[과학 이야기] 콩 단백질로 태양전지 충전

콩 단백질의 구조를 이용해 기존 제품보다 훨씬 열효율이 높은 태양 전지를 만들 수 있게 됐다고 사이언스 데일리가 보도했다. 이스라엘 텔아비브 대학의 나탄 넬슨 교수는 콩의 단백질 구조로부터 PS1(광화학계1)이라는 슈퍼 복합체의 미세 결정을 분리시켜 빛을 쬐면 초소형 배터리 충전기로 사용될 수 있거나 보다 효율적인 인공 태양전지의 코어 부분이 형성된다고 밝혔다. 식물은 에너지 생산을 위한 매우 정교한 나노장치를 갖고 있는데 이 장치는 빛을 에너지원으로 사용하며 100%의 완벽한 양자효율을 발휘한다. 연구진은 콩 잎의 막 구조로부터 PS1 복합체라 불리는 이 장치를 분리해 결정화해 그 정밀한 구조를 상세히 밝혀냈다. 넬슨 교수는 "이 연구의 목적은 식물의 잎이 햇빛을 당분으로 바꾸면서 얻을 수 있는 에너지 생산 효율에 되도록 근접하는 것"이라고 밝혔다. 아인슈타인이 양자물리학과 광자로 설명하는 빛에너지의 기본 원리는 '빛이 식물의 잎에 흡수되면 전자에 에너지를 띠게 하며 이것이 궁극적으로 당분 생성과 같은 생화학 반응을 일으키는 역할을 한다'는 것이다. 넬슨 교수는 "식물이 당에너지를 만들어내는 방식에 조금이라도 근접할 수 있다면 이는 획기적인 일이 될 것이다. 따라서 이 나노장치의 기능을 이해하기 위해서는 그 구조를 파악하는 것이 중요하다"고 설명했다. PS1의 반응 중심은 빛에너지를 화학에너지 등 다른 형태의 에너지로 전환하는 광합성 역할을 하는 색소-단백질 복합체이기 때문에 결정체 안에 수천개가 정교하게 밀집돼 있는 이런 반응 중심은 빛에너지를 전기로 전환하는 데 사용되거나 다양한 기기의 전자 부품으로 사용될 수 있다

2010.04.01. 18:53

[과학 이야기] 심해 어류도 '채소' 섭취

깊은 바다 속에 사는 물고기도 수천미터 위 해수면으로부터 가라앉는 식물을 먹는다는 사실이 처음으로 밝혀졌다고 BBC 뉴스가 보도했다. 영국 애버딘 대학 연구진은 해양 실험을 통해 이런 사실을 발견했다면서 이는 비록 인공적 환경에서 일어난 일이지만 심해 어류가 생각보다 다양한 먹이를 먹는다는 것을 보여주는 것으로서 바다의 먹이 사슬에 관한 기존 관념을 무너뜨리는 것이라고 '심해연구 1부' 저널 최신호에 발표했다. 심해 게의 한 종류가 바다 밑바닥에 가라앉은 나무 조각을 먹는다는 사실이 지난해 다른 연구진에 의해 밝혀졌으며 일부 심해 어종의 뱃속에서는 채소와 식물 찌꺼기가 발견된 적도 있다. 그러나 심해 어류가 위에서 떨어지는 식물에 어떻게 반응하는지는 연구된 적이 없는데 연구진은 포르투갈 해안에서 185㎞ 떨어진 북대서양 깊은 바다에서 시금치 미끼가 달린 장치를 떨어뜨리고 이 장치에 들어 있는 비디오 카메라로 무슨 일이 일어나는지를 촬영했다. 그 결과 시금치가 수심 3000m로 내려가자마자 체장메기 등 최소한 세 종류의 심해어가 달려들어 시금치를 먹어 버리는 것으로 나타났다. 연구진은 "지금까지 대부분의 연구에 따르면 심해 어류는 먹이 사슬의 꼭대기에서 오징어나 갑각류 등 다른 어류를 잡아먹거나 사체를 먹는 것으로 알려져 있었지만 이제 바다의 먹이 사슬을 다시 생각해야 할 것"이라고 말했다. 이들은 "이는 심해 어류가 기회주의적 잡식동물임을 보여주는 것"이라고 강조했다. 연구진은 이들의 식물성 먹이는 해조류 또는 바람에 날리거나 물에 씻겨 내려간 육지 식물일 가능성이 있으며 이는 식물도 심해 먹이사슬의 중요한 일부가 될 수 있음을 의미하는 것이라고 말했다.

2010.03.31. 18:13

[과학 이야기] 해저 파도 원인은 조석·지구 자전

대륙의 해안 부근에서 더운 표층수와 찬 심해수 사이에 가파르고 거대한 파도가 일어난다는 사실이 위성 사진으로 확인됐으며 조석(潮汐)과 지구의 자전이 주요 원인으로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 보도했다. 로드아일랜드 주립대 연구진은 남중국해에서 일어나는 진폭이 큰 비선형(非線形) 파도의 높이가 150m도 넘는 경우가 있으며 이런 해저 파도는 해수면 파도에도 영향을 미쳐 우주에서 관측이 가능하다고 밝혔다. 연구진은 "남중국해에서 일어나는 거대한 파도가 최근 몇년 새 큰 관심을 끌고 있지만 중국 대륙붕의 경사면에서 일어나는 파도 간의 상호 작용인 것으로 해석됐었다"고 밝혔다. 이들은 그러나 타이완과 필리핀 사이 루손 해협에서 일어나는 해저 파도가 서쪽으로 퍼져 나가면서 남중국해의 심해 분지까지 가로질러 간다는 사실을 발견했다. 연구진은 루손 해협 바다 밑의 해령을 가로지르는 해류에 의해 발생하는 조석 주기마다 거대한 해저 파도가 발달하는 현상을 연구한 결과 이런 파도가 20~30분 주기로 매우 가파르고 강력한 파도 무더기를 이룬다는 사실을 확인했다. 이렇게 짧은 주기의 강력한 해저 파도는 해수면의 거칠기를 좌우하기 때문에 위성에서 관찰이 가능했다. 이들의 연구에 따르면 지구의 자전도 깊은 분지를 가로지르는 해저파도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이런 효과는 일일성 조류의 24시간 주기를 형성하면서 에너지를 분산해 파도가 더 깊어지는 것을 막는 것으로 나타났다. 한편 하루 두 번씩 일어나는 해저 파도는 영향을 받지 않기 때문에 보다 쉽게 가팔라지고 부서지면 강력하면서도 짧은 주기의 파도를 일으킨다.

2010.03.30. 19:35

[과학 이야기] '호빗은 별개 종' 가설 힘 얻어

지난 2003년 인도네시아 플로레스 섬에서 무더기 화석으로 발견된 1만8000년 전 왜소 인류 '호모 플로레시엔시스' 는 현생인류와는 완전히 별개의 종이라는 가설이 점점 힘을 얻고 있다. 소설 '반지의 제왕'의 키 작은 주인공 종족 이름을 따 '호빗'이라는 별명으로 불리는 이들은 수백만년간 현생인류에는 나타나지 않은 특징들을 갖고 있으면서도 현생인류와 동시대에 살았다는 점에서 학계에 일대 충격과 논란을 불러 일으켰다. 이들이 별개의 종이라는 가설이 사실로 입증된다면 인류의 진화가 아프리카에서만 이루어진 것이 아니며 따라서 인류의 진화 양상이 생각보다 복잡했을 가능성을 제기하는 것이다. 반면 이런 가능성을 배제하는 학자들은 키가 1m도 채 안 되고 뇌의 크기는 아기의 것만한 '호빗'족을 장애를 가진 현생인류로 보고 있어 치열한 논란이 벌어졌다. 그러나 인류 진화 저널 11월호에는 호빗이 새로운 종이라는 가설을 지지하는 연구가 10여 건이나 발표됐다. 런던 자연사 박물관의 크리스 스트링거 박사는 최근 미국 애리조나주에서 열린 인류 진화 회의에서 20여명의 학자들이 '별개 종' 가설을 지지했다고 밝히고 "이제 '장애' 가설을 지지하는 학자들은 매우 소수에 불과하다"고 말했다. 현생인류와 유인원의 특징을 모두 가진 호빗의 발에 관한 연구를 발표한 뉴욕 스토니브룩 대학의 고인류학자 윌리엄 융거스 교수는 이제 "논란은 끝났다"면서 "이들은 기존의 어떤 병리학 이론으로도 설명할수 없는 새로운 종"이라고 말했다. 호빗족의 거주지였던 리앙 부아 동굴을 지난 1999년 처음 발견한 호주 고고학자 마이크 모우드 교수는 호빗족이 현생인류와는 다른 종이라는 증거가 점점 더 강력하게 대두되자 "호빗의 조상은 누구이며 그들은 어디서 왔나? 당시 현생 인류가 있었다면 그들과 어떻게 상호작용을 했나? 그들은 왜 멸종했나?" 등등의 문제에 답하기 위해 연구를 인근 술라웨시 섬으로 확대했다. 그는 아프리카 대륙을 처음 떠난 인류는 약 180만년 전 호모 에렉투스로 알려져 있고 호미니드의 화석 대부분은 아프리카에서 발견되고 있지만 원시적 특성을 가진 호빗의 발견으로 호미니드의 진화가 이루어진 지역이 아시아일 가능성도 대두되고 있다고 말했다.

2010.03.29. 18:58

[과학 이야기]지구 자기장, 생각보다 일찍 형성 35억년 전 형성

지구의 자기장은 과학자들이 생각했던 것보다 약 2억년 먼저 형성됐으며 이것이 지구에 생명체가 등장하게 된 핵심적인 요인으로 보인다는 최신 연구결과가 발표됐다. 로체스터 대학 연구진은 남아프리카 공화국에서 수집된 고대 규산염 결정체를 분석한 결과 지금까지 알려진 것보다 2억년 앞선 35억년 전의 화성암(火成岩) 성분을 발견했으며 이는 당시 지구가 대규모 자기장을 형성할 수 있었음을 짐작케 하는 것이라고 사이언스지 최신호에 발표했다. 연구진은 지구상에 생명체가 처음 등장한 시기는 아직도 뜨거운 논란의 대상이지만 자기장의 존재는 초기 지구의 물과 대기가 그만큼 보호받을 수 있었음을 의미하는 것이라고 말했다. 즉 지구 둘레에 대규모 자기장이 있었다는 사실은 태양으로부터 쏟아지는 고에너지 복사를 막아 생명체 탄생에 적합한 조건을 제공할 수 있었음을 말해주는 것이며 이는 생명체가 살 수 있는 외부행성을 찾는 작업에도 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 연구진은 "생명체가 살 수 있으려면 행성의 표면에 액체 상태의 물이 있어야 한다 즉 중심별로부터 거리가 적당해서 너무 뜨겁거나 너무 차갑지 않아야 한다고 우리는 생각하지만 대기를 보호해 줄 자기장도 있어야 한다"고 말했다. 또한 이 자기장이 충분히 강해야만 하는 데 이는 중심별에서 불어오는 태양풍이 강할수록 행성의 자기장도 그만큼 강력해야 한다는 것을 의미한다. 별들이 늙으면 자전 속도가 느려져 태양풍도 약해지기 때문에 연구진은 늙은 별 주위에서 생명체가 살 수 있는 행성을 찾는 편이 좋을 것이라고 지적했다

2010.03.28. 9:46

[과학 이야기] 성간먼지 입자 찾아낸 듯

미국 항공우주국(NASA)의 혜성 탐사선 스타더스트(Stardust)가 수집해 온 우주 물질 가운데서 최초의 성간(星間)먼지가 발견된 것으로 보인다고 BBC 뉴스가 보도했다. 버클리 캘리포니아대학 연구진은 스타더스트의 성간먼지포집기(SIDC)에서 두 개의 성간먼지 알갱이를 찾았을 가능성이 있다고 최근 개막된 달과 행성과학 회의에서 발표했다. 우주먼지로도 불리는 성간먼지는 우주 공간에 흐르는 미세한 물질 입자로 별과 행성을 구성하는 성분인데 스타더스트는 지난 1999년 발사돼 7년동안 48억㎞를 비행하면서 혜성 빌트2 주변에서 혜성 구성 물질을 수집하는 외에 성간먼지를 수집하는 임무도 수행했다. 성간먼지는 별에서 방출된 가스가 알갱이 형태로 응축된 것으로 우주선(線)과 충격파가 쏟아지는 별들 사이의 우주공간 즉 성간매질 속에서 살아남은 것이며 이 속에는 우리 태양계 같은 별과 행성들을 형성하는 무거운 원자들이 들어있다. 연구진은 포집된 먼지를 분석하는 작업에 일반인을 참여시키는 프로그램을 통해 이 먼지들이 발견됐으며 처음엔 '입자 30'으로 불리다가 다시 발견자인 캐나다인 브루스 허드슨의 선택에 따라 오리온과 시리우스라는 이름이 붙여졌다고 밝혔다. 이들은 한 개의 트랙에 들어있는 이 두 개의 먼지가 에어로졸과 결합해 한 개의 입자를 이루고 있긴 했지만 매우 다른 성질을 갖고 있는 것으로 이것이 진짜 성간먼지로 확인된다면 성간먼지는 사람들의 생각보다 많은 성분으로 이루어진 셈이라고 지적했다.

2010.03.25. 22:47

[과학 이야기] 48만년 전 남극상공서 운석 대폭발

약 48만년 전 남극 상공에서 대형 운석이 폭발해 넓은 지역이 파편으로 뒤덮였던 것으로 밝혀졌다고 BBC 뉴스가 보도했다. 이탈리아와 영국 과학자들은 지난 1908년 시베리아 퉁구스카 지역에서 일어난 운석 공중폭발처럼 이 때도 운석이 지구 표면에 도달하기 전에 공중에서 폭발한 것으로 보인다고 텍사스주 우드랜즈에서 열린 달 및 행성과학회의에서 발표했다. 이런 분석은 남극대륙을 가로지르는 남극횡단산지에서 발견된 외계 파편과 두 개의 남극 빙핵에서 나온 우주먼지를 토대로 이루어졌다. 산지에서 발견된 파편에는 미소운석과 소구체(小球體)라 불리는 미세 입자들이 들어 있는데 연구진은 소구체들은 암석질 운석이 대기권을 통과하면서 가열되는 과정에서 떨어져 나온 것으로 보고 있으며 장차 `공중폭발'의 증거를 찾는 신호가 될 것으로 기대하고 있다. 한편 외계 먼지는 남극대륙의 돔 C와 돔 후지의 빙핵에서 나온 것으로 둘 다 48만1000년 전의 것으로 밝혀졌으며 남극횡단산지의 파편과도 시기가 같아 같은 사건의 결과물인 것으로 보인다. 연구진은 빙핵과 화강암에서 나온 파편의 성분과 조직이 매우 유사하지만 거리가 2천900㎞나 떨어져 있어 이런 현상을 설명하려면 공중폭발의 가능성이 가장 크다고 밝혔다. 이들은 이 정도 폭발 위력을 내려면 운석의 무게가 10만t가량 됐을 것으로 추정했다. 한편 2000㎢에 달하는 시베리아의 삼림을 잿더미로 만들고 60㎞ 밖의 사람을 땅에 넘어지게 만든 퉁구스카 공중 폭발은 지름 수십m의 운석에 의해 일어난 것으로 보이는데 이 정도 규모의 공중폭발은 500~1000년에 한 번 꼴로 일어나는 것으로 추측된다고 연구진은 밝혔다.

2010.03.23. 17:38

[과학 이야기] 새끼원숭이, 모유 신호 따라 행동

원숭이 세계에서 몸무게가 더 나가고 출산 경험이 많은 어미들은 질 좋은 모유를 더 많이 분비하는 반면 가볍고 경험도 적은 어미들의 모유는 그 반대이며 그 새끼들은 각각 이에 상응하는 행동과 기질을 보인다는 새로운 연구가 나왔다고 사이언스 데일리가 보도했다. 미국 스미스소니언 연구소와 데이비스 캘리포니아대학(UCD) 연구진은 어미 붉은털원숭이 59마리로부터 젖을 채취해 양과 질을 분석하고 새끼들의 행동을 관찰한 결과 모유로부터 얻을 수 있는 에너지 양에 따라 새끼들의 행동이 달라진다는 사실을 발견했다고 미국 영장류저널 최신호에 발표했다. 이들은 어미의 젖이 새끼들에게 환경에 관한 믿을만한 신호 역할을 하며 장차 얼마나 많은 에너지를 얻을 수 있는지에 따라 먹이가 적을 경우 위험을 가져오는 기질을 피하게 되는 것으로 나타났다고 밝혔다. 연구진은 붉은털원숭이 새끼들이 생후 1개월일 때와 생후 3.5개월일 때 각각 한 차례씩 어미의 젖을 채취해 그 양과 당분 단백질 지방질 함량을 측정해 출산 경험이 많고 체중이 많이 나가는 어미의 젖에서 더 많은 에너지를 얻을 수 있다는 사실을 발견했다. 연구진은 이어 새끼들이 생후 3~4개월 무렵 어미로부터 일시적으로 떼어놓고 이들의 행동과 기질을 관찰했다. 그 결과 어미젖으로부터 많은 에너지를 얻을 수 있었던 새끼들은 더 많이 돌아다니고 더 많이 탐색하고 먹고 마시는 등 더 효과적으로 변화를 극복했고 더 활동적인 자세로 자신감을 보여줬다. 반대로 에너지 양이 적은 젖을 먹은 새끼들은 어미로부터 떨어졌을 때 활동 수준도 낮고 자신감도 적은 것으로 나타났다.

2010.03.22. 18:30

[과학 이야기] 그림 새겨진 6만년 전 타조 알 발견

그림이 새겨진 6만년 전의 타조 알 껍데기들이 남아프리카공화국에서 발견돼 상징을 사용한 현생인류 최고(最古)의 유물 대열에 합류하게 됐다고 BBC 뉴스와 사이언티픽 아메리칸 온라인판이 보도했다. 프랑스와 독일 과학자들은 지난 1999년 남아공 웨스턴 케이프주의 딥클루프 암석동굴지대에서 발견한 270개의 타조알 껍데기 파편들을 분석한 결과 약 6만년 전 것으로 밝혀졌으며 새겨진 그림들은 모종의 메시지를 담고 있다는 결론을 내렸다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 이들 그림에는 두 종류의 패턴이 주로 나타났는데 하나는 보다 오래 전 지층에서 나온 '크로스-해칭' 기법 즉 긴 가로줄들 사이에 세로줄을 빽빽하게 그은 모양이고 후기 지층에서 나타난 두 번째 패턴은 깊이 새겨진 평행선들로 이루어져 있다. 또한 일부 조각들에 일부러 뚫은 구멍이 있는 것으로 미루어 커다란 타조 알이 그릇으로 사용됐을 것으로 추정됐다. 크고 매우 단단한 타조 알은 지금도 칼라하리 지역의 수렵채취민들 사이에 물 등 액체를 담는 그릇으로 사용되고 있다. 연구진은 이처럼 많은 그림이 발견된 것은 이것이 고대인들의 단순한 끼적거림이 아니라 상징적 사고 체계를 말해주는 것이라고 지적했다. 그러나 알 껍데기 조각들에 나타난 다양한 색깔은 채색의 결과가 아니라 자연적인 것이라면서 불 가까이에서 알 껍질들을 굽는 실험 결과 비슷한 색깔들이 나타났다고 밝혔다. 또 이 껍데기 그림들이 전체적으로 둥근 형태의 일부였을 것이며 수천년에 걸쳐 사용된 최소한 25개의 그릇 조각인 것으로 생각하고 있다. 이들은 당시 인류가 개인이나 집단의 정체성을 이런 형태로 표현하려 했던 것으로 보고 있다.

2010.03.21. 16:24

[과학 이야기] 잇단 강진, 이상현상 아니다

아이티와 칠레에 이어 터키에서도 강진으로 큰 인명ㆍ재산 손실을 빚자 많은 사람이 "지구의 종말이 온 것 아니냐"며 불안해 하지만 이는 정상적인 현상이며 다만 단층대 주변에 점점 더 많은 인공 구조물이 세워진 결과라고 전문가들이 지적했다. 지진 전문가들은 강력한 지진이 한 차례 일어나면 다른 지역에서도 지진이 일어날 가능성이 높아지는 것은 사실이지만 최근 세계 각지에서 잇달아 일어난 강진은 우연인 것으로 보인다고 말했다. 영국 더럼 대학의 봅 홀즈워스 교수는 "세상이 끝나는 건 아니라고 단언할 수 있다"고 말했다. 네덜란드 기상연구소의 버나드 도프트 박사는 아이티와 칠레 터키의 강진 사이에는 아무런 직접적인 관련이 없다면서 "이들은 서로 직접적인 영향을 미치기에는 너무 멀리 떨어져 있다"고 지적했다. 아이티 지진은 지난 250년간 지진 활동이 거의 없던 단층대에서 일어났지만 칠레와 터키는 원래 대규모 지진이 잘 일어나는 곳이며 이들 지역에서 거의 같은 시기에 지진이 일어난 것은 "우연일 뿐"이라는 것이다. 콜로라도 주립대의 로저 빌햄 교수는 인구 100만명 이상의 도시 가운데 절반 이상이 지진이 일어나기 쉬운 활성 지각판 부근에 자리잡고 있다고 지적했다. 최근 아이티 지진 피해 지역을 돌아본 빌햄 교수는 이런 지역에는 과거에도 지진이 많았지만 불행하게도 사람들이 여전히 허술한 건물들을 계속 짓고 있는 것이 문제라고 말했다. 터키에서 8일 일어난 지진은 규모 6.0의 파괴력을 갖고 있다. 미국 지질조사국에 따르면 규모 6.0~6.9 사이의 지진은 연 평균 134차례 일어난다. 올해 들어 지금까지 이런 규모의 지진은 40차례 일어나 예년에 비해 초기에 많은 발생건수를 기록하고 있는 데 이는 칠레에서 일어난 규모 8.8의 대지진으로 강력한 여진이 많이 일어났기 때문이라고 설명했다.

2010.03.18. 17:39

[과학 이야기] 값싼 태양전지로 옷 만든다

값싼 재료로 만든 첨단 태양전지가 최고 품질의 기존 태양전지와 같은 양의 에너지를 낼 수 있을 뿐 아니라 둘둘 말거나 구멍을 뚫어도 계속 작동하는 것으로 밝혀져 매우 다양한 용도로 사용될 수 있게 됐다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. 캘리포니아공대(칼텍) 연구진은 네이처 머티리얼지 최신호에 이런 첨단 태양전지 개발 성과를 발표하고 이를 이용하면 선루프에서 의류에 이르기까지 광범위한 실용성을 갖게 될 것이라고 밝혔다. 이들은 기존 실리콘 결정체 제품은 구멍이 뚫리면 유리처럼 부서지는 데 반해 새로 개발된 태양 전지판은 둘둘 말거나 총탄 등의 구멍이 뚫려도 계속 작동한다고 설명했다. 기존 태양전지는 대부분 완벽한 실리콘 결정체로 이루어진 값비싼 웨이퍼로 만들어지지만 연구진은 실리콘 결정체를 기존 분량의 1%만 사용해 막대 형태로 키우는 방식을 사용했다. 각각의 막대는 지름이 1~2 마이크로미터로 사람 머리카락 굵기의 약 100분의 1정도인데 이를 숲의 나무처럼 수직으로 배열하면 들어오는 빛이 막대 사이에서 반사되면서 흡수되고 여기에 알루미늄 입자들을 첨가해 반사율을 높임으로써 막대들이 빛을 더 많이 흡수하게 만든 것이다. 연구진은 이런 장치를 투명한 실리콘 고무 층에 심어 신축성을 높임으로써 들어오는 햇빛의 85%를 흡수하는 새로운 태양 전지를 만들었다. 이는 재래식 태양전지와 비슷한 태양열 흡수율이다. 또한 이렇게 흡수된 태양 에너지의 95%가 전기로 전환되는 데 이는 최고 품질의 기존 태양전지와 비슷하고 신축성 있는 박막을 이용한 태양전지보다는 훨씬 높은 비율이다

2010.03.17. 18:30

[과학 이야기] 쥐라기 바다는 거대 어류의 세상

약 1억7000만년 전 쥐라기 바다는 거대한 물고기들의 세상이었으나 이들 물고기는 약 6500만년 전 공룡과 함께 멸종한 것으로 밝혀졌다고 BBC 뉴스와 디스커버리 채널이 보도했다. '패키코미폼(pachycormiforms)'으로 분류되는 SUV 자동차 크기의 이들 물고기는 아가미구멍으로 고래처럼 플랑크톤을 걸러 먹었지만 고래와 가까운 유연 관계는 아니었으며 이들이 멸종한 뒤 약 5600만년 전 고래와 상어가 등장할 때까지 해양 생태계는 일종의 진공상태에 있었던 것으로 밝혀졌다. 미국과 영국 일본 학자들로 구성된 연구진은 사이언스지 최신호에 실린 연구보고서에서 오래전 영국에서 발견된 거대 어류 리드식티스의 화석을 미국 캔자스주에서 발견된 거대 어류 보너릭티스의 화석 등과 비교한 결과 이들이 같은 패키코미폼에 속한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 몸길이는 리드식티스가 9m 보너릭티스는 6m 정도였을 것으로 추정된다. 이전까지 학자들은 리드식티스가 멸종한 뒤 약 1억년 동안의 화석을 찾지 못해 이것이 고립된 종이었을 것으로 생각했었지만 최근 미국과 일본 등지에서 잘못 분류되거나 미처 연구되지 않은 상태로 남아 있던 비슷한 물고기 화석들을 조사한 결과 이들이 리드식티스와 같은 종류임이 밝혀진 것이다. 이에 따라 학자들은 이들 물고기가 약 1억년 동안이나 바다를 지배했으나 지구상의 생물 종 가운데 70%가 사라진 6천500만년 전의 `K-T 대멸종사건'을 이겨내지는 못한 것으로 보고 있다. 연구진은 해양 포유류나 가오리 같은 연골어류 돌묵상어 같은 동물들이 등장한 것은 패키코미폼이 생태계에서 완전히 사라진 뒤라고 밝히고 "이는 오늘날 바다의 생물학적 생산성을 이해하고 이런 생산성이 오랜 세월에 걸쳐 어떻게 변화해 왔는지 이해하는 데 중요한 단서가 될 것"이라고 말했다.

2010.03.16. 18:16

[과학 이야기] 우주정거장에 '전망 좋은 방' 생겨

국제우주정거장(ISS)에 사방이 훤히 트인 '전망 좋은 방'이 생겨 우주인들이 더 넉넉해진 공간에서 아름다운 지구를 내다보며 일할 수 있게 됐다. 우주왕복선 엔데버호의 승무원들은 지난 15일(미국 동부시간 기준)부터 두 차례의 유영 작업으로 생명유지장치와 운동기구 화장실 등이 들어있는 '노드 3'(일명 트랭퀼러티)를 설치한 데 이어 로봇 조종과 지구 관찰 등에 사용될 돔형 전망대(일명 큐폴라)를 노드 3 위에 올려놓는데 성공했다. 미항공우주국(NASA)은 이날 성명을 통해 "ISS의 새 전망대는 현재 지구를 향하고 있어 지구와 ISS를 향해 다가오는 우주선의 장관을 보여줄 것"이라고 밝혔다. 2700만달러가 들어간 이 전망대의 창문 7개가 16일이나 17일에 세 번째이자 마지막 유영작업으로 덮개가 젖혀지면 탑승자들은 이전엔 볼 수 없었던 360도의 전망으로 지구와 우주 그리고 우주선을 볼 수 있게 된다. NASA의 한 관계자는 "트랭퀼러티는 ISS 승무원들의 삶을 크게 개선할 것이며 세상으로 향하는 창문이 있는 큐폴라는 삶의 질을 바꿔 놓을 것"이라고 말했다. 이탈리아에서 제작된 큐폴라에는 한 번에 두 사람이 들어갈 수 있으며 ISS와 로봇을 조종할 수 있는 이동형 워크 스테이션이 장착돼 있다. 3억7000만달러가 들어간 트랭퀼러티와 큐폴라는 유럽 국가들이 제공한 것인데 이 두 부대시설의 장착으로 ISS의 건설은 90%가 완료됐다. 16개국이 참여하는 ISS에는 지금까지 약 1천억달러가 투입됐으며 비용 대부분은 미국이 부담했지만 미국은 올가을 기존 우주왕복선들이 모두 퇴역함으로써 ISS 건설에서 손을 떼게 된다. ISS를 방문하는 NASA의 다음 우주왕복선 디스커버리호는 3월18일 발사될 예정이다.

2010.03.15. 19:33

[과학 이야기]140만년 전 인류도 바닷길 이용

인류의 조상은 140만년 전에 이미 육로뿐 아니라 바닷길도 이용해 아프리카로부터 다른 지역으로 이동한 것으로 보인다고 러시아 과학자들이 주장했다. 러시아 동방미술박물관 연구진은 예멘의 소코트라 섬에서 지난 해 가을 140만년 전 올도완 문화 시대의 수많은 석기가 새로 발견됐으며 이는 당시 인류의 바닷길 이동이 매우 광범위하게 이루어졌음을 의미하는 것이라고 러시아과학원 동방연구소 회의에서 발표했다. 연구진은 "올도완 석기 발견 자체가 전 세계적으로 중요한 고고학적 성과이지만 이보다 더욱 중요한 것은 발견된 위치"라고 지적했다. 아덴 만에 위치한 소코트라 섬은 아프리카 해안에서 200㎞ 이상 떨어진 곳이며 탄자니아 올두바이 협곡에서 1930년대에 처음 발견된 올도완 석기는 270만~350만년 전에 살았던 호모 하빌리스(도구를 만들어 쓴 초기 인류)의 것이다. 연구진은 소코트라 섬의 수백 곳에서 이들 원시 석기를 수천 점이나 발견했다고 밝히고 "이는 당시 인류의 항해가 특이한 일이 아니었음을 의미한다"고 말했다. 연구진은 140만년 전에도 이곳은 지금과 같은 섬이었으며 육로로는 갈 수 없는 곳이었다고 강조했다. 이들은 지난 2008년 11월 소코트라 섬에서 최초의 올도완 석기가 발견됐으며 이듬해 연대 측정이 이루어졌다면서 연대 측정 방식에 오류는 없다고 단언했다. 연구진은 또한 이들 석기가 흙으로 덮이지 않은 채 지표면에서 발견된 것이 또 하나의 수수께끼라면서 추가 발굴을 통해 해답을 찾을 것이라고 밝혔다.

2010.03.13. 21:58

[과학 이야기] 운석에서 무수한 유기물 발견

40년 전에 떨어진 운석에서 무수히 많은 종류의 유기화합물이 발견됐다고 BBC 뉴스가 보도했다. 독일 노이어베르크 소재 생태화학연구소 과학자들은 지난 1969년 호주 머치슨 마을에 떨어진 운석 표본을 분석한 결과 70종의 아미노산을 비롯 1만4000 종의 탄소 화합물이 발견됐다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 연구진은 이 운석이 태양보다 나이가 많을 가능성이 있다면서 이는 "태양계 탄생 과정에서 어떤 일이 있었는지 말해주는 일종의 화석 같은 것"이라고 지적했다. 이들은 이처럼 많은 화합물이 발견된 것은 원시 태양계의 분자 다양성이 지구보다 더 풍부했음을 보여주는 것이라고 말했다. 머치슨 운석은 특정 화합물을 찾는 과학자들에게 이전에도 분석 대상이 됐으나 이번 연구는 특정 물질을 겨냥하지 않은 최초의 분석 작업이다. 연구진은 우주에서 단순한 유기물들이 어떤 식으로 배열되는지에 대한 지식을 바탕으로 운석에 수백만 종의 화학물질이 함유돼 있을 것으로 계산했으며 분광계를 비롯한 고해상도 분석 도구를 사용해 이런 추론을 확인했으나 극히 작은 표본만을 사용해야 하는 여건상 아직도 분석 기술은 제한돼 있다고 밝혔다. 이들은 머치슨 운석이 태양이 탄생한 46억5000년전보다 더 일찍 생겼을 가능성이 있다면서 이 운석은 아마도 초기 태양계의 원시 구름을 헤치고 지나오면서 유기물을 흡수한 것으로 보인다고 말했다.

2010.03.11. 21:52