2017년, 과학적발견 주요사례(퍼온 글)

*아래 글은 사이언스타임스 지의 2017년12월12일자를 기사를 복사전재한 것입니다.

2017년, 과학적 발견 주요 사례들은?

중성자별 관측, 기자 피라미드 투시, 양자컴퓨터 개발 등

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올해에도 다양한 분야에서 세상을 놀라게 하는 과학적 발견들이 있었다. 천문학자, 생물학자, 고고학자, 입자물리학자 등을 통해 우리가 살고 있는 이 우주를 이해할 수 있는 새로운 과학적 사실들이 연이어 밝혀졌다.

45개국 3500여명의 과학자들이 참여해 관측에 성공한 ‘중성자별 충돌’ 현상에서부터 이전에 측정이 불가능했던 미세 입자 발견, 양자컴퓨터 개발 등 과학사를 새로 쓸 수 있는 새로운 과학적 발견들이 줄을 이었다.

11일 IT 매체 ‘기즈모도’는 2017년에 있었던 중요한 과학적 발견 사례들을 정리했다. 그중에는 과학발전에 크게 기여할 수 있는 발견도 있지만 그로 인해 인류 미래를 걱정하게 하는 발견 사례들도 포함돼 있다.

2017년 한해 동안 다양한 분야에서 중요한 과학적 발견이 있었던 것으로 평가받고 있다. 사진은 하와이에 있는 천체관측용 망원경 ‘판-스타스‘(Pan-STARRS 1). 사상최초로 인터스텔라 행성을 관측했다. ⓒpanstarrs.stsci.edu

사상 최초로 중성자별 충돌과정 관측

2017년은 과학자들이 중력파 천문학(gravitational wave astronomy)의 시대를 연 중요한 한 해로 기록될 것이다. 중력파 천문학이란 중력파 망원경을 이용해 천체로부터 오는 중력파를 관측하고 연구하는 천문학 분야를 말한다.

중력파를 관측하면 블랙홀의 믿기 힘든 현상들을 관찰할 수 있는데, 실제로 그동안 확인이 불가능했던 사실들을 확인할 수 있었다. 실제로 지난 10월17일 미국 항공우주국(NASA)은 중성자별 두 개가 충돌해 발생하는 ‘킬로노바’ 과정을 담은 영상을 공개했다.

중성자별이 충돌한 곳은 약 1억3000만 광년 떨어져 있는 ‘NGC 4993’ 은하인 것으로 밝혀졌다. 또한 이론적으로만 알려졌던 킬로노바가 관측을 통해 설득력 있게 증명됐다. 킬로노바란 신성(노바, Nova)의 1000배 정도 에너지를 내는 현상을 말한다.

입자물리학으로 피라미드 비밀 밝혀내

지난 11월 2일 과학전문지 ‘네이처’는 4500년 전에 건설된 이집트 기자의 ‘그레이트 피라미드’에서, 비행기가 들어갈 수 있는 30m×15m 크기의 공간(void)이 발견됐다고 보도했다. 이런 크기의 공간이 발견된 것은 처음 있는 일이었다.

더 큰 관심을 불러일으킨 것은 탐사 기술이다. 2년간 탐사에 참여한 국제 공동연구진은 돌을 관통할 수 있는 아원자인 뮤온(muon)의 움직임을 분석하는 우주선(宇宙線) 촬영 기술을 적용해 피라미드의 외관을 해치지 않고 피라미드 깊은 곳을 들여다볼 수 있었다고 밝혔다.

뮤온은 수명이 약 100만 분의 2초에 불과한 매우 불안정한 입자다. 그러나 이 입자를 통해 를 피라미드를 엑스레이 촬영하듯 들여다볼 수 있었다. 최근 입자 물리학의 발전 속도가 어느 정도인지 실감케 했다.

서울 10배 남극 라르센C 빙붕, 떨어져 나가

지구온난화로 인한 기후변화는 많은 사람들이 걱정하고 있는 사안이다. 우려감 속에서 관심이 집중되고 있는 곳이 남극을 뒤덮고 있는 빙하다. 빙하가 어느 정도 녹고 있는지에 따라 지구상의 기후변화 예측이 가능하기 때문이다.

2017년 1월 8일 영국 스완지대학 연구팀은 서남극 끝자락에 위차한 ‘라르센 C (Larsen C)’  빙붕의 균열이 급격히 빨라졌다는 내용의 보고서를 발표했다. 수 년 간 진행돼온 이 빙붕 균열이  수 주 만에 18㎞ 갈라질 정도로 빨라졌다는 것.

이 추세가 이어진다면 수개월 내 붕괴가 현실화할 것으로 예측했다. 이 예측은 그대로 들어맞았다. 7월 13일 라르센 C 빙붕이 200Km가 넘는 균열이 생기면서 완전히 떨어져 나갔다고 밝혔다. 빙붕 분리 관측이 이루어진 곳은 NASA의 아쿠아 위성이었다.

현생 인류의 나이 10만5000년 더 늘어나

‘호모 사피엔스(Homo Samience)’의 어원은 라틴어로 ‘지혜가 있는 사람’이라는 뜻이다. 생물학에서 ‘현생인류’를 가리키는 말이다. 인류 진화과정에서 최종 단계를 의미한다. 과학이 발전하면서 이 ‘호모 사피엔스’의 나이도 계속 늘어나고 있다.

지난 6월8일 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 등이 참여한 국제 공동연구진은 ‘호모 사피엔스’가 30만 년 전 북서부 아프리카에 살았음을 보여주는 화석을 발견했다고 밝혔다. 이전의 가장 오래된 화석은 아프리카 동부 에티오피아에서 발굴된 19만5000년 전의 화석이었다.

그러나 모로코 제벨 이르후드 유적지에서 이보다 10만5000년이 더 늘어난 30만 년 전 화석을 발견하면서 에티오피아 등 동부 아프리카 기원설을 뒤집혀졌다. 우리의 직계 조상의 나이가 크게 늘어나면서 인간 이해에 수정이 불가피해졌다.

‘인터스텔라 행성’ 관측 사상 최초로 성공

10월 20일 미국 하와이 대학 등이 참여한 공동연구팀은 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형의 소행성 ‘1I/2017 U1’의 관측 결과를 과학 전문지 ‘네이처’ 지에 발표했다. 하와이에 있는 천체관측용 망원경 ‘판-스타스‘(Pan-STARRS 1)를 통해 관측한 결과였다.

지름이 채 400m도 되지 않는 이 작은 천체는 거문고 자리 방향에서 시속 9만2000㎞의 빠른 속도로 태양계를 거의 수직처럼 날아왔다. 태양과 가장 근접했던 것은 지난 9월9일이었고,  태양계를 V자 모양으로 비행한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다.

NASA 과학임무본부장 토마스 주어부헨(Thomas Zurbuchen) 박사는 지난 수십 년 간 학계에서는 외계에서 태양계로 온 천체가 있을 것이라는 이론이 제기됐다며, 이를 증명할 수 있는 증거를 처음 찾았다고 기뻐했다.

양자컴퓨터 상용화 시대 눈앞에 도래

양자컴퓨터는 양자물리학 법칙에 의해 작동되는 미래형 첨단 컴퓨터를 말한다. 어마어마한 연산능력을 갖고 있는 이 컴퓨터를 활용할 경우 IT는 물론 인간 삶 곳곳에 엄청난 변화가 일어날 것으로 예상되고 있다.

이 놀라운 컴퓨터가 모습을 드러내고 있다. IBM은 지난 2012년 2월부터 양자컴퓨터 실용화 의 가능성을 시사한 바 있다. 그리고 지난 2016년5월 5 큐비트의 양자 프로세스를 선보였다. 이후 1년이 지난 2017년 5월 16큐비트 프로세스를 선보였다.

지난 11월초에는 공식 블로그를 통해 “일반 비즈니스와 과학 분야에 도입될 수 있는 범용 양자컴퓨터 ‘IBM 큐(Q)’ 시스템을 출시하겠다”고 밝혔다. 연말까지 20큐비트 양자 프로세서를 탑재한 양자컴퓨터를 상용화하겠다는 것.

‘기즈모도’ 지는 이밖에 2017년에 이루어진 중요한 과학적 발견 사례로 길이가 1.55ｍ에 달하는 거대한 배좀벌레조개(shipworm) 발견, 양의 인공자궁 출산 성공, 유전자가위 기술에 의한 유전자 연구 사례 등을 꼽았다.

• 이강봉 객원기자다른 기사 보기aacc409@naver.com
• 저작권자 2017.12.12 ⓒ ScienceTimes