우리 은하 먼 곳에서 ‘떠돌이 행성’으로 추정되는 천체 2개가 발견됐다. 이런 행성은 지구 등의 행성과 달리 태양 등 특정 항성을 공전하지 않고 독립적으로 움직이는 천체를 말한다. 국제 천문학 연구팀은 우리 은하의 원반부(돌출부)와 팽대부(중심부)에서 각각 지구와 해왕성 크기로 추정되는 떠돌이 행성 후보를 하나씩 발견했다고 미 코넬대 온라인 논문저장 사이트 ‘아카이브’(ArXiv.org) 1일자에 게재했다. 하지만 이들 행성은 일반적인 행성보다 탐지가 어려워 그 크기가 정확히 얼마나 되는지는 아직 분명하지 않다. 천문학자들은 떠돌이 행성을 발견하기 위해 이른바 ‘미시중력렌즈’(gravitational microlensing)로 불리는 기술을 사용했다. 이는 두 천체가 관측자의 시선 방향에 겹쳐 놓일 때 앞 천체 때문에 뒤 천체의 빛이 휘어져 관측자에게 밝기가 증폭되어 보이는 현상을 말한다. 연구팀은 두 떠돌이 행성 후보는 ‘광학중력렌즈실험’(OGLE·Optical Gravitational Lensing Experiment)의 관측자료를 분석해 발견했다고 밝혔다. 이어 이번 연구에서 나타난 추정치가 옳다면 두 행성은 지금까지 발견된 어떤 떠돌이 행성보다 작다고 덧붙였다. 천문학자들은 이런 떠돌이 행성이 원래 모항성을 공전하다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어 튕겨 나왔거나 애초 성간 물질이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났다고 추정한다. 지금까지 이런 떠돌이 행성이 우주에 얼마나 존재하는지는 알려지지 않았다. 이에 대해 연구팀은 이번 발견은 우리 은하에 있는 떠돌이 행성들이 항성들보다 흔할 수 있다는 기존 연구를 뒷받침하는 것이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생명체가 존재하기 위해 가장 필요한 요소 중 하나인 물의 기원은 오랫동안 학계의 미스터리였다. 지구에 풍부한 물이 어디서 왔는지에 대한 다양한 가설이 존재하는 가운데, 최근 해외의 한 연구진은 지금까지와는 다른 가설을 내놓았다. 미국 애리조나주립대학 연구진은 지구의 물이 태양계가 형성된 뒤 남은 뿌연 먼지와 가스로부터 생겨났다고 주장했다. 지금까지는 지구의 물과 소행성에서 발견되는 물의 중수소 비율이 비슷하다는 이유로, 지구의 물 기원이 소행성이라는 가설이 지배적이었다. 하지만 연구진이 지구의 바다 깊은 곳 즉 지구의 맨틀과 핵 사이에서 채취한 수소를 분석한 결과, 중수소의 비율이 현저하게 낮았다. 이를 토대로 지구 대양의 중수소 비율이 행성 전체의 중수소 비율을 대변하는 것은 아니라는 기존의 연구결과를 재검토 했다. 연구결과, 태양 성운에서 온 헬륨, 네온 등 불활성기체가 우리 지구의 맨틀에서도 발견됐으며, 연구진은 이것이 태양과 행성을 만든 가스 및 먼지로 된 태양계 성운(星雲)이 지구에 풍부한 물의 기초가 됐다는 가설을 제시했다. 일반적으로 소행성이 충돌을 겪으면 거대한 마그마 바다가 생성되고, 성운의 수소 및 헬륨, 네온과 같은 불활성기체가 끌려와 대기가 구성된다. 하지만 성운의 수소는 원래 소행성에 있던 수소보다 중수소 비율이 적고 가벼워서 마그마 바다의 철에 용해된다. 이후 수소는 철에 붙어 핵으로 옮겨가고, 중수소만 마그마에 남아있다가 식으면서 맨틀이 된다. 이러한 모델을 통해 성운 수소의 기여분을 분석한 결과, 지구의 물 분자 100개 당 1~2개는 태양계 성운으로부터 온 것으로 보인다고 연구진은 설명했다. 즉 태양계 성운에 있는 무궁무진한 수소가 지구를 구성하고 있던 물질과 결합해 지구의 풍부한 바닷물의 기원이 됐다는 것. 연구진은 “하나의 행성이 다른 항성은 성운(가스와 먼지)을 통해 자체적으로 물을 확보할 수 있다는 것을 확인했다”면서 “이는 다른 항성계와 행성에 생명체 존재 및 진화의 가능성을 새롭게 보는 시각을 제공할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국지구물리학연맹이 발행하는 ‘지구물리연구저널‘(Journal of Geophysical Research:Planet) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 10월 19일 담배처럼 길쭉하게 생긴 적갈색의 외계 행성 하나가 태양계를 거쳐 우주 저편으로 날아갔다. 시간당 31만 5000여㎞속도로 태양계를 통과한 이 행성을 미국 하와이대 ‘팬스타스1’ 망원경이 포착했다. 이 행성에는 하와이어로 ‘저 멀리에서 최초로 도착한 메신저’라는 뜻의 ‘오무아무아’라는 이름이 붙여졌다. 미 항공우주국(NASA)은 이 행성이 별과 별 사이 공간을 일컫는 인터스텔라(성간) 천체라고 확인했다. 특정한 별의 항성계에 속해있지 않은 우주 공간에서 날아온 행성이란 의미다. 미 CNN방송은 5일(현지시간) ‘오무아무아’가 외계의 고등생명체가 보낸 메시지일 수 있다는 하버드대 연구 논문이 나왔다고 보도했다. 에이브러햄 러브 하버드 스미스소니언 천체물리학센터 교수와 슈무엘 비알리 박사 연구팀은 ‘태양 복사압이 오무아무아의 독특한 가속을 설명할 수 있는가‘라는 제목의 논문에서 “오무아무아는 발견 초기 태양을 지나며 속도가 줄어들 것으로 예상됐지만 반대로 속도가 빨라지는 등 독특한 가속 패턴을 보였다”면서 이같이 주장했다. 논문이 온라인 아카이브에 사전 공개되자 천문학자들은 회의적인 반응을 내놨다. 오무아무아가 혜성처럼 태양의 열로 표면에 있던 물질이 떨어져 나가면서 속도가 붙은 것이라는 반박이다. 하지만 연구팀은 “오무아무아가 태양 가까이 있을 때 가스가 빠져나가는 것이 관측되지 않았다”면서 “표면 물질이 떨어져 나가 속도가 빨라졌다면 오무아무아의 회전도 빨라져야 하는데 이런 현상은 일어나지 않았다”고 강조했다. 연구팀은 대신 오무아무아가 태양 빛의 복사압으로 속도를 높이는 ‘솔라 세일’ 형태일 가능성을 제기했다. 솔라 세일은 태양에서 나오는 광자를 연료 삼아 비행하는 기술이다. 일본은 이 기술을 이용해 우주선 이카로스를 발사했었다. 오무아무아를 보낸 외계의 고등생명체가 태양계를 탐사할 목적으로 솔라 세일 형태를 띤 오무아무아를 일부러 보냈을 가능성이 있다는 주장이다. 러브 교수는 “우주에 떠도는 인공물의 증거를 발견하는 것은 ‘우리가 유일한 것인가’라는 해묵은 질문에 확실한 대답을 제공하는 것”이라고 말했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구진이 인류의 존재를 먼 우주까지 알릴 수 있는 급진적인 방법을 제안했다. 세계적 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호(5일자)에 실린 연구논문에서 MIT 연구진은 레이저 시스템으로 지구 근처에 행성 크기의 인공조명을 밝히면 외계인들에게 알릴 수 있다고 주장한다. 이 연구는 시스템의 계획 단계에서 그 시스템의 타당성을 조사하는 조사로, 우리가 지적 생명체의 신호를 찾는 것이 아니라 그들이 우리를 찾게 하는 시스템을 만든다는 것이다. 이 논문에서 연구진은 외계인이 탐지할 수 있는 인공조명 등을 만들기 위해 구경이 30m인 망원경을 통해 2㎿의 고출력 레이저를 우주 특정 공간에 쏘거나 구경 45m인 망원경을 통해 1㎿ 레이저를 쏘는 방법을 설명한다. 이런 시스템에서 나오는 적외선 방사선은 지적 생명체들이 태양과 같은 항성이 아니라 인공조명임을 알 수 있을 만큼 충분히 강력하다. 일단 인근 항성계에 존재할지도 모르는 외계인들이 이 조명을 포착하면 우리는 이를 통해 간단한 메시지를 보낼 수 있다. 연구에 주저자로 참여한 제임스 클라크 연구원(항공·항천학과)은 “만일 우리의 시스템이 성공해 (외계인들과) 의사소통이 시작되면 초당 수백 비트의 데이터 전송 속도로 메시지를 보낼 수 있으며 이런 메시지는 몇 년 안에 그곳에 도착할 것”이라고 말했다. 연구진에 따르면, 레이저 시스템은 기존 기술과 조만간 개발할 수 있는 기기로 만들 수 있다. 클라크 연구원은 “개발이 어렵기는 하겠지만 불가능하지 않다. 오늘날 제작 중인 이런 레이저와 망원경은 감지할 수 있는 신호를 발생할 수 있다”면서 “근처 지적 생명체들이 먼저 감지할지는 모르지만 확실히 더 많은 관심을 끌 것”이라고 말했다. 연구진은 개념 설계에 가장 적합한 두 가지 시스템 구성에 안착하기 전에 몇 가지 가능성을 조사했었다. 구경 30m 망원경을 통과한 2㎿ 레이저는 태양에서 가장 가까운 항성으로 약 4광년 떨어진 프록시마 센타우리에 있는 프록시마 b에서 뚜렷하게 볼 수 있는 신호를 생성할 수 있다. 그리고 45m 망원경을 통과한 1㎿ 레이저는 약 39광년 떨어진 트라피스트-1 항성계에서 쉽게 감지할 수 있다. 물론 두 시스템 모두 약 2만 광년 떨어진 곳에서도 탐지할 수 있다고 클라크 연구원은 말한다. 하지만 이 같은 시스템은 위험을 동반한다. 레이저 빔은 맨눈으로 볼 수 없지만, 우주 공간에 있는 탐사선의 기기에 장애를 입히거나 우주 비행사들 역시 직접 보면 시력이 손상될 수 있다. 이에 대해 클라크 연구원은 “이 시스템을 아무도 살지 않고 지구에서도 그리 많이 벗어나지 않은 달의 먼 쪽에 건설하면 더 안전할 수 있다”면서 “이 연구는 타당성 조사로 이 시스템이 좋은 생각인지 아닌지 그것은 앞으로 토론할 일”이라고 말했다. 이어 “만일 우리가 이 시스템의 조명을 찾는 입장이라면 현재 우리 기술로는 찾기 어려울 것”이라고 덧붙였다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

30세 이상 국민 7명 중 1명 고혈압 코골이 환자의 절반이 고혈압 환자 식이요법·적절한 치료 효과 따라 환자 3명 중 1명은 복용 중단 가능 계속 먹더라도 복용량 줄일 수 있어흔히 혈압에 대해 ‘계절을 탄다’고 표현합니다. 혈압은 여름철에 떨어졌다가 찬 바람이 불기 시작하는 10월 이후에 급상승합니다. 땀을 적게 흘리고 혈관이 수축해 여름과 비교해 일반인도 수축기 혈압이 평균 7㎜Hg, 이완기 혈압은 3㎜Hg가량 높아집니다. 그래서 11월에 들어서면 ‘고혈압’에 대한 관심이 부쩍 높아집니다. 올해는 관심이 더 높아졌습니다. 지난해 11월 미국심장학회가 새로운 고혈압 진료지침을 내놨는데 수축기 혈압 140㎜Hg, 이완기 혈압 90㎜Hg인 고혈압 기준을 각각 130㎜Hg, 80㎜Hg으로 강화했기 때문입니다. 이 내용을 접한 많은 분들이 “약을 더 팔기 위해서다”, “난 믿지 못하겠다”고 강력 비난했습니다. 다행인지는 모르겠지만 대한고혈압학회는 지난 5월 춘계국제학술대회에서 기존의 140㎜Hg, 90㎜Hg 기준을 유지했습니다. 유럽고혈압학회도 6월 같은 의견을 냈습니다. 우리 고혈압학회는 “미국의 연구는 50세 이상을 대상으로 했고, 아시아인은 2%밖에 포함하지 않아 기준을 변경할 필요가 없다”고 결론 내렸습니다. 그럼 이제 안심해도 될까요. 고혈압 환자는 계속 늘어나는 추세여서 결코 안심할 상황이 아닙니다. 4일 대한고혈압학회, 대한당뇨병학회, 한국지질동맥경화학회가 공동으로 조사한 자료에 따르면 우리 국민 중 고혈압 환자는 2016년 기준 539만명이나 됩니다. 전체 인구 10명 중 1명이 고혈압이라는 뜻입니다. 30세 이상(3500만명)으로 좁혀보면 7명 중 1명꼴입니다. 고혈압, 당뇨병, 고지혈증 3개를 동시에 앓고 있는 환자도 141만명입니다. 우리 주변에는 “병원 가면 무조건 약부터 처방한다”고 오해하는 분들이 있습니다. 실제로는 그렇지 않다고 합니다. 이해영 서울대병원 순환기내과 교수는 “사람에 따라 병원에 갔을 때 긴장해 일시적으로 혈압이 높아질 수 있다”며 “혈압이 수축기 140㎜Hg, 이완기 90㎜Hg 이상으로 나왔다고 해도 반드시 몇 주 후 다시 혈압을 측정한다”고 설명했습니다. 이어 “서로 다른 시기에 3회 정도 혈압을 측정해야 정확하게 진단할 수 있다”며 “혈압이 오르락내리락 변동이 심하면 집에서 휴대용 혈압측정기로 진단해보는 것도 좋은 방법”이라고 덧붙였습니다. 가정에서 측정할 때는 오차를 감안해 135㎜Hg, 85㎜Hg를 고혈압 기준으로 삼습니다. 대개 짜게 먹는 습관, 흡연, 음주가 혈압을 높인다는 사실은 잘 압니다. 그런데 잠잘 때 코를 심하게 골다가 숨이 갑자기 막히는 ‘수면무호흡증’도 고혈압 위험을 높인다는 사실을 잘 모르는 분이 많습니다. 이런 환자의 절반이 고혈압 환자입니다. 박성하 연세대 세브란스병원 심장내과 교수는 “무호흡으로 늘어난 스트레스 호르몬이 혈압을 높이기 때문”이라며 “적절한 치료를 받는 것이 좋다”고 설명했습니다. 미국 국립보건원에서 만든 고혈압 환자 식사법인 ‘대시(DASH) 식이요법’은 고혈압 예방 완화에 도움이 됩니다. 박 교수는 “붉은 고기보다 흰 고기, 견과류를 먹고 단 음식이나 과도한 탄수화물 섭취를 피하는 것이 특징”이라며 “저지방 우유도 고혈압 예방에 도움이 되는데, 칼슘 섭취가 혈압을 낮추는 효과가 있기 때문”이라고 설명했습니다. 소금을 완전히 줄이기는 어렵습니다. 좋은 방법은 국물을 조금 남기거나 라면 수프를 반만 넣고 김치, 젓갈을 너무 많이 먹지 않는 것입니다. ‘후추’를 사용하는 것도 좋은 방법입니다. 수축기 혈압 120~139㎜Hg, 이완기 혈압 80~89㎜Hg인 ‘고혈압 전단계’라면 이런 생활습관 개선에 관심을 갖는 게 좋습니다. “혈압약은 평생 먹어야 한다”고 오해해 병원을 찾지 않는 분들이 많습니다. 이 교수는 “반만 맞고 반은 틀렸다”고 지적했습니다. 이 교수는 “환자 3명 중 2명은 약물치료를 계속해야 하지만 나머지 1명은 잘 치료하면 혈압이 정상으로 유지된다”며 “고혈압으로 수축됐던 혈관이 약 복용 뒤 다시 확장되면서 정상으로 돌아오기 때문”이라고 설명했습니다. 또 “약을 계속 먹는 환자도 3~6개월 혈압을 잘 조절하면 처음 먹었던 약 용량보다 적은 용량으로 줄이는 것이 가능하다”고 덧붙였습니다. 고혈압을 대수롭지 않게 여기고 폭음하는 환자도 있습니다. 하지만 음주는 혈압약에 대한 저항성을 높이기 때문에 무조건 피해야 합니다. 중요한 사실은 저체중인 사람이 알코올에 더 취약하다는 겁니다. 이 교수는 “마른 사람이 알코올에 더 민감하다”며 “저체중 고혈압 환자는 남성 하루 2~3잔, 여성 1~2잔인 음주 기준보다 절반을 줄여야 한다”고 강조했습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

잠재적으로 거주 가능한 외계행성 수의 집계가 조금 아래쪽으로 수정되어야 한다는 관측 결과가 나왔다. 현재까지 미항공우주국(NASA)의 가성비 높은 케플러 우주망원경은 ‘거주가능 지역'(habitable zone) 곧, 행성 표면에 액체 물이 존재할 수 있는 궤도 범위에서 대략 지구 크기의 외계행성 30여 개를 발견했다. 그러나 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 관측 위성에 의한 새로운 관측에 따르면, 실제 거주가능 외계행성 수는 2~12개 정도로 예측된다고 지난 26일(현지시간) NASA 관계자는 밝혔다. 2013년 12월에 발사된 가이아는 우리은하의 초정밀 3D지도를 제작에 착수했는데, NASA 관계자에 따르면,이 지도에는 약 17억 개의 별에 대한 위치 정보와 13억 개 별에 대한 거리 데이터가 포함되어 있다. 가이아의 관측에 따르면 케플러가 발견한 외계행성의 모항성들 중 일부는 이전에 예측했던 것보다 더 밝고 큰 것으로 밝혀졌다. 따라서 그러한 별들을 돌고 있는 외계행성들은 이전에 생각했던 것보다 더 크고 뜨거울 가능성이 있다. ‘뜨거운’ 문제는 간단한 것이다. 별은 크고 밝을수록 더 많은 열을 방출한다. 예상치의 큰 오차는 ‘트랜싯 방법’으로 알려진 케플러의 외계행성 사냥법에서 비롯된 것으로 알려졌다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 행성 크기 추정치는 통과 중 엄폐되는 별의 디스크 백분율로 구해진다. 따라서 별의 지름이 큰 쪽으로 수정되면 이에 따라 행성의 지름도 수정될 수밖에 없다. “항상 모든 문제는 우리가 그 별을 얼마나 잘 이해하고 있는가에 달려 있다”고 설명하는 NASA 외계행성 탐색 프로그램 수석 과학자 에릭 매머젝은 “이것은 진행 중인 이야기의 또 다른 장”이라고 밝혔다. 중요한 것은 새로운 관측 결과는 우리은하에 지구에만 생명체가 존재하는 것은 아닐 거라고 희망하는 사람들을 낙담시키지 않아야 한는 점이다. NASA 관계자들은 은하수에 아직도 생명체가 거주할 만한 많은 천체들이 있다고 강조하지만, 가이아 자료에 따르면 천문학자, 우주 생물학자 및 행성 과학자들은 외계행성의 거주 가능성에 대해 더 많은 연구가 필요하다는 사실을 말해준다. 제시 닷슨 NASA 천체 물리학자는 “우리는 여전히 외계행성이 얼마나 크며, 암석으로 이루어져 있는지 밝혀내려고 노력 중"이라고 밝혔다. 그는 K2로 알려진 케플러 확장 임무 프로젝트 과학자다. 과학자들이 외계행성을 탐색할 때 ‘거주 가능 지역’의 개념에는 궤도 거리만 들어 있는 것은 아니다. 외계행성의 질량과 대기 조성 같은 조건도 빠뜨릴 수 없는 요소들이다. 행성의 온도를 결정하는 데 중요한 영향을 미치기 때문이다. 또한 생명체가 서식하기 위해서는 지표에 액체 물이 필요하다고 흔히 말하지만, 꼭 그런 것은 아니다. 우리 태양계에서 거주 가능 지역 바깥에 있는 목성의 유로파와 토성의 엔셀라두스와 같은 얼어붙은 위성에도 지하에 바다를 갖고 있는 경우가 있다. 그 바다에 생명체가 서식하고 있을 것이라고 과학자들은 추측하고 있다. 물이 아니라 다른 용매로도 생명체가 존재할 수 있을지도 모르기 때문이다. 총 6억 달러(한화 약 7000억원)가 투입된 케플러 미션은 2009년 3월에 시작되었으며, 4년의 기본 임무 기간 동안 망원경은 약 15만 개의 별을 동시에 관측하면서 행성들의 모항성 통과를 추적했다. 이 작업은 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장나는 바람에 2013년 5월 끝났다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 2014년 확장 미션 K2를 시작해 외계행성 탐색을 재개, 지금까지 이 K2에서 2,681건의 외계행성이 발견되었다. 그 결과, 케플러 우주망원경은 현재까지 발견된 약 3800개의 외계행성 중 약 70%를 발견하는 개가를 올렸다. 이 ‘케플러 수’는 계속해서 증가할 것으로 보이는데, 현재 3000개의 행성 ‘후보’가 후속 분석-관찰에 의한 확인을 기다리고 있다. 이처럼 빛나는 전과를 올린 케플러의 활약도 곧 막을 내릴 것으로 보인다. 우주선은 연료가 바닥을 드러내고 있어 최근 ‘연료를 사용하지 않는’ 휴면 모드로 들어갔다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

한밤중 갑자기 불이 나거나 자연재해가 발생했을 때, 잠들어 있는 아이를 가장 빠르게 깨우는 것은 엄마의 목소리라는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다고 BBC 등 해외 언론이 24일 보도했다. 미국 오하이오 주 네이션와이드 어린이병원 연구진은 5~12세의 어린이 176명을 대상으로 잠을 자고 있을 때 다급한 상황이 발생할 경우 아이들을 빨리 깨우는 방법을 찾는 실험을 실시했다. 연구진은 가정뿐만 아니라 유치원이나 사무실 등 공공건물에서도 많이 사용하는 높은 음의 경고음과 엄마의 목소리를 녹음한 음성데이터를 실험에 이용했다. 잠든 아이들에게 동일한 시간 동안 두 소리를 들려준 결과, 높은 음의 경고음을 들려줬을 때 깨어나는 아이는 전체의 53%, 즉각적으로 방을 탈출하는 아이는 51%에 불과했다. 반면 “일어나!” 또는 “○○(이름)야, 일어나!” 등이 녹음된 엄마의 목소리를 들려줬을 경우 잠에서 깬 아이는 86~91%, 즉각 방에서 탈출하는 아이는 86%에 달했다. 연구진은 “아이들은 성인에 비해 깊고 긴 수면을 취하는 특징이 있으며, 잠에서 깨지 않으려는 저항성이 강하다. 이 때문에 아이를 깨우기 위해서는 성인을 깨울 때보다 더 큰 소리가 필요하다”면서 “이것이 취침시간 중 화재가 발생했을 때 아이들의 피해가 더 큰 이유”라고 설명했다. 이어 “이번 연구를 통해 엄마의 목소리가 전통적인 높은 톤의 알람보다 아이들을 위기 상황에서 깨우고 밖으로 대피시키는데 더 도움이 된다는 사실이 입증됐다”면서 “다만 엄마가 아닌 다른 여성 또는 남성의 목소리에도 같은 결과가 나오는지에 대해서는 추가적인 연구를 실시할 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 화재 등 만약의 상황을 대비해 일부러 경보음을 내는 기기를 사용하는 것보다 직접 아이를 부르기 위해 목소리를 내는 것이 더욱 효과적이라고 강조했다. 이번 연구결과는 세계적인 소아청소년과 학술지 ‘소아과학 저널’(The Journal of Pediatrics) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

데이노코쿠스, DNA 재조합으로 체르노빌에서도 생존미생물의 생존전략…방사성물질 분해에도 활용가능1986년 4월 26일 당시 소비에트연방 우크라이나 공화국 수도인 키예프시에서 남쪽으로 130㎞ 떨어진 체르노빌 원자력발전소에서 발생한 20세기 최악의 원전 사고가 발생했다. 그 이후로 30년이 지난 지금까지도 체르노빌 일대는 모든 동식물이 살 수 없는 죽음의 지역으로 변해 사람의 접근이 통제되고 있다. 이렇듯 지옥도 같은 지역에서도 살아남는 미생물의 생존전략을 국내 연구진이 밝혀내 주목받고 있다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 임상용 박사팀과 프랑스 원자력청 그루트 박사 공동연구팀은 방사선 저항성이 있는 ‘데이노코쿠스 라디오두란스’라는 미생물의 생존전략을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘FEMS 미생물학 리뷰’ 최신호에 실렸다. 지금까지는 데이노코쿠스가 강한 방사능 환경속에서도 살아남는데는 독특한 생존전략이 있는 것으로 알려졌지만 이번 연구를 통해 11종의 데이노코쿠스속(屬) 미생물들의 생존전략은 각기 다르다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 체르노빌 원전 사고지역을 조사하던 과학자들에 의해서 처음 발견된 데이노코쿠스는 강한 방사선에 노출되도 살아남을 뿐만 아니라 방사성폐기물을 분해하는 능력까지 갖고 있는 것으로 확인됐다. 보통 사람은 10그레이(㏉)의 방사선에만 노출되도 수 일 내에 사망하고 생명력이 아무리 강한 미생물도 200㏉ 이상에서는 살아남지 못하는데 데이노코쿠스는 5000㏉의 환경에서도 살아남는 것으로 알려졌다. ㏉는 방사선이 어떤 물질에 흡수되는 양을 표시하는 단위이다.데이노코쿠스가 강한 방사능 환경에서도 살아남을 수 있는 것은 방사선으로 파괴된 DNA 조각을 다시 연결시켜 생체를 재구축할 수 있기 때문이다. 마치 영화 ‘엑스맨’에 등장하는 주인공 중 한 명인 ‘울버린’처럼 자가재생능력을 갖고 있다는 것이다. 이 때문에 많은 연구자들이 방사선폐기물 처리나 방사선 항암 치료, 방사선 저항성 바이오소재 개발에 활용하려는 시도를 하고 있다. 연구팀은 지금까지 발표된 전 세계 296편의 논문에서 보고된 약 250개 방사선 저항성 단백질을 바탕으로 11종의 데이노코쿠스속 미생물을 비교분석했다. 그 결과 방사선 저항에 핵심적인 단백질은 공통적으로 갖고 있지만 DNA 손상을 복구할 수 있는 단백질과 작동 메커니즘은 11종 모두 다르다는 것을 새로 밝혀냈다. 연구팀은 “이번 연구를 통해 미생물의 방사선 저항성 원리를 체계적으로 정립할 뿐만 아니라 고등동물을 비롯한 다양한 생물체의 방사선 반응 원리를 규명하는데 도움이 될 것”이라며 “추가 연구를 통해 방사선 저항성 미생물을 이용한 다양한 방법을 찾을 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2300년 전 막대기와 각도기 하나로 지구의 크기를 정확히 측정해낸 기막힌 천재가 있었다. 고대 그리스인으로 알렉산드리아 도서관 관장을 지낸 에라토스테네스였다. 헬레니즘 시대에 활약한 이 사람은 르네상스의 레오나르도 다 빈치와 겨룰 만한 다재다능한 인물로, 천문학자이자 수학자, 지리학자, 역사가, 철학자였다. 말하자면 당대의 통섭(通涉)이었다. 오죽하면 세상에서 두 번째로 아는 것이 많다는 뜻인 베타(β)라는 별명이 붙었겠는가. 첫번째는 플라톤이라 한다. 에라토스테네스는 천문학사에서 최초로 한 천체의 크기를 측정한 인물로 불멸의 이름을 남겼는데, 그가 측정한 천체는 물론 지구였다. 천문학에서 측정이 차지하는 중요도는 절대적이다. 모든 물리량은 측정될 때야 그 진정한 의미를 가진다. 따라서 측정은 우주를 이해하는 첫 걸음이며, 천문학의 이정표라 할 수 있다. 아리스토텔레스 이후 인류가 오랫동안 지구 중심의 우주관에서 벗어나지 못했던 중요한 이유의 하나는 지구 바깥 세계까지의 거리를 알지 못했기 때문이다. 에라토스테네스 당시의 그리스인들은 이미 지구가 둥글다는 사실을 알고 있었다. 바다로 둘러싸인 반도에서 살고 있었던 그들은 체험적으로 그 사실을 잘 알 수 있었다. 멀리 수평선에서 들어오는 배를 보면 먼저 돛대 끝이 보이고 차차 배의 몸통이 올라오는 것을 볼 수 있다. 이는 곧 바다의 표면이 휘어져 있음을 뜻하는 것이다. 이 곡률은 생각보다 커서 1km에 75cm나 된다. 그러니까 10km 떨어진 거리의 바다 수면은 눈의 수평 시각선보다 7.5m 아래에 있다는 뜻이다. 이 곡률대로 연장해나가면 지구 둘레 길이가 계산되는데, 그 답은 약 4만km다. 에라토스테네스가 지구 크기를 측정하는 데 사용했던 도구는 너무나 단순한 각도기와 작대기 하나였지만, 그가 사용한 방법은 가히 천재적인 발상이었다. 어느 날 에라토스테네스는 도서관에 있던 파피루스 책에서 ‘남쪽의 시에네(지금의 이집트 아스완) 지방에서는 하짓날인 6월 21일이 되면 수직으로 꽂은 막대기의 그림자가 없어지고 깊은 우물속 물에 해가 비치어 보인다’는 문장을 읽었다. 이는 곧 시에네가 북위 23.5도인 북회귀선 상에 있다는 뜻이다. 에라토스테네스는 실제로 6월 21일을 기다렸다가 막대기를 수직으로 세워보았다. 하지만 알렉산드리아에서는 막대 그림자가 생겼다. 이는 지구 표면이 평평하지 않고 곡면이라는 뜻이다. ​에라토스테네스가 파피루스 위에 지구를 나타내는 원 하나를 컴퍼스로 그렸을 순간, 엄청난 일이 일어났다. 수학적 개념이 정확한 관측과 결합되었을 때 얼마나 큰 위력을 발휘하는가를 확인해주는 수많은 사례 중의 하나다. 그림자 각도를 재어보니 7.2도였다. 햇빛은 워낙 먼 곳에서 오기 때문에 두 곳의 햇빛이 평행하다고 보고, 두 엇각은 서로 같다는 원리를 적용하면, 이는 곧 시에네와 알렉산드리아 사이의 거리가 7.2도 원호라는 뜻이다. 당시 알렉산드리아와 시에네 간의 거리는 약 925km로 알려져 있었다. 그 다음 계산은 간단한 것이다. 925x360/7.2 하면 약 4만6250이라는 수치가 나오고, 이는 실제 지구 둘레 4만km에 약 15%의 오차밖에 안 나는 것이다. 2300년 전 고대에, 막대기 와 각도기 하나로 이처럼 정확한 지구의 크기를 알아낸 에라토스테네스야말로 위대한 지성이라 하지 않을 수 없다. 이와 같이 하여 인류 최초로 한 천체의 크기를 알아냈던 에라토스테네스는 선배들이 개발해놓은 방법을 이용해 달의 실제 크기와 거리를 금방 알아냈다. 달의 크기가 지구의 4분의 1이라는 사실은 한 세대 전 아리스타르코스에 의해 이미 알려져 있었다. 그러나 지구의 실제 크기를 몰라 달의 실제 크기 역시 알 수가 없었지만, 에라토스테네스에 의해 그 업적은 결실을 맺게 되었다. 에라토스테네스가 달까지의 거리를 추정해낸 방법 역시 너무나 간단한 것이었다. 보름달일 때 달의 시직경은 0.5도이다. 에라토스테네스는 보름달을 향해 팔을 쭉 뻗고 한 눈으로 보면 손톱이 달을 완전히 가린다는 사실을 알았다. 위 그림에서 보듯이 눈에서 손톱까지, 그리고 눈에서 달까지 이르는 선들이 이루는 두 삼각형은 닮은꼴이다. 손톱 크기와 팔길이의 비는 1 : 100쯤 되니까, 달까지의 거리는 달 지름의 100배 정도임을 알 수 있다. 그의 계산에서 나온 달까지의 거리는 약 32만km였다. 에라토스테네스는 지구를 25개쯤 늘어놓으면 달까지 닿을 수 있다고 생각했을 것이다. 실제 달까지의 거리는 약 38만km니까, 그가 구한 값의 오차는 20% 미만이다. 참으로 놀라운 지성이 아닐 수 없다. 소수(素數)를 걸러내는 ‘에라토스테네스의 체’를 고안하는 등, 수학에서도 큰 업적을 남긴 그는 황도경사각(지구축 기울기)을 정확히 측정하고, 윤년이 포함된 달력과 항성목록을 만드는 한편, 천문학에서 영감을 받은 시와 희곡을 쓰기도 했다. 인류 역사상 최초로 한 행성의 크기를 정확하게 측정해낸 사람으로 이름을 길이 남긴 에라토스테네스는 만년에 실명을 하자 일절 곡기를 끊고는 스스로 생을 마감했다. 고대 그리스-로마 인들은 온전한 육신을 더 이상 지탱하기 힘들다고 생각되면 이렇게 곡기를 끊고 스스로 삶을 마무리하는 경우가 드물지 않았다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

한국전력공사가 지하의 전력케이블 상당수가 화재에 취약하다는 사실을 알고도 교체작업을 제대로 이행하지 않고 있는 것으로 나타났다. 어기구 더불어민주당 의원이 16일 한국전력공사에서 받은 ‘2015~2017년 비난연성(불에 잘 타지 않는 성질) 전력케이블 교체작업 추진현황’에 따르면 화재저항성 도료가 도포된데 불과한 비난연성 전력케이블의 교체물량은 한전 계획수량의 20.8%에 불과했다. 2014년 10월 한전은 자체 분석결과를 통해 화재저항성 도료가 도포된 케이블이 10년을 넘기면 내구성을 유지하기가 어려워 화재에 무방비 상태가 돼 효과가 없다는 사실을 확인했다. 이에 한전은 내년까지는 비난연케이블을 화재저항력이 있는 난연케이블로 전량 교체하기로 계획을 수립했다. 하지만 예산상 문제나 시공상의 어려움 등을 이유로 제대로 이행하지 않고 있다. 현재 579곳 951.2c-㎞(서킷킬로미터·지하 등 전선로의 수평길이)의 지하 공동구 전력케이블 중 249곳 364.7c-㎞ 전체의 38.3%가 화재저항성 도료가 도포된데 불과한 비난연 케이블이다. 이 중 매설한지 10년이 넘은 비난연 케이블의 비중은 98.1%에 달해 화재에 의한 대규모 정전 등 안전사고 예방을 위해서는 케이블 교체가 시급한 상황이이라고 어 의원은 설명했다. 어 의원은 “밀폐된 공간인 지하의 공동구에서 화재 등 안전사고가 발생한다면 막대한 피해를 야기할 수 있다”면서 “한전은 케이블 교체공사를 통한 화재사고 예방에 조속히 나서야 한다”고 말했다. 세종 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

고지방 식사가 유발하는 뇌 손상을 식물의 특정 호르몬을 함께 섭취하면 되돌릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 스페인 하우메 I 대학 아나 마리아 산체스 교수가 이끄는 연구진이 쥐를 대상으로 한 실험에서 이같은 결론에 이르렀다고 국제 학술지 ‘분자신경생물학’(Molecular Neurobiology) 최신호(4일자)에 발표했다. 연구진은 식물이 스트레스를 받을 때 식물체 내에 다량으로 생성하는 호르몬인 낙엽산(아브시스산)에 주목했다. 낙엽산은 건조 환경에서 잎의 기공이 닫히게 하는 역할을 해 식물 내 수분을 유지한다. 실제로 휴면 중인 식물의 눈이나 알뿌리, 종자 등에는 낙엽산이 다량으로 들어있는 것으로 알려졌다. 이들 연구자는 낙엽산이 기억을 저장하는 뇌 영역의 염증을 줄인다는 가설을 세우고 이번 연구를 진행했다. 이에 따라 연구진은 쥐들에게 일정 기간 고지방 먹이를 제공하고 나서 이런 먹이가 이들 쥐의 인슐린 수치는 물론 신경계 염증 감소와 관련이 있는 유전자 발현에 어떻게 영향을 주는지를 분석했다. 결과는 고지방 먹이를 섭취한 쥐들의 경우 이른바 ‘해마’로 알려진 뇌 영역에서 인슐린 수용체의 발현이 줄어들어 인슐린 저항성의 증가를 시사했다. 인슐린 저항성은 혈류에서 포도당을 운반하는 호르몬에 반응하는 세포의 감소된 능력으로, 제2형 당뇨병의 발병과도 연관성이 깊다. 또 인슐린 저항성은 신경계 염증과도 관련이 있으며 인슐린 저항성과 신경계 염증은 모두 치매와 같은 정신질환과도 관련이 있는 것으로 알려졌다. 해마는 감정과 기억 중에서도 이미 장기간의 기억과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려졌다. 그런데 이들 쥐의 먹이에 낙엽산을 첨가하자 신경계에 염증이 생기는 것을 되돌릴 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구에 참여한 알베르토 나바로 연구원은 “고지방 식사로 유도한 신경계 염증 상태에서는 인슐린의 적정 기능에 필요한 단백질의 발현이 줄어드는 것을 증명할 수 있었다”고 설명했다. 이어 “고지방 먹이에 낙엽산을 더하면 인슐린 수치가 정상이더라도 신경계 염증 감소와 관련이 있는 유전자의 발현을 회복할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

숲속에선 숲의 형태를 알 수 없다 오늘날 우리는 우리가 살고 있는 은하의 형태가 나선팔을 가진 원반 꼴임을 잘 알고 있다. 최근에 중앙에 막대 구조가 있는 것까지 밝혀져 우리은하는 분류상 막대나선은하에 속한다. 그러나 이렇게 우리은하의 형태와 크기를 알게 되기까지에는 수많은 천문학자들의 400년에 걸친 노고가 숨어 있다는 사실을 아는 이는 그리 많지 않다. 숲속에서 그 숲의 전체 형태를 잘 알 수 없는 것과 마찬가지로, 은하 내부에 살면서 그 은하의 모양을 알아내기란 참으로 어려운 일이기 때문이다. 인류 중 그 누구도 우리은하 바깥으로 나간 이는 아직 없다. 우리은하의 단면적인 모습을 알려면 은하수를 보면 된다. 밤하늘에 동서로 길게 누워 가는 이 빛의 강, 은하수를 일컬어 서양에서 밀키웨이(milky way)라 하는 것은 헤라 여신의 젖이 뿜어져나와 만들어졌다고 하는 그리스 신화에 기원한다. 이처럼 일찍부터 인류와 친숙한 은하수지만, 이 은하수의 정체를 알아낸 것은 놀랍게도 400년 밖에 안된다. 은하로의 먼 여정을 향해 첫 주자로 나선 사람은 17세기 이탈리아 물리학자 갈릴레오 갈릴레이였다. 1610년 갈릴레오는 자신이 직접 만든 망원경을 은하수에 들이대어 관측한 결과, 흐릿하게 성운처럼 보이는 은하수가 실제로는 개개의 별들로 분해된다는 것을 알아냈다. 이리하여 갈릴레오는 은하수가 무수한 별들의 집적이라는 사실을 최초로 발견하고 그것을 인류에 보고하는 영예를 얻었다. ​ ‘은하수’를 밝혀낸 철학자 그 다음 은하수에 관해 놀라운 추론을 한 사람이 1세기 후에 나타났다. 그런데 그는 놀랍게도 과학자가 아닌 철학자인 임마누엘 칸트였다. 1755년에 발표된 칸트의 박사학위 논문은 철학이 아니라 천문학 이론으로, 그 제목부터가 ‘일반 자연사와 천체 이론’이었다. 하긴 그 시대는 철학과 천문학 사이에 명확한 선이 없던 때이기는 했지만 칸트의 논문은 명확히 천문학에 관한 내용이었다. 그것도 우리 태양계의 생성에 관한 학설로, 흔히 성운설‘이라고 불리는 것이다. 현대 천문학 교과서에도 ‘칸트의 성운설’(Kant’s Nebula Hypothesis)로 당당하게 자리잡고 있다. 태양계 성운설을 제창한 칸트는 태양계가 만들어진 것과 같은 원리로 우리은하가 만들어졌다고 생각했다. 즉 회전하는 거대한 성운이 수축하면서 원반 모양이 되고 원반에서 별이 탄생했으며, 은하수는 원반 위에 있는 관측자가 본 우리은하의 옆모습이라는 정확한 설명을 내놓았다. “지구가 은하 원반 면에 딱 붙어 있어 지구에서 은하수를 보는 시선방향이 우리은하를 횡단하게 된다. 따라서 지구에서 볼 때 중심부와 먼 가장자리 별들이 겹쳐져 보이므로 그처럼 밝은 띠로 보이게 되는 것이다. 또한 원반이 얇으므로 아래 위쪽은 당연히 성기게 보인다.” ​200년도 더 전에 나온 철학자 칸트의 이 같은 은하수 설명은 참으로 놀라운 예지와 직관의 산물이라 하지 않을 수 없다. 직접 망원경으로 천체를 관측하기도 한 칸트는 당대 최고의 우주론자로서, 우리 은하 바깥에도 우리 은하처럼 수많은 별로 이뤄진 독립된 은하들이 섬처럼 흩어져 있으며 우리 은하는 이처럼 수많은 은하의 하나에 불과하다는 섬우주론을 주장했다. 허셜이 시도한 ‘하늘의 구축’ 칸트 다음으로 은하수 여정에 오른 사람은 칸트와 동시대인으로 천왕성 발견자인 윌리엄 허셜이었다. 은하수의 실제 모습과 태양이 은하수 내에 어디쯤 위치하는지 알아내려는 시도는 이 허셜에 의해 처음으로 이루어졌다. 1784년, 그는 전인미답의 영역, 은하계 구조 연구에 착수했다. 이전의 어떤 천문학자도 시도해보지 않은 주제였다. 허셜은 이 계획을 ‘하늘의 구축’이라 이름했다. 그는 하늘을 여러 영역으로 나누고 각 영역에 있는 별의 수를 헤아려 우리은하의 별 분포를 조사했다. 통계적으로 밝은 별은 가까운 별, 어두운 별은 먼 별임을 전제하고, 3400개의 성단들에 있는 별들의 수를 센 결과, 별의 분포는 타원체를 이루며 은하수에 있는 별들이 모두 3억 개라는 수치가 나왔다. 허셜은 별들이 은하수에 가까울수록 많이 밀집해 있다는 것을 발견하고, 태양계는 은하계의 일부분으로, 태양은 은하의 중심부분에 위치한다는 결론을 내렸으며, 은하계는 수레바퀴 모양의 별의 집단을 옆에서 본 것에 불과하다고 주장했다. 이 수레바퀴의 긴 지름이 짧은 지름의 4배라고 발표했다. 이로써 인류 역사상 최초로 은하수의 정체와 구조가 밝혀진 셈이다. 그에 의하면, 우리가 사는 은하계는 우주 안에서 별들이 모여 있는 유일한 집단이 아니며, 거대한 체계를 이루는 집단들 중 하나일 뿐이라는 것이다. 허셜은 나아가 우주의 규모를 언급했다. 당시 가장 가까운 별들 간의 거리도 제대로 모를 시기에 그는 가장 멀리 떨어져 있는 대상들의 거리를 200만 광년으로 잡았다. 물론 오늘날 보면 턱없이 작게 잡은 것이지만, 당시로서는 현기증 날 만큼 어마어마한 거리였다. 사람들은 우주의 광막한 크기에 입을 딱 벌렸다. 요컨대, 허셜은 역사상 최초로 인류 앞에 광대한 우주의 규모를 펼쳐보여 주었던 것이다. 1920년에는 네덜란드의 야코뷔스 캅테인이 허셜의 방법에 따라 더 정교하게 별들의 분포를 관찰한 후, 1922년에 출간된 그의 필생 사업인 <항성계의 배열과 운동이론에 관한 최초의 시도>에서 우리은하를 중심에서 멀어질수록 별의 밀도가 감소하는 렌즈 모양의 섬우주로 묘사했다. 캅테인의 섬우주 모형에서 우리은하의 크기는 약 4만 광년, 두께가 6500광년이며, 태양의 위치는 우리은하 중심에서 2000광년 떨어진 지점이었다. 태양계의 위치는 여전히 크게 벗어난 것이지만, 우리은하의 실제 규모에 상당히 근접하는 값을 내놓았다는 데 큰 의미가 있었다. ‘이것이 내 우주를 파괴한 편지다’ 이 허셜-캅테인 모형의 반대편에는 미국의 할로 섀플리의 우리은하 모형이 있는데, 섀플리는 1919년 늙은 별들의 집단인 구상성단들을 관측한 끝에, 그것들이 거의 구형으로 분포하며 지름이 30만 광년이고, 그 중심으로부터 태양은 약 4만5000광년 떨어져 있다고 추정했다. 그는 구상성단들의 분포 중심이 우리은하의 중심이라고 보았다. 섀플리의 우리은하 모형은 허셜-캅테인 모형과는 달리 태양이 우리은하의 중심에 있지 않은 셈이다. 이는 코페르니쿠스의 태양중심설에 못지않은 우주관의 변혁을 가져왔다. 그러나 섀플리는 ‘안드로메다 성운’을 포함한 모든 천체가 우리 은하 안에 있으며 우리 은하 자체가 우주라고 생각하는 오류를 저질렀다. 이러한 섀플리의 주장은 얼마 후 에드윈 허블이라는 신참 천문학자에 의해 무참히 퇴출되었다. 1924년 허블은 안드로메다 성운에서 변광성을 관측해 안드로메다 은하까지의 거리를 알아냄으로써 그것이 우리은하 밖의 외부 은하임을 밝혔다. 허블이 섀플리에게 자신이 발견한 결과를 편지로 알리자, 섀플리는 “이것이 내 우주를 파괴한 편지다”라고 말했다고 한다. 그러나 우리은하의 구조에 대해서는 섬우주론에서 채택한 허셜-캅테인 모형이 틀리고, 태양이 은하의 중심에서 멀리 떨어져 있는 섀플리 모형이 더 타당한 것으로 결론이 났다. 전파로 은하중심을 헤집다 1940년대 들어 전파천문학이 발전함에 따라 천문학자들은 전파의 각 파장대의 특성을 이용한 관측으로 우리은하에 네 개의 주요 나선팔이 있으며, 이들이 어떤 분포를 하고 있는지를 알아냈다. 그 결과, 우리은하는 전형적인 나선은하라는 결론을 내렸다. 하지만 우리은하에 막대가 있을 거라는 주장은 1990년대에 들어와서야 일부 천문학자들 사이에서 나왔다. 그러나 확실한 관측에 바탕을 둔 주장이 아니었기 때문에 천문학계에서는 이를 받아들이지 않았다. 막대구조를 확인하기 위해서는 무엇보다 은하의 중심을 들여다보아야 하는 난제가 가로놓여 있었다. 은하 중심이 눈부시게 밝을 뿐만 아니라, 은하 원반의 성간 먼지나 가스, 별 등이 우리의 시선을 가로막고 있기 때문이다. 그러나 가장 산란이 적은 적외선 망원경이 이 문제를 해결해 주었다. 2005년 스피처 적외선 우주망원경이 마침내 은하 중심을 육박했다. 이 스피츠의 관측에 의해 우리은하 중심부에 2만7000광년 길이의 막대구조가 들어앉아 있음을 공식 확인했다. 그리고 우리은하의 팔도 막대구조 끝에서 뻗어나온 2개의 나선팔과, 여기서 가지치기한 2개의 작은 나선팔이 더 있는 전형적인 막대나선은하 형태임이 밝혀졌다. 이로써 우리은하 형태를 결정짓는 화룡점정이 이루어졌고, 덕분에 2005년 이후 우리은하의 형태는 막대나선은하로 확고히 자리매김되었다. 우리은하의 ‘맨얼굴’ 우리은하를 옆에서 보면 프라이팬 위에 놓인 계란 프라이와 흡사한 꼴이다. 가운데 노른자 부분을 팽대부라 한다. 거기에 늙고 오래 된 별들이 공 모양으로 밀집한 중심핵(Bulge)이 있고, 그 주위를 젊고 푸른 별, 가스, 먼지 등으로 이루어진 나선팔이 원반 형태로 회전하고 있다. 그리고 그 외곽에는 주로 가스, 먼지, 구상성단 등의 별과 암흑물질로 이루어진 헤일로(Halo)가 지름 40만 광년의 타원형 모양으로 은하 주위를 감싸고 있다. 천구상에서 은하면은 북쪽으로 카시오페이아자리까지, 남쪽으로 남십자자리까지에 이른다. 은하수가 천구를 거의 똑같이 나누고 있다는 사실은 곧 태양계가 은하면에서 그리 멀리 떨어져 있지 않다는 것을 뜻한다. 은하수는 중심부가 있는 궁수자리 방향이 가장 밝게 보인다. 이 중심부에 태양질량의 약 400만 배인 지름 24km짜리 크기의 블랙홀이 있다는 것이 밝혀졌다. 뿐더러, 이 블랙홀 근처에 작은 블랙홀이 하나 더 있어 쌍성처럼 서로 공전하고 있다는 것이 확인되었다. 어째서 이런 일이? 이것은 바로 과거에 우리은하가 다른 작은 은하를 잡아먹었다는 증거다. 우리은하가 약 10억 년 전 젊은 다른 은하와 충돌, 합병하여 현재의 크기가 되었다고 한다. 우리은하의 지름은 10만 광년, 가장자리는 5000광년, 중심 부분은 2만 광년이다. 은하가 이처럼 납작한 이유는 은하 자체의 회전운동 때문이다. 이 안에 약 4000억 개의 별들이 중력의 힘으로 묶여 있다. 태양 역시 그 4000억 개 별 중의 하나일 따름이다. 태양은 우리은하의 중심으로부터 2만8000광년 거리에 있으며, 나선팔 중의 하나인 오리온 팔의 안쪽 가장자리에 있다. 우리 태양계는 물론, 우리은하 전체가 중심핵을 둘러싸고 회전하고 있다. 태양이 은하중심을 도는 속도는 초속 220km나 되지만, 그래도 한 바퀴 도는 데 2억5000만 년이나 걸린다. 태양이 태어난 지 대략 50억 년이 됐으니까, 지금까지 미리내 은하를 20바퀴쯤 돈 셈이다. 앞으로 그만큼 더 돌면 태양도 종말을 맞을 것이다. 물론 인류는 훨씬 이전에 지구상에서 사라졌을 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

●경북대 의대, 미토콘드리아 효소 조절로 당뇨 치료 경북대 의대 이인규, 전재한 교수팀이 세포 소기관인 미토콘드리아의 효소를 억제해 미토콘드리아 기능을 회복시키고 포도당 생성을 억제하는 방식으로 성인 당뇨로 불리는 ‘제2형 당뇨’ 치료 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘당뇨’ 최신호(1일자)에 실렸다. 제2형 당뇨의 근본 원인은 미토콘드리아 기능 저하로 인한 인슐린의 저항성 때문으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 미토콘드리아 효소인 PDK4를 억제하면 간에서 포도당 합성이 억제되고 혈당이 감소한다는 사실을 확인했다. ●KIST, 피부처럼 늘어나는 전자소자 개발 한국과학기술연구원(KIST) 정승준 박사와 서울대 전기정보공학부 홍용택 교수 공동연구팀은 피부처럼 늘어나면서도 전기적, 기계적 특성이 변하지 않는 전자소자를 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 최신호 표지 논문으로 실렸다. 이번에 개발된 웨어러블 전자소자는 피부처럼 얇고 신축성을 갖는 동시에 기계적 강도와 탄성률이 높은 투명 구조체로 만들어졌다. 이번에 개발된 투명 소자는 웨어러블 전자기기와 디스플레이에 다양하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 과학자들이 유전자 편집 기술로 말라리아를 옮기는 모기를 완전히 없애는 실험에 성공했다. 영국 임페리얼칼리지런던 연구진은 ‘크리스퍼 캐스9’(CRISPR-Cas9)으로 불리는 유전자 가위 기술로 만든 ‘불임 모기’를 이용한 실내 실험에서 말라리아 모기를 절멸하는 데 성공했다고 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology) 최신호에 발표했다. 연구진은 이번 연구에서 말라리아 매개 모기인 아노펠리스 감비아의 오랫동안 이어져온 초유전자(supergene)를 조작해 세대를 거듭할수록 흡혈과 번식이 불가능한 암모기 수를 급격히 늘리고자 했다. 즉 흡혈과 번식을 불가능하게 하는 특정 형질을 다음 세대에 빠르게 전달하는 것이다. 이른바 ‘유전자 드라이브’로도 불리는 이 기술은 특정한 유전 형질이 후세에 선택적으로 빠르게 퍼질 수 있도록 생물 종 염색체(DNA) 내에 유전자 가위를 심어 지구 전체의 유전자 구성을 바꿀 수 있는 핵심 생명공학 기술이다. 연구진에 따르면, 이번 실험에서는 불과 8세대 만에 말라리아 암모기가 완전히 사라졌다. 이에 따라 자손을 남길 수 없게 돼 개체군은 완전히 붕괴하고 말았다. 연구를 이끈 안드레아 크리산티 생명과학부 교수는 “유전자 드라이브가 우리 목적대로 기능해 지난 몇 세기 동안 인류를 괴롭해온 질병과의 싸움에서 희망을 찾을 수 있었다”고 말했다. 말라리아 감염자 수는 지난 2016년 기준으로 전 세계 2억 명 이상으로, 사망자는 45만 명에 달한다. 지구상에서 사망률이 가장 높은 감염 질환 중 하나로 꼽힌다. 물론 유전자 드라이브 기술을 이용한 실내 실험은 이번 연구진 외에도 다른 연구진들 역시 진행해 왔지만, 저항성 돌연변이의 출현으로 지금까지 실험에 성공한 적은 없었다. 이에 대해 크리산티 교수는 “이제 우리는 다음 단계로 열대 환경을 재현한 폐쇠적인 실험실 환경에서 유전자 드라이브 기술을 시험할 계획”이라면서도 “자연 환경에서의 실험을 검토하려면 적어도 5~10년이 지나야 할 것”이라고 지적했다. 사진=네이처 바이오테크놀로지 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인기 공상과학(SF) 드라마이자 영화인 '스타트렉'에 등장하는 외계인 스폭의 고향 행성이 실제로 발견됐다. 최근 미국 플로리다 대학 등 공동연구팀은 지구에서 16광년 떨어진 에리다누스 자리에서 새 외계행성 HD 26965b를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지구보다 지름이 2배 정도 큰 HD 26965b는 항성인 HD 26965를 단 42일 만에 공전할 만큼 가깝게 붙어있다. 그러나 HD 26965b는 ‘생명체 거주 가능 공간’(habitable zone)에는 속하는데 이는 항성 HD 26965가 K형 주계열성으로 우리 태양보다 질량이 작고 온도도 낮기에 가능하다. 논문의 공동저자인 지안 제 박사는 "HD 26965b는 지구와 가장 가까운 거리에 위치한 슈퍼지구급 행성"이라면서 "당초 HD 26965의 주위를 도는 ‘벌컨’(Vulcan)을 찾는 목적은 아니었다"고 설명했다. 벌컨은 스타트렉에서 귀가 뾰족한 외계인 캐릭터인 스폭의 고향 행성이다. 이에 얽힌 사연은 지난 1991년으로 거슬러 올라간다. 당시 스타트렉의 작가인 진 로든베리와 3명의 천문학자는 ‘하늘과 망원경’(Sky and Telescope)이라는 과학 전문지에 스폭의 고향을 설명했다. 그가 살았던 행성이 벌컨이라는 이름의 행성이며, 항성인 40 Eridani A의 주위를 돈다고 밝힌 것. 이중 40 Eridani A는 스타트렉에서 HD 26965의 별칭으로 언급된다. 곧 이번에 HD 26965 주위에서 발견된 행성 HD 26965b를 벌컨으로 불러도 무리가 없는 셈이다. 이처럼 스타트렉은 미국 내에서는 단순한 공상과학 드라마 수준을 넘어 우주에 대한 풍부한 상상력과 영감을 제공했다. 그렇다면 HD 26965b에도 영화에서처럼 외계 생명체가 존재하거나 살 수 있을까? 이에대한 전망은 엇갈린다. HD 26965b의 질량이 지구보다 8배나 커 중력이 너무 강하다는 점과 항성과 너무 가까워(뜨거워) 생명체가 살기 어렵다는 것이 주된 주장이다. 그러나 제 박사는 "HD 26965b는 지구처럼 대기를 가진 행성"이라면서 "생명체가 지하에 생존할 수도 있다. 스타트렉에서도 벌컨인들은 동굴에 거주했다"고 말했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

농림식품기술기획평가원세계 종자 산업은 글로벌 거대 기업의 대형화로 독점체제를 형성하는 가운데 상위 10개의 종자 기업이 전체시장의 70% 이상을 점유하고 있고 국내 종자 시장은 농업생산량 감소로 인해 정체 상태 및 종자 수요 감소가 이어지고 있다. GSP 사업은 글로벌 종자 시장 선점을 통한 종자 강국 실현을 위해 13년부터 연구개발을 추진해 왔고 1단계 연구(2013~2016)를 거쳐 2단계 사업(2017~2021) 1년차(2017)에서는 수출 목표를 달성한 바 있다.특히 2년차인 올해 수출 목표가 3868만 달러로 전년 2329만 달러 대비 66% 증가한 반면, 상반기 수출실적 집계 결과 1028만 달러로 전년 동기 수출액인 298만 달러 대비 245% 증가하였다. 올 여름은 폭염으로 인한 채소종자의 생육 불량 및 고수온으로 인한 수산종자의 생산 차질 등 어려움이 예상되는 가운데 주력 시장 확대 및 신규 시장 개척 등 하반기에도 수출 목표 달성을 위한 전 방위적인 노력을 할 것이라고 밝혔다. 상반기 수출 실적 요인으로 ▲신규 수출 시장 개척 ▲기존 주력 시장에서의 수출 증가 등이 있고, 향후 ▲국제·국내 박람회 참여 지원 ▲각 사업단 및 관계기관의 해외 시범포 행사 개최 등 이어갈 계획이다. ●고추·옥수수·양배추·황금넙치·종계 신규 시장 개척 GSP사업에서 개발한 고추 종자로 아시아권 위주의 해외 수출에서 탈피하여 지중해 및 미주지역으로 새로운 수출 시장을 확보하는 데 성공했다. 농우바이오㈜는 지중해권·미주권에서 선호하는 원통형 모양이면서 내병성(세균점무늬병) 및 바이러스 저항성을 갖춘 고추 품종 ‘NW Golden’ 등을 개발하고 상기 지역 7개국에 수출 264만 달러 실적을 달성하였다. 향후 현지 적응성 시험(7개국), 해외 시범포(터키·알제리), 고추 품평회(미국)를 운영하여 수출 활로를 개척한다. GSP사업을 통해 식량 종자의 첫 수출 성과가 나타났다. 2017년 인도에 옥수수 종자 17만 달러를 시작으로 2018년 상반기에는 35만 달러 수출 실적을 달성했다. 단옥수수 종자 ‘미타스’는 농우바이오가 인도 벵갈루루 육종기지에서 개발한 품종으로 다국적기업의 경쟁품종보다 당도 및 수량성이 좋아 현지 가공업체 및 농가의 높은 관심과 선호도를 보인 바 있다. 조은종묘의 양배추 ‘조은에이스’는 아프리카 동부의 케냐 시장을 개척하고 남부 유럽 및 중동 지역으로 수출을 확대하여 2017년부터 2018년 상반기까지 8만 달러 수출 실적을 달성했다. ‘조은에이스’는 시들음병, 검은썩음병 저항성을 가지고 고온 조건에서도 안정적으로 양배추 구를 형성하여 현지 적응성이 우수한 것으로 평가되었다. 아시아태평양종자협회(Asia Pacific Seed Association)회의를 통해 신규 거래처를 확보 후 올해 처음 판매가 진행되었고 내서성이 요구되는 남부 유럽 및 중동 지역으로도 수출되었으며 향후 수량성을 보완하여 수출을 확대할 계획이다. 황금넙치는 중국에 이어 홍콩 및 베트남 시장을 공략하여 현재까지 14만 달러 수출 실적을 달성했다. 황금색은 중화권뿐만 아니라 베트남에서도 선호한다. 영어조합법인 해연에서는 2017년부터 수출 상담 및 국제 박람회 참가 등으로 베트남 시장을 공략하였으며, 향후 현지 시식회 및 프로모션도 준비하고 있다. GSP사업에서 개발한 토종닭 ‘GSP 한협 토종닭’은 2017년 키르기스스탄에 수출을 시작하여 2018년 상반기까지 7만 5000달러 수출 실적을 달성했다. ‘GSP 한협 토종닭’은 2015년에 키르기스스탄에 원종 농장을 설립해 한국에서 수입한 종란으로 어미 닭이 되는 닭(종계)과 실제 먹는 닭(실용계)을 생산·보급하고 현지 실증시험, 시식회, 시범판매(닭고기·달걀·산닭), 매체 홍보 등을 통해 소비자의 인지도를 높여나갔다. 키르기스스탄을 교두보로 삼아 중앙아시아 및 미얀마, 몽골 등으로도 수출 확대를 준비하고 있다.●제2차 수출지원협의회 개최… GSP 성과발표회 추진 농식품부, 해수부, 농진청 관계관 및 수출지원 유관기관은 상반기에 이어 하반기에 제2차 수출지원협의회를 개최한다. GSP 성과발표회는 전북 김제에서 국제종자박람회와 연계하여 우수 연구자를 시상하고 연구 성과에 대한 발표와 앞으로의 계획을 공유할 예정이다. ●카자흐스탄 아그로월드, 터키 그로텍 참가 하반기 국제 박람회 지원도 이어나갈 계획이다. 10월 말 카자흐스탄 아그로월드 참여하여 채소, 원예, 식량 개발 품종을 선보이고 11월 말 터키 그로텍 유라시아에서는 박람회 인근 시범포에서 설명회를 갖는 ‘Korea Seed Field Day’를 연계하여 적극 홍보한다. ●해외 시범포 개설 및 ‘Field day’ 참가… 검역협상 등 추진 사업단 및 관련 기관도 수출 확대를 위해 노력할 계획이다. 채소종자사업단은 중국, 인도, 태국 등에 해외 시범포를 추가 개설하여 수출 타깃 대상 지역에 ‘Field Day’를 개최하고 원예종자사업단은 중국, 인도 등 현지 ‘Field Day’ 개최 및 백합품목에서 중국 화훼 종묘회사와 수출 및 업무협약을 추진한다. 수산종자사업단은 상해 국제 수산박람회에서 붉바리와 터봇 품종을 해외 바이어들에게 선보여 많은 관심을 끌었으며, 남미 넙치 시장 개척을 위한 페루 생산기지 구축을 위해 현지 협력 기업과 지속적인 협의를 추진한다. 식량종자사업단은 감자의 대서 품종 및 옥수수의 KM2, GW222 품종의 현지 출원 및 통상 실시 후 현지 생산 계획을 수립하고, 종축사업단은 종돈 품목 베트남 검역 협상과 종계품목의 수출지역 확대를 위해 관계기관과 협의를 추진할 예정이다. 농림식품기술기획평가원 오경태 원장은 “기존의 주력 시장과 함께 수출대상 국가를 다변화하는 게 중요한 만큼 시장 개척 활동, 수출 애로사항 해결 등 수출목표 달성을 위해 지속적으로 지원할 것”이라고 말했다. 홍의석 객원기자 hong5960@seoul.co.kr

우주를 이루는 별돌, 은하 우주라는 구조체를 구성하는 기본적인 벽돌은 무엇일까? 얼핏 별이라고 생각하기 쉽지만, 천문학자들은 은하를 우주의 기본 단위라고 간주한다. 왜냐면, 은하들의 모임이 이 대우주의 다양한 구조들을 만들어내고 있기 때문이다. 그러한 은하들이 이 우주에는 얼마나 많은 있는 걸까? 결론부터 말하자면, 은하의 수를 정확하게 안다는 것은 불가능하다. 지금까지 밝혀진 것에 따르면 은하의 수는 수천억 개에 이르는 것으로 알려져 있다. 우리가 사는 미리내 은하도 그 중 하나일 뿐이다. 서양에서는 이것을 밀키 웨이(Milky Way)라 부르며. 대문자 'Galaxy'로 쓴다 소문자 galaxy는 보통명사로 은하를 뜻한다. 그렇다면 최대한 정확한 숫자를 알 방법은 없을까? 지구 행성에 사는 우리 입장에서 볼 때 그게 그리 간단한 문제가 아니다. 첫째, 아무리 큰 구경의 대형 망원경을 갖다대더라도 대기의 일렁임으로 분해능에 한계가 있게 마련이다. 더 근본적인 문제는 138억 년 전에 출발한 우주가 빛보다 빠른 속도로 팽창함으로써 우주 저편의 빛은 아직까지 우리에게 도착하지도 못하고 있다는 점이다. 그러니 우리의 시야는 빛의 장벽으로 막혀 있다는 뜻이다. 이 장벽을 사건 지평선이라 한다. 우주에는 빛보다 빠른 것이 없다. 빛이 아직까지 우리에게 도착하지 않았으니 그 너머에 은하가 얼마나 있는지는 알 방도가 없는 셈이다. 지금까지 가장 먼 심우주를 관측한 기록은 허블우주망원경이 갖고 있다. 1995년 천문학자들은 큰곰자리의 어두운 영역으로 보이는 망원경을 고정시켜 10일 간의 관측 자료를 수집했다. 그 결과 한 프레임에 약 3,000개의 희미한 은하가 있었으며, 밝기는 30등성 정도로 희미했다(참고로 북극성은 약 2등급이다). 이 이미지 합성물은 '허블 딥 필드'(Hubble Deep Field)라고 불렸고, 그 당시에는 우주에서 가장 멀리 떨어져 있는 은하들이었다.​ 그 다음, 2003년 9월부터 2004년 1월 사이 허블망원경은 밤하늘에서 가장 어두운 부분, 곧 화학로자리(fornax)의 매우 좁은 영역에다 렌즈 초점을 맞추었다. 이 영역에는 심우주를 들여다보는 데 걸리적거리는 밝은 천체들이 거의 없어서 심우주의 창이라 할 수 있는 구역으로, 넓이는 36.7평방분각(1분은 1도의 60분의 1)이다. 이는 대략 보름달 면적의 10분의 1보다 작으며, 하늘 전체 면적 중 1천 3백만 분의 1에 불과하다. 이 사진 내에는 약 1만 개에 이르는 은하들이 찍혔다 허블 울트라 딥 필드(HUDF)로 불리는 범위에 130억 년 이상 된 우주의 모습을 관측해 초기의 은하를 알아보기 위한 것이지만, 곁들여 온 우주의 은하 수를 추정해볼 수 있는 실마리를 제공하는 것이기도 하다. 이 영역은 온하늘의 1천 3백만 분의 1의 구역에 이토록 많은 은하가 존재한다면 우주의 은하 개수는 대략적으로 추산할 수 있다. 울트라 딥 필드 속의 은하들 빅뱅 직후 10억년 정도 은하까지를 관측하는 허블 울트라 딥 필드는 우주 초기 은하의 모습을 관측하여 초기에 은하가 어떻게 형성되고 발전했는지를 알 수 있다. 과학자들은 이런 초기 은하들이 지금의 은하들보다 훨씬 불규칙하고 자주 합체를 일으켰으며 보다 활발한 항성 생성이 이루어졌다고 알고 있다. 울트라 딥 필드 사진은 초기 우주에 대해 예상한대로, 현재에 비해 은하가 활발히 생성되거나 은하끼리 합치는 모습이 포착되어 있다. 말하자면 130억 년 전 우주의 모습이라 할 수 있다. ​허블 울트라 딥 필드 관측 이후 마지막 허블 우주 망원경 업그레이드였던 2009년 미션에서 광시야 카메라(Wide Field Camera:WFC) 3을 탑재한 이후 이전의 관측 결과와 합쳐 더 세밀한 허블 익스트림 딥 필드(XDF) 영상을 얻게 되었다. 이를 통해 가장 먼 거리에 있는 은하들의 존재가 밝혀졌는데, 이 은하들은 빅뱅 직후 5억 년이라는 아주 초기의 은하들로, 현재 관측 기술의 경계에 있는 천체라 할 수 있다. 팔을 쭉 뻗치면 엄지 손가락으로 달을 완전히 가릴 수 있다. 그런데, XDF 영역은 핀의 머리로 가릴 수 있는 좁은 영역이다. 망원경 초점을 이 영역에다 고정시켜 오랜 시간 빛을 모아 얻은 XDF 이미지에는 수천 개의 은하들이 담겨 있다. 이 좁은 시야에서도 천문학자들은 약 5,500 개의 은하를 탐지할 수있었다. 이 이미지는 익스트림 울트라 딥 필드라고 불린다. 물론 학자들마다 다양한 견해들이 있지만, 미국 메릴랜드 주 볼티모어에 있는 우주망원경 과학연구소의 천체 물리학자 마리오 리비오의 추산에 따르면, 전체적으로 허블은 우주에서 약 1,000억 개의 은하계를 밝혀내고 있으며, 우주 망원경 기술이 향상됨에 따라 이 숫자는 약 2,000억까지 증가할 것으로 예측하고 있다. 차세대 망원경 제임스 웹이 2021년에 우주로 올라가면 초기 은하에 관한 더 많은 정보와 함께 보다 정확한 은하의 수가 밝혀질 것으로 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양계 밖에 위치한 지구보다 2배 정도 큰 외계행성이 새롭게 발견됐다. 최근 캐나다 몬트리올 대학과 미국, 독일 공동연구팀은 지구에서 약 145광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성을 발견했다는 논문을 발표했다. 미 항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 정체가 드러난 외계행성의 이름은 'Wolf 503b'. 처녀자리에 위치한 Wolf 503b는 지구보다 2배 이상 크지만 놀랍게도 태양보다 온도가 낮고 차가운 오렌지색 왜성 주위를 단 6일 만에 돈다. 이 정도 거리면 태양과 수성사이의 거리보다 10배 이상은 가까운 셈. 행성의 크기로만 보면 슈퍼지구의 조건에는 맞지만 항성에 딱 붙어있기 때문에 생명체가 살 수 있는 환경은 되지 못한다. 국제 공동연구팀은 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 행성찾기 프로그램을 가동해 ‘트랜싯’(transit) 현상을 찾아냈다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 특히 이번 발견이 관심을 끄는 이유는 일등공신이 바로 몬트리올 대학 대학원생인 메린 피터슨이라는 사실로 이번 논문의 제 1 저자로 이름을 올렸다. 지난해부터 이 대학에서 석사과정을 밟고있는 피터슨은 "이렇게 빨리 새로운 외계행성을 발견할 수 있을 것이라 예상치 못했다"면서 "연구성과에 오싹한 기분이 들 정도였으며 이번 논문은 지도교수와 팀으로서 연구한 여러 과학자들 덕"이라고 밝혔다. 피터슨의 지도교수인 비요른 베네케 박사는 "Wolf 503b는 지구와 같은 바위형 행성이거나 가스형인 작은 해왕성일 수도 있다"면서 "Wolf 503b가 실제로 존재하는지 최종 확인은 차후 발사되는 제임스 웹 우주망원경이 하게될 것"이라고 말했다. 허블우주망원경의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경(JWST·James Webb Space Telescope)은 역사상 가장 비싸고 강력한 우주 망원경으로 현재는 2021년 이후로 발사가 연기된 상황이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

20세기 가장 중요한 천체 물리학 발견 중 하나인 라디오 펄서를 발견했지만 노벨상에서는 제외된 영국의 천체물리학자 조슬린 벨 버넬(75)이 기초과학 분야 최고 영예의 상인 ‘브레이크스루 상’의 특별 수상자로 선정됐다고 6일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 브레이크스루 상은 구글의 세르게이 브린, 페이스북의 마크 저커버그 등 IT·과학 분야 거두들이 후원해 ‘실리콘밸리의 노벨상’이라는 별명으로도 불리는 상으로, 기초학문 분야 상 가운데 상금이 가장 많다. 물리, 생명과학, 수학 분야에서 매년 1~4명씩 선정하며, 물리 분야에서 이 상을 받은 학자는 올해 타계한 스티븐 호킹, 중력파를 발견해 지난해 노벨물리학상을 받은 라이고 국제협력단 등이 있다. 버넬이 받을 수상 금액은 300만 달러(한화 34억원)로 알려졌다. 올해 시상식은 11월 4일 미국에서 열릴 계획이다. 버넬은 대학원생일 때인 1967년 펄서를 최초로 발견했는데, 이 펄서의 발견으로 인해 인류는 언젠가 태양계 바깥으로 진출하는 데 필수적인 ‘은하계 위치설정 체계’를 구축할 수 있게 되었다. 버넬은 그러나 펄서를 발견하고도 1974년 펄서 발견 업적에 수여된 노벨물리학상 수상자에서는 제외되었다. 그 대신에 노벨상은 그녀의 지도교수인 케임브리지 대학의 앤터니 휴이시와 동료 마틴 라일에게 돌아갔다. 휴이시는 그녀와 함께 필요한 전파망원경을 만들었지만, 펄서를 발견한 사람은 어디까지나 벨이었다. 1974년의 노벨 물리학상 수상은 노벨상이 가장 불공정하게 수여된 사례로 비판을 받는 등, 두고두고 많은 논란을 불러일으켰다. 그러나 버넬은 실망하지 않고 과학자로서의 경력을 성공적으로 쌓아간 끝에 영국 여성 과학자로서는 처음으로 에든버러 왕립학회장을 맡고 영국물리학회장을 역임했으며, 마이클 패러데이상 등 굵직한 상을 여럿 받은 끝에 펄서 발표 50주년을 맞는 올해 브레이크스루 상을 받은 것이다. 버넬이 발견한 펄서는 맥동전파원(脈動電波源)으로 불리는 빠르게 회전하는 작은 별이다. 놀랍게도 성분이 모두 중성자로 이루어진 천체로, 보통의 항성이 폭발로 생을 마감한 후 뒤에 남겨지는 속고갱이 같은 별이다. 중성자별의 밀도는 성냥갑 하나 부피의 물질이 무려 5조 톤에 달한다. 그러나 지름은 겨우 30km 정도로, 초당 수백 회에 이르는 회전을 하면서 라디오파나 X-선 빔을 우주공간으로 쏘아댄다. 이 빔이 지구 쪽으로 향하면 우리는 비로소 펄서 존재를 확인할 수 있게 된다. 펄서는 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 테스트 할 수있는 가장 훌륭한 도구 중 하나이기도 하다. 상대성 이론은 천문학자들이 할 수있는 가장 정교한 검증을 모두 통과하여 100년 이상 건재를 과시하고 있다. 그러나 우주가 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 가장 성공적인 이론인 양자역학과는 아귀가 잘 맞지 않는다. 과학자들은 그래서 상대성 이론의 작은 결점이라도 찾아내기 위해 분투하고 있는 중이다. 펄서는 이 문제를 풀 수 있도록 도움을 줄 수 있다고 과학자들은 믿고 있다. 지금도 천문학자들에게 날밤을 새게 하는 것은 블랙홀 주변의 궤도에서 펄서를 찾아내고자 하는 열망이다. 이것은 일반 상대성 이론을 검증할 수 있는 가장 이상적인 시스템이기 때문이다. 어쨌든 펄서의 발견은 우주에 대한 인류의 이해를 크게 바꾸었으며, 그 진정한 중요성은 여전히 미지인 채로 펼쳐져 있다고 할 수 있다. “조슬린 벨 버넬의 펄서 발견은 천문학 역사상 가장 위대한 업적 중 하나가 될 것”이라고 규정한 브레이크스루 상 선정위원회 의장 에드워드 위튼은 “발견할 그 순간까지 중성자 별이 실제로 어떻게 존재하는지를 아무도 정확히 알 수 없었지만, 펄서의 발견으로 믿을 수 없을 만큼 정확한 방법으로 이러한 물체를 관찰할 수 있게 되었고 그후 엄청난 진보가 이루어졌다”고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

-'울티마 툴레'까지 1억 7천만km, 내년 1월 1일 도착한다 2015년 7월 역사적인 명왕성 근접비행을 성공한 뉴호라이즌스 호가 다음 목적지의 문턱에 이르렀다고 미항공우주국(NASA)이 28일(현지시간) 발표했다. 태양계 가장자리에 있는 목적지 얼음 소행성까지 남은 거리는 약 1억 7000만km로, 지구-태양간 거리 1억 5000만km보다 약간 더 먼 거리다. 지난 8월 16일 뉴호라이즌스는 이 먼 거리에서 목적지를 발견하는 쾌거를 올리고 그 성과물로 48개의 이미지를 지구로 보내왔다. 뉴호라이즌스가 향하고 있는 대상은 '알려진 세계를 넘어서'란 뜻인 울티마 툴레(Ultima Thule)라는 별명이 붙여졌으며 정식 명칭은 2014 MU69이다. 이 작은 얼음 암석은 소행성들이 모여 있는 띠인 카이프 벨트에 위치해 있다. NASA가 어제 발표한 위의 이미지 중 왼쪽 것은 십자선 중앙에 울티마 툴레가 있는 위치를 보여주며, 오른쪽 사진은 표적을 선명하게 하기 위해 주변의 밝은 항성들을 어둡게 만든 것이다. NASA 성명서에 따르면, 뉴호라이즌 수석 연구원이자 사우스웨스트 연구소 행성 과학자인 앨런 스턴은 "우리는 현재 예상한 것보다 훨씬 더 먼 거리에서 울티마로 가고 있다"고 밝히면서, "하지만 우리는 울티마의 문턱에 있으며, 머잖아 놀라운 탐험이 기다리고 있다!"고 덧붙였다. 우주선의 여정이 4개월밖에 남지 않았을 때 쉽게 표적을 발견할 수 있다는 것은 뉴호라이즌스 팀이 2014 MU69가 어디에 있는지, 또 앞으로 어디로 움직일 것인지를 잘 파악하고 있음을 뜻한다. 불과 4년 전에 발견된 이 천체가 명왕성 너머 16억 km 거리에 위치한다는 점을 감안할 때 이는 놀라운 정확도이다. 존스 홉킨스 대학 응용물리연구소의 뉴호라이즌스 프로젝트 과학자인 할 위버는 "이것은 건초더미에서 바늘을 찾는 것과 같다. 첫 번째 이미지에서 울티마는 자기보다 17배나 더 밝은 배경 별의 옆퉁이 혹처럼 보이지만, 우주선이 가까워질수록 더 밝아져 쉽게 볼 수 있을 것"이라고 밝혔다. 뉴호라이즌스는 2019년 1월 1일까지 계속 울티마에 가까워질 것이다. 이번 뉴호라즌스의 울티마 근접비행은 역사상 가장 먼 거리의 천체에 대한 탐사로, 이제껏 인류가 성취한 것 이상으로 특별한 의미를 갖게 될 것으로 보인다. 총 7억 달러(약 8천억 원)가 투입된 뉴호라이즌스 미션은 2006년 1월에 장도에 올랐으며, 9년을 날아간 끝에 2015년 7월 역사적인 명왕성 근접비행을 성공하고 최초로 명왕성계를 세밀히 들여다본 역사적인 탐사 미션에 성공했다. 내년 1월 1일 울티마와의 만남은 뉴호라이즌스 미션에서 두 번째 접근비행이 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com