지구와 이웃한 화성은 세간에 널리 알려져있지는 않지만 두 개의 초미니 달을 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 지름 27km의 포보스(Phobos)와 지름 16km의 데이모스(Deimos)가 그 주인공이다. 최근 미항공우주국(NASA)은 화성탐사선 ‘메이븐’(MAVEN·Mars Atmosphere and Volatile Evolution)에 장착된 이미징 자외선 분광기(Imaging Ultraviolet Spectrograph)로 촬영한 포보스의 모습을 공개했다. 지난해 연말 두 차례에 걸쳐 메이븐이 500km까지 접근해 얻어진 이 사진은 수수께끼 달인 포보스의 표면 성분을 분석해 그 기원을 알아내기 위해 촬영됐다. 마치 누군가에게 얻어 맞은듯 군데군데 파여있는 크레이터로 이루어진 포보스는 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 처음 발견됐다. 생김새와 크기 모두 볼품없지만 포보스는 흥미로운 점이 많은 미스터리 위성이다. 먼저 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계의 행성 중 위성과 거리가 가장 가깝다. 지구와 달의 거리가 평균 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 전문가들을 알쏭달쏭하게 만드는 것은 포보스의 기원이다. 전문가들은 포보스가 원래 소행성 출신으로 태양계를 떠돌았으나 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 것을 유력한 가설로 삼고있다. 이 때문에 메이븐을 통해 포보스의 표면 성분을 알아내는 것이 그 '출신'을 밝히는데 매우 유용하다. 흥미로운 점은 이뿐 아니다. 지난해 11월 NASA 고나드 연구센터 측은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 포보스가 당초 예측인 3000만년보다 훨씬 짧은 수백만 년 안에 갈가리 찢겨져 사라질 것이라는 연구결과를 발표한 바 있다. 이는 포보스가 점점 화성에 근접하기 때문으로 일부에서는 포보스가 부서져 토성과 같은 고리가 될 것이라는 전망도 내놓고 있다. 한편 메이븐은 지난 2013년 11월 발사된 탐사선으로 주 목적은 화성의 대기 탐사다. NASA 측은 메이븐 외에도 화성정찰위성(MRO)과 마스 오디세이(Mars Odyssey)를 화성 궤도에 두고 있으며 땅에는 큐리오시티(Curiosity)와 오퍼튜니티(Opportunity)가 굴러다니며 표면 모습을 생생히 지구로 전송하고 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 향해 날아오는 소행성의 '방문일자'가 수정됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 고래만한 크기의 소행성이 당초 예상일인 5일(이하 현지시간)이 아닌 8일 지구를 최근접해 지나간다고 발표했다. 2년 전 존재가 처음 확인된 이 소행성의 이름은 ‘2013 TX68’. 약 30m 크기의 이 소행성은 가장 가깝게는 2만 4000km까지 지구에 최근접해 지나칠 예정으로 이 거리 역시 당초 예상보다 7000km 더 멀어졌다. 방문날짜와 거리 모두 계산이 어긋난 것은 관측된 지 얼마되지 않아 소행성의 궤도를 정확히 측정하기 어렵기 때문이다. 그러나 한 달 사이에 이처럼 큰 오차가 발생한 것이 일반인들에게 불안감을 심어주는 것은 당연한 일. 물론 이번 역시 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 없다는 것이 NASA 측의 호언장담이다. NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 "TX68에 대한 데이터가 부족해 정확하게 궤도를 알기 어렵다"면서도 "확실한 것은 지구에 미칠 영향은 없다는 것"이라고 강조했다. 이어 "다음 지구 방문일은 내년 9월 28일로 이때 역시 지구와 충돌할 가능성은 2억 5000만 분의 1로 극히 낮다"고 덧붙였다.　 그러나 TX68이 이같은 전문가들의 예상을 뒤엎고 지구에 떨어지면 어떤 결과가 발생할까? 이는 3년 전 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 소행성과 비교해 예측할 수 있다. 당시 약 20m 크기의 이 소행성은 지구 대기를 통과하다 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안겼다. 이보다 조금 더 큰 TX68는 첼랴빈스크 당시보다 2배 정도 더 큰 영향을 줄 것이라는 것이 전문가들의 평가. 　 　 한편 NASA 측은 지난 1월 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 주요 업무는 지구에 다가오는 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 모니터하고 만약 지구를 위협할 가능성이 있을 시 방어 계획을 맡는 것이다. NASA 측은 지금도 이 업무를 수행 중이나 이번에 하나의 조직으로 통합, 확장되면서 효율을 극대화했다. NASA 측은 “지구에 위협을 주는 소행성과 혜성에 즉각적으로 대응하기 위해 NASA 산하의 통합 조직을 만들었다”면서 “미 연방재난관리청(FEMA)과 소행성 충돌과 관련된 모든 정보를 공유할 것”이라고 밝혔다. 전문가들에 따르면 NASA는 900m 이상 크기를 가진 NEOs의 90%를 이미 파악했으며 현재는 그 이하 크기의 천체를 조사하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 약 40광년 떨어진, 우주적 관점에서 비교적 가까운 곳에는 ‘슈퍼지구’라 불리는 특이한 외계 행성이 존재한다. 바로 지구와 비교해 크기는 2배, 질량은 8배인 ‘55 캔크리(Cancri·게자리)e’다. 최근 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구팀이 사상 처음으로 슈퍼지구의 대기를 파악하는데 성공했다는 연구결과를 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블우주망원경의 관측 데이터로 얻어진 이 연구는 외계행성의 대기성분을 분석했다는 점에서 큰 의미가 있다. 이는 차후 외계 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성 또한 인류가 살기에 적합한 행성을 찾는데 큰 도움을 주기 때문이다. 지난 2012년 처음 빛이 탐지된 55캔크리e는 그간 천문학자들의 높은 관심을 받아왔다. 특히 같은 해 미국 예일대 연구팀은 행성의 표면이 흑연과 다이아몬드로 덮여 있을 가능성이 높다고 발표해 일약 ‘다이아몬드 행성’ 이라는 별칭도 얻었다. 　 55캔크리e가 슈퍼지구라 불린 이유는 지구와 사이즈가 비슷하고 암석형으로 이루어졌기 때문이다. 그러나 항성 주위를 불과 18시간에 공전할 만큼 바짝 붙어있어 행성의 표면온도는 무려 2000°C에 달한다. 다이아몬드가 가득한 행성이지만 생명체가 살기에는 너무 뜨거운 그야말로 '불의 지옥'인 셈. 이번에 UCL 연구팀의 분석에 따르면 55캔크리e의 대기는 질소와 헬륨으로 가득차 있으며 물의 흔적은 전혀없다. 연구에 참여한 올리비아 베노 박사는 "55캔크리e의 대기는 성운(星雲)으로부터의 형성과정에서 온 질소와 헬륨이 들러 붙어있다"면서 "독성이 강한 시안화수소(hydrogen cyanide)가 대기에 가득해 생명체가 살 수 없다"고 설명했다. 이어 "우주의 많은 행성이 55캔크리e와 유사한 대기 성분으로 구성된 것으로 보인다"고 덧붙였다. 한편 지난해 영국 케임브리지 대학 연구팀은 55캔크리e의 온도변화를 사상 최초로 측정하는데 성공한 바 있다. NASA의 스피처 우주망원경을 사용해 측정한 이 행성의 표면 온도는 무려 1000~2700°C. 연구팀은 이 그 변화 이유를 행성에 존재하는 거대한 화산 활동 때문이라는 사실도 밝혀냈다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주의 빅뱅 직후 탄생한 역대 가장 오래된, 가장 멀리 떨어진 은하가 발견됐다. 최근 미국 예일대학 등 국제천문학 공동연구팀은 지구에서 134억 광년 떨어진 곳에 위치한 은하를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블우주망원경으로 포착된 이 은하의 이름은 'GN-z11'. 큰곰자리 방향에 위치한 GN-z11은 134억 광년 떨어진 곳에 위치해 우주의 빅뱅 이후 4억 년 후의 모습을 우리에게 보여주고 있다. 잘 알려진대로 우주는 138억 년 전 빅뱅(Big Bang)으로 탄생해 지금까지 팽창을 계속하고 있다. 우리는 타임머신을 이용해 과거로 돌아갈 수는 없지만 허블같은 강력한 우주망원경으로 과거를 볼 수 있다. 이는 빛이 지구에 도달하는데 걸린 시간만큼 과거를 보는 것인데 134억 광년이라면 결과적으로 134억 년 전 은하의 모습을 보고있는 셈. 기존 기록은 지난해 캘리포니아 공과대학 연구팀이 발견한 은하 'EGSY8p7'로 132억 년이었으며, 향후 허블의 후임인 제임스 웹 우주 망원경이 발사되면 더욱 오래된 은하가 발견될 수 있다. 우주 태초의 빛을 간직한 GN-z11는 우리은하와 비교하면 25배 정도 작은 규모지만 20배 정도 빠른 속도로 많은 별들을 탄생시켰을 것으로 보인다. 　 연구에 참여한 예일대학 파스칼 오쉬 박사는 "이번 발견은 우주의 태초를 향한 커다란 진전"이라면서 "현재와 비교해 우주의 약 3%가 존재했던 시기를 지켜보고 있는 셈"이라고 의미를 부여했다. 공동연구자인 네덜란드 레이덴 대학 이보 라베 박사도 "GN-z11은 초기 우주에 대한 정보를 우리에게 보여주고 있다"면서 "아마도 블랙홀 주위에서 첫 세대 별이 형성되는 광경을 지켜볼 수 있을 것"이라고 설명했다. 사진=NASA, ESA, and A. Feild (STScI)　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양계에서 지구 외에 액체 상태의 바다(호수로도 지칭)가 존재하는 유일한 천체가 있다. 바로 토성의 가장 큰 위성인 타이탄(Titan)이다. 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소 측은 타이탄의 바다는 파도가 일렁일 정도로 활발히 활동 중이라는 연구결과를 발표했다. 이번에 연구팀이 주목한 지역은 타이탄에서 두 번째로 큰 바다인 ‘리지아 마레’(Ligeia Mare)에 위치한 일명 '마법의 섬'(Magic Island)이다. 남한 땅보다 더 큰 리지아 마레는 총 2000km의 해안선을 가진 바다지만 물로 가득찬 지구와는 달리 액체 탄화수소로 이루어져 있다. 학계의 주목을 받기 시작한 것은 리지아 마레 북쪽에서 '마법의 섬'의 존재가 확인되면서다. 지난 2014년 미국 코넬대 연구팀은 리지아 마레의 북쪽 부근에서 반짝반짝 빛나는 섬이 등장하고 사라짐을 반복하고 있다는 논문을 발표했다. 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 레이더 사진을 분석한 이 연구에서 코넬대 연구진은 섬의 존재는 확인했으나 정체가 무엇인지는 속시원하게 밝혀내지 못했다. 전문가들은 그 정체에 대해 여러 가설을 내놓았는데 얼었던 탄화수소가 녹으면서 빙상처럼 떠다니는 것, 바다의 거품이 표면으로 떠올라 섬처럼 보이는 것 등을 유력한 '용의자'로 지목했다. 이번에 제트추진연구소 측은 마법의 섬을 만든 것은 '파도'라고 밝혔다. 연구를 이끈 제이슨 호프가트너 박사는 "타이탄의 바다는 고여있지 않고 지구처럼 매우 역동적으로 활동하고 있다"면서 "어떤 물질이나 거품이 떠다닐 수도 있으나 파도라고 보는 것이 타당하다"고 설명했다. 이어 "타이탄은 지구보다 두꺼운 대기를 가지고 있어 레이더로 이를 촬영하는데 파도의 반사된 이미지가 섬처럼 보이는 것"이라고 덧붙였다. 한편 지름 5150㎞, 표면온도는 - 170℃로 매우 낮은 타이탄은 묘하게 지구와 닮은 듯 닮지 않은 위성이다. 먼저 타이탄은 지구와 마찬가지로 구름이 있으며 비가 내리고 호수와 광대한 사구가 존재한다. 물론 이는 지구와는 성분이 다르다. 또한 타이탄은 지구보다 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성으로 역동적인 기후 시스템을 가진 것으로도 보인다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국제우주정거장(ISS)에서 지구로 340일만에 귀환한 미국항공우주국(NASA)의 우주 비행사 스콧 켈리(52)의 키가 지구에 있을 때보다 약 5cm가 커진 것으로 밝혀졌다. 지구의 중력이 키 등 신체 기관에 유의미한 영향을 미친다는 사실이 눈으로 확인된 것. 이는 키 작은 이들에게 한 가닥 희망 담긴 소식이다. 하지만 NASA의 제프 윌리엄스 우주 비행사는 미국 CNN과의 인터뷰에서 “이는 사실 일시적인 현상”이라고 설명했다. 실제로 200일에 달하는 우주 여행 경험을 가진 베테랑인 윌리엄스 비행사는 “우주에 있으면 우주 비행사의 척추가 늘어나면서 키도 커지지만, 지구에 돌아와 시간이 흐르면 다시 예전으로 돌아가게 된다”고 설명했다. 지난 1일(이하 현지시간) 중앙아시아 카자흐스탄 사막에 무사 안착, 미국인 우주 최장 체류 기록을 세운 스콧 켈리는 앞으로 일란성 쌍둥이 형 마크 켈리와 함께 비교 검사를 받게 된다. 이를 통해 두 사람이 1년간 우주와 지구라는 전혀 다른 환경에서 살았던 것이 인체 등에 어떤 영향을 미치게 됐는지 심층적인 연구가 진행될 예정이다. 스콧 켈리는 지난 1년간 ISS에서 본 지구의 절경과 첨단 장비의 사진을 기회가 있을 때마다 자신의 SNS에 게시해 왔고 귀환 다음날인 지난 2일에는 귀환 뒤 첫 점심 식사로 보이는 신선한 샐러드 사진을 공개하기도 했다. 사진=스콧 켈리 트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 우주인으로 국제우주정거장(ISS) 최장 기간 체류 기록을 달성한 뒤 지구로 귀환한 스콧 켈리(52)가 1일(현지시간) 카자흐스탄 초원에서 지상 요원들의 도움을 받아 러시아 소유스 캡슐에서 빠져나오고 있다. 켈리는 장기간 우주여행이 인체에 어떤 변화를 일으키는지에 대한 미 항공우주국(NASA)의 연구를 위해 지난해 3월 27일부터 ISS에 머물러 왔다. 340일 만에 귀환한 켈리의 신체 연구는 2030년 인류의 화성 탐사를 위한 중대한 전환점이 될 전망이다. 과학자들은 지구와 우주에서의 노화 속도를 연구하기 위해 켈리와 지구에 머물러 온 쌍둥이 형제 마크 켈리의 신체 변화 비교에 들어갔다. 제즈카즈간 AFP 연합뉴스

우리나라가 미국 항공우주국(NASA)이 갖고 있는 첨단 우주기술과 역량을 폭넓게 활용할 수 있는 길이 열렸다. 미래창조과학부는 한·미 양국이 지난 27일 우주협력협정 문안에 합의했다고 29일 밝혔다. 이번 협정문안 합의에 따라 2020년을 목표로 하는 달 탐사 프로젝트가 한층 탄력을 받을 것으로 보인다. 지난 2004년 우리나라는 러시아와 우주기술협력협정을 맺어 한국 최초 우주발사체 ‘나로호’ 프로젝트를 추진한 바 있다. 한·미 양국 정부 간 우주협력협정은 2010년 추진되다 중단됐다. 이후 지난해 10월 박근혜 대통령이 NASA 고다드 우주센터를 방문하고 한·미 정상회담에서 우주협력협정 체결 추진에 합의하면서 재추진됐다. 미국이 우주협력협정을 체결한 나라는 러시아, 캐나다, 프랑스, 우크라이나, 아르헨티나, 노르웨이, 헝가리, 스웨덴 등 10개국으로 아시아 국가로는 한국이 처음이다. 국가 차원에서 이뤄진 이번 협정은 우주기술의 평화적 활용이라는 큰 틀 아래에서 우주탐사와 지구관측 등 우주기술 전반에 적용될 전망이다. 이번 협정으로 가장 큰 탄력을 받을 분야는 달 탐사 프로젝트다. 2020년을 목표로 하고 있는 무인 달 탐사 프로젝트를 진행 중인 한국이 가장 필요로 하는 달 궤도선 개발과 달 탐사선과의 교신 문제 해결, 달까지 도달하는데 필요한 위성항법 기술 확보에 속도가 붙을 것으로 보인다. 이와 함께 정부는 심(深)우주통신 데이터 교환 같은 첨단 기술 개발은 물론 연간 350조원에 이르는 우주산업 분야에 국내 민간부분이 뛰어들 수 있는 기회도 만들어질 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 협정은 또 우주개발 실무기관을 구체적으로 지정해 실질적인 협력이 이뤄질 수 있도록 했다. 한국은 한국항공우주연구원, 한국천문연구원, 카이스트, 기상청, 국토교통과학기술진흥원이 참여하고 미국은 NASA, 국립해양대기관리청(NOAA), 지질조사국(USGS)이 포함됐다. 협정이 발효되기 위해서는 법제처 심사와 국무회의 통과, 대통령 재가 등 국내 절차와 미국 정부 내 서명절차를 거쳐야 하기 때문에 2~3개월이 더 걸릴 것으로 예상된다. 미래부 박재문 연구개발정책실장은 “이번 협정 체결로 세계 최고의 우주기술강국인 미국과 본격적인 협력을 추진할 수 있게 됨으로써 정부가 추진하는 다양한 우주개발 프로젝트가 탄력받을 수 있게 됐다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일방적 러시아 의존 탈피 기술 자문·검증 형태 협력… 우리 기술 역량 향상 기대 中·日·인도 등과 달리 독자적 발전 저해 우려도 미국과 합의한 우주협력협정 문안에 따라 우리나라는 우주 분야 세계 최고 수준인 미국의 우주기술을 공유하게 됐다. 이번 협정은 양국 간 우주 협력이라는 큰 틀에 대해 합의한 것이기 때문에 구체적인 협력 내용이 명시되지는 않았다. 그렇지만 중장기 우주개발 과제를 함께 하며 우리 기술 역량을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 그동안 미국과는 다양한 과학기술 분야에서 협력이 이뤄졌지만 우주기술 분야에서는 미흡했다. 1990년대 중반 당시 과학기술처와 미국 항공우주국(NASA)이 지구·우주과학 협력 협의를 했지만 주목할 만한 성과는 없었다. 2008년 NASA가 중심이 된 9개국이 착륙선 5~6기를 달에 보내 달의 내부 구조와 역사 등을 연구하자는 국제달네트워크(ILN) 사업에 대한 참여의향서를 제출하고 서명했지만 미국의 프로그램 연기로 협력은 중단됐다. 한국이 2020년을 목표로 추진하고 있는 달 탐사 프로젝트 역시 국가 간 협력 체계가 아니라 정부 출연 연구기관인 한국항공우주연구원과 NASA 간 협력의향서로 진행되고 있는 상태다. 이 때문에 그동안 국내 우주개발은 러시아와의 협력을 통해 이뤄졌다. 실제로 2004년 우주기술협력협정, 2006년 우주기술보호협정 등을 통해 한국 최초 우주인 배출과 한국 최초 우주발사체 사업 등에서 러시아의 도움을 받았다. 한국 첫 우주인인 이소연 박사는 러시아 가가린우주센터에서 훈련받은 뒤 2008년 4월 러시아 소유스 로켓을 타고 국제우주정거장(ISS)에 올라갔다. 2013년 1월 이후 2전 3기 끝에 발사에 성공한 ‘나로호’의 1단 로켓은 러시아의 기술에 전적으로 의존한 것으로, 우주개발 분야 협력은 러시아 쪽에 쏠리는 분위기였다. 하지만 이번 협정으로 자연스럽게 러시아에 대한 우주기술 의존도가 줄어들고 한·미 동맹의 굳건함을 과시하는 효과를 얻을 것으로 관측된다. 나로호 개발 당시에서도 볼 수 있듯이 미국과의 기술 협력도 기술 이전 형태가 아니라 우리가 개발한 기술과 장비 등에 대한 자문과 검증 등 지원 형태로 이뤄질 것으로 보인다. 특히 북한이 제4차 핵실험 및 장거리로켓 발사로 유엔 안전보장이사회의 제재를 받게 된 반면 한국은 국제사회에서 인정한 합법적인 방식으로 우주기술을 발전시킬 수 있게 된 것이다. 또한 이번 협력을 계기로 한·미 간에 북한의 우주개발 활동을 포함한 관련 정보 교환도 더욱 활발해질 것으로 보인다. 박재문 미래창조과학부 연구개발정책실장은 “협정에서는 구체적인 협력 사업 분야에 대해 규정하고 있지 않지만 인적 교류 및 시설 접근, 정보 공개, 통관 및 물품 이동 등의 내용이 포함돼 있어 추후 협력 사업에 더 집중할 수 있고 협력 절차가 간단해질 것”이라고 설명했다. 일부에서는 아시아 국가 최초로 미국과 국가 차원의 우주협력협정을 맺었다는 데 대해 비판적인 시각을 보이기도 한다. 중국, 일본, 인도 등 아시아 지역 우주 선진국과 달리 향후에도 미국에 대한 기술 의존이 지속될 수밖에 없을 것이라는 점에서다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 강병철 기자 bckang@seoul.co.kr

화성이 지구를 대체할 ‘제2의 거주지’로 떠오른 가운데, 화성까지 도달시간을 불과 한 달로 앞당길 수 있는 과학적 이론이 공개돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 캘리포니아대학의 필립 루빈 박사 연구진은 지구에서 화성으로 이동하는 비행체의 크기를 매우 얇은 형태로 변경할 경우, 화성까지 닿는 시간을 대폭 단축할 수 있다는 이론을 발표했다. 기존 연구에 따르면 현재의 기술을 이용해 화성까지 날아가는데 걸리는 시간은 4~8개월 정도로 예상한다. 하지만 루빈 박사 연구진이 개발중인 추진 레이저 시스템이 현실화 될 경우, 불과 한 달이면 화성에 당도하는 것이 가능해진다. 만약 수g의 작은 물체라면 고작 30분만에라도 화성에 도착할 수 있다. 로켓에 장착되는 이 추진 시스템은 화력을 주로 이용하는 현재의 추진방식에서 벗어나, 전자기(電磁氣·전기와 자기장의 상호작용)적 특징을 가진 광자(입자)를 추진력으로 이용한다. 바람 등 저항요소가 없는 우주공간에서 전자기적 광자가 뿜어져 나오는 거대한 레이저빔이 우주선을 우주공간으로 밀어내는 원리다. 일종의 가속 기간을 거치면 1g 정도의 얇고 작은 물체는 빛의 26% 속도까지 이동하는 것이 가능하다. 유인 우주선처럼 크기가 큰 100t 정도의 우주선이 움직인다면 분당 6만~7만㎞로 움직일 수 있다. NASA가 발사한 무인우주선인 보이저1호가 태양계를 벗어나는데 걸리는 시간은 35년이었지만, 이 레이저빔을 장착한 우주선이 현실화되면 15년 만에 태양계를 벗어날 수 있다. 유인우주선이 화성까지 가는데 걸리는 시간은 약 한 달 정도면 충분할 것으로 예상된다. 루빈 교수는 “전자기적 광자 레이저 추진 시스템을 위한 기술은 이미 존재한다. 다만 그 크기를 확대해야만 우주 곳곳까지 이동하는데 걸리는 시간이 줄어들 것”이라면서 “뿐만 아니라 속도를 높일수는 있지만 줄일 수 있는 방법을 연구해야 한다는 것도 숙제”라고 설명했다. 전문가들은 당장 유인우주선을 빠른 시간안에 화성 및 우주로 보내는 것은 어려울 수 있지만, 크기가 작은 소형 탐사선을 태양계 바깥으로 보내는 실험에는 관심을 보이는 것으로 알려졌다. 자세한 연구결과는 영국 행성간 협회(British Interplanetary Society) 저널에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아인슈타인의 일반상대성이론을 뒤집을 수 있는 ‘5차원 블랙홀’이 실존한다면? 과학 전문매체 와이어드 영국판은 최근 과학자들이 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 5차원 블랙홀이라고 불릴 수 있는 독특한 블랙홀을 만들어내는 데 성공했다고 보도했다. 영국 케임브리지대와 런던 퀸메리대 공동 연구진은 슈퍼 컴퓨터 시뮬레이션으로 얇은 고리 모양의 블랙홀을 구현했다. 이른바 ‘블랙링’이다. 공개된 시뮬레이션을 보면, 5차원 블랙홀은 전체적으로 팽창했다가 다시 조금 줄어들더니 회전을 한다. 그러면서 동서남북처럼 대칭을 이루는 네 방향의 일부분이 급격히 팽창하고, 각 부분과 연결된 각 부위는 상대적으로 가늘어지면서 독특한 블랙홀 형태를 띠게 되는 것이다. 연구진은 이런 모양을 수도꼭지에서 흘러나오는 물이 물방울로 분산하는 구조에 비유하면서도 이런 형태의 천체는 5개 이상의 차원을 가진 우주에서밖에 존재할 수 없다고 설명했다. 이런 고리 모양의 블랙홀이 처음 이론화된 시점은 지금으로부터 14년 전인 2002년이지만, 재현해내는 시뮬레이션에 성공한 사례는 이번 연구가 처음이다. 만일 이런 블랙홀이 실제로 존재한다면 이들은 ‘노출 특이점’(naked singularity·물질 밀도가 무한대가 되는 점으로서 사건 지평선으로 둘러싸이지 않은 특이점)의 출현으로 이어질 수 있다. 연구팀에 따르면, 노출 특이점은 일반상대성이론을 지지하는 원리와 방정식을 부정한다. 특이점은 중력이 너무 강해 시간과 공간, 물리학 법칙이 완전히 깨지는 점을 말하는 데 일반상대성이론에서 특이점은 블랙홀 내부에 존재하며 이는 중력이 너무 강해 탈출할 수 없는 한계선인 ‘사건의 지평선’에 둘러싸여 있는 것으로 설명된다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 마커스 쿠네시 케임브리지대 박사과정 학생은 “특이점은 사건의 지평선 너머에 숨어있는 한 문제가 될 건 없다. 일반상대성이론은 유효하다”면서도 “하지만 사건의 지평선에 둘러싸여 있지 않은 ‘노출 특이점’은 현재의 물리학 법칙을 부정한다”고 말했다. 또 다른 공동저자인 사란 튜냐슈뷰나쿨 케임브리지대 박사과정 학생은 “만일 노출 특이점이 존재한다면 일반상대성이론은 깨지게 되는 것”이라면서 “만일 일반상대성이론이 깨지게 되면 모든 것이 뒤집히게 될 것”이라고 말했다. 이어 “왜냐하면 일반상대성이론이 깨지면 인과율(원인과 결과) 법칙을 더는 논의할 수 없기 때문”이라면서 “우주를 설명할 수 있는 이론이 더는 없게 되는 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구성과는 세계적인 물리학 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’(Physical Review Letters) 최신호(2월 18일자)에 게재됐다. 사진=NASA/JPL(위) 케임브리지대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)이 9년 전에 발사한 무인 소행성 뉴호라이즌호가 명왕성의 북극을 최초로 촬영하는데 성공했다. 이번 이미지는 뉴호라이즌호가 미국 현지시간으로 지난해 7월 14일, 명왕성 지표면에서 약 4만㎞ 떨어진 곳에서 촬영한 것이다. 가장 위쪽 노란빛을 띠는 북극 구역은 폭이 73㎞정도의 거대한 협곡을 뜻하며, 이 협곡은 명왕성을 뒤덮은 얼음이 용해되면서 생겨난 것으로 추정된다. 초록색으로 길게 표시된 몇 개의 구역은 폭이 약 10㎞인 협곡을, 분홍색으로 표시된 구역은 이보다 더 작은 협곡을 지닌 지역이다. 사진의 오른쪽 아래에 붉은색으로 표시된 지점은 일종의 구덩이 혹은 크레이터로 추정되며, 지름이 70㎞, 깊이는 4㎞정도로 분석됐다. 붉은색으로 표시된 이 구덩이는 지질활동으로 인해 얼음이 녹거나 승화될 때 지반이 붕괴되면서 생성된 것으로 추정된다. 명왕성 내에서 노란 빛을 띠는 구역은 북극 외에는 찾아볼 수 없다. 이는 명왕성의 북극 표면이 다른 지역이나 행성과 비교했을 때 매우 독특한 성질을 띠고 있다는 것을 함축한다. 뉴호라이즌호의 데이터 분석에 따르면, 명왕성 북극 지역은 다른 지역에 비해 메탄이 많이 함유된 얼음으로 뒤덮여 있다. 또 명왕성은 대체로 질소 함량이 높은 얼음으로 둘러싸여 있는데, 북극 지역은 다른 지역에 비해 질소 함량은 더 낮은 것으로 분석됐다. 이밖에도 전문가들은 명왕성의 북극 지역이 다른 지역에 비해 태양복사에너지를 더 많이 받음으로서 노란빛을 띠는 것이라고 추측했다. NASA는 이번 이미지가 명왕성의 지질학적 활동 및 다양성을 분석하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

12년 째 7700만㎞ 떨어진 화성에서 묵묵히 임무수행 중인 탐사로봇 오퍼튜니티(Opportunity)가 새로운 도전의 기회를 잡았다. 미 항공우주국(NASA)은 26일(현지시간) 오퍼튜니티가 약 30도 경사 산등성이를 오르는 도전에 나섰다고 밝혔다. 장착된 6개의 바퀴를 굴려 역대 가장 어려운 난코스 주행에 나선 오퍼튜니티의 목적지는 붉은색을 발하는 흙과 돌들이 깔린 레드존(red zones)이다. 레드존은 엔데버 크레이터(Endeavour Crater) 서쪽으로 펼쳐진 마라톤 계곡(Marathon Valley)의 남쪽 자락에 있는 크누센 능성(Knudsen Ridge) 꼭대기에 위치해 있다. 여기까지 굴러 올라가 암석 등 샘플을 채집해 분석하는 것이 오퍼튜니티의 새 임무. 오퍼튜니티 프로젝트 수석연구원 스티브 스퀴어스 박사는 "레드존에 깔린 물질 분석은 화성의 암석과 토양의 구성성분을 이해하는데 큰 도움을 준다"며 의미를 부여했다. NASA에 따르면 오퍼튜니티는 지난 1월 말부터 이 지역을 오르기 시작했으며 현재 각도는 20도가 채 안된다. 그간 힘도 세고 덩치도 큰 후배 큐리오시티(Curiosity)에 가려져 있던 오퍼튜니티는 2004년 1월 25일 화성 메리디아니 평원에 내려앉았다. 대선배 소저너(Sojourner·1997년)와 20일 먼저 도착한 쌍둥이 형제 스피릿(Sprit)에 이어 사상 3번 째. 그러나 두 로봇이 착륙 후 각각 83일, 2269일 만에 작별을 고한 반면 오퍼튜니티는 12년이 지난 지금까지도 여전히 노익장을 과시하고 있다. 오퍼튜니티의 당초 기대수명은 90솔(SOL·화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다). 특히 오퍼튜니티는 10년 만에 40km 주행거리를 돌파해 사람이 만든 기계 중 지구 이외의 장소에서 가장 먼 거리를 달린 기록을 세웠다. 물론 12년의 세월동안 오퍼튜니티는 수많은 위기를 맞았다. 태양열 패널이 화성 먼지에 덮여 작동이 중단된 적이 있고 메모리 문제로 포맷 후 OS를 원격으로 재설치하는 우여곡절도 겪었다. 그간 오퍼튜니티는 총 4개의 크레이터를 탐사했으며 과거 화성 땅에 존재한 소금물의 증거를 발견하는 성과를 올렸다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거품처럼 파랗게 부풀어 오른 우주 구름 중심에서 십(十)자 모양으로 찬란하게 빛나는 별의 모습이 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 함께 운영하는 허블우주망원경으로 촬영한 별의 모습을 공개했다. 사진 속 중앙에서 보석처럼 빛나는 별의 이름은 'WR 31a'. 지구에서 용골자리 방향으로 3만 광년 떨어진 곳에 위치한 WR 31a는 울프-레이에(Wolf-Rayet) 별이다. 프랑스 천문학자 샤를 울프의 이름을 딴 이 별은 우리 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 수명이 수십 만년 밖에 되지 않아 우주의 시간에서는 그야말로 굵고 짧게 생을 마감하는 셈. WR 31a 주위 파란색 거품은 수소, 헬륨, 기타 가스로 이루어진 우주의 먼지 구름이다. 울프-레이에 별에서 뿜어져 나오는 항성풍(恒星風)이 별의 수소 외곽층과 충돌하면서 종종 이같은 동그란 형태의 구름을 만들어낸다. 흥미로운 점은 동그란 이 구름은 약 2만 년의 나이로 시속 22만 km의 속도로 팽창하고 있다는 점이다. 초신성 폭발과 함께 찬란하고 짧은 생을 마감할 WR 31a는 그러나 수많은 물질을 남기며 새로운 별과 행성을 탄생시키는 재료가 된다. 사진=NASA / ESA / Hubble / Judy Schmidt 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

24일 서울 중구 신세계백화점 본점 식품관에서 모델들이 페루의 산삼으로 불리는 슈퍼푸드 ‘마카’를 선보이고 있다. 마카는 미국 항공우주국(NASA)에서 우주인 식품으로 선정할 만큼 영양소가 높은 식품이다. 박윤슬 기자 seul@seoul.co.kr

저널리즘 - 美대선 후보 토론·파리 테러 표정 생생 우주항공 - 화성이 손 닿을 듯… 입체적 표면 공개 스포츠 - 평창올림픽 관람석 뺨치는 ‘360도 중계’ 진화한 가상현실(VR) 기기의 등장은 정보기술(IT) 업계는 물론 VR을 응용할 수 있는 산업계 전반의 지각변동을 의미한다. 그동안 VR의 한계로 지적돼 왔던 것 중 하나가 ‘콘텐츠의 부족’이었다. 그러나 올해를 기점으로 VR 헤드셋과 카메라로 대표되는 하드웨어와 소프트웨어(콘텐츠 및 플랫폼), 이를 활용한 신산업까지 VR 생태계가 확장될 것으로 보인다. VR은 IT 업계와 콘텐츠 업계를 넘어 산업 각 분야에 전방위적으로 확산되고 있다. 미국에서는 VR과 저널리즘의 결합이 시도되고 있다. CNN은 지난해 9월 넥스트VR과 손잡고 라스베이거스에서 민주당 대선 후보 토론을 VR로 생중계했다. 뉴욕타임스는 자체 제작한 VR 앱을 통해 미국 대선 후보들의 연설 현장, 프랑스 파리 테러 이후 시민들의 표정 등을 현장감 있게 전달하고 있다. 미국항공우주국(NASA)은 화성 표면을 화성 탐사 로봇 큐리오시티에 장착된 360도 카메라로 촬영해 공개하는 등 VR을 우주항공 연구에 접목하고 있다. 스포츠 중계에서도 활용성이 높다. KT는 2018평창동계올림픽에서 시청자가 마치 관람석에 있는 것처럼 원하는 각도와 방향에서 즐길 수 있는 ‘360도 VR’ 중계 서비스를 제공할 계획이다. 주요 VR 제조사들은 기기뿐 아니라 콘텐츠 확보에도 총력을 기울이고 있다. 구글은 2006년 인수한 유튜브에서 360도 VR 영상의 업로드와 재생을 지원하고 있다. 삼성전자는 국내외 VR 콘텐츠 제작사에 투자한 데 이어 페이스북과도 손잡았다. 페이스북은 소셜VR팀을 신설하고 가상현실 공간에서 즐길 수 있는 소셜 플랫폼을 개발하고 있다. VR의 대중화와 함께 가장 성장 가능성이 큰 분야로 점쳐지는 게임에 대해서는 ‘온도 차’가 감지된다. 소니는 콘솔 게임기 플레이스테이션4의 전용 VR 헤드셋을 올해 출시한다. 전 세계적으로 사랑받고 있는 플레이스테이션 게임이 VR과 결합하게 돼 게임 마니아들의 기대를 모으고 있다. 그러나 국내 게임 업계의 대응은 조심스럽다. 아직 VR 생태계가 충분히 구축되지 않아 공격적인 투자를 하기에는 시기상조라는 게 게임 업계의 반응이다. 지난해 11월 열린 국제게임전시회(G-STAR)에서 넥슨이 ‘메이플스토리’의 세계관을 VR로 즐길 수 있는 영상을 공개한 것이 가장 주목받은 사례다. 정부는 최근 VR 게임과 플랫폼, 콘텐츠를 육성하기 위해 2000억원 규모의 투자 계획을 발표했다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

아인슈타인의 일반상대성이론을 ‘깰’ 수 있는 ‘5차원 블랙홀’이 실존한다면? 과학자들이 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 5차원 블랙홀이라고 불릴 수 있는 독특한 블랙홀을 만들어내는 데 성공했다고 과학매체 와이어드 영국판이 19일(현지시간) 보도했다. 영국 케임브리지대와 런던 퀸메리대 공동 연구진은 슈퍼 컴퓨터 시뮬레이션으로 얇은 고리 모양의 블랙홀을 구현했다. 이른바 ‘블랙링’이다. 공개된 시뮬레이션을 보면, 5차원 블랙홀은 전체적으로 팽창했다가 다시 조금 줄어들더니 회전을 한다. 그러면서 동서남북처럼 대칭을 이루는 네 방향의 일부분이 급격히 팽창하고, 각 부분과 연결된 각 부위는 상대적으로 가늘어지면서 독특한 블랙홀 형태를 띠게 되는 것이다. 연구진은 이런 모양을 수도꼭지에서 흘러나오는 물이 물방울로 분산하는 구조에 비유하면서도 이런 형태의 천체는 5개 이상의 차원을 가진 우주에서밖에 존재할 수 없다고 설명했다. 이런 고리 모양의 블랙홀이 처음 이론화된 시점은 지금으로부터 14년 전인 2002년이지만, 시뮬레이션에 성공한 사례는 이번 연구가 처음이다. 만일 이런 블랙홀이 실제로 존재한다면 이들은 ‘노출 특이점’(naked singularity·물질 밀도가 무한대가 되는 점으로서 사건 지평선으로 둘러싸이지 않은 특이점)의 출현으로 이어질 수 있다. 연구팀에 따르면, 노출 특이점은 일반상대성이론을 지지하는 원리와 방정식을 부정한다. 특이점은 중력이 너무 강해 시간과 공간, 물리학 법칙이 완전히 깨지는 점을 말하는 데 일반상대성이론에서 특이점은 블랙홀 내부에 존재하며 이는 중력이 너무 강해 탈출할 수 없는 한계선인 ‘사건의 지평선’에 둘러싸여 있는 것으로 설명된다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 마커스 쿠네시 케임브리지대 박사과정 학생은 “특이점은 사건의 지평선 너머에 숨어있는 한 문제가 될 건 없다. 일반상대성이론은 유효하다”면서도 “하지만 사건의 지평선에 둘러싸여 있지 않은 ‘노출 특이점’은 현재의 물리학 법칙을 부정한다”고 말했다. 또 다른 공동저자인 사란 튜냐슈뷰나쿨 케임브리지대 박사과정 학생은 “만일 노출 특이점이 존재한다면 일반상대성이론은 깨지게 되는 것”이라면서 “만일 일반상대성이론이 깨지게 되면 모든 것이 뒤집히게 될 것”이라고 말했다. 이어 “왜냐하면 일반상대성이론이 깨지면 인과율(원인과 결과) 법칙을 더는 논의할 수 없기 때문”이라면서 “우주를 설명할 수 있는 이론은 더는 없게 되는 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구성과는 세계적인 물리학 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’(Physical Review Letters) 최신호(2월 18일자)에 게재됐다. 사진=NASA/JPL(위) 케임브리지대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

막 시작되는 설 연휴에 들떠있을 지난 6일(이하 현지시간) 우주에서 날아온 비교적 큰 불덩이 하나가 지구에 떨어졌다. 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소 론 바크 박사는 지난 6일 협정세계시(UTC) 기준 13시 55분(한국시간 오전 4시 55분) 브라질에서 약 1000km 떨어진 대서양 상공에서 유성이 폭발했다고 22일 밝혔다. 이번 유성에 관심이 쏠리는 이유는 2013년 세상을 떠들썩하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성 이후 가장 큰 규모이기 때문이다. 바크 박사에 따르면 대기권을 돌파하다 대서양 30km 상공서 폭발한 이 천체는 대략 5~7m 크기로 TNT 폭발 에너지로 보면 1만 3000t 규모다. 이 정도면 과거 일본 히로시마에 떨어진 핵폭탄에 필적하는 수준. 이에 비해 첼랴빈스크 소행성은 약 18m 크기로 대기권을 돌파하다 폭발했지만 수많은 잔해를 떨어뜨려 1300명 이상에게 피해를 남겼다. 바크 박사는 "비교적 큰 천체가 지구에 떨어졌지만 일부 군사 관계자를 제외하고 아무도 몰랐을 것"이라면서 "만약 인구 밀집지역 상공에서 폭발했다면 창문이 흔들리고 많은 사람들이 공포에 질렸겠지만 큰 피해가 있을 정도는 아니다"라고 밝혔다.　 이번 사례처럼 우주를 떠돌던 많은 천체들이 지구 인력에 이끌려 떨어지지만 대부분 '대기권의 벽'을 넘지 못하고 공중에서 사라진다. 그러나 덩치 큰 일부 소행성의 경우에는 영화처럼 상상을 초월하는 피해를 남길 수도 있다. 현재까지 NASA가 파악한 지구 접근 물체(NEOs·Near-Earth Objects)는 1만 2992개. 이중 지구에 위협을 줄 가능성이 있는 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1607개로 확인되고 있다. 특히 지난 2014년 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 2000년부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국과 중국, 러시아의 우주 패권 다툼이 점입가경이다. 세 나라는 국제우주정거장(ISS)에서 활용할 휴머노이드 로봇 개발에 더욱 경쟁적으로 나서고 있다. 먼저 포문을 연 곳은 러시아다. 최근 드미트리 로고진 러시아 부총리는 "휴머노이드 로봇을 국제우주정거장(ISS)에 보내 우주비행사 대신 위험한 임무를 수행케 할 것"이라고 밝혔다. 기존의 우주정거장 로봇 기능을 더욱 심화시켜 한 발 더 앞서 나간 것이다. 하체없이 상체로만 제작된 이 로봇의 이름은 표도르(Fyodor). 당초 군사용으로 개발된 표도르는 사람처럼 머리와 정교한 두 팔을 갖고있으며 원격으로 조종된다. 흥미로운 점은 표도르의 조종 방식이다. 마치 SF영화처럼 특수 장비를 착용한 조종사의 행동을 그대로 표도르가 따라하기 때문이다. 예를들어 조종사가 팔을 뻗어 물건을 잡는다면 표도르는 이를 그대로 따라하기 때문에 정교한 작업이 가능하다. 러시아 측은 표도르를 ISS로 보내 우주유영 등의 위험한 임무에 투입할 예정이다. 로고진 부총리는 "군사용 로봇의 활용이 전장에만 국한되는 것은 아니다"면서 "인간의 '아바타'가 향후 러시아 우주인 1명의 역할을 하게 될 것"이라고 말했다. 러시아 언론들은 사람이 우주유영을 하는 경우 8~9시간 정도가 한계지만 표도르는 몇 달도 가능하며 용접 능력도 있어 쓰임새가 많을 것으로 내다보고 있다. 물론 ISS의 휴머노이드 로봇 투입은 미 항공우주국(NASA)이 먼저다. 2011년 NASA는 사상 처음으로 휴머노이드 로봇 ‘로보넛2’(Robonaut 2)를 개발해 ISS에 보낸 바 있다. 키 120cm, 몸무게 150kg의 로보넛2는 동료 우주인들을 도울 뿐 아니라 직접 영상을 촬영해 일반인들과 소통을 할 수 있도록 개발됐다. 그러나 로보넛2의 현재 주임무는 ISS 내 살균 청소로 인간이 하기 싫어하는 허드렛일을 담당한다. 한 발 더 치고 나선 러시아의 진전된 로봇 기술에 어떻게 화답할지 관심이 모아진다. 중국 역시 ISS는 물론 향후 우주 탐사에 투입할 휴머노이드 로봇을 지난해 공개한 바 있다. 이 로봇의 이름은 ‘작은 하늘’ 이라는 의미를 지닌 ‘샤오티엔’(小天)으로 우주에서의 복잡한 작업과 혹독한 우주환경에 적응할 수 있게 설계됐다. 다만 영화 속 '아이언맨' 캐릭터를 꼭 닮아 구설에 올랐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한국과학기술원(KAIST)은 동문 한진우(36) 박사가 미국 백악관과 연방정부가 선정하는 ‘촉망받는 젊은 과학기술인 105명’에 포함됐다고 22일 밝혔다. 한 박사는 2010년 KAIST 전기·전자공학부에서 박사 학위를 받았다. 같은 해 미국항공우주국(NASA) 에임즈연구센터에 파견돼 현재 정규 연구원으로 근무 중이다.