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  • 엑소 시우민 첸, 닮은 꼴 만남 ‘소다 남매 반응은? 반전’

    엑소 시우민 첸, 닮은 꼴 만남 ‘소다 남매 반응은? 반전’

    엑소 시우민 첸이 소다 남매와 만났다. KBS2 ‘해피선데이-슈퍼맨이 돌아왔다’(이하 슈퍼맨) 측은 16일 엑소 시우민, 첸과 만나는 이범수 아들 이다을과 딸 이소을 남매의 사진을 공개했다. 앞서 첸은 닮은꼴 다을에게 영상편지로 애정을 드러낸 바 있어 오랜 기다림 끝에 성사된 두 사람의 만남에 기대가 모아졌다. 제작진에 따르면 다을은 첸의 등장에 당황하는 모습을 보였다. 첸은 다을과 친해지기 위해 다을의 가면을 쓰고 나타나 자신을 ‘큰 엉아’라고 소개했지만 다을은 깜짝 놀라 아빠 이범수 뒤로 줄행랑을 쳤다. 첸은 비지땀을 흘리며 가면을 바로 벗어던져 폭소를 유발했다. 시우민은 소다 남매를 위해 고퀄리티 괴물 놀이부터 헬륨가스로 음성변조까지 펼쳤다. 사진 = 서울신문DB 연예팀 seoulen@seoul.co.kr
  • ‘이 별’의 시간은 거꾸로 간다…점점 젊어지는 별?

    ‘이 별’의 시간은 거꾸로 간다…점점 젊어지는 별?

    인간 세상에는 외모로 판단한 나이가 실제 나이와 반드시 일치하지 않는 경우들이 있다. 그런데 흥미롭게도 천문학에서도 이런 사례들이 존재한다. 즉, 실제보다 더 나이 들어 보이거나 젊어 보이는 별이 있다. 지구에서 1만2000광년 떨어진 위치에 존재하는 IRAS 19312+1950(사진에서 흰색 화살표)는 2000년쯤 발견되었는데, 처음 발견한 과학자들은 이 별의 특징을 근거로 나이가 많이 든 늙은 별로 판단했다. 이 별의 질량은 태양의 10배, 밝기는 2만 배 수준으로 먼 거리에서도 관측이 가능할 만큼 밝다. 이런 무거운 별은 나이가 든 후 중심부에서 핵융합 반응을 통해 무거운 원소들을 많이 만들 수 있다. 중심부의 수소가 고갈되면 수소 핵융합 대신, 헬륨이나 그보다 더 무거운 원소를 이용한 핵융합 반응을 하기 때문이다. 반면 갓 태어난 별은 주로 수소와 헬륨으로만 구성되어 있다. 과학자들은 이 별에서 산화 실리콘(SiO) 및 수산기(OH)의 파장을 검출하고 이 별이 나이가 꽤 들어 이제 곧 최후를 맞이할 것으로 생각했다. 하지만 최근 나사 고다드 우주 비행 센터의 마틴 코디너(Martin Cordiner)와 그의 동료들은 나사의 스피처 우주 망원경과 유럽 우주국의 허셜 우주 망원경을 이용해서 이 별을 다시 관측해 사실은 이 별이 나이가 어린 아기별이라고 주장했다. 이들이 이렇게 판단을 한 근거는 크게 두 가지다. 우선 IRAS 19312+1950 이 점점 밝아지고 있다. 이 별은 주변에서 물질을 흡수하고 근처에 있던 가스 성운의 얼음 입자를 밀치면서 더 밝아지고 있는데, 이는 성장 중인 아기별에서 쉽게 볼 수 있는 특징이다. 더 결정적인 증거는 초속 90km로 나오는 제트(jet)의 존재다. 새로 태어난 아기별은 양 축으로 가스를 분출하는 데(이를 제트라고 부른다), 이는 나이가 든 별에서는 볼 수 없는 현상이다. 이 관측 결과를 설명할 수 있는 가장 합리적인 결론은 이 별이 지금 성장 중인 아기별이라는 것이다. 하지만 별을 구성하는 물질이 매우 나이가 든 별의 잔해에서 나온 가스여서 최초 나이 추정이 잘못된 것으로 보인다. 이 주장이 옳다면 늙어 보이는 아기별인 셈이다. 별의 나이 추정은 단순히 흥미로운 이야기가 아니라 별의 진화를 이해하는 데 중요하기 때문에 학문적으로 큰 가치가 있다. 이번 연구 결과는 별의 나이 추정이 생각보다 복잡하다는 사실을 밝혔다. 앞으로 정확한 연령 추정과 별의 진화를 알기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] 노인인 줄 알았는데…알고 보니 아기별?

    [아하! 우주] 노인인 줄 알았는데…알고 보니 아기별?

    인간 세상에는 외모로 판단한 나이가 실제 나이와 반드시 일치하지 않는 경우들이 있다. 그런데 흥미롭게도 천문학에서도 이런 사례들이 존재한다. 즉, 실제보다 더 나이 들어 보이거나 젊어 보이는 별이 있다. 지구에서 1만2000광년 떨어진 위치에 존재하는 IRAS 19312+1950(사진에서 흰색 화살표)는 2000년쯤 발견되었는데, 처음 발견한 과학자들은 이 별의 특징을 근거로 나이가 많이 든 늙은 별로 판단했다. 이 별의 질량은 태양의 10배, 밝기는 2만 배 수준으로 먼 거리에서도 관측이 가능할 만큼 밝다. 이런 무거운 별은 나이가 든 후 중심부에서 핵융합 반응을 통해 무거운 원소들을 많이 만들 수 있다. 중심부의 수소가 고갈되면 수소 핵융합 대신, 헬륨이나 그보다 더 무거운 원소를 이용한 핵융합 반응을 하기 때문이다. 반면 갓 태어난 별은 주로 수소와 헬륨으로만 구성되어 있다. 과학자들은 이 별에서 산화 실리콘(SiO) 및 수산기(OH)의 파장을 검출하고 이 별이 나이가 꽤 들어 이제 곧 최후를 맞이할 것으로 생각했다. 하지만 최근 나사 고다드 우주 비행 센터의 마틴 코디너(Martin Cordiner)와 그의 동료들은 나사의 스피처 우주 망원경과 유럽 우주국의 허셜 우주 망원경을 이용해서 이 별을 다시 관측해 사실은 이 별이 나이가 어린 아기별이라고 주장했다. 이들이 이렇게 판단을 한 근거는 크게 두 가지다. 우선 IRAS 19312+1950 이 점점 밝아지고 있다. 이 별은 주변에서 물질을 흡수하고 근처에 있던 가스 성운의 얼음 입자를 밀치면서 더 밝아지고 있는데, 이는 성장 중인 아기별에서 쉽게 볼 수 있는 특징이다. 더 결정적인 증거는 초속 90km로 나오는 제트(jet)의 존재다. 새로 태어난 아기별은 양 축으로 가스를 분출하는 데(이를 제트라고 부른다), 이는 나이가 든 별에서는 볼 수 없는 현상이다. 이 관측 결과를 설명할 수 있는 가장 합리적인 결론은 이 별이 지금 성장 중인 아기별이라는 것이다. 하지만 별을 구성하는 물질이 매우 나이가 든 별의 잔해에서 나온 가스여서 최초 나이 추정이 잘못된 것으로 보인다. 이 주장이 옳다면 늙어 보이는 아기별인 셈이다. 별의 나이 추정은 단순히 흥미로운 이야기가 아니라 별의 진화를 이해하는 데 중요하기 때문에 학문적으로 큰 가치가 있다. 이번 연구 결과는 별의 나이 추정이 생각보다 복잡하다는 사실을 밝혔다. 앞으로 정확한 연령 추정과 별의 진화를 알기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [우주를 보다] 주노의 첫 근접비행 성공…수줍은 핑크 목성

    [우주를 보다] 주노의 첫 근접비행 성공…수줍은 핑크 목성

    태양계 거인을 향해 5년 전 날아올랐던 미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 ‘주노’(Juno)가 첫번째 목성 근접비행을 성공적으로 마쳤다. 지난 28일(이하 현지시간) NASA는 27일 오전 주노가 총 36번의 목성 근접비행 중 첫번째 미션을 성공적으로 수행했다고 발표했다. 이날 주노는 목성의 지옥같은 '소용돌이 구름' 위를 4200km까지 접근했으며 당시 속도는 무려 20만 8000km다. 주노 프로젝트 책임 연구원인 스콧 볼튼 박사는 "이번 근접 비행은 주노의 탐사 계획이 성공적으로 이루어지고 있음을 보여준다"면서 "탐사 자료가 모두 지구로 전송되면 목성에 대한 새로운 사실을 더 많이 알게될 것"이라고 의미를 부여했다. 첫번째 미션 성공 발표와 함께 NASA는 주노가 촬영한 목성의 근접 사진을 공개했다. 이 사진은 주노가 지난 27일 목성과 70만 3000km 떨어진 곳에서 촬영한 것으로 목성의 신비로운 자태가 고스란히 드러나 있다.    한편 주노는 지난 7월 4일 미국 독립기념일에 맞춰 목성 궤도에 진입했다. 지난 2011년 8월 발사돼 총 28억㎞를 비행한 주노는 앞으로 19개월 간 목성을 돌며 탐사에 나선다. 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 지름이 14만 3000km로 지구의 약 11배에 이른다. 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의 1 정도에 불과하다. 그 이유는 목성은 수소와 헬륨으로 구성된 가스 행성이기 때문이다. 흥미로운 점은 이 거대한 덩치를 가진 목성의 자전속도가 태양계에서 가장 빠르다는 사실이다. 목성은 초당 12.6㎞의 속도로 자전해 한바퀴 도는데 채 10시간이 걸리지 않는다. 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보고 자기장, 중력장 등을 관측하는 것으로 2018년 그 수명을 다한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [이광식의 천문학+] 빛의 속도도, 우주팽창도 …별빛이 선생이다

    [이광식의 천문학+] 빛의 속도도, 우주팽창도 …별빛이 선생이다

    흔히들 "천문학은 구름 없는 밤하늘에서 탄생했다"고 한다. 구름이 없어야 별을 볼 수 있기 때문이다. 우리가 현재 우주에 대해 알고 있는 거의 모든 지식은 알고 보면 별들이 가르쳐준 것이다. 만약 밤하늘에 별들이 없다면 세상은 얼마나 적막할 것인가. 수천 수만 광년의 거리를 가로질러 우리 눈에 비치는 이 별빛이야말로 참으로 심오하다. 별에 대해 꼭 기억해야 할 점은 오늘날 우리가 가지고 있는 천문학과 우주에 관한 지식은 그 대부분이 별빛이 가져다준 것이란 점이다. 우주의 모든 정보들은 별빛 속에 담겨 있었던 것이다. 우리는 별빛으로 별과의 거리를 재고, 별의 성분을 알아낸다. 우리은하의 모양과 크기를 가르쳐준 것도 그 별빛이요, 우주가 빅뱅으로 출발하여 지금 이 순간에도 계속 팽창하고 있다는 사실을 인류에게 알려준 것도 따지고 보면 별빛이 아닌가. 이 심오하기 짝이 없는 별빛에 대해 지금부터 한번 살펴보기로 하자. '광속'도 별빛이 알려준 것이다 지구-태양 간 거리, 곧 1AU는 1억 5000km다. 지구 행성에서 살아가는 우리로서는 이 거리가 얼마나 먼 거리인지 가늠이 잘 안 된다. 시속 100km의 차로 밤낮 없이 달려도 170년이 걸리는 거리라면 그래도 조금은 감이 잡힐 것이다. 이 먼 거리를 빛은 8분 20초 만에 주파한다. 이 빠른 빛이 1년간 달리는 거리를 1광년(Light Year 또는 LY)이라 한다. 미터 단위로는 약 10조km쯤 된다. 그런데 카시니 시대에 이르도록 빛이 입자인지 파동인지, 또는 속도가 있는 건지 무한대인지 알려지지 않고 있었다. 인류에게 빛이 속도가 있다는 사실을 알려준 것도 역시 '별빛'이었다. 이 경우는 위성이기는 하지만. 카시니는 제자인 덴마크 출신 올레 뢰머에게 목성의 위성을 관측하는 임무를 맡겼는데, 1675년부터 목성에 의한 위성의 식(蝕)을 관측하던 올레는 식에 걸리는 시간이 지구가 목성과 가까워질 때는 이론치에 비해 짧고, 멀어질 때는 길어진다는 사실을 알게 되었다. 목성의 제1위성 이오의 식을 관측하던 중 이오가 목성에 가려졌다가 예상보다 22분이나 늦게 나타났던 것이다. 바로 그 순간, 그의 이름을 불멸의 존재로 만든 한 생각이 번개같이 스쳐지나갔다. “이것은 빛의 속도 때문이다!” 이오가 불규칙한 속도로 운동한다고 볼 수는 없었다. 그것은 분명 지구에서 목성이 더 멀리 떨어져 있을 때, 그 거리만큼 빛이 달려와야 하기 때문에 생긴 시간차였다. 뢰머는 빛이 지구 궤도의 지름을 통과하는 데 22분이 걸린다는 결론을 내렸으며, 지구 궤도 반지름은 당시 카시니에 의해 1억 4천만km로 밝혀져 있는만큼 빛의 속도 계산은 어려울 게 없었다. 그가 계산해낸 빛의 속도는 초속 21만 4300km였다. 오늘날 측정치인 29만 9800km에 비해 28% 정도의 오차를 보이지만, 당시로 보면 놀라운 정확도였다. 무엇보다 빛의 속도가 무한하다는 기존의 주장에 반해 유한하다는 사실을 최초로 증명한 것이 커다란 과학적 성과였다. 이는 물리학에서 획기적인 기반을 이룩한 쾌거였다. 1676년 광속 이론을 논문으로 발표한 뢰머는 하루아침에 광속도 발견으로 과학계의 스타로 떠올랐다. 우주의 크기를 알려준 '별빛' 그 다음으로 별빛에서 중요한 단서를 찾아낸 사람은 페루의 하버드 천문대 부속 관측소에서 사진자료를 분석하던 여류 천문학자 헨리에타 리비트였다. 1902년 변광성을 찾는 작업을 하던 리비트는 사진자료를 근거로 소마젤란 은하에서 적색거성으로 발전하고 있는 늙은 별인 세페이드 변광성 32개를 발견했다. 이 별들이 지구에서 볼 때 거의 같은 거리에 있다는 점에 주목한 그녀는 변광성들을 정리하던 중 놀라운 사실 하나를 발견했다. 한 쌍의 변광성에서 변광성의 주기와 겉보기 등급 사이에 상관관계가 있다는 점을 감지한 것이다. 곧, 별이 밝을수록 주기가 느려진다는 점이다. 레빗은 이 사실을 공책에다 "변광성 중 밝은 별이 더 긴 주기를 가진다는 사실에 주목할 필요가 있다"고 짤막하게 기록해 두었다. 이 한 문장은 후에 천문학 역사상 가장 중요한 문장으로 꼽히게 되었다. 이들 변광성은 일정한 변광 주기를 가지고 있는데, 밝은 것일수록 주기가 길다. 광도는 거리에 따라 변하지만, 주기는 거리와 관계가 없기 때문에 변광성은 우주의 거리를 재는 표준촛불이 되었다. ​이것은 우주의 크기를 잴 수 있는 잣대를 확보한 것으로, 한 과학 저술가가 말했듯이 천문학을 송두리째 바꿔버릴 대발견이었다. 이로써 인류는 연주시차가 닿지 못하는 심우주 은하들까지의 거리를 알 수 있게 되었다. 또한 천문학자들은 표준 촛불이라는 우주의 자를 갖게 됨으로써, 시차를 재던 각도기는 더 이상 필요치 않게 되었다. 리비트가 밝힌 표준 촛불은 그녀가 암으로 세상을 떠난 2년 뒤에 위력을 발휘했다. 에드윈 허블이 안드로메다 성운에 있는 변광성을 발견하고 이를 표준촛불로 삼아 성운까지의 거리를 확정함으로써, 그때까지 우리은하 내에 있는 것으로 믿어졌던 안드로메다 성운이 우리은하 밖의 외부은하임이 밝혀졌던 것이다. 이로써 우리은하가 우주 전체로 알고 있었던 인류의 우주관은 일대 혁신을 맞게 되었다. 밤하늘에서 빛나는 모든 것들이 우리 은하 안에 속해 있다고 믿고 있던 인류에게 이 발견은 청천벽력과도 같은 것이었다. 갑자기 우리 태양계는 자디잔 티끌 같은 것으로 축소되어버리고, 지구상에 살아 있는 모든 것들에게 빛을 주는 태양은 우주라는 드넓은 바닷가의 한 알갱이 모래에 지나지 않은 것이 되었다. ​따지고 보면, 우주의 팽창이라든가 빅뱅 이론 같은 것도 레빗의 표준 촛불이 있음으로써 가능한 것이었다. 리비트가 변광성의 밝기와 주기 사이의 관계를 알아냄으로써 빅뱅의 첫단추를 꿰었다고 할 수 있다. 허블은 이러한 리비트에 대해 그의 저서에서 “헨리에타 리비트가 우주의 크기를 결정할 수 있는 열쇠를 만들어냈다면, 나는 그 열쇠를 자물쇠에 쑤셔넣고 뒤이어 그 열쇠가 돌아가게끔 하는 관측사실을 제공했다”라며 그녀의 업적을 기렸다. 별은 무엇으로 이루어져 있는가? ​ 1835년, 프랑스의 실증주의 철학자 콩트는 다음과 같이 말했다. “과학자들이 지금까지 밝혀진 모든 것을 가지고 풀려고 해도 결코 해명할 수 없는 수수께끼가 있다. 그것은 별이 무엇으로 이루어져 있나 하는 문제이다.” 그러나 결론적으로, 이 철학자는 좀 신중하지 못했다. ‘절대 불가능하다’란 말은 참 위험한 말이다. 콩트가 죽은 지 2년 만인 1859년, 하이델베르크 대학 물리학자 키르히호프가 별이 어떤 물질로 이루어져 있는가 하는 계산서를 뽑아내는 데 성공했다? 무엇으로? 바로 별빛에 그 답이 있었다. 키르히호프는 태양광 스펙트럼 연구를 통해, 태양이 나트륨, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연과 같은 매우 평범한 원소들을 함유하고 있다는 사실을 발견했다. 인간이 ‘빛’의 연구를 통해 영원히 닿을 수 없는 곳의 물체까지도 무엇으로 이루어졌나 알아낼 수 있게 된 것이다. 키르히호프의 스펙트럼을 얘기하기 전에 우리는 먼저 어느 불우한 유리 연마공의 라이프 스토리에 잠시 귀 기울여보지 않으면 안된다. 왜냐하면, 이 무학의 유리 연마공이 이미 한 세대 전에 키르히호프의 길을 닦아놓았기 때문이다. 그가 요제프 프라운호퍼(1787~1826)다. 유리공장에서 일하면서 광학과 수학을 독학으로 공부하여 망원경 제작자가 된 프라운호퍼는 스펙트럼의 색들이 유리의 종류에 따라 어떻게 굴절하는지 알아보기 위해 망원경 앞에 프리즘을 달았다. 역사상 최초의 분광기라 할 수 있는 것이었다. 이 실험에서 프라운호퍼는 그의 이름을 불멸의 것으로 만든 놀라운 검은 띠들을 발견했다. 빛의 성질에서 유래한 '프라운호퍼 선'을 발견한 것이다. 그는 태양 이외의 천체에 대해서도 스펙트럼 조사를 했다. 달과 금성, 화성을 분광기에 넣었을 때도 똑같은 선을 볼 수 있었다. 그러나 망원경을 항성으로 겨누었을 때는 상황이 달랐다. 별마다 각기 특유의 스펙트럼을 보여주는 것이다. 그는 햇빛 스펙트럼의 세밀한 조사를 통해 모두 324개의 검은 선을 발견했는데, 이 선들이 무엇을 뜻하는 건지 끝내 알 수 없었지만, 이것이야말로 저 천상의 세계가 무엇으로 이루어져 있는지를 밝혀낼 수 있는 열쇠로서, 19세기 천문학상 최대의 발견이었던 것이다. 프라운호퍼의 암선이 뜻하는 것은 그로부터 한 세대 뒤 키르히호프에 의해 완벽하게 해독되었다. 태양을 해부한 사나이​ ‘별의 물질을 아는 것은 불가능하다’고 단정한 콩트의 말을 보기 좋게 뒤집은 키르히호프는 칸트가 태어난 지 꼭 백년 만인 1824년 칸트의 고향 쾨니히스베르크에서 태어났다. 그리고 쾨니히스베르크 알베르투스 대학에서 전기회로를 연구하고, 졸업 후 하이델베르크 대학 교수로 갔다. 거기서 키르히호프는 유황이나 마그네슘 등의 원소를 묻힌 백금막대를 분젠 버너 불꽃 속에 넣을 때 생기는 빛을 프리즘에 통과시키는 방법으로 여러 가지 원소의 스펙트럼 속에서 나타나는 프라운호퍼 선을 연구한 결과, 각각의 원소는 고유의 프라운호퍼 선을 갖는다는 사실을 발견했다. 말하자면 원소의 지문을 밝혀낸 셈이었다. 특정한 파장의 빛은 특정한 원소의 가스에 흡수되어 프라운호퍼 선을 만든다. 따라서 어떤 별빛을 분광기로 조사해 프라운호퍼 선을 찾암내면 바로 그 별의 성분을 알 수 있는 것이다. 그는 “해냈다!”고 외쳤다. 이것이 바로 반세기 전 프라운호퍼가 그토록 알고 싶어한 수수께끼였던 것이다. 별의 수수께끼는 모두 별빛 속에 답이 있었던 것이다. 콩트가 죽은 후 2년 뒤인 1859년, 그는 이 같은 사실을 발표했다. 이로써 키르히호프는 태양을 최초로 해부한 사람이 되었고, 항성물리학의 기초를 놓은 과학자로 기록되었다. 그러나 태양이 무엇을 태워 저처럼 막대한 에너지를 분출하는지, 그 에너지 원이 밝혀지기까지는 아직 한 세기를 더 기다려야 했다. 아시다시피 별은 천하 만물의 고향이다. 수소와 헬륨 외의 모든 원소들은 별 속에서 만들어졌으며, 초신성이 폭발할 때 생성된 것이다. 우리 인간의 몸을 만들고 있는 철, 칼슘, 요드 같은 모든 원소들도 별에서 나오지 않은 것이 없다. 그러니, 별이 없었으면 우리 인간은 존재할 수 없었을 것이다. 별이 일생을 다하고 우주공간에다 장렬히 제 몸을 흩뿌림으로써 우리는 그에서 몸을 받고 마음을 받아 지금 살고 있는 것이다. 그러므로 별은 우리 인간의 어버이다. 별은 그처럼 위대하다. 별빛은 그처럼 심오하면서 자애롭다. 지금이라도 바깥으로 나가 밤하늘의 별들을 우러러보라. 오늘밤도 무한 공간을 달려온 별빛이 바람에 스치우며 우리를 비춘다. 우리 모두는 거기서 왔다. 별이 우리의 고향이다. ​그런 마음으로 별에의 아련한 그리움을 느낀다면 당신은 우주적 사랑을 가슴에 품은 사람일이 틀림없을 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 무려 92m…세계서 가장 큰 ‘엉덩이 항공기’ 테스트 비행

    ‘하늘나는 엉덩이’라는 특이한 별칭이 붙은 세계에서 가장 큰 항공기 ‘에어랜더 10’(Airlander 10)이 조만간 테스트 비행을 하게 될 전망이다. 최근 영국언론들은 지난 6일(현지시간) 에어랜더 10이 카딩턴에 위치한 격납고를 벗어나 10년 만에 야외로 나왔다고 보도했다. 그라운드 테스트를 받을 예정인 에어랜더 10은 엉덩이처럼 다소 우스꽝스러워 보이는 모양새지만 길이가 무려 92m로 세계에서 가장 큰 항공기다. 개발과정은 여러 우여곡절이 있었다. 당초 미 육군의 프로젝트로 개발이 시작됐다가 흐지부지됐으며 이후 영국의 HAV(Hybrid Air Vehicles)가 상업용으로 다시 개발에 들어가 조만간 닻을 올리게 됐다. HAV가 이 항공기를 개발하는 이유는 명확하다. 바로 친환경적이면서도 화물 비용이 매우 싸다는 것. 시속 144km 속도로 총 10톤의 화물을 싣고 2주 간 하늘에 떠있을 수 있는 에어랜더는 헬륨가스를 이용하기 때문에 비용이 매우 저렴하고 활주로도 필요없다. 헬리콥터로 화물을 나르는 것 보다 10-20% 정도 비용이 저렴하다는 것이 제작사 측의 설명으로 특히 화물용 뿐 아니라 최대 48명의 승객을 싣고 비행에 나설 수도 있어 상업적인 가치가 매우 높다. HAV 기술이사 마이크 더햄은 "테스트를 위한 비행 허가가 완료된 상태로 개발이 예정대로 진행되고 있다"면서 "조만간 하늘을 하는 거대한 에어랜더 10의 모습을 볼 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이어 "아프리카 등 접근하기 어려운 곳에 효과적으로 구호물자 등의 운송이 가능하며 관광용 등 다양한 활용이 가능하다"고 덧붙였다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 러시아 열기구 11일 6시간 만에 지구 일주했다고 주장

    러시아 열기구 11일 6시간 만에 지구 일주했다고 주장

     러시아 열기구가 단독에다 한 차례도 뭍에 내리지 않고 11일 6시간 만에 지구를 일주했다는 주장이 나왔다.    러시아인 표도르 코뉴코프(65)가 조종하는 열기구가 호주 서부의 노섬 마을을 출발한 지 11일 만에 제자리로 돌아왔다고 그를 지원하는 스태프들이 주장했다고 영국 BBC가 24일 전했다. 워낙 러시아 체육계가 불신의 늪에 빠져있는 와중이라 방송의 보도 뉘앙스에 불신의 그림자가 어른거린다.  방송은 만약 이 기록이 세계공중스포츠연맹(WASF)의 인증을 받으면 코뉴코프는 지난 2002년 미국의 억만장자 스티브 포셋이 똑같이 노섬 마을을 출발해 돌아오며 작성한 세계기록(13일 8시간)을 이틀 이상 단축하게 된다고 방송은 전했다. 포셋은 2007년 9월 네바다주에서 실종됐다가 1년 1개월 뒤 캘리포니아주 시에라네바다국립공원에서 시신으로 발견된 비운의 주인공이다. 코뉴코프를 지원하는 존 월링턴은 “그는 안전하며 멀쩡하고 행복해한다. 놀라울 따름”이라며 ”세계기록이 경신된 것은 의심할 여지가 없다. 그는 출발했던 지점으로 정확히 돌아왔다“고 말했다. 그가 비행한 항로는 호주를 출발해 뉴질랜드, 태평양, 남미대륙, 희망봉을 거쳐 인도양을 건너서였다.  코뉴코프는 헬륨과 더운 공기만을 연료로 사용하는 높이 56m의 이 기구로 비행하던 도중 가장 위험했던 순간으로 극지방의 제트 기류가 열기구를 남극으로 밀어붙인 순간을 꼽았다. ”남쪽으로 밀려나 인류 문명으로부터 멀어질까 무섭기만 했다. 매우 외롭고 외따로 된 것 같았다. 뭍도 없고, 비행기와 배도 없었다.”  임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr
  • 상반기 수원 방문 관광객 88% 증가

    상반기 수원 방문 관광객 88% 증가

    수원화성 방문의 해인 올해 상반기 경기 수원을 방문한 국내외 관광객이 지난해보다 88% 증가한 것으로 나타났다. 21일 수원시에 따르면 올해 상반기 수원을 방문한 관광객은 307만 3407명이다. 이중 외국인이 74만 4564명이고 내국인이 232만 8843명이다. 이는 전년도 162만 9248명에 비해 144만 4000명(88.6%)가 증가한 수치다. 외국인 관광객은 26만 5000명이 증가했지만 내국인 관광객은 117만 8000명이 더 늘었다. 수원시는 올해 관광객 700만명을 목표로 지난해 하반기부터 2016 수원화성 방문의 해 붐 조성과 공감대 형성을 위해 팸투어, 전국 홍보 투어, 언론 홍보에 나서고 있다. 그 결과 올해 상반기 수원방문의 해 인지도는 전 국민 20.8%, 수원시민은 71.2%로 나타났다. 특히 수원시민의 인지도가 지난해 하반기 16.7%보다 월등히 향상됐다. 수원시는 정조대왕의 사상과 철학을 재조명하고 수원화성이 갖는 역사적 가치와 의미를 대내외적으로 전달해 수원의 정체성을 확립하고자 올 1월 수원화성 축성기념 학술대회 등 정조와 관련한 강연과 수원화성 관련 인문학 프로그램을 운영했다. 관광객이 수원에 머물며 수원의 관광자원을 접할 수 있도록 열린 음악회, 아시아모델 페스티벌 in 수원, 경기수원항공과학전, 수원 케이팝 슈퍼콘서트 등 다양한 이벤트 축제를 열었다. 국내외 여행사와 협력해 이들 축제와 수원의 관광자원을 연결하는 관광상품을 개발하기도 했다. 수원을 방문한 국내외 관광객의 증가로 전통시장을 비롯한 수원지역 경제가 활성화하는 효과도 얻었다. 또 관광호텔, 홈스테이 등 숙박시설 개선, 정류장 외국어 표기 등 교통시설물 정비, 음식점 메뉴판 정비와 외국인 주문서비스 앱 구축 등 관광 인프라와 환대체계 부문에서도 여러 가지 개선 정책을 시행했다. 그러나 수원화성 근처에 환전소가 없어 불편하다는 점, 공방거리의 체험과 행궁동 골목투어가 관광 필수코스에 많지 않다는 점, 생태교통 마을의 활용 필요성 등은 미비점 및 개선해야 할 점으로 지적되기도 했다. 수원시는 다음 달 화성 열차, 헬륨 기구, 자전거 택시 등 신개념 탈 거리를 본격적으로 운영할 예정이다. 수원국제음악제와 재즈페스티벌 등 음악 애호가들의 귀를 즐겁게 해 줄 수준 높은 음악공연과 전국 각지의 관광, 축제, 특산물을 한곳에서 보고 즐길 수 있는 ‘유랑미랑 팔도한마당’을 준비하고 있다. 서울 창덕궁에서 수원 화성행궁까지 220년 전 정조대왕이 행했을 능행차를 완벽하게 재현할 예정이어서 관광객과 시민들의 관심을 끌고 있다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr
  • 남편의 50㎞ 구름층엔 태양계 초기물질… 생명 기원 알려줄까

    남편의 50㎞ 구름층엔 태양계 초기물질… 생명 기원 알려줄까

    로마 신화 속 최고의 여신으로, 결혼을 관장하고 질투의 화신으로도 불렸던 ‘주노’가 드디어 남편 ‘주피터’(목성)를 만났다. 지난 5년 28억㎞를 날아가는 여정 끝에 이뤄진 만남이다. ‘주노’, 인류가 보낸 우주탐사선이 목성의 극지방 상공 궤도에 진입한 것은 이번이 처음이다. 63개의 위성을 거느리는 목성은 태양을 제외한 모든 행성을 집어넣어도 자리가 남을 정도로 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 이름인 주피터는 그리스 신화에서 ‘제우스’로 불리는, 최고의 신이다. 주피터는 부정한 행위를 할 때면 이를 숨기려고 두꺼운 구름 장막을 치곤 해 누구도 그의 부정을 알지 못했다. 그런데 유일하게 이 구름을 뚫고 주피터의 ‘딴짓’을 볼 수 있는 신이 그의 아내, 주노(그리스 신화의 헤라) 여신이었다. 목성 탐사선을 주노로 이름 지은 것도 신화에서처럼 목성을 둘러싸고 있는 50㎞ 두께의 두꺼운 구름층을 뚫고 목성 내부 구성을 알아내기 위한 임무를 정확히 드러내고 있기 때문이다. 한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 “목성은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 위성을 처음 관측한 데 이어 1973년 파이오니어 10호, 1979년 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나가면서 목성 영상을 지구로 전송했고, 1995년엔 갈릴레오 탐사선이 목성에 진입해 탐사활동을 벌이기도 했지만 여전히 베일에 쌓여 있는 행성”이라고 말했다. 최 박사는 “주노는 이전 탐사와 달리 목성에 가장 가까이 다가가 목성의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 본격적으로 연구할 계획”이라고 설명했다. 목성 궤도에 진입한 주노는 53.5일에 한 번씩 목성 주변을 돌면서 2018년 2월까지 20개월 동안 탐사 임무를 수행하게 된다. 주노에는 총 1만 9000여개의 태양전지를 탑재한 9m 길이의 팔이 3개 달려 있다. 보통 심(深)우주 탐사선에는 원자력 전지가 사용되는데 태양전지를 사용해 목성까지 탐사선을 보내는 데 성공한 것이다. 목성은 강한 방사선을 내뿜고 있기 때문에 나사 연구진은 방사선으로 인해 관측장비가 망가지지 않도록 200㎏에 달하는 티타늄 덮개를 씌웠다. 주노는 목성을 감싸고 있는 구름층에 5000㎞까지 근접해 금속성 액체 수소의 바다 아래 지구처럼 단단한 고체의 핵이 있는지 여부와 자기장, 대기 중 수분과 암모니아 함량, 오로라 현상 등 다양한 측면에서 관측하게 된다. 실제로 목성은 46억년 전 태양이 만들어지고 남은 먼지와 가스 등으로 형성된 태양계 최초의 행성이다. 두꺼운 구름층을 형성하고 있는 목성의 대기는 태양계 초기 물질들을 그대로 유지하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 주노가 보내오는 목성의 대기와 지표면과 관련한 자료가 지구와 지구 생명체의 기원을 푸는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 주노에는 목성의 대기 상태를 촬영할 컬러 카메라와 목성의 오로라 현상을 촬영할 자외선 및 적외선 관측장비, 산소와 수분 함량을 계측하는 장비, 중력과 자기장 측정 장비 등 9개의 최첨단 관측장비가 장착돼 있다. 이를 통해 얻어진 데이터들은 즉시 NASA에 전송된다. 주노 프로젝트 책임자인 스콧 볼턴 NASA 선임연구원은 “가벼운 기체인 수소나 헬륨을 붙잡아 둘 수 있는 강력한 중력이 목성에서 어떻게 생겼는지 주노가 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다”며 “태양계와 지구 탄생의 비밀을 밝히는 데도 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것”이라고 설명했다. 최영준 박사도 “최근 목성의 크고 붉은 점인 대적반이 작아지고 있다는 이야기를 간혹 들을 수 있는데 주노를 통해 목성에서 나타나고 있는 새로운 천체 현상의 원인에 대해서도 상세히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 11억 달러(약 1조 2600억원)가 투입된 주노 탐사선은 20개월간 탐사가 끝나면 목성 구름층으로 떨어져 산화하도록 설계됐다. 주노에 묻었을지 모르는 지구 미생물로 인해 목성과 목성 위성 중 생명체 존재 가능성이 가장 높은 ‘유로파’가 오염되는 것을 막기 위한 조치다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 목성 도착 주노에 대한 6가지 궁금증

    목성 도착 주노에 대한 6가지 궁금증

    태양계 거인을 향해 5년 전 날아올랐던 미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 ‘주노’(Juno)가 마침내 미국 독립기념일인 4일(이하 현지시간) 목성 궤도 진입에 성공했다. 이날 오후 NASA 측은 밤 11시 18분(한국시각 5일 낮 12시 18분)부터 주노가 목성 궤도 진입을 위한 감속 엔진의 점화를 시작해 밤 11시 53분에 목성 궤도에 들어섰다고 공식 발표했다. 지난 2011년 8월 발사돼 5년 가까운 세월동안 총 28억㎞를 비행한 주노는 앞으로 20개월 간 목성을 돌며 탐사에 나선다. 인류를 대신해 무한도전에 나서는 주노와 미션에 대해 알아야 할 6가지를 정리해 봤다. 1. 태양계의 큰 형님 목성은 어떤 행성? 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 지름이 14만 3000km로 지구의 약 11배에 이른다. 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의 1 정도에 불과하다. 그 이유는 목성은 수소와 헬륨으로 구성된 가스 행성이기 때문이다. 흥미로운 점은 이 거대한 덩치를 가진 목성의 자전속도가 태양계에서 가장 빠르다는 사실이다. 목성은 초당 12.6㎞의 속도로 자전해 한바퀴 도는데 채 10시간이 걸리지 않는다. 2. 주노의 임무는? 목성은 지구와 달리 단단한 표면이 없는 가스행성이다. 목성의 상층 대기를 지나 더 깊이 내려가도 더 높은 압력의 가스층이 기다린다. 이 때문에 목성은 가스 거인(Gas Giant)으로도 불린다. 지난 1995년 주노의 선배인 갈릴레오호가 목성의 대기를 조사하며 암모니아 가스의 양을 측정한 바 있으나 문제는 내부 가스층을 들여다보기 힘들었다는 점이다. 이번 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보고 자기장, 중력장 등을 관측하는 것이다. 앞으로 주노는 20개월 간 목성을 37차례 돌며 조사에 나선다. 재미있는 점은 주노에는 레고인형들이 타고있다. 각각의 이름은 로마신화 속 주피터(Jupiter·그리스신화의 제우스), 그의 아내 주노(Juno·헤라) 그리고 인류 최초로 목성을 발견한 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)다. 이같은 이유로 목성(주피터) 탐사선에 주노라는 이름이 붙었으며 주노 인형은 돋보기를 들고있다. 이는 주피터가 종종 바람을 피울 때 구름으로 자신을 가리기 때문인데 돋보기는 구름 속을 들여다보겠다는 의미다. 3, 주노가 날아온 길 5년 전인 지난 2011년 8월 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 한 탐사선을 실은 아틀라스 V 551 로켓이 힘차게 날아올랐다. 바로 태양 에너지로 작동하는 주노다. 지난 1월 13일 태양으로부터 약 7억 9300만㎞ 떨어진 지점을 통과, 태양에너지 탐사선으로는 가장 멀리 비행한 기록을 세운 주노의 총 비행거리는 28억 ㎞다. 4, 주노의 특징과 에너지원은? 농구장 만한 크기를 가진 주노의 에너지원은 태양이다. 무게가 4t에 달하는 주노에는 고효율 태양전지가 장착된 길이 9m의 태양전지판 3개가 탑재돼 있으며 500와트의 전력을 생산해 장착된 9개 기기를 운영한다. 특히 주노의 외부는 단단한 장갑차처럼 튼튼하다. 컴퓨터와 전자장비들은 모두 티타늄으로 만들어진 금고같은 공간에 보호되며 우주 방사선으로부터도 안전하다. 5. 인류의 목성 탐사 역사는? 인류와 목성의 첫 만남은 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이 시작이었다. 당시 갈릴레이는 자체 제작한 망원경으로 목성을 비롯 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 이후 망원경에 만족 못한 인류의 목성탐사는 1973년으로 거슬러 올라간다. 당시 태양계 너머를 보고싶었던 NASA는 파이오니어 10호를 발사해 처음으로 소행성대를 탐사하고 목성을 관찰한 우주선이라는 기록을 남겼다. 이후 외계인에 전하는 메시지를 담고 계속 여정을 떠난 파이오니어 10호는 해왕성을 건너 지금은 연락이 두절된 상태다. 지난 1979년에는 보이저 1호와 2호가 각각 목성을 지나치며 두 개의 고리와 몇 개의 달 그리고 이오에 활화산이 있다는 사실을 밝혀냈다. 그러나 인류의 본격적인 목성 탐사는 갈릴레오호가 시작이었다. 발사 6년 만인 1995년 12월 목성에 도착한 갈릴레오호는 2003년까지 주위를 돌며 독특한 대기와 주위 위성들에 대한 정보, 구름에 가린 대기 속으로 탐사선을 낙하시켜 관련 데이터를 얻어냈다. 이어 2007년에는 명왕성을 향해 가던 뉴호라이즌스호가 목성의 대기 폭풍과 링, 유로파, 이오의 새 사진을 촬영했다. 곧 목성 만을 탐사하는 것은 주노가 두번째다.  6. 주노의 운명은? 주노의 공식임무는 오는 2018년까지다. 이후 주노는 '남편 품'에 안기며 장렬히 전사한다. 물론 주노의 죽음 또한 탐사의 일환인데 NASA 측은 수명이 다 한 주노를 목성으로 서서히 하강시켜 충돌할 때까지의 데이터를 얻는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] NASA , 초대형 ‘초압 기구’ 최장 비행시간 기록

    [아하! 우주] NASA , 초대형 ‘초압 기구’ 최장 비행시간 기록

    미국항공우주국(NASA)가 우주환경 조사를 위해 띄웠던 거대한 풍선기구가 임무를 마치고 46일 20시간 19분 만에 무사히 ‘귀환’했다. '초압기구’(superpressure balloon)라 부르는 이것은 값비싼 로켓을 대신해 초고압의 기구로 인공위성을 띄우는 장비를 뜻한다. 일반적으로 초압기구는 다른 열풍선 기구와 달리, 더 높은 고도에서 장시간 비행이 가능한 압축 헬륨가스를 사용한다. NASA가 지난 5월 16일, 우주에서 관측되는 ‘감마선 폭발’ 현상을 측정하기 위해 뉴질랜드에서 페루를 향해 이 초압기구를 대기권 밖으로 띄워 보냈다. 감마선 폭발은 지구의 대기를 투과하지 못하기 때문에 일반적으로 대기권 밖에서만 관측이 가능하다. 이번 실험은 지구와 우주의 감마선 폭발 및 지구 대기권의 성질을 파악하기 위해 100일 간 초압기구를 띄우겠다는 NASA의 테스트 실험에 속한다. 지난 5월 16일 뉴질랜드를 출발한 초압기구는 현지시간으로 지난 2일 페루에 무사히 착륙했다. 총 46일 20시간 19분의 비행 기록을 세웠으며, 이 기록은 초압기구의 비행 기록 중 최장시간에 해당한다. NASA는 이번 초압기구의 비행 성과를 분석·보완해 차기 실험에서는 대기 중의 압력 및 극저온 등의 환경을 을 이겨내고 수 개월간 상공에 머물게 하는 목표를 실현할 계획이다. NASA 벌룬프로그램오피스(Balloon Program Office) 책임자인 데비 페어브로더 박사는 “이번 테스트 실험에서도 46일 이상의 비행이 이론적으로 가능하긴 했지만, 우리는 지난 며칠 동안, 특히 밤사이 비행고도의 변화를 분석하기 위해 일단 실험을 중단한 것”이라고 설명했다. 이어 “우리는 이번 미션에서 기록한 비행시간에 매우 만족하고 있으며, NASA는 향후 100일간 초압기구를 비행시키기 위한 다음 미션에 돌입할 계획”이라고 덧붙였다. 한편 NASA는 최장기간 비행에 성공한 초압기구의 비행과정 및 이 기구에 실려 보낸 관측기기로 관측한 감마선 폭발 데이터를 분석하는 작업을 실시할 예정이라고 밝혔다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 인류, 400년 세월 동안 ‘큰형님’ 목성을 보다

    [우주를 보다] 인류, 400년 세월 동안 ‘큰형님’ 목성을 보다

    지난 2011년 발사돼 5년을 쉼없이 날아간 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 7월 4일(한국시간 5일 오후 12시 16분) 미국 독립기념일에 맞춰 목성궤도에 진입한다. 지난 1월 13일 태양으로부터 약 7억 9300만㎞ 떨어진 지점을 통과, 태양에너지 탐사선으로는 가장 멀리 비행한 기록을 세운 주노는 목성궤도에 성공적으로 진입하면 1년 8개월 간의 탐사활동에 들어간다. 이 기간 중 주노는 목성 대기 약 5000km 상공에서 대기와 자기장, 중력장 등을 관측해 태양계에서 가장 큰 거인의 내부 구조를 상세히 들여다 볼 예정이다. - 태양계 '큰형님' 목성 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 지름이 14만 3000km로 지구의 약 11배에 이른다. 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의 1 정도에 불과하다. 그 이유는 목성은 지구와 같은 암석형 행성이 아닌 수소와 헬륨으로 구성된 가스 행성이기 때문이다. 흥미로운 점은 이 거대한 덩치를 가진 목성의 자전속도가 태양계에서 가장 빠르다는 사실이다. 목성은 초당 12.6㎞의 속도로 자전해 한바퀴 도는데 채 10시간이 걸리지 않는다. - 인류, 목성을 탐사하다 인류와 목성의 첫 만남은 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이 시작이다. 당시 갈릴레이는 자체 제작한 망원경으로 목성을 비롯 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 이후 망원경에 만족 못한 인류의 목성탐사는 1973년으로 거슬러 올라간다. 당시 NASA의 파이오니어 10호는 처음으로 소행성대를 탐사하고 목성을 관찰한 우주선이라는 기록을 남겼으며 컬러 사진을 지구로 보내왔다. 이후 계속 여정을 떠난 파이오니어 10호는 해왕성을 건너 지금은 연락이 두절된 상태다. 외계인에 전하는 메시지를 담고... 지난 1979년에는 보이저 1호와 2호가 각각 목성을 지나치며 두 개의 고리와 몇 개의 달 그리고 이오에 활화산이 있다는 사실을 밝혀냈다. 1995년~2003년은 목성 탐사선의 결정판 갈릴레오호의 시대다. 발사 6년 만인 1995년 12월 목성에 도착한 갈릴레오호는 목성과 대기, 주위 위성들에 대한 보다 생생한 사진을 지구로 전송했으며 구름에 가린 대기 속으로 탑재한 탐사선을 낙하시켜 관련 데이터를 얻었다. 이어 2007년에는 명왕성을 향해 가던 뉴호라이즌스호가 목성의 대기 폭풍과 링, 유로파, 이오의 새 사진을 촬영했다.   그간 탐사선이 촬영한 사진을 순서대로 정리해봤다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 몸속 염증만 정확히 찾아내는 방사성의약품 나왔다

    암은 조기에 발견할수록 치료 효과가 높다. 이 때문에 다양한 영상진단법이 등장하고 있는데 문제는 이런 진단기술들도 체내 염증과 종양을 정확히 구분해 내지 못한다는 것이다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 박지애 박사팀은 자체 운용 중인 의료용 사이클로트론인 ‘원형입자가속기’를 이용해 진단용 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)를 생산하고 이를 이용해 인체 내 염증세포만을 정확히 찾아낼 수 있는 방사성의약품인 ‘지르코늄 옥살레이트’를 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 의료용 사이클로트론은 양성자와 중수소, 헬륨 같은 입자들을 가속해 충돌시켜 치료나 진단에 사용할 수 있는 방사성동위원소를 생산해 내는 장치다. 이번 연구 결과는 분자제약학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 파마슈티컬스’ 최신호에 실렸으며 국내 특허도 출원된 상태다. 영상진단을 할 때는 몸속을 좀 더 잘 볼 수 있도록 해 주는 조영제라는 물질을 넣는다. 현재 조영제로 가장 많이 쓰이는 것은 포도당과 비슷한 ‘불소 방사성동위원소’(F-18)로 문제는 종양과 염증을 구분하기 쉽지 않다는 것이다. 그렇지만 이번에 개발한 지르코늄 옥살레이트는 종양세포보다는 염증세포에 더 많이 흡수된다는 것을 밝혀냈다. 실제로 연구진은 실험용 쥐에게 지르코늄 옥살레이트를 주입해 양전자방출단층촬영(PET)을 한 결과 염증세포만을 골라 볼 수 있다는 것을 확인했다. 이 때문에 기존에 나와 있는 F-18과 지르코늄 옥살레이트를 함께 사용할 경우 암과 염증세포를 명확하게 구분해 파악할 수 있어 정확한 암 진단은 물론 염증질환의 조기 진단이 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다. 박 박사는 “이번에 개발한 Zr-89를 PET에 활용하면 종양과 염증에 대한 감별 진단은 물론 류머티스 관절염을 비롯한 다양한 염증성 질환 진단에도 활용이 가능하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 131억년 전의 산소를 찾아내다

    [우주를 보다] 131억년 전의 산소를 찾아내다

    빅뱅에서 얼마 지나지 않은 우주 초기에는 수소와 헬륨, 그리고 미량의 리튬 이외에는 다른 원소가 존재하지 않았다. 이보다 더 무거운 원소들은 별의 중심부에서 핵융합 반응을 통해서 합성됐다. 생명을 이루는데 필요한 산소와 탄소, 그리고 행성을 이루는 데 필요한 많은 무거운 원소들은 사실 별의 중심부에서 생긴 것이다. 과학자들은 최초의 1세대 별이 탄생한 것이 빅뱅 직후 4억 년 이내라고 생각하고 있다. 당시 아주 무거운 별이 탄생했다가 수백만 년 이내에 초신성 폭발과 함께 사라졌다. 그리고 주변으로 산소를 비롯해서 더 무거운 원소를 배출했다. 과학자들은 이 과정을 이론적으로는 잘 알고 있으나 130억 년 이전에 있었던 일이라 실제로 관측하기는 어려웠다. 최근 국제 천문학 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 무려 131억 광년 떨어진 은하 SXDF-NB1006-2를 관측했다. 131억년 전의 은하라는 이야기는 빛이 지구까지 도달하는데 131억 년이 걸렸다는 이야기로 사실상 131억 년 전의 우주를 관측한 것이다. 연구팀은 여기에서 131억 년 전 산소 원자의 존재를 증명하고 그 양도 측정하는 데 성공했다. 131억 년 전 우주의 산소 농도는 현재의 10% 수준이었는데, 우주 초기에 무거운 원소가 별로 생성되지 않았던 점을 생각하면 적은 양은 아니다. 동시에 연구팀은 이 은하의 원소들이 ‘재이온화’(reionization) 되었다는 사실도 발견했다. 최초의 원자가 생성된 후 우주는 한동안 별이 없어 중성화 된 가스만 있는 어두운 상태였다. 하지만 시간이 지나면서 별이 생성되고 여기서 나오는 에너지로 다시 재이온화 과정을 거치게 된다. 초기 우주는 지구와 같은 행성을 만들 재료도 부족하고, 생명체의 원료가 되는 산소, 탄소 같은 원소도 매우 부족했다. 하지만 핵융합을 통해 서서히 무거운 원소가 농축되면서 마침내 지구와 같이 생명체가 넘치는 행성이 탄생할 수 있게 되었다. 131억 년의 장대한 서사시는 덧없이 짧은 인생을 지닌 인간이 이해하기 쉬운 일은 아니지만, 현대 과학은 지금 그 비밀을 하나씩 밝혀내고 있다. 사진=NAOJ 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [우주를 보다] 거대한 ‘가스 행성’ 목성의 속살을 보다

    [우주를 보다] 거대한 ‘가스 행성’ 목성의 속살을 보다

    목성은 지구와 달리 단단한 표면이 없는 가스 행성이다. 목성의 상층 대기를 지나 더 깊이 내려가면 더 높은 압력의 가스층과 만나게 된다. 물론 아주 깊은 곳에는 액체와 고체 상태의 핵이 있지만, 대부분 가스층이기 때문에 목성은 가스 거인(Gas Giant)으로 불린다. 목성을 이루는 가스 대부분은 물론 우주에 가장 흔한 원소인 수소와 헬륨이지만, 그 외에도 암모니아나 물 같은 다양한 원소들이 존재한다. 이 원소가 풍부한 가스와 구름층이 빠른 속도로 이동하면서 목성의 독특한 줄무늬 모양이 형성된다. 1995년 갈릴레오 우주선은 직접 탐사선을 내려보내 여기서 암모니아 가스의 양을 측정했다. 하지만, 우주선이 퇴역한 후 오랜 세월 과학자들은 목성의 내부 가스층을 관측하기 어려웠다. 가시광 영역에서는 가스를 뚫고 내부를 들여다보기 어렵기 때문이다. 이를 극복할 방법은 가시광선보다 파장이 긴 전파 망원경을 이용하는 것이다. 최근 천문학자들은 뉴멕시코에 있는 칼 G. 잔스키 전파 망원경(Karl G. Jansky Very Large Array)을 이용해서 표면에서 최대 100km 아래의 가스층을 직접 관측했다. 목성은 태양에서 평균 7억8000만km 떨어진 궤도를 공전하므로 지구와는 가까운 위치에서도 6억 km 정도 떨어져 있다. 더구나 큰 크기에도 불구하고 자전 주기가 10시간 이내에 불과하다. 목성 표면은 아주 멀리 떨어져 있을 뿐 아니라 빠른 속도로 움직이므로 전파 망원경으로 세밀하게 관측하기가 매우 어려웠다. 2004년에 이뤄진 전파 망원경 관측은 암모니아의 양을 너무 적게 측정해 정확성이 의심되었다. 하지만 이제 과학자들은 기술의 진보 덕분에 이제 지구에서 훨씬 상세하게 목성의 속살을 들여다볼 수 있게 된 것이다. 위의 사진은 대적점 부근의 가스층을 관측한 것으로 암모니아가 풍부한 가스의 상승과 하강을 볼 수 있다. 전파 망원경 덕분에 과학자들은 목성의 가스층을 평면적으로는 물론 입체적으로 이해할 수 있게 되었다. 하지만 더 기대되는 것은 현재 목성에 진입 중인 주노 탐사선의 관측 결과다. 주노 탐사선은 목성 주변을 공전하면서 전례 없는 정확도로 목성의 구조를 관측할 것이다. 그렇게 되면 태양계에서 가장 큰 거인의 내부 구조가 더 상세하게 드러날 것으로 기대되고 있다. 모든 것이 예정대로 된다면 우리는 머지않아 목성에 대해서 더 많은 것을 알아낼 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • “우주 최초의 생명체 탄소형 행성서 탄생”

    “우주 최초의 생명체 탄소형 행성서 탄생”

    미국항공우주국(NASA)이 2009년 쏘아 올린 케플러 우주망원경은 지구와 비슷한 형태와 환경을 가진 생명체가 살고 있는 행성을 찾는 임무를 수행하고 있다. 생명체가 거주 가능한 행성을 ‘골디록스’라고 부르는데 지금까지 발견한 골디록스 행성은 대략 10여개로 지구와 비슷한 구성성분을 가진 암석형 행성들이다. 그런데 우주 최초의 생명체는 탄소형 행성에서 탄생했을 것이라는 새로운 주장이 나와 학계의 주목을 받고 있다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터 에이브러햄 룁 박사팀은 빅뱅 이후 우주 최초의 생명체는 암석형 행성이 아닌 탄소가 주성분인 탄소형 행성에서 만들어졌을 가능성이 높다는 연구 결과를 영국왕립학회에서 발행하는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국 왕립학회 월보’ 최신호에 발표했다. 행성은 구성 성분에 따라 암석으로 이뤄진 암석형(지구형) 행성과 수소나 헬륨 같은 가스로 이뤄진 가스형(목성형) 행성으로 구분된다. 2005년 미국 천문학자 마크 쿠츠너는 암석형, 가스형 행성 이외에 흑연이나 다이아몬드 같은 탄소 성분이 주를 이루는 탄소형 행성의 존재 가능성을 주장했다. 연구진은 천체 관측 데이터를 이용해 탄소형 행성의 존재 가능성을 계산하던 중 암석형 행성보다는 탄소형 행성이 생명체가 나타나기 유리한 조건들을 갖추고 있다는 결론에 이르렀다. 암석형 행성인 지구 역시 생명체가 나타나기 전까지는 탄소가 풍부한 ‘부분적 탄소형 행성’이었을 가능성이 크다고 연구진은 주장했다. 룁 박사는 “생명 존재 가능성이 있는 행성을 찾을 때 암석형 행성뿐만 아니라 탄소형 행성에도 관심을 가질 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 목성의 속살을 들여다보다

    [아하! 우주] 목성의 속살을 들여다보다

    목성은 지구와 달리 단단한 표면이 없는 가스 행성이다. 목성의 상층 대기를 지나 더 깊이 내려가면 더 높은 압력의 가스층과 만나게 된다. 물론 아주 깊은 곳에는 액체와 고체 상태의 핵이 있지만, 대부분 가스층이기 때문에 목성은 가스 거인(Gas Giant)으로 불린다. 목성을 이루는 가스 대부분은 물론 우주에 가장 흔한 원소인 수소와 헬륨이지만, 그 외에도 암모니아나 물 같은 다양한 원소들이 존재한다. 이 원소가 풍부한 가스와 구름층이 빠른 속도로 이동하면서 목성의 독특한 줄무늬 모양이 형성된다. 1995년 갈릴레오 우주선은 직접 탐사선을 내려보내 여기서 암모니아 가스의 양을 측정했다. 하지만, 우주선이 퇴역한 후 오랜 세월 과학자들은 목성의 내부 가스층을 관측하기 어려웠다. 가시광 영역에서는 가스를 뚫고 내부를 들여다보기 어렵기 때문이다. 이를 극복할 방법은 가시광선보다 파장이 긴 전파 망원경을 이용하는 것이다. 최근 천문학자들은 뉴멕시코에 있는 칼 G. 잔스키 전파 망원경(Karl G. Jansky Very Large Array)을 이용해서 표면에서 최대 100km 아래의 가스층을 직접 관측했다. 목성은 태양에서 평균 7억8000만km 떨어진 궤도를 공전하므로 지구와는 가까운 위치에서도 6억 km 정도 떨어져 있다. 더구나 큰 크기에도 불구하고 자전 주기가 10시간 이내에 불과하다. 목성 표면은 아주 멀리 떨어져 있을 뿐 아니라 빠른 속도로 움직이므로 전파 망원경으로 세밀하게 관측하기가 매우 어려웠다. 2004년에 이뤄진 전파 망원경 관측은 암모니아의 양을 너무 적게 측정해 정확성이 의심되었다. 하지만 이제 과학자들은 기술의 진보 덕분에 이제 지구에서 훨씬 상세하게 목성의 속살을 들여다볼 수 있게 된 것이다. 위의 사진은 대적점 부근의 가스층을 관측한 것으로 암모니아가 풍부한 가스의 상승과 하강을 볼 수 있다. 전파 망원경 덕분에 과학자들은 목성의 가스층을 평면적으로는 물론 입체적으로 이해할 수 있게 되었다. 하지만 더 기대되는 것은 현재 목성에 진입 중인 주노 탐사선의 관측 결과다. 주노 탐사선은 목성 주변을 공전하면서 전례 없는 정확도로 목성의 구조를 관측할 것이다. 그렇게 되면 태양계에서 가장 큰 거인의 내부 구조가 더 상세하게 드러날 것으로 기대되고 있다. 모든 것이 예정대로 된다면 우리는 머지않아 목성에 대해서 더 많은 것을 알아낼 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 우주에서 가장 아름다운 성운 톱5…色, 形에 매혹되다​

    우주에서 가장 아름다운 성운 톱5…色, 形에 매혹되다​

    성운이란 한마디로 별 먼지다. 수소, 헬륨 등 별을 만드는 여러 원소들의 가스 집단이라 할 수 있다. 사람이 흙에서 나서 흙으로 돌아가듯이 별들은 이 성운에서 태어나서 생애를 마친 뒤 제 몸을 해체해 다시 성운으로 돌아간다. 따라서 우주에 존재하는 모든 천체들, 곧 별과 은하, 성단과 블랙홀에 이르기까지 모두 성운에서 태어난 것들이다. 모든 천체들의 모태가 곧 성운인 셈이다. 빅뱅 직후의 우주에는 수소​와 약간의 헬륨으로 이루어진 원시 구름으로 가득 찼다. 여기서 별들이 태어나고 은하가 만들어졌으므로 성운의 원조라고 할 수 있다. 성서에 보면 "태초에 하나님이 '말씀(logos)'으로 천지를 창조하셨다"는 말이 나오는데, 천문학자들이 그 '말씀'이 바로 수소였다고 주장한다. ​ 어쨌든 별들을 만들고 별들이 생을 마치고 폭발해서 만들어내는 이 성운들은 그 현란한 색채와 기이한 형태로 우주의 최고 볼거리를 제공한다. 성운의 빛나는 상황이나 형태에 따라 행성상 성운, 산광성운, 암흑성운, 타원성운, 나선성운, 불규칙 성운으로 구별하기도 하는데, 아름다움과 매혹적인 형태를 자랑하는 성운들 중에서 가장 아름다운 성운으로 꼽히고 있는 '톱 5'를 소개한다. ​1. ​독수리 성운 아름다운 성운의 첫 자리를 차지하는 독수리성운(Eagle Nebula, M16)은 유명한 혜성 사냥꾼인 프랑스의 샤를 메시에가 1764년에 발견했다. 여름철 남쪽 하늘 은하수 가운데 뱀자리의 꼬리 부분에 있는 이 성운은 붉은색을 띠고 있다. 성운의 폭은 무려 70광년. 빛의 속도로도 70년을 가야 될 정도로 엄청난 스케일이다. 허블 우주망원경이 잡은 이 성운의 모습을 보면, 성운 중심부에 길이 4광년(약 40조km)에 달하는 거대한 검은 먼지 기둥 속에서 별이 무리지어 태어나는 장엄한 광경을 볼 수 있다. 그래서 이 성운 기둥을 창조의 기둥(Pillars of Creation)이라 한다. 지구로부터 약 6500광년이라는 거리에 있다. 2. 게 성운 황소자리 방향으로 지구로부터 약 6290광년 거리에 있는 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 게의 등딱지처럼 생겼다고 해 이름 붙여진 게성운은 지름 약 5광년으로, 1731년 영국 아마추어 천문학자 존 베비스에 의해 처음 발견됐다. 이후 1758년 프랑스 천문학자 샤를 메시에가 게성운을 시작으로 성운과 성단을 109개로 정리한 ‘메시에 목록’을 만들었는데, 이 게성운에 목록의 첫 번째라는 뜻으로 ‘M1’이라는 명칭을 붙였다. 게성운은 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해이다. 천문학자들은 게성운이 언제 생성됐는지까지 기록을 통해 밝혀냈다. 중국 기록은 송나라 때 연대기인 ‘송사천문지’(宋史天文誌)에 나와 있는데 “1054년 여름 남동쪽에 낯선 별이 나타났는데 불그스름한 빛깔로 금성보다 밝았으며 23일 동안은 대낮에도 볼 수 있었다. 그 후 차츰 어두워졌으며 1056년 봄 소멸했다”고 쓰여 있다. 당시 초신성 폭발은 중국뿐만 아니라 우리나라, 일본, 터키, 그리고 인디언의 기록에도 남아 있다. 미국 애리조나에 있는 화이트 메사 동굴과 나바호산에는 오늘날 미 남서부 지역에 사는 원주민인 푸에블로 족의 선조들이 그린 벽화가 남아 있다. 천문학자들은 이 벽화에 그려진 초승달을 이용해 초신성이 1054년 7월 5일쯤 폭발했다는 것까지 계산해냈다. ​3. 모래시계 성운 파리자리에 있는 행성상 성운이다. 모래시계를 닮아서 이름이 붙어졌다. 이 천체의 명칭은 보통 MyCn18로 불린다. 별의 수명이 거의 다 끝난 적색거성 단계에서, 별의 외피층이 강력한 항성풍으로 방출되어 만들어진 성운이다. 모래시계 같은 형태가 된 것은 내부의 빠른 항성풍이 중심부의 농밀한 성운을 외부로 밀어냈기 때문이다. 거리는 약 8000광년. '행성상 성운'이라는 용어는 1780년대에 영국 천문학자 윌리엄 허셜이 고안한 것으로, 망원경으로 들여다보았을 때 행성처럼 보인다고 하여 만들어진 것이다. 거문고자리성운, 여우자리 아령형성운, 큰곰자리 부엉이성운 등이 대표적인 행성상 성운이다. 행성상 성운의 수명은 수만 년 정도로, 보통 수십억 년에 이르는 별의 수명에 비추어볼 때 비교적 짧게 지속되는 현상이다. 성운의 지름은 0.1 또는 1광년 정도이고, 중심별은 자외선을 내는 고온(10만℃ 정도)의 별이 많다. 4. 나비 성운 M2-9로 불리는 나비성운은 뱀주인자리에 있는 행성상 성운이다. 모양이 나비의 날개처럼 생겨서 나비성운이라는 별명을 얻었다. 양 날개 형태는 각각 별로부터 뿜어져나오는 제트가 만들어낸 것이며, 중심별은 쌍성으로 각각 한 개의 행성상 성운을 형성했다. 1947년에 미국 천문학자 루돌프 민코프스키가 발견했으며, 거리는 지구로부터 약 2100 광년 떨어져 있다. 1990년대에 허블 우주망원경이 M2-9를 보다 선명하게 찍었다. 중심부 쌍성 구성원 중 주인별은 상당량의 질량을 우주로 방출한 뒤 백색왜성으로 쭈그러들고 있다. 5. 고양이눈 성운 용자리에 있는 이 행성상 성운은 지금까지 알려진 성운 중 구조가 매우 복잡한 성운의 하나로, 1786년 영국 천문학자이자 천왕성 발견자인 윌리엄 허셜이 발견했다. 허블 망원경을 이용한 고해상도 촬영을 통해 매듭, 제트, 거품, 원호 모양 등의 주목할 만한 구조들이 발견되었다. 고양이 눈의 중심에는 밝고 뜨거운 항성이 있는데, 이 별은 약 1000년 전에 자신의 겉 표면을 우주공간으로 날려버린 후 이런 아름다운 성운을 형성했다. 이밖에도 오리온 성운 등 아름다운 성운들이 우주 도처에 늘려 있으니, ​밤하늘 성운 여행에 한번 나서보는 것도 재미있는 우주 체험이 될 것이다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 빅뱅 직후의 우주 닮은 ‘푸른 은하’ 포착

    [아하! 우주] 빅뱅 직후의 우주 닮은 ‘푸른 은하’ 포착

    빅뱅(우주 대폭발) 직후의 우주 초기 모습을 짐작케 하는 은하계가 포착돼 천문학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 인디애나주립대학 연구진은 지구에서 3000만 광년 떨어진 우주에서 푸른빛으로 빛나는 별의 집단을 포착하는데 성공했다. 이 은하계는 사자자리 북쪽에 있는 작은사자자리 내부에 위치하며, 이를 구성하는 별들이 다른 별에 비해 금속과 같이 비교적 무거운 화학적 원소를 덜 내포하고 있다는 것이 큰 특징이다. 금속 성분이 부족한 은하계는 초기 우주의 구성 상태와 매우 유사하며, 연구진은 이를 통해 빅뱅 직후의 우주 환경을 짐작하는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 천문학계는 초기 우주에 금속 원자가 매우 부족했을 것으로 보고 이와 유사한 은하계를 찾기 위해 노력해왔지만, 이러한 은하계가 지구로부터 매우 먼 곳에 떨어져 있어 관측에 어려움을 겪어왔다. 연구진은 미국 애리조나에 있는 킷픽 천문대의 망원경 두 대에 장착된 분광기를 이용해 수백 만개의 은하계로 구성된 작은사자자리에서 푸른 은하계 포착에 성공했다. 여기에 활용된 망원경은 ‘MAYALL 4-미터’ 망원경과 멀티플미러망원경(중구경 망원경을 몇개 조합하여 하나의 대망원경과 동일한 성능을 발휘하게 만든 망원경)이다. 연구를 이끈 인디애나주립대학의 존 살저 교수는 “이 은하계는 지금까지 찾은 것 중 금속 성분을 가장 적게 내포하고 있으며, 이는 초기 우주의 모습과 닮아있다고 볼 수 있다”면서 “현재 학계에서는 우주의 초기 모델이 가스 형태의 헬륨과 수소를 다량 함유하는 대신 금속 성분은 부족했을 것으로 예측하기 때문”이라고 설명했다. 이어 “우리가 속한 은하는 초기에서 현재로 시간이 흐르면서 비교적 무거운 성분의 원소들이 많아진 편에 속한다”고 덧붙였다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 거대 현미경으로 우주 ‘미시세계’ 본다

    거대 현미경으로 우주 ‘미시세계’ 본다

    입자들을 빛의 속도로 가속시켜 생명과학 등서 물질 구조 밝혀내 지난달 말 유럽핵입자물리연구소(CERN)가 운영하는 세계 최대 규모의 입자가속기인 강입자충돌기(LHC)가 족제비 한 마리로 인해 단선사고가 발생해 긴급 정지되는 일이 발생했다. LHC는 스위스와 프랑스 국경 지하에 건설된 길이 27㎞의 원형 가속기로, 2012년에는 ‘신의 입자’로 알려진 힉스입자를 발견했고 지난해 말부터는 초대칭입자를 찾기 위한 실험을 진행 중이다. ‘물질을 구성하는 기본입자는 무엇인가’는 물리학자와 화학자들의 최대 관심사다. 19세기 러시아 화학자 드미트리 이바노비치 멘델레예프가 주기율표를 완성하면서 세상의 모든 물질은 주기율표상 원자의 조합으로 만들어진다고 생각했다. 이런 생각은 20세기에 들어서 원자는 핵과 전자로 이뤄져 있고, 다시 원자핵은 양성자와 중성자들이 모여서 구성됐다는 것이 밝혀지면서 깨졌다. 이때까지만 해도 과학자들은 양성자, 중성자, 전자는 더이상 깨질 수 없는 기본입자라고 확신했다. 그렇지만 1964년 미국의 물리학자 머리 겔만이 ‘쿼크 이론’을 제시하면서 물질을 구성하는 기본입자는 더 작아졌다. 쿼크의 존재를 증명하고 우주를 구성하는 가장 작은 단위를 찾아내려는 입자물리학자의 실험도구가 바로 ‘입자가속기’다. 입자가속기는 전기장이나 자기장을 이용해 전자나 양성자, 이온 등 전하를 갖고 있는 입자를 빛의 속도에 가깝게 가속시킨 뒤 원자핵과 충돌하게 하는 장치다. 가속된 입자들이 원자핵과 부딪치면 핵이 쪼개져 양성자나 중성자가 핵 밖으로 튀어나오거나 여러 개의 원자핵으로 분열되기도 하고 새로운 소립자가 만들어지기도 한다. 최근에는 물질의 구조를 밝히는 기초연구뿐만 아니라 생명과학, 의학, 재료공학 등 다양한 분야에서 입자가속기가 쓰이고 있다. 입자가속기는 가속 방식에 따라 선형과 원형으로 나눌 수 있고 가속 입자의 종류에 따라 전자와 양성자 가속기로 구분된다. 선형 가속기는 저에너지 선형 가속기와 고에너지 선형가속기로 구별한다. 저에너지 선형 가속기는 가속하고자 하는 입자를 고전압에 한 번 통과시켜 단숨에 가속시키는 방식이고, 고에너지 선형 가속기는 입자를 비교적 낮은 전압에 반복적으로 통과시켜 높은 에너지를 얻는 형태다. 선형 가속기는 원형 가속기보다 균일하고 강한 입자빔을 얻을 수 있으며 일직선이기 때문에 입자가 위치를 바꿀 때 나타나는 미세한 제동에 의한 에너지 손실이 적다는 장점이 있다. 그렇지만 가속하고자 하는 입자의 크기가 커질수록 가속기가 길어져야 하기 때문에 많은 공간을 차지한다는 단점이 있다. 원형 가속기는 이런 단점을 보완하기 위해 한정된 공간에 입자를 나선(사이클로트론)이나 원(베타트론, 싱크로트론)을 그리며 돌면서 가속되도록 한 것이다. 전자를 가속시키는 전자가속기는 원형 가속을 할 경우 제동에 의한 에너지 손실이 크기 때문에 주로 선형 가속기 형태로 만들어진다. 반면 전자보다 질량이 큰 양성자를 이용한 가속기는 제동 에너지 손실이 작아 대부분 원형 가속기로 만들어진다. 충돌형 가속기는 광속에 가깝게 가속시킨 원자핵이나 소립자를 서로 충돌시켜 우주를 구성하는 궁극적 입자의 존재를 밝히기 위한 것이며 양성자 가속기는 양성자를 가속시켜 표적에 충돌시킴으로써 희귀 동위원소를 만드는 데 활용된다. 중이온가속기도 수소, 헬륨보다 무거운 중이온을 고에너지로 가속시켜 다른 원자핵에 충돌케 해 희귀 동위원소를 만드는 데 주로 활용되는 장치로 신물질 연구, 의학 연구 등에 쓰이고 있다. 빛의 속도에 가깝게 가속된 전자가 강력한 자기장을 지날 때는 빛(방사광)이 방출되는데 이를 활용하는 장치가 방사광 가속기로 연료전지 등 첨단재료 기술, 세포 영상획득 기술, 단백질 구조분석 등 다양한 과학기술 연구에 활용된다. 입자가속기를 운영하는 연구자들이 10년에 한 번씩 한자리에 모이는 ‘국제가속기콘퍼런스’(IPAC16)가 9~16일 부산 벡스코에서 열린다. 이번 콘퍼런스는 방사광가속기를 운영하는 포스텍과 양성자가속기를 갖고 있는 한국원자력연구원, 중입자가속기를 보유한 한국원자력의학원, 중이온가속기로 연구를 하는 기초과학연구원(IBS) 등 4개 기관이 주관하는 것으로 전 세계 36개국 1300여명의 연구자와 산업계 인사가 모여 최신 가속기 기술 개발 및 연구 동향 정보를 공유할 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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