“과연 유럽입자물리연구소(CERN)는 무슨 얘기를 하려는 걸까.” 1964년 이후 전 세계 물리학계의 가장 큰 화두로 꼽혀 온 ‘힉스 입자가 발견됐다.’는 소문이 점차 사실로 굳어지고 있다.<서울신문 12월 7일자 11면> 학계는 물론 BBC, 파이낸셜타임스, 가디언 등 유력 외신들이 앞다퉈 관련 소식을 전하며 관심을 쏟아내자 CERN은 13일(현지시간) 공개세미나 이후 이례적으로 기자회견을 갖기로 했다. 롤프 디터 호이어 CERN 소장은 수백명에 이르는 거대강입자가속기(LHC) 실험 참가자들에게 이메일을 보내 “13일 이전에는 실험 결과와 관련된 내용을 발설하지 말라.”고 당부했다. 미국의 과학전문 사이언티픽 아메리칸 등 외신과 실험 참가자들의 발언을 종합해 과연 이날 CERN이 어떤 내용을 발표할지 추측해 봤다. 실험에 참가한 과학자들과 CERN 관계자들의 발언에는 공통점이 있다. “이날 힉스 입자 여부를 단정하는 내용은 발표되지 않는다.”는 것이다. 호이어 소장은 이미 여러 차례 “올해 힉스 입자와 관련된 확실한 발표는 없을 것”이라고 강조해 왔다. 하지만 CERN이 이전과 다른 결과를 받아든 것은 분명해 보인다. 미 페르미연구소 연구원이자 LHC의 검출기인 CMS 프로젝트 멤버 조 린킨 박사는 사이언티픽 아메리칸과의 인터뷰에서 “이날은 아주 흥미진진한 회의가 진행될 것”이라며 “우리는 사상 처음으로 충분히 논쟁할 만한 가치가 있는 데이터를 손에 넣었다.”고 밝혔다. 지금까지 힉스 입자와 관련된 연구들은 모두 ‘신뢰도 부족’ 판정을 받았다. 과거 실험들이 오류 범위 내에 있는 결과들이었다면 CERN이 이날 공개할 데이터는 오류 범위에 아주 근접했거나 넘어섰다는 의미로 읽힌다. 과학저널 네이처에 따르면 LHC가 최근 진행한 350조번의 양성자 충돌 실험 중에서 힉스 입자의 흔적으로 여겨지는 신호는 최소한 10번가량 나타난 것으로 알려지고 있다. LHC의 다른 검출기인 ATLAS 관계자들도 비슷한 발언을 하고 있다. ATLAS 핵심 관계자는 라이브사이언스닷컴에 “이날 우리는 처음으로 힉스 입자의 흔적과 마주하게 될 것”이라고 전했다. 물리학계에서는 이날 세미나에서 CERN이 힉스 입자의 ‘존재 선언’은 하지 않아도 ‘충분한 근거’를 댈 가능성이 높다고 보고 있다. 린킨 박사는 “우리는 이미 현재 3시그마 수준의 데이터를 신뢰할 수 있는 5시그마까지 올리는 운영법도 알고 있다.”고 전했다. CERN은 이미 힉스 이후를 준비하고 있다. 힉스 입자 발견이라는 1차적인 목표를 달성하면, 현재 발견된 물질들의 짝을 이루는 것으로 추정되지만 아직까지 검출되지 않은 ‘초대칭 입자’를 추적한다는 계획이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr [용어 클릭] ●힉스 입자 우주 생성 직후 나타났다 사라진 것으로 추정되는 물질이다. 모든 물질을 이루는 입자들의 질량과 성질을 규명하는 단초여서 ‘신의 입자’로 불리나 현대물리학의 근간인 표준모형 중 유일하게 아직 발견되지 않았다. ‘힉스 입자’는 1964년 개념을 주창한 피터 힉스 에든버러대 교수의 이름에서 따왔다.

“드디어 ‘힉스’를 찾았다.” 세계 물리학계가 흥분의 도가니에 빠졌다. 유럽입자물리연구소(CERN)가 ‘신의 입자’로 불리는 힉스 입자를 발견하는 데 성공했다는 소문이 빠르게 퍼지고 있다. CERN이 곧 개최할 내부 회의와 공개 세미나에 전 세계 과학계가 주목하고 있다. 6일 과학계에 따르면 지난달 말부터 국내외 물리학자들 사이에서 “CERN의 거대강입자가속기(LHC)가 기존에 없던 새로운 징후를 밝혀냈으며, 힉스 입자가 확실하다.”는 소식이 전해지고 있다. 힉스 입자는 138억년 전 우주 탄생 직후 모든 물질을 구성하는 6쌍의 구성 입자와 힘을 전달하는 4개 매개 입자들에 질량과 성질을 부여한 뒤 사라진 것으로 추정돼 ‘신의 입자’로 불린다. 현대 물리학의 토대인 ‘표준모형’에서 유일하게 발견되지 않은 입자이기도 하다. 유럽 과학자들은 2008년 50억 달러를 들여 LHC를 건설하고 힉스 입자를 찾기 위한 실험을 진행했다. 올해 LHC 실험은 지난 10월 말 이미 종료됐다. 이 때문에 내년 이후에나 힉스 입자의 존재 유무가 밝혀질 것으로 예상됐다. 그러나 실험 자료를 정리하던 과학자들이 LHC 검출기인 ATLAS와 CMS 두 곳에서 기존에 알려지지 않은 현상을 뒤늦게 발견한 것으로 나타났다. 김승환 포스텍 물리학과 교수는 “LHC를 비롯한 전 세계 가속기들이 이미 힉스 입자가 있을 것으로 추정되는 대부분의 에너지 영역대를 탐색했지만 허사였다.”면서 “그러나 마지막 남은 에너지 영역인 125Gev(전자볼트) 대역에서 동시에 두 곳의 검출기에 이상 신호가 포착된 것”이라고 설명했다. 과학저널 네이처에 따르면 CERN이 현재 확보한 자료는 힉스 입자 검출을 완벽하게 입증하지는 못한 것으로 분석된다. 네이처는 “힉스 입자를 발견했다는 절대적인 증거가 되기 위해서는 통계오류가 100만분의1(5시그마) 이하여야 하는데 ATLAS는 3.5시그마, CMS는 2.5시그마”라며 “그러나 실험 결과가 충분히 쌓이지 않았을 뿐 125Gev에 무언가 있는 것은 분명하다.”고 전했다. 물리학계는 7일(현지시간) CERN 내부 회의와 13일 공개 세미나가 예정돼 있다는 점에서 힉스 입자와 관련된 소식이 공식 발표될 것으로 기대하고 있다. 그러나 일각에서는 아직까지 자료가 충분치 않은 만큼 CERN이 더 확실한 증거를 찾은 뒤로 발표를 미룰 것이라는 전망도 나온다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr 1) 데이트 강간을 위한 ‘악마의 술잔’　한모금에 블랙아웃…24시간내 검사 못하면 미제사건 2) 죽음의 性도착증 ‘자기 색정사’　혼절직전의 성적 쾌감 탐닉…‘질식에 중독되다’ 3) 친구와 함께 차안에서 아내에 몹쓸짓 한 남편 …사고로 위장한 최악의 선택 4) 살해당한 아내의 눈속에 담긴 죽음의 비밀…　흔해서 더 잔인한 위장 살인의 실체는 5) 강간 후 살해된 여성, 그리고 부검의 반전　죽을 때까지 여성이고 싶었던 여성의 사연 6) 천안 母女살인범, 현장에서 대변만 보지 않았더라도…　‘미세증거물’ 속에 숨은 사건의 진상 7) 정자가 수상한 정액…씨없는 발바리’ 과학수사 얕봤다가　정관수술까지 한 연쇄 성폭행범 8) 변태성욕 30대 살인마의 아주 특별한 핏자국　혈흔속 性염색체의 오묘한 비밀 9) “그날 조폭은 왜 하필 남진의 허벅지를 찔렀나?”…　칼잡이는 당신의 ‘치명적 급소’를 노린다 10) 소변 참으며 물 마시던 20대女, 갑자기 몸을 뒤틀며…　생명을 앗아가는 ‘죽음의 물’ 11) 자살한 40대 노래방 여주인, 살인범은 알고 있었다　생활반응이 알려준 사건의 진실 12) 불탄 시신의 마지막 호흡이 범인을 지목하다　화재사망 속 숨어있는 타살흔적 증거는 13) 車 운전석에서 질식해 숨진 그녀의 주먹쥔 양팔 14) 백골로 발견된 미모의 20대女, 성형수술만 안 했어도…　가련한 여성의 한 풀어준 그것 15) 무참히 살해된 20대女…6년만에 살인범 잡고보니…　274만개의 눈이 잡은 연쇄살인범의 정체 16) 이태원 옷집 주인 살인사건…20대 여성이 지목한 범인은?　찢어진 장부의 증언 17) 물속에서 떠오른 그녀의 흰손…토막살인범 잡고보니　바다에서 건진 시신 신원찾기 18) 헤어드라이어로 조강지처 살해한 50대의 계략…　몸에 남은 ‘전류반’은 못 숨겼네 19) 자살이라 보기엔 너무 폭력적인 죽음…왜?　가해자·피해자는 하나였다 20) 아파트 침대 밑 女 시신 2구…잔인한 ‘진실게임’ 결과는?　누명 벗겨준 거짓말 탐지기 21) 자다가 갑자기 세상을 뜨는 젊은 남자들…누구의 저주인가?　청장년 급사증후군의 비밀 22) 70% 부패한 시신 유일한 증거는 ‘어금니’　억울한 죽음 단서 된 치아 23) 살인현장에 남은 별무늬 운동화 자국의 비밀　60대 노인의 치밀한 트릭 24) 택시 안에서 숨진 20대 직장女 살인범은 과연…　돈 버리고 납치한 이상한 택시 강도 25) 그녀가 남긴 담배꽁초 감식결과 놀라운 사실이　살인 현장에 남은 립스틱의 반전 26) 목졸리고 훼손된 60대 시신… 그것은 범인의 속임수였다　‘파란 옷’ 입었던 살인마 27) 40대 여인 유일 목격자 경비 최면 걸자　법최면이 일러준 범인의 얼굴 28) 소리없이 사라진 30대 새댁, 알고보니 들짐승이…　부러진 다리뼈가 범인을 지목하다 29) 살인자가 남기고 간 화장품 향기, 그것은 ‘트릭’이었다　강릉 40대女 살인사건의 전말 30) 동거女 잔혹하게 살해한 30대, 시신이 물속에서 떠오르자…　살인후 물속으로 던진 사건 그후 31) 최악의 女연쇄살인범 김선자, 5명 독살과 비참한 최후　청산염으로 가족, 친구 무차별 살해 32) 살해된 20대女의 수표에 ‘검은 악마’의 정체가 담기다 완전범죄를 꿈꾸던 엽기 살인마 33) 억울한 10대 소녀의 죽음…두줄 상처의 비밀 추락에 의한 자살? 몸을 통해 타살 증언하다

첨단기기의 기준은 어디에 있을까. 기능의 차이를 부각시키기 쉽지 않은 오늘날, 이 같은 질문에 대한 답은 비교적 간단하다. 누가 더 얇게, 누가 더 작게 만들어 내느냐이다. ‘가장 얇은’ ‘가장 작은’이라는 수식어는 곧 휴대전화, TV, 노트북 컴퓨터의 경쟁력이다. 그러나 이 같은 소형화, 슬림화와는 전혀 거리가 먼 분야가 있다. 바로 거대과학이다. 독특하고 기발한 글로 인기가 높은 크랙드닷컴은 5일(현지시간) ‘과학이 만들어 낸 다섯 가지 거대한 구조물’을 선정, 발표했다. 다섯 가지 구조물의 면면을 살펴보면 마치 공상과학(SF) 영화 속 우주전함이나 거대 요새를 연상케 한다. 1. 힉스를 찾아라-LHC 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC)가 유명해진 것은 ‘지구 멸망 실험’이라는 풍문 때문이었다. “약 138억년 전 빅뱅 직후의 모습을 재현한다.”는 LHC의 실험목표가 오해를 거듭한 결과였고, 세계 각국에서 반대시위까지 벌어졌다. 공식적으로 LHC는 인류가 만들어 낸 가장 큰 기계다. 스위스와 프랑스 국경 사이 지하 100m 속에 지어진 LHC의 둘레는 27㎞에 이른다. 1994년 시작된 LHC 건설에 투입된 돈만 해도 50억 달러가 넘고, 기계를 돌리고 연구하기 위해 80개국, 1만여명의 과학자들이 일하고 있다. LHC에서 이뤄지는 실험 자체는 비교적 간단하다. 두 개의 입자 빔을 양쪽으로 쏘아 빛의 99.999%의 속도까지 가속시킨 후 양성자가 서로 충돌하게 하는 것이다. 이를 통해 우주 탄생 직후부터 약 3분 뒤까지 어떤 일이 벌어졌는지를 알아낼 수 있다는 것이 과학자들의 구상이다. 특히 가장 관심을 모으는 것은 ‘신의 입자’로 불리는 ‘힉스 입자’의 검출 여부다. 우주탄생 직후 모든 물질의 질량과 성질을 규명하고 사라진 것으로 추정되는 힉스 입자를 찾는다면 인류는 우주의 비밀에 성큼 다가설 수 있다. 그러나 LHC가 가동된 지 3년이 넘게 지난 지금까지 힉스 입자는 모습을 드러내지 않고 있다. 2. 우주 보는 눈-제임스 웹 망원경 1990년 미항공우주국(NASA)이 허블우주망원경을 지구 위에 올려놓자 사람들은 ‘좀 더 깨끗한 우주사진’만을 기대했다. 하지만 그 후 21년 동안 허블망원경은 우주에 대한 고정관념을 바꿔 놓았다. ‘우주를 보는 인류의 눈’이라는 별명에 걸맞은 활약이었다. 그러나 허블망원경은 2014년이면 수명을 다한다. 우주에서 우주를 보는 것이 얼마나 효율적인지를 알게 된 과학자들은 2020년 쏘아올릴 허블의 후계자를 만들기 시작했다. 차세대 우주망원경 ‘제임스 웹’은 허블보다 훨씬 크고 강력하다. 허블이 길이 13m, 직경 14m로 버스 1대 크기인 데 비해 제임스 웹은 길이 22m, 직경 12m로 테니스 코트 크기다. 허블의 관측 능력이 인간의 100억배 수준이라면, 제임스 웹은 반사경의 면적이 10배 이상 커지며 허블의 3.4배 시력을 갖게 됐다. 무엇보다 제임스 웹은 지구에서 무려 150만㎞ 떨어진 궤도에 올려져 우주를 관측하게 된다. 3. 거대과학의 비극 ‘LIGO’ 과학자들은 빅뱅 직후 우주가 팽창하기 시작해 지금도 점점 더 빠른 속도로 넓어지고 있다고 본다. 그렇다면 그 증거는 어떻게 찾을 수 있을까. 질량을 가진 물질들이 서로 멀어지면서 이동하고 있다면 마치 호수에 돌을 던진 것처럼 우주 안에 그 파동이 떠돌고 있지는 않을까. 1916년 알베르트 아인슈타인이 이 같은 가설을 발표한 이후 과학자들은 이 파동에 ‘중력파’라는 이름을 붙이고 실체를 찾기 시작했다. 100년 가까이 실패가 거듭된 후 2002년 미국 워싱턴주에 지어진 중력파 검출 장치 LIGO는 한쪽 관이 4㎞에 이르는 직각 구조물이다. 중앙에서 각 관의 끝에 설치된 거울을 향해 레이저를 반사한 후 다시 한 점에 모이도록 하면 간섭을 일으킨다. 이 간섭의 변화를 측정하면 중력파의 영향을 측정할 수 있다는 것이 당초 과학자들의 구상이었다. 하지만 2008년 LIGO는 공식적으로 중력파 검출에 실패했다고 선언했다. 미약한 중력파를 잡아내기에는 정밀도가 충분치 않았기 때문이다. 4. 남극 아이스큐브 뉴트리노 망원경 4위에는 남극의 ‘아이스큐브 뉴트리노(중성미자) 망원경’, 5위에는 미 캘리포니아 리버모어 국립연구소의 미 국가점화설비(NIF)가 꼽혔다. 남극점에 설치된 아이스큐브 망원경은 얼음에 80여개의 구멍을 2.4㎞ 깊이까지 뚫은 후 검출기를 내려보내는 설비다. 깊은 얼음 속에 묻힌 아이스큐브는 중성미자가 얼음 분자와 부딪치면서 내는 푸른 섬광을 찾는 방식으로 중성미자를 탐색한다. 우리 주위에 수없이 많이 존재하지만 다른 물질과 상호작용을 하지 않는 뉴트리노를 검출하기 위해서는 밀도가 높은 남극의 얼음이 적합하다는 판단에서 비롯된 장치다. 5. 미국 국가점화설비(NIF) 축구장 크기인 NIF는 192개의 독립적인 레이저빔을 갖추고 있다. 이 레이저빔들은 1000분의1초 안에 300m 거리에 있는 손가락만 한 목표물에 동시에 투사돼, 태양 중심부에서 일어나는 것과 같은 핵융합 반응을 일으킬 수 있다. 10억 달러가 넘는 예산이 투입된 NIF는 청정에너지 개발이라는 명분을 내세우고 있지만 실제로는 핵무기와 관련된 군사적 이유도 숨겨져 있다. NIF를 이용하면 지하 핵실험을 하지 않고도, 노후화된 핵무기의 변화와 안전성을 검증할 수 있기 때문이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

‘신의 입자’로 불리는 힉스 입자가 물리학자들을 ‘양치기 소년’으로 만들고 있다. 유럽입자물리연구소(CERN)가 힉스 입자를 찾기 위해 무려 95억 달러를 투입했지만 좀처럼 결과물을 얻지 못하고 있기 때문이다. 올해의 실험이 공식 종료되면서 ‘인류 역사상 최대의 실험’은 또다시 내년 3월을 기다릴 수밖에 없다. 1일 과학저널 네이처에 따르면 ‘힉스 입자 사냥시즌이 끝나다’라는 기사를 통해 “CERN이 지난달 30일(현지시간) 올해 양성자빔 충돌실험을 중단했다.”고 밝혔다. 스위스 제네바에 있는 CERN은 대형강입자가속기(LHC)를 지난 2008년 처음 가동한 이후 힉스 입자를 발견하기 위해 양성자빔 충돌 실험을 진행해 왔다. 힉스 입자는 우주 탄생을 이끈 대폭발(빅뱅) 직후 현재까지 발견된 물질을 구성하는 6쌍의 구성입자와 힘을 전달하는 4개 매개입자들에 질량과 성질을 부여한 뒤 사라진 것으로 추정돼 ‘신의 입자’라고 일컬어지고 있다. 지름 8㎞, 둘레 27㎞에 이르는 원형 구조물인 LHC는 양쪽으로 양성자 빔을 쏘아 완벽한 조건에서 충돌할 경우 빅뱅 직후 약 3분간의 우주 구성과정을 엿볼 수 있다. 그러나 힉스 입자 발견이 예상보다 늦어지면서 CERN에 예산을 지원한 각국 정부는 물론 학계에서도 비판의 목소리가 커지고 있다. CERN은 당초 힉스 입자 발견이 이르면 2009년 말, 늦어도 3년 후인 2011년까지는 이뤄질 것으로 전망했다. 하지만 힉스 입자를 발견했다는 소식은 없다. 더욱이 건설에만 50억 달러가 들어간 LHC가 잇단 프로그램 오류와 장비 손상을 입으면서 설계 및 시공 부실 의혹마저 제기된 상태다. 특히 ‘힉스 입자 검출’로 예상됐던 몇 차례의 실험 결과도 단순한 착오로 밝혀지면서 LHC로는 힉스 입자를 찾을 수 없다는 비관적인 전망도 나오는 실정이다. 네이처는 “물리학자들은 힉스 입자 사냥을 포기하지 않았다.”면서 “또 힉스 입자가 아주 짧은 시간 동안만 존재하기 때문에 이미 만들어졌더라도 아직까지 충분한 증거를 모으지 못했을 뿐”이라고 전했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

“지금은 인류가 수천년 동안 궁금해했던 ‘우리는 어디서 왔는가’란 물음에 대한 해답을 얻기 직전입니다. 늦어도 내년 여름이면 약 140억년 전 태초(太初)의 신비가 상당 부분 규명됩니다. 현대물리학의 기본 틀을 형성하고 있는 가설이 맞는지를 확실히 알 수 있게 되는 것이지요. 이를 통해 과학은 이전에 이뤄낸 모든 성과의 총합보다 더 많은 것을 얻어내게 될 것입니다.” 유럽원자핵공동연구소(CERN)의 롤프 디터 호이어(63) 소장은 들떠 있었다. 14일 서울신문과 단독으로 가진 이메일·전화 인터뷰에서 전 지구적 과학계의 이목이 쏠려 있는 ‘힉스(Higgs) 입자’ 규명이 당초 계획보다 6개월쯤 앞당겨져 내년 여름에 가능할 것이라고 자신했다. CERN의 수장이자 가속기 분야의 세계적 권위자인 그는 현재 ‘인류 최대의 실험’을 진두지휘하고 있다. CERN은 7조원에 가까운 예산이 투입된 지구 최대의 대형 강입자 가속기(Large Hadron Collider·LHC)를 2008년부터 가동하며 지구와 우주의 기원을 탐구하고 있다. LHC는 스위스와 프랑스 국경 일대 100m 지하에 마련된 직경 9㎞, 길이 27㎞의 원형 터널에 구축돼 있다. 호이어 소장과의 인터뷰는 기초기술연구회가 주선하고 최선호 서울대 물리천문학부 교수의 의견을 받아 진행됐다. →CERN이 진행하는 전 지구적 프로젝트가 과학계에는 초미의 관심사이지만 일반인에게는 그 개념조차 어려운 것 같다. -한마디로 138억년 전 우주를 탄생시킨 빅뱅(대폭발) 직후의 상황을 재현하는 작업이다. 2개의 양성자 빔을 LHC 내에서 광속(光速)에 가깝게 가속시킨 뒤 정면으로 충돌시키는 것이 핵심이다. 이를 통해 우주를 구성하는 데 관여한 16개 입자(표준 모형)의 질량을 정의해 낸 힉스입자의 존재를 확인하는 게 우리의 목표다. 태초에 만들어졌지만 지금은 찾을 수 없는 반(反)물질을 추적하는 것도 우리가 우주의 진화를 규명하는 데 중요하다. 실험에 참여하는 과학자들은 필사적이다. 이번에 힉스 입자를 규명하지 못하면 현대물리학이 세운 대부분의 이론은 갈 길을 잃게 된다. 당분간 새로운 형태의 대규모 실험을 시도할 명분도 사라질 수밖에 없다. →현재 진척도는 어느 정도인가. -다행히 LHC가 기대 이상으로 훌륭한 성능을 발휘하고 있다. 물리학에서는 실험을 통해 데이터를 얼마나 쌓느냐가 중요한데, 올해의 경우 고작 절반 정도 지난 상황에서 연간 목표량을 웃돌고 있다. 현재 진행 속도와 데이터 분석 시간을 감안하면 내년 6월쯤이면 힉스 입자를 발견하거나 아니면 존재하지 않는다는 것을 확실히 알 수 있다. →당초 발표보다 6개월가량 빠른데. -그렇다. 예상보다 실험이 훨씬 더 원활하게 진행되어 태초의 신비에 더욱 빠르게 근접하고 있다. 힉스 입자가 발견된다면 우리는 ‘표준 모형’을 완성할 수 있다. 그게 아니면 사실상 처음부터 다시 시작해야 한다. 어느 쪽이든 획기적인 발견이라고 할 수 있다. 다만 힉스 입자를 발견하더라도 우리 연구진이 ‘유레카’라고 외칠 수 있는 시간이 없다는 점은 아쉽다. 워낙 짧은 시간만 존재할 게 뻔하기 때문이다. →순식간에 소멸되는 힉스 입자의 존재 여부를 확인할 수 있는 방법이 있나. -이미 수많은 과학자들이 이론물리학을 통해 토대를 닦아 놓았다. 시나리오에 따르면 힉스 입자는 사라지면서 다른 입자들을 만들어낸다. 이 입자들은 힉스 입자보다 좀 더 오랜 시간 동안 남아 있게 되는데, 우리는 이를 힉스 입자의 흔적으로 여긴다. 어떤 형태로 나타나는지까지도 알고 있다. 이런 특이한 패턴이 우리가 설정한 예상치보다 많이 나오는 일이 반복되면 힉스 입자가 있는 것으로 볼 수 있고, 그렇지 않다면 힉스 입자가 없다고 판단할 수 있다. 다만 확실한 증거를 확보하기 위해 많은 양의 데이터가 필요하다. 다시 말해, 내년 6월이면 이를 단언할 만큼 충분한 데이터를 얻고 분석을 마칠 수 있다. →최근에 가시적인 성과들이 부쩍 늘었다고 들었다. -지난달 CERN이 보유한 반양성자 감속장치(AD)에서 반물질(반수소)을 1000초(16분 40초) 동안 포착하는 데 성공했다. 이전에도 반물질을 만든 적은 있었지만, 이렇게 오랜 시간 잡아둔 적은 없었다. 반물질은 물질과 만나는 순간 함께 사라지기 때문에 우리 연구진은 극저온 냉동기술을 동원해 반수소를 잡아두는 기술을 개발해냈다. 이제는 잡아둔 반수소의 속성을 연구하는 단계에 접어들었다. 이 과정을 거치면 왜 반물질이 사라졌는지에 대한 해답을 얻을 수 있다. →힉스 입자의 존재 유무를 입증하고 나면, 그다음 단계는 무엇인가. -CERN에서 이뤄지는 모든 연구는 긴 안목의 장기 프로그램들이다. 막대한 예산이 투입된 장비인 만큼 처음 목표를 달성하면 그다음 단계에서 무슨 실험을 할지 계획을 짜 놓은 상태다. 우선 내년 힉스 입자 실험이 1차 완료되면 내년 말 가동을 중단한다. 현재의 에너지를 두배로 늘리기 위한 작업을 1년간 진행한 후 2014년에 다시 가동을 시작한다. 또 몇 년간 가동하고 다시 정지시켜 개선하는 작업이 반복될 것이다. 매 간격마다 우리는 좀 더 발전된 형태로 과학적 진리에 다가가게 될 것이다. →전 세계 60여개국, 1만여명의 과학자를 이끌고 있다. 어려움은 없나. -국적도, 전공도 다른 과학자들이 함께 작업하지만 의외로 어려움은 없다. 이들이 모두 같은 목표를 갖고 있기 때문이다. 목표를 향한 공통된 집념은 연구 생산성도 자연스럽게 높여 준다. 한국이 추진하고 있는 국제과학비즈니스벨트도 마찬가지다. 이런 대형 과학 프로젝트는 결코 전통적인 형태의 닫힌 조직으로는 진행할 수도, 성공할 수도 없다. 시작 단계부터 분업과 협업을 유기적으로 이룰 수 있는 조직을 만드는 것이 중요하다. →한국의 국제과학비즈니스벨트에서도 핵심은 중이온가속기다. 어떻게 운용해야 경제성과 효율성을 동시에 추구할 수 있을 것으로 보나. -사람들의 예상과 달리 CERN을 운영하는 데는 고작 일개 대학의 예산 정도만 필요하다. 60년 전 CERN이 처음 만들어질 때 채택된 예산 조달 방식 덕분이다. CERN은 비용을 균등하게 나누고, 얻어지는 이익도 함께 나누는 구조다. 무엇보다 이런 거대 작업을 통해 얻어지는 이익 자체가 상상 이상으로 크다는 점이 중요하다. 과학벨트도 가속기를 중심으로 하고 있는 만큼 한국 내 기업과 대학, 연구소는 물론 해외 투자자를 모집할 수 있다. 기초과학은 새로운 지식을 사회에 불어넣는 선순환 고리에서 핵심적인 요소다. 과학에 대한 투자는 이런 고리가 끊어지지 않도록 하는 기본적인 부분이라는 점을 잊지 말라. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr ■ 약력 및 용어클릭 ●롤프 디터 호이어(Rolf-Dieter Heuer) 실험입자물리학자로, 거대 가속기 건축과 운영의 세계적 권위자다. 1948년 독일 괴팅겐에서 태어났다. 슈투트가르트대에서 물리학을 전공한 후 하이델베르크대에서 박사학위를 받았다. 1984년부터 1998년까지 CERN에서 근무하며 우주입자 추적 시스템을 구축했다. 1998년 함부르크대 물리학과장을 맡으며 전자-양전자 충돌기 실험에 대한 이론을 세계 최초로 정립했다. 가속기·광 과학·입자물리학을 연구하는 독일 전자싱크로트론 연구소에서 고에너지 연구부장을 지낸 후 2007년 12월 CERN 소장으로 선출됐다. 기초기술연구회 1호 과학자문위원으로 각종 과학정책에도 조언하고 있다. ●힉스(Higgs) 입자 빅뱅 직후, 우주 만물을 이루는 16가지 입자에 질량을 부여한 것으로 추정돼 ‘신의 입자’로 불린다. 1964년 영국 물리학자 피터 힉스가 제안해 이름 붙여졌다. 16가지 입자가 모두 발견돼 힉스의 존재가 확인되면 현대물리학의 표준 이론이 완성된다. 만약 존재하지 않는 것으로 밝혀지면, 입자물리학은 원점으로 돌아가게 된다. ●반(反)물질·반(反)입자 물질은 원자, 원자는 입자(양성자·중성자·전자)로 구성된다. 입자와 성질이나 질량은 같지만 전하값(+ 또는 -)은 반대인 입자를 반입자(반양성자·반중성자·반전자)라고 하며, 이들로 구성된 물질을 반물질이라고 한다. 우주가 탄생할 때 같은 수의 입자와 반입자가 만들어졌지만, 현재는 자연상태에서 물질과 입자만 존재한다. 입자와 반입자는 만나면 함께 소멸하는데 반입자가 사라지고 입자만 남은 원인을 찾으면 우주 진화의 방향을 알 수 있다. 서울신문·기초기술연구회 공동기획

● ‘인생은 참된 것’ 노래하던 고(故) 안재환 씨 자살 9월 둘째 주는 고(故) 안재환 씨의 사망 소식으로 시작했다. 유난히 화창했던 지난 8일 날아든 이 비보(悲報)는 평소 늘 밝아 보였던 그의 모습이 겹쳐지며 온 국민을 충격에 빠뜨렸다. 자살 원인으로는 ‘사채 빚에 대한 압박감’이 유력하게 거론됐다. 결혼한 지 1년도 안된 안씨의 부인 개그우먼 정선희 씨는 믿을 수 없는 남편의 죽음 앞에 실신에 실신을 거듭해 지켜보는 이들까지 비통함에 빠지게 했다. 지난 1996년 MBC 공채 탤런트로 데뷔한 안씨는 브라운관에서 밝고 긍정적인 모습을 보여줬다. 또 고등학교 시절 만들었다는 자작곡 ‘인생은 참된 것’으로 인기를 얻어 온라인 출시를 하기도 했다. 사소한 일상이 인생의 참된 것이라는 뜻의 재미있는 가사로 많은 사람들의 웃음을 자극했던 고인의 명복을 빈다. ● MB, ‘국민’과의 대화 아니죠, ‘대통령’과의 대화 맞습니다. “나를 믿고 힘을 모아 주십시오.”, “우리는 할 수 있습니다.” “어이쿠, 협박도 하십니다.”, “우리끼리 싸우면 될 일이 없습니다.” 지난 9일 이명박 대통령이 국민들 앞에 섰다. “오늘밤 국민 여러분과 진솔한 얘기를 나누고 싶다.”고 운을 뗀 이번 방송의 제목은 흔히 알고 있는 ‘국민과의 대화’가 아닌 ‘대통령과의 대화’였다. 이에 이 대통령은 평소 언론계에 많은 관심을 드러냈던 바와 같이 프로그램 제목의 취지를 살려 ‘대통령’ 중심으로 대화했다. 이동관 대변인은 “진정성이 전달됐을 것으로 본다.”고 자평했다. ● ‘김정일은 어디에’… 9·9절 불참, ‘건강이상설’ 솔솔 우리나라에서 9월 9일은 ‘그냥’ 화요일 이었지만 북한에서 9월 9일은 ‘조선민주주의인민공화국’을 수립한 지 60년이 된 ‘역사적인’ 날이었다. 밥은 굶어도 기념 금·은화는 발행했고 옷은 못 입어도 도시미관 공사도 마쳤다. 하지만 이 ‘축제’를 지시했을 한 사람, 김정일 국방위원장은 보이지 않았다. 한때 사망설까지 나왔던 ‘김정일 건강이상설 파장’은 김성호 국가정보원장이 10일 밝힌 “김 위원장은 뇌수술 뒤 회복 중”이라는 보고로 새로운 국면을 맞았다. 우리정부는 포스트 김정일 시대를 잘 대비하고 있는 것일까? ● ‘우주탄생의 비밀’ 풀릴까?… ‘빅뱅 실험’ 시작 약 137억 년 전 우주를 탄생시킨 빅뱅(대폭발)이 유럽에서 재현됐다. 유럽입자물리학연구소 (CERN)은 지난 10일 4시 36분(한국시간) 제네바와 프랑스 국경지대 지하에 설치된 대형강입자충돌기(LHC)에 첫 수소 양성자 빔을 성공적으로 발사해 빅뱅 실험에 들어갔다. CERN의 조스 엥겔렌은 이번 실험에 대한 세간의 우려에 대해 “LHC의 안정성은 완벽하다.”며 자신감을 나타냈다. 하지만 이미 미국과 독일에선 “미니 블랙홀이 지구를 삼킬 수 있다.”며 소송이 제기됐고 세계적인 석학 스티븐 호킹 박사는 “실험 목표인 힉스입자를 못 찾는 데 100$ 건다.”고 말했다. ● “한가위만 ‘안’ 같아라!” “더도 말고 덜도 말고 한가위만 같아라!”는 더 이상 덕담이 아니다. 치솟는 물가, 얇아진 지갑, 짧은 연휴를 생각하면 ‘한가위처럼’ 지낸다는 건 두려운 일이다. 지난 11일 강기갑 민주노동당 대표는 ‘10만원으로 차례상 차리기’에 도전했다. 경동 시장 곳곳을 돌아다니며 저렴한 물건을 구입했지만, 제사에 필요한 필수제수용품을 구입하는 데 든 비용은 총 11만 5천원. 10만원으로는 더 이상 조상님을 뵐 면목이 없어졌다. 20~30대 청년들은 ‘눈칫밥’ 때문에 더 힘들다. “취직 안 하냐”, “결혼 해야지” 등 애정 어린 잔소리를 들어야하는 젊은이들은 아예 고향에 갈 엄두를 못 내고 있다. 이에 젊은층의 83.4%는 추석연휴동안 고향에 가지 않고 아르바이트를 하겠다고 밝혔다. 이번 한가위는 왠지 한겨울보다 더 춥고 쓸쓸할 것 같다. 글 / 서울신문 나우뉴스 김지아 기자 skybabe8@seoul.co.kr 영상 / 서울신문 나우뉴스TV 김상인 VJ bowwow@seoul.co.kr @import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

“태초의 우주는 어떻게 만들어졌을까?” 우주를 만들어낸 대폭발 ‘빅뱅(Big bang)’ 직후를 재현할 유럽입자물리연구소(CERN)의 ‘거대 강(强)입자 가속기(LHC)’가 드디어 10일 오후 4시39분(한국시간) 첫 번째 양성자 빔을 발사했다. 현대 물리학의 근간을 이루고 있는 ‘표준모형’(물질을 구성하는 최소 단위들을 총망라한 것)을 검증할 수 있는 유일한 수단으로 우주 탄생의 비밀을 풀 수 있다는 점에서 전 세계의 이목이 집중되고 있다. ●과학자들 ‘힉스 입자´ 입증 관심 CERN은 10일 스위스 제네바 인근 프랑스 접경지역에 설치된 LHC에 인류 최대의 첫 빅뱅 실험을 위한 첫 번째 수소 양성자 빔을 성공적으로 발사했다고 밝혔다. 이 장면은 인터넷을 통해 9시간에 걸쳐 전 세계에 생중계됐다.LHC는 지하 100m 깊이에 지름 8㎞, 둘레 27㎞의 원형 구조물로 14년에 걸쳐 95억달러(약 10조4000억원)가 투입됐다. 이는 인류가 유사 이래 진행한 프로젝트 중 최대 규모다. CERN측은 이날 양성자 빔을 한 방향으로 쏘아 안정적으로 가속이 이뤄지는지 점검했다. 과학자들은 조종실에 설치된 수많은 화면을 통해 양성자가 가속기를 둘러싼 초전도 자석에 비정상적인 영향을 미치는지 등을 집중적으로 살폈다.CERN은 앞으로 몇 개월에 걸쳐 양쪽 방향으로 빔을 쏘면서 기계적 안정성을 시험한 뒤 연말쯤 초전도 자석을 이용해 반대방향으로 진행하는 두 양성자빔을 충돌시킬 예정이다. 두 양성자빔이 완벽한 조건에서 충돌하면 137억년 전 일어난 빅뱅 직후 약 3분간의 우주 구성과정의 단면을 엿볼 수 있다. 현재 과학자들은 빅뱅 후 10의 43역제곱 초 이후부터 이해하고 있다.CERN의 실험이 성공하면 우주 탄생에 대한 새로운 사실이 밝혀지는 것은 물론 현재 가설로만 알려진 여러 물리학 이론들이 인정받게 될 전망이다. 과학자들의 관심은 LHC를 통해 ‘힉스 입자’를 발견할 수 있을지에 집중돼 있다. 영국 에든버러대 피터 힉스 교수가 처음 존재를 예언한 힉스 입자는 빅뱅 직후 현재까지 발견된 물질을 구성하는 6쌍의 구성입자와 힘을 전달하는 4개 매개입자들의 질량과 성질을 규정한 후 사라진 입자로 추정된다. ●성공여부 3년뒤 판명나 사람과 자연, 지구 등 현존하는 물질을 구성하는 입자는 빅뱅 직후 모두 만들어졌기 때문에 이들의 성질을 규정했다는 점에서 ‘신(神)의 입자’로 불린다. 서울대 물리천문학부 김수봉 교수는 “만약 LHC에서 힉스 입자를 발견하지 못한다면 현대물리학을 새로 써야 할 수도 있다.”며 “실험 성공 여부는 약 3년쯤 후에 나타날 것으로 보인다.”고 말했다. 현재 LHC 내에 힉스 입자를 검출할 수 있는 검출기는 총 4개이며, 한국 박사 35명이 참여하고 있다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

세계적인 천체 물리학자 스티븐 호킹 박사가 유럽입자물리학연구소(CERN)의 빅뱅 재현 실험으로 ‘신의 입자’를 찾는 것에 회의적인 입장을 밝혔다. CERN은 10일 세계 최대의 입자가속기인 대형강입자충돌기(LHC)를 가동해 빅뱅 재현 실험에 들어간다. 실험의 목표는 ‘신(神)의 입자’로 불리는 ‘힉스 입자’를 찾고, 우주의 대부분을 차지하고 있지만 베일에 가려있는 ‘암흑물질’과 ‘암흑에너지’의 실체를 규명하는 것. 이같은 실험에 대해 영국 케임브리지 대학 루카스 수학 석좌교수인 호킹 박사는 지난 9일(현지시간) BBC 라디오와의 인터뷰에서 “(이 실험을 통해) 힉스 입자를 찾지 못한다는 것에 100달러를 걸었다.”고 밝혔다. 호킹 박사는 “LHC는 입자의 상호작용을 연구할 수 있는 에너지를 4배로 끌어올렸다. 힉스 입자를 찾기에는 충분한 수준”이라며 “만약 힉스입자가 발견되지 않는다면 오히려 더욱 흥미로워 질 것이라고 생각한다.”고 말했다. 호킹 박사는 힉스 입자가 존재하지 않는다며 100달러 내기를 해 힉스 입자의 존재를 처음 예언한 영국 에든버러대 피커 힉스 교수와 설전을 벌인 바 있다. 만약 LHC 실험을 통해 힉스 입자가 발견되지 않으면 더 큰 가속기를 짓거나 새로운 물리 이론을 만들어야 한다. 현재까지 정립된 우주 탄생에 대한 이론은 진공 상태의 작은 점에 불과했던 우주가 대폭발을 한 뒤 급팽창했다는 ‘빅뱅 우주론’이지만, 아직까지 힉스 입자를 비롯한 각종 입자들과 암흑물질, 암흑에너지 등의 실체를 규명하지 못해 한계에 부딪혀 있는 상태다. 호킹 박사는 이처럼 힉스 입자의 발견 가능성에 대해서는 부정적으로 전망하면서도 “LHC가 무엇을 발견하거나, 발견하지 못하거나 그 결과는 우주의 구조에 관한 많은 것들을 우리에게 알려줄 것”이라고 기대했다. 또 이번 실험을 통해 이미 알려진 입자들과 ‘초대칭 짝’을 이루는 ‘슈퍼파트너’ 입자들이 발견될 가능성에 대해서는 기대감을 나타내기도 했다. 사진=호킹 박사 (hawking.org.uk) 서울신문 나우뉴스 박성조 기자 voicechord@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

우주 탄생의 비밀을 밝혀낼 수 있을 것으로 기대를 모으고 있는 유럽물리연구소(CERN)의 대형강입자가속기(Large Hadron Collider, 이하 LHC)가 10일 오후 4시 30분(한국시간) 수소에서 전자를 떼어낸 양성자 빔 하나를 시계 반대 방향으로 발사하면서 ‘21세기 최대의 과학실험’의 막이 올랐다. LHC는 제네바와 프랑스 국경지대 지하 100m, 길이 27㎞의 원형터널에 설치된 세계 최대의 입자가속기로 CERN은 이를 이용해 137억년전 우주를 탄생시킨 빅뱅(대폭발)을 재현하는 실험을 할 예정이다. LHC 실험의 첫째 목표는 ‘신(神)의 입자’로 불리는 힉스입자(Higgs Boson)를 찾는 것이다. 이와 함께 우주의 75%와 20% 정도를 차지하고 있지만 여전히 정체가 밝혀지지 않고 있는 ‘암흑물질’과 ‘암흑에너지’ 탐색, 끈이론 등 물리학 대통일이론의 가능성을 가늠하기 위한 초차원(extra dimension) 탐색 등을 목표로 하고 있다. 특히 관심을 모으는 것은 힉스입자의 발견 여부다. 현대 물리학이 물질세계를 설명하는 표존모델은 물질을 6종류의 쿼크와 6종류의 경입자,힘을 매개하는 4가지 입자, 그리고 힉스입자로 구성된 것으로 보고 있다. 이 가운데 힉스입자만이 지금까지 존재가 확인되지 않고 있어 LHC 실험을 통해 힉스입자가 확인되면 표준모델이 최종 검증된다는 의미가 있다. 현재까지 학계에 정립된 이론에 따르면 힉스입자는 입자의 질량을 결정하는 입자로 빅뱅 직후 존재하다가 질량을 갖게 하는 특성을 다른 입자에 남기고 영원히 모습을 감췄다. 이 힉스입자가 발견되면 이 세상 모든 물질이 질량을 갖게 된 이유가 밝혀지는 것으로 물리학 전반에 걸쳐 커다란 변혁이 일어날 것으로 과학자들은 보고 있다. 과학자들은 이번 실험을 통해 빅뱅이 재현되는 순간 검출기에 나타나는 파편 등의 궤적을 통해 힉스입자가 생성됐는지 확인하게 된다. CERN의 20개 회원국은 이 실험을 위해 지난 14년간 약 95억 달러를 들여 LHC를 건설했으며 여기에 참여한 과학자도 전 세계 60여개국에 1만여명에 이른다. 우리나라에서도 성균관대 물리학과 최영일 교수와 고려대 물리학과 박성근 교수 등 석박사 연구원 57명이 참여하고 있다. CERN은 이번 실험을 위해 LHC를 이루는 8개 구역을 영하 271℃(절대온도 1.9K)로 냉각시켜 우주 외곽의 환경을 만들고,1600개나 되는 초전도 자석들의 전기시험을 했으며 각 구역의 회로들과 각 구역 자체에 동력을 공급,LHC 전체가 하나의 통합된 기계로 작동할 수 있도록 했다. 광속에 가까운 두 양성자 빔이 충돌하게 되면 앨리스(ALICE)와 아틀라스(ATLAS),CMS,LHCb 등 4개의 검출실에 설치된 초정밀 검출기들을 통해 수 억개의 충돌 파편들을 모니터하고 추적하게 된다. 두 개의 양성자 빔을 동시에 다른 방향으로 발사하는 작업은 앞으로 몇 주가 걸릴 것으로 예상되며 본격적인 충돌 실험은 연말에 가능할 것으로 예상된다. 한편 독일 에버하르트 칼스대의 화학자 오토 로슬러 교수 등 일부 과학자들은 LHC 실험으로 미니블랙홀이 생성되고 이 블랙홀이 지구를 집어삼킬 수 있을 정도로 커질 수 있다며 유럽인권재판소에 가동 중지소송을 제기했다. 이에 앞서 지난 3월에는 미국의 전직 교사 월터 와그너 등 6명이 하와이 연방 지방법원에 안전성이 확인될 때까지 LHC 가동을 막아야 한다며 소송을 내기도 했다. 사진=sky.com 나우뉴스팀@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

우주 탄생의 비밀 밝혀질까? 유럽입자물리학연구소(CERN)는 10일 제네바와 프랑스 국경지대 지하 100m, 길이 27㎞의 원형터널에 설치된 세계 최대의 입자가속기 대형강입자충돌기(Large Hadron Collider, LHC)를 가동해 약 137억년 전 우주를 탄생시킨 빅뱅 재현 실험을 시작한다. 광속에 가까운 속도로 발사된 두 개의 수소 양성자 빔은 원형터널의 LHC 내에서 서로 반대 방향으로 진행하다가, 강력한 초전도 자석들에 의해 구부러져 4개의 대형 검출실에서 충돌하게 된다. 두 개의 양성자 빔이 충돌하는 순간, 어마어마한 에너지를 지닌 작은 물질과 공간이 거대한 폭발을 통해 우주를 탄생시켰던 빅뱅 당시의 상황을 연출할 것으로 CERN의 과학자들은 기대하고 있다. 이번 실험의 목표는 ‘신(神)의 입자’로 불리는 힉스 입자(Higgs Boson.반물질)를 찾고, 우주의 대부분을 차지하고 있지만 여전히 베일에 가려있는 ‘암흑물질’과 ‘암흑에너지’의 실체를 규명하는 것이다. 과학자들은 특히 우주의 모든 입자들의 질량을 결정하는 이 힉스 입자를 발견하게 되면 질량의 기원을 알게 돼 물리학 전반에 걸쳐 커다란 변혁이 일어날 것으로 보고 있다. 로베르 아이마르 CERN 사무총장은 “LHC는 우주에 대한 우리의 관점을 근본적으로 바꿔놓을 것으로 예상된다.”면서 “어떤 발견이 이뤄지든 세상에 대한 인류의 이해는 훨씬 더 풍부해질 것”이라고 말했다. 첫 수소 양성자 빔은 현지시간으로 이날 오전 9시30분(한국시간 오후 4시30분) 시계 반대 방향으로 발사하게 되며, 그 것이 정상적임이 확인된 이후에는 또 다른 수소 양성자 빔을 시계 방향으로 발사하게 된다. 두 개의 양성자 빔을 동시에 다른 방향으로 발사하는 작업은 앞으로 몇 주가 걸릴 것으로 예상되며 본격적인 충돌 실험은 연말에 가능할 것으로 예상된다. 광속에 가까운 두 양성자 빔이 충돌하게 되면, 알리스(ALICE)와 아틀라스(ATLAS), CMS, LHCb 등 4개의 검출실에 설치된 초정밀 검출기들을 통해 수 억 개의 입자들을 모니터하고 추적하게 된다. CERN측은 이날 오전 9시부터 위성방송과 웹방송으로 9시간 동안 실시간 중계를 할 예정이다. 그동안 CERN은 이번 실험을 위해 LHC를 이루는 8개 구역을 영하 271℃로 냉각시켜 우주 외곽의 환경을 만들고 1천600개나 되는 초전도 자석들의 전기시험을 했으며, 그 후 각 구역의 회로들, 그리고 각 구역 자체에 동력을 공급해서 LHC 전체가 하나의 통합된 기계로 작동할 수 있도록 했다. 1994년 시작돼 14년 동안 95억 달러가 투입된 LHC 건설에는 전 세계 과학자 약 1만명이 참여했다. LHC는 양성자 빔을 1초에 1만1천번 회전할 수 있도록 하고 있으며, 충돌 순간 빅뱅의 1천만분의 1초 상태를 재현할 것으로 기대된다. CERN측은 “이것은 세계에서 가장 강력한 입자 가속기”라면서 “그 이전의 어떠한 가속기보다는 7배나 더 힘이 좋고, 30배나 강도가 좋다.”고 말했다. 한편 LHC의 빅뱅 재현 실험 과정에서 생긴 인공 블랙홀이 걷잡을 수 없이 팽창해 지구를 집어 삼키거나 변화시킬 우려가 있으므로 가동을 중단해야 한다는 우려가 일부 과학자들을 중심으로 제기되고 있는 것에 대해 CERN측은 “전혀 문제가 없으며, 기우에 불과하다.”고 일축했다. 사진=뉴욕타임스 인터넷 나우뉴스팀@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

137억년 전 일어난 대폭발 ‘빅뱅’(Big bang) 직후 우주의 모습을 재현할 ‘거대 강(强)입자 가속기(LHC)’가 10일 가동된다. 유럽입자물리연구소(CERN)가 스위스 제네바 인근 지하 100m에 조성한 LHC는 지름 8㎞, 둘레 27㎞의 원형 구조물로 14년에 걸쳐 95억달러(약 10조원)가 투입됐다. 전세계 59개국에서 1만여명이 공동연구에 참여하고 있으며, 한국도 44명의 과학자들이 상주하고 있다. LHC는 두 갈래의 양성자 빔을 둘레 27㎞의 원주형 지하터널에서 강력한 초전도체를 이용해 반대 방향으로 가속시킨 후 빛의 속도에 근접한 상태에서 충돌시킨다. 이때 초기 우주에서 물질 구성 역할을 한 이후 사라졌던 입자들이 순간적으로 만들어지며, 이는 중간중간 끊어진 우주 구성 과정을 상세히 알려줄 전망이다. 고등과학원 물리학부 이종필 박사는 “LHC는 빅뱅 직후 10억분의1초 동안 우주에 무슨 일이 일어났는지 알아낼 수 있는 마지막 수단”이라고 평가했다. 특히 LHC는 현대물리학의 최대 난제인 ‘힉스 입자’를 발견해낼 수 있는 수단으로 기대를 모은다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

올 한 해 전 세계를 떠들썩하게 할 과학계의 연구성과에는 어떤 것이 있을까? 또 어떤 과학자들이 세계적인 스타로 부상할까? 세계 최고의 과학저널 ‘사이언스’는 2008년 주목할 과학분야로 마이크로 RNA와 인공 미생물, 새로운 컴퓨터 칩 소재, 인간박테리아와 네안데르탈인 유전체, 인간의 신경회로, 유럽입자물리연구소(CERN) 강입자가속기 등을 꼽았다. ●유전자 기능 조절 가능해진다 마이크로 RNA 연구는 최근 생물학에서 주목받기 시작한 새로운 분야다. 인간게놈프로젝트가 완료된 후에도 해명되지 않은 생명의 신비에 마이크로 RNA가 각 유전자의 기능에 핵심적인 역할을 수행하고 있다는 사실이 규명됐기 때문이다. 원래 RNA(리보핵산)는 DNA가 자체 유전정보를 바탕으로 단백질을 만드는 과정에 사용되는 중간자 정도로 여겨져 왔다. 그러나 2000년대 초부터 단백질의 발현 과정에서 세포의 기능을 총괄한다는 사실이 드러나면서 학계의 관심을 모으기 시작했다. 특히 단백질 합성과정에 참여하는 ‘RNA 간섭현상’은 암과 유전질환 등을 치료하는 데 응용이 가능한 것으로 알려지고 있다. 유전자의 단백질 합성을 막는 역할을 하는 RNA를 만들어 몸 속에 주입하면 특정 유전자의 발현을 억제하면서 암이나 유전질환, 에이즈 등을 예방하거나 치료하는 것이 가능하다는 것이 과학자들의 설명이다. 또 핵을 가지고 있는 진핵세포에서 응용이 가능하기 때문에 식물 유전자기능 연구에 적용하면 병충해 예방이 가능한 새 품종도 만들어낼 수 있다. 한국에서는 서울대 생명과학부 김빛내리 교수가 RNA 분야의 거장으로 꼽힌다. 김 교수는 세포 분화와 발생, 대사를 조절하는 마이크로 RNA가 형성되는 주요 단계를 규명해 ‘네이처’,‘셀’ 등 세계 유수의 과학저널에 여러 편의 논문을 발표했다. ●유전자 선택 합성 통해 우량 박테리아 생성 지난해 미국의 생명공학벤처업체인 세레라 제노믹스의 크레그 벤터 박사가 논란을 일으킨 인공미생물 역시 올해 주목받는 분야다. 벤터 박사는 지난해 ‘미코플라스마 라보라토리움’이라는 인공생명체를 만들었다고 밝힌 바 있다. 그는 실험실에서 각종 화학물질을 합성해 381개의 유전자를 가진 염색체를 만든 다음 이 염색체를 ‘미코플라스마 게니탈리움’이라는 박테리아(전립선염균)에 이식하는 방식으로 새로운 ‘종’을 만들어냈다. 특히 염색체가 바뀐 박테리아는 유전적 특성이 완전히 달라진 상태에서 자기복제를 하게 되고, 개체수도 늘릴 수 있다. 벤터 박사는 아직까지 이 인공생명체를 공개하지 않고 있지만, 과학자들은 충분히 가능성이 높은 것으로 보고 있다. 인공생명체가 관심을 모으는 것은 유전자를 어떻게 합성해 이식하느냐에 따라 인간이 원하는 특성을 가진 박테리아를 만들어낼 수 있기 때문이다. 벤터의 연구 역시 온실가스는 전혀 배출하지 않으면서 햇빛을 바이오 에너지로 전환할 수 있는 생명체를 만들기 위해 시작됐다. ●미니 블랙홀 존재 입증될까? 입자물리학자들이 고대해온 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기도 올여름 완공된다. 한국도 공동연구에 참여하고 있는 이 가속기를 이용하면 가설적으로만 존재해온 초대칭 입자와 힉스 입자의 실존 여부를 확인할 수 있을 전망이다. 이 입자들의 존재가 확인되면 초끈이론과 표준모형이 옳다는 결론을 낼 수 있지만, 반대로 존재를 찾지 못하면 새로운 이론의 등장이 예상된다. 또 실험 과정에서 강한 에너지 입자들이 부딪칠 때 순간적으로 만들어지는 ‘미니 블랙홀’을 관찰할 수 있을지도 관심을 모으고 있다. 한계가 가까워진 반도체 소자의 대체재를 찾는 일도 시급하다. 현재 사용하는 반도체 트랜지스터는 크기가 작아지면서 전류의 크기가 작아져 트랜지스터로 작동할 수 없는 문제를 안고 있다. 이에 따라 나노기술 및 바이오 기술을 이용해 차세대 반도체 소자를 찾기 위한 작업이 한창이다. 세계적인 기업들이 속속 뛰어들고 있는 가운데 국내에서도 서울대 서광석 교수가 일본 기업 제품보다 우수한 갈륨비소계 나노트랜지스터를 개발한 상태다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

과학 앞에는 여성도 남성도 없다. 하지만 현실은 그렇지 않다. 대학에서 남학생들과 동등한 교육을 받으며 과학자의 꿈을 키우던 여학생들이 대학원과 사회에 진출하면서 하나둘씩 과학계에서 사라진다. 오늘날 과학기술 영역에서 활약하고 있는 여성들은 이들 중 살아남은 소수이고, 과학을 해서 행복한 여성들이다. ‘과학해서 행복한 사람들’(APCTP 기획, 사이언스북스 펴냄)은 과학계라고 하는 거친 세계에 내던져진 여학생들에게 역할 모델이자 조언자가 되어 줄 성공한 과학자를 만나게 해주자는 생각에서 만들어진 책이다. 정재승 카이스트 교수를 팀장으로 한 아시아태평양 이론물리센터(APCTP) 과학커뮤니케이션팀이 기획한 ‘세계의 여성 과학자를 만나다’ 프로젝트의 결과물이기도 하다. 프로젝트를 위해 세계를 무대로 활약 중인 선배에게 성공의 비결을 묻는 인터뷰어로서 과학을 사랑하고 전공한 야심만만한 여학생 5명이 선발되었다. 안여림·윤지영·윤미진·안은실·손혜주. 이들은 2년여에 걸쳐 서울과 도쿄, 뉴욕, 워싱턴, 시카고를 돌면서 ‘행복한 선배 과학자들’과 얼굴을 마주하고 진솔한 이야기를 나누었고, 이를 책으로 정리했다. 이들이 만난 사람들은 가와이 마키 일본 이화학연구소 리켄표면화학연구실 주임연구원, 김명자 국회의원, 지나 콜라타 뉴욕타임스 과학전문기자, 서은숙 메릴랜드대 천체물리학과 교수, 김영기 시카고대 입자물리학과 교수, 노정혜 서울대 분자생물학과 교수, 김유미 삼성SDI 임원 등 7명이다. 표면 화학분야의 국제적 권위자인 가와이 마키 교수가 강조하는 것은 “절대 포기하지 말고, 세상을 믿으라.”는 것. 포기하지 않고 노력하면 기회는 알아서 찾아온다고 이야기한다. 연구와 가정 생활을 병행하는 어려움에 대한 그의 낙관적인 태도도 놀랍다.“집에 돌아오면 식사 준비하고 아이들을 돌보느라 정신이 하나도 없습니다. 하지만 오히려 이 때문에 연구에서 완벽하게 빠져나와 주의를 딴 데로 돌릴 수 있게 됩니다. 다음날 출근해선 가정일을 잊고 연구에 몰두하지요. 내겐 그런 생활이 오히려 도움이 되었습니다.” 지나 콜라타 과학전문기자는 “자기 꿈을 따르라.”고 조언한다. 이제 남녀간의 차이를 만들어내는 환경적인 요인은 별로 없고, 대부분의 직업은 뛰어난 능력만 있으면 얻을 수 있다고 강조한다. 그는 또 원래 수학자가 되려고 했지만 창조적 재능이 부족하다는 것을 느꼈단다. 반면 글쓰는 것도 좋아했기 때문에 과학전문기자의 길을 걷게 됐다. 글을 통해 과학을 다루고, 과학과 일반인들이 소통하는 통로의 역할에 그는 행복해 한다. 김영기 교수는 현대 물리학의 비밀을 밝혀낼 ‘힉스 입자’를 추적해내는 실험을 미국에서 이끌고 있으며, 이를 통해 노벨상에 가장 근접한 한국인이라는 평을 받는다. 그는 “내가 공부할 때는 분명 차별이 많았겠지만, 그런 것에 반응하지 않았기 때문에 지금의 내가 있을 수 있다. 그런 문제에 너무 민감하면 오히려 자기가 손해를 본다.”며 의미있는 충고를 해준다. 노정혜 교수는 “미래에 대해 불안해하지 말라.”고 한다. 일단 좋아하는 길을 찾았으면 마음을 들여 끝까지 밀고 나가라. 그럼 분명히 좋은 결과가 나온다고 확신한다. 과학을 선택해 행복한 이들의 속깊은 이야기들이 잔잔한 울림을 주는 책이다.1만 5000원. 임창용기자 sdragon@seoul.co.kr

호암재단(이사장 이현재)은 제15회 호암상 수상자로 ▲과학상 김영기(43·여) 시카고대 교수 ▲공학상 김경석(53) 브라운대 교수 ▲의학상 김규원(53) 서울대 교수 ▲예술상 오태석(65) 극단 목화 대표, 부천필하모닉오케스트라(단체) ▲사회봉사상 지득용(83) 소양보육원 이사장을 선정했다고 3일 발표했다. 이들에게는 각 부문별로 종전 상금의 두 배인 2억원씩 총 10억원이 주어진다. 호암재단에 따르면 과학상 수상자인 김영기 박사는 세계 최대의 고에너지 입자물리 실험시설인 미국 페르미국립가속기연구소 ‘양성자-반양성자 충돌실험(CDF) 그룹’의 공동대표로 W입자와 톱쿼크의 정밀 질량 측정을 통해 힉스입자 탐색의 새로운 이정표를 제시함으로써 한국인 여성 과학자로서 노벨상에 근접해 있다는 평가를 받고 있다. 호암상 학술부문에서 여성 수상자가 나온 것은 이번이 처음이다. 공학상 김경석 박사는 단(單)접점 나노 접촉, 마이크로 접촉의 마찰현상을 전위(轉位)이론으로 설명함으로써 단접점 마찰법칙을 확립, 나노 역학 분야의 발전에 기여한 업적을 인정받았다. 의학상 김규원 박사는 산소농도에 따른 혈관생성 단백질 ‘HIF-1α’의 조절현상을 세계 최초로 발견, 새로운 혈관생성 분자기전(分子機轉)을 구명한 업적을 인정받았다. 예술상 공동수상자인 오태석 대표는 한국의 전통소재와 공연기법을 활용한 탈 서구적 연극을 지향하며 실험극, 제의극, 잔혹극, 놀이극, 역사극 등 다양한 장르의 연극을 시도해 우리나라 연극의 정체성 확립에 기여했다. 부천필하모닉 오케스트라는 1988년 창단돼 짧은 기간에 국내 최고수준의 교향악단으로 발전했으며 특히 ‘말러 교향곡’ 기획 연주를 통해 우리 음악계의 큰 흐름을 연주해 냈다는 평가를 받았다. 사회봉사상 지득용 이사장은 1946년 소양보육원을 설립한 이후 60여년 동안 보호와 양육이 절실한 아동들을 보살펴 온 업적을 높이 평가받아 수상자로 선정됐다. 류길상기자 ukelvin@seoul.co.kr

우주의 신비는 인간의 지적 호기심을 들뜨게 하기에 충분하다.우주가 어떻게 해서 이러한 모습을 갖게 되었는가. 자연에는 기본적인 힘이 4종류가 있으며 이 힘에 의해 자연이 형성 되어 있다고 물리학자들은 믿고 있다.이 힘들은 어떤 기본적 입자 교환에 의해 생기며 그 기본 입자들은 대부분 질량을 갖고 있다.이 질량은 대칭성의 자발적 깨짐이란 과정을 통하여 생성된다고 한다.또한 물리학자들은 우주의 초창기에는 힘은 한 종류만이 존재하였으나 시간이 지나면서 4종류로 분리되었다는 견해를 제시하면서 이 4종류 힘 중에서 전자기적 힘과 핵 속에 있는 약력을 통일하는 데에 성공하였다.이러한 자연관을 토대로 미시 세계에서 소립자(소립자)간에 일어나는 물리적 현상을 보편적으로 설명할 수 있는 가장 믿을 만한 이론이 글라쇼 와이버그 살람에 의해 제시되었고 그 이론이 표준 모형이란 이름으로 알려져 있다.그러나 이론의 밑바닥에는 대칭성의 자발적 깨짐을 지배하는 힉스라는 가상적 입자가 놓여있다. 이 가상적 입자를 탐색하기 위해서는 초대형입자 가속기가 필요하다.따라서 미국은 82억불이란 막대한 비용이 드는 SSC(Superconducting Super Collider)라는 가속기를 텍사스 댈라스 근교에 건설하기로 결정하여 19 99년에 준공할 예정으로 공사에 들어갔다.그러나 미국은 단독으로 경비를 부담하기 힘들어서 세계 각국에 지원을 요청하고 있으며 우리나라에도 작년의 대미 무역 흑자를 내세워 약 4천만달러의 지원을 노태우대통령에게 보내온 부시 미대통령의 친서에서 강청하고 있다.SSC는 최고의 첨단 기술이 집약되어 있으므로 우리가 참여 함으로써 그 첨단 기술을 배울 수 있고 그 가속기를 사용하여 새로운 물리학 연구를 할 수 있다고 유혹하고 있다.15억불을 지원하라고 요청받고 있는 일본에서는 미야자와 총리가 원칙적으로 협조한다고 언질을 주고 있으나 내부의 반대 의견이 강하다.그만큼 신중한 태도를 보이고 있는 것이다.우리나라에서도 대미 무역이 적자로 전환된 이 시점에서 SSC 문제는 신중을 기해야 하며 우리에게 얼마나 도움이 되는 것인지 또한 다른 분야의 연구 지원에 차질은 없는가여러 각도에서 철저히 검토되어야 한다고 본다.