거품처럼 파랗게 부풀어 오른 우주 구름 중심에서 십(十)자 모양으로 찬란하게 빛나는 별의 모습이 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 함께 운영하는 허블우주망원경으로 촬영한 별의 모습을 공개했다. 사진 속 중앙에서 보석처럼 빛나는 별의 이름은 'WR 31a'. 지구에서 용골자리 방향으로 3만 광년 떨어진 곳에 위치한 WR 31a는 울프-레이에(Wolf-Rayet) 별이다. 프랑스 천문학자 샤를 울프의 이름을 딴 이 별은 우리 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 수명이 수십 만년 밖에 되지 않아 우주의 시간에서는 그야말로 굵고 짧게 생을 마감하는 셈. WR 31a 주위 파란색 거품은 수소, 헬륨, 기타 가스로 이루어진 우주의 먼지 구름이다. 울프-레이에 별에서 뿜어져 나오는 항성풍(恒星風)이 별의 수소 외곽층과 충돌하면서 종종 이같은 동그란 형태의 구름을 만들어낸다. 흥미로운 점은 동그란 이 구름은 약 2만 년의 나이로 시속 22만 km의 속도로 팽창하고 있다는 점이다. 초신성 폭발과 함께 찬란하고 짧은 생을 마감할 WR 31a는 그러나 수많은 물질을 남기며 새로운 별과 행성을 탄생시키는 재료가 된다. 사진=NASA / ESA / Hubble / Judy Schmidt 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘급속 전파 폭발’(Fast Radio Burst·FRB). 아득히 먼 우주에서 찰나의 순간에 강력한 전파가 폭발적으로 방출되는 현상이다. 하지만 어디에서 폭발하는지, 왜 벌어진 건지 등에 대해서는 전혀 밝혀지지 않았던 정체불명의 폭발이었다.하지만 호주연방과학원(CSIRO) 등 연구진은 24일(현지시간) 이 현상 중의 하나가 지구로부터 약 60억 광년 거리에 있는 한 은하에서 나왔다는 것을 최초로 밝혀냈다고 발표했다. 이들 천문학자는 지난 9년간 ‘급속 전파 폭발’의 원인을 파악하기 위한 기원을 찾기 위해 노력해왔다. 급속 전파 폭발은 우리 인간의 눈으로는 볼 수 없는 순간적인 현상이지만, 1000분의 1초 동안 방출되는 에너지양은 태양 복사에너지의 약 1만 년분에 해당한다. 단 이 폭발이 발생하는 원인은 아직 과학적으로 밝혀지지 않고 있다. CSIRO의 사이먼 존스턴 박사는 “이번 발견으로 무엇이 폭발 현상을 일으키는지 밝히기 위한 길이 열리게 됐다”고 말했다. 지난 2007년 처음 발견된 ‘급속 전파 폭발’ 현상은 지금까지 단 17회밖에 관측되지 않았다. 하지만 천문학자들은 매일 1만 회 이상이 발생하고 있는 것으로 생각하고 있다. 이 폭발이 외계인의 신호라고 주장하는 가설이 있기도 하지만, 이번 연구논문의 주저자로 SKA 거대전파망원경 기관의 에반 킨 박사는 “아니다. 미안하지만…”이라고 말했다. SKA(Square Kilometre Array)는 세계 최대 전파 망원경 프로젝트로 다국적 협력 아래 진행 중이다. 지난해 4월 18일 관측된 이번 급속 전파 폭발에 대해 킨 박사는 가능성이 큰 원인으로 초고밀도 중성자별끼리 충돌로 발생했을 수 있다고 지적한다. 이 폭발 현상은 호주 동부에 있는 CSIRO의 파크스(Parkes) 전파망원경에 의해 발견됐다. 이에 따라 다른 망원경에서도 관측이 시도됐고 수 시간 안에 CSIRO의 호주 전파망원경(Australia Telescope Compact Array·ATCA)에서 급속 전파 폭발의 ‘잔광’(afterglow)을 검출했다. 이후 미국 하와이주(州)에 있는 스바루 망원경을 사용해 약 6일간 계속된 이 잔광이 어디에서 오고 있는 것인지를 분석했다. 에반 킨 박사는 “이렇게 하는 것으로 단일 망원경의 1000배 줌 배율로 관측대상을 파악할 수 있었다”고 말했다. 이번 폭발의 발생원(소스)으로서 특정된 은하는 태양계가 속한 은하(Milky Way)와 같은 막대나선은하가 아닌 타원은하로 나타났다. 이 은하의 지름은 약 7만 광년이며 태양 크기의 항성 약 1000억 개에 해당하는 질량을 가진 것으로 나타났다. 연구진에 따르면, 이번 발견으로 또 다른 오랜 과학적 의문 ‘사라진 물질’ 혹은 ‘사라진 중입자’ 문제를 해결할 실마리를 얻게 됐다. 우주는 약 70%의 암흑에너지와 25%의 발견할 수 없는 암흑물질, 그리고 약 5%에 불과한 보통 물질(중입자)로 구성된 것으로 간주된다. 행성과 항성, 인간 등은 이 보통 물질로 만들어져 있다. 하지만 문제는 지금까지 천문학자들이 일반 물질의 존재를 약 절반밖에 설명하지 못했고 나머지 물질은 ‘사라진’ 것으로 간주하고 있는 것에 있다. 이번 연구에서 연구진은 급속 전파 폭발의 ‘전파 거리’와 이 폭발이 ‘진공 상태에서 전달되는 경우 필요한 시간’을 산정할 수 있었다. 전파의 도달 시간이 진공의 경우보다 늦어지는 것은 발생원인 은하와 지구 사이에 있는 물질 입자가 존재하는 공간을 전파가 통과해오지 않으면 안 된다는 것을 보여주고 있는 것으로 생각된다. 이에 대해 킨 박사는 “우주는 완전히 진공 상태가 아니라 밀도가 매우 낮은 것일 뿐”이라고 설명했다. 이어 “거기에 물질이 존재하지만 지금까지 이를 확인할 수 없었던 것으로 생각한다”면서 “급속 전파 폭발의 신호가 지연되는 것에서 이를 알 수 있다”고 덧붙였다. 이번 관측 결과를 토대로 킨 박사는 “우리는 사라진 중입자를 발견한 것”이라고 주장했다. 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 실렸다. 사진=CSIRO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

현대인의 생활 필수품으로 자리잡은 스마트폰, 전화나 문자를 제외한 스마트앱을 사용하는데 대한민국 국민은 하루 평균 2시간 이상을 사용하는 것으로 집계됐다. 하루 식사 시간이 평균 1시간 56분인 것과 비교해볼 때, 한국인은 밥 먹는 시간보다 스마트폰을 사용하는데 더 많은 시간을 소비하는 셈이다. 게임이나 동영상 등 다양한 즐길 거리와 유용성을 지닌 스마트폰, 그러나 지나친 사용은 각종 질환의 원인이 될 수 있으므로 각별한 주의가 필요하다. 어깨충돌증후군은 ‘스마트 질환’으로 불리는 대표적인 질환 중 하나다. 어깨의 인대 부분인 회전근개가 뼈인 골두나 견봉 사이에 자주 끼이면서 퇴행성 변화와 염증 반응을 일으켜 통증으로 나타나는 질환으로, 이는 특정 질환을 의미하기보다는 어깨를 움직일 때 내부의 구조물들이 충돌되면서 나타나는 증상을 통칭하는 용어다. 과거에는 어깨를 자주 쓰는 운동선수에게 많이 발병했으나 최근에는 스마트폰 사용 증가로 어깨관절이 굳어지면서 통증을 일으켜 병원을 찾는 일반인들이 계속해서 늘어나고 있는 추세다. 전문가에 따르면, 어깨충돌증후군은 처음에 어깨가 결리고 쑤시는 가벼운 증상으로 시작되어 다른 어깨질환과 정확하게 구분하기 쉽지 않다. 이후 야간에 통증이 더 심해지고 어깨의 운동 범위가 줄어 관절이 굳게 되는데, 특히 팔을 어깨 높이로 올리거나 뒤로 젖힐 때 통증이 더욱 심해진다. 이에 전문가들은 어깨 통증으로 시작하여 이후 팔과 뒷목의 통증이 함께 나타나고 움직일 때마다 무엇인가 걸리는 소리가 나면 어깨충돌증후군을 의심해봐야 한다고 조언한다. 치료방법은 주사치료와 체외충격파치료, 도수재활치료 등 비수술치료법이 있다. 주사치료는 염증 및 통증을 경감시켜 이후 굳어진 어깨 관절의 운동범위를 회복시켜줄 수 있는 치료방식이며, 체외충격파치료는 1,000~1,500회의 충격파를 발생시켜 조직과 뼈를 활성화시키고 혈액순환과 조직재생을 촉진시킨다. 또한 도수재활치료는 조직강화와 유연성을 회복시켜 통증과 관절의 가동성을 높여주는 것을 목표로, 전문치료사가 직접 손으로 몸의 균형을 바로잡아주고 기능을 증진시켜주는 척추,관절 재활치료법이다. 서울생생정형외과 원호현 원장은 “어깨충돌증후군은 조기치료시 빠른 증상 호전을 기대할 수 있는 대표적인 어깨질환이다”며 “비수술적 치료만으로도 환자 대부분이 호전이 되나 너무 오랫동안 증상을 방치할 경우에는 수술적 방법을 사용할 수밖에 없는 만큼 조기치료가 무엇보다 중요하다”고 전했다. 이어 원호현 원장은 “예방이 최고의 치료방법이다”고 강조하며 “평소 바른 자세를 유지하고 규칙적인 운동을 하는 한편, 수시로 기지개를 켜거나 스트레칭을 하여 뭉친 근육을 풀어주는 것이 좋다”고 설명했다. 물론 운동량을 갑작스럽게 늘릴 경우 어깨관절이나 힘줄, 인대에 손상이 있을 수 있으므로 운동 전 가벼운 체조나 스트레칭도 잊지 말아야 한다고 원호현 원장은 덧붙였다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

관절 질환은 많은 직장인들의 고질병 중 하나다. 가장 흔한 것이 어깨 관련 관절 질환인데, 장시간 책상에 앉아 컴퓨터를 하는 사무직 직장인들의 경우 잘못된 자세로 인해 석회화 건염이나 오십견 등의 어깨 질환을 호소하는 이들이 적지 않다. 석회화 건염은 어깨 힘줄에 석회가 생기는 질환으로 칼로 찌르는 듯한 날카롭고 심한 통증을 동반하며 젊은 층에서부터 중장년층까지 다양하게 발생한다. 어깨관절의 관절낭이 오그라들면서 발생하는 오십견은 통증과 함께 어깨 사용 범위를 축소시켜 일상생활에 불편을 초래한다. 하이힐을 자주 신는 여성 직장인이나 자주 걸어야 하는 직업을 가졌다면 무지외반증, 발목인대파열, 퇴행성 관절염 등 무릎, 족부 관련 관절 질환으로부터 자유롭지 못하다. 이 중에서도 무지외반증은 엄지발가락이 바깥쪽으로 휘면서 관절을 둘러싼 조직이 부어 통증을 느끼는 질환으로 방치하면 수술이 복잡해진다. 정형외과 전문의 새길병원 이대영 대표 원장은 “실내에서 업무를 하는 직장인이나 외부 활동이 많은 직장인 모두 관절 질환의 고통에서 자유롭지 못한 것이 현실”이라고 설명했다. 이어 “관절 질환으로 고통을 느끼면서도 시간이 없어 그냥 방치해 두는 직장인들이 많은데, 이는 더 큰 고통과 치료를 불러온다”며 “통증 발생 즉시 가까운 병원을 찾아 진단을 받고 질환에 맞는 치료를 받는 것이 현명하다”고 조언했다. 영등포 정형외과, 여의도/당산역 정형외과로 소문난 새길병원은 바쁜 직장인들을 위해 일일 수술과 당일 입퇴원 시스템을 완비하고 있는 병원이다. 비혈관적 수동술(오십견), 관절경을 통한 석회제거술(석회화 건염), 무지외반증 교정술, 발목인대 강화술 등으로 직장인들의 관절 질환을 치료해줄 뿐만 아니라 재발을 막아준다. 무엇보다 일일 수술 시스템을 통해 직장인들이 시간을 절약할 수 있도록 돕고 있다. 새길병원의 일일 수술절차는 ▲외래진료 후 당일 수술결정 ▲상담 후 수술 전 검사진행 ▲입원수속 ▲수술 및 회복 ▲퇴원 등의 순서로 신속하게 진행된다. 또한 새길병원은 각 분야에 특화된 전문 의료진이 환자를 치료해 더욱 신뢰할 수 있다. 정형외과, 신경외과, 통증의학과, 재활의학과, 내과 등의 의료진이 서로 협업을 통해 전문화되고, 차별화된 진료 서비스를 제공한다. 또 1:1 개인별 증상 및 원인을 찾아 맞춤 치료를 진행해 환자들 사이에서 관절 수술 잘하는 곳으로 정평이 나 있다. 이대영 원장은 “의료계의 상업화 바람에 흔들리지 않고, 환자와 인간적으로 소통하고 환자의 아픔을 가족처럼 공감하는 병원으로 만들기 위해 노력하고 있다”며 “앞으로도 환자의 질환을 정확히 이해하고 돕는 병원, 환자 스스로 질환을 관리하고 치료할 수 있도록 돕는 병원, 환자가 질환을 극복해 나갈 수 있도록 돕는 병원이 되기 위해 최선을 다할 것”이라고 전했다. 한편, 정형외과 관절 전문의 새길병원 이대영 원장은 시사매거진이 선정한 100대 명의에 선정된 바 있으며, 탁월한 수술실력과 더불어 환자와의 소통을 중시하는 차별화된 진료 철학을 가지고 새길병원을 운영하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지구를 스쳐가는 소행성 위에 인류의 작품을 남겨두는 동화같은 일이 현실이 된다. 어딘가에 존재할지 모르는 외계 지적생명체와 교감하기 위한 조치다. CNN은 미 항공우주국(NASA)이 일반인 공모를 받아 소행성에 그림과 시, 노래를 보낼 예정이라고 지난 21일(현지시간) 보도했다. NASA에 따르면 소행성에 보낼 예술 작품에는 스케치, 사진, 그래픽, 시, 노래, 비디오와 기타 창작물이 포함되며 접수는 다음달 20일까지다. 인간의 '상상력'을 우주에 띄우는 이번 계획은 NASA의 소행성 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-Rex)가 맡는다. 오는 9월 발사 예정인 오시리스-렉스의 목적지는 소행성 베누(Bennu)다. 베누는 2013년 2월 초당 7.8㎞의 속도로 지구에서 약 3만 5000㎞ 떨어진 거리를 지나쳐갔다. 오시리스-렉스 프로젝트 과학자 제이슨 드워킨은 "우주선과 기기 개발은 예술작품처럼 대단히 창조적인 과정"이라면서 "대중의 관심을 고취하기 위해 이같은 계획을 마련했다"고 밝혔다. 이와 함께 오시리스-렉스가 맡은 주임무는 2년 후인 2018년 베누에 도착해 57g의 샘플을 수집한 후 2023년 지구로 돌아오는 것이다. NASA가 오시리스-렉스를 발사하는 것은 크게 두 가지 이유로 풀이된다. 먼저 약 492m의 지름을 가진 베누는 철, 니켈과 기타 금속 등 이른바 돈이 되는 자원이 풍부할 것으로 추정된다. 여기에 소행성 중에서 비교적 큰 덩치를 가진 베누가 먼 미래에는 지구와 충돌할 가능성도 있다는 사실도 감안했다. 6년 간격으로 지구를 스쳐가고 있는 베누는 지금 경로가 거듭된다면 오는 2182년 지구와 충돌할 가능성도 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

