| 생글생글

과학 기타
여름철 장마, 왜 생기나 … 뜨거운 공기 - 차가운 공기 힘겨루기

예전 우리 조상들은 제비가 처마 안쪽으로 집을 지으면 그해에 큰 장마가 질 것으로 생각하고 미리 대비를 했다고 한다.매년 여름철이면 어김없이 찾아왔다 가는 장마는 우리나라의 대표적 기상 현상 중 하나다.장마는 가뭄을 해갈해주고 농사에 필요한 물을 공급해주는 고마운 역할을 하지만 때로는 엄청난 재앙을 불러오는 두려운 존재이기도 하다.장맛비가 단시간에 집중적으로 내릴 경우 막대한 피해를 남길 수 있는 것이다.최근 우리나라를 휩쓸고 지나간 장마는 이런 의미에서 일종의 자연재해였다.장마는 여름철에 오랫동안 비가 내리거나 흐린 날씨가 지속되는 기상 현상을 말한다.보통 6월 하순부터 시작해 7월 하순께에 끝난다.장마 기간은 계속해서 비가 내리는 독특한 시기라 '제5의 계절'이라고도 불린다.장마라는 용어는 순우리말로 중국과 일본에서는 '매우'(梅雨)라고 일컫는다.매우는 매화나무 열매인 매실이 익어갈 무렵에 내리는 비라는 뜻이다.○오호츠크해 기단과 북태평양 기단장마는 우리나라 근처에 있는 따뜻한 공기와 차가운 공기의 만남 때문에 생긴다.우리나라 주위에는 오호츠크해 기단,시베리아 기단,양쯔강 기단,북태평양 기단,적도 기단 등의 커다란 공기 덩어리들이 있다.이 가운데 초여름쯤 우리나라에 강한 영향을 미치는 기단이 바로 북동쪽의 오호츠크해 기단과 남동쪽의 북태평양 기단이다.고온다습한 북태평양 기단은 겨울철에 하와이까지 물러났다 여름이 되면 우리나라로 세력을 넓혀 6월 말에 우리나라 남쪽 해상으로 다가온다.한편으로 멀리 북쪽의 오호츠크해 방면에서는 얼음이 녹으면서 해양에 생성된 냉습한 오호츠크해 기단이 동해 쪽으로 뻗어나오기 시
과학 기타
빙하기시대 매머드 색깔이 갈색인 이유

빙하기를 배경으로 한 만화 영화 '아이스 에이지 2'의 주인공은 매머드 '매니'다.영화에서 매니의 색깔은 갈색으로 표현돼 있다.이 영화뿐만 아니라 각종 그림이나 영화에 등장하는 매머드는 하나같이 짙은 갈색을 띠고 있다.우리의 상상 속에 자리 잡은 매머드도 대개 이와 크게 다르지 않다.그러나 실은 매머드는 생쥐 같은 동물처럼 유전자 유형에 따라 짙은 색과 옅은 색으로 나뉘며 여러 가지 색깔을 가졌던 것으로 밝혀졌다.이런 사실은 최근 독일 연구진에 의해 미국 과학저널 '사이언스'에 공개됐다.인간을 비롯한 몇몇 포유 동물들은 독특한 유전자를 갖고 있다.'Mc1r'라는 유전자다.동물 털의 색깔을 조절하는 게 바로 이 유전자의 기능이다.일례로 Mc1r 유전자의 활성이 떨어지는 사람은 빨간 머리카락을 갖는다. 또 쥐와 말,개 등은 붉거나 노란 빛깔의 털을 갖는다.독일 막스플랑크연구소 연구팀은 이 Mc1r 유전자가 멸종된 빙하기 동물인 매머드의 색깔에도 중요한 역할을 했음을 밝혀내 사이언스지에 공개했다.연구팀은 시베리아의 얼어붙은 땅인 '동토층'에 보존돼 있던 매머드 뼈로부터 몇 종의 DNA 서열을 분석해 냈다.이 매머드는 약 4만3000년 동안 묻혀 있었던 것으로 추정된다.연구팀은 이 유전자 정보를 다른 매머드들의 DNA와 비교함으로써 매머드 색깔과 Mc1r 유전자 변이의 관계를 알아냈다.연구팀은 그 결과 매머드가 두 가지 유형의 Mc1r 유전자를 가졌으며 하나는 완전히 활성화된 것이고 다른 하나는 부분적으로 활성화된 것이라는 결론을 내렸다.부분적으로 활성화된 유형의 유전자를 가진 매머드는 밝은 색을,완전히 활성화된 유형의 유전자를 가진 매머드는 어두운 색을 띠었을 것으로 연
과학 기타
디스커버리호 1년만에 다시 우주로

미항공우주국(NASA)이 지난해 7월에 이어 1년여 만에 우주왕복선을 다시 발사했다.두 차례 연기 끝에 지난 4일(미국시간) 플로리다주 케이프커내버럴 케네디우주센터를 떠난 '디스커버리'호는 안전에 대한 우려에도 불구하고 성공적으로 우주 여행을 떠났다.디스커버리호는 우주에 떠 있는 국제우주정거장(ISS)과 도킹해 각종 임무를 수행하게 된다.이번 우주왕복선 발사는 2003년 컬럼비아호 참사 이후 두 번째 이뤄진 것으로,침체돼 있는 미국 내 우주왕복선 사업의 재도약 계기가 될 전망이다.디스커버리호는 지난해 7월 발사 당시 외부 연료탱크에 부착된 결빙방지 타일 한 조각이 떨어져 나가 안전성에 우려를 자아냈다.이에 따라 NASA는 외부 연료탱크에 대한 개조작업을 대대적으로 벌여 왔다.이런 노력에도 불구하고 최근까지 디스커버리호의 안전성에 대한 논란이 계속 제기돼 왔으나 NASA는 안전성에 문제가 없다고 최종적으로 판단해 발사를 결정했다.'STS－121'로 이름 붙여진 이번 임무를 위해 스티브 린지 선장을 포함한 7명의 승무원들이 디스커버리호에 탑승했다.이 가운데 2명은 여성이다.이들 디스커버리호 승무원은 14일간의 비행을 통해 지난해 발사 때의 문제점을 점검한다.이를 위해 외부 연료탱크와 감시 카메라,단열 시스템 등을 검사하게 된다.또한 두세 차례의 우주 유영도 실시해 우주를 헤엄치면서 단열장치를 점검하고 로봇 팔을 이용한 실험도 할 예정이다.디스커버리호는 아울러 국제우주정거장(ISS)과 도킹해 각종 보급품을 전달한다.그동안 ISS는 보급품 부족으로 체류 우주인의 생활과 각종 우주 실험에 어려움을 겪어 왔다.유럽우주국(ESA)의 토머스 라이터 승무원이 이 보급 임무를
과학 기타
옥수수만 있으면 '비싼 석유' 걱정 끝?

최근 세계적으로 바이오 연료가 폭발적인 관심을 모으고 있다.석유 값이 날로 치솟으면서 에탄올처럼 식물에서 뽑아내는 천연 바이오 연료가 그 대안으로 떠오르고 있는 것이다.미국은 일찌감치 바이오 에탄올의 실용화를 적극 지원하고 있고 유럽과 아시아 각국도 속속 바이오 연료로 눈길을 돌리고 있다.바이오 연료의 대표 주자인 바이오 에탄올은 무엇이고 우리가 일상생활에서 널리 사용하려면 어떤 문제를 해결해야 하는지 한번 알아보자. 영국의 파이낸셜타임스는 최근 바이오 연료의 장밋빛 미래가 현재로서는 과장돼 있다는 내용의 기사를 실었다.이 신문은 바이오 연료의 경제성을 확보하기 위해선 아직도 많은 기술을 개발해야 하며,실제로 바이오 에탄올이 친환경 연료인지에 대해서도 논란이 있을 수 있다고 지적했다.바이오 에탄올의 단점은 우선 현재로선 생산비가 많이 든다는 것이다.심지어는 실제 생산된 에탄올 에너지보다 생산에 투입된 에너지가 더 많이 든다는 주장이 있을 정도다.게다가 에탄올은 휘발유보다 연비가 떨어져 같은 거리를 갈 경우 에탄올을 85% 혼합한 연료는 휘발유보다 4분의 1 이상 더 소모된다.이 문제를 극복하기 위해 연비를 높이는 기술이 개발되고 있으나 뉴욕의 천연자원방어위원회는 이 같은 기술을 개발하는 데 5∼15년이 걸릴 것이라고 내다봤다.에탄올을 만들 때 쓰이는 옥수수를 키울 농지도 부족하다.경제협력개발기구(OECD)에 따르면 미국이 옥수수에서 추출한 에탄올로 전체 차량의 10%를 움직이려면 전체 농지의 3분의 1이나 필요로 하는 것으로 나타났다.바이오 연료로 온실가스를 효과적으로 줄일 수 있을지도 의문이다.버클리 캘리포니아대 알렉산

과학 기타
파충류가 어떻게 '새'로 진화 했을까

우리가 '새'라고 부르는 조류의 진화에 대해서는 많은 가설이 나와 있다.그 가운데 대표적인 게 공룡과 같은 파충류로부터 진화했다는 이론이다.중생대에 수많은 종류의 공룡이 탄생했고 그 가운데 일부가 조류의 시조로 진화했다는 것이다.최근 브라질 지질학자 이스마르 데 수자 카발류는 '마니랍토란'이란 공룡의 상상도를 제시,흥미를 끌었다.그는 마니랍토란이 긴 팔과 털을 가졌던 것으로 추정하며 공룡이 조류로 변했다는 것을 입증하는 증거라고 주장했다.하지만 사실 공룡과 조류의 진화 단계는 아직도 상당부분 밝혀지지 않고 있다.날지 못하는 파충류가 하늘을 나는 조류로 바뀌려면 아주 오랫동안 다양한 중간 단계의 동물로 진화해야 하는데,이에 대한 증거가 별로 없기 때문이다.그래서 일부 과학자들은 파충류가 조류로 진화했다는 데 회의적인 견해를 보이기도 한다.다만 시조새가 지금껏 밝혀진 가장 오래된 조류라는 데는 과학자들의 의견이 대체로 일치하고 있다.1861년 독일 바이에른 지방의 채석장에서 화석으로 발견된 시조새는 조류와 파충류의 특성을 모두 갖고 있다.조상새로도 불리는 이 새는 몸 길이 40cm 정도에 머리가 작고 눈이 크다.부리에는 날카로운 이가 나 있고 앞다리에서 변한 날개 끝에는 발톱이 달린 3개의 발가락이 붙어 있다.그러나 오늘날 조류와 달리 자유로이 날 수는 없었고 글라이더처럼 공중을 활주했던 것으로 여겨지고 있다.
과학 기타
새의 조상에 오리 닮은 '간수스' 있었다

공룡은 한때 우리 지구를 주름잡았던 동물이었다.백악기 초기인 1억1000만년 전쯤 중국에는 아주 많은 공룡이 살았다.그런데 당시에 우리가 익히 아는 새도 존재했다는 사실은 그다지 잘 알려지지 않았다.물론 몇몇은 깃털 달린 공룡 같은 모습이었지만 몇몇은 오늘날 우리 주위를 날고 있는 새와 아주 유사한 모습이었다.중국 과학자들이 오리를 닮은 새의 조상 화석을 대거 발견해 이런 사실을 재확인함으로써 조류 진화의 단계를 새롭게 밝혀냈다. 오늘날의 새는 공룡을 닮은 시조새 같은 원시 조류로부터 진화해왔다는 것이 지금까지 고생물학계의 통설이었다.시조새가 파충류와 조류의 중간 형태를 띠고 있었기 때문이다.그러나 일부 학자들은 25년 전 중국 간쑤성 위먼 지역에서 발견된 새인 '간수스 위머너시스(Gansus yumenesis)'의 화석을 근거로 간수스가 오늘날 새와 보다 더 가까운 조상일 수 있다고 주장해 왔다.오리나 물새와 아주 비슷하게 생긴 간수스는 1억500만∼1억1500만년 전에 살았다.이런 가설을 뒷받침할 만한 '간수스'의 새 화석들이 최근 중국 지질과학원의 하이루 요우 박사가 이끄는 조사팀에 의해 간쑤성의 옛 호수 지역에서 추가로 발견됐다.연구 결과는 미국 과학저널 '사이언스'에 소개됐다.원래 25년 전 처음 발견된 간수스의 화석은 왼발과 발목 일부뿐이었으나 이번에 추가로 발견된 40여개 화석은 두개골을 제외하고는 거의 완벽한 모양을 유지하고 있다.상체의 뼈들을 볼 때 간수스가 오늘날의 오리와 마찬가지로 물을 박차고 오를 수 있었으며 발가락 사이의 물갈퀴 막과 질긴 근육으로 둘러싸인 단단한 정강이뼈를 보면 이 새가 헤엄칠 수도 있었을 것이라고 사이언스는 설명했다
과학 기타
노화된 세포 젊게 해주는 합성물질 개발

1997년 프랑스 여성 잔느 카망이 프랑스 남부의 한 요양소에서 사망했다.사망 당시 나이는 122세.카망은 공식적으로 지금까지 가장 오래 산 사람으로 기록돼 있다.잔느 카망의 사례는 우리에게 '사람은 얼마까지 살 수 있을까'라는 물음을 던진다.현대의 과학자들은 노화가 우리 인간을 비롯한 모든 생물의 '운명'인 것은 분명하지만 어느 정도까지는 이를 지연시킬 수 있을 것으로 내다보고 있다.노화 연구는 그래서 과학계의 영원한 숙제로 남아 있다.사람의 몸을 구성하는 체세포들은 시간이 흐를수록 노화되도록 생명공학적으로 프로그램돼 있다.젊은 세포가 활발히 분열하면서 증식할 수 있는 데 비해 나이든 세포는 분열을 멈추게 되고 모양도 찌그러지게 된다.사람이 나이가 들면 몸을 구성하는 세포들이 이처럼 전체적으로 노화되면서 기능이 떨어지게 되고 각종 질병이 발생하게 되는 것이다.그러나 오랜 노화 연구의 역사에도 불구하고 인간 세포의 노화를 조절할 수 있는 약물은 지금까지 개발되지 않았다.이런 가운데 우리나라 과학자들이 사람의 노화된 세포를 젊게 되돌려 주는 합성 물질을 개발해 주목받고 있다.한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 김태국 교수팀은 세포의 노화를 억제해 세포 수명을 연장해 주는 'CGK733'이라는 아주 작은 분자량의 화학물질을 개발해 영국 과학저널 '네이처 케미컬바이올로지' 온라인 판에 발표했다.이 논문은 이 잡지 7월호에 표지 논문으로 실릴 예정이다.연구팀에 따르면 노화돼서 모양이 찌그러지고 증식을 멈춘 나이 든 세포에 CGK733을 넣어준 결과 이 세포가 다시 분열을 하기 시작했으며 모양도 정상적인 젊은 세포 형태로 되돌아갔다.또 이 상태에서 CGK733을
과학 기타
'에어로겔' 더 가벼운 고체는 없다

1999년 발사됐던 미국 항공우주국(NASA)의 우주 탐사선 '스타더스트'호가 올해 1월 지구로 우주 캡슐을 보내왔다.스타더스트는 그동안 지구로부터 3억8000만㎞ 떨어진 혜성 '와일드2'에 240㎞까지 접근해 우주 먼지를 채취해 오다가 올해 초 먼지를 담은 표본 캡슐을 미국 유타주 사막에 무사히 떨어뜨림으로써 임무를 완수했다.이 표본 캡슐의 먼지 채집기를 구성하고 있는 물질이 바로 '푸른 연기'로도 불리는 '에어로겔'이라는 신소재다. 스타더스트호가 우주에서 임무를 수행할 당시 캡슐 속으로 들어온 고속의 우주 먼지들은 에어로겔에 부딪혀 마치 젤리 속에 길을 내면서 파묻히 듯 채집됐다.에어로겔은 98% 이상이 공기로 돼 있는 초저밀도의 아주 가벼운 물질이어서 먼지들을 손상시키지 않고 담아올 수 있었다.우주 먼지들은 총알보다 몇 배나 빠른 속도로 부딪혀 왔지만 에어로겔은 큰 손상 없이 100만개 이상의 먼지를 고스란히 가져왔다.에어로겔은 또 화성 탐사선인 '패스파인더'호와 이 우주선의 화성탐사 로봇인 '소저너'의 단열 재료로도 사용됐다.NASA 제트추진연구소 등은 이처럼 아주 가벼운 데다가 열이 잘 통하지 않는 에어로겔을 우주선 소재로 많이 활용하고 있다.이런 에어로겔은 원래 1930년대에 처음 개발된 물질이다.우리가 잘 아는 유리와 똑같이 '실리카'라는 성분으로 돼 있지만 유리보다 1000배나 가볍다.이론상의 밀도가 0.003g/㎤여서 공기 무게의 3배에 불과한 데다 아주 우수한 단열·방음 특성을 지니고 있어 미래 소재로 주목받아 왔다.그 구조를 보면 머리카락 1만분의 1 굵기인 실리카 구조체들이 성글게 얽혀 있는 사이로 수 나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 크기의 공기 구멍들이 전체

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70