#우주
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커버스토리달·화성 땅 팔아먹는 미국판 '봉이 김선달'이 있다고?
‘봉이 김선달’이 대동강 물을 팔아먹었다는 이야기를 들어본 적이 있는지요? 요즘 우리는 돈 주고 물을 사먹습니다만, 누구나 길어다 먹을 수 있는 강물을 팔아먹었다는 김선달의 수완에 우리는 혀를 내두르게 됩니다. 봉이 김선달과 대동강 물 이야기는 사기꾼과 사기 행위의 전형으로 회자되긴 하지만, 그의 탁월한 ‘사업 마인드’를 오늘날의 생수 및 공기 판매와 연결지어 보면, 우리는 새삼 고개를 갸우뚱하게 됩니다. “김선달의 행위가 과연 사기이기만 했던 것일까?”봉이 김선달의 사례를 우주로 확장해볼까요? 미국판 봉이 김선달이 어느 날 신문에 광고를 냈습니다. ‘토끼가 사는 달 땅 사세요.’ 우주 부동산을 사라는 진짜 광고가 우리 눈앞에 딱 나타난 겁니다. 사기냐고요? 아닙니다.1980년 데니스 호프라는 미국인은 루나 엠버시(Lunar Embassy·사진)라는 회사를 차리고 우주 부동산을 팔기 시작했습니다. 그가 판다는 천체 목록에는 달은 물론이고 화성, 수성, 금성까지 포함돼 있습니다. 인터넷 창에 검색해보면 금방 알 수 있죠. 루나 엠버시를 통해 우주 부동산을 산 사람은 진짜 많습니다. 세계적으로 600만 명 이상이 구매했으며 한국 사람도 1만 명이나 됩니다. 유명인 중에는 로널드 레이건, 지미 카터, 조지 W 부시 대통령과 영화배우 톰 크루즈, 니콜 키드먼, 톰 행크스가 달 땅을 샀습니다. 가격이 얼마냐고요? 데니스 호프는 에이커(약 4047㎡)당 24달러를 받았습니다. 토지 가격 19.99달러, 보유세 1.5달러, 등기서류 비용 2.5달러를 더한 가격입니다. 봉이 김선달보다 더하면 더했지 결코 덜하지 않습니다. 데니스 호프는 사기꾼일까요, 벤처 사업가일까요?여러분
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커버스토리
시장논리·기술혁신으로 '뉴 스페이스' 여는 기업들
우주탐사(space exploration) 혹은 우주 개발은 초창기에 미국과 옛 소련(러시아의 전신)의 체제 경쟁으로 시작됐습니다. 기술력을 바탕으로 우주공간에서 국가적 우위를 차지하기 위한 경쟁이었죠. 최초의 인공위성인 소련의 스푸트니크 1호가 1957년 10월 4일 발사돼 궤도에 올랐고, 미국은 1969년 7월 20일 아폴로 11호를 달에 착륙시키면서 지구 이외의 곳에 사람이 발을 디디게 했죠. 국가 주도의 우주개발 경쟁소련의 붕괴 이후 미국과 러시아는 국제우주정거장(ISS)을 공동으로 운영하고 여기에 일본과 유럽우주국(ESA) 등이 참여하는 등 국제협력이 이뤄지고 있지만, 여전히 우주개발은 국가가 주도하는 국가 간 경쟁 형태를 띠고 있습니다. 특히 옛 소련의 기술을 넘겨받아 1999년 무인 우주선 선저우 1호를 발사한 중국은 2011년 독자적인 우주정거장인 톈궁 1호를 우주공간에 올려놓는 등 현재 미국과 양강 구도를 형성하고 있죠.미국은 태양부터 목성 토성 등 주요 행성을 관찰하는 탐사선을 여럿 쏘아올려 방대한 자료를 수집하고 있습니다. 1977년 발사된 보이저 1호는 2012년 8월 25일 태양계의 경계면을 벗어나 성간우주(Interstellar)에 진입, 인류의 시야를 태양계 바깥으로 확장시켰습니다. 아직까지는 우주의 기원을 밝히고 외계 생명체의 존재를 확인하는 등 지적 호기심 충족에 그치고 있지만, 인류가 자원 고갈을 대비해 지구 이외의 다른 곳으로 이주하는 것까지 고려한 우주탐사가 진행되고 있는 것이죠.우주 식민지 건설과 관련해 과학자들이 주목하는 곳은 화성입니다. 지구와 크기가 비슷한 화성은 자전주기가 24시간 37분이며 자전축의 기울기 또한 25도로 지구와 비슷합니다. 표면 온도가 최저 -140도,
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과학과 놀자수천억 개 은하의 정보로 수치 알고리즘 만들어 추론해
