반도체공동연구소의 전북대 유치를 위해 지자체와 산학연이 긴밀한 협력체계 구축을 약속했다. 교육부가 추진하는 반도체공동연구소 사업에 선정되면 2028년까지 건립비 164억원과 기자재비 280억원 등 총 444억원을 지원받게 된다. 전북대학교는 1일 양오봉 총장과 김관영 지사, 김종훈 경제부지사, 김인태 전주시 부시장, 경제산업국장, 전북대 반도체공동연구소 TF 위원 등이 참석한 가운데 반도체공동연구소 총력 지원체계 마련을 위한 전략회의를 개최했다고 밝혔다. 이날 회의에서 김 지사는 양오봉 총장과 반도체 관련 학과 교수들을 만나 지역의 숙원인 반도체공동연구소 준비 상황을 청취하고 연구소 유치를 위한 협의를 강조했다. 또 매칭 펀드 등 연구소 유치를 위한 전북도의 적극적인 지원도 약속했다. 김 지사는 “그간 지역의 반도체 산업을 위해 많은 연구를 해주시고, 특히 반도체공동연구소 공모사업 선정을 위해 많이 애써주고 계시는 양오봉 총장님과 반도체 관련 학과 교수님들께 진심으로 감사를 드린다”라며 “범 지역적 염원인 반도체공동연구소 공모사업에 반드시 선정될 수 있도록 마지막까지 힘을 모아달라”고 말했다.전북에는 반도체 산업 분야에 있어 OCI, 동우화인켐, 한솔케미컬, KCC 등 30여개의 최고 수준의 기업들이 입주해 있다. 여기에 새만금 이차전지 특화단지에 10조원 이상의 투자 및 대기업 등 50개의 기업 유치가 확정되며 산업기반도 지속해 확장 중이다. 전북대는 지난해 반도체 교육 역량을 갖춘 대학을 집중 육성하기 위해 교육부가 공모한 340억원 규모의 ‘반도체 특성화대학 지원사업’ 선정됐다. 특히 전북대는 산업계가 필요로 하는 첨단분야 인재 양성을 위한 ‘첨단분야 혁신융합대학 사업’의 세부 분야인 ‘반도체 소재·부품·장비’에도 참여하고 있어 반도체공동연구소 유치 시 전북권 반도체사업 생태계 조성에 큰 기폭제가 될 거라는 기대가 크다. 전북대는 앞서 지난달에도 전북도와 전주시, 완주군 등 지자체와 자동차융합기술원, KFE(한국핵융합에너지연구원) 반도체 장비 진흥화연구단, KIST 전북분원 등 유관 연구기관, 그리고 동우화인캠, 한솔케미컬 등 지역 반도체 기업 등과 간담회를 갖고 반도체공동연구소 유치를 위한 협력을 약속했다. 양오봉 총장은 “전북대는 전북특별자치도 중심의 반도체 클러스터 구축을 목표로 지역의 혁신기관들과 함께 반도체공동연구소 공모사업을 적극 추진하고 있다”면서 “이 사업 유치를 위해 전북도가 적극적인 지원을 아끼지 않고 있고, 연구소와 기업 등 지역 혁신 주체들이 함께하는 만큼 좋은 결과로 이어질 것이라 확신한다”고 말했다.

고대인들은 밤하늘에 보이지 않았던 새로운 별이 보였다가 사라지는 현상을 관찰하고 신성(Nova)이라는 이름을 붙였다. 하지만 사실 이 이름은 잘못된 것이다. 과학자들은 신성의 정체가 없던 별이 새로 생겨나는 것이 아니라 죽은 별인 백색왜성이 갑자기 밝아졌다가 본래 밝기로 돌아가는 현상이라는 점을 밝혀냈다. 태양 같은 별은 마지막 순간에 가스를 대부분 잃어버리고 핵융합 반응으로 만들어진 산소와 탄소 핵이 모여 작고 뜨거운 잔재를 남기는데, 이것이 백색왜성이다. 완전히 식기 전까지는 흰색으로 빛나지만, 그 밝기는 많이 어두워서 평소에는 잘 보이지 않는다. 이런 백색왜성이 갑자기 수백 배 밝아지면서 신성이 될 수 있는 건 동반성 덕분이다. 백색왜성은 크기는 작아도 질량이 커서 표면 중력은 상당히 강하다. 만약 백색왜성 가까이에 동반성이 있으면 상대방의 가스를 끌어당길 수 있을 정도다. 이렇게 모은 수소가스는 표면에 농축되어 있다가 임계점에 도달하면 핵융합 반응을 일으키는 데, 이때 수주에서 수개월에 걸쳐 밝게 빛나는 것이 일반적인 신성의 정체다. 대부분의 신성은 길어야 몇 달 뒤 표면 온도가 다시 식어 밝기가 줄어든다. 하지만 1975년 발견한 신성인 HM Sge(HM Sagittae)는 거의 40년이 지난 지금까지도 밝기를 유지하고 있다. 이런 예외적인 현상이 일어난 것은 동반성에서 많은 양의 가스를 공급받기 때문으로 풀이된다. HM Sge는 마치 부활한 것처럼 250배로 밝아진 후 지금도 살아 있는 별과 비슷한 밝기로 빛나고 있다. 우주 망원경 연구소의 라비 산크리트가 이끄는 연구팀은 허블 우주 망원경과 2022년 퇴역한 항공 망원경인 소피아(SOFIA) 데이터를 이용해 HM Sge와 그 동반성의 물질 이동을 조사했다. HM Sge의 동반성은 아직 죽지는 않았지만, 사실상 임종이 가까운 적색거성 상태의 별이다. 적색거성은 별이 죽기 직전 지름이 수백 배 이상 부풀어 오르는 것으로 결국 표면에 있는 가스를 중력으로 잡아두기 힘든 상태가 되어 가스를 잃고 마지막에는 잔재들만 모여 백색왜성이 된다. 현재 HM Sge의 동반성은 타원궤도를 공전하면서 주기적으로 많은 가스를 공급하고 있다. 적색거성은 표면 중력이 약하기 때문에 가스가 솜사탕처럼 쉽게 떨어져 나간다. 덕분에 HM Sge는 동반성에서 많은 물질을 획득해 40년 동안 밝게 빛날 수 있었다. 다만 이렇게 흡수된 가스는 바로 백색왜성으로 흡수되는 것이 아니라 주변에 고리 같은 원반을 형성한 다음 서서히 표면으로 흡수된다. 이번 관측에서 연구팀은 이 원반의 회전 속도는 초속 11km 정도이며 적색거성과의 원반 사이에 최대 32억km까지 물질의 흐름이 있다는 사실을 확인했다. 또 다른 흥미로운 사실은 HM Sge의 표면 온도가 1989년에는 섭씨 22만 도였는데, 현재는 25만도 로 더 증가했다는 것이다. 일반적인 신성이 초반에 뜨겁다가 몇 달 이내로 식는 것과 반대의 현상이다. 마치 생명을 다시 찾은 것처럼 밝게 빛나는 HM Sge도 결국은 다시 어두워질 수밖에 없다. 동반성인 적색거성은 동반석을 포식하는 HM Sge 때문에 더 빨리 가스를 잃고 있으며 조만간 모든 가스를 잃고 백색왜성이 될 것이다. 이때가 되면 두 백색왜성은 어두워진 채로 서로를 공전하며 영겁의 세월을 보내게 된다. 하지만 그전까지 HM Sge와 동반성은 과학자들에게 물질을 흡수하는 백색왜성에 대한 귀중한 정보를 제공해 줄 것이다.

RE100·분산에너지 등 다루기로윤병태 시장 “인프라 비전 체감” 전남 나주에서 오는 9월 세계경제포럼인 스위스 다보스포럼에 버금가는 세계 최고 수준의 에너지국제포럼이 열린다. 한국전력 본사 이전 이후 대한민국 에너지 수도로 도약 중인 나주시가 미래 에너지 전환을 주제로 개최 준비에 속도를 내고 있다. 나주시는 지난달 14일 출범한 국제에너지포럼추진위원회가 최근 회의를 열고 행사 명칭과 포럼에서 다룰 주제, 세션 등을 집중적으로 논의했다고 3일 밝혔다. 이번 포럼은 9월 26~27일 이틀간 나주 혁신도시에 있는 한국에너지공과대학교(켄텍)에서 열린다. 위원회는 포럼 명칭을 ‘나주에너지포럼2024’로 잠정 결정했다. 주제는 ‘RE100(재생에너지 100%)·탄소중립·분산에너지’를, 3대 세션은 ‘스마트그리드·수소에너지·핵융합(SMR)’을 다루기로 의견을 모았다. 가칭 나주에너지포럼2024는 윤병태 나주시장의 공약인 ‘에너지 국제행사 개최’를 이행하기 위해 추진된다. 이 공약은 대한민국을 넘어 글로벌 에너지수도 거점을 지향하는 나주시가 전 세계적인 에너지 전환 이슈에 선도적으로 참여하고 다보스포럼 같은 지역의 가치와 경쟁력을 높이는 에너지 도시브랜드를 확고히 구축하는 데 중점을 뒀다. 윤 시장은 “나주에너지포럼2024는 탄소중립, 그린비즈니스 등 산업 패러다임 전환기에 대응해 RE100 달성을 목표로 하는 기업들이 나주가 가진 에너지신산업 인프라 비전을 체감하는 계기가 될 것”이라며 “국제에너지포럼추진위를 중심으로 포럼의 경쟁력 확보와 프로그램에 내실을 기해 시민의 자긍심을 높이고 기업이 만족하는 포럼 행사가 되도록 철저히 준비하겠다”고 말했다. 국제에너지포럼추진위는 위원장인 문승일 켄텍 연구원장을 비롯해 유동희 한국전력 에너지밸리추진실장, 윤재호 켄텍 교수, 박효연 전남대 교수, 정순남·이순형 동신대 교수, 김유신 전남에너지산업협회장, 김동옥 전남테크노파크센터장 등 에너지 분야 교수·전문가와 기관장, 전남도·나주시 관계자, 김강정 나주시의원 등으로 구성됐다.

전남 나주에서 오는 9월 세계경제포럼인 스위스 다보스포럼에 버금가는 세계 최고 수준의 에너지국제포럼이 열린다. 한국전력 그룹사의 본사 이전 이후 대한민국 에너지 수도로 도약 중인 나주시가 미래 에너지 전환을 주제로 개최 준비에 속도를 내고 있다. 3일 나주시에 따르면 지난 14일 출범한 국제에너지포럼추진위원회는 최근 회의를 통해 행사 명칭과 포럼에서 다룰 주제, 세션 등을 집중적으로 논의했다. 이번 포럼은 오는 9월 26~27일 이틀간 나주 혁신도시에 위치한 한국에너지공과대학교(켄텍)에서 열린다. 위원회는 포럼 공식 명칭을 ‘나주에너지포럼2024’로 잠정 결정했다. 주제는 ‘RE100·탄소중립·분산에너지’를, 3대 세션은 ‘스마트그리드·수소에너지·핵융합(SMR)’을 각각 다루기로 의견을 모았다. 또 기조연설, 주제발표에 나설 세계적인 명사와 노벨상급 석학 인사 초빙현황을 공유하는 한편 타 포럼과 차별화한 전시 및 프로그램 운영, 홍보전략 방안을 구상했다. 가칭 ‘나주에너지포럼2024’ 개최는 윤병태 나주시장의 공약사항인 ‘에너지 국제행사 개최’ 공약 이행을 의미한다. 이 공약은 대한민국을 넘어 글로벌 에너지수도 거점을 지향하는 나주시가 전세계적인 에너지 전환 이슈에 선도적으로 참여하고 다보스포럼 같은 지역의 가치와 경쟁력을 높이는 에너지 도시브랜드를 확고히 구축하는데 중점을 뒀다. 무엇보다 탄소중립, RE100(기업 재생에너지 100%사용) 등 환경적 가치가 기업 경영 제약조건으로 중요시되는 시기라는 점에서 RE100 정책의 발전 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 여기에 나주시가 올해 ‘직류산업 글로벌혁신규제자유특구’로 지정된 가운데 열리는 포럼은 에너지기업 유치와 투자 확대의 기폭제가 될 것으로 전망된다. 윤병태 나주시장은 “나주에너지포럼2024는 탄소중립, 그린비즈니스 등 산업 패러다임 전환기에 대응해 RE100 달성을 목표하는 기업들이 나주가 가진 에너지신산업 인프라 비전을 체감하는 계기가 될 것”이라며 “국제에너지포럼추진위를 중심으로 포럼의 경쟁력 확보와 프로그램에 내실을 기해 시민의 자긍심을 높이고 기업이 만족하는 포럼 행사가 되도록 철저히 준비하겠다”고 말했다. 한편, 국제에너지포럼추진위는 위원장인 문승일 켄텍 연구원장을 비롯해 유동희 한국전력 에너지밸리추진실장, 윤재호 켄텍 교수, 박효연 전남대 교수, 정순남·이순형 동신대 교수, 김유신 전남에너지산업협회장, 김동옥 전남테크노파크센터장 등 에너지 분야 교수·전문가와 기관장, 전라남도·나주시 관계자, 김강정 나주시의원 등으로 구성됐다.

과학기술정보통신부가 우주항공청 개청에 따라 우주 정책 관련 조직이 이관되면서 융합·원천 연구 지원을 강화하는 방향으로 조직 개편을 단행했다. 과기부는 우주청이 27일 개청함에 따라 우주 정책 및 사업 관련 조직도 이관되면서, 과학기술 담당 1차관 산하 연구개발정책실을 전면 개편한다고 26일 밝혔다. 우주청 개청으로 과기부에서 이관되는 인력은 우주 정책·산업·국제협력 관련 34명, 국립전파연구원 우주전파센터 18명이다. 이전 3정책관 14과 체계에서 3정책관 12과로 개편되기 때문에 큰 변화는 없어 보이지만, 자세히 뜯어보면 정책관실별 담당 임무가 좀 더 세부적이고 구체적으로 변했다. 기초원천연구정책관실은 첨단 바이오와 반도체, 이차전지, 미래 소재 등 전략 분야를 중심으로 세계 수준의 원천 기술 확보와 함께 다양성과 수월성이라는 기초연구와 연계도 강화하도록 했다. 가장 큰 변화를 겪는 곳인 거대공공연구정책관실은 공공융합연구정책관실로 변경하고 기술 분야 간 융합 연구와 이를 지원하는 임무 지향적 조직으로 개편됐다. 과학기술을 활용한 국방, 치안, 복지, 안전 등 사회문제 해결을 위한 전담 부서인 공공융합기술정책과를 신설하고, 핵융합, 청정 수소 등 미래 에너지 기술과 기후 적응 기술 개발을 전담할 미래에너지환경기술과도 새로 생긴다. 또 안정적 에너지원 확보와 탄소중립을 전담했던 원자력연구개발과는 이전보다 확대돼 SMR 같은 혁신형 원자력 기술개발과 국내 우수 원자력 기술의 해외 진출을 체계적으로 지원하게 된다. 이와 함께 ‘공공연구인프라혁신과’도 신설돼 가속기를 비롯한 대형연구시설의 운영과 활용을 더 적극적으로 지원하고, 연구 데이터의 체계적 활용과 확산 정책을 수행할 예정이다. 한편 과학기술일자리혁신관실은 기능과 정체성이 더욱 명확히 하기 위해 연구성과혁신관실로 이름을 바꾼다. 이창윤 과기부 제1차관은 “이번 조직 개편은 지난 10여년 동안 큰 변화 없이 유지돼 온 연구개발정책실에 대해 부서별 명확한 임무 부여, 대내외적 환경 변화에 대응한 기능 재조정에 주안점을 뒀다”라며 “하드웨어적 조직 정비를 넘어 글로벌 과학기술 강국 도약, 부처 내외 협업 활성화, 현장 중심의 일하는 방식 혁신 등 소프트웨어적 혁신으로 이어지도록 할 것”이라고 말했다.

유명 SF소설에 등장하는 삼체인이 살 것 같은 삼중성계의 아름다운 모습이 사진으로 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 포착한 삼중성계 ‘HP 타우’(HP Tau)의 환상적인 모습을 공개했다. 마치 우주의 보석처럼 반짝반짝 빛나는 이 삼중성계는 소설 ‘삼체’에서처럼 3개의 태양이 자리하고 있다. 만약 그 주위에 행성이 있다면 하늘에 3개의 태양이 존재하는 셈. 황소자리 방향으로 지구에서 약 550광년 떨어진 곳에 위치한 이곳에는 맨 꼭대기에 위치한 별 HP 타우를 필두로 HP 타우 G2, HP 타우 G3가 삼각형 형태로 모여있다. 허블우주망원경이 포착한 사진을 보면 가스와 먼지로 이루어진 구름 속에서 아름답게 빛나는 삼중성계의 모습이 선명하게 보인다. 특히 세 별이 쏟아내는 빛은 주변의 가스와 먼지 구름의 성운을 반사성운으로 만든다.이중 HP 타우는 태어난 지 1000만 년 정도된 그야말로 ‘아기별’이다. 그러나 이 별은 천문학자들에게는 우리 태양의 약 46억 년 전 과거를 볼 수 있는 타임머신과 같은 존재이기도 하다. 별 역시 인간과 마찬가지로 생성과 소멸의 과정을 겪는다. 가스 성운에서 중력에 의해 먼지와 가스가 뭉쳐지면서 초기 별의 ‘씨앗’이 형성된다. 이 가스 덩어리의 중심부 압력과 온도는 자체 중력에 의해서 점점 높아지는데, 어느 순간에 이르면 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지할 수 있을 만한 정도에 도달한다. 그러면 갑자기 빛이 나면서 별이 탄생한다. 이 단계의 초기 별을 ‘T 타우리 별’(T Tauri star)이라고 부르는데 HP 타우가 바로 여기에 해당된다. 곧 우리의 태양이 어떻게 생성되고 진화했는지 볼 수는 없지만 허블우주망원경과 HP 타우와 같은 아기별 덕에 그 과정을 엿볼 수 있는 셈이다.

“만약 우리가 그것들을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔드는 대사건이 될 것이다.” ​블랙홀 주간이 본격화되고 있으며, 이를 축하하기 위해 미 항공우주국(NASA)은 차세대 주요 천문 장비인 낸시 그레이스 로먼 우주망원경이 빅뱅으로 거슬러 올라가는 작은 블랙홀을 어떻게 찾아낼 것인지에 대해 설명했다. ​낸시 그레이스 로먼 우주망원경은 2026년 발사 예정인 우주망원경으로, 관측 파장은 가시광선과 적외선이다. 약 2.4m의 주경을 장착하고 있으며, 288 메가 픽셀의 사진을 찍을 수 있는데, 이는 허블 망원경 뛰어넘는 수준이다. 초점도 허블 망원경보다 더 잘 맞추어진다. 하지만 구경 크기는 2.4m으로 똑같다. ​블랙홀에 대해 생각할 때 우리는 태양 질량의 수십에서 수백 배에 달하는 항성 질량 블랙홀과 같은 거대한 우주 괴물을 상상하는 경향이 있다. 우리는 태양 질량의 수백만 배(심지어 수십억 배)에 달하는 초대질량 블랙홀이 은하 중심부에 자리잡고 그 주변을 지배하는 모습을 상상해볼 수도 있다. ​그러나 과학자들은 우주에는 지구 정도의 질량을 가진 깃털처럼 가벼운 블랙홀이 존재할 수도 있다는 이론을 내세운다. 이 블랙홀은 잠재적으로 큰 소행성만큼 작은 질량을 가질 수 있다. 과학자들은 또한 그러한 블랙홀이 약 138억 년 전 태초부터 존재했을 것이라고 제안한다. ​‘원시 블랙홀’이라고 명명된 이 블랙홀은 지금까진 순전히 이론상의 존재이긴 하지만, 2026년 말 발사 예정인 로먼 망원경이 이를 극적으로 바꿀 수 있을 것으로 기대되고 있다. ​“지구 질량의 원시 블랙홀 집단을 탐지하는 것은 천문학과 입자물리학 모두에 놀라운 진전이 될 것이다. 왜냐하면 이러한 물체는 알려진 물리적 과정에 의해 형성될 수 없기 때문”이라고 윌리엄 드로코 캘리포니아 대 산타크루즈 박사후 연구원은 설명한다. 팀을 이끌었던 그는 로먼이 이 고대의 작은 블랙홀 사냥에 나선 것에 대해 성명에서 “만약 우리가 그것을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔들 것”이라고 강조했다. 사건 지평선에는 질량이 중요하다 지금까지 존재하는 것으로 확인된 가장 작은 블랙홀은 항성질량 블랙홀로, 거대한 별의 핵융합에 필요한 연료가 고갈될 때 생성된다. 이러한 융합이 중단되면 별들은 자체 중력으로 붕괴된다. 일반적으로 별이 항성질량 블랙홀을 남기는 데 필요한 최소 질량은 태양 질량의 8배다. 더 가벼우면 별은 중성자별이나 그을린 백색왜성으로 일생을 마감하게 된다. ​그러나 우주 탄생 당시의 조건은 현재의 조건과 매우 달랐다. 우주가 뜨겁고 밀도가 높으며 격동적인 상태에 있었을 때 훨씬 더 작은 물질 덩어리가 붕괴되어 블랙홀이 탄생했을 수도 있다. ​모든 블랙홀은 ‘사건 지평선’이라고 불리는 외부 경계에서 ‘시작’된다. 이 지점을 넘어서면 빛조차도 중력의 영향을 벗어날 수 없다. 곧, 빛도 탈출할 수 없다는 뜻이다. 사건 지평선이 블랙홀의 중심 특이점, 즉 모든 물리법칙이 무너지는 무한 밀도 지점으로부터의 거리는 블랙홀의 질량에 의해 결정된다. ​즉, 질량이 태양의 약 24억 배에 달하는 초대질량 블랙홀 M87*의 사건 지평선은 지름이 약 248억km인 반면, 태양 30개의 질량인 항성질량 블랙홀은 폭이 약 177km에 불과한 사건 지평선을 갖게 된다. 반면에 지구 질량의 원시 블랙홀은 사건의 지평선이 동전보다 크지 않을 것이다. 소행성 질량을 지닌 원시 블랙홀은 양성자보다 폭이 작은 사건 지평선을 갖게 된다.원시 블랙홀의 개념을 지지하는 과학자들은 우주가 빅뱅이라고 부르는 초기 인플레이션을 겪으면서 원시 블랙홀이 탄생했을 것이라고 생각한다. 우주가 빛보다 빠른 속도로 질주하면서(우주에서는 빛보다 빠른 것은 아무것도 없지만 공간 자체는 그럴 수 있다), 과학자들은 주변보다 밀도가 높은 지역이 붕괴되어 소질량 블랙홀이 탄생했을 수 있다고 제안한다. ​그러나 많은 연구자들이 현재 우주에 존재하는 원시 블랙홀의 개념을 지지하지 않는데, 이는 스티븐 호킹 때문이다. 블랙홀도 죽는가? 스티븐 호킹의 가장 혁명적인 이론 중 하나는 블랙홀도 영원히 지속될 수 없음을 시사했다는 점이다. 이 위대한 물리학자는 블랙홀이 열 복사의 한 형태로 질량을 블랙홀 외부로 ‘누출’한다고 생각했는데, 이 개념은 나중에 그의 이름을 따서 ‘호킹 복사’라고 명명되었다. ​블랙홀은 호킹 복사를 누출하면서 질량을 잃고 결국 폭발한다. 블랙홀의 질량이 작을수록 호킹 복사가 더 빨리 일어난다. 이는 초대질량 블랙홀의 경우 이 과정이 우주의 수명보다 오래 걸릴 것임을 의미한다. 그러나 작은 블랙홀은 훨씬 더 빠르게 누출되므로 훨씬 더 빨리 죽어야 한다. ​따라서 원시 블랙홀이 어떻게 “펑” 하지 않고 138억 년 동안 떠돌 수 있었는지 설명하는 것은 어려운 일이다. 로먼이 만약 이러한 우주 화석을 발견한다면 물리학의 많은 부분이 뒤바뀌게 될 것이다.​이번 연구에 참여하지 않은 볼티모어 우주망원경과학연구소의 천문학자 카일라시 사후는 성명에서 “은하 형성부터 우주의 암흑물질 함량, 우주 역사에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칠 것”이라고 전망하면서 “그들의 신원을 확인하는 것은 어려운 작업이 될 것이며, 천문학자들에게는 많은 설득력이 필요하지만 그만한 가치가 있을 것”이라고 덧붙였다. ​원시 블랙홀을 탐지하는 것도 결코 쉬운 일이 아니다. 다른 블랙홀과 마찬가지로 이 구역은 사건 지평선에 둘러싸여 있으며, 빛을 방출하거나 반사하지 않는다. 즉, 이를 탐지하는 유일한 방법은 알베르트 아인슈타인이 1915년에 발표한 일반 상대성 이론으로 알려진 중력이론에서 개발한 원리를 사용하는 길뿐이다. 아인슈타인에게 도움 받기 일반 상대성 이론은 질량을 가진 모든 물체는 ‘시공간’이라고 불리는 하나의 4차원 실체로 통합된 공간과 시간의 구조 자체에 곡률을 일으킨다고 예측한다. 배경 광원의 빛이 왜곡된 시공간을 통과하면 경로가 구부러진다. 빛이 통과하는 렌즈 물체에 가까울수록 경로가 더 많이 구부러진다. 이는 동일한 물체의 빛이 서로 다른 시간에 망원경에 도달할 수 있음을 의미한다. 이러한 현상을 중력렌즈라고 한다. ​중력렌즈의 영향을 받는 물체가 은하처럼 엄청나게 거대할 때 배경 소스는 겉보기 위치로 이동하는 것처럼 보이거나 심지어 동일한 이미지의 여러 위치에 나타날 수도 있다. 렌즈 효과를 받는 물체가 원시 블랙홀처럼 질량이 더 작다면 렌즈 효과는 더 작아지지만, 감지할 수 있는 배경 광원이 밝아지는 원인이 될 수 있다. 이것이 바로 마이크로 렌즈(Microlensing)라는 효과다.​현재 마이크로 렌즈는 떠돌이 행성이나 모항성 없이 은하수를 떠다니는 천체를 탐지하는 데 큰 효과를 거두고 있다. 이것은 이론상보다 더 많은 지구 질량의 떠돌이 천체들의 개수를 파악하고 있다. 모델은 실제로 예측한다. 이 패턴을 통해 과학자들은 로먼이 지구 질량의 떠돌이 행성에 대한 탐지를 10배 증가시킬 것이라고 예측한다. ​이러한 물체가 풍부하게 존재한다는 사실은 지구 질량 천체 중 일부가 실제로 원시 블랙홀일 수도 있다는 추측으로 이어졌다. 드로코는 “사례별로 지구 질량 블랙홀과 악성 행성을 구분할 방법이 없다”라고 말하면서 “로먼은 통계적으로 두 가지를 구별하는 데 매우 강력할 것”이라고 예측한다. ​사후는 “이것은 로먼이 행성을 검색하면서 이미 얻게 될 데이터를 사용하여 추가 과학자들이 할 수 있는 일의 흥미로운 예”라고 설명하면서 “과학자들이 지구 질량 블랙홀이 존재한다는 증거를 찾든 못 찾든 그 결과는 흥미롭다. 두 경우 모두 우주에 대한 우리의 이해를 증진시킬 것”이라고 덧붙였다. ​팀의 연구는 지난 1월 ‘물리학 리뷰 D’에 게재되었다.

지구 대기에 걸리는 거대한 빛의 커튼인 오로라는 사실 지구만의 현상이 아니다. 태양계의 다른 행성에서도 오로라를 볼 수 있는데, 특히 지구보다 훨씬 강력한 자기장을 지닌 목성과 토성에서 더 거대한 크기의 오로라가 발생한다. 우주에는 목성보다 더 큰 행성이 흔하기 때문에 지구는 물론 목성보다 더 크고 강력한 오로라가 발생하는 외계 행성이 드물지 않을 것으로 생각된다. 과학자들은 외계 행성의 오로라를 직접 포착하지는 못했지만, 행성보다 더 큰 천체인 갈색왜성에서 오로라의 증거를 발견했다. 갈색왜성은 목성 질량의 80배에서 13배 사이의 천체로 안정적인 수소 핵융합 반응은 유지하기 힘들지만, 수소보다 무거운 중수소 등을 통해 미약한 핵융합 반응을 유지하는 천체다. 스스로 에너지를 낼 수 있지만, 그 정도가 매우 미약해 흔히 실패한 별로 불린다. 2015년 국제 과학자팀은 지구에서 약 18광년 떨어진 거문고자리의 갈색 왜성(LSR J1835)에서 오로라의 증거를 발견해 저널 네이처에 발표했다. 이 거리에서 희미한 오로라의 신호를 포착한 것도 놀라운 일이지만, 더 놀라운 것은 이 갈색왜성이 항성 주위를 공전하지 않는 혼자 있는 갈색왜성이라는 사실이다. 지구나 태양계의 다른 행성의 오로라는 태양에서 날아온 고에너지 입자가 자가장에 끌려와 극지방에서 대기 입자와 부딪히면서 생긴다. 따라서 LSR J1835의 오로라는 뭔가 다른 기전으로 생기는 것이 분명했다. 과학자들은 이 갈색왜성 주변에 아직 관측하지 못한 동반성이나 행성급의 위성이 있어 갈색왜성 대기에 입자를 공급할 가능성 높다고 추측했다. 목성과 그 위성에서도 볼 수 있는 현상이기 때문이다. 미국 자연사 박물관의 재키 파허티와 그 동료들은 제임스 웹 우주 망원경으로 지구에서 가까운 갈색왜성 12곳을 관측하던 중 지구에서 47광년 떨어진 갈색왜성 W1935에서 특이한 사실을 확인했다. W1935에서는 예상외로 강한 메탄 방출선이 검출되었는데, 이는 이 갈색왜성 역시 강력한 오로라를 지녔음을 시사하는 결과다. (사진 참조) 연구팀의 모델에서 W1935는 대기 상층에서 갑자기 온도가 올라가는 기온 역전 현상이 발생했는데, 이는 대기 상부로 유입되는 입자가 있고 오로라 같은 현상이 일어난다는 점을 의미한다. W1935는 목성 질량의 6배에서 35배 사이의 천체로 갈색왜성 혹은 무거운 가스 행성에 속한다. 표면 온도가 섭씨 260도로 목성보다는 훨씬 높은 점을 생각하면 갈색왜성의 일종으로 여겨지지만, 그래도 여전히 어둡고 차가운 천체이다. W1935는 역시 LSR J1835처럼 항성 주위를 공전하지 않고 혼자 있는 떠돌이 갈색왜성이라 주변에 다른 위성이나 행성급 천체가 있어 입자를 공급할 가능성이 크다. 따라서 이 연구들은 갈색왜성이 강한 자기장을 지니고 있을 뿐 아니라 가까운 위치에 큰 위성이나 행성 질량 천체를 거느리고 있다는 것을 의미한다. 태양계의 목성이나 토성이 많은 위성을 거느리고 있는 점을 생각하면 이보다 훨씬 큰 갈색왜성은 더 크고 많은 위성으로 구성된 미니 행성계를 이루고 있을 가능성이 높다. 작고 어두운 갈색왜성 주변에 있는 더 작고 어두운 위성을 직접 발견하기는 어렵지만, 과학자들은 이렇게 간접적인 방식으로 그 존재를 파악했다. 앞으로 관측 기술의 발전을 통해 언젠가는 갈색왜성 주변 위성 혹은 행성의 존재를 확인하고 여기서도 생명체가 존재할 수 있는지 검증하는 날이 올지도 모른다.

국가과학기술연구회는 19일 오전 ‘제211회 임시이사회’를 열고 한국재료연구원 신임 원장에 최철진 재료연 책임연구원, 한국핵융합에너지연구원 신임 원장으로는 오영국 핵융합연 책임연구원을 선임했다고 밝혔다. 두 사람의 임기는 임명장을 받는 오는 22일부터 2027년까지 3년이다.최철진 재료연 신임 원장은 1984년 서울대 금속공학과를 졸업하고, 카이스트에서 재료공학 석·박사 학위를 받았다. 1986년 재료연에 입사한 뒤 분말·세라믹 연구본부장, 나노융합재료센터장 등을 역임했으며, 대한금속재료학회 부회장, 국가과학기술자문회의 기계·소재 분과 위원장, 한국과학기술총연합회(과총) 이사 등으로도 활동했다.오영국 핵융합연 신임 원장은 1989년 서울대 원자핵공학과를 졸업하고 같은 곳에서 석·박사 학위를 받았다. 2005년에 핵융합연에 입사한 뒤 핵융합공학연구본부장, 부소장 등을 역임했다. 또 국제핵융합실험로(ITER) 장치운영부장, 국제에너지기구(IEA) 핵융합로조정위(FPCC) 연속운영조정그룹 위원장, 국제원자력기구(IAEA) FEC 준비위 한국측 대표를 맡아 활동했다.

맨눈으로 볼 수 있는 신성 폭발이 올해 9월 이전 밤하늘을 장식하는 희귀한 천문학적 볼거리를 제공할 것으로 예상된다. 우리에게 이러한 기회를 제공할 항성계는 북쪽왕관자리 T별(T Coronae Borealis, 약칭 T CrB)로 알려져 있다. 이 별은 지구에서 약 3000광년 떨어져 있으며, 서로 공전하는 적색거성과 백색왜성으로 구성되어 있다. 백색왜성이 동반자인 적색거성으로부터 충분한 별 물질을 빨아당겨 표면에 축적하고, 이것이 일정한 임계치를 넘어서게 되면 수소 핵융합이 시작되어 섬광을 뿜으면서 신성 폭발을 일으킨다. 폭발은 반원형을 한 북쪽왕관자리에서 일어난다. 이 같은 천문 현상은 사실 수명이 다한 별에서 일어나는 핵 폭발 현상으로, 일정한 시간 간격을 두고 폭발한다는 점에서 일종의 ’우주 시한폭탄‘이라고도 할 수 있다. 신성은 일시적 에너지 과잉 상태로 인해 발생하는 현상이기 때문에 일정한 시간이 지나면 다시 어두워진다. 적색거성이 수명을 다하거나 백색왜성이 중성자별이 될 때까지 신성 폭발은 수천 년 동안 주기적으로 반복해서 일어난다. 이런 점에서 훨씬 더 강력한 폭발을 일으키며 별을 완전히 파괴해버리는 초신성과 다르다. 북쪽왕관자리 T별은 지구 크기 만한 백성왜성과 태양 74배 크기인 적색거성으로 이뤄져 있다. 백색왜성이 지구-태양 거리의 절반이 조금 넘는 8000만km 거리에서 적색거성을 225일 주기로 돌면서 적색거성의 바깥층 물질을 흡수하여 자신의 표면에 축적하는데, 이것이 임계점에 이르면 신성 폭발을 일으킨다. 미 항공우주국(NASA) 관계자는 “이번 폭발은 2024년 2월에서 9월 사이에 일어날 것으로 예상되며, 일주일 이상 우리 밤하늘의 북극성만큼 밝게 보일 것”이라면서 “신성 폭발은 약 80년마다 발생하기 때문에 이번 신성 폭발은 일생에 한 번 있는 관측 기회”라고 밝혔다. 1946년에 마지막으로 폭발한 이 재발성 신성은 은하수 내에서 관찰된 다섯 개 중 하나에 불과하다. 폭발을 포착하려면 목자자리와 헤르쿨레스자리 사이에 있는 북쪽왕관자리를 면밀하게 살펴봐야 한다. 폭발은 밤하늘에 밝은 ’새로운 별‘로 나타날 것이다. 우리은하에는 현재 400개 이상의 신성이 알려져 있다.일반적으로 이 쌍성의 겉보기밝기는 우리 맨눈으로 볼 수 있는 한계인 6등급보다 훨씬 어두운 10등급으로, 육안으로 보기는 어렵다. 그러나 폭발이 일어나는 동안 항성계는 1500배나 밝은 2등급까지 치솟을 것이며, 이는 북극성의 밝기와 비슷하다. NASA 관계자는 “일단 밝기가 최고조에 이르면 며칠 동안 육안으로 볼 수 있고, 쌍안경으로 일주일 정도 지나면 다시 어두워지며, 아마도 앞으로 80년 동안 볼 수 있을 것”이라고 예측했다. 폭발성 쌍성은 상대적으로 작고 밀도가 높은 항성 잔해인 백색왜성과 항성 진화의 후기 단계에 있는 적색거성으로 구성되는데, 중력에 묶여 있는 두 별이 충분히 가까워서 적색거성이 온도와 압력의 증가로 인해 불안정해지면 적색거성의 외부층이 끌려나와 백색왜성 위로 축적된다. 백색왜성은 질량은 태양과 비슷하지만 크기는 지구와 비슷한 고밀도 별이다.

별에도 종족이 있다. 물론 사람처럼 민족이나 인종 개념이 있는 것은 아니지만, 구성 성분을 보면 어떤 시기에 생겼는지 알 수 있어 이에 따라 종족 (population) I과 종족 II 별로 나눌 수 있다. 종족 I은 태양 같은 일반적인 별로 수소와 헬륨보다 무거운 원소가 많은 별이다. 따라서 주변에 행성을 거느리고 있을 가능성도 높다. 반면 종족 II는 무거운 원소가 별로 없는 별이다. 현재 표준 우주 모델에 의하면 빅뱅 직후의 초기 우주에는 무거운 원소가 없었지만, 초신성 폭발과 함께 최후를 맞이한 무거운 별들이 이런 원소를 우주에 공급했다. 따라서 종족 I은 비교적 최근에 만들어진 신세대이고 종족 II는 오래된 노령층이라고 할 수 있다. 그런데 이 이론이 맞다면 무거운 원소가 전혀 없는 태초의 별이 있을 수밖에 없다. 과학자들은 한 번도 관측한 적은 없지만, 이론적으로 존재를 의심하기 힘든 태초의 1세대 별을 종족 III라고 명명했다. 오랜 세월 관측에도 과학자들이 종족 III 별을 한 번도 보지 못한 이유는 가스의 밀도가 지금과는 비교할 수 없을 정도로 높은 시절에 생성된 거대한 별이기 때문이다. 별이 무거울수록 중심부의 핵융합 반응이 강하게 일어나면서 역설적으로 연료를 금방 소진하고 초신성으로 최후를 맞이하는 시간이 짧아진다. 과학자들은 종족 III 별의 질량이 태양의 수백 배에 달했을 것으로 보고 있는데 이 경우 수명은 수백만 년에 불과하다. 과학자들은 이 이론을 증명하기 위해 무거운 원소가 아주 적은 종족 II 별을 상세히 관측했다. 이 별들이 종족 III 별의 잔해에서 생성된 것이기 때문이다. 이를 통해 추정한 종족 III 별의 질량은 태양의 12-60배 정도였다. 그런데 이 값은 초기 우주의 시뮬레이션 모델에서 얻어진 것과 상당한 차이가 있었다. 대부분의 우주 모델은 종족 III 별의 질량을 태양의 50-1000배 정도로 추정했다. 이렇게 모델과 관측 결과가 맞지 않는 것은 과학자들에겐 사소한 문제가 아니라 이론 전체를 바꿔야 하는 중대한 문제다. 관측과 이론 모델 중 어느 쪽에 맞는지 보기 위해 대만 국립 천문학 및 천체물리 연구소 (ASIAA)의 과학자들은 미국 국립 버클리 연구소의 슈퍼컴퓨터를 이용해서 역대 가장 상세한 우주 시뮬레이션을 시행했다. 슈퍼컴퓨터 속에서 재현한 초기 우주에서 높은 밀도의 수소 가스들은 중력에 의해 뭉쳐 태양 질량의 22-175배 사이의 덩어리를 만들었다. (사진) 그러나 이 가스가 모두 별이 되는 것은 아니고 일부만 별을 생성하기 때문에 최종적으로 태양 질량의 8-58배 정도 되는 별이 만들어졌다. 이는 관측치와 부합되는 결과다. 종족 III에 해당하는 별이 없으면 태양을 포함해 우주에 있는 다른 별도 있을 수가 없고 지구 같은 행성도 존재할 수 없기 때문에 과학자들은 종족 III 별의 정체를 알아내기 위해 노력하고 있다. 이번 연구는 종족 III 별에 대한 논란을 해소하고 실체에 좀 더 다가갈 수 있는 결과로 주목된다.

우주에 있는 별 가운데 상당수는 사실 솔로가 아닌 커플이다. 태양 같은 별은 가스 구름에서 여럿이 함께 태어나기 때문에 서로의 중력에 이끌려 쌍성계가 되기 때문이다. 태양에서 가장 가까운 알파 센타우리 역시 쌍성계에 별 하나를 더 끌어와 세 개의 별이 서로 공전하는 삼성계를 이루고 있다. 하지만 일부 별은 혼자 고독하게 우주를 여행한다. 별 가운데서 특히 밝고 큰 청색 초거성 (blue supergiant)이 그 대표적인 사례다. 청색 초거성은 태양보다 16-40배 정도 무거운 별로 중력 때문에 중심부에서는 핵융합 반응이 격렬하게 일어난다. 그 결과 밝기는 태양의 1만 배 이상 밝고, 표면 온도는 2-5배 정도 더 뜨겁다. 이렇게 큰 별이라면 굳이 짝이 필요하지 않을 것 같지만, 과학자들은 청색 초거성이 대부분 혼자 있는 점을 의아하게 생각했다. 보통 이런 거대 별은 많은 가스가 있는 성운에서 탄생하기 때문에 주변에도 다른 크고 작은 별이 있게 마련이다. 그러면 큰 중력 때문에 다른 별이 끌려올 가능성이 매우 높아 웬만해서는 혼자만 있기 어렵다. 스페인의 카나리아스 천체물리학 연구소 (IAC)의 과학자들은 시뮬레이션을 통해 청색 초거성이 늘 솔로인 이유를 밝혀냈다. 이유는 간단했다. 처음에는 둘이었는데, 중력에 의해 서로 끌리다가 하나로 합체되었기 때문이다. 사실 과학자들은 청색 초거성의 진화를 연구하면서 초기 단계에 있는 젊은 청색 초거성을 발견하지 못했다. 대신 이보다 좀 더 작은 질량인 거성은 확인할 수 있었는데, 이들은 쌍성계인 경우가 흔하다. 이들은 강한 중력으로 서로를 공전하고 있기 때문에 너무 가까이 있으면 하나로 합체될 가능성이 높다. 연구팀은 이 가설을 검증하기 위해 합체 모델을 시뮬레이션한 다음 대마젤란 은하에 있는 59개의 청색 초거성의 관측 데이터와 대조했다. 그 결과 합체 가설이 관측 결과를 잘 설명하는 것으로 나타났다. 합체 가설은 청색 초거성이 혼자 있는 경우가 많다는 사실과 초기 단계를 관측하기 어려운 이유를 잘 설명한다. 합체 가설이 옳다면 청색 초거성은 솔로가 아니라 둘이 하나가 되어 죽는 순간까지 함께 하는 커플이라고 할 수 있다. 물론 그렇다고 해도 우리와는 관련이 없는 것 같지만, 사실 우리 몸을 구성하는 일부 원소는 여기서 나온 것일 수도 있다. 청색 초거성 같은 무거운 별이 마지막 순간에 초신성 폭발과 함께 사라지면서 남긴 무거운 원소가 지구 같은 별을 이루고 생명체를 이룬 것이기 때문이다. 오래전 합체된 청색 초거성이 없었다면 지금의 우리는 없었을지도 모른다.

재일 디아스포라의 목소리: 대담집(김석범·서경식·최덕효·정영환 지음, 소명출판) 재일조선인 지식인들과 대담하며 그들의 경험과 생각을 물었다. ‘화산도’로 알려진 김석범 작가, ‘디아스포라 기행’에서 재일조선인을 보편적 시각으로 풀어낸 고 서경식 작가, ‘해방공간의 재일조선인사’로 재일조선인의 역사를 살핀 역사학자 정영환, 해방과 한국전쟁 과정에서 재일조선인을 돌아본 최덕효와 만났다. 국권을 상실하고 분단된 고향을 떠나 타지에서 억압과 차별을 감내하고 이겨 낸 이들이 민족을 어떻게 보는지 탐구했다. 328쪽. 1만 9000원.태양을 만드는 사람들(나용수 지음, 계단) 미래 에너지 생산 방식인 핵융합에 대한 설명서. 태양 중심보다 뜨거운 초고온의 플라스마를 강력한 자석으로 만든 용기 안에 가둬 핵융합을 일으키는 토카막 방식을 설명하고, 독일 막스플랑크 연구소와 국제핵융합실험로(ITER)를 비롯한 전 세계 주요 핵융합 연구소의 현주소를 살핀다. 토카막으로 전기를 생산하는 과정, 핵융합 상용화까지 남은 난제도 소개한다. 2007년 한국이 독자 개발한 핵융합 연구로 ‘케이스타’(KSTAR)를 통해 우리 핵융합 연구의 역사도 짚는다. 432쪽. 2만 8000원.사어사전(마크 포사이스 지음, 김태권 옮김, 비아북) 지금은 거의 쓰지 않는 낱말을 찾아보고 분석했다. 빅토리아 시대 농부들, 제2차 세계대전 영국 해병들, 앤 여왕 시대 노상강도들, 옛 잉글랜드 수도사들이 쓰던 단어들의 역사를 펼친다. 너무 아름답거나 재밌어서, 지나치게 적확하거나 저속해서, 때론 아주 시적이어서 당시를 버티지 못한 단어들의 사연을 따라간다. 낯선 시대, 낯선 나라 사람들이 쓰던 낯선 낱말들의 이야기를 킬킬대며 읽다 보면 단어란 시대를 반영하는 세계의 조각이라는 사실을 알 수 있을 터다. 312쪽. 1만 7800원.세상의 모든 미술 수업(유홍준 외 9명 지음, 창비교육) 미술평론가 유홍준 교수와 목수현·우정아 미술사학자, 교사 이성원·노길상 등 다양한 미술 분야에서 활동하는 이들이 미술을 매개로 여러 유형의 학생들을 만나 겪고 느낀 바를 엮었다. 학생들이 자유롭게 작품을 창작하도록 한 수업 그리고 학교 밖 문해교실이나 소년원 등 미술과의 접점이 희박했던 이들과 함께한 수업도 소개한다. 미술을 매개로 하는 교육 활동은 우리 삶 곳곳에서 만날 수 있으며 우리 삶을 한껏 풍요롭게 해 준다는 사실을 다시 한번 생생하게 증명한다. 204쪽. 1만 8000원.

우주에는 여러가지 이유로 밝기가 변하는 변광성이 있다. 변광성은 주기적으로 앞을 가리는 동반성의 존재를 의미할 수 있어 쌍성계를 연구하는 데 도움이 된다. 또 세페이드 변광성처럼 밝기를 확인할 수 있는 변광성의 경우에는 거리를 측정하는 용도로 사용할 수도 있어 중요한 관측 목표가 된다. 영국 허트포드셔 대학의 필립 루카가 이끄는 연구팀은 본래 막 태어난 아기별을 연구하던 도중 이전에 학계에 보고된 적이 없는 독특한 형태의 변광성을 발견했다. 막 태어난 아기별은 특정 시기가 되면 주변으로 강한 에너지를 뿜으면서 밝게 빛난다. 연구팀은 본래 이 과정을 포착하기 위해 밝기 변화가 큰 222개의 별을 조사했다. 그런데 이 가운데 21개는 태어난 지 얼마되지 않은 아기별이 아니라 반대로 늙은 적색 거성이었다. 적색거성은 태양 같은 별이 마지막 단계에서 거대하게 부풀어 오른 상태로 본래 지름의 수백 배 이상 커지지만, 반대로 표면 온도는 많이 줄어들어 붉은색이 된다. 거대하게 부푼 적색왜성은 표면 중력이 낮아져 표면의 가스를 붙잡아두기 힘들기 때문에 계속해서 가스를 잃고 크기가 줄어든다. 그리고 마지막엔 중심부에 모인 핵융합 연소 잔해가 뭉친 백색왜성만 남게 된다. 하지만 이 과정에서 우주 공간으로 방출하는 물질이 다음 세대의 별과 행성의 재료가 된다.연구팀이 포착한 적색거성은 대개 은하 중심부에 있었는데, 밝기 변화가 매우 특이했다. 예를 들면 2010년에 포착된 적색거성이 2015년에는 사라졌다가 다시 3년 후에는 모습을 드러냈다. 적색거성처럼 부피가 큰 별을 완전히 가릴 수 있으면서 보이지 않는 동반성은 상상하기 어렵기 때문에 과학자들은 다른 가설을 제시했다. 바로 ‘올드 스모커’(old smoker) 가설이다. 올드 스모커는 파이프 담배를 피는 할아버지처럼 주변에 연기가 가득한 적색거성이다. 이 연기의 정체는 이미 적색거성의 표면에서 떨어져 나간 가스와 먼지들이다. 이 가스와 먼지가 적색거성 주변을 위성처럼 맴돌면서 주기적으로 별을 가리는 것이다. (사진 참조) 이 가스와 먼지는 별에서 분리된 가스와 먼지이기 때문에 온도가 차가워 지구에서 직접 관측되지 않는다. 올드 스모커는 주변으로 서서히 물질을 방출하고 있는 적색거성의 마지막 단계라고 할 수 있다. 파이프 담배를 피는 노인처럼 살날이 얼마 남지 않았지만, 이들이 피우는 연기에는 아주 중요한 물질이 담겨 있다. 이 가스와 먼지가 다음 세대의 행성과 별의 재료가 되기 때문이다. 따라서 지금 우리 몸을 구성하는 물질 중 일부도 이렇게 올드 스모커에서 나온 것일 수 있다. 그리고 50억 년 정도 세월이 흐른 후 우리의 태양도 올드 스모커가 되어 다음 세대를 위해 물질을 뿌리게 될 것이다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

핵융합 에너지 연구·전문인력 양성산학연 공동 협력 “첨단 융복합 연구 수행” 한국기술교육대학교(총장 유길상)는 교내에 ‘미래소재기술연구소’를 출범했다고 31일 밝혔다. 앞서 한기대는 지난해 11월 한국핵융합에너지연구원과 ‘핵융합 연구 및 기술교류’ 등을 위한 상호협력 협약을 체결했다. 연구소는 한국형 인공 태양으로 주목받는 ‘한국형 핵융합 실증로’(K-DEMO) 건설과 상용화를 위한 한기대의 실천적 공학기술 필요에 따라 마련됐다. 연구소는 △인력양성 △소재연구 △플라스마 응용 기술 등 3개 센터를 운영하며 K-DEMO 증식블랑켓 설계를 위한 공동연구와 핵융합 에너지 전문인력 양성 등을 담당한다. 한기대에서는 메카트로닉스공학부, 에너지신소재화학공학부, 반도체특성화사업단, LINC3.0사업단 등 대학 관련 학부와 사업단이 참여한다.협력 및 자문기관으로는 한국핵융합에너지연구원·한국재료연구원·포항산업과학연구원· 하나머티리얼즈·클린솔루션, 성균관대·고려대·포항공과대 등 산학연기관이 참여한다. 유석재 한국핵융합에너지연구원장은 “국내의 핵융합에너지 연구개발 사업은 K-DEMO 핵심기술 개발 등 과학적인 관점에서 국가 주도로 수행 중이나, 실용화에 필수적인 증식블랑켓 연구와 전문인력 양성을 위한 산학연 협력 연구가 필요한 시점”이라고 말했다. 유길상 총장은 “연구소는 한국핵융합에너지연구원의 플라스마 원천 기술과 관련된 반도체·2차 전지 소재·•바이오 분야 산업의 경쟁력 강화를 위한 기술개발과 지원, 인력양성을 체계적으로 추진하게 될 것”이라고 설명했다.

반지를 구성하는 금을 비롯해 보석, 원자력발전소의 연료로 사용되는 우라늄은 중성자별이라고 불리는 두 초밀도 별이 충돌할 때의 폭력적인 조건에서 생성된다. 중성자별들 사이의 충돌은 또한 중력파라는 시공간 파동과, 감마선 폭발이라고 하는 고에너지 방사선 폭발, 지구에서 감지할 수 있는 킬로노바라고 하는 빛의 섬광을 생성한다. 이러한 이벤트의 신호가 2017년 8월 17일에 감지되었다. 막스플랑크 중력물리학연구소와 포츠담 대학 연구원을 포함한 과학자 팀은 첨단 소프트웨어 도구를 사용하여 이 킬로노바 폭발의 특징을 분석한데다 다른 중성자별 폭발의 전파 및 X선 관측 데이터를 비롯해, 지구상의 입자 가속기에서 수행된 충돌 실험에서 얻은 핵물리학 계산 결과를 추가했다. 이러한 노력은 초고밀도의 죽은 별들이 서로 충돌하여 철보다 무거운 중원소를 생성할 수 있는 유일한 환경과 그 생성 과정을 과학자들로 하여금 보다 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 막스 플랑크 연구소 연구원인 중력 물리학 과학자 팀 디트리히는 “우리의 새로운 방법은 극도의 고밀도에서 물질의 특성을 분석하는 데 도움이 될 것이며, 또한 이를 통해 우주의 팽창과 중성자별 합병 중 중원소가 어느 정도 형성되는지 더 잘 이해할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 극한 우주 실험실…중성자별 충돌 중성자별은 거대한 별이 핵융합을 위한 연료를 소진했을 때 탄생한다. 이로 인해 별의 외층이 방출되는 동안 핵이 빠르게 붕괴되어 태양 질량의 1~2배에 해당하는 약 20km 너비에 달하는 질량의 천체가 남게 되는데, 이것이 바로 중성자별이다. 결과적으로, 중성자별을 구성하는 물질은 너무 밀도가 높아서, 각설탕 한 개 크기의 덩어리가 엠파이어 스테이트 빌딩 3000개 또는 인류 전체의 무게와 맞먹을 정도의 질량이다. 이 죽은 별 물질에는 중성자가 풍부한데, 이 중성자들은 일반적으로 양성자와 함께 원자핵 안에 갇혀 있다. 중성자별이 충돌하면 중성자가 풍부한 물질이 분사되어 우주로 방출된다. 이는 다른 원자에 의해 빠르게 흡수될 수 있는 자유 중성자로 가득 찬 환경을 조성하여 주기율표의 한계를 넘어서는 매우 무거운 원소를 생성한다. 과학자들은 이를 ‘신속 포획 과정’ 또는 ‘r-과정’이라고 부른다.이들 원소는 불안정하여 금이나 우라늄 같은 안정적인 중원소로 붕괴된다. 이러한 붕괴는 킬로노바 섬광을 형성하는 빛인 전자기 복사의 방출을 동반한다. 이는 중성자별 합병 후에 발생하는 킬로노바를 연구하는 것이 가장 무거운 별의 중심부에서도 생성될 수 없는 철 이외의 중원소를 생성하는 물리적 과정을 이해하는 독특한 경로임을 의미한다. 지금까지 수축 쌍성계에서 중성자별의 합병은 단 한 번만 중력파와 전자기 방출에 기록되었다. W170817로 명명된 이 사건은 지구에서 1억 3000만 광년 떨어진 곳에 위치한 두 중성자별이 충돌하면서 발생했으며, 서로 소용돌이치고 합쳐지면서 2017년 지구에서 발견된 신호를 생성했다. 팀은 소프트웨어를 사용하여 충돌하기 전 서로 주위를 도는 중성자별의 마지막 몇 개의 나선에서 나오는 중력파를 비롯해, 충돌이 발생하면서 발사되는 감마선 폭발, 그리고 합병이 발생한 후 며칠에서 몇 년 사이 별에서 방출되는 킬로노바 방출로 구성된 이 사건의 모델을 만들었다. 이를 통해 팀은 1억 3000만 년 전에 발생한 중성자별 합병 중에 발생한 일을 정확하게 자세히 설명할 수 있었고, 이 합병은 금과 우라늄 기타 중원소로 주변 환경을 풍부하게 했을 것이다. 팀이 개발한 모델이 다른 중성자별이 충돌할 때 발생하는 사건을 자세히 설명하는 데 사용하기에 적합해야 한다는 것은 말할 필요도 없다. 이번 조사는 미국의 LIGO와 이탈리아의 Virgo, 일본의 KAGRA 중력파 탐지기가 향후 관측작업에 앞서 업그레이드를 받음에 따라 더욱 강화될 것으로 기대되는데, 그러면 중성자별 충돌로 인해 발생하는 시공간에서 더 많은 파문을 듣게 될 것이다.

‘챗GPT의 아버지’ 샘 올트먼(38) 오픈AI 최고경영자(CEO)가 취임하기 전인 2010년부터 바이오, 항공, 자율주행, 인공지능(AI) 등의 분야를 아우른 스타트업 125곳에 개인적으로 투자했다고 미국 워싱턴포스트(WP)가 24일(현지시간) 보도했다. 벤처 캐피털 리서치 회사 피치북에 따르면 올트먼은 챗GPT 출시로 세상에 이름을 널리 알린 올해만 20곳 이상에 투자하는 등 개인 투자에 적극적이었다. 2005년 스탠퍼드대를 중퇴해 소셜미디어(SNS) 업체 루프트를 창업한 올트먼은 3년 뒤 루프트를 4340억 달러에 매각해 시드머니를 마련했다. 올트먼이 가장 많이 투자한 곳은 핵융합 발전 업체인 헬리온 에너지로, 2021년 3억 7500만 달러(약 4886억원)를 쏟아부었다. 2022년엔 생명공학 스타트업 레트로 바이오사이언스에 1억 8000만 달러(2345억원)를 넣었다. 올트먼은 올해 초 MIT 테크놀로지 리뷰에 헬리온 에너지와 레트로 바이오사이언스 투자가 “나의 모든 유동성 순자산을 차지한다”고 말하기도 했다. 올트먼의 투자가 모두 성공한 것은 아니다. 그는 2015년 제너럴모터스(GM)의 자율주행 자회사인 크루즈에 손을 댔지만 이듬해 GM이 인수했다. 크루즈는 올해 8월 미국 샌프란시스코에서 24시간 로보택시 서비스를 승인받으며 성장 가도를 달리는 듯했지만 잇단 사고로 10월 말 운행 허가 취소 처분을 받았다.

하반기 내내 과학계를 뒤숭숭하게 만들었던 내년도 정부 연구개발(R&D) 예산이 26조 5000억원 규모로 확정됐다. 과학기술정보통신부는 21일 국회 본회의에서 이 같은 정부 R&D 예산안이 확정됐다고 밝혔다. 과기부는 당초 정부안과 비교해 6217억원이 늘었다고 밝혔지만, 올해 대비 14.7% 줄어든 4조 5783억원이 감소한 상태다. 기존 정부안에서는 올해 대비 5조 2000억원 줄었다. 이 때문에 과학계에서는 원상 복구가 아닌 찔끔 증액해놓고 생색을 내는 것이라며 ‘언 발에 오줌 누기’, ‘눈 가리고 아웅’하는 것이냐며 반발하는 분위기다. 실제로 과기부에서 증액됐다고 하는 것은 올해 예산 대비가 아닌 대폭 삭감하려 했던 당초 정부안보다 늘었다는 것이다. 과기부에 따르면 장학금과 연구장려금을 포함한 기초연구 지원액이 당초 정부안에 비해 2078억원 늘었다. 당초 정부안에서는 올해 대비 계속 연구과제 예산 규모를 25%를 줄일 계획이었지만 국회 예산안에서는 10% 감소로 조정됐다. 대신 연구자 주도 기초연구는 올해보다 1.7% 늘어난 2조 6300억원이 투입된다. 우수 이공계 석·박사 과정생 100명 내외를 지원하는 ‘대학원 대통령과학장학금’이 신설됐다. 또 기관 출연금 비중이 낮은 정부출연연구기관에 인건비 중심으로 출연연을 늘리기 위해 388억원이 투입된다. 이와 함께 전기료 인상 등으로 연구에 어려움을 겪는 대형장비 운용 및 구축 예산도 434억원 늘었다고 과기부는 밝히고 있다. 또 슈퍼컴퓨터(40억원), 다목적방사광가속기(110억원), 중이온가속기(55억원), 수출용 신형연구로(110억원), 초전도핵융합연구장치(35억원), 달 착륙선 개발사업(40억원), 차세대 네트워크(6G) 산업기술개발사업(60억원) 예산이 늘었다. 과기부는 이번 예산안 심사에서 국회 심사 과정에서 주요 쟁점이 됐던 글로벌R&D 예산은 대부분 정부안에 따라 확정됨에 따라 세계 최고 수준의 연구개발 추진에 박차를 가할 수 있게 됐다고 자평했다. 과기부 관계자는 “이번 국회에서 확정된 정부 R&D 예산안은 정부안 대비 6217억원 늘어난 것으로 학생, 중소기업 종사자를 비롯한 연구 현장 고용불안 우려를 해소하는 데 투입될 것”이라고 밝혔다. 한편, 국회에서 의결된 과기부 내년 예산은 올해 18조 8686억원보다 1.6%(3061억원) 줄어든 18조 5625억원으로 확정됐다. 국회 예산심의과정에서 당초 정부안보다 2727억원 늘어난 것이다. “과학계 우려 무시하는 것 같아 걱정”“미래보다는 지역구만 챙기는 의원들도 문제” 과기부는 △핵심 전략기술 확보(2조 4131억원) △국제협력·해외 진출 지원(1조 4445억원) △과학기술·디지털 인재 양성(2조 8427억원) △디지털 확산(1조 3046억원) △출연연 및 지역혁신 역량 제고(4조 3813억원)라는 5대 중점 분야를 정해 예산을 투입한다는 계획이다. 이에 대해 한 정부출연연구기관 연구자는 “과기부에서는 증액됐다고 주장하고 있지만 여전히 올해 대비 예산이 크게 줄어든 상태”라면서 “연구 현장에서 우려를 가볍게 생각하고 있는 것 아닌가 하는 생각이 든다”라고 말했다. 대학의 한 연구자도 “국회에서 원상 복구될 것으로 기대했지만 국회의원들은 국가 미래를 좌우하는 연구개발 예산 증액에 관심 없고 지역구 예산 확보에만 관심을 갖고 자랑하는 것을 보니 한심하게 느껴졌다”라고 비판했다.

한 해 동안 전 세계 과학계에서 화제가 됐고 주목받았던 인물을 선정하는 ‘네이처 10’에 처음으로 비인간인 생성형 인공지능 ‘챗GPT’가 선정됐다. 과학 저널 네이처는 12월 14일자에 ‘네이처 10’을 게재하면서 ‘2023년 과학을 만든 10명의 인물과 하나의 비인간(non-human)’이라고 밝혀 눈길을 끌었다. 네이처는 챗GPT 개발사인 오픈AI의 수석 과학자 일리야 수츠케버도 네이처 10에 선정했다. 수츠케버는 챗GPT와 이를 뒷받침하는 대규모 언어모델 개발에 핵심적인 역할을 했다는 평가를 받았다. 이에 대해 리처드 모나스터스키 네이처 수석 피처 편집자는 “챗GPT는 지난해 말부터 뉴스의 주요 키워드가 됐으며, 그 영향력은 과학을 넘어 사회 전반에 미친다”면서 “챗GPT는 사람이 아니기 때문에 ‘네이처 10’에 맞지 않지만, 생성형 AI가 과학 발전과 진보를 심오한 방식으로 변화시킨 점을 인정해 추가했다”고 밝혔다.네이처는 올해 화제의 과학자로 가장 먼저 인도 우주연구기구(ISRO) 소속 여성 과학자 칼파나 칼라하스티 박사를 선정했다. 칼라하스티 박사는 인도의 달 탐사 프로젝트 찬드라얀 3호의 엔지니어이자 총괄 운용자로 찬드라얀 3호의 달 착륙을 성공시켜 인도가 네 번째로 달 착륙에 성공한 국가가 되는 데 결정적 역할을 했다. 또 미국 로런스 리버모어 국립연구소(LLNL) 국립점화시설 연구팀의 여성 물리학자 애니 크리처 박사는 핵융합 반응으로 투입 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 ‘점화’에 성공해 핵융합 연구의 이정표를 세운 것으로 평가받았다. 이 밖에도 수컷 쥐 두 마리의 세포에서 새끼 쥐를 생산하는 데 성공한 일본 오사카대 하야시 가쓰히코 박사와 전 세계 기후변화를 비롯한 환경문제 해결에 노력한 마리나 시우바 브라질 환경부 장관, 유엔 최초 글로벌 최고열책임자(CHO) 엘레니 밀리빌리도 올해의 과학자로 선정됐다. 네이처 10은 상이나 순위가 아니라 올해 과학계에서 가장 중요한 역할을 한 사람을 선정한 목록이다.

한 해 동안 전 세계 과학계에서 화제가 됐고 주목받았던 인물을 선정하는 ‘네이처 10’에 처음으로 비인간인 생성형 인공지능 ‘챗GPT’가 선정됐다. 과학 저널 ‘네이처’는 12월 14일자에 ‘네이처 10’을 게재하면서 ‘2023년 과학을 만든 10명의 인물과 하나의 비인간(non-human)’이라고 밝혀 눈길을 끌었다. 네이처는 챗GPT 개발사인 오픈AI의 수석 과학자 일리야 수츠케버도 네이처 10에 선정했다. 수츠케버는 챗GPT와 이를 뒷받침하는 대규모 언어모델 개발에 핵심적인 역할을 했다는 평가를 받았다.이에 대해 리처드 모나스터스키 네이처 수석 피처 편집자는 “챗GPT는 지난해 말부터 뉴스의 주요 키워드가 됐으며, 그 영향력은 과학을 넘어 사회 전반에 미친다”라면서 “챗GPT는 사람이 아니기 때문에 ‘네이처 10’에 맞지 않지만, 생성형 AI가 과학 발전과 진보를 심오한 방식으로 변화시킨 점을 인정해 추가했다”라고 밝혔다.네이처는 올해 화제의 과학자로 가장 먼저 인도 우주연구기구(ISRO) 소속 여성 과학자 칼라파 칼라하스티 박사를 선정했다. 칼라하스티 박사는 인도의 달 탐사 프로젝트 찬드라얀-3의 엔지니어이자 총괄 운용자로 찬드라얀-3호의 달 착륙을 성공시켜 인도가 네 번째로 달 착륙에 성공한 국가가 되는 데 결정적인 역할을 했다.다음으로는 ‘아마존 보호자’ 마리나 실바 브라질 환경부 장관이 꼽혔다. 실바 장관은 최근 수년 동안 급격히 늘어난 세계 최대 열대우림인 아마존 밀림의 벌채를 줄이기 위한 정책을 펼친 점이 인정받았다. 수컷 쥐 두 마리의 세포에서 새끼 쥐를 생산하는 데 성공한 일본 오사카대의 발달생물학자 하야시 카츠히코 박사도 네이처 10에 이름을 올렸다.하야시 박사팀은 수컷 생쥐의 피부 세포를 유도만능줄기세포로 만든 뒤 유전자 편집을 통해 난자를 만들고 이를 이용해 새끼를 얻었다. 암컷의 도움 없이 아빠 생쥐 두 마리가 새끼를 만든 것으로 전 세계 과학계의 주목을 받았다.또 네이처는 미국 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)의 국립점화시설 연구팀의 여성 물리학자 애니 크리처 박사를 ‘융합 점화자’라고 이름을 붙이고 ‘네이처 10’으로 선정했다. 크리처 박사는 핵융합 반응으로 투입 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 ‘점화’에 성공해 핵융합 연구의 이정표를 세운 것으로 평가받았다.그런가 하면 유엔 최초 글로벌 최고열책임자(CHO·Chief Heat Officer) 엘레니 밀리빌리도 올해의 과학자로 선정됐다. 밀빌리 CHO는 현재 전 지구적 문제인 지구온난화를 막고 세계 각국이 기후변화의 파괴적 영향에 대비할 수 있도록 돕고 있다는 점을 인정받았다.‘초전도체 탐정’ 미국 플로리다대 제임스 햄린 교수도 네이처 10에 이름을 올렸다. 햄린 교수는 지난 3월 미국 로체스터대 란가 디아스 교수팀이 네이처에 발표한 ‘질소 주입 루테튬 수소화물’이라는 상온 초전도체 논문의 문제점을 발견하고 네이처에 연락해 지난달 네이처는 이 논문의 철회를 결정했다.이 밖에도 미국 록펠러대 생화학자 스베틀라나 모이소프 교수는 포만감 호르몬 ‘GLP-1’을 이용해 획기적인 비만치료제 개발을 하면서 전 세계적인 질병 또는 전염병이라고 불리는 비만을 정복하기 위한 한 걸음을 내딛도록 했다는 평가를 받았다.부르키파소 나노로 임상연구소 책임자인 할리두 틴토 박사는 대표적인 열대 전염병으로 알려진 말라리아 감염과 사망을 줄일 것으로 기대되는 백신의 임상시험을 이끌어 말라리아 백신이 승인받는 데 크게 이바지한 공로를 인정받았다. 또 영국 런던 성 바르톨로뮤 병원의 토머스 파울스 교수는 방광암 및 기타 암 치료의 획기적인 발전을 예고하는 임상시험 결과를 보고해 주목받았다.네이처 10은 상이나 연구 순위를 정하는 것이 아니라 올해 전 세계 과학계에서 중요한 발전을 이끈 인물을 살펴보기 위한 목록이다.