우주는 춥고 어두운 곳이라 생각되지만 국제우주정거장(ISS)에 탑승한 우주비행사들의 시선에서는 말로 표현하기 힘든 아름다움 그 자체가 되기도 한다. 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 ISS에서 포착된 환상적인 우주와 지구의 모습을 사진으로 공개했다. 심연의 어둠 속에서 반짝이는 별들과 초록색으로 빛나는 지구의 모습이 인상적인 이 사진은 지난달 29일 ISS에 탑승한 NASA의 우주비행사가 촬영했다. 빛나는 지구의 초록색 대기와 그 위를 수놓은 별들의 대비가 아름다움을 넘어 경외감까지 자아내는 것. 　 　 NASA에 따르면 사진 촬영 당시 ISS는 고도 420㎞의 상공을 돌고 있었으며 아래의 지구 지역은 이란 북부 카스피 해(海)다. 물론 이같은 모습을 관측하고 촬영할 수 있는 것은 ISS 우주비행사에게만 주어진 특권이다. 구름 등 대기 간섭 없이 ISS 맨 앞줄에 앉아 이를 지켜볼 수 있기 때문이다. 실제로 ISS는 지구를 직접 관측하기에 최고의 공간으로, 고도 약 402~420㎞에서 시속 2만 7740㎞의 속도로 하루에 16번 지구 궤도를 돈다. 이같은 이유로 ISS는 일출과 일몰은 물론 오로라, 태풍, 번개, 수많은 별들을 관측하기에 가장 좋은 명당자리다. 　특히 ISS 내에서도 최고의 ‘명당자리’는 큐폴라(Cupola)다. 2010년 2월 ISS에 설치된 관측용 모듈인 큐폴라는 로봇 팔을 조종하는 조종실로 우주 비행사들은 7개의 커다란 창을 통해 지구와 우주를 관측하고 사진을 남긴다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 20여 년간 수수께끼로 남아있는 호주의 거대그림 ‘마리 맨’(Marree Man)을 촬영한 새로운 사진을 최근 미국항공우주국(NASA)이 공개했다. 이 사진은 지난 6월 22일 NASA의 지구관측위성인 랜드샛8호에 탑재된 OLI(Operational Land Imager)라는 관측장치로 촬영한 것이다. 마리 맨은 1998년 사우스오스트레일리아주 애들레이드시에서 북쪽으로 589㎞ 떨어진 ‘마리’라는 마을 근처의 사막 한가운데에서 발견됐다. 이 때문에 마리 맨이라는 이름이 붙여진 이 거인 윤곽은 머리부터 발끝까지 직선 길이는 약 3.5㎞, 팔다리와 몸통, 머리 등 전체 윤곽의 길이는 28㎞에 달하며, 깊이는 발견 당시 20~30㎝로 파여 있어 하늘에서도 볼 수 있다. 지역 주민들은 거인의 모습이 왼손에 작은 사냥용 막대 또는 부메랑을 든 원주민을 형상화한 것으로 생각한다. 하지만 마리 맨은 세월이 흐르면서 풍화 작용으로 점차 희미해지기 시작해 2016년에 이르러서는 거의 보이지 않게 됐었다.이에 따라 그해 8월 관광업으로 먹고사는 인근 주민들은 마리 맨이라는 명소가 없어지는 것을 우려해 지상그림을 복원하기로 했다. 이들은 원작을 최대한 살리기 위해 정확한 GPS(위성항법시스템) 좌표를 가지고 5일 동안 그레이더라는 중장비를 이용해 폭이 최대 35m에 달하는 선으로 이뤄진 마리 맨을 다시 바닥에 새겼다. 특히 이 복원 작업에서는 마리 맨이 쉽게 사라지지 않게 하기 위해 땅을 원작보다 깊게 파서 거기에 초목이 자라도록 해 거인의 윤곽을 푸르게 만들려고 했다. 이 과정에서 사람들은 마리 맨의 윤곽을 따라 약 9m 간격으로 250개가 넘는 대나무 말뚝이 박혀 있는 것을 발견했다. 이런 말뚝은 처음 그림을 그리기 전 원작자가 일종의 스케치로 사용한 것으로 추측된다. 그런데도 이 그림은 여전히 누가 어떤 의도를 가지고 왜 어떻게 만들었는지 밝혀지지 않았다. 조종사 트레버 라이트에 의해 마리 맨이 처음 발견된 지 1년 뒤인 1999년, 지역 단체 등에 누군가가 팩스로 마리 맨의 존재를 알리는 서류를 보냈다. 특히 이 서류는 미국기와 오륜기 그리고 원주민 사냥 관행에 관한 책에서 인용한 명판이 남아 있던 마리 맨의 위치를 가리켰다. 게다가 거기에는 미국식 철자나 계측 단위가 쓰여 있다는 점에서 마리 맨을 어떤 미국인 예술가들이 그린 것이라는 주장이 제기되기도 했다. 반면 많은 현지인은 이 그림이 예술가 바디우스 골드버그가 2002년 임종 당시 자신의 작품임을 인정했다면서 그가 주도해서 만든 것이라고 주장한다. 이에 호주 유명 기업인인 딕 스미스는 지난해 6월 마리 맨의 기원에 관한 구체적인 증거를 제기하는 사람에게 5000호주달러(약 405만원)의 상금을 주겠다고 했으나 아직 이를 받아 간 사람은 없는 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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

미국의 여성 우주인 크리스티나 코흐가 28일(현지시간)로 우주에서 289일을 체류해 단일 비행으로는 최장 기간 우주에 체류한 여성 기록을 세웠다고 미항공우주국(NASA)이 밝혔다. NASA는 이날 트위터에 코흐가 “새로운 고도에 도달한 것을 축하한다”는 글을 올리며 신기록 수립을 알렸다. 코흐는 지난 3월 15일 국제우주정거장(ISS)에 도착해 체류 중이다. 그는 선배 우주인인 페기 윗슨이 세운 288일 체류 기록을 깨뜨렸다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA) 소속의 우주비행사 크리스티나 코크(40)가 여성으로서 새로운 기록을 다시 썼다. 지난 27일(이하 현지시간) CBS뉴스 등 현지언론은 28일 부로 코크가 단일 우주비행으로는 가장 오랜시간 우주에 머문 여성 우주비행사가 됐다고 보도했다. 기존 기록은 역시 288일 간 우주에 체류하다 귀환한 미국의 여성 우주비행사 페기 윗슨(59)이다. 