모닥불 주변에 둘러앉아 치열했던 사냥을 회상하고 '불멍'을 즐기기 시작했을 즈음. 아마도 그때부터 원시 인류는 고개를 들어 밤하늘이 무엇인지 궁금해하기 시작했을 것이다. 만져지지 않는 밤하늘의 정체를 설명하고자 인류는 갖은 상상력을 펼쳐왔다. 상상의 흔적은 대상을 일컫는 이름에서도 찾아볼 수 있는데, 밤하늘을 가로지르는 무수한 별들의 무리를 가리켜 한자 문화권에서는 은빛 강물이라는 뜻의 은하수(銀河水), 영미권에서는 우윳빛 길이라는 뜻으로 'galaxy' 혹은 'milky way'라 불러왔다.인류의 지식체계가 견고해짐에 따라, 은빛 강물이나 우윳빛 길처럼 보이는 것은 인류가 거주하고 있는 ‘우리은하’의 단면에 해당한다는 것을 알게 됐다. 은하도 진화한다우리은하에는 태양처럼 스스로 빛을 내는 별이 대략 100억 개 존재하고 있는 것으로 알려져 있다. 각각의 별은 그 크기에 따라 다양한 수의 행성을 거느리고 있는데, 우리 지구도 평범한 별에 딸린 행성 중 하나다. 별들 사이의 공간은 새로운 별이 만들어지는 데 쓰일 가스구름으로 채워져 있다. 우리은하는 별과 행성, 가스구름 등으로 이뤄진 거대한 생태계라고 볼 수 있다. 100억 년에 달하는 시간 동안 서서히 지금의 형태를 갖추게 된 우리은하는 지금 이 순간에도 변화하고 있다. 천문학자는 이렇게 영겁의 세월을 거쳐 살아 있는 생명체처럼 변화하는 우리은하의 모습을 두고 줄곧 ‘진화한다’고 표현한다. 별들의 섬, 은하로 우주를 이해하기관측 가능한 우주에는 우리은하와 같은 은하가 수천억 개 존재하고 있을 것으로 추정된다. 일반적인 은하의 크기는 10만 광년(빛이 10만 년 동안 이동하
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엔트로피가 증가하는 방향으로 시간이 흐르지만…웜홀 등으로 시간을 거슬러 갈 가능성은 열려 있어
미래로만 흘러가는 시간의 화살은 우주를 이해하는데 가장 기본적이면서도 아직까지 해결되지 않은 문제이다. 사진작가 김아타의 작품 <마오의 초상>은 얼음 조각상이 녹는 과정을 통하여 '존재하는 모든 것은 사라진다'는 자연의 엔트로피 법칙을 보여주고 있다. 이 작품은 미래로 흘러가는 시간의 화살 속에서 현재를 살고 있는 우리 존재의 의미를 다시 한 번 생각하게 한다. 빅뱅 우주 속에 살고 있는 우리에게 시간은 어떤 의미인가. 현대물리학에서 시간은 무엇일까. 분자의 무질서도가 엔트로피엔트로피는 ‘열은 뜨거운 물체에서 차가운 물체로만 이동한다’는 자연의 법칙을 설명하기 위해 도입된 양이다. 고립된 상황에서 열이 한 방향으로만 이동하는 것을 ‘엔트로피는 절대 감소하지 않는다’는 법칙으로 정량화한 것이다. 즉, 엔트로피가 증가하는 방향이 시간의 화살표가 된다. 김아타의 작품 <마오의 초상>에서도 따뜻한 대기에서 차가운 조각상으로 열이 이동하여 얼음이 녹는 과정이 시간의 화살표를 결정한다.물질이 원자로 구성됐다는 것을 몰랐을 때 과학자들은 ‘열에테르’를 도입하여 열을 설명하였다. 그런데 볼츠만(1844~1906)은 열의 원인이 원자의 요동일 수 있다는 제안을 했다. 볼츠만에 의해, 열에테르의 존재는 필요 없고, 엔트로피는 원자들의 무질서도를 나타내는 물리량임이 밝혀진 것이다. 하지만 볼츠만은 원자의 존재를 믿지 않았던 많은 과학자의 공격에 괴로워하다가 1906년 자살로 생을 마감하였다. 원자의 존재는 1905년 아인슈타인의 브라운 운동 논문으로 증명되었고, 이후 볼츠만 이론은 현대물리학의 기초가 된다.<마오의 초
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과학과 놀자블랙홀 운명 밝혀 노벨물리학상 수상한 펜로즈, 우주 시공간의 전체 기하학적 구조에서 파악
2020년 노벨물리학상 수상자인 로저 펜로즈는 정신과 의사인 아버지와 함께 '펜로즈의 삼각형'<그림1>으로 알려진 비현실적인 도형을 디자인했다. 이 도형들은 상대론을 그림에 담고자 했던 화가 에셔(Escher)와의 교감을 통해 발전해갔다. 펜로즈의 삼각형과 에셔의 판화 '폭포(Waterfall)'<그림2>는 부분을 보면 현실적으로 가능하지만 전체를 보면 구현이 불가능하다. 펜로즈는 이런 불가능한 도형의 기하학적 연구를 확대해 블랙 홀 형성이 우리 우주에서 피할 수 없는 운명임을 밝혔다. 아인슈타인도 부정한 블랙홀의 존재아인슈타인의 일반상대론이 1915년 발표된 직후, 1916년 슈바르츠실트는 ‘구대칭 구조의 블랙홀 해(解)’를 발견했다. 이 해에 의하면 빛도 빠져 나오지 못하는 영역인 사건의 지평선이 존재한다. 그런데 블랙홀 해는 사건의 지평선과 중심에서 무한대로 발산하는 성질을 가지고 있어서 논란의 대상이 됐다. 아인슈타인은 블랙홀의 존재를 부정했고 계산을 통해 블랙홀이 현실적으로 불가능함을 보였다. 상대론으로 우주 시공간의 인식을 바꾼 아인슈타인이지만, 양자역학에 이어 블랙홀의 존재까지 부정한 것이다.그런데, 아인슈타인의 계산은 몇 가지 잘못된 가정에서 출발했다. 별이 블랙홀로 수축하지 않고, 유한한 밀도를 가진 평형 상태에서 멈출 것이라고 가정한 것이다. 슈바르츠실트 해에 의하면 태양이 반경 3㎞ 이내로 압축되면 블랙홀이 되고, 지구가 반경 9㎜ 이내로 압축되면 블랙홀이 되는데, 당시 상식으로는 상상할 수 없는 현상이었기 때문이다. 압축되기 전에 다른 안정된 상태에서 멈추는 것이 훨씬 자연스러워 보였을 것이다. 펜로즈,
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과학과 놀자10펨토미터(㎙) 크기 중이온을 15만분의 1초 만에 95.5m 날려
고흐의 그림 ‘별이 빛나는 밤’은 우리가 보는 밤하늘과 너무나 달라 낯설지만 고흐의 작품인 만큼 친근함마저 든다. 21세기 첨단 과학의 시대를 살고 있는 우리는 19세기 고흐의 작품을 보면서 무엇을 생각할 수 있을까. 과연 고흐는 어떻게 우리가 보지 못한 밤하늘을 볼 수 있었을까.우리는 눈을 통해 세상을 바라본다. 눈으로 들어온 빛을 망막세포가 감지하고, 감지된 정보를 시신경이 뇌로 전달해 세상을 인식하는 것이다. 결국 본다는 것은 인간의 뇌에 잠재된 창의성과 지적 능력이 반영된 결과다. 고흐의 창의성이 우리가 보지 못하는 밤하늘의 또 다른 모습을 보게 한 것이다.과학자의 새로운 눈 중이온가속기현대 과학은 보는 과정을 첨단 장비와 인공지능으로 대체해 인간의 눈을 통해 볼 수 없는 매우 작은 세계의 새로운 모습을 우리에게 보여주고 있다. 첨단 과학의 시대에 우리가 볼 수 있는 가장 작은 세계는 어떤 모습일까. 과연 우리는 어디까지 볼 수 있을까. 그리고 이 과정에서 인간의 창의성과 지적 능력은 어떤 역할을 할까.현미경의 발견으로 인류는 아주 작은 세계를 볼 수 있는 새로운 눈을 가지게 됐다. 식물의 내부 구조에서 작은 미생물에 이르기까지 마이크로 세계의 모습들이 현미경을 통해 인류에게 드러났다. 그런데 현미경은 빛을 이용하는 것으로, 마이크로미터(㎛)보다 작은 세계는 볼 수가 없다. 마이크로미터는 100만분의 1m에 해당한다.이후 전자 현미경의 발견으로 반도체의 표면과 같이 마이크로미터보다 훨씬 작은 세계를 직접 촬영할 수 있게 됐다. 전자현미경은 빛이 아니라 전자를 이용해 물질의 구조를 보는 장치로, 물리학의 양자역학 원리가 적용된다. 현대
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누리호 시험발사체 성공…우주 향한 작지만 큰 걸음
한국형 발사체 ‘누리호’에 장착할 75t급 액체엔진 시험발사체가 비행에 성공했다. 지난 28일 전남 고흥 나로우주센터에서 쏘아 올려진 누리호 시험발사체는 당초 목표(140초)보다 긴 151초를 비행하며 최고 209㎞까지 오른 뒤 제주와 일본 오키나와 사이 공해에 떨어졌다. 한국항공우주연구원이 국내 기술로 자체 개발한 이번 시험발사체는 한국형 발사체의 ‘심장’에 해당하는 1단계 엔진으로, 우리 순수 기술로 로켓을 쏘아 올릴 날이 그만큼 가까워졌다는 데에 의미가 있다. 2013년 쏘아 올린 나로호는 1단 엔진을 러시아 기술자들이 제작했다. 정식 발사가 2021년으로 예정된 누리호는 3단 발사체가 차례로 떨어져 나오면서 인공위성을 고도 600~800㎞ 저궤도에 올려놓는 게 목표다. 1단 엔진 성공으로 우리 기술로 만든 누리호 본발사가 7부 능선을 넘었다는 평가가 나온다. 하지만 75t급 액체엔진 4개를 묶어 하나의 엔진처럼 작동시켜야 하는 더 어려운 기술(클러스터링 기술)을 개발해야 하는 등 갈 길은 아직도 멀다.
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과학 기타인간에 '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