과학 기타 | 생글생글

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우리나라도 우주시대 열리나

첫 소형 위성발사체 'KSLV-Ⅰ' 공개나노우주센터 발사대 건설 마무리 전라남도 여수공항에서 차로 2시간 남짓 더 내려가면 고흥군 봉래면 외나로도 나로우주센터에 도착한다. 다도해 해상 국립공원안에 건설되고 있는 나로우주센터는 한국 최초의 인공위성발사장으로 막바지 작업이 한창이다. 이곳에서 우리땅에서 처음으로 쏘아 올릴 소형위성발사체 KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-Ⅰ이 지난 16일 처음 공개됐다. ⊙ KSLV-Ⅰ상하단부 결합 시현이날 한국항공우주연구원은 발사체 조립동(Assembly Complex)에서 내년 2분기 중 발사 예정인 KSLV－Ⅰ의 지상검증용기체(Ground Test Vehicle) 상단부(1단)와 하단부(2단)의 결합을 시연해 보였다. 현재 이 센터에는 120명의 연구진들이 KSLV-Ⅰ 상하단부의 전기적,기계적 융합시험과 함께 통신,연료주입 테스트, 지상시설과의 연결 상태 등을 점검 중이다. 러시아 후르니체프사 등에서 파견된 러시아 기술자 35명도 함께 이곳에서 기술지도를 하고 있다. 러시아에서 제작된 로켓 하단부는 지난 7월 말 국내에 반입된 후 8월 초 이 센터에 도착했다. 항우연이 자체 개발한 상단부는 2단 킥모터，관성항법유도시스템，전자탑재시스템，제어시스템，비행안전시스템，노즈페어링 등 순수 국내 기술로 개발된 핵심 구성품들로 제작됐다. 항우연은 지난 4월 상단부 개발을 완료하고 로켓 보호 덮개(노즈 페어링)의 정상 개폐 여부와 위성을 임무 궤도에 올려 놓기 위한 2단 킥모터가 제대로 점화되는지에 대한 점검을 마쳤다. 조광래 항우연 우주발사체사업단장은 "지상용검증기체에는 인공위성까지 탑재돼 있으며 시험용 연료가 주입된다는 점만을 제외하면 실제 기체와 완벽하게 똑
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毒과 藥은 백짓장 한장 차이?

복어·뱀·개구리·해파리 독도 잘쓰면 훌륭한 약 TV 사극이나 조선시대를 다룬 영화를 보면 익숙한 장면이 있다. 바로 죄인의 처형 방법 중 사약을 먹여 절명(絶命)시키는 것이다. 대충의 스토리는 이렇다. 하얀 사기그릇에 담긴 약을 들이미는 집행관 앞에서 죄인은 발버둥치다가 억지로 약을 먹고 삶을 마감하거나 눈물을 흘리며 비장한 표정을 지은 채 떨리는 손으로 약을 받아 마시고 피를 토하며 쓰러지는 것이다. 조선시대의 사형 집행 방법 중 사약을 받는 것은 신체를 훼손당하지 않는다는 점에서 죽는 사람이 상당한 사회적 지위를 가졌을 때 가능한 일이었다고 한다. 이때 쓰인 사약은 물론 독약이다. 주성분은 '부자'라는 한약재. 부자에 들어있는 '아코니틴'이라는 식물성 독은 신경전달물질의 움직임을 방해해 신경과 근육을 마비시켜 죽음에 이르게 한다. 하지만 한방에서는 이 부자를 약재로 쓰기도 한다. 부자의 껍질을 벗기고 쌀뜨물에 넣는 작업을 거친 뒤 다른 약재와 함께 끓이면 독성은 줄어들고 진통과 염증을 억제하는 정 반대의 효과를 내기 때문이다. 이처럼 독으로만 알고 있던 물질이 오히려 사람에게 도움이 되기도 한다. 두 얼굴을 가진 독(毒)은 무엇이 있을까. ⊙ 복어독과 뱀독…이것도 약으로 쓰인다지난 4월 경기 광주의 고속도로변에 세워진 차량 안에서 변사체로 발견된 두 남자는 복어독을 먹었다고 한다. 경찰은 그들이 피로회복제로 복어독을 마셨을 가능성을 꼽기도 했다. 복어는 미식가들이 즐겨찾는 생선으로 철갑상어의 알인 캐비어, 송로버섯, 거위의 간인 푸아그라와 함께 세계 4대 진미로 꼽힌다. 하지만 복어의 알과 피, 내장에는 테트로도톡신(tet
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깊은 바닷속 새로운 해양생명체를 찾아서…

