초신성 폭발할 때… 인(P), 우주공간으로

구본철 서울대 교수, 이달의 과학자상 수상

▲초신성이 폭발하고 있다.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자]질량이 큰 별 중심에서 핵융합에 의해 인((P, 燐)이 만들어졌다. 초신성이 폭발할 때 우주공간으로 퍼져나가는 이론을 입증했다.

구본철 서울대 물리·천문학부 교수가 밝혀낸 사실이다. 구 교수는 이 이론으로 '이달의 과학기술자상' 9월 수상자로 선정됐다. 미래창조과학부와 한국연구재단은 생명체를 구성하는 6대 필수원소 중 하나인 인의 생성과 기원을 처음으로 확인한 구 교수를 이달의 과학자상으로 선정했다고 3일 발표했다.

인은 유전정보를 담고 있는 DNA의 뼈대를 이루며 사람의 뼈를 구성하는 주요성분으로서 탄소, 수소, 질소, 산소, 황과 함께 지구 생명체의 탄생 및 유지에 필수적원소이나 아직 그 생성현장이 확인된 적은 없었다.

▲구본철 서울대 교수

구 교수는 1680년쯤 폭발한 초신성의 잔해 카시오페이아 에이(Cassiopeia A)에 대한 적외선 분광관측을 통해서 질량이 큰 별의 중심에서 핵융합에 의해 인이 생성되고 초신성이 폭발할 때 우주공간으로 퍼져나간다는 이론을 입증한 업적을 인정받았다. 초신성(supernova)은 폭발하는 별로 갑자기 밝게 보여 붙여진 명칭이다. 대부분 질량이 태양의 8배 이상 되는 별들이 종말에 이르러 중심핵이 붕괴하면서 폭발한다.

138억 년 동안 약 50년마다 한 번씩 은하 곳곳에서 초신성이 폭발하면서 우리 은하 전역에는 생명체에 필수적인 무거운 원소들이 가득 차 있다. 은하의 화학적 진화에 관한 많은 관측결과들이 이를 뒷받침하고 있는데 인의 경우 그 생성현장이 확인되지 않아 초신성 잔해에서 인의 함량을 정확히 측정하는 것이 관건이었다.

구 교수는 초신성이 폭발하고 남은 잔해인 카시오페이아 에이(Cassiopeia A)의 적외선 분광자료에 독창적 방법을 적용, 방출선의 세기를 정량분석했다. 결과 인(P)과 철(Fe) 두 원소의 상대적 개수비가 태양계나 우리 은하에서 일반적으로 관측되는 양의 백 배에 달하며 이처럼 인의 함유량이 높은 것은 초신성에서 인이 생성돼 우주공간으로 퍼져나갔음을 시사하는 것이다.

구 교수는 토론토대와 하버드 스미소니언 천체물리연구소와 공동으로 이 연구결과를 지난해 12월 사이언스지를 통해 발표했다. 사이언스지는 편집자의 칼럼을 통해 이 연구결과를 '우리는 소성단(we are stardust)'이라는 제목으로 소개하는 등 학계의 큰 주목을 받았다.

한편 이달의 과학기술자상은 산·학·연에 종사하는 연구개발 인력 중 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 사람을 발굴해 포상한다. 과학기술자의 사기진작은 물론 대국민 과학기술 마인드를 확산하기 위해 1997년 4월부터 시상해오고 있다. 매월 1명씩 선정해 미래창조과학부 장관상과 상금을 준다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr