[과학 이야기] 밤하늘 수놓는 우주인의 소변

지난 9일 밤 하늘을 관찰하던 아마추어 천문가들은 정체 모를 영롱한 빛줄기를 구경하는 행운을 얻었고 일부는 사진을 찍어 우주기상 웹사이트에 보내기까지 했다. 그러나 스페이스 닷컴에 따르면 이는 지구 귀환을 준비하는 우주왕복선 디스커버리호의 승무원들이 모아두었다 버린 다량의 소변과 폐수였던 것으로 밝혀졌다. 열흘간 머물렀던 국제우주정거장(ISS)과의 도킹을 하루 전에 풀고 10일 지구로 돌아올 예정이던 디스커버리호 승무원들은 이날 그동안 모인 소변과 폐수 68㎏을 한꺼번에 우주공간에서 쏟아 버린 것. 미항공우주국(NASA)의 카일리 클렘 대변인은 "도킹 중에는 물을 버리지 않기 때문에 많은 양이 모였을 것"이라면서 "이는 새로 설치된 노천 실험동 키보의 오염을 막기 위해 최근 시행되기 시작한 새 규정"이라고 밝혔다. 일본이 제작한 키보 모듈에는 우주환경에 직접 노출된 과학 실험 장비들이 있어 도킹한 우주왕복선에서 버린 폐수가 닿을 경우 오염될 우려가 있다. 우주선에서 버린 폐수는 방출 순간 얼어붙어 작은 얼음 결정체 구름으로 바뀌며 햇빛을 받으면 곧장 기화해 공중에서 흩어지는데 사람들이 말하는 반짝이는 빛줄기는 바로 이 순간을 묘사한 것이다. 디스커버리호는 착륙지인 플로리다주의 악천후 때문에 두 차례 귀환을 연기한 끝에 11일 다시 착륙을 시도하고 있다.

2009-09-30

[과학 이야기] 철새, 체온 낮춰 에너지 비축

철새들이 이동하다가 쉬는 밤엔 체온을 최고 10℃나 낮춰 에너지를 절약하는 것으로 밝혀졌다고 디스커버리 채널 인터넷판이 보도했다. 폴란드 니콜라우스 코페르니쿠스 대학 연구진은 아주 작은 새들까지도 1년에 두 차례씩 몇천 킬로미터씩 날아가는 것을 보고 이들의 에너지 사용 방식을 연구한 결과 이런 사실을 알아냈다고 밝혔다. 새들은 밤새 체온을 유지하느라 귀중한 에너지를 소비하지 않은 덕에 앞으로 남은 비행을 위해 지방을 저장하는데 30%의 에너지를 더 사용할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 이로써 놀라움을 금치 못하게 하는 철새들의 이동 전략에 '저체온' 전략이 추가됐다고 강조했다. 사람을 비롯한 대부분의 온혈동물은 밤이면 1~2℃ 정도 체온이 떨어지며 박쥐나 설치류 박새류의 체온 변동폭은 더욱 큰데 이들의 체온 조절 기능은 날씨가 아주 추워지거나 먹이 공급이 달릴 때 에너지를 아끼기 위한 것이다.

2009-09-29

[과학 이야기] 수류탄 폭발도 견디는 유리 개발

기존 유리보다 얇고 가벼우면서도 수류탄 같은 소규모 폭발에 강한 새로운 유형의 유리가 개발됐다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. 미주리 주립대학 연구진은 시험을 통해 이 유리가 가까이서 폭발하는 수류탄급 폭발물에도 금만 갈 뿐 뚫리지는 않는다는 것을 확인했다. 테러 공격 등을 방지하기 위해 공공건물에 종종 설치되는 내폭성 유리는 두껍고 제조비용이 비싸지만 새로 개발된 유리는 두께가 1.2㎝도 안 돼 재료가 적게 들어가기 때문에 기존 내폭 유리들에 비해 값도 싸다는 장점을 갖고 있다. 기존 내폭 유리는 두 장의 판유리 사이에 강한 플라스틱 층을 끼운 것이지만 신종 유리는 이 플라스틱 대신 플라스틱에 유리섬유를 심은 투명한 복합물질을 사용한 것이다. 유리섬유는 두께가 사람 머리카락 굵기의 절반에 불과해 유리에 금을 가게 만드는 결함이 생길 여지가 그만큼 적다. 연구진은 판유리 사이의 충전재를 투명 복합물질로 사용할 수 있게 됨에 따라 유리 섬유의 양과 방향을 조절해 충전재의 강도를 마음대로 바꿀 수도 있다고 밝혔다. 연구진은 새로 개발된 강화 유리가 허리케인이나 지진 다발지역의 주택 창문 등 광범위한 용도로 사용될 수 있을 것이라고 말했다.

2009-09-28

[과학 이야기] 자기장으로 생쥐 공중부양

항공우주국(NASA)의 위촉을 받은 과학자들이 자기장을 이용해 생쥐를 공중에 띄우는 실험을 하고 그 결과를 '우주연구의 진전'지 최신호에 발표했다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. 지금까지 개구리나 메뚜기를 공중에 띄우는 연구는 있었지만 유전학적으로 인간과 가까운 생쥐를 이용한 실험은 처음인데 이 연구는 장기 우주여행 중 중력 감소로 인한 골밀도 저하를 막는 방법을 찾는데 도움이 될 전망이다. 미주리 주립대 연구진은 강력한 자기를 발생하는 초전도 자기장을 이용 다양한 강도의 중력을 조성하고 넉넉한 공간의 우리 안에서 생쥐들의 생태를 조사했다. 처음 공중에 띄워진 것은 생후 3주에 몸무게 10g인 새끼였는데 이 생쥐는 매우 불안하고 방향을 잃은 듯 무언가 붙잡으려는 움직임을 보였다. 이 생쥐는 처음엔 발로 사방을 차고 몸을 돌리기 시작했으나 몸에 닿는 것이 없자 점점 더 빨리 돌아 결국엔 방향감각을 더 잃어버린 듯 보였다. 연구진은 다음번 생쥐엔 약한 진정제를 투여했는데 이 생쥐는 둥둥 떠 있는 데 만족하는 듯 보였다. 생쥐들은 때때로 우리 벽을 발로 차 그 반동으로 바닥에 떨어지기도 했으나 다시 떠올랐다. 거듭된 실험 결과 생쥐들은 진정제를 맞지 않았을 때도 우리 안에서 떠 있는데 익숙해졌으며 3~4 시간이 지나자 먹고 마시는 등 정상적으로 행동했다. 강력한 자기장은 단기적으로는 생쥐들에게 부정적인 영향을 미치지 않은 것으로 나타났으며 부양이 포함되지 않은 강력 자기장 실험을 10주간 겪은 뒤에도 생쥐들은 부작용을 보이지는 않았다. 연구진은 "장기간 무중력 상태에서 겪는 신체적 영향이 무엇인지 또 어떤 대처 방법이 있는 지 추적 중"이라고 말했다.

2009-09-24

[과학 이야기] '죽음의 냄새' 정체 밝혀져

동물이 죽으면 시체에서 특수한 '죽음의 냄새'를 풍겨 산 동물이 가까이 오지 못하게 하는 것으로 밝혀졌다고 BBC 뉴스가 보도했다. 캐나다 맥마스터 대학 연구진은 곤충과 갑각류처럼 유연관계가 먼 동물들도 죽으면 지방산이 분해되면서 나는 똑같은 냄새를 풍긴다면서 이로 인해 산 동물들은 질병으로 죽은 동료 또는 그런 질병이 숨어있는 곳을 피할 수 있다고 진화생물학 저널 최신호에 발표했다. 이들은 바퀴벌레들의 공격적인 행동을 조사하는 과정에서 이런 사실을 발견했으며 죽음의 냄새는 약 4억년 전부터 진화해 온 것으로 보인다고 밝혔다. 바퀴들이 살기 좋은 곳을 발견하면 페로몬을 분비해 무리를 인도하는데 연구진은 그 물질이 무엇인지를 정확히 밝혀내기 위해 죽은 바퀴의 몸에서 체액을 뽑아 그 효과를 관찰했다. 그러나 놀랍게도 죽은 바퀴의 체액이 묻은 장소는 벌레들이 100% 가까이 피하는 것으로 나타났다. 이들은 바퀴벌레의 경고 신호 등 다양한 가능성들을 배제한 뒤 마침내 벌레들이 죽을 때 특정 화학물질을 분비하지 않나 하는 가정을 하게 됐다. 이와 관련된 이전 연구로는 개미들이 죽은 동료를 집에서 끌어내 공동묘지에 갖다 버리는 행동을 보고한 저명 사회학자 겸 생태학자 에드워드 윌슨 박사의 연구가 유일하다. 윌슨 박사는 지극히 건강한 개미 한 마리에 올레산을 한 방울 떨어뜨리면 당장 동료들이 달려와 '울부짖으며 몸부림치는' 녀석을 공동묘지로 끌고 간다고 보고한 바 있다. 연구진은 죽은 바퀴의 체액이 올레산과 리놀레산 등 두 가지 주성분으로 구성된 단순한 지방산임을 밝혀냈지만 여기에 다른 어떤 매력적인 화학성분도 압도하는 무엇인가가 있다는것을 입증했다. 그러나 문제는 개미와 바퀴가 수백만년 전에 갈라져 매우 먼 유연관계에 있는데도 죽을 때 똑같은 물질을 분비하는 것이 우연인지 아니면 광범위한 동물들이 똑같은 죽음의 냄새를 풍기느냐 하는 것이다.

2009-09-23

[과학 이야기] NASA, 내달 9일 달 충돌 꼐획

미항공우주국(NASA)은 달에서 물의 징후를 찾기 위해 제작된 충돌체 LCROSS(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite)를 10월 9일 달 남극권의 카베우스 A. 크레이터에 충돌시킬 계획이라고 스페이스 닷컴이 보도했다. 7900만달러의 제작비가 들어간 LCROSS는 센터(Centaur)라 불리는 부스터 로켓과 센터를 크레이터로 인도한 뒤 분리되는 유도체로 구성돼 있으며 무게는 2.3t 정도이다. LCROSS의 유도체는 먼저 센터 로켓을 분리시켜 시속 약 9천㎞로 크레이터에 충돌시킨 뒤 충돌로 일어나는 파편 구름을 뚫고 지나가면서 5대의 카메라와 3대의 분광계로 가시광선과 근적외선 중적외선 파장대를 관측 물을 비롯한 화학성분들을 추적하게 된다. 또한 유도체에 실린 광도계는 충돌 때 일어나는 희미한 섬광을 재빨리 측정해 달 암석의 투과도와 물질의 강도 물 성분 여부를 가리게 된다. 이후 4분이 지나면 유도체는 최초 충돌 지점에서 약 3㎞ 떨어진 지점에서 스스로 충돌 두 차례 먼지 파편을 관찰할 기회를 만들게 된다. NASA는 몇 군데의 후보지 가운데 남위 81도에 위치한 지름 40㎞의 카베우스 A. 크레이터를 충돌 지점으로 최종 결정한 데 대해 "비교적 크고 평평한 지역이 넓으며 표면이 푹신하다"면서 크레이터 가장자리에 수소가 고농도로 존재하는 지점이 포착됐다고 밝혔다. NASA 관계자들은 "LCROSS는 크레이터 표면에 있던 물질들을 모조리 공중에 날아 오르게 만들 것이며 그 속에 물 성분 얼음이 들어있을 가능성이 매우 크다"고 밝혔다. LCROSS가 실시하는 두 차례의 충돌은 허블 우주망원경과 유럽의 오딘 위성 인도의 찬드라얀-1 등 우주 탐사선들과 한국 남아프리카공화국 미국의 하와이 캘리포니아 뉴멕시코 등 지상 관측소에서 관찰될 예정이다.

2009-09-22

[과학 이야기] 빛 발산 지네 모양 해저생물 발견

천적이 다가가면 몸의 일부분을 떼어내고 이에서 빛을 내 자신을 보호하는 기이한 생물이 태평양 해저에서 처음으로 발견됐다고 영국 일간 인디펜던트와 AP통신 등 외신들이 21일 보도했다. 샌디에이고 캘리포니아 대학의 캐런 오스본은 과학전문지 '사이언스' 최신호에서 '그린 바머(green bomber)'라는 별명이 붙여진 이 벌레를 소개했다. 몸길이가 1.8~9㎝가량인 지네처럼 생긴 이 벌레는 필리핀과 미국 멕시코 부근 태평양 1~4㎞ 깊이 해저에서 잠수함에 의해 발견됐는데 매우 독특한 방식으로 빛을 내는 것으로 확인됐다. 이 벌레는 천적이 접근하면 몸의 일부분을 한두 개씩 떼어내는데 이들은 몸에서 떨어지면서 수 초 동안 초록색의 빛을 발산한다는 것이다. 천적의 위협이 계속되면 이 벌레는 몸의 일부분을 계속 떼어내며 떨어져 나간 부분은 재생되는 것으로 나타났다. 이는 일종의 자기보호 메커니즘으로 이 벌레는 어두운 심해에서 초록색의 빛으로 천적의 주의를 흐린 뒤 그 틈을 타 도망친다는 것이 과학자들의 설명이다. 과학자들은 투명한 몸에 기다란 털로 이뤄진 갈퀴로 헤엄치는 이 벌레에게 '스위마 봄비위리디스(Swima bombiviridis)'라는 학명을 붙였다.

2009-09-21

[과학 이야기] 앙골라는 '쥐라기 공원'

아프리카 남서부의 앙골라를 피폐시키고 외부인의 출입을 막았던 오랜 내전이 종식되면서 이 나라는 전 세계 고고학자들에게 "손대지 않은 고대 화석의 보고"로 각광을 받고 있다. 앙골라에서 처음 공룡 화석이 발견된 것은 1960년대였지만 포르투갈로부터의 해방 전쟁에 이어 30년 가까이 계속된 유혈 내전으로 전국이 지뢰밭으로 전락하는 바람에 금단의 지역으로 남아 있었다. 그러나 지난 2002년 평화 협정 체결 후 쥐라기 화석을 찾는 학자들이 속속 이곳으로 모여들고 있고 지난 2005년 포르투갈 연구진이 초식공룡의 왼쪽 앞다리 뼈를 발견한 것을 시작으로 각종 희귀 화석들이 쏟아져 나오고 있다. 국제 고고학 프로젝트인 '팔레오앙골라'에 참여하고 있는 미국 텍사스 남부감리교 대학의 한 학자는 "앙골라는 고고학의 최후 전선"이라면서 "전쟁으로 인해 이곳에서는 연구가 거의 진행되지 못했지만 일부 지역에서는 화석들이 그대로 노출돼 있을 정도로 무궁무진한 화석의 보고"라고 말했다. 팔레오앙골라 팀은 지금까지 거북과 상어 수생 장경룡해룡 등 공룡보다는 뱀과 더 가까운 유연관계에 있는 동물들의 두개골과 몸통 뼈들을 무더기로 발견했다. 이들의 발굴 작업은 지금까지 루안다 북부 해안 지역과 나미비아 사막에 집중됐는데 나미비아 사막의 깎아지른 절벽들은 곧장 바다로 떨어져 곳곳에서 튀어나온 화석들이 모습을 드러내고 있다. 네덜란드 마스트리히트 자연사박물관의 한 학자는 장경룡 화석은 이제 발굴 시작일 뿐이라면서 "앞으로 수많은 공룡이 발견될 것이며 우리는 그저 장비를 동원해 파내기만 하면 된다"고 흥분을 감추지 못하고 있다. 앙골라에 이렇게 화석이 풍부한 것은 수천만년 전 일어난 대륙 이동으로 사막이 열대 기후대로 바뀐 결과이다. 앙골라와 콩고민주공화국이 맞닿아 있는 북부 지역은 열대 지방인 반면 남쪽의 건조한 사막은 나미비아와 이어져 있다.

2009-09-20

[과학 이야기] 물로 기름때 씻어내는 코팅재료 개발

세제나 용제 따위를 쓰지 않고도 물만으로 기름 찌꺼기를 깨끗이 씻어낼 수 있도록 하는 첨단 코팅 재료가 개발됐다고 디스커버리 채널 인터넷판이 보도했다. 퍼듀 대학 연구진은 이 첨단 물질을 세제나 페인트 밀폐제 등에 섞으면 환경에 해로운 용제나 인이 함유된 세제 사용량을 크게 줄일 수 있을 것이라고 밝혔다. 인 성분이 들어있는 세제는 조류와 미생물을 이상증식시켜 산소를 분해함으로써 물속의 다른 생물들을 질식시키는 역할을 한다. 새로운 코팅 소재는 친수성 분자를 테플론처럼 기름을 밀어내는 분자에 결합시킨 것인데 이 물질은 기름이 표면에 달라붙지 못하게 하면서 물에는 젖도록 해 준다. 연구진은 "기름을 밀어내는 대부분의 표면은 물도 밀어낸다. 이것은 무언가를 달라붙지 않게 하는 데는 큰 효과가 있지만 일단 표면이 기름으로 더러워지면 세제 없이는 씻어낼 수가 없다"면서 신소재는 비누와 같은 성분을 폴리머 코팅과 결합시킴으로써 이런 성질을 바꾼 것이라고 설명했다. 물만으로 기름을 쉽게 씻어낼 수 있도록 하는 이런 소재를 코팅이나 섬유에 사용하면 세제 사용량을 크게 줄일 수 있을 것이라고 연구진은 말했다. 개발 첫 단계에서 이 물질은 표면에 결합시키기가 매우 어려워 엄격한 조건에서 유리 한 조각에 바르는 데 1주일이나 걸렸지만 연구진은 이 과정을 보다 단순화해 창닦이용 세제 따위에 직접 섞어 쓰는 방법을 고안했다. 이들은 이 물질에 김서림 방지 기능까지 있어 최상질의 코팅재는 망원경이나 카메라에 사용될 수 있으며 일반 소비자용으로는 기능이 오래갈 필요 없는 창닦이 세제 등에 사용될 수 있다고 밝혔다.

2009-09-17

[과학 이야기] 암컷 물고기, 화려한 수컷 불신

강력한 성적 신호를 발산하는 수컷 물고기들은 암컷의 신뢰를 받지 못한다는 최신 연구가 나왔다고 BBC 뉴스가 보도했다. 영국 글래스고 대학과 엑시터 대학 과학자들은 큰가시고기들의 짝짓기 행동을 관찰한 결과 처음 화려한 몸색깔로 '쇼'를 한 수컷들의 짝짓기 성공률이 높지 않다는 사실을 발견했다고 아메리칸 내추럴리스트 저널 최신호에 발표했다. 이들의 연구에 따르면 암컷 물고기들은 실제로는 약하면서 겉보기만 화려해 보이는 수컷들이 이런 '쇼'를 계속할 수 없을만큼 지쳐 보다 '정직한' 신호가 나타날 때까지 기다리는 것으로 나타났다. 번식기의 큰가시고기 수컷은 목에 붉은 색이 나타나는데 처음엔 모든 수컷이 붉은 색을 띠지만 시간이 지나면 상태가 좋은 수컷들만 붉은 색을 유지하는 것으로 나타났다. 또한 암컷들은 초여름엔 짝을 고를 때 붉은 색을 무시하지만 시간이 지날수록 붉은 색이 짙은 수컷을 선호하는 경향을 보였다. 연구진은 짝짓기 쇼의 실체는 시간이 지남에 따라 극적으로 달라진다면서 "수컷의 진면목은 그들이 짝짓기 기회를 몇번이나 갖느냐에 달려있다"고 지적했다. 즉 수컷들이 지금은 짝짓기를 할 수 있지만 미래의 짝짓기와 관련해서는 장담하기 어려울 때 이들은 즉시 '본색' 문자 그대로 원래의 색깔을 드러냄으로써 그들의 진정한 능력을 보여준다는 것이다. 이들의 연구에 따르면 짝짓기 시즌 동안 수컷이 여러 차례 짝짓기를 할 수 있다면 최상의 신체 조건을 갖고 있는 것들은 힘을 다 쓰지 않고 비축하는 것이 결과적으로 좋은 성과를 거두는 비결이다. 이와 반대로 신체 조건이 좋지 않은 수컷들은 짝 찾기를 미룰 수 없기 때문에 갖고 있는 성적 신호를 다 발산해야 한다. 따라서 암컷들은 짝짓기 철이 시작될 때 수컷이 보내는 신호를 곧이곧대로 받아들일 수 없다는 것이다. 그러나 시간이 지나면서 약한 수컷들은 경쟁에서 떨어져 나가고 강한 것들만 남기 때문에 암컷들로서는 강한 수컷을 쉽게 고를 수 있게 된다.

2009-09-16

[과학 이야기] 태양계 '스톱워치' 찾았다

태양계 탄생 초기에 일어난 사건들의 연대를 정확히 측정할 수 있는 `스톱워치'가 발견됐다고 BBC 뉴스가 보도했다. 시카고 대학 연구진은 사이언스지 최신호에 실린 연구보고서에서 태양계가 형성되던 공간에 균일하게 퍼져 있던 알루미늄 방사성 동위원소가 45억년 전 일어났던 일들을 정확히 말해 준다고 밝혔다. 이들은 태양계가 첫 500만년 동안 어떻게 형성됐는지 알루미늄 동위원소를 통해 알 수 있다면서 "이를 통해 운석에 포함돼 있는 각기 다른 콘드률(구립 입자)들의 나이를 측정해 태양계 초기에 관해 훨씬 많은 것을 이해할 수 있을 것"이라고 말했다. 이들은 이런 방법으로 행성들의 기원도 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 수명이 짧은 알루미늄 동위원소는 오래전부터 태양계 초기의 사건 연대를 밝히는 상대적 크로노미터로 사용돼 왔지만 알루미늄의 분포가 균일한지 여부가 알려지지 않았기 때문에 실제 적용 가능성에는 의문의 여지가 남아 있었다. 연구진은 마그네슘 동위원소를 이전보다 훨씬 정확하게 측정할 수 있는 새로운 기술을 개발함으로써 태양계 형성 초기에 알루미늄이 약 10% 수준으로 균일하게 분포돼 있었으며 콘드률은 100만년 이상 걸려 형성됐다는 사실을 밝혀냈다.

2009-09-15

[과학 이야기] 닭에서 공룡 역진화 실험

캐나다의 한 고생물학자가 닭의 배아를 이용해 공룡의 특성을 재현하는 실험에 착수할 계획이라고 발표했다. 맥길대학 진화연구소의 한스 라슨 박사는 조류에 남아 있는 수백만년 전 공룡의 특성을 재현할 수 있을 것으로 생각한다면서 닭의 배아 발달 과정에서 특정 유전자 신호를 조작한다면 공룡을 만들어낼 수 있을 것으로 믿는다고 말했다. 그는 아직 초보 단계이긴 하지만 이런 연구를 통해 궁극적으로는 멸종한 고대 동물을 되살려낼 수도 있을 것이라고 말했다. 그는 그러나 윤리적 현실적 이유로 공룡을 만들어 낼 계획은 없다면서 "공룡을 부화시키는 것은 너무 큰일이 될 것"이라고 말했다. 라슨 박사는 "이 실험은 다만 진화의 시범일 뿐이다. 공룡의 해부학적 발달 잠재성이 조류에 존재한다는 것을 보여줄 수 있다면 거꾸로 조류가 공룡의 직계 후손임을 입증할 수 있을 것"이라고 강조했다. 이 연구는 캐나다 자연과학 및 엔지니어링 연구위원회와 내셔널 지오그래픽 등의 지원으로 이루어진다. 라슨 박사는 영화 `쥬라기 공원'의 기술 자문이었던 미국 고생물학자 잭 호너와 토론 중 이런 아이디어가 떠올랐다고 밝혔다. 호너는 최근 저서 "공룡 만들기"에서 `치키노사우루스'를 만들어내는 배아 실험에 관해 언급하고 있다. 라슨 박사 팀은 니제르에서 지금까지 알려지지 않은 8종의 공룡과 5종의 악어 화석을 발견했으며 최근엔 아르헨티나에서 새로운 육식 공룡의 화석을 발굴하는 등 활발하게 활동하고 있다.

2009-09-14

[과학 이야기] 4천만년 전 새 깃털은 무지갯빛

약 4000만년 전의 새도 오늘날의 새들처럼 무지개 빛깔의 깃털을 갖고 있었던 것으로 밝혀졌다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다. 예일대 연구진은 독일 남서부 메셀 혈암지대에서 발견된 깃털 화석을 전자 현미경으로 조사한 결과 선명한 무지개 빛깔이었음을 밝혀냈다고 바이올로지 레터스 최신호에 발표했다. 무지개 빛깔은 물 위에 뜬 기름 막처럼 보는 각도에 따라 달라지는 색깔을 가리키는데 나비를 비롯한 많은 곤충과 오늘날의 많은 새의 깃털에서 볼 수 있다. 깃털의 단순한 무지개색은 깃털의 표면과 깃털 단백질 내부에 들어있는 멜라닌 색소 미립자의 매끄러운 표면에서 빛이 산란되면서 만들어진다. 연구진은 새의 깃털 화석에서 발견된 멜라노좀이라 불리는 매끄러운 멜라닌 구조가 보는 각도에 따라 메탈릭 그린이나 푸르스름한 색 또는 구릿빛을 띤 검은 바탕색을 만들어 낸다면서 이는 오늘날 찌르레기나 구관조에서 볼 수 있는 색이라고 밝혔다. 지난 수십년간 고생물학자들은 깃털 화석에 있는 이와 비슷한 구조를 화석화될 당시 깃털을 파먹고 있던 박테리아라고 생각해 왔지만 연구진은 이것이 박테리아가 아니라 멜라노좀이란 사실을 발견한 뒤 원래의 색깔을 추적해 왔다. 이들은 검은 계통의 바탕색 외에 어떤 다른 색깔들이 있었는지를 찾는 새로운 연구에 들어갔다. 연구진은 "깃털 화석에 있는 극도로 미세한 조직을 발견함에 따라 부드러운 털과 내부 장기 등 연조직 화석에서도 새로운 특징들을 찾아낼 가능성이 열렸다"고 강조했다. 이들은 이런 연구가 진행되면 고대의 새나 공룡들이 어떤 색깔을 갖고 있었는지도 알 수 있게 될 것이라고 말했다.

2009-09-10

[과학 이야기] 길 잃은 사람, 제자리 맴돈다

방향을 알려 줄 지형지물이 없는 곳에서 길을 잃은 사람들은 원을 그리며 맴돈다는 사실이 실험으로 확인됐다고 디스커버리 채널 인터넷판이 보도했다. 독일 막스 플랑크 생물 인공두뇌학 연구소 과학자들은 "길 잃은 사람들이 왜 같은 장소에서 뱅뱅 도느냐?"는 대중 과학 TV 프로그램의 문의를 받고 연구에 착수했다. 이들은 처음엔 많은 사람이 상식으로 여기는 문제 자체를 부정확한 것으로 여기고 사람들이 길을 잃으면 왼쪽이나 오른쪽으로 똑바로 갈 것이라고 추정했다. 이들은 이를 검증하기 위해 6명은 독일의 평평한 숲 지대에서 3명은 튀니지 남부 사하라 사막에서 몇시간동안 한 방향으로 똑바로 걸어가는 실험을 했다. 피실험자들은 모두 GPS 수신기를 착용해 연구진이 이들의 경로를 분석할 수 있었다. 실험 결과 많은 사람이 아무리 직선으로 걸으려고 노력해도 결국은 자기도 모르게 왔던 길을 되짚어가며 원을 그리게 되는 것으로 나타났다. 그러나 원을 그리며 맴 돈 사람은 흐린 날씨에 숲에서 걷던 4명과 달이 진 뒤 밤중에 사막을 걷던 1명 뿐이고 해나 달을 볼 수 있었던 사람들은 비교적 직선으로 걸을 수 있었던 것으로 밝혀졌다. 꿀벌이나 비둘기 등 많은 동물은 해와 같은 방향 단서가 없을 때면 좁은 원을 그리며 돈다는 연구들이 이미 나와 있지만 이 연구는 사람도 부지불식간에 이런 환경 신호에 반응한다는 사실을 보여주고 있다. 이 연구에 대해 미국 럿거스 대학의 랜디 갤리스텔 교수는 "놀랍지 않은 것"이라면서 길을 잃고 숨진 하이커들의 대부분은 처음 길을 잃은 곳으로부터 1마일 이내 거리에서 발견된다고 지적했다. 이 연구는 커런트 바이올로지 최신호에 실렸다.

2009-09-09

[과학 이야기] 유전자 교환 통해 신종 박테리아 생성

인공 세포 합성 실험을 해 오던 과학자들이 유전자 교환을 통해 신종 박테리아를 만들어 내는 데 성공했다고 BBC 뉴스가 보도했다. 게놈 연구의 선구자인 크레이그 벤터 박사가 이끄는 연구진은 마이코플라즈마 마이코이즈(Mycoplasma mycoides) 박테리아의 게놈을 다른 박테리아에 이식하는 데 성공했으며 이렇게 합성된 박테리아는 여러차례의 세포 분열을 거쳐 신종 박테리아로 태어났다고 사이언스지 최신호에 발표했다. 이 연구의 핵심은 유전자 저장 용기 역할을 하는 효모 세포에 주입된 새로운 게놈이 효모 세포의 면역 체계라는 장애물을 무사히 통과하도록 하는 기술이다. 연구진은 이런 방식으로 기존 유기물들의 DNA를 개조 친환경 바이오연료를 양산하거나 대기 중 탄소를 제거할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 미 최대의 석유회사인 엑손 모빌은 지난 달 벤터 박사가 설립한 신세틱 지노믹스 사와 6억달러 규모의 투자 계약을 체결했다. 벤터 연구소는 지난 해 박테리아 DNA의 가장 긴 영역을 복제해 자체 DNA를 제거한 다른 박테리아의 외피에 주입하는 떠들썩한 실험을 했으나 실패했다. 실패의 원인은 박테리아가 외부 침입자의 DNA를 파괴하는 일종의 면역 체계인 '제한효소'라는 이름의 단백질을 갖고 있기 때문인 것으로 밝혀졌다. 이번 실험에서 연구진은 박테리아의 DNA를 유전자 조작이 보다 쉬운 효모에 주입해 염색체를 신종 박테리아 탄생에 유리한 방향으로 조작하는 한편 제한효소를 속이기 위해 DNA 조각들을 개조했으며 이렇게 성질이 바뀐 박테리아의 DNA를 다른 종류의 박테리아에 이식하는 방법을 사용했다. 이 세상에 존재하지 않는 새로운 생명체를 만들어내는 이 연구는 그러나 윤리와 환경이라는 측면에서 큰 우려를 자아내고 있다.

2009-09-08

[과학 이야기] 선인장은 어떻게 바위에서 자랄까

흙이 없으면 식물이 자라지 못한다는 상식을 뒤집고 일부 사막 선인장이 흙 한 줌 없는 바위에서 잘 자라는 까닭이 밝혀졌다고 BBC 뉴스가 보도했다. 멕시코 라파스 소재 북서 생물학연구센터 과학자들은 환경실험생물학 저널 최신호에 실린 연구보고서에서 이들 선인장은 바위를 녹이는 뿌리 박테리아와 공생관계를 형성할 뿐 아니라 더 나아가 이들 박테리아를 씨앗에도 결합시켜 후손에 물려주는 것으로 밝혀졌다고 발표했다. 수석 집필자인 요아브 바샨 박사는 다른 식물들이 발붙이지 못하는 사막의 바위에서 건강하게 푸르름을 유지하는 선인장 포기들을 흔히 볼 수 있다면서 식물의 생존에 필요한 미네랄과 질소가 바위에 없다는 점에서 보면 이는 수수께끼라고 지적했다. 연구진은 이를 설명하는 유일한 길은 모종의 미생물이 개입해 식물의 성장과 질소 고정 미네랄 용해를 돕는 것이라고 가정해 이런 방향으로 연구를 진행했으며 가정이 맞다는 것을 확인했다. 이들은 바하 칼리포르니아 수르 지역의 화산 지대에서 자라는 선인장 '카르돈 카투스'(Pachycereus pringlei)의 뿌리에 공생하는 박테리아가 바위를 녹이는 능력이 있음을 발견했다. 이들 내생장성 박테리아는 선인장 뿌리 표면뿐 아니라 뿌리를 형성하는 세포 내부와 열매 안에도 살고 있고 열매로부터 씨앗 속으로 자리를 옮기는 것으로 밝혀졌으며 바위 입자를 녹여 흡수하기 쉽도록 작게 만드는 것으로 나타났다. 연구진은 "이는 박테리아와 식물 사이의 새로운 공생관계"라면서 "선인장은 박테리아에 탄소를 공급하고 박테리아는 식물에 미네랄과 질소를 간접적으로 공급한다"고 설명했다. 이 둘의 작업은 공동으로 이루어져 박테리아가 바위를 녹이면 선인장의 씨앗이 그 성분을 흡수하고 약해진 바위 안으로 뿌리가 파고 들어가면서 바위를 점점 부서지게 만든다. 그 결과 선인장 뿌리 밑에는 작은 공간이 생기고 잘게 부서진 바위가 씻겨 나가면 뿌리는 문자 그대로 공중에 떠 있게 된다는 것이다.

2009-09-04

[과학 이야기] 중력파 관측시설, 중력파 못 찾아

시공간의 왜곡 현상이 물결처럼 퍼져 나가는 현상을 가리키는 이론상의 중력파를 찾기 위해 워싱턴주와 루이지애나주에 설치된 레이저간섭중력파관측소(LIGO)가 아직까지 중력파를 찾아내지 못했다고 스페이스 닷컴이 관련 학자들의 발표를 인용 보도했다. 수억달러가 투입된 거대한 물리학 실험장치 LIGO로 중력파를 추적해 온 과학자들은 가동 직후인 지난 2005년부터 2007년 사이 측정 결과 아직까지 중력파가 검출되지 않았다는 중간 연구 결과를 네이처지 최신호에 발표했다. 이들은 이런 결과가 예상됐던 것이라면서 이로써 우주의 탄생 직후 상태가 어떠했는 지에 관한 가능성의 범위가 좁아지게 됐다고 말했다. 아인슈타인이 상대성 이론으로 그 존재를 예측했던 중력파는 우주 현상 가운데 가장 포착하기 어려운 것 중 하나이다. 이론상 질량에 가속도가 붙을 경우 심지어 사람이 의자에서 일어날 경우에도 시공간의 곡선이 변화하면서 파동 즉 중력파가 일어나게 되지만 이런 중력파는 너무도 미미해 무시해도 좋을만한 수준이다. 그러나 두 개의 블랙홀이 충돌한다든가 거대한 초신성 폭발이 일어나는 것처럼 대규모 질량에 의해 생기는 중력파는 검출될 수 있을 것으로 학자들은 생각하고 있다. LIGO는 아직까지 감도가 최고 수준에 도달하지는 않았지만 초기 관찰에서 중력파가 검출되지 않았다는 것은 중력파가 역치(문턱값) 수준 이상의 진폭에 이르지 못했을 가능성을 시사하는 것이다. 즉 LIGO가 포착할만큼 큰 중력파가 존재한다면 포착됐을 터인데 그러지 않은 것을 보면 그런 중력파가 존재하지 않을 가능성이 크다는 것이다. 이들은 다음 연구 사업인 2단계 LIGO로 실험의 감도가 높아지면 현재 연구보다 1000배 가량 확대된 공간을 탐색할 수 있을 것이라고 밝히고 "2단계 LIGO가 중력파를 발견하지 못한다면 일반 상대성 이론의 수정이 필요할 것"이라고 말했다.

2009-09-03

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