지구에 다가온 소행성 '궤도의 비밀' 푸나…"비주축 자전운동 발견"
소행성 'TC4' 공동 연구 결과
'비주축 자전 운동' 모습 포착
'요프효과' 때문이란 걸 밝혀내
지구와 충돌 위험성 큰 소행성
미리 발견하고 정확한 궤도 예측
○TC4 궤도의 비밀 밝혀
천문연은 국제소행성경보네트워크(IWAN)와 TC4의 공동 관측 캠페인을 추진했다. IWAN은 근지구소행성을 발견, 추적하고 충돌 확률을 계산해 일정 수준의 위협이 예측될 경우 유엔에 알리는 역할을 한다. 한국에선 천문연이 대표로 참여하고 있다. TC4 관측에는 미국, 일본, 이탈리아, 이스라엘 등에 있는 세계 21개 천문대가 참여했다.
○“향후 소행성 충돌 예측에 기여”
연구진은 TC4가 자전하며 태양빛을 반사해 나타나는 밝기 변화를 역산해 이 소행성이 비주축 자전운동을 한다는 사실을 밝혀냈다. 비주축 자전운동은 회전축이 변하는 세차운동과 자전운동이 동시에 나타나는 운동을 의미한다. 쓰러지기 직전에 비틀거리면서 회전하듯이 자전하는 팽이의 모습을 떠올리면 이해하기 쉽다.소행성이 어떤 원인으로 비주축 자전운동을 하게 됐는지 파악하는 것은 궤도를 계산하는 데 매우 중요하다. 천문연 연구팀은 TC4의 비주축 자전운동 원인이 ‘요프 효과(야르콥스키 효과)’라는 점을 밝혀냈다. 소행성도 지구처럼 자전하기 때문에 낮과 밤이 바뀐다. 지구와 달리 대기와 물이 없기 때문에 낮 지역은 금세 뜨거워지고, 밤인 지역은 빨리 차가워진다. 이 에너지의 차이가 요프 효과를 내 소행성의 궤도에 변화를 일으킨다. 힘 자체는 크지 않지만 소행성을 한 방향으로 조금씩 밀어내 결국 궤도를 바꿀 수 있다. 지구처럼 크고 무거운 행성에선 요프 효과가 작지만, 작고 가벼운 소행성에선 효과가 크게 나타난다.
만약 TC4가 완전한 구형이며 표면에 흡수된 태양 에너지가 모든 방향에서 같은 세기로 재방출된다면 궤도가 변하지 않겠지만, 이 소행성은 길쭉한 타원 모양이다. 표면에 흡수된 태양 에너지가 방향에 따라 다른 세기로 방출되기 때문에 회전 방향이 시간에 따라 변화하게 되는 것이다. 이희재 천문연 선임연구원은 “근지구 소행성 특성과 요프 효과에 관한 연구는 지구 충돌 가능성이 높은 소행성을 조기에 발견하고 정확한 궤도를 알아내기 위해 매우 중요하다”며 “이번 연구는 향후 소행성 지구 충돌 위험 예측에 크게 기여할 것”이라고 말했다.
○아포피스 직접 탐사도 계획
천문연은 비주축 자전을 하는 또 다른 소행성 ‘아포피스’에 대한 직접탐사 임무를 계획하고 있다. 지름 370m로 TC4보다 훨씬 큰 소행성인 아포피스는 2029년 4월 14일 지표면에서 3만여㎞ 떨어진 상공을 통과할 전망이다. 천리안, 무궁화 등 정지궤도 위성(3만6000㎞)보다 가까운 거리다. 적은 연료로 소행성 근처에 도달할 수 있기 때문에 천문연은 탐사선 동행비행을 목표로 사전 연구를 진행 중이다.지상에서도 아포피스 관측이 꾸준히 이어지고 있다. 천문연은 IWAN과 협력해 세계 30여 개 천문대와 함께 아포피스 지상관측 국제 캠페인을 주도하고 있다. 최근에는 우주물체 전자광학 감시 시스템(OWL-Net) 4호기로 촬영한 아포피스의 모습을 공개했다. OWL-Net 4호기는 천문연이 미국 애리조나주 레몬산 천문대에 설치한 관측 시스템이다. 아포피스는 지난 6일 지구 1680만㎞ 거리에 접근했다가 4.58㎞/s 속도로 지나갔다.
최한종 기자 onebell@hankyung.com
-
기사 스크랩
-
공유
-
프린트
-
1
"식용곤충으로 암 예방"…원자력硏, 바이오벤처에 기술 이전
곤충은 ‘작은 가축’으로 불린다. 단백질 함량이 풍부해 식량난을 해결할 미래 먹거리로 주목받고 있어서다. 시장조사업체 글로벌마켓인사이트는 2019년 1억1200만달러(약 1266억원) 규모였던 세계 식용곤충 시장이 연평균 47% 성장해 2026년 15억달러(약 1조6957억원)를 돌파할 것으로 보고 있다.시장이 커지면서 국내외 연구자들은 식용곤충의 활용성을 높이는 연구에 몰두하고 있다. 한국식품연구원은 지난해 식용곤충의 활용도를 높이는 단백질 추출 기술을 개발했다. 식용곤충은 딱딱한 물질인 키틴 때문에 가공 적합성이 떨어진다는 문제가 있다. 식품연 연구팀은 이 같은 키틴을 제거해 활용성을 높이는 기술을 내놨다.최근에는 식용곤충을 기능성 식품과 치료제 원료로 활용하기 위한 연구도 이어지고 있다. 한국원자력연구원은 식용곤충을 활용한 항암 및 면역력 증강 기술을 개발해 민간 기업에 이전했다고 지난 14일 발표했다. 원자력연 연구진은 몸이 굳어 죽은 누에를 말린 백장감을 활용했다.현재 식용곤충으로 유효성분을 뽑는 데 널리 활용되는 기술은 ‘열수 추출법’이다. 뜨거운 증류수에 담아 추출하기 때문에 유효성분이 열에 쉽게 파괴되는 한계가 있다. 원자력연 연구진은 ‘아스코르빈산 추출법’을 개발했다. 비타민C로 알려진 아스코르빈산 성분을 곤충유래 유효성분 추출 과정에 첨가하는 기술이다. 아스코르빈산의 항산화 작용으로 유효성분을 추출할 때 활성산소를 억제한다. 단백질의 변성도 낮춰 유효성분의 기능적 특성을 보존한다.아스코르빈산 추출법으로 얻은 유효성분은 동물실험 결과 기존 방식으로 얻은 추출물보다 효과적으로 비장 내 T세포와 수지상세포의 활성을 유도했다. T세포는 세포성 면역을 담당하는 림프구의 일종이다. 수지상세포는 항원을 삼켜 다른 면역세포에 제시해 면역반응을 유도하는 역할을 한다.연구진은 유효성분이 암과 세포 내 병원체에 대한 방어 효과를 일으켜 종양을 줄이는 것까지 확인했다. 천연물 항암면역 증진 원료로서의 가능성을 입증한 것이다. 연구결과는 국제저명학술지 몰레큘스와 뉴트리언츠에 각각 지난 1월, 지난해 10월에 게재됐다.원자력연은 이 기술을 바이오벤처기업 비플럭스파머에 이전했다. 정액기술료 2000만원에 매출의 3%를 경상 기술료로 받는 조건이다.연구진은 이 기술을 통해 일반인과 회복기 암 환자의 필수 영양 공급을 도울 수 있는 건강기능식품 및 항암면역치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 원자력연과 비플럭스파머는 이번 기술실시계약을 토대로 연구소기업을 설립하는 계획도 마련했다. 향후 한국원자력연구원, 경희대한방병원, 비플럭스파머가 참여하는 산·학·연 공동협력추진체계를 구성해 기술의 실용화에 주력할 계획이다.박원석 원자력연 원장은 “이 기술의 상업화를 통해 차세대 건강기능식품과 치료제를 개발해 관련 시장의 매출을 늘리고, 고용 창출을 이루는 신산업 육성 효과가 나타나길 기대한다”고 말했다.최한종 기자 onebell@hankyung.com
-
2
지구 공전궤도 근처 소행성은 발견된 것만 2만5000여개
"소행성이 지구에 충돌하면 원자폭탄 몇 만 배 규모의 피해를 야기한다!" 이런 제목의 뉴스와 신문기사는 1년에 몇 차례나 등장한다. 어떤 사람들은 이런 기사를 보고 사실을 확인하기 위해 한국천문연구원에 문의한다. 반면 매번 '양치기소년'에게 속았던 일부 사람은 진위 여부를 확인하지 않은 채 믿지 않으려고 할지도 모른다. 그런데 과연 정말 소행성이 지구에 충돌할 것인가? 미국 항공우주국(NASA)라는 이름의 소행성 궤도 분석 프로그램을 통해 지금까지 인류가 발견한 2만5000여 개의 모든 근(近·가까운)지구소행성의 향후 100년간 지구 충돌확률을 자동으로 계산하고 있다.계산 결과에 따르면 2021년 3월 현재 가장 충돌 확률이 높은 소행성은 ‘2010 RF12’라는 이름(임시번호)을 가진 천체로 2095년 9월 5일 충돌 확률은 4.6%다. 두 번째로 높은 소행성 ‘2017 WT28’의 2104년 11월 24일 지구 충돌 확률은 1.1%, 세 번째는 ‘2020 VW’라는 이름의 소행성으로 2074년 11월 2일 지구 충돌 확률은 0.37%다. 소행성의 지구 충돌 확률은 낮아이 세 가지 경우만 보더라도 소행성의 지구 충돌 확률은 지극히 낮다는 사실을 확인할 수 있다. 또한 소행성의 궤도는 처음 발견하고 난 뒤 지속적인 후속 관측을 통해 보다 정밀해지는데, 이 3개 소행성의 이름(임시번호) 앞의 네 자리 숫자는 발견 연도다. 즉 각각 2010년, 2017년, 2020년에 처음으로 발견된 소행성이기 때문에 추가 관측이 진행됨에 따라 충돌 확률이 변할 가능성은 크다. 하지만 그럼에도 불구하고 설령 이들이 지구에 부딪히더라도 그 피해는 거의 없을 것이다. 왜냐하면 각각의 크기가 단지 지름 약 7ｍ, 8ｍ, 7ｍ밖에 되지 않기 때문이다. 이 정도 크기의 작은 소행성은 지구에 충돌하더라도 대부분 대기권에서 소멸할 것이고 일부가 운석의 형태로 낙하할 것이다.따라서 NASA에서는 이처럼 작은 크기의 소행성보다는 지구와 충돌할 경우 반경 수백㎞ 지역에 심각한 재난을 초래할 수 있는 지름 140ｍ 이상의 소행성을 ‘지구위협소행성’이라고 정의하며 별도로 추적·관리하고 있다. 2021년 3월 현재까지 발견된 지구위협소행성은 모두 2174개고 이 중 향후 100년간 지구에 충돌할 확률이 100만분의 1보다 높은 천체는 모두 4개가 있다. 누적 충돌 확률이 높은 순서로 NASA 오시리스-렉스 탐사선의 임무 대상 소행성인 베누(0.037%), 1950 DA(0.012%), 최근 지구와 0.1AU(AU는 지구와 태양 간 평균 거리로 약 1억4959만7870.7㎞) 정도의 거리를 두고 안전하게 지나갔지만 2029년에는 정지궤도 인공위성 고도(3만6000㎞) 안쪽까지 접근할 아포피스(0.00045%), 그리고 2007 FT3(0.00014%) 소행성 등이 바로 그들이다. 그렇다면 우리는 정말 안심할 수 있을까2013년 2월 15일 러시아 첼랴빈스크 지역에 지름 17~20ｍ 정도 크기의 소행성이 충돌했다. 폭발에 따른 충격으로 1600여 명의 부상자가 발생했고 7300여 채의 건물이 파손됐다. 폭발 에너지는 TNT 폭탄 약 400~600킬로톤(Kt·1000t) 규모로 추정됐다. 앞에서 언급한 NASA의 센트리 계산 프로그램이 이 첼랴빈스크 충돌 소행성을 놓친 것은 사전에 발견하지 못했기 때문이다. 그렇다면 이날 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성은 왜 미리 발견할 수 없었을까?첫 번째로는 그 크기가 매우 작기 때문이다. 소행성은 스스로 빛을 내지 못하는 천체로 태양빛을 반사해서 우리에게 관측이 되는데, 지구 근처 공간에 가장 많이 분포하는 석질 소행성(규산철과 규산마그네슘 등을 주성분으로 하는 소행성)의 평균 반사율은 가시광선에서 약 15%밖에 안 된다. 즉, 17~20ｍ로 추정되는 첼랴빈스크 소행성의 경우 지구에 매우 가깝게 다가오기 전에는 망원경으로 미리 찾아내는 것은 어렵다. 두 번째 이유는 소행성의 대기권 진입 경로가 태양 근처 방향이었기 때문이다. 태양망원경을 제외하고는 현재 지상의 어떤 망원경으로도 태양 근처의 영역을 탐색하기는 불가능에 가깝다. 이런 문제점을 극복하기 위해 NASA에서는 몇 해 전부터 지구-태양 사이의 ‘라그랑주 L1 지점’에서 지구 근처를 탐사하는 소행성 탐사 전용 우주망원경 개발을 추진하고 있다.인류의 소행성 지구 충돌에 대한 경각심은 2013년 2월 15일 러시아 첼랴빈스크 소행성 폭발 사건 이전과 이후로 나눌 수 있을 만큼 소행성 충돌이라는 것이 단지 과거에 공룡이 멸망했던 ‘먼 옛날의 이야기’가 아니라 우리가 살고 있는 ‘21세기에 언제라도 발생할 수 있는 사건’이라는 큰 충격을 안겨줬다. 이를 계기로 국제사회에서는 유엔(UN)을 중심으로 근지구소행성의 조기 발견 및 국제적인 추적관측 협력체계 구축을 위해 국제소행성경보네트워크(IAWN: International Asteroid Warning Network)를 만들었다. 소행성을 두려움의 대상으로만 바라볼 것인가소행성의 보다 큰 가치는 바로 태양계의 살아있는 화석이라는 데 있다. 태양계 형성 초기에 행성으로 성장하지 못하고 남은 미행성체들(planetesimals)의 집합인 소행성은 초기 태양계의 모습을 유추할 수 있는 단서를 가지고 있다. 우리가 과거 지구에 공룡이 살았던 사실을 화석을 통해 알 수 있듯이, 소행성을 통해서 우리 태양계의 과거 모습을 들여다볼 수 있는 것이다.2020년 12월 일본우주항공연구개발기구(JAXA)의 하야부사-2호 탐사선이 소행성 류구로부터 표면 물질을 채집해 지구로 귀환하고, NASA의 오시리스-렉스호를 비롯해 여러 탐사선이 소행성을 방문하고 있거나 방문 예정에 있으며 유럽, 중국, 대만 등도 앞다퉈 소행성 탐사에 힘을 쏟고 있는 것은 바로 소행성이 태양계의 과거와 현재와 미래를 연결하는 진화의 열쇠를 갖고 있는 보물과 같은 천체이기 때문이다. 또한 동시에 미래 자원 활용으로서의 가치가 높은 희소 광물을 함유하고 있기도 하다. 근지구 소행성은 그 궤도 특성상 주기적으로 지구에 접근하거나 지구의 공전 궤도와 만난다. 이처럼 소행성의 궤도가 지구 공전제도와 유사하다는 것은 바꿔 말하면 적은 연료를 활용하더라도 탐사선이 소행성에 도달하기에 좋은 조건이라는 의미다. 이와 같이 동전의 양면, 양날의 검과도 같은 소행성의 탐사에 우리나라도 곧 참여할 수 있기를 기대해본다. √ 기억해주세요지금까지 인류가 발견한 2만5000여 개의 모든 근(近·가까운)지구 소행성의 향후 100년간 지구 충돌 확률은 가장 높은 것이 4.6%다. 지구와 충돌할 경우 심각한 재난을 초래할 수 있는 지름 140ｍ 이상의 소행성 가운데 충돌 확률이 100만분의 1보다 높은 천체는 모두 4개가 있다. 하지만 2013년 러시아 첼랴빈스크 지역에 충돌해 7300여 채의 건물을 파손시킨 소행성은 작고 태양 근처 방향의 궤도로 접근해 발견하지 못했다.
-
3
과학기술정보통신부와 국토교통부는 차세대중형위성 1호 발사를 22일 오후 3시7분에 다시 시도한다고 21일 밝혔다.차세대중형위성 1호(사진)는 당초 지난 20일 카자흐스탄 바이코누르 우주센터에서 발사될 예정이었다. 그러나 이 위성을 실은 러시아 소유스 2.1a 발사체에 이상이 발견돼 발사가 이틀 연기됐다. 발사체 상단을 제어하는 전기지상지원장비에서 급격한 전력 상승이 감지됐다. 전기지상지원장비는 발사체 상단과 연결돼 발사 전까지의 상태를 모니터링하고 제어하는 장비다.국내 기술로 개발된 차세대중형위성 1호는 발사 성공 시 497.8㎞ 고도에 안착해 6개월간의 초기운영 과정을 거친다. 이후 국토부가 국토·자원관리, 재해재난 대응, 국가공간정보 활용 서비스에 본격 활용할 예정이다. 이 위성은 해상도 흑백 0.5m급, 컬러 2m급 영상촬영이 가능한 전자광학카메라 2기를 장착하고 있다.한국항공우주연구원은 차세대중형위성 개발사업을 통해 500㎏급 표준형 위성 플랫폼 기술을 확보했다. 기본 구성의 설계변경 없이 다양한 탑재체를 장착한 위성을 제작할 수 있는 플랫폼을 말한다.최한종 기자 onebell@hankyung.com
![넷플릭스, 가입자 순증 꺾였다…악재 쏟아진 기술주 [글로벌마켓 A/S]](https://timg.hankyung.com/t/560x0/photo/202404/B20240419072033320.jpg)
![[단독] "경영보다 돈"…아워홈 매각 손잡은 남매](https://timg.hankyung.com/t/560x0/photo/202404/AA.36472890.1.jpg)