막 시작되는 설 연휴에 들떠있을 지난 6일(이하 현지시간) 우주에서 날아온 비교적 큰 불덩이 하나가 지구에 떨어졌다. 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소 론 바크 박사는 지난 6일 협정세계시(UTC) 기준 13시 55분(한국시간 오전 4시 55분) 브라질에서 약 1000km 떨어진 대서양 상공에서 유성이 폭발했다고 22일 밝혔다. 이번 유성에 관심이 쏠리는 이유는 2013년 세상을 떠들썩하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성 이후 가장 큰 규모이기 때문이다. 바크 박사에 따르면 대기권을 돌파하다 대서양 30km 상공서 폭발한 이 천체는 대략 5~7m 크기로 TNT 폭발 에너지로 보면 1만 3000t 규모다. 이 정도면 과거 일본 히로시마에 떨어진 핵폭탄에 필적하는 수준. 이에 비해 첼랴빈스크 소행성은 약 18m 크기로 대기권을 돌파하다 폭발했지만 수많은 잔해를 떨어뜨려 1300명 이상에게 피해를 남겼다. 바크 박사는 "비교적 큰 천체가 지구에 떨어졌지만 일부 군사 관계자를 제외하고 아무도 몰랐을 것"이라면서 "만약 인구 밀집지역 상공에서 폭발했다면 창문이 흔들리고 많은 사람들이 공포에 질렸겠지만 큰 피해가 있을 정도는 아니다"라고 밝혔다.　 이번 사례처럼 우주를 떠돌던 많은 천체들이 지구 인력에 이끌려 떨어지지만 대부분 '대기권의 벽'을 넘지 못하고 공중에서 사라진다. 그러나 덩치 큰 일부 소행성의 경우에는 영화처럼 상상을 초월하는 피해를 남길 수도 있다. 현재까지 NASA가 파악한 지구 접근 물체(NEOs·Near-Earth Objects)는 1만 2992개. 이중 지구에 위협을 줄 가능성이 있는 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1607개로 확인되고 있다. 특히 지난 2014년 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 2000년부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구의 대기 중에 있는 이산화탄소(CO₂) 농도가 극단적으로 증가하게 되면 어떤 일이 벌어질까. 과학자들이 컴퓨터로 모형화한 결과, 지구의 모든 물이 한방울도 남지 않고 증발하는 것으로 나타났다고 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호(2월9일자)에 밝혔다. 그렇다고 해서 두려워할 필요는 없다. 이는 대기 중 이산화탄소가 정말로 엄청나게 극적으로 늘어났을 때의 상황을 예측한 것이기 때문이다. 미국 해양대기청(NOAA)과 독일 막스플랑크기상학연구소 공동 연구진은 지구처럼 물이 풍부한 행성에서 이산화탄소의 농도가 계속 상승하면 무슨 일이 일어날지 조사했다. 현지 우리 지구의 대기 중 이산화탄소 농도는 지난해 중순 기준으로 400ppm(100만분율·대기 100만ℓ 중에 이산화탄소가 1ℓ 있음을 나타내는 단위)을 넘어선 것으로 알려졌다. 이는 이미 지구에 영향을 줄 만큼 많은 양이다. 이산화탄소는 대표적인 온실가스로 지구의 대기에 열을 축적한다. 지구 온난화 상황이 계속되면 생물이 살 수 없는 지역이 발생하게 된다. 대기 중에 방출되는 연간 이산화탄소를 제한하기 위해 국가 단위의 경계를 뛰어 넘어 세계 각국의 정부가 초국적 논의와 협력을 진행하고 있는 이유다. 그런데 만일 이런 노력이 물거품 되고 오히려 이산화탄소가 늘어나는 상황에 도달하면 어떻게 되는 것일까. 연구진은 지표면의 71% 정도가 물로 덮인 우리 지구를 계산을 위해 ‘완전히 물에 덮인 행성’으로 가정한 뒤 컴퓨터 모형화를 통해 대기 중 이산화탄소의 농도가 극단적인 수준에 도달하게 되면 어떻게 일어나는지를 분석했다. 그 결과, 대기 중 이산화탄소 농도가 1520ppm에 도달하게 되면 지구의 표면 온도는 섭씨 57도에 이르러 대량의 물이 대기 중으로 증발해 그에 따른 수증기가 우주에 가까운 대기층까지 상승하는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 막스 포프 박사는 우리는 이를 ‘습한 온실’이라는 시나리오로 부르고 있는 데 만일 이런 상황이 되면 물의 행성으로도 불리는 지구는 우주로 아주 쉽게 물을 방출하게 된다고 설명했다. 더 심각한 시나리오는 이 ‘습한 온실’ 조건을 한 번 충족하게 되면 이후 대량의 이산화탄소를 제거하더라도 지구 환경을 되돌릴 수 없다는 것이다. 또한 대기 중 이산화탄소의 급증 외에도 우리의 태양이 진화하는 과정에서 지금보다 훨씬 더 많은 열과 빛을 방출하게 되면 역시 지구 표면 온도가 상승해 비슷한 결과가 발생하는 것으로 나타났다. 그렇다고 해서 지금 당장 두려워할 필요는 없다. 이런 상황은 수십에서 수십 억 년 뒤에나 현실이 될 것이라고 연구진은 설명했다. 사진=위키피디아(퍼블릭 도메인) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구를 스쳐가는 소행성 위에 인류의 작품을 남겨두는 동화같은 일이 현실이 될 예정이다. 지난 21일(현지시간) CNN은 미 항공우주국(NASA)이 일반인 공모를 받아 소행성에 그림과 시, 노래를 보낼 예정이라고 보도했다. NASA에 따르면 소행성에 보낼 예술 작품에는 스케치, 사진, 그래픽, 시, 노래, 비디오와 기타 창작물이 포함되며 접수는 3월 20일까지다. 오시리스-렉스 프로젝트 과학자 제이슨 드워킨은 "우주선과 기기 개발은 예술작품처럼 대단히 창조적인 과정"이라면서 "대중의 관심을 고취하기 위해 이같은 계획을 마련했다"고 밝혔다. 인간의 '상상력'을 우주에 띄우는 이번 계획은 NASA의 소행성 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-Rex)가 맡는다. 오는 9월 발사 예정인 오시리스-렉스의 목적지는 소행성 베누(Bennu)다. 베누는 2013년 2월 초당 7.8㎞의 속도로 지구에서 약 3만 5000㎞ 떨어진 거리를 지나쳐갔다. 이와 함께 오시리스-렉스가 맡은 주임무는 2년 후인 2018년 베누에 도착해 57g의 샘플을 수집한 후 2023년 지구로 돌아오는 것이다. NASA가 오시리스-렉스를 발사하는 것은 크게 두 가지 이유로 풀이된다. 먼저 약 492m의 지름을 가진 베누는 철, 니켈과 기타 금속 등 이른바 돈이 되는 자원이 풍부할 것으로 추정된다. 여기에 소행성 중에서 비교적 큰 덩치를 가진 베누가 먼 미래에는 지구와 충돌할 가능성도 있다는 사실도 감안했다. 6년 간격으로 지구를 스쳐가고 있는 베누는 지금 경로가 거듭된다면 오는 2182년 지구와 충돌할 가능성도 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

세계를 바꾼 17가지 방정식/이언 스튜어트 지음/김지선 옮김/사이언스북스 출판/528쪽/2만원 2014년 세계수학자대회 때문인지 최근 수학 관련 교양서적이 많이 나오고 있다. 하지만 직접적으로 수식까지 언급하면서 설명하는 책은 많지 않다. 수식을 쓰는 순간 독자 수가 줄어들 거라고 생각을 하기 때문이다. 이번에 나온 이언 스튜어트 교수(영국 워릭대)의 ‘세계를 바꾼 17가지 방정식’은 수식을 일부러 피하지 않는다. 이 책은 수학과 이론물리에서 나오는 17개 방정식이 주인공이다. 방정식 하나하나를 마치 예술품 감상하듯 보여 주고, 그 방정식에 얽힌 역사 이야기부터 현재 그 방정식이 어떻게 사용되는지, 그 방정식 덕분에 인류 문명은 어떻게 발전해 가는지 그 주인공의 활약상을 보여 준다. 이 책에서 다루는 방정식 하나하나는 인류 문명에 큰 영향을 끼친 것들이다. 중학교 때 배웠을 피타고라스 정리, 고등학생 때 배웠을 로그와 미적분, -1의 제곱근인 허수 같은 것부터 시작해서 뉴턴의 중력 법칙, 전자기파를 설명하는 맥스웰 방정식, 아인슈타인의 상대성이론도 다루고 나중에는 정보량(엔트로피)을 결정하는 공식과 금융시장의 선물 옵션 가격을 결정하는 공식인 블랙·숄스 방정식도 거론한다. “수식에 얼마나 많은 뒷이야기가 있겠어”라고 생각하며 이 책을 펼치면 그렇지 않다는 것을 금방 알 수 있다. 이 책을 보다가 새롭게 알게 된 것들이 많다. 그중 하나는 ‘수학에서 왜 제곱하면 -1이 되는 수를 꼭 만들어야 했나요’라는 질문에 관한 것이다. 16세기에 3차방정식의 근의 공식이 알려졌는데, 어떤 3차방정식은 분명 모든 답이 실수인데도, 근의 공식에 대입하면 음수의 제곱근을 이용하여야 그 답을 구할 수 있었다. 즉, 우리가 실재한다고 생각하는 실수해를 찾는데 허수를 써야 근의 공식을 통해 구할 수 있으니 허수가 정말 필요했던 것이다. 그렇다고 이 책이 옛날이야기만 하는 것은 전혀 아니다. 뉴턴의 중력 법칙에 관한 장에서는 최근 ‘마션’이라는 영화에 나온 것처럼 연료를 절약하면서 행성으로 우주선을 보내는 경로를 계산하는 최근 연구 결과를 다루고 있다. 수학의 웨이블렛 이론 덕분에 FBI가 지문 정보를 저장할 때 압축률을 매우 높일 수 있었다는 이야기도 한다. 피타고라스 정리를 다루는 장에서는 최근에 관측된 중력파를 이해하는 데 필요한 수학 이론인 리만 기하학까지 이야기가 흘러간다. 이런저런 옛날 학자들의 뒷이야기부터 그 덕분에 문명이 어떻게 발전해 왔는지 등등을 잘 풀어낸 책으로 이공계 전공자이거나 아니거나 모두 즐길 수 있다. 엄상일 KAIST 수리과학과 교수

2013년 이후 국내 시장 포화…보드게임 규제 2년도 안돼 완화 문화체육관광부와 미래창조과학부가 19일 게임산업 육성 방안을 내놓은 것은 지난해부터 2019년까지 게임산업 중장기 진흥계획(피카소 프로젝트)을 추진하고 있으나 국제 경쟁 심화와 내수시장 포화로 게임 산업의 성장이 둔화되고 있다는 판단에 따른 것이다. 한국콘텐츠진흥원에 따르면 지난해 국내 게임산업의 해외 수출액은 31억 8000만 달러에 달한다. 전체 콘텐츠 수출액의 절반 이상을 차지하는 ‘수출 역군’이지만 정작 게임사들은 울상이다. 2012년까지 두 자릿수 성장을 이어 오던 국내 게임시장은 2013년 마이너스 성장의 충격에 빠진 뒤 이전의 성장세를 회복하지 못하고 있다. 국내 시장은 포화 상태인 데다 ‘셧다운제’ 등 각종 규제로 발목이 묶였다. 유일한 돌파구인 글로벌 시장에서는 미국과 중국의 공세가 거세다. 모바일게임과 글로벌 시장에서 성과를 낸 기업들은 성장의 날개를 달았지만 전체적으로는 ‘부익부 빈익빈’이 심화되고 있다. 게임업체 수는 2010년 1017개에서 2014년 834개로, 종사자 수는 같은 기간 9만 4973명에서 8만 7281명으로 줄었다. 이런 상황에서 게임업계는 정부가 규제 기조에서 벗어나 육성의 의지를 밝힌 것을 반기는 분위기다. 하지만 정부가 게임 내수 시장을 활성화하기 위한 대책으로 고스톱과 포커, 바둑 등 돈을 걸고 하는 사행성 게임의 사이버머니 베팅 한도를 1회 최대 3만원에서 5만원으로, 월 한도를 30만원에서 50만원으로 두 배 가까이 늘리기로 한 것에 대해선 논란이 일 것으로 전망된다. 2014년 초 시행한 보드게임 규제가 2년도 안 돼 완화되는 셈이다. 베팅 한도를 인상하기로 한 것은 대부분의 게임업체가 고포류 게임에서의 투자 수익금을 여타 모바일·온라인 게임 개발 투자금으로 쓰고 있는 현실과 베팅액이 낮아 중국 등의 해외 카지노 게임으로 국내 자본이 유출되고 있는 점을 우려한 ‘고육지책’으로 보인다. 고포류 게임은 돈을 주고 온라인용 사이버머니를 충전하는 방식으로 이뤄진다. 불법 환전상을 통해 한도 제약 없이 사이버머니를 충전할 수 있어 사회 문제가 되고 있다. 이 때문에 고스톱이나 포커 게임의 규제를 완화하는 것이 결국 정부가 앞장서서 사행성 게임을 조장하는 것으로 인식될 수 있어 규제 완화 취지에 맞지 않다는 지적도 나온다. 이와 관련해 한국인터넷디지털엔터테인먼트협회(옛 게임산업협회)는 “웹보드게임 규제 완화로 게임업계의 숨통이 트이게 됐다”면서 “사행성 우려가 있는 부분은 정부와 게임물관리위원회와 함께 자정 노력을 하고 있다”고 강조했다. 안동환 기자 ipsofacto@seoul.co.kr 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

지난 11일 역사상 최초로 중력파 검출에 성공해 우주과학계 전체가 흥분을 감추지 못한 가운데, 우주의 더 많은 비밀을 밝히는데 도움을 줄 새로운 우주관측기구에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 미국항공우주국(이하 NASA)이 개발한 WFIRST(Wide Field Infrared Survey Telescope)는 NASA와 유럽우주국(ESA)이 개발한 이제까지 최고 성능을 자랑해온 허블 망원경의 100배에 달하는 크기를 자랑한다. 기존의 허블망원경이 태양계 행성과 별 등을 관측하는데 주력했다면, 이보다 훨씬 뛰어난 성능을 자랑할 새 망원경은 우주의 암흑에너지(우주를 팽창시키는 역할을 하는 음의 우주에너지)까지 포착하는데 도움을 줄 것으로 예측된다. 학계에서는 이 망원경이 우주관측연구 역사의 새로운 장을 열 것으로 기대를 모았다. 허블망원경에 비해 더욱 높아진 해상도와 화각 덕분에 지금까지 보지 못했던 우주의 새로운 모습을 관측할 수 있기 때문이다. 지금까지 보지 못했던 우주의 새로운 모습을 보여줄 것으로 예상되면서 일명 '스파이 망원경' 이라는 별칭도 생겼다. NASA는 현지시간으로 26일, WFIRST 관련 계획을 정식 발표하면서 “이 망원경은 우주를 향한 인류의 눈을 뜨게 해주는 잠재적인 능력일 가지고 있다”면서 “WRIRST는 NASA의 차세대 천체물리학 관측망원경이 될 것”이라고 기대했다. NASA는 WFIRST 망원경과 더불어 코로나그래프(Coronagraph Instrument) 라는 기기를 이용해 외계행성의 대기 성분을 자세하게 파악하는데 주력할 예정이다. 코로나그래프는 일종의 필터 역할을 통해 항성이 발하는 빛을 차단하고 그 주위에서 희미한 빛을 띠는 행성을 찾아내는데에도 도움을 준다. 우주의 전반적인 형태와 위치, 은하계의 거리 등을 관측할 WFIRST 망원경은 오는 2024년 ‘출격’할 예정이다. 이에 앞서 2018년에는 현재 개발 중인 제임스웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)이 먼저 우주로 떠난다. ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 가는 제임스웹 망원경은 지구에서 150만㎞ 떨어진 지점에서 우주관측에 나설 예정이다. 전문가들은 출격을 앞둔 초고성능 망원경들의 면면이 공개되면서, 심우주 연구개발이 한층 더 빨라질 것으로 기대했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

차가운 얼음으로 덮여있는 명왕성의 위성 '카론'(Charon)에서 거대 바다의 흔적이 포착됐다.지난 19일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지난해 7월 뉴호라이즌스호가 명왕성을 근접 통과하며 촬영한 카론의 분석 사진을 공개했다. 공개된 사진에서 눈길을 끄는 것은 카론 표면 중간에 펼쳐져 있는 긴 '상처'로 NASA는 이를 헐크가 셔츠를 찢는듯한 모습이라고 비유했다. 흥미로운 점은 바로 이 상처가 고대 바다의 흔적일 수 있다는 추정이다. 곧 오래 전 카론의 표면 아래에 거대 바다가 있었으나 오랜시간 얼면서 팽창해 표면이 찢기고 균열이 난 이같은 흔적을 남겼다는 설명. 그리스·로마 신화에서 이름을 따온 저승신(Pluto) 명왕성과 죽은 자를 저승으로 건네준다는 뱃사공 카론의 이름이 기가 막히게 들어맞는 셈. 명왕성에 가려져 있지만 사실 카론은 매우 흥미로운 천체다. 카론의 지름은 1200km의 작은 천체지만 표면 곳곳에는 거대한 협곡은 물론 얼음으로 덮힌 크레이터 등 다양한 지질 활동의 흔적이 발견되고 있다. 카론과 명왕성과의 공전주기는 6.4일로 두 천체는 조석력으로 묶여 있으며 구성 성분도 비슷해 오래 전 하나의 천체였을 가능성도 있다. 재미있는 점은 명왕성을 행성 지위에서 강등시킨 ‘물귀신’이 카론이라는 사실이다. 애초 명왕성의 위성이라고 생각됐던 카론이 서로 맞돌고 있는 사실이 확인돼 명왕성이 행성에서 퇴출되는데 결정적인 원인이 됐기 때문이다. 이 사진은 지난해 7월 14일 촬영됐으며 뉴호라이즌스호와 카론의 거리는 7만 8700km(픽셀당 394m)다. 사진=NASA/JHUAPL/SwRI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1998년 영화 ‘아마겟돈’은 지구에 충돌할 예정인 거대한 소행성을 핵무기로 파괴해 지구를 지킨다는 내용을 소재로 만들어진 SF 블록버스터다. 러시아는 최근 실제로 지구 접근 소행성을 대륙간탄도미사일(ICBM)으로 파괴하기 위한 프로젝트를 시작했다고 밝혔다. 그렇다면 이러한 지구방위 계획은 과연 신뢰할 수 있는 현실적인 방안이라고 볼 수 있을까? 경제전문지 비즈니스 인사이더는 17일(현지시간) 그 가능성을 점쳐보는 동영상 한 편을 자체 홈페이지에 게재했다. 매체에 따르면 가장 큰 문제는 핵무기의 파괴력이 생각보다 역부족일 수 있다는 점이다. 우선 영화 아마겟돈 속 상황과 같이 텍사스 주에 맞먹는 크기를 지닌 운석이 실제로 지구에 접근한다면, 이것을 파괴하는 것은 적어도 현재의 과학기술로는 완전히 불가능한 일이다. 미국의 회의론자이자 천문학자 필 플레이트는 “아마겟돈에 등장한 크기의 운석을 파괴하기 위해서는 태양에서 생성되는 수준의 에너지가 필요하다”고 설명했다. 그러나 이보다 훨씬 더 작은 규모의 운석이 접근한다고 해도 문제는 여전하다. 미 항공우주국(NASA)은 현존하는 핵무기로 피해를 입힐 수 있는 운석의 최대 크기는 직경 4㎞ 정도인 것으로 보고 있다. 하지만 6500만 년 전 공룡을 멸종시킨 것으로 여겨지는 소행성의 경우 그 직경이 약 10~14㎞에 달했던 것으로 추정되고 있다. NASA에 따르면 소행성의 직경이 10㎞보다 클 경우 이를 핵무기로 파괴하는 것은 불가능하다. 때문에 NASA는 소행성으로부터 지구를 보호할 다른 방안을 모색 중에 있다. 지난달 NASA는 지구 접근 물체의 위협을 관측하기 위한 방위기구 PDCO(Planetary Defence Coordination Office)를 설립하겠다고 공식 발표했다. PDCO의 주된 목표는 지구 접근 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재위협 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 감시하고 그 중 일부가 실제 지구에 위해를 가할 수 있다고 판단될 경우 이에 대한 방어를 실시하는 것이다. NASA가 구상한 구체적 방어계획은 소행성을 파괴하는 대신 소행성의 접근 궤도를 변경하는 것이다. 이들은 우주선을 직접 소행성에 충돌시키거나, 소행성의 지근거리에서 폭발을 일으키는 방법으로 이러한 궤도 왜곡이 가능할 것으로 희망하고 있다. 더 나아가 우주선을 소행성의 중력 영향권 안으로 진입시켜 그 주위를 공전하도록 만드는 것 역시 구상안 중 하나다. 이 경우 우주선의 인력이 소행성 궤도에 약간의 변경을 가해 지구를 빗겨나가게 만들지 모른다는 것이 NASA 전문가들의 전망이다. 하지만 이런 계획들이 있다고 해도 아직 안심할 수는 없다. 현재 과학기술의 우주관찰 역량이 아직 완전하지 못하기 때문이다. NASA를 비롯한 많은 기관들이 다가오는 위협에 촉각을 곤두세우고 있으나, 소행성이 지구를 빗겨 지나간 다음에야 그 존재를 알아차리는 일도 비일비재 하다고 플레이트는 전했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

지구에서 약 40광년 떨어진, 우주적 관점에서 비교적 가까운 곳에는 ‘슈퍼지구’라 불리는 특이한 외계 행성이 존재한다. 바로 지구와 비교해 크기는 2배, 질량은 8배인 ‘55 캔크리(Cancri·게자리)e’다. 최근 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구팀이 사상 처음으로 슈퍼지구의 대기를 파악하는데 성공했다는 연구결과를 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블우주망원경의 관측 데이터로 얻어진 이 연구는 외계행성의 대기성분을 분석했다는 점에서 큰 의미가 있다. 이는 차후 외계 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성 또한 인류가 살기에 적합한 행성을 찾는데 큰 도움을 주기 때문이다. 지난 2012년 처음 빛이 탐지된 55캔크리e는 그간 천문학자들의 높은 관심을 받아왔다. 특히 같은 해 미국 예일대 연구팀은 행성의 표면이 흑연과 다이아몬드로 덮여 있을 가능성이 높다고 발표해 일약 ‘다이아몬드 행성’ 이라는 별칭도 얻었다. 　 55캔크리e가 슈퍼지구라 불린 이유는 지구와 사이즈가 비슷하고 암석형으로 이루어졌기 때문이다. 그러나 항성 주위를 불과 18시간에 공전할 만큼 바짝 붙어있어 행성의 표면온도는 무려 2000°C에 달한다. 다이아몬드가 가득한 행성이지만 생명체가 살기에는 너무 뜨거운 그야말로 '불의 지옥'인 셈. 이번에 UCL 연구팀의 분석에 따르면 55캔크리e의 대기는 질소와 헬륨으로 가득차 있으며 물의 흔적은 전혀없다. 연구에 참여한 올리비아 베노 박사는 "55캔크리e의 대기는 성운(星雲)으로부터의 형성과정에서 온 질소와 헬륨이 들러 붙어있다"면서 "독성이 강한 시안화수소(hydrogen cyanide)가 대기에 가득해 생명체가 살 수 없다"고 설명했다. 이어 "우주의 많은 행성이 55캔크리e와 유사한 대기 성분으로 구성된 것으로 보인다"고 덧붙였다. 한편 지난해 영국 케임브리지 대학 연구팀은 55캔크리e의 온도변화를 사상 최초로 측정하는데 성공한 바 있다. NASA의 스피처 우주망원경을 사용해 측정한 이 행성의 표면 온도는 무려 1000~2700°C. 연구팀은 이 그 변화 이유를 행성에 존재하는 거대한 화산 활동 때문이라는 사실도 밝혀냈다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

개봉 전 입소문을 타며 ‘반드시 봐야하는 영화’로 꼽히는 영화 ‘귀향’이 상영관 확보에 어려움을 겪고 있다. 17일 영화진흥위원회 통합전산망에 따르면 ‘귀향’은 전국에 모두 44곳의 개봉관에서 상영된다. 대부분의 상영관은 서울과 경기, 부산 등 대도시에 집중돼 있다. 오는 24일 개봉을 앞뒀다는 점을 참작하면 그야말로 암울한 상황이라고 할 수 있다. 앞서 많은 전문가들은 “우리 민족의 가슴 아픈 역사를 사실적으로 그린 영화라는 점에서 의미가 있다”고 말하면서도 “상업 영화의 홍수 속에서 흥행성이 보장되지 않은 ‘귀향’이 많은 상영관을 확보하는 것은 쉽지 않을 것”이라고 내다봤다. 현재 박스오피스 1위를 달리고 있는 상업 영화 ‘검사외전’이 16일 기준 1496개 영화관에서 상영되는 것과는 대조적인 모습이다. 한편 영화 ‘귀향’은 일본군 위안부 피해자 강일출 할머니의 실화를 배경으로 써 내려 간 이야기로 무려 14년이란 시간을 거쳐 완성했다. 1943년, 영문도 모른 채 일본군 손에 이끌려 가족의 품을 떠난 열네 살 정민(강하나)과 소녀들의 가슴 아픈 이야기를 사실적으로 담았다. 김민지 기자 mingk@seoul.co.kr ▶킴 카다시안, 임신하려고..“하루 500번 했다” ▶김태희, 몰디브 해변서 도발.. 다리 벌리고 ‘아찔’ 포즈

1998년 영화 ‘아마겟돈’은 지구에 충돌할 예정인 거대한 소행성을 핵무기로 파괴해 지구를 지킨다는 내용을 소재로 만들어진 SF 블록버스터다. 러시아는 최근 실제로 지구 접근 소행성을 대륙간탄도미사일(ICBM)으로 파괴하기 위한 프로젝트를 시작했다고 밝혔다. 그렇다면 이러한 지구방위 계획은 과연 신뢰할 수 있는 현실적인 방안이라고 볼 수 있을까? 경제전문지 비즈니스 인사이더는 17일(현지시간) 그 가능성을 점쳐보는 동영상 한 편을 자체 홈페이지에 게재했다. 매체에 따르면 가장 큰 문제는 핵무기의 파괴력이 생각보다 역부족일 수 있다는 점이다. 우선 영화 아마겟돈 속 상황과 같이 텍사스 주에 맞먹는 크기를 지닌 운석이 실제로 지구에 접근한다면, 이것을 파괴하는 것은 적어도 현재의 과학기술로는 완전히 불가능한 일이다. 미국의 회의론자이자 천문학자 필 플레이트는 “아마겟돈에 등장한 크기의 운석을 파괴하기 위해서는 태양에서 생성되는 수준의 에너지가 필요하다”고 설명했다. 그러나 이보다 훨씬 더 작은 규모의 운석이 접근한다고 해도 문제는 여전하다. 미 항공우주국(NASA)은 현존하는 핵무기로 피해를 입힐 수 있는 운석의 최대 크기는 직경 4㎞ 정도인 것으로 보고 있다. 하지만 6500만 년 전 공룡을 멸종시킨 것으로 여겨지는 소행성의 경우 그 직경이 약 10~14㎞에 달했던 것으로 추정되고 있다. NASA에 따르면 소행성의 직경이 10㎞보다 클 경우 이를 핵무기로 파괴하는 것은 불가능하다. 때문에 NASA는 소행성으로부터 지구를 보호할 다른 방안을 모색 중에 있다. 지난달 NASA는 지구 접근 물체의 위협을 관측하기 위한 방위기구 PDCO(Planetary Defence Coordination Office)를 설립하겠다고 공식 발표했다. PDCO의 주된 목표는 지구 접근 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재위협 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 감시하고 그 중 일부가 실제 지구에 위해를 가할 수 있다고 판단될 경우 이에 대한 방어를 실시하는 것이다. NASA가 구상한 구체적 방어계획은 소행성을 파괴하는 대신 소행성의 접근 궤도를 변경하는 것이다. 이들은 우주선을 직접 소행성에 충돌시키거나, 소행성의 지근거리에서 폭발을 일으키는 방법으로 이러한 궤도 왜곡이 가능할 것으로 희망하고 있다. 더 나아가 우주선을 소행성의 중력 영향권 안으로 진입시켜 그 주위를 공전하도록 만드는 것 역시 구상안 중 하나다. 이 경우 우주선의 인력이 소행성 궤도에 약간의 변경을 가해 지구를 빗겨나가게 만들지 모른다는 것이 NASA 전문가들의 전망이다. 하지만 이런 계획들이 있다고 해도 아직 안심할 수는 없다. 현재 과학기술의 우주관찰 역량이 아직 완전하지 못하기 때문이다. NASA를 비롯한 많은 기관들이 다가오는 위협에 촉각을 곤두세우고 있으나, 소행성이 지구를 빗겨 지나간 다음에야 그 존재를 알아차리는 일도 비일비재 하다고 플레이트는 전했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

“난치병 치료에 서광이 비치게 됐다”는 식의 반가운 국내외 연구 결과를 자주 접하지만 임상시험을 거쳐 실제 치료제로 완성되는 경우는 극히 드물다. 신약 개발까지 시간이 오래 걸려서 그런 경우도 있지만 상당수는 동물실험 결과가 사람에겐 잘 적용되지 않는 탓이다. 이는 통상 많이 이뤄지는 생쥐를 이용한 실험의 한계 때문이라는 주장이 나왔다. 미국 예일대 캐럴라인 차이스 박사와 미국 존스홉킨스대 코리 브레이턴 박사는 지난 9~11일 영국 생물의학연구소인 ‘웰컴트러스트’가 주최한 생물학 콘퍼런스에서 이런 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 생쥐의 경우 먹이나 잠자리, 조명 등 미세한 변화에 민감하기 때문에 환경조건이 다른 실험실에서 똑같은 실험을 하더라도 다른 결과가 나타날 수 있다고 밝혔다. 특히 먹이는 생쥐 실험 결과에 큰 영향을 미친다고 덧붙였다. 브레이턴 박사는 “많은 연구자가 실험용 생쥐를 키우면서 먹이에 신경을 쓰지 않는데 이는 실험 실패의 중요한 원인이 될 수 있다”고 밝혔다. 그는 “실험용 생쥐의 먹이를 제공하는 업체에 따라 특정 먹이에는 에스트로겐과 내분비교란물질(환경호르몬)이 포함돼 있을 수 있는데 이런 먹이를 먹은 생쥐로 암 연구를 할 경우 결과가 왜곡될 수 있다”고 설명했다. 이어 “생쥐의 먹이를 통제해 모든 연구실의 연구 결과를 표준화할 수 있는 방법을 찾아야 할 것”이라고 강조했다. 야행성인 생쥐의 하루 생체리듬과 공기 상태, 스트레스 정도, 식수의 산도(pH), 장내 미생물 등도 실험 결과를 바꿀 수 있는 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이를 키우는 부부는 아이가 없는 부부 혹은 싱글에 비해 질병을 앓을 확률이 높다는 연구결과가 나왔다. 영국 캠브리지바브라함연구소와 벨기에 플랜더 생명공학연구소(VIB) 공동 연구진은 3년간 무작위로 뽑은 성인 670명의 면역시스템을 정밀 검사했다. 이후 나이와 성별, 비만 여부 등의 요소를 고려해 분석한 결과, 개개인의 면역시스템에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 육아 여부인 것으로 조사됐다. 일반적으로 면역시스템은 나이와 성별, 생활 습관에 따라 각기 다른 특성을 지니기 마련이다. 때문에 외부로부터 미생물이나 유행성 질병균이 침입할 경우 각각 서로 다른 면역시스템이 작동해 질병의 위험에서 벗어날 수 있도록 돕는다. 반면 이번 연구결과에서 아이를 키우는 부부는 면역시스템의 50%가 일치하는 특성을 보였다. 여기에 면역력이 약해 다양한 바이러스에 더 많이 노출되는 아이의 특성상, 아이를 키우는 부부는 광범위한 미생물과 유행성 질병균에 ‘동시에’ 노출되는데다 육아로 인한 스트레스와 체력 저하 등 형편없는 컨디션으로 인해 면역력이 더욱 저하되면서 질병에 걸릴 확률이 높아지는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 벨기에 플랜더 생명공학연구소의 아드리안 리스턴 박사는 “친족관계가 아닌 가까운 관계의 면역시스템 특성이 입증된 것은 이번이 처음”이라면서 “부모가 된다는 것은 가장 혹독한 환경의 변화를 겪는 일 중 하나이며, 이는 개인의 면역시스템을 완전히 뒤바꿔 놓는다”고 설명했다. 이어 “부부의 면역시스템이 유사해진다는 것은 두 사람이 같은 질병을 앓을 확률과 두 사람이 동시에 아플 확률이 높아진다는 것을 의미한다”면서 “주로 계절성 독감이나 위장염 등으로 인해 면역시스템이 작동하는 것으로 조사됐다”고 덧붙였다. 다만 이렇게 ‘손상된’ 면역시스템은 시간이 지난 뒤 일종의 고무줄처럼 원래의 상태로 되돌아오면서 결국엔 다시 안정적인 신체상태로 되돌아갈 수 있다고 전문가들은 설명했다. 자세한 연구결과는 ‘네이처 면역학’(Nature Immunology) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

1957년 소련 ICBM·궤도위성 발사 급해진 美, ICBM 기술 개량해 달 착륙액체 추진체 로켓, 고체보다 구조 복잡 전기차 생산업체 테슬라의 창업자 일론 머스크가 이끄는 민간 우주기업 ‘스페이스X’가 지난해 12월 말 우주 로켓 ‘팰컨9’을 발사한 뒤 1단 추진 로켓을 다시 지상에 착륙시키는 데 성공했다. 세계 최대 온라인 상거래업체 아마존의 창업자 제프 베저스가 세운 우주기업 ‘블루 오리진’도 지난해 11월 로켓 ‘뉴 셰퍼드’를 100㎞ 상공까지 쏘아 올렸다가 발사지점으로 되돌아오게 하는 데 성공했다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 1월호에서 로켓 재활용 연구를 ‘2016년 주목받을 과학 이슈들’의 첫머리에 올렸다. 지난 7일에는 북한이 장거리 미사일을 발사해 전 세계를 놀라게 했다. 북한의 주장대로 위성 ‘광명성 4호’를 궤도에 올리기 위한 우주 로켓이었는지 대륙간탄도미사일(ICBM) 기술을 시험하기 위한 것인지에 대해 논란이 일었다. 인류 최초의 로켓은 1232년 발사된 중국의 ‘비화창’(飛火槍)이지만, 현대적 로켓의 시작점은 미국 클라크대의 물리학 교수 로버트 고다드(1882~1945년)가 액체 연료 로켓을 발사한 1926년으로 보는 것이 일반적이다. 로켓 기술은 별로 관심을 받지 못하다가 2차 세계대전 중에 비약적인 발전을 했다. 무기로서 활용 가능성에 주목하던 독일 정부는 젊은 공학자 베르너 폰 브라운(1912~1977년)에게 로켓을 미사일로 연구하도록 지시했다. 이후 브라운은 고도 110㎞까지 올라갔다가 목표를 타격하는 탄도 미사일 ‘V-2’를 개발하는 데 성공했다. 냉전이 시작되면서 미국과 소련은 핵무기를 싣고 상대국을 타격할 수 있는 장거리 미사일 개발을 위한 로켓 기술 연구에 본격적으로 돌입했다. 그 결과 1957년 8월 소련이 먼저 ‘R-7’이라는 ICBM을 처음으로 시험 발사했고, 2개월 뒤인 10월에는 R-7을 이용해 인류 최초의 궤도위성 ‘스푸트니크 1호’를 쏘아 올리는 데 성공했다. 미국은 소련의 독주를 따라잡기 위해 즉각 긴급 계획을 수립하고 ICBM 개발과 로켓으로 사람을 달에 착륙시키겠다는 ‘아폴로 프로젝트’를 동시에 가동했다. 아폴로 프로젝트의 핵심인 ‘새턴’ 로켓은 ICBM이었던 ‘아틀라스’, ‘레드스톤’, ‘타이탄’ 등의 로켓 기술을 개량한 것이다. 실제로 1세대 ICBM인 소련의 R-7과 미국의 아틀라스 미사일은 액체 추진제를 사용했기 때문에 발사 준비에 최소 10시간~하루 이상이 걸려 무기로 운용되기에는 한계가 있었다. 이 때문에 미·소 양국은 발사 명령 수십 초 내에 발사가 가능한 고체 추진제나 미사일에 주입한 채 저장이 가능한 상온 액체 추진제를 활용한 2세대 ICBM 개발에 나섰다. 대신 1세대 미사일은 개량을 통해 우주 개발에 활용했다. 많은 항공우주공학 전문가들이 “로켓과 미사일은 동전의 양면과 같다”고 강조하는 이유도 이 때문이다. 로켓은 다른 행성으로의 비행, 지구의 상층 대기에 대한 과학조사, 무기체계 등 다양한 목적으로 이용된다. 인공위성이나 우주 탐사선을 지구 궤도나 달, 수성, 금성, 화성 등으로 보내기 위한 목적을 가진 로켓은 ‘발사체’라고 부르기도 한다. 지구 주위를 도는 인공위성이 되기 위해서는 초속 7.9㎞의 빠른 속도로 지구를 돌아야 하며, 달이나 다른 행성으로 가기 위해서는 초속 11.1㎞ 이상의 속도로 대기권을 벗어날 수 있어야 한다. 로켓은 뉴턴의 제3운동법칙인 ‘작용·반작용의 법칙’을 이용해 연료와 산화제의 화합 및 연소작용으로 발생한 가스를 바깥으로 밀어내면서 위로 솟구쳐 올라가는 위성이나 탐사선이 빠른 속도를 가질 수 있도록 도와주는 역할을 하는 것이다. 이때 로켓을 밀어올리는 힘을 ‘추력’이라고 부른다. 2019년과 2020년 발사 예정인 ‘한국형 발사체’의 1단 엔진은 75t 엔진 4개를 묶어 300t의 추력을 갖고, 2단 엔진은 75t, 3단 엔진은 7t의 추력을 갖는다. 로켓은 사용 목적뿐만 아니라 추진제 종류에 따라 구분하기도 하는데 이를 기준으로 할 때 ‘액체 추진제 로켓’, ‘고체 추진제 로켓’, 액체와 고체를 함께 사용하는 ‘하이브리드 로켓’으로 나눈다. 액체 추진제 로켓은 연료와 산화제를 각각 별개의 공간에 저장해 두었다가 터보 펌프와 가스 압력을 이용해 고압의 연소실에서 연소시킴으로써 고온의 가스를 만든다. 이 고온의 가스를 연소실 아래에 붙어 있는 노즐을 통해 엔진 밖으로 분출함으로써 추력을 얻는다. 고체 추진제 로켓보다 구조가 복잡하고 고도의 제작기술을 필요로 한다. 로켓 안쪽이 연료와 산화제로 구성된 고체 형태의 추진제로 꽉 채워져 있는 고체 추진제 로켓은 로켓 구조가 비교적 간단하고 제작·유지 비용이 싸다는 장점이 있다. 이 때문에 로켓 개발을 막 시작한 나라들에서 많이 활용하고 있으며 주로 ICBM이나 우주 로켓의 추력 보강용 로켓에 쓰인다. 우주 로켓은 최종 속도를 높이기 위해 2~4단까지 다단계로 구성된다. 3단 로켓의 경우 1단과 2단 로켓은 대기권을 벗어나고 원하는 궤도에 올리는 힘을 얻기 위한 것이며, 3단 로켓은 위성이 안정적으로 궤도를 돌 수 있게 만들어주는 것이다. 3단 로켓 바로 윗부분에 로켓 전체의 비행을 유도하는 제어장치가 있고 그 바로 위에 인공위성이 실리게 된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일부 과학자들은 최초 외계 행성을 발견했을 때 아마도 두 개의 별이 같이 존재하는 쌍성계에는 행성이 쉽게 생기지 못할 것으로 예측했다. 다시 말해 스타워즈의 고향 타투인 행성처럼 태양이 두 개 뜨는 행성은 별로 없다는 것이었다. 사실 우주에는 태양과는 달리 두 개 이상의 별이 서로 공전하는 쌍성계가 흔하므로 이 논쟁은 우주에 얼마나 행성이 많으냐는 질문과도 연결되어 있다. 두 개의 별이 있으면 그 중력의 간섭 작용 때문에 행성이 쉽게 살아남지 못하거나 생성이 어려울 것으로 예상했지만, 최근 과학자들은 쌍성계 주변의 행성을 잇달아 발견했다. 하지만 어떻게 생성되었는지에 대한 정보는 부족했다. 라이스 대학의 안드레아 이셀라 교수(Andrea Isella)가 이끄는 연구팀은 지구에서 450광년 떨어진 HD 142527이라는 젊은 쌍성계 주변에서 행성이 생성되고 있는 증거를 발견했다. 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 통해 세밀한 관측을 시도했는데, 그 결과 본래 예상과는 달리 동반성의 중력 간섭에 의해 새로운 행성의 생성이 촉진되는 증거를 발견했다. 사진에서 중앙은 두 개의 쌍성을 표시한 것이고 주변에 보이는 고리는 가스와 먼지의 모임이다.여기서 붉은색은 먼지의 덩어리, 그리고 녹색과 파란색은 일산화탄소의 분포를 나타내는 것인데, 대략 1/3 정도 되는 부분에는 일산화탄소가 거의 보이지 않고 있다. 이는 여기서 새로운 얼음과 먼지들이 합체되면서 행성이 형성되고 있기 때문으로 풀이된다. 얼어붙은 덕분에 전파 망원경에 그 파장이 잡히지 않는 것이다. 연구팀에 의하면 이는 새로운 행성이 형성되는데 중요한 과정이다. 그리고 이 과정에 쌍성계의 중력 간섭이 작용하는 것으로 보인다. 이번 연구에서 쌍성계 주변에서 새로운 행성이 생성되는 과정을 포착하기는 했지만, 아직 쌍성계 주변 행성에 대해 모르는 것이 많다. 분명한 것은 타투인 행성처럼 두 개의 태양이 뜨는 행성이 불가능한 건 아니라는 점이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com