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80대 노인, 밤잠 줄고 낮잠 늘어나면 치매도 늘어난다 80대 노인이 밤잠이 줄고 낮잠이 늘어날 경우 밤에 안정적으로 자는 경우보다 치매 위험이 두 배로 높아진다는 연구 결과가 나왔다.미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 웨 렁 박사팀은 20일 미국신경학회(AAN) 학술지 신경학에 이같은 연구 결과를 발표했다.렁 박사 팀은 80대 여성 700여 명을 대상으로 5년 동안 야간 수면과 낮잠, 인지장애·치매 위험 등을 추적 조사했다. 연구팀은 연구 시작 시점에 경도 인지 장애나 치매가 없는 80대 여성 733명(평균 연령 83세)을 대상으로 야간 수면과 주간 낮잠, 일주기 리듬 등의 변화와 인지 장애 및 치매 위험 간 관계를 5년간 추적 관찰했다.참가자들은 연구 시작과 종료 시 3일 동안 야간 수면 시간 및 수면의 질, 주간 낮잠, 일주기 리듬 패턴을 측정할 수 있는 손목 장치를 착용했다.추적 관찰 결과 5년간 참가자 절반 이상(56%)에서 커다란 수면 패턴 변화가 관찰됐고, 참가자 중 164명(22%)이 경도 인지 장애, 93명(13%)이 치매 진단을 받았다. 참가자 중 44%는 안정된 수면 그룹으로 분류됐고, 35%는 야간 수면의 질과 시간이 떨어진 야간 수면 감소 그룹, 21%는 밤잠과 낮잠 시간과 질이 모두 증가하고 일주기 리듬이 악화한 주간 졸음 증가 그룹으로 분류됐다.안정된 수면 그룹에서는 25명(8%)이 치매에 걸렸고, 야간 수면 감소 그룹에서는 39명(15%), 주간 졸음 증가 그룹에서는 29명(19%)이 각각 치매 진단을 받았다. 연구팀은 나이와 교육 수준, 인종, 당뇨병·고혈압 등 건강 요인 등을 고려할 때 주간 졸음 증가 그룹의 치매 발병 위험은 안정적인 수면 그룹에 비해 두 배 높은 것이라고 밝혔다. 야간 수면 감소 그룹에서는 이런 연관성이 발견되지 않았다. 렁 박사는 "수면 문제가 인지 노화와 관련이 있을 수 있고 80대 여성의 치매 초기 지표 또는 위험 요인으로 작용할 수 있음을 발견했다"며 "주간 졸음의 치매 유발을 입증하는 것은 아니지만, 그 연관성을 보여주는 것"이라고 말했다. 연구팀은 "수면은 인지 건강에 필수적이지만 수면과 인지 변화가 시간이 지남에 따라 어떻게 연결되고, 이런 변화가 인생 후반기 치매 위험과 어떤 관련이 있는지는 알려진 게 거의 없다"고 연구 배경을 설명했다.다만 연구팀은 주로 백인 여성을 대상으로 연구한 만큼 이 결과를 더 다양한 인구 집단에 일반화하기는 어려운 점을 한계로 짚었다.렁 박사는 "이 연구에서 80대 여성의 수면, 낮잠, 일주기 리듬이 5년 만에 크게 변화할 수 있고 이런 변화가 치매 위험에 영향을 미칠 수 있음을 확인했다"며 "수면 변화와 치매 위험 연관성을 더 잘 이해하려면 일상적 수면 패턴의 모든 측면을 살펴보는 추가 연구가 필요하다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-20 16:32
정부, ‘민감국가’ 논란에 “과학기술 협력 문제 없다” 최근 미국 에너지부가 우리나라를 ‘민감국가’로 지정한 사실이 알려지며 과학기술계의 우려가 불거진 가운데, 정부가 한미 과학기술 협력에 전혀 지장이 없다는 입장을 밝혔다.과학기술정보통신부는 19일 주요 정부출연연구기관들과 한미 과학기술 협력 강화를 위한 간담회를 열고 이같은 내용을 설명했다. 과기정통부는 과학계 우려에 대해 알고 있다면서 "미국 에너지부를 통해 수차례 확인한바, 한국과의 과학기술 협력에 문제가 없고 에너지부는 향후 협력 의지가 높다"고 밝혔다.과기정통부는 "외교부, 산업통상자원부, 기획재정부와 수시로 소통하면서 미국 백악관, 에너지부, 국무부 등 관련 기관들과 적극 협의 중"이라며 "특히 과기정통부는 미국 에너지부와 긴밀히 소통하고 있다"고 설명했다. 이어 이번 안덕근 산업부 장관의 방미와 관련해 "미국 에너지부 장관을 만나 직접 협의하는 기회에 관계부처 의견을 전달할 수 있을 것으로 생각한다"고도 밝혔다.한편 과학기술계의 불안과 관련해 과기정통부는 "과학기술 협력에 문제가 없다는 점을 분명히 했음에도 곳곳에서 우려가 많다"며 "과학기술계의 불안이 높아지고 사기가 저하될까 걱정스럽다"며 우려했다. 이어 "한미 과학기술 동맹은 더욱 가속화돼야 한다"며 "우리나라 과학계에서 미국 우수 연구기관들과의 실체적인 협력 의제를 발굴해 제시해준다면 적극 지원할 것"이라고 덧붙였다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-19 15:33
돌아온 우주비행사… “긍정적 생각, 장기체류 문제 없었다” 우주선 결함으로 발이 묶여 우주 정거장에서 9개월간 뜻밖의 ‘초과근무’를 하게 됐던 우주 비행사 2명이 드디어 지구로 돌아오는 데 성공했다. 미 해군 출신인 이들은 장기 체류에 익숙해 긍정적인 태도로 체류 생활을 견뎠다는 후문이다.19일 나사(미 항공우주국)에 따르면 부치 윌모어(사진 왼쪽)와 수니 윌리엄스(오른쪽) 등 4명을 태운 스페이스X의 우주캡슐 드래건이 미국 플로리다주 탤러해시 인근 바다에 착수했다. 이후 나사와 스페이스X는 멕시코만 위에 떠 있는 캡슐을 회수하는 데 성공했다.8일짜리 임무가 286일로 늘어났지만 긍정적인 성격의 이들은 돌발상황을 의연하게 받아들이고 우주 생활에 임한 것으로 알려졌다. 윌모어와 윌리엄스는 모두 퇴역한 해군 대령으로 군 복무 시절의 장기 배치를 연상케 하는 이번 임무에 대해 “우주에서 더 긴 시간을 보내는 데 개의치 않았다”고 말했다. 이들은 가족들과 인터넷 전화로 소통할 수 있었다. 윌리엄스의 친척인 팰거니 판디아는 “(윌리엄스의) 상태가 좋아 보여 크게 걱정하진 않았다”며 “그는 집에 돌아올 준비가 돼 있었다”고 말했다. 텍사스 휴스턴의 한 교회 장로인 윌모어는 교인들에게 격려 전화를 돌리기도 한 것으로 전해졌다. 그러나 가족과 이별이 길어지면서 윌모어는 딸의 고등학교 마지막 학년을 전부 놓치기도 했다.윌모어와 윌리엄스는 보잉 스타라이너 캡슐을 타고 우주로 떠난 최초의 우주 비행사다. 각각 전투기 조종사와 헬리콥터 조종사 출신인 윌모어와 윌리엄스는 지난해 6월 스타라이너 캡슐을 타고 국제우주정거장(ISS)에 도착한 뒤 8일 후 복귀할 예정이었으나 스타라이너 캡슐에서 헬륨 누출 등 여러 결함이 드러나 귀환 일정이 미뤄졌고 결함이 있는 캡슐만 지구로 귀환하면서 이들의 장기 우주 체류가 시작됐다. 두 사람은 ISS에 장기간 머물며 함께 우주를 유영하기도 한 것으로 전해졌다. 특히, 윌리엄스의 경우 9번의 우주 유영을 진행해 여성 우주인으로서는 가장 긴 우주 유영 기록을 세우기도 했다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-19 11:33
제임스웹 망원경으로 외계행성의 이산화탄소 확인했다 美 연구팀 130광년 밖 외계행성 직접 촬영해 이산화탄소 확인제임스 웹 우주망원경(JWST)이 처음으로 외계 행성의 이산화탄소를 직접 포착했다. JWST로 외계 행성의 특성을 직접 분석할 수 있다는 점에서 앞으로 외계 행성의 유형을 더 쉽게 구별할 수 있을 전망이다.미국 존스홉킨스대 윌리엄 발머 연구원(박사과정) 연구팀은 18일 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’에서 JWST 근적외선카메라(NIRCAM)로 130광년 거리에 있는 별을 돌고 있는 4개의 외계 행성으로 이루어진 행성계(HR 8799)를 촬영, 이산화탄소 등 원소가 이전에 생각했던 것보다 더 많이 포함돼 있음을 확인했다며 이같이 밝혔다.연구팀은 이는 HR 8799 주변 외계 행성 4개가 태양계의 목성·토성처럼 단단한 핵 주변에 가스가 뭉쳐 형성됐다는 강력한 증거이며, JWST로 외계 행성 대기 성분 등 화학적 특성을 직접 분석하는 게 가능하다는 것을 보여준다고 말했다.HR 8799는 태양의 1.5배 질량과 4.9배 밝기를 가진 별로 130광년 밖 페가수스자리에 있다. 주변에 최소 4개의 거대 외계 행성(HR 8799b·c·d·e)가 있으며, 2008년 이후 천문학계에서 주요 외계 행성 연구 대상이 돼 왔다. HR 8799 다중 행성계는 3000만 년밖에 안 된 젊은 행성계로 외계 행성들은 여전히 적외선을 다량 방출하고 있으며, 과학자들은 이를 통해 외계 행성계 형성 과정을 별이나 갈색 왜성(brown dwarf)과 비교할 수 있는 데이터를 얻고 있다.연구팀은 "거대 외계 행성은 목성이나 토성처럼 고체 핵이 가스를 천천히 끌어당기거나 젊은 별의 냉각 원반에서 거대 천체로 빠르게 붕괴하는 두 가지 방식으로 만들어질 수 있다"며 "어떤 모델이 더 일반적인지 알면 외계 행성 유형을 구별할 수 있는 단서를 얻을 수 있다"고 말했다.연구팀은 이 연구에서 JWST의 코로나그래프 장치로 중심별에서 나오는 밝은 빛을 차단하고, NIRCAM를 이용해 주변 외계 행성들을 3~5㎛ 파장대로 관측해 촬영했다. 코로나그래프는 별이 빛나는 중심부를 가리고 주변에 퍼지는 빛의 파장을 관측하는 데 사용된다. 연구팀은 촬영된 이미지를 분석해 이산화탄소와 다른 대기 성분을 나타내는 적외선을 포착했으며, 이들 외계 행성의 대기가 이전에 생각했던 것보다 더 많은 무거운 원소들을 포함하고 있다는 사실을 발견했다.지난 2022년 JWST는 700광년 밖의 가스 행성 ‘WASP-39 b’가 중심별 앞을 지날 때 대기가 별빛을 받아 빛나는 형태를 분석해 이산화탄소를 감지한 적이 있다. 그러나 이는 간접적인 방식으로, 이번에 HR8799를 촬영해 이산화탄소를 확인한 것은 직접 관측을 통해 처음으로 이산화탄소를 확인한 것이다.발머 연구원은 "이렇게 강한 이산화탄소 특징이 포착된 것은 이들 외계 행성의 대기에 탄소, 철 같은 더 무거운 원소가 상당량 있음을 보여준다"며 "이는 이들 외계 행성이 목성·토성과 같은 방식으로 형성됐음을 시사한다"고 말했다. 이어 "이런 연구를 통해 태양계와 생명, 우리 자신을 외계 행성계와 비교함으로써 우리 존재의 맥락을 이해할 수 있기를 바란다"며 "외계 행성계를 촬영해 비교하면 태양계가 우주에서 얼마나 특이한 존재인지 또는 일반적인 존재인지 알 수 있을 것"이라고 덧붙였다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-18 16:05
우주청, 인류 역사상 최대 규모 전파망원경 건설 참여 추진 인류 역사상 가장 거대한 전파망원경인 ‘국제거대전파망원경(SKA)’ 건설 프로젝트에 우주항공청이 참여 의사를 밝히기로 했다.우주청은 오는 18일 스위스 취리히에서 열리는 국제 거대전파망원경 관측소(Square Kilometre Array Observatory) 이사회에 참여해 프로젝트 공식 참여 의사를 표명할 예정이라고 17일 밝혔다.SKA는 호주와 남아프리카공화국에 건설 중으로, 2029년까지 약 2조9000억 원을 투입해 인류 역사상 가장 거대한 규모로 만들어지는 전파망원경이다. 기존의 전파망원경보다 해상도, 관측 속도, 감도 등이 뛰어나 우주 초기의 희미한 전파신호까지 관측할 수 있는 성능을 갖고 있다. 이에 학계와 연구계에선 우주 기원, 외계 생명체 탐색 등에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있다.우주청은 국내 산업체의 프로젝트 참여와 SKA 데이터 우선 확보 등을 위해 정회원 자격 획득을 목표로 하고 있으며, 이번 표명을 계기로 국내외 절차를 진행하기로 했다. 정회원으로 참여하는 국가는 현재 영국, 이탈리아, 독일, 중국, 캐나다 등 14개국으로, 한국과 일본은 참여 예정국인 상태다.강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 "우주항공청은 이번 참여를 통해 국내 천문학 연구자들이 세계적인 연구 성과를 창출하고, 우주 강국으로 도약하는 데 이바지할 수 있도록 적극적으로 지원할 것"이라며 "SKA 데이터를 활용한 연구를 통해 우주의 기원, 외계 생명체 탐색 등 현대 천문학 핵심 난제를 해결하는 데 이바지할 수 있기를 기대한다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-17 22:45
유연하고 전도성 높은 꿈의 신소재 ‘맥신’… 꿈 같던 대량생산 현실화[Science] 세라믹 물질임에도 불구하고 연성이 있어서 기계적인 가공이 가능하고 열과 전기전도성이 우수해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 맥신(MXene)이 다양한 분야로 활용될 수 있는 길이 열리고 있다. 특히 최근에는 맥신을 활용해 고해상도 3차원(D) 미세 구조물을 인쇄하는 기술이 세계 최초로 개발돼 관심을 끌고 있다.◇꿈의 신소재 맥신이란 맥신은 미국 드렉셀대의 유리 고고치 교수 연구팀이 2011년 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’에 게재한 논문을 통해 처음 보고한 원자 두께 수준의 2차원 나노 물질이다. 맥신은 맥스(MAX)라는 결정성 물질로부터 만들어지는데, 맥스에서 M은 전이금속을, A는 13족(붕소·알루미늄) 또는 14족(탄소·규소·게르마늄) 원소를, X는 탄소와 질소를 가리킨다.맥스 결정은 층상 구조를 가지는데 세라믹 물질임에도 불구하고 연성이 있어 기계적인 가공이 가능하고, 열과 전기전도성이 우수하다. 또 가공을 위해 형태를 변형하면 층상 구조가 서로 미끄러지며 박리가 일어나는 특성을 나타낸다.그 뒤 계속된 연구를 통해 맥신은 2차원 물질 고유의 우수한 특성에 더해 전이금속과 탄소, 질소의 다양한 조합을 통해 수많은 종류의 맥신으로 존재할 수 있다는 사실이 확인됐다. 나아가 뛰어난 전자파 차단과 에너지 저장 능력, 다른 소재와 접촉할 때 전자를 흡수하는 능력, 물리적 변형에도 유지되는 전기전도성, 지금까지 알려진 물질 중 기체에 대해 가장 민감한 전기화학적 반응, 물을 정화하고 박테리아 통과를 막는 등의 다양한 성질이 속속 발견되면서 전 세계 연구 현장에서 가장 중요하게 다뤄지는 소재 가운데 하나로 급부상했다.◇3D 프린팅용 나노잉크 개발최근에는 한국전기연구원(KERI) 스마트3D프린팅연구팀의 설승권 박사팀이 맥신을 활용해 고해상도의 3D 미세 구조물을 인쇄하는 기술을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.그동안 맥신이 다양한 분야에서 주목받아 왔지만, 3D 프린팅 분야에 맥신을 적용하려면 별도의 첨가제(바인더)가 필요하며, 인쇄에 맞게 최적의 잉크 점도(농도)로 조절해야 하는 어려움이 있었다. 맥신의 공급량이 너무 많으면 고농도의 잉크가 피펫(정확한 부피의 용액을 옮길 때 사용되는 기구) 노즐을 막는 문제가 발생했고, 반대로 양을 크게 줄이면 원하는 구조물을 충분히 인쇄하는 데 한계가 발생했던 것이다.설 박사팀은 이를 해결하기 위해 독자적으로 보유한 ‘메니스커스(Meniscus)’ 방식을 활용했다. 메니스커스는 물방울 등을 일정 압력으로 지그시 누르거나 당기면 모세관 현상에 의해 물방울이 터지지 않으면서 외벽에 곡면이 형성되는 현상이다.KERI 연구진은 높은 친수성(親水性)을 보유한 맥신을 바인더 없이 물에 분산시켜 낮은 점도로도 고해상도 미세 구조물을 인쇄할 수 있는 3D 프린팅용 나노 잉크를 제조하는 데 성공했다.인쇄 원리는 단순하다. 먼저, 3D 프린터 노즐에서 잉크를 분사하면 맥신 등 나노 물질이 메니스커스를 통로로 삼아 뿜어져 나온다. 이때 잉크의 메니스커스 표면에서 물(용매)이 빠르게 증발하고, 내부에 강한 인력이 작용해 나노 물질들이 서로 결합하게 된다. 이렇게 노즐을 이동하며 해당 과정을 연속해서 진행하면 전기가 통하는 3D 마이크로 구조물이 탄생하는 원리다.이번 성과는 첨가제 없이 맥신의 특성을 최대한 활용한 방법으로, 결과물도 뛰어났다. 인쇄 해상도는 기존 기술 대비 무려 270배나 높은 1.3㎛(마이크로미터)로, 머리카락 굵기의 약 100분의 1 수준이다.이번 연구 결과는 높은 평가를 받아 독일 와일리(Wiley) 출판사의 재료 분야 세계적 학술지인 ‘스몰(Small)’ 표지 논문으로 최근 선정됐다. KERI는 개발 기술의 사업화를 위해 수요 업체를 발굴할 계획이다.◇대량생산 가능성맥신은 다양한 산업에서 활용할 수 있는 소재이지만, 제대로 활용하기 위해서는 표면에 덮인 분자의 종류와 양을 아는 것이 중요하다. 표면에 덮인 분자가 불소일 경우 맥신의 전기전도성이 낮아져 전자파 차폐 효율이 떨어지기 때문이다. 하지만 맥신은 두께가 1㎚(나노미터·10억 분의 1m)에 불과해 표면에 붙은 분자를 분석하기 위해서는 고성능 전자현미경으로도 여러 날이 소요돼 지금까지는 대량생산이 불가능했다.그러나 한국과학기술연구원(KIST) 한·인도협력센터 이승철 박사 연구팀은 맥신의 ‘자기수송’(Magnetoresistance·자기장의 변화에 따라 물질의 전기 저항이 변하는 현상) 특성을 이용해 표면의 분자 분포를 예측하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 이 방법을 활용하면 간단한 측정만으로도 맥신의 분자 분포를 분석할 수 있게 돼 생산 과정에서 품질 관리가 가능해지고, 이를 통해 지금까지 불가능했던 대량생산의 길이 열릴 것으로 기대되고 있다.연구팀은 표면에 붙은 분자에 따라 전기전도도 또는 자기적 특성이 달라질 것이라는 점에 착안해 2차원 소재의 물성 예측 프로그램을 개발했다. 개발된 물성예측 프로그램을 통해 맥신의 표면을 분석한 결과, 자기수송에 영향을 미치는 홀산란인자(Hall Scattering Factor)가 표면 분자의 종류에 따라 극적으로 변한다는 점을 발견했다. 홀산란인자는 반도체 물질의 전하 운반 특성을 나타내는 물리적인 상수로, 동일한 맥신을 제조하더라도 홀산란인자는 불소인 경우 가장 높은 2.49, 산소의 경우 0.5, 수산화물의 경우 1의 값을 각각 보인다는 것을 확인했으며, 이를 통해 분자의 분포를 분석할 수 있었다.이승철 KIST 한·인도협력센터 센터장은 “순수한 맥신의 제조 및 특성에 집중된 기존 연구와 달리 제조된 맥신을 쉽게 분류할 수 있도록 표면 분자 분석에 새로운 방법을 개발한 것에 의의가 있다”며 “이번 성과를 바탕으로 균일한 품질을 가진 맥신의 대량생산이 가능해질 것으로 기대한다”고 말했다. 조해동 기자 haedong@munhwa.com
- 조해동 기자
- 2025-03-17 09:07
강철보다 200배 강한 그래핀, 재미로 즐기던 ‘금요일밤 실험’의 결과물[Science] 올해로 발견된 지 21년 된 ‘그래핀’(graphene)도 ‘꿈의 신소재’ ‘신의 물질’로 불린다. 그래핀은 탄소 원자들이 벌집 모양으로 연결된 0.35㎚의 얇은 막 구조다. 강철보다 200배 강한 강도, 구리보다 100배 이상 뛰어난 전기전도성, 구부리거나 늘려도 전류가 흐르는 유연성, 빛의 97.7%를 투과시키는 투명성, 다이아몬드보다 뛰어난 열전도성으로 일찌감치 혁신적 소재로 각광받았다. 2004년 국제학술지 ‘사이언스’에 실리며 그래핀을 발견했던 안드레 가임과 콘스탄틴 노보셀로프 영국 맨체스터대 연구팀은 일약 과학계 스타로 떠올랐고 2010년 노벨 물리학상을 거머쥐었다. 이들이 그래핀을 발견한 것은 ‘금요일 밤의 실험’을 통해서다. 가임과 노보셀로프 교수 등은 개구리를 공중부양시키거나 게코도마뱀 발바닥을 흉내 낸 테이프를 만드는 등 호기심을 충족하기 위한 실험을 하며 금요일 밤을 즐기곤 했다. 그래핀 발견도 재미 삼아 가장 얇은 막 만들기에 도전하다 우연히 이뤄졌다. 흑연에 스카치테이프를 붙였다 뗐다를 반복하는 간단한 방법으로 그래핀 분리에 성공한 것이다. 그래핀과 스카치테이프 간 접착력이 그래핀끼리의 결합력보다 세다 보니 스카치테이프 접착면에 얇은 그래핀이 붙어 떨어져 나오게 된 것이다. 사실 그래핀이라는 개념 자체는 이미 1947년 캐나다 물리학자 필립 월러스가 이론적으로 예측하면서 등장했다. 흑연의 전자 구조를 연구하면서 흑연이 매우 얇은 한 층으로 존재하면 특이한 전자적 성질을 지녔을 거라는 예상이었다. 이후 많은 과학자가 추출을 시도했지만 2004년 이전엔 모두 실패했다. 그래핀의 실체가 드러난 이후 두루마리처럼 돌돌 말아 쓰는 디스플레이부터 투명 망토까지 만들어낼 수 있을 거란 장밋빛 전망이 쏟아졌다. 하지만 부푼 기대는 곧 실망으로 바뀌었다. 대량생산하기 어려워 상용화가 쉽지 않았던 탓이다. 금속을 촉매로 한 ‘화학적 증기 증착법’으로 그래핀 합성에 성공하긴 했지만 고르지 못한 그래핀 품질이 또 다른 걸림돌이 됐다. 그래핀을 여러 겹으로 쌓은 그래핀 나노플레이트 등을 개발해 선박 코팅이나 강화 콘크리트 등 일부 산업에 쓰는 정도로, 여전히 상용화 초기란 평가를 받는다. 넘어야 할 과제가 산적하긴 했지만 그래핀 상용화를 위한 여정은 이어지고 있다. 지난해 영국에서 뇌종양 수술 시 그래핀을 이용해 암세포를 찾기 위한 임상시험이 시작된 게 대표적 예다. 전자를 빠르게 이동시키는 그래핀 특성을 활용해 미세한 전기신호로 제거할 암세포를 찾아내는 방식이다. 우리나라도 그래핀 산업 육성에 속도를 내고 있다. 경북 포항시의 경우 양자컴퓨터·전기차 배터리 등 다양한 응용산업 분야에 적용 가능성이 크다고 보고 그래핀을 국가첨단전략기술로 지정하기 위한 지원 방안 마련에 나섰다. 박수진 기자 sujininvan@munhwa.com
- 박수진 기자
- 2025-03-17 09:04
‘해를 품은 지구’…美민간탐사선, 달에서 지구 일식 포착 태앙과 지구, 달이 나란히 서게 돼 지구에서 개기월식을 관측한 순간, 반대로 달에서 봤을 때 지구가 태양 속으로 완전히 들어가 개기일식이 나타난 희귀한 장면을 미국의 민간 달 탐사선이 포착했다.15일(현지시간) 미 우주기업 파이어플라이 에어로스페이스(이하 파이어플라이)에 따르면 이 회사가 지난 2일 달 표면에 성공적으로 착륙시킨 탐사선 ‘블루 고스트’가 전날(14일) 자정(미 중부시간)쯤 부터 약 5시간 동안 개기월식이 진행될 당시 달에서 촬영한 사진들을 전송했다.블루 고스트는 특히 지구가 태양을 완전히 가리면서 주위에 동그란 빛의 고리가 나타나 다이아몬드 반지(Diamond Ring) 모양이 연출되는 장관을 포착했다.파이어플라이 측은 역사상 민간 탐사선이 달에서 이렇게 지구가 만든 개기일식을 촬영한 것은 처음이라고 강조했다.회사 측은 개기일식이 진행되는 동안 블루 고스트가 계속해서 포착한 여러 장의 사진을 연결한 영상을 자사의 유튜브 채널에 게시했다.미 CNN 방송에 따르면 이전까지 달 표면에 있는 우주선이 일식을 포착한 것은 단 한 번뿐이다. 1967년 아폴로 임무를 준비하며 데이터를 수집하기 위해 달에 착륙한 미 항공우주국(NASA)의 ‘서베이어(Surveyor) 3’ 우주선이 처음으로 지구가 만든 일식을 촬영했다.블루 고스트 담당 수석 엔지니어인 윌 쿠건은 "블루 고스트는 처음으로 고화질의 개기 일식 이미지를 포착할 드문 기회를 가졌다"고 CNN에 말했다.그는 이 우주선이 태양이 가려진 뒤 완전한 어둠 속에서 극도의 추위에 노출됐는데도 자체 예열을 통해 사진을 찍고 전송할 수 있었다면서 달성하기 매우 어려운 성과를 이뤄낸 것이라고 강조했다.그는 "개기일식 때 거의 5시간 동안 어둠 속에서 작동하는 것은 달의 밤에 작동하는 것만큼이나 어렵다"며 "달의 온도는 섭씨 영하 100도 아래로 빠르게 떨어질 수 있고 전력을 공급할 햇빛이 없기 때문에 착륙선은 전적으로 배터리 전원으로만 작동한다"고 설명했다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2025-03-16 21:30
“자연풍경 영상 많이 보면 통증 줄어든다” 자연 풍경 영상을 바라보는 것만으로도 통증을 완화하는 데 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 약물과 비교하면 효과는 절반 수준이지만 아플 때 뇌에 전달되는 신호가 실제로 줄어드는 것이다.영국 엑서터대와 오스트리아 빈 대학 연구팀은 14일 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 이 같은 내용을 담은 논문을 발표했다. 연구팀은 오스트리아 성인 49명을 대상으로 도시 또는 실내 사무실 장면과 자연 장면이 담긴 비디오를 보여주고 전기 충격으로 통증을 전달하면서 기능적자기공명영상(fMRI)으로 뇌 활동을 조사했다. 그 결과, 참가자들은 도시나 실내 사무실보다 자연을 촬영한 영상을 볼 때 통증을 덜 느꼈으며 통증 처리와 관련이 있는 특정 뇌 반응에서 변화가 포착됐다. 연구팀이 통증 처리와 관련된 뇌 네트워크를 분석한 결과, 자연 장면을 시청하면 아플 때 뇌에 전달되는 원시 감각 신호가 감소하는 것으로 나타났다.이 연구는 미국의 로저 울리히 박사가 40년 전 발표한 논문에서 비롯됐다. 울리히 박사는 병원 환자들이 창문으로 벽돌 벽이 아닌 녹지가 보일 때 진통제를 적게 쓰고 더 빨리 회복된다고 보고했다. 연구팀은 “이번 연구 결과가 울리히 박사 연구에서 녹지를 보는 환자들이 왜 통증을 덜 느꼈는지에 대한 강력한 설명을 제공하는 것이며 가상 자연도 실제 자연처럼 통증 완화 효과를 줄 수 있음을 보여준다”고 설명했다. 논문 제1 저자인 막스 슈타이닝거(사진) 빈 대학 연구원은 “실험에서 확인된 것은 약물 효과의 절반 정도지만 자연의 통증 완화 효과가 진짜임을 보여준다”고 말했다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-14 11:42
“수면 부족 하면 음모론 더 쉽게 믿는다” 수면 부족이나 불면증 등 수면의 질이 좋지 않은 사람은 음모론을 더 잘 믿게 된다는 연구 결과가 나왔다. 연구팀은 이런 믿음이 백신 접종 반대, 기후 변화 회의론 등 사회에 심각한 결과를 초래할 수 있다고 지적했다.13일 대니얼 졸리(사진) 영국 노팅엄대 교수팀이 국제 학술지 ‘건강심리학 저널’에 발표한 연구 결과에 따르면 1000여 명이 참가한 두 가지 실험에서 과거 한 달간 수면의 질이 나쁜 사람은 음모론적 콘텐츠에 노출된 후 이를 지지할 가능성이 큰 것으로 나타났다.연구팀은 우선 참가자 540명의 수면의 질을 평가한 다음, 이들에게 2019년 프랑스 파리 노트르담 대성당 화재에 관한 음모론적 내용이 담긴 기사와 화재 사고를 사실적으로 설명한 기사 등 두 건의 기사를 읽게 했다. 각 기사에 대한 신뢰 등을 조사한 결과, 수면의 질이 나쁜 사람은 그렇지 않은 쪽보다 노트르담 대성당 화재에 고의적인 은폐가 있었음을 암시하는 음모론을 믿을 가능성이 더 큰 것으로 나타났다. 연구팀은 두 번째 연구에서 575명을 대상으로 수면의 질 저하에 따른 음모론적 신념 증가와 불면증의 관계를 조사했다. 그 결과, 수면의 질 저하와 불면증은 모두 음모론적 사고방식, 특정 음모론에 대한 믿음 등과 유의미한 연관성이 있는 것으로 나타났다. 분노와 편집증도 음모론적 신념에 영향을 미쳤지만 일관성은 떨어졌다.연구팀은 “수면의 질을 개선하면 정보를 비판적으로 평가하고 오해 소지가 있는 이야기에 저항할 능력을 더 잘 갖출 수 있을 것”이라며 “음모론 확산 방지를 위해 수면에 초점을 맞춘 개입이 필요하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-13 11:38
8수 끝에 우주로…한미 합작 우주망원경 ‘스피어엑스’ 발사 한국과 미국의 두 우주항공기관이 함께 개발한 차세대 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’가 수차례 발사 연기 끝에 우주로 향했다. 발사를 주관하는 미 항공우주국(NASA)은 현재 임무궤도로 향하고 있는 스피어엑스와의 교신을 시도하고 있다.스피어엑스는 12일 낮 12시 10분(한국 시간)쯤 미국 캘리포니아주 밴덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9 발사체에 실려 발사됐다. 발사 직후 스피어엑스는 약 2분 만에 팰컨9 1단 엔진과 분리됐다. 이후 1단 엔진은 로켓 재활용을 위해 곧바로 지상으로 역추진에 나섰고 무사히 회수됐다.발사 약 3분이 지난 뒤 스피어엑스는 로켓 페어링까지 분리해 본격적으로 우주로 나아갔다. 발사 약 42분이 지난 시점에서는 2단 엔진까지 완전히 분리되며 스피어엑스는 홀로 임무궤도인 상공 650㎞ 지점으로 향했다.NASA는 발사 후 약 45분이 지났을 때 스피어엑스와 첫 번째 교신을 시도했으나 불발됐다. 다만, 스피어엑스가 무사히 분리를 마치고 임무궤도로 향한 만큼 지속적으로 교신을 시도할 방침이다. 천문학계에서는 첫 교신 시도가 실패하긴 했으나 현재까지 전반적인 스피어엑스의 발사 프로세스는 큰 이상 없이 성공적으로 진행됐다고 보고 있다. 지속적으로 교신을 시도하면 신호가 연결될 수 있을 것이라는 전망이다.스피어엑스는 당초 지난달 28일 발사될 예정이었으나 스페이스X 발사체 준비 시간 소요, 발사장 발사 순서 조정 등으로 인해 발사 일정이 8차례나 연기됐다. 안정성 확보를 위해 수 차례 일정을 미룬 결과 이날 성공적으로 우주로 향하게 됐다. 스피어엑스와 함께 팰컨9에 실린 태양풍 관측 위성 ‘펀치’(PUNCH) 2기도 우주로 향했다.스피어엑스는 지상에서 관측이 어려운 적외선을 볼 수 있는 우주망원경이다. 미국 캘리포니아공대(캘텍) 주관 하에 한국천문연구원과 NASA 등이 참여해 공동 개발했다. 천문연은 스피어엑스 임무에 참여한 유일한 해외 기관이다.스피어엑스가 임무 궤도에 무사히 진입하는 데 성공하면 전체 하늘을 102가지 색으로 관측하는 임무를 수행하게 된다. 이를 통해 약 10억개 천체에 대한 물리적인 정보를 얻고 적외선 3차원 우주지도를 제작할 계획이다.스피어엑스는 발사 이후 정해진 임무기간 2년 동안 4번의 전체 하늘 관측을 진행할 예정이다. 첫 임무 기간은 2년이지만 스피어엑스의 기체 자체는 10여년 이상 사용할 수 있을 것으로 기대되는 만큼 향후에도 추가적인 임무를 수행할 것으로 보인다.김무연 기자
- 김무연 기자
- 2025-03-13 05:57
올해 12대 국가전략기술 R&D에 6.8조 투자 정부가 올해 12대 전략기술 분야에 6조8000억 원을 투입한다. 3700억 원을 투입해 전략기술 분야 스타트업 육성도 추진한다.과학기술정보통신부는 12일 국가전략기술 특별위원회 10차 회의를 열고 이 같은 내용을 담은 ‘제1차 국가전략기술 육성 기본계획 2025년 시행계획’을 의결했다고 밝혔다.기본계획은 ‘국가전략기술 육성에 관한 특별법’에 근거한 중장기 정책으로서 연간 시행계획이 마련된 것은 올해가 최초다. 정부는 (인공지능)AI 전환 가속화 및 융복합 강화, 미국의 과학기술 정책 방향 전환과 중국의 과학기술 추격 등 최신 동향을 반영해 정책과제를 설정했다고 설명했다.정부는 국가전략기술 육성에 범부처 역량을 집중하기 위한 주요 목표로 ▲사업화·기업연계 촉진 ▲국가전략기술 대응체계 고도화 ▲임무중심적 투자 강화 등을 제시했다.이에 따라 12대 국가전략기술 및 50개 세부 중점기술 연구·개발(R&D)에 전년 대비 30% 증가한 6조4000억 원을 투자하고, 내년에도 투자 규모를 확대해 나갈 방침이라 밝혔다. 국가전략기술 분야 스타트업 육성 등을 위해 3700억 원 규모의 관련 사업도 추진한다.AI·첨단바이오·양자 등 전략기술 분야 10대 플래그십 프로젝트에는 3735억 원을 투입하며 대표 프로젝트가 없는 수소와 첨단기술 등 분야에서도 프로젝트 발굴을 추진한다. 전략기술 기반 우수기업 발굴을 위해 과학기술혁신펀드를 비롯해 연구성과 스케일업 펀드를 새로 조성해 기업 지원을 확대하고, 국가전략기술을 보유·관리하거나 연구하고 있음을 확인받은 기업의 경우 병역지정업체 선정, 정책금융 등 혜택을 강화한다. 특히 국가전략기술에 AI 분야를 추가하고 반도체 투자세액공제율을 5%포인트 상향하는 내용도 담겼다.인재양성은 AI와 데이터 기반으로 혁신하며 기업 내 사내대학원을 통한 석·박사 학위 취득, 첨단산업 아카데미 지정 등 기업 연계 수요 맞춤형 양성 프로그램도 강화한다.한편 정부는 과학기술 동향과 미국 신정부 출범 등 외교·안보 환경 변화를 고려해 12대 국가전략기술 체계와 임무중심 전략 로드맵을 민·관 합동으로 개편 및 재정비할 계획이다. R&D 분야 예비타당성 조사 폐지를 이행하고 전략기술 특허 집중지원 체계도 마련한다.대형 프로젝트나 차세대 원천기술 등 국가전략기술 육성 핵심사업에 대한 ‘전략연구사업’(MVP)도 본격 추진하기로 했다. MVP 사업의 경우 과제 수행 기업의 현금·현물 매칭비율을 절반 수준으로 대폭 완화하는 등 혜택을 부여한다. 출연연들이 12대 전략기술 육성을 중심으로 협력해 추진하는 ‘글로벌 TOP 전략연구단’의 신규 지정 규모도 기존 1000억 원에서 1250억 원으로 확대한다.이외에도 정부는 국내외 정책연구기관 및 주요 기업과 함께하는 ‘국가전략기술 혁신포럼’을 정례화하고 실무 추진위원회도 구축하는 등 정책 대안도 모색하기로 했다.전략기술 특위 위원장인 류광준 과기정통부 과학기술혁신본부장은 "AI 전환 및 가속화되는 기술경쟁의 흐름에서, 이제는 전략기술 확보만이 경제·안보를 아우르는 국가생존을 담보할 수 있는 시대가 됐다"며 "기술패권 경쟁의 파고를 뛰어넘는 한 해가 되도록 국가 과학기술 정책 총괄기관으로서 12대 국가전략기술에 대한 선도형 R&D 투자는 물론, 범부처 정책역량을 집중하겠다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-12 23:38
8번 연기 끝에…우주망원경 ‘스피어엑스’ 발사 성공 미국 항공우주국(나사)과 한국천문연구원이 공동 개발한 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’가 8번의 연기 끝에 성공적으로 발사됐다.우주항공청은 12일 낮 12시 10분쯤(현지시간 11일 오후 8시 10분) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주 기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다고 밝혔다.우주청에 따르면 스피어엑스는 발사 42분쯤 후 로켓에서 분리돼 고도 약 650㎞의 태양동기궤도에 도달했으며, 1시 30분 나사의 근우주 네트워크인 노르웨이 사발바르 제도 지상국 센터와 교신에 성공했다.스피어엑스는 적외선을 통해 우주를 관측하는 망원경으로, 전체 하늘을 102개 색으로 관측해 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도 제작 임무를 수행한다. 오늘 이후 약 37일간 초기 운영 단계에 돌입해 시험 가동을 수행한다. 우주망원경의 자세를 정밀하게 제어하고, 자체 냉각시스템을 통해 망원경을 운영하기 위한 영하 210도 이하의 온도를 확보한다. 이후 망원경의 광학 및 분광 성능을 시험하는 작업과 함께 첫 시험 관측도 수행할 예정이라고 우주청은 설명했다.초기 운영 단계를 마친 후엔 약 25개월간의 관측 임무를 수행할 예정이다. 지구 극궤도를 98분 주기로 하루 14.5바퀴 돌며 우주를 600회 이상 촬영한다. 스피어엑스의 임무 운영 및 관제는 나사의 고다드 우주비행센터와 제트추진연구소에서 총괄하며, 남극 트롤, 알래스카 페어뱅크스, 칠레 푼타 아레나스, 노르웨이 스발바르 제도 지상국과 통신한다.한국 측 연구책임자인 정웅섭 천문연 책임연구원은 "스피어엑스가 성공적으로 임무를 수행하면 적외선 3차원 우주 지도와 전천 분광 목록을 통해 우주의 생성과 진화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공하고, 우리나라뿐만이 아니라 전 세계 천문학자들이 이를 활용해 다양한 천체들에 대한 연구를 수행할 수 있을 것"이라고 기대했다.윤영빈 우주항공청장은 "스피어엑스 우주망원경의 성공적인 발사는 인류가 함께 풀어나가야 할 중요한 과제인 우주 초기의 빛 탐색과 은하의 형성 과정에 있어 중대한 진전을 의미한다"며 "이는 한국의 우주과학 분야 위상이 한층 높아졌음을 보여준다"고 말했다.한편 이번 발사는 나사가 한 번의 발사를 통해 중·소형 임무 두 가지를 동시에 진행하는 첫 ‘승차 공유’ 임무다. 이번에 발사된 팰컨9 로켓에는 스피어엑스 외에도 나사의 태양풍 관측 위성 ‘펀치’ 2기가 함께 탑재됐다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-12 15:13
연구계 “기초연구 지원, 과제 수 중심에서 묶음 예산 방식으로” 현재 복잡하고 경직된 기초연구 지원체계를 유연화하고 기초 연구의 특성을 반영해야 한다는 지적이 나왔다. 정부는 향후 기초연구 지원체계를 개편해 실효성을 높이는 방안을 구체화할 계획이다.과학기술정보통신부는 ‘제2차 기초연구 전략대화’를 열고 정부와 연구계가 참여해 이같은 내용을 논의했다고 12일 밝혔다. 이번 논의는 지난달 19일 열린 제1차 대화에 이어 최적의 개인기초연구 지원체계에 대해 집중적으로 논의해 기초연구의 질적 고도화 전략을 도출하기 위해 열렸다.과기정통부에 따르면 이날 논의에서 참석자들은 현재 기초연구 지원체계가 복잡해 연구자들이 이해하기 어렵고, 신진·중견 등 연구자 단계에 초점이 맞춰져 있어 연구 특성을 반영하기엔 어렵다는 데 공감했다. 또 최근 과제 신청자 수가 크게 늘면서 유연성이 떨어지는 과제 수 중심 관리체계로는 대응이 어렵다는 의견도 제시했다.이와 관련해 참석자들은 예산을 묶음 형태로 유연하게 운용하는 방안을 논의했다. 기존의 예산 구조는 편성·관리엔 유리하지만 실제 연구 수요에 대응하긴 어려운 만큼, 예산을 묶음 형태로 편성해 범위 내에서 유연하게 조정할 수 있도록 하자는 것이다. 실제로 이를 통해 주요 사업별 선정률은 안정적으로 유지하는 일본의 사례를 참고할 필요가 있다는 의견도 제시됐다.또, 참석자들은 앞으로는 연구의 특성을 반영해 지원할 필요가 있다고 보고, 생애주기 방식 대신 지식을 탐색하고 축적해 확장하는 사업 구조 개편을 추진하는 방안도 논의됐다. 다만 연구 기회의 확보와 연구 환경의 확충이 중요한 신진연구자에 대한 지원 체계는 지속할 필요가 있다고 공감했다. 연구 분야별 특성을 반영하기 위해 자연과학·공학·의약학·생명과학·정보통신기술(ICT)·융합 등 한국연구재단의 5개 지원체계를 기본으로 하되, 다양한 연구비 단가를 제시해 연구자들이 선택하게 하는 방안도 논의했다.과기정통부는 이날 논의된 내용을 바탕으로 기초연구 지원체계 개편 방안을 구체화하기로 했다. 이창윤 과기정통부 1차관은 "앞으로도 기초연구의 질적 고도화를 위해 더욱 진정성 있게 연구 현장과 소통하며, 도출된 제안을 정부 정책에 적극 반영해 나갈 것"이라고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-12 11:50
‘이 병’ 걸리면 자살 위험 2배 1형 당뇨병 환자의 자살 위험이 일반인보다 2배 가까이 높고, 암 환자와 비교해도 1.8배 높다는 연구 결과가 나왔다.삼성서울병원 내분비대사내과 김재현 교수와 김규리 교수, 김서현 박사는 이 같은 연구 결과를 내과학저널(Journal of Internal Medicine) 최근호에 발표했다고 10일 밝혔다.1형 당뇨병은 인슐린을 만들지 못해 혈당 조절 능력을 상실한 난치성 질환이다. 평생 인슐린 주사를 맞아야 해 치료과정이 고되고 심적 부담이 크다.연구팀은 국민건강보험공단 데이터를 활용해 2009∼2015년 1형 당뇨병을 진단받은 19세 이상 성인 중 1년 이내 인슐린 처방을 3회 이상 받고, 1∼2년 내 인슐린 추가 처방 기록이 있는 4만5944명을 실험집단으로 설정해 연구했다.비교군으로는 같은 기간 암 진단을 받은 환자 중 실험집단과 나이와 성별이 유사한 환자를 동일한 규모로 선별하고, 일반인구 집단도 분석 대상으로 삼았다.연구 결과 1형 당뇨병 환자 중 자살로 사망하거나 자살 시도로 입원한 경우는 10만 인년(1인년은 1명을 1년간 관찰한 값) 당 252.89건이었다. 이는 암 환자(141.44건)보다 1.8배, 일반인구(129.60건)보다 2배가량 많은 수치다.연구팀은 "1형 당뇨병은 완치를 위한 근본 치료법이 없어 환자들이 일상생활에서 불편을 겪고 치료가 불가능하다는 절망의 수렁에서 헤어 나오지 못한 것이 이러한 결과로 이어지고 있다"고 봤다.실제로 연구팀이 앞서 보고한 다른 연구에 따르면 1형 당뇨병 환자의 음주 및 약물 오남용 위험은 일반인보다 4배, 우울증 발병 위험은 3배 높았다.김 교수는 "1형 당뇨병 환자의 불편이 큰 만큼 중증 난치질환 및 장애 질환 선정 등 제도적 지원을 통해 환자의 투병을 도와야 한다"고 강조했다.※ 우울감 등 말하기 어려운 고민이 있거나 주변에 이런 어려움을 겪는 가족ㆍ지인이 있을 경우 자살예방 상담전화 ☎109 또는 자살예방SNS상담 "마들랜"에서 24시간 전문가의 상담을 받을 수 있습니다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2025-03-12 00:14
7번 연기 끝에…우주 망원경 ‘스피어엑스’ 11일 발사 예정 ‘우주지도’를 제작하기 위한 우주망원경 ‘스피어엑스’가 7번의 연기 끝에 11일 발사된다.우주항공청은 추가 점검으로 발사가 연기된 스피어엑스가 11일 낮 12시 10분 발사될 예정이라고 10일 밝혔다.스피어엑스는 지난달 28일 낮 12시 9분(현지시간 27일 오후 7시 9분) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사될 예정이었으나, 발사 전 점검 등을 이유로 지금까지 일곱 차례 미뤄진 바 있다.발사 연기는 위성을 팰컨9에 장착하는 과정에서 발생한 문제 때문이었던 것으로 알려졌다. 나사 등에 따르면 스피어엑스와 함께 우주로 발사될 태양풍 관측 위성 ‘펀치’를 팰컨9에 장착하는 과정에서 몇 차례 문제가 생겼다. 로켓이 우주로 향하는 동안 탑재체를 보호하기 위한 덮개(페어링) 내부 시스템에 문제가 확인돼, 이를 교체하고 개선된 장치를 설치하며 일정이 지연됐다는 것이다.이번 발사가 나사의 두 가지 임무를 한 번의 발사로 처리하는 첫 시도였던 만큼 관련한 문제가 있었을 것으로 추정된다.나사는 "페어링 공압 분리 시스템의 압력이 누출되는 문제도 있어 이를 수리하고 탑재체를 다시 장착하는 과정을 거쳤다"며 "여기에 더해 탑재체를 운송하는 과정에서 날씨 문제가 있었고, 나사 측의 우선순위 임무가 중간에 끼어 있어 또 일정이 지연됐다"고 설명했다.나사가 별도로 언급하지는 않았지만, 이 임무는 지난 7일 반덴버그 기지에 착륙한 비밀 우주선 X-37B와 관련된 임무로 추정되고 있다. 나사는 이와 별도로 이달 2일 스페이스X가 팰컨9 발사 후 1단 로켓 회수에 실패하면서 관련 영향도 평가했다고 덧붙였다.한편 11일로 지연된 발사 일정이 다시 밀릴 가능성도 여전히 있는 것으로 알려졌다. 우주청은 "다시 발사 일정이 달라질 가능성이 있다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-11 06:35
10억개 별 컬러 분석… 한·미 합작 ‘3차원 우주지도’ 나온다[Science] 인류는 아주 오래전부터 밤하늘의 별자리를 관측해 지도로 남기기 위한 시도를 해왔다. 대청댐 수몰지역 조사 중 발굴된 청동기 시대 고인돌 안에서 발견된 별자리를 새겨둔 석판은 한반도에도 선사시대부터 천문 관측과 기록 문화가 있었음을 보여준다. 고구려 고분에서도 각종 별자리가 그려진 벽화가 발견됐고, 강화도에 위치한 고려 희종의 무덤에서도 천장에 그려진 별자리를 볼 수 있다. 조선 태조 때 만들어진 ‘천상열차분야지도’는 이런 역사를 바탕으로 만들어진 전천(全天) 천문도다.전천 천문도는 말 그대로 하늘 전역에 보이는 별을 전부 기록한 지도라는 뜻이다. 그리고 전천 천문도를 제작하기 위한 시도는 지금도 계속되고 있다. 다만 발전한 과학기술에 따라 방식도 발전했을 뿐이다. 700여 년 전 사람이 언덕에 올라 맨눈으로 관찰하고 하나하나 그렸던 천문도는 이제 우주에 띄워 올린 눈으로 촬영해 제작된다.◇‘하늘 전역’ 우주 지도 3D로 제작 = 한국천문연구원과 나사(미 항공우주국)가 함께 개발한 우주 망원경 ‘스피어엑스’는 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도 제작이라는 임무에 도전한다. 이른바 ‘전천 적외선 영상분광탐사 우주 망원경’이다.적외선을 이용해 우주를 관측하는 스피어엑스는 하늘의 모든 영역을 102개 파장으로 분리해 촬영한다. 이는 천체의 분광 정보, 즉 프리즘에서 나오는 빛의 파장과 같은 스펙트럼을 얻어야만 별의 성질을 분석할 수 있기 때문이다. 별의 스펙트럼을 분석하면 별의 물질 구성·온도·밀도·크기·밝기 등 여러 정보를 알아낼 수 있다. 별의 밝기 정보를 추정할 수 있다는 것은, 즉 거리를 알아낼 수 있다는 뜻으로, 과학자들은 별의 파장을 분석해 거리를 측정한다. 우주가 팽창하며 별은 지구로부터 멀어진다. 이 과정에서 빛의 파장 역시 늘어지며 더 붉어지는데, 파장이 늘어나면 늘어날수록 거리 역시 더 멀다는 뜻이다. 따라서 파장에 따른 빛의 밝기를 측정하기 위해선 스펙트럼을 측정하는 분광 관측이 필수적이다.파장을 통해 별과 별 사이의 거리를 측정할 수 있다는 뜻은 곧 우주의 크기를 추산할 수 있다는 뜻과도 같다. 숲에 있는 모든 나무를 측정해 나무와 나무 사이의 거리를 측정하면 전체 숲의 크기를 알 수 있는 셈이다. 과학자들은 스피어엑스를 통해 약 10억 개 천체의 분광 정보를 얻을 수 있으리라 기대하고 있다. 이를 통해 지구에서 바라보는 전 우주의 3차원 지도를 만드는 것이 스피어엑스의 임무다.◇광시야 관측과 분광 관측을 동시에 = 이를 가능케 하는 것이 스피어엑스의 영상분광기술과 선형분광필터(LVF)다. 영상분광기술이란 넓은 영역을 관측하는 영상 관측과 분광 관측을 함께 수행하는 기술이다. 스피어엑스에는 넓은 영역을 관측하기 위한 20㎝ 구경의 광시야망원경과 LVF가 탑재돼 있다. LVF는 지난 2018년 12월 발사된 차세대소형위성 1호에 처음 적용됐던 필터로, 102개의 파장을 무지개처럼 선형으로 배치해 지나가면서 촬영할 수 있는 장비다. 만약 LVF가 없었다면 102개 색상의 필터를 전부 탑재해 촬영할 때마다 교체해야 했을지도 모를 일이다. 이는 기술적으로 불가능하다. 파장대를 넓은 선형으로 연달아 배치하고 조금씩 움직이면서 촬영한다는 발상의 전환이 전천 3차원 우주지도를 가능케 하는 것이다. 역시 적외선을 이용해 우주를 관측하는 ‘제임스웹우주망원경(JWST)’도 현재 걸출한 성능을 선보이며 임무를 수행 중이지만, 스피어엑스와는 추구하는 바가 다르다. JWST는 우주의 좁은 영역을 아주 구체적으로 세밀하게 관측하는 데 특화돼 있다.◇우주 기원·은하생성·외계생명체 연구 = 나사와 천문연은 스피어엑스를 통해 우주의 시작, 은하의 생성 및 진화 과정, 태양계 외부의 생명체 존재 여부 등 3가지 핵심 과제를 연구할 예정이다. 우주의 기원을 설명하는 ‘빅뱅’ 이론에서 미지수인 부분은 빅뱅 이후 10⁻³²초라는 아주 짧은 사이 일어난 급팽창(인플레이션)의 원인이다. 스피어엑스는 스펙트럼을 통해 은하까지의 거리를 알 수 있는데, 여기에 넓은 시야각을 활용하면 빅뱅 이후 5억 년 시점에 탄생한 초기 은하까지의 거리도 측정할 수 있을 것으로 전망된다. 또 각 은하까지의 거리를 측정해 3차원 우주 지도를 완성하면 여러 은하의 분포와 특성을 알 수 있다. 따라서 초기 우주 형성 단계에 어떤 일이 있었는지 통계적 분석이 가능해진다. 또 스피어엑스는 우리은하 곳곳의 성간물질에 있는 얼음 성분을 분석, 태양계 밖에 물이 있는 행성이나 생명체의 존재에 대해서도 조사할 계획이다. 이런 연구를 수행하는 과정에서 스피어엑스가 광범위한 관측으로 실마리를 찾으면 JWST는 그 중 특정 목표를 집중적으로 관측해 심층 연구를 진행하는 협업도 이뤄질 예정이다.구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-10 09:24
기상조건·우주물체 충돌 가능성… 복잡한 방정식 거쳐야 ‘발사윈도’ 열려[Science] 한·미 합작의 차세대 우주망원경 스피어엑스(사진) 발사는 수차례 발사 연기를 겪었다. 우주발사체는 발사 전 기계적 점검뿐만 아니라 기상조건, 우주물체 위치 현황 등 다양한 환경요인이 고려돼야 하기 때문에 조그마한 불안요소만 있어도 발사가 연기될 수 있다.10일 한국항공우주연구원 등에 따르면 발사체와 지상 시스템의 준비 상황, 우주궤도에서의 최적화된 탑재체 운용을 위한 발사 위치와 궤도 등을 고려해 사전에 계산된 발사 가능 시간대를 우주로 가는 하늘의 문이 열리는 시간이란 의미에서 ‘발사 윈도(launch window)’라고 한다. 발사 준비는 이에 맞춰 이뤄지는데 발사 당일의 기상 조건, 우주물체와의 근접회피 분석 결과에 따라 발사 시각이 최종 확정된다. 특히 발사 예정 하루 전에는 발사체, 발사대 및 추적시스템 등 기계적 부분의 발사 준비 최종 점검이 이루어진다. 지상국의 비행 종단 시스템과 원격측정장치 등의 통신상태에 대한 점검도 이때 수행된다. 점검이 종료된 뒤 약 6시간 동안 발사준비 리허설 내용을 분석해 다음 날 발사를 준비한다. 기계적 점검 과정에서 이상이 확인되면 발사 일정은 지연된다. 또 기계적 점검이 완전히 이뤄져도 예정된 발사 시점에 발사가 이뤄질 수 있다고 확신할 수는 없다. 기상 조건도 맞아 떨어져야 하기 때문이다. 대표적인 변수는 바람이다. 한국형 발사체 누리호의 경우 지상풍이 평균 초속 15m, 순간 최대 초속 21m 이상이거나 고층풍이 초속 100m를 넘으면 발사를 하지 않는다. 바람이 너무 강하면 발사체 궤도에 영향을 줄 수 있다. 다른 중요한 기상 변수는 구름과 낙뢰다. 구름이 잔뜩 낀 하늘에서 발사체의 비행 경로에 번개가 치면 발사체나 탑재체에 손상을 가할 수 있기 때문이다. 이 밖에 온도·습도·강수 등도 발사 결정에 영향을 줄 수 있다.기계적 점검과 기상 조건에 대한 판단이 끝났어도 발사 후 이미 우주 공간에서 떠돌고 있는 우주물체와의 충돌 가능성을 따져보는 근접회피 분석 결과 역시 발사 연기를 초래하는 요소가 될 수 있다. 비록 질량이 아주 작은 물체라 하더라도 우주에서는 통상적으로 궤도 속도가 초속 약 8㎞에 달하기 때문에 탑재체와 충돌할 경우 폭발 등의 가능성이 크다.미국 항공우주업체 스페이스엑스의 팰컨9 로켓을 발사체로 이용하는 스피어엑스도 이 같은 까다로운 발사 조건에 따라 발사 연기 사태를 피하지 못했다. 그러나 이 같은 발사 연기는 발사체인 팰컨9의 이륙 준비 단계에서 빚어진 것이기 때문에 탑재체인 스피어엑스와는 별개의 문제다. 우주항공청 관계자는 “여러 가지 상황이 발생해 당초 발사계획보다 지연됐다”면서도 “스피어엑스 임무 수행에는 지장이 없다”고 강조했다. 박준희 기자 vinkey@munhwa.com
- 박준희 기자
- 2025-03-10 09:22
국내 연구진, 친환경 과산화수소 생산 효율 높이는 기술 개발 국내 연구진이 과산화수소를 친환경적이면서 낮은 에너지로 생산할 수 있는 촉매를 개발했다. 화학, 의료, 반도체 산업 등에 폭넓게 쓰이는 만큼 활용 가능성이 높을 것으로 보인다.한국과학기술연구원(KIST)은 극한물성소재연구센터 김종민 책임연구원과 계산과학연구센터 한상수 책임연구원 연구팀이 이재우 한국과학기술원(KAIST) 교수, 문준희 한국기초과학지원연구원 박사 등과 함께 탄소 촉매에 나노 크기 기공을 도입해 산소 농도가 낮은 환경에서도 과산화수소를 효과적으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.과산화수소를 생산하는 과정 중 ‘안트라퀴논 공정’은 많은 에너지를 소모하고 고가의 팔라듐 촉매를 쓰며 부산물이 많아 환경 오염을 유발한다는 문제가 있다. 이에 최근, 저렴한 탄소 촉매로 산소를 환원하는 생산 방식이 주목받고 있으나, 높은 순도의 산소 가스가 필요하고 전해질도 불안정한 염기성 환경이 강제되는 등 한계가 있었다.연구팀은 이산화탄소와 수소화붕소나트륨, 2~50나노미터(㎚, 10억분의 1m) 크기 탄산칼슘 입자를 반응시킨 후 탄산칼슘 입자를 제거하는 방식으로 20㎚ 크기 구멍을 갖는 붕소 도핑 탄소를 합성했다. 연구팀은 이 촉매의 표면이 굴곡지기 때문에 중성 전해질 환경에서도 활성이 높은 것을 확인했다. 또 화학적 분석을 통해 메조 다공성 구조가 산소 전달을 촉진하는 것을 확인하고, 농도가 20% 수준인 공기 환경에서도 높은 촉매 활성을 유지하는 것을 확인했다.이 촉매를 과산화수소 대량생산 반응기에 적용하면 중성 전해질과 공기를 공급하고 전류밀도를 제곱센티미터당 200㎃ 유지할 때 80% 이상의 과산화수소 생산 효율을 기록할 수 있음을 입증했다고 연구팀은 밝혔다. 또 의료용 과산화수소 농도인 3%를 초과한 3.6% 농도의 과산화수소 용액을 제조하는 데 성공해 상용화 가능성도 제시했다.김 책임연구원은 "호흡하는 공기 중 산소를 활용해 중성 전해질에서 과산화수소를 생산하는 메조 다공성 탄소 촉매 기술은 기존 촉매보다 실용성이 높아 산업화에 속도를 더할 것"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 지난 1월 15일 국제학술지 ‘어드밴스트 머터리얼스’에 실렸다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-09 17:49
달, 어디까지 가봤니? 최초의 달 남극 탐사 도전하는 민간 우주탐사선의 착륙 시도, 그 결과는? 미국 민간기업 인튜이티브 머신스의 두 번째 무인 달 탐사선이 달 표면에 착륙했지만, 안정적인 형태의 착륙은 아닌 것으로 확인됐다.인튜이티브 머신스의 CEO인 스티브 알테머스는 6일 나사(미 항공 우주국)가 주최한 기자회견에서 아테나 착륙선의 착륙과정이 계획대로 진행되지는 않았다고 밝혔다.알테머스는 "달 표면에서의 현 정확한 형태를 아직 파악하지 못했다"며 "지금 사진을 전송받고 있다"고 설명했다.이어 그는 "현재 달 표면에서의 임무 가능성을 확인하기 위해 전력 절약 단계로 (탐사선을) 설정했다"며 "앞으로 며칠 동안 데이터를 다운링크하면서 그 사진을 확인할 것"이라고 밝혔다.나사는 우주선의 달 착륙이 예정된 시점 이후 교신에 문제가 생겨 어떤 상태로 착륙했는지 파악되지 않고 있다고 밝힌 바 있다.아테나는 높이 4.8ｍ, 선체 직경 1.6ｍ 크기의 무인 우주선으로, 착륙을 위한 다리 6개가 달려 있다.이 우주선은 지난 2월 26일 미 플로리다주 케네디 우주센터에서 발사됐다.아테나의 이번 착륙 지점은 역대 달 탐사 임무 중 남극에서 가장 가까운 곳으로, 연착륙에 제대로 성공했다면 미국의 달 탐사에 새로운 이정표를 세우게 된다.인튜이티브 머신스는 "착륙하기 전에 아테나의 카메라가 ‘남극 상공을 비행하는 정말 멋진 사진’을 포착했다"고 밝혔다. 인튜이티브 머신스는 "달의 남극은 그동안 우리가 관측하던 밝고 어두운 달과는 또다른 형태의 공간"이라며 "이처럼 특이한 조명 조건에서 우리의 분화구 추적 시스템이 얼마나 잘 작동했는지에 대해 정말 자랑스럽게 생각한다"고 말했다.인튜이티브 머신스가 NASA와 계약해 두 번째로 수행한 이번 달 착륙 임무는 ‘민간 달 탑재체 수송 서비스’(CLPS) 프로그램의 일환으로 이뤄졌다.이 회사는 작년 2월 아테나와 같은 기종의 우주선 ‘오디세우스’를 달 남극 인근 지점에 착륙시키는 데 부분적으로 성공했다.오디세우스는 ‘달에 착륙한 최초의 민간 우주선’이라는 기록을 남겼지만, 표면에 착지하는 과정에 충격으로 한쪽 다리가 부러지면서 옆으로 누운 상태가 돼 태양광 충전과 데이터 전송 등에 문제를 겪다가 수명이 단축됐다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2025-03-09 00:56

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