식품·의학·바이오 등 생명공학 주요자원으로 급부상 지구는 다른 행성과 달리 해양을 가지고 있는 것이 특징이다. 해양은 지구표면적인 5억1000만㎢의 3분의 2에 해당하는 3억6000만㎢를 차지한다. 바다 전체의 평균 수심은 3962m로 알려져 있다. 가장 넓은 태평양의 평균 수심은 4701m이며 북극해가 1205m로 가장 낮다. 바다가 광활한 만큼 각 대양에 담겨 있는 바닷물의 양도 엄청나다. 해양이 없었다면 지구는 다른 행성처럼 생명체가 없는 황무지가 됐을 것이다. 가장 오래된 화석이 해양에서 서식하던 생물의 화석이라는 점, 모든 생물의 대사작용이 수용액 상태에서 진행된다는 점, 동물의 혈액 조성이 해수의 화학적 조성과 유사한 점 등은 해양에서 생명체가 탄생했음을 시사한다. 하지만 인류는 아직까지 바닷속에 대해 잘 알지 못한다. 이는 수심이 10m 깊어질 때마다 1기압씩 높아지는 수압과 차가운 수온, 그리고 빛이 없는 암흑의 세계 등 인간이 접근하기 어려운 환경조건을 가지고 있기 때문이다. ⊙ 생명체들의 보금자리인 바다바다는 육지보다 환경 변화가 적어 생물이 생겨나기에 유리한 곳이다. 물은 비열이 크기 때문에 온도 차이가 작고 온도 변화도 더뎌 생물들이 육상에서 경험하는 극심한 더위와 추위를 경험하지 않아도 된다. 과학자들은 지구상에 생물이 최초로 나타난 때를 30억년 전으로 추산하고 있다. 전 지구상에 서식하는 생물의 약 80%는 해양에 서식하고 있다. 이들은 해조류, 해양동물 및 해양미생물로 종류를 나눌 수 있다. 육상에 서식하는 총 17개 문에 비해 해양에서는 36개 문의 생물종류가 발견되고 있다. 특히 동물 문의 3분의 1은 해양에서만 발견된다. 해양에서
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해파리 떼의 출몰…바다가 죽어간다?

해양 온난화·오염 영향으로 어족 자원 고갈 아침저녁으로 선선함을 넘어서 이제 쌀쌀하기까지 하다. 여름이 물러가고 이제 본격적인 가을이 시작되고 있는 듯한 모습이다. 유난히 더웠던 지난 여름 해수욕을 위해 해변을 찾은 사람도 많았을 것이다. 예전과는 다르게 바다에 둥둥 떠다니는 생물이 많아진 것이 눈에 띈다고 여기저기서 말들이 많았다. 그 생물은 다름 아닌 해파리다. 해파리에는 독성이 있어 피서객들은 해수욕장에 갔다가 해파리 독침에 쏘여 고생하고, 어부들은 건져 올린 그물에 생선보다 해파리가 많아 곤욕을 치렀다. 의료업계의 통계에 따르면 올여름 해수욕장에서 해파리 독에 쏘여 급히 응급실을 찾는 환자들이 크게 늘었다고 한다. 부산 해운대 주변에서만 700여 명이 해파리에 쏘였다고 신고했고, 그 가운데 10% 정도가 병원 치료를 받았다고 할 정도다. 어떤 사람들은 해파리는 식용이니까 잡아서 먹으면 되지 않느냐고 하지만 사실 해파리 200여 종 가운데 4가지 정도만 식용으로 쓸 수 있다. 해파리가 많이 나타나도 식용 해파리만 나타난다면 얼마나 좋겠는가. 문제는 어업에 큰 피해를 주는 해파리가 대량으로 출현하고 있다는 것이다. 그러나 해파리의 출현이 단순히 해파리 개체수가 늘어난 것에서 원인을 찾을 수 있는 것이 아니다. 해파리 증가의 원인은 바로 해양 온난화와 해양 오염 현상이다. ⊙ 해파리 증가와 연근해 어종의 변화최근 우리나라 근해에서 잡히는 해파리 종류는 '노무라입깃해파리(Nomuras jellyfish)'다. 이는 원래 우리나라에 없던 난대성 대형 해파리였다. 한 마리 크기가 1∼2m에 달하고 무게가 무려 100㎏ 이상 되는 무시무시한 생물이다.

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원전은 진화한다?…소금으로 냉각하는 4세대 원자로 뜬다

파이로 프로세싱으로 '수명'다한 핵연료 안전 처리 지구 온난화의 주범으로 이산화탄소가 지목되면서 이산화탄소 배출량이 가장 적은 에너지인 원자력에 전 세계의 관심이 집중되고 있다. 태양광，풍력，조력 등 신재생 에너지는 자연으로부터 얻을 수 있어 환경 파괴가 적지만 아직 경제성이 떨어져 석유의 대체 에너지원으로서는 한계가 크기 때문이다. 하지만 원자력 에너지 확대를 위해서는 현재 누적되고 있는 사용후 핵연료에 대한 혁신적인 처리 방법이 제시돼야 한다. 제4세대 원자로로 불리며 한국을 비롯 전 세계 각국이 경쟁적으로 개발에 나서고 있는 '소듐냉각고속로(Sodium－Cooled Fast Reactor·SFR)'는 우라늄 자원의 활용도를 높일 수 있는 새로운 개념의 원자로다. 이 원자로는 사용후 핵연료를 '파이로 프로세싱(pyro processing·건식정련기술)'으로 처리한 고준위 핵폐기물을 재활용하기 때문에 핵폐기물의 양을 크게 줄일 수 있고 방사능 독성도 낮출 수 있다. ⊙ 사용후 핵연료란사용후 핵연료란 원자력발전소에서 핵연료가 전기 생산을 위한 수명을 다하고 더 이상 연료로서의 능력을 상실할 때 배출시킨 물질을 의미한다. 일반적으로 원자력발전소에 사용되는 핵연료는 우라늄산화물 형태인데 U－235 농축도가 약 3.5% 정도이고 나머지 약 96.5%의 우라늄은 핵분열을 하지 않는 U－238로 구성돼 있다. 이 연료가 원자로에서 약 3년 동안 전기 생산을 하고 나면 원자로에서 방출된다. 사용후 핵 연료에는 플루토늄이 0.9%,방사선을 방출하고 반감기가 수만년에 이르는 미량의 핵물질(Np，Am，Cm)들이 0.1%, 반감기는 그리 크지 않지만 많은 양의 방사선을 방출하고 너무 뜨거워 접근하기조차 어려
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극한의 고통 넘어서면 달리는 쾌감 '러너스 하이'

"달리기는 마약과 같다"…중독땐 역효과 영화 '말아톤'을 보면 지체장애 청년인 초원이가 나온다. 그가 좋아하는 것은 아프리카 세렝게티 초원의 얼룩말과 마라톤이다. 장애로 아무것도 못하지만 달리기만은 예외다. 그는 얼룩말처럼 달리고 싶어한다. 결국 그는 마라톤 풀코스를 3시간 안에 달리는 이른바 '서브스리(Sub-Three)'기록을 세운다. 실제로 요즘 많은 사람들이 운동으로 건강을 챙기고 있다. 사람들이 가장 많이 하는 운동은 역시 달리기가 으뜸이다. 달리기를 좋아하는 사람들은 달리기에 중독성이 있다고 말한다. 평소에 운동을 즐기지 않는 사람들에게는 의아한 이야기다. 담배도, 술도, 마약도 아니고 숨차고 지루하게 느껴지는 달리기에 중독이라니?'달리기 애호가'들은 달리기가 바로 마약이라고 말한다. 30분 이상 달리면 몸이 가벼워지고 머리가 맑아지면서 경쾌한 느낌이 드는데 이를 '러너스 하이'(runners high)나 '러닝 하이'(running high) 또는 '운동 하이(exercise high)'라고도 한다. 러너스 하이에 도달하면 오래 달려도 전혀 지치지 않을 것 같고 계속 달리고 싶은 마음이 든다고 한다. 러너스 하이의 지속시간은 짧게는 4분, 길면 30분 이상 가기도 한다. 러너스 하이를 경험하고 있을 때 의식 상태는 헤로인이나 모르핀 혹은 마리화나를 투약했을 때 나타나는 것과 유사하고 때로는 성적인 절정감인 오르가슴에 비교되기도 한다. 러너스 하이를 이야기할 때 주로 달리기를 예로 들지만 수영 사이클 야구 럭비 축구 스키 등 장시간 지속되는 운동이라면 어떤 운동에서든 러너스 하이를 느낄 수 있다. 특히 마라톤 선수들이 훈련을 할 때 극한의 고통을 넘어서 35㎞ 지점쯤 되면 러너스 하이를 경험할
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우주 탄생의 비밀 밝힐 '힉스'입자 찾는다

유럽물리硏 '거대 강(强)입자 가속기’ 첫 가동 우주 탄생의 비밀을 풀기 위한 인류 최대의 실험이 시작됐다. 스위스 제네바에 있는 유럽물리연구소(CERN)는 '거대 강(强)입자 가속기'(LHCㆍLarge Hardron Collider)를 10일 오전 9시30분(한국시간 오후 4시30분) 첫 가동시켰다. 이번 실험은 현대 물리학계의 최대 과제 중 하나인 표준모델(Standard Model)을 입증할 것으로 기대를 모으고 있다. 1994년부터 14년 동안 무려 95억달러(약 10조원)가 투입된 LHC 건설에는 유럽 아시아 미국 러시아 등 전 세계 과학자 약 1만명이 참여했다. 우리나라에서도 성균관대 물리학과 최영일 교수와 고려대 물리학과 박성근 교수 등 석ㆍ박사 연구원 57명이 참여하고 있다. ⊙ 질량의 기원을 밝힐 힉스입자이번 실험의 1차 목표는 입자물리학계의 큰 숙원인 힉스(Higgs Bosonㆍ반물질)라는 가상의 입자 존재를 확인하는 것. 힉스 입자는 물리학 표준모형이 제시한 근본 입자들 중에서 관측이 안된 채 남아있는 마지막 입자로 과학자들이 지금까지 밝혀낸 모든 소립자들은 힉스 입자가 있다는 것을 전제로 하고 있다. 우주의 모든 입자들의 질량을 결정하는 이 입자가 발견되면 질량의 기원을 밝힐 수 있어 물리학에 큰 변혁이 일어날 것으로 예상된다. 실험의 기본 구조는 2개의 양성자 빔을 LHC 원형터널에서 서로 반대 방향으로 빛에 가까운 속도로 가속시킨 뒤 강력한 초전도 자석들로 4개의 대형 검출실로 유도해 충돌시키는 것이다. 지하 100m에 건설된 LHC는 둘레 27㎞，지름 8㎞에 이르는 원주형의 세계 최대 실험장비로 기존의 미국 일리노이주 소재 페르미연구소 가속기보다 훨씬 빠르게 양성자를 가속시켜 더욱 강력한 충돌을 일으킬 수
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60억 인구가 쓸 수 있는 지구 수자원은 0.0075% 뿐

한국도 물부족 국가…1인당 강수량이 세계평균의 12% 불과 지난달 22일 스웨덴의 스톡홀름에서는 세계 물 주간 행사가 막을 내렸다. 물은 우리에게 가장 친숙한 지구 자원 중 하나로 액체의 형태로 육지의 강과 저수지, 호수와 넓은 바다를. 가스의 형태로는 푸른 하늘의 빈 공간을, 얼음이라는 고체로 극지방，산악지대 그리고 겨울철 우리 주변을 둘러싸고 있다. 지구의 표면은 70% 정도가 물로 덮여 있다. 지구에 있는 물의 양은 13억8500만㎦ 정도로 추정되고 있다. 이 중 바닷물이 97.5%이다. 민물이 2.5%이지만 이 물을 모두 그대로 사용할 수 있는 것은 아니다. 민물 중 68.9%는 남극이나 북극 지역의 빙하 또는 고산지대의 만년설 형태이고 29.9%는 지하수로 0.9%는 토양 및 대기 중에 존재한다. 단지 0.3%만이 하천이나 저수지에 존재하고 있다. 결국 우리가 쓸 수 있는 물은 지구에 있는 총 물량의 오직 0.0075%뿐이다. 지구촌의 60억 인구가 지구 수자원의 0.0075%만큼만 존재하는 희소하고 귀중한 물을 먹고 쓰고 버리고 있는 것이다. 더욱이 인구와 산업활동이 늘어나면서 사용할 수 있는 물은 점점 줄어들고 있다. 현재 지구의 물 부족은 어느 수준일까?⊙ 지구는 물 부족 상태…우리나라는 물 부족 국가현재 60억명의 세계 인구가 전체 수자원 양의 54%를 사용하고 있는 것으로 나타났다. 약 20년 후에는 90%의 수자원을 인류가 사용하게 될 것으로 전망되고 있다. 1950년의 세계 인구 25억명이 2050년에는 100억명에 이를 것으로 추산되고 있다. 이러한 인구의 증가로 세계의 물 소비는 과거 40여년 동안 3배 이상 늘어난 것으로 나타났다. 또한 세계 50개국을 대상으로 한 1인당 물 이용 가능량의 추이도 1950

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