지난 3월 15일 소유스 MS-12 우주선을 타고 국제우주정거장(ISS)으로 간 코크는 통상 6개월의 체류기간을 넘어 내년 2월 6일 지구로 귀환 예정이다. 사실상 윗슨의 기록을 훌쩍 뛰어넘는 셈. 앞서 지난 10월 18일 코크는 여성 우주비행사로서 또하나의 이정표를 세웠다. 이날 코크는 동료 여성 우주비행사인 제시카 메이어(42)와 사상 최초로 여성들만 참여한 우주 유영에 성공했다. NASA에 따르면 코크는 고장난 배터리 충전 장치를 교체하기 위해 ISS 밖으로 나갔고 이어 메이어도 공구가방을 들고 뒤를 따랐다.과거에도 여성이 우주 유영에 성공한 바 있으나 항상 남성 우주인과 짝을 이뤘다. 이 때문에 전문가들은 우주 개발에 있어서도 이제 여성이 남성과 동등하다는 것을 보여준 기념비적인 사건이라고 평가했다. 코크는 "(기록을 세운 것은) 정말로 큰 영광"이라면서 "ISS에 머무는 시간동안 하루하루 최선을 다하기 위해 노력하고 있다"고 밝혔다. 이어 "윗슨은 나의 우상이자 멘토"라면서 "지난 몇년 동안 나를 지도해 줄 만큼 친절하고 멋진 사람"이라고 덧붙였다. 지금은 은퇴한 윗슨은 ‘우주에서 가장 오래 머문 미국인’으로 이름을 올린 우주 비행사의 전설이다. 생화학자 출신인 윗슨은 모두 5차례 우주비행 임무를 완수했으며 총 665일간 우주에 머물렀다. 특히 여성으로서는 최초로 사령관으로 2번 ISS에 다녀왔고 우주 유영을 가장 많이 한 여성이기도 하다. 코크는 "미래에 화성과 달을 탐사하기 위해서라도 내 기록이 다른 사람들에게 동기를 부여하는 이정표가 되기 바란다"면서 "내 기록이 가능한 빨리 깨지기 바란다. 이는 곧 우리가 경계선을 넘어서고 있다는 것을 보여주는 것이기 때문"이라고 말했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 26일 올해 마지막 천문현상인 일식이 지구촌 곳곳에서 일어났다. 한국천문연구원에 따르면 우리나라에서는 이날 오후 2시 12분(서울 기준)부터 달이 해를 가리는 부분일식이 시작돼 오후 3시 15분 최대 면적을 삼켰다. 이때 일식 면적은 태양 면적의 13.8％였다. 다만 곳곳에 눈이나 비가 내리면서 서울과 강원, 경기 일부에서만 관측돼 아쉬움을 남겼다. 그러나 중동 등지에서는 태양의 가장자리가 금반지처럼 보이는 금환일식(金環日蝕)이 일어났다. 서구에서는 ‘불의 반지’(Ring of Fire)라 부르는 금환일식은 달이 태양을 완전히 가리지 못해 생긴다. 태양 가장자리 부분만 보이며 마치 불에 타는 금반지 모양같아 붙은 이름이다. 이날 사진작가인 알렉산더 크리베니셰프가 사우디 아라비아에서 촬영해 공개한 금환일식 사진은 실제로 불에 타는 금반지 모습이 그대로 담겨있다.그렇다면 지구 밖 우주에서는 금환일식이 어떻게 보일까? 이에대한 궁금증은 국제우주정거장(ISS)에 머물고 있는 미국 우주인 제시카 메이어가 답했다. 메이어는 이날 자신의 트위터를 통해 "오늘 금환일식이 일어났다"면서 "지구 아래 부분에 막 떠오른듯한 달의 그림자가 보인다"고 썼다.우주에서 본 보다 확실한 금환일식 사진은 지난 2016년 3월 미 항공우주국(NASA)의 기상관측위성(DSCOVR)이 촬영했다. 지구에서는 달이 태양을 삼킬듯 보이지만 DSCOVR이 본 지구에는 짙은 달의 그림자만 드리웠다. DSCOVR이 이처럼 특별한 사진을 촬영할 수 있는 것은 일반적인 인공위성과는 달리 지구로부터 평균 160만㎞ 떨어진 곳에 위치해 있기 때문이다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 화성탐사 로봇인 오퍼튜니티의 무덤이 된 화성의 파노라마 전경을 공개했다. 오퍼튜니티는 스피릿과 함께 2004년부터 화성을 누비며 활동한 쌍둥이 화성 탐사로봇 중 하나로, 당초 기대했던 탐사시간을 훨씬 넘는 기간 동안 화성의 생생한 모습을 전해오다 2019년 2월 영면했다. 오퍼튜니티는 특히 총 15년 동안 42.16㎞를 이동하며 화성의 물의 존재 가능성을 확인할 수 있는 수많은 사진과 데이터를 지구로 전송, 지구와 우주과학역사의 한 페이지를 장식했다. NASA가 공개한 이미지는 오퍼튜니티가 영면하기 전, 29일 동안 찍은 사진 354장을 이어 붙인 것으로, 황량한 화성의 풍경을 생생하게 담고 있다. 특히 이번 이미지는 오퍼튜니티가 영면에 든 장소이자 오퍼튜니티의 무덤가를 촬영한 것과 마찬가지라는 점에서 더욱 애틋한 의미를 지니고 있다. NASA 제트추진연구소의 존 칼라스는 “이 마지막 파노라마는 우리의 오퍼튜니티가 탐사와 발견의 놀라운 사명을 띠게 된 이유를 직접 보여준다”면서 “사진의 오른쪽과 왼쪽에서는 미래의 탐험을 기다리는 분화구를 확인할 수 있다”고 설명했다. 이어 “오퍼튜니티는 지난 15년간 예상했던 것 이상으로 지구의 지질학과 환경에 대한 이해를 높이는데 크게 기여했다”고 덧붙였다. 한편 오퍼튜니티는 10여 년 간 극한의 온도와 태양열을 견디며 탐사를 이어가던 중, 지난해 봄부터 행성 전체에 불어닥친 먼지 폭풍에 휩싸이고 말았다. 전적으로 태양 에너지에 의존해 장비에 전력을 공급받아 온 오퍼튜니티에게 당시의 먼지 폭풍은 매우 치명적인 타격이었다. 이후 신호가 끊어진 오퍼튜니티를 깨우기 위해 NASA 과학자들은 8개월 동안 1000개가 넘는 복구 명령을 보냈지만 결국 돌아오지 못한 채 영면에 들었다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

짧은 뿌리와 가지에 열매가 가득 열리는 신종 토마토가 등장했다. 4차산업혁명의 핵심이자 ‘끝판왕 기술’로 불리는 크리스퍼 유전자가위의 산물이다. 미국 뉴욕 콜드스프링하버연구소(Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL)가 공개한 신종 토마토는 토마토의 유전자를 크리스퍼 유전자가위 기술로 편집, 보다 더 빨리 자랄뿐만 아니라 열매 주위의 자잘하고 긴 줄기가 사라진 새로운 모습이다. ‘도시 농업 토마토’(urban agriculture tomatoes)라는 별칭처럼, 연구진은 고층빌딩이 즐비한 도심이나 좁은 공간에서도 손쉽게 토마토를 키울 수 있는 방법을 찾기 위해 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용한 실험을 진행해 왔다. 그 결과 생장 기간이 40일 정도이며, 기존 토마토에 비해 모양이 더 작고 한 뿌리에 여러 열매가 주렁주렁 매달려 있어 거대한 꽃다발을 연상케 하는 신종 토마토가 탄생했다. 무엇보다 연구진이 주목하는 것은 일반 토마토에 비해 더 적은 재배면적만으로도 충분히 열매가 무성한 토마토를 키워낼 수 있다는 사실이다. 연구진은 “땅을 파헤치거나 갈아엎지 않고도, 혹은 강이나 개천으로 흘러들어가 오염시킬 수 있는 비료를 사용하지 않고도 토마토를 키울 수 있는 새로운 방법을 찾고 싶었다”면서 “신종 토마토는 도심에서 온실효과를 유발하는 이산화탄소 배출량을 줄여주는데 기여할 뿐만 아니라 사람들이 보다 쉽게 토마토 농작에 다가갈 수 있도록 돕는다”고 설명했다. 신종 토마토가 나오기까지 역경이 없었던 것은 아니다. 과거 연구에 따르면 토마토의 특정 유전자를 ‘가위질’ 할 경우 의도하지 않게 수확량이 적어지거나 맛이 나빠지기도 했다. 연구진은 이러한 특성을 개선하기 위해 작물 줄기의 길이를 조절하는 유전자에 크리스퍼 기술을 도입했고, 이를 통해 줄기를 더욱 짧게 만들어 신종 토마토를 탄생시켰다. 신종 토마토는 도심 한복판에서 농업을 꿈꾸는 도시인뿐만 아니라 먼 우주에 나가있는 우주인의 관심을 끄는데에도 성공했다. 연구진은 “미국항공우주국(NASA) 과학자들 역시 우리의 새로운 토마토에 관심을 보이고 있다”면서 “이번 연구가 키위와 같은 다른 과일 작물에도 시도될 수 있기를 희망한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 생명공학 분야에서 가장 권위 있는 학술지인 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국의 유명 유튜버들이 흔히 ‘코끼리치약 실험’으로 불리는 과산화 수소 분해 실험을 세계 최대 수준으로 진행해 화제가 되고 있다. 이 실험은 과산화수소에 주방세제와 식용색소를 넣고 거기에 아이오딘화칼륨(요오드화칼륨)을 촉매제로 더해 과산화산소가 빠르게 분해하면서 발생한 산소와 물이 세제·색소와 만나 색을 띠는 거품을 순식간에 만들어내는 일종의 화학 실험이다. 이때 모습이 코끼리 코와 힘껏 짠 치약처럼 보여 코끼리치약 실험으로 주로 불리는 유튜브 인기 콘텐츠 중 하나다.그런데 최근 미국의 두 유명 유튜버가 지난해 미국항공우주국(NASA) 연구원 출신 유튜버 마크 로버가 코끼리치약 실험으로 만든 거품보다 많은 거품을 만드는 같은 실험에 도전한 것이다. 방송인이자 배우이기도 한 닉 우하스는 지난 19일 유튜브 채널에 공개한 영상을 통해 유명 유튜버 데이비드 도브리크를 비롯한 사람들과 함께 집 뒷마당에서 무려 625ℓ의 과산화수소를 사용해 200㎥가 넘는 거품을 어떻게 만들어냈는지를 밝혔다. 지금까지 조회 수가 160만 회를 넘어선 것으로 확인되는 이 영상에서 우하스는 “우리는 거대한 통 안에 35%의 과산화수소를 넣은 뒤 거기에 주방세제와 식용색소를 첨가하고 다시 거기에 촉매제로 아이오딘화칼륨을 넣을 것이다. 과산화수소와 아이오딘화칼륨이 섞이면 산소 기체가 발생한다”면서 “산소는 세제와 함께 매우 빠르게 1t의 거품을 만들어낸다”고 설명했다. 그 결과, 무려 200㎥가 넘는 거품이 순식간에 집 뒷마당에 쏟아졌다는 것이다.실제 영상에서도 파란색 거품이 용암처럼 빠르게 퍼져나가고 그 모습을 지켜보던 사람들은 피할 곳을 향해 대피하는 모습이 고스란히 담겼다. 거기에는 쾅 하고 폭발하는 소리도 나온다. 이에 대해 우하스는 이번 실험에서 발생한 거품의 양은 지난해 미국항공우주국(NASA) 연구원 출신 유튜버 마크 로버가 선보인 실험에서 발생한 거품의 15배 수준이라면서 세계 기록을 깬 것이라고 설명했다. 사진=닉 우하스/유튜브 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 퇴역할 때까지 수천 개 이상의 외계 행성을 찾아냈다. 그리고 그 후계자인 TESS는 더 많은 외계 행성을 찾아낼 것으로 예상된다. TESS는 케플러보다 강력한 성능으로 지구 크기의 외계 행성을 훨씬 많이 찾아낼 것으로 기대된다. 하지만 이 행성들이 지구와 비슷한 크기와 에너지를 받는다고 해서 반드시 생명체가 살기에 적합한 환경이라는 보장은 없다. 금성처럼 극단적인 온실효과로 생명체가 살 수 없는 뜨거운 환경이거나 혹은 화성처럼 춥고 건조한 행성일 수도 있기 때문이다. 행성 대기 구성 같은 상세한 정보를 얻기 위해서는 행성 자체의 빛을 직접 포착해 스펙트럼을 분석해야 한다. 그러나 지구같이 작은 행성은 별보다 수십억 배 어두워 현존하는 가장 강력한 망원경으로도 직접 관측이 어렵다. 하지만 과학자들은 이 문제를 극복할 신기술을 개발 중이다. 나사 제트 추진 연구소 (JPL) 및 협력 기관이 연구 중인 스타쉐이드 (Starshape)는 거대한 해바라기 형태의 차단막을 이용해 별빛을 가리고 별 주변의 희미한 행성을 포착하는 관측 기술이다. 최근 천문학자들은 더 구체적인 계획을 공개했다. 오하이오 주립대의 스콧 가우디(Scott Gaudi) 교수가 이끄는 HabEx (Habitable Exoplanet Observatory) 프로젝트 팀은 허블 우주 망원경보다 큰 4m 지름 주경을 지닌 우주 망원경과 이 망원경에서 7만 7000km 떨어진 52m 지름의 별빛 가림막을 제안했다. HabEx는 2020년대 나사의 차세대 탐사 계획인 차세대 거대 관측소 (next Great Observatory) 프로젝트의 일부로 제안됐다. HabEx의 가장 큰 걸림돌은 비용이다. 연구팀이 추정한 비용은 70억 달러다. 하지만 과거에 없던 완전히 새로운 방식의 우주 망원경이기 때문에 비용이 얼마나 늘어나게 될지는 아무도 모른다. 현재 발사를 앞둔 제임스 웹 우주 망원경도 접었다 펼치는 새로운 형태의 우주 망원경으로 개발되면서 비용이 초기 예상보다 훨씬 늘어난 100억 달러에 근접한 상태다. 대형 우주 스타쉐이드 기술은 한 번도 시도된 적이 없어 개발 과정에서 비용이 천정부지로 치솟을 가능성이 있다. 따라서 나사는 이 계획의 타당성을 신중히 검토한 후 개발을 시작할 예정인데, 실제 개발은 아무리 빨라도 2021년 이후이며 발사는 2030년대가 될 것으로 예상된다. HabEx 계획이 순항할지는 아직 판단하기 이르지만, 생명체가 거주 가능한 제2의 지구를 찾아내고 외계 생명체가 존재하는지 검증하는 것은 21세기 과학의 가장 큰 목표다. 오랜 세월 인류는 우주 저 너머에 지구 같은 행성과 지적 생명체가 있을 것이라고 상상했다. 과학자들은 HabEx 같은 대형 과학 프로젝트를 통해 상상을 현실로 바꿀 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

호주를 휩쓸고 있는 최악의 산불이 멀리 위성에서도 관측됐다. 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 미 국립해양대기청(NOAA)가 공동으로 운영하는 지구관측위성 수오미 NPP(Suomi NPP)가 촬영한 호주의 모습을 공개했다. 전날인 지난 16일 수오미 NPP가 촬영한 이 사진은 호주의 남동부에 위치한 뉴사우스웨일스주 지역을 담고있다. 현재 최악의 산불로 시드니와 뉴사우스웨일스 등 지역은 뿌연 연기에 휩싸이면서 ‘회색 도시’가 됐다. 보도에 따르면 산불로 인해 대기오염이 심해지면서 해로운 수준보다 최대 11배나 악화된 상태다. 실제 위성으로 촬영된 사진에도 산불로 인해 자욱한 연기가 타오르는 모습이 생생히 포착돼 있다.현재 2개월을 넘어가고 있는 호주 산불은 호주 지역 동부뿐 만 아니라 남호주 서호주까지 번지며 현재까지 6명이 사망했고, 700가구가 소실됐으며 3백만 헥타르(ha)가 불에 탔다. 오랜 기간 가뭄 후에 고온과 강풍을 동반한 산불은 2500여명의 소방대원이 밤낮으로 진화를 함에도 내년까지 이어질 전망이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리는 갤럭시폰으로 빅뱅과 슈퍼노바의 노래를 듣는다. 친구가 터무니없는 말이나 행동을 하면, ‘너 개념은 안드로메다에 보냈니’ 하고 핀잔한다. 그리고 날마다 우주 관련 뉴스를 접한다. 이처럼 우주는 이미 우리 생활 깊숙한 곳까지 침투해 있다. 어쩌면 곧 다가올 새해가 우주여행의 원년이 될지도 모른다. 연초에 미국의 우주탐사 기업 스페이스X가 인류를 달과 화성으로 실어나를 유인 우주선 ‘스타십’(Starship)을 처음으로 공개한 데 이어, 최근 미 항공우주국(NASA)에서 이르면 내년부터 민간인을 대상으로 국제우주정거장(ISS)을 관광 용도로 개방할 계획이라고 발표했다. 스페이스X의 스타십에는 우주 승객들이 탑승할 수 있는 출입구와 우주를 내다볼 수 있는 창도 설치될 예정이며, 2020년대 중반 화성 여행을 목표로 삼고 지난해 일본의 억만장자와 달궤도 여행 계약을 맺기도 했다.NASA의 ISS 민간인 개방은 제한적으로 이루질 전망인데, 일년에 두 차례, 한 번에 최대 30일까지 개방할 것을 검토 중이라고 한다. 단, 이 우주 투어에 드는 비용은 그야말로 천문학적이다. 왕복 우주선 티켓만 해도 5800만 달러(약 680억원)에 이르며, ISS에서의 1박 숙박비는 무려 3만 5000달러(약 4100만원)나 된다. 이런 비싼 호텔은 지상에는 없을 것이다. 그러니까 30일간 ISS에 묵는다면 총 700억원 정도를 내야 한다는 말이다. 그런데 돈만 있다고 ISS에서 묵을 수 있는 것도 아니다. 신체 검사를 통과해야 한다. 우주선 좌석과 우주복 규격에 맞게끔 키는 150~190cm, 몸무게는 50~90kg, 앉은키는 99cm 이하여야 한다. 물론 우주비행사들과 마찬가지로 건강검진을 통과하고 고강도의 훈련을 받아야 한다. 이래저래 지상 400km에서 하루에 지구를 16바퀴씩 도는 ISS에 투숙하기는 하늘의 별따기만큼이나 어렵다. 영국 기업인 ’버진 갤럭틱'(Virgin Galactic), 아마존 창업자 제프 베저스의 '블루 오리진'(Blue Origin) 등도 우주관광 선발진에 합류한 기업들이며, 머지않아 우리나라에서도 곧 이 대열에 뛰어들 것으로 보인다. 그런데 이 역시 여행비용이 만만치가 않다. 고도 100km까지 상승하여 90분간 무중력 상태를 경험하면서 푸른 공 같은 지구를 감상할 수 있는 버진 갤럭틱은 1인당 25만 달러(2억 9000만 원)선으로 예상되지만, 벌써 세계 곳곳에서 650명이 예약한 것으로 전해지고 있다. 명단에 이름을 올린 유명인사들의 면면을 보면, 레오나르도 디카프리오, 저스틴 비버, 레이디 가가 등이 포함되어 있다. 2020년 6월부터 16차례의 우주 투어를 게획하고 있다. 이처럼 우주 시대는 바로 우리 눈앞에 성큼 다가왔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

주위를 집어 삼킬듯 휘몰아치는 목성의 지옥같은 사이클론(cyclone)이 새롭게 발견됐다. 지난 11일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 목성탐사선 주노가 최근 근접비행을 통해 목성의 남극에서 새로운 사이클론 하나를 발견했다고 밝혔다. 지난달 3일 주노가 22번째 근접비행(Fly by·플라이바이) 중 발견한 이 사이클론은 미국의 텍사스 만한 거대한 크기다. 텍사스주의 면적은 약 70만㎢, 우리 한반도의 면적이 22만㎢인 점과 비교해 보면 사이클론이 얼마나 큰 지 알 수 있는 대목. 앞서 주노는 미국 대륙만한 한 개의 사이클론을 중심으로 그 주위를 회전하는 5개의 사이클론을 발견한 바 있다. 이번에 새롭게 한 개가 추가되면서 완벽한 헥사곤(hexagon·6각형)을 이룬 셈이다.거대한 기체 행성인 목성은 멀리서보면 특유의 구름띠와 둥글게 보이는 타원형의 점들이 많은데 이 점이 바로 사이클론이다. 시속 수백㎞에 달하는 폭풍이 지구의 사이클론을 능가하는 속도로 불기 때문에 현실의 지옥이 존재한다면 바로 이곳이다. 공개된 사진이 마치 화산이 터져 용암이 분출하는듯 보이는 이유는 주노에 장착된 적외선 오로라 탐지기(JIRAM)가 촬영한 데이터를 바탕으로 실제 목성의 폭풍이 어떻게 작동하는지 이해하기 쉽게 만들어졌기 때문이다. NASA 측은 "새로운 사이클론의 풍속은 평균 시속 362㎞로 다른 것과 비슷한 수준"이라면서 "사이클론을 통해 목성 대기의 특징을 이해하는데 도움을 얻을 수 있다"고 밝혔다. 한편 지난 2011년 8월 발사된 주노는 28억㎞를 날아가 2016년 7월 4일 미국 독립기념일에 맞춰 목성 궤도에 안착했다. 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000㎞ 상공에서 지옥 같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보면서 자기장, 중력장 등을 관측하는 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류가 버린 쓰레기는 지상에만 국한된 것은 아니다. 지구 주위에도 인류의 과학기술이 남긴 쓰레기들이 넘쳐나기 때문이다. 최근 유럽우주국(ESA)은 오는 2025년 지구 저궤도에 있는 우주쓰레기를 제거하는 이른바 '청소부 위성'을 발사할 예정이라고 발표했다. '클리어스페이스-1'(ClearSpace-1)이라고 명명된 이번 프로젝트는 지구 궤도를 돌고있는 수많은 우주쓰레기를 치우는 목적으로 기획됐다. 이 청소부 위성은 여러 개의 팔을 가진 것이 가장 큰 특징이다. 로켓에 실려 발사돼 지구 저궤도에 안착한 위성이 고장난 인공위성을 네 팔로 꼭 끌어안고 지구 대기로 떨어지는 것. 물론 이 과정에서 청소부 위성 역시 생명을 다해 서구 언론은 자살 특공대인 '가미카제' 같다고 표현했다.이처럼 실험적인 방식이지만 경제성 면에서는 의문이 남는다. 현재 지구 궤도에 3000개가 넘는 망가진 인공위성이 유령처럼 떠돌고 있어 죽은 위성 하나 없애기 위해 청소부 위성 한 대를 소모해야 하기 때문이다. ESA와 이번 프로젝트를 진행하는 스타트업 회사인 클리어스페이스 룩 피게 대표는 "우주쓰레기는 그 어느 때보다 시급하고 심각한 문제"라면서 "향후 몇 년 동안 위성의 수는 급격히 늘어날 예정인데 망가진 위성을 제거하고 새 위성을 위한 공간을 만드는 계기가 되기 바란다"고 밝혔다. 실제 우주쓰레기는 이제 다양한 청소 방법이 논의되고 실행될 만큼 위협적인 수준이다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면 현재 지구 궤도를 돌고있는 우주쓰레기는 야구공 크기 기준으로 2만 개 이상, 러시아 전문가들은 길이가 10㎝ 이상인 것만 약 2만 3000여개에 달한다고 보고있다. 그러나 이보다 작은 크기의 우주쓰레기까지 합치면 지구 궤도상에서 정처없이 떠도는 숫자는 수억 개에 이를 것이라는 추정도 있다.문제는 이 우주쓰레기가 영화 ‘그래비티’에서 보여준 것 처럼 자칫하면 큰 피해를 줄 수도 있다는 점이다. 이들 우주쓰레기는 지구 궤도를 시속 2만8160㎞로 비행하고 있는데, 길이 1㎝정도의 작은 우주쓰레기 조각만으로도 세계 각국에서 띄운 각종 인공위성에 심각한 손상을 입힐 수 있다. 이 때문에 우주 선진국들은 앞다퉈 우주쓰레기를 제거하기 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 현재까지의 대표적인 계획은 청소부 위성을 띄우는 것이다. 다만 우주쓰레기 수거 방법은 조금씩 차이가 있는데 작살 사용, 그물 포획 등 여러가지다. 이중 어떤 방식이 가장 효과적이고 경제적인지는 차후에 드러날 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

외로이 떠있는 일엽편주(一葉片舟) 같은 얼음 위에 위태로이 서 있는 북극곰의 모습은 지구온난화로 인한 위기를 보여주는 대표적인 이미지가 됐다. 이처럼 북극 바다에 떠다니는 얼음인 북극해빙이 점점 줄어들고 있다. 해빙이 줄어들면 햇빛 반사량이 적어지면 지구가 점점 뜨거워지고 그럴수록 해빙은 더 많이 녹게 된다. 한·미 공동연구진이 북극해빙이 녹는 속도를 빠르게 만드는 원인을 분석해냈다. 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부, 미국항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터 기후·방사선연구소, 글로벌 모델링·흡수연구부 공동연구팀은 북극 해빙이 녹고 어는데 영향을 주는 대기 순환 시스템을 분석한 결과 기후변화에 따라 달라진 대기순환양상이 북극해빙에 주는 영향이 점점 커지고 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기후분야 국제학술지 ‘크라이오스피어’에 실렸다. 보통 대기순환은 기압차로 인해 발생한다. 지금까지는 북극 대기순환에서 찬 공기 소용돌이가 강약을 반복하는 북극진동을 주로 관찰해왔는데 연구팀은 날짜변경선을 기준으로 북극의 동쪽과 서쪽에서 고기압과 저기압 순환이 번갈아 생기는 북극쌍극자 진동 현상에 주목했다. 실제로 북극쌍극자 진동이 서쪽에 고기압, 동쪽에 저기압 순환이 위치한 음(-)의 상태가 되면 북극을 관통하는 북극횡단해류가 강해지는데 이렇게 되면 북극해빙이 더 많이 녹게 되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 인공위성 관측자료와 이를 재분석한 자료를 바탕으로 기후변화가 뚜렷해지기 시작한 1990년대 중반을 기준으로 1982~1997년, 1998~2017년 기간으로 나눠 북극해빙 면적과 북극 쌍극자 간 상관관계를 분석했다. 그 결과 최근들어 북극 쌍극자의 공간양상이 바뀌었으며 북극횡단해류를 더 강하게 만든다는 사실을 밝혀냈다. 또 북극쌍극자에 의해 해빙이 감소하면 해당 지역에서 햇빛반사율이 감소하면서 해빙감소가 가속화되는 ‘얼음-알베도 피드백’ 과정이 강해진다. 또 이번 연구를 통해 기후변화 주원인은 태평양십년주기변동(PDO) 현상에 의한 대기순환 때문이라는 것도 밝혀냈다. POD는 태평양 해수면 온도가 약 10년 주기로 변동하는 현상이다. 이명인 UNIST 교수는 “이번 연구는 북극대기순환에서 주로 고려됐던 북극진동 이외에 북극쌍극자 현상도 중요하다는 것을 보여줬다는데 의미가 크다”라며 “이번에 규명한 결과를 활용하면 향후 북극 해빙의 크기 예측력을 높이고 폭염이나 꽃샘추위 등 북극해빙으로 인한 계절변동 연구에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주의 안테나는 초기 우주로부터 오는 신호를 포착하기 위해 펼쳐졌으며, 천문학자들은 블랙홀이 100만 광년 이상 멀리 떨어진 거리에서도 은하계의 별 형성을 촉진시키고 있다는 사실을 알아냈다. ​미국항공우주국(NASA)에 의해 ‘금주의 가장 놀라운 우주 사진’으로 선정된 위 이미지는 현란한 우주의 색채를 보여주고 있다. 사진의 붉은색 영역은 지구에서 99억 광년 떨어진 한 은하의 중심에 블랙홀을 둘러싸고 있는 뜨거운 가스를 나타낸다. ​이 합성 이미지를 만들어낸 NASA의 찬드라 X선 우주망원경과 미국국립과학재단(NSF)의 칼 G. 잔스키 전파망원경(Karl G. Jansky Very Large Array)은 연구자들로 하여금 이 블랙홀이 100만 광년 이상 떨어져 있는 여러 은하에서 별 형성을 촉진시켰다는 결론을 내릴 수 있도록 도와줬다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미국항공우주국(NASA)이 크리스마스 시즌 동안 지구를 인근을 지나갈 것으로 예상되는 소행성 2개를 발표했다. 미국 현지시간으로 오는 12월 20일, ‘216258 2006 WH1’으로 명명된 이 소행성은 폭이 540m, 최대 600m에 달하는 대형에 속한다. 이는 미국 뉴욕에 있는 초고층 건물인 세계무역센터 빌딩과 비슷한 크기다. NASA는 이 소행성이 현재 시간당 4만 3200㎞의 속도로 움직이고 있다고 밝혔다. 또 다른 소행성은 2000 CH59(310442)으로 명명됐으며, 216258 2006 WH1’과 크기가 유사하다. 두 소행성 모두 크리스마스 즈음 지구를 지나가며, 충돌한 가능성은 거의 없다고 NASA는 밝혔다. 다만 전문가들은 과거에 지구와 소행성이 충돌한 횟수가 예상보다 훨씬 많았던 것으로 보인다는 최근의 연구결과에 따라, 소행성과 지구의 충돌 가능성과 예상 결과에 대해 관심을 기울일 필요가 있다고 지적했다. 최근 과학자들은 지구상에서 두 번째로 큰 운석 구덩이인 호주 서부의 울프 크릭 크레이터(Wolfe Creek Crater)가 기존 예상보다 더 이른 시기에 생성됐으며, 지구 역사상 소행성의 충돌은 예상보다 훨씬 자주 발생했음에도 불구하고 그 흔적이 남지 않아 정확한 횟수를 예측하지 못하고 있다는 연구결과를 내놓았다. 연구를 이끈 호주 울런공대학 연구진은 “울프 크릭 크레이터는 폭 15m, 무게 1만 4000t 가량의 소행성이 초당 17㎞의 속도로 지구와 충돌해 생긴 흔적”이라면서 “이전까지 학계는 울프 크릭 크레이터의 생성 시기(소행성과 지구가 충돌한 시기)가 30만 년 전이라고 예측해 왔지만, 분석 결과 12만 전이었을 것으로 추정된다”고 설명했다. 이어 “지구-소행성 충돌은 대략 200년에 한 번씩 일어날 가능성이 높다”면서 “호주의 건조한 지역에서만 운석 구덩이가 발견되고 있지만, 이러한 운석구덩이는 강이나 산의 형태가 달라지는 지형활동에 의해 파괴될 수 있다”고 덧붙였다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

NASA 3년 앞질러… 발원지까지 감시 대기오염 상황·해양환경 실시간 추적 정확도 높인 초미세먼지 측정 기술도 한반도를 넘어 중국발 미세먼지까지 동아시아 전역의 대기오염 상황을 실시간으로 추적하는 정지궤도 위성이 세계 최초로 개발돼 내년 2월 발사된다. 과학기술정보통신부는 환경부, 해양수산부와 함께 3867억원을 투입해 미세먼지와 해양사고 등 환경감시에 최적화된 정지궤도 위성 ‘천리안2B호’를 개발 완료했다고 5일 밝혔다. 천리안2B호의 가장 큰 특징은 세계 최초로 미세먼지를 관측할 수 있는 환경탑재체가 장착된 정지궤도 위성이라는 점이다. 이는 미국항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA)에서 계획 중인 환경전용 정지궤도 위성 발사보다 2~3년 빠른 것이다. 지난 4일 대전 한국항공우주연구원에서 공개된 천리안2B호는 지난해 12월 발사돼 지난 7월부터 기상정보를 제공하는 정지궤도 기상위성인 ‘천리안2A호’와 쌍둥이 위성이다. 높이 3.8m, 무게 3400㎏의 천리안2B호는 천리안2A호와 마찬가지로 동경 128.2도, 적도 상공 3만 5786㎞에서 지구 자전속도에 맞춰 움직이면서 동아시아 지역을 정밀감시할 예정이다. 천리안2B호는 일본부터 인도네시아 북부, 몽골 남부까지 한반도 주변 동아시아 지역 전체를 관측해 미세먼지는 물론 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20여종의 대기오염물질 정보를 파악할 수 있다. 특히 천리안2B호의 관측망을 활용하면 미세먼지의 이동경로를 추적할 수 있기 때문에 중국발 미세먼지 현황을 정확히 파악할 수 있게 된다. 국내 대규모 미세먼지 발생지역도 정밀 탐지가 가능해 해당 지역을 집중 관리하는 등 대기환경 개선정책 수립에도 활용할 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 천리안2B호에는 고성능 해양감시장비도 실려 적조, 녹조, 유류사고 등 해양재해 발생을 실시간 관측할 수 있다. 오염물질의 해양투기 감시, 해수 수질변화 장기간 추적도 가능해진다. 다목적 환경감시용 위성 천리안2B호는 내년 1월 5일 발사장소인 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터로 옮겨진 뒤 발사 준비상태 점검을 끝내고 2월 18일경 아리안5호 로켓에 실려 발사될 예정이다. 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장은 “천리안2B호가 본격적으로 운용되는 2021년 이후부터는 우리나라를 포함한 동아시아에 분포한 대기오염물질의 배출과 장거리 이동 대기오염물질 농도를 스마트폰 영상으로도 손쉽게 확인할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 한국표준과학연구원 가스분석표준센터 연구팀은 초미세먼지(PM2.5) 농도 측정의 정확성을 높여 수치의 신뢰성을 높일 수 있는 평가기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 초미세먼지 농도는 화력발전소 같은 대형 공장을 포함해 전국 수백여 곳에 설치된 측정소에 있는 측정기의 수치를 바탕으로 정해진다. 지금까지는 초미세먼지 측정기의 핵심 부품인 입경분립장치의 분리 효율을 정확히 평가할 수 있는 기술이 없었다. 측정기의 실제 성능을 검증하지 못한 채 사용돼 왔기 때문에 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도에 대한 문제는 끊임없이 제기돼 왔다. 연구팀은 이번 기술개발이 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

내년 1월 초 남미 기아나발사장 이송...2월 18일에 아리안5호에 실려 발사 예정 표준硏 초미세먼지 측정 신뢰도 높일 수 있는 시스템 개발 최근 몇 년 간 겨울철만 되면 추위보다 미세먼지를 더 걱정하는 분위기가 됐다. 이 때문에 정부에서도 12월부터 이듬해 3월까지 국내에서 발생하는 미세먼지 배출량을 줄이기 위해 미세먼지 계절관리제를 시행하고 있다. 이 같은 상황에서 과학기술계도 미세먼지에 대응하기 위한 새로운 무기들을 속속 내놓고 있다. 우선 과학기술정보통신부, 환경부, 해양수산부 공동으로 동아시아 지역의 미세먼지와 적조, 녹조는 물론 각종 해양사고 등 해양 감시에 최적화된 정지궤도 위성 ‘천리안2B호’를 개발완료하고 지난 4일 대전 한국항공우주연구원에서 공개했다. 3867억원이 투입된 천리안2B호는 높이 3.8m, 무게 3400㎏로 동경 128.2도, 적도 상공 3만5786㎞에서 지구 자전속도와 같은 속도로 회전하며 동일한 지역을 정밀감시하는 정지궤도 위성이다. 천리안2B호는 지난해 12월 발사돼 지난 7월부터 기상정보를 제공하고 있는 정지궤도 기상위성인 ‘천리안2A호’와 쌍둥이 위성이다. 천리안2B호는 정지궤도 위성으로는 세계 최초로 미세먼지를 관측할 수 있는 환경탑재체가 장착됐다. 이는 미국항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA)에서 계획하고 있는 환경전용 정지궤도위성 발사보다 2~3년 빠른 것이다.천리안2B호는 일본부터 인도네시아 북부, 몽골남부까지 한반도 주변 동아시아 지역 전체를 관측해 미세먼지는 물론 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20여종의 대기오염물질 정보를 파악할 수 있다. 현재 환경부 산하 국립환경과학원에서 수행하는 미세먼지 예보에는 지상관측 자료만 쓰이고 있지만 천리안2B호가 대기환경정보를 본격적으로 제공하는 2021년부터는 미세먼지 예보의 정확도가 높아질 것으로 기대되고 있다. 특히 천리안2B호의 관측망은 미세먼지의 이동경로를 추적할 수 있기 때문에 중국발 미세먼지 현황을 정확히 파악할 수 있을 것으로 보인다. 또 국내에서 대규모 미세먼지 발생지역을 파악할 수 있어 해당 지역을 집중 관리하는 등 대기환경 개선정책 수립에도 활용할 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 이와 함께 천리안2B호에는 해양감시장비도 탑재돼 적조, 녹조, 유류사고 등 해양재해 발생을 실시간 관측할 수 있고 오염물질의 해양투기 감시, 해수 수질변화 모니터링도 가능하게 된다. 천리안2B호는 내년 1월 5일 발사장소인 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터로 옮겨진 뒤 발사 준비상태 점검을 마친 뒤 2월 18일경 아리안5호 로켓에 실려 발사될 예정이다. 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장은 “천리안2B호가 본격적으로 운용되는 2021년 이후부터는 우리나라를 포함한 동아시아에 분포한 대기오염물질의 배출과 장거리 이동 대기오염물질 농도를 스마트폰 영상으로도 손쉽게 확인할 수 있게 될 것”이라고 말했다.여기에 한국표준과학연구원 가스분석표준센터 연구팀은 초미세먼지(PM2.5) 농도 측정의 정확성을 높여 수치의 신뢰성을 높일 수 있는 평가기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 초미세먼지 농도는 화력발전소 같은 대형 공장을 포함해 전국 수 백여 곳에 설치된 측정소에 있는 측정기의 수치를 바탕으로 정해진다. 지금까지는 초미세먼지 측정기의 핵심 부품인 입경분립장치의 분리 효율을 정확히 평가할 수 있는 기술이 없었다. 측정기의 실제 성능을 검증하지 못한 채 사용돼 왔기 때문에 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도에 대한 문제는 끊임없이 제기돼 왔다. 연구팀은 실제 먼지를 이용해 먼지 크기별 입경분립장치의 분리효율을 측정하고 계산하는 시스템을 개발하는데 성공함으로써 국민들이 일상에서 접하는 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

발사 1년 만에 태양 2400만㎞ 앞에 근접 태양서 나오는 초속 200~900㎞ ‘태양풍’ 자기장 변화가 가속 만든단 사실 밝혀내 초속 450㎞ 미만 바람 코로나 구멍서 비롯 그리스 신화에서 크레타섬에 갇힌 천재 발명가 다이달로스는 아들 이카로스와 함께 새의 깃털을 밀랍으로 붙여 만든 날개를 달고 탈출을 시도한다. 다이달로스는 탈출 직전 이카로스에게 “태양을 똑바로 쳐다보고 날지 마라. 그러면 추락하게 될 테니까”라고 충고를 했다. 그러나 하늘을 나는 것에 신이 난 이카로스는 태양을 향해 너무 높이 날았다가 날개를 잃고 바다에 떨어져 죽었다.태양은 지구에 사는 모든 생물에게 생명의 원천이다. 과학기술이 눈부시게 발달했지만 얼마 전까지만 해도 태양은 멀리서 바라볼 수밖에 없는 천체였다. 태양 표면의 온도는 5778K(절대온도 켈빈·섭씨 약 5504도)이고 태양 대기 가장 바깥쪽인 코로나의 온도는 100만K(약 섭씨 99만 9727도)에 이르기 때문에 ‘태양 탐사는 불가능한 임무’였다. 그러나 지난해 8월 12일 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 인류 최초로 태양 탐사를 목적으로 만들어진 ‘파커 태양 탐사선’이 발사됐다. 파커 태양 탐사선은 1958년 태양에서 입자와 자기장의 지속적 방출이 있다는 태양풍 가설을 세운 과학자 유진 파커 박사의 이름을 딴 것으로 생존 과학자의 이름을 우주선에 명명한 것은 처음이었다. 파커 태양 탐사선은 발사 1년 만에 태양과 가장 가까운 행성인 수성까지 거리인 5800만㎞보다 더 가깝게 태양에 다가가 관찰했다. 그렇게 얻어진 데이터를 바탕으로 태양풍의 기원과 고에너지 입자물리학에 대한 통찰력을 보여 준 연구 결과들이 한꺼번에 발표됐다. 미국 프린스턴대, 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 캘리포니아공과대(칼텍), 존스홉킨스대 응용물리학연구소 등 15개 연구기관과 그리스, 영국, 프랑스 공동연구팀을 비롯한 세 개의 연구팀은 파커 탐사선이 태양에서 2400만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 코로나를 정밀 관찰해 얻은 데이터들을 분석해 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5일자에 세 편의 논문과 한 편의 분석논문으로 발표했다. 태양에서 불어오는 바람이라고 할 수 있는 태양풍은 양전자, 전자 같은 미립자와 고에너지 입자 등 물질을 초당 약 100만t 가까이 방출하고 있다. 태양풍의 속도는 초속 200~900㎞인데 초속 750~900㎞는 빠른 태양풍, 초속 450㎞ 이하는 느린 태양풍으로 분류된다. 태양풍은 보통 코로나를 떠나면서 속도가 빨라지고 지구 가까이 오면서 속도나 특성이 변화되는데 이전까지는 이 같은 현상에 대해 정확한 설명을 내놓지 못했었다. 저스틴 캐스퍼 미시간앤아버대 기후우주과학과 교수가 주도한 연구팀은 파커 태양 탐사선이 보내온 자료를 분석한 결과 자기장의 변화가 태양풍의 속도를 증가시킨다는 사실을 발견했으며 이런 속도의 증가는 이론적으로 예측한 것보다 더 빠르다는 것을 확인했다. 또 러셀 하워드 미해군연구소 박사가 주도한 연구팀은 초속 450㎞ 미만의 느린 태양풍에 초점을 맞춰 분석을 했는데 느린 태양풍은 태양의 적도 부근에서 발견된 코로나 구멍에서 비롯된다는 사실을 확인했다. 이번 연구를 종합한 데이비드 맥코머스 프린스턴대 우주물리학과 교수(플라스마물리학)는 “태양에 가깝게 다가가는 것 자체가 매우 위험한 모험이지만 파커 태양 탐사선은 앞으로도 5년 동안 태양에 근접하면서 지금까지 알지 못했던 태양의 구조와 태양풍에 대한 상세한 정보를 얻게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr