약 1억5000만 광년 거리에 있는 거대한 블랙홀 하나가 항성을 잡아먹는 모습이 포착됐다. 태양보다 질량이 2000만 배 이상 큰 이 괴물 천체에서 별을 빨아먹는 과정에서 트림하듯 나온 ‘제트’ 현상을 천문학자들이 관측하는 데 성공한 것이다. 이런 초질량 블랙홀은 평소 잠을 자듯 가만히 있지만 별이 사정권 안에 들어오면 본격적인 사냥을 시작한다. 그런데 블랙홀의 강력한 중력에 붙잡힌 별은 가까운 쪽과 먼 쪽에 작용하는 중력의 크기가 달라 마치 면 가락을 뽑듯 가늘고 길게 늘어난다. 그러면 블랙홀은 이를 마치 국수 먹듯 삼킨다. 이른바 ‘조석파괴사건’(TDE·tidal disruption event)으로 불리는 이 우주 현상은 지금까지 극히 일부에서만 발견됐지만, 우주 초기에는 더 흔한 일이었다고 천문학자들은 추정한다. 미국국립전파천문대(NRAO)가 주도한 국제천문학연구팀은 세계 각지에 있는 여러 전파망원경과 적외선망원경을 사용해 ‘Arp 299’로 불리는 충돌하는 두 은하 중 한쪽에서 이런 조석파괴사건을 발견할 수 있었다. 두 은하 중 한쪽 중심에 있는 초질량 블랙홀은 태양보다 질량이 두 배 이상 큰 별 하나를 흡수하며 조석파괴사건에서 중요한 세부적인 내용을 보여줬다. 천문학자들은 이 불운한 별에서 뜯겨 나온 물질들이 블랙홀 주위에 회전 원반을 형성하고 일부 물질이 블랙홀 자전축 양방향으로 고속으로 분출하는 제트를 형성한다고 말한다. 이번 관측 연구에 공동저자로 참여한 스페인 안달루시아 천체물리학연구소의 미겔 페레스-토레스 박사는 “지금까지 조석파괴사건에서 제트의 형성과 진화 과정이 직접 관측된 적은 없었다”고 말했다. ‘Arp 299’에 블랙홀이 존재한다는 것을 보여주는 첫 번째 증거는 2005년 1월 30일에 나왔다. 당시 천문학자들은 카나리아제도에 있는 윌리엄허셜망원경을 사용해 두 은하 중 한쪽 중심에서 방출된 밝은 적외선 폭발을 포착했다. 같은해 7월 17일 미국 전역에 설치된 10개의 전파망원경 네트워크인 ‘베리롱베이스라인어레이’(VLBA)에서도 Arp 299의 같은 위에서 방출된 새로운 별개의 전파를 확인했다. 거의 10년 동안에 걸쳐 시행된 VLBA와 유럽 VLBI 전파망원경 네트워크(EVN), 그리고 또다른 전파망원경들을 사용한 지속적인 관측에서 블랙홀의 제트 분출 현상은 예상대로 한 방향에서 폭발하는 전파 방출임을 보여줬다. 관측된 전파 팽창은 제트 속 물질이 평균적으로 빛의 속도의 약 4분의 1로 이동했음을 보여줬다. 다행히 전파는 은하 속 블랙홀로 흡수되지 않고 지구까지 도달할 수 있었다. 대부분 은하 중심에는 태양의 몇백만 배에서 몇십억 배의 질량을 가진 초질량 블랙홀이 존재한다. 블랙홀 하나에는 질량이 너무 많이 집중돼 있어 중력이 너무 강해 빛조차 빠져나갈 수 없다. 하지만 블랙홀이 주변 물질을 흡수하는 과정에서 제트 분출이 일어나 블랙홀의 존재를 보여준다. 이는 전파 은하와 퀘이사에서 볼 수 있는 현상이다. 페레스-토레스 박사는 “하지만 대부분의 경우 초질량 블랙홀은 어떤 것도 파괴할 만큼 활동적이지 않아 조용한 상태”라면서 “조석파괴사건은 우리에게 강력한 블랙홀 부근에서 제트 형성과 진화에 대한 이해를 증진할 특별한 기회를 줄 것”이라고 말했다. Arp 299의 초기 적외선 폭발은 충돌하는 두 은하에서 초신성 폭발을 감지하기 위한 프로젝트 진행 도중 발견됐다. Arp 299에서는 수많은 별이 폭발하며 초신성이 된다. 이 때문에 Arp 299는 초신성 공장으로도 불린다. 블랙홀 제트 분출 역시 처음에는 초신성 폭발로 여겨졌다. 처음 관측된지 6년 뒤인 2011년에서야 전파 방출 부분이 증가하기 시작했다. 그후 관측에서는 이런 전파 팽창이 증가했고 과학자들은 자신들이 보고 있는 것이 초신성이 아니라 제트임을 알 수 있었다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 사이언스(Science) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

터키 리라화·브라질 헤알화 등↓ ‘채무상환 불이행’ 가능성 촉각 日 등 아시아 주요국 증시도 약세“이변은 없었다.” 미국 연방준비제도이사회(연준)가 13일(현지시간) 기준금리를 0.25% 포인트 상향 조정하며 올 들어 두 번째 금리 인상을 단행했다. 특히 연준은 견고한 경기회복세를 바탕으로 연내 네 차례 인상이 가능하다는 여지도 남겼다. 연준의 이 같은 정책은 신흥국 위기를 확산시켜 연쇄 디폴트(채무불이행)와 글로벌 금융시장의 충격으로 이어지는 ‘긴축 발작’을 촉발할 것이라는 우려마저 나온다. 이날 뉴욕 증시에서 다우존스지수는 전날보다 119.53포인트(0.47%) 하락한 2만 5201.20으로 거래를 마쳤다. 14일 아시아 주요국 증시도 일제히 약세를 보였다. 일본 닛케이225지수는 전날보다 227.77(0.99%) 하락한 2만 2738.61로 마감됐다. 홍콩 항성지수는 이날 284.98(0.93%) 내린 3만 440.17, 대만 자취안지수는 159.23(1.43%) 떨어진 1만 13.98을 각각 기록했다. 미 금리가 오르고 달러가 강세를 보이면 고위험·고수익을 특징으로 하는 신흥국에서 글로벌 투자자금이 빠져나가는 만큼 신흥국들의 부채 부담은 가중될 수밖에 없다. 더군다나 신흥국들은 도널드 트럼프 대통령의 ‘미국 우선주의’에 따른 무역전쟁, 통화가치 급락, 자본 유출, 재정적자 확대, 부채 압박 확대 등 겹겹이 쌓인 악재로 중병을 앓는 상황이다. 터키 리라화 가치는 21%, 브라질 헤알화는 12%, 인도 루피화는 6%가량 급락했다. 자본 유출과 페소화 가치 급락을 견디지 못한 아르헨티나는 최근 500억 달러(약 54조원) 규모의 국제통화기금(IMF) 구제금융을 3년간 지원받기로 했다. 인도네시아와 터키 정부는 환율 방어를 위해 정책금리를 전격 인상했지만 역부족이다. 이머징마켓포트폴리오리서치 데이터에 따르면 신흥국 채권펀드에서는 지난달 31일 이후 일주일간 19억 달러나 빠져나갔다. 타이후이 JP모건 자산운용 아시아 수석전략가는 “미 국채금리가 치솟고 달러가 오를 때 아시아는 힘들어지고 신흥시장에 고통이 된다”고 지적했다. 미 경제가 호조를 보이는 데 반해 신흥국은 그 회복세를 쫓아가지 못한다는 사실도 악재다. 미국과 신흥국의 격차가 벌어지고 투자자들의 불안이 커지면 신흥국의 자본 유출은 가속화하고, 신흥국 사이에서 연쇄 디폴트가 발생한다면 이는 고스란히 세계경제에 충격으로 돌아오게 된다. 경제학자들과 시장 전문가들은 2013년의 ‘긴축 발작’이나 심지어 2008년 글로벌 금융위기와 같은 상황이 재연될 가능성까지 지적해 왔다. 카르멘 라인하트 하버드대 교수는 “신흥시장이 처한 여건이 2008년 위기나 2013년 긴축 발작 때보다 좋지 못하다”고 진단했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

고칼로리의 식습관 때문에 아이의 비만이 우려되는 부모라면 눈여겨볼 만한 연구결과가 나왔다. 미국 텍사스대 연구진은 하루 우유 500㎖가 성장기 어린이가 비만이 되는 것을 방지해 줄 뿐만 아니라 비만으로 인한 당뇨병 등을 예방하는 데 도움이 될 수 있다는 연구결과를 내놨다. 연구진이 3~18세 어린이 353명을 대상으로 2008~2010년 조사를 진행한 결과 여자아이가 남자아이에 비해 평균적으로 우유를 덜 마시는 것으로 나타났으며, 인종에 따른 섭취량에는 큰 차이가 없었다. 또 조사에 참여한 아이들의 평균 우유 섭취량을 조사한 결과, 절반 이상은 하루 평균 우유 섭취량이 280㎖에 불과했으며 4분의1가량만 적어도 500㎖ 이상을 마시는 것으로 나타났다. 평균 우유 섭취량에 따라 인슐린 수치에도 변화가 있었다. 하루 평균 280㎖ 미만을 섭취하는 아이의 경우 끼니 사이에 빠른 인슐린 수치의 변화를 보였지만 적어도 500㎖ 이상을 마시는 아이에게서는 이러한 변화가 거의 나타나지 않았다. 인슐린은 우리 몸에서 혈액 속 포도당을 세포로 넣어 주는 역할을 한다. 하지만 인슐린 저항성이 높을 경우 우리 몸에 지나치게 많은 인슐린이 만들어지고 이로 인해 고혈압이나 고지혈, 당뇨 등의 대사증후군이 유발될 수 있다. 연구진에 따르면 우유에 든 성분이 인슐린 저항성을 낮추는 데 효과적이며, 끼니와 끼니 사이에 인슐린 저항성이 낮아지면 고당도 또는 고지방 음식에 대한 욕망을 줄이는 데 도움이 돼 비만을 예방할 수 있다. 연구진은 “이번 연구를 통해 과체중 또는 비만인 아이들이 하루 일정량의 우유를 마실 경우 당 섭취를 조절하는 데 도움이 되며, 이것이 비만이나 당뇨 같은 대사증후군을 피하는 데 유익하다는 것을 알게 됐다”면서 “일부 부모들은 우유에 함유된 지방 등을 염려해 아이들에게 잘 먹이지 않기도 하는데, 아이들이 마음껏 우유를 마시게 해야 한다”고 강조했다. 이어 “특히 인슐린 저항성의 위험이 높은 비만 아이들의 경우 더 심각한 비만을 막기 위해 설탕이 들어간 음료 대신 우유를 마시는 것이 효과적”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지난달 23~26일 오스트리아 빈에서 열린 ‘유럽비만학술의회’에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

고칼로리의 식습관 때문에 아이의 비만이 우려되는 부모라면 눈여겨 볼만한 연구결과가 나왔다. 미국 텍사스대학 연구진은 하루 우유 500㎖가 성장기 어린이가 비만이 되는 것을 방지해줄 뿐만 아니라 비만으로 인한 당뇨병 등을 예방하는데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 연구진은 3~18세 어린이 353명을 대상으로 2008~2010년 조사를 진행했다. 그 결과 여자아이가 남자아이에 비해 평균적으로 우유를 덜 마시는 것으로 나타났으며, 인종에 따른 섭취량에는 큰 차이가 없었다. 또 조사에 참여한 아이들의 평균 우유 섭취량을 조사한 결과, 절반 이상은 하루 평균 우유 섭취량이 280㎖에 불과했으며 4분의 1 가량만 적어도 500㎖이상을 마시는 것으로 나타났다. 평균 우유 섭취량에 따라 인슐린 수치에도 변화가 있었다. 하루 평균 280㎖ 미만을 섭취하는 아이의 경우 끼니 사이에 빠른 인슐린 수치의 변화를 보였지만 적어도 500㎖이상을 마시는 아이에게서는 이러한 변화가 거의 나타나지 않았다. 인슐린은 우리 몸에서 혈액 속 포도당을 세포로 넣어주는 역할을 한다. 하지만 인슐린 저항성이 높을 경우 우리 몸에 지나치게 많은 인슐린이 만들어지고, 이로 인해 고혈압이나 고지혈, 당뇨 등의 대사증후군이 유발될 수 있다. 연구진에 따르면 우유에 든 성분이 인슐린 저항성을 낮춰주는데 효과적이며, 끼니와 끼니 사이에 인슐린 저항성이 낮아지면 고당도 또는 고지방 음식에 대한 욕망을 줄이는데 도움이 돼 비만을 예방할 수 있다. 연구진은 “이번 연구를 통해 과체중 또는 비만인 아이들이 하루 일정량의 우유를 마실 경우 당섭취를 조절하는데 용이하며, 이것이 비만이나 당뇨같은 대사증후군을 피하는데 도움이 된다는 것을 알게 됐다”면서 “일부 부모들은 우유에 함유된 지방 등을 염려해 아이들에게 잘 먹이지 않기도 하는데, 아이들이 마음껏 우유를 마시게 해야 한다”고 강조했다. 이어 “특히 인슐린저항성의 위험이 높은 비만 아이들의 경우 더 심각한 비만을 막기 위해 설탕이 들어간 음료 대신 우유를 마시는 것이 효과적”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지난 23일~26일 오스트리아 빈에서 열린 ‘유럽비만학술의회’(European Congress on Obesity)에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

고칼로리의 식습관 때문에 아이의 비만이 우려되는 부모라면 눈여겨 볼만한 연구결과가 나왔다. 미국 텍사스대학 연구진은 하루 우유 500㎖가 성장기 어린이가 비만이 되는 것을 방지해줄 뿐만 아니라 비만으로 인한 당뇨병 등을 예방하는데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 연구진은 3~18세 어린이 353명을 대상으로 2008~2010년 조사를 진행했다. 그 결과 여자아이가 남자아이에 비해 평균적으로 우유를 덜 마시는 것으로 나타났으며, 인종에 따른 섭취량에는 큰 차이가 없었다. 또 조사에 참여한 아이들의 평균 우유 섭취량을 조사한 결과, 절반 이상은 하루 평균 우유 섭취량이 280㎖에 불과했으며 4분의 1 가량만 적어도 500㎖이상을 마시는 것으로 나타났다. 평균 우유 섭취량에 따라 인슐린 수치에도 변화가 있었다. 하루 평균 280㎖ 미만을 섭취하는 아이의 경우 끼니 사이에 빠른 인슐린 수치의 변화를 보였지만 적어도 500㎖이상을 마시는 아이에게서는 이러한 변화가 거의 나타나지 않았다. 인슐린은 우리 몸에서 혈액 속 포도당을 세포로 넣어주는 역할을 한다. 하지만 인슐린 저항성이 높을 경우 우리 몸에 지나치게 많은 인슐린이 만들어지고, 이로 인해 고혈압이나 고지혈, 당뇨 등의 대사증후군이 유발될 수 있다. 연구진에 따르면 우유에 든 성분이 인슐린 저항성을 낮춰주는데 효과적이며, 끼니와 끼니 사이에 인슐린 저항성이 낮아지면 고당도 또는 고지방 음식에 대한 욕망을 줄이는데 도움이 돼 비만을 예방할 수 있다. 연구진은 “이번 연구를 통해 과체중 또는 비만인 아이들이 하루 일정량의 우유를 마실 경우 당섭취를 조절하는데 용이하며, 이것이 비만이나 당뇨같은 대사증후군을 피하는데 도움이 된다는 것을 알게 됐다”면서 “일부 부모들은 우유에 함유된 지방 등을 염려해 아이들에게 잘 먹이지 않기도 하는데, 아이들이 마음껏 우유를 마시게 해야 한다”고 강조했다. 이어 “특히 인슐린저항성의 위험이 높은 비만 아이들의 경우 더 심각한 비만을 막기 위해 설탕이 들어간 음료 대신 우유를 마시는 것이 효과적”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지난 23일~26일 오스트리아 빈에서 열린 ‘유럽비만학술의회’(European Congress on Obesity)에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

담배를 피우면 신체 근육에 손상이 일어난다는 연구 결과가 나왔다. 흡연이 근육의 혈관 수를 직접 줄여 근육에 들어가는 산소와 영양분을 제한해 결국 손상으로 이어진다는 것이다. 기존에는 흡연이 폐에 염증을 일으켜 운동 능력과 신체 활동을 제한해 근육을 약하게 만드는 것으로 알려져있었다. 그러나 미국 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스 등이 참여한 국제 연구진은 세계 최초로 흡연이 근육에 직접적인 피해를 준다는 사실을 입증했다. 과거 연구는 담배 연기가 신체의 동맥을 좁혀 심장의 혈류와 폐활량을 줄여 신체 활동에 부하가 걸린다는 것을 보여줬다. 이는 특정 운동을 하는 능력은 물론 근육을 단련하는 능력을 제한한다. 연구진은 이 연구에서 쥐들에게 8주 동안 담배 연기를 흡입하게 했다. 그 결과, 담배 연기에 노출된 쥐들의 종아리 근육의 ‘모세혈관 대 근육섬유 비율’(각 근육섬유에 대한 모세혈관의 수)이 34% 감소한 것으로 나타났다. 여기서 모세혈관은 신체에서 가장 작은 혈관을 뜻한다. 모세혈관 대 근육섬유 비율이 높아지면 혈액이 근육 조직에 더욱 촘촘하게 침투할 수 있다는 것이다. 또 담배 연기를 흡입한 쥐들의 혈관은 줄어들어 근육으로 가는 혈류 속도 역시 줄었다. 이에 따라 산소와 영양분이 제대로 공급되지 못하는 것으로 확인됐다. 이렇게되면 근육은 에너지로 사용하는 산소와 영양분의 부족으로 약해져 신체 활동을 많이 할 수 없게 된다. 이는 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)과 당뇨병을 포함한 여러 장기간 질병을 일으키는 위험 인자이기도 하다. 또한 담배 연기를 흡입한 쥐들은 피로 저항성 역시 43%까지 줄었다. 이는 근육이 더욱 빨리 약해지고 아프며 피로함을 느낀다는 것을 의미한다. 하지만 연구진은 이번 연구에서 담배 연기 중 어떤 화학물질이 다리 근육 손상을 일으키는 원인인지 정확하게 알아내지 못했다. 이에 대해 연구진은 담배에는 약 4000종의 화학물질이 있으며 그중 대부분이 해로운 발암물질이라고 지적한다. 연구에 참여한 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스의 엘런 브린 박사는 “우리는 흡연이 일상에 필요한 큰 근육 그룹을 포함해 전신에 해로운 결과를 초래한다는 점을 사람들에게 보여주는 것이 특히 중요하다고 생각한다”면서 “담배 연기의 유해 성분에 의해 유발되는 피해를 막기 위한 전략을 짜야 한다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 영국 생리학회(The Physiological Society)가 발행하는 ‘생리학 저널’(The Journal of Physiology) 최신호(23일자)에 실렸다. 사진=mitarart / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영수증을 맨손으로 만지는 것만으로도 환경호르몬인 ‘비스페놀A’(BPA)의 체내 농도가 2배 높아진다는 연구 결과가 나왔다.BPA는 인체에 들어가면 내분비 시스템을 교란하는 환경호르몬 중 하나다. 주로 플라스틱과 에폭시,레진 등의 원료물질로 물병, 스포츠용품,캔의 코팅제 등에 쓰이지만, 마트의 영수증이나 대기표 등에 쓰이는 감열지에도 이 성분이 사용된다. 체중 60㎏인 성인의 비스페놀A 하루 섭취 허용량은 3㎎ 정도다. 서울대 보건대학원 최경호 교수팀은 마트에서 일한 지 평균 11년 된 중년 여성 계산원 54명을 대상으로 영수증(감열지) 취급에 따른 소변 내 비스페놀A 농도를 측정한 결과, 이같이 나타났다고 24일 밝혔다. 이런 연구결과는 국제학술지 ‘국제 환경’(Environment International) 최신호에 발표됐다. 마트에서 쓰이는 감열지는 롤 형태의 종이에 염료와 현상제를 미세하게 같이 부착한 형태다. 평상시에는 투명하지만 인쇄할 부분에 열을 가하는 헤드를 거치면 염료와 현상제가 서로 합쳐져 화학반응을 하고, 열을 가한 부분만 검은색 등으로 변색한다. 연구팀은 조사 대상 계산원들이 장갑을 끼지 않은 채 이틀 연속으로 영수증을 취급했을 때와 같은 기간 장갑을 끼고 영수증을 취급했을 때의 비스페놀A 소변농도를 비교했다. 이 결과 업무 중 맨손으로 영수증을 취급했을 때의 소변 중 비스페놀A 농도(ng/㎖)는 0.92로 업무 전의 0.45보다 2.04배 수준으로 상승했다.반면 장갑을 끼고 일했을 때의 비스페놀A 농도는 업무 전 0.51, 업무 후 0.47로 큰 차이가 없었다. 이번 연구에서는 비스페놀A와 당뇨병의 상관성도 관찰됐다.영수증에 노출된 비스페놀A 농도가 높은 계산원은 공복 인슐린 수치와 인슐린 저항성이 함께 높아진 것이다. 최경호 교수는 “영수증을 직업적으로 취급하는 계산원이 장갑만 착용해도 BPA 노출을 거의 줄일 수 있다는 것을 보여주는 연구결과”라고 의미를 부여했다. 비스페놀A 영수증의 위해성 논란은 어제오늘의 일이 아니다. 해외에서는 로션을 바른 손으로 영수증을 만지면 더 잘 흡수된다거나, 손을 통해 비스페놀 성분이 흡수되면 체내에 더 오래 잔류한다는 등의 연구결과가 나온 바 있다. 때문에 일부 업체에서는 BPA 성분을 대체하는 BPS 영수증이 등장했다.하지만 BPA가 아니더라도 비스페놀 계열의 영수증은 비슷한 수준의 위해성이 검출된다는 게 연구팀의 설명이다. 최 교수는 “문제는 BPA 성분을 대체하는 것만으로는 인체에 대한 위해성을 줄이기 힘들다는 점”이라며 “요즘은 스마트폰이 영수증을 대체하는 추세인 만큼 가급적이면 물건을 산 다음에 종이 영수증을 받지 말고, 불가피하게 받더라도 바로 폐기하는 게 바람직하다”고 권고했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

차세대 유전자 교정 기술 ‘크리스퍼 캐스9’(CRISPR-Cas9·이하 크리스퍼 유전자 가위)을 이용한 ‘슈퍼 초콜릿’ 탄생이 예고됐다. 미국 펜실베이니아주립대학 농업과학 연구진은 곰팡이와 바이러스에 강해 멸종 위기를 낮출 수 있는 카카오나무를 연구하고 있으며, 여기에는 유전자 교정 기술인 크리스퍼 유전자 가위가 사용될 것이라고 밝혔다. 카카오나무는 주로 열대지방에서 자라는데, 2050년에는 카카오나무를 병들게 하는 곰팡이와 바이러스로 인해 카카오나무가 멸종 위기에 처할 것이라는 전망까지 나온 상황이다. 카카오나무의 열매로 만드는 초콜릿은 커다란 시장 가치를 가지고 있음에도 매년 병충해로 수확 전 20~30%의 카카오 열매가 죽기 때문에 생산량에 제한이 있다. 연구진은 “카카오 열매를 죽이는 곰팡이 질병은 서아프리카의 한 농장 전체의 수확물을 없앨 수 있다”면서 “이러한 병충해는 지속적인 문제를 일으키기 때문에 질병 저항성을 개선하는 것은 연구자들의 우선 과제였다”고 밝혔다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위에서 그 대안을 찾았다. 이전 연구에서 ‘TcNPR3’으로 알려진 카카오나무 유전자가 식물의 질병 반응을 억제한다는 사실이 확인된 바 있다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 이 유전자를 나무에서 억제하면 질병 저항성이 높아질 것이라고 가정했다. 실제로 실험실에서 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 TcNPR3을 제거한 카카오나무를 실험한 결과 해당 유전자를 제거한 카카오나무의 잎이 질병에 더 큰 저항성을 보였다. 연구진은 “크리스퍼 유전자 가위 기술은 번식 촉진을 위한 새로운 도구를 제공할 뿐만 아니라 유전자 기능을 효율적으로 재편할 수 있는 방법을 제공한다”면서 “이를 통해 유전자를 변형시키고 식물에 어떤 일이 일어나는지 확인할 수 있다”고 설명했다. 이어 “지난 20년간 초콜릿의 생산량이 증가한 이유는 대부분 토지에 투자했기 때문이다. 하지만 토지나 물, 비료 및 기타 생산 요소에는 한계가 있다. 생산량의 향상을 위해서는 보다 강하고 질병에 잘 대처하는 식물이 필요하다”고 덧붙였다. 식물과학 분야에서 크리스퍼 유전자 가위의 사용 가능성을 최초로 입증한 이번 연구 결과는 식물 분야의 권위 있는 학술지인 ‘프런티어 인 플랜트 사이언스’ 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우리 은하에서 가까운 이웃 은하들의 모습을 그 어느 때보다 선명하게 보여주는 이미지가 공개됐다.미국항공우주국(NASA)은 17일(현지시간) 천문학자들이 허블우주망원경으로 이웃 은하들을 관측해 고해상도 이미지를 만들어냈다고 밝혔다. 이들 연구자는 허블우주망원경의 새로운 적외선 관측 자료를 기존 자료와 결합해 무수히 많은 별이 만들어지고 있는 나선은하와 왜소은하 등 이웃 은하 50개의 이미지를 제작했다. ‘레거스’(LEGUS·Legacy ExtraGalactic UV Survey)로 명명된 이 프로젝트는 각 은하의 이미지뿐만 아니라 그 안에 있는 성단과 항성 목록까지 포함돼 있다. 이번 조사연구를 이끈 미국 매사추세츠대 애머스트캠퍼스의 다니엘라 칼제티 교수는 “지금까지 자외선 관측 자료를 포함한 성단과 항성 목록이 작성된 적은 없다”면서 “자외선은 천문학자들이 항성의 나이는 물론 형성 방법을 알아내는 데 도움을 주는 가장 뜨겁고 어린 별 집단을 추적하는 주요 인자”라고 설명했다. 성단 목록에는 100만 년부터 5억 년까지 약 8000개의 젊은 성단이 포함됐다. 이런 ‘항성 군집’(별들이 모여있는 것)은 우리 은하에서 볼 수 있는 가장 큰 성단보다 10배 더 크다. 또 항성 목록에는 우리 태양보다 최소 5배 더 큰 항성이 3900만 개가 있다. 가시광선 자료에는 100만 년에서 몇십억 년 사이에 있는 별들이 있고, 자외선 자료에는 100만 년에서 1억 년 사이에 있는 가장 어린 별들이 있다. 이같은 허블의 관측 자료는 이웃 은하들을 분석하기 위한 모든 정보를 제공해준다. 미국 우주망원경과학연구소(STScI)의 엘레나 새비 박사는 “우리는 다른 천문학자들에게도 항성과 성단 목록 자료를 해석하는 데 도움이 되도록 컴퓨터 모델을 제공한다”면서 “예들 들면 연구자들은 하나의 특정 은하나 일련의 은하에서 별들이 형성되는 방법을 조사할 수 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 농경지에 제초제 저항성을 가진 악성 잡초와 외래 잡초가 급속히 확산되고 있는 것으로 나타났다. 18일 농촌진흥청에 따르면 우리나라 농경지에서 발견된 619종의 잡초 가운데 외래종이 166종인 것으로 조사됐다. 제초제 저항성 잡초도 14종 발견됐다. 이같은 사실은 농진청과 경기도 농업기술원, 충남대 등 8개 기관이 국내 논, 밭, 과수원 등을 대상으로 잡초 정밀 분포 조사를 실시한 결과 밝혀졌다. 외래 잡초의 경우 2003~2005년 조사 당시 보다 66종이나 늘었다. 원인은 재배작물과 재배법이 다양해지고 제초 인력 부족, 기후변화 때문인 것으로 분석됐다. 특히 제초제 저항성 잡초는 14종의 발생 면적이 2017년 기준 48만 8000㏊에 이른다. 5년 전 17만 7000㏊ 보다 2.8배나 늘었다. 제초제 저항성 잡초는 올챙이고랭이, 미국외풀이, 물달개비, 논피 등이 90%를 차지한다. 이에따라 농진청은 50종의 외래 잡초를 방제 대상으로 선정하고 생리, 생태, 방제법 등을 연구하고 있다. 제초제를 이용한 화학적 방제와 함께 병균과 곤충을 이용해 해당 잡초만 제거하는 생물학적 방제도 학계와 공동으로 연구 중이다. 농진청은 연구 결과가 나오면 외래 잡초와 제초제 저항성 잡초 방제 정보를 담은 안내 책자를 제작해 전국 농업기술센터와 농가에 보급할 예정이다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

중력이 너무 커 빛조차 빠져나갈 수 없는 천체 블랙홀. 태양 질량의 몇 배에서 몇십 배에 이르는 이런 블랙홀은 우리 은하에만 몇천 개 존재한다. 그런데 우리 은하 중심에는 이런 블랙홀을 다 합친 것보다도 무거운 거대한 블랙홀이 자리잡고 있다. 그 이름은 바로 ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*)로 불리는 거대질량 블랙홀이다. 지난 7일(현지시간) 미국 최대 소셜사이트 레딧닷컴에 이 거대질량 블랙홀을 10년 동안 관측한 모습을 십여 초 분량의 타임랩스 방식으로 만든 영상이 소개돼 화제가 되고 있다. 정확히 말하면 블랙홀은 관측이 어려우므로, 적외선 자료에 기초해 그 주변에 있는 별들의 움직임을 보여주는 것이다. 궁수자리 A별은 궁수자리와 전갈자리 경계 근처, 우리 은하의 중심에 있는 밝고 작은 전파원으로, 지구에서 약 2만 6000광년 떨어져 있다. 지름은 약 2250만 ㎞. 질량은 태양의 400만 배와 맞먹는 것으로 알려졌다. 여기에는 거대질량 블랙홀이 존재하는 것으로 생각돼 주변 별들은 우리 은하 안에 있는 다른 별들보다도 빠른 속도로 궁수자리 A별을 돈다. 특히 영상 속에서 타원을 그리는 항성 S2는 태양보다 질량이 15배 큰 별로, 궁수자리 A별에 가장 근접했을 때의 속도는 5000㎞/s에 이르는 것으로 알려졌다. 영상을 접한 한 네티즌은 “이 블랙홀이 얼마나 강력한 중력을 지니고 있는지 잘 알려주는 영상이다. 태양 질량의 15배에 달하는 물질의 경로를 단시간에 바꿔버리는 것 같다”고 말했다. 사진=레딧닷컴 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인도로 유학을 떠났던 중국승 현장(玄·602~664)이 17년 만인 645년 당나라에 돌아오자 신라 불교계에도 새로운 흐름을 배우려는 바람이 불었다. 현장은 인도에서 가져온 불교 경전을 새롭게 중국어로 번역하는 작업을 하고 있었다. 인도승 구마라습(鳩摩羅什·344~413)의 구역(舊譯)에 의존하던 시절이었다. 현장의 신역(新譯) 소식은 동아시아 전역에 퍼져나갔고, 그의 인도 불교 체험기인 ‘대당서역기’(大唐西域記)는 필독서가 됐다. 의상(625~702)이 원효(617~686)에게 동반 중국 유학을 권유한 것도 이 때문이었다. 하지만 650년 첫 번째 당나라 유학 시도는 실패로 돌아갔다. ‘삼국유사’의 ‘의상전교’(義湘傳敎)편에 적혀 있듯, 고구려를 가로질러 요동으로 가다 변방 수라군에게 첩자로 붙잡혀 고초를 겪고는 신라땅으로 추방된 것이다.두 사람은 11년이 지난 661년 다시 중국 유학을 시도한다. 송나라 승려 찬녕(贊寧·919∼1002)이 30권으로 엮은 ‘송고승전’(宋高僧傳)의 ‘신라국의상전’에 이때의 이야기가 제법 길게 실려 있다.‘당나라로 가는 경계인 해문(海門)마을에 도착해 큰 배를 구해 바다를 건너려 했다. 중도에서 폭우를 만났다. 길옆 토굴에 몸을 숨겨 회오리바람의 습기를 피했다. 날이 밝아 바라보니 해골이 있는 옛 무덤이었다. 하늘에서 궂은 비가 계속 내리고, 땅은 질척해 한 발자국도 움직일 수 없었다. 그날 밤도 무덤에서 머물렀는데 귀신이 나타나 놀라게 하는 것이었다.’ 그러자 원효는 “전날은 땅굴이라 해서 편안했는데, 오늘 무덤에 의탁하니 뒤숭숭하구나. 마음이 일어나므로 갖가지가 다 일어나고, 마음이 사라지므로 땅굴과 무덤이 둘이 아님을 알겠구나. 삼계(三界)는 오직 마음일 뿐이고, 만법(萬法)은 오직 인식일 뿐이니 마음 밖에 어떤 법이 없는데 어디에서 따로 구하리오. 나는 당나라에 가지 않겠다”고 외치고는 바랑을 메고 돌아가 버렸다. 원효는 깨달음을 얻고자 중국에 가려 했지만, 배에 타기도 전에 이미 깨달음을 얻은 것이다.물론 이 글은 ‘원효전’이 아니라 ‘의상전’이다. 그런 만큼 말미에는 ‘이에 의상은 외로운 그림자처럼 홀로 나아가 죽기를 맹세하고 물러나지 않았고 상선에 의탁해 당나라 등주 해안에 닿았다’고 적었다. ‘송고승전’ 내용이 뭔가 이상하다 싶은 독자도 있겠다. 원효가 해골에 담긴 물을 마신 이야기가 없기 때문이다. 그 내용은 북송의 연수(延壽·904~975)가 지은 ‘종경록’(宗鏡錄)에 등장한다. ‘원효법사가 갈증으로 물 생각이 났는데, 마침 그의 곁에 고여 있는 물이 있어 손으로 움켜 마셨는데 맛이 좋았다. 다음날 보니 시체가 썩은 물이었다.’ 이미 10세기에 매우 극적으로 묘사되고 있다. 그런데 막상 ‘송고승전’의 ‘신라국황룡사사문(沙門) 원효전’에는 ‘원효는 일찍이 의상과 함께 당나라에 가고자 했다. 그는 현장삼장의 자은사(慈恩寺) 문중을 사모했다. 그러나 입당(入唐)의 인연이 어긋났기에 마음을 내려놓고 여러 곳을 돌아다녔다’고만 적었다. 원효의 일생을 담은 가장 권위 있는 기록인 고선사 서당화상비(高仙寺 誓幢和上碑)에서도 중국 유학 이야기는 찾아볼 수 없다고 한다.물론 신라 애장왕(제위 800~809) 때 세운 서당회상비는 깨어져 일부만 남아 있는 만큼 사라진 부분에 이런 내용이 실려 있을 가능성이 아주 없지는 않다. 원효가 주석하던 고선사는 경주에서 감포로 넘어가는 토함산 어귀에 있었다. 하지만 덕동댐 공사로 절터 전체가 수몰되고 말았다. 서당화상비의 머릿돌과 받침돌, 삼층석탑과 건물 부재는 1977년 국립경주박물관 야외전시장으로 옮겨졌다. 원효가 깨달음을 이룬 곳이 어딘지는 당연히 학계의 관심사다. 원효와 의상이 배를 타고자 향했던 곳이 경기 화성의 당항성(黨項城) 언저리라는 데는 이견이 없는 듯하다. 화성시청이 있는 남양읍의 서쪽으로, 평택시흥고속도로 송산마도나들목에서 전곡항을 가는 중간쯤이다.한성백제시대의 백제 땅이다. 하지만 장수왕이 475년 한성을 점령하면서 고구려 땅이 됐다. 진흥왕이 551년 한강 유역을 차지하면서 신라 땅이 됐다. 신라가 중국과 직접 교섭할 수 있는 통로를 확보한 것이다. 삼국통일의 결정적 바탕이 됐다. 신라가 대(對)중국 전진기지를 한강 하구가 아닌 남양만 일대에 건설한 것은 고구려 수군을 의식했기 때문이다. 같은 이치로 남쪽의 태안반도에서 발진하는 백제 수군의 영향에서도 벗어났다. 한양대박물관의 발굴조사 결과 당항성은 해발 165m의 구봉산 정상부를 중심으로 시대를 달리하는 테뫼식과 포곡식이 결합된 산성이라는 사실이 밝혀졌다. 테뫼식이 산 정상을 중심으로 둘러 쌓았다면 포곡식은 능선을 따라 쌓은 것이다. 삼국시대 테뫼식 산성을 통일신라가 포곡식 산성으로 확대한 것으로 본다.당항성 곳곳에서는 발굴조사에서 수습한 옛 기와가 무더기로 쌓여 있는 모습도 볼 수 있다. 사방이 거칠 게 없이 트여 있는 꼭대기에 오르면 망해루(望海樓)로 추정되는 집터가 있다. 삼국시대 지휘소 장대(將臺)를 고려시대 누각으로 고쳐 지었다. 지하에서는 시대를 달리하는 흙말 17개가 확인됐다. 큰 바다를 건너기 전 안전을 기원하는 제사를 지낸 흔적이다.고려 말의 대학자 목은 이색(1328~1396)은 ‘남양부 망해루기’에서 ‘시야가 트인 곳에 누대(樓臺)를 세우고, 바다를 바라본다는 뜻으로 망해라 이름지었다’고 했다. 주변을 둘러보다가 작은 고려청자 사금파리 하나를 주웠다. 목은이 망해루에서 기울이던 술잔이 아니라는 법도 없겠다는 생각을 하며 혼자 웃었다.지금 당항성에서 서해바다까지의 거리는 제법 멀어 보인다. 하지만 통일신라시대 당은포(唐恩浦), 곧 당항진(黨項津)이라는 항구는 그리 멀지 않았을 것 같다. 간척 사업 이전이라면 산성 가까이까지 바닷물이 드나들었을 수도 있다. ‘송고승전’은 ‘해문마을로 가는 도중’의 토굴을 언급했지만 아마도 해문마을, 곧 당은포에서 멀지 않았을 것이다. 이곳에서 원효는 깨달음을 얻어 돌아섰고, 의상은 당나라 가는 상선에 올랐을 것이다. 최근에는 의상이 마산포에서 배에 탔다는 주장도 나왔다. 당은포든, 마산포든 당항성의 부속 항구라는 것은 다르지 않다. 망해루 터에서 보이는 마산포는 임오군란 이후 흥선대원군이 청나라 군대에 의해 천진으로 압송된 항구다. 조선 말에도 중국을 잇는 통로로 명맥을 유지했다는 뜻이 아닐까 싶다. 하지만 지금은 시화방조제에 가로막힌 농촌마을이 됐다. 글 사진 dcsuh@seoul.co.kr

차세대 유전자 교정 기술 ‘크리스퍼 캐스9'(CRISPR-Cas9, 이하 크리스퍼 유전자 가위)을 이용한 '슈퍼 초콜릿' 탄생이 예고됐다. 미국 펜실베이니아주립대학 농업과학 연구진은 곰팡이와 바이러스에 강해 멸종 위기를 낮출 수 있는 카카오나무를 연구하고 있으며, 여기에는 유전자 교정 기술인 크리스퍼 유전자 가위가 사용될 것이라고 밝혔다. 일반적으로 카카오나무는 주로 열대지방에서 자라는데, 카카오나무를 병들게 하는 곰팡이와 바이러스로 인해 2050년경에는 카카오나무가 멸종위기에 처할 것이라는 전망까지 나오고 있다. 카카오나무의 열매로 만드는 초콜릿은 수 백 만 달러 규모의 시장가치를 가지고 있는데, 매년 병충해로 수확 전 20~30%의 카카오 열매가 죽기 때문에 생산량에 제한이 있었다. 연구진은 “카카오열매를 죽이는 곰팡이 질병은 서아프리카의 한 농장 전체의 수확물을 없앨 수 있다”면서 “이러한 병충해는 지속적인 문제를 일으키기 때문에 질병 저항성을 개선하는 것은 연구자들의 우선 과제였다”고 밝혔다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위에서 그 가능성을 찾았다. 이전 연구에서 ‘TcNPR3’으로 알려진 카카오나무 유전자가 식물의 질병 반응을 억제한다는 사실을 확인한 바 있다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 이 유전자를 나무에서 억제하면 질병 저항성이 높아질 것이라고 가정했다. 실제로 실험실에서 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 TcNPR3를 제거한 카카오나무를 실험한 결과, 해당 유전자를 제외한 카카오나무의 잎은 질병에 더 큰 저항성을 보였다. 연구진은 “크리스퍼 유전자 가위 기술은 번식 촉진을 위한 새로운 도구를 제공할뿐만 아니라 유전자 기능을 효율적으로 재편할 수 있는 방법을 제공한다”면서 “이를 통해 유전자를 변형시키고 식물에 어떤 일이 일어나는지 확인할 수 있다”고 설명했다. 이어 “지난 20년간 초콜릿의 생산량이 증가한 이유는 대부분 토지에 투자했기 때문이다. 하지만 토지나 물, 비료 및 기타 생산 요소에는 한계가 있다. 생산량의 향상을 위해서는 보다 강하고 질병에 잘 대처하는 식물이 필요하다”고 덧붙였다. 식물과학분야에서 크리스퍼 유전자 가위의 사용 가능성을 최초로 입증한 이번 연구결과는 식물 분야의 권위 있는 학술지인 ‘프론티어 인 플랜트 사이언스’(Frontiers in Plant Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

여름이 가까워졌다. 친구나 자녀들과 같이 야외로 나가 밤하늘의 별과 별자리, 은하를 볼 기회가 많아지는 계절이 오고 있다. 뜻밖에 별자리의 정확한 개념을 잘 모르는 사람들이 많은 것 같다. 별자리 자체가 천문학적으로 중요한 의미를 갖는 거라고 생각하는 이들도 적지 않은 듯하다. 과연 별자리는 무엇에 쓰는 것인가를 확실히 알아보도록 하자. 한자로 성좌(星座)라고 하는 별자리는 한마디로 하늘의 번지수다. 땅에 붙이는 번지수는 지번(地番)이라 하니, 별자리는 천번(天番)쯤 되겠다. 이 하늘의 번지수는 88번지까지 있다. 별자리 수가 남북반구를 통틀어 88개 있다는 말이다. 이 88개 별자리로 하늘은 빈틈없이 경계지어져 있다. 물론 별자리의 별들은 모두 우리은하에 속한 것이다. 지난 1930년 국제천문연맹(IAU) 총회에서 온하늘을 88개 별자리로 나누고, 황도를 따라 12개, 북반구 하늘에 28개, 남반구 하늘에 48개의 별자리를 각각 정한 다음, 종래 알려진 별자리의 주요 별이 바뀌지 않는 범위에서 천구상의 적경 · 적위에 평행한 선으로 경계를 정했다. 이것이 현재 쓰이고 있는 별자리로, 이중 우리나라에서 볼 수 있는 별자리는 67개다. 별자리로 묶인 별들은 사실 서로 별 연고가 없는 사이다. 거리도 다 다른 3차원 공간에 있는 별들이지만, 지구에서 보아 2차원 평면에 있는 것으로 간주해 억지춘향식으로 묶어놓은 데에 지나지 않은 것이다. IAU가 그렇게 한 것은 물론 하늘의 땅따먹기 놀이를 하려는 것은 아니고, 오로지 하늘에서의 위치를 정하기 위한 것이다. 말하자면 지적공사에서 빨간 말뚝들을 하늘에다 박아놓은 꼴이다. 이런 별자리들은 예로부터 여행자와 항해자의 길잡이였고, 야외생활을 하는 사람들에게는 밤하늘의 거대한 시계였다. 지금도 이 별자리로 인공위성이나 혜성을 추적한다. 별들은 지구의 자전과 공전에 의해 일주운동과 연주운동을 한다. 따라서 별자리들은 일주운동으로 한 시간에 약 15도 동에서 서로 이동하며, 연주운동으로 하루에 약 1도씩 서쪽으로 이동한다. 다음날 같은 시각에 보는 같은 별자리도 어제보다 1도 서쪽으로 이동해 있다는 뜻이다. 때문에 계절에 따라 보이는 별자리 또한 다르다. 우리가 흔히 계절별 별자리라 부르는 것은 그 계절의 저녁 9시경에 잘 보이는 별자리들을 말한다. 별자리를 이루는 별들에게도 번호가 있다. 가장 밝은 별로 시작해서 알파(α), 베타(β), 감마(γ) 등으로 붙여나간다. 별이 일주운동을 할 때 북극성을 중심으로 하여 도는데, 지구의 자전축이 북극성을 가리키고 있기 때문이다. 북극성을 찾는 것은 북두칠성을 이용하면 쉽다. 북두칠성 됫박의 끝 두 별 거리의 5배를 연장하면 북극성에 닿는다. 예전엔 천체관측에 나서려면 별자리 공부부터 해야 했지만, 요즘에는 별자리 앱을 깐 스마트폰을 밤하늘에 겨누면 별자리와 유명 별 이름까지 가르쳐주니 별자리 공부 부담은 덜게 되었다. 마지막으로, 만고에 변함없이 보이는 별자리도 사실 오랜 시간이 지나면 그 모습이 바뀐다. 별자리를 이루는 별들은 저마다 거리가 다를 뿐만 아니라, 항성의 고유운동으로 1초에도 수십~수백km의 빠른 속도로 제각기 움직이고 있다. 다만 별들이 너무 멀리 있기 때문에 그 움직임이 눈에 띄지 않을 뿐이다. 그래서 고대 그리스에서 별자리가 정해진 이후 별자리의 모습은 거의 변하지 않았다. 별의 위치는 2천 년 정도의 세월에도 별 변화가 없었다는 것을 말해준다. 하지만 더 오랜 세월, 한 20만 년 정도가 흐르면 하늘의 모든 별자리들이 완전히 변모한다. 북두칠성은 더이상 아무것도 퍼담을 수 없을 정도로 찌그러진 됫박 모양이 될 것이다. 그렇다고 별자리마저 덧없다고 여기지는 말자. 기껏 해야 백년을 못 사는 인간에겐 그래도 별자리는 만고불변의 하늘 지도이고, 당신을 우주로 안내해줄 첫 길라잡이니까.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

외계행성 중 손에 꼽을만한 '우주에서 가장 어두운 행성'이 발견됐다. 최근 영국 킬 대학교 연구팀은 우리의 목성과 유사한 외계행성 'WASP-104b'가 빛을 최대 99%까지 흡수해 우주에서 가장 어두운 행성에 꼽힌다는 논문을 발표했다. 크기도 목성만한 WASP-104b는 사자자리 방향으로 약 466광년 떨어진 별(항성)인 WASP-104의 주위를 도는 기체 행성이다. 처음 발견된 것은 지난 2014년으로 당시에 전문가들은 빛을 약 60% 정도 흡수하는 것으로 추측해왔다. 이번에 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 분석한 결과 WASP-104b가 빛을 최대 99% 흡수한다고 결론지었다. 결과적으로 너무 어두워 거의 보이지 않는 행성인 셈이다. 물론 WASP-104b가 빛을 거의 반사하지 못하는 이유는 있다. 연구팀은 그 원인으로 증발상태의 나트륨과 칼륨 등이 행성 대기에 다량 함유돼 있어 빛을 흡수해 행성 자체를 어둡게 하는 것으로 추측하고 있다. 또 하나 흥미로운 사실은 WASP-104b와 항성과의 거리로 두 천체는 불과 430만㎞ 떨어져있다. 우리의 태양과 가장 가까운 수성이 약 5800만 km 떨어져 있다는 것과 비교해 보면 얼마나 가까이 있는지 알 수 있는 대목. 이 때문에 전문가들은 이같은 외계행성을 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)이라는 별칭으로 부른다. 연구를 이끈 테오 모치닉 박사는 "지금까지 발견된 것 중 탑3에 들어갈 만큼 가장 어두운 행성"이라면서 "실제 우주에서는 희미하게 자주색으로 보일 수 있다"고 설명했다. 이어 "대부분의 뜨거운 목성은 빛을 40% 정도 반사하지만 WASP-104b의 경우는 매우 극단적인 경우"라고 덧붙였다. 한편 WASP-104b처럼 어두운 행성으로는 지구에서 750광년 떨어진 ‘TrEs-2b'가 있는데 역시 99% 가까이 빛을 흡수해 '다크나이트'라는 별칭으로도 불린다. 전문가들이 이렇게 어두운 행성을 발견할 수 있는 것은 ‘트랜싯’(transit) 현상을 이용하기 때문이다. 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. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

동물은 식이행동, 즉 먹는 행위를 통해 다른 유기물을 섭취·소화해 영양분을 얻고 생명을 유지한다. 태어나자마나 누가 가르쳐 주지 않아도 뭔가를 먹을 수 있다는 것은 신비롭게 느껴지기까지 한다. 대부분의 행동이 뇌의 활동으로부터 발생하고 조절되듯이 식이행동도 뇌의 작용에 의해 일어난다. 우리 몸에 에너지가 부족한지 과잉인지 뇌는 어떻게 알아내 음식을 그만 먹거나 더 먹도록 명령을 내리는 걸까. ‘렙틴’이라는 물질은 식이행동을 조절하는 주요 인자다. 1994년 더글러스 콜먼 교수와 제프리 프리드먼 교수는 고도비만 생쥐에게서 ‘ob’라는 유전자에 돌연변이가 있다는 사실을 발견하고 ob 유전자가 지방세포에서 만드는 단백질을 렙틴으로 명명했다. ‘얇다’는 뜻의 그리스어 ‘렙토스’에서 유래된 용어다. 렙틴이 부족한 생쥐에게 렙틴을 투여했더니 먹는 양이 줄어들고 정상 체중으로 돌아왔다. 렙틴 유전자 이상이 원인인 고도 비만 환자에게 렙틴을 투여해 체중 감량 효과를 확인하는 증례보고도 이어졌다. 콜먼 교수와 프리드먼 교수는 렙틴을 발견한 공로로 2010년 미국의 노벨상이라고 불리는 래스커상을 수상했다. 그러나 대부분의 비만환자에게 렙틴을 투여해도 효과가 미미하다는 것이 문제다. 비만한 사람에게서는 렙틴이 결여된 것이 아니라 오히려 증가돼 있다. 이것을 ‘렙틴 저항성’이라 하는데 렙틴이 결합하는 수용체에 변화가 생기거나 세포 내 렙틴 신호전달체계의 문제가 발생해 일어난다. 렙틴 저항성을 회복하려면 가공식품을 적게 먹고 식이섬유를 많이 먹으면서 운동량을 늘리고 잠을 충분히 자는 것이 중요하다. 중성지방은 렙틴이 뇌 속으로 전달되는 것을 가속화한다. 탄수화물을 적게 먹고 단백질 섭취를 늘리는 것이 도움이 된다. 반대로 식이행동 문제 중에는 비정상적으로 잘 먹지 않으려고 하는 ‘신경성 식욕부진’이라는 질병이 있다. 신경성 식욕부진 환자에게서는 식욕을 촉진하는 그렐린 양이 비정상적으로 높아 ‘그렐린 저항성’ 가설이 나오고 있다. 렙틴과 그렐린 모두 뇌 시상하부의 ‘궁상핵’이라는 부위에 작용한다. 이곳에 있는 식욕증진세포는 그렐린에 의해 활성화되고 식욕억제세포는 렙틴에 의해 활성화된다. 궁상핵의 뉴런들은 최종적으로 뇌실곁핵의 ‘Y1 수용체’(식욕증진)나 ‘MC4 수용체’(식욕억제)에 신호를 보내 식욕을 조절하게 된다. 최근 MC4 수용체에 작용하는 물질이 발견돼 네이처지에 보고됐다. 스타브로울라 코우스테니 미국 컬럼비아대 교수팀은 뼈를 합성하는 세포인 조골모세포가 분비하는 ‘리포칼린2’라는 물질이 뇌실곁핵의 MC4 수용체에 작용해 식욕을 억제한다는 것을 발견했다. 비슷한 시기에 사이언스지에는 지방세포에서 분비되는 ‘유리딘’의 역할이 보고됐다. 셔러 텍사스주립대 교수팀은 음식을 먹으면 렙틴이 증가하고 금식하면 유리딘이 증가하는 현상을 발견했다. 혈중 유리딘이 증가하면 체온과 산소 사용량을 낮춰 에너지 소비를 최소화하고 렙틴의 분비를 억제해 식욕이 늘도록 조절하는 것이다. 지방세포는 뇌 안에서 식욕을 쥐락펴락하는 중요한 내분비 기관이기도 한 것이다. 다이어트 결심 한번쯤 안 해본 사람이 없을 정도로 현대인에게 비만과 건강한 식이행동은 중요한 화두임과 동시에 어려운 문제다. 다행히 뇌과학은 비만이나 비정상적 식이행동에 대한 이해를 급속히 넓혀가고 있다. 아직은 밝혀지지 않은 미지의 부분도 많지만 언젠가 퍼즐이 좀더 맞춰져 누구나 건강하게 먹고 건강하게 지낼 수 있는 뇌과학적 해결책을 찾길 기대해본다.

은하 중심에는 대부분 거대 질량 블랙홀이 존재한다. 보통 그 숫자는 하나지만, 드물게 두 개의 거대 질량 블랙홀을 지닌 은하도 존재한다. 두 개의 은하가 충돌과 합체하는 과정에서 중심부에 블랙홀 두 개가 존재하는 경우인데, 결국 서로의 강력한 중력에 이끌려 하나로 합체된다. 합체되는 순간에는 주변으로 강력한 중력파를 방출하면서 더 거대한 블랙홀로 진화한다. 사실 이 과정은 은하의 긴 수명과 비교해 매우 짧은 시간 동안 일어날 뿐 아니라 관측이 어려운 은하 중심에서 발생해서 상세하게 연구하는 데 어려움이 있다. 하지만 최근 미국 콜로라도대학 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 위성의 데이터를 통해 합체 중인 은하 NGC 6240에서 두 개의 거대 질량 블랙홀이 가까이 접근하는 모습을 포착했다. 이를 연구한 과학자들은 예상치 않았던 사실을 발견했다. 두 블랙홀이 서로의 주변을 공전하면서 주변으로 가스를 밀어내고 있었다. 블랙홀과 항성풍의 영향으로 나온 뜨거운 가스는 3만 광년에 달하는 나비 모양의 구조물을 형성했다. (사진) 연구팀은 매년 태양 질량의 100배에 달하는 가스가 뿜어져 나온다고 파악했는데, 이는 은하의 나이를 생각하면 결코 적은 양이 아니다. 우주의 척도로 짧은 시간인 100만 년 정도만 흘러도 태양 질량의 1억 배에 달한다. 이로 인해 현재 NGC 6240 중심부에서는 성간 가스가 줄어들어 별의 생성 속도가 감소하고 있다. 과학자들은 은하 충돌이 성간 가스의 밀도를 높여 새로운 별을 생성하는 데 도움을 준다고 보고 있다. 하지만 이번 연구로 은하 중심부에서는 블랙홀의 상호 작용 때문에 가스 밀도가 떨어져 오히려 별의 생성을 방해한 것이다. 이는 새롭게 밝혀진 메커니즘이다. 은하는 성장하는 과정에서 서로 충돌을 통해 크기가 더 커진다. 과학자들은 많은 관측을 통해 이 사실은 잘 알고 있었으나 두 개의 은하 중심 블랙홀이 합체되는 과정과 블랙홀 합체가 은하 중심부에 미치는 영향에 대해서는 모르는 부분이 많았다. 이번 연구는 이 과정에 대한 단서를 제공했을 뿐 아니라 예상치 못했던 우주의 아름다운 모습도 같이 보여준 셈이다. 사진=NGC 6240의 X선 이미지. 중앙의 파란 점이 블랙홀(NASA) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우주의 약 4분의 1을 차지하고 있다고 하지만 보이지 않는 ‘암흑물질’. 그런데 이 수수께끼의 물질이 전혀 존재하지 않는 은하를 발견했다고 천문학자들이 밝혔다. 세계적 학술지 네이처 최신호(28일자)에 발표된 연구논문에서 국제 연구팀은 이번 발견으로 은하 형성 방법에 관한 다양한 이론을 다시 검토하거나 대폭으로 수정해야 할지도 모른다고 지적했다. 이 연구에 공동저자로 참여한 캐나다 천문학자 로버토 에이브러햄 토론토대 교수는 “정말 이상하다. 이 정도 크기의 은하라면 일반 물질의 30배 이상 더 많은 암흑물질이 있어야 하지만, 전혀 없다”면서 “이는 있을 수 없는 일”이라고 말했다. 우리 지구에서 약 6500만 광년 거리에 있는 이 기이한 은하의 명칭은 ‘NGC1052-DF2’(이하 DF2). DF2 은하는 우리 은하와 크기가 거의 같지만 항성 수는 1000분의 1에서 100분의 1 정도밖에 없다. 암흑물질의 존재는 중력에 의해 영향받는 천체의 움직임으로 추정한다. 또 다른 공동저자인 독일 막스 플랑크 천문학연구소의 앨리슨 메리트 연구원은 “(암흑물질은) 모든 은하에 꼭 필요하며 은하를 구성하는 접착제로 은하 형성의 토대가 되는 것으로 생각돼 왔다”고 말했다. 네덜란드 출신 천문학자 피터르 판 도쿰 미국 예일대 교수가 주도한 이번 연구팀은 미국 하와이주(州)에 있는 W·M·켁 천문대의 대형 망원경을 사용해 ‘DF2’ 은하에 있는 항성 약 10만 개로 구성된 성단 몇 개의 움직임을 추적했다. 그 결과, 이들 성단은 은하와 같은 속도로 움직였고 스스로 움직이는 것으로 나타났다. 만일 암흑물질이 있다면 성단은 더 느리거나 더 빠르게 움직일 것이다. 암흑물질이 없는 은하의 발견은 성가신 문제를 제기해 천문학자들을 곤란하게 만들고 있다. 이에 대해 도쿰 교수는 “이는 은하 구조에 관한 우리의 일반적인 생각에 이의를 제기하는 것”이라면서 “은하처럼 거대한 무언가가 암흑물질 없이 어떻게 뭉쳐있는지 파악하는 것은 어렵겠지만, 이 은하가 처음에 어떻게 형성됐는지 이해하는 것은 훨씬 더 어려울 것”이라고 말했다. 사진=NASA, ESA, and 피터르 판 도쿰(예일대) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 물병자리 방향으로 약 39광년 거리에 있는 항성 ‘트라피스트-1’은 매우 작고 어두운 적색왜성이다. 그런데 이 작은 별이 7개나 되는 지구형 행성을 거느리고 있다고 밝혀져 천문학계는 물론 세상을 떠들썩하게 했다. 일부 행성에 생명체가 존재할 가능성이 제기됐기 때문이다.　최근 미국 애리조나주립대와 밴더빌트대 공동 연구팀은 트라피스트-1이 거느린 행성들의 구성을 분석한 결과, 물이 엄청나게 많은 ‘워터 월드’이거나 얼음으로 된 ‘아이스 월드’인 것으로 나타났다고 밝혔다.　물론 행성에 물이 있으면 생명체를 탐사하는 데 좋은 징후가 되지만, 물이 너무 많으면 반대로 생명체 구성에 꼭 필요한 화학물질이 존재하지 않을 수 있어 트라피스트-1 항성계에서는 외계생명체를 찾지 못할 가능성이 크다.　 트라피스트-1은 우리 태양보다 약 2000배 더 어두워 ‘골디락스’로 불리는 거주 가능 영역은 모항성에서 매우 가깝다. 심지어 모든 행성마저 태양계와 비교하면 모항성에 매우 가까운 것이다. 알파벳 ‘b’부터 ‘h’까지로 이뤄진 일곱 행성은 모두 태양에서 수성까지 거리보다 가깝지만, 온도는 그리 뜨겁지 않다. 그리고 이중 ‘e’, ‘f’, ‘g’로 불리는 세 행성이 ‘골디락스’ 안에 위치해 있다.　연구팀은 광물질 계산 소프트웨어 ‘엑소플렉스’로 이들 행성의 질량과 반지름 등 모든 정보를 사용해 물질 구성을 분석했다.　그 결과, 일곱 행성은 지구에 있는 모든 바다의 몇백 배에 달하는 물과 얼음 양을 갖고 있지만 질량에 비해 매우 적은 밀도를 갖고 있는 것으로 나타났다.　특히 가장 안쪽에 있는 행성 b와 c는 전체 질량의 약 10%가 물로 일곱 행성 중 물이 가장 적었지만, 상대적으로 바깥 쪽에 있는 행성 f와 g는 최소 50%가 물로 가득했다. 심지어 이들 행성은 우리 지구보다 1000배 이상 많은 물을 보유한 것으로 분석됐다.　연구를 이끈 애리조나주립대의 케이먼 언터본 박사는 “물이 너무 많으면 오히려 나쁠 수 있다”면서 “트라피스트-1 항성계는 흥미롭지만, 생명체를 위한 곳은 아닐지도 모른다”고 설명했다. 자세한 연구 성과는 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호에 게재됐다.　윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

외계생명체를 찾을 가장 좋은 기회를 과학자들이 발견했을지도 모르겠다. 천문학자들이 태양계 근처 10여 개의 적색왜성 주변에서 슈퍼지구 후보를 15개나 무더기로 발견했다고 영국 일간 데일리메일이 12일(현지시간) 보도했다. 슈퍼지구는 지구처럼 액체 상태의 바다가 존재할 가능성이 커 과학 기술이 발전하면 인류가 살 수 있을 곳으로 평가된다. 그런데 슈퍼지구 후보가 우리 태양보다 어둡고 차가운 적색왜성들 주위에 깔려있던 것이다. 슈퍼지구 후보 중 한 곳은 ‘K2-155d’로 명명된 행성으로, 지구에서 200광년 거리에 있으며 우리 지구보다 1.6배 크지만, ‘어머니 별’이 되는 주성의 거주 가능 영역에 속한다고 한다. 사실 과학자들은 오랫동안 적색왜성 주변은 슈퍼지구 탐사에서 제외했다. 그 주위를 공전하는 행성들은 거주 가능 영역이 좁기 때문이다. 대부분 행성이 주성에 너무 가까이 있어 한쪽은 너무 뜨겁고 다른 한쪽은 너무 차가워 생명체가 살기에 적합하지 않다는 것이다. 하지만 천문학자들이 미국항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 두 번째 임무 ‘K2’ 조사 자료를 분석해 찾아낸 슈퍼지구 후보들은 관련 연구자들에게 적색왜성 주변 행성들의 생성과 진화 과정을 보여줘 크게 유용할 수 있다. 이번 연구에서 천문학자들은 기후 시뮬레이션을 기반으로 K2-155d와 같은 몇몇 행성의 지표면에 액체 상태의 물이 있어 지구와 비슷할 것이라고 추정한다. 물론 연구자들이 주성의 크기와 온도를 좀 더 정확하게 알아낼 때까지는 이런 행성이 실제로 생명체가 살기에 적합한 환경이 조성돼 있는지 확신할 수는 없다. 이를 알아내려면 더 많은 연구가 필요할 것이라고 관련 연구자들은 말한다. 이번 연구를 주도한 일본 공업대학의 히라노 데루유키 박사는 “우리의 시뮬레이션에서 행성의 대기와 구성은 지구와 비슷하다고 나오지만, 아직 확신할 수는 없다”면서 “현재 우리는 그곳에 갈 기술이 없지만, 미래 세대는 엄청나게 빠른 우주선으로 그곳에 도착하리라 생각된다”고 말했다. 현재 우리 인류에게 가장 빠른 우주선은 뉴허라이즌스호(號)다. 이 기체는 시속 5만1500㎞ 정도의 속도로 비행할 수 있는데 예를 들어 슈퍼지구 후보 K2-155d까지 가는데 400만 년 이상이 걸린다는 계산이 나온다. 현재 이번 연구의 주된 성과는 적색왜성을 공전하는 행성들이 태양형 행성을 공전하는 행성들과 놀라울 정도로 비슷한 특징이 있을지도 모른다는 점을 보여준다. 적색왜성은 태양형 항성보다 작고 상대적으로 차갑지만, 우리 은하에서 가장 흔하다. 이들은 광도가 낮아 종종 관측되지 않으므로 지구에서 맨눈으로 볼 수 없다. 현재 태양에서 가장 가까운 별 60개 중 50개가 이런 적색왜성이며 그중 가장 가까운 ‘프록시마 켄타우리’ 역시 적색왜성이다. 히라노 박사는 “적색왜성 주위 행성 수가 태양형 항성 주위 행성 수보다 훨씬 더 적다는 점에 주목하는 게 중요하다”면서 “적색왜성 세계, 특히 가장 차가운 적색왜성에 대한 연구는 이제 막 사작돼 이런 별은 앞으로 외계행성 탐사 연구에서 흥미진진한 목표가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 천문학 분야 최상위 학술지 ‘미국 천문학회 천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호(2월23일자)에 실렸다. 사진=ESO(위), 도쿄 공업대학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr