과학자들이 처음으로 지속적이고 신뢰도가 매우 높은 ‘양자 전송’ 실험에 성공했다. 이는 양자계의 정보 단위인 큐비트의 순간 이동을 실현했다는 것. 미국항공우주국 제트추진연구소(NASA JPL)와 캘리포니아공대(캘텍) 그리고 페르미국립가속기연구소(페르미랩) 등 공동연구진은 큐비트 정보를 첨단 단일광자 감지기와 기존 장비를 사용한 광섬유 네트워크를 통해 약 44㎞ 떨어진 곳까지 빛의 속도보다 빨리 90% 이상의 신뢰도로 전송했다고 밝혔다. 이는 언젠가 양자 인터넷 서비스가 상용화하는 등 컴퓨터와 통신 기술에 혁명을 일으킬 수 있다는 말이다. 이런 양자 전송 기술을 사용한 통신 시스템은 해킹될 수 있는 컴퓨터 코드 대신 광자를 사용하므로 일반적인 네트워크보다 빠르고 안전하다.양자 인터넷에서 큐비트 상태로 저장된 정보는 양자 얽힘이라는 현상 덕분에 먼 거리까지 즉시 전송될 수 있다. 이는 얽힘 상태에 있는 두 입자가 하나의 정보를 실시간으로 공유하는 현상 때문인데 각 입자의 양자 상태는 아무리 멀리 떨어져 있어도 서로 즉각적으로 영향을 준다. 따라서 양자 전송은 한 위치에서 다른 위치로 양자의 ‘상태’를 전송한다. 다만 양자 얽힘은 양자 전송의 품질인 신뢰도를 쉽게 떨어뜨릴 수 있는 환경 간섭에 매우 민감하므로 실제 이론을 증명하는 것은 기술적으로 어려운 일이었다.그렇지만 이번 실험에서 연구진은 무려 44㎞ 정도 떨어진 두 실험실에 각각 양자 전송 시스템을 구축했다. 캘텍 양자 네트워크(CQNET)와 페르미랩 양자 네트워크(FQNET)으로 각각 불리는 두 시스템은 서로 상호 작용해 일련의 큐비트를 주고 받을 수 있었다. 즉 큐비트는 한 곳에서 다른 곳으로 신호를 즉시 전달한다. 실험 결과, 큐비트 신호는 빛의 속도보다 빠르게 90% 이상의 신뢰도로 전송됐다. 신뢰도는 결과로 나온 큐비트 신호가 원래 전송한 메시지와 얼마나 가까운지를 측정하는 데 쓰인다. 이에 대해 연구에 참여한 마리아 스피로풀루 캘텍 교수는 “이런 높은 신뢰도는 특히 양자 감지기를 포함한 첨단 양자 장치를 연결하도록 설계한 양자 네트워크 구축 사례에서 중요하다”고 말했다. 이번 결과는 과학자들이 양자 영역에 관한 지식의 경계를 넓히고 미래의 양자 인터넷 상용화의 가능성에 희망을 주는 것이다. 이 기술이 나오려면 아직 멀었지만, 미국에서는 이미 양자 네트워크를 적용할 계획을 세워놓고 있는 것으로 전해졌다. 한 예로 미 에너지부는 미 전역에 있는 연구소들 사이에 양자 네트워크 구축을 고려하고 있다. 양자 인터넷상에서 구현되는 양자 컴퓨터의 능력은 현재 전 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터의 속도를 약 100조 배 능가할 것으로 예상된다. 이에 대해 스피로풀루 교수는 “SNS 사용자들은 물론 농담이겠지만 양자 인터넷 업체에 가입해야 하느냐고 묻는다”면서 “우리는 더 많은 연구개발(R&D) 작업이 필요하다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-천왕성 5대 위성에 지하바다 가능성 있다  천왕성의 위성들이 지하에 출렁이는 바다를 갖고 있다면 어떨까? 과학자들은 그럴 가능성이 상당히 높을 것으로 생각하고 있다. 목성의 달인 유로파에서 토성의 달인 엔셀라두스에 이르기까지, 위성들이 지표 아래 숨기고 있는 태양계 지하 바다의 존재는 이미 널리 알려져 있다. 이제 연구자들은 천왕성을 공전하는 위성들 역시 지하 바다를 갖고 있을 가능성에 대해 눈길을 돌리고 있다. 미국 매사추세츠 공과대학(MIT)의 행성 과학자 벤자민 바이스가 이끄는 연구팀은 지난 12월 15일 2020 AGU 가을 회의에서 연구결과를 발표했다. 이들은 미래의 우주탐사를 통해 천왕성 위성들에 적용할 수 있는 지하 바다 확인 방법을 개발했다. 연구팀이 이 같은 작업을 추진한 것은 잠재적으로 거주 가능한 세계에 대한 우리의 이해와 지식을 더욱 발전시키기 위한 것이라고 밝혔다. 이어"현재 가장 큰 화두는 태양계에서 거주 가능한 환경이 어디에 있는가를 찾아내는 것"이라고 전제한 뒤, 유로파와 엔셀라두스에서 지하 바다를 발견하는 것은 "그 바깥쪽으로도 비록 작지만 따뜻한 위성들이 많지 않을까 하는 궁금증을 유발시켰다"고 덧붙였다. 천왕성은 모두27개의 위성을 거느리고 있지만, 그중에서 특히 큰 것은 티타니아, 오베론, 움브리엘, 아리엘, 미란다 등 5개 위성이다. 1986년 보이저 2호가 천왕성을 스쳐지날을 때 이들 다섯 위성이 모두 바위와 얼음으로 구성되어 있으며 커다란 크레이터들이 산재해 있는 풍경을 전송해주었다.또한 이 이미지는 위성들의 표면에 분출된 얼어붙는 액체 물이 존재한다는 물리적 신호를 보여주었다. 이 같은 현상은 엔셀라두스에서 볼 수 있는 것처럼 지하 바다로 인해 발생한 것일 수도 있다. 천왕성의 위성들에 지하 바다를 발견할 수 있는 여부를 결정하기 위해 연구자들은 천왕성이 그 지하 바다에 얼마나 강한 자기장을 유도하는지를 계산해냈다. 위성이 모행성을 공전할 때, 행성의 자기장은 위성을 잡아당겨 궤도를 유지하게 한다. 이 자기장의 잡아당김은 유도 자기장이라고 하는 자체 자기장을 생성할 수 있는 전류를 일으킨다. 이러한 유도 자기장은 지하 바다와 같은 일종의 전도성 유체층에 의해 생성되는 것으로 보고 있다.바이스는 천왕성의 위성에 대해 "거기에 만약 지구에 바닷물처럼 약간 짠맛이 나는 액체 물이 있다면 전류가 흐를 수 있다"라고 설명하면서 "만약 이들 위성 중 하나에 유도된 자기장이 있다면 그것은 천왕성의 자기장과 매우 다르므로 탐사선의 장비로 충분히 관측할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 1998년 과학자들은 이 기술을 사용하여 유로파의 지하 바다와 목성의 위성 칼리스토의 지하 바다를 확인했다.  바이스와 그의 연구팀은 탐사선을 보내는 대신 천왕성 자기장의 이론적 모델을 사용하여 5대 위성의 가능한 유도 자기장을 계산한 결과, 미란다의 유도 자기장이 가장 강한 것으로 결정되었다. 이것이 바다의 존재를 확정하는 것은 아니지만, 미란다와 아리엘, 움브리엘, 티타니아는 기존 탐사선 기기로 탐지할 수 있을 만큼 강한 자기장을 유도했을 가능성이 있다고 바이스는 성명에서 밝혔다. 이로써 천왕성의 위성에도 지하 바다가 존재할 가능성이 높아졌지만, 이 위성들이 목성이나 토성보다 태양으로부터 더 멀리 떨어져 있는 만큼 낮은 온도로 인해 지하바다가 더 두터운 얼음 지각 아래 존재할 가능성이 점쳐지고 있다. NASA는 현재 천왕성에 탐사선을 보낼 계획이 없지만, 성명에 따르면 천왕성 정보도 아울러 수집할 수 있는 트라이던트(Trident) 해왕성 탐사를 검토하고 있는데, 내년에 결론을 내릴 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　 

새로 발견된 혜성 하나가 지난 주 개기 일식이 일어나는 동안 태양 쪽으로 돌진하다가 강력한 태양복사 에너지에 의해 먼지 입자로 분해해 소멸하는 모습이 카메라에 포착됐다. 19일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 발표에 따르면, ‘C/2020 X3 (SOHO)’로 명명된 이 혜성은 지난 14일 남아메리카 일대에서 목격된 개기 일식이 일어나기 전날 태양관측위성인 소호(SOHO)의 관측 자료를 조사하던 한 아마추어 천문학자에 의해 발견됐다. NASA가 후원하는 선그레이징 혜성(태양을 스쳐가는 혜성) 관측 프로젝트인 ‘선그레이저’에 참여하고 있는 이 아마추어 천문학자는 5년 전인 2015년에도 태양을 스쳐간 3000번째 혜성을 찾아낸 이력을 가진 워라차테 분플로드다. 이 아마추어 천문학자는 이번 개기 일식 때도 새로운 혜성이 태양 앞을 스쳐갈지도 모른다고 생각하고 NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동 개발한 소호 위성의 관측 자료를 꼼꼼하게 조사한 끝에 이번 혜성을 발견할 수 있었다. 이번 혜성은 태양에 아주 가까이 접근하는 혜성의 집단인 크로이츠 혜성군에 속한다. 원래 하나의 큰 모혜성으로 추정되는 크로이츠 혜성군은 여러 개의 혜성으로 쪼개진 뒤 태양 중력 등의 영향으로 태양을 스치거나 스치는 도중 소멸하는 것으로 알려졌다. 분플로드는 이번 혜성을 발견했을 때 이번 개기 일식 동안 하늘을 가로지를 때 이미지 속에서 점으로 보일 것이라고 생각했고 그의 예상은 적중했다.이 혜성은 지난 14일 개기 일식이 일어나고 있을 때 소호 위성 영상에서 아주 밝게 빛나는 점의 모습으로 포착됐다.소호 위성에 포착된 4108번째 혜성인 이 혜성은 당시 시속 72만 ㎞의 속도로 이동하고 있었고 그 지름은 약 15m로 세미 트럭 길이와 비슷했다고 전문가들은 말했다. 하지만 이 혜성은 태양과 가장 가까운 예상 궤도에 도달하기 몇 시간 전 강렬한 태양복사 에너지에 의해 먼지 입자로 분해돼 두 번 다시 볼 수 없게 됐다. 한편 이번 개기 일식은 남아메리카 일대에서 볼 수 있었는데 아르헨티나와 칠레에서는 약 2분 동안 수많은 사람을 어둠 속에 있게 했다. 당시 몇십 명의 아마추어 천문학자들과 전문 천문학자들은 이번 일식을 관찰하기 위해 칠레에서 가장 활발한 활화산 중 하나인 비야리카의 경사면에 망원경을 설치하고 있었다. 이번 일식은 칠레의 태평양 해안에서 안데스 산맥을 넘어 아르헨티나까지 이어지는 길이 약 88.5㎞의 종주 지형을 따라 볼 수 있었던 것으로 전해졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)의 연구소에서 생활하던 원숭이 약 30마리가 한꺼번에 목숨을 잃은 사실이 뒤늦게 알려지면서 비난의 목소리가 쏟아져 나왔다. 영국 가디언의 22일 보도에 따르면 캘리포니아 실리콘벨리 내에 있는 NASA 에임스연구소에서 키우던 영장류 원숭이 총 27마리가 숨진 것은 지난해 2월 2일이다. 대부분 나이가 많은 노년에 속했고, 27마리 중 21마리는 파킨슨병을 앓고 있었다. 원숭이 대부분이 고령인데다 질병에 시달리고 있었고, NASA 측은 이 원숭이들을 보호소로 돌려보내는 대신 죽이는 방법을 선택한 것으로 알려졌다. 이러한 사실은 미국의 정보자유법을 이용해 해당 사실을 알게 된 동물보호단체에 의해 뒤늦게 알려졌고, 각계에서 비난이 쏟아졌다. 뉴멕시코대학의 동물윤리 전문가인 존 글럭 박사는 가디언과 한 인터뷰에서 “실험실에서 지난 이 원숭이들은 윤리적으로 박탈당한 채 좌절 속에서 생을 마감해야 했을 것”이라면서 “(NASA가) 왜 동물들을 보호구역에 보낼 시도조차 하지 않았는지 모르겠고, 이는 윤리에 어긋난 선택이었다”고 비난했다. 캐슬린 라이스 미국 하원의원 역시 “미국 정부는 연구에 이용된 동물들에 대한 ‘인도적인 은퇴 절차’에 대해 고민해야 한다”면서 “이 동물들이 왜 조금이라도 남은 생을 보호구역에서 살아갈 수 없었는지, NASA는 반드시 해명해야 할 것”이라고 목소리를 높였다. NASA는 수십 년 전부터 원숭이를 우주 연구에 활용해 왔다. 침팬지 ‘햄’은 1961년 NASA에 의해 우주 비행에 성공한 최초의 영장류로 기록돼 있다. 그러나 지난해 한꺼번에 목숨을 잃은 원숭이 27마리는 우주 임무나 연구에 활용되지는 않았으며, NASA와 협약을 맺은 약물연구기관 라이프소스 바이오메디컬의 시설에 수용돼 있었던 것으로 알려졌다. 라이프소스 바이오메디컬 측은 “실험에 이용됐던 원숭이들은 나이 및 건강상태로 보호구역을 찾을 수 없었다. 우리 실험실이 보호소 역할을 하기로 결정하고 원숭이들을 받아들였지만, 고령과 건강 악화로 힘들어하는 원숭이들을 본 뒤 인도적인 안락사를 결정했다”고 해명했다. 이어 “해당 원숭이들은 연구에 이용되지 않았으며, 연구소에서 지내는 동안 높은 삶의 질을 보장받았다”고 반박했다. 그러나 동물보호단체들은 정당한 절차 없이 원숭이들을 실험실 내부에 가두고 결국 안락사시켰다는 점에서 명백한 동물학대에 해당한다는 주장을 굽히지 않고 있다. 최근 몇 년 동안 미국 정부는 연구와 실험에서 영장류를 이용하는 행위를 단계적으로 중단하기 시작했다. 미국 국립보건원은 2015년 당시 생의학 연구에 이용되던 모든 침팬지를 보호구역으로 돌려보내기도 했다. 그러나 다른 실험에서는 여전히 원숭이가 희생당하고 있다. 2017년 한 해 동안 실험에 이용된 영장류의 수는 7만 4000마리에 이른다는 보고서도 있다. 일부 과학자들은 인간에게 미치는 특정 약물이나 현상 등을 미리 연구하는데 있어서 원숭이 등 영장류가 쥐 같은 동물보다 훨씬 뛰어나다고 주장하고 있다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구 궤도를 공전하는 한 새로운 인공위성은 레이더 기술 덕분에 건물 벽을 관통할 만큼 강력해 지구 상의 거의 모든 장소에 관한 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 것으로 전해졌다. 영국 BBC 뉴스 보도에 따르면, 미국 위성기술기업 ‘카펠라 스페이스’(이하 카펠라)가 설계한 신형 위성 카펠라 2호는 합성개구레이더(SAR) 기술을 사용한다. 이는 미국항공우주국(NASA)이 1970년대 개발한 것으로, 가시성이 낮은 대기 상태나 구름 낌 또는 낮밤에 관계없이 지상을 볼 수 있게 해준다.SAR 기술은 강력한 무선 신호를 촬영해 관심이 있는 지점을 조명하고 되돌아오는 각 펄스의 반향에 의한 데이터를 수집한 뒤 이를 해석해 이미지를 자세하게 생성한다. 구조물의 내부를 보여주는 것처럼 보이는 이미지는 위성이 자체 신호를 보내는 것이 아니라 빛을 수집하기에 때때로 구조물을 관통해서 보여준다. 이 위성은 가로, 세로가 각각 50㎝까지 고해상도로 이미지화할 수 있으며 관심 영역(AOI)에서 최대 1분 동안 노출할 수 있는 집중 모드라는 최신 업데이트 기술로 수정처럼 선명한 이미지를 생성할 수 있다. 카펠라는 현재 단일 장치를 시험하고 있으며 미 국가정찰국(NRO)와 미 공군 등 정부 기관과 계약을 맺고 있다. 하지만 카펠라는 SAR 기술은 건물 내부의 사람을 감시하는 데 사용할 수 없다고 주장하면서 비록 레이더 전파는 벽을 관통할 수 있지만, 내부의 어떤 것도 이미지화할 수는 없다고 말한다. 카펠라는 “이 기술은 무선 전파를 이용하는 데 휴대전화나 와이파이처럼 벽을 통과할 수 있다. 하지만 우리가 알고 있듯이 휴대전화와 와이파이 신호도 무선 기지국이나 와이파이 접속지대에서 멀어질 때 약해진다”면서 “레이더 신호는 이와 같다”고 설명했다.카펠라가 공개한 일본 도쿄도 치요다시의 고층 빌딩들을 보여주는 한 위성 이미지는 건물들을 투과하는 것처럼 보이는데 건물 내부가 아닌 벽 너머 도로를 보여주는 것이다. 하지만 카펠라는 이런 건물을 유령처럼 보이게 하는 이미지 왜곡에 의해 이런 전환 효과가 발생한다고 말했다. 이어 흑백의 광학 이미지로 보이는 것은 실제로 레이더 자료의 시각적인 표현으로 지구 표면과 인공 물체에 관한 전파의 반사인 것이라고 덧붙였다.카펠라는 자사의 혁신적인 기술은 기후부터 농작물이 있는 밭이나 기반시설까지 모든 것을 관측함으로써 세계 사람들이 자기 사업과 생활을 개선하기 위해 공간을 활용하도록 돕는 방법이라고 말한다. 일반적인 상업용 위성은 구름을 통해 관측할 수 없고 밤에는 관심 지점의 상세한 이미지를 찍을 수 없지만 이 기업은 날씨나 빛의 조건에 관계 없이 이런 이미지를 촬영하는 SAR 기술을 사용한다. 카펠라는 “세계 어느 곳에서나 매시간 감시할 수 있는 36개의 개별 위성으로 이뤄진 집단 위성을 만드는 작업을 진행하고 있다”면서도 “현재 각 우방 국가나 민간 기업으로부터 세계의 어떤 지역의 이미지든 요청하도록 서비스를 제공하고 있다”고 말했다.사진=카펠라 스페이스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

서울 기준으로 21일 18시 30분 ​400년 만에 일어나는 목성과 토성의 ‘대접근’(Great Conjunction)에 관한 정확한 시간을 두고 혼선이 빚어지고 있다. 두 시간대가 거론되고 있는데, 21일 저녁과 22일 저녁이다. 그렇다면 어느 것이 맞을까?​미국항공우주국(NASA)에서 운영하는 ‘오늘의 천문사진’(APOD)과 우주전문매체 스페이스닷컴(Space.com) 등에서는 미국 동부시간으로 21일 저녁이라고 하니, 한국시간으로는 22일이 아침쯤이 된다. 그러나 한국천문연구원에서 발간하는 ‘역서’를 기준으로 제작된 복수의 천문력에서는 22일 18시 30분과 22일 18시 33분을 제시하고 있다. ​NASA/JPL의 천체력(DE438)으로 직접 계산해본 한 전문가의 분석에 따르면, 서울 기준으로 목성과 토성의 최근점 시각은 2020년 12월 21일 17시 40분에서 17시 50분(UTC 기준) 사이로 나타났다. 이를 한국표준시(KST)로 바꾸면 12월 22일 새벽 2시 40분에서 50분 사이가 되며, 최근접 각거리는 0.102로 나온다. 그런데 한국에서는 이 시각에 관측이 불가능하고, 관측이 가능한 저녁 시간대를 기준으로 하면 21일 저녁이 최접근 시각으로 보는 게 맞다는 결론이다. 서울을 기준으로 하면 18시 00분에서 18시 10분 사이가 된다. 보통 행성 접근 시각 같은 건 지구 중심을 기준으로 놓고 계산하므로, 서울 대신 지심 위치로 계산하면 2020년 12월 21일 17시 50분에서 18시 00분 사이로 바뀐다. 이 차이는 지구 중심과 서울의 위치 차이 때문에 생기는 것이다. ​그런데 어차피 1~2시간 동안은 목성과 토성의 각거리는 거의 변화하지 않으므로, 관측 적기는 서쪽 하늘에서 목성과 토성을 볼 수 있는 21일 저녁 5시 30분부터 7시까지 정도가 된다. 이때가 우리 시선에서 두 천체의 각거리가 약 0.1도로 가장 가까이 접근하는 시간대이다. 두 행성이 거의 딱 붙는 형국이라 할 수 있지만, 물론 2차원적인 천구상에서 그렇다는 거지, 실제 두 행성의 물리적 거리는 지구-태양 간 거리(1AU) 1.5억㎞의 4배인 6억㎞(4AU)나 된다. ​이 두 행성이 마지막으로 이보다 더 가깝게 접근했던 것은 400년 전인 1623년 7월 16일로, 불과 5분(1분은 60분의 1도)각 거리에 있었다. 그리고 지금으로부터 60년 뒤인 2080년 3월 16일에 또 다른 6분각 대접근이 있을 것이다. 지금 지구상의 인류 중 대부분은 그 광경을 못 보겠지만, 아마 우리 젊은 독자들 중 몇몇은그 무렵 지금 우리가 그러는 것처럼 그 장관을 놓치지 않기 위해 밤하늘 아래서 서성일 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

2020년 경자년도 보름 정도밖에 남지 않았다. 한 해가 끝날 무렵이 되면 ‘다사다난’이라는 단어를 관용구처럼 사용하는데 코로나19가 모든 이슈를 삼켜버린 올 한 해는 어느 때보다 다사다난했다. 지금까지 알려지지 않았던 코로나19 바이러스(SAS-CoV-2)가 전 세계를 휩쓸면서 지난 15일 기준으로 전 세계 누적확진자 약 7285만명, 사망자 약 162만명이 발생했고 경제·사회적 혼란까지 유발됐다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 ‘올해 주목받은 과학계 인사 10명’을 선정한 데 이어 ‘올해 과학계 사건’을 뽑았다. 대신 많은 사람의 입에 오르내린 코로나19 관련 이슈를 제외한 ‘코로나를 넘어: 올해를 만든 과학계 소식’을 선정했다.네이처는 지난 7월 잇단 화성탐사선 발사와 역대 최악의 호주와 미국 캘리포니아 지역의 산불, 상온 초전도체 개발을 올해 주목해야 할 과학계 사건으로 꼽았다. 가장 먼저 꼽힌 과학계 소식은 우주탐사 특히 ‘화성 탐사’였다. 올해는 화성이 지구와 가장 가까운 위치에 놓이는 해로 우주선의 이동시간과 연료를 줄일 수 있다는 장점 때문에 많은 나라가 지난여름 화성탐사선을 발사했다. 가장 먼저 아랍에미리트(UAE)가 7월 20일 화성탐사선 ‘아말’(희망)을 발사했으며 사흘 뒤인 7월 23일 중국은 첫 화성탐사선 ‘톈원 1호’를, 30일에는 미국 항공우주국(NASA)이 5번째 화성탐사선 ‘퍼서비어런스’(인내)를 발사했다.지난 10월 20일에는 NASA에서 운용하는 소행성 탐사선 ‘오시리스·렉스’가 지구에서 3억 3400만㎞ 떨어진 소행성 베누 표면에서 암석 표본을 채취하는 데 성공했고 이달 초에는 일본 하야부사2호가 소행성 류구에서 채취한 암석을 지구로 보내기도 했다.또 지난 1월 호주 전역에서 발생한 산불과 시베리아 툰드라 지역, 남미 열대 습지, 미국 캘리포니아 일대를 삼킨 전례 없는 산불도 올해의 주요 과학계 사건으로 꼽혔다. 이들 산불 탓에 엄청난 인명, 재산 피해는 물론 생태계가 파괴되면서 전 세계 생물다양성에도 악영향을 미친 것으로 평가되고 있다. 캘리포니아 산불은 산호세에 있는 132년 전통의 릭 천문대와 패서디나 윌슨천문대까지 위협했다. 이 같은 역대 최악의 산불 원인에 대해 많은 과학자들은 지구온난화로 인한 기후변화가 결정적이라고 지적하고 있다. 실제로 기후변화 때문에 북극해빙면적은 지난 9월 역대 두 번째로 작아진 것으로 기록됐다. 또 태풍, 허리케인 같은 열대 저기압의 규모와 강도가 점점 세지고 있으며 발생건수도 늘고 있다고 네이처는 지적했다.또 네이처는 지난 10월 미국 로체스터대 연구팀이 개발한 상온초전도체 기술을 주목해야 할 과학계 소식이라고 꼽았다. 로체스터대 연구팀은 섭씨 14.5도라는 상온에서 전기저항이 0이 도달하는 상온초전도체 기술을 개발했다고 밝혔다. 1911년 초전도라는 성질이 밝혀진 지 100여년 만에 이뤄 낸 성과이다. 지난 6월 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 연구팀이 중력이 거의 없는 국제우주정거장(ISS)에서 ‘물질의 제5상태’라고 불리는 ‘보스·아인슈타인 응축’이라는 특수한 상태의 물질을 구현한 것도 과학계 주요 이슈로 꼽혔다.한편 네이처는 정치적 변화도 과학계에 영향을 미치는 주요 사건으로 꼽았다. 지난 11월 미국 대통령선거 결과 민주당 조 바이든 후보가 승리하면서 지난 4년간 도널드 트럼프 대통령이 취해 온 반과학적인 정책들이 원상복구될 수 있을 것이라는 기대감이 커지고 있다. 트럼프 대통령은 취임 직후 파리기후변화 탈퇴와 백신 효과에 대한 부정으로 코로나19 상황을 악화시킨 것으로 지적받았다. 네이처는 4년 전 트럼프 대통령의 당선 때도 그의 당선이 과학계에 악영향을 미칠 것을 예상하면서 그해 주목해야 할 과학계 소식으로 꼽은 바 있다. 지난 5월 미국 미니애폴리스에서 발생한 조지 플로이드 사망사건으로 과학자들이 과학계에서도 여전한 인종, 성별에 따른 불평등을 지적하고 나선 것도 주목해야 한다고 네이처는 지적했다. 실제로 과학자들은 플로이드 사망사건 이후 과학계 내부의 불평등에 항의하고자 하루 동안 연구를 전면 중단하자는 ‘셧다운 STEM(과학·기술·공학·수학)’ 운동을 펼치기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 14일(현지시간) 지구촌 전체가 코로나 팬데믹으로 신음하는 사이 남미 일부 국가의 시민들은 하늘을 올려다보며 탄성을 내질렀다. 이날 오후 1시 경 칠레와 아르헨티나 일부 지역에서 올해의 유일한 개기일식이 관측됐기 때문이다. 이날 시민들은 달이 서서히 해를 품는 장엄한 우주쇼를 2분 간에 걸쳐 지켜보는 행운을 누렸다.그렇다면 지구가 아니면 보기 힘든 진귀한 천문현상인 개기일식을 우주에서 보면 어떻게 보일까? 미 항공우주국(NASA) 지구관측소는 16일 우주에서 촬영한 개기일식의 모습을 영상으로 공개했다. 미 국립해양대기국(NOAA)의 최신형 기상위성 GOES-16이 3만6000㎞ 떨어진 거리에서 촬영한 이미지를 보면 우주에서 본 개기일식은 지구의 남반구를 가로지르는 검은 달 그림자로 확인된다. 이날 달 그림자는 적도 태평양에서 대서양 남부 그리고 칠레와 아르헨티나 남부 지역을 따라 드리웠다. 지난 14일 GOES-16는 칠레시간 기준 오전 3시부터 오후 3시 사이 매 10분마다 총 72장의 사진을 담았으며 영상은 이를 통해 제작된 것이다.한때는 저주와 재앙의 상징으로 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체현상을 말한다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다.개기일식을 지구에서 볼 수 있는 것은 달과 태양의 희한한 우연의 일치 때문이다. 즉, 태양 지름은 달보다 400배 크지만, 달보다 딱 400배 먼 거리에 있다. 따라서 지구 하늘에서 태양과 달은 똑같은 크기로 보인다.　 앞서 지난해 7월에도 지구상에서 유일하게 칠레와 아르헨티나에서 개기일식이 펼쳐진 바 있으며 내년에는 12월 4일 남극에서만 관측될 예정이다. 한반도에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 예정돼 있으나 그나마 평양에서나 온전히 볼 수 있으며 남한에서는 부분일식으로만 관측될 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

현대자동차그룹은 15일 미래 모빌리티 사업 강화에 초점을 맞춘 하반기 임원 인사를 발표했다. 현대차그룹은 이날 부사장 5명을 사장으로 승진 발령했다. 장재훈(56) 국내사업본부장(부사장)은 현대차 대표이사 사장으로 내정됐다. 정의선 회장과 고려대 동문인 장 사장은 제네시스사업본부장과 국내사업본부장을 맡아 브랜드 가치를 높이는 역할을 했다. 미국 항공우주국(NASA) 출신의 신재원(61) 현대차 도심항공모빌리티(UAM) 사업부장(부사장)은 영입 1년 만에 사장으로 승진했다. 신 사장은 NASA 항공연구총괄본부장을 지낸 항공·항법 전문가다. 신 사장의 승진은 정 회장이 수직이착륙 항공기를 미래 모빌리티의 핵심으로 보고 개발에 더욱 박차를 가하겠다는 의지를 밝힌 것으로 해석된다. 현대차는 올해 1월 국제가전제품박람회(CES 2020)에서 개인항공기 콘셉트 ‘S-A1’을 선보였다. 이를 현실화한 상용 모델은 2028년 출시한다. 현대모비스 조성환(59) R&D(연구개발)부문장(부사장)과 현대건설 윤영준(63) 주택사업본부장(부사장)이 각각 사장으로 내부 승진했다. 현대위아 사장에는 현대차 정재욱(61) 구매본부장(부사장)이 승진 내정됐다. 특히 윤 사장은 국내 최대 규모(공사비 1조 7000억원)의 서울 용산구 한남3구역 재개발 사업을 따내기 위해 이 지역의 집을 사들여 직접 조합원이 된 다음 “내 집을 짓는 마음으로 짓겠다”는 말로 조합원들의 지지를 이끌어 내 이목을 끌었다. 현대·기아차 제품통합개발담당 이규오(60) 전무와 연료전지사업부장 김세훈(54) 전무가 각각 부사장으로 승진한 것도 눈에 띈다. 이 부사장은 전기차 전용 플랫폼 ‘E-GMP’ 개발을 주도했다. 김 부사장은 수소연료전지 분야 국내 최고 전문가로 손꼽힌다. 미래차의 핵심 두 축인 전기차와 수소연료전지 사업에 힘을 싣겠다는 의도다. 현대차는 내년 전기차 브랜드 ‘아이오닉’의 신모델을 출시하는 한편 수소연료전지 시스템 브랜드 ‘HTWO’(에이치투)를 출범하고 수소 생태계 확장에 나선다. 현동진(42) 로보틱스랩장은 상무로 승진했다. 현 상무는 현대차가 인수하는 미국의 로봇업체 ‘보스턴 다이내믹스’와의 로봇 기술 시너지 창출에 중추적 역할을 할 것으로 보인다. 김용환(64) 현대제철 부회장과 정진행(65) 현대건설 부회장, 박동욱(58) 현대건설 사장과 김경배(56) 현대위아 사장, 서보신(63) 현대차 사장은 현대차그룹 고문으로 물러났다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

일론 머스크와 쌍벽을 이루는 영국의 괴짜 사업가 리처드 브랜슨 경이 이끄는 버진 갤럭틱이 12일(이하 현지시간) 우주 여객기를 발사하는 역사적 실험이 일단 첫 시도에 실패했다.. 미국 뉴멕시코주 정부가 민간 우주 이용을 위해 세운 우주기지 ‘스페이스포트 아메리카’에서 재사용 가능한 여객기 ‘유니티’가 운반 여객기에 실려 활주로를 내달려 이륙한 뒤 1만 5000m 상공에서 로켓 엔진 분사를 시도했는데 점화되지 않았다. 내년 우주 상업관광을 시작하는 데 필요한 면허를 얻기 위한 세 차례 시험 발사 가운데 첫 번째였는데 실패했다. 버진 갤럭틱은 실패한 직후 경위를 짤막하게 설명한 뒤 “기지에 돌아가면 로켓 엔진이 많이 준비돼 있어 다시 시험 발사에 나설 것”이라고 밝혔다. 이미 버진 갤럭틱의 우주 비행에 미국 팝스타 저스틴 비버, 할리우드 스타 레오나르도 디캐프리오 등 600여명이 돈을 내고 참여하겠다고 약속했다. 좌석에 따라 요금이 각기 다른데 가장 싼 티켓은 우리 돈으로 3억원 정도면 되는 것으로 알려져 있다. 이날 첫 유인 시험발사에는 두 사람만 승선했다. 전직 미국 우주항공국(NASA) 우주인 출신 CJ 스턱코와 갤럭틱의 수석 테스트 파일럿인 데이브 맥케이다. 세 번째 시험 발사 때는 브랜슨 경 본인이 손수 탑승해 16년 동안 자신이 약속해온 꿈의 실현에 나선다. 첫 번째 엔진 분사 시험에 성공하면 두 사람은 처음으로 유인 민간 우주 여행에 나서 여객기의 작동 과정을 점검하게 된다. 이 회사는 원하는 기술을 어디에서 습득할 수 있는지 먼 길을 돌아왔고 지난달 시험 발사 일정이 잡혔지만 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)이 덮쳐 캘리포니아주의 제작 기지와 뉴멕시코주 발사 기지에서 일하는 직원 숫자 제한 때문에 어려움을 겪어 차질을 빚어 왔다. 윌 화이트혼 영국 우주산업그룹 회장은 거대한 시금석이 될 것이라고 했다. 그는 영국 BBC에 “아주 안전하고 저비용 시스템이 될 것”이라면서 “이것을 발전시키는 일은 획기적이며 쉽지 않은 일이었다”고 돌아봤다. 2014년에는 인명 사고도 겪어 원인을 파악해 시스템의 몇몇 요소들을 다시 설계했다. 화이트혼은 “우주로 나아가게 되면 누군가와 경쟁하는 것이 아니라 바로 안전한 것을 겨루게 된다”고 말했다.아울러 이 여객기가 바로 우주인들의 훈련 시설이 될 것이라고 했다. 그는 “발사돼 여객기가 하늘에 다이빙하는 것처럼 되는 순간, 우리는 수영장이나 이른바 욕지기 혜성이라고 하는 것처럼 꾸며진 환경에서 그들을 훈련시키게 된다. 우주관광이나 우주과학 못잖게 이런 훈련 과정은 우주로 나아가는 산업계 혁신의 결정적 요소가 될 것”이라고 말했다. 최근 이 회사는 유니티의 선실 내부를 공개했는데 여행객들은 우주로 솟구칠 때나 지구로 귀환하는 하강 등 여러 단계의 압력, 보통 G-포스라고 하는 것을 견뎌낼 수 있도록 의자에 앉아 있어야 하고, 앞 좌석 뒤편의 스크린을 통해 생생한 비행 정보를 보게 되고 우주선 역사상 어떤 다른 것보다 많은 12개의 창문을 통해 우주로 뻗어나간 전경을 감상할 수 있게 된다. 어떤 승객이라도 좀 더 근사한 풍광을 보겠다며 버클을 풀었다가 나중에 천정 꼭대기에 이를 수도 있기 때문이다. 고물(꼬리날개)에는 커다란 창을 달아 여행객들이 무중력 상태에서 달라붙어 우주의 경관을 즐길 수 있도록 할 계획이다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 쌍둥이 우주 탐사선 보이저호가 성간공간에서 계속 새로운 발견들을 알려오고 있다. 보이저호는 새로운 유형의 ‘전자 폭발'(electron burst)을 감지했는데, 이는 별이 플레어를 일으키는 메커니즘을 규명하는 데 하나의 통찰을 줄 것으로 보인다고 새로운 연구가 보고했다. 전자 폭발은 태양계를 가로질러 빠른 속도로 움직이는 입자인 우주선(宇宙線)이 태양면 폭발로 야기된 충격파에 의해 밀렸을 때 일어난다. 그럴 경우 전자는 성간공간의 자기장선을 따라 믿을 수 없을 정도의 속도로 가속된다고 연구팀의 한 과학자가 밝혔다. “충격파가 입자를 가속시킨다는 것은 새로운 아이디어는 아니다”라고 전제한 논문 교신저자 돈 거넷 미국 아이오와 대학 천체물리학 명예교수는 “그러나 그 같은 현상을 새로운 영역, 곧 유사한 과정이 관찰된 태양계의 태양풍과는 전혀 다른 성간 매체 속에서 발견했다는 점이 특기할 만하다”고 설명했다.두 보이저 우주선은 43년 동안 우주를 항해하고 있는 중이지만 여전히 건강한 체력을 유지하고 있으며, 탑재된 과학장비들도 정상적으로 작동하면서 각종 과학 데이터들을 지구로 전송하고 있다. 단, 보이저 2호는 지구의 수신 시설 업그레이드로 인해 올해 몇 달 간 교신하지 못했지만, 지난 11월 다시 통신이 재개되었다. 전자 폭발을 일으키는 첫 번째 단계는 태양의 코로나 질량 방출에서 촉발된다. 이러한 태양 폭발은 엄청난 양의 초고온 플라스마를 우주공간으로 방출하고, 이것은 태양계를 가로질러 퍼져나가는 충격파를 만든다. 이러한 충격파는 빠르게 움직이는 우주선 전자, 즉 먼 초신성으로부터 오는 하전 입자를 가속한다. 이러한 우주선은 성간 매질 속에서 별 사이로 이어지는 자기장선을 따라 더욱 가속된다. 그리하여 자기장선은 결국 우주선을 거의 광속에 가깝게 가속시킨다. 이는 처음 우주선을 가속시킨 태양 충격파보다 670배나 빠른 속도다. 연구진은 충격파의 속도가 시속 160만㎞에 이른다고 밝혔다. 아이오와 대학 연구팀은 “물리학자들은 성간 매질에 있는 이러한 전자가 충격파의 첨단에 있는 강화된 자기장에서 반사된 후 충격파의 움직임에 의해 가속되는 것으로 믿고 있다"면서 "반사된 전자는 성간 자기장선을 따라 나선형으로 진행하며, 전자와 충격점 사이의 거리가 멀어짐에 따라 속도는 더욱 빨라진다”고 밝혔다. 보이저 1,2호는 충격파로 인한 전자 가속이 발생한 후 며칠 내로 이를 감지했다. 그리고 얼마 후 두 탐사선은 모두 전자 폭발에 의해 생성된 성간 매체를 통해 느리고 낮은 에너지의 플라스마 파 진동을 발견했다. 보이저 1, 2호는 모두 전자 폭발이 발생한 후 최대 1년이 지난 후에야 태양 충격파를 감지했다. 이는 우주선이 태양으로부터 멀리 떨어져 있었기 때문에 걸린 대기 시간이다. 보이저 1호는 태양에서 약 227억㎞ 떨어져 있고, 보이저 2호는 약 188억㎞ 거리에 있다. 지구와 태양의 평균 거리는 1억 5000만㎞(1AU)이므로 두 우주선은 각각 151AU, 125AU 거리에 있는 셈이다. 천문학자들은 충격파와 우주선이 어떻게 태양 폭발에서 발생하는지 더욱 잘 이해하기를 희망한다. 태양 폭발은 국제우주정거장(ISS)이나 NASA가 2024년에 착륙하기를 희망하는 달과 같은 곳의 우주비행사에게 위험한 방사선을 생성할 수 있다. 특히 격렬한 폭발은 지구 궤도를 도는 위성이나 전력선과 같은 기반 시설에 치명적인 손상을 끼칠 수도 있기 때문에 이에 대한 연구의 중요성은 우리 생존에도 직격된 문제다. 새로운 연구는 ‘천문학 저널’ 12월 3일자에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

중국의 무인 달 탐사선 창어(嫦娥) 5호가 달 표면에 국기인 오성홍기를 꽂았다. 미국 우주인 버즈 올드린이 달 표면에 성조기를 꽂은 뒤 51년 만에 중국이 달에 국기를 꽂은 두 번째 나라가 됐다. 그것도 무인 탐사선이 꽂은 것이라 색다르긴 하다. 중국 국가항천국(CNSA)은 창어 5호 이륙기가 달 토양과 암석 샘플을 싣고 3일(이하 현지시간) 밤 11시 10분 달 표면을 이륙했다고 밝혔다. 창어 5호의 착륙기에 붙어 있던 상승기(이륙기)가 달 표면을 이륙하기 직전, 착륙기는 오성홍기를 펼쳐 보였다. 중국 공산당 기관지 인민일보는 “중국이 처음으로 지구 밖 천체에서 이륙에 성공했으며, 중국 항공우주 역사상 처음으로 달 표면에서 실물 국기를 펼쳐 보였다”고 의미를 부여했다. 중국 당국은 달 이륙 사실은 곧바로 밝혔지만 오성홍기 얘기를 한참 지난 뒤 보도해 그 배경이 궁금하기도 하다. 중국 탐사선이 달에 착륙한 것은 이번이 세 번째다. 창어 3호가 2013년 12월 14일 달에 안착했고 창어 4호가 지난해 1월 2일 달 뒷면에 인류 역사상 처음으로 착륙했다. 앞서 두 차례 달 탐사선과 달리, 창어 5호는 특수 제작된 가로 200㎝, 세로 90㎝ 크기에 무게 1㎏의 오성홍기를 가져갔다. 제작사는 혹독한 달 환경에서 깃발을 원활히 펼치기 위해 인공위성 등의 태양광 패널을 펼칠 때 사용하는 방식을 적용했다고 밝혔다. 차가운 기후에도 보호될 수 있는 직물을 이용했다. 창어 3·4호 때는 착륙기와 탐사 로버에 국기가 그림으로 코팅돼 있었다.성조기는 아폴로 탐사 계획이 중단된 1972년까지 다섯 개가 더 달 표면에 꽂혀졌다고 영국 BBC는 전했다. 2012년 미국 항공우주국(NASA)은 위성 사진을 분석하니 다섯 깃발 모두 그대로 꽂혀 있었는데 전문가들은 태양 빛 때문에 하얗게 색이 바랜 것처럼 보인다고 말했다. 올드린이 꽂은 성조기는 착륙 모듈에 너무 가까운 곳에 꽂힌 바람에 모듈이 이륙했을 때 날아가 버린 것으로 보인다고 했다. 지난달 24일 중국 남부 하이난성에서 발사돼 지난 1일 밤 11시 11분 달 앞면의 화산 평원인 ‘폭풍의 바다’에 착륙한 창어 5호 탐사선은 착륙기와 이륙기가 합쳐져 있는데 이륙기가 이륙할 때 착륙기가 발사대 역할을 했다. 달 표면에서 수집한 토양과 암석 표본은 이륙기에 실린 진공 컨테이너에 밀봉돼 포장됐다. 이륙기는 달에서 200km 떨어진 궤도에 대기 중인 궤도 모듈과 도킹한다. 이후 재진입 캡슐이 달 샘플을 싣고 중순쯤 중국 북부 네이멍구 자치구의 지정 장소로 돌아온다. CNSA는 창어 5호가 지구에서 명령을 받지 않고 독립적으로 이륙 임무를 수행했다는 점을 강조했다. 착륙기와 이륙기 조합체가 경사지와 평지를 스스로 구분하고 고도를 정확히 맞춘 후 이륙을 시도했다는 것이다. 지구에서 고도와 속도 등 명령을 받고 움직이면 시간 지연이 발생해 이륙 과정에 문제가 생길 수도 있었다고 당국은 설명했다.달을 차지하려는 경쟁은 가열되고 있다. 중국의 우주 굴기를 견제하기 위해 미국은 ‘아르테미스’ 달 탐사 계획을 출범시키고 일본, 호주 등 동맹 7국을 참여시켰는데 헬륨3 등 달 자원 소유권을 누가 갖느냐를 정하는 등 달을 비롯한 우주 경제 규정을 정하는 데 미국이 주도하려는 목적을 두고 있다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

​무거운 별일수록 수명은 짧아진다 별이 영원의 상징처럼 보이는 것은 그 장대한 수명 때문이다. 인간은 기껏 살아야 100년을 못 넘지만, 태양 같은 별은 100억 년을 거뜬히 산다. 별은 질량이 작을수록 오래 살 수 있다. 무거운 별은 중심핵의 압력이 매우 커서 수소를 작은 별보다 훨씬 빨리 태우기 때문에 질량이 큰 별일수록 수명은 기하급수적으로 짧다. 대략 질량이 태양의 5배, 10배 정도인 별은 수명이 길어야 1억 년, 짧으면 3000만 년이다. 하지만 질량이 태양의 반이면 500억 년 이상, 10분의 1 정도이면 5000억 년이나 빛날 수 있다. 적색왜성처럼 질량이 작은 별은 연료를 매우 느리게 태우므로 수백억 년에서 수천억 년까지 산다. 인간의 척도로 보면 거의 영원이라 할 만하다. 우리은하 내 별들의 나이는 대부분 1억 살에서 100억 살 사이이다. 일부 별은 우주의 나이와 비슷한 137억 살에 근접하기도 한다. 현재까지 우주에서 가장 나이 많은 별로 밝혀진 것은 136억 살이 넘는 7.2등급 므두셀라(Methuselah)라는 별이다. 공식 명칭이 HD 140283으로 불리는 이 별은 처녀자리와 전갈자리 사이에 자리잡은 황도 제7자리인 천칭자리 방향으로 약 190광년 거리에 있다. 표면온도가 약 5500℃로 태양과 거의 비슷한 이 별은 현재 초속 169㎞의 속도로 지구 쪽으로 가까워지고 있으며, 동시에 우리은하 속을 초속 361㎞의 속도로 이동하고 있다. 이 별을 항성에 포함된 금속의 양과 표면온도 수치로 계산한 결과, 미국항공우주국(NASA)은 우주 초창기에 형성된 최고령의 이 별에 성경에서 가장 장수한 인물로 나오는 므두셀라를 가져와 ‘므두셀라 별'(Methuselah star)이라는 별명을 붙였다. 별의 색깔과 구성 원소비 분석으로 나이 측정그렇다면 천문학자들은 이 같은 별의 나이를 대체 어떻게 알아내는 걸까? 과학적으로 별의 나이를 측정하는 방법은 크게 두 가지가 있다. 별의 색을 분석하는 방법과 별빛의 스펙트럼을 분석하는 방법이 그것이다. 별의 색은 붉은색을 띠는 것일수록 온도가 낮으며, 무거운 원소를 많이 포함하고, 나이가 많은 것으로 해석된다. 푸른색은 그 반대다. 별은 태어난 처음에는 청색 계열의 색상을 지니고 있지만, 늙어감에 따라 점차 흰색, 황색, 주황색, 붉은색 순으로 바뀐다. 항성이 태어날 때의 구성비는 대체로 70%의 수소, 28%의 헬륨, 그리고 나머지 2%는 헬륨 이후의 중원소로 되어 있다. 무거운 원소의 비율은 통상적으로 항성 상층부 대기 내에 포함된 철의 함유율로 표시하는데, 이는 철이 상대적으로 흔한 원소이자 스펙트럼상의 흡수선이 강하게 나타나서 측정하기 쉽기 때문이다. ​별의 분류에는 매우 뜨거운 O형부터 상층 대기에 분자가 생성될 수 있을 정도로 차가운 M형까지 스펙트럼에 따라 항성을 나누는 여러 기준이 있다. 가장 많이 쓰이는 분류 기호는 O, B, A, F, G, K, M으로, 표면 온도가 뜨거운 것에서 차가운 순서에 따라 7개로 구별한 것이다. 우리 태양은 G2형의 노란색 별이다. 스펙트럼 분석법은 별의 구성성분을 통해 나이를 분별하는 방법이다. 생성된 후 얼마 지나지 않은 별에는 수소(H) 성분이 많고, 시간이 흐르면 헬륨 성분이 많아진다는 점을 고려한 것이다. 특히 산소나 철, 칼슘, 규소 등 산소보다 무거운 원소들의 존재가 다량 확인된다면 이는 사실상 생명이 거의 다해가는 별이라고 할 수 있다. 별의 최후는 그 질량에 따라 나누어지는데, 태양처럼 작은 별은 백색왜성으로 짜부라드는 반면, 태양보다 10배 이상 무거운 별은 장대한 초신성 폭발로 생을 마감한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

-신선한 달 샘플 갖고 12월 중순 귀환 일주일 전 발사된 중국의 무인 달 탐사선 창어(嫦娥) 5호 탐사선의 착륙기·상승기 결합체가 1일 밤 11시 11분(이하 한국시간) 달의 표면에 연착륙하는 데 성공했다고 중국국가우주국(CNSA)이 발표했다. 창어-5는 11월 29일 20시 23분 근월점(近月點: 물체가 달과 가장 가까이 붙어 있는 지점)에 근접하는 ‘근접 제동’을 재차 시도해 비행 궤도가 타원 궤도에서 근원형(近圓形) 궤도에 변화시킨 후 궤도기·귀환기 결합체의 분리를 성공적으로 마친 다음, 착륙기·상승기 결합체를 달의 앞면 폭풍의 바다에 있는 룀케르 산 지역에 연착륙시키는 데 성공했다. 창어-5는 달 샘플 채취 작업을 진행할 예정이다. 1969년 NASA의 아폴로 12호 등이 탐사한 지역들에 대한 탐사도 미션에 포함되어 있다. 창어 5호는 지난달 24일 오전 4시 30분(이하 현지시간) 하이난성 원창 우주발사장에서 창정(長征) 5호에 실린 채 발사됐다. 지난해 1월 인류 최초로 창어 4호 탐사선을 달 뒷면에 착륙시키는 데 성공한 중국은 올해 7월 자국 최초의 화성탐사선 톈원(天問)-1호를 쏘아 올린 데 이어 2년 사이 세 번째 우주 탐사 계획에 나선다. 달의 룀케르 산 지역은 비교적 최근인 12억 년 전에 형성된 암석을 품고 있다. 창어 5호는 이 지역의 지하 2m에 있는 신선한 암석 샘플을 2kg 정도 채취할 예정이다. 만약 이 달 샘플을 갖고 귀환한다면 "과학자들이 달의 역사 후반에 무슨 일이 일어났는지, 지구와 태양계가 어떻게 진화했는지를 이해하는 데 도움이 될 것"이라고 비영리 행성협회가 전망하고 있다. 미국은 1976년 170g을 시작으로 아폴로 탐사 전체를 통틀어 달에서 382㎏의 암석과 토양들을 지구에 가져왔다. 가장 마지막으로 달에서 샘플을 가져온 것은 1976년 옛 소련의 루나 24호의 200g으로 두 나라가 가져온 샘플을 합쳐도 400㎏이 채 되지 않았다. 아폴로 우주 비행사가 가져온 382kg의 달 암석은 훨씬 더 오래되어 더 오랜 달의 역사를 이해하는 데 크게 기여한 바 있다.창어-5 착륙선은 샘플을 상승 운반체로 옮긴 후 달 궤도로 발사하여 서비스 모듈과 그것에 부착된 지구 반환 캡슐에 달의 물질을 적재하고, 서비스 모듈은 지구로 귀환하여 12월 16-17일 양일 간에 예정된 터치 다운 직전 네이멍구 초원에 캡슐을 내려놓을 것이다. 창어 5호가 이 임무에 성공하면 이는 1976년 구소련의 루나 24호의 달 샘플 채취 후 처음으로 이루어지는 쾌거로, 중국은 미국과 구소련에 이어 세 번째로 달 암석 채취에 성공한 국가가 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

중국이 일주일 전 발사한 무인 달 탐사선 창어(嫦娥) 5호가 1일 밤 11시쯤 달 표면에 착륙하는 데 성공했다고 중국국가우주국(CNSA)이 밝혔다. 창어 5호는 지난달 24일 오전 4시 30분(이하 현지시간) 하이난(海南)성 원창(文昌) 우주발사장에서 최신 운반로켓 창정(長征) 5호 야오(遙)-5에 실린 채 발사됐다. 지난해 1월 인류 최초로 창어 4호 탐사선을 달 뒷면에 착륙시키고 올해 7월 자국 최초의 화성탐사선 톈원(天問)-1호를 쏘아 올린 데 이어 2년 사이 세 번째 우주 탐사 계획에 나선다. 이날 달 착륙 모습은 일주일 전 발사 때와 달리 생중계하지 않고 착륙 뒤 정규 방송을 중단하고 녹화 중계됐다고 영국 BBC가 전했다. 미국 항공우주국(NASA)의 수석 과학 담당 토머스 저부첸은 국제적인 연구 공동체가 어느 나라가 달에서 뭔가를 가져오든 궁극적으로 이것을 공유하는 기회가 되길 희망한다고 밝혔다. 달 샘플을 수집해 지구로 돌아오는 임무는 1960~1970년대 미국과 옛 소련 이후 40여년 만이며, 중국은 미국과 옛 소련에 이어 세 번째로 임무 수행에 도전한다. 가장 마지막으로 달에서 샘플을 가져온 것은 1976년 옛 소련의 루나 24호의 200g이었다고 영국 BBC는 전했다. 창어 5호는 지금까지 한 번도 인류가 찾지 않았던 달의 ‘폭풍의 바다’ 지역에서 2㎏의 샘플을 모으게 된다. 이에 견줘 미국은 1976년 170g을 시작으로 아폴로 탐사 전체를 통틀어 달에서 382㎏의 암석과 토양들을 지구에 가져왔다. 두 나라가 가져온 샘플을 합쳐도 400㎏이 채 되지 않았다. 적어도 30억년 전의 비밀을 품은 것이 달의 암석들인데 이번에 창어 5호의 무인 탐사선은 13억년 전에 화산 분출이 있었던 달 북위 40도의 화산 지대 `몽스 륌케르‘(Mons R?ker)에서 토양 샘플을 수집한다.중국은 2013년 처음 달 착륙에 성공한 뒤 10년 안에 달에서 샘플을 가져오기로 계획을 세웠다. 전문가들은 창어 5호 탐사를 통해 달의 화산 활동이 얼마나 오래 이어져 태양 방사선으로부터 생명체를 보호하는 데 필수적인 자기장이 언제 소멸됐는지 규명하길 기대하고 있다. 달 샘플 수집은 며칠 밖에 걸리지 않아 창어 5호는 네이멍구 초원으로 귀환하게 된다. 소행성에서 시료를 채취해 지구로 가져오는 일은 일본이 앞서 있다. 지난해 4월 지구에서 3억 4000만㎞ 떨어진 소행성 ‘류구’에서 탐사선 ‘하야부사2’가 시료를 채취했으며 올해 12월 귀환한다. 앞서 또 다른 소행성 탐사선 ‘하야부사1’도 2010년 미립자 1500개를 갖고 지구로 돌아온 바 있다 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

일반 번개보다 최대 1000배 밝은 번개인 초전광(Superbolts)이 실존하는 것으로 확인됐다. 미국 로스앨러모스국립연구소(LANL) 연구진은 최근 미국항공우주국(NASA) 등이 운용하는 기상관측위성(GOES) 16호와 포르테(FORTE·Fast On-Orbit Recording of Transient Events) 위성 등의 관측 자료를 사용한 두 건의 연구에서 초전광을 확인했다고 발표했다. 초전광은 1977년 미국의 과학자 터먼 보비 박사가 핵실험 탐지위성 벨라의 관측 자료에서 발견하면서 처음으로 보고됐었다. 당시에는 일반 번개보다 최대 100배 밝은 번개로 알려졌다. 그런데 관련 연구자들 사이에서는 초전광의 존재에 관한 논의가 최근까지 계속돼 왔다. 예를 들어 위성에서 관측하는 각도에 따라 번개의 밝기를 측정한 값이 영향을 받기 때문이다. 이에 대해 연구를 주도한 마이클 피터슨 박사는 “우주에서 번개를 볼 때 구름이 빛의 일부를 차단하므로 지상에서 볼 때보다 훨씬 더 희미하게 보일 것”이라고 설명했다.이에 따라 연구진은 첫 번째 연구에서 기상관측위성 16호에 탑재돼 있는 ‘정지궤도 번개 지도작성기’라고 불리는 관측 장치의 자료를 사용해 지난 2018년 1월부터 2020년 1월까지 2년간 미국 대륙 상공에서 발생한 번개에 대해 자세히 조사했다. 이는 우주에서 번개의 광학 에너지를 측정하는 것으로, 마침내 일반 번개보다 최대 1000배 밝은 초전광을 확인했다는 것이다. 연구진은 또 초전광에 관한 더 많은 정보를 얻기 위해 두 번째 연구에서 포르테 위성의 12년간 관측 자료를 분석했다. 그 결과, 일반적인 번개는 음전하로 하전된 구름과 양전하로 하전된 지상 사이의 방전에 의해 발생하지만 초전광은 양전하로 하전된 구름과 음전하로 하전된 지상 사이의 강렬한 방전에 의해 주로 발생하는 것으로 나타났다. 이에 대해 피터슨 박사는 “일반적인 초전광은 일반 번개와 같은 방전과 특수한 방전 방식 모두에서 발생한다. 하지만 가장 강력한 초전광은 겨울 연안 지역, 특히 일본의 해안 지역에서 강렬한 방전에 의해 발생한다”면서 “따라서 초전광은 여전히 구별할 가치가 있다”고 설명했다. 자세한 두 건의 연구 결과는 국제학술지 ‘지구물리학 연구저널: 대기’(Journal of Geophysical Research: Atmospheres) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

역사적인 달 샘플 채취 위한 첫단계 돌입 중국의 야심찬 달 탐사선 창어 5호가 달 궤도에 진입하는 데 성공했다. 창어-5의 역사적인 미션은 달의 암석 샘플을 채취해서 지구로 귀환하는 것이다. 8200㎏의 창어-5는 지난 11월 24일 중국 하이난섬 원창 우주발사장에서 창정(長征) 5호 로켓에 실려 발사된 후 112시간의 비행 끝에 28일 달 궤도에 진입한 것이다.창어-5 궤도선은 28일 오후 8시 58분(한국시간) 달의 고도 400㎞ 상공에서 주엔진을 점화했다고 중국 달탐사 프로그램 관계자가 점화 한 시간 뒤에 발표했다. 탐사선은 달의 인력권에 들어가기 위해 약 17분간 3,000뉴턴 엔진을 분사해 우주선의 속도를 낮추었다. 이는 달 암석 샘플을 채취해 12월 중순 지구로 귀환하는 창어-5의 23일간 미션에서 중요한 단계를 차지하는 기동이다. 창어-5가 이 임무에 성공하면 이는 1976년 구소련의 루나 24호의 달 샘플 채취 후 처음으로 이루어지는 쾌거로, 중국은 미국과 구소련에 이어 세 번째로 달 암석 채취에 성공한 국가가 된다. 창어-5의 단기간 미션은 액션으로 가득 차 있다. 우주선은 11월 28일께 달 궤도에 도착한 다음, 하루 정도 후 4개의 모듈 중 2개(착륙선과 상승 장비)를 달 표면에 내려보낸다. 착륙선은 거대한 화산 평원인 폭풍의 바다에 있는 룀케르 산 지역에 착륙할 예정이며, 1969년 NASA의 아폴로 12호 등이 탐사한 지역들에 대한 탐사도 미션에 포함되어 있다. 달 샘플을 실은 창어-5 서비스 모듈은 지구로 귀환하여 12월 16-17일 양일 간에 예정된 터치 다운 직전에 캡슐을 내려놓을 것이다. 창어-5 미션은 지구촌 우주 마니아들에게도 널리 관심을 불러일으키고 있는데, 우주선이 달로 날아가는 동안 무선통신 동호인들은 우주선을 추적하고, 심지어 지구로 전송된 데이터를 해독하여 태양 전지판에 비치는 햇빛을 보여주는 영상을 공개하기도 했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

스웨덴 최남단 트렐레보리시 하늘이 온통 보랏빛으로 물들었다. 24일(현지시간) 스웨덴 공영방송 SVT는 스코네주의 한 작은 마을이 LED 조명 시스템을 도입한 후 잡음이 일고 있다고 보도했다. 지난달 트렐레보리시 하늘이 돌연 보라색으로 변했다. 시에서 차로 10분 거리에 있는 스코네주의 작은 마을에서 흘러나온 불빛 탓이었다.스웨덴 최대 토마토 재배 단지가 있는 스코네주 기슬뢰아비아스는 최근 LED 조명을 이용한 에너지 고효율 온실 조명시스템을 도입했다. 에너지 절약은 물론 육질이 단단하고 당도가 높은 품질 좋은 고당도 토마토를 얻기 위한 방책이었다. 겨울이 긴 스웨덴의 특성상 효율적인 방안이었다. 문제는 다른 데서 터져 나왔다. LED 조명이 뿜어낸 보라색 불빛이 인근 도시로까지 번져 나가면서 눈부심을 호소하는 주민이 늘었다. 특히 구름이 낮게 깔린 날이면 조명은 하늘을 더 밝게 비췄다. 불만이 잇따르자 대책 마련에 나선 현지 환경행정부는 토마토 농장주와 접촉해 오후 5시부터 밤 11시 사이에는 LED 조명 사용을 중단하기로 합의했다.농장주 한 명은 SVT와의 인터뷰에서 “일단 저녁 시간대 토마토 재배를 전면 중단하기로 한 걸음 물러섰다. 주민 화를 불러일으키려고 한 것은 절대 아니다. 우리는 단지 전기를 절약하고 재배 규모를 늘리고 싶었을 뿐”이라고 밝혔다. 관계 당국은 의견 조율을 거쳐 추가 대책을 내놓겠다고 설명했다. 작물 재배용 LED 조명은 수은 등 유해 물질이 없어 친환경 조명으로 불린다. 기존 백열등 대비 80% 이상 에너지를 절감할 수 있으며, 수명도 5만 시간으로 50배 이상 길어 하루 10시간씩 사용해도 10년 이상 사용할 수 있다. 광합성과 잎 형태 형성에 가장 적합한 파장은 적색과 청색인데, LED 조명은 이 파장 모두를 쏘아 식물 성장을 촉진한다. 그만큼 빠르고 정확한 생산이 가능하다.1960년대 미 항공우주국(NASA)이 우주 공간에서 식물을 재배할 목적으로 처음 사용했으며, 이후 기후변화로 수확량이 감소하면서 날씨와 관계없이 365일 재배가 가능한 농업 기술로 여러 곳에서 도입했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

스페이스X 유인 우주선 ‘리질리언스’호를 타고 국제우주정거장(ISS)으로 간 최초의 흑인이 첫 지구 영상을 보내왔다. 25일(현지시간) 미국 캘리포니아주 KSBY방송은 국제우주정거장에 체류하는 최초의 흑인 빅터 글로버(44)가 우주에서 본 지구를 영상으로 보내왔다고 보도했다. 글로버는 이날 자신의 트위터에 우주에서 본 지구를 담은 30초 분량의 영상을 공유했다. 글로버는 “우주에서 보내는 내 첫 영상이다. 유인 캡슐 ‘크루 드래곤’ 창문 너머로 지구를 바라봤다. 그 규모는 숨이 막힐 정도로 압도적”이라고 밝혔다. 영상에는 비현실적으로 푸른 지구의 모습이 담겼다. 미 항공우주국(NASA)도 그의 영상을 리트윗하며 관심을 보였다.‘리질리언스’호 선장 마이크 홉킨스(51)도 우주정거장에서의 생활상을 전했다. 홉킨스는 “우주정거장에서의 새로운 삶에 적응하고 있다. ‘크루 드래곤’ 캡슐 조종석에 숙소도 만들었다”며 관련 사진을 공개했다. 15일 우주인 4명을 태우고 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 발사된 ‘리질리언스’호는 27시간의 비행 끝에 국제우주정거장에 도착했다.이후 유인캡슐 ‘크루 드래곤’을 타고 도킹에 성공한 4명의 우주인은 우주정거장에 체류 중이던 미국, 러시아 우주인 3명의 환대 속에 정거장 내부로 진입했다. 이렇게 많은 인원이 국제우주정거장에 장기 체류하는 것은 이번이 처음이다. 국제우주정거장에 체류 중인 7명의 우주인은 앞으로 6개월간 다양한 연구 임무를 수행할 예정이다.이번 발사는 민간 우주 운송 시대가 열렸다는 것과 동시에 흑인과 여성, 일본인 탑승자로 다양성이 높아졌다는 데 의미가 있다. 특히 흑인 조종사 빅터글로버는 국제우주정거장에 체류하게 된 최초의 흑인으로 기록될 전망이다. 미공군시험비행학교를 졸업한 글로버는 항공기 40여 기로 누적 비행시간 3000시간을 달성한 베테랑이다. 항공모함 400여 척의 착륙 제어를 도맡았으며 24차례 전투 임무도 수행했다. 2012년 당시 존 매케인 상원의원실에서 입법 연구원으로 활동하던 중 미 항공우주국 우주비행사로 합류했다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면 역대 흑인 우주비행사 17명 중 국제우주정거장에 승선해 임무를 수행한 건 글로버가 처음이다. 여성 물리학자 섀넌 워커(55), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 소속 노구치 소이치(55)도 함께 승선해 이목을 끌었다. 미국 우주군 대령인 마이크 홉킨스(51)는 선장으로서 이번 임무의 총지휘를 맡았다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

한국시간으로 지난 16일 오전 9시 27분 미국 민간 우주탐사기업 ‘스페이스X’가 우주비행사 4명이 탑승한 유인 우주선 ‘리질리언스’를 국제우주정거장(ISS)으로 발사하는 데 성공했다. 리질리언스에 탑승한 4명의 우주인은 ISS에 6개월간 머물며 식품 생리학, 유전자 실험, 작물 재배 실험 등을 수행하고 내년 5월 지구로 귀환한다. 이번 발사 성공은 ‘민간 우주 수송 시대’의 막을 여는 계기가 됐다는 평가를 받고 있다. 미국, 유럽, 중국, 일본, 러시아 등 우주 선진국들은 달, 화성 등 유인 우주탐사에 많은 관심을 기울이고 있다. 과학적 호기심도 있지만 ‘제2의 지구’를 찾겠다는 실질적 목표 때문이기도 하다. 그렇지만 오랜 시간 우주를 여행하고 머물 때는 여러 문제가 생길 수 있다. 2016년 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ▲우주방사선 ▲고독감 ▲우주곰팡이 ▲미세중력 ▲인적 오류 등 5가지가 우주 시대의 걸림돌이 될 것이라는 분석을 내놓기도 했다. 우주비행사들이 우주 공간에서 다양한 생물학적 변화를 겪는 것은 확실하지만 그런 변화를 일으키는 메커니즘은 정확히 밝혀지지 않았다. 이런 가운데 영국 벨파스트 퀸스대, 미국 필라델피아 아동병원, 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF), 항공우주국(NASA) 존스우주센터, NASA 에임스연구센터, 스탠퍼드대, 라이스대, 듀크대 의대, 펜실베이니아대 의대 등 22개 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 우주인들이 흔히 겪는 근골격계 약화, 면역기능 장애, 심혈관 이상 등의 문제가 미토콘드리아 결함과 이상 때문이라는 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 26일자에 발표했다.미토콘드리아는 ‘세포 공장’이나 ‘세포 엔진’이라고 불리는 세포 내 소기관이다. 혈액으로 운반된 산소로 세포 활동에 필요한 에너지와 활성산소를 생산하고 세포 간 신호 전달에 관여하는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아에 이상이 발생해 활성산소가 과다 생산되면 체내 대사기능이 떨어져 질병을 유발할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 최근에는 당뇨, 심혈관 질환, 암, 각종 유전질환의 발병 원인이 미토콘드리아 기능 이상과 관련돼 있다는 연구도 속속 보고되고 있다. 연구팀은 우주인의 생물학적 기능에 영향을 미치는 원인을 조사하기 위해 동물 실험연구 자료, ‘진랩’(GeneLab) 플랫폼을 포함해 NASA에서 보유하고 있는 다양한 우주생물학 데이터를 활용해 분석했다. NASA 자료에는 역대 우주비행사 59명의 각종 생물학적 데이터, 쌍둥이 우주인 프로젝트 결과 등이 포함돼 있다. 광범위한 데이터 분석 결과 우주인의 건강 이상에서 공통적으로 나타난 핵심 요인은 미토콘드리아 기능 이상과 변이로 확인됐다. 미토콘드리아 이상으로 인한 인체의 과잉 대사반응이 면역 약화와 각종 신체기관 이상으로 나타난다는 것이다. 장기간 우주에 머물다가 귀환한 우주인들에게서 생체주기 이상이 발생하는 것도 미토콘드리아에 문제가 생겼기 때문이라고 밝혀졌다. 미토콘드리아 이상은 지금까지 많은 우주생물학 연구에서 주목되지 않은 부분이었다. 생물정보학자인 아프신 베헤시티 NASA 에임스연구센터 수석연구원은 “이번 연구는 우주여행과 관련된 건강상 위협 대부분이 미토콘드리아 때문이라는 점을 명확히 보여 주고 있다”면서 “기존의 미토콘드리아 장애 개선 약물들이 우주인 건강에 도움을 줄 수 있는지 확인하는 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr