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과학 기타
<1> 우주..무엇으로 만들어졌을까
세상에는 우리가 알지 못하는 게 많다. 광대한 우주에서부터 눈에 보이지 않는 세포에 이르기까지 과학자들조차도 밝혀내지 못한 비밀이 무궁무진하다. 우리가 살고 있는 우주의 탄생부터가 수수께끼 그 자체일 정도다. 광활하게 펼쳐져 빛을 발하고 있는 은하계를 바라보면 우리 자신이 얼마나 왜소한지를 느낄 수도 있을 것이다. 미국의 과학잡지 '사이언스'는 지난달 창간 125주년을 맞아 인류가 과학적으로 풀지 못한 125가지 수수께끼를 선정했다. 그리고 이 가운데 25가지 주요 수수께끼를 골라 자세히 소개했다. 이들 중 하나만 풀어도 노벨상은 떼어 놓은 당상.아직은 상상속에 머물러 있는 수수께끼의 세계로 들어가 보자.첫 번째 주제는 인류의 영원한 탐구 대상인 '우주'다. 누구나 한번쯤은 '우주가 어떻게,무엇으로 만들어졌을까'라는 의문을 품어본 적이 있을 것이다. 과학자들이 이 물음의 해답을 찾기 위해 일생을 바치는 것은 이 문제가 우리의 존재 자체와 근본적으로 연결돼 있기 때문이다. 하지만 우리가 지금도 살아가고 있는 우주는 여전히 어둠 속 베일에 가려져 있다. 어떤 과학자도 속시원히 답해줄 수 없는 무한한 궁금증의 원천이다. 그래서일까. 사이언스는 인류가 풀지 못한 첫 번째 수수께끼로 '우주는 무엇으로 만들어졌나'를 골랐다. 수많은 사람들을 의문의 늪에 빠뜨린 우주 최대의 수수께끼 속으로 들어가 보자. ◆보이지 않는 95%를 찾아라 1500년대와 1600년대에 코페르니쿠스 케플러 뉴턴 등은 지구가 수많은 별들 중 '하나의 주위를 돌고 있는 많은 행성' 가운데 하나에 불과하다는 것을 보여줬다. 벽으로 둘러싸인 방처럼 폐쇄돼 있고 아주 작은 우주만을 생각하
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과학 기타
<1> 우주..별.은하의 생성은?
인류가 우주 탐사를 벌이고 있으나 아직도 태양계 밖을 벗어나지 못하고 있다. 거대한 우주는 그래서 여전히 신비 그 자체로 우리에게 남아 있다. 과학 수수께끼 가운데 우주와 관련된 물음들이 상당수를 차지하는 것도 당연한 일이다. '우리가 알고 있는 우주가 유일한 우주인가'라는 의문은 다소 엉뚱해 보이지만 상당수 과학자들이 실제로 고민하고 있는 매우 중요한 문제다. 양자 이론가나 우주 과학자 상당수가 '우리가 알고 있는 우주는 더 큰 멀티(multi) 우주의 한 부분'임을 입증하기 위해 노력하고 있다. 그러나 많은 과학자들은 이 같은 의문에 대해 과학적이라기보다는 오히려 철학적인 문제에 가깝다는 견해를 보이고 있다. '언제,어떻게 최초의 별과 은하가 생겼는가'라는 물음도 과학자들에게는 난제(難題)다. 인공위성이나 우주 망원경으로부터 얻는 정보들을 활용하면 조만간 별과 은하 탄생에 대한 많은 비밀이 풀릴 것으로 기대된다. '초고(超高)에너지 우주선(cosmic ray)이 어디로부터 오는가'라는 문제 역시 의문이다. 우리 은하에서는 아직 초고에너지 우주선의 발원지를 찾지 못하고 있다. 블랙 홀(black hole)과 그 흔적인 퀘이사(quasar·準星)는 여전히 매력적인 수수께끼다. 최근 미국과 영국 연구진은 블랙홀들이 우주의 좁은 영역에 몰려 있는 것을 확인,그 비밀에 한걸음 다가갔다. 가장 활동적인 블랙 홀들은 왕성하게 주변 물질을 빨아들여 거대한 가스와 먼지를 주변에 형성한다. 퀘이사로 불리는 이런 블랙 홀들은 우주 초기의 모습을 보여주는데 1년에 1000개의 별을 먹어 버린다.
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과학 기타
<1> 우주..다른곳엔 생명체 없나
영화 감독 스티븐 스필버그는 지구 이외의 우주에도 생명체가 있음을 꽤나 믿고 있는 듯하다. 그가 감독이나 제작자로 참여한 영화 'E.T'와 '미지와의 조우',TV 시리즈인 '테이큰' 등을 보면 그가 무슨 생각을 하고 있는지 알 수 있다. 그렇다면 정말로 지구 이외의 다른 곳에도 생명체가 있을까. 확률적으로 보면 그럴 가능성이 있어 보인다. 우리 은하계에만 해도 수천억개의 별들이 있고 우리가 관찰할 수 있는 은하계만 수천억 개가 있다. 이처럼 많은 별들 가운데 하나에는 분명 생명이 탄생해서 심지어 인간처럼 창조할 수 있는 지적 능력을 가진 존재가 있을 가능성을 배제할 수 없다. 문제는 현재로선 외계에 지적 생명체가 존재하는지 알아낼 방법이 없다는 데 있다. '전 우주에서 우리만 유일하게 존재하는가'라는 물음은 여전히 풀리지 않는 우주의 대표적인 비밀 가운데 하나다. ◆끝없는 도전 외계에 지적 생명체가 있는지를 탐사(SETI)하는 연구는 수십 년 동안 많은 기술적 진보를 거듭했다. 전파 천문학자인 프랭크 드레이크는 1960년 '오즈마' 프로젝트를 수행하면서 미국 웨스트 버지니아의 그린뱅크에서 지름 26m의 전파 망원안테나로 두 개의 별을 감시했다. 진공관을 사용한 당시 기술로 그는 한 번에 0.4메가헤르츠(MHz) 파장의 전파 스펙트럼을 검색했다. 그리고 45년 뒤인 2005년 캘리포니아 마운틴뷰의 SETI 연구소는 10년에 걸친 '피닉스' 프로젝트를 끝냈다. 연구진은 푸에르토리코 아레시보에 설치한 직경 350m의 안테나를 이용해 별이 있는 710곳을 2800만개의 전파 채널로 동시에 조사했다. 피닉스 프로젝트는 오즈마 프로젝트보다 100조배 이상 효율적이었다. 탐색 능력에서 놀랄 만한 발
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과학 기타
<1> RNA는 어떻게 생겼나?
최근 미국 항공우주국(NASA)은 혜성에 탐사선을 충돌시키는 '딥 임팩트' 프로젝트로 세계인의 이목을 집중시켰다. 혜성에 있을지도 모를 원시 물질을 연구하면 생명 탄생의 정보를 얻을 수 있을 것으로 예상되고 있기 때문이다. '지구상의 생명은 언제,어디에서,어떻게 시작됐을까'라는 생명 기원의 비밀은 과학자들이 풀고 싶어하는 가장 오래된 수수께끼 중 하나다. 지구의 나이는 45억살이다. 지구의 초기 생명체는 RNA(리보핵산)로부터 만들어졌다는 주장을 많은 과학자들이 펴고 있다. RNA는 원래 DNA(유전자)의 명령을 전달하는 물질로만 알려졌으나 연구 결과 스스로 복제할 수 있을 뿐만 아니라 원시 세포의 생명 유지에 필요한 많은 기능을 한다는 사실이 밝혀졌다. 이같이 RNA에 의해 만들어진 단백질과 DNA가 생명으로 탄생한 것으로 과학자들은 추정하고 있다. 그럼 이런 RNA는 처음에 어떻게 만들어졌을까. 1953년 미국 시카고대 연구진은 초기 지구를 구성한 것으로 추측되는 암모니아와 메탄 같은 가스에 전기를 쬐어 아미노산 등 생명체의 핵심 물질을 만드는 데 성공,최초 유기물 합성 모델을 제시했다. 이런 초기 유기물이 어디에서 모여 생명으로 탄생했는지는 여전히 논쟁거리다. 1980년대에 많은 과학자들은 깊은 바다 속 공기 구멍으로부터 나오는 뜨거운 물에서 생명이 시작됐다는 주장을 폈지만 아직 확실한 것은 없다. 과학자들은 요즘 혜성이나 유성이 우주로부터 지구로 유기 화합물을 가져왔을 가능성에 대해서도 연구하고 있다. 최근 발견된 화성의 물 흔적은 화성 생명체 존재의 가능성을 높이고 있다.
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과학 기타
신약 대거 상용화된다 .. 사람 몸의 세포이용 난치병 치료
성체줄기세포 면역세포 등 사람의 몸 안에 있는 세포를 이용해 난치병을 치료하는 세포치료제 신약이 대거 상용화될 전망이다. 식품의약품안전청은 지난 6월 말 신약 개발을 위해 임상시험 승인을 받았거나 관련 상담이 진행 중인 세포치료제가 14개 업체 16개 품목으로 집계됐다고 밝혔다. 이들 치료제는 탯줄혈액(제대혈),골수 등에서 뽑아낸 줄기세포를 이용한 성체줄기세포 치료제와 림프구 수지상세포 등 면역세포를 이용한 면역세포 치료제,특정 장기에서 추출한 성체세포를 이용한 체세포 치료제 등 크게 3가지로 나뉜다. 성체줄기세포 치료제는 메디포스트의 탯줄혈액 줄기세포를 이용한 연골재생치료제,FCB-파미셀의 골수 줄기세포를 이용한 허혈성 뇌졸중 치료제 등 2개 품목이 이미 임상승인을 받았으며 안트로젠의 골수줄기세포를 이용한 심부전증 치료제는 상담이 진행 중이다. 면역세포 치료제는 수지상세포를 이용한 동아제약의 신장암치료제와 근화제약의 대장암치료제 등 2개 품목의 임상시험이 진행되고 있으며 이노메디시스의 폐암치료제,메디포스트의 흑색종치료제 등 5개 품목이 상담 중에 있다. 체세포 치료제는 안트로젠의 지방세포를 이용한 흉터치료제가 임상시험 중이며 바이오하트코리아의 심근경색치료제,티젠바이오텍의 구강점막결손치료제 등 6개 품목이 상담절차를 밟고 있다. 한편 이미 제조허가를 받아 판매 중인 세포치료제는 셀론텍의 '콘드론' 및 듀플로젠의'아티셀' 등 연골세포 치료제와 테고사이언스의 화상치료제인 '홀로덤' '칼로덤' 등 4개 품목으로 조사됐다. 임도원 한국경제신문 과학기술부 기자 van7691@hankyung.com
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과학 기타
동성애자 군대에다 동갑내기 연대까지
세계 역사에는 별난 군대가 많았다. 고대 그리스에서는 동성연애자 300명을 선발,특수부대를 편성했는데 신성대(神聖隊)라는 이름이 붙여졌다. 군사들은 사랑하는 애인을 보호하기 위해 결사적으로 싸워 패배를 모르는 군대였다. 죄수부대는 중국에서 일찍부터 있었는데 한나라 때에는 강간범과 폭력범,절도범과 가정을 돌보지 않은 죄수 100명을 뽑아 죄를 사면하고 적중에 침투시켜 약탈과 난동을 부리도록 했다. 아프리카의 줄루족은 '동갑연대'라는 군대를 편성했는데 같은 해에 태어난 남자들로만 뽑았다. 줄루족은 여전사(女戰士)연대도 운영했는데,동갑연대 군사들은 40세가 되면 역시 40세가 된 여전사연대 군사에게 장가를 들었다. 1차 세계대전 때 독일은 '대학생군단'을 만들었다. 3만6000명의 대학생을 두 달 동안 훈련시켜 벨기에 전선에 투입해 영국 정규군과 싸우도록 했으나 불과 3주일 만에 전멸했다. 군기 빠진 군대를 '당나라군대'라고 비아냥거리는 이유는 고구려군에 번번이 깨진 오합지졸의 군대였기 때문이다.
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과학 기타
엠젠, 면역돼지 복제 성공 .. 인체이식 가능한 당뇨병 치료세포 생산
국내 바이오 벤처기업이 사람에게 거부 반응을 일으키지 않는 당뇨병 치료세포를 만들어낼 수 있는 형질전환 면역돼지를 세계 최초로 개발했다. 이종장기 개발 전문업체인 엠젠바이오(대표 박광욱)는 사람의 면역 유전자(HLA-G)를 가지고 있어 인체에 이식 가능한 췌도세포(인슐린 분비세포)를 생산할 수 있는 면역돼지를 복제하는 데 성공했다고 밝혔다. 이번에 개발된 돼지는 췌도세포를 떼내 환자에게 이식할 경우 발생할 수 있는 면역거부 반응을 현저히 감소시킨 것으로,지난 12일 5마리가 출산돼 그 중 1마리가 생존했다. 엠젠바이오는 미니돼지에서 떼낸 세포에 인간의 HLA-G를 넣어 형질전환시킨 후 체세포 복제과정을 거쳐 돼지를 탄생시키는 데 성공했다. 5마리 가운데 생존한 1마리는 현재 무균 인큐베이터에서 사육되고 있다. 면역거부 반응은 다른 동물 또는 타인의 장기가 이식될 때 나타나는 치명적인 현상으로 그동안 장기나 세포 이식 분야의 최대 난제로 꼽혀왔다. 특히 돼지의 췌도세포를 당뇨병 환자에게 이식할 경우엔 환자의 면역세포인 '킬러 세포'가 이식된 돼지 세포를 죽이는 세포성 면역거부 반응이 치명적인 것으로 알려져 있다. 이번에 개발된 면역돼지에서 추출될 췌장세포는 이러한 킬러 세포의 독성을 60~70%까지 감소시킴으로써 이식 후 사람 몸 속에서도 생존할 수 있게 된다고 엠젠바이오는 설명했다. 이를 위해 주입된 HLA-G는 임신기간 중 태반과 양막에서 특이적으로 발현되는 유전자로 태아를 킬러세포의 공격으로부터 보호하는 기능을 갖고 있다. 삼성서울병원의 김광원 교수는 "사람의 췌도세포를 환자에게 이식하면 좋지만 필요한 췌장을 구하기 어려워 일년에 몇
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과학 기타
인간 우주서 총을 쏘다
"날아가는 총알을 총으로 맞혔다." 미국 독립기념일인 7월4일 오전 1시52분(한국시간 오후 2시52분). 지구촌 사람들은 1억3400만km 떨어진 광활한 우주에서 펼쳐진 최대의 불꽃 쇼 '딥 임팩트'에 감탄하고 환호했다. 올해 1월22일 미국 플로리다주 케이프커내버럴에서 발사된 우주선 '딥 임팩트'가 긴 여정 끝에 혜성 '템펠1'에 다가가 높이와 지름이 각각 1m이고 무게가 370kg에 달하는 세탁기만한 충돌체(Impactor)를 혜성에 발사한 것.충돌체는 약 24시간 동안 시속 3만7000km의 속도로 80만km를 날아가 혜성과 충돌했다. 충돌체는 충격으로 부서지면서 혜성 표면에 축구장 넓이의 구덩이를 만들어냈다. 혜성 파편들이 튀었고 기대했던 것보다 많은 양의 가스와 먼지를 분출했다. 파편과 가스 등으로 이루어진 섬광과 분출기둥 2개를 약간의 시차를 두고 내뿜었다. 첫 번째 분출은 좁은 기둥 모양으로 혜성을 길게 가로지르는 형태로 일어났고 그 높이는 최소 수천km에 달했다고 NASA 관계자는 밝혔다. 두 번째 기둥은 첫 번째 분출이 있은 다음 수초 후 더욱 밝은 폭발에 이어 발생했고 별 모양으로 퍼져나갔다. ◆표면이 부드러운 빵 같았다 얼음과 먼지 유기물 등으로 이뤄진 혜성 표면은 생각했던 것보다 딱딱하지 않았다. 자세한 결과는 충돌 후 1주일 정도 지난 뒤 선 스펙트럼 분석 등을 통해 나오겠지만 마이클 아렌 미국 메릴랜드대 교수는 "혜성이 마치 머핀(밀가루에 설탕 달걀 유지 우유 등을 넣어 만든 빵)처럼 부드럽게 보이는 물체인 것 같다"며 "표면의 밀도가 굉장히 낮다는 것으로 이해되고 있다"고 말했다. 그는 "표면 굴곡이 생각보다 심하며 양파껍질처럼 여러 겹으로 싸여있는 것으로 추정된다"고 전했다