Translate

2016년 7월 31일 일요일

해저 광산 예정지에서 발견된 다양한 심해 생물



(An Amperima holothurian or sea cucumber seen on a bed of polymetallic nodules in the eastern Clarion-Clipperton Zone. Several corals, a sponge and a brittle star can also be seen in the image. Credit: Diva Amon and Craig Smith, University of Hawai'i at Mānoa)

(A species of cnidarian in the genus Relicanthus with 8-foot long tentacles attached to a dead sponge stalk on a nodule in the eastern Clarion-Clipperton Zone. These are closely related to anemones. Credit: Diva Amon and Craig Smith, University of Hawai'i at Mānoa)

(The fish Bathysaurus mollis and brittle star seen in a field of polymetallic nodules in the eastern Clarion-Clipperton Zone. Credit: Diva Amon and Craig Smith, University of Hawai'i at Mānoa)


 심해저에 있는 망간 단괴는 미래의 자원으로 주목받고 있습니다. 망간은 물론 구리, 코발트, 니켈 등 다양한 광물 자원이 막대하게 바다 밑에 쌓여 있기 때문입니다. 그럼에도 현재까지 개발이 되지 않은 이유는 심해저에 위치해 있어 채취 비용이 광물의 가치보다 더 높기 때문입니다. 물론 앞으로 기술이 발전하고 광물 가격이 오른다면 이 상황은 언제든지 바뀔 수 있습니다. 


 그런데 사실 심해저는 망간 단괴 외에 아무것도 없는 황무지가 아닙니다. 매우 다양한 심해 생물들이 그 환경에 맞춰 독특한 진화를 이룩해왔고 우리의 상상 이상으로 번성하고 있습니다. 그리고 생태계가 항상 그러하듯 심해저 생태계 역시 지구 전체 생태계와 연결되어 있습니다. 따라서 이들을 무시하고 개발을 하게 되면 심각한 해양 생태계 오염이 발생할 가능성을 배제하기 어렵습니다. 


 최근 심해저 광산 개발 후보지 가운데 하나인 Clarion-Clipperton Zone (CCZ)에서 심해 생태계 탐사작업이 이뤄졌는데, 과학자들은 다시 이곳에서 심해 생태계의 놀라운 다양성을 확인할 수 있었습니다. 


 연구를 이끈 하와이 대학의 디바 아몬(Diva Amon, a post-doctoral researcher at the University of Hawai'i at Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST))은 무인 잠수정 (ROV)로 UK-1로 명명된 지역을 조사해서 수많은 신종 해양 생물을 발견했습니다. 그리고 이들 중 상당수가 바로 이 망간 단괴 지역에 의존하고 있다는 것 (more than half of the species seen rely on the nodules)을 발견했습니다. 


 이와 같은 연구는 망간 단괴를 꼭 채취해야 하는 경우 매우 신중하게 환경에 대한 충격을 고려해서 진행해야 한다는 것을 의미합니다. 물이 잘 섞이지 않는 안정한 심해층의 경우 특히 한 번 오염되면 복구가 쉽지 않을 수 있습니다. 


 지금까지의 교훈은 생태계가 오염되면 그 안에 사는 인간 역시 무사하지 못했다는 것입니다. 우리는 환경에 최소한의 영향을 미치거나 혹은 보존하면서 우리가 필요로 하는 것을 얻어야 할 것입니다. 


 참고  


Diva J. Amon et al, Insights into the abundance and diversity of abyssal megafauna in a polymetallic-nodule region in the eastern Clarion-Clipperton Zone, Scientific Reports (2016). DOI: 10.1038/srep30492 


로봇 3D 스캐너를 도입한 BMW






(출처: BMW)


 자동차 산업에서 로봇의 도입은 꽤 역사가 오래되었습니다. 특히 자동으로 용접하는 로봇은 자동화의 상징처럼 여겨지기도 합니다. 하지만 동시에 아직도 많은 노동력이 투입되는 조립 산업이기도 합니다. 


 자동차 부분에서의 자동화와 로봇의 도입은 현재도 진행형인데, 최근 BMW는 세계에서 최초로 로봇 3D 스캐너를 차량 검사에 도입했다고 발표했습니다. 이는 지금까지 사람 눈으로 직접 검사하던 것을 자동화 한 것으로 더 세밀하고 빠른 최종 검사가 가능해졌습니다. 


 두 개의 로봇 팔에 장착된 3D 스캐너는 80x80cm 정도의 크기의 이미지를 촬영하며 이를 다시 3차원으로 복원합니다. 정밀도는 100마이크로미터 (0.1mm) 수준으로 미세한 흠집이나 이상도 놓치지 않고 찾아낼 수 있는 능력을 지니고 있습니다. 이를 통해서 최종 출고되는 차량의 품질을 향상시키고 검사 속도도 높일 수 있습니다. 물론 기존에는 보기 힘들었던 부분까지 빠르고 정확하게 볼 수 있는 것도 장점입니다. 


 물론 3D 스캐너가 등장했다고 해서 사람이 검사나 관리를 하지 않는 것은 아니지만, 이와 같은 신기술은 계속해서 적은 노동력으로 많은 생산을 가능하게 하는 방향으로 발전할 것으로 보입니다. 결국 그 끝은 공장 무인화가 아닐까하는 생각이 듭니다. 


 참고 





완벽하게 보존된 2억 년전 초식 공룡의 화석 들여다보기



(Skull of the Heterodontosaurus tucki dinosaur. Credit: ESRF/P. Jayet)

(Complete skeleton of the fossil. Credit: European Synchrotron Radiation Facility)


(Set-up of the skull in the experimental hutch on ESRF's ID17 beamline, with Jonah Choiniere (left) and Vincent Fernandez. Credit: European Synchrotron Radiation Facility)


 과학자들이 2억년 전 살았던 초기 초식 공룡의 가장 완벽한 화석을 발견했습니다. 2억년이나 되었다는 사실이 믿기지 않을 정도로 생생하게 보존된 이 화석은 고생물학자 빌리 데 클러크(Billy de Klerk)가 남아프리카에서 발견한 것입니다. 


 헤테로돈토사우루스 툭키(Heterodontosaurus tucki)는 작은 소형 초식 공룡으로 처음 두개골을 보면 공룡이 아니라 포유류가 아닌가 하는 생각을 불러일으키는 송곳니 같은 큰 이빨과 동글동글한 두개골을 가지고 있습니다. 그리고 생김새와는 달리 초식 공룡이라고 하는데, 여러 모로 놀라운 생물인 것 같습니다. 


 이 화석을 발견한 고생물학자들은 유럽 싱크로트론 방사 연구소 (European Synchrotron Radiation Facility, ESRF)로 화석을 가져가 정밀 분석을 시도했습니다. 이는 일종의 초강력 CT라고 할 수 있는데, 이를 통해 뼈와 기타 화석화된 연조직의 미세 구조까지 파악할 수 있습니다. 


 연구팀은 여기서 1TB에 달하는 대용량의 이미지 데이터를 확보했습니다. 이에 대한 초기 분석 결과는 이 공룡이 완전한 성체가 아니라 아직 청소년기에 있는 공룡이라는 사실을 보여주고 있습니다. 




(동영상) 


 앞으로 분석을 통해서 이 기이한 생물체가 2억 년 전 어떻게 살았고 진화했는지가 밝혀질 것입니다. 개인적으로는 독특하게 생긴 이빨의 비밀이 궁금합니다. 꼭 티라노사우루스나 혹은 트리케라톱스 같은 공룡이 아니라도 이 고대 생물은 공룡이 얼마나 다양하고 흥미로운 생물이었는지를 다시 보여주고 있습니다. 


 참고 


2016년 7월 30일 토요일

지구 첫 번째 대멸종은 초기 동물의 진화 때문?



(The disc-like fossils shown here are the preserved remains of holdfast structures used by the Ediacaran species Aspidella that went extinct about a million years after these individuals died and were preserved. Credit: Simon Darroch, Vanderbilt University)

(Conichnus burrows are trace fossils: the surface bumps represent vertical tubes that were originally occupied by anemone-like animals that may have fed on Ediacaran larvae. Credit: Simon Darrroch, Vanderbilt University)

(Shaanxilithes are odd, annulated and ribbon-like fossils that start showing up near the end of the Edicaran period. In this fossil they are wrapped around Aspidelia holdfasts. Credit: Simon Darroch, Vanderbilt University)


 지구 생물체는 등장한 지 오랜 세월 동안 단세포 상태를 벗어나지 못했습니다. 비록 수십 억년 동안 박테리아에서 진핵생물로의 진화는 이뤘지만, 지금같은 다세포 생물의 전성 시대를 연 것은 지금으로부터 6억 3,500만년 전에서 5억 4,200만년 전인 에디아카라 시기입니다. 이 시기에는 기묘하게 생간 동물군인 에디아카라 동물군이 바다 밑에서 번성했습니다. 


 에디아카라 동물군이 갑작스런 멸종을 겪은 후 등장한 것이 바로 캄브리아기 대폭발입니다. 캄브리아시기 첫 수천 만년 동안 현생 동물군의 대부분이 등장해 현재 지구 생물계의 기본을 이뤘습니다. 그런만큼 이 시기에 과연 어떤 일이 일어났는지는 과학적으로 매우 중요한 문제라고 하겠습니다. 


 에디아카라 동물군이 멸종하고 그 자리를 새로운 동물군이 채우던 시기에 지구에는 운석 충돌이나 화산 활동, 빙하기 등 특별한 이변이 있었다는 증거가 없습니다. 따라서 에디아카라 동물군의 대멸종은 뭔가 다른 이유와 연관이 있을 것으로 생각되고 있습니다. 유력한 가설 가운데 하나는 바로 새로운 동물군의 출현입니다. 


 에디아카라 동물군 화석의 가장 큰 특징 가운데 하나는 바로 살아있을 때 뜯어먹힌 흔적이 없다는 것입니다. 동시에 바다밑에서 움직인 흔적도 발견되지 않고 있습니다. 따라서 당시 동물들은 산호처럼 햇빛을 받거나 혹은 여과 섭식을 통해서 먹이를 섭취하는 수동적인 동물일 가능성이 높습니다. 이런 환경에서 움직이고 포식활동을 하는 동물이 등장한다면 순식간에 생태계는 뒤바뀔 것입니다. 


 밴더빌트 대학의 사이먼 다로치(Simon Darroch) 교수와 그 동료들은 최근 나미비아에서 발견된 새로운 지층에서 이 전이 과정을 연구할 수 있는 단서를 얻었습니다 (사진) 그에 의하면 이 환경을 바꾼 것은 생태학적 엔지니어 (ecological engineer)들이었습니다. 즉 생태계가 바뀌면서 에디아카라 동물군이 살아남기 어렵게 되었다는 것이죠. 


 새롭게 등장한 생물체들은 초기부터 크고 날카로운 이빨이나 부속지를 가지고 있지는 않았지만, 그럼에도 포식활동이라는 새로운 생존 기술과 일생 중 잠시라도 이동이 가능한 능력을 지녀 기존의 생태계를 바꿔 나갔습니다. 


 예를 들어 말미잘 (sea anemone) 같은 생물은 겉보기로는 무서운 포식자는 아니지만, 에디아카라 동물군의 유충을 잡아먹을 수 있는 능력은 이미 가지고 있었을 것입니다. 이것은 평화롭던 에디아카라 낙원에 큰 변화를 몰고 왔을 것입니다. 새로 발견된 화석들은 이런 초기의 변화를 암시하고 있습니다. 


 동물계는 머지 않아 날카로운 이빨, 이동, 단단한 껍질, 눈 같은 새로운 방식을 진화시킨 동물의 등장으로 인해 영원히 바뀌게 됩니다. 덕분에 낙원 같은 환경에서는 멀어졌지만, 이로 인해 우리 인간과 같은 복잡한 동물의 탄생이 가능했던 것이기도 합니다. 아마도 첫번째 대멸종은 진화 그 자체로 인한 것일 가능성이 높아 보입니다. 


 참고 




우주 이야기 543 - 항성 자기장 생성 메카니즘의 비밀



(An artist's illustration depicts the interior of a low-mass star, such as GJ 3253, a low-mass red dwarf star about 31 light years away from Earth, seen in an X-ray image from Chandra in the inset.
Credits: X-ray: NASA/CXC/Keele Univ./N. Wright et al; Optical: DSS)


 태양을 비롯한 항성들은 모두 다 강력한 자기장을 가지고 있습니다. 이 자기장은 흑점 현상은 물론 플레어와 코로나 물질 방출 같은 표면 현상을 일으켜 주변에 영향을 줍니다. 이는 지구에 사는 우리에게도 중요하지만, 아마도 우주 저편 어딘가에 있을지 모르는 외계 생명체의 삶에도 큰 영향을 미칠 것입니다. 


 태양과 다른 별의 자기장에 대한 연구는 활발하게 진행 중이지만, 아직 알려지지 않은 부분이 많습니다. 가장 곤란한 부분 가운데 하나는 바로 자기장이 어떻게 생성되는지에 대한 것입니다. 


 항성 자기장을 만드는 힘은 크게 두 가지라고 생각되고 있습니다. 첫 번째는 항성의 자전입니다. 거대한 기체인 항성의 자전 속도는 위도와 층에 따라 달라지기 때문에 뜨거운 플라스마가 움직이는 속도에 차이가 생기면서 자기장을 만든다고 여겨지고 있습니다. 두 번째는 항성 내부의 대류입니다. 밑에서 상승하는 더 뜨거운 플라스마와 표면에서 식은 플라스마가 거대한 대류를 하면서 자기장을 만드는 또 다른 힘을 제공한다고 여겨지고 있습니다. 


 그런데 이 이론에서도 세부적으로는 여러 가지 가설이 존재합니다. 태양 같은 크기의 항성의 경우 외부의 1/3 정도 되는 부분에서는 대류가 활발하게 일어나면서 비교적 빠르게 자전하지만, 안쪽의 층에서는 비교적 뜨거운 가스가 그대로 정지해 있다고 보고 있습니다. 그리고 이들의 속도 차이가 자기장을 만드는데 대부분 기여하는 것으로 생각해왔습니다. 


 이 이론에 의하면 항성의 자기장은 자전 속도와 관련이 깊습니다. 따라서 항성이 나이를 먹고 자전 속도가 느려지면 자기장의 크기는 줄어드는 것으로 여겨졌습니다. 반면 적색왜성처럼 작은 별의 경우 모식도에서처럼 대부분이 대류층이라 자기장의 나이와 관련없이 일정한 것으로 생각했습니다. 


 영국 킬리 대학의 니콜라스 라이트(Nicholas Wright of Keele University in the United Kingdom)를 비롯한 연구자들은 나사의 찬드라 X선 망원경과 ROAST 위성의 관측 데이터를 이용해서 적색 왜성 4개의 자기장을 분석했습니다. 서로 나이가 다른 적색 왜성의 자기장을 분석하는 것이었는데, 결론적으로 아무 차이가 없다는 사실이 밝혀졌습니다. 


 이 연구 결과는 기존의 자기장 생성 모델에 의문을 제기하고 있으며 가설을 좀 더 검증해야 한다는 것을 암시하고 있습니다. 


 우리가 잊고 지내는 것 가운데 하나는 아직 우리가 바로 우리가 매일 보는 태양의 비밀 가운데 상당수를 모르고 있다는 것입니다. 꼭 멀리 떨어진 은하나 블랙홀, 외계 행성만이 미스터리는 아닌 것이죠. 앞으로 연구를 계속 진행해서 태양과 다른 항성의 미스터리를 하나씩 풀어나가기를 기대해 봅니다. 


 참고 




심해의 보라색 괴생물체




 심해에는 놀랄만큼 다양한 생물들이 살고 있습니다. 과거 일반 대중은 물론 과학자들 역시 햇빛이 도달하지 않고 압력이 높은 차가운 바다에는 기괴하게 생긴 심해 어류 이외에는 다른 생명체가 없다고 여겼으나 실제 심해저 탐사에서는 열대 우림을 방불케하는 다양한 생명체들이 발견되었습니다. 사실 지구상의 생물 다양성의 상당 부분은 바다밑에 감춰져있었던 것입니다. 


 해양 탐사선 노틸러스 (Exploration Vessel Nautilus)는 LA 해안에서 멀리 떨어지지지 않은 해저에서 이전에 발견된 적이 없는 보라색 공 같이 생긴 괴생물체가 발견되었습니다. 이는 노틸러스의 무인 심해 잠수정(ROV)가 발견한 것입니다. 대략 지름 6-7cm 이내의 작은 생물체로 처음 봤을때는 과연 어떤 종류의 생물체인지 감도 잡기 어려워 보입니다. 



(동영상) 


 일단 이를 포획한 과학자들은 이 생물체가 갯민숭달팽이(nudibranch)의 일종일 가능성이 있다고 보고 있습니다. 다만 워낙 희안하게 생긴 생물체라 정확한 정체를 파악하는데 시간이 걸릴 것으로 보입니다. 과연 어떤 생물체인지 궁금하네요. 


 참고 


2016년 7월 29일 금요일

새로운 태양 화학 전지 개발 - 태양에너지로 연료를 생산한다.



(Simulated sunlight powers a solar cell that converts atmospheric carbon dioxide directly into syngas. Credit: University of Illinois at Chicago/Jenny Fontaine)


 현재 널리 보급된 태양전지는 한 가지 큰 단점을 가지고 있습니다. 태양빛이 있을 때만 전기 생산이 가능하다는 것이죠. 하지만 우리는 24시간 전기를 필요로 합니다. 따라서 태양 에너지를 다른 방식으로 이용하려는 시도가 계속해서 진행 중입니다. 그중 하나는 바로 태양 화학 전지입니다. 


 일리노이 대학의 연구자들은 태양 에너지를 이용해서 수소와 일산화탄소로 이뤄진 합성 가스(syngas)를 만들어내는 태양 화학 전지를 개발해 이를 저널 사이언스에 발표했습니다. 이렇게 만든 합성 가스는 그 자체로 연소시켜 발전기를 돌릴수도 있고 디젤과 다른 형태의 액체 연료로 만들 수 있습니다. 


 사실 이전에도 여러차례 전해드렸듯이 이런 류의 연구는 많이 시도되고 있습니다. 그런데 이번 연구가 이전과 다른 점은 상용화의 가능성이 더 높다는 데 있습니다. 


 일리노이 대학의 아민 살레히 코진(Amin Salehi-Khojin) 교수와 그의 연구팀은 TMDCs(transition metal dichalcogenides)라는 촉매와 전해질, 그리고 두 개로 구성된 전극을 이용해서 새로운 태양 화학 전지를 만들었습ㅈ니다. 


 새로운 촉매는 물과 이산화탄소를 태양광으로 분해해서 전해질 내에서 이동시켜 합성 가스로 만드는데, 기존에 촉매에 비해 1000배나 효율이 높을 뿐 아니라 20배나 저렴하다고 합니다. 즉 경제성이 높다는 이야기입니다. 


 하지만 이 새로운 태양 화학 전지의 개발이 간단했던 것은 아니었습니다. 연구팀은 광화학 반응 과정에서 촉매가 산화되는 문제에 부딪혔습니다. 이 문제를 해결하기 위해 ethyl-methyl-imidazolium tetrafluoroborate을 물과 50대 50으로 섞은 전해질 수용액을 이용해서 산화를 방지하고 촉매의 기능을 유지시켰습니다. 


 현재 연구팀은 이 신기술의 특허 등록을 추진하고 있으며 상용화를 위한 연구를 진행할 예정입니다. 비싼 촉매를 사용하지 않고 태양 화학전지를 만들 수 있다는 점이 큰 메리트인데, 과연 이번에는 상용화에 성공할 수 있을지 미래가 주목됩니다. 


 참고 


Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO2 reduction in ionic liquid, Science, science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaf4767 





샤오미 미 노트북 에어





(출처: 샤오미)


 샤오미가 두 가지 종류의 맥북 에어와 유사한 노트북을 공개했습니다. 샤오미 미 노트북은 이름까지 에어라고 붙여 등장했는데, 크기나 스펙 역시 비슷합니다. 외형에 있어서는 다른 마크를 모두 없앤 부분은 오히려 훨씬 좋아보입니다. 


 샤오미 미 노트북 에어 스펙


-Mi Notebook Air 13.3

Intel Core i5 processor, runs Windows 10 Home
8GB DDR4 RAM + 256GB PCIe SSD, expandable SSD slot
NVIDIA GeForce 940MX dedicated graphics card
5-hour battery, 50% charge in 30min
Lightweight full metal body, weighs just 1.28kg
Elegant logoless design, personalize with stickers
Supports Mi Cloud Sync and Mi Band unlocking
Price: 4,999 Yuan or $750

- Mi Notebook Air 12.5

Sized like a magazine, just 12.9mm thin
Full metal body, only weighs 1.07kg
Intel Core m3 processor, 11.5-hour battery
4GB RAM + 128GB SATA SSD, expandable SSD slot
1080p FHD screen, edge-to-edge protective glass
AKG custom dual speakers, Dolby digital surround sound
Price: 3,499 Yuan or $525



 미 노트북 에어 13.3 은 코어 i5 프로세서와 8GB DDR 메모리 256GB SSD, 지포스 940MX를 지니고 1.28kg의 무게를 지녀 성능 및 무게 면에서는 준수한 스펙을 가지고 있습니다. 윈도우 10 홈 버전을 포함한 부분도 좋아 보입니다. 가격은 750달러인데 물론 국내에서 들어온다면 세금 및 기타 부대 비용을 합쳐 더 비싸게 팔릴 것으로 보입니다. 


 미 노트북 에어 12.5는 12.9mm 두께에 1.07kg으로 코어 m3 프로세서와 4GB 램, 128GB SSD를 탑재한 모델입니다. OS 포함하지 않고 525달러의 가격은 적당한 수준입니다. 두 노트북 모두 fullHD 해상도를 지원합니다. 


 샤오미는 이런 저런 제품들을 내놓았지만, 일부는 품질 문제에 휩싸이면서 어려움을 겪기도 했습니다. 사실 하드웨어라는 게 보통 돈 값을 하는 경우가 대부분이라 싸면서 아주 좋은 제품이란 보기 드물기 때문이죠. 싼데는 다 이유가 있기 마련입니다.

 샤오미 미 노트북 에어는 다른 저가형 제품에 비해서 아주 저렴한 수준은 아니지만, 품질과 마감만 우수하다면 괜찮아 보이는 제품입니다. 다만 AS 및 내구성, 품질 면에서 경쟁력이 있을지는 다소 의문이기도 합니다. 소비자 입장에서야 새로운 제품이 들어오면 선택의 폭이 넓어지고 경쟁이 붙는만큼 나쁠 건 없지만 말이죠. 


 참고  






전기 트럭을 테스트하는 메르세데스 - 벤츠








(출처: 메르세데스-벤츠)


 전기차는 승용차를 중심으로 보급 중에 있습니다. 아직은 배터리의 에너지 밀도가 낮고 가격이 비싼 편이라 본격적으로 내연 기관 자동차를 대체한다고 보기는 어려운 상황이지만, 배터리 기술의 지속적인 개선과 친환경 자동차에 대한 강한 요구로 인해 선진국으로 중심으로 빠르게 보급되고 있는 것도 사실입니다. 


 일반적인 자동차 이외에도 전기 화물차나 전기 버스 역시 같이 개발 중에 있는데, 아직 대형 트럭에는 잘 시도되고 있지 못합니다. 비용 문제를 고려하면 아무래도 경제성이 떨어지는데다, 용량이 큰 만큼 충전에도 오랜 시간이 필요하기 때문이죠. 이를 극복하기 위한 대안으로 전력을 도로에서 공급하는 대안 등이 연구 중입니다. 


 메르세데스 벤츠는 소형 전기 화물차를 테스트한 데 이어 26톤 급 대형 전기 트럭을 공개했습니다. 어반 e트럭 (Urban eTruck)는 3개의 차축 (axle)을 가지고 있으며 각각에 500 Nm (369 lb-ft)의 토크를 지닌 125 kW (168 hp)급 전기 모터가 탑재되어 있습니다. 


 거대한 리튬 이온 배터리 팩에는 212 kWh의 에너지를 담을 수 있는데, 한 번 충전으로 갈 수 있는 거리는 200km 정도입니다. 용도에 따라서는 하루 사용할수도 있겠지만, 기본적으로 현재의 배터리 기술로는 전기 트럭이 널리 사용되기는 어려울 것으로 보이는 수준의 거리입니다. 충전은 100kW급 (100-kW Europe-wide standardized Combined Charging System Type 2 connector) 충전기로 2-3시간 정도 걸립니다. 


 스펙으로 봤을 때 대형 차량과 트럭을 전기차로 대체하기 위해서는 아직 배터리 및 충전 기술의 발전이 더 필요할 것으로 생각됩니다. 다행한 점은 이미 기술적인 정점에 도달한 내연 기관과는 달리 배터리 기술은 더 발전할 여지가 충분하다는 것입니다. 10년전 지금같은 전기차 붐을 예측하기 어려웠듯이 다시 10년 후에는 어떻게 변할지 아무도 예측할 수 없습니다. 


 물론 미래를 주도하기 위해서는 지금 준비를 해야 하는 것이고 그래서 이런 시도가 이어진다고 말할 수 있을 것입니다.  



 참고 




2016년 7월 28일 목요일

우주 이야기 542 - 외로운 아기별



(An unusual celestial object called CX330 was first detected as a source of X-ray light in 2009. It has been launching "jets" of material into the gas and dust around it. Credit: NASA/JPL-Caltech)


 천문학자들이 아주 독특한 형태의 아기별을 발견했습니다. CX330이라고 불리는 이 아기별은 사실 2009년에 X선 영역에서 관측된 바 있었습니다. 당시에는 별 주목을 받지 못했던 천체인데, 텍사스 공대의 크리스 브릿 (Chris Britt, postdoctoral researcher at Texas Tech University in Lubbock)과 그의 동료들이 이 천체가 사실은 외딴 곳에서 자라나는 아기 별이라는 사실을 밝혀냈습니다. 


 CX330은 이름처럼 지구에서 330광년 떨어진 천체로 나사의 찬드라 X선 위성이 은하 중심부의 벌지를 관측하던 과정에서 발견한 천체입니다. 이를 조사한 연구팀은 이 천체의 파장이 적외선에도 관측이 가능할 것으로 보고 2007년 같은 위치를 조사한 스피처 우주 망원경 자료 및 2010년 WISE 관측 자료를 조사했습니다. 그 결과 이 천체가 사실 새롭게 생겨나는 매우 어린 아기별이라는 사실이 밝혀졌습니다. 


 물론 아기별은 우주에 매우 흔한 존재 가운데 하나입니다. 그런데 CX330의 독특한 점은 보통 아기별이 생기는 장소인 거대 성운이 아니라는 점에 있습니다. 이 아기별은 가장 외로운 아기별 (loneliest young star)로 주변의 다른 별 없이 혼자서 생성 중에 있는 아기별입니다. 


 보통 별의 탄생은 가스 성운에서 시작됩니다. 일반적인 성간 가스는 밀도가 너무 낮아 별을 형성하기 어렵기 때문이죠. 지금까지 발견된 대부분의 신생별은 이렇게 가스 성운에서 집단으로 생성되며 이는 태양 역시 마찬가지였을 것으로 보입니다. 따라서 CX 330은 꽤 미스터리한 존재입니다. 


 이를 설명할 가설 가운데 하나는 본래 거대 가스 성운에서 태어났으나 다른 별과의 상호작용으로 쫓겨난 별이라는 것입니다. 하지만 연구팀에 의하면 이 별은 생긴지 100만년에 불과한 정말 어린 별이고 아직도 주변의 가스와 먼지 디스크에서 물질을 흡수하면서 성장 중입니다. 만약 추방설이 옳다면 설명하기 어려운 형태입니다. 


 아마도 이 별은 성간 가스가 국지적으로 농도가 높아지면서 형성된 것으로 보이는데, 실제로 어떻게 형성된 것인지 앞으로 연구가 더 필요할 것 같습니다. 

  
 CX330은 운좋게 지구에서 가까운 위치에 있어 발견이 가능했던 떠돌이 아기별입니다. 보통은 두터운 가스에 둘러쌓여 있어 이런 별은 주의 깊게 관측하지 않는 이상 쉽게 발견이 어렵습니다. 따라서 연구팀은 이 별의 발견이 어쩌면 빙산의 일각에 지나지 않을 가능성도 고려하고 있습니다. 더 많은 외로운 아기별이 있을지도 모른다는 것이죠. 앞으로 관련 연구 결과가 어떻게 나올지 궁금해지는 소식입니다. 



 참고 


"Discovery of a Long-Lived, High Amplitude Dusty Infrared Transient," C. T. Britt et al., 2016 Aug. 11, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society mnras.oxfordjournals.org/content/460/3/2822.abstract , On Arxiv: arxiv.org/abs/1605.05321 

현재 온실 가스 배출 수준에서 육지 온도는 섭씨 1.5도 이상 오른다



(Credit: CC0 Public Domain)


 현재 대기 중 이산화탄소는 산업 혁명 전 280ppm 수준에서 이제는 400ppm을 넘어선 상태입니다. 현재 지구 평균 기온은 산업 혁명 이전보다 거의 섭씨 1도는 오른 상태이지만, 세계 각국은 이를 가능한 2도 이내로 조절하기 위해서 노력하고 있습니다. 그리고 가능하다면 1.5도 이내로 조절하려고 노력하고 있죠. 하지만 과연 가능한 일일까요? 


 영국 수력학 및 생태학 연구 센터의 크리스 헌팅포드 박사(Dr Chris Huntingford from the Centre for Ecology & Hydrology)와 엑세터 대학의 연구자들은 현재 이산화탄소 농도에서 이런 목표가 가능한지를 검증했습니다. 이들에 의하면 현재도 400ppm에서 계속 상승 중인 이산화탄소 농도가 400ppm 수준에서 고정된다고 해도 육지 평균 온도는 1.5도 이상으로 오를 것으로 예측했습니다. 


 사실 수증기, 이산화탄소, 메탄 가스 같은 온실 가스는 지구 기온을 안정하게 유지하는 데 매우 큰 역할을 하고 있습니다. 이들이 만드는 온실 효과가 없다면 지구 평균 기온은 영하 18도로 떨어질 것이며 우주에서 봤을 때 지구는 거대한 얼음 공 같은 모습일 것입니다. 따라서 온실 효과는 인류를 비롯한 많은 동식물들이 살수 있는 환경을 만든 존재인 것입니다. 


 그런데 온실 가스의 농도가 올라가면 당연한 결과로 지구의 온도도 올라가게 되어 있습니다. 다만 이산화탄소 농도 증가에 비해서 온도 증가폭이 별로 크지 않은 이유는 지구 대기에서 가장 중요한 역할을 하는 온실 가스가 바로 수증기이기 때문입니다. 하지만 그점을 감안해도 아직 온도 상승폭이 큰 것은 아닙니다. 


 연구팀은 이와 같은 현상이 이전 연구에서 지적되었던 것과 같이 바다에서 많은 열을 흡수하기 때문이라고 지적했습니다. 하지만 이와 같은 현상은 계속 지속될 수 없습니다. 어느 정도 열을 흡수하고 나면 새로운 평형 상태에 도달해 열에너지의 흡수와 방출이 균형을 이루기 때문입니다. 연구팀의 추정으로는 현재에서 더 이산화탄소 농도가 상승하지 않더라도 육지의 평균 온도는 섭씨 1.5도 이상에서 균형을 맞추게 될 것으로 예상했습니다. 


 문제는 지금 당장 상승 추세를 멈추기 어렵다는 것입니다. 비록 파리 기후 협약에서 여러 국가가 자율적으로 의무 감축안을 내놓기로 했지만, 실제적인 감축이 이뤄지려면 사실 10~20년은 필요할 것이고 그때까지도 배출이 없어지는 건 아니고 약간 줄어드는 정도라 이산화탄소 농도 증가를 당장에 막을 수 없기 때문입니다. 따라서 실제 온도 상승은 한동안 미래에도 지속될 것입니다. 


 그럼에도 더 극단적인 온도 상승을 막기 위해서 지금 하는 노력이 중요할 것입니다. 


 참고 


Huntingford, C. and Mercado, L. M. High chance that current atmospheric greenhouse concentrations commit to warmings greater than 1.5 °C over land. Scientific Reports 6, 30294; DOI: 10.1038/srep30294 


중국 대형 수륙양용기 AG 600 공개


(Crediti: Aviation Industry Corporation of China (AVIC))


 중국이 현재 상용화된 것 가운데서 가장 큰 비행정 (혹은 수륙양용기 amphibious plane)인 AG 600을 공개했습니다. 이 새로운 항공기는 최대 12톤의 물을 이용해서 화재를 진압할 수 있으며 구조 임무에서는 50명의 승객을 바다에서 건저낸 후 이륙할 수 있습니다. 길이는 36.9m, 날개 너비는 38.8m로 보잉 737에 견줄만한 크기입니다. 최대 이륙 중량은 53.5톤입니다. 


 AG 600 제원 

Capacity: 50 passengers
Length: 36.9 m (121 ft 1 in)
Wingspan: 38.8 m (127 ft 4 in)
Max takeoff weight: 53,500 kg (117,947 lb)
Powerplant: 4 × WJ-6 turboprops, 3,805 kW (5,103 hp) each
Propellers: 6-bladed constant speed propellers

Maximum speed: 570 km/h (354 mph; 308 kn)
Range: 5,500 km (3,418 mi; 2,970 nmi)
Service ceiling: 10,500 m (34,449 ft)





(동영상) 


 이와 같은 대형 비행정을 개발한 이유는 물론 인명 구조 및 화재 진압 같은 다양한 임무를 위해서이겠지만, 군사적인 목적도 다분히 담겨있는 것으로 보입니다. 넓은 바다에서 수색 및 구조 임무를 수행한다는 것은 결국 해군을 돕는 목적으로 사용될 수 있기 때문입니다. 


 공교롭게도 일본 해상 자위대 역시 US-2라는 대형 비행정을 운용하고 있어 서로 비교가 되는데 나중에 등장한 AG 600 쪽이 더 대형입니다. 이 두 국가는 영유권 분쟁으로 각을 세우고 있는 상황이라 AG 600의 개발이 일본 측을 자극할 것으로 생각됩니다. 


 사실 비행정 자체는 수송량이나 가격에 비해서 일반 수송기 대비 손해를 보는 단점이 있어 요즘은 널리 사용되지 않지만, 대형 비행장이 부족했던 20세기 초반에는 대형 항공기를 만드는 가장 손쉬운 방법 가운데 하나였습니다. 현재는 산불 진화, 조난 구조, 해양 수색 등에 주로 사용되고 있습니다. 그리고 일본처럼 감시해야할 바다가 많은 국가에서 애용되는데, 중국 역시 여기서 자신의 몫을 주장하는 만큼 앞으로 AG 600역시 이런 목적으로 사용될 것으로 보입니다. 


 참고