지금으로부터 30년 전인 1989년 8월, 미 항공우주국(NASA)의 보이저 2호는 인류 역사상 최초로 해왕성과 그 위성들의 근접 영상을 촬영해 그해 10월까지 지구로 전송했다. 지금까지 우리가 보고 있는 해왕성의 모습은 이때 찍은 것이다. 비록 지구와 우주에 있는 망원경들이 계속 해왕성을 관측하고 있지만, 보이저 2호가 30년 전에 찍은 사진만큼 선명한 모습을 보여준 적은 없다. 이보다 더 상세한 관측을 원한다면 다시 해왕성으로 탐사선을 보내는 수밖에 없다. 과학자들은 앞으로 30년 이내에 다시 해왕성에 탐사선을 보내 해왕성과 그 위성인 트리톤(Triton)을 관측할 계획을 가지고 있다. 사실 NASA에서 계획한 해왕성 궤도선 임무(Neptune Orbiter mission)를 비롯해 몇 개의 탐사 계획이 있었지만, 한정된 예산에서 우선순위가 밀리면서 흐지부지됐다. 하지만 NASA와 유럽우주국(ESA)의 과학자들은 포기하지 않고 새로운 해왕성 탐사 계획을 준비 중이다. NASA의 트라이던트(Trident) 탐사선 계획은 특이하게도 해왕성보다 그 위성인 트리톤에 초점을 맞춘 탐사선이다. 트리톤은 태양계에서 7번째로 큰 위성으로 지름이 2710㎞에 달한다. 지구의 달보다 약간 작지만, 보이저 2호가 보내온 트리톤의 얼굴은 크레이터 투성이의 개성 없는 표면이 아니라 마치 멜론 껍질 같은 복잡한 표면이었다. 이 지형은 얼음 화산과 활발한 지각 활동 때문으로 풀이된다. 여기에 더해 보이저 2호는 옅은 대기도 발견했다. 과학자들이 트리톤에 해왕성 이상의 흥미를 보인 것도 당연하다.하지만 보이저 2호는 트리톤에서 4만㎞나 떨어진 지점을 빠르게 지나가면서 그 일부만 관측했을 뿐이다. 과학자들은 지난 30년간 보이저 2호가 트리톤의 일부만 찍은 사진을 보고 많은 사실을 밝혀냈지만, 이젠 한계가 있다. 트라이던트는 해왕성에 도달한 후 트리톤에 500㎞ 거리까지 근접해 트리톤의 대기와 활화산, 간헐천, 그리고 복잡한 지형을 관측할 것이다. 트라이던트는 트리톤 지각 아래 있을지도 모르는 액체 상태의 물과 유기물에 존재를 검증할 것이다. 발사 예정은 2026년이며 해왕성 도착 시기는 2038년이다. 한편 ESA는 해왕성과 동시에 보이저 2호 이후 누구도 찾아간 적이 없는 행성인 천왕성을 함께 탐사하기 위해 준비 중이다. 한 번에 두 개의 탐사선을 발사해 하나는 해왕성을 탐사하고 다른 하나는 천왕성을 탐사한다는 복안이다. 오디누스(ODINUS·Origins, Dynamics, and Interiors of the Neptunian and Uranian Systems)라는 명칭의 이 탐사선은 2034년 발사 예정으로 실제 탐사는 2040년대 후반에 이뤄질 예정이다. 인류는 보이저 2호 덕분에 천왕성과 해왕성의 모습을 처음으로 확인할 수 있었다. 하지만 이는 인류의 태양계 탐사의 시작에 불과하다. 비록 많은 시간이 걸리겠지만, 과학자들은 언젠가 이 행성들에 다시 방문해 이제까지 알려지지 않은 수많은 비밀을 밝혀내고 인류의 활동 범위를 태양계 가장자리까지 확장할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

13년 전 행성의 지위를 잃고 '계급'이 강등된 명왕성을 다시 복권해야한다는 주장이 또다시 제기됐다. 지난 28일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 미 항공우주국(NASA) 짐 브라이든스틴 국장이 '명왕성은 행성'이라고 선언했다고 보도했다. NASA를 대표하는 브라이든스틴의 이같은 발언은 지난 23일 콜로라도대학에서 열린 과학관련 행사장에서의 주장이 발단이다. 이날 브라이든스틴 국장은 "만약 태양계의 9번째 행성으로 알려진 작은 얼음 천체를 여전히 애도한다면 당신 혼자 만의 생각은 아니다"면서 "내 생각에 명왕성은 행성"이라고 주장했다. 이어 "나는 지금까지 명왕성은 행성이라 배워왔고 이 생각을 계속 고수할 것"이라고 덧붙였다. 물론 우주 탐사 최전선에 서있는 NASA의 대표자가 '명왕성이 행성'이라고 선언한다해서 국제적으로 명왕성이 행성으로 받여들여지는 것은 아니다. 명왕성이 태양계 행성의 '막내' 지위를 잃게된 것은 13년 전인 2006년 8월 24일 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회에서였다. 　 당시 400여명의 전세계 과학자들은 투표를 통해 행성의 기준을 바꿨다. 이날 새롭게 정립된 행성의 기준은 첫째, 태양 주위를 공전해야 하며, 둘째, 충분한 질량과 중력을 가지고 구(球·sphere) 형태를 유지해야 하며, 셋째, 공전궤도 상에 있는 자신보다 작은 이웃 천체를 깨끗히 청소해야 할 만큼 지배적이어야 한다는 것이었다. 이중 주위 위성 카론에 휘둘릴 만큼 작은 명왕성은 세 번째 조건을 충족시키지 못했다. 그리고 행성의 지위를 잃고 왜소행성(dwarf planet)으로 강등됐다. 공식 이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’로 우리에게 익숙했던 ‘수금지화목토천해명’에서 빠져 지금 태양계의 행성은 모두 8개다.이렇게 '표 대결'에 밀려 명왕성의 계급이 강등되자 미국의 불만은 극에 달했다. NASA는 명왕성이 퇴출되기 직전인 그해 1월 7억 달러라는 거액을 들여 뉴호라이즌스호를 발사했다. 게다가 명왕성은 태양계 행성 중 미국인인 클라이드 W. 톰보(1906~1997)가 발견한 유일한 행성이기도 했다. 이에 미국에서는 유럽 과학자들이 주축인 IAU의 '음모'에 휘말렸다는 주장을 제기할 정도로 자존심에 큰 상처를 입었다. 강등 이후 끊임없이 명왕성의 복권을 주장한 미 천문학계의 반격이 다시 시작된 것은 지난 2015년 7월 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하면서다. 그러나 이 주장 역시 유럽학계의 높은 벽에 부딪쳐 지금에 이르고있다. 이렇게 유럽 천문학계의 논리에 막히자 급기야 아예 행성의 정의 자체를 바꾸자는 주장도 제기됐다. 2년 전 NASA 수석 연구원 알란 스턴 박사와 동료 과학자들은 행성을 '핵융합을 겪은 적이 없고, 충분한 자체중력을 지녀 궤도 매개변수와 무관하게 3축 타원체로 묘사될만한 회전타원형을 띤 항성 하위개념의 질량체'로 새롭게 정의했다. 전문가도 잘 이해못할 이 제안의 핵심은 태양 주위를 공전하는 것이 행성의 기준이 될 필요가 없고 태양계 여덟 행성 모두 다가오는 작은 천체들을 쓸어버릴 만한 능력이 없다는 점을 지적한 것이다. 그러나 행성의 정의가 만약 이렇게 바뀐다면 학생들에게는 악몽이 될 수 있다. 이 기준대로라면 태양계에는 100개 이상의 행성이 생기며 우리의 달 역시 ‘건방지게’ 지구와 같은 반열에 오른다. 　　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

4차 산업혁명은 우리가 사는 세상을 근본적으로 바꾸고 있다. 아무도 거들떠보지 않던 무허가 민박업(에어비앤비)이나 자가용을 이용한 불법 택시영업(우버)이 불과 몇 년 만에 세계를 이끄는 비즈니스 모델로 떠올랐다. 드론을 이용해 오지 섬에 택배물품을 배달하고 스마트폰으로 현금이나 신용카드 없이 물건을 자유롭게 살 수 있게 됐다. 언제 어느 날 새로운 변화가 나타날지 알 수 없는 시대가 됐다. 우리가 생각지도 못한 전대미문의 변화에 능동적으로 대처하려면 그간 관심을 두지 않던 각 분야의 괴짜 전문가를 추적하고 관리하는 ‘인재풀 생태계’가 만들어져야 한다.영화 ‘아마겟돈’(1998)을 보면 미국 텍사스주 크기만한 행성이 엄청난 속도로 지구로 돌진한다. 미국 정부는 인류 파멸을 막고자 행성에 약 250m 깊이의 구멍을 뚫고 그 안에서 핵탄두를 폭발시켜 쪼개는 방법을 고안한다. 이어 세계 최고 유정 굴착 전문가인 해리 스탬퍼(브루스 윌리스 분)를 찾아가 작전을 부탁한다. 언뜻 봐서는 형편없어 보이는 해리와 그의 동료는 미 정부의 제안을 받아들이고 지구를 구하기 위한 여정에 나선다. 이처럼 할리우드 영화에서 미 정부는 예측 불가능한 위기 상황에서 해당 분야의 달인을 찾아내 문제를 해결하곤 한다. 이는 이들이 장기간에 걸쳐 각 분야 최고 전문가들의 목록을 확보했기에 가능한 일이다. 우리 정부도 이와 유사한 프로그램을 갖고 있다. 인사혁신처가 운영하는 ‘국가인재 데이터베이스’(hrdb.go.kr)에 기반한 정부헤드헌팅 제도다. 26일 인사혁신처에 따르면 국가인재DB는 김대중 정부 때인 1999년 중앙인사위원회(현 인사혁신처)가 만들었다. 당시만 해도 정부 고위직 인사는 대통령 등 인사권자의 자의적 판단이나 학연·지연 등에 따른 관행이 주를 이뤘다. 하지만 1997년 외환위기가 발발하면서 “주먹구구식 인사로는 대한민국이 선진국으로 도약할 수 없다”는 사회적 분위기가 형성됐다. 자격과 능력을 갖춘 인물을 적재적소에 배치할 수 있도록 ‘객관화된 데이터에 근거한 인재정보 시스템’이 절실해졌다. 사회 각계각층에서 활약하는 공무원과 우수 인재들의 정보를 모아 놓은 아카이브(기록 보관소)인 국가인재DB가 기획됐다. 당시로서는 선도적인 발상이었다. 20년이 지난 올해 6월 현재 중앙부처 5급 이상·지방자치단체 4급 이상 공무원 5만 8506명과, 국민 추천과 자기 추천을 통해 등록된 민간인 24만 6119명 등 모두 30만 4625명이 등록돼 있다. 해마다 2만명 정도가 새로 등재된다. 사망자는 자동으로 말소된다. 2015년부터 최근까지 국가인재DB를 책임진 김정일 전 인사처 인재정보기획관도 행정고시(32회) 출신이자 민간 인사컨설팅 전문가로 국가인재DB에 등재된 덕분에 책임자가 돼 화제가 됐다. 하지만 정부가 국가인재DB 관리에만 머물러 있는 것은 아니다. 우수 인재를 골라 필요한 자리에 배치하는 업무는 더욱 고되다. 정부부처에서 자신들이 구하기 힘든 인재가 필요하면 인사처에 스카우트를 요청한다. 그러면 인사처는 국가인재DB에서 적합한 인물을 3배수 정도 발굴해 해당 부처에 추천한다. DB에 적임자가 없다면 재야의 고수를 직접 찾아 나서기도 한다. 인사처가 인재들을 직접 만나 능력을 확인해 추천하면 각 부처는 이를 토대로 최종 합격자를 선발한다. 이를 ‘정부헤드헌팅’이라고 한다. 정부헤드헌팅은 공직 경쟁력 강화를 위해 인사처가 민간 우수인재를 직접 조사해 추천하는 맞춤형 서비스다. 2015년 7월 제도를 도입한 뒤로 지금까지 모두 39명의 민간전문가가 임용됐다. 국가인재DB와 정부헤드헌팅 등을 통한 민간 인재 영입이 공직사회에 어떤 효과를 줄까. 잘 고른 민간 전문가는 공직사회 전체의 질을 높이는 ‘메기’ 역할을 한다는 게 공직사회의 설명이다. 이동규(74) 기상청 수치모델링센터장이 대표적이다. ‘정부헤드헌팅 1호 공무원’인 그는 32년간 서울대 기상학과 교수를 역임하며 한반도 지형에 최적화된 기상예측 모델을 구축한 이 분야 최고 전문가다. 한국인 최초로 지구과학 분야의 최고 권위상인 ‘엑스포드 메달’도 받았다. 국립정신건강센터장으로 근무한 이철(70) 전 울산대 총장도 민간 영입의 우수 사례로 손꼽힌다. 그는 국내 대형병원의 인턴, 레지던트 수련교육과 실습을 체계화시킨 대표적 인물로 평가받는다. 인사처 관계자는 “이들은 더이상 돈이나 명예가 필요 없을만큼 세계적인 성과를 낸 분들”이라면서 “그럼에도 대한민국을 바꿔 보겠다는 소명의식으로 임해 고맙고 존경스럽다”고 전했다. 애초 국가인재DB는 고위 공직자를 발굴하기 위한 것이었지만 최근에는 우리 사회 모든 분야의 숨은 고수들을 찾아내는 데 주력하고 있다. 2014년 세월호 사고 당시 구조·재난대응 분야 전문가를 찾지 못해 대한민국 전체가 혼돈에 휩싸였던 뼈아픈 경험이 계기가 됐다. 우리 사회의 전문가 부재 현실을 절감한 정부는 영화 ‘아마겟돈’에서처럼 평소 민간 전문가 정보를 잘 관리해 뒀다가 예측 불가능한 국가적 위기 상황에서 이들을 활용할 수 있도록 자료 축척에 나섰다. 최관섭 인사처 인재정보기획관은 “국가인재DB의 문은 누구에게나 열려 있다”면서 “어느 분야에서든 스스로 전문가라고 생각하는 분들은 주저하지 말고 정보를 올려 달라. 이미 DB에 등재된 분들도 꾸준히 정보를 업데이트해 주길 바란다”고 당부했다. 정부헤드헌팅은 여성 인재의 사회 진출도 돕는다. 올해 8월 현재 정부헤드헌팅으로 개방형직위에 임용된 고위공무원단 여성 비율은 36.3%로 전체 고위공무원단 여성 임용 비율 7.1%를 크게 앞선다. 특히 올해 정부 주요 부처 인사에서 국장급 직위에 정부헤드헌팅으로 발굴된 여성 민간전문가 출신이 잇따라 임용돼 화제가 됐다. 조은정 관세청 관세국경관리연수원장과 서정아 금융위원회 대변인, 김희경 과학기술정보통신부 우정공무원교육원장 등 여성 민간전문가가 속속 선임됐다. 2017년에는 김명희 전 SK텔레콤 본부장이 행정안전부 정부통합전산센터장에 발탁됐다. 인사처 관계자는 “그간 여성 진입이 어려웠던 분야의 유리천장을 깨고 정부혁신과 변화를 이끌 여성 민간인재를 정부 주요 직위에 배치했다. 국가 경쟁력을 높이는 좋은 계기가 될 것”이라고 내다봤다.그렇다고 해서 민간 스카우트가 모두 성공하는 것은 아니다. 공직사회의 경직된 분위기에 적응하지 못하거나 새로운 자리에서 자신의 역할을 정확히 파악하지 못해 중도에 사퇴하는 이들도 상당수다. 민간 분야 전문가 시절에는 업계 최고 권위자로 존경받으며 자신의 본업에만 충실하면 됐지만, 고위 공직자가 되면 기획재정부와 국회, 시민단체 등을 찾아다니며 ‘예산을 따 오는’ 일이 더욱 중요해진다. 달라진 현실을 받아들이지 못해 재계약을 포기하는 사례가 생겨난다고 한다.또 정부헤드헌팅 대상은 현업에서 최고 능력을 발휘하는 이들이다. 지금의 위치에서 좋은 대우를 받고 있어 정부부처로 이직할 필요성을 느끼지 못한다. 특히 정부가 지급할 수 있는 급여가 현재 수준의 절반도 되지 않다 보니 대의에 공감해도 스카우트에 응하기가 쉽지 않다. 이 때문에 특정 부처에서 고위직 인재 1명을 찾아 달라고 요청하면 최소 30~40명은 만나야 어렵사리 최종 후보 3~4명을 추릴 수 있다는 것이 인사처의 설명이다. 애국심에 호소해 후보자를 설득해도 열악한 처우를 이유로 가족들이 반대할 때도 많다고 한다. 정부기능 업그레이드에 정말로 필요한 민간 인재들이 공직사회에 큰 부담없이 뿌리내릴 수 있도록 문화와 제도를 개선하는 것이 숙제라고 할 수 있다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

골프공보다 약간 큰 화성의 돌에 전설적인 록그룹 롤링스톤스(The Rolling Stones)의 이름을 따 '롤링스톤스'(Rolling Stones Rock)라는 재미있는 이름이 붙었다. 특히 롤링스톤스라는 이름을 명명하는 이벤트를 '아이언맨' 로버트 다우니 주니어가 맡아 큰 화제가 됐다.지난 23일(현지시간) AP통신 등 외신은 전날인 22일 캘리포니아주 패서디나 로즈볼 스타디움에서 열린 롤링스톤스의 특별공연에서 롤링스톤스 명명식이 열렸다고 보도했다. 이 돌은 지난해 화성 탐사선 인사이트에 의해 처음 발견된 화성의 암석이다. 흥미로운 점은 인사이트의 자체 추진력 때문에 약 1m 정도 굴러갔다는 점. 이같은 이유로 말 그대로 화성의 돌은 롤링스톤이 됐다.이날 특별공연 무대에 등장한 다우니 주니어는 "과학과 전설적인 록밴드의 만남은 항상 좋은 일"이라면서 "이 이름을 공식화하는 데 이미 6만 명이나 찬성 투표했다”며 너스레를 떨었다. 롤링스톤스 명명에 가장 감격한 사람은 역시 리더 믹 재거(76)였다. 그는 "이번 투어를 축하하는 가장 멋진 방법"이라면서 "이는 우리 밴드의 길고 파란만장한 역사에서도 획기적인 사건으로 미 항공우주국(NASA)의 모든 분들께 감사드린다"며 기뻐했다. NASA 제트추진연구소 지질학자 맷 골롬벡은 “그간 수많은 다른 행성의 암석을 봐왔지만, 이번에 명명된 암석은 어떤 과학 논문에도 존재하지 않는 특별하고 가장 차가운 암석”이라며 의미를 부여했다.　　한편 지난해 11월 26일 화성 적도 인근 엘리시움 평원(Elysium Planitia)에 무사히 착륙해 탐사를 이어가고 있는 인사이트는 기존 화성 탐사로봇과는 다르다. 이제까지의 탐사로봇들이 주로 화성 지표면에서 생명의 흔적을 찾는 임무를 수행했다면 인사이트는 ‘땅파기’를 통해 화성 내부를 들여다보기 때문이다. 특히 지난 4월 인사이트는 화성 지진(marsquake)일 가능성이 높은 희미한 진동을 처음으로 포착하는데 성공했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이른바 ‘워라밸’(Work and Life Balance)과 주 52시간 근무로 귀가 시간이 빨라지고 있다. 요즘 분위기와는 반대로 밤새 흥청댔던 시절이 있었다. 밤의 자유를 만끽하던 분위기는 통행금지 폐지와 관련이 있다. 통금(자정~새벽 4시)은 시행 36년 만인 1982년 1월 5일자로 폐지됐는데 억압에 대한 반작용으로 사람들은 거리에서 밤을 지새웠다. 통금이 해제되자 유흥주점, 나이트클럽, 심야 다방, 만화방, 전자오락실, 사우나, 안마시술소 등 퇴폐·향락업소가 일시에 번창해 밤을 잊고 영업했다. 향락과 과소비에 대한 질책이 잇따르자 1984년 5월 31일 서울시는 안마시술소 등 퇴폐·향락업소의 심야영업을 금지한다고 발표했다. 그러나 단속을 피해 가며 퇴폐업소는 더욱더 기승을 부렸다. 나체쇼 공연은 보통이었고 심지어 중학생까지 입장시켜 춤을 추게 하고 술을 판 디스코텍이 적발됐다. 이른바 심야 소극장이 미성년자들에게 성인영화를 방영하고 사행성 오락기구를 이용하게 하다 단속에 걸렸다. 도심과 잠실, 서울역 등지에는 포장마차가 즐비하게 들어서 새벽까지 장사를 했다(경향신문 1985년 12월 24일자). 당국은 1990년 1월부터 요정, 룸살롱, 카바레 등 유흥 접객업소뿐만 아니라 일반 대중음식점과 카페, 극장까지도 심야영업을 전면 금지했다. 단속 이틀 만에 심야영업을 하던 업주 13명을 구속하는 등 단속은 엄했다. 그해 8월에는 에너지를 절약한다며 주유소의 심야영업도 금지했다. 단속의 영향은 컸다. 한 달 평균 유흥업소 1500여곳이 문을 닫았고 범죄가 30% 줄었다. 1차로 끝내는 ‘조저녁 음주문화’와 ‘혼술 문화’가 이때부터 생겨나고 24시간 편의점이 주당들의 2·3차 장소로 애용됐다. 그러나 일부 업소는 셔터를 내리고 몰래 영업하거나 비밀 벨을 사용하고 단속을 나오면 비밀통로가 딸린 밀실에 손님들을 피신시키는 등 불법 심야영업을 계속했다. 일부 접대부들은 주택가로 파고든 비밀 요정에서 일하거나 일본으로 건너가 유흥업소에 취업하기도 해 접대부 불법 송출이라는 또 다른 문제가 불거졌다. 국민 87%가 단속에 찬성한다는 여론에 힘입어 손님에게도 범칙금을 물리는 등 단속 강도는 더 세졌지만, 카페촌 옷가게들이 줄폐업하고 일자리를 잃은 술집 악사가 자살하는 등 부작용도 컸다. 일부 남성들은 “술 마실 권리를 제한한다”고 불만을 표시했고 업소 주인들은 “생존권을 위협한다”며 반발했다(동아일보 1990년 12월 29일자). 심야영업 규제가 완전히 풀려 다시 허용된 것은 외환위기 직후였던 1998년 6월이었다. sonsj@seoul.co.kr

2016년 5월 환경부에서 ‘요리할 때 창문을 열고 환기를 하라’는 자료를 배포했다. 요리 중에 만들어지는 연기가 실내 공기질을 악화시킬 수 있다는 내용이었는데 자료에 등장하는 여러 요리 중 고등어가 초미세먼지 유발의 주범처럼 인식됐던 해프닝이 벌어진 바 있었다. 과학자들은 요리를 하는 과정에서 나오는 유기 에어로졸(COA, Cooking organic aerosol)이 도시 환경에서 가장 중요한 오염원 중 하나라는 사실은 인식하고 있다. 실제로 요리에서 사용되는 식용유 연기에 자주 노출되면 폐암 유발 가능성이 높아진다는 연구결과도 늘고 있는 추세이다. 문제는 요리할 때 발생하는 오염물질이 얼마나 환경에 영향을 미치는지 정확히 파악되지 않고 있었다.그런데 중국과 유럽 과학자들이 대기오염에서 교통 관련 오염물질(HOA)과 요리 관련 오염물질을 구분해 낼 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 중국 과학원(CAS) 대기물리학연구소, 과학기술원대학 지구행성과학대, 도시환경연구소, 톈진대 지구시스템·표면과학연구소, 프랑스 국립산업환경위험연구소, 핀란드 헬싱키대 대기·지구시스템연구소 공동연구팀이 블랙카본(BC) 농도를 통해 대기오염물질이 요리에서 비롯된 것인지 교통에서 비롯된 것인지를 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지오피지컬 리서치 레터스’ 8월호에 실렸다. 현재는 공기오염물질을 추적할 때 에어로졸 질량 스펙트럼 측정법이라는 기술을 사용하고 있는데 요리와 교통 관련 오염물질의 기원을 정확하게 찾아내기 어렵다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 블랙카본이 HOA와 COA를 구분해 낼 수 있는 적절한 기준이 될 수 있다는 사실을 확인했다. 블랙카본은 디젤 엔진이나 석탄 화력발전, 바이오매스 연소 등 탄소를 포함한 연료가 불완전 연소할 때 발생하는 검은색 그을음으로 지구온난화와 환경오염의 주범으로 인식되고 있다. 연구팀은 2011년 7월부터 2013년 1월까지 중국 베이징과 난징을 중심으로 한 인근 지역에서 대기를 채집해 분석했다. 그 결과 전체 대기오염원 중 요리로 인해 발생하는 COA가 여름철에는 15~27%를 차지했으며 겨울철에는 석탄 연소 배출량이 더 많은 것으로 나타났으며 COA는 10% 정도로 낮아진 것이 확인됐다. 그렇지만 연구팀에 따르면 전 세계적으로 도심지역의 대기오염원 중 요리가 원인이 되는 것은 15~20% 정도를 차지하는 것으로 나타났다. 예레 선 중국과학원 대기물리학연구소 교수는 “이번 연구에 따르면 저개발국가나 개발도상국가들의 경우 특히 COA로 인한 공기오염이 심한 것으로 확인됐다”라며 “오염물질 집진장치가 설치되지 않은 상황에서 요리를 하고 석탄이나 나무 등으로 개방된 공간에서 요리를 하는 경우가 많기 때문으로 해석된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화가자리 베타별(beta pictoris)은 천문학이나 별자리에 관심 있는 사람이 아니라면 잘 모르는 밤하늘의 평범한 별 가운데 하나다. 우리나라에서는 화가자리 자체가 잘 보이지 않는 데다 별 자체가 3.9등급 정도로 그다지 밝은 별도 아니기 때문이다. 하지만 지난 수십 년간 화가자리 베타별은 천문학자들의 집중적 관측 대상이 됐다. 태어난 지 2300만 년 정도 되는 어린 별로 주변에 새로 태어난 행성과 거대한 먼지 디스크, 외계 혜성 등 여러 가지 흥미로운 특징을 지니고 있기 때문이다. 화가자리 베타별은 질량은 태양의 1.75배에 달하고 밝기는 8.7배 정도다. 지구에서 비교적 가까운 63.4광년 떨어진 별로 상대적으로 관측이 용이하지만, 그래도 작은 행성을 직접 관측하는 일은 쉽지 않아 지금까지 알려진 행성은 화가자리 베타별 b 하나뿐이었다. 최근 프랑스 국립 과학 연구소의 앤-마리 라그랑쥐가 이끄는 연구팀은 10년에 걸친 관측 끝에 새로운 행성 화가자리 베타별 c를 확인했다. 화가자리 베타별 c는 목성 질량의 9배에 달하는 대형 가스 행성으로 공전 궤도는 지구-태양 거리의 2.7배이고 공전 주기는 1200일이다. 앞서 발견된 화가자리 베타별 b와 질량은 비슷하나 공전궤도는 훨씬 안쪽이다.(b 행성은 지구-태양 거리의 9.2배) 이렇게 안쪽 궤도에서 거대 가스 행성이 생성된 이유에 대해서는 잘 모르지만, 거대 가스 행성의 생성을 직접 관측할 수 있다는 점에서 과학자들의 관심이 쏠리고 있다. 화가자리 베타별은 두 개의 행성은 물론 태양계의 소행성대와 카이퍼 벨트와 유사한 먼지 디스크를 지니고 있다. 화가자리 베타별 b와 c 사이에 작은 먼지 디스크가 있고 다시 명왕성 궤도보다 몇 배 먼 거리에 거대한 먼지 디스크가 존재한다. 그리고 외계 혜성이 존재한다는 보고도 있었다. 과학자들은 화가자리 베타별 행성계가 원시 태양계의 확대 버전이라고 생각하고 있다. 제임스 웹 우주 망원경을 포함해 현재 개발 중이거나 건설 중인 차세대 거대 망원경이 본격적으로 관측을 시작하면 화가자리 베타별 행성계에 대해서 더 자세한 관측이 가능하다. 이를 통해 지금보다 더 많은 원시 행성과 외계 혜성, 그리고 행성의 재료가 되는 먼지와 가스 디스크의 모습을 직접 관측할 수 있을 것으로 예상된다. 화가자리 베타별을 통해 과학자들은 46억년 전 태양계 생성의 비밀을 풀 단서를 찾아낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지구상에서 가장 높은 빌딩 높이에 맞먹는 소행성이 지구를 향해 날아오고 있다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 아랍에미리트 두바이에 위치한 세계에서 가장 높은 건물인 부르즈 할리파의 높이와 거의 비슷한 소행성이 한 달 안에 지구로 접근할 것이라고 한다. 부르즈 할리파의 높이는 얼마나 될까? 전체 높이는 829.84m이다. 한국의 삼성물산이 시공사로 참여해 건축한 이 초고층 건물은 마지막 층이 160층으로 높이 630m이며, 나머지 부분은 첨탑이다. '2000 QW7'로 불리는 이 소행성은 지름이 290~650m 사이로, 부르즈 할리파보다는 약간 작지만, 이제껏 지구 근처를 지난 여느 소행성에 비해서는 엄청난 덩치를 자랑한다. 참고로, 6600만 년 전 멕시코 유카탄 반도 북부 칙술루브에 떨어져 공룡을 멸종시킨 소행성의 지름은 12㎞였다. 미국 캘리포니아 패서디나에 있는 제트추진 연구소의 한 부서인 지구근접물체연구센터(CNEOS·Center for Near Earth Object Studies)에 따르면, 소행성 2000 QW7는 9월 14일(현지시간) 우리의 푸른 행성 지구 옆을 스쳐지나갈 것으로 예상된다. CNEOS에 따르면, 이 소행성이 지구를 위협할 만한 거리까지 접근하지는 않을 것으로 보인다. 소행성의 속도는 지구에 의해 가속되어 시속 2만3100㎞, 초속으로는 6.4㎞에 달하는 엄청난 속도에 이를 것으로 예측되지만, 지구에 가장 근접할 때의 거리는 약 530만㎞로, 이는 지구-달 사이 거리의 약 14배에 이른다. 그러나 우주적인 척도로 보자면 거의 스치듯이 지나간다는 표현이 과장은 아니다. 지구-태양 간 거리 1억 5000만㎞를 1천문단위(AU)라 하는데, 지구 근처를 지나는 소행성 등의 천체가 지구와의 거리가 1.3AU 이내에 들면 지구 근접 천체로 간주된다. 소행성 2000 QW7은 지구와 마찬가지로 태양을 공전한다. 그러나 궤도는 지구 궤도와 산발적으로 교차한다. 제트추진 연구소에 따르면, 이 소행성이 지구에 마지막으로 접근한 때는 2000년 9월 1일이다. 오는 9월 14일 이후 다음 번 지나칠 것으로 예상되는 시간은 19년 후인 2038년 10월 19일로 예측된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지금으로부터 정확히 30년 전인 지난 1989년 8월 25일, 인류의 피조물이 사상 처음으로 태양계 8번째 행성의 근접 사진을 촬영했다. 촬영자는 미 항공우주국(NASA)의 태양계 탐사선 보이저 2호(Voyager 2) 그리고 대상은 이제는 태양계 끝 행성이 된 해왕성이다. 지난 22일(현지시간) NASA는 해왕성 탐사 30주년을 맞아 당시 보이저 2호가 촬영한 해왕성 사진을 홈페이지에 공개했다. 해왕성의 신비로운 모습이 인상적인 이 사진은 당시 보이저 2호가 약 700만㎞ 떨어진 지점을 지나가며 카메라에 담은 것이다. 해왕성은 태양을 기준으로 무려 45억㎞나 떨어져 있어 관측이 대단히 어렵다. 이 때문에 보이저 2호가 남긴 해왕성 사진은 천문학 역사에 길이 남을 정도의 쾌거였다.이 사진과 더불어 보이저 2호는 방향을 살짝 틀어 해왕성의 가장 큰 달인 트리톤(Triton)의 모습도 생생히 잡아냈다. 해왕성의 13개 위성 중 가장 큰 트리톤(지름 2707㎞)은 자전축과 공전방향이 반대인 역행위성이다. 이 때문에 전문가들은 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·해왕성 궤도 밖의 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 있던 트리톤이 해왕성의 힘으로 끌려 온 것으로 추측하고 있다. 이렇게 태양계 행성 탐사를 모두 마친 보이저 2호는 지난해 12월 보이저 1호에 이어 태양권 경계를 넘어 성간 우주에 도달했다. 현재 태양에서 약 180억㎞ 떨어진 심(深)우주를 비행 중으로 누구도 가보지 못한 전인미답의 경지에 오른 셈이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해에 비해 덜 했지만 사람들을 지치게 만든 폭염과 열대야가 서서히 힘을 못 쓰면서 계절은 가을로 성큼 걸어들어가고 있다. 오곡이 익어가는 풍요의 계절이 몇 년 전부터는 대기정체로 인한 미세먼지가 시작되는 때로 인식되기 시작했다. 정부도 다양한 미세먼지 대책을 내놓고 있지만 아직은 눈에 띄는 효과는 나타나지 않고 있는 상황이다. 그런데 미세먼지를 비롯한 환경오염 물질에 지속적으로 노출될 경우 우울증이나 조현병과 같은 뇌신경질환을 앓게될 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 미국 시카고대 의대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 사회·유전학연구소, 덴마크 오르후스대 경제경영학부, 환경과학부, 스웨덴 카롤린스카연구소 역학·생명통계학과 공동연구팀은 대기질이 열악한 환경에서 오랜 시간을 보낼 경우 우울증, 조현병, 성격장애 같은 정신질환을 앓을 가능성이 급격히 증가한다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘PLOS 생물학’ 21일자에 실렸다. 연구팀은 2003년부터 2013년까지 미국 건강보험 청구 데이터베이스에 등록된 약 1억 5110만명의 기록과 1979년부터 2002년 사이에 덴마크에서 태어나 10살을 맞은 사람들 140만명의 기록을 분석했다. 미국팀은 개인의 대기오염 노출을 정량화하기 위해 미국 환경보호청(EPA)에서 활용하고 있는 87가지 대기질 측정 수치를 덴마크 팀은 이보다는 적은 14가지 대기질 지표를 사용했다. 특히 연구팀은 환경오염 물질이 사람의 정신건강에 어떤 영향을 미치는지에 대해 주목했다.생쥐를 이용한 기존 연구들에 따르면 초미세먼지나 산화질소, 오존 등 대기오염 물질은 코와 폐를 통해 뇌로 이동하면서 우울증, 강박증과 같은 행동장애를 유발시키는 것으로 알려졌다. 사람에게서 나타나는 조현병이나 우울증 같은 정신질환은 유전적 요인이나 특정 경험 등이 복합적으로 작용해 나타나지만 환경적이나 신경화학적 요인에 의해 나타날 수도 있는 것으로 추정하고 있다. 연구팀은 건강기록과 환경오염 정도를 비교분석한 결과 동물실험에서와 마찬가지로 사람들도 대기오염 물질에 장기간 노출될 경우 양극성 장애, 경계선 인격장애, 조현병, 우울증 같은 정신질환은 물론 뇌전증이나 파킨슨병 같은 신경정신질환을 앓을 가능성이 일반인들에 비해 2배 이상 높은 것으로 확인했다. 아티프 칸 시카고대 의대 박사는 “이번 연구는 삶의 물리적 환경, 특히 대기질이 인간의 신경, 정신과적 장애에 어떤 영향을 미치는지 그대로 보여주고 있다”라며 “미세먼지에 오래 노출됐다고 모두 정신질환을 앓게 된다는 것이 아니라 대기오염물질들이 유전적, 신경화학적 영향을 미쳐 정신과적 질환 발병을 쉽게 만든다는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

만약 이 행성에서 하늘을 쳐다본다면 3개의 태양이 떠있는 것을 목격할 수 있다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구에서 약 22광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'LTT 1445Ab'를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 암석형 행성인 LTT 1445Ab는 지구와 비교하면 덩치는 1.35배 크며, 질량은 8.4배 정도다. 흥미로운 점은 LTT 1445Ab가 모두 적색왜성(red dwarf)으로 이루어진 삼성계에 속해있다는 사실. 적색왜성은 태양보다 작고 희미한 별로 온도도 낮다. LTT 1445Ab는 모항성인 3개의 별 중 가장 밝게 빛나는 LTT 1445A를 불과 5.36일 만에 공전한다. 지구의 1년이 이곳에서는 단 5일인 셈이다. 이처럼 항성과 바짝 붙어있는 특성 때문에 행성의 표면온도는 155℃에 이를만큼 이글이글 타오른다.NASA 측은 "차세대 행성 사냥꾼이라 불리는 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)로 이 행성을 발견했다"면서 "LTT 1445Ab가 안정적으로 LTT 1445A의 궤도를 돌고있으며 그 너머의 먼거리에서 두개의 별이 공전한다"고 설명했다. 이어 "LTT 1445Ab의 표면온도는 예열된 오븐에 비교할 만 하다"면서 "삼성계의 행성이 발견된 것은 이번이 처음은 아니다"라고 덧붙였다. 실제 학계에서는 영화 ‘스타워즈’ 속 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계행성 ‘타투인’ 같이 태양이 2개, 혹은 3개 이상 뜨는 행성도 많다고 보고있다. 이중 '제2의 지구'라는 별칭이 붙은 행성 '프록시마 b'가 대표적으로 지구와 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리(α Centauri)라는 삼성계에 속해있다. 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 알파 센타우리는 우리의 태양보다 조금 큰 ‘알파 센타우리 A‘, 조금 작은 ‘알파 센타우리 B’ 그리고 가장 희미한 ‘알파 센타우리 C’(프록시마)로 이루어져 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

방금 떠올린 것인데도 뭔지 기억이 안나거나, 공부를 할 때 자꾸 까먹을 때 누구나 한 번쯤은 기억력을 좋게 만들어주는 장치나 약이 있었으면 좋겠다는 생각을 한다. 동물실험 수준이지만 국내 연구진이 기억력은 물론 뇌의 특정 부위를 강화시키거나 약화시킬 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오마이크로시스템 연구진은 뇌의 여러 부위에서 발생하는 신경신호를 동시에 측정하고 약물이나 빛을 전달할 수 있는 초소형 브레인 칩을 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 22일자에 실렸다. 최근 뇌과학 분야가 활발히 연구되면서 뇌의 이해를 높이기 위해 뇌에서 발생하는 신호를 세포 수준에서 정밀하게 측정하려는 시도들이 많아지고 있다. 뇌에 칩을 삽입하거나 영상장치를 이용해 신경신호를 측정하려는 것들이다. 이런 연구들은 신경신호를 통해 생각만으로 기계를 움직일 수 있는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술 분야에서도 주목할만하다. 연구팀은 이에 머리카락 굵기의 40㎛(마이크로미터) 두께의 초소형 브레인 칩을 개발했다. 이전에도 브레인 칩들이 있었지만 뇌에서 나오는 신호를 읽을수만 있을 뿐 뇌에 신호를 보내는 양방향 소통은 사실상 불가능했다. 또 파킨슨병 환자 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 이들의 뇌 기능을 제어하기 위한 심부자극술 칩이 있었지만 뇌 회로의 정밀 자극이나 측정은 사실상 어려웠다. 연구팀은 이번에 개발한 초소형 브레인 칩을 활용해 기억에 관여된 해마 부위에 빛과 약물을 전달함으로써 뇌 회로를 강화하거나 약화시킬 수 있다는 사실을 확인했다. 기존에 있는 브레인 칩과는 달리 삽입 시 뇌조직 손상이나 이식으로 인한 감염이 눈에 띄게 줄었다는 사실을 조직 면역반응 염색으로 알게 됐다. 또 기존 브레인 칩의 탐침과 비교했을 때 6분의 1~8분의 1 수준으로 작아진 탐침 4개와 32개의 전극이 내장돼 약물이나 빛을 수 초내에 원하는 부위에 직접 전달해 뇌 반응을 이끌어 낼 수 있다는 것도 확인했다. 조일주 KIST 박사는 “이번 기술은 뇌 기능을 정밀하게 조절할 수 있다는 것이 핵심으로 기존 뇌 회로 연구방법의 한계를 극복했다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술이 실제 상용화되면 기억력을 강화하거나 나쁜 기억을 지우는 것에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들은 오랜 세월 행성이 별 주변에 있는 가스와 먼지 디스크에서 생성된다고 생각했다. 다만 생성 중인 행성 대부분이 지구에서 멀리 떨어져 있고 일반적으로 가스와 먼지에 가려져 있어 실제 관측은 매우 어려웠다. 그러나 최근 과학자들은 최첨단 관측 기기와 고성능 망원경을 통해 과학자들은 기존의 관측 한계를 극복하고 행성 탄생의 비밀을 풀어가고 있다. 그 선두에 있는 망원경이 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)이다. ALMA는 칠레의 고산 지대에 건설된 거대 전파 망원경 집합체로 66개의 대형 안테나가 하나의 거대한 전파 망원경처럼 작동해 먼 우주를 관측한다. 이름처럼 밀리미터 및 서브 밀리미터 파장(구체적으로 0.3-9.6mm)을 관측하는데, 가스나 먼지가 많은 조건에서는 이렇게 파장이 긴 쪽이 광학 망원경보다 더 유리하다. 예를 들어 가스 성운 안쪽에서 생긴 아기 별과 그 주변 환경을 관측하는 일은 광학 망원경보다 ALMA 같은 전파 망원경이 훨씬 유리하다. 호주 모나쉬 대학의 크리스토프 핀트 박사와 그 동료들은 ALMA를 이용해 태어난 지 얼마 안 된 아기 별인 HD97048 주변에 생성 중인 원시 행성이 있다는 증거를 발견했다. 물론 아무리 ALMA의 분해능이 뛰어나도 지구에서 멀리 떨어진 행성을 직접 관측하기는 어렵지만, 이 행성의 중력에 의해 주변 가스 디스크가 변형되는 것을 관측하는 일은 가능하다. (사진) 연구팀은 이론적 모델을 통해 가스와 먼지 디스크에서 생성 중인 원시 행성의 중력이 이런 독특한 형태를 설명할 수 있는 가장 타당한 가설이라는 점을 입증했다. 흐르는 시냇물 중간에 있는 바위처럼, 디스크 중간의 행성은 가스와 먼지의 흐름을 변형시킨다. 이 행성은 목성 질량의 2-3배 정도 크기로 현재 주변에서 가스와 먼지를 흡수하면서 성장하고 있다. ALMA의 관측 이미지는 어머니 몸속에서 자라고 있는 작은 태아의 모습을 연상하게 만든다. 이렇게 생성 중인 행성의 모습을 관측한 경우는 아직 손으로 셀 정도로 드물다. ALMA는 같은 방법으로 2015년에 다른 원시 행성을 발견한 후 이번에 두 번째 원시 행성을 발견했다. 이 원시 행성들은 목성형 가스 행성의 생성 비밀을 풀 단서를 지니고 있기 때문에 앞으로 중요한 관측 대상이 될 것으로 보인다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

그룹 투모로우바이투게더(수빈, 연준, 범규, 태현, 휴닝카이)가 멤버들의 건강상 이유로 컴백을 연기했다. 소속사 빅히트엔터테인먼트는 20일 공식 트위터 계정 등에 공식입장을 내고 “투모로우바이투게더 멤버 태현과 휴닝카이가 최근 유행성 결막염에 걸려 새 앨범 발매 일자를 9월 말에서 10월 말로 조정할 계획임을 알린다”고 밝혔다. 빅히트 측은 “이달 초 멤버 수빈이 유행성결막염에 걸리면서 의료진의 권고에 따라 멤버들의 추가 전염을 막기 위해 격리된 개별 숙소에서 생활해왔으나, 최근 결막염이 유행하면서 확인 불가능한 경로를 통해 태현과 휴닝카이도 감염됐다”고 설명했다. 이어 “수빈의 결막염은 완치됐으며, 태현과 휴닝카이는 전염성이 없는 단계로 증상이 이행했다는 의료진의 소견이 있었으나 지속적인 관리가 필요한 상황”이라며 “뮤직비디오 촬영 등 제작 관련 일정 진행이 어려워 부득이하게 새 앨범 발매 일자를 미루게 됐다”고 덧붙였다. 빅히트 측은 “오는 23일 ‘2019 소리바다 베스트 케이뮤직 어워즈’와 27일 ‘간사이 컬렉션 2019 어텀 & 윈터’ 일정은 퍼포먼스를 진행하기 어렵다는 의료진의 의견에 따라 무대 없이 행사 참석만 진행할 예정”이라고 전했다. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr

국내 연구진이 우리은하 끝자락 어두운 곳에서 처음으로 왜소신성을 발견했다. 한국천문연구원 은하진화그룹, 캐나다 토론토대 공동연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 이용해 지금까지 발견된 것들보다 훨씬 멀리 떨어져 있는 우리은하 헤일로에 존재하는 왜소신성을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 헤일로는 은하의 원반 주위를 감싸듯 둘러싼 구름 형태 부분으로 천체가 많지 않고 대부분 어둡고 멀리 떨어져 있다. 특히 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질을 포함하고 있을 것으로 여겨져 천문학자들의 주요 연구대상이다. 주로 구상성단, 행성상 성운 등으로 연구했지만 이번처럼 헤일로에서 발견되는 왜소신성의 수가 늘어나면 헤일로를 연구할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 왜소신성은 신성이나 초신성에 비해 덜 밝아 가까운 거리에 있어야 발견되기 쉽다. 이 때문에 지금까지 발견된 왜소신성들은 대부분 지구로부터 3000 광년 이내의 거리에서 발견됐다.연구팀이 이번에 발견한 왜소신성 ‘KSP-OT-201611a’는 지구로부터는 2만 4000광년, 우리은하 중심에서는 4만 5000광년, 우리은하 평년에서는 5500광년 떨어져 있는 우리은하 외곽 헤일로에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헤일로 근처에 있는 왜소신성은 별 내부의 금속 함량이 적고 만들어진 나이도 많을 것으로 보고 있다. 김상철 천문연구원 박사는 “우리은하 헤일로 천체의 관측은 쉽지 않은데 이번 연구는 24시간 연속관측이 가능한 KMTNet 덕분”이라며 “이번 연구로 금속 함량이 적은 왜소신성을 설명하는데 필요한 이론과 모형을 개선하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구는 탄생 직후부터 끊임없이 소행성 충돌에 시달렸다. 대개는 무시해도 될 만큼 작은 크기지만, 6600만 년 전 수많은 생물의 멸종을 가져온 소행성 충돌처럼 큰 충돌도 있었다. 이런 대격변 탓에 기존의 생물이 사라지고 새로운 생물이 그 자리를 대신하면서 진화를 촉진하고 다양한 생명체가 등장하는 원동력이 된다. 하지만 조류를 제외한 공룡과 여러 중생대 생물을 멸종시킨 칙술루브 크레이터(충돌구)는 많은 연구 끝에 최근에야 그 존재가 확인됐다. 지구 표면은 지질 활동과 물에 의한 침식으로 지형이 계속 바뀌는 데다 바다의 면적이 넓어 크레이터를 확인하기 어렵기 때문이다. 하지만 과학자들은 오래된 지층에서 대규모 충돌의 흔적을 찾아 과거 설명할 수 없었던 급격한 환경 변화의 이유를 알아냈다. 북미 대륙의 지층을 연구하던 과학자들은 신생대 중반에도 대형 소행성 충돌이 있었다는 증거를 찾아냈다. 미 동부 해안을 중심으로 텍사스 면적의 10배에 달하는 광범위한 지역에서 대형 운석 충돌 시 볼 수 있는 텍타이트(tektite)가 발견됐기 때문이다. 높은 압력과 온도에서 만들어지는 텍타이트는 운석 충돌의 증거로 넓은 지역에서 발견된다는 이야기는 그만큼 충돌 규모가 크다는 뜻이다. 과학자들은 버지니아주와 메릴랜드주 사이의 체서피크만에서 원인이 되는 크레이터를 찾는 데 성공했다.(사진) 다만 최근까지도 체서피크만 크레이터의 정확한 충돌 시기에 대해서는 논쟁이 있었다. 미 애리조나 주립대학 연구팀은 크레이터에서 400㎞ 떨어진 바다 지층을 드릴로 시추해 그 정확한 연대를 밝힐 수 있는 동위원소를 찾아냈다. 우라늄-토륨-헬륨(uranium-thorium-helium) 연대 분석 결과는 충돌 시기가 3500만 년 전이라는 사실을 보여줬다. 이 시기 충돌의 결과로 북미 대륙은 물론 전 세계적으로 엄청난 충격이 있었을 것이다. 이 연구의 또 다른 중요성은 거대 소행성 충돌이 지구 역사상 얼마나 흔한지 알 수 있다는 것이다. 체서피크만 크레이터는 지름 40㎞ 크기로 지금까지 확인된 지구 크레이터 중 15번째로 큰 크기다. 칙술루브 크레이터가 지름 150㎞ 정도인 점을 고려하면 상대적으로 작은 크기지만, 그래도 파괴력은 엄청났을 것이다. 이런 대규모 충돌이 과거 얼마나 자주 발생하는지 알아낸다면 앞으로 발생 확률도 알아낼 수 있을 것이다. 사진=2014년 대양수심도(GEBCO) 세계 지도(대양수심도 운영위원회 홈페이지) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

너무 건조해서 나무가 없고 식물도 거의 없다. 칠레 북부에 있는 아타카마 사막의 풍경은 지구가 아니라 이웃 행성 화성을 탐험하는 듯한 착각을 불러일으킨다. 세계에서 가장 건조하기로 유명한 이 사막은 10만5000㎢에 달하는 허허벌판이 시야 끝까지 펼쳐진다. 이에 미국항공우주국(NASA)은 일 년 내내 비가 거의 오지 않는 이 사막에서 화성 탐사를 위한 시험을 종종 진행하기도 한다. 하지만 밤이 되면 하늘은 그야말로 별천지다. 덕분에 천문학자들은 물론 아마추어 천문가들 역시 이곳을 찾는다. 그런데 아타카마 사막에는 한 가지 볼거리가 더 있다. 그것은 바로 거인의 손이라고도 불리는 거대한 조형물이다. 최근 미국 CNN 트래블은 아타카마 사막에 있는 사막의 손이라는 의미를 지닌 거대 조형물 ‘마노 델 디시에르토’(Mano del Desierto)를 소개했다.이 사막을 처음 찾는 여행자들은 이를 보고 신기루로 착각할지도 모른다. 왜냐하면 사람 키보다 훨씬 큰 거대한 손 하나가 높이 약 11m까지 우뚝 솟아있기 때문이다. 이는 미국프로풋볼(NFL) 골대보다 높고 노란색 스쿨버스 만큼 길다. 거인의 손은 사막에서 가장 가까운 마을 안토파가스타 자치단체의 의뢰로 칠레 유명 조각가 마리오 이라라사발이 지난 1992년 콘크리트와 철근으로 만든 작품이다. 작품의 의미는 알려지지 않았지만, 일부는 인간이 대자연 앞에서 보잘것없는 존재임을 상기시키기 위한 것이라고 말하며 또 다른 이들은 인간이 역경을 딛고 일어서는 모습을 보여주는 것이라고 주장한다. 하지만 이 조형물은 일부 몰상식한 관광객에 의해 종종 낙서로 뒤덮인다. 이 때문에 지역 주민들은 작품에 낙서하지 말아 달라고 당부하고 있지만, 여의치 않아 매년 두 차례 대대적으로 낙서를 없애는 작업을 진행한다. 사막 한가운데 덩그러니 있는 거인의 왼손은 외롭게 느껴질 수도 있지만, 작가는 10년 전 우루과이 푼타 델 에스테의 해변에 오른손을 형상화한 작품을 만들기도 했다. 그러니 두 작품을 비교해서 보면 더욱더 흥미로울 듯싶다. 사진=플랜 사우스 아메리카 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

치매의 주요 발병원인인 알츠하이머는 베타아밀로이드가 뇌에 쌓이거나 타우단백질로 인해 뇌세포가 손상되면서 나타나는 퇴행성 뇌질환으로 알려져 있다. 그렇지만 정확한 원인이 밝혀지지 않아 근본적 치료법이 개발되지 않고 있다. 이 때문에 알츠하이머 치매를 완화시키기 위해서는 조기 진단하는 것이 무엇보다 중요하다. 이에 한국원자력의학원 RI융합부, 인하대병원 공동연구팀은 양전자방출단층촬영(PET)으로 학습과 기억에 관여하는 뇌 신호전달물질인 글루타메이트의 변화를 측정해 조기진단할 수 있는 방법을 찾아냈다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경학 분야 국제학술지 ‘노화 신경생물학’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 글루타메이트가 뇌 신경전달물질 중 가장 많지만 신경독소에 취약하기 때문에 베타아밀로이드 단백질이 침착되면서 발생시키는 독소가 측정함으로써 알츠하이머의 진행과 변화를 측정할 수 있다는데 착안한 것이다. 이를 위해 연구팀은 태어날 때부터 알츠하이머가 나타나 진행되도록 조작한 생쥐를 이용해 생후부터 9개월 동안 뇌 속 글루타메이트의 연속적 변화를 측정했다. 연구팀은 글루타메이트와 결합되는 방사성의약품을 주사한 뒤 PET를 실시한 결과 생후 5개월에 방사성의약품 흡수가 가장 낮고 7개월 때 가장 높아지는 것으로 확인됐다. 실제로 알츠하이머 생쥐 모델에서 기억손상과 행동이상이 7개월 때부터 나타났다. 최재용 원자력의학원 박사는 “이번 연구는 기억감퇴, 언어장애, 운동장애 같은 알츠하이머의 증상이 드러나기 전에 글루타메이트PET를 이용해 조기 진단할 수 있다는 것을 보여줬다는데 의미가 크다”라면서 “지금까지 자기공명영상(MRI) 같은 영상으로 알츠하이머를 쉽게 감별하기 어려웠지만 이번 기술을 바탕으로 알츠하이머 조기 진단과 치료 근거를 얻을 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양계에서 가장 큰 행성인 목성이 형성된지 얼마 지나지 않아 지구 질량의 10배에 달하는 거대 원시 행성과 정면으로 충돌했을 가능성이 있다고 천문학자들이 주장하고 나섰다. 16일 로이터통신 등에 따르면, 미국과 스위스, 일본 그리고 중국의 연구진이 미국항공우주국(NASA)의 목성 탐사선 ‘주노’의 관측 데이터를 분석해 이같은 이론을 세계적 학술지 ‘네이처’ 14일자에 발표했다. 이는 먼지와 가스로 된 원시 행성계 원반에 의해 태양계가 형성되고 나서 불과 얼마 지나지 않은 약 45억 년 전 목성에 엄청난 충돌이 있었을지도 모른다는 것이다. 이에 대해 연구에 참여한 미국 천문학자인 안드레아 이셀라 라이스대 물리·천문학부 조교수는 “태양계 초기 동안 이런 큰 충돌은 다소 흔했으리라 생각한다. 예를 들면 지구에도 이런 충돌이 있어 달이 형성됐다고 생각된다”면서 "하지만 우리가 목성에 있었다고 추정하는 충돌은 진짜 괴물일 만큼 강력했을 것”이라고 설명했다. 이런 시나리오에 따라 아직 형성 중이던 그 원시행성은 목성과 충돌하면서 완전히 흡수됐다.목성은 짙은 빨간색과 갈색, 노란색 그리고 흰색의 다채로운 가스 구름으로 뒤덮인 거대한 가스 행성으로, 그 지름은 지구의 약 11배인 약 14만3000㎞에 달한다. 주노 데이터에 기반을 둔 목성 내부 구성에 관한 컴퓨터 모델은 이 거대 행성이 자체 질량의 약 5~15%에 달하는 거대하고 희석된 핵을 지니고 있으며 이는 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소와 섞인 암석과 얼음 물질로 구성돼 있다는 것을 보여준다. 이에 대해 연구를 이끈 중국의 천문학자 리우 상페이 중산대 천문학과 부교수는 “주노는 목성의 중력장을 놀랄 만큼 정확하게 측정한다”면서 “과학자들은 목성의 구성과 그 내부 구조를 추론하기 위해 주노의 정보를 사용한다”고 말했다. 주노의 관측 데이터를 설명하는 컴퓨터 모델은 목성의 내부 구조는 약 45억 년 전에 지구 질량의 약 10배에 달하는 원시행성과 정면충돌했을 가능성이 있다는 것을 보여준다. 이 때문에 목성의 밀도 높은 핵이 부서져 가볍고 무거운 원소가 뒤섞였다는 것이 연구진의 설명이다. 또 리우 부교수는 이 원시행성은 목성의 원시 핵과 유사한 구성을 지니고 있으며 태양계에서 가장 먼 거대한 얼음 행성인 천왕성이나 해왕성보다 그 크기가 조금 작았을 것이므로, 목성에 의해 흡수되지 않았다면 완전한 가스 행성이 됐을 것이라고 말했다. 당시 목성은 이미 완전히 형성돼 었었을 것인데 아마 목성의 강한 중력 당김이 충돌을 재촉했을 것이다. 목성의 질량은 지구의 약 320배에 달한다. 끝으로 리우 부교수는 수만 건의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 목성 핵에 관한 최고의 설명을 이번에 제시하면서 목성이 형성 초기에 그 원시행성과 충돌했을 가능성은 최소 40%인 것으로 나타났다고 말했다. 사진=로이터 연합뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-태양계와 성간구름 관계 밝히는 실마리​ 과학자들이 남극의 눈을 조사한 결과, 최근 지구에 떨어진 성간 먼지를 발견했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)이 14일(현지시간) 보도했다. 이 발견은 태양계가 정기적으로 통과하는 성간구름의 신비를 밝히는 실마리가 될 수 있을 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 지구에는 매일 수 톤의 우주먼지가 떨어지는데, 이는 지구 궤도 부근을 지나가는 혜성의 찌꺼기를 비롯해, 소행성 충돌 이나 폭발하는 별에 의해 발생하는 수많은 별 먼지가 만들어낸 것이다. 그러나 과학자들은 지구상에 떨어지는 우주먼지를 즉시로 발견하기는 힘들며, 오랜 시간이 지난 후에나 발견하는 경우가 많기 때문에 태양계가 주위의 우주 환경과 어떤 영향을 주고받는지에 대해 자세한 정보를 얻기 어려웠다. 그러나 이번 남극에서 발견한 우주 지는 지구에 떨어진 지 얼마 안된 선선한 것인 만큼 이 성간 먼지를 분석하면 성간구름의 신비와 태양계와의 관계에 대해 어떤 통찰을 얻을 수 있을 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 호주 캔버라에 있는 호주국립대학교 실험 핵물리학자인 도미니크 놀 박사는 “과학자들이 우리의 연구 결과를 이용하여 태양계 주변이 어떻게 형성되었는지 알아낼 수 있을 것"이라고 밝히면서 "우리는 먼 은하와 별, 태양계에 대해서는 많은 것들을 알고 있지만, 정작 우리 태양계 주변 상황에 대해서는 그다지 자세히 알고 있지 못한 상태로 더 많은 연구조사가 필요하다"고 덧붙인다. 비교적 변질이 덜된 순수한 성간먼지 샘플을 얻기 위해 과학자들은 내린 지 20년 이내인 남극의 눈을 약 500kg 모았다. 독일의 코넨 남극기지가 있는 해안에서 수백 마일 떨어진 곳에 쌓인 눈이었다. 연구원들은 수집된 눈을 뮌헨으로 가져와 녹인 다음 고형물을 걸러내고 잔류물을 소각하는 등의 과정을 거친 후, 빛의 패턴을 분석했다. 그 결과 희귀한 방사성 동위원소인 철-60과 망간-53의 존재를 소량 발견했다. 동위원소는 핵에 보유하는 중성자 수가 다른 원소를 말한다. 예를 들어 자연에 가장 풍부한 철 동위원소인 철-56은 30개의 중성자를 가지며 철-60은 34개의 중성자를 가진다. 연구자들에 따르면, 철-60의 근원은 거대한 별의 임종인 초신성 폭발에서 생성된 것이다. 초신성 폭발은 전 은하가 내는 밝기를 웃돌 만큼 강력한 것으로, 우주 최대의 드라마라 할 수 있다. 자연적으로는 철의 10분의 1이 이 철-60 동위원소이다. 그러나 우주선(宇宙線)의 소립자가 행성 간 먼지에 부딪칠 때 철-60과 망간-53이 생성될 수 있다. 그런데 연구원들은 이 메커니즘에서 기대했던 예상치보다 망간-53의 비율에 비해 철-60의 비율이 더 크다는 사실을 발견했다. 연구원들은 또한 이 철-60이 핵무기나 발전소에서 나온 것인지의 여부를 조사한 결과, 이러한 출처에서 나온 철-60과 망간-53의 존재는 무시할 만한 수준이라는 것을 발견했다. 따라서 과학자들은 이들 방사성 동위원소가 성간 가스와 먼지 구름을 뿌린 근처의 초신성에서 만들어졌을 가능성이 가장 크다는 결론을 내렸다. 이 연구는 태양계가 그러한 성간 구름을 통과할 때 우주먼지가 지구 표면에 비처럼 내렸을 것이라고 제안했다. 앞으로 더 오래된 눈과 얼음에서 나온 성간 먼지를 조사해보면 인근 성간 구름의 기원과 구조, 그리고 태양계와의 상호작용의 역사를 밝힐 수 있을 것으로 연구원들은 기대하고 있다. 이 연구 결과는 8월 12일자 '피지컬 리뷰 레터' 저널에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com