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  • 예방접종은 ‘오전’이 효과 커…구조적 입증(연구)

    예방접종은 ‘오전’이 효과 커…구조적 입증(연구)

    예방접종은 오전에 받아야 효과가 더 크다는 것이 구조적으로 입증됐다. 일본 오사카대 면역학프런티어 연구소가 쥐 실험을 통해 하루 중 면역반응이 교감신경에 의해 활발하거나 저조해지는 구조를 해명하고, 예방접종을 할 때 효과적인 시간대가 있다는 것을 밝혀냈다고 ‘실험의학 저널’(Journal of Experimental Medicine) 10월 31일자에 발표했다. 연구팀은 쥐와 같은 야행성 동물은 밤, 인간의 경우는 낮에 교감신경의 활동성이 최고조에 달하는 것에 주목했다. 면역을 담당하는 T세포 등의 림프구는 림프샘에서 나와 혈류를 통해 전신을 둘러싼다. 이때 그 양은 교감신경에 의해 하루를 주기로 변한다. 쥐는 교감신경의 활동이 활발해지는 밤 시간대, 림프구가 낮보다 1.5~2배 많다고 한다. 이에 쥐의 림프구를 하루 동안 측정한 결과, 교감신경의 활동성과 일치했으며 한밤중에 늘어나는 것이 밝혀졌다. 교감신경의 활동성이 높아지면 림프구가 림프절에서 탈출하는 것이 억제돼 림프샘에서 림프구 수가 증가하는 것도 확인됐다. 또 연구팀은 밤 시간대 쥐에게 예방접종을 시행한 결과, 강한 면역반응이 일어나는 것을 알 수 있었다. 이는 낮에 접종한 쥐보다 효과가 더 컸다. 이 같은 결과로 교감신경이 림프구의 체내 활동 제어 ​​구조가 항체를 만드는 면역반응의 하루 중 변화를 만들어내는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 “이번 연구는 교감신경의 활동성이 높고 면역반응이 강하게 일어나는 시간대를 선택해 백신을 접종하면 더 큰 효과를 얻을 수 있다는 것을 보여준다”고 설명했다. 또한 “인간의 경우 교감신경의 활동성이 정점을 맞이하는 ‘오전’에 백신을 접종하면 더 높고 안정된 효과를 기대할 수 있을 것”이라고 말했다. 실제로 인간의 경우 오전에 예방접종을 하면 효과가 있다는 연구결과가 영국에서 보고된 바 있다. 영국 버밍엄대 연구팀이 노인 276명을 대상으로 오전과 오후로 나눠 예방접종을 받게 하고 항체 검사를 시행한 결과, 오전에 예방접종을 한 그룹 쪽이 항체가 많이 늘어난 것으로 나타났다. 사진=ⓒ Monet / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [행성 이야기] ‘유리 비’가 내리는 지옥같은 푸른빛 행성

    [행성 이야기] ‘유리 비’가 내리는 지옥같은 푸른빛 행성

    미 항공우주국(NASA)이 1일(현지시간) 홈페이지를 통해 공개한 외계행성 이야기. 지구에서 약 63광년 떨어진 이 행성은 항성 HD 189733 주위를 공전하는 'HD 189733 b'다. 먼 미래에 우주 여행자가 이곳을 찾아간다면 멀리서 보이는 환상적인 푸른 빛에 매료될지도 모른다. 그러나 이곳은 대기 속으로 들어가는 순간 죽음을 맞는 우주 최악의 기상을 가진 곳이다. 지금까지의 연구결과에 따르면 HD 189733 b의 표면온도는 약 3,000°C. 또한 상상하기도 힘든 속도의 8,690km/h에 달하는 바람이 행성을 강타한다.   여기서 끝은 아니다. 거대한 가스구름을 가진 HD 189733 b에도 비가 내리는데 촉촉한 액체가 아닌 '유리 비'다. NASA는 "이곳에 첫발을 내딛는 여행자는 수천 조각으로 잘려 죽음을 맞을 것"이라면서 "행성이 지구처럼 아름다운 코발트 블루로 빛나는 것은 바다의 반사가 아닌 규산염 입자를 머금은 대기 탓"이라고 밝혔다. 사진=ESO/M. Kornmesser 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • NASA, 지구 충돌 소행성 탐지하는 경보시스템 개발

    NASA, 지구 충돌 소행성 탐지하는 경보시스템 개발

    지난 25일(현지시간) 미국 하와이에 위치한 천체망원경이 지구를 향해 날아오는 소행성을 감지했다. 곧 이 데이터는 미 항공우주국(NASA)이 개발한 새 프로그램에 전달됐고 10분이 채 안돼 이 소행성의 예상 궤적과 지구에 미칠 영향이 계산됐다. 지난 30일(현지시간) 미국 공영방송 NPR은 NASA가 지구를 위협하는 소행성을 탐지하는 침입경보시스템(Intruder Alert)을 테스트하고 있다고 보도했다. NASA의 제트추진연구소가 추진하고 있는 이 시스템의 이름은 스카우트(Scout). 지구를 위협할 가능성이 있는 소행성 등 천체를 발견해 이를 추적 관찰하고 재빨리 충돌 위험성을 계산해 내는 기능을 갖고 있다. 그 첫 번째 테스트 사례가 이번에 지구를 스쳐간 소행성 '2016 UR36'이다. 현재까지 NASA가 파악한 지구로 다가오는 천체(NEOs·Near-Earth Objects)는 약 1만 5000개. 이중 NASA는 90% 정도 파악하고 있다고 밝히지만 여전히 지구는 수많은 이름모를 천체에 노출돼 있는 형편이다. NASA 산하 지구접근물체연구센터(CNEOS)의 폴 조다스 박사는 "NASA의 관측 시스템에 매일 밤 5개의 천체가 새로 포착되고 있다"면서 "그중 대부분은 매우 작거나 지구와 멀찌감치 떨어져 지나가지만 지름 150m 이상의 위험한 것도 있다"고 설명했다. 이어 "이들 천체는 지구에 근접하기 며칠 전 발견되거나 심지어 발견 직후 지나가는 경우도 있다"면서 "스카우트는 천체의 발견부터 충돌 예측까지의 과정을 확실하고 빠르게 계산해 경보를 울리는 것이 목적"이라고 덧붙였다. 조다스 박사의 말처럼 실제로 지난 2008년 아프리카 수단에 떨어진 '2008 TC3'은 지구에 근접하기 19시간 전 관측됐으며 예상 충돌지점은 12시간 전 계산됐다. 이에 반해 지난 2013년 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 20m 크기의 소행성은 사전에 누구도 알지 못했다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 두 행성계가 쌍으로 존재하는 ‘쌍 행성계’ 발견

    [아하! 우주] 두 행성계가 쌍으로 존재하는 ‘쌍 행성계’ 발견

    우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별도 많지만, 사실 두 개의 별이 서로 중력으로 묶여서 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 매우 흔하다. 과거 과학자들은 쌍성계 주변에서는 동반성의 중력 간섭으로 인해서 행성이 생성되기 어렵다고 생각했으나 최근 연구에서 많은 쌍성계 주위 행성(circumbinary planet)이 발견됐다. 스타워즈에 나오는 타투인 (태양이 두 개로 묘사된다) 같은 외계 행성은 생각보다 흔했다. 그런데 쌍성계라고 해도 그 구성과 공전 주기는 천차만별이다. 비슷한 크기의 별 두 개가 쌍성계를 이룰 수도 있지만 작은 별과 큰 별이 같이 존재할 수도 있으며 매우 가까운 거리에서 공전할 수도 있지만, 상당히 먼 거리에서 공전하는 경우도 있다. 전자인 경우 타투인 행성처럼 두 개의 태양 주변을 공전하게 되고 후자인 경우 각각의 별이 독자적인 행성계를 지닐 수 있는데 실제로 그런 경우가 발견됐다. 카네기 과학연구소 연구팀이 마젤란 클레이 (Magellan Clay) 망원경에 설치된 행성 탐사 분광기(Planet Finding Spectrograph)를 이용해서 HD 133131A와 HD 133131B라는 두 별 주변에서 3개의 외계 행성을 찾아낸 것이다. HD 133131A에는 목성 질량의 1.5배와 절반 정도 되는 행성이 있고 HD 133131B 주변에는 목성 질량의 2.5배 정도 되는 별이 있다. 그리고 두 별은 360AU (1AU는 지구 태양 간 거리) 정도 떨어져서 공전 중이다. (개념도 참조) 물론 아직 발견하지 못한 지구형 행성이 이 두 행성계에 존재할 가능성은 얼마든지 있다. 만에 하나라도 외계인이 있다면 다른 행성계를 탐사하기 위해서는 360AU 정도 거리만 가면 되므로 현재 인류 수준의 기술을 지녔다면 외계 행성계 탐사가 얼마든지 가능하다. 참고로 현재 보이저 1호는 올해 5월에 태양에서 135AU 지점을 통과했다. 지구에서 가장 가까운 알파 센타우리는 4.3광년이나 떨어져 있다. 이 중에서 행성이 존재가 확실시되는 것은 센터우루스자리 프록시마다. 비록 가까운 거리가 아니지만, 언젠가 기술이 발달하면 인류가 보낸 탐사선이 이곳에 도착하는 날도 올 것이다. 사진=NASA / JPL-Caltech / T. Pyle.(위), 카네기 과학연구소 / Timothy Rodigas 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] 114개월의 항해…명왕성 탐사선이 남긴 것

    [아하! 우주] 114개월의 항해…명왕성 탐사선이 남긴 것

    지난해 7월 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 무려 9년 6개월을 날아가 목적지인 명왕성에 도착했다. 당시 뉴호라이즌스가 지구로 보내온 명왕성의 진짜 모습은 우리에게 큰 경탄을 남겼고 인류의 우주 도전사는 새로운 장을 열었다. 이후 뉴호라이즌스호는 주위 위성을 지나쳐 소행성 ‘2014 MU69’라는 새로운 목적지를 향해 가는 중이다. 이렇게 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사 임무는 모두 끝났지만 사실 다 끝난 것은 아니었다. 지난 27일(이하 현지시간) NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 명왕성의 마지막 탐사 데이터가 25일 모두 무사히 도착했다가 밝혔다. 15개월 전 뉴호라이즌스가 촬영한 데이터가 지금에서야 도착한 것은 명왕성과의 먼 거리와 느린 데이터 전송 속도 탓이다. 뉴호라이즌스는 지구까지 작은 용량의 사진 한 장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 지구와 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송속도의 10만 분의 1 수준이라는 것이 NASA의 설명. 당시 뉴호라이즌스는 명왕성에 근접비행하며 얻을 수 있는 최대한 많은 양의 데이터를 남겼고 이를 자체 DB에 저장했다. 그리고 프로그램에 따라 먼저 보내야 할 데이터를 지구로 전송했다. 곧 우리가 제일 먼저 접했던 명왕성의 진짜 모습은 전송 우선 순위에 따라 뉴호라이즌스가 촬영해 먼저 지구로 보낸 것이다. NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 마지막 데이터를 과학적 '노다지'(pot of gold)로 표현했다. 뉴호라이즌스 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "명왕성 관련 이미지와 수많은 데이터가 모두 무사히 날아와 다운로드됐다"면서 "명왕성의 기원과 진화를 이해하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 밝혔다. 한편 명왕성 탐사를 마치고 연장 근무 중인 뉴호라이즌스호는 명왕성에서도 무려 16억 km 떨어진 소행성 2014 MU69로 날아가고 있다. 탐사선이 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 얼음으로 이루어진 소행성인 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 114개월 항해, 15개월 전송...‘노다지’ 명왕성 데이터

    114개월 항해, 15개월 전송...‘노다지’ 명왕성 데이터

    지난해 7월 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 무려 9년 6개월을 날아가 목적지인 명왕성에 도착했다. 당시 뉴호라이즌스가 지구로 보내온 명왕성의 진짜 모습은 우리에게 큰 경탄을 남겼고 인류의 우주 도전사는 새로운 장을 열었다. 이후 뉴호라이즌스호는 주위 위성을 지나쳐 소행성 ‘2014 MU69’라는 새로운 목적지를 향해 가는 중이다. 이렇게 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사 임무는 모두 끝났지만 사실 다 끝난 것은 아니었다. 지난 27일(이하 현지시간) NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 명왕성의 마지막 탐사 데이터가 25일 모두 무사히 도착했다가 밝혔다. 15개월 전 뉴호라이즌스가 촬영한 데이터가 지금에서야 도착한 것은 명왕성과의 먼 거리와 느린 데이터 전송 속도 탓이다. 뉴호라이즌스는 지구까지 작은 용량의 사진 한 장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 지구와 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송속도의 10만 분의 1 수준이라는 것이 NASA의 설명. 당시 뉴호라이즌스는 명왕성에 근접비행하며 얻을 수 있는 최대한 많은 양의 데이터를 남겼고 이를 자체 DB에 저장했다. 그리고 프로그램에 따라 먼저 보내야 할 데이터를 지구로 전송했다. 곧 우리가 제일 먼저 접했던 명왕성의 진짜 모습은 전송 우선 순위에 따라 뉴호라이즌스가 촬영해 먼저 지구로 보낸 것이다. NASA 측은 뉴호라이즌스가 보내온 마지막 데이터를 과학적 '노다지'(pot of gold)로 표현했다. 뉴호라이즌스 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "명왕성 관련 이미지와 수많은 데이터가 모두 무사히 날아와 다운로드됐다"면서 "명왕성의 기원과 진화를 이해하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 밝혔다. 한편 명왕성 탐사를 마치고 연장 근무 중인 뉴호라이즌스호는 명왕성에서도 무려 16억 km 떨어진 소행성 2014 MU69로 날아가고 있다. 탐사선이 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 얼음으로 이루어진 소행성인 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [2016 베스트브랜드 대상] 현대자동차 - 제네시스 EQ900

    [2016 베스트브랜드 대상] 현대자동차 - 제네시스 EQ900

    ‘EQ900’은 ‘정중하고 깊이 있는 우아함’을 디자인 컨셉트로 혁신적인 스타일과 고급스러운 비례를 갖춰 탄생했다. 전면부는 초대형 럭셔리 세단으로서의 기품과 위엄이 느껴지는 볼륨감 있는 후드에 당당하면서도 우아한 느낌의 그릴을 조화시켰다. 후면부는 품격과 볼륨감이 돋보이는 범퍼, 세로형상의 날렵한 풀 LED 리어 콤비네이션 램프, 트윈 머플러 등이 조화를 이루고 있다. 실내는 편안한 느낌의 수평적 레이아웃으로 넓은 시각적 공간감과 클래식한 고급스러움을 갖췄으며 최상급의 천연 소재와 완성도 높은 섬세함으로 디자인됐다. EQ900은 편안함과 신뢰감을 제공하는 주행 상품성을 확보했다. 전방위적 이중접합 차음유리와 중공 구조 흡음 휠을 적용해 뛰어난 정숙성을 자랑하며 람다 3.3 V6 터보 엔진을 달아 넉넉하고 안정된 동력 성능을 발휘한다. 또한 프리미엄 소재와 인간공학적 설계를 반영해 글로벌 명차에 걸맞은 고급스러움을 구현했다. 유럽산 숫소 가죽을 사용한 최고급 시트, 판테라 실버 안료가 적용된 외장 컬러, 독일의 염료기술과 이탈리아의 성형기술을 융합해 가공한 최상급의 유럽산 리얼우드 등 프리미엄 소재를 사용했다. 안전하고 직관적인 조작계, 내장 부품류의 디테일한 고급스러움, 인체 특성을 반영한 버튼류 터치감 등의 인간공학적 설계도 눈에 띈다. 아울러 EQ900은 소비자 필요 기능 위주의 신규기술과 기존 기술의 상품성 향상을 추구했다. 고속도로 주행지원 시스템, 후측방 추돌방지 시스템, 부주의 운전 경보시스템, 퍼스트 클래스 VIP 시트, 12.3인치 파노라믹 디스플레이, 뒷좌석 스마트폰 무선충전 장치 등의 신기술이 적용됐다. 어댑티브 풀 LED 헤드램프, 어드밴스드 3존 에어컨, 어드밴스드 에어백 등 기술의 상품성도 향상했다.
  • “노인 25% 무릎통증 때문에 고통…여성 무지외반증 위험”

    “노인 25% 무릎통증 때문에 고통…여성 무지외반증 위험”

    부천하이병원은 60세 이상 노인 126명을 대상으로 현재 보행능력에 대한 설문조사를 한 결과 25%의 노인이 무릎통증으로 걸을 때 불편함을 느끼는 것으로 분석됐다고 26일 밝혔다. 가장 큰 원인은 ‘잘못된 걸음걸이’ 때문인 것으로 추정됐다. 전체 조사 대상자의 56%는 바깥쪽 굽, 8%는 안쪽 굽, 6%는 한쪽 굽만 닳았다고 밝혀 걷기자세에 문제가 있는 것으로 조사됐다. 바깥쪽 굽이 닳는 것은 팔자걸음을 걷기 때문이라고 병원 측은 설명했다. 팔자걸음은 무릎 관절에 부담을 주는 대표적인 잘못된 자세로, 퇴행성관절염 때문에 고관절(엉덩관절)과 무릎관절의 바깥쪽 연골이 손상된 경우 많이 나타난다. 조사대상 노인의 13%는 ‘걸을 때 발 통증을 느낀다’고 밝혔다. 또 21%는 엄지발가락이 바깥쪽으로 휘고 발 옆에 뼈가 튀어나오는 ‘무지외반증’을 앓고 있는 것으로 조사됐다. 무지외반증을 앓는 환자는 모두 여성이었다. 이유상 부천하이병원 관절센터 소장은 “무지외반증 비율은 여성이 압도적인데, 발가락 부위에 압박을 주는 구조인 하이힐이 직접적인 원인으로 꼽힌다“며 “하이힐을 장기간 신으면 앞코의 좁은 공간에 발가락이 모이면서 발가락 변형을 일으키게 된다”고 설명했다. 무지외반증 치료는 튀어나온 뼈만 제거하는 방법부터 뼈를 바로잡아 완전한 형태로 맞춰주는 방식을 활용하게 된다. 걸음걸이 자세 이외에도 건강한 걷기를 위해서는 신발선택과 관리도 중요하다. 평상시에는 구두보다 운동화를 신는 것이 낫다. 운동화가 닳기 시작하면 쿠션 기능이 떨어지고 충격을 흡수하는 능력이 약해져 근육이나 뼈에 충격이 전달된다. 따라서 운동화의 정상적인 기능은 보통 1년 이내로 본다. 운동화를 신고 500㎞정도를 걷는 기간이다. 잘 신지 않고 신발장에 모셔둬도 쿠션기능은 떨어지기 때문에 주의해야 한다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 우주의 비밀 품은 별의 심장박동을 듣다

    [아하! 우주] 우주의 비밀 품은 별의 심장박동을 듣다

    천문학자들은 오래전부터 별의 밝기가 주기적으로 변하는 변광성을 연구해왔다. 별의 밝기가 변하는 이유는 매우 다양하다. 가장 고전적인 변광성은 어두운 동반성(星)에 의해 가려지는 경우지만, 그 이외에도 여러 가지 이유로 별의 밝기가 변할 수 있다. 미세한 밝기 변화의 대표적인 이유는 바로 그 앞을 지나는 행성에 의한 것이다. 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 이런 미세한 밝기 변화를 포착해서 수많은 외계 행성을 포착했다. 케플러 관측 데이터는 외계 행성 연구를 한 단계 끌어올렸다고 해도 과언이 아닐 만큼 큰 공헌을 했다. 하지만 이게 다가 아니다. 케플러의 활약은 외계 행성 이외에 다양한 천문학 분야에 걸쳐 있다. NASA의 과학자들은 2011년 케플러가 발견한 KOI-54라는 쌍성계가 매우 독특한 밝기 변화를 한다는 것을 발견했다. 이 두 별은 41.8일 주기로 밝기가 변하는데, 그 패턴이 마치 심전도를 보는 것 같았다. 추가 관측을 통해 과학자들은 이 두 별이 매우 근접해서 공전하고 있는 쌍성계라는 사실을 밝혀냈다. 그 거리는 항성 지름의 몇 배에 불과했다. 따라서 개념도에서 보는 것처럼 서로의 중력에 의해 잡아 당겨져 달걀 같은 타원 모양을 하고 있다. 과학자들은 이를 '심박동별'(heartbeat star)이라고 불렀다. 이후 추가 관측을 통해서 케플러 우주 망원경은 총 17개의 심박동별 후보를 추가로 발견했다. 그리고 NASA의 과학자들은 지상의 망원경과 추가 관측 데이터를 사용해서 최종적으로 19개의 심박동별의 질량 및 궤도를 확인할 수 있었다. 상당수 심박동별은 태양보다 크고 뜨거운 별로 아마도 같은 성운에서 탄생한 동반성으로 생각된다. 심박동별의 존재만으로도 매우 독특한 일이지만, NASA와 SETI의 연구팀은 이 별이 세 번째나 네 번째 동반성을 거느릴 수도 있음을 발견했다. 동시에 근접한 두 별이 어떻게 합쳐지지 않고 안정적으로 존재할 수 있는지, 그리고 주변에 행성이 형성될 수 있는지 등 여러 가지 의문점들이 남아 있다. 앞으로 이를 밝히기 위해 과학자들은 망원경으로 별의 '고동 소리'를 더 들어볼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • ‘따뜻한 로봇’ 박사, 하반신 마비 장애인 걷게 하다

    ‘따뜻한 로봇’ 박사, 하반신 마비 장애인 걷게 하다

    하반신 완전마비 환자가 착용 계단 오르고 앉았다 일어서 “계단을 오르고 자리에서 일어나는 사소한 동작이 하반신 마비 장애인에겐 평생의 꿈이라는 것, 그리고 이 꿈이 현실이 되도록 하기 위해 인간의 모든 과학지식을 총동원한다는 것, 이 두 가지를 떠올리면 늘 겸허해집니다. 학계에서 인정받는 로봇이 아니라 사람의 삶을 바꾸는 로봇이 목표입니다.” 지난 20일 만난 공경철(35) 서강대 기계공학과 교수는 마음이 따뜻한 연구를 하고 싶어 장애인을 위한 ‘웨어러블 로봇’을 개발하게 됐다고 말했다. 자신의 연구팀을 이끌며 세브란스병원과 함께 하반신 완전마비 장애인의 보행을 돕는 웨어러블 로봇 ‘워크온’(Walk-On)을 개발한 공 교수와의 인터뷰는 그의 대학 연구실에서 1시간 30분가량 진행됐다. 워크온은 지난 8일(현지시간) 스위스 취리히에서 열린 제1회 ‘사이배슬론’ 대회의 ‘엑소레이스’(외골격 착용 로봇) 종목에서 독일과 미국팀에 이어 동메달을 받았다. 올해 처음 열린 대회지만 인터넷 생방송의 순간 시청자가 1억뷰를 돌파할 정도로 관심이 높았다. “워크온은 전체 6개 동작 중 10분 안에 푹신한 소파에 앉았다 일어나기, 4개의 폴 사이를 지그재그로 왔다 갔다 하기, 20도의 경사를 올라 문을 열고 닫은 후 다시 내려가기, 징검다리 건너기, 6개의 계단을 오른 다음 내려가기 등 5개 동작을 소화했죠.” 워크온의 작동 방식은 ‘자동차’와 비슷하다. 로봇을 착용한 장애인이 지팡이 역할을 하는 클러치를 잡은 후 손잡이에 달린 스위치를 누르면 원하는 움직임이 진행된다. 등에 장착된 회로부에는 행동을 제어하는 컴퓨터가 내장돼 있고, 가슴에 달린 모니터로 운행 상태를 확인한다. “사실 인간은 근육뿐 아니라 반동 같은 외부 힘을 이용해 몸을 움직입니다. 즉, 마비된 신체를 움직이는 큰 힘을 만들어 내는 게 웨어러블 로봇의 핵심이죠. 워크온은 모터만으로 150뉴트미터까지 출력을 냅니다. 로봇과 사람의 무게를 합해 100㎏을 움직여 계단을 오르내리고 걷고 뛰는 운동을 무리 없이 해내는 힘이죠. 착용부는 세브란스병원팀에서 디자인해 최대한 사용자의 몸에 무리가 가지 않도록 했습니다.” 공 교수는 사용자의 움직임을 위해서는 감정에 따른 행동 패턴과 의지까지 예측해 로봇에 프로그래밍해야 한다고 설명했다. 공 교수팀의 워크온을 입고 이번 대회에 출전한 김병욱(42·척수장애 1급)씨는 “훈련을 거듭할수록 로봇을 입고 움직이는 게 내몸처럼 더 편해졌다”고 말했다. 그는 뺑소니 교통사고로 하반신이 완전히 마비된 뒤 18년간 휠체어를 탔다. 그래서 일어서는 데 두려움이 컸다고 했다. “휠체어 럭비선수로 활약할 정도로 평소 운동을 많이 했지만 하반신 마비 장애인들은 뼈가 약하기 때문에 넘어지면 쉽게 뼈가 골절됩니다. 완치까지 6개월에서 1년은 족히 걸리죠.” 하지만 그는 “올해 3월 처음 로봇을 입고 뚜벅뚜벅 걸을 때 짜릿한 전율과 감동이 왔다”고 밝혔다. 김씨는 “본업까지 뒷전으로 하고 일주일에 사흘씩 연습에 몰두했다”며 “늘 누워서 생활해 퇴행성 관절염이나 소화 기능 장애가 있었는데 서 있는 것만으로 몸의 변화를 느낄 수 있었다”고 말했다. 공 교수는 장애인에 대한 편견이 장애인용 로봇에도 그대로 전이되는 것이 가장 힘들다고 했다. “왜 로봇으로 굳이 장애인을 돕는 ‘비대중적인’ 일을 하려고 하느냐는 시선 때문에 훈련 장소를 섭외하기도, 후원을 받기도 쉽지 않았어요.” 결국 그의 연구팀은 서강대 체육관에서 훈련을 하고, 연구진이 사비를 들여 개발을 진행했다. 아직 세계적으로 웨어러블 로봇 기술은 걸음마 단계로 워크온과 같이 상용화 수준의 기술을 보유한 국가는 거의 없다. 공 교수는 사람들의 공감을 얻어야 상용화가 가능하다고 전했다. “다른 나라는 로봇을 멋지게 만드는 게 중요한데, 우리는 최대한 눈에 잘 안 띄는 디자인이 필요한 상황입니다. 로봇을 입고 거리에 나서면 남들의 시선을 받는 게 부담스럽다는 거죠. 기술은 연구하면 개발할 수 있지만 편견은 과학으로 풀 수 없습니다. 하루빨리 이런 편견의 벽을 넘어 장애인을 행복하게 하는 로봇을 만들고 싶습니다.” 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 우주를 기어다니는 ‘붉은 거미 성운’ 포착

    [우주를 보다] 우주를 기어다니는 ‘붉은 거미 성운’ 포착

    우주에는 영어와 숫자로 만들어진 정식 명칭 외에 곤충의 이름을 딴 별칭을 가진 성운도 많다. 인간의 시각으로 비슷하게 보이는 모습 때문인데, 흑거미 성운(Black Widow Nebula), 벌레 성운(Bug Nebula), 개미 성운(Ant Nebula) 등이 그 대표적인 예. 지난 21일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 '붉은 거미 성운'의 모습을 공개했다. 지구에서 약 3000광년 떨어진 궁수자리에 위치한 이 성운은 'NGC 6537'이라는 명칭 외에 특유의 모습 때문에 붉은 거미 성운(Red Spider Nebula)으로 불린다. 실제 모습 역시 X자 형태로 무서운 거미처럼 보이는 것이 사실. 붉은 거미 성운은 ‘행성상 성운’(planetary nebula·전체적인 모습이 행성처럼 원형으로 생긴 것)으로 한쌍의 돌출부가 대칭을 이뤄 이같은 특유의 모습을 발한다. 특히 그 중심에는 수십 만도에 달하는 뜨거운 백색왜성(white dwarf·우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지)이 존재하며 초속 1000km의 항성풍이 흐른다. 곧 중심의 뜨거운 별과 생성된 항성풍이 주위 가스와 먼지와 뒤섞여 마치 거미와 같은 우주의 작품을 남긴 셈.   사진=ESA/Garrelt Mellema (Leiden University, the Netherlands)  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 두 행성계가 쌍으로 존재…‘쌍 행성계’ 발견

    두 행성계가 쌍으로 존재…‘쌍 행성계’ 발견

    우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별도 많지만, 사실 두 개의 별이 서로 중력으로 묶여서 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 매우 흔하다. 과거 과학자들은 쌍성계 주변에서는 동반성의 중력 간섭으로 인해서 행성이 생성되기 어렵다고 생각했으나 최근 연구에서 많은 쌍성계 주위 행성(circumbinary planet)이 발견됐다. 스타워즈에 나오는 타투인 (태양이 두 개로 묘사된다) 같은 외계 행성은 생각보다 흔했다. 그런데 쌍성계라고 해도 그 구성과 공전 주기는 천차만별이다. 비슷한 크기의 별 두 개가 쌍성계를 이룰 수도 있지만 작은 별과 큰 별이 같이 존재할 수도 있으며 매우 가까운 거리에서 공전할 수도 있지만, 상당히 먼 거리에서 공전하는 경우도 있다. 전자인 경우 타투인 행성처럼 두 개의 태양 주변을 공전하게 되고 후자인 경우 각각의 별이 독자적인 행성계를 지닐 수 있는데 실제로 그런 경우가 발견됐다. 카네기 과학연구소 연구팀이 마젤란 클레이 (Magellan Clay) 망원경에 설치된 행성 탐사 분광기(Planet Finding Spectrograph)를 이용해서 HD 133131A와 HD 133131B라는 두 별 주변에서 3개의 외계 행성을 찾아낸 것이다. HD 133131A에는 목성 질량의 1.5배와 절반 정도 되는 행성이 있고 HD 133131B 주변에는 목성 질량의 2.5배 정도 되는 별이 있다. 그리고 두 별은 360AU (1AU는 지구 태양 간 거리) 정도 떨어져서 공전 중이다. (개념도 참조) 물론 아직 발견하지 못한 지구형 행성이 이 두 행성계에 존재할 가능성은 얼마든지 있다. 만에 하나라도 외계인이 있다면 다른 행성계를 탐사하기 위해서는 360AU 정도 거리만 가면 되므로 현재 인류 수준의 기술을 지녔다면 외계 행성계 탐사가 얼마든지 가능하다. 참고로 현재 보이저 1호는 올해 5월에 태양에서 135AU 지점을 통과했다. 지구에서 가장 가까운 알파 센타우리는 4.3광년이나 떨어져 있다. 이 중에서 행성이 존재가 확실시되는 것은 센터우루스자리 프록시마다. 비록 가까운 거리가 아니지만, 언젠가 기술이 발달하면 인류가 보낸 탐사선이 이곳에 도착하는 날도 올 것이다. 사진=NASA / JPL-Caltech / T. Pyle.(위), 카네기 과학연구소 / Timothy Rodigas 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 유럽 화성착륙선, 화성표면에 불시착…“폭발 가능성”

    유럽 화성착륙선, 화성표면에 불시착…“폭발 가능성”

    유럽이 화성 생명체 탐사를 위해 보낸 무인 탐사선 ‘엑소마스’(ExoMars)의 착륙선 ‘스키아파렐리’(Schiaparelli)가 화성표면에 충돌해 폭발했을 가능성이 있다고 유럽우주국(ESA)이 밝혔다. ESA는 미 항공우주국(NASA)이 촬영한 사진 등을 토대로 스키아파렐리가 2∼4㎞ 상공에서 당초 계획했던 시속 300㎞보다 훨씬 빠른 속도로 떨어진 것으로 보이며 그 충격으로 폭발한 것으로 추정된다고 밝혔다. 사진에는 스키아파렐리가 충돌한 지점으로 보이는 가로 15m, 세로 40m 크기의 검은 부분과 이곳으로부터 약 2㎞ 떨어진 지점에서 흰 점이 포착됐다. 이 흰 점은 스키아파렐리의 낙하산으로 추정된다. ESA의 화성탐사 책임자 미셸 데니스는 “사진상의 검은 점은 스키아파렐리가 한곳에 있었을 경우의 크기보다 훨씬 더 크다”면서 “충돌과 함께 박살이 난 것 같다”고 말했다. 폭발이 최종 확인될 경우 유럽에서는 2003년에 이어 두 번째의 화성 착륙 실패가 된다. ESA는 스키아파렐리가 화성의 혹독한 대기 환경에서 하강 마지막 약 50초 동안 문제를 겪은 것으로 보인다고 전했다. 안드레아 아코마초 ESA 태양·행성임무 책임자는 “스키아파렐리로부터 데이터를 수신하는 데는 성공했으나 착륙 과정이 정상적이지는 않았다”고 밝혔다. 이어 “화성 대기권에 진입한 직후까지는 완벽하게 작동했으나 착륙을 위해 속도를 늦추려 낙하산을 펼치는 단계 이후에 예상과는 다른 움직임을 보였고 착륙 예정시각 50초 전에 송신이 끊겼다”고 밝혔다. 스키아파렐리는 송신을 중단하기 전까지 600MB가량의 데이터를 보내왔으며, 이는 종이로 따지면 약 40만 쪽에 달하는 양이다. ‘엑소마스’ 탐사선은 올해 3월 13일 카자흐스탄에서 발사돼 7개월간 날아 화성에 근접했으며 지난 16일 궤도선과 착륙선의 분리에 성공했다. 이어 궤도선 TGO를 화성 궤도에 올려놓는 데 성공했고 그리니치 표준시(GMT)로 19일 오후 2시 48분 착륙을 목표로 착륙선을 화성 대기권에 진입시켰다. ESA는 2020년 엑소마스 두 번째 탐사선과 탐사 로봇을 화성에 보내 생명체의 흔적을 본격적으로 탐사하는 것을 목표로 현재 러시아 연방우주공사(로스코스모스)와 협력해 이번 탐사선 임무를 진행 중이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 녹십자-와이바이오로직스 면역항암제 공동 연구

    녹십자 목암생명과학연구소가 바이오벤처인 와이바이오로직스와 면역항암제 공동연구 계약을 맺었다. 녹십자 목암연구소는 자체 보유한 항암 치료 후보 물질과 와이바이오로직스가 발굴한 항체를 갖고 면역항암제를 공동 개발할 방침이라고 21일 밝혔다. 면역항암제는 암세포를 직접 공격하는 1세대 화학항암제나 암 관련 유전자를 공격하는 2세대 표적항암제와 달리 환자의 면역세포 활동을 활성화해 암을 치료하는 개념의 약이다. 암세포를 직접 공격하지 않기 때문에 기존 화학항암제 대비 부작용은 적고, 내성에 취약한 표적항암제보다 적용 가능한 환자도 많은 것으로 전해졌다. 최승현 목암연구소장은 “면역항암제는 기존 항암제 대비 우수한 효과와 적은 부작용으로 주목받고 있는 차세대 항암제”라며 “앞으로도 항암 분야 연구개발(R&D) 역량을 강화하고 신약 개발에 매진하겠다”고 말했다. 목암연구소는 녹십자가 1984년 기금을 출연해 설립한 비영리 연구재단이다. 유전자재조합 B형 간염백신, 유행성출혈열백신, 수두백신 개발 등의 성과를 거뒀으며 최근에는 녹십자와 바이오신약 등을 개발 중이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [이광식의 천문학+] 블랙홀 안으로 떨어진다면?…우주 궁금증 ‘TOP 5’

    [이광식의 천문학+] 블랙홀 안으로 떨어진다면?…우주 궁금증 ‘TOP 5’

    5. 우주는 어떻게 끝날까? 많은 이론 물리학자들은 우주가 언젠가 종말에 이를 것이며, 그 과정은 이미 시작되었다고 믿고 있다. 우주가 어떻게 끝날 것인지는 확실히 알 수 없지만, 대략 다음과 같은 3개의 시나리오를 뽑아놓고 있다. 이른바 대함몰(big crunch), 대파열(big rip), 대동결(big freeze) 시나리오다. 그들의 주장에 따르면, 우주는 결국 스스로 붕괴를 일으켜 완전히 소멸하거나, 우주 팽창 속도가 가속됨에 따라 결국엔 은하를 비롯한 천체들과 원자, 아원자 입자 등 모든 물질이 찢겨져 종말을 맞을 것이라 한다. '대파열' 시나리오에 따르면, 강력해진 암흑 에너지가 우주의 구조를 뒤틀어 처음에는 은하들을 갈가리 찢고, 블랙홀과 행성, 별들을 차례로 찢을 것이다. 이러한 대파열은 우주를 팽창시키는 힘이 은하를 결속시키는 중력보다 더 세질 때 일어나는 파국이다. 그 결과 우주는 무엇에도 결합되지 않은 입자들만 캄캄한 우주 공간을 떠도는 적막한 무덤이 될 것이라고 과학자들은 말한다. 또 다른 종말 시나리오는 '대함몰'이다. 이것은 우주가 팽창을 계속하다가 점점 힘이 부쳐 속도가 떨어지면, 어느 순간 팽창하는 힘보다 중력의 힘 쪽으로 무게의 추가 기울어져 우주는 수축으로 되돌아서게 된다. 수축 속도는 시간이 지남에 따라 점점 더 빨라져 은하와 별, 블랙홀들이 충돌하고 마침내 빅뱅의 한 점이었던 태초의 우주로 대함몰하게 된다. 마지막 시나리오는 '열사망'으로도 불리는 '대동결'이다. 이것이 현대 물리학적 지식으로 볼 때 가장 가능성 높은 우주 임종의 모습이다. 대동결설에 따르면, 우주 팽창에 따라 물질이 서서히 복사하여 소멸의 길을 걷게 되는데, 별들은 차츰 빛을 잃어 희미하게 깜빡이다가 하나둘씩 스러지고, 약 1조 년 후면 블랙홀과 은하 등 우주의 모든 물질이 사라지게 된다. 심지어 원자까지도 붕괴를 피할 길이 없다. 그러면 어떠한 에너지도 운동도 존재하지 않게 되어 우주는 하나의 완벽한 무덤이 된다. 이것을 '열사망'이라 한다. 4. 우리가 사는 우주 너머 다른 우주가 있나? 우리가 사는 우주가 수많은 우주 중에서 하나일 뿐일지도 모른다는 가설이 바로 다중 우주론이다. 다중 우주론은 지금 이 순간에도 우주는 빅뱅 이후에 시작된 ‘영구적인 인플레이션(Eternal Inflation)’ 과정에 있다고 본다. 다중 우주론을 배태시킨 인플레이션 우주론은 우주가 밀도가 무한한 한 공간에서 시작됐으며, 초창기에 우주가 기하급수적으로 팽창하는 시기가 있었다고 설명하는 인플레이션 이론을 바탕으로 한다. 이 인플레이션 과정에서 우주 안팎에 각각 다른 물리법칙들이 지배하는 새끼 우주들이 계속 생겨났다는 것이다. 다중우주론자들은 우주의 지평선 너머에 우리 우주와는 또 다른 우주가 밤하늘 별처럼 셀 수 없을 정도로 존재한다는 가설을 내놓고 있다. 그들은 우리 우주도 하나의 거품 형태로 존재한다고 보며, 그런 거품이 수도 없이 많다는 것이다. 그리고 각각의 우주는 따로 분리되어 있기는 하지만 물리법칙은 엇비슷하다고 가정한다. 이 같은 다중우주론은 그동안 수많은 논란을 불러일으켰으며, 아직까지 순전한 가설의 영역을 벗어나지 못하고 있다. 이것을 부정적인 시각으로 보는 사람들은 대부분 우리 우주에 어떤 영향도 주지 않으며, 어떠한 소통과 관측도 불가능한 이상, ‘관측할 수 없는 것이 존재하고 있다’는 것은 합당하지 않다고 주장한다. 다중우주론자들은 우주배경복사에서 우주 충돌의 단서를 열심히 찾고 있고, 또한 찾았다고 주장하지만, 증명까지 성공한 것은 아니다. 다중우주론이 신의 존재 증명처럼 영원히 증명할 수 없는 가설로 끝날지, 아니면 어떤 단서가 밝혀질지 현재로선 아무도 장담할 수 없다. 3. 내가 블랙홀 안으로 떨어지면 어떻게 될까? ​​ 블랙홀이란 엄청난 중력으로 주위의 모든 물질을 집어삼키며, 일단 여기에 한번 끌려들면 빛조차도 탈출할 수 없다는 무시무시한 존재다. 우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 대상도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성인들에게 주목받는 존재가 되었다. 블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 점은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 것이다. 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 가공스러운 중력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 조석력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황은 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. 블랙홀 안으로 떨어진 당신은 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 일단 블랙홀 안으로 떨어지면 외롭겠지만, 당신은 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 당신이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을지도 모른다. 2. 빅뱅은 왜 일어났는가? 빅뱅은 왜 일어났는가? 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나? ​위의 두 질문보다 과학자들을 골치 아프게 하는 것도 없을 것이다. 첫째 질문에 대한 과학자들의 모범 답안은 이렇다. "과학은 '왜'라는 물음에 답하는 것이 아니라, '어떻게'라는 물음에 답하는 학문이다." ​요컨대 빅뱅이 왜 일어났는가에 대한 답을 추구하는 게 아니라, 어떻게 일어났는가를 연구하는 것이 과학이라는 주장이다. 일견 맞는 말인 듯하지만, 그래도 어쩐지 개운치는 않다. ​두번째 질문에 대한 모범 답안은 "빅뱅과 함께 시간과 공간이 창조되었으므로, 그 전이란 말은 의미가 없는 것이다. 그것은 마치 북극점에 서서 북쪽이 어디인가를 묻는 것과 같다." 이 답안은 상상은 잘 안 되지만, 반론을 펴기도 만만찮은 게 사실이다. ​어쨌든 빅뱅이 왜 일어났는가 하는 질문에 대해 보다 진전된 답안을 작성해본다면 다음과 같다. ​우주는 에너지가 무한대의 밀도로 응축된 초고온의 ​극미점(極微點), 곧 특이점에서 시작되었다. 그 특이점 역시 '무(無)'에서 나타났다고 과학자들은 말한다. 그러니까 우주가 무에서 생겨났다는 것이다. ​그런데 극미의 세계를 지배하는 법칙은 양자론인데, 양자론에서 볼 때 '무'의 상태란 있을 수가 없다. 아무리 빈 공간이라 하더라도 거기에는 불확정성 원리에 따른 양자 요동, 곧 가상입자들이 끊임없이 쌍생성과 쌍소멸을 하는 들끓는 곳이다. 실제로 진공 속에 금속판 2장의 마주 보게 두면 진공 에너지를 검출할 수 있다. 이것이 카시미르 효과라는 현상이다. ​또 극미 세계에서는 매우 짧은 시간에 입자가 확률적으로 에너지 벽을 뚫을 수 있는데 이를 터널 효과라 한다. 호킹에 의하면, 유한한 우주가 시간도 공간도, 에너지도 0인 '무'의 상태에서 이 터널 효과로 에너지의 벽을 뚫고서 돌연 태어났다고 한다. 따라서 빅뱅은 왜 일어났는가 하는 질문에 대해 현시점까지 작성된 모범 답안은 이렇다. ​"빅뱅은 무에서 양자 요동과 터널 효과에 의해 돌연 일어났다. 빅뱅은 모든 것의 기원이므로 그 이전의 과거 따위는 없다. 즉 우주가 시작된 방법을 파악할 '원인'이란 건 존재하지 않는다." ​ 1. 우주는 끝이 있을까? 사람들이 우주에 대해 가장 궁금해하는 것이 우주는 과연 끝이 있을까 하는 점이다. 이것은 인류의 두뇌를 아주 오랫동안 괴롭혀온 질문이다. 무릇 끝이란 말은 시작이 있다는 뜻이며, 그 끝에서 또 다른 무엇이 시작된다는 의미를 내포하고 있다. 현실 세계에 존재하는, 그리고 우리가 체험하는 모든 사물에는 시작과 끝이 있다. 즉 유한하다는 말이다. 무한이란 상상 속에 존재하는 관념일 뿐이다. 일찍이 아리스토텔레스는 무한이 실재하지 않은 것임을 이렇게 명쾌히 증명했다. -무한이라 해도 결국 유한한 것들의 집합일 뿐이다. 그런데 유한한 것들은 아무리 모아봐야 유한하다. 고로 무한이란 존재하지 않는다. 그렇다면 우주란 과연 어떤가? 우주는 유한하지 않고 끝이 있을까? 우선 우리의 경험칙으로 볼 때, 우주에 끝이 있다는 것도 모순이요, 끝이 없다는 것도 모순으로 보인다. 또한 끝이 없다는 상태는 상상하기 어렵다. 끝이 있다면 또 그 바깥은 무엇이란 말인가? 이 우주라는 시공간이 시작된 것이 약 138억 년 전이라는 계산서는 이미 나와 있다. 138억 년 전 ‘원시의 알’이 대폭발을 일으켰고, 그것이 팽창을 거듭하여 오늘에 이르고 있다는 이른바 빅뱅 우주론이다. 여기에 딴죽을 거는 과학자들은 거의 없다. 우주의 나이가 138억 년이지만, 초창기에는 빛보다 더욱 빠른 속도로 공간이 팽창했기 때문에 지금 우주의 지름은 약 940억 광년에 이른다. 여기서 당연히 이런 의문이 고개를 들 것이다. 그렇다면 우주도 유한하다는 얘기네. 그렇다. 현대천문학은 우주의 구조에 대해 이렇게 말한다. 우주는 유한하지만, 그 끝은 없다. 이게 무슨 뜻인가? 우주의 지름이 940억 광년으로 유한하지만, 그 경계는 딱히 없다는 뜻이다. 곧, 아무리 가더라도 그 끝에 닿을 수가 없다. 왜? 우주는 거대한 스케일로 휘어져 있어 가장자리란 게 존재하지 않으니까. 이런 얘기를 들으면, 누구나 ‘어찌 그럴 수가?’ 하는 의문을 갖지 않을 수 없다. 현대 우주론자들은 다음과 같이 답한다. 우주는 3차원 공간에 시간 1차원이 더해진 4차원의 시공간으로 휘어져 있어 중심도 경계도 없다. 2차원 구면이 중심이나 경계가 없는 것과 같은 이치다. 뫼비우스 띠만 해도 그렇다. ​종이 띠를 한 바퀴 비튼 후 이어붙이면 뫼비우스의 띠가 된다. 개미가 뫼비우스의 띠를 따라 표면을 이동하면 경계를 넘지 않고도 반대면에 이를 수 있다. 우주는 3차원의 뫼비우스 띠 같은 구조라는 것이다. 이처럼 우주의 시공간은 휘어져 있기 때문에 무한 사정거리의 총을 발사하면 그 총알은 우주를 한 바퀴 돌아 쏜 사람의 뒤통수를 때린다는 것이다. 그 사람이 그때까지 살아 있기만 한다면 말이다. 우주 공간이 평탄하게 보이는 것은 3차원의 존재인 우리가 휘어져 있는 4차원 시공간을 감득치 못해서 그렇다는 얘기다. 이처럼 우주는 중심도 가장자리도 없는 4차원 시공간이다. 내가 있는 이 공간이 우주의 중심이래도 틀린 말은 아닌 셈이다. 공간 속의 모든 지점은 동등하다. 신 앞에 모든 것은 공평하다고 하는 것이 바로 이를 두고 한 말인지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • 화성 탐사 ‘스키아파렐리’ 착륙 불확실...일부 자료송신에 성공

     유럽 각국이 화성 생명체 탐사를 위해 보낸 무인 탐사선 ‘엑소마스’(ExoMars)의 착륙선이 화성에서 보낸 데이터가 일부 수신됐지만 화성 표면에 정상적으로 착륙했는지는 불확실하다고 유럽 우주당국이 20일(현지시간) 밝혔다.  유럽우주국(ESA)은 ‘엑소마스’의 착륙선 ‘스키아파렐리’(Schiaparelli)로부터 데이터를 수신하는 데는 성공했지만 착륙 과정이 정상적이지는 않았다면서 스키아파렐리가 화성에 안착해 무사한 상태인지 아직 알 수 없다고 말했다.  안드레아 아코마초 ESA 태양·행성임무 책임자는 이날 인터넷으로 생중계된 기자회견에서 “우리는 아직 착륙선이 (화성) 땅에 닿았는지 동적 환경을 판단할 위치에 있지 않다”며 “구조적으로 생존했는지 알아내려면 추가 데이터 분석이 필요하다”고 설명했다. 이에 따라 과학계가 ‘연착륙’(소프트랜딩)으로 부를 만한 착륙에는 실패한 것으로 보인다고 AP통신은 전했다.  다만 얀 뵈르너 ESA 국장은 착륙선이 상당량의 자료 송신에 성공했으며 모선을 궤도에 올려놓는 데는 성공해 대기질을 분석하는 임무를 할 수 있다며 실패라고 볼 수는 없다고 주장했다.  스키아파렐리가 송신을 중단하기 전까지 보낸 데이터는 600MB가량으로, 종이로 따지면 40만쪽에 달한다.  스키아파렐리는 화성 대기권에 진입한 직후까지는 ‘완벽하게’ 작동했으나 착륙을 위해 속도를 늦추려 낙하산을 펼치는 단계 이후에 예상과는 다른 움직임을 보였고 착륙 예정시각 50초 전에 송신이 끊겼다고 아코마초는 설명했다.  그는 “낙하산이 펼쳐져 속도를 늦추는 단계가 너무 빨리 끝나 착륙선이 예상보다 높은 곳에 있었거나 이 단계에 어떤 일이 있어 착륙선이 너무 낮은 곳에 있었을 수 있다”며 “반동추진기가 짧게 가동한 것도 확인됐으나 예정보다 너무 일찍 꺼진 것 같다”고 설명했다.  이는 대기권 진입 당시 시속 2만 1000㎞에 달하는 속도를 줄이도록 설계된 낙하산과 반동추진기가 예정대로 기능하지 못했을 수 있다는 설명으로, 착륙 마지막 순간에 어떤 일이 일어났는지는 아직 알 수 없다는 뜻이다.  ‘엑소마스’ 탐사선은 올해 3월 13일 카자흐스탄에서 발사돼 7개월간 날아 화성에 근접했으며 지난 16일 궤도선과 착륙선의 분리에 성공했다.  이어 궤도선 TGO를 화성 궤도에 올려놓는 데 성공했고 그리니치 표준시(GMT)로 19일 오후 2시 48분 착륙을 목표로 착륙선을 화성 대기권에 진입시켰다.  ESA는 2020년 ‘엑소마스’ 두 번째 탐사선과 탐사 로봇을 화성에 보내 생명체의 흔적을 본격적으로 탐사하는 것을 목표로 러시아 연방우주공사(로스코스모스)와 협력해 화성 착륙 기술을 확인하고 정보를 수집할 이번 탐사선 임무를 진행 중이다.  스키아파렐리가 안착에 실패했다면 유럽에는 2003년 착륙선 ‘비글2’에 이어 두 번째의 착륙 실패가 된다. 이제까지 착륙선을 화성 표면에 올려놓은 국가는 미국과 러시아뿐이었으며 탐사 로봇이 화성 표면에서 제대로 기능한 것은 미국의 ‘오퍼튜니티’와 ‘큐리오시티’ 정도다.  하종훈 기자 artg@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 금성에도 ‘활화산’ 있다…에너지 분출 확인

    [아하! 우주] 금성에도 ‘활화산’ 있다…에너지 분출 확인

    ‘지구의 사악한 쌍둥이’로 부르는 금성에 다른 행성보다 더 많은 수의 활화산이 있다는 연구결과가 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 금성은 평균 온도가 457~462℃에 이르는 태양계에서 가장 뜨거운 행성이며, 지구와 크기 및 질량, 중력은 흡사하나 표면이 매우 뜨겁고 대기에는 강한 산성 구름이 가득 차 ‘지구의 사악한 쌍둥이’로 불린다. 독일우주센터(German aerospace center) 연구진에 따르면 현재 금성 표면에 있는 활화산 중 1개 이상은 매우 최근에 폭발한 것으로 보이며, 다른 화산들도 여전히 활동 중인 것으로 밝혀졌다. 이러한 사실은 유럽우주기구(ESA)의 금성탐사선인 금성익스프레스 호가 2006~2014년 까지 금성의 표면과 대기 중에서 수집한 방대한 양의 데이터를 분석하면서 밝혀졌다. 이 데이터 중에는 금성의 남반구를 포함한 지도도 포함돼 있는데, 금성을 두껍게 덮고 있는 ‘영구적인 구름’ 탓에 지도의 해상도를 높이는 데에 한계가 있었다. 이 같은 한계를 극복하기 위해 전문가들이 이용한 것은 미국항공우주국(NASA)에서 1989년 쏘아올린 마젤란 탐사선이 보내온 금성의 자료들이다. 독일우주센터 연구진은 금성익스프레스 호와 마젤란 호가 보내온 데이터를 종합 분석한 결과, 금성의 화산 중 하나인 이든 몬스 화산의 동쪽 측면 및 꼭대기 인근에서 특정 에너지가 분출되고 있다는 것을 확인했다. 이든 몬스는 금성의 남반구에 위치하고 있으며, 바닥면 지름은 약 200㎞에 달한다. 데이터 분석 결과 이든 몬스의 꼭대기에서 동쪽 측면으로 용암이 흘렀으며, 지질학적으로 분석해 봤을 때 이는 이 화산이 매우 최근에 활동한 것을 보여주는 근거로 해석된다. 연구진은 “서로 다른 두 개의 미션(금성익스프레스 호와 마젤란 호)에서 얻은 데이터베이스를 혼합해 하나의 결과를 도출한 것은 이번이 처음”이라면서 “우리는 이를 통해 금성의 매우 선명한 지질학적 지도를 얻을 수 있게 됐으며, 동시에 지구 이외의 다른 행성의 표면에 있는 활화산의 형태에 대해서도 명확하게 확인할 수 있었다”고 설명했다. 독일우주센터의 자세한 연구결과는 미국 캘리포니아에서 열린 미국천문학회 연례학회에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 인터스텔라 가능할까?…광속 5% ‘반물질 엔진’ 개발 도전

    인터스텔라 가능할까?…광속 5% ‘반물질 엔진’ 개발 도전

    지난 8월 영국 런던 퀸메리대학 등 국제천문학 연구팀은 지금까지 발견된 외계행성 중 최단거리에 있는 ‘프록시마 b’(Proxima)를 발견했다는 연구결과를 발표해 화제를 모았다. 특히 이 행성은 지구와 닮은 꼴로, 얼마 전 프랑스국립과학연구소(CNRS)는 한술 더 떠 거대한 바다가 존재할 가능성이 높다며 외계 생명체 존재 가능성까지 제기했다. 그러나 문제는 지구와 프록시마 b간의 인터스텔라(Interstellar·항성 간)다. 최단거리에 있다고는 하지만 우리 태양으로부터 거리는 무려 4.24광년(약 40조 1104㎞). 우주적인 관점에서는 프록시마 b가 '지척'에 있지만 현재 인류의 우주선을 타고 간다면 8만 년은 가야할 판이다. 최근 미국 에이치바 테크놀로지스(Hbar Technologies)가 반물질 엔진을 장착한 우주선 개발 모금에 나서 눈길을 끌고 있다. 지난 2002년 미 항공우주국(NASA)의 후원으로 창업한 이 회사는 최대의 속도를 내는 엔진을 장착한 우주선을 연구하고 있다. 공동창업자인 물리학자 제럴드 잭슨 박사와 스티븐 하우 박사가 연구 중인 이 우주선의 핵심은 '반물질(antimatter) 엔진'이다. 반물질 엔진은 물질과 반물질 원자를 접촉해 소멸할 때 방출되는 막대한 양의 에너지를 이용하는 것으로 우라늄을 그 연료로 사용한다. 구상대로 반물질 엔진이 실제로 제작되면 우주선은 초속 1만 3800km로 날아갈 수 있다. 이 정도면 꿈의 속도인 광속(초속 31만km)의 5% 수준. 그러나 이 반물질 엔진을 달아도 프록시마 b까지 가는데 걸리는 시간은 무려 84년이다. 미래의 언젠가는 항성과 항성을 넘나드는 인터스텔라 여행이 현실이 되겠지만 지금으로서는 인류의 힘으로 넘을 수 없는 벽인 셈. 특히나 그 거리만큼이나 넘기 힘든 것은 돈이다. 두 박사의 프로젝트 역시 아직까지는 아이디어일 뿐 실제 개발에 도전하기 위해서는 1억 달러 이상의 막대한 돈이 들어가기 때문이다. 잭슨 박사는 "우리 아이디어를 현실화 하기 위해 크라우드펀딩 사이트인 킥스타터를 통해 자금 마련을 시작했다"면서 "충분한 돈이 있어도 10년 내에는 개발이 불가능하지만 언젠가는 이루어야 할 숙제"라고 밝혔다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 2배 수익 유혹에… 개미들 몰리는 ETF

    2배 수익 유혹에… 개미들 몰리는 ETF

    하락장에서 2배 수익을 낼 수 있는 ‘인버스 레버리지 상장지수펀드(ETF)’가 개인투자자에게 인기다. 이들은 증시가 박스권 상단에서 다시 내려갈 것으로 보고 위험성이 큰 상품에 투자하고 있다. 하지만 전문가들은 변동성이 큰 상품인 만큼 신중한 투자가 필요하다고 조언한다. 18일 한국거래소에 따르면 지난달 22일부터 지난 17일까지 개인투자자가 유가증권시장(코스피)에서 사들인 종목 상위권에 인버스 레버리지 ETF가 자리잡고 있다. 삼성자산운용의 ‘KODEX200선물인버스2X’ ETF는 개인투자자가 988억원어치를 담아 순매수 종목 4위를 기록했다. 미래에셋자산운용의 ‘TIGER200선물인버스2X’ ETF도 개인투자자가 357억원을 순매수하며 19위에 이름을 올렸다. 인버스 레버리지 ETF는 코스피200선물지수의 일간 수익률을 마이너스 2배로 추종하는 상품이다. 사행성 조장 우려로 ‘금단의 상품’으로 여겨졌지만 올해 초 금융당국이 ETF 시장 활성화를 위해 규제를 풀면서 지난달 22일 처음 출시됐다. 삼성·미래에셋·KB·키움·한화자산운용 등 자산운용사 5곳에서 각각 상품을 내놓았다. 업계에서는 공매도를 할 수 없는 개인이 하락장에서 적극적으로 수익을 실현할 수 있는 수단이 마련됐다고 보고 있다. 실제로 상품 출시 3주 정도 지난 현재 개인투자자 비중이 높았다. 코스피가 전체적으로 박스권을 유지하는 상황에서 개미 투자자들은 꾸준히 하락에 베팅하고 있는 것이다. 전문가들은 수익이 큰 만큼 지수 방향을 잘못 예측하면 손실이 눈덩이처럼 커질 수 있다고 강조한다. 이중호 유안타증권 연구원은 “하루 지수 변동폭의 2배로 움직이는 상품 구조상 시장이 이틀 연속 상승하면 손실폭은 기간 수익률의 2배 이상 확대된다”면서 “장기 투자보다는 단기 투자에 초점을 맞추는 것이 좋다”고 설명했다. 이효섭 자본시장연구원 연구위원은 “개인들이 주가가 급등하는 경우보다는 급락할 때가 많다고 판단해 뛰어드는 것 같다”고 말했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr
  • 北 “선제 핵타격·6~8차 핵실험 할 수 있다”

    北 “선제 핵타격·6~8차 핵실험 할 수 있다”

    “北 로켓 美 도달 기술 이미 확보 유엔 등 제재도 핵개발 못 막아” 북한 외무성 관리가 미국 언론과의 인터뷰에서 선제 핵타격과 6∼8차 추가 핵실험 가능성 등을 경고했다. 북한 외무성 미국연구소의 리용필 국장은 NBC방송과의 단독 인터뷰에서 “미국은 우리나라와 수도, 지도자를 겨냥하는 핵무기를 갖고 있다”며 “미국으로부터의 핵 위협이 있다면 물러서지 않겠다”고 말한 것으로 평양발로 16일(현지시간) 보도했다. 그는 “선제 핵타격은 미국의 독점물이 아니다”라며 “미국이 선제타격을 하려는 것을 보면 우리가 먼저 할 것이다. 우리는 기술이 있다”고 말했다. 리 국장은 또 북한이 “6차, 7차, 8차 핵실험을 할 수 있을 것”이라며 유엔이나 미국의 제재도 북한의 핵무기 개발을 막을 수 없다고 강조했다. 황용남이라는 또 다른 관리는 NBC에 북한이 이미 로켓으로 미국 본토에 다다를 수 있는 기술을 갖고 있다면서, 미국 국방부는 그렇지 않다고 거짓말을 하고 있다고 주장했다. 그는 미사일 프로그램에 대해 언급할 권한을 갖고 있다. 이와 함께 북한 우주프로그램 담당자인 리원혁은 북한이 로켓으로 위성을 쏘아 올릴 것이라며 “달뿐만 아니라 다른 행성에도 가는 것이 향후 목표”라고 말했다. 그는 북한의 로켓 프로그램이 러시아나 이란의 지원을 받았다는 의혹을 부인하며 “100% 우리 것”이라고 주장했다. 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr
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