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인간에 '속살' 보여준 목성 "지구만한 초대형 폭풍 관찰"

태양계 다섯 번째 행성인 목성은 고대 로마의 신 ‘주피터’로 불린다. 태양계에서 가장 크고 오래된 이 행성은 그동안 베일에 가려져 왔다. 질량이 지구의 318배지만, 부피는 1400배 이상으로 밀도가 지구의 4분의 1에 불과하다는 정도만 알려졌을 뿐이다. 지난해 7월 미국 항공우주국(NASA)의 우주탐사선 ‘주노’가 목성에 도착한 뒤 상황이 바뀌었다. 주피터 아내 이름을 딴 주노는 2011년 발사돼 5년 만에 28억㎞를 날아 목성에 도착했다. 1년8개월간 목성 주위를 37바퀴 돌면서 목성 형성 과정을 밝히는 임무를 수행했다. NASA는 주노가 목성에 도착한 이후 새롭게 밝혀진 사실들을 국제학술지 사이언스 26일자에 소개했다.목성의 대기는 거대한 가스 구름으로 덮여 있다. 목성의 적도에 해당하는 지역에서는 지구보다 큰 소용돌이 폭풍이 일고 있다. 주노는 목성의 남극과 북극 지방에서도 반경 600~1000㎞인 폭풍이 무리를 지어 발생하는 사실을 알아냈다. 질서가 전혀 없는 카오스 상태에 가깝다. 가장 규모가 큰 폭풍은 반지름이 1400㎞인 경우도 있었다. 지구에서 발생한 가장 큰 폭풍보다 10배 이상 큰 규모다.목성의 적도 부근에선 암모니아 가스가 용솟음치는 현상도 일어난다. 이 암모니아 가스는 최대 360㎞까지 치솟는다. 지구 적도 부근에서 가열된 대기가 상승했다가 대류 활동으로 중위도 지역에서 하강하는 ‘해들리 순환’과 매우 유사하다.목성 가스 구름에선 강력한 자기장이 뿜어져 나온다. 주노에 실린 마이크로파 측정 장비로 목성의 자기장을 측정한 결과 일부 지역에선 지구보다 10배나 센 자기장이 생기는 것으로 확인됐다. 지구에서 자기장은 외핵의 액체가 회전하면서 생겨난
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응급처치에 급급한 '갑갑한' 미세먼지 정책

미래창조과학부는 이달 초 미세먼지 국가전략프로젝트사업단을 출범시켰다. 온 국민의 관심사인 미세먼지의 발생 원인을 규명하고 국민 건강에 미치는 영향을 평가하기 위해 2019년까지 총 496억원을 쏟아부을 계획이다. 공교롭게도 이와 비슷한 사업은 3년 전에도 진행됐다. 미래부는 초미세먼지 특성을 실시간 분석하고 고효율 정화장치를 만들겠다며 초미세먼지 피해저감사업단을 출범시켰다. 여기에는 3년간 85억원이 투자됐다. 정부는 앞서 2007년에도 미세먼지 발생 원인을 찾기 위한 연구 용역을 벌였다. 하지만 미세먼지 원인을 묻는 국민의 질문에 정부는 아직도 속시원한 답을 내놓지 못하고 있다.◆원인 규명 늦어져정부는 2014년 미세먼지에 대해 국민의 관심이 커지자 과학기술을 통해 문제를 해결하겠다며 초미세먼지 피해저감사업단을 출범시켰다. 하지만 당시 사업단은 국내에서 검출된 미세먼지 종류를 분석하고 이를 막을 필터 개발에 집중했다. 미세먼지 분석 모델 역시 독자적으로 구축하기보다는 해외 모델을 국내 실정에 맞게 보완하는 쪽으로 목표를 설정했다.비슷한 일은 그보다 7년 전에 일어났다. 국립환경과학원은 2007년 한국외국어대를 연구 주관기관으로 하는 ‘미세먼지 배출원 분석 및 배출자료 개선을 위한 연구 보고서’를 냈다. 11개 국내 대학과 연구기관이 참여한 이 보고서는 국내 미세먼지 배출원을 비롯해 다양한 해외 분석 모델의 장단점까지 비교했다.전문가들은 10년 넘게 미세먼지 연구가 이뤄졌지만 사실상 주먹구구식으로 진행됐다고 지적한다. 원인을 먼저 분석하고 대책을 찾는 방식이 아니라 원인도 모른 채 응급처치에만 몰두했다. 이 때문에 올해 시작
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200번째 우주유영 주인공은 우주에서 534일 산 여자 우주인

두 명의 우주비행사가 국제우주정거장(ISS) 바깥으로 나가 200번째 우주유영을 성공적으로 마쳤다. 미국 항공우주국(NASA)은 12일(현지시간) ISS에 머물고 있는 미국 우주비행사 페기 휫슨과 잭 피셔가 ISS 바깥으로 나가 고장난 부품을 교체한 뒤 우주선으로 복귀했다고 발표했다.한국시간으로는 이날 밤 10시8분 ISS의 문을 열고 나간 두 사람은 2조원짜리 과학실험장치인 알파 자기분광기에 전력과 데이터를 공급하는 부품을 교체한 뒤 4시간13분 만에 복귀했다. ISS 선장인 휫슨은 이날 생애 아홉 번째 우주유영을 성공적으로 마쳤다. 이는 ISS에 머문 미국 우주비행사 가운데 가장 많은 기록이다.이번 우주유영을 지휘한 휫슨 선장은 베테랑 여성 우주인으로 손꼽힌다. 그는 지난달 24일 우주에서 가장 오래 머문 미국인의 기록(534일)을 갈아치운 데 이어 가장 긴 시간 우주를 걸은 여성 우주인이 됐다. 그는 이번까지 포함해 모두 57시간35분간 우주를 걸었다. 반면 이번에 우주 산책에 함께 나선 피셔는 우주유영이 처음이었다.피셔는 원격으로 조종되는 로봇팔을 타고 이리저리 움직이며 우주에서 지구를 내려다보고 “기가 막힌다”는 감탄사를 연발했다. 두 사람의 활동은 NASA 자체 TV채널을 통해 전 세계에 중계됐다.두 우주인의 이날 우주유영은 당초 예정된 시간보다 다소 늦춰졌다. 피셔가 입은 선외활동복(EMU)에 전력과 산소를 공급하는 장치에 물이 새면서 계획에 차질을 빚었다.결함은 이들이 ISS 바깥으로 나가기 직전 잠시 앉아 있던 밀폐실에서 발견됐다. 자칫 큰 사고로 이어질 수 있는 아찔한 상황이었다. 보통 6시간30분가량 진행하던 유영 시간도 4시간으로 줄였다. 휫슨 선장을 비롯해 다섯 명의
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스티븐 호킹 "인류, 100년내 다른 행성으로 이주해야"

세계적인 천재 물리학자 스티븐 호킹 영국 케임브리지대 교수(사진)가 인류가 멸종을 피하려면 100년 내 다른 행성으로 이주해야 한다고 경고했다.영국 매체 더선은 호킹 교수가 영국 BBC의 과학 다큐멘터리 시리즈인 ‘새로운 지구로의 탐험’이라는 프로그램에 출연해 이같이 말했다고 3일(현지시간) 보도했다. 이 다큐멘터리는 올여름 공개될 예정이다.호킹 교수는 이 프로그램과의 인터뷰에서 “지구가 기후 변화와 인구 과잉, 팬데믹(전염병 대유행), 소행성 충돌이란 실질적 위협에 처해 있다”며 인류의 이주 이유를 설명했다. 인공지능(AI)의 급속한 발전이 인류 생존을 위협할 수 있다는 경고도 내놨다. 호킹 교수가 인류가 외계 행성으로 이주해야 한다는 주장을 내놓은 건 이번이 처음은 아니다. 그는 지난해 11월 옥스퍼드대에서 열린 강연에서 “어느 특정한 시점에 대재난이 지구에 일어난다고 확언할 수 없지만 재난이 반복적으로 누적되면 1000~1만년 이내 지구 생명체가 멸종할 가능성이 매우 크다”고 했다. 이어 “때가 되면 인류는 지구를 떠나 우주 곳곳의 다른 행성으로 퍼져 나가야 한다”며 “대재난이 반드시 인류 종말로 이어지지는 않을 것으로 본다”고 했다.호킹 교수는 이 같은 전망에도 불구하고 인류의 노력이 계속돼야 한다고 강조했다. 그는 “지난 50년간 우주에 대한 기초적 이해가 크게 증진했고 우주를 바라보는 시각이 많이 바뀌었다”고 평가했다.박근태 기자 kunta@hankyung.com

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'돈 안되는 과학'에 공들이는 회장님

“단백질 하면 무엇이 떠오르나요?” 지난 5일 서울 용산구 블루스퀘어 공연장에 자리한 카오스재단 강연장에서 김성훈 서울대 분자의학바이오제약학과 교수의 ‘단백질 : 3차원의 마술사’ 강연이 열렸다. 강연장에는 오전부터 내린 봄비에도 불구하고 청중 200여명이 찾아 자리를 꽉 채웠다. 퇴근 후 들른 직장인부터 학교 수업을 마친 중·고등학생까지 강연장을 찾은 이들의 연령대는 다양했다.이들의 관심사는 하나, ‘기초과학’이다. 과학 강사로 일하고 있는 홍모씨(55)는 “카오스재단 강연은 활동하고 있는 석학들에게서 그 분야의 가장 ‘핫한’ 소식을 들을 수 있어 좋다”며 “다른 곳에선 이런 질 좋은 강연은 돈을 내고 들어야 하는 것이 많은데 무료여서 부담이 없다”고 말했다.카오스재단 강연은 2014년 11월26일 재단법인 카오스(KAOS)가 시작했다. 재단 설립자는 국내 첫 인터넷 쇼핑몰인 인터파크를 세운 이기형 인터파크홀딩스 회장이다. 언뜻 과학과 연이 없어 보이는 그이지만 서울대 물리천문학과 졸업 후 못다 이룬 기초과학에 대한 꿈을 펼치기 위해 사재를 출연해 재단을 세웠다. 재단은 수학과 기초과학에 관한 다양하고 깊은 지식을 대중 강연과 지식 콘서트, 출판 등으로 대중에게 알리는 것이 주업무다. 학생(만 12세 이상)과 일반인을 대상으로 과학에 대해 학기당 주 1회 2시간, 10주간 프로그램을 무료로 운영한다.기초과학을 사랑하는 회장님은 또 있다. 서경배 아모레퍼시픽그룹 회장이다. 서 회장은 지난해 7월 공익 재단인 ‘서경배과학재단’의 문을 열고 기초과학, 특히 생명과학 연구에 대해 장기적·지속적으로 지원하겠다
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NASA, 우주탐사 SW 1000개 공짜로 푼다

미국 탐사로봇 큐리오시티는 2012년 화성에 착륙해 지금까지도 곳곳을 누비며 활동하고 있다. 미국 탐사선 뉴호라이즌스호는 2006년 지구를 출발해 총알보다 열 배 빠른 속도로 49억8000㎞를 날아 2015년 명왕성을 스쳐 지나가며 탐사했다.이들 탐사선이 우주에서 안정적으로 임무를 수행하는 원동력은 소프트웨어에서 나온다. 사람의 도움 없이 먼 여행을 해야 하는 탐사선에서 사용하는 소프트웨어는 한 치의 오류도 허용되지 않는다. 자칫 우주 미아가 될 수 있기 때문이다. 미국항공우주국(NASA)은 지난해 예산 193억달러(약 22조3000억원) 가운데 상당액을 최고 소프트웨어를 개발하는 데 쏟아부었다. 정기적으로 첨단 우주 탐사선과 거대한 로켓을 작동하게 하는 소프트웨어와 소스코드를 아무런 대가 없이 무료로 공개하고 있다.큐리오시티·우주왕복선 SW 무료 공개NASA는 지난 1일 로켓 엔진, 위성, 로봇, 우주비행사 생명 지원, 데이터 처리, 설계 등 15개 분야에서 사용하는 소프트웨어와 프로그램 코드 1000건을 공개했다. NASA가 소프트웨어와 코드를 무료로 공개한 건 이번이 세 번째다. 2014년 NASA 연구원들이 개발한 소프트웨어를 처음 일반에 공개한 데 이어 2016년에도 600건에 이르는 소프트웨어를 오픈했다. 올해는 신규 소프트웨어 400종을 추가했다.올해 공개된 자료에는 2011년 퇴역한 우주왕복선 운용 소프트웨어와 화성 탐사로봇 큐리오시티 운영 소프트웨어도 포함됐다. 활동 중인 첨단 화성 탐사 로봇 소프트웨어 기술을 일반에 아무 대가 없이 공개한 것이다. 공개 대상에는 국제우주정거장(ISS)에서 장기간 생활하는 우주인에게 공급되는 공기 성분을 분석하는 소프트웨어도 들어 있다. NASA는 이 소
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마라톤 2시간 벽…2020년에 깨진다

스포츠는 인간 한계에 도전하는 살아있는 역사다. 마라톤 세계 기록도 마찬가지다. 과학자들은 인간이 언제쯤 ‘마의 2시간’ 벽을 넘어 42.195㎞를 완주할지 주목하고 있다. 국제육상경기연맹을 비롯해 세계적 스포츠용품회사 나이키와 아디다스도 지난해부터 2시간 벽을 깨기 위한 프로젝트를 시작했다.현재 최고 기록은 케냐 마라토너 데니스 키메토가 2014년 베를린마라톤대회에서 세운 2시간2분57초다. 1925년 2시간30분 벽이 무너진 이후 1953년 2시간20분, 1967년 2시간10분 벽이 차례로 깨졌다. 10분씩 단축하는 데 각각 28년, 14년이 걸렸다. 하지만 다시 10분을 단축한 2시간의 벽은 51년째 깨지 못하고 있다. 로스 터커 남아프리카공화국 케이프타운대 교수는 국제학술지 사이언스와의 인터뷰에서 “3분을 단축하려면 2.5%가량 경기력이 향상돼야 한다고 본다”며 “최고 수준에 오른 프로선수에게 이 정도 경기력을 향상시키는 건 쉽지 않다”고 말했다.스포츠과학 전문가들은 경기력 향상을 위해서는 힘과 효율이 중요하다고 보고 있다. 과학자들은 최대 산소 섭취량에 주목한다. 1분간 몸무게 1㎏에 필요한 산소 섭취량을 말한다. 유산소 운동능력을 가늠하는 잣대로 활용된다. 선수는 물론 일반인도 지속적인 운동을 통해 최대치를 어느 정도는 높일 수 있다. 하지만 이는 선천적 요인에 따라 결정되는 경우가 많다. 일부에선 산소를 운반하는 적혈구 생성촉진 인자인 에리스로포이에틴 같은 약물을 사용하기도 한다. 이런 약물 사용은 엄격히 금지돼 있다.공학자들은 운동의 효율성을 높이는 쪽에 주목하고 있다. 인간이 달리는 행동은 비효율적인 측면이 많다. 다리에서 생성되는 힘의 45%만
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1g 무게 생체 DNA에 컴퓨터 OS·영화까지 저장

미국 과학자들이 생명의 유전정보가 담긴 DNA에 컴퓨터 운영체제(OS)와 짧은 영화 한 편을 저장하는 데 성공했다. 미국 컬럼비아대와 뉴욕게놈센터 연구진은 지난 3일 국제학술지 사이언스에 휴대폰에서 동영상을 틀 수 있도록 설계한 알고리즘을 이용해 DNA에 정보를 집어넣었다고 발표했다.컴퓨터는 모든 정보를 숫자 0과 1의 이진법으로 바꿔 저장한다. 0과 1 하나하나가 정보 기본 단위인 비트가 된다. 이에 비해 DNA는 아데닌(A) 구아닌(G) 시토신(C) 티민(T)이라는 네 가지 염기로 유전정보를 기록한다. DNA는 작은 크기에 많은 정보를 최장 수십만년까지 안정적으로 저장할 수 있다.연구진은 컴퓨터 OS를 비롯해 1895년 프랑스 영화 ‘시오타 역에 도착하는 기차’, 50달러짜리 아마존 기프트카드, 컴퓨터 바이러스, 정보이론가 클로드 섀넌이 1948년 발표한 논문 등 파일 여섯 개를 DNA에 옮겼다. 파일을 하나로 합친 뒤 다시 이를 쪼개 0과 1로 구성된 짧은 이진수 나열로 바꿨다. 이 정보를 바탕으로 A, G, C, T 등 네 개 염기로 구성된 조각들로 바꿨다. 연구진은 이런 방식으로 염기에 정보가 배열된 7만2000개의 조각 DNA를 인공 합성하고 이를 담은 작은 DNA 분자 알갱이를 만들었다.연구진은 이렇게 정보를 담은 DNA를 유전 정보를 해석하는 시퀀싱 과정을 거쳐 다시 원래 파일로 재생할 수 있었다. 소량의 DNA 샘플을 증폭시키는 중합효소연쇄반응(PCR)을 이용해 컴퓨터 파일을 복사하듯 여러 개 샘플을 만드는 데도 성공했다.연구진은 DNA 1g에 215페타바이트(PB·1PB는 100만기가바이트)를 집어넣을 수 있다고 보고 있다. 지난해 미국 워싱턴대 연구진이 DNA에 입력한 디지털 정보보다 100배 많은 양이다. 지금 기술로는

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