영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 특이한 외계행성이 있다. 바로 태양이 두 개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 만약 이곳에서 하늘을 올려다 본다면 항상 대낮일 것 같은 '타투인' 행성이 최근 케플러 우주망원경을 통해 발견됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 샌프란시스코 주립대학은 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone·행성이 항성과 너무 가깝지도 멀지도 않은 적당한 지역)에 속하는 '케플러-453b'(Kepler-453b)가 두 개의 태양 주위를 도는 소위 타투인 행성이라고 발표했다. 지구에서 약 1,400광년 떨어진 거문고자리의 '케플러-453계'(system)에 위치한 케플러-453b는 태양계의 '큰형님' 목성과 토성같은 덩치 큰 가스형 행성이다. 이 때문에 케플러-453b가 골디락스 존에 속해있기는 하지만 생명체가 존재할 가능성은 없다. 역시나 놀라운 점은 케플러-453b가 두 개의 태양 주위를 공전한다는 점이다. 연구팀에 따르면 케플러-453b는 우리 태양에 각각 94%, 20%만한 크기의 항성을 지구달력으로 240일 만에 중력의 영향으로 인해 기우뚱한 모습으로 공전한다. 특히 이번 발견이 흥미로운 점은 이 행성을 찾아내는 과정이었다. 케플러-453b의 존재는 ‘트랜싯’(transit) 현상을 통해 밝혀냈는데 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 연구를 이끈 스테판 케인 박사는 "만약 이번에 트랜싯을 관측하지 못했다면 적어도 2066년까지 케플러-453b를 발견하지 못했을 것" 이라면서 "적절한 타이밍을 잡지못해 행성을 찾지 못했을 뿐 우주에는 우리가 생각하는 것 이상의 수많은 쌍성 행성들이 존재한다"고 설명했다. 이어 "만약 케플러-453b가 지구와 같은 바위형 위성(달)을 가지고 있다면 골디락스 존에 속하기 때문에 그 안에 외계 생명체가 존재할 가능성도 있다"고 덧붙였다. 한편 지난해 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 이 연구를 이끈 엘리어트 호르히 박사는 “일반적인 예상보다 쌍성계 행성이 훨씬 많다는 것은 매우 흥미로운 일”이라면서 “아마 하나의 태양이 지면 다른 태양이 떠오르는 현상이 발생할 것으로 보이며 두개의 태양이 그 행성에 어떤 영향을 미칠지는 알 수 없다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

머나먼 화성에서 임무수행 중인 미 항공우주국(NASA)의 탐사로봇 큐리오시티(Curiosity) 로버의 3주년 자축 사진이 공개됐다. 지난 8일(현지시간) NASA 측은 화성에 있는 미지의 산 ‘이올리스 몬스’(Aeolis Mons), 일명 ‘샤프산’(Mount Sharp)의 파노라마 사진을 홈페이지를 통해 공개했다. 화성 달력으로 952솔(SOL·화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)과 953솔 양일에 걸쳐 촬영된 이 사진은 3차원 이미지를 구현할 수 있는 큐리오시티의 마스트 카메라가 촬영했다. 바람에 물결치는 것 같은 모래와 둥그런 바위 모습이 마치 지구의 사막 한복판에 서있는 느낌을 자아낼 정도. 지구 달력으로 3년 전인 지난 2012년 8월 6일 우리 돈으로 2조 8000억 원이 들어간 큐리오시티는 무사히 이곳 화성에 착륙했다. 이후 성공적으로 탐사를 벌이고 있는 큐리오시티는 2년 8개월 만인 지난 4월 총 10km의 주행거리를 돌파했다. 현재 샤프산 기슭에 도착해 수개월 째 지그재그로 산을 오르고 있는 큐리오시티는 느릿느릿 움직이지만 탐사 중 얻은 정보를 지구로 전송하고 있다. 크레이터 중앙에 우뚝 선 샤프산은 침전물이 쌓여 형성된 것으로 추정되며 그 높이가 땅바닥을 기준으로 1만 8000피트(5.486m)에 달해 지구 최고봉인 에베레스트산(해수면 기준 8,848m)보다 실제로는 더 높다. 지난 4월 큐리오시티 프로젝트 소속 존 그랜트 박사는 “큐리오시티가 화성 표면에 자신의 10km 트랙을 만들었을 뿐 아니라 지나온 곳의 표면과 바위 등 다양한 탐사 정보도 얻어냈다” 며 의미를 부여했다. 이에앞서 지난 3월에는 큐리오시티의 선배인 NASA의 또다른 탐사로봇 ‘오퍼튜니티’(Opportunity)가 42.195㎞ 마라톤 거리를 완주해 화제를 모았다. 무려 11년 2개월 만에 마라톤 거리를 돌파한 오퍼튜니티는 지난 2004년 1월 25일 화성의 메리디아니 평원에 도착했다.　 당초 90솔의 기대 수명이 예상됐던 오퍼튜니티는 이를 비웃듯 놀랍게도 11년이 지난 지금도 임무를 수행 중이며 1년의 수명이 예상됐던 큐리오시티 역시 오는 2020년 ‘후배 로봇’이 날아올 때까지 임무를 수행해 줄 것으로 기대를 모으고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 테니스선수 앨리슨 리스크(Alison Riske)가 7일(현지시간) 미국 캘리포니아 스탠퍼드대학 타우베 페밀리 테니스 스타디움( Stanford University Taube Family Tennis Stadium)에서 열리는 ‘더 뱅크 오브 더 웨스트 클래식(the Bank of the West Classic)’에서 우크라이나 엘리나 스비톨리나(Elina Svitolina)의 공격을 되받아치고 있다. ⓒ AFPBBNews=News1/온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

인간은 포유류 가운데서는 눈이 좋은 편에 속한다. 인간의 친구인 개만 하더라도 인간처럼 색을 잘 구별하지 못한다. 하지만 그렇다고 해서 인간이 최고의 시력을 가진 동물이라는 의미는 아니다. 반대로 빛이 별로 없는 어두운 장소에는 고양이처럼 잘 보지 못할 수도 있다. 일부 동물은 인간은 절대 볼 수 없는 적외선 영역 이미지를 보는 능력이 있다. 이와 같은 시력의 차이는 물론 생활 환경에 따른 차이다. 예를 들어 꿀벌은 인간은 감지하지 못하는 파장의 빛을 감지해서 어떤 꽃에 꿀이 많은지를 감지할 수 있다. 개는 시력은 다소 나쁘지만, 후각과 청각이 인간보다 예민해서 아무런 문제 없이 사냥할 수 있다. 과학자들은 다양한 동물이 어떻게 세상을 보는지를 알고 있다. 그리고 이제 그 정보를 이용해서 새로운 소프트웨어를 만들었다. 멀티스펙트럼 이미지 칼리브레션 및 분석 도구(Multispectral Image Calibration and Analysis Toolbox)라는 아주 긴 이름의 프리 소프트웨어는 엑서터 대학(University of Exeter)의 과학자들이 만든 것이다. 이 프로그램의 역할은 우리가 찍은 사진을 동물이 보는 시각으로 변경시키는 일이다. 물론 그러기 위해서는 정확한 사진과 이 사진을 찍을 수 있는 카메라가 필요하다. 이 프로그램과 같이 배포되는 매뉴얼은 어떤 사진과 장비가 필요한지 알려준다. 만약 필요한 장비가 있고 여기에 맞는 사진을 찍으면 이 사진을 컴퓨터에 입력하고 이 소프트웨어로 수정할 수 있다. 최종적으로 나오는 사진은 인간의 눈에 보이는 사진과 동물에 눈에 보이는 사진 두 가지다. 이렇듯 동물의 눈으로 보는 세상을 이해하게 되면 동식물이 지닌 독특한 외형과 색상을 연구하기 쉬워진다. 예를 들어 어떤 화려한 깃털을 지닌 새나 활짝 핀 꽃은 인간의 눈에 보이는 것이 전부가 아닐 수 있다. 사실은 인간도 일부 파장에 대해서는 색맹이기 때문이다. 인간의 눈으로는 동물의 위장 색 중 일부만 볼 수 있다. 이 소프트웨어를 공개한 이유는 물론 연구를 돕기 위해서이지만, 인간의 눈에 보이는 것만이 전부가 아니라는 사실을 우리에게 일깨워주는 부분도 있다. 이 소프트웨어는 아래 링크에서 다운로드가 가능하다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

중국의 한 가정집에서 가치가 높은 공룡 및 공룡알 화석이 무더기로 발견돼 경찰이 조사에 나섰다. 광저우르바오 등 현지 언론의 5일자 보도에 따르면 현지 경찰은 지난달 30일 광둥성 허위안시의 한 가정집에서 공룡 화석과 공룡알 화석 213점을 발견했다. 이날 모습을 드러낸 공룡화석은 머리끝부터 발끝까지 완벽하게 보존돼 경찰 및 전문가들을 놀라게 했으며, 공룡알 화석 역시 수량이 상당한데다 보존상태가 양호해 연구가치가 매우 높은 것으로 판단했다. 허위안시 박물관 관계자에 따르면 문제가 된 화석들은 모두 도난당한 것이며, 일부는 불법 수집하거나 은닉하고 있던 것으로 밝혀졌다. 대부분의 화석은 백악기에 생존했던 공룡의 것이며, 이중 공룡알 화석 23개는 완벽한 형태를 유지하고 있었다. 함께 발견된 공룡화석은 과거 랴오닝성에서 출토된 프시타코사우루스(Psittacosaurus)의 것으로 알려졌다. 이 공룡은 ‘앵무새 도마뱀’이란 뜻의 이름을 가졌으며 입이 앵무새 부리처럼 날카롭고 이빨이 없는 것이 특징이다. 진귀한 공룡화석과 공룡알 화석의 발견은 각계의 관심을 한 몸에 받았다. 이 화석들이 발견된 광둥성 화위안시는 1996년부터 공룡화석이 자주 출토돼 왔으며, 그만큼 도굴도 빈번하게 이뤄져 왔다. 한 경매업자는 “주민들이 직접 출토한 뒤 은닉한 화석이 국외로 팔려나가는 것은 어려운 일이 아니다”라고 증언하기도 했다. 해당 공룡화석을 은닉하고 있던 주민은 올해 6월 말경 화위안시 인근 공사장에서 폭발사고가 발생한 뒤 우연히 모습을 드러낸 화석들을 훔쳐다 자신의 집에 보관하던 중 적발된 것으로 알려졌다. 현지 경찰은 해당 화석들을 안전한 곳으로 옮기는 한편, 사건에 연루된 또 다른 주민이 없는지 조사하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘고양이는 호기심 때문에 죽는다’(curiosity killed the cat)는 영문 속담이 있다. 지나친 모험심 때문에 위험에 빠지는 사람들을 호기심이 많은 고양이의 모습에 빗대어 표현하는 말이다. 고양이뿐만 아니라 고양잇과 동물에는 전부 해당하는 말인 것일까, 수영장에 용감하게 뛰어들었다가 이내 사력을 다해 허우적거리는 새끼 블랙 재규어의 귀엽고도 불쌍한 모습을 담은 영상이 화제다. 이 영상은 고양잇과 맹수의 구조에 힘쓰는 맥시코의 ‘블랙 재규어 백호 재단’(Black Jaguar White Tiger Foundation)에서 지난달 22일(현지시간) 동영상 공유사이트 유튜브에 업로드 한 것이다. 영상을 보면 수영장 안에 들어가 있는 촬영자를 향해 힘차게 달려드는 새끼 블랙 재규어의 모습이 눈에 들어온다. 아직 어려 물의 무서움을 모르는 것인지 고양잇과 동물답지 않게 주저 없이 수영장에 뛰어들지만 헤엄을 칠 줄 몰라 이내 공포에 질린 얼굴로 발을 휘젓고 있다. 잠시 웃으며 지켜보던 촬영자와 여성 동료가 금세 재규어를 구해주지만 재규어는 귀를 완전히 뒤로 눕힌 채 여전히 무서워하는 모습이어서 동정심과 웃음을 동시에 자아낸다. 새끼 재규어의 이름은 시엘로(Cielo). 재단의 설명에 따르면 지난 2013년 당시 갓 태어났던 시엘로는 동물들에게 약물을 주입해 무력하게 만든 뒤 관광객들과 함께 사진을 찍도록 해 이익을 챙기던 악덕 업자에게 팔려갈 운명이었으나 재단의 개입으로 구조될 수 있었다. 사진=ⓒ유튜브 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

얼마 전 미 항공우주국(NASA)은 '또 하나의 지구'로 알려진 슈퍼지구 ‘케플러-452b’를 발견했다고 발표해 세계적인 화제를 모았다. 지금까지 발견된 행성 중 가장 지구와 유사한 환경을 가졌을 것으로 추정되는 케플러-452b는 지구의 1.6배 크기로 무려 1400광년이나 떨어져 있어 사실 인류가 방문하는 것은 꿈 속에서나 가능하다. 그렇다면 인류의 머리로는 가늠되지 않는 이 우주에 과연 지구와 같은 슈퍼지구는 얼마나 있을까? 사실 이에 대해서는 추측만 있다. 지난 2월 호주국립대학(ANU) 과학자들은 우리 은하에만 슈퍼지구 숫자가 무려 2000억 개에 달한다는 계산서를 뽑아낸 바 있다. 이를 간단히 설명하면 우리 은하에는 약 1000억 개의 별(태양처럼 스스로 빛을 내는 항성)이 존재하고 한 별 당 평균 2개의 슈퍼지구가 있을 것으로 보고 계산한 것이다. 슈퍼지구가 되는 근거는 생명 서식 가능 구역으로 불리는 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone)이 열쇠다. 곧 행성이 항성(태양)과 너무 가깝지도(뜨겁지도) 멀지도(춥지도) 않은 적당한 지역에 위치해 있을 경우 생명체가 존재 가능한 행성이 될 수 있다는 추측이다. 이와 달리 미국 버클리대학 연구원 앤드류 하워드는 케플러 우주망원경의 3년 간의 데이터를 바탕으로 우리은하에 약 200억개(± 8%)의 행성을 지구형 후보로 결론내렸지만 여전히 그 숫자는 상상을 추월한다. 현재까지 슈퍼지구 찾기 임무를 성실히 수행하고 있는 것이 바로 케플러 우주망원경이다. ‘외계 행성 사냥꾼’이라는 별명을 가진 케플러 우주 망원경은 지난 2009년 발사된 이후 현재까지 우리 은하에서 약 1000개의 외계행성을 찾아냈으며 확인을 기다리는 후보도 4175개에 달한다. 케플러 우주 망원경 이외에 다른 관측 기기로 확인된 외계 행성을 합치면 그 숫자는 1,855개를 넘어섰다.(2015년 1월 기준) 인류가 발견한 외계 행성 가운데 상당수가 케플러 우주 망원경의 활약으로 그 존재를 밝힌 셈. 　 이번에 발견된 ‘케플러-452b’도 그 중 하나로 지금까지 케플러 우주망원경이 발견한 슈퍼지구는 총 12개다.(그림 참조) 또한 다른 관측 기구로 발견된 슈퍼지구를 포함할 경우 그 숫자는 배이상 늘어난다. 앞으로 외계 행성과 그 안의 숨어있을 슈퍼지구 찾기는 차세대 행성 사냥꾼 'TESS'(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 맡는다. 오는 2017년 발사예정인 TESS는 사실상 임무가 종료된 케플러 우주망원경을 대신해 약 3000개 이상의 새 외계행성을 찾을 것으로 예상된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인천경제자유구역청은 송도국제도시 5·7공구와 남동구 고잔동을 연결하는 송도4교를 오는 8월3일 개통한다고 30일 밝혔다. 송도4교가 포함된 송도국제도시 5, 7공구 진입도로는 총연장 5.28km, 왕복 7∼9차로로 2009년 착공돼 국·시비 1893억원이 투입됐다. 송도4교는 국내 최초로 PCT(Prestressed Composite Truss)거더가 적용된 사장교로, 3100t에 달하는 특수강재로 높이 93m의 V자형 주탑을 세우고 390t의 특수케이블이 상판을 매달고 있는 형태다. 각종 국제기구와 기업을 속속 유치하면서 올해 하반기 인구 10만명 돌파가 확실시되는 송도국제도시에는 현재 송도1, 2, 3교가 개통돼 있다. 인천경제청은 송도4교가 개통되면 인천신항과 LNG 인수기지 등 송도국제도시에서 남동공단을 포함한 인천 도심, 남동IC, 제3경인고속도로 등으로의 교통 소통이 원활해질 것으로 기대했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

‘애완견이 말 잘 듣길 원한다면 고함보단 차분한 목소리로~’ 지난 2015년 7월 28일(현지시간) 미국 허핑턴포스트는 14일 ‘동물인지저널’(Journal Animal Cognition)에 발표된 ‘지랄견’을 잘 훈련하는 방법을 실험한 듀크대학교의 연구 결과를 소개했다. 비글, 슈나우저, 코카스파니엘 같은 말을 잘 듣지 않는 개, 소위 ‘지랄견’을 훈련할 수 있는 좋은 방법은 바로 사람의 ‘목소리 톤’. 듀크대학교 개 인지센터 연구팀은 총 106마리의 개에 대해 실험을 했다. 결과는 ‘지랄견’과 그렇지 않은 개 사이의 분당 꼬리를 흔드는 숫자에서 확연한 차이를 보였다. 말을 잘 듣지 않는 ‘지랄견’은 분당 평균 70회의 꼬리를 흔들었고 말을 잘 듣는 차분한 개들은 분당 35번을 흔들었다. 또한 연구팀은 투명한 장애물 뒤에서 간식을 들고 각각의 개들을 한번은 차분한 목소리로, 다른 한번은 흥분한 목소리로 부르는 실험을 했다. 실험 결과는 신기하게도 사람의 목소리가 차분할 때 말을 잘 들었다. 흥분된 목소리를 듣는 순간 개들은 어떻게 해야 간식을 얻 먹을 수 있는지 알아차리지 못했던 반면 차분한 목소리를 들은 개들은 간식을 먹을 수 있었다. 한편 듀크대학교 개 인지센터 연구팀의 실험을 통해 말을 잘 듣지 않는 개들에게 야단보단 타이르는 듯 차분한 목소리가 훈련하기에 더 효과적이라는 것이 밝혀졌다. 사진·영상= Duke University youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

201X년 일반 가정집. 조용히 차고 문이 열리고 유선형의 잘빠진 자동차 한 대가 도로 위로 나선다. 그후 자동차는 갑자기 날개를 활짝 펴고 하늘 위로 날아오른다. 할리우드 SF 영화에서나 볼 수 있을 법한 이야기지만 이제는 현실이 된 것 같다. '하늘나는 자동차'라는 꿈의 자동차가 현실로 성큼 다가왔기 때문이다. 소위 '플라잉카'(Flying car)로 불리는 이 자동차는 비행기(혹은 헬리콥터)와 자동차의 장점을 모두 가지고 있다. 여러 기술이나 성능이 하나로 융합된다는 IT 용어인 '컨버전스'(convergence)의 자동차판인 셈. 세계적인 IT기업 구글 등이 개발 중인 무인 자동차에 비해서는 시장이 작지만 적어도 남자들에게 있어서 만큼은 하늘나는 자동차가 훨씬 더 매력적인 것이 사실이다. 몽상(夢想)이 항상 현실이 된 것처럼 하늘나는 자동차도 2년 정도 후면 일반 가정집에 배달될 전망이다. 현재 플라잉카의 선두주자는 MIT 대학 출신들이 가세한 미국의 테라푸지아사(社)의 '트랜지션'과 슬로바키아의 에어로모빌사(AeroMobil)가 만든 ‘에어로모빌 3.0’ 이다. 테라푸지아의 '트랜지션' 올해 초 테라푸지아는 플라잉카 ‘트랜지션’(Transition)을 공개한 바 있다. 늦어도 2년 내에 판매할 예정인 트랜지션은 2인승으로 사실 자동차 보다는 경비행기 모양을 닮았다. 최고속도는 도로에서 시속 113km, 하늘에서는 185km를 낼 수 있으며 2017년에 판매할 예정이다. 예상 가격은 27만 9000달러(약 3억 3000만원)로 비싸지만 이미 수백여 명의 사람들이 먼저 타보기 위해 우리 돈으로 1000만원이 넘는 예약금까지 걸어놓은 상태다. 특히 얼마 전 회사 측은 미래형 플라잉카 ‘TF-X‘의 콘셉트 디자인을 공개한 바 있다. 자동차 양쪽에 쌍발 전기 모터를 장착한 TF-X는 이륙할 때는 헬리콥터처럼 수직으로 올라가 비행기처럼 날아간다. 최고속도는 일반 여객기보다 느린 322 km/h, 비행거리는 805 km 정도지만 서울에서 날아 1시간 30분 정도면 제주도에 닿고도 남는다. 또한 ’미래형‘이기 때문에 회사 측은 TF-X에 ’넣고 싶은 기능‘은 다 넣었다. 예를들어 이륙 전 간단히 자동차에 목적지만 말하면 자동으로 이륙해 비행하는 것. 물론 TF-X는 자체적으로 하늘 교통 상황, 날씨, 비행 제한 구역 등을 알아서 피해 비행한다. 에어로모빌(AeroMobil)의 ‘에어로모빌 3.0’ 　 세계 최초 하늘나는 자동차로 관심을 모았던 슬로바키아산 자동차다. 회사 창립자이자 수석 개발자인 스테판 클라인이 1990년대부터 지금까지 20여년에 걸쳐 연구·개발해 온 플라잉카로 가벼우면서도 단단한 탄소섬유 재질로 제작된 것이 특징이다. 　 로텍스 912 엔진 장착으로 도로에서는 최대 시속 160㎞, 비행 중에는 최대 200㎞의 속력을 낼 수 있으며 외형도 세련됐다. 날개를 축소하면 일반 공간에 주차가 가능하며 주유소 가솔린 연료만으로 도로주행, 비행이 모두 가능하다. 최대 탑승인원은 2명으로 가격은 우리 돈으로 2억원 선이다. 그러나 지난 5월 테스트 비행 중 갑자기 나선식으로 급강하하다 결국 바닥으로 추락해 불안감을 안긴 바 있다. 당시 기체는 클라인이 운전 중이었으며 300m 상공에서 낙하산으로 탈출해 인명 피해는 없었다. PAL-V사의 PAL-V 원 테라푸지아와 에어로모빌이 플라잉카 시장의 선두권을 형성한 가운데 네덜란드의 ‘PAL-V 원'(PAL-V One)도 눈길을 끈다. 비행기보다는 헬리콥터 모습을 닮은 PAL-V사의 PAL-V 원은 하늘에서는 500km, 지상에 착륙한 뒤 회전날개를 접으면 세 바퀴 자동차로 변신, 1200km까지 주행할 수 있다. 최고 시속은 공중과 도로 모두 180km다. 　 플라잉카, 과연 하늘을 날 수 있을까? 자동차가 하늘을 나는 꿈같은 아이디어가 현실로 다가왔지만 과연 상업화에 성공해 대중적인 인기를 끌 수 있을지는 여전히 회의적이다. 그 이유는 먼저 안전성 문제다. 모든 개발사들이 '안전이 최우선'이라고 외치고 있지만 테스트 비행 중 추락사고가 발생할 만큼 이를 담보하기는 어렵다. 사실상 운전자의 안전책은 낙하산이 유일하다. 또한 제도적인 난제도 많다. 운전자는 운전면허는 물론 파일럿 면허도 필요하며 그때 그때 비행허가도 받아야 한다. 관리가 잘 돼있는 활주로와 달리 일반 도로에 기체가 잘 착륙할 수 있을지도 의문이다. 물론 최소 2억원 이상에 달하는 비싼 가격과 아리송한 보험 문제도 풀어야 한다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화산과 빙하의 나라 ‘아이슬란드’의 풍경입니다. 그 장엄함이 영화 속 한 장면을 연상케 하는데요. 고속 촬영 기법을 이용해 4K 화질로 촬영된 이 영상은 독일 슈투트가르트 미디어대학(Stuttgart Media University)에서 시청각 매체를 전공하는 학생 두 명이 2주에 걸쳐 카메라에 담아낸 영상이라고 합니다. 한 번 감상해보시죠. 사진·영상=EYLENDA | Iceland 4K/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

멀지않은 미래에는 자동차와 비행기 기능이 합쳐진 소위 '하늘나는 자동차'가 생활 필수품이 될지도 모르겠다. 최근 미국의 테라푸지아사(社)가 미래형 '플라잉카'(Flying car)의 콘셉트 디자인을 공개해 관심을 끌고있다. 실제 개발에만 8~12년이 더 걸린다고 밝힌 이 자동차의 이름은 ‘TF-X'로 마치 SF영화에나 등장할 법한 세련된 외관과 성능을 자랑한다. 자동차 양쪽에 쌍발 전기 모터를 장착한 TF-X는 이륙할 때는 헬리콥터처럼 수직으로 올라가 비행기처럼 날아간다. 영국이 자랑하는 수직이착륙기 헤리어와 비슷한 방식. 최고속도는 일반 여객기보다 느린 322 km/h, 비행거리는 805 km 정도지만 서울에서 날아 1시간 30분 정도면 제주도에 닿고도 남는다. 또한 '미래형'이기 때문에 회사 측은 TF-X에 '넣고 싶은 기능'은 다 넣었다. 예를들어 이륙 전 간단히 자동차에 목적지만 말하면 자동으로 이륙해 비행하는 것. 물론 TF-X은 자체적으로 하늘 교통 상황, 날씨, 비행 제한 구역 등을 알아서 피해 비행한다. 테라푸지아 측은 "우리의 목표는 '문에서 문'(door-to-door)으로의 교통을 제공하는 것" 이라면서 "보통 자동차처럼 차고에서 굴러나와 하늘로 날아가는 4인승 플라잉카를 개발하고 있다"고 밝혔다. 이어 "현재 10분의 1 사이즈로 줄인 TF-X로 MIT 대학 랩에서 연구를 진행 중"이라고 덧붙였다. 이에앞서 테라푸지아 측은 2인용 플라잉카 '트랜지션'(Transition)을 공개한 바 있다. 늦어도 2년 내에 판매할 예정인 트랜지션은 2인승으로 예상 가격은 27만 9000달러(약 3억 2000만원)지만 이미 수백여 명의 사람들이 먼저 타보기 위해 예약금까지 걸어놓은 상태다. 한편 '플라잉카'로 남들보다 먼저 날고있는 회사로는 슬로바키아의 '에어로모빌'(AeroMobil)이 대표적이다. 현재 테스트 비행 중인 ‘에어로모빌 3.0’(AeroMobil 3.0)은 2인승으로 도로에서 최대 160㎞/h, 비행 중에는 최대 200㎞/h로 날 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이른바 ‘스펙 경쟁’이 과열되는 지금, 외국어 학습은 선택이 아닌 필수로 자리 잡고 있다. 그런데 이렇게 ‘억지로’ 배우는 외국어일지라도 능수능란하게 구사할 수 있다면 언어능력 뿐 아니라 인지능력 향상에도 도움이 된다는 연구결과가 발표됐다. 조지타운대학 메디컬센터(Georgetown University Medical Centre) 연구팀은 최근 연구를 통해 외국어 구사능력자의 대뇌피질 일부가 일반적인 경우와 비교해 더 크게 성장한다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 최근 이루어졌던 몇몇 유사한 연구들에서도 외국어 구사 아동의 집중력, 단기기억력 등이 그렇지 않은 아동에 비해 더 강해진다는 사실이 드러났었다. 그러나 이와 상반되는 연구 결과도 있어 해당 발견에 대한 논란이 있어왔다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 기네비어 이든 박사는 “그동안 유사 연구들의 조사결과가 상이했던 이유는 지적 능력을 측정하는 방식이 지나치게 다양했던 때문”이라며 “이에 우리는 아예 접근방식을 바꾸어 대뇌피질의 부피를 직접 측정했다”고 설명했다. 연구팀의 가설은 외국어를 구사하는 경우 인지능력의 활용이 더욱 많이 요구되는 만큼 해당 기능을 관장하는 두뇌영역에 별도의 발달이 이루어지리란 것이었다. 실제로 두뇌를 스캔한 연구팀은 외국어 구사 성인들의 전두엽과 두정엽 부위 대뇌피질이 모국어만 사용하는 성인에 비해 더 많이 성장했다는 점을 알아냈다. 전두엽과 두정엽은 집중력, 억제력, 단기기억력 등을 관장하는 두뇌 영역이다. 이 요소들은 심리학에서 ‘집행통제’(executive control)라고 일컫는 기능에 속하며, 외부 자극을 수용해 정보를 처리하고 학습하는 능력에 연관돼 있다. 연구팀은 한 발 더 나아가 외국어 사용이 구체적으로 어떻게 두뇌 발달에 도움을 주는지 알아보기 위한 추가 조사를 진행했다. 연구에 참여한 올루라드 박사는 “(두뇌발달이) 서로 다른 언어체계를 번갈아 사용하면서 두뇌를 훈련했기 때문에 나타났는지, 아니면 풍부한 어휘력 등 다른 요소에 의해 야기된 것인지 알아봐야 했다”고 설명한다. 이를 위해 연구팀은 영어/영어수화 사용자들과 영어/스페인어 사용자들의 뇌를 서로 비교했다. 두 집단 모두 풍부한 어휘력 등 통상적인 ‘2개 국어 구사자’(Bilingual)의 특성을 공통적으로 지닌다. 하지만 영어와 영어수화는 언어체계가 서로 동일한 반면, 영어와 스페인어는 언어체계가 판이하다는 점에서 두 집단 간에는 차이가 있다. 조사 결과 영어/영어수화 사용자의 경우 대뇌피질 변화가 관찰되지 않았다. 올루라드 박사는 이에 대해 “영어수화와 영어의 언어구조가 거의 흡사하다는 점에 미루어봤을 때, ‘2개 국어 구사자’의 기타 특성보다는 여러가지 언어체계를 구사하는 활동 자체가 대뇌피질 성장을 촉진한다는 점을 알 수 있었다”고 밝혔다. 이 연구는 ‘대뇌피질’(Cerebral Cortex)저널에 공개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

이른바 ‘스펙 경쟁’이 과열되는 지금, 외국어 학습은 선택이 아닌 필수로 자리 잡고 있다. 그런데 이렇게 ‘억지로’ 배우는 외국어일지라도 능수능란하게 구사할 수 있다면 언어능력 뿐 아니라 인지능력 향상에도 도움이 된다는 연구결과가 발표됐다. 조지타운대학 메디컬센터(Georgetown University Medical Centre) 연구팀은 최근 연구를 통해 외국어 구사능력자의 대뇌피질 일부가 일반적인 경우와 비교해 더 크게 성장한다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 최근 이루어졌던 몇몇 유사한 연구들에서도 외국어 구사 아동의 집중력, 단기기억력 등이 그렇지 않은 아동에 비해 더 강해진다는 사실이 드러났었다. 그러나 이와 상반되는 연구 결과도 있어 해당 발견에 대한 논란이 있어왔다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 기네비어 이든 박사는 “그동안 유사 연구들의 조사결과가 상이했던 이유는 지적 능력을 측정하는 방식이 지나치게 다양했던 때문”이라며 “이에 우리는 아예 접근방식을 바꾸어 대뇌피질의 부피를 직접 측정했다”고 설명했다. 연구팀의 가설은 외국어를 구사하는 경우 인지능력의 활용이 더욱 많이 요구되는 만큼 해당 기능을 관장하는 두뇌영역에 별도의 발달이 이루어지리란 것이었다. 실제로 두뇌를 스캔한 연구팀은 외국어 구사 성인들의 전두엽과 두정엽 부위 대뇌피질이 모국어만 사용하는 성인에 비해 더 많이 성장했다는 점을 알아냈다. 전두엽과 두정엽은 집중력, 억제력, 단기기억력 등을 관장하는 두뇌 영역이다. 이 요소들은 심리학에서 ‘집행통제’(executive control)라고 일컫는 기능에 속하며, 외부 자극을 수용해 정보를 처리하고 학습하는 능력에 연관돼 있다. 연구팀은 한 발 더 나아가 외국어 사용이 구체적으로 어떻게 두뇌 발달에 도움을 주는지 알아보기 위한 추가 조사를 진행했다. 연구에 참여한 올루라드 박사는 “(두뇌발달이) 서로 다른 언어체계를 번갈아 사용하면서 두뇌를 훈련했기 때문에 나타났는지, 아니면 풍부한 어휘력 등 다른 요소에 의해 야기된 것인지 알아봐야 했다”고 설명한다. 이를 위해 연구팀은 영어/영어수화 사용자들과 영어/스페인어 사용자들의 뇌를 서로 비교했다. 두 집단 모두 풍부한 어휘력 등 통상적인 ‘2개 국어 구사자’(Bilingual)의 특성을 공통적으로 지닌다. 하지만 영어와 영어수화는 언어체계가 서로 동일한 반면, 영어와 스페인어는 언어체계가 판이하다는 점에서 두 집단 간에는 차이가 있다. 조사 결과 영어/영어수화 사용자의 경우 대뇌피질 변화가 관찰되지 않았다. 올루라드 박사는 이에 대해 “영어수화와 영어의 언어구조가 거의 흡사하다는 점에 미루어봤을 때, ‘2개 국어 구사자’의 기타 특성보다는 여러가지 언어체계를 구사하는 활동 자체가 대뇌피질 성장을 촉진한다는 점을 알 수 있었다”고 밝혔다. 이 연구는 ‘대뇌피질’(Cerebral Cortex)저널에 공개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

이른바 ‘스펙 경쟁’이 과열되는 지금, 외국어 학습은 선택이 아닌 필수로 자리 잡고 있다. 그런데 이렇게 ‘억지로’ 배우는 외국어일지라도 능수능란하게 구사할 수 있다면 언어능력 뿐 아니라 인지능력 향상에도 도움이 된다는 연구결과가 발표됐다. 조지타운대학 메디컬센터(Georgetown University Medical Centre) 연구팀은 최근 연구를 통해 외국어 구사능력자의 대뇌피질 일부가 일반적인 경우와 비교해 더 크게 성장한다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 최근 이루어졌던 몇몇 유사한 연구들에서도 외국어 구사 아동의 집중력, 단기기억력 등이 그렇지 않은 아동에 비해 더 강해진다는 사실이 드러났었다. 그러나 이와 상반되는 연구 결과도 있어 해당 발견에 대한 논란이 있어왔다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 기네비어 이든 박사는 “그동안 유사 연구들의 조사결과가 상이했던 이유는 지적 능력을 측정하는 방식이 지나치게 다양했던 때문”이라며 “이에 우리는 아예 접근방식을 바꾸어 대뇌피질의 부피를 직접 측정했다”고 설명했다. 연구팀의 가설은 외국어를 구사하는 경우 인지능력의 활용이 더욱 많이 요구되는 만큼 해당 기능을 관장하는 두뇌영역에 별도의 발달이 이루어지리란 것이었다. 실제로 두뇌를 스캔한 연구팀은 외국어 구사 성인들의 전두엽과 두정엽 부위 대뇌피질이 모국어만 사용하는 성인에 비해 더 많이 성장했다는 점을 알아냈다. 전두엽과 두정엽은 집중력, 억제력, 단기기억력 등을 관장하는 두뇌 영역이다. 이 요소들은 심리학에서 ‘집행통제’(executive control)라고 일컫는 기능에 속하며, 외부 자극을 수용해 정보를 처리하고 학습하는 능력에 연관돼 있다. 연구팀은 한 발 더 나아가 외국어 사용이 구체적으로 어떻게 두뇌 발달에 도움을 주는지 알아보기 위한 추가 조사를 진행했다. 연구에 참여한 올루라드 박사는 “(두뇌발달이) 서로 다른 언어체계를 번갈아 사용하면서 두뇌를 훈련했기 때문에 나타났는지, 아니면 풍부한 어휘력 등 다른 요소에 의해 야기된 것인지 알아봐야 했다”고 설명한다. 이를 위해 연구팀은 영어/영어수화 사용자들과 영어/스페인어 사용자들의 뇌를 서로 비교했다. 두 집단 모두 풍부한 어휘력 등 통상적인 ‘2개 국어 구사자’(Bilingual)의 특성을 공통적으로 지닌다. 하지만 영어와 영어수화는 언어체계가 서로 동일한 반면, 영어와 스페인어는 언어체계가 판이하다는 점에서 두 집단 간에는 차이가 있다. 조사 결과 영어/영어수화 사용자의 경우 대뇌피질 변화가 관찰되지 않았다. 올루라드 박사는 이에 대해 “영어수화와 영어의 언어구조가 거의 흡사하다는 점에 미루어봤을 때, ‘2개 국어 구사자’의 기타 특성보다는 여러가지 언어체계를 구사하는 활동 자체가 대뇌피질 성장을 촉진한다는 점을 알 수 있었다”고 밝혔다. 이 연구는 ‘대뇌피질’(Cerebral Cortex)저널에 공개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

보통 자동차 경주라고 하면 빨리 달리는 것을 목표로 하는 경우가 많지만, 이와는 다른 목표를 가지고 하는 독특한 대회들도 많다. 36회를 맞이한 SEA 슈퍼마일리지 경주(SAE Supermileage competition)가 그런 사례라고 할 수 있는데, 이 경주의 목표는 빨리 달리는 것이 아니라 같은 양의 연료로 가장 먼 거리를 달리는 것이다. 최근 추세는 빠르고 큰 차보다는 오염물질과 온실가스를 덜 배출하는 친환경 자동차라고 할 수 있다. 이 대회 역시 그런 목표를 가지고 경주를 하는 셈이다. 대회 참가자들은 같은 양의 연료를 나눠 받고 15.4km 트랙을 돌게 되는데 가장 멀리 달리는 팀이 승리한다. 다만 반드시 1명이 탑승해야 하고 실린더가 있는 내연기관을 사용해야 하는 것이 조건이다. 이번 경주에서 승리한 것은 캐나다 퀘벡주의 라발 대학(Quebec's Université Laval) 팀이다. 이번 경우에서 라발 팀은 2,098mpg 혹은 100km 주행 당 0.11ℓ라는 놀라운 연비를 기록했다. 이는 연료 1ℓ로 892km를 달리는 것으로 표현할 수 있다. 이를테면 연료 1ℓ로 서울 - 부산 거리를 왕복하는 것이나 다름없다. 이런 경이적인 연비를 달성하기 위해서는 일반 차량으로는 힘들다. 이들이 사용한 차량은 체중이 적게 나가는 여성 한 명이 겨우 탈 수 있을 만큼 작으며 공기저항을 최소화하기 위한 날렵하고 납작한 구조로 되어 있다. 경량 소재를 사용해서 무게를 최대한 줄인 것은 말할 것도 없다. 따라서 아주 작은 엔진과 적은 연료를 사용해도 먼 거리를 주행할 수 있다. 사실 이런 경주용 차량은 도로 주행용 차량은 아니다. 하지만 여기에 응용된 경량화 및 고효율 내연 기관 기술 등은 상용차 개발에 응용되어 더 좋은 연비를 가진 차량을 만드는 데 도움을 줄 수 있다. 그리고 여러 대학과 기관의 엔지니어들이 서로 기술을 경쟁하는 과정에서 새로운 돌파구가 열릴 수 있다. 그것이 이런 대회의 목적이다. 물론 고효율의 엔진과 경량 차체만이 높은 연비의 비결은 아니다. 대회 참가자들은 연비를 높이기 위한 운전 방법을 총동원했다. 급가속과 급제동을 피하고 과속하는 대신 경제속도로 주행하는 것은 신기술의 도움 없이도 연비를 높일 수 있는 가장 쉬운 방법이기 때문이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

1980년대 초 어린 시절을 보냈던 사람이라면 누구나 ‘기차가 어둠을 헤치고 은하수를 건너서~’라는 가사를 듣자마자 일본 애니메이션 ‘은하철도 999’를 떠올릴 것이다. 은하계를 횡단하는 인공지능 고속열차를 타고 모험을 떠나는 내용의 이 만화가 방영되는 일요일 아침엔 골목에서 어린아이를 찾아볼 수 없을 정도였다. 요즘은 변신열차로 악당을 물리친다는 내용의 ‘파워레인저 트레인포스’라는 일본 드라마가 어린이들 사이에서 인기몰이를 하고 있다. 7080세대뿐만 아니라 1990년대에 청춘을 보냈던 사람들은 춘천행 기차를 타고 MT를 가던 기억이 새록새록 날 것이다. 실제로 한 여행사의 조사에 따르면 낭만적 여행 하면 ‘기차’를 떠올리는 사람이 여전히 많다고 한다. 정신과 전문의들은 아이들이 기차에 열광하는 이유는 ‘어른들의 통제를 벗어나는 일탈을 원하기’ 때문이고, 성인들은 이루지 못한 꿈에 대한 열망과 현실도피에 대한 욕망을 투영하기 때문이라고 해석한다. 이런 인간의 욕망을 반영하듯 1814년 영국에서 스티븐슨의 증기기관차가 세상에 선보인 이래 철도기술은 ‘더욱 빠르고 안전하게’라는 목표로 끊임없이 진화하고 있다. 자동차에서 발생하는 각종 오염물질이 지구온난화의 원인물질로 지적받으면서 청정 철도기술을 도심·광역 교통시스템과 연계시키려는 시도도 활발하다. 배터리와 무선전력으로 전차선 없이 도심을 달리는 ‘친환경 무가선 트램’, 전용궤도와 일반도로를 모두 이용할 수 있는 ‘바이모달 트램’, 고가의 궤도를 시속 40~65㎞ 속도로 환승이나 정차 없이 운행하는 ‘무인자동운전 소형열차’(PRT·personal rapid transit) 등이 대표적이다. 철도기술의 꽃은 뭐니 뭐니 해도 ‘고속화’에 있다. 철도는 중·장거리 도시 간 여객수송 분야에서 항공기와 경쟁하고 있다. 그렇기 때문에 연구자들은 고속철도의 속도를 끌어올려 여행시간을 비행기의 70% 수준까지 끌어올리는 데 집중하고 있다. 세계 각국은 초고속 열차 시장 선점을 위해 속도경쟁을 벌이고 있다. 일본은 지난 4월 21일 자기부상 방식의 신칸센이 주행 테스트에서 시속 603㎞를 찍었다. 프랑스 테제베(TGV)는 2007년 4월에 이미 시속 574.8㎞를 기록했다. 중국은 지난해 1월 시속 605㎞의 초고속 열차를 시험운행하는 데 성공했다. 국내에서도 현재 운행되고 있는 KTX보다 승차 인원을 2배로 늘릴 수 있는 통근형 2층 고속열차, 무선으로 전력을 공급받아 시속 600㎞까지 속도를 낼 수 있는 레일형 초고속 열차 등 다양한 기술이 개발되고 있다. 그렇다면 고속열차는 빠르기만 하면 되는 것일까? 사람을 태우고 움직이기 때문에 속도만큼 안전도 중요하다. 이 때문에 우리가 생각지도 못한 곳에 다양한 공학기술이 숨어 있다. 고속열차라고 하면 시속 300~400㎞ 이상의 속도를 낼 수 있어야 한다. 일반적으로 고속열차는 20량의 차량이 연결돼 있어서 길이만 380~400m, 무게는 780t에 이른다. 빨리 달리기만 하고 멈추지 못한다면 그야말로 승객들의 생명을 담보로 한 파괴적 무기로 돌변할 수 있다. 이 때문에 고속열차는 보통 3중, 4중 제동장치를 갖고 있다. 고속으로 달리던 열차의 운동에너지를 열에너지로 바꿔 외부로 방출하는 발전제동과 각 차량의 전자밸브를 작동시켜 제동 압력을 제어함으로써 속도를 늦추는 저항제동이 있다. 또 고속으로 달릴 때 만들어진 전기를 전차선을 통해 보내 인근에 운행 중인 차량이 사용하도록 만들어 속도를 늦추는 회생제동이 있다. 고속열차가 사용하는 총 소비전력 중 10% 정도는 회생제동으로 인근 열차에서 얻은 전력이다. 이런 전기적 제동장치들이 고장날 경우 고속열차는 자전거나 자동차에서 사용하는 브레이크처럼 바퀴 측면 디스크에 마찰을 가하는 기계적 마찰 제동으로 열차를 멈춘다. 고속열차를 제때 멈추기 위해서는 정확한 운행속도를 알아야 한다. 열차의 정확한 속도를 알아내기 위해 고속열차는 차축마다 속도 발전기가 설치돼 있다. 여기서 측정된 속도 정보가 엔진이 실려 있는 앞쪽 동력차량의 메인 컴퓨터로 보내지고, 컴퓨터는 바퀴 상태 등을 고려해 열차의 정확한 현재 속도를 계산해 낸다. 요즘 철도기술은 정보통신과 환경기술 등과 융합해 운송과 안전을 뛰어넘어 예상 밖의 신기술도 만들어 내고 있다. 이 같은 트렌드에 발맞춰 우리나라 철도 관련 연구개발(R&D)을 수행하고 있는 한국철도기술연구원도 마이크로파를 이용해 기름에 오염된 토양을 정화하는 기술과 열차와 관련된 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 실시간 모니터링이 가능한 ‘자가발전 무선센싱’ 기술을 개발해 지난 10일 시연했다. 마이크로파 이용 정화기술은 전자레인지를 이용해 음식을 데우는 원리로 기름으로 오염된 토양을 600~700도까지 높여 기름을 증발시켜 제거하는 것이다. 마이크로파를 쓰기 때문에 기존의 열(熱) 정화기술과는 달리 휘발유, 경유, 등유, 윤활유 등 모든 종류의 기름 오염에 적용할 수 있다는 장점이 있다. 자가발전 무선센싱 기술은 열차가 달릴 때 발생하는 진동을 에너지원으로 삼아 열차 부속장치들의 상태를 실시간 측정해 기관실과 열차 사령실 등에 무선 전송하도록 한 것이다. 열차 주행 진동으로 자가발전을 하기 때문에 차량에 전원시설이 없는 화물열차는 물론 고속열차나 전동차 등 다양한 철도에 적용할 수 있다. 한국철도기술연구원 관계자는 “철도기술은 기계, 전기, 전자 등 첨단기술이 복합된 종합시스템으로 다양한 분야에 파급효과를 낼 수 있는 중요한 기반산업”이라며 “친환경이라는 트렌드에 발맞춰 선진국들은 다양한 첨단 철도기술 개발에 투자하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주에서 보면 지구는 평화롭게 태양 주위를 공전하는 것 같다. 하지만 사실 지구 주변의 환경은 눈으로 보이는 것보다 훨씬 역동적인 환경이다. 태양에서 날아오는 고에너지 입자의 흐름인 태양풍이 지구 자기장과 만나면 거대한 충격파를 만드는데, 이는 마치 지구를 지키는 보이지 않는 방어막 같은 기능을 한다. 그 기능을 이해하는 것은 지구를 둘러싼 환경을 이해하는 데 매우 중요하다. 미국 항공우주국(NASA)은 최근 에이스(ACE, Advanced Composition Explorer)와 테미스(THEMIS, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) 관측위성 데이터와 이를 이용한 시뮬레이션을 공개했다. 여기에는 거센 태양풍을 이기고 지구를 보호하는 자기장과 태양풍의 상호 작용이 선명하게 나타나 있다. 에이스 관측 위성은 태양과 지구 사이에 위치하며, 매 30분에서 60분 간격으로 태양풍이 지구에 도달하기 전 모습을 관측한다. 테미스는 지구 주변을 공전하면서 지구 자기권과 태양풍의 경계 사이를 오가며 관측한다. 과학자들이 이 데이터를 분석한 결과 이전의 예측과는 다른 결과가 나왔다. 뉴햄프셔 대학의 시바 카보시(Shiva Kavosi, a space scientist at the University of New Hampshire in Durham)와 그의 동료들이 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표한 내용에 의하면, 태양풍과 지구 자기장이 만나는 충격파 안쪽으로 태양에서 날아온 고에너지 입자들이 독특한 톱니 문양을 그리면서 지구 자기장과 상호 작용을 하고 있다. 이 현상은 19세기 이를 발견한 과학자의 이름을 따서 켈빈-헬름홀츠파(Kelvin-Helmholtz waves)라고 불리는데 사실 자연계 곳곳에서 이 현상을 발견할 수 있다. 주로 발생하는 장소는 밀도와 속도가 다른 두 유체나 기체가 만나는 곳이다. 카보시에 의하면 과거에도 지구 자기장과 태양풍이 만나는 장소에서 켈빈-헬름홀츠파가 생긴다는 것은 알고 있었으나 매우 드문 경우로 생각했다고 한다. 그러나 새로운 관측 결과에 의하면 전체 시간의 20% 정도는 켈빈-헬름홀츠파가 존재하는 것으로 보인다. 그 이유에 대해서는 아직 과학자들도 모르고 있다. 다만 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다는 점이 새롭게 밝혀진 셈이다. 태양은 지구 생명을 가능하게만든 에너지의 원천이다. 하지만 여기에서 나오는 강력한 태양풍과 방사선은 인간을 비롯한 생명체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 우리는 눈치채지 못하지만, 지구의 자기장은 이를 방어하는 보이지 않는 방어막의 역할을 하고 있다. 이 보이지 않는 방어막으로 둘러싼 지구가 태양풍을 헤치고 지나가는 모습은 과학이 알려준 자연의 경이라고 할 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

천문학자들은 멀리 떨어진 천체들을 관측하기 위해서 거대한 망원경을 사용한다. 현재 지상과 우주에는 강력한 망원경들이 관측을 위해 오늘도 하늘을 향하고 있다. 그런데 사실 천문학자들이 관측을 위해서 사용할 수 있는 가장 큰 렌즈는 사실 저 멀리 우주에 있다. 아인슈타인이 예언했고 실제로 그 존재가 증명된 중력렌즈가 바로 그것이다. 아인슈타인의 상대성 이론은 빛의 경로가 중력에 의해서 휘어짐을 예언했다. 영국의 천문학자 에딩턴은 개기일식 때 실제로 태양의 중력에 의해 빛이 휘어진다는 것을 입증했고 이는 아인슈타인의 상대성 이론이 옳다는 결정적인 증거를 제시했다. 아인슈타인은 더 나이가 은하 같은 거대한 천체의 중력이 멀리서 오는 빛을 휘어지게 해 마치 렌즈와 같은 역할을 하게 될 것이라고 예언했다. 이 중력렌즈 현상은 오늘날 은하나 혹은 은하들이 모인 집단인 은하단에 의해서 실제로 관측된다. 단순히 관측되는 것뿐만이 아니라 천문학자들이 수십억 광년 떨어진 천체들을 관측할 때 매우 요긴하게 사용되는 것이 중력렌즈다. 최근 국제 천문학자 팀은 PKS 1830-211라는 거대 질량 블랙홀을 관측하기 위해서 다른 은하를 중력렌즈로 사용했다. 이 경우 관측하려는 천체와 지구 사이에 거대한 질량을 가진 은하나 은하단이 존재해야 한다. 이 경우에는 물론 운 좋게 그런 '렌즈'를 구할 수 있었다. 제네바 대학의 안드리 네로노프(Andrii Neronov of the University of Geneva, Switzerland)와 그의 동료들은 블랙홀에서 나오는 강력한 물질의 흐름인 제트와 주변 구조를 이해하기 위해 거대 은하를 중력렌즈로 사용해 이를 관측했다. 지구 근처에서 이를 관측한 위성들은 나사와 유럽 우주국의 스위프트, 페르미, 인테그랄 위성이다. 거대 질량 블랙홀은 대개 은하의 중심에 위치한다. 아무리 질량이 크다고 해도 그 크기는 은하보다 매우 작아서 천문학자들은 이를 관측하는 것이 마치 달에 있는 개미 한 마리를 관측하는 것과 같다고 비유했다. 천문학자들은 매우 작은 부위를 확대한 미세 중력 렌즈(micro gravitational lens)를 이용해 멀리 떨어진 블랙홀의 중앙부의 데이터를 얻는 데 성공했다. 감마선 영역에서 관측은 사실 처음 얻은 것이라고 한다. 이 데이터를 분석함으로써 앞으로 거대 질량 블랙홀의 내부 구조를 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 종종 자연은 인간에게 예기치 않은 선물을 주는 경우들이 있는데, 이와 같은 미세 중력 렌즈 효과 역시 자연이 인간에게 준 또 하나의 선물이다. 이를 관측한 과학자들의 노고에 못지않게 우리가 자연의 은혜에 고마워해야 하는 이유다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주에서 보면 지구는 평화롭게 태양 주위를 공전하는 것 같다. 하지만 사실 지구 주변의 환경은 눈으로 보이는 것보다 훨씬 역동적인 환경이다. 태양에서 날아오는 고에너지 입자의 흐름인 태양풍이 지구 자기장과 만나면 거대한 충격파를 만드는데, 이는 마치 지구를 지키는 보이지 않는 방어막 같은 기능을 한다. 그 기능을 이해하는 것은 지구를 둘러싼 환경을 이해하는 데 매우 중요하다. 미국 항공우주국(NASA)은 최근 에이스(ACE, Advanced Composition Explorer)와 테미스(THEMIS, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) 관측위성 데이터와 이를 이용한 시뮬레이션을 공개했다. 여기에는 거센 태양풍을 이기고 지구를 보호하는 자기장과 태양풍의 상호 작용이 선명하게 나타나 있다. 에이스 관측 위성은 태양과 지구 사이에 위치하며, 매 30분에서 60분 간격으로 태양풍이 지구에 도달하기 전 모습을 관측한다. 테미스는 지구 주변을 공전하면서 지구 자기권과 태양풍의 경계 사이를 오가며 관측한다. 과학자들이 이 데이터를 분석한 결과 이전의 예측과는 다른 결과가 나왔다. 뉴햄프셔 대학의 시바 카보시(Shiva Kavosi, a space scientist at the University of New Hampshire in Durham)와 그의 동료들이 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표한 내용에 의하면, 태양풍과 지구 자기장이 만나는 충격파 안쪽으로 태양에서 날아온 고에너지 입자들이 독특한 톱니 문양을 그리면서 지구 자기장과 상호 작용을 하고 있다. 이 현상은 19세기 이를 발견한 과학자의 이름을 따서 켈빈-헬름홀츠파(Kelvin-Helmholtz waves)라고 불리는데 사실 자연계 곳곳에서 이 현상을 발견할 수 있다. 주로 발생하는 장소는 밀도와 속도가 다른 두 유체나 기체가 만나는 곳이다. 카보시에 의하면 과거에도 지구 자기장과 태양풍이 만나는 장소에서 켈빈-헬름홀츠파가 생긴다는 것은 알고 있었으나 매우 드문 경우로 생각했다고 한다. 그러나 새로운 관측 결과에 의하면 전체 시간의 20% 정도는 켈빈-헬름홀츠파가 존재하는 것으로 보인다. 그 이유에 대해서는 아직 과학자들도 모르고 있다. 다만 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다는 점이 새롭게 밝혀진 셈이다. 태양은 지구 생명을 가능하게만든 에너지의 원천이다. 하지만 여기에서 나오는 강력한 태양풍과 방사선은 인간을 비롯한 생명체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 우리는 눈치채지 못하지만, 지구의 자기장은 이를 방어하는 보이지 않는 방어막의 역할을 하고 있다. 이 보이지 않는 방어막으로 둘러싼 지구가 태양풍을 헤치고 지나가는 모습은 과학이 알려준 자연의 경이라고 할 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com