1947년 이스라엘 사해 북서쪽 기슭의 동굴에서 발견된 ‘사해 문서’는 기독교 역사에 가장 대단한 고고학적 발견이란 평가를 들었다. 기원 전 100년부터 기원 후 135년까지 발간된 히브리어 구약성서 일부를 포함한 두루마리인데 미국 워싱턴 DC에 2017년 11월 17일 문을 연 성경박물관에도 16개 조각이 소장, 전시돼 있다. 그런데 6개월에 걸쳐 16개 조각의 진위를 조사한 ‘예술 사기 통찰’(Art Fraud Insights)의 콜렉트 롤은 200쪽에 이르는 보고서와 함께 성명을 발표해 “모두 의도적으로 꾸민 가짜들”이라고 밝혔다고 영국 BBC가 16일(현지시간) 전했다. 이 문서들은 원래 잃어버린 양을 찾으려던 젊은 베두인족 양치기가 발견한 것으로 알려졌다. 이들 두루마리는 에리코에서 남동쪽으로 20km 정도 떨어진 쿰란 일대에서 필사된 것으로 추정되며 서기 70년대 로마 제국에 대항해 일어난 유대인들의 반란 중에 숨겨졌을 것으로 추정된다. 당시 발견된 유물은 1만점에 이르렀으며 대부분은 이스라엘 정부가 소장하고 있지만 미국의 복음주의 기독교도이자 억만장자 스티브 그린이 2017년 4명의 개인 수집가들로부터 16개 조각을 사들여 자신이 5억 달러를 들여 지은 성경박물관에 전시해 왔다. 그린은 이들 조각을 사들이며 얼마를 지불했는지 밝히지 않았는데 진품이라면 수백만 달러에 팔렸을 것으로 추정된다고 방송은 전했다. 2002년 이후 사해 문서에 포함된 것으로 믿어지는 알려지지 않은 성서 유물이 골동품 시장에 출몰했다. 2016년에도 13개 조각의 진위를 살펴본 학자 등은 진품이라고 판명한 적이 있는데 롤은 “당시는 어떤 과학적 조사도 하지 않고 결론을 내린 것이며 그 뒤 오히려 많은 학자들이 진품이 아닐 수 있다는 의심을 품었다”고 설명했다.위조꾼들은 호박의 반짝이는 성분을 입히거나 동물 살갗으로 만든 아교 같은 자국들을 입혔다고 했다. 감정 팀은 3D 현미경, 열감지 카메라, 에너지를 산란시키는 엑스레이 분석 등 과학적 방법들을 동원했다고 했다. 또 나머지 3개 조각은 박물관 자체적으로 2018년 10월 여러 차례 테스트를 통해 진품이 아니란 사실을 확인해 이미 전시되지 않고 있었다고 방송은 전했다. 그린의 소장품이 논쟁을 불러일으킨 것이 이번이 처음도 아니다. 그가 만든 회사 ‘호비 로비(Hobby Lobby)는 이라크 유물을 밀수입했다가 미국 국무부에 벌금 300만 달러를 납부하고 이라크에 되돌려준 일도 있다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

지난해 9월 중순 독일 북부 항구도시 플렌스부르크에 떨어진 한 작은 운석에서 태양계 초기부터 액체 상태의 물이 존재했다는 직접적인 증거가 나왔다. 독일 뮌스터대 행성학연구소 연구진은 몇십억 년 전 형성된 이 운석에서 규산염과 탄산염이 함유돼 있다는 것을 발견했다. 이들 광물은 액체 상태의 물이 존재할 때만 형성돼 우리 지구가 어떻게 바다를 얻게 됐는지 힌트를 얻을 수 있다고 이들 연구자는 설명했다. 지구를 비롯한 태양계의 비밀을 풀 열쇠가 되는 이 운석은 당시 ‘쾅 소리를 동반한 하늘의 불덩어리’로 묘사된 한 유성이 하늘을 가로지르다 폭발하면서 떨어진 운석 파편 중 하나로 추정된다. 폭 2.5㎝, 무게 24.5g의 이 검은색 운석은 며칠쯤 뒤 한 주민이 자택 정원의 잔디밭에서 발견한 것으로, 추락한 도시의 이름을 따서 플렌스부르크라는 이름이 붙여졌다. 이후 운석 플렌스부르크는 연구를 위해 뮌스터대로 보내졌는데 분석 결과, 이 운석은 극히 희소한 형태의 탄소질 콘드라이트에 속하는 것으로 나타났다.뮌스터대 연구진은 전자현미경 분석을 통해 이 운석에서 규산염과 탄산염이 함유돼 있다는 것을 확인했다. 이들 광물은 태양계 초기 지구형 행성들의 모체인 작은 미행성들에 액체 상태의 물이 존재했을 때만 형성될 수 있는 것이다. 이에 대해 연구를 주도한 애디 비쇼프 교수는 “플렌스부르크 운석은 45억6000만 년 전 초기 태양계에 액체 상태의 물을 지닌 미행성체들이 있었다는 점을 증명한다. 아마 이런 천체는 지구에도 물을 전달했을 것”이라고 밝혔다. 끝으로 연구진은 “이런 운석을 연구하면 최초의 고체 물질 형성 과정과 작은 미행성체나 행성의 강착과 진화에 관한 통찰력을 얻을 수 있다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 미국 운석협회가 발표하는 전문 학술지 ‘운석 회보 데이터베이스 저널(journal Meteoritical Bulletin Database)에 실렸다. 사진=뮌스터대(WWU) 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학기술은 신의 영역을 인간의 영역으로 확대하는 유일한 수단이다. 우리 조상들은 역병이 돌거나 집안에 우환이 생기면 무당굿을 하거나 성황당 같은 곳에 가서 빌었다. 우매한 짓 같지만 그 마음은 충분히 이해할 수 있다. 병마의 원인을 모르면 인간은 속수무책의 나약한 존재가 될 수밖에 없다. 역사상 인류를 공포에 떨게 한 대표적인 전염병은 1918년의 스페인 독감, 1817년 콜레라, 1520년 남미 인디언에 퍼진 천연두, 14세기 유라시아 대륙을 강타한 페스트(흑사병) 등으로 몇천만 명 내지 수억 명의 사람이 희생을 당한 두렵고 아픈 상흔을 인류의 뇌리 속에 깊이 각인시켰다. 원인을 몰라 전염병을 하느님의 징벌로 생각하고 자신의 죄에 대한 가혹한 회개를 실행하고 때로는 다른 사람에게서 신의 응징거리를 찾아내어 가혹한 학살을 저지르기도 했다. 최근 코로나19의 대규모 확산으로 온 나라가 큰 충격에 휩싸여 있다. 시장과 길거리에 마스크를 낀 사람들이 무표정하게 지나가는 모습들이 생경하게 다가온다. 2003년 사스, 2009년 신종플루, 2015년 메르스 사태의 기억이 아직 생생한데, 또 이런 일을 당하니 앞으로 더 큰일이 터질 수도 있겠다는 불안한 생각이 든다. 옛날에는 역병의 원인을 아무도 몰랐지만 지금은 누구나 세균(박테리아)과 바이러스가 역병을 일으키는 원인이며 사람과 이동수단 등의 경로를 통해 전파된다는 사실을 알고 있다. 옛날 페스트는 캐러밴과 몽고기병을 따라, 콜레라는 증기선을 따라 퍼져나갔지만 현대에 들어서는 역병들이 비행기를 타고 초고속으로 전 세계로 퍼져 나가고 있다. 1674년 네덜란드의 레벤후크가 현미경을 제작해 세균을 처음으로 관찰했다. 그러나 19세기에 와서야 미생물이 여러 질병의 원인이 된다는 것을 알게 됐으며 영국의 제너가 천연두 예방을 위한 종두법을 개발(1796년)하고 프랑스의 파스퇴르는 광견병백신을 개발(1885년)해 백신이라 명명하였는데 이러한 모든 것이 바이러스 발견 이전의 성과였다. 세균여과기를 통과한 여과액에서도 감염 인자가 있는 것을 발견했으나 그 원인을 알지 못하다가 1892년 러시아의 이바노브스키가 담배모자이크병에서 최초로 바이러스의 존재를 알아냈다. 이후 대부분의 전염병에 대한 백신이 개발됐고, 20세기 중반까지 백신과 항생제의 적절한 사용으로 많은 질병이 예방되고 치료됐다. 그러나 백신 개발이 어려운 질병이나 새로운 질병, 바이러스의 변이, 항생제 저항성을 가지는 병원체의 출현 등으로 인해 백신 연구는 지금도 진행되고 있고 아직 감염병 문제가 해결되지 않고 있다. 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠는 지난 2월 14일 시애틀에서 열린 전미과학기술진흥협회(AAAS) 2020 연차총회 특별연사로 초대돼 ‘질병에 대한 기술적 극복’에 대해 연설했다. 그는 코로나19가 의료시설 등이 취약한 아프리카 등으로 전파되면 대재앙을 초래할 수 있다고 우려했다. 그는 “우리는 인공지능과 유전자 편집 기술과 같은 도구의 발전으로 이 새로운 세대의 건강 솔루션을 만들어 지구상의 모든 사람들이 이용할 수 있는 기회를 갖게 됐다”고 언급했다. 그는 ‘빌 앤드 멀린다 게이츠 재단’을 통해 아프리카 지역 감염병의 퇴치와 예방을 위한 백신의 개발과 보급에 앞장서고 있다. “글로벌 전염병이 핵폭탄이나 기후변화보다 훨씬 더 위험한 재앙을 인류에게 가져올 것이라고 확신한다”는 빌 게이츠의 말에 결기가 느껴진다. 정부도 바이러스나 세균과의 전쟁에서 우리 국민을 어느 나라보다도 더 안전하게 보호할 수 있는, 지금보다 더 좋은 방안을 내 놓아야 한다. 우선 대학, 연구소, 바이오·제약업계, 질병관리본부와 정부가 기초 및 응용 연구, 백신의 개발과 보급, 보건의료체계 등을 포괄하는 과학적인 방역시스템을 구축해야 한다. 빌 게이츠가 말한 ‘질병의 기술적 극복’을 위해, 정부는 감염병 퇴치의 가장 강력한 수단인 첨단과학기술의 확보를 위한 연구개발에도 최우선적으로 그리고 지속적으로 투자해야 한다. 정부가 과학기술을 통해 신의 영역을 인간이 통제할 수 있는 영역으로 확대해 나가야 온 국민이 편안한 마음으로 생업에 종사할 수 있을 것이다.

국내 연구진이 코로나19 바이러스를 무력화시킬 수 있는 방법을 찾아낸데 이어 중국 연구진이 코로나19 바이러스가 체내 침투하는 과정을 규명해냈다. 과학계에서는 전 세계 연구진이 코로나19 유발 바이러스에 관한 정보를 속속 파악함에 따라 예방백신이나 치료제 개발에도 속도가 붙을 것으로 기대되고 있다. 중국 서호고등과학원 산하 생물학연구소, 서호대 생명과학부, 칭화대 구조생물학연구혁신센터 공동연구팀은 초저온전자현미경(cryo-EM)을 이용해 코로나19 바이러스가 스파이크단백질을 이용해 사람의 세포를 통과하는지를 관찰하는데 성공했다고 5일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’가 5일자 긴급 논문으로 실었다. 스파이크단백질은 코로나바이러스가 숙주 세포 안으로 침투할 때 활용되는 물질로 지난달 전체 구조가 밝혀진 바 있다. 코로나19 바이러스가 사람 몸 속에 들어오기 위한 열쇠가 스파이크단백질이라고 하면 대문의 자물쇠는 ‘안지오텐신전환효소2’(ACE2)이다. 이 둘이 정확하게 결합해야 코로나바이러스는 사람 몸 속에 침투해 활동하게 되는 것이다. 중국 연구진은 이 ACE2의 전체 구조와 스파이크단백질과 결합부위를 초저온전자현미경으로 규명해 낸 것이다. 이번에 활용된 초저온전자현미경 기술은 단백질이나 미생물, 세포를 급속 냉동시켜 세포손상을 최소화시킨 뒤 원자 수준으로 3차원 구조를 분석하는 기술이다. 이 기술을 개발한 세 명의 과학자는 2017년 노벨화학상을 수상한 바 있다.분석 결과 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)는 사스 코로나바이러스(SARS-CoV)에서 유래한 변종으로 유사한 형태로 인체를 감염시킨다는 것을 확인했다. 그렇지만 코로나19 바이러스는 사스보다는 스파이크단백질과 ACE2의 결합력이 다소 떨어져 사스보다 덜 치명적이라는 것도 확인됐다. 키앙 주 서호대 교수(구조생물학)는 “이번 발견은 코로나19를 일으키는 바이러스에 대한 이해와 함께 감염 과정의 분자적 원리에 대한 중요한 통찰력을 제공한다”라며 “코로나19 바이러스의 스파이크단백질과 ACE2에 대해 이해를 통해 바이러스 감염력을 억제할 수 있는 치료제나 중화항체를 개발하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 1억 년 전 동굴 속에 살았던 고대 바퀴벌레가 '영원한 무덤'속에 봉인된 채 발견됐다. 최근 슬로바키아, 중국, 러시아 등 국제공동연구팀은 미얀마에서 발견된 ‘호박’(琥珀) 속에서 9900만년 된 바퀴벌레 한쌍을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 현재와 크게 달라 보이지 않는 이 고대 바퀴벌레는 백악기 시대 어둠에 완전히 적응한 생명체다. 동굴 밖 세상에서는 티라노사우루스 등 공룡들이 주름잡고 있을 동안 이 바퀴벌레는 빛이 거의 들지않는 어둠의 세계를 돌아다닌 셈. 잘 알려진대로 6600만년 전 소행성 충돌로 인해 공룡을 포함한 지구상 동식물 약 4분의 3이 사라졌다. 이번에 연구진들은 현미경 등을 통해 이 바퀴벌레의 외관과 해부학적 특징을 분석해 새로운 속(屬)과 종(種)으로 파악했다. 연구에 참여한 슬로바키아 과학 아카데미 수석연구원 피터 브르산스키 박사는 "오래 전 지하세계에 살았던 바퀴벌레의 역사를 새로 쓴 발견"이라면서 "동굴이라는 특별하고 어두운 환경에 완벽하게 적응한 동굴성 생물의 가장 오래된 사례"라고 의미를 부여했다. 이어 "지금까지 동굴에 사는 바퀴벌레의 역사는 약 6500만년 전 시작된 신생대 시대로 알려졌으나 이번 발견을 통해 훨씬 더 거슬러 올라가게됐다"고 덧붙였다. 그렇다면 동굴에 사는 바퀴벌레가 어떻게 호박에 갇혀 오랜시간 봉인됐을까? 바퀴벌레의 영원한 무덤이 된 호박은 나무의 송진 등이 땅 속에 파묻혀서 수소, 탄소 등과 결합해 만들어진 광물을 말한다. 곧 동굴과 나무가 서로 어울리지 않는 셈. 연구팀은 "아마도 동굴 입구에 나무들이 있었고 그 뿌리에서 나온 송진이 바퀴벌레를 가뒀을 것"이라면서 "이 바퀴벌레 종이 공룡도 죽인 대량멸종사건에서 살아남았는지는 명확치 않으며 멸종되지 않았을 가능성도 배제할 수 없다"고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

전남도가 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 돌발 악재에도 올해 제2의 도약을 이룰 발판을 마련한다. 도는 지난해 7월 전남의 미래 비전으로 발표한 ‘청정 전남 블루 이코노미(Blue Economy)’를 올해 본격 추진한다. 문재인 대통령도 당시 전남도청에서 열린 선포식에 참석해 “풍요로운 대지와 광활한 바다는 전남의 새로운 천년이 펼쳐지는 무대가 될 것”이라며 “블루 이코노미는 전남 발전과 대한민국 경제 활력의 블루칩이 될 것”이라고 찬사한 계획이다. 전남이 가진 섬, 해양, 하늘, 바람, 천연자원 등의 풍부한 자연자원을 활용해 지역 발전으로 성장시키는 방안이 블루 이코노미다. 김영록 전남지사는 2일 서울신문과의 인터뷰에서 “도정 최종 목표인 도민 행복을 위해 청정 전남 블루 이코노미를 중심으로 새 천년의 웅대한 청사진들을 하나하나 실행하겠다”며 “코로나19 방지에도 최선을 다해 도민들이 건강한 생활을 하도록 전력을 기울이겠다”고 강조했다. 다음은 일문일답.-지역에서 잠잠하던 코로나19가 다시 발생했다. “지난달 6일 양성 판정을 받은 확진환자가 17일 완치돼 퇴원한 이후 최근 며칠 새 3명이 더 나왔다. 추가 확진환자가 발생하지 않도록 모든 행정력을 동원하고 있다. 신천지 교단과 신도에 대한 행정명령을 내렸다. 2월 15일 이후 대구 집회에 참석했거나 대구 지역을 방문한 신도의 보건소 신고와 검사를 의무화했다. 신천지 신도로 시군에서 연락을 받지 못한 사람은 보건소에 자진 신고토록 했고 이를 위반할 경우 고발 조치하기로 했다. 특히 집단감염의 위험이 있는 사회복지시설 등에 대해서도 ‘1대1 간부공무원 전담제’를 실시해 매일 점검하는 등 일선 시군과 함께 총력 대응체제를 구축했다.” ●코로나 감염 위험 사회복지시설 매일 점검 -전남 지역 신천지 신도 전수조사 상황은. “신도와 교육생 1만 5681명과 시군에서 파악한 378명 등 총 1만 6509명을 전수조사해 97.3%인 1만 5629명의 신원을 확인했다. 이 중 유증상자는 119명으로 94명이 음성이었고 나머지 25명은 검사하고 있다. 현재까지 전화, 문자 등 연락에도 소재 확인이 안 된 신도 430명은 경찰과 합동으로 현장 조사와 위치 추적을 병행하고 있다. 보건소 전문가가 매일 2차례 이상 증상 유무를 확인토록 하는 등 계속해서 특별 관리할 예정이다.” -지난 한 해 성과는. “도민 행복과 직결되는 일자리 부문에서 전략적인 투자유치로 3대 고용지표가 개선됐다. 2019년 고용률은 63.4%로 10년 이내 가장 높은 고용률을 기록했다. 취업자 수는 1만 3명 늘어 97만 4000명을 기록했다. 올해 사상 처음으로 국고예산 7조원, 도 예산 8조원 시대를 열었다.” -전남도정 청사진은. “청정 전남 블루 이코노미에 대해 문 대통령께서도 ‘전남과 대한민국의 블루칩’이 될 것이라고 찬사를 보내 주셨고, 광복절 경축사에서도 `환황해권 경제의 시작은 전남 블루 이코노미’라며 관심과 지원을 표명하셨다. 올해 블루 이코노미 관련 국비예산 79건 1조 2285억원을 확보했다. 이런 성과를 기반으로 블루 이코노미 주요 사업들을 중장기 국가계획에 반영시키고, 정부 차원의 지원을 이끌어낼 계획이다. 전남의 미래를 준비하기 위해 4세대 원형 방사광 가속기, 2022 유엔기후변화협약 당사국총회(COP28), 의과대학 유치를 3대 핵심 과제로 삼아 본격적으로 추진하겠다.” ●블루 이코노미 사업 ‘국가 계획’ 반영 노력 -3대 핵심 과제 중 하나로 4세대 원형 방사광 가속기 구축을 강조하고 있다. “방사광가속기는 전자를 빛의 속도로 가속해 회전시킬 때 나오는 방사광을 얻어 물질의 구조를 관찰하고 성질을 분석하는 초정밀 현미경이다. 에너지신소재, 바이오 신약 개발, 식품산업까지 거의 모든 분야에 걸쳐 활용 가능성이 무궁무진하다. 우리가 아는 타미플루, 비아그라, 백혈병 치료제 글리벡 등이 방사광 가속기를 활용해 개발한 신약이다. 3개 신약의 매출이 100조원에 달할 정도다.” -현재 국내 상황은. “포항에 3세대 원형 방사광 가속기와 4세대 선형 방사광 가속기가 있다. 포항공대가 뛰어난 연구 인력과 경쟁력을 갖추게 된 데에는 방사광 가속기의 역할이 컸다. 전남도도 한전공대를 세계적인 에너지특화 공과대학으로 육성하고 에너지신산업 클러스터의 기업들을 발전시키기 위해 4세대 원형 방사광 가속기 구축을 추진하고 있다. 정부에서도 일본의 수출규제 이후 소재·부품 산업의 경쟁력 강화를 위해 이달 중 대형가속기로드맵 및 운영전략을 확정할 예정이다. 한전공대와 광주·전남 소재 대학, 지역기업들의 글로벌 경쟁력과 연구역량을 높이고, 벤처기업들이 스타기업으로 성장하는 기반을 마련하도록 하겠다.” -2022년 유엔기후변화협약 당사국총회 유치에도 관심이 집중된다. “당사국총회는 유엔 기후변화협약을 이행하는 최종 의사결정 회의다. 아시아·태평양권에서 열릴 예정으로 대한민국이 가장 유력한 후보지다. 197개 회원국, 2만 5000명이 2주 동안 참가하는 세계 최대 규모의 국제회의다. 전남과 경남의 남해안·남중권 10개 시군이 함께 협력함으로써 동서화합과 상생발전에도 새로운 전기가 될 것으로 기대된다. 지난해 12월 출범한 COP28 유치위원회가 유치 기원 범국민 서명운동, 남해안·남중권 국가계획 확정 건의 등 활동에 나섰다.” ●2022 유엔 기후변화협약 총회 유치 추진 -취임 이후 내건 전남 관광객 6000만명 시대가 눈앞으로 다가왔다. 지속적인 관광객 유치 방안은. “지난해 전남을 방문한 관광객 수가 5700만명 정도로 추산된다. 지난 2년간 5000만명 초반이었다. 주민 소득을 높이는 1박 2일·3박 4일 체류형 관광으로 발전시켜 나갈 계획이다. 경전선 전철화와 남해안 철도가 완공되면 전남 전역이 하나로 이어지면서 관광객이 쉽게 이동할 수 있게 되고 시너지 효과도 증가한다.” -전남의 인구감소 문제가 심각하다. “전남의 합계출산율은 1.24로 세종시를 제외하고 전국에서 제일 높은데도 수도권 등으로 인구가 유출돼 인구가 준다. 인구문제를 지방의 문제가 아닌 국가 차원의 의제로 확대하고 종합 대책을 마련하기 위해 ‘인구소멸지역지원특별법’ 제정을 추진한다. 현재 전남과 비슷한 환경인 경북과 상생교류 협약을 맺고, 특별법 제정에 함께 힘을 모으고 있다. 다음달 법안 공론화를 위한 국회 대토론회를 열고, 상반기 인구 소멸지역에 대한 지역민들의 의견을 수렴하는 등 특별법이 제정될 수 있도록 전남이 앞장서겠다.” 무안 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr ■ 김영록 도지사는 누구 국회의원·장관 지낸 행정 전문가 전남 완도군이 고향인 김영록 전남지사는 호남의 수재들만 모이는 광주일고를 나왔다. 부친의 병환으로 가세가 기울고, 폐결핵까지 앓았지만 건국대 행정학과에 진학한 후 재학 중 제21회 행정고시에 합격했다. 강진군수·완도군수·전남도청 자치행정국장과 전남도 행정부지사를 역임했다. 2008년 제18대 총선에서 무소속(해남·완도·진도)으로 처음 금배지를 달았다. 19대 총선에서 재선에 성공했지만 20대 총선에서 국민의당 돌풍에 밀려 낙선했다. 총선 직전 새정치민주연합 분당 국면에서 국민의당으로 옮기는 것을 고민했으나 당시 문재인 대표의 설득에 남을 만큼 의리를 중요시한다. 2017년 문재인 정부의 첫 농림축산식품부 장관을 지냈다. 2018년 6·13 지방선거에서 장관직 사퇴 후 3개월 만에 전남도지사에 당선됐다. 국민권익위원회 청렴도 평가에서 전남은 지난 10년간 하위권(4·5등급)에 머물렀지만 김 지사 부임 후 청렴을 강조해 지난해 처음으로 2등급을 받았다. 점수로 보면 광역 지자체 중 가장 높다. 김 지사는 소통을 중요시한다. 도지사 취임 초기 일찍 집을 나서다 직원들이 불편해한다는 말을 듣고 1시간을 관사에서 머물다가 출근할 만큼 배려심도 깊다. 무안 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

신종 코로나바이러스(2019-nCoV)의 전자현미경 이미지. 27일(현지시간) 미국국립보건원(NIH)이 제공한 것. 워싱턴 AFP 연합뉴스

우리 주변에는 수많은 바이러스가 존재한다. 라틴어로 독극물을 뜻하는 ‘비루스’에서 비롯된 바이러스는 일반 세균(박테리아)과 달리 광학현미경으로는 보이지 않을 정도로 매우 작다. 사람, 동물, 식물을 숙주로 삼아 번식하지만 숙주 밖으로 나오면 스스로 살아갈 수는 없다. 세포의 형태를 갖추지 못하고 있어 생물과 무생물의 경계에 있다. 숙주의 세포 안으로 침투해 자신의 핵산을 세포 내의 물질들을 이용해 대량 복제하며 증식한 후 마침내 그 세포를 파괴하고 나와서 또 다른 세포를 공격한다. 사람을 숙주로 하는 바이러스들은 체외에서 수시간에서 7일까지 생존하는 것으로 알려져 있다. 몸 밖으로 나온 바이러스들은 공중에 잠시 떠다니기도 하고, 이곳저곳에 붙어 있다가 우리의 코와 목구멍 또는 장내 세포 속에서 증식한다. 해마다 겨울철에 찾아오는 독감은 인플루엔자 바이러스가 목에 붙어서 생기는 것이다. 겨울철 식중독의 대표 격인 노로바이러스는 장세포를 침범해 구토와 설사를 일으킨다. 특히 코로나바이러스는 최근 코로나19로 더 유명해졌는데, 이전까지는 가벼운 감기 증상만 일으키는 4가지의 코로나바이러스와 사스코로나, 메르스코로나 등 6개가 사람에게 병을 일으킨다고 알려져 있었으나 최근 코로나19를 유발하는 새로운 코로나바이러스가 추가돼 7개가 됐다. 호흡기는 코에서 시작해 비인두, 구강인두를 거쳐, 후두덮개, 성대까지의 상부기도와 성대를 지나서 이어지는 기관, 기관지, 폐포에 이르는 하부기도로 이루어져 있다. 감기는 상부기도의 염증인 반면 코로나19는 상부기도와 하부기도를 모두 감염시켜 가벼운 감기부터 중증 폐렴까지 초래한다. 인류가 인플루엔자 바이러스에게 크게 혼이 난 대표적인 사례는 1918년 세계적으로 수천만명의 생명을 앗아간 ‘스페인독감’이다. 우리나라에서도 같은 해 무오년 역병으로 14만명이 목숨을 잃었다는 기록이 있다. 당시의 교통과 교역 수준을 감안하면 서양에서 우리나라까지 전파된 것은 당시 독감 바이러스가 얼마나 가공할 전파력을 가졌는지 보여 준다. 사스, 메르스, 코로나19 등 많은 바이러스가 치료제가 없는 형편이다. 면역력이 좋은 사람들은 바이러스가 들어오더라도 스스로 퇴치를 할 수 있지만 노약자, 만성질환자와 같이 면역력이 떨어져 있으면 바이러스에 취약하므로 위험하다. 백신과 치료제가 개발될 때까지는 예방이 중요하다. 바이러스에 노출되는 것을 최대한 막아야 한다. 코로나19를 비롯한 많은 바이러스는 호흡기로 들어오므로 내 코와 목에 바이러스가 들어오지 않게 하겠다는 생각을 가져야 한다. 손은 항상 깨끗한 상태로 유지하는 게 중요하다. 마스크도 필요 시 착용해야 하고, 특히 손수건, 휴지, 옷소매를 이용하는 기침 예절을 반드시 지켜야 한다. 남을 위하는 예절은 궁극적으로 나와 내 가족의 건강으로 돌아오기 때문이다.

코로나19(COVID-19) 바이러스를 육안으로 확인할 수 있는 전자현미경 사진이 국내에서 처음으로 공개됐다. 19일 국제학술지인 대한의학회지(JKMS) 최신호에 따르면, 서울대병원 감염내과 박완범·오명돈 교수 연구팀은 중국 우한에서 국내 입국 후 코로나19로 확진된 1번 환자(35세, 중국 국적 여성)로부터 바이러스를 분리, 배양하고 전자현미경 촬영에도 성공했다. 사진은 신종 코로나바이러스에 감염된 세포(Vero cell)의 전자현미경 사진으로 신종 코로나바이러스의 생활사를 보여준다. ① 세포 내에 가득 모여 있는 바이러스 입자, ② 세포 밖으로 이동 중인 바이러스 입자, ③ 세포 밖으로 터져 나온 바이러스 입자. 2020.2.19. 서울대병원 감염내과 제공

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 소금을 이용해 나노 재료를 손쉽게 관찰할 수 있는 일종의 ‘소금 현미경’이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 가천대 신소재공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 화학공학과 공동연구팀은 소금의 결정을 이용해 탄소나노튜브를 상온, 상압이라는 일반적 환경에서 손쉽게 관찰할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 12일자에 실렸다. 탄소나노튜브는 탄소원자가 육각형으로 결합해 원통 모양으로 연결된 물질로 특이한 기계적, 전기적 특성을 갖고 있어 다양한 분야에 활용 가능한 소재이다. 문제는 탄소나노튜브의 크기가 너무 작기 때문에 표면이나 구조를 관찰을 할 때 일반적인 광학 현미경은 사용할 수 없다는 것이다. 전자현미경이나 원자힘현미경으로 관찰이 가능하기는 하지만 사용방법이 까다롭고 관찰가능한 면적이 한계가 있다. 이에 연구팀은 탄소나노튜브에 소금물을 떨어뜨린 뒤 전기장을 가해 소금이온이 탄소나노튜브 외부 표면을 따라 이동하면서 소금결정을 형성하게 했다. 탄소나노튜브 표면에 소금결정 옷을 입힌 것이다. 이렇게 탄소나노튜브 표면에 소금결정을 코팅하면 실험실에서 일반적으로 사용하는 광학현미경만으로도 넓은 면적에 분포된 탄소나노튜브를 손쉽게 관찰할 수 있다. 또 소금결정은 물에 잘 녹기 때문에 탄소나노튜브를 관찰한 뒤 쉽게 씻어낼 수 있다는 장점도 있다. 특히 연구팀은 코팅된 소금결정이 탄소나노튜브의 광학신호를 수 백배까지 증폭시킬 수 있다는 사실도 확인했다. 일반적으로 물질은 빛을 받으면 내부 분자가 빛 에너지와 상호작용해 광학신호를 방출하는데 이를 분석하면 물질 특성을 알 수 있다. 연구팀은 소금코팅이 현미경 렌즈 역할을 하기도 해 탄소나노튜브의 전기적, 물리적 특성을 손쉽게 알아낼 수 있다는 사실을 확인한 것이다. 이창영 UNIST 교수는 “이번 기술은 일반적인 온도와 압력에서 나노 재료를 손상시키지 않고도 실시간으로 물성을 측정 가능하다는 것이 핵심”이라며 “소금 종류에 따라 굴절률을 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 모양과 크기도 조절 가능하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

흔히 장어라고 불리는 민물장어는 비타민A와 단백질이 풍부해 원기회복에 도움이 되는 음식으로 알려져 있다. 이 때문에 민물장어는 구이나 덮밥, 초밥 등 다양한 음식에 사용되고 있다. 그런데 국내 연구진이 음식으로만 알고 있는 민물장어를 이용해 세포 구조를 더 정밀하고 오래 관찰할 수 있는 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 분자분광학 및 동력학 연구단, 고려대 화학과, 서울대, 울산과학기술원(UNIST) 공동연구팀은 민물장어가 갖고 있는 형광단백질을 이용해 살아있는 세포 구조를 8배 더 오래 관찰할 수 있는 초고해상도 형광현미경법을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 초고해상도 형광현미경은 형광 단백질을 이용해 살아있는 세포를 분자 수준에서 관찰할 수 있는 장치로 이를 개발한 연구자들은 2014년 노벨화학상을 수상하기도 했다. 문제는 세포 속을 관찰하기 위해서는 빛을 비춰줘야 하는데 형광단백질이 반복적으로 빛에 노출될 경우 형광이 사라지는 광표백 현상이 일어난다는 것이다. 이에 연구팀은 2013년 일본 이화학연구소(리켄) 연구팀이 발견한 민물장어 속 형광단백질인 ‘우나지’에 주목했다. 일반적인 형광단백질은 단백질 내부의 아미노산을 이용해 발광하는데 우나지는 외부 대사물질인 빌리루빈을 이용하는 것으로 알려져 있다. 우나지와 빌리루빈은 서로 떨어져 있으면 형광을 발광하지 못하지만 결합하면 밝은 녹색을 내는 형광물질이 된다.연구팀은 우나지-빌리루빈 결합체에 청색 빛을 쪼이면 광표백으로 형광이 꺼지고 다시 빌리루빈을 처리하면 형광이 되살아난다는 것을 밝혀냈다. 특히 청색광으로 광표백이 되더라도 우나지 단백질 자체에 구조적 손상이 가지 않기 때문에 빌리루빈을 결합시키면 형광신호를 켤 수 있다는 것을 규명한 것이다. 연구진은 우나지-빌리루빈 결합체를 초고해상도 형광현미경에 적용한 결과 세포 속 분자들의 위치를 나노미터 수준의 정확도로 측정하는데 성공했다. 특히 살아있는 세포에서 광표백에 제한받지 않고 기존 기술보다 8배 정도 오래 세포를 관찰할 수 있어 세포의 움직임을 초고해상도 동영상 촬영도 가능하다는 것이다. 심상희 IBS 연구위원(고려대 화학과 교수)은 “이번 기술은 초고해상도 형광현미경으로 살아있는 세포의 동영상을 촬영하는데 걸림돌이었던 광표백의 한계를 극복했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

내 작업실 근처에는 수목원이 하나 있고, 도심에 사는 친구들은 나를 찾아올 때면 늘 수목원에 들러 산책을 한다. 이건 우리의 오랜 약속과 같다. 그런 친구들이 나를 보러 올 때에 꼭 묻는 게 있다. “어느 계절에 가면 제일 좋아?” 그러면 나는 봄은 봄대로, 여름은 여름대로, 가을은 가을대로 좋다고 답한다. 그러나 겨울에는 전제를 단다. “식물 좋아하면 겨울도 좋고.” 식물에게는 특별히 관심이 없고 오직 나를 보러 오는 친구들에게 봄과 여름과 가을을 두고 겨울에 산책을 하자고는 차마 말하지 못해 나는 ‘식물을 좋아하면’이라는 전제를 단다. 그러나 이 말은 곧 식물을 좋아하는 나는 겨울 풍경을 매우 좋아한다는 이야기이기도 하다.언뜻 겨울 풍경에선 아무것도 볼 것 없어 보이지만 자세히 들여다보면 자연 고유의 아름다움을 제대로 관찰하기에 이만큼 좋은 계절도 없다. 자연스레 뻗은 나뭇가지의 선과 다채로운 색, 추위로부터 자신을 지켜내기 위해 겨울눈, 얼음을 이불 삼아 노란 풀잎들이 겨울 숲 풍경에 숨어 있다. 마치 우리 몸에는 심장과 뇌도 있지만 우리를 지탱하는 뼈와 혈관도, 최전방에서 나를 보호하는 피부도 있듯, 식물에게도 우리 눈에는 띄지 않지만 스스로를 지탱하는 뿌리, 수분과 양분이 지나는 가지와 줄기, 외부로부터 나무를 보호하는 수피가 있다. 이들은 다른 기관들이 반짝반짝 빛나는 계절엔 보이지 않던 식물의 일부이며, 겨울은 이들을 관찰하기 가장 좋은 계절이다. 마치 겨울의 자작나무처럼. 식물의 이름을 말하면 우린 줄곧 꽃이나 열매의 형태를 떠올린다. 장미꽃이나 참나무 열매처럼. 그러나 자작나무라는 이름에서 꽃이나 열매를 떠올릴 사람이 몇이나 있을까? 우리에게 자작나무란 곧 흰 수피다. 나무 수피는 사람의 피부와 같다. 외부 충격이나 병원균으로부터 보호하고, 수분 손실을 막는다. 나무도 사람처럼 시간이 지나면 위로, 옆으로 자라는데, 갑자기 커져 수피가 벗겨지기도 한다. 환경에 따라, 식물종에 따라 수피는 공통적인 성격을 갖기도, 그 안에서 조금씩 다른 특징을 갖기도 한다.그중 자작나무의 수피는 눈에 띄게 희고 매끈하다. 사람들은 이들 수피 색을 좋아해 흰색이나 회색, 좀더 진한 회색으로 다양하게 육성하고 증식해 도시의 정원수로 삼았다. 우리나라 도시 정원과 산에서도 자작나무를 볼 수 있다. 그러나 우리나라 산에서 보는 자작나무는 자생하는 것이 아니라 모두 식재한 것이다. 2년 전 노르웨이에서 자생하는 자작나무를 그리면서 흰 수피를 현미경으로 관찰하며 이들 수피가 왜 흰색인지 곰곰이 생각해 보았다. 자작나무의 흰 수피에 관한 연구는 다양하다. 수피가 왁스층으로 돼 있고 이 지방 성분이 흰색이라 수피가 희다는 내용이 있다. 또 자작나무가 사는 곳이 늘 춥고 눈도 많이 내리는 곳이다 보니 1년 중 단 몇 개월만 제외하면 늘 눈 쌓인 들판에 있게 되고, 흰 눈은 햇빛을 대부분 반사해 자작나무 수피가 어두운색이면 나무가 햇빛에 탈 수 있어 자작나무도 흰색으로 진화하게 됐다는 연구 내용이 있었다. 자작나무 수피의 지방 성분 덕분에 인류는 이들을 향초로도, 배를 만드는 목재로도, 냄비와 접시를 만드는 데에도 유용하게 이용해 왔다. 심지어 종이가 귀하던 시절에는 이들 흰 수피에 글이나 그림을 그리기도 했다. 천마도가 자작나무에 그려진 것이라는 설이 있는데, 자작나무속 식물은 맞지만 정확히 어느 종인지는 확실하지 않다고 한다. 그런데 나는 몇 년 전 우리나라에서 자작나무의 슬픈 이면을 목격했다. 자작나무 숲을 산책하다가 수피에 뾰족한 기구로 낙서를 하는 사람들을 봤다. 분명 앞에 낙서를 하지 말라는 안내문이 있는데도 이미 몇 그루에 이름과 하트가 새겨 있었다. 최근 그 자작나무 숲은 수피 훼손이 심해 사람들의 출입을 일부 금지했다는 기사를 보았다. 나무가 살아 있는 생물임을 인지한다면, 다른 이의 피부에 낙서를 할 마음을 먹을 수 있을까? 어제 수목원에서 본 배롱나무와 모과나무의 수피를 그리면서 문득 최전방에서 추위와 바람으로부터 나무를 지키는 수피가 참 대견하다는 생각을 했다. 겨울 동안 잠깐만 밖에 나가도 뻘겋고 건조해지고 마는 내 피부를 괜스레 떠올리며 나무는 피부마저도 참 강인한 존재라는 것을 새삼 깨닫는다. 다가올 많은 겨울 동안에도 나는 숲의 나무들에게 자주 찾아갈 것이다. 삶에서 화려하고 극적인 시간들이 지나고도 여전히 곁에 있어 주는 것들이 ‘진짜’라면, 나무의 진짜는 바로 겨울에 제 모습을 드러내고 있으니까 말이다.

머리카락 지름보다 50만 분의 1 수준으로 작은 원자들이 결합하는 모습을 과학자들이 처음으로 포착했다. 영국과 독일 공동연구진은 첨단 전자현미경 검사법을 사용해 ‘레늄’(Re)이라는 이름을 가진 원자 2개가 화학결합하는 모습을 영상으로 촬영하는데 성공했다고 밝혔다.공개된 영상은 화면 왼쪽에서 검은색 구(球)처럼 보이는 레늄 원자 2개가 최소 0.1㎚에서 최대 0.3㎚의 거리를 두고 결합과 분리 그리고 다시 결합하는 모습을 보여준다.원자는 물질을 구성하는 기본 입자다. 한 예로 숯이라는 물질을 잘게 부숴나가면 탄소 성질을 갖는 가장 작은 단위인 탄소 원자에 도달할 수 있다. 이처럼 모든 물질은 궁극적으로 원소 성질을 갖는 최소 단위로 구성되는데 이를 원자라 부른다. 연구를 주도한 독일 울름대 연구조교인 차오커청 박사는 “관찰에서 두 원자가 어떻게 쌍으로 움직이는지가 놀랍도록 분명하게 나타났다”면서 “영상은 두 원자의 결합을 분명하게 보여준다”고 말했다. 또 차오 박사는 “두 레늄 원소는 탄소 나노튜브 아래로 움직이면서 변하는 주위 환경에 따라 결합 길이가 변해 결합이 강해지고 약해지는 모습을 보여줬다”고 설명했다. 여기서 탄소 나노튜브는 나노 크기의 탄소로만 이루어진 관상(管狀) 물질을 말한다. 연구 보고서에 따르면, 원자의 결합과 분리 과정을 실시간으로 촬영한 것은 이번이 처음이다.연구진은 지름 1~2㎚의 탄소 나노튜브에 한 쌍의 레늄 원자를 표본으로 집어넣고 투과전자현미경(TEM)을 가지고 전자빔을 투과해 그 이미지를 만들어낼 수 있었다. 연구에 참여한 영국 노팅엄대 나노재료학과 교수인 안드레이 홀비스토프 박사는 “나노튜브는 우리가 원자 또는 분자를 포획해 원하는 곳에 정확하게 위치하도록 돕는다”면서 “이 연구에서는 한쌍의 레늄 원자를 포획함으로써 레늄2(Re2)로 결합하도록 했다”고 설명했다. 이어 “레늄은 원자번호가 높아 가벼운 원자들보다 잘 보이지 않지만 TEM를 사용하면 각 금속 원자를 어두운 점으로 식별할 수 있다”고 덧붙였다. 연구진에 따르면, 원형의 두 레늄 원자가 일단 결합해 분자 형태(Re2)가 되면 타원형이 돼 원자 사이의 결합을 확장하는 것으로 보인다. 두 원자는 결국 분리돼 진동을 멈췄지만, 잠시 뒤 이들 원자는 다시 결합했다. 이에 대해 또다른 연구저자로 노팅엄대 박사후 연구조교인 스티븐 스코론 박사는 “실험에 도전한 이유는 레늄 같은 천이금속(최외각 궤도 안쪽에 전자의 빈 자리가 있는 원소)은 단일결합부터 5중결합까지 서로 다른 순서의 결합을 형성할 수 있기 때문”이라면서 “이 실험에서 우리는 두 레늄 원자가 주로 4중결합을 통해 결합해 천이금속 화학에 관한 새로운 기본적 이해를 제공한다는 것을 알 수 있었다”고 말했다. 이어 “금속원자 간 결합은 화학에서 특히 물질의 자기·전기·촉매 특성을 이해하는 데 매우 중요하다”고 덧붙였다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 사이언스 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호(17일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2012년 개봉한 한국영화 ‘연가시’는 사람의 뇌에 침투해 물 속에 뛰어들도록 유도해 익사시키는 기생충 때문에 벌어지는 재난상황을 보여주고 있다. 연가시는 가상의 기생충이지만 실제로 포유동물의 뇌에 침투해 행동을 조종하는 기생충이 있다. 바로 ‘톡소플라스마 곤디’이다. 톡소플라스마에 감염되는 생쥐는 겁을 상실하고 고양이에게 덤벼들거나 쫓아다니다가 결국 잡아먹히게 된다. 스위스 제네바대 유전·진화학과, 기초신경과학과, 제네바의대 미생물·분자의학, 제네바 바이스 생물신경공학센터, 캐나다 토론토대 써니브룩연구소 공동연구팀은 톡소플라스마에 감염되는 쥐는 고양이에 대한 두려움을 상실하는 것 이외에도 다양한 행동과 신경기능에도 영향을 미친다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 15일자에 실렸다. 톡소플라스마는 쥐 뿐만 아니라 사람도 감염시킨다. 반려묘의 배설물에 의해 전염되는 경우가 많은데 고양이를 많이 키우는 유럽인들에게서는 3명 중 1명이 감염돼 있는 것으로 알려져 있다. 면역기능이 정상적인 사람에게는 별 다른 증상이 나타나지 않지만 면역력이 약화된 임산부가 감염될 경우는 심하면 유산이 되기도 한다. 또 일부에서는 조현병, 파킨슨병, 양극성 장애 같은 정신질환은 물론 교통사고와 자살시도의 원인이 된다는 주장도 있다.연구팀은 톡소플라스마에 감염된지 5~10주 지난 쥐와 감염되지 않은 쥐를 대상으로 ‘고공 십자미로’ 실험을 했다. 고공 십자미로는 벽이 없는 좁은 십자형 길을 이용한 일종의 고소공포증 실험도구이다. 그 결과 감염된 쥐는 일반 생쥐보다 십자 미로 위에서 오랜 시간을 보내고 모험적 행동을 시도하는 것이 관찰됐다. 보통 생쥐들은 사람이 손을 가까이 가져가면 피하거나 방어적 행동을 보이는데 톡소플라스마 감염 생쥐는 오히려 손에 몸을 비비는 등의 행동을 보이기도 했다. 지금까지는 생쥐가 톡소플라스마에 감염되면 고양이의 오줌냄새에 성적 이끌림을 느껴 고양이에게 다가간다고 알려져 있었지만 연구팀은 고양이 오줌 뿐만 아니라 기니피그 오줌이나 여우 오줌에도 관심을 보이는 것을 확인함으로써 기존 연구의 오류를 발견했다. 연구팀은 톡소플라스마에 감염된지 10~12주 된 쥐의 뇌를 ‘격자 시트광 현미경’으로 분석했다. 격자 시트광 현미경은 빛을 나눠 쏨으로써 살아있는 세포에 가하는 손상을 줄이면서 정밀하게 관찰할 수 있는 장치이다. 분석 결과 톡소플라스마는 시각 정보를 처리하는 대뇌피질에 물혹을 유발시킨다는 사실을 확인했다. 즉 톡소플라스마가 신경에 염증을 일으켜 생쥐들에게 이상행동을 유발시킨다는 설명이다.도미니크 솔다티-파브르 제네바의대 교수(미생물학)는 “이번 연구를 통해 톡소플라스마 감염은 설치류들에게 두려움과 위험회피성향을 줄이고 모험적이고 호기심을 늘리는 일종의 행동조증을 유발시키는 것을 확인했다”라며 “톡소플라스마에 사람이 감염될 경우 신경염증이 발생해 미묘한 행동변화를 보일 수는 있지만 실험실 생쥐 같은 증상을 보이지는 않을 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

식물세밀화를 그린다는 건 햇빛이 드는 따뜻한 작업실 책상에 앉아 스케치하는 것만이 전부는 아니다. 나는 오늘도 등산복에 등산화를 신고 구과들을 찾느라 산책로가 아닌 숲길을 걸어 다녔다. 지금 내 손가락에는 반창고도 붙어 있다. 며칠 전 해당화를 그리기 위해 열매를 채집하다 가시에 찔렸기 때문이다. 동료 식물 연구자들에게는 팔이나 손에 상처가 하나쯤 있다. 조사를 다니다 식물의 날카로운 가시에 찔리는 건 일상이다. 뾰족한 가지에 얼굴이 찢어져 꿰매거나 산에서 미끄러져 허리 디스크가 온 지인도 있다. 고충 없는 직업이 있겠는가만 아름다운 해당화가 가진 가시처럼 평화로운 식물 연구에도 이런 나름의 속내가 숨어 있다.이런 이면을 두고 사람들은 ‘장미의 가시’와 같다고 말한다. 장미의 줄기 전반에 난 뾰족한 기관인 가시. 사실 장미는 내가 가시에 찔린 해당화와는 친척뻘이다. 이들이 속한 장미속은 대부분 몸 전체에 날카로운 가시를 지닌다. 특히 장미의 잎은 역사적으로 향수산업에 기여한 바가 가장 클 정도로 향기로운데, 이 향기로운 장미를 동물들이 가만히 둘 리 없다. 그래서 곤충이 꽃을 향해 줄기로 기어 오르지 못하도록 장미에 가시가 생겼다고 추측한다. 물론 장미 가시는 일반적인 가시가 아니다. 식물 가시엔 줄기와 가지가 변형되거나 잎의 일부분이 변형된 형태가 있는데, 장미는 식물 표피의 일부가 튀어나온 것으로 뿌리가 깊지 않아 쉽게 부서진다. 식물의 모든 가시에는 그만한 존재의 이유가 있다. 내가 가시에 늘 찔리면서도 이것을 유난히 흥미로워하는 이유도 같다. 이 기관이 겉으로는 상당히 공격적으로 보이지만 자세히 들여다보면 식물이 주변 환경으로부터 자신을 지키기 위한 최소한의 방어책으로 생겨난 것이기 때문이다. 자연스레 가시가 있는 식물을 그릴 때에는 채집 과정에서부터 더 조심히 다루게 된다. 해당화를 그릴 때에도 그랬다. 가위로 줄기를 자르고, 채집 봉투에 넣어 밀봉해 두어도 봉지가 가시에 구멍이 뚫리기 십상이고 채집해 온 것을 작업실로 가져가 현미경으로 관찰할 때에도 핀셋으로 살살 다루어야 한다. 이 조심스러운 나의 행동은 동물로부터 자신을 지키기 위한 해당화의 의도에 따른 당연한 결과다. 나는 ‘해당화는 왜 가시가 있어서 나를 힘들게 하나’라는 투정보다는 ‘이들을 채집하려고 손을 댄 동물인 내 탓이지’ 하며 반성하고, 결국 이건 식물을 그리는 나의 숙명이라고 받아들이게 된다. ‘그래, 너는 너를 지켜야지. 나도 나를 지킬게.’ 그러고 상처에 연고를 발랐다. 물론 장미속 식물보다 더 공격적인 가시로 무장한 식물도 있다. 많은 사람들이 좋아하는 선인장은 비가 자주 오지 않아 늘 건조한 사막에서 살아남기 위해 뿌리와 잎이라는 최소한의 기관으로 진화했고, 가끔 비가 오거나 아침 이슬이 맺히면 그것을 조금씩 모아 잎 안에 수분을 저장해 둔다. 이런 선인장을 초식동물들이 가만히 둘 리 없으니 선인장은 잎 표면에 뾰족한 가시를 만들어 냈다. 벌레잡이식물 중 하나인 파리지옥은 번식력이 강한 식물들로부터 숲에서 척박한 물가로 내쫓기는 바람에 주변에 먹을 것이 없어 근처에 있는 동물을 유인하고 포착하느라 가시 돋친 잎을 만들어 냈다. 선인장과 파리지옥 모두 각자가 살기 힘든 환경에서 살아남기 위한 최소의 방어책으로 생긴 가시다. 그러나 이들 모두 도시에서는 집 화분에 재배하거나 정원에 심어 관상하는 대표적인 화훼식물이다. 우리 인간은 이 가시의 존재가 껄끄러워 가시 없는 선인장과 장미를 만들어 내기도 한다. 나 역시 선인장과 파리지옥처럼 가시를 겉으로 드러내고 있지는 않지만, 가끔은 예전보다 부쩍 예민해진 내 모습에 놀랄 때가 있다. 누구나 그렇듯 살다 보면 종종 무례하거나 어이없는 일을 겪기 마련이다. 이 무례함으로부터 나를 지키기 위해 더 예민하고 날카로워야 한다는 것을 경험으로 알게 된다. 그렇게 내 가시는 점점 더 뾰족하고 두텁게 무장하고 있다.그러나 이런 가시를 잘라 낼 생각은 없다. 주변을 살피다 더 날카로운 가시가 필요하다 싶으면 나는 의도적으로 더 뾰족해지거나, 반대로 내 가시를 둥글고 매끈하게 변하게도 할 것이다. 식물은 움직임이 적어 늘 뾰족할지 몰라도 움직일 수 있는 동물은 이렇게 스스로 변화를 일으킬 수 있으니까. 그저 우리가 장미를 자세히 들여다보며 가시의 존재를 이해하려 하듯 우리가 사는 세상에서 무엇이 서로의 마음에 가시를 자라나게 만들었는지를 떠올린다면 좋겠다. 그러면 서로를 이해할 한 장의 새싹 정도는 키워 낼 수 있지 않을까.

과학자들은 과거 생물의 흔적인 화석을 통해 오래 전 살았던 생물의 모습을 복원하고 생물이 진화 과정을 밝혀냈다. 하지만 상당수 화석은 불완전한 상태로 발견되거나 변형된 형태로 발굴되어 과학자들도 잘못된 해석을 내릴 수 있다. 신종 화석인 줄 알았는데, 알고 보니 어린 개체와 성체의 차이였거나 일부만 발견되어 엉뚱한 형태로 잘못 복원되는 경우가 드물지 않다. 화석이 되는 과정에서 형태가 심하게 변해 아예 다른 종류로 분류되었다가 정정되는 경우도 있다. 최근에 보고된 몽골아라크네 카오얀젠시스(Mongolarachne chaoyangensis)는 마지막 경우에 속한다. 이 화석은 중국 랴오닝성에 있는 백악기 지층에서 발견된 것으로 누가 봐도 거미의 형태를 지니고 있다. 당연히 이를 발굴한 중국 고생물학자들은 이를 거미라고 생각했다. 하지만 몽골아라크네의 세부적인 구조는 지금까지 알려진 거미와 매우 달랐다. 이상하게 생각한 연구팀은 중생대 거미 연구의 권위자인 미국 캔자스 대학의 폴 셀던 교수에서 자문을 구했다. 셀던 교수는 몽골아라크네가 거미의 일종이라는 초기 분석 결과에 의문을 갖고 이를 형광 현미경(fluorescence microscopy)을 통해 세밀하게 분석했다. 그 결과 연구팀은 화석 기반암 사이에 숨은 본래 생물체의 흔적을 더 정확하게 확인할 수 있었다. 연구팀의 결론은 거미 같은 외형에도 불구하고 이 화석의 진짜 정체는 가재라는 것이다. 몽골아라크네는 1억 2000만 년 전에서 1억 3000만 년 전에 살았던 백악기 가재로 형광 현미경에서 가재에 특징적인 외골격의 흔적을 확인할 수 있었다. 이 연구 결과는 관련 저널 (Palaeoentomology)에 발표됐다. 거미가 다른 절지동물 화석과 혼동을 일으킨 경우는 이번이 처음이 아니다. 한때 고생대 석탄기의 거대 거미로 알려졌던 메가라크네 세르비네이(Megarachne servinei)는 후속 연구를 통해 다리 너비가 50㎝에 달하는 괴물 거미가 아니라 멸종 절지동물인 바다 전갈의 일종이라는 사실이 밝혀졌다. 살아 있을 때는 누구도 헷갈리지 않았겠지만, 화석화 과정에서 외골격이 암석에 눌려 납작하게 변형되기 때문에 혼동을 일으킬 수 있는 것이다. 하지만 모든 과학 분야가 그렇듯이 고생물학 역시 후속 연구를 통해 오류를 바로잡고 새로운 사실을 밝혀낸다. 그리고 이런 과정을 통해 학문이 더 발전한다. 이번 사례 역시 누구나 거미라고 생각할 화석에 의문을 품고 자문과 후속 연구를 통해 진실을 밝혀낸 과학자들의 자세가 훌륭하다고 말할 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

올 한해도 우주를 향한 인류의 도전은 계속됐다. 인류는 역사상 처음으로 이론으로만 존재했던 실제 블랙홀의 모습을 포착했고 태양계 끝자락의 천체와 조우했다. 또한 태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님’인 ‘2I/보리소프'의 모습도 카메라에 담았다. 올 한해 포착된 흥미롭고 신비로운 우주의 모습을 사진으로 정리해봤다.　 태양계 끝자락의 눈사람　지난 1월 1일 전세계가 새해맞이에 들썩이던 사이 태양계 끝자락에서는 인류의 피조물이 미지의 세계를 떠도는 천체를 가장 가까이에서 만났다. 지구에서 약 66억㎞ 떨어진 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 이 소행성의 이름은 ‘2014 MU69’로 세상에 널리 알려진 별칭은 ‘울티마 툴레’(Ultima Thule)다. 그러나 지난 11월 미 항공우주국(NASA)은 울티마 툴레의 공식적인 이름을 ‘아로코스’(Arrokoth)로 명명했다. 북미 인디언의 언어에서 따온 아로코스는 ‘하늘’이라는 뜻으로 국제천문연맹(IAU)의 승인도 받아 천체의 공식명칭이 됐다. 마치 눈사람을 연상시키는 모습으로 눈길을 끈 아로코스는 원래는 각기 다른 2개의 암석 덩어리였다. 그러나 부드럽게 충돌하는 과정을 거치면서 길이 30여㎞의 지금의 모습이 됐다. 인류에게 처음 모습을 드러낸 블랙홀　지난 4월 세계 과학 역사상 최초로 초대질량의 실제 블랙홀 모습이 포착됐다. 국내 천문학자들을 포함한 347명의 국제 과학자가 포진된 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진은 거대은하 ‘M87’ 중심부에 있는 블랙홀 관측에 성공했다. 관측에 성공한 블랙홀은 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 65억 배에 달한다. 태양 1개의 질량이 지구 33만 2000여개 질량과 맞먹는 걸 고려하면 가늠하기조차 어려울 정도다. EHT 연구진은 세계 각지에 놓여 있는 전파망원경 8대를 서로 연결해 하나의 망원경처럼 가동하는 초장기선 간섭(VLBI) 관측법을 통해 개별 망원경이 얻을 수 없는 블랙홀의 고해상도 이미지를 촬영할 수 있었다. 아름다운 토성의 맨 얼굴　NASA와 유럽우주국(ESA)은 지난 6월 허블우주망원경의 최첨단 광시야카메라3(WFC3)로 입을 다물지 못하게 할 정도로 놀라운 ‘토성의 맨 얼굴’을 포착했다. NASA 관계자는 "토성은 많은 특징들을 지니고 있지만, 특히 그중에도 고리 시스템은 트레이드 마크라 할 수 있다"면서 "얼음 알갱이로 이루어져 있는 토성의 밝은 고리는 장엄한 아름다움을 자랑한다”고 밝혔다. 촬영당시 토성의 거리는 지구-태양 간 거리의 약 9배인 13억 6000만㎞였다.　 ‘별중의 별’ 에타 카리나이지구로부터 약 7500광년 떨어진 곳에는 ‘별중의 별’로 불리는 특이한 쌍성이 존재한다. 마치 날갯짓하는 것 같은 환상적인 모습 덕에 아름답지만 치명적인 쌍성계 ‘에타 카리나이’(Eta Carinae)다. 지난 7월 ’우주망원경과학연구소'(STScI)는 허블우주망원경의 광시야카메라3(WFC3)를 이용해 열기가 남은 에타 카리나이의 가스 속에서 마그네슘이 뿜어내는 빛을 자외선으로 포착했다. 이 빛은 둥근 돌출부 사이의 공간과 외곽에서 충돌로 가열된 질소가 많은 영역에서 형성됐으며 이전에는 전혀 드러나지 않았던 것들이다. 용골자리(Constellation Carina)에 위치한 에타 카리나이는 지금도 매우 격렬하면서도 불안정하게 활동하는 별로, 크고 작은 두개의 ‘태양’으로 이루어져 있다. 큰 별은 태양보다 질량이 90배 정도 크지만 무려 500만 배나 밝은 것이 특징이다. 작은 별 역시 태양보다 30배 정도 큰 질량을 가졌으며 100만 배는 더 밝다. 외계에서 두번째로 온 그대　지난 10월 태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님’의 가장 선명한 모습이 4억 1800만㎞ 거리에서 허블우주망원경에 포착됐다. 푸른빛을 발하는 인터스텔라(interstellar·항성 간) 방문객인 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov·이하 보리소프)는 우리 태양계의 혜성과 매우 비슷한 모습이다. 전문가들은 보리소프가 반지름이 약 1㎞인 고체 핵을 갖고 있으며, 코마(coma)처럼 핵에서 방출되는 가스와 먼지로 된 구름 같은 구조가 둘러싸고 있는 것으로 파악하고 있다. 또한 외계 항성계에서 만들어진 혜성으로 그 화학적 구성과 구조, 특성 등에 대한 귀중한 정보를 제공해줄 것으로 기대하고 있다. 두 눈을 가진 오싹한 '유령 은하'　지난 10월 허블우주망원경이 심우주에서 포착한 ‘유령은하’다. 얼핏 소름이 돋는 이 화제의 이미지는 이글거리는 두 눈을 가진 얼굴 형상으로 마치 유령을 보는 듯한 느낌을 주기도 한다. 이 유령 은하의 정체는 정면 충돌의 중간 단계에 있는 두 심우주 은하들로, 소름 끼치는 우주 얼굴의 섬뜩한 ‘두 눈’은 은하들의 밝은 핵이다. 그리고 각각의 은하 디스크에는 두 은하의 별들이 뒤죽박죽으로 뒤엉켜 있다. 현미경자리에 있는 이 은하계는 ‘Arp-Madore 2026-424’라고 불리며, 지구로부터 7억 400만 광년 떨어져 있다. 유럽우주국(ESA)은 “고리 모양의 은하는 드물며, 그 중 수백 개만이 심우주에 존재한다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

꽃은 알고 있다/퍼트리샤 윌트셔 지음/김아림 옮김/웅진지식하우스/364쪽/1만 6500원‘모든 접촉은 흔적을 남긴다.’ 프랑스의 법의학자 에드몽 로카르가 남긴 격언은 현대 법의학의 절대 명제가 됐다. 지금 우리는 어디에서든 법의학을 접할 수 있다. 신문 기사, 범죄 수사를 다룬 르포뿐만 아니라 드라마와 영화 같은 대중매체의 수사 과정에서도 현장에 남은 DNA, 지문, 머리카락은 범죄 사실을 증명하는 중요한 증거로 활용된다. 그런데 여기에 전혀 다른 종류의 증거를 모으는 과학자가 있다. 그는 용의자의 지문을 찾는 대신 신발, 옷, 차 시트에 남은 꽃가루와 포자를 모은다. 그리고 현미경으로 수집한 표본을 들여다보며 꽃가루가 그려 내는 특정한 장소의 그림을 구체적으로 그려 나간다. 그 장소는 시체가 묻혀 있던 곳일 수도 있고 용의자가 걸었던 길일 수도 있다. 그는 자신 있게 말한다. 신발에 묻은 꽃가루를 보면 당신이 어디에 있었는지, 어느 길을 따라 집으로 왔는지 알아맞힐 수 있다고. ‘꽃은 알고 있다’는 영국의 식물학자, 화분학자 그리고 법의생태학자로 활약해 온 퍼트리샤 윌트셔의 에세이다. 의학, 식물학, 미생물과 일반생태학, 환경고고학이라는 여러 분야를 거쳐 법의생태학의 세계로 진입하기까지, 그리고 수많은 범죄 사건에서 수수께끼를 풀어내기까지 흥미진진한 인생 여정이 펼쳐진다. 미세한 꽃가루 입자들이 어떻게 사건의 진실을 알려줄 수 있을까. 윌트셔는 조그만 꽃가루의 시점에서는 아무리 작은 정원도 다양한 생태학적 지형으로 이루어져 있다고 말한다. 정원 한 귀퉁이와 맞은편 귀퉁이는 다른 생태를 가진다. 식물들은 특정한 조건, 특정한 환경에서 군락을 이루며 자란다. 동시에 발견되는 여러 꽃가루 지문들은 장소에 따라 고유한 ‘화분학적 프로파일’을 이룬다. 때로는 시체에 퍼진 균류, 곰팡이가 범죄가 행해진 시간과 장소를 이야기해주기도 한다. 꽃가루와 포자들은 놀랄 만큼 튼튼해서 오랫동안 보존되고 머리카락이나 직물에 잘 들러붙어 법적 증거로 쓰이기에 유리하다. 윌트셔는 법의생태학의 기반을 확립한 선구자로서 화분학이 범죄 수사에 활용될 수 있도록 수많은 프로토콜을 만들어 발표했다. 그는 사건을 다루는 과정에서 고민했던 법의학자의 책임과 진실에 대한 신중한 접근을 이야기한다. 가장 불편한 장소에서 끈질기게 진실을 추적해 나가는 그의 이야기는 독자에게 삶과 죽음, 자연에 관한 새로운 질문들을 남긴다.

북한이 ‘크리스마스 선물’을 언급하며 도발을 암시한 당일인 25일 한미 군 당국은 지상·해상·공중의 각종 정찰자산을 총동원하며 대북 감시에 나섰다.이날 민간 항공 추적 사이트 ‘에어크래프트 스폿’에 따르면 미 공군의 E8C ‘조인트스타스’, RC135W ‘리벳조인트’, RC135S ‘코브라볼’, RQ4 ‘글로벌호크’ 등이 오전 1시부터 7시까지 잇따라 포착됐다. 조인트스타스와 리벳조인트는 한반도 9.4㎞ 상공에서, 글로벌호크는 16.4㎞ 상공에서 비행했다. 코브라볼은 일본 오키나와 가데나 주일미군 공군기지에서 이륙해 동해로 향했다. 주일미군의 KC135R 공중급유기 역시 코브라볼 지원을 위해 비행했다. 글로벌호크는 오전 11시쯤 다시 수도권 상공에서 항적을 노출했다. 코브라볼은 오후 6시쯤 추가로 한 차례 더 주일미군 기지에서 동해로 비행했다. 조인트스타스는 북한의 이동식 발사차량(TEL)과 야전군 기동 등 지상의 움직임을 포착한다. 리벳조인트는 통신·신호 정보를 수집·분석하면서 북한의 탄도미사일 신호를 포착한다. 코브라볼은 주로 동해상에서 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 감시에 활용된다. 글로벌호크는 북한 전역을 감시하며 영상정보를 수집한다.미군이 한 번에 네 종류의 정찰자산을 띄운 것은 이례적이다. 북한이 언급한 도발 시점을 맞이해 정찰자산의 항적을 대규모로 노출하면서 도발을 억제하려는 의도로 풀이된다. 군 관계자는 “실제로는 노출된 것보다 더 많은 정찰비행이 매일 이뤄지고 있다”고 했다. 한국도 지상·해상·공중에서 활용되는 정찰자산으로 대북 감시에 집중하고 있다. 우선 탄도미사일 탐지가 가능한 지상 탄도탄조기경보레이더(그린파인)를 가동하고 있다. 그린파인은 지상에서 900㎞의 탐지 거리로 탄도미사일을 탐지한다. 해상에서는 ‘SPY1D’ 레이더를 탑재해 탄도미사일을 최대 1000㎞ 밖에서 탐지가 가능한 이지스함이 출동했다. 잠수함 탐지에 효과적인 해 군 P3 해상초계기도 비행에 나섰다. 공중에서는 370~550㎞를 전방위 탐지하는 E737 조기경보통제기 ‘피스아이’도 출격했다. 이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr

미래의 탈거리에 대한 개념을 완전히 바꿀 것으로 기대되는 자율주행차 기술은 4차산업혁명의 대표적인 분야로 꼽힌다. 구글이나 테슬라를 비롯해 많은 자동차기업들이 자율주행차 시장에 뛰어들어 기술이 점점 발달하고는 있지만 여전히 불완전한 것이 사실이다. 특히 자율주행차의 눈이라고 할 수 있는 레이더의 불완전함은 자율주행차 사고의 가장 큰 원인으로 지목받고 있다. 흰색 트럭을 하늘로 인식하거나 빛 흡수율이 높은 물체는 인식하지 못해 추돌사고나 인명사고로 이어지는 경우가 많았다. 이는 자율주행차에 쓰이는 레이더가 반사되는 신호를 이용하기 때문인데 신호 흡수율이 높은 물체는 인식을 못하게 된다는 것이다. 그런데 과학자들이 이처럼 물질에서 반사되는 빛이 아닌 흡수되는 빛까지 이용해 물체를 감지하는 원리를 발견해 주목받고 있다. 이 기술을 활용하면 빛이나 전파를 흡수해 자신의 위치를 숨기는 스텔스기까지도 추적이 가능하게 된다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단 연구진은 소리, 전파, 빛 같은 파장의 반사 뿐만 아니라 흡수로 인해 나타나는 미세한 온도증가까지 탐지해 초고해상도 영상으로 촬영할 수 있다는 사실을 발견했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 일반적으로 캄캄한 어둠 속에서 손전등으로 빛을 비추거나 장애물에 음파를 쏴서 피하는 박쥐, 레이다나 라이다 같은 장치로 다른 차나 보행자의 위치를 인식하는 자율주행차 모두 목표물에서 반사돼 돌아온 빛, 소리, 전자기파로 정보를 얻는 원리이다. 이는 물체가 충분한 에너지를 반사했을 때만 가능하다.그렇지만 스텔스기나 스텔스함처럼 레이더의 파장을 반사하는 대신 흡수해버리면 감지가 쉽지 않다. 연구팀은 스텔스기처럼 파장의 반사가 아니라 흡수를 하는 경우 미세한 온도변화가 발생한다는데 착안했다. 문제는 레이더나 음파가 전달하는 에너지가 아무리 크더라도 온도 변화는 크게 나타나지 않기 때문에 이를 어떻게 감지하느냐가 관건이다. 연구팀은 대상에 빔을 쏴서 발생시킨 온도변화에 따라 복사량이 달라진다는 것을 확인했다. 빔의 강도가 강할수록 물체에 반사하는 것도 강해지지만 복사로 방출되는 빛의 세기는 온도에 따라 크게 달라진다는 것이다. 상온에서 적외선 영역에 속한 800나노미터(㎚)의 빛을 비추면 온도가 1% 증가할 때 복사로 발생하는 광자의 수는 57% 늘어난다. 연구팀은 이를 이용해 아주 짧은 시간동안 나타나는 온도상승을 포착해 복사광선 감지가 가능하다는 것을 보였다. 빔을 물체에 비추면 중심부분의 온도가 더 올라가 복사는 빔의 지름보다 더 작은 부분에서 발생한다는 것을 확인했다. 이런 복사광선을 감지하면 현재 사용하는 현미경보다 더 높은 초고해상도의 현미경을 개발할 수 있을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 또 이 원리를 활용하면 스텔스기나 스텔스함도 쉽게 포착할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 기욤 카시아니 IBS 첨단연성물질연구단 연구위원은 “이번 연구는 자율주행차 레이더나 스텔스 물체의 중거리·장거리 감지 등 분야에 활용될 수 있다”라며 “이번 발견을 활용해 나노미터 크기의 물체에서부터 비행기 같은 큰 물체에 이르기까지 다양한 크기의 물체와 상황에서 선명한 영상을 얻을 수 있음을 이론적으로 예측했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr