Starlight, I will be chasing a starlight. Until the end of my life. I don’t know if it’s worth it anymore.
(별빛, 별빛을 쫓을 거야. 내 인생이 끝날 때까지. 이것이 어떤 가치가 있는지는 알 수 없지만 말이야.)
-뮤즈(Muse)의 ‘Starlight’
시사위크=박설민 기자 문명이 시작된 이래, 우주는 언제나 인류 과학의 마지막 종착지였다. 밤하늘에 무수히 반짝이는 별들과 은하수, 달과 태양은 인간의 호기심과 경외감을 불러일으켰다. 뿐만 아니라 항해, 측지, 농업 등 다양한 분야에서 활용돼 왔다.
하지만 현재 천문학은 배고픈 학문이 됐다. 많은 과학 연구에 대한 가치를 논할 때 중요한 ‘경제성’과는 거리가 다소 멀다는 인식 때문이다. 별과 천체, 우주현상에 대해 관측하고 연구하는 천문학은 현대 문명인들의 삶에 영향을 주기 힘든 것도 사실이다.
그럼에도 불구하고 이곳 보현산천문대에선 오늘도 천문학자들이 우주를 꿈꾸며 별빛을 좇는다. 이번 <시사위크>의 인터뷰 주인공인 성현일 한국천문연구원 보현산천문대 대장도 전 세계 약 1만2,000여명의 과학자들과 함께 오늘도 우주를 바라보며 밤을 지새운다.
◇ 우주비밀의 퍼즐을 맞춘 ‘보현산 10년 생활’
“별을 좇는 이유는 무엇이십니까.” 12일 보현산천문대에서 만난 성현일 대장에 질문을 던졌다. 잠시 가만히 말을 아낀 성현일 대장은 이 같이 답했다.
밤하늘은 꿈과 낭만, 문학이 숨어있는 곳이지만
과학의 발전과 역사가 숨어있는 곳입니다.
그 비밀을 밝혀내고자 하는 것이
우리 천문학자들의 사명입니다.
말 그대로 ‘우문현답’이었다.
성현일 대장은 지난 2002년 한국천문연구원에서 근무를 시작했다. 이후 2014년 보현산천문대에서 근무를 시작했다. 보현산천문대가 문을 연 것은 지난 1996년 4월. 보현산천문대 연구 역사의 3분의 1이 넘는 시간이 성현일 대장과 함께 한 시간인 셈이다.
천문대에서 성현일 대장이 이룬 대표적 연구성과로는 ‘블랙홀 관측’을 꼽을 수 있다. 2011년당시 책임연구원으로 성현일 대장이 참여한 한국·미국·이탈리아·영국·일본·대만 등 6개국 58명이 참여한 국제 공동연구였다. 우리 은하에서 약 39억 광년 떨어진 은하 중심부에서 거대 질량 블랙홀(Supermassive black hole)을 관측했다.
이때 성현일 대장을 비롯한 천문연 연구진들은 블랙홀 주변의 에너지광선 관측 공로를 세웠다. 이 에너지 광선은 블랙홀로 빨려 들어가는 별에서 나오는 최후의 빛이다. 당시 1.8m 광학망원경에 근적외선 관측장비 ‘카니식스(KASINICS, KASI Near Infrared Camera System)’를 부착해 관측했다. 해당 연구는 국제 저명 학술지 ‘네이처(Nature)’에 게재되기도 했다.
성현일 대장은 “2011년 관측한 블랙홀은 40년 전인 1971년에 이론적으로 존재가 예측이 된 것이었다”며 “이론상으로만 존재할 수 있다고 여겨졌던 블랙홀을 직접 관측한 것은 세계 천문학 역사에서 한 획을 그은 중요한 연구 성과 중 하나였다”고 회상했다.
이어 “물론 당시 보현산천문대에서 관측한 블랙홀의 모습은 우리가 상상한 것과는 많이 다를 수 있다”며 “블랙홀 주변의 에너지 광선 때문에 일반적으로 암흑의 회오리 모양이나 영화 속 빛나는 중력렌즈의 모습과는 다르게 보통의 별처럼 보이는, 반짝이는 점 하나 정도로 관측됐다”고 설명했다.
◇ ‘돈’이 안 되는 천문학?… “국가 과학력의 기틀이라는 가치”
이 같은 눈부신 성과에도 불구하고 성현일 대장의 마음 한 편에는 늘 아쉬움이 자리잡고 있다고 했다. 많은 사람들이 흔히 ‘돈’이 되는 학문 분야 대신 천문연구를 택한 이유가 무엇인지 궁금해 한다는 것이다. 사실 천문학은 순수과학에서도 가장 경제·산업 분야와 거리가 있어 보이는 학문인 것은 사실이다.
하지만 우주과학의 발전은 곧 국가 과학 기술력을 상징한다. 천문학은 자연과학의 여러 학문 분야 중 가장 오래되고 유서 깊은 학문이다. 물리학, 수학, 화학 등 거의 모든 과학 분야가 총집합해야 우수한 성과를 도출할 수 있다.
실제로 선진국들이 미 항공우주국(NASA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 등에 막대한 예산을 투입해 운영 중이다. 미국 NASA의 경우 올해 249억달러(32조6,813억원)의 예산이 편성됐다. 이조차도 지난해 대비 10% 가량 줄어든 예산이다.
대중들의 오해와 달리 천문학은 경제적 가치도 매우 높다. 특히 보현산천문대와 같은 대형 천문대는 지역 사회 경제 활성화에 큰 보탬이 된다. 관광자원과 일자리 창출, 지역 홍보 등 다양한 분야에서 활용도가 높기 때문이다.
‘국제천문연맹(IAU)’이 제시한 대표적 사례는 ‘남아프리카 공화국 대형망원경(Southern African Large Telescope, SALT)’이다. SALT는 구경 10m의 렌즈가 장착된 가시광선 적외선 망원경이다. 2015년부터 2018년까지 5만300여명 이상의 관광객 유치에 성공했다. 뿐만 아니라 망원경이 설치된 서덜랜드 지역 인구의 약 6%가 천문대에서 일자리를 얻었다.
우리나라 보현산천문대 역시 SALT 못지 않은 인기를 누리고 있다. 천문연에 따르면 연간 3만5,500여명의 관광객이 보현산천문대를 찾는 것으로 알려졌다. 물론 야간 연구로 인해 천문대에서 직접 별을 관측하긴 어렵다. 하지만 근처의 ‘영천 별빛테마마을’ 등 관광지에 긍정적 효과가 발생하고 있는 셈이다.
성현일 대장은 “다른 분들은 동의하지 않으실 수는 있지만 천문학은 그 국가의 위상을 대변할 수 있는 학문이라 생각한다”며 “세계적인 큰 틀에서 보면 천문학 발전은 해당 국가의 과학력·경제력 수준과 연관이 깊다”고 말했다.
◇ 부족한 예산에 ‘전전긍긍’… “선진 천문과학력 확보 위한 국가 지원 절실”
천문대의 심장인 천체망원경도 막대한 경제 효과를 낳는다. 천체 관측용 망원경은 첨단 광학 및 전자기학 기술의 집약체다. 때문에 광학망원경 기술력을 확보하는 것은 곧 국내 광학·전자기학 산업 분야의 핵심 응용과학기술을 얻는 것이라 볼 수 있다.
관련 산업 규모도 해마다 성장하는 추세다. 글로벌 시장조사업체 ‘비즈니스 리서치 인사이트(Business research insights)’에 따르면 2022년 기준 전 세계 천체망원경 산업은 2억2,800만달러(약 3,866억원) 규모에 이른다. 오는 2028년에는 연간 시장 성장률 6.63%를 보이며 3억3,521만달러(약 4,629억원)에 달할 전망이다.
다만 성현일 대장은 천문대 연구 예산이 부족한 것은 안타까운 점이라고 말했다. 한 해 천문대 운영에 배정되는 예산은 5억원에서 10억원 수준에 불과하다고 한다. 실제로 천문연에서 2020년 발표한 ‘보현산천문대 운영’ 보고서에 따르면 당시 천문대 운영 예산은 총 5억247만5,000원이다. 이중 연구 핵심 예산인 △연구활동비 △연구시설/장비비 예산은 각각 2억2,270만원, 5,110만원에 그쳤다. 인력도 대략 14명 안팎이라고 한다.
반면 다른 선진국들의 천문대 운영은 국내보다 훨씬 더 지원이 큰 실정이다. 대표적으로 일본의 경우를 살펴보면 체감이 쉽다. 일본국립천문대(NAOJ)는 올해 운영 예산으로 136억5,725만6,000엔이 배정됐다. 이는 한화로 1,198억원 수준이다. 보현산천문대 운영 예산의 약 240배 수준이다. 인력도 올해 기준 526명이 근무 중인 것으로 알려졌다.
물론 천문대 규모 면에서 차이가 나기 때문에 운영 예산 규모에 차이가 큰 것은 사실이다. 그러나 오히려 보현산천문대가 ‘여전히’ 우리나라에서 가장 큰 천문대임은 생각해볼 문제다. 보현산천문대에서 운영 중인 광학 망원경의 렌즈 크기는 1.8m인 반면 일본국립천문대의 광학만원경 렌즈는 8.2m다. 성능 면에선 수백 배 이상 차이가 날 수밖에 없다. 여기에 올해 우리나라의 R&D예산 삭감으로 차이는 더욱 크게 벌어질 전망이다.
성현일 대장은 “과거 국내 천문연구자들은 우리나라 천문학 발전을 위해서 4~5m 렌즈 규모의 망원경의 도입이 필요하다고 주장했지만 결국 무산됐다”며 “안타깝게도 현재 보현산천문대는 국내 최대 규모의 광학망원경이자 앞으로도 최대일 가능성이 있다”고 말했다.
이어 “사실 천문학과 같은 기초과학은 일반인들이나 사회적인 측면에서 어필하기가 상당히 어렵다”며 “하지만 기초과학에 대한 투자가 필수적인 것은 분명한 사실이고 기초를 통해서 그다음 응용 분야가 발전을 하게 되는 것을 알아주셨으면 한다”고 전했다.
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