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2009년 최고의 과학뉴스 TOP 10 목록

조회 : 5214 | 2009-12-28

2009년 최고의 과학은?
About2009년의 끝자락인 12월에 들어서면서 여기저기서 올해의 핫이슈들을 가려내고 있습니다. 연기대상, 연예대상, 가요대상은 물론 올해의 인물 TOP 10, 2009 국내 최고의 뉴스 10 등도 속속 발표되고 있습니다. 과학계도 예외가 아닌데요, 사이언스지가 2009년 최고의 과학뉴스 10을 선정해 발표했습니다.

사이언스지는 그 중에서도 2009 최고의 과학적 성과로 일명 ‘아르디’로 불리는 ‘아르디피테쿠스 라미두스’라는 원시 인류의 화석 연구를 선정했습니다.

이 화석은 1990년대 초반 에티오피아에서 발견됐지만 보존 상태가 워낙 좋지 못해 발굴과 분석 그리고 형상을 재건하는 데만도 15년이라는 시간이 걸렸습니다.

▶ 2009년 12월 18일자 사이언스지는 표지로 ‘아르디피테쿠스 라미두스’를 실었다. 올해의 새로운 발견 10가지를 소개하는데, 그중 최고의 발견으로 ‘아르디’를 꼽았다. / 이미지 출처 : 사이언스지 홈페이지(www.sciencemag.com)




이 화석의 주인공인 아르디는 440만년 전의 것으로 이전까지 가장 오래전의 인류로 알려졌던 루시보다도 120만 년이나 앞선 것으로 추정됩니다.

이 광범위한 연구의 책임자인 버클리 캘리포니아대학의 팀 화이트 교수는 사이언스 10월호에 연구 내용을 발표하면서 골반뼈를 재건해서 아르디가 두발로 서서 걷는 직립보행을 했을 것이라는 결론을 얻었다고 했습니다. 사이언스는 이 연구가 9개국 47명의 과학자가 15년간 함께 노력해 얻어낸 결과라면서 아르디는 초기 인류 진화에 대한 우리의 사고방식을 바꿔놓았다고 밝혔습니다. 지금까지 일반인들은 영장류와 인류 사이에 직접 관계가 있을 것이라고 믿었는데, 이 연구 결과는 초기 인류 조상의 모습이 지금의 침팬지와는 같지 않았다는 점을 보여줘 그 믿음을 산산히 깨트렸습니다.

사이언스지는 이 외에도 올해 10대 과학 성과로 ● 펄서 탄생의 비밀 ● 수명 연장 연구 ● 꿈의 나노물질 그래핀 ● 식물의 생존 비결 ● 최초의 X-선 레이저 촬영 장비 ● 유전자 치료 ● 자기의 단극(單極) 발견 ● 달의 물 존재 확인 ● 허블망원경의 수리 등을 뽑았습니다.




* 관련 단원
유전과 진화 (중학교 3학년) : 진화의 증거, 진화설
지구의 역사와 지각변동 (중학교 2학년) : 지층, 화석, 지질시대, 생물, 대륙이동설
환경과 생물 (5학년 2학기 1단원) : 화석은 그 당시의 주변 환경을 알려줍니다.
화산과 암석 (5학년 2학기 4단원) : 화산 활동, 현무암, 화강암
동물의 생김새 (4학년 2학기 1단원) : 동물의 생김새와 특징, 사는 곳 알아보기
지층을 찾아서 (4학년 2학기 3단원) : 지층, 퇴적암, 지층 구성 성분
화석을 찾아서 (4학년 2학기 4단원) : 화석 관찰, 공룡
강과 바다 (4학년 1학기 7단원) : 침식, 퇴적, 운반, 강과 바다 관찰




올해 최고의 과학적 성과, ‘아르디’는?
사이언스 10월 2일자 표지는 오스트랄로피테쿠스보다 150만년이나 더 이전인 450만 년 전에 살았던 원시인류 ‘아르디피테쿠스 라미두스’를 주목했습니다. 몸무게 50kg, 키는 120cm가량의 작은 체구를 가졌던 동물의 뼈 화석은 바로 ‘아르디’라고도 불리는 원시인류의 것이었습니다. 9개 국가 47명의 연구진이 15년에 걸쳐 밝혀낸 연구 결과가 담겨 있었습니다. 2005년 1월호 네이처에는 에티오피아 지역에서 발견된 이 화석을 발 뼈의 특징으로 보아 직립보행 했을 것으로 예상하면서, 오스트랄로피테쿠스보다 더 이전에 살았던 원시 인류라고 발표했었습니다. 두개골과 치아, 골반, 손과 발 뼈의 특징으로 보아 사람과 아프리카 영장류가 공동 조상에서 출발해 광범위하게 진화했음을 보여주는 증거로 평가되고 있습니다. 연구진은 이 원시인류는 침팬지나 원숭이처럼 두 손으로 나무를 잡고 걷지 않았고, 침팬지처럼 나무 가지를 잡고 흔들지도 않았던 것으로 보인다고 발표했습니다.

▶ 2009년 10월 2일자 ‘사이언스’지는 오스트랄로피테쿠스보다 150만년이나 더 이전에 살았던 ‘아르디피테쿠스 라미두스’의 발견을 표지로 실었다.




이 연구 결과가 실리면서 이전까지 사람들이 가졌던 원시인류가 침팬지와 같은 유인원과 같은 특징을 오랫동안 갖고 있었다는 믿음을 깨트려 버렸습니다. 보통 사람들이 생각했던 인류는 유인원과 직접적인 관계가 있을 것이라는 믿음이 틀렸다는 것이지요. 쉽게 말하면 진화 초기 인류의 모습이 현재의 침팬지와 다르다는 점을 보여줘 인류와 현생 영장류 사이에는 직접적인 유연관계가 있을 것이란 우리의 생각이 틀렸다는 것을 말해 주는 것이랍니다.

수많은 과학자들의 협력과 15년이란 오랜 연구의 결과가 이런 영광을 가져온 것이 아닌가 싶습니다.




이 외의 2009년 10대 과학적 성과는?
사이언스지가 선정한 2009 10대 과학성과는 아르디 외에도 ● 펄서 탄생의 비밀 ● 수명 연장 연구 ● 꿈의 나노물질 그래핀 ● 식물의 생존 비결 ● 최초의 X-선 레이저 촬영 장비 ● 유전자 치료 ● 자기의 단극(單極) 발견 ● 달의 물 존재 확인 ● 허블망원경의 수리 등이 있습니다. 그 내용을 간단히 살펴 볼까요?

● 펄서 탄생의 비밀

천문학자들은 관측이 가능한 전파의 형태로 전자기파 광선을 뿜으며 매우 빠른 속도로 자전하는 별을 펄서라고 부릅니다. 먼 우주에서 깜빡이는 별, 펄서는 우주 등대라고도 불리지요. 펄서가 내는 전파를 지구에서 관측하면 마치 등대처럼 규칙적으로 깜빡이기 때문입니다.

1967년 영국에서 펄서를 처음 발견한 이래로 천문학자들은 X선을 내는 중성자별이 전파를 내는 펄서로 진화할 것이라고 생각해왔습니다. 하지만 추측만 할 뿐 관측으로 증명하지는 못한 상태였지요.





2009년 5월 22일자 사이언스에는 이 중성자별 펄서 탄생의 비밀에 대한 논문이 실렸습니다. 이를 두고 천문학계의 잃어버린 고리가 발견됐다고도 했습니다.

캐나다, 미국, 호주 공동 연구팀이 1990년대 후반부터 우주에서 태양처럼 커다란 별과 중성자로 이뤄진 작은 별이 서로 짝을 이뤄 돌고 있는 현상을 망원경으로 관측했습니다. 큰 별에서 작은 별로 수소나 헬륨 같은 물질이 빨려 들어가면서 작은 별이 빠르게 돌고 있었지요. 이때 발생한 에너지 때문에 중성자별에서는 X선이 방출됐었습니다.

그런데 2002년 관측 때는 상황이 달라졌습니다. 이 중성자별의 회전 속도가 더 빨라져 1초에 592번이나 회전하고 있었습니다. 또 중성자별에서 X선이 사라지고 전파가 나오기 시작했고요. X선을 내뿜는 중성자별이 전파를 내는 펄서로 진화하는 중간 단계를 실제 관측으로 포착한 연구 결과가 발표된 것입니다. 펄서 진화과정의 ‘잃어버린 고리’를 발견한 셈이어서, 올해 10대 과학 성과로 인정받은 것이랍니다.





● 수명 연장 연구

2009 10대 과학성과 중 또 다른 하나는 라파마이신이라는 면역강화 약물로 인한 생쥐의 수명 연장에 대한 연구가 선정됐습니다.

미국 텍사스 주에 있는 ‘바버숍 장수와 노화 연구소’(Barbershop Institute for Longevity and Aging) 소장 앨런 리처드슨 박사팀이 라파마이신에서 노화 방지 성분을 찾아낸 것인데요, 라파마이신은 1970년대 이스터 섬에서 추출한 토양 샘플에서 처음 발견돼 지금까지 인체 이식 거부 반응을 억제하는 약물로 사용되고 있는 약물입니다.

연구팀은 라파마이신을 인간으로치면 약 60세에 해당하는 생후 20개월 된 생쥐에게 투여한 결과 최대 38%의 생명 연장 효과를 가져왔다고 합니다.

이 연구의 결과대로라면 인간의 수명을 10~20년 정도 연장시킬 수 있는 불로장생의 명약인 셈입니다. 물론 실제로 수명 연장을 위해 복용하기 까지는 수많은 연구들이 선행되어야겠지만 약 한 알로 수명 연장의 길이 열릴 수도 있다는 기대감이 높아지고 있는 것은 사실입니다.

▶ 라파마이신(rapamycin)으로도 잘 알려진 시롤리무스(Sirolimus)는 장기관이식시 사용되는 면역억제제 이다. 특히 신장이식에 많이 쓰이고 있다. 이 약물이 노화를 방지해 수명을 연장시킨다는 연구 결과가 올해 발표돼 주목을 받았다. / 이미지 출처 : 위키피디아



● 꿈의 나노물질 그래핀

사이언스랜드에서도 상상을 현실로 바꿀 꿈의 신소재, 그래핀에 대해서 소개한 적이 있습니다. 모니터를 휘고, 접고, 투명하게 만들 수 있다고 했지요. 올해 들어서면서부터 그래핀이라는 신소재에 대한 뉴스가 계속해서 등장했는데요, 올해 10대 과학 성과에도 그래핀이 뽑혔습니다.

한 겹의 탄소 원자층으로 이루어진 나노물질인 그래핀은 철보다 200배 이상 강하고, 구리보다 천배 이상 높은 전도성을 가진 것으로 밝혀졌습니다. 문제는 넓은 면적의 그래핀을 만드는 방법이 없다는 것이었습니다. 올 초 1월 성균관대학교와 삼성이 공동 연구해 발표한 ‘대면적 그래핀 합성 방법’이 네이처에 실리면서 올해 그래핀 연구 경쟁에 불이붙기 시작했습니다. 이후에도 속속 그래핀과 관련된 연구 결과들이 세계적인 과학 잡지들에 실려 발표됐습니다.

올해 그래핀과 관련된 다양한 연구 결과들이 그래핀을 복합체 및 전자소재에 이용하는 기술에 크게 기여할 것으로 기대돼 10대 과학성과에 뽑히게 되었답니다.






그래핀은 탄소가 겹겹이 쌓인 연필심(흑연)에서 한층만 떼어낸 것으로, 탄소 원자 한층에 해당하는 매우 얇은 막구조를 가지고 있다. 그래핀은 아래 왼쪽그림처럼 당기거나 오른쪽처럼 당겨도 전기전도성 등의 기존 성질을 잃지 않는다. 이 그래핀이 주목받는 이유는 신축성이 좋아 접고, 휘고, 잡아 당겨도 전기전도성을 잃지 않는다는 점 때문이다. 이런 성질을 가진 그래핀을 이용해 휘어지고, 접을 수 있고, 얇야서 투명해진 액정 화면을 만들 수 있어 다양한 제품에 응용이 가능해 진다. / 사진 : 성균관대학교




● 식물의 생존 비결

가뭄에도 식물이 살아남을 수 있는 결정적인 분자의 구조가 밝혀졌습니다. 오랜 가뭄으로부터 식물을 보호할 수 있는 방법을 찾을 수 있을 것으로 기대됩니다.

● 최초의 X-선 레이저 촬영 장비

미국 SLAC 국립입자가속기연구소에서는 화학반응이 일어나는 장면을 촬영하고, 물질을 최고도로 자세히 관찰할 수 있는 세계 최초의 X-선 레이저 기구를 개발했습니다. 이를 이용하면 금속, 반도체, 세라믹, 촉매, 플라스틱 그리고 생물분자와 같은 물질 속의 원자 배열을 이해할 수 있게 될 것이고 여러 분야에 광범위한 영향을 끼칠 것으로 기대됩니다.

● 유전자 치료

유럽과 미국의 과학자들이 치명적인 뇌질환과 유전성 시각장애 및 중증 면역 장애를 치료하는 유전자 치료법 개발도 10대 과학성과에 선정됐습니다.

미국 펜실베이니아대 연구팀은 유전적 결함으로 인해 어릴적부터 차츰 시력을 잃게 되는 ‘레베르선천흑내장’환자들을 대상으로 유전자 치료요법을 적용, 시력을 개선하는 결과를 얻었다고 합니다.





● 자기의 단극(單極) 발견

제목부터 어려운데요, 21세기 난제로 꼽히는 문제 중 하나였습니다. 쉽게 말하면 우리가 아는 자석은 N극과 S극 늘 두 개의 극이 존재합니다. 이 자석을 반으로 자른다고 해서 하나는 N극 또 하나는 S극이 되지 않지요. 그냥 반토막이 나도 N극과 S극 여전히 두 개의 극을 갖습니다. 현대 전자기학에서는 존재하지 않는다고 가정하고 있는데요, 100여년 전부터 그 존재가 있어야만 한다고 예견되어 왔습니다. 자기의 단극(monopole, 홀극이라고도 부름)을 처음 예견한 사람은 물리학계의 전설로 불리는 폴 디랙입니다. 양전자를 예견한 사람이지요. 이렇게 예견됐던 자기의 단극, 모노폴이 마침내 영국 학자들에 의해 발견됐습니다. 이 연구 업적이 올해의 과학성과 10가지 안에 뽑혔네요.

● 달의 물 존재 확인

올해 미 항공우주국 NASA의 LCROSS프로젝트로 달 표면에서 물을 발견한 것도 획기적인 성과로 뽑혔습니다. 지난 10월 폐기예정 우주선 엘크로스를 달 남반구 영구 그늘지대에 있는 ‘카베우스’ 크레이터에 충돌시켰습니다. 이 과정에서 발생한 먼지 파편 기둥을 관찰한 결과 7~45ℓ정도의 냉각된 물 입자를 발견했지요. 이 물을 식수로 이용할 수 있게 되면 달에 우주기지를 건설할 때 지구에서 물을 실어 나르기 위해 소요되는 엄청난 비용을 줄일 수 있게 될 것이랍니다.





● 허블망원경의 수리

허블 망원경을 수리한 것도 올해의 눈에 띄는 과학적 성과였습니다. 지난 5월에 NASA 소속의 우주인들이 5일간의 우주 유영을 통해 허블 망원경의 수리와 장비 교체가 이뤄졌습니다. 배터리와 카메라 교체, 주 컴퓨터 수리작업 등을 성공리에 마쳤는데요, 이전보다 더 놀라운 우주 영상들이 지구로 전송되고 있답니다.



* 더 찾아보아요.
☆ 인터넷으로 더 찾아보아요.

디스커버리 채널 홈페이지 : 아르디의 발견이라는 제목으로 발굴 과정과 발굴된 뼈조각(화석)을 맞춰가며 하나의 개체로 완성해내는 작업을 하는 그림작가, JAY MATTERNES의 작업을 살펴볼 수 있다.






* 한걸음 더!
☆ 국내에서도 여러 매체, 단체를 통해 올해의 과학 뉴스, 올해의 과학자 등이 선정되어 발표됐습니다. 올해 우리나라 과학자들의 빛나는 업적에는 무엇이 있는지 국내 과학뉴스도 챙겨 보는 것이 좋겠지요?

과학기술단체총연합회(http://www.kofst.or.kr/) 선정 2009 최고의 과학 뉴스 best 10는 다음과 같습니다. 자세한 내용은 홈페이지를 참고하세요.

1 나로우주센터 완공, 나로호 ‘절반의 성공’
2 원자력 연구 50년, 연구용 원자로 수출 성사
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주제!
생식 ,발생
관련단원 보기
*중3학년 2학기 유전과 진화
백호랑이와 유전법칙
*중3학년 1학기 생식과 발생
백호랑이와 유전법칙
*중3학년 2학기 유전과 진화
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