[물리학과 첨단기술] 한국천문연구원 책임연구원/UST 천문우주과학전공 캠퍼스 대표교수 황정아
2021년 올해는 우리나라 우주분야에서 다양한 희소식이 연이어 들려오고 있어서, 많은 사람들이 우주에 대한 장밋빛 전망을 펼쳐 놓고 있다. 올해 5월에는 한미 미사일 지침 해제와 NASA의 유인 달탐사를 위한 아르테미스 프로젝트에 한국의 참여를 확인하는 협정이 있었다. 그리고 7월에는, 버진갤럭틱과 블루오리진의 민간인 우주여행 상품까지 등장하면서, 사람들의 우주에 대한 환상은 이제 눈앞에 보이는 현실이 되고 있다.
하지만 분명한 것은 희망만으로는 우주로 나아갈 수 없다는 사실이다. 우리가 우주에 무언가를 보내기 위해서는 여전히 물리적으로 해결해야 할 많은 장애물들이 남아 있다. 우리나라의 우주과학의 현주소를 제대로 이해하고 있어야 다음 단계로의 도약을 위해 필요한 핵심 기술들이 무엇인지 정확히 짚어낼 수 있다. 이를 위해서 우리나라 우주탐사의 최전선에 계신 우주 전문가들의 옥고를 이번 우주 특집 편에 한자리에 모두 모았다.
우선 바로 내년인 2022년에 발사 예정인 우리나라 최초의 달 탐사선인 KLPO의 과학 임무와 탑재체들의 설계에 대해서 설명한다. 그 다음에 2023년에 발사 예정인 태양의 가장 바깥 대기를 관측하는 태양코로나그래프의 과학적인 목적과 아직 해결되지 않은 태양 탐사선들의 주요한 천문학 난제 해결을 위해 우리나라 과학자들이 수행하고 있는 연구들을 소개한다. 마지막으로 아직 우리나라가 아직까지 한 번도 시도해 보지 않은 소행성 탐사 임무의 가능성을 제안하면서 우주 특집 편을 마무리한다.
우주는 인간에게 남은 마지막 미개척지이며, 우주 탐사는 인간의 존재와 사고의 경계를 무한대로 확장해준다. 우주 탐사가 국민에게 주는 국가적인 자부심이나 미래 세대에게 보여줄 꿈과 희망은 비용이나 효용성 등의 정량적인 방법으로는 측정할 수조차 없다. 어쩌면 미지의 세계에 대한 동경은 인간의 본성에 포함된 영역일지도 모르겠다. 인간은 우리 행성의 미개척 영역부터 심해와 우주 탐사에 이르기까지 매우 위험하지만 도전적인 탐험을 태초부터 지금까지 끊임없이 시도해왔다. 우주를 탐사하며 인간의 한계에 도전하면서 인류가 쌓아온 과학 지식의 경계를 확장해나가는 일은 생각만으로도 설레는 일이다. 지구상의 인류가 코로나19의 대유행으로 생존의 위협을 받는 지금, 인류는 항상 그래왔던 것처럼, 도전과 탐험으로 스스로에게 지속 가능한 미래를 제공해줄 길을 반드시 찾아낼 것이다.
*이 글은 한국물리학회에서 발간하는 웹진 ‘물리학과 첨단기술’로부터 제공받았습니다.
[우주가 온다 특집 – 우리나라 달 탐사의 과학임무 바로가기]
[우주가 온다 특집 – 차세대 태양코로나그래프 개발 바로가기]
[우주가 온다 특집 – 소행성 아포피스 직접탐사 과학임무 바로가기]
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채식 다이어트가 고관절 골절 위험과 연관이 있을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 고관절 골절은 허벅지 뼈(대퇴골)의 위쪽 끝(골두)이나 목 부분(경부)에서 발생하는 골절로 주로 노인들의 낙상이 원인으로 회복이 매우 어렵다. 영국 리즈(Leeds) 대학 식품과학·영양학 대학의 제임스 웹스터 영양역학 교수 연구팀이 35~69세 여성 2만6천318명을 대상으로 거의 20년에 걸쳐 진행된 '여성 코호트 연구'(Women's Cohort Study) 자료를 분석한 결과 이 같은 사실이 밝혀졌다고 의학 뉴스 포털 메드페이지 투데이(MedPage Today)와 메디컬 익스프레스(MedicalXpress)가 11일 보도했다.
쓰레기 매립지에서 음식물 쓰레기 등이 썩으면서 내뿜는 온실가스인 메탄이 지금까지 매립지 규모와 부패율 등을 토대로 추정해온 것보다 훨씬 더 많은 것으로 나타났다. 로이터통신 등 외신에 따르면 네덜란드 우주연구소 대기과학자 요아네스 마사커스가 이끄는 연구팀은 인도 뭄바이를 비롯한 4개 도시의 첨단위성 자료를 분석한 결과, 2018∼2019년 쓰레기 매립지의 메탄 배출량이 이전 추정치의 1.4∼2.6배에 달했다고 과학저널 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances)에 발표했다.
현재 사용되는 리튬 이온 전지의 충전 방식이 배터리의 성능을 저하시킬 수 있다는 국내 연구 결과가 나왔다. 한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구센터 장원영 박사와 전북분원 탄소융합소재연구센터 김승민 박사 공동연구팀이 보편적인 리튬이온전지 충전방식으로 통용된 '정전류-정전압' 방식이 충전전압 안전 상한선에서는 배터리의 성능을 저하시킨다는 점을 밝혀냈다고 11일 밝혔다.
다세포 생물 중 가장 하등동물로 분류되는 해면이 물속의 영양분을 섭취하면서 걸러낸 필요 없는 물질을 점액에 섞어 재채기로 배출하는 장면이 생생하게 포착됐다. 이 점액 물질은 해면 주변의 다른 생물에게 먹이가 되는 것으로 나타났다. 네덜란드 암스테르담대학의 해양생물학자 야스퍼 드 괴이즈 박사가 이끄는 연구팀은 해면이 재채기를 통해 자신의 몸을 정화하고 있다는 점을 보여주는 연구 결과를 생물학 저널 '커런트 바이올로지'(Current Biology)에 발표했다.
어떤 암 종양을 둘러싼 생태계를 종양 미세환경이라고 한다. 암 종양과 주변 미세환경은 끊임없이 상호작용을 하고, 이것은 당연히 종양의 성장에 영향을 미친다. 종양 미세환경에서 매우 중요한 부분이 '세포외 기질'(extracellular matrix)이다. 콜라겐은 체내 단백질의 약 30%를 차지하지만, 종양 미세환경에서도 중요한 요소다. 하지만 콜라겐이 종양에 어떤 영향을 미치는지는 알려진 게 거의 없다. 인체 내 콜라겐이 암의 발달과 전이에 직접 관여한다는 게 과학적 연구를 통해 밝혀졌다.
카스파아제(caspase)는 프로그램 세포사에 꼭 필요한 프로테아제(proteaseㆍ단백질 분해 효소)다. 카스파아제가 활성화하면 세포 구성 요소가 분해되면서 세포 사멸이 일어난다. 주변에 피해를 거의 주지 않는 이런 유형의 프로그램 세포사는 병원체 감염이나 스트레스로부터 유기체를 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 실제로 카스파아제 결핍은 종양 발생의 원인이 되기도 한다.
기온이 꾸준히 상승하는 지역에 서식하는 도마뱀이 늙은 유전자를 지닌 새끼를 낳을 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다고 워싱턴포스트(WP)가 8일(현지시간) 보도했다. 프랑스 국립해양개발연구소(IFREMER) 연구팀은 미국 국립과학원회보(PNAS)에 게재한 논문에서 프랑스 중부 마시프상트랄 고원지대에 사는 '태생 도마뱀'(viviparous lizard)을 10여 년간 관찰한 결과, 열에 노출된 모집단에 속한 암컷의 염색체 구성 조직인 텔로미어(Telomere)가 뭉툭해진 상태로 유전된다는 사실을 확인했다고 밝혔다.