 사선으로 돌게 될 것이며, ESO의 차세대 ‘극대망원경’(ELT) 등을 이용한 행성 탐사에서 많은 사선 궤도 행성을 찾아낼 것으로 예상한다”고 밝혔다. 영국 왕립천문학회 ‘월보’ 9월 17일자에 실린 한 논문은 그 희귀한 행성의 존재에 대한 신선한 증거를 제공한다. 연구 저자들은 우주의 다른 먼지 고리(또는 원시행성 원반)의 관찰을 기반으로 항성계 고리의 신비한 틈이 어떻게 형성될 수 있었는지 모델링하기 위해 3D 시뮬레이션을 수행했다. 연구팀은 두 가지 가설을 테스트했다. GW 오리오니스의 고리가 시스템 중심에서 회전하는 3개의 별에 의해 가해진 토크로 인해 형성되거나 고리 중 하나에서 행성이 형성될 때 원반이 뒤틀리는 현상이 나타난다. 연구원들은 항성 토크 이론이 작동하기에 충분한 난기류가 고리에 있지 않다고 결론지었다. 그보다는 모델은 목성 크기의 거대한 행성 또는 여러 행성의 존재가 고리의 이상한 모양과 행동의 원인일 가능성 있다고 제안한다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 GW 오리오니스에서 관측된 현상이 이론으로만 제시돼온 ’원반찢김 효과‘(disc-tearing effect)와 분명하게 일치하는 것을 밝혀냈다. 연구팀의 설명에 따르면, 이 삼중성계의 행성에 지적 존재가 산다면 실제로 세 개의 태양이 하늘에서 뜨고 지는 것을 볼 수는 없을 것이다. 시스템의 중심에 있는 두 개의 별은 하나의 큰 별처럼 보일 정도로 좁은 쌍성 궤도에서 움직이며, 세 번째 별은 주위를 휩쓸듯이 돌고 있기 때문이다. 그러나 GW 오리오니스의 존재가 확인된다면 과학자들이 이전에 인식했던 것보다 더 광범위한 조건에서 행성이 형성될 수 있다는 것이 증명될 것이다.　

보통 유리보다 파손 저항성이 5배 더 강한 새로운 유리 소재가 개발됐다. 캐나다 맥길대 연구진은 유리에 아크릴 소재를 더해 강성(strength)과 인성(toughness)은 물론 투명성(transparency)까지 두루 갖춘 새로운 유리 소재를 개발했다. 더 강하고 더 단단해진 새로운 유리 소재는 흔히 진주의 어머니로 일컫는 조개 껍질 내층인 진주층의 구조에서 영감을 얻은 것으로, 이를 현미경으로 보면 레고 블록을 섞어 만든 벽면과 비슷하다.이를 개발하기 위해 연구진은 우선 유리와 아크릴 조각으로 된 층으로 진주층 구조를 재현해 쉽고 저렴하게 생산할 수 있는 고강도의 불투명 소재를 만들었다. 이후 아크릴 소재의 굴절률을 바꿈으로써 복합소재를 광학적으로 투명하게 만들기 위해 한 단계 더 나아갔다. 연구 주저자인 알리 아미니 맥길대 박사후연구원은 “아크릴의 굴절률을 조절함으로써 우리는 아크릴을 유리와 완벽하게 혼합해 진정으로 투명한 복합체를 만들 수 있었다”고 설명했다. 연구진에 따르면, 새로운 유리 소재는 유리가 맞긴 하지만 플라스틱과 같은 탄력성까지 갖춰 충격이 가해도 파손되지 않을 것이라고 밝혔다. 따라서 이를 대량 생산해 시장에 출시하면 고가의 스마트폰을 떨꿔도 유리가 깨질 염려는 할 필요가 없어질지도 모른다는 것이다.조개 껍질은 95% 정도가 분필을 만들 때 쓰는 백악이라는 물질로 이뤄져 있어 순수한 형태에서는 매우 부서지기 쉽다. 하지만 내부 껍질을 덮는 진주층은 작은 레고 블록과 다소 비슷한 미세한 알약 모양으로 돼 있는데 이는 매우 유연해서 껍질은 충격을 견뎌내 쉽게 깨지지 않는다. 연구 공동저자로 독일 출신의 알렌 에를리허 맥길대 생물공학과 부교수 역시 “진주층은 놀랍게도 단단한 소재의 강인성과 부드러운 소재의 내구성이라는 두 가지 장점을 모두 갖고 있다. 이는 탄력성이 높고 부드러운 단백질로 층을 이룬 딱딱한 분필 같은 물질로 돼 있다”면서 “이 구조가 높은 강도를 형성해 이를 구성하는 소재 자체보다 3000배 더 단단하게 해준다”고 설명했다. 에를리허 교수는 또 “자연은 설계의 마스터다. 생물학적 소재의 구조를 연구하고 그것이 어떻게 작용하는지를 이해하는 부분은 새로운 소재에 영감을 주고 때로는 청사진을 제공하기도 한다”고 덧붙였다. 템퍼링(뜨임)이나 라미네이팅(적층 성형)과 같은 기술이 오늘날 휴대전화의 일반적인 유리를 강화하는 데 도움을 줄 수 있지만, 표면이 파손되면 일단 더는 작동하지 않고 수리 비용 역시 많이 든다. 에를리허 교수는 “지금까지 기술은 높은 강성과 인성 그리고 투명성 사이에서 상쇄 현상이 있다”면서 “우리가 개발한 신소재는 일반 유리보다 3배 더 강할 뿐만 아니라 파손 저항성도 5배 이상 높다”고 설명했다. 연구진의 다음 단계는 스마트 기술을 도입해 유리가 색상과 역학 그리고 전도성과 같은 속성을 바꿀 수 있도록 새로운 소재를 개선해나가는 것이다. 연구진은 논문에서 “유리는 투명성과 강성이 뛰어나기에 응용할 분야가 많다. 하지만 균열과 충격 그리고 기계 가공 신뢰성이 떨어져 적용 분야가 제한적”이라면서 “반면 우리의 제조 방법은 견고하고 확장성이 있어 다양한 분야에서 유리를 대체할 수 있다”고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 사이언스(Science) 최신호에 실렸다.

전립선암을 조절하는 ‘ZNF507’ 유전자가 발견됐다. 또 발견한 유전자가 전립선암을 조절하는 분자생물학적 과정까지도 규명해, 향후 관련 분야 활용이 기대된다. DGIST 핵심단백질자원센터 최성균 센터장 연구팀과 경북대 류재웅 교수 공동 연구팀은 전립선암 조직 내 ‘ZNF507’이라는 유전자가 정상적인 전립선 조직에 비해 매우 높게 발현하고 있다는 사실을 발견했으며, 해당 유전자가 전립선암에서 실제 높게 발현하며 암이 악화될수록 발현이 증가한다는 것을 확인했다. 추가적으로 공동 연구팀은 ZNF507의 활동 등을 억제한 전립선암 세포주를 확립해 전립선암의 표현형을 추적 관찰할 수 있는 다양한 연구를 진행했다. 그 결과, 실제로 ZNF507의 발현이 억제되면 암의 증식과 군집 능력이 현저히 감소하고, 그로 인해 암이 다른 조직으로 이동하고, 투과해가는 능력 또한 줄어드는 것을 확인했다. 또한, 암 세포가 스스로 죽는 ‘세포 자살’ 또한 증가한 것을 확인했다. DGIST 최 센터장은 “기존 전립선암 항암제 치료는 시간이 갈수록 효능이 감소하는 항암제 저항성, 심혈관계 질환 등 여러 부작용들이 있어 치료에 문제점이 많았지만, 이번 연구 결과를 잘 활용한다면 이러한 부작용들을 극복하는 근본적인 치료가 가능한 신약개발이 이뤄질 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 종양학 분야 세계적 학술지인 ’Journal of experimental & clinical cancer research’ 지난 18일 온라인 게재됐다

국내 연구진이 대표적인 남성암인 전립선암의 전이와 재발을 유발시키는 핵심 유전자를 발견했다. 대구경북과학기술원(DGIST) 핵심단백질자원센터, 경북대 공동연구팀은 전립선암 진행을 조절하는 ‘ZNF507’이라는 유전자를 발굴했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘실험 및 임상 암연구’(Journal of experimental & clinical cancer research)에 실렸다. 전립선암은 국내외를 막론하고 남성에게서 많이 발병하는 대표적인 암종이다. 암 전이율은 물론 사망률이 높은 것으로 알 전립선암 치료는 다른 암들과 마찬가지로 외과수술, 호르몬 차단요법, 방사선치료, 화학요법 등이 많이 활용되지만 장기간 치료시 약물 저항성이 생겨 치료효과가 떨어지는 경우가 많다. 전립선암은 전이율은 물론 사망률도 높고 완치되더라도 재발사례도 많아 치명적 암종 중 하나로 꼽힌다. 이에 연구팀은 전립선암 환자의 시료를 이용해 분석한 결과 전립선암 조직 내에 ZNF507이라는 유전자가 정상 전립선조직에 비해 많고, 암이 악화될수록 해당 유전자 발현이 증가한다는 것도 확인했다. 세포실험을 통해 ZNF507를 억제할 경우 암의 증식 능력이 현저하게 감소해 전이능력도 줄어들고 암세포 스스로 죽는 세포자살도 증가한다는 것을 확인했다. 연구팀은 ZNF507 활성화와 암 발생, 전이에 대한 분자생물학적 메커니즘도 파악하는데 성공했다. 사람의 전립선암 조직과 동물실험을 통해 ZNF507 유전자 발현이 억제될 경우 암세포 신호전달이 차단되면서 암세포 성장과 전이에 필요한 힘이 억제된다는 것을 밝혀냈다. 최성균 DGIST 핵심단백질자원센터 센터장은 “기존 전립선암 치료제는 시간이 갈수록 내성이 생기거나 효능이 감소하고 심혈관계 질환을 일으키는 등 부작용이 있어 치료에 문제가 많았다”라며 “이번 연구는 기존 전립선암 치료가 갖는 한계를 극복하고 새로운 치료제나 치료기법을 찾는데 도움이 될 것”이라고 말했다.

태양계 모델을 본 적이 있다면 태양, 행성, 위성, 소행성들이 거의 같은 평면 위에 있다는 것을 눈치챘을 것이다. 모든 행성과 소행성들은 태양과의 거리는 각기 다르지만 같은 공전면 위에서 태양을 공전한다. 왜 그럴까? 이 질문에 답하기 위해 우리는 약 46억 년 전 태양계의 탄생 현장으로 시간여행을 해야 한다. 그 무렵에는 태양계란 존재하지 않았고, 앞으로 태양계를 이룰 거대한 ‘태양 성운’이 있었을 뿐이다. 지난 21일(현지시간) ‘라이브 사이언스’와 인터뷰한 하와이 대학 천문학자 네이더 해그하이푸어의 설명에 따르면, 당시 태양 성운는 먼지와 가스로 이루어진 거대한 회전 구름이었다. 성운의 크기는 무려 1만2000AU(천문단위)를 달했다. 1AU는 지구-태양 사이의 평균 거리로 약 1억5000만㎞니까 성운의 크기는 1조8000억㎞다. 이 어마무시한 크기의 구름 덩어리는 우주 먼지와 가스 분자로 가득 찬 존재였는데, 이것이 자체 질량으로 중력붕괴하면서 수축하기 시작했다고 해그하이푸어는 말했다. 먼지와 가스 구름이 붕괴하면서 회전속도를 높여가자 두리뭉실했던 구름 덩어리가 점차 편평해져갔다. 파이 반죽을 빠르게 회전시키면 납작해지는 것과 같은 이치다. 이 같은 현상이 바로 초기 태양계에 일어났던 것이다. 이렇게 성운 원반이 빠르게 회전하면, 그 중심에서 가스 분자들은 엄청난 압력으로 뭉쳐져 가승 공을 만들고 계속 온도가 치솟게 된다고 해그하이푸어는 설명한다. 이윽고 온도가 1000만 도를 돌파하면 중심부에서 하나의 사건이 일어나는데, 바로 수소가 융합하여 헬륨을 만들어내는 핵융합반응이 시작되는 것이다. 수소 원자 4개가 만나서 헬륨핵 하나를 만드는 과정에서 약간의 질량이 에너지로 바뀌는데, 아인슈타인의 그 유명한 공식 E=mc^2에 따라 여기서 엄청난 핵 에너지가 만들어지는 것이다. 이때 가스 공은 중력수축을 멈춘다. 가스 공의 외곽층 질량과 중심부 고온-고압이 평형을 이루어 별 전체가 안정된 상태에 놓이기 때문이다. 그렇다고 금방 빛을 발하는 별이 되는 것은 아니다. 핵융합으로 생기는 에너지가 광자로 바뀌어 주위 물질에 흡수, 방출되는 과정을 거듭하면서 줄기차게 표면으로 올라오는데, 태양 같은 항성의 경우 중심핵에서 출발한 광자가 표면층까지 도달하는 데 얼추 100만 년 정도 걸린다. 표면층에 도달한 최초의 광자가 드넓은 우주공간으로 날아갈 때 비로소 별은 반짝이게 되는 것이다. 이것이 바로 스타 탄생이다. 지금 하늘에서 우리를 비추고 있는 태양도 이러한 과정을 거쳐 탄생한 것이다. 아기 별 태양은 생후 5000만 년 동안 계속해서 성장하여 주변의 가스와 먼지를 모으고 강렬한 열과 복사를 뿜어냈다. 그리고 주위 물질을 집어삼키면서 점점 덩치를 키워나간다. 태양이 커짐에 따라 분자구름은 계속해서 붕괴되어 “별 주위에 원반이 형성되어 태양을 중심으로 하여 점점 더 팽창하면서 편평해진다”라고 해그하이푸어는 덧붙였다. 이 같은 과정이 진행되면서 이윽고 태양 성운은 젊은 별을 공전하는 원시행성 원반이라는 편평한 구조가 되었는데, 이 원반은 무려 수백 천문단위(AU)에 이르는 어마무시한 크기였지만, 두께는 그 너비의 10분의 1에 불과했다. 그후 수천만 년 동안 원시행성 원반의 먼지 입자는 부드럽게 소용돌이치며 때때로 서로 부딪쳐 합쳐지면서 밀리미터 크기의 알갱이가 되고, 그 알갱이들은 다시 센티미터 크기의 자갈이 되고, 자갈들은 계속 충돌, 합병하여 우주 암석을 만들어갔다. 결국 원시행성 원반에 있는 대부분의 물질은 서로 달라붙어 거대한 물체를 형성하기에 이르렀는데, 그 중 일부는 덩치를 충분히 키운 나머지 중력이 지배적인 힘으로 작용한 자신의 몸을 공처럼 둥글게 만드는 데 성공했다. 이것이 바로 행성, 위성, 큰 소행성 들이다. 덩치를 키우는 데 실패한 우주암석들은 울퉁불퉁한 위성이나 소행성, 혜성과 같이 불규칙한 모양이 되었다. 이러한 천체들은 크기는 다르지만 그들이 태어난 동일한 원반 평면에 머물게 되었으며, 이런 이유로 오늘날에도 태양계의 8개 행성을 비롯한 태양계 식구들은 거의 같은 공전면 위에서 태양 둘레를 돌게 된 것이다.

기원후 1181년, 중국인과 일본의 천체 관측가에 의해 별이 없던 곳에서 토성만큼 밝은 별이 발견되었는데, 이 별은 6개월 남짓 동안 밤하늘에서 최대 -1등급 밝기로 빛나다가 사라진 것으로 기록되었다. 고대의 기록에서 이 같은 별은 손님별, 곧 ‘객성(客星)’으로 일컬어졌다. 그로부터 900년이 흐른 후, 천문학자들은 마침내 미스터리로 남아 있었던 그 신비한 별의 정체를 밝혀냈다. 1054년 유명한 게 성운을 만들어냈던 초신성 폭발과 같은 현상인 이 사건은 역사적 기록으로 남겨진 된 몇 안 되는 사례 중 하나이지만, 게 성운과는 달리 1181년의 사건은 정확히 파악하기 어려운 미스터리로 남아 있었다. 그러나 역사적 기록은 현대 천문학자들에게 유용한 몇 가지 단서를 남겨주었다. 첫 단서는 시기이다. 이 ‘손님별’은 1181년 8월 6일부터 1182년 2월 6일까지 185일 동안 밤하늘에서 빛을 발했다. 두번째는 하늘에서의 위치이다. 손님별은 중국 별자리 화가이(華盖), 현대의 카시오페이아자리 부근에서 나타났다. 이 '우주 퍼즐 조각'은 연구팀을 고대 섬광의 정체가 무엇인지를 가리켜주었다. 대항성의 폭발이 남긴 이 초신성의 잔해는 바로 Pa30이라고 불리는 성운을 남겼다. 지구와의 거리 약 8500광년이다. 900년 전에 팽창을 시작한 이 성운은 지금도 빠른 팽창을 멈추지 않고 있는데, 새로운 연구에서 홍콩, 영국, 스페인, 헝가리, 프랑스 과학자들은 그 속도를 측정한 결과, Pa30의 먼지와 가스가 지구에서 달까지의 거리(약 38만㎞)를 5분 만에 주파한다는 것을 발견했다. 무려 초속 1270㎞이다. 연구팀은 그 속도를 역산함으로써 성운이 1181년경에 폭발한 초신성의 잔해임이 거의 확실시된다는 결론을 내렸다.연구팀은 Pa30이 희귀한 유형의 초신성으로부터 형성되었음을 발견했다. 이 유형은 초신성의 하위 범주인 Iax형 초신성으로 분류되는데, 이는 중간 밑의 질량을 가진 항성이 핵융합을 끝마치고 마지막으로 도달하는 백석왜성이 폭발한 결과물이다. 영국 맨체스터 대학의 천체 물리학자 앨버트 지욜스트라는 “초신성의 약 10%만이 이러한 유형으로, 아직까지 그 메커니즘이 확실히 밝혀지지 않은 대상”이라면서 “SN1181이 희미했지만 매우 천천히 밝기가 떨어졌다는 점이 이 유형임을 시사한다”고 말했다. 과학자들은 또한 우리은하에서 가장 뜨거운 별 중 하나인 파커 별이 1181년 초신성 폭발을 일으킨 별이 남긴 것으로, 백색왜성으로 알려진 두 별 잔해의 대규모 충돌과 합병의 결과물로 생각하고 있다. 지욜스트라 교수는 “이것은 별과 성운에 대한 자세한 연구가 가능한 유일한 Iax 유형 초신성”이라면서 “역사적 미스터리와 천문학적 미스터리를 모두 풀 수 있는 훌륭한 사례”라고 밝혔다. 이 연구는 ‘아스트로피지컬 저널 레터스’ 9월 15일자(현지시간)에 게재되었다.　

가을 학기가 시작되어 학생들에게 질문을 하나 했다. “여러분 기억에 남는 가을 풍경 있나요?” 골똘히 생각하던 학생들 대부분은 단풍 이야기를 꺼냈고, 누군가는 한강변의 코스모스 밭, 또 다른 이는 달콤한 계수나무 향기를 언급했다. 사실 내 질문에는 정답이 없다. 답을 듣기 위해 질문을 던진 것도 아니다. 질문의 의도는 우리 모두에게 공평하게 주어진 가을이라는 시간 동안 각자 다채로운 풍경을 감각할 준비를 하자는 것이었다.여름과 가을 사이 이맘때의 숲에서는 붉게 익어 가는 열매가 보이고, 꽃향기보다는 달콤한 잎과 열매 향기가 난다. 잎도 온전한 초록이 아닌 단풍 과도기의 연한 연둣빛을 띠는데, 이것은 봄의 새 잎과는 확연히 다르다. 보라색 꽃도 유독 눈에 띈다. 연한 보라색 꽃잎의 개미취, 그보다 진한 보라색의 층꽃나무, 보라색에 옅은 회색이 섞인 듯한 빈티지한 색의 방아풀 그리고 대표적인 가을꽃인 솔체꽃과 부추속 식물들. 나는 매년 한여름 즈음에 피는 솔체꽃을 보며 가을이 오고 있음을 실감한다. 내가 솔체꽃을 유심히 보게 된 것은 8년 전부터다. 광릉에서 일하던 때, 기다란 꽃대 끝에 매달린 보라색 꽃이 바람에 하염없이 흔들리는 장면을 목격했다. 바람이 워낙 많이 불어 어느 순간엔 90도 이상의 각도로 흔들렸는데, 이상하게도 줄기가 흔들리고 휘어지면서도 절대 구부러지지는 않았다. 50㎝ 정도의 긴 꽃대 끝에는 무게가 꽤 나가 보이는 머리 모양 꽃이 피어 있었다. 솔체꽃이었다. 그 후 약용식물을 그리는 프로젝트를 수행하면서 솔체꽃을 더 자주 만났다. 가을이 깊어지고 바람이 많이 불수록 마주치는 솔체꽃 무리는 더 많이 흔들리고 휘어졌다. 그리고 가을비가 내리던 어느 날, 이들은 여느 때와는 다르게 꽃대가 땅을 향해 모두 휘어진 채 쓰러져 있었다. 지난밤 거센 비바람을 이기지 못하고 기울어진 듯 보였다. 그러나 줄기가 기울어졌을 뿐 완전히 꺾이지는 않아 생명력은 그대로였다. 강한 바람에 맞서 무게중심을 낮춰 버틴 것으로 보였다. 그해 가을부터 솔체꽃과 코스모스, 산부추처럼 얇고 긴 꽃대를 가진 가을꽃을 유심히 보기 시작했다. 바람에 기울어질지언정 부러지지 않는 이들을 보며 바람과 줄기, 이 둘은 어떤 상관관계가 있는 것일까 문득 궁금해졌다. 식물의 줄기는 꽃이나 열매 혹은 잎만큼 중요하게 여겨지지는 않지만 식물을 지탱하는 막대한 역할을 한다. 지상부의 중심에서 식물을 지탱하기 위해 체계적으로 응집된 조직이 줄기를 구성한다. 표피 내부에는 물과 양분이 이동하는 체관과 물관, 형성층이 있고, 이를 통해 줄기는 다른 기관으로 물과 양분을 이동시키거나 더위나 추위로부터 식물을 보호한다. 이러한 줄기의 최대 적은 움직이는 공기라고도 할 수 있는 바람이다. 바람이 셀수록 줄기는 더 많이 흔들린다. 줄기가 심하게 흔들릴수록 뿌리를 잡아당겨 토양으로부터 뿌리를 분리시키고, 뿌리의 물 흡수능력을 저하시키기까지 한다. 줄기가 바람에 오랫동안 노출되면 줄기 표면이 건조해지고 식물은 수분 손실을 줄이기 위해 잎의 모공을 닫는다. 잎의 모공이 닫히면 호흡이 줄고, 그렇게 식물은 제 속도대로 성장할 수 없게 된다.그러나 식물이 바람을 피해 고요한 곳에서만 지낼 수는 없는 법이다. 연구자들은 울창한 숲에 사는 식물과 들판에 드물게 서 있는 식물의 바람 저항성 차이를 실험했다. 그 결과 바람이 덜 부는 울창한 숲에 사는 식물보다 너른 들판에서 홀로 바람을 견뎌온 식물이 바람에 더 강한 저항력을 갖고 있다는 결과를 도출해 냈다. 바람 스트레스 없이 지낸 식물은 갑자기 불어오는 강한 바람에 취약한 반면 늘 바람을 맞아 왔던 식물은 강건하게 그 상황을 버틸 수 있다. 오랫동안 강한 바람에 노출된 식물일수록 줄기와 가지가 두껍게 진화하며, 심지어 특정 지역의 식물은 울창한 숲의 식물과 줄기, 가지의 세포 구조마저 다르다는 것이다. 바람은 식물에게 위협적이지만, 식물을 강건하게도 만든다. 아시아와 유럽 고산지대에 주로 자생하며 강한 바람을 경험해 온 스카비오사속 식물들 역시 바람에 꺾이지 않도록 질긴 줄기를 가진 채 진화한 것일까? 그럼에도 불구하고 내가 보았던 어느 날의 솔체꽃은 비바람에 땅을 향해 꽃대가 기울어져 있었다. 그러나 쓰러졌을지언정 아예 꺾이진 않았다. 기울어진 줄기는 시간이 지나면 다시 설 수 있다. 내 기억 속 가을 풍경 중엔 바람에 흩날리는 보라색 솔체꽃 밭이 있다. 멀리에서 본 이들은 하늘하늘 자유롭게 흔들리는 듯하지만, 이 풍경은 실상 줄기가 바람에 저항해 버티는 모습에 가까운 것이다.

지구로부터 50광년 떨어진 우주공간에서 발견된 한 별은 차가우면서도 뜨거운 특징을 모두 갖췄다. 언뜻 보기에 모순된 특징을 지닌 이 별은 우연히 발견됐다고 해서 ‘엑시던트’(The Accident)라는 별명까지 붙여졌다. ‘천체물리학저널 레터’(ApJL) 최신호에 실린 연구논문에 따르면, 엑시던트의 연대는 100억 년에서 130억 년 사이로 우리은하가 탄생한 초기 우주에 만들어진 아주 오래된 별로 추정된다.엑시던트는 질량이 작아 경수소를 헬륨으로 핵융합할 수 없어 주계열성이 될 수 없던 천체인 갈색왜성으로 분류된다. 이는 주계열성과 행성의 중간 크기로 그 어느 쪽에도 속하지 않는다. 중수소의 핵융합은 일어나므로 적외선을 방출하지만 오래 가지 못하는 특징이 있다. 다만 엑시던트는 일반 갈색왜성과 전혀 다르다. 지금까지 발견되지 않았던 것도 바로 그 이유 때문이다. 갈색왜성은 또 오래될수록 식어서 빛의 파장마다 밝기가 변한다. 이는 가열한 금속이 식으면서 밝은 흰색에서 빨갛게 되는 것과 비슷하다. 그런데 엑시던트는 어떤 파장에서 매우 차가워 오래된 것처럼 보이지만, 또다른 파장에서는 매우 밝아서 온도가 높은 것처럼 보인다.이런 수수께끼의 항성을 처음으로 포착한 관측장비는 2009년 발사된 미국항공우주국(NASA)의 네오와이즈 우주망원경이고, 발견자는 아마추어 천문학자 댄 캐셀덴 연구원이다. 그는 자체제작 프로그램과 네오와이즈 관측데이터를 이용해 갈색왜성을 찾고 있었다. 우주에는 적외선을 방출하는 천체가 많은데 이들은 대개 지구에서 멀리 떨어져 있고 정지해 있는 것처럼 보인다. 하지만 갈색왜성은 어두운 별이라서 지구 근처에 있는 것밖에 발견되지 않는다. 이 때문에 이동하는 모습도 관측할 수 있다. 캐셀덴의 프로그램은 멀리 있고 움직이지 않는 별을 제외하고 갈색왜성 특징을 갖춘 이동하는 천체를 강조해서 표시하도록 제작돼 있었다. 그렇게 별의 후보를 찾다가도 이미 알려진 갈색왜성의 특징에 맞지 않아 강조되지 않은 엑시던트를 우연히 발견했다는 것이다. 그렇다면 대체 왜 엑시던트는 차가우면서도 뜨거운 것처럼 보일까? 그 비밀을 밝히기 위해 미국 캘리포니아공대의 천체물리학자 데이비 커크패트릭 박사 연구팀은 하와이의 WM 켁 천문대에서 우선 적외선을 관측했다. 하지만 적외선은 너무 어두워서 엑시던트를 관측할 수 없었다. 그래서 엑시던트가 어두운 것은 상상 이상으로 멀리 있기 때문이 아닐까 하는 가설을 세웠지만 그것도 아니었다. 허블 우주망원경과 스피처 우주망원경으로 거리를 측정했더니 50광년밖에 떨어져 있지 않았다. 그 대신 시속 80만㎞라는 고속으로 이동하고 있는 것으로 확인됐다. 같은 거리에 있는 다른 갈색왜성보다 훨씬 빨리 움직이고 있었던 것으로 전해졌다. 그리고 이는 엑시던트가 ‘오랜 시간’ 우리은하를 질주하고 있었다는 점을 시사한다. 그 사이 거대한 천체를 만나 그 중력에 의해 가속해 왔다는 것. 여기서 ‘오랜 시간’은 100억 년에서 130억 년으로, 일반적인 갈색왜성 연대의 두 배나 되는 기간이다. 따라서 엑시던트는 우리은하가 형성된 초기에 탄생한 아주 오래된 별이라는 것이다. 이에 대해 연구팀은 “이처럼 오래된 갈색왜성의 존재 자체는 오래 전부터 예측돼 왔지만, 이와 동시에 극히 드물다는 예측도 있다”면서 “따라서 이번 갈색왜성이 발견된 사례는 행운일지도 모른다”고 설명했다.

깨달음에 다다른 종교인이 아닌 이상 많은 사람들이 죽음을 두려워한다. 영국 철학자이자 사회학자 허버트 스펜서가 “인간이 종교를 만든 이유는 죽음이 두렵기 때문”이라고 말한 것도 그 떄문이다. 그런데 인간 뿐만 아니라 별들도 늙어서 죽음에 가까워지는 것을 늦추려고 한다는 연구결과가 나왔다. 이탈리아 볼로냐대 물리천문학과, 볼로냐 천체물리학·우주과학 천문대, 영국 리버풀 존 무어대 천체물리학연구소, 아르헨티나 라플라타국립대 천문·지구물리학부, 라플라타 과학기술연구센터 공동연구팀은 별의 마지막 단계라고 하는 백색왜성이 표면에서 수소를 연소시키면서 노화속도를 늦춘다는 사실을 확인했다. 이 같은 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 9월 7일자에 실렸다. 백색왜성은 별(항성)을 구성하는 핵융합 연료가 소진돼 열압력이 약해져 중력 수축이 진행되면서 질량은 태양 정도이지만 크기는 지구정도로 밀도가 매우 높은 천체를 말한다. 백색왜성이 주변 물질을 흡수해 질량이 일정 수준 이상 커지면 다시 핵융합이 시작돼 초신성이 되는 경우도 있지만 태양을 비롯해 별의 98%는 백색왜성이 돼 소멸되는 운명을 피할 수 없다. 백색왜성은 별의 진화 마지막 단계로 점점 식어 결국에는 더 이상 빛을 내지 못하게 된다는 것이다. 백색왜성의 냉각단계 연구는 백색왜성 자체는 물론 별 생성 초기단계를 이해하는데 도움이 된다. 이에 연구팀은 허블 우주망원경을 이용해 사냥개자리에 있는 3만 9000광년 떨어져 있는 구상성단 M3와 헤라클레스자리에 있는 2만 5100광년 떨어진 구상성단 M13의 백색왜성을 관찰했다. 두 구상성단의 나이나 구성성분 등은 비슷하지만 백색왜성을 형성하는 개별 별들의 특성은 다르기 때문에 700여개의 백색왜성들을 허블망원경에 장착된 광시야 카메라로 근자외선 파장에서 관측했다. 연구팀은 관측 결과와 별의 진화에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 비교분석했다. 그 결과 M13의 백색왜성 70% 정도가 별 표면에 얇은 수소 외피를 형성해 열핵폭발을 유지함으로써 서서히 냉각되도록 하고 있다는 것을 발견했다. 이는 기존 백색왜성의 진화와 노화에 관한 개념과 전혀 다른 것이다. 특히 이 같은 얇은 수소외피를 갖고 노화를 늦추는 백색왜성에 대한 나이추정은 최대 10억년까지 부정확하게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 볼로냐대 물리천문학과 프란시스코 페라로 교수는 “이번 발견은 별이 늙어가는 방식에 대한 새로운 관점을 제시한 것”이라며 “M13과 유사한 다른 성단을 조사해 항성들을 서서히 늙게 만드는 얇은 수소 외피에 대해 추가 연구 중”이라고 설명했다.

국내 연구진이 항암치료 내성을 일으키고 전이와 재발을 유발시키는 새로운 원인 유전자를 찾아냈다. 광주과학기술원(GIST), 가천대 길병원, 가톨릭대, 충남대, 국립암센터, 한국화학연구원 공동연구팀은 대장암 환자의 암 조직 유전체 프로파일링을 통해 항암치료 저항성 유전체 ‘CD45’를 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘테라노틱스’에 실렸다. 과학기술의 발달로 인해 암도 관리 가능한 질병으로 인식되고 있지만 여전히 많은 환자들이 항암치료가 완벽하지 않고 치료 이후에도 암전이와 재발로 고통받는 경우가 많다. 이는 항암치료 이후에도 살아 남아있는 소수의 암줄기세포 때문으로 알려져 있다. 연구팀은 대장암 환자들의 암 조직을 이용해 항암치료 저항성을 연구하던 중 항암치료 저항성 암 조직에서 CD45가 많이 나타난다는 것을 발견했다. CD45는 면역세포의 발현 여부를 알려주는 표지자 역할을 하는 유전자로 암세포 내에서의 역할과 기능에 대해서는 거의 알려지지 않았다. 연구팀은 단일세포 유전체 프로파일링이라는 새로운 분석법을 활용해 환자의 암조직 내에 존재하는 CD45의 발현이 높을수록 항암제나 방사선치료에도 살아남아 재발과 전이를 일으킨다는 사실을 확인했다. 특히 암세포 내에 CD45 발현율이 높을수록 방사선요법에 대한 치료 예후가 높지 않다는 상관관계도 증명해 냈다. 연구팀에 따르면 CD45가 발현되는 암세포는 자가재생능력을 지녀 암조직을 재생산하는 암줄기세포의 특성을 갖게 되는 것을 확인했다. 이에 따라 이미 개발돼 사용 중인 CD45저해제를 활용하면 항암치료 저항성을 억제하고 항암치료 이후에 일어나는 암재발능력도 낮출 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 남정석 GIST 생명과학부 교수는 “이번 연구는 항암치료 저항성을 유도하는 CD45의 새로운 역할을 밝혀냄으로써 난치성 암을 극복할 수 있는 치료전략을 마련하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

현재 태양계에 행성급 천체는 모두 8개다. 과거 행성의 일원으로 대접받던 명왕성은 생각보다 크기도 작을 뿐 아니라 비슷한 크기의 천체가 발견되면서 행성의 지위를 상실했다. 하지만 태양계 초기에는 이보다 더 많은 숫자의 행성급 천체가 있었던 것으로 추정되는데 초기 원시 행성들이 서로 충돌하면서 숫자가 지금처럼 줄어든 것으로 보인다. 지구 역시 테이아(Theia)라는 화성 크기의 원시 행성과 충돌해 현재의 지구와 달이 되었다는 가설이 유력하다. 외계 행성을 관측한 과학자들은 우주에는 태양계보다 더 복잡한 과거를 지닌 행성계가 많다는 사실을 발견했다. 예를 들어 본래 거대 가스 행성이 있을 수 없는 모항성 바로 옆에 있는 뜨거운 목성형 행성이나 혹은 별 주변을 공전하지 않고 우주를 떠도는 떠돌이 행성이 있다. 이 행성들은 본래 있던 장소에서 다른 행성이나 별의 중력으로 인해 궤도가 크게 변경된 것으로 추정된다. 그리고 아마도 이 과정에서 별에 흡수된 행성도 있을 것으로 추정된다. 하지만 그런 경우가 얼마나 되는지 알기는 어려웠다. 호주 모나쉬 대학의 로렌조 스피나가 이끄는 연구팀은 쌍성계에서 이 질문에 대한 해답을 찾았다. 별의 화학적 구성은 별마다 다 다르다. 하지만 두 개의 별이 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계는 구성 물질이 거의 같다. 대부분 같은 가스 성운에서 동시에 태어났기 때문이다. 만약 두 별의 화학적 구성이 다르다면 태어난 후 뭔가 그럴 만한 사건이 있었다는 이야기다. 대표적인 사례는 무거운 원소가 많은 별을 삼킨 경우다. 이 경우 철처럼 별의 표면에는 드문 원소가 더 많이 검출될 수 있다. 연구팀은 태양과 비슷한 쌍성계를 조사해 대략 20~35% 정도의 쌍성계에서 행성을 잡아먹은 흔적을 찾아냈다. 연구팀이 제시한 가장 가능성 큰 수치는 27%다. 물론 일부 쌍성계는 우연히 지나가던 별이 중력에 의해 붙잡혀 생성된 경우도 있고 같은 가스 성운에서 태어났어도 구성 성분이 일부 차이가 있을 수도 있지만, 여러 가지 요소를 감안해도 때도 많게는 전체 별의 1/4 정도가 행성을 잡아먹었을 수 있다는 이야기다. 이 연구는 저널 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 실렸다. 여담이지만, 태양 같은 별은 마지막 순간 적색거성으로 부풀어 오르면서 엄청나게 커진다. 이때는 수성이나 금성 같이 가까운 행성은 그대로 집어삼킬 가능성이 크고 지구의 운명 역시 장담할 수 없다. 연구팀이 말한 태양 같은 별은 아직 그 단계가 아닌 주계열성 단계의 별을 의미한다. 마지막 순간에 자신이 거느렸던 행성을 집어삼킨 적색거성은 무수히 많을 것이다.

●최병찬(포항 대신새마을금고 이사)씨 별세 최영화·인호(뉴스웨이브 국장)·경화·윤화·종호(Jh프라퍼티 대표)씨 부친상 서용재(한국지질자원연구원 연구원)·권욱성(현대 L&C 상무)·조진동(미국 뉴욕주 변호사)씨 장인상 29일 포항성모병원, 발인 9월 1일 오전 9시 (054)260-8048 ●오태현씨 별세 오혜민(한국화이자제약 대외협력부 이사)씨 부친상 29일 삼성서울병원, 발인 31일 오전 11시 30분 (02)3410-3151

전 세계 문화권에 나타나는 플레이아데스 설화 현대인과 마찬가지로 고대인들 역시 오래 전부터 플레이아데스, 즉 황소자리에 있는 작은 성단인 '일곱 자매별(Seven Sisters)'에 대해 잘 알고 있었다. 기원전 1600년 고대의 유물 네브라 스카이 디스크에는 플레이아데스가 선명하게 표현되어 있다. 지름 약 30cm에 두께가 중앙으로부터 4.5mm에서 1.5mm로 점점 얇아지는 형태이며, 무게는 2.2kg인 청동 원반은 청동기 시대 인류의 천문지식과 우주관을 담고 있는 유물로, 1999년 독일 중부의 한 촌락인 네브라에서 발굴되었다.  플레이아데스 성단은 황소자리에 위치한 산개성단으로, 메시에 천체목록에는 메시에 45(M45)로 등록되어 있다. 지구에 가장 가까운 산개성단 중 하나이며, 밤하늘에서 육안으로 가장 확실히 알아볼 수 있는 성단이다. 성단에는 통계상 확인된 별들 숫자는 대략 1천 개가 넘는다. 페르시아인들은 이 별무리의 모양을 진주 꽃다발, 진주 목걸이 등에 비유한다. 우리 조상들은 이 별무리를 '좀생이'라고 불렀다. 동양 문화권에서는 이십팔수(二十八宿)의 열여덟 번째 별로 묘성(昴星)이라고 한다. 그러나 이 유명한 별 무리는 거의 10만 년 전 아프리카에서 우리 조상이 들려준 세계에서 가장 오래된 이야기로 가는 길을 제시할 수 있을지도 모른다는 새로운 연구가 발표되었다. 이를 위해 이 논문의 저자들은 별자리에 대한 그리스 신화와 호주 원주민 신화 사이의 유사성을 활용하고있다. 그러나 한 전문가는 이러한 신화의 유사점은 공통된 기원에서 나타난 것이라기보다 순전히 우연일 수도 있다고 말했다.  플레이아데스는 같은 시기에 태어난 별들의 무리인 산개성단의 일종으로 M45로 불린다. 망원경으로 보면은 이 영역에서 약 800개 이상의 별을 식별할 수 있지만, 맑고 어두운 밤에 맨눈으로 보면 겨우 6개 볼 수 있을 뿐이다. 그러나 전 세계 문화권에서는 종종 이 별무리에 대해 숫자 7을 언급하여 '일곱 자매별', '일곱 처녀' 또는 '일곱 소녀'라고 부르기도 한다. 맨눈으로 볼 때는 분명 6개의 별을 볼 수 있을 뿐인데, 각 문화권에서 하나같이 일곱이라는 숫자를 들먹이는 걸까? 이 문제에 특히 머리를 썩인 사람들은 호주 웨스턴 시드니 대학의 천체 물리학자인 레이 노리스를 비롯해 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 천문-우주과학 분과의 많은 과학자들이었다.  노리스는 호주 토착 원주민과 함께 일하면서 오래 구전되어온 플레이아데스에 얽힌 옛이야기를 들을 수 있었다. 이 이야기에서 오리온자리는 사냥꾼으로 표현되며 플레이아데스는 사냥꾼에게 쫓기는 7명의 소녀로 나타난다. 물론 이밖에도 다른 원주민 그룹들로부터 오랜 하늘 이야기를 많이 접할 수 있었다. 중요한 것은 이들 원주민이 들려주는 플레이아데스 전설이 고대 그리스 전설과 매우 유사하다는 점이다. 오리온자리와 플레이아데스는 모두 밤하늘에서 눈에 띄는 밝은 천체들이다. 별들은 밤새 동쪽에서 서족으로 흘러간다. 지구의 자전에 따른 겉보기 운동이지만, 지동설을 알지 못하는 옛날 사람들에게는 별들이 스스로 그렇게 움직이는 것으로 받아들여졌다. 따라서 그들이 보기엔 앞선 플레이아데스가 뒤따르는 오리온자리에게 밤새 쫓기는 것으로 보였을 것이라고 상상하는 것은 전혀 이상한 일이 아니다. 일부 연구자들은 유럽인들이 200년 전에 호주에 도착했다는 점을 감안할 때, 두 '전설'의 유사성을 단순한 문화권들 사이의 교류로 인해 빚어진 것이라고 해석하기도 했다. 그러나 이 해석에는 하나의 약점이 있는데, 서로 멀리 떨어져 있는 호주 각 지역의 원주민 사회로 그리스의 전설이 유포되어 깊이 스며들기에는 200년이란 시간이 그리 충분치 않다는 사실이다. ​하나의 기원인가, 우연의 일치인가? 노리스는 일곱 자매별 중에서 플레이오네로 알려진 별이 종종 바로 옆의 아틀라스라는 별의 밝은 빛으로 인해 우리 육안으로는 보이지 않게 된다는 점을 지적했다. 플레이오네는 5등성으로 일곱 별 중 가장 어두운 별이기도 하다. 그런데 10만 년 전, 인류가 처음 아프리카 대륙에서 출현하여 전 세계로 퍼져나갔을 때, 두 별은 밤하늘에서 더 멀리 떨어져 있었을 것이다. 이것이 바로 아마도 많은 구전 설화에서 플레이아데스가 7개의 별무리라는 것이 각인된 이유일 것이다. 다시 말해, 아직 아프리카를 떠나지 않은 우리의 조상들이 먼저 '사냥꾼과 일곱 처녀' 이야기를 생각해냈고, 그들이 유럽으로, 또 아시아를 건너 마침내 호주로 이주했을 때 밤하늘 이야기가 같이 퍼져나갔던 것이다. 노리스는 "우리는 이 두 가지 정황 증거를 가지고 있다"며 "이 두 가지가 함께 흥미로운 가설의 밑바탕이 된다"고 덧붙였다. 노리스 박사는 공동저자와 함께 1월 25일 출판 전 데이터 베이스인 아카이브에 이러한 가능성에 대한 논문을 게재했다. 그들의 연구는 승인되었지만 아직 피어리뷰 저널에 출판되지는 않았다.  이번 연구에 참여하지 않은 루이지애나 주립대학의 천문학자이자 고고학자인 브래들리 셰퍼는 이것이 "재미 있고 기발한 아이디어지만 사실일 것 같지는 않다"고 면서 "인간이기 때문에 그들은 당연히 하늘을 남성과 여성의 형상으로 채울 것이고, 그러다 보니 별자리 중 절반은 남성과 관련되고 절반은 여성과 관련된 것으로 나타났음을 예상할 수 있으며, 오리온이 남성, 플레이아데스가 여성이 된 것 역시 그 같은 흐름에서 나온 것을 의미한다"고 설명했다.   나아가 셰퍼는 전통적인 설화들의 수가 방대한 만큼 두 문화 사이에 순전히 우연한 일치가 나타날 가능성이 있다고 지적했다. 그는 또한 노리스의 논문이 10만 년 전 플레이오네와 아틀라스 사이의 거리를 모델링하기 위해 오래된 항성 위치 정보를 사용했다는 점을 거론했다. 정확한 데이터는 이 시대 동안 두 별은 두 배 가까운 거리에 있었음을 보여준다. 즉, 우리 조상들이 본 밤하늘의 별자리 모습이 지금과 별로 다르지 않았을 거란 얘기다.  하지만 노리스의 논문은 두 별 사이의 거리에만 전적으로 의존하는 것은 아니다. 플레이아데스의 별들은 밝기가 변해온 것으로 생각되며, 지금은 아주 희미한 별이지만 10만 년 전에는 훨씬 더 밝아 눈에 띄었을 수도 있으며, 그런 이 별들이 얼마나 많은지는 아무도 모른다는 것이다. 오랜 시간이 흐르면서 밝기가 변하는 별들이 드물지 않다는 사실이 이 같은 주장의 근거가 될 수 있다.  셰퍼는 끝으로, 논문에서 제안하듯 오리온과 플레이아데스의 사연에 10만 년이라는 장구한 시간이 얽혀 있지 않을 수도 있지만, 적어도 1만 4000년 전의 이야기가 숨겨져 있다는 것만으로도 ​​매우 인상적인 사실이라고 덧붙였했다. 고대의 플레이아데스 설화가 과연 아프리카 기원을 가지고 전 세계로 퍼져나갔는지, 아니면 각 지역의 문화권이 우연히 일곱자매 설화를 스스로 엮어냈는지 지금 시점에서 결론을 내리기는 어려울 듯이 보인다. 그러나 앞으로 연구와 증거들이 쌓여간다면 저 아름답게 반짝이는 플레이아데스 7공주의 연원을 확실히 알게 될 날이 올 것으로 생각된다.

블랙홀은 빛조차 빠져나갈 수 없을만큼 강한 중력을 지녔지만, 다양한 방식으로 에너지를 만들어낸다. 그런데 인류보다 훨씬 더 발전한 외계 문명이 블랙홀 주변에 에너지를 포획하는 거대 구조물을 건설해 놨을지도 모른다는 이론이 제시됐다. 만일 이 이론이 맞다면 블랙홀 주변에 고도로 발달한 기술 문명이 존재할 수도 있다는 것이다. 대만 국립칭화대(NTHU) 천문연구소가 주도한 국제 연구진은 블랙홀이라는 에너지원이 이론적으로 한 기술 문명이 발전하는 데 활용할 수 있는지를 살폈다.블랙홀 주위의 가스 구름과 블랙홀 구멍 쪽으로 소용돌이치는 강착원반 그리고 블랙홀의 회전축을 따라 방출하는 강력한 제트 등 세 가지 요소는 충분한 에너지를 갖고 있다. 이런 에너지는 이른바 ‘다이슨구’(Dyson sphere)로 불리는 거대 구조물을 사용해 확보할 수 있다. 이는 원래 태양과 같은 항성을 둘러싸서 그 항성이 내보내는 에너지 대부분을 받아쓰는 이론적인 방법으로 여겨졌다. 하지만 이들 연구자는 태양 10만 개분에서 1억 개분까지의 에너지를 블랙홀이라는 단일 천체에서 공급받을 수 있다고 계산했다. 만일 블랙홀 주변에 다이슨구가 존재한다면 에너지를 사용 가능한 형태로 바꿀 때 발생하는 폐열 덕에 인류가 탐지할 수 있는 특징적인 신호가 나올 것이다. 사실 항성 주변에 있을수도 있는 전통적인 다이슨구는 오랫동안 지적 외계생명체를 찾는 표적이 돼 왔지만, 지금까지 어떤 것도 발견되지 않았다. 이에 대해 연구진은 “블랙홀은 유망한 에너지원이 될 수 있어 주계열성(항성)으로부터 에너지를 공급받는 것보다 훨씬 더 효율적”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다.

SF 드라마 ‘스타게이트’에서 나오는 같은 이름의 항성간 워프용 고대 유물처럼 멋지게 생긴 먼지 고리가 미국항공우주국(NASA) 등의 우주망원경 덕에 한 블랙홀 주위에서 포착됐다. NASA 찬드라 X선 관측소(이하 찬드라)는 5일(현지시간) 닐 게렐스 스위프트 관측소(이하 스위프트)와 함께 한 블랙홀 주변에서 관측했던 먼지 고리 이미지를 처음으로 공개했다.지구에서 약 7800광년 떨어져 있는 ‘백조자리 V404’(V404 Cygni)라는 쌍성계의 일부인 이 블랙홀은 태양 질량의 약 절반인 동반성으로부터 물질을 끌어내 주위의 강착원반 속으로 끌어들인다. 이 물질은 X선상에서 빛을 내기에 천문학자들은 이 시스템을 ‘X선 쌍성계’라고 부른다. 스위프트는 2015년 6월 백조자리 V404에서 X선 폭발을 발견했었다. 당시 연구 성과는 이듬해 7월 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal)에 발표됐지만, 합성 이미지는 이번에 처음 공개된 것이다. 당시 X선 폭발은 ‘빛의 메아리’라고 알려진 고에너지의 고리를 만들어냈다. 이 현상은 블랙홀 시스템에서 터져 나온 X선이 이 쌍성계와 지구 사이의 먼지구름에서 튕겨 나오면서 생성됐다. 우주 먼지는 집 먼지와 같지 않고 연기에 가까우며 작고 단단한 입자로 구성돼 있다.이번 이미지는 찬드라의 X선(하늘색)과 하와이에 있는 판스타스(Pan-STARRS) 망원경의 광학 데이터를 결합한 것으로, 8개의 동심원 고리가 포함돼 있다. 각 고리는 2015년 관측된 백조자리 V404 플레어의 X선에 의해 생성됐으며 서로 다른 먼지구름을 반사했다.함께 공개된 삽화가 찬드라와 스위프트가 포착한 고리가 어떻게 만들어졌는지를 설명하지만, 그래픽을 단순화하기 위해 그림에는 8개가 아닌 4개의 고리만이 표시됐다. 이에 대해 연구진은 “이들 고리는 흑연과 규산염의 미세한 먼지로 원래 별의 가스에 포함돼 있던 원소 중 무거운 물질이거나 별 주변에 있던 행성, 소행성의 잔해로 여겨진다”고 설명했다.

지구에서 비교적 가까운 거리에 있는 어떤 별의 ‘골디락스 존’에 생명체가 살 가능성이 있는 행성이 있는 것으로 나타났다. 포르투갈 포르투대 천체물리학·우주과학연구소(IA) 등 국제연구진은 칠레에 있는 유럽남방천문대 초거대망원경(VLT)에 의한 도플러 분광법을 사용한 관측 연구로, 남쪽하늘 날치자리 방향으로 약 35광년 떨어진 적색왜성 ‘L 98-59’ 주위에서 암석형 행성 ‘L98-59 e’를 발견했다. 크기는 현재 불분명하지만 질량은 지구의 약 3.06배 이상, 공전 주기는 약 12.8일로 추정되고 있다. 이번 연구에서는 또 새로 발견된 행성보다 바깥쪽에 있는 생명체 거주가능 영역인 골디락스 존에도 ‘L98-59 f’라고 이름 붙여질 암석형 행성 후보가 존재할 가능성이 큰 것으로 나타났다. 액체 상태의 물이 존재하는 것으로 추정되는 이 행성 후보의 최소 질량은 지구의 약 2.46배, 공전 주기는 약 23.2일로 추정되는데 만일 이 후보가 행성으로 확인된다면 골디락스 존 한가운데에 존재하는 것이어서 앞으로의 관측 연구가 주목되는 것이다.연구진은 이 밖에도 이미 이 항성계에서 존재가 확인된 기존 행성 3개의 질량 등 정보를 자세히 살폈다. 모성(母星)인 ‘L 98-59’와 가장 가까운 곳에서 공전하는 행성인 ‘L 98-59 b’의 질량은 지구의 약 0.4배로 지금까지 도플러 분광법을 이용해 관측한 외계행성들 중 가장 가볍다. 또 그 바깥쪽을 공전하는 행성인 ‘L 98-59 c’의 질량은 지구의 약 2.22배, 더 바깥쪽에 있는 행성인 ‘L 98-59 d’의 질량은 지구의 약 1.94배인 것으로 확인됐다. 참고로 세 행성의 반지름은 각각 지구의 약 0.85배, 약 1.385배, 약 1.521배로 여겨진다. 이들 행성은 모두 모성인 L 98-59에 가까이 있어 표면 온도는 지구보다 훨씬 높은(복사평형온도는 약 140~350℃) 것으로 추정되고 있다. 하지만 이번 연구에서는 세 행성의 표면이나 대기 중에도 물이 있을 가능성이 있는 것으로 나타났다.특히 세 행성 중 가장 바깥쪽의 L 98-59d는 질량 중 최대 30%를 물이 차지한다고 여겨져 깊은 바다로 뒤덮인 행성일 가능성이 있다. 반면 안쪽의 L 98-59b와 L 98-59c는 건조하고 포함된 물의 양은 적은 것으로 추측된다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(A&A·Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 사진=ESO

대한의사협회 코로나19대책전문위원회는 6일 아스트라제네카(AZ)와 화이자 백신을 교차 접종했을 때의 예방효과가 같은 백신을 2번 맞았을 때와 비슷하거나 그 이상일 수 있다는 의견을 의사 회원 대상 안내문에 담아 배포했다. 안내문을 통해 전문위원회는 “현재까지 교차 접종 이후 면역원성에 대한 연구 결과만 존재해 실제 감염 예방 효과의 정확한 파악은 불가하다”고 했지만 이어 “(면역반응에 있어서) 교차 접종이 아스트라제네카 2회 접종 대비 증가, mRNA(화이자) 백신 2회 접종보다 높거나 비슷하다”고 알렸다. 전문위원회는 변이 바이러스에 대해서도 AZ만 2회 접종했을 때보다 교차 접종시 중화항체가 증가했다는 분석 결과를 안내했다. 그러나 화이자는 변이 바이러스 종류에 따라 중화항체가 증가 또는 감소했다고 알렸다. 중화항체란, 바이러스 등에 결합하여 이들의 병원성이나 생물학적 활성을 저해하는 항체를 말한다. 변이 바이러스에 대한 백신의 예방효과는 기존 바이러스보다 조금 줄지만 2회 접종을 완료하면 80% 이상 감염 예방에 효과가 있을 것이라고 전문위원회는 분석했다. 백신을 맞은 환자의 입원과 사망 예방에 미치는 영향은 변이 바이러스별 차이가 크게 없었다. 백신을 권고 횟수만큼 접종한 뒤 추가로 맞는 이른바 ‘부스터샷’에 대해서 전문위원회는 “예방효과가 동일 백신 접종 대비 적어도 비슷하거나 더 좋을 가능성이 있다”고 전했다. 위원회에 따르면 일반인이 권고 횟수가 2회인 백신을 3번 접종했을 때 코로나19 바이러스에 대한 항체 역가(작용의 세기)가 늘었고, 내약성이 좋게 나타났다. 내약성이란, 약물 반복 투여시 병원체가 해당 성분에 대해 저항성을 갖는 성질을 말한다. 혈액 투석 환자와 장기이식 환자 항체 역가도 늘었다. 악성 림프종 환자는 3회 접종을 전후로 항체가 유지되거나 늘었지만 항암치료를 받는 경우엔 항체가 생기지 않았다. 알파, 베타, 델타 변이에 대해서도 2회만 접종했을 때보다 중화항체 반응은 유의미하게 늘었다.

지구가 태양 둘레를 초속 30㎞로 공전하지만 바람은 결코 우리 뒤쪽으로 불지 않는다. 지구의 대기 역시 우리와 함께 운동하고 있기 때문이다. 그러나 태양으로부터 불어오는 뜨겁고 하전된 입자의 급류, 곧 태양풍은 매순간마다 지구에 초속 450㎞의 속도로 충돌한다. 하지만 다행스럽게도 지구의 자기 방패는 이러한 태양풍 중 가장 거센 바람을 편향시키고 분해하여 미풍 수준으로 만들면서 우리 행성의 대기를 관통하게 한다. 그 결과 우리는 폭주하는 태양의 고에너지 입자가 지구의 자극을 향해 떨어지면서 춤을 추는 극광, 곧 오로라를 보게 된다. 그런데 새로운 연구에 따르면, 우리 행성을 보호하는 지자기 방패가 그렇게 강한 것이 아닐뿐더러, 태양이 종말에 가까워감에 따라 태양풍은 점점 더 강력해질 것으로 예측한다. 지난 21일자 영국 왕립천문학회 월간보고에 발표된 새 연구는 태양풍의 세기가 앞으로 50억 년 동안 어떻게 변화할지를 계산했다. 한 천문학자 팀이 수행한 이 연구에 따르면, 태양의 수소 연료가 바닥을 드러내면 태양의 몸피는 엄청나게 부풀어올라 적색거성으로 진화한다. 그 단계에 접어들기까지 태양풍은 계속 강해져서 지구의 자기 보호막을 완전히 걷어낼 것으로 연구자들은 결론내렸다. 또한 자기 방패가 사라지면 우리 행성의 대기 중 많은 부분이 우주로 뜯겨나갈 것이다. 그러면 지구는 강력한 태양풍의 무자비한 공격 앞에 고스란히 노출되는 상황을 맞게 된다. 그리고 오랫동안 지구상에서 살았던 생명체는 예외없이 신속하게 근절될 것이라고 저자들은 말했다. 연구의 공동저자인 아일랜드 더블린 트리니티 칼리지의 천체물리학자 얼라인 비도토는 “과거의 태양풍이 화성의 대기를 침식했다는 사실을 우리는 알고 있다”면서 “우리가 예상하지 못한 것은 미래의 태양풍이 자기장으로 보호받고 있는 지구에도 피해를 줄 수 있다는 사실”이라고 설명했다. 지금부터 수십억 년 후 우리의 태양은 우주의 모든 별과 마찬가지로 결국은 핵반응을 일으키는 수소가 고갈될 것이다. 이 연료가 바닥나면 내부 압력이 낮아짐에 따라 태양의 중심은 자체 중력에 의해 수축하기 시작하고 별의 외층은 팽창하기 시작한다. 그리하여 마침내 태양은 적색거성의 단계로 접어든다. 그 시기의 태양계는 그럼 어떻게 될까? 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 수성과 금성은 거의 확실히 소멸될 것이며, 어쩌면 지구도 같은 운명을 맞을 수 있다고 한다.만약 지구가 태양의 격렬한 변형에서도 살아남는다면 우리 행성은 오늘날과는 매우 다른 환경의 태양계에 남게 될 것이다. NASA에 따르면, 태양의 핵이 수축함에 따라 행성에 대한 인력이 약해져서, 살아남은 행성들은 모두 지금보다 태양에서 두 배 정도 멀어지게 된다. 적색거성 태양에서 나오는 복사열도 지금보다 훨씬 더 강렬할 것이다. 새로운 연구의 저자들은 그 무렵 방사선은 얼마나 강하며, 지구의 자기권이 과연 그 방사선 공격을 견뎌낼 수 있을까에 초점을 맞추어 연구했다. 연구원들은 태양 질량의 1~7배에 이르는 질량을 가진 11개 유형의 별에서 오는 항성풍을 모델링했다. 그 결과, 연구원들은 태양이 수명을 다할 때까지 그 지름이 확장됨에 따라 태양풍의 속도와 밀도가 크게 변하여 인근 행성의 자기장을 번갈아 확장하거나 수축시킨다는 것을 발견했다. 그러나 저자는 이 모델에서 궁극적으로 각 행성의 자기권은 태양풍의 강도에 의해 항상 ‘침식’되었다고 쓰고 있다. 연구에 따르면, 한 행성이 항성 진화의 전 과정에서 자기장을 유지할 수 있는 유일한 방법은 행성이 현재의 목성보다 100배 이상 강한 자기장을 가지고 있거나 또는 지구 자기장보다 1000배 이상 더 강한 경우이다. 수석 저자인 영국 워릭 대학의 천체물리학자인 디미트리 베라스는 성명에서 “이 연구는 항성 진화의 전 단계에 걸쳐 행성이 자기권 방패를 유지하는 것이 어렵다는 것을 보여준다”고 말했다. 태양 종말 후의 태양계와 지구 이 연구는 지구상의 생명체가 멸종할 것이라는 냉엄한 사실을 일깨워주는 것 외에도 외계 생명체를 찾는 데도 시사하는 바가 있다. 일부 천문학자들은 백색왜성이 그들의 궤도에 거주 가능한 행성을 거느릴 수 있다고 생각하는데, 이러한 ‘죽은’ 별은 대체로 항성풍을 생성하지 않기 때문이다. 따라서 백색왜성 주위에 지구와 같은 행성에 생명체가 존재한다면, 그 생명체는 별의 격렬한 적색거성 단계가 끝난 후에 진화했을 것으로 연구진은 추론한다.행성의 생명체가 태양이 죽은 후에도 살아남을 수 있을 것 같지는 않지만, 태양이 시들고 거센 태양풍이 사라지고 나면 오래된 잿더미에서 새 생명이 움틀 수 있을 것이다. 그러면 태양이 적색거성 단계를 거친 후에는 어떤 경로를 걸을까? 태양은 마침내 자신의 외층을 모두 우주로 방출해버린다. 그후 남는 태양의 속고갱이는 지구만한 크기로 축소되는데, 이를 백색왜성이라 한다. 이 뜨거운 별은 수십억 년 동안 희미하게 빛을 발할 것이다. 우주로 방출된 태양의 외층은 거대한 고리를 이루면서 해왕성 궤도에까지 확대되는데, 이를 행성상 성운이라 한다. 하지만 행성하고는 아무런 상관이 없다. 망원경이 없던 옛날 천문학자들의 눈에 마치 행성처럼 보여서 그런 이름을 얻었을 뿐이다. 만약 지구의 종말이 오기 전에 인류가 외계행성으로의 이주에 성공한다면, 그 후손들은 태양의 거대한 고리가 예전의 해왕성 궤도까지 넓게 두르고 있는 것을 보고는, 자신의 조상이 한때 문명을 일구며 살았던 옛 지구의 모습을 그려볼지도 모른다.

2012년부터 순차 퇴역한 ‘500MD’재사용 가능성 검증…“1만시간 가능”창 정비 통해 모든 노후 부품 교체새 비행제어시스템·통신장비 장착개발 5년 만에 ‘제자리 비행’ 성공대한민국 최초의 국산 항공기. 바람이 강하게 불면 흔들리고 높은 고도에선 비행성능이 떨어져 ‘똥파리’, ‘잠자리’로 불리기도 했던 그 헬기. 바로 500MD입니다. 1976년부터 국내에서 면허 생산되기 시작해 길게는 40년을 비행해 안정적인 운용능력을 보여줬지만, 한편에서는 ‘퇴물’ 취급을 받았던 기체입니다. 이 군용기의 맏형은 2012년부터 본격적으로 퇴출되기 시작해 일부는 전시관으로, 일부는 격납고로 뿔뿔이 흩어졌습니다. 1979년에 개봉한 ‘지옥의 묵시록’부터 2001년 ‘블랙호크다운’까지 수많은 전쟁 영화속에서 활약했던 그 헬기는 그렇게 잊혀지는 듯 했습니다. 그런데 500MD를 생산했던 대한항공이 7년 전 새로운 아이디어를 냈습니다. 500MD의 운용 가능 시간은 2만 시간인데, 폐기되는 기체의 실제 운용 시간은 7000시간 수준이라는 점에 주목했습니다.●“퇴역했지만…1만 시간 더 쓸 수 있다” 그렇다고 무작정 노후화한 기체를 계속 운용할 순 없었습니다. 그래서 기체를 재정비해 ‘무인화’하는 방안을 추진하기로 했습니다. 2019년 500MD 무인화 사업의 첫 성과로 ‘제자리 비행’이 보도되기도 했습니다. 정비를 제대로 하면 ‘1만 시간’ 가량을 더 운용할 수 있다는 계산이 나왔습니다. 대한항공 연구진은 이 무인 헬기 개발 과정을 최근 한국항공우주학회지에 논문으로 냈습니다.무인화 연구는 처음부터 난관에 부딪혔다고 합니다. 항공기가 안전하게 운항할 수 있는지 여부를 ‘감항성’이라고 하는데, 이미 퇴역해 격납고에 들어가 있던 500MD는 감항성 인증이 불가능했습니다. 정비가 제대로 이뤄지지 않았기 때문에 감항성을 입증할 방법이 없었던 겁니다. 그래서 연구팀은 아예 핵심 부품을 다 뜯어 새 기체처럼 만드는 ‘창 정비’부터 시작했습니다. 엔진 부품 중 유효기간이 지난 일부를 교체하고 조종사가 탑승해 5.2시간의 기능점검비행을 했습니다. 엔진, 연료, 전기, 계기 계통의 작동 상태, 회전날개 균형을 점검해 이상이 없다는 것을 최종 확인한 다음 유인기 감항성을 확보했습니다. 일단 조종사가 탄 상황에선 문제없이 날 수 있도록 기능을 회복한 겁니다. 연구팀은 그렇게 어렵게 조립한 기체를 다시 뜯어냈습니다. 무게를 줄이기 위해 조종간과 관련 부품, 통신장비를 모두 제거했습니다. 그리고 무인화를 위한 비행제어시스템 장비, 데이터통신 장비, 추진계통 제어 장비, 비상용 배터리와 외부 안테나를 장착했습니다. 탑승자가 없어 유리창 대신 덮개를 장착했습니다. ●유무인겸용기 건너뛰어 개발과정 단축 비행체의 무게중심을 맞추기 위해 조종사석과 부조종사석엔 ‘무게추’를 달았습니다. 원격 조종장치를 통해 각종 기기들이 명령에 따라 제대로 움직이는지 검사했습니다. 이렇게 기본 장비 세팅이 마무리됐습니다. 특별히 설계한 지상 구조물 위에 헬기를 올려놓고 회전날개 추력도 점검했습니다. 이렇게 긴 과정을 거치고도 헬기는 아직 지상에 있었습니다.더 큰 문제는 연구 1단계 과정인 ‘제자리 비행’이었습니다. 일반적으로 유인 기체의 무인화는 ‘유무인겸용기’(OPV) 과정을 거칩니다. 유명한 미국의 ‘MQ 프레데터’ 시리즈도 첫 개발 당시엔 비슷한 형태의 유인기를 만들어 조종 안정성을 검증했다고 합니다. 그런데 대한항공 연구팀은 개발기간을 단축하기 위해 OPV 단계를 과감하게 생략했습니다. OPV를 이용하면 개발이 완료된 뒤에도 불필요한 조종장치가 그대로 남아있어 공간활용에 불리하고, 심지어 장치들을 완전히 제거하기 어려운 상황에 놓이기도 합니다. 그래서 내부 공간을 최대한 확보하고 무게를 최소화하기 위해 조종장치를 완전히 뜯어낸 겁니다. 따라서 조종사가 탑승한 형태의 OPV 시험은 불가능했습니다. 그렇다고 무게가 1t이나 되는 무인 헬기를 작은 드론처럼 무작정 날려볼 순 없었습니다. 그러다 헬기가 지상으로 곤두박질치면 인명피해가 발생할 수도 있어 너무 위험했습니다.이에 연구팀은 기상천외한 기술을 동원했습니다. 회전날개 위에 ‘안전줄’을 연결시켜 크레인으로 공중으로 띄운 다음, 날개를 회전시켜보기로 한 겁니다. 무게 200㎏인 소형 헬기에 이런 방식을 적용한 적은 있어도 1t급 헬기에 적용한 것은 이번이 처음이었습니다. 심지어 무인기 동체가 아닌 회전 날개 위에 줄을 매단 방식은 사실상 세계에서 처음이라고 봐도 무방했습니다. 조종사는 5m 가량 공중으로 들어올려진 헬기를 외부에서 조종하면서 비행제어시스템을 점검했습니다. 그 뒤엔 바닥에 있는 헬기를 띄웠다가 다시 착륙시키는 연구를 수차례 진행했습니다. 이 연구가 끝난 뒤에야 무인기 개발을 위한 ‘특별감항확인서’를 받을 수 있었습니다. 그리고 2019년 30분 가량의 ‘제자리 비행’에 성공했습니다. 2014년 무인기 개발을 시작한 지 불과 5년 만이었습니다. 연구 기체엔 ‘KUS-VH’라는 새 이름이 붙었습니다. ●1t 헬기로 안전줄 시험…‘제자리 비행’도 성공 왜 이미 개발된 무인 헬기를 사용하지 않느냐는 물음도 있습니다. 그러나 공격 헬기 도입 예산도 빠듯한 상황에서 무인 헬기에 막대한 예산을 쏟아붓기는 현실적으로 쉽지 않습니다.미국 해군이 도입하는 무인 헬기 ‘MQ-8C’는 순수 기체만 1대당 가격이 120억~150억원 규모로, 무장과 훈련, 연구개발비를 합하면 1대당 예산이 300억원에 육박할 것이라는 관측도 나옵니다. 반면 500MD 무인기는 기동비행과 임무비행 등 여러 과정이 남아있지만, 저렴한 비용으로 이미 능력이 검증된 기체를 재활용할 수 있다는 점에서 손해될 것이 없다는 분석이 나옵니다. 해상 경계 등에 활용할 경우 조종사 피로도는 낮추고, 향후 본격적으로 무인 헬기를 개발할 때 필요한 운항 데이터를 구축할 수 있어 큰 도움이 될 것이라는 전망도 있습니다. 물론 모든 개발이 성공할 것이라는 보장은 없습니다. 그래도 퇴역한 헬기가 다시 하늘을 날았다는 점만으로도 첫 발은 성공적으로 내디딘 것으로 봐야 할 겁니다.

연초 다양한 종류의 코로나19 백신이 개발돼 많은 나라들에서 접종이 시작되면서 많은 이들이 코로나19와 인류의 전쟁이 곧 끝날 것이라는 기대를 품었다. 그렇지만 1년 넘게 인류를 괴롭혀 온 바이러스는 쉽게 포기하지 않고 변이를 만들어 반격에 나섰다. 국내에서도 최근 델타변이의 확산과 방역 피로감까지 겹치면서 4차 대유행이 진행 중이다. 4차 대유행이 시작됐지만 여전히 인류는 코로나19에 대해 모르는 것이 많다. 특히 코로나19 바이러스가 사람의 뇌신경에 어떤 영향을 미치는지는 명확히 밝혀지지 않은 상태였다. 이 같은 상황에서 의과학자들이 코로나 바이러스의 침투전략과 확산 과정에 대해 새로운 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 신경과학과, USCD 의대 소아과, 샌디에고 래디 아동병원 유전자의학연구소, 럿거스대 의대 면역·염증연구센터, 위스콘신-메디슨대 화학생명공학과, 위스콘신-메디슨대 의대 신경외과 공동연구팀은 줄기세포를 이용해 코로나19 바이러스가 인간의 뇌에 어떻게 침투해서 영향을 미치는지 과정을 규명했다고 18일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 7월 9일자에 실렸다. 연구팀은 줄기세포로 뇌신경 오가노이드를 만들어 코로나19를 일으키는 바이러스(SARS-CoV-2)에 노출시켰다. 오가노이드는 다양한 형태의 줄기세포를 이용해 3차원(3D) 형태로 재조합하거나 배양해 만든 장기유사체이다. 연구팀은 ‘주피’(Pericytes)라고 불리는 혈관주변세포가 오가노이드에 형성되도록 해 보다 정교한 형태의 뇌신경세포를 만들었다. 실험 결과 사람의 신경세포(뉴런)은 코로나19 바이러스의 직접적인 공격에 대해서는 저항성을 보이는 것으로 확인됐다. 그렇지만 코로나19 바이러스는 ‘트로이 목마’처럼 뇌신경세포를 직접 공격하는 것이 아니라 인체에 무해한 것처럼 세포를 속여 뇌신경 주변 주피를 먼저 감염시키는 것으로 나타났다. 뇌신경세포 주변 혈관을 감염시킨 뒤 코로나19 바이러스는 성상교세포로 알려진 ‘별아교세포’를 주요 공격대상으로 삼는 것으로 확인됐다. 성상교세포는 신경세포의 이온농도조절, 신경세포의 지지, 노폐물 제거, 식세포작용 등 다양한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. 보통 뇌-혈관장벽 때문에 혈액을 통해서 약물이나 병원균이 뇌에 쉽게 침투하지 못하지만 코로나19 바이러스는 혈액이 아닌 혈관세포를 직접 감염시켜 뇌로 침투한다는 설명이다. 연구팀에 따르면 이처럼 뇌신경 혈관주변세포가 코로나19 바이러스에 감염되면 혈관염증을 유발해 가볍게는 편두통에서 혈액응고, 뇌졸중, 뇌출혈 같은 증상을 유발시킨다는 것이다. 실제로 코로나19 중증환자는 편두통과 뇌졸중, 뇌출혈 등 증상이 빈번히 나타나는 것으로 알려져 있다. 연구를 주도한 조셉 그리슨 UCSD 의대 교수는 “이번 연구를 통해 코로나19가 유발시키는 합병증 중 하나인 뇌신경질환을 효과적으로 설명할 수 있게 됐을 뿐만 아니라 감염병과 다른 뇌신경질환을 이해하는데 도움을 받을 수 있게 됐다”라고 설명했다.