늘었다 줄었다… 전기 만들어내는 최첨단 실 개발/ 600년 전 조선이 관측한 '客星'

늘었다 줄었다… 전기 만들어내는 최첨단 실 개발 (조선경제 2017.08.31 최인준 기자) 韓美 공동연구진 한·미(韓美) 공동 연구진이 팽창과 수축을 반복하는 과정에서 스스로 전기를 만들어내는 최첨단 실을 개발했다.  이 실은 무게가 가벼우면서 반(半)영구적으로 전기를 생산할 수 있어 상용화될 경우 각종 웨어러블(착용형) 기기의  전원으로 활용될 수 있다. 김선정 한양대 전기생체공학부 교수는 미국 텍사스대 연구팀과 공동으로 탄소나노튜브 소재의 실 '트위스트론(twistron)'을  개발해 전기를 생산하는 데 성공했다고 국제학술지 '사이언스' 25일자에 발표했다. 탄소나노튜브는 탄소 원자들이 6각형의 벌집 모양으로 연결된 다발 형태의 물질이다. 전기를 잘 흐르게 하고 강도도 강해 잘 휘어져 전자회로 개발에 사용된다. 연구진은 탄소나노튜브를 꼬아서 전기가 잘 통하는 실을 만들었다. 이 실은 지름이 60~70㎛(마이크로미터·1㎛는  100만 분의 1m)로 사람 머리카락 굵기(약 100㎛)보다 가늘다. 연구진은 전기가 잘 흐르는 용액에 탄소나노튜브 실을 넣고  잡아당기면 전기가 발생한다고 설명했다. 실을 잡아당기면 꼬임이 늘어나면서 실의 부피가 줄어들고 전기를 띤 입자인  전하를 저장할 용량도 줄어든다. 이때 전하들이 실에서 용액으로 빠져나오면서 전류가 발생한다. 연구진은 1㎏ 무게의 탄소나노튜브 실을 제작해 초당 30회의 속도로 잡아당겼다 폈더니 250W(와트)의 전력이 발생했다고  밝혔다. 연구진에 따르면 탄소나노튜브 실 19.2㎎(1㎎은 1000분의 1g)만으로 전압 2.3V짜리 LED(발광다이오드) 전구 1개의 불을 밝힐 수 있다. 연구진은 실이 스스로 수축·이완을 할 수 있다면 외부 동력 없이도 전기를 만들어 낼 수 있다고 설명했다.  연구진은 풍선에 실을 매달아 경포대 바다에 던졌다. 파도에 따라 풍선이 위아래로 움직이면 물속에 잠긴 실이  수축·팽창 운동을 하는데 이때 전기가 발생했다고 연구진은 설명했다. 또 가슴팍 부분에 탄소나노튜브 실을 부착한  티셔츠를 성인 남성에게 입혔더니 사람이 호흡할 때마다 실이 줄었다가 늘어나면서 전기 신호가 나왔다. 김선정 교수는 "기존 일반 배터리와 달리 탄소나노튜브 실은 전기 에너지를 반영구적으로 생산할 수 있다는 게  가장 큰 장점"이라고 밝혔다.

600년 전 조선이 관측한 '客星'은 전갈자리 新星 현상이었다 (조선일보 2017.08.31 이영완 과학전문기자) 美과학자들, 네이처誌에 밝혀 조선 천문학 우수성 또 입증 미국 과학자들이 약 600년 전 우리나라에서 관측한 천문 현상의 정체를 밝혀내는 데 성공하면서 조선 시대 천문학의  우수성이 다시 한 번 입증됐다. 미국 자연사박물관의 미카엘 샤라 박사 연구진은 30일 국제학술지 '네이처'에 "한국의 천문학자들이 1437년 3월 11일  관측한 밝은 별이 전갈자리에서 일어난 신성(新星) 현상으로 밝혀졌다"고 발표했다. 신성은 주변에 있는 별에서 수소를 흡수해 핵융합반응을 일으켜 엄청난 빛을 내는 현상이다.  그보다 더 급격하게 밝아지면 초신성이라고 한다. ▲ 세종실록에 나오는 신성 관측 기록(회색 부분). 세종19년(1437년) 3월 11일 객성 (전에 없던 별의 출현)이 나타났다고 적혀 있다. /한국천문연구원 세종실록에는 "객성(客星)이 처음에 미수(尾宿·전갈자리에 해당)의 둘째 별과 셋째 별 사이에 나타났는데,  셋째 별에 가깝기가 반 자 간격쯤 되었다. 무릇 14일 동안이나 나타났다"고 기록돼 있다.  객성(客星)은 동양 전통 천문학에서 그전까지 없던 별이 돌연 나타난 현상을 일컫는 말이다. 1920~1930년대 하버드 천문대는 페루에서 과거 조선에서 객성이 나타났다고 기록한 곳의 별들을 관측했다.  샤라 박사는 당시 하버드 천문대가 촬영한 천문 사진을 분석해 1437년 객성이 나타난 곳에서 1934년에 다시 신성보다는  밝기가 덜한 왜소(矮小) 신성 현상이 일어났음을 알아냈다. 샤라 박사는 "신성이 발생한 다음 에너지가 약해져 왜소 신성으로 축소됐다가 나중에 다시 신성으로 발전하는  순환 주기가 있는 것으로 보인다"고 설명했다. 한국천문연구원 김상철 박사는 "조선의 뛰어난 천문 관측 능력과  하버드대의 현대 천문학이 만나 신성의 주기에 대한 새로운 사실을 밝혀냈다"고 말했다. 역사서에 남은 천문 관측 기록이 새로운 과학 발견으로 이어진 예는 과거에도 있었다. 2005년 천문연구원 양홍진 박사는 고려사에 기록된 1073~1074년의 객성 기록을 토대로 당시 물병자리에서 신성이  발생했음을 밝혀냈다. 양 박사는 "당시 논문에서 1437년 조선에서 관측한 객성도 신성일 가능성을 언급했는데  이번에 입증됐다"고 말했다.