국내에서도 현미경 내시경을 이용해 암을 세포 차원에서 제거하는 정밀 암절제술이 실용화되고 있다. 이른바 ‘공초점 현미경 내시경 위암절제술’이다. 　연세암병원은 지난해 11월부터 올 9월까지 조기 위암 환자 59명을 대상으로 시행한 공초점 현미경 내시경과 일반현미경의 내시경 점막하 박리술의 비교연구 결과를 17일 발표했다. 　이 병원 위암센터 박준철·이용찬 교수팀이 수행한 연구에 따르면, 암 경계부와의 평균 거리는 공초점 내시경이 1.99mm, 일반 내시경이 2.11mm로 나타났다. 즉, 공초점 내시경이 정상조직과 1.99mm의 간격을 두고 암조직을 절제할 수 있는데 비해 일반 내시경은 2.11mm로 조금 더 많은 정상조직을 절제하는 것이다. 　1mm 미만의 정확도를 보인 경우를 살펴보면, 공초점 내시경이 44.7%, 일반 내시경이 24.5%로 공초점 내시경이 훨씬 더 정밀한 결과를 보였다. 특히 경계가 불분명한 위암의 경우 공초점 내시경이 평균 거리 1.80mm로 일반 내시경의 3.46mm와는 큰 차이를 보였다. 　이용찬 교수는 “공초점 현미경 내시경은 1000배까지 상세 확대가 가능하고, 점막으로부터 250µm(백만분의 1m) 깊이까지 관찰이 가능해 세포 수준에서도 암세포를 관찰할 수 있다”면서 “평균치에서는 일반 내시경과 근소한 차이를 보이는 것 같지만 육안으로 경계부위를 식별하기 어렵거나 1mm 미만의 정확도가 필요한 경우에는 현미경 내시경이 매우 효과적”이라고 말했다. 　박준철 교수도 “환자를 위해 최대한 암 부위만 절제하는 것이 바람직하지만 그렇다고 너무 경계부에 근접해 절제할 경우 암 조직이 남아 재발로 이어질 수 있다”면서 “일반내시경은 시술하는 의사의 숙련도에 의존하는 경향이 틀 수밖에 없지만 공초점 내시경은 의사의 숙련도와 관계없이 정확한 시술이 가능하다”고 말했다. 　공초점 내시경은 육안으로는 확인하기 어려운 부분을 세포 단위에서 정밀하게 살필 수 있어 특히 궤양과 구분이 어려운 암의 진단에 많은 도움이 될 수 있다. 박준철 교수는 “암과 구분이 어려운 병변이 여러 개 있는 경우 그 조직을 모두 떼어내 검사해야 한다”면서 “최종 확진은 조직검사를 통해 가능하지만 공초점 내시경을 통해 암과 비암병변을 구분할 수 있게 되면서 이제는 불필요한 조직 채취와 검사를 줄일 수 있게 됐다”고 말했다. 　최근 국가암검진 사업 등 위내시경 검진이 확대되면서 위암의 조기발견이 늘어나고, 그에 따라 위암 생존율도 높아지고 있다. 조기발견의 이점은 생존율을 높이는 데만 국한된 것이 아니다. 조기 위암은 수술없이 내시경 시술만으로도 완치를 기대할 수 있는 경우가 많다. 내시경 시술은 수술보다 회복기간이 짧고, 후유증도 적기 때문에 위암을 조기에 발견해 내시경 시술로 치료하면 환자의 편익 측면에서 이점이 크다. 　이런 조기 위암을 치료하기 위해 시행되는 내시경 점막하 박리술(ESD)은 내시경을 통해 육안으로 암 조직을 확인하고 절제하기 때문에 얼마나 정확하게 암 조직을 볼 수 있는 지가 중요한 관건이었다. 이런 상황에서 암 조직을 더 정확하기 보기 위해 초고확대 내시경들이 개발되어 왔는데, 그 중 대표적인 것이 바로 공초점 현미경 내시경(Confocal Endomicroscopy;CEM)이다. 　연세암병원은 이 연구를 통해 공초점 현미경 내시경의 장점이 확인된 만큼 향후 조기위암의 진단, 치료 및 추적검사에 공초점 현미경 내시경을 적극 활용할 방침이다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

지구에서 약 124광년 떨어져있는 해왕성 크기 외계행성에서 ‘수증기’ 존재가 확인돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 메릴랜드 대학 연구진이 지구에서 124광년 거리에 존재하는 행성 ‘HAT-P-11’의 대기에 수증기가 존재한다는 사실을 발견했다고 24일(현지시간) 보도했다. 연구진은 NASA(미 항공 우주국) 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)과 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)을 통해 행성 대기를 투과하는 빛스펙트럼을 분석하는 방식으로 HAT-P-11에 존재하는 수증기 흔적을 확인해냈다. 대기 중에 물이 존재한다는 것은 해당 행성의 생태계가 지구와 흡사하다는 의미로 외계생명이 존재할 수도 있다는 높은 가능성을 가지게 된다. 기존 학계에서는 대기와 물이 존재해 생명체가 존재할 가능성이 높은 지구 유사 행성을 찾아내기 위한 노력을 오랜 시간 지속해왔다. 실제로 몇몇 외계행성이 유력한 후보군에 오르기도 했지만 대부분 슈퍼지구(super-Earth·지구보다 질량이 2~10배)형 행성으로 크기가 목성에 육박하는 거대한 규모인 경우가 많았다. 또한 실제 관측 결과도 실망스러운 경우가 대부분이었다. 하지만 HAT-P-11b는 반지름이 지구의 4.58배 정도인 해왕성 크기 행성으로 대기 존재가 확인된 행성 중 가장 질량이 작다. 또한 태양계 밖에 존재하는 물 존재 행성 중에서도 가장 작은 크기이기에 특성상 연구진이 신호를 찾아내기 더욱 어렵다는 문제점이 있다. 이런 악조건 속에서도 HAT-P-11b의 대기 중 물 흔적을 발견해낸 것은 상당한 쾌거로 평가할 수 있다. 특히 가상으로 구현된 HAT-P-11b의 대기는 지구 하늘과 매우 유사한 것으로 나타나 외계 생명의 존재 가능성도 높게 제기되고 있다. HAT-P-11b는 백조자리 방향으로 지구에서 약 124광년 떨어져있는 오렌지색 왜성으로 지난 2009년, 하버드 스미소니언 천체물리학 센터 연구진이 소형자동망원경 HATNet 네트워크를 통해 존재를 최초로 확인했다. 한편 이 연구결과는 국제 과학학술지 네이처(Nature) 25일자 주요 이슈로 소개됐다. 사진=NASA, ESA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

　복부에 하나의 작은 구멍을 뚫어 암 조직을 떼어내는 ‘단일공 복강경’ 수술이 안전성 측면에서 기존 복강경 수술과 다르지 않은 것으로 나타났다. 　가톨릭대 서울성모병원 대장항문외과 김준기 교수팀은 2009~2012년 국내 7개 대학병원에서 단일공 복강경으로 대장암 수술을 받은 257명을 대상으로 조사한 결과, 수술 중 합병증과 수술 후 합병증이 각각 1.9%, 13.2%로 기존 복강경 수술의 7.4%,16.2%와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다고 24일 밝혔다. 　조사 대상 환자들의 평균나이는 62.5세, 성별은 남성 146명, 여성 111명이었다. 병기별로는 0기 14명, 1기 57명, 2기 80명, 3기 102명, 4기 4명 등으로 다양했다. 　일반적으로 대장암 복강경 수술은 배를 열지 않고 배꼽과 복벽 부위에 모두 5개의 구멍을 뚫어 내시경과 수술기구를 넣은 뒤 모니터를 보면서 암 병변을 제거한다. 복강경 수술은 개복수술보다 상처가 작아 수술 부위의 감염이나 출혈 등의 합병증 발생이 낮고, 통증이 적을 뿐 아니라 회복도 빠른 편이다. 　이에 비해 단일공 복강경 수술은 절개 부위가 1.5~2㎝ 정도에 불과한 하나의 구멍만 이용하기 때문에 상대적으로 수술의 난도는 높은 편이지만, 기존 복강경 수술보다 흉터가 작고 미용상으로도 우수하다. 　김준기 교수는 “대장암의 단일공 복강경 수술이 기존 복강경 수술보다 절개 부위가 작아 상처 관련 합병증을 줄일 수 있다”면서 “이번 연구를 통해 수술 효과가 증명된 만큼 앞으로 단일공 복강경 수술 적용이 확대될 것”으로 전망했다. 이 연구 결과는 미국 복강 내시경 수술학술지(Journal of Laparoendoscopic & Advanced Surgical Techniques) 최근호에 실렸다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

차기 신소재라 불리는 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene)보다 강력한 나노 크기의 다이아몬드 소재를 개발할 수 있는 방법을 과학자들이 찾아냈다. 영국 과학전문매체 피조그닷컴은 미국 펜실베이니아 주립대학·애리조나 주립대학·오크리지 굴립 연구소·카네기 연구소 공동 연구진이 모발보다 얇은 ‘다이아몬드 코어 나노 실(diamond-core nanothread)’ 개발에 성공했다고 21일(현지시간) 보도했다. 연구진은 오크리지 국립 연구소의 대형 고압축기기를 이용, 방향족화합물인 벤젠(benzene) 분자 속 탄소원자를 압축해 머리카락보다 얇고 광섬유보다 작은 사면체 탄성구조를 가진 ‘다이아몬드 코어 나노 실(diamond-core nanothread)’ 결정 추출에 성공했다. 연구진이 최초 압축해낸 벤젠 분자는 탄소 원자 6개, 수소 원자 12개로 이뤄진 사이클로헥세인(cyclohexane) 화합물 형태였으나, 이후 최종적으로 추출된 다이아몬드 코어 나노 실은 수소 원자로 둘러싸여져 있는 상태로 변화했다. 연구진은 처음에 강력한 압력을 가한 뒤 시간을 두고 천천히 압력을 해제하는 방식으로 벤젠 분자를 자극, 분자 내부의 탄소 원자가 사면체 구조로 질서 정연한 형태를 유지하도록 노력했고 이후 압력이 완전히 해제됐을 때 벤젠분자는 길고 얇은 ‘다이아몬드 코어 나노 실’로 변형됐다. 연구진은 이 ‘나노 실’ 결정을 X선 회절(X-ray diffraction), 중성자회절(neutron diffraction), 라만분광법(Raman spectroscop), 고체상태 핵 자기 공명(solid-state nuclear magnetic resonance), 투과전자현미경사진(transmission electron microscopy)으로 수차례 반복 조사하는 과정에서 내부의 완벽한 형태의 다이아몬드 구조가 존재함을 확인해낼 수 있었다. 연구진은 꿈의 신소재라 불리는 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene)보다도 이 ‘다이아몬드 코어 나노 실’이 가지는 잠재성이 더욱 높다고 본다. 펜실베이니아 주립 대학 화학과 존 베딩 교수는 “이 나노 실은 지금까지 나왔던 어떤 신소재보다 가볍고, 효율적이며 오염위험도 낮다”며 “특히 이론으로만 존재해온 무중력 공간과 지구 표면을 잇는 우주엘리베이터를 만들어낼 초경량 케이블을 이 다이아몬드 코어 나노 실로 만들 수 있다고 본다. 탄소나노튜브, 그래핀 보다 강하고 안정적이면서 대기까지 보호할 수 있기 때문”이라고 설명했다. 하지만 아직 ‘다이아몬드 코어 나노 실’은 신소재로의 개발이 완성된 것은 아니며 실험과정에서 드러난 뻣뻣함, 화학적 응용력, 대량 생산 방식 구축 등 극복할 과제가 많이 남아있다. 연구진은 이에 대한 추가 연구를 진행할 예정이다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지 ‘네이처 공업소재(Nature Materials)’ 21일자에 게재됐다. 사진=Penn State University　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지금까지 발견된 천체 가운데 온도가 가장 낮다고 알려진 갈색왜성이 ‘물얼음’ 구름에 휩싸여 있을 가능성이 높은 것으로 나타났다고 미국 과학전문주간지 사이언스매거진이 25일(현지시간) 보도했다. 만일 질퍽질퍽한 얼음으로 이뤄진 이 구름이 실제로 존재하는 것으로 확인된다면 태양계 너머 외계에서 물로 된 구름을 ‘최초’로 발견하게 되는 것이다. 이 구름이 둘러싼 목성 크기의 천체는 지금까지 갈색왜성으로 알려져 있지만, 이는 사실 다른 항성을 공전 중인 차가운 거대 가스 행성의 한 유형일 수도 있다. 지구로부터 불과 7.3광년밖에 떨어져 있지 않은 이 천체는 미국 펜실베이니아주립대의 천문학자 케빈 루만 박사팀이 미국항공우주국(NASA) 와이즈(WISE) 적외선 우주망원경의 광범위 데이터(2010~2011년)를 조사하던 중 최근 발견했다. 갈색왜성은 흔히 ‘실패한 별’로 불리는데 질량이 매우 적어 지속적인 핵반응을 할 수 없으므로 차갑고 어둡다. WISE J085510.83-071442.5(혹은 WISE J0855-0714)로 명명된 이 갈색왜성은 지금까지 발견된 천체 중에서 가장 차가운 것으로 알려졌다. 이 천체의 온도는 물이 어는 점인 영(0)도보다 조금 더 낮아 지구의 평균 기온보다 더 춥지만, 목성보다는 조금 더 따뜻하다. 미국 카네기과학연구소의 천문학자 재클린 파허티는 “발견 이후 이 천체를 관측해왔다”고 말했다. 이 새로운 ‘이웃’은 거대 가스 행성과 비슷한 데 목성만큼 크며 질량은 3~10배 정도 된다. 하지만 이 천체는 우리 시야에서의 관측을 방해하는 항성이 없는 ‘외톨이’인 것으로 추정된다. 더욱이 이 천체는 ‘센타우루스자리 알파별’과 ‘바너드 별’, ‘루만 16’에 이어 우리 태양에서 네 번째로 가까운 것으로 알려졌다. 또한 이 천체는 작고 차가워 지상 기반의 천체망권경에서는 보이지 않을 정도로 매우 희미하다. 파허티는 “이번 발견을 얻기 위해 와이즈 적외선 우주망원경과 씨름했다”고 말했다. 그녀는 칠레 소재 6.5m 마젤란-바데 망원경를 사용해 얻은 151장에 달하는 근적외선 이미지를 3일 밤 내내 조사한 끝에 물얼음 구름과 황화나트륨 구름을 발견했다. 하지만 이 천체에 확실히 물얼음 구름이 존재하는지 확인하려면 좀 더 확실한 스펙트럼을 얻어야만 알 수 있다고 한다. 이 때문에 관련 천문학자들은 허블 망원경을 대체하기 위해 2018년 발사예정인 차세대 우주 망원경 제임스 웨브 우주 망원경(James Webb Space Telescope)을 기대하고 있다. 한편 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 20일 자로 게재됐다. 사진=사이언스매거진 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 항공 우주국(NASA)이 외계 생명의 존재를 찾아낼 수 있는 막강한 성능의 우주 망원경을 개발 중인 것으로 알려져 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 레드오빗(RedOrbit)은 미 항공 우주국(NASA) 연구진이 개발 중인 차세대 우주 망원경 ‘앳 라스트’(Atlast, Advanced Telescope Large-Aperture Space Telescope)에 대한 정보를 24일(현지시각) 소개했다. NASA 고다드 우주비행센터 공학 연구진에 의해 개발 중인 이 망원경은 노후화된 허블 우주망원경을 대체해 오는 2018년 발사 예정인 제임스 웨브 우주 망원경(JWST, James Webb Space Telescope)의 후속 망원경으로, 완성 시기는 대략 2025~2035년 사이가 될 것으로 예상 중이다. NASA에 따르면, 해당 망원경의 구경은 약 10m 급으로 허블우주망원경이 2.4m, 제임스 웨브 망원경이 6.6m 급인 것에 비하면 상당히 크다. 여기에 탄소섬유로 구성된 광학 거울 반사판과 고감도 적외선 센서, 그리고 첨단 분광기가 내장되어 있는데 앳 라스트의 집광력(빛을 모으는 렌즈 성능을 나타내는 수치)은 무려 허블 우주망원경의 17배에 달한다. 계획대로라면 그 어느 것보다 강력한 성능의 우주 망원경이 될 가능성이 높다. NASA는 약 지금까지 진행되어온 과정과 앞으로 남은 30년간의 개발 시간을 두고 해당 망원경에 대한 3가지 목표를 가지고 있다. 첫째는 인류가 아닌 다른 우주 공간에 숨겨져 있는 외계 문명을 감지하는 것, 둘째는 항성과 은하의 형성과정을 알아내는 것, 셋째는 대기와 산소, 지형 조건이 지구와 유사한 슈퍼지구형 행성을 찾아내는 것이다. NASA의 개발계획이 성공하면 앳 라스트(Atlast, Advanced Telescope Large-Aperture Space Telescope) 망원경은 1,000만 광년 거리 밖의 다른 은하와 우주 곳곳에 존재하는 325광년 크기 이상의 성층영역을 모두 감지해낼 수 있는 막강한 성능을 보유하게 된다. 이와 관련해 NASA 고다드 우주비행센터 선임연구원인 할리 쓰론슨 박사는 “앳 라스트 망원경은 기존 광학 망원경이 할 수 없었던 새로운 우주 과학적 목표를 실현시킬 수 있다”며 “지금은 미래를 위해 준비할 시간”이라고 설명했다. 사진=NASA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

미국 항공 우주국(NASA)이 외계 생명의 존재를 찾아낼 수 있는 막강한 성능의 우주 망원경을 개발 중인 것으로 알려져 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 레드오빗(RedOrbit)은 미 항공 우주국(NASA) 연구진이 개발 중인 차세대 우주 망원경 ‘앳 라스트’(Atlast, Advanced Telescope Large-Aperture Space Telescope)에 대한 정보를 24일(현지시각) 소개했다. NASA 고다드 우주비행센터 공학 연구진에 의해 개발 중인 이 망원경은 노후화된 허블 우주망원경을 대체해 오는 2018년 발사 예정인 제임스 웨브 우주 망원경(JWST, James Webb Space Telescope)의 후속 망원경으로, 완성 시기는 대략 2025~2035년 사이가 될 것으로 예상 중이다. NASA에 따르면, 해당 망원경의 구경은 약 10m 급으로 허블우주망원경이 2.4m, 제임스 웨브 망원경이 6.6m 급인 것에 비하면 상당히 크다. 여기에 탄소섬유로 구성된 광학 거울 반사판과 고감도 적외선 센서, 그리고 첨단 분광기가 내장되어 있는데 앳 라스트의 집광력(빛을 모으는 렌즈 성능을 나타내는 수치)은 무려 허블 우주망원경의 17배에 달한다. 계획대로라면 그 어느 것보다 강력한 성능의 우주 망원경이 될 가능성이 높다. NASA는 약 지금까지 진행되어온 과정과 앞으로 남은 30년간의 개발 시간을 두고 해당 망원경에 대한 3가지 목표를 가지고 있다. 첫째는 인류가 아닌 다른 우주 공간에 숨겨져 있는 외계 문명을 감지하는 것, 둘째는 항성과 은하의 형성과정을 알아내는 것, 셋째는 대기와 산소, 지형 조건이 지구와 유사한 슈퍼지구형 행성을 찾아내는 것이다. NASA의 개발계획이 성공하면 앳 라스트(Atlast, Advanced Telescope Large-Aperture Space Telescope) 망원경은 1,000만 광년 거리 밖의 다른 은하와 우주 곳곳에 존재하는 325광년 크기 이상의 성층영역을 모두 감지해낼 수 있는 막강한 성능을 보유하게 된다. 이와 관련해 NASA 고다드 우주비행센터 선임연구원인 할리 쓰론슨 박사는 “앳 라스트 망원경은 기존 광학 망원경이 할 수 없었던 새로운 우주 과학적 목표를 실현시킬 수 있다”며 “지금은 미래를 위해 준비할 시간”이라고 설명했다. 사진=NASA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

‘오염물질’이 외계 문명을 찾는 주요 실마리가 될 수 있다는 주장이 제기돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 사이언스월드리포트(scienceworldreport.com)는 하버드-스미소니언 천문학센터(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 연구진이 우주너머 외계존재를 찾는 주요 수단 중 ‘오염물질’이 큰 비중을 차지할 수 있다는 견해를 밝혔다고 23일(현지시각) 보도했다. 연구진에 따르면, 현재까지 발견된 지구 유사 행성의 특징은 대기에 메탄가스와 산소가 공존하며 온도는 상대적으로 지구에 비해 낮았다. 만일 고도문명을 이룩한 외계행성이 존재한다면, 그들의 몸 구조가 우리 인간과 흡사하다면 그들은 의도적으로 행성을 덥히거나 차갑게 해 환경을 인공적으로 조절하는 능력이 있을 것이다. 여기서 연구진이 판단하는 행성온도변화 조절물질은 염화불화탄소(chloro fluoro carbons, 프레온가스)다. 지구 온난화의 주범으로 알려진 화학오염물질인 프레온 가스가 외계문명을 찾아내는 주요 기준이 될 수 있다는 것이다. 해당 외계문명 탐사에 가장 적합한 도구는 오는 2018년 발사 예정인 제임스 웨브 우주 망원경(JWST, James Webb Space Telescope)이다. 미국 항공우주국(NASA), 유럽 우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA)의 공동협력으로 제작 중인 이 망원경은 노후화된 기존 허블 우주 망원경을 대체할 차세대 망원경으로 주목받고 있는데 중요한 것은 해당 망원경에 장착된 고감도 적외선 센서와 분광기가 외계 오염물질을 찾는 주요 수단이 될 수 있다는 것이다. 연구진은 제임스 웨브 우주 망원경의 첨단센서가 대기 오존층을 파괴하는 화학물질인 염화불화탄소를 구별할 만큼 정밀하다고 판단한다. 만일 지구의 10배에 달하는 염화불화탄소가 뿜어져 나오는 외계 문명 행성이 존재한다면 해당 망원경 레이더에 포착될 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 그렇다면 만일 고도로 발전된 외계문명이라면 지구의 존재를 역으로 찾아올 수 있지 않을까? 연구진의 설명대로라면 지구에서 뿜어져 나오는 프레온 가스 역시 만만치 않기 때문이다. 하지만 오염물질이 반드시 ‘고도문명’을 암시하는 기준은 아니라는 것이 연구진의 입장이다. 이와 관련해 헨리 린 연구원은 “만일 우리보다 발전된 외계인이 그들만의 방식으로 지구 존재를 찾아냈을 때 우리를 고도문명 행성이라 보기는 어려울 것 같다. 자신이 거주하는 행성대기를 오염시키는 것을 발전됐다고 판단하지는 않을 것이기 때문”이라고 전했다. 즉, 자발적으로 환경을 변화시키기 위해 오염물질을 활용하는 것과 무분별한 개발로 오염화된 것은 다르다는 것이 연구진의 설명이다. 사진=Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구로부터 수천광년 떨어진 우주공간에서 벌어진 별무리의 탄생과 죽음 흔적이 생생하게 포착돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 유럽남방천문대(European Southern Observatory)는 산개성단 NGC3293의 신비하고 아름다운 이미지를 23일(현지시간) 공식홈페이지(www.eso.org)에 공개했다. 칠레 라 실라 천문대(La Silla Observatory)의 2.2m 광시야(Wide Field Imager) 망원경으로 찾아낸 NGC3293은 지구로부터 용골자리방향으로 약 8,000광년 떨어져있는 성단으로 그 중에서도 산개성단(散開星團, open cluster)으로 분류된다. 산개성단은 적게는 수십 개, 많게는 수천 개에 달하는 항성들이 모여 있는 집단으로 해당 항성들의 나이가 모두 비슷하다는 것이 특징이다. 은하성단이라고도 불리는 산개성단은 형태를 유지하는 기간이 평균 수억 년으로 훨씬 강한 중력으로 묶여 있는 구상성단의 수십억 년에 비해 짧다. 단, 이 산개성단은 특이하게도 불규칙 은하, 나선은하에서만 발견되는데, 모두 별 탄생이 활발한 지역으로 항성의 탄생과 죽음을 모두 정밀히 관찰할 수 있다는 측면에서 천문학계가가 가지고 있는 관심이 상당히 높다. NGC3293은 집단을 이루고 있는 항성들은 크게 푸른빛과 붉은빛으로 나뉘는데 평균적으로 약 1,000만년 전 형성된 것으로 알려져 있다. 비교적 젊은 나이대로 구분되는 NGC3293은 항성의 탄생과 진화 그리고 죽음을 연구하는데 있어서 중요한 비중을 차지하는데 그 이유는 성단 속 항성들이 동일한 분자구름 속에서 서로 비슷한 시기에 형성되었으며, 화학적 조성 구조 역시 유사하기 때문이다. 따라서 독립 항성들에 비해 특징 구별이 원활하게 이뤄질 수 있다. 천문학자들에 따르면, NGC3293과 같은 산개성단은 별의 진화 방식에 대한 많은 정보를 배울 수 있는 ‘하늘의 실험실’과 같은 역할을 수행하고 있다. 사진=Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

광대한 우주 한복판에서 반짝반짝 빛나는 진주목걸이 형태의 거대 성단(星團)이 포착돼 관심이 집중되고 있다. 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 유럽남방천문대(European Southern Observatory) 연구진이 발견한 보석형태의 성단(星團) 모습을 10일(현지시각) 공개했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동 개발한 허블우주망원경(Hubble space telescope)으로 촬영된 이 성단의 명칭은 ‘J1531+3414’로 정해졌다. 푸른 색 원형 끈 형태에 밝게 빛나는 항성들이 촘촘히 엮여있는 모습은 마치 광활한 우주 한복판에 걸려있는 진주 목걸이를 연상시킨다. 이 성단의 크기는 생각보다 거대한데 천문대 연구진에 따르면 폭만 약 33만 광년에 이르는 것으로 확인됐다. 참고로 태양계가 속해있는 우리 은하의 폭이 약 10만 광년이라고 보면 거의 3배에 달하는 것이다. 천문대에 따르면, 이 성단은 오래 전 두 개의 은하가 충돌한 뒤 합쳐지면서 형성된 것으로 보인다. 흥미로운 것은 목걸이 끈을 연상시키는 푸른 빛 가스의 정체인데 성단 내부 중력의 영향으로 기묘한 형태로 휘어져있는 것이 특징이다. 이 차가운 가스는 성단 내 별 형성과정에 필요한 연료를 공급하는 역할을 담당하는 것으로 추정되지만 어디서 처음 발생됐는지는 분명하지 않다. 다만 천문대 연구진은 이 가스가 초기 성단 형성 시 은하 간 충돌과정에서 생성된 충격파가 고온의 플라즈마를 냉각시키면서 만들어졌을 가능성이 있다고 설명했다. 성단(星團)은 적게는 수백 개에서 많게는 수십만 개의 별들이 중력으로 뭉쳐있는 집단으로 우주 규모 거리의 측정도구나 항성 진화 이론을 연구하는 주요 자료로 폭 넓게 활용되고 있다. 동영상·사진=NASA, ESA/Hubble and Grant Tremblay (European Southern Observatory) 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구의 태양계 이웃사촌인 ‘화성’의 척박한 붉은 대지에 다시 물이 흐를 수도 있다는 주장이 제기돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국우주과학전문매체 스페이스닷컴은 미시간 대학 우주·대기·해양 과학 연구진이 화성 지표면에 다시 물이 흐를 수도 있다는 연구결과를 발표했다고 2일(현지시간) 보도했다. 화성 지표면에 물이 존재할 것이라는 예측은 지난 2008년 5월 25일, NASA(미 항공 우주국)의 탐사로봇 피닉스가 화성 북극 지방에 착륙하면서 구체화됐다. 당시 얼음으로 둘러싸인 화성 극지방을 탐사하던 피닉스는 로봇 팔로 직접 토양샘플을 채취해 미생물 흔적과 물의 존재를 연구했다. 이때 채취된 화성 토양 샘플에는 ‘칼슘 과염소산염류(calcium perchlorate)’가 존재하는 것으로 확인됐다. 흥미로운 것은 이 ‘칼슘 과염소산염류’가 지구 칠레의 아타카마 사막에서도 동일하게 채취된다는 점이다. 미시간 대학 연구진은 이 염분이 겨울철 도로에 생긴 얼음을 녹이는 ‘염화칼슘’과 같은 성분으로 화성 극지방 얼음이 이 염분으로 인해 다시 녹을 수도 있을 것이라는 가설을 세우게 됐다. 연구진은 이를 확인하기 위해 최근 한 가지 실험을 진행했다. 화성극지방과 유사한 가상환경을 구성해 칼슘 과염소산염류가 화성표면 얼음을 녹여 다시 물을 흐르게 만들 수도 있는지 알아보고자 한 것이다. 연구진은 금속 실린더 내부에 화성극지방과 유사한 표토를 배치한 뒤, 얼음을 집어넣고 그 위에 칼슘 과염소산염류를 올려놓은 뒤 온도를 –120℃에서 –21℃ 사이로 이동시키며 물이 생성되는지 추적 관찰했다. 대기압을 비롯한 기타 환경 역시 화성과 유사하게 재현된 상황이었다. 놀랍게도 연구진이 내부온도를 –73℃로 맞췄을 때 칼슘 과염소산염류가 얼음과 반응하며 미세한 물이 관측됐다. 당시 연구진은 라만 산란 분광학(Raman scattering spectroscopy) 관측법으로 이 물을 직접 감지해낼 수 있었다. 미시간 대학 닐튼 레노 박사는 “이 연구 결과는 과거 화성 표면과 지하에 어떤 방식으로 대규모의 물이 저장될 수 있었는지 알려 준다”며 다시 화성이 물이 생성될 수도 있다는 흥미로운 가능성을 제시해주고 있다. 뿐만 아니라 과거 지구 남극의 염분으로 녹아내린 빙하에서 다량의 미생물이 발견된 만큼, 화성 극지방 얼음 층에도 외계 미생물이 존재할 수 있다는 설득력 있는 가설 또한 보여주고 있다. 한편 이 연구결과는 국제학술지인 ‘지구물리학연구(Geophysical Research Letters)’에 다음 주 발표될 예정이다. 동영상·사진=University of Michigan/NASA　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

대형 블랙홀이 존재하는 것으로 여겨지는 중심부에서 보라색, 노란색, 붉은색 충격파가 뿜어져 나오는 신비한 나선은하가 포착돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문웹블로그 io9.com은 NASA(미 항공 우주국)가 포착한 메이저 은하(NGC 4258)의 생생한 모습을 2일(현지시각) 소개했다. NASA의 X-선 관측도구인 찬드라 우주망원경(Chandra X-ray Observatory)이 잡아낸 메이저 은하는 나선구조로 휘몰아치는 압도적인 스케일을 보여주고 있다. 흥미로운 것은 보라색, 노란색, 붉은색 충격파가 각각 메이저 은하의 중심부에서 뿜어져 나오고 있는 것인데 사실 이는 기존에 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)과 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이 촬영한 메이저 은하 이미지에 최근 찬드라 우주망원경이 포착한 이미지를 덧씌운 것이다. 참고로 보라색은 찬드라 우주망원경, 노란색은 허블 우주망원경, 붉은색은 스피처 우주망원경이 각각 포착한 것이다. NASA에 따르면, 이 보라색, 노란색, 붉은색 가스는 소닉붐(초음속 돌파 시 발생하는 충격파)과 유사한 형태의 충격파로 그 근원은 메이저 은하 중심부에 위치한 것으로 여겨지는 거대 질량의 블랙홀로 추정된다. 이 충격파가 셀 수 없이 많은 가스분자를 해체시키고 다시 가열시키며 은하단 전반에 영향을 주는 것이다. 지구에서 약 2,300만 광년 떨어져있는 메이저 은하는 블랙홀 보유 은하단 중 비교적 거리가 가까운 편에 속해 천문학자들의 블랙홀 실체 연구에 있어서 좋은 예시가 되어주고 있다. 참고로 메이저 은하 중심부 블랙홀은 타 블랙홀보다 10배가량 거대하며 모든 물질을 빠른 속도로 흡수하고 있어 메시아 은하 구성에 상당한 영향을 주고 있다. 사진=Chanda X-Ray Observatory/NASA/CXC/Caltech/ 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

갓 태어난 신생아별이 자궁과 같은 거대 가스분자구름 덩어리를 파괴하는 신비로운 우주 생태계의 모습이 포착돼 관심이 집중되고 있다. 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 유럽남방천문대(European Southern Observatory) 연구진이 포착한 신생아별의 가스분자구름 파괴현장을 2일(현지시각) 공개했다. 칠레 라 실라 천문대(La Silla Observatory)의 2.2m 광시야(Wide Field Imager) 망원경으로 포착된 해당 이미지는 지구로부터 약 3,000 광년 떨어져 있는 돛 자리 너머 거대 가스분자구름 집단인 ‘GUM 15’의 모습을 담고 있다. 수백 개 은하가 모여 있는 은하단 중심에 위치한 가스구름은 중성 수소로 이뤄진 거대 집단으로 항성이 처음 태어나는 자궁과 같은 역할을 한다. 보통 별이 탄생되기 직전 해당 부분은 중력이 불안정해지면서 밝게 빛나는데 막대한 자외선이 방출되는 전리수소영역(電離水素領域)으로 변하면서 주변을 이온화시키기 때문이다. 이미지 속 ‘GUM 15’는 이런 전리수소영역이 어떤 건지 여실히 보여준다. 붉은 가스분자가 방출되면서 곳곳에 밝게 빛나는 항성들이 눈에 띄는데 바로 갓 태어난 신생아 별들이다. 흥미로운 것은 가스분자구름 중심부에서 유독 밝게 빛나며 큰 크기를 자랑하는 별 하나가 눈에 띈다는 점이다. 유럽남방천문대 측에 따르면, 이 큰 별은 GUM 15 내에 신생아 별 중 가장 밀도 높은 에너지를 보유하고 있고 성장이 한계에 도달해 곧 죽음을 맞이할 예정이다. 이때, 항성이 폭발하면서 발생하는 슈퍼노바 현상의 엄청난 에너지가 GUM 15 자체를 파괴시킬 것이라는 것이 천문학자들의 예상이다. 우리는 스스로 태어난 자궁을 파괴하고 있는 항성의 모습을 지켜보고 있는 것이다. 해당 이미지는 항성의 탄생과 죽음 그리고 이 모든 것의 중심에 서있는 거대한 우주 자궁의 모습을 한 순간에 담고 있다는 측면에서 큰 의미를 갖는다. 전리수소영역(電離水素領域)을 여실히 보여주는 예는 지구로부터 1,500광년 떨어진 오리온성운, 7,000광년 떨어진 독수리성운이 있지만 가장 정확한 모습을 담고 있는 것은 이 ‘GUM 15’라는 것이 유럽남방천문대의 의견이다. 동영상·사진=ESO, IAU and Sky & Telescope 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어린이 장난감 정도로만 여겨지는 ‘자석’을 이용해 쪼그라들어 막힌 담즙관을 뚫에내는 시술이 효과가 있다는 임상연구 결과가 나왔다. 답즙관에 협착이 발생했을 경우, 과거에는 외과 수술로 치료했으나 최근 들어서는 방사선 영상으로 협착 부위를 추적하면서 협착 부위를 확장해 주거나 스텐트를 삽입하는 시술(중재적 방사선술)이 일반적이었다. 하지만 너무 유착이 심하거나 병변 부위로 치료기구인 가이드와이어(guide wire)가 접근하기 어려울만큼 병증이 심각해 치료를 포기해야 하는 환자에게 자석을 이용한 치료법이 유효하다는 것이다. 강남세브란스병원 소화기내과 이동기 교수와 장성일·이광훈 교수팀은 수술(6명)과 외상(1명)으로 담즙관 협착증세를 보임에도 수술이나 중재적 방사선술 같은 통상적인 방법으로 치료가 어려웠던 7명의 양성 담관협착 환자를 대상으로 자석을 이용한 자기압축문합술(MCA)을 시행한 결과, 5명의 환자에게서 막힌 담즙관이 다시 개통됐다고 2일 밝혔다. 의료진에 따르면, 먼저 경피경간담도배액술(PTBD)를 이용해 자석이 진입할 수 있는 통로를 확보해 자석을 문합부까지 이동시켰다. 이어 내시경 역행 췌담관 조영술(ERCP)를 통해 또 다른 자석을 문합부의 맞은 편 쪽에 배치해 두 자석이 자성으로 서로 끌어당기도록 한 뒤 두 자석 사이의 공간에 협착된 문합부가 위치하도록 했다. 그러자 자성으로 연결 된 두 자석은 점점 가까워져 문합부를 압착, 문합부 사이의 조직을 밀착시켰고, 이 때문에 자석 사이에 위치한 조직이 지속적인 압력에 노출돼 서서히 괴사하면서 떨어져 나갔다. 이후 양쪽에서 접착된 자석은 중력에 의해 담도로 떨어져 막혔던 문합부에 새로운 통로를 형성함으로써 막혔던 담즙이 통과할 수 있는 길이 열린 것이다. 시술에 성공한 5명의 환자에게서 자석이 영향을 끼치는 평균 37일(14~63일)이었으며, 막힌 담즙관이 재개통뙤기까지는 평균 485.2일(80~1573일 범위)이 걸렸다. 또 시술에 성공한 환자들에게서는 자기압축문합술에 의한 합병증이나 재협착 증상이 나타나지 않았다. 이동기 교수는 “장기이식과 같은 수술이나 외상으로 담즙관에 협착증세가 발생하면 답즙 배출이 어려워져 황달·감염 같은 합병증이 발생해 사망률과 연관 질병이 발생할 확률이 높아진다”면서 “이번의 성공 사례는 수술이나 중재적방사선술로 해결하지 못했던 담즙관 협착 환자들에게 제 3의 치료방법을 제시했다는 점에서 큰 의의를 가진다”고 말했다. 이 연구 결과를 담은 논문은 소화기내시경 분야의 세계적 학술지인 ‘내시경(endoscopy)에 실렸다. 심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

작은 은하들을 삼키며 스스로의 몸집을 키워나가는 ‘우산 은하’가 포착돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 호주 천문 관측소(Australian Astronomical Observatory) 연구진이 포착한 ‘우산 은하’의 상세한 이미지를 1일(현지시각) 소개했다. 최근 호주 천문 관측 연구팀이 미국 하와이에 있는 수바루 광학적외선망원경과 켁 반사망원경을 이용해 사자자리와 처녀자리 근처에 위치해 있는 거대 나선은하인 ‘NGC 4651’의 움직임을 관찰하는데 성공했다. 지구에서 약 6,200만 광년 떨어져 있는 이 은하는 중심에 긴 막대가 있고 항성무리가 사방으로 넓게 퍼져있는 모습이 파라솔을 연상시키는데 이에 ‘NGC 4651’이라는 정식명칭보다는 ‘우산 은하’라는 별명으로 더 잘 알려져 있다. 연구진은 최첨단 적외선 전파추적 기술을 이용해 은하가 내뿜는 가스 잔재의 흔적을 되짚는 방식으로 ‘우산 은하’의 움직임을 포착해냈다. 흥미롭게도 이 은하는 다른 소규모 형태의 은하들을 흡수하며 크기를 키워나가는 것으로 확인됐다. 호주 천문 관측소 캐롤라인 포스터 연구원은 “우리는 새로운 천문관측기술을 활용해 은하의 움직임을 보다 세밀히 추적할 수 있었다”며 “이 우산은하는 다른 작은 은하를 자신의 일부분으로 합병시키면서 성장하고 있다. 이는 은하들이 생존해나가는 여러 방식 중 하나를 보여주는 중요한 발견”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 온라인 판에 게재됐다. 사진=R. J. GaBany/Subaru Telescope Blackbird Obs 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

이달 초, 지구에서 13광년 떨어진 슈퍼지구형 행성 ‘캅테인 B’가 발견된데 이어 이번에는 16광년 떨어진 곳에서 또 다른 지구유사 행성이 발견돼 관심이 집중되고 있다. 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 호주 뉴사우스웨일스 대학을 주축으로 구성된 다국적 천문조사팀이 또 다른 제2의 지구라 짐작되는 행성 글리제 832c(Gliese 832c)를 발견했다고 25일(현지시간) 보도했다. 앵글로 오스트레일리아 망원경(AAT, Anglo-Australian Telescope), 마젤란 망원경(Magellan II telescope), 칠레 라 실라 천문대 행성탐색 망원경(High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) 등 3가지 장비에 포착된 글리제 832c는 지구에서 16광년 떨어진 인디언자리에 위치한 것으로 조사됐다. 인디언자리의 글리제 항성계는 적색왜성 글리제 832를 중심으로 2008년 확인된 행성 글리제 832b, 그리고 이번에 발견된 글리제 832c등으로 구성되어 있다. 이 글리제 832c는 지구질량의 5배 규모로 대기와 물이 존재할 가능성이 유력한 제2의 지구, 즉 ‘슈퍼지구형 행성’으로 확인됐다. ‘슈퍼지구’는 지구보다 질량이 2~10배 크면서 대기와 물이 존재해 생명체 존재 가능성이 크다고 보는 행성을 통칭한다. 슈퍼지구의 특징은 중력이 강하고 대기가 안정적이며 화산 폭발 등의 지각운동이 활발하다는 것이다. 이런 측면에서 글리제 832c는 대기온도가 지구와 매우 흡사할 것이라는 관측이 나오고 있다. 또한 이웃행성인 글리제 832b는 목성과 비슷한 가스 행성으로 추정돼 글리제 항성계 자체가 우리 태양계와 매우 닮았다는 흥미로운 추론까지 제기되고 있다. 이와 관련해 푸에르토리코대학 행성 거주 가능성 연구소(Planetary Habitability Laboratory) 디렉터 아벨 멘데즈 토레스는 “글리제 832c는 지금껏 발견된 슈퍼지구형 행성 중 가장 생명체가 살 가능성이 높은 행성 TOP3에 들 정도로 지구와 유사하다. 계절변화 차이가 심할 수는 있지만 대체적으로 지구와 매우 흡사한 기후상태일 것”이라고 설명했다. 한편 글리제 832c를 발견한 다국적 천문조사팀 측은 지구유사 가능성은 어디까지나 추론일 뿐, 지속적인 추가 연구가 필요하다고 강조했다. 사진=Planetary Habitability Laboratory 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

평균 표면온도가 약 6000℃에 달하는 불타는 태양도 지구처럼 소나기나 비가 올까? 온도차가 상상을 초월할 정도로 극단적이긴 하지만 분명 태양도 대기변화에 따라 비가 내리는 모습이 영상으로 포착돼 관심이 집중되고 있다. 최근 영국왕립천문학회(Royal Astronomical Society)는 NASA(미 항공 우주국) 태양활동관측위성(solar dynamics observatory)과 스웨덴 태양관측망원경(Swedish 1-m Solar Telescope)이 촬영한 태양 표면에 내리는 ‘코로나 레인’의 생생한 모습을 공개했다. 약 36,000㎞ 상공의 우주 정지궤도와 스페인령 카나리아 제도 라 팔마 천문대에서 모두 촬영된 영상 속에는 뜨거운 태양 표면을 뒤덮는 플라즈마 형태의 빗방울이 선명히 보인다. 흡사 갑작스런 대기 불안정으로 쏟아지는 지구의 소나기를 연상시키지만 태양의 ‘코로나 비’는 시간당 주위 200,000㎞ 표면을 적시는 엄청난 규모며 온도 역시 비교할 수 없이 뜨겁다는 극명한 차이가 있다. 하지만 흥미롭게도 이 ‘태양 비’ 역시 생성 원리가 지구와 놀랍도록 유사하다는 주장이 제기되고 있다. 영국 더블린 트리니티대학·노르웨이 오슬로대학 공동 연구진에 따르면, 뜨거운 고밀도 플라즈마 구름층이 태양 대기에 형성돼 빗방울 화 되어 표면으로 떨어진다. 이때 대기를 가열시키는 원천은 강력한 태양 플레어 폭발 현상이다. 이 태양 비는 지구처럼 집중 호우형태나 폭풍 형상을 띠며 대기의 질량 순환을 돕는데 연구진에 따르면, 태양의 자동 온도 조절 장치로 작용한다. 태양 표면이 지나치게 뜨거워지는 것을 방지하는 냉각수 역할이라는 것인데 이는 지구에 내리는 비와 유사한 성격을 가진다는 것을 의미한다. ☞☞동영상 보러가기 동영상·사진=NASA SDO/Swedish 1-m Solar Telescope 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

역대 발견된 것 중 가장 차갑고 희미한 백색왜성이 발견돼 관심을 끌고있다. 특히 연구팀은 이 백색왜성이 다이아몬드로 이루어졌을 것으로 보고있다. 지난 23일(현지시간) 미국 위스콘신 대학 등 공동 연구팀은 미국립전파천문대(NRAO), 그린뱅크(Green Bank) 망원경, 초장기선 전파 망원경(Very Long Baseline Array Telescope) 등 관측 장비를 동원해 발견한 백색왜성을 공개했다. 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지다. 이번에 발견된 백색왜성은 지구에서 약 900광년 떨어진 물병자리에 위치해 있으며 지구만한 크기로 섭씨 2700도는 넘지 않을 것으로 추측된다. 특이할 만한 사실은 대부분 탄소로 이루어진 이 백색왜성이 수십억년 동안 서서히 소멸하며 결정화 됐을 것이라는 점이다. 잘 알려진대로 탄소로 이루어진 다이아몬드는 고온 고압의 환경에 노출돼 만들어진다. 이같은 이유로 연구팀은 이 백색왜성에 ‘우주의 다이아몬드’(diamond in space)라는 별칭을 붙였다. 　 극도로 희미한 이 백색왜성이 발견된 것은 과거 이 지역에서 펄서(pulsar) ‘PSR J2222-0137’이 포착됐기 때문이다. 중성자별인 펄서는 짧고 규칙적인 신호를 보내는 전파 천체이기 때문에 연구 중에 이 백색왜성도 추가로 발견된 것이다. 연구를 이끈 데이비드 카플랜 교수는 “이 백색왜성의 나이는 약 110억년으로 추정된다” 면서 “오랜시간 그 자리에 그대로 있었지만 너무나 희미해 인간에게 발견되지 않은 것”이라고 설명했다. 이어 “이같이 차가운 백색왜성이 이론적으로는 그리 희귀한 것은 아니다” 면서 “이 백색왜성은 보통의 백색왜성보다 10배는 더 희미하다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 1971년 만들어진 007 제임스본드 시리즈의 7번째 작품 제목은 그 유명한 ‘다이아몬드는 영원히(Diamonds Are Forever)’다. 천연광물 중 가장 단단하면서도 광채도 뛰어난 보석이기에 금강석(金剛石)이라고도 불리는 ‘다이아몬드’는 ‘영원히 변하지 않는 약속’이라는 의미가 담겨있을 정도로 그냥두면 절대 사라지지 않는 물질로 유명하다. 그런데 정말 다이아몬드는 영원한 물질일까? 꼭 그런 것은 아닌 것 같다. 영국 일간지 데일리메일의 23일(현지시간) 보도에 따르면, 미국 텍사스 휴스턴 라이스 대학(Rice University) 연구진은 공기 중에서 수초 내에 사라져버리는 초고경도 다이아몬드(microscopic diamond)를 발견했다. 초고경도 다이아몬드 또는 나노 다이아몬드로 불리는 이 물질은 탄소 분자에 2~20 gpa(기가파스칼)의 압력과 300~2500도의 열을 가해 만들어지는데 주로 산업 현장에 사용되거나 의료분야에서 뼈 성장 촉진 등에 많이 응용된다. 이 초고경도 다이아몬드는 기존 다이아몬드보다 극도로 미세하면서 훨씬 단단한 물질인 것으로 알려져 있다. 연구진은 최근 흑연의 수소 주입 층 부근에 형성된 다이아 결정을 발견했다. 이후 연구진은 전자현미경을 통해 해당 다이아의 위치와 형태를 정확히 파악한 뒤 강력한 전자 빔을 쐈고 이 다이아는 직경 2~10나노미터 크기의 초고경도 다이아몬드로 재탄생됐다. 이는 흑연에 스며든 수소 원자를 자극해 탄소 분자에 결합시키는 방식이었는데 이렇게 탄생된 초고경도 다이아몬드 물질 대부분은 전자 빔이 사라진 뒤 30초 안에 본래 물질인 무연탄으로 되돌아갔다. 라이스 대학 화학과 에드 빌럽 박사는 “이 다이아들은 오랫동안 형태가 유지되지 못하고 본래 결정 상태로 빠르게 복귀했다”고 전하며 다이아가 탄생되고 사라지기까지의 30초에 달하는 과정을 사진으로 남겼다. 이 물질은 기존 다이아몬드 형태와 전혀 다른 연소 방식을 취한 만큼 향후 다이아몬드 물질 연구 진행에 큰 영향을 미칠 것으로 추정된다. 한편 이 연구 결과는 미국 화학협회 저널인 ‘Journal of Physical Chemistry Letters’에 발표됐다. 자료사진=포토리아/Rice University 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

수소폭탄 수천만 개가 동시에 폭발하는 것과 맞먹는 어마어마한 규모의 태양 폭발현상 중 가장 거대하고 선명한 이미지가 공개돼 관심이 집중되고 있다. 미국 항공우주국(NASA)은 태양 표면에서 전자기파와 하전 입자 방출이 증대되는 ‘태양 플레어(solar flare)’ 현상 중 가장 거대한 규모의 폭발이 5개의 NASA 관측 망원경에 동시에 포착됐다고 최근 발표했다. 해당 폭발은 ‘태양 플레어’ 등급 중 가장 높은 동급인 ‘X급’으로 NASA 태양활동관측위성(Solar Dynamics Observatory), 고에너지 태양 영상 관측 위성(Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager), 태양탐사위성 아이리스(IRIS, Interface Region Imaging Spectrograph) 등의 5개의 관측 장비로 지난 3월 29일 동시에 촬영된 것이다. 태양을 주시하고 있는 복수의 관측장비가 동시에 플레어 현상을 포착한 경우는 전례가 없으며, 같은 시간에 태양의 동일한 지점을 함께 촬영했다는 것은 믿기 힘들 정도로 드문 우연의 일치이기에 이번 관측은 비상한 주목을 끌고 있다. 미국 앨라배마 NASA 마셜 우주 비행 센터 조나단 서튼 연구원은 “이번에 촬영된 이미지는 역대 수집된 데이터 중 가장 포괄적이며 태양의 구체적인 활성 영역에 초점을 두고 있다”며 “X급 플레어를 잡아낸 것은 매우 행운”이라고 전했다. 태양 플레어 현상이 발생하면 강한 빛과 함께 X선, 전자, 양성자 등이 방출되며 2, 3일 뒤에는 지구에도 영향을 미쳐 전파 통신 장애 등이 일어나기 쉽다. 이에 NASA는 해당 현상을 지속적으로 관측하며 발생주기 데이터를 집계, 분석해 태양 폭풍을 미리 예측할 수 있는 시스템을 구축 중이다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr