망원경(望遠鏡/Telescope)은 두 개 이상의 볼록렌즈를 이용해서 원거리(遠距離)의 물체를 크고 정확하게 보는 기구(器具)다. 그럼 망원경은 언제, 누가 발명했을까?  

16세기~17세기 네덜란드는 유리, 보석 연마기술이 발달해서 안경 직공이 많았다. 17세기 초 네덜란드의 안경 직공인 ‘한스 리퍼세이(Hans Lippershey, 1570~1619)’는 자신이 연마한 렌즈를 점검하려고 볼록렌즈와 오목렌즈로 인근 교회 탑을 바라보다가 깜짝 놀랐다. 

볼록렌즈와 오목렌즈를 약간 떼어서 보았더니 탑이 놀랄 만큼 크게 보였다. 1608년 ‘한스 리퍼세이(Hans Lippershey)는 수정렌즈로 된 망원경을 사상 최초로 발명했다. 

이탈리아 천문학자, 수학자, 물리학자인 ‘갈릴레오 갈릴레이(Gallileo..1564~1642)’는 1609년, 네덜란드에서 발명한 망원경을 개량해서 천체망원경(天體望遠鏡)을 개발했다. 

처음에는 물체의 3배, 다음에는 30배 이상의 크기로 확대해서 볼 수 있는 망원경을 만들었다. 우주에 존재하는 항성, 행성, 혜성, 성단, 성운, 성간 물질 등을 총칭하는 천체(天體)를 관측하기 시작했다. 그는 천체망원경을 통해서 달 표면의 산맥과 태양의 흑점(黑點) 그리고 수성과 지구 사이에 있고 태양주위를 도는 위성인 금성(金星)의  차고 이지러짐을 관찰했다.  

독일 ‘요하네스 케플러(johannes Kepler..1571~1630)’도 같은 시대에 대물렌즈와 접안렌즈 모두 볼록렌즈를 사용한 망원경을 개발했다. 

참고로 볼록렌즈는 작은 물체를 크게 확대하여 볼 수 있는 대신에 볼 수 있는 범위가 작으며 빛을 모으는 집광성이 있다. 주로 원시 교정, 돋보기, 사진기 등에 쓰인다. 

오목렌즈는 큰 물체를 작아 보이게 하는 대신에 넓은 면적을 한꺼번에 볼 수가 있다. 볼록렌즈와는 반대로 빛을 퍼지게 하는 성질이 있어서 주로 근시 교정에 이용된다. 

1990년 4월24일, NASA가 우주 궤도에 쏘아 올린 허블 우주망원경(Hubble Space Telescope)은 길이가 13M, 렌즈의 구경(口徑)이 2.4M에 달한다. 우주에 쏘아 올린지 32년이 되었지만 아직도 해상도(解像度)가 높다. 지금까지 70억~120억 년 전에 형성된 2,000개 이상의 초기 은하를 발견했으며 우주물리학 발전에 크게 이바지했다.                          

2021년 12월25일 NASA가 발사한 ‘제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope, JWST)’은 허블 우주망원경의 뒤를 잇는 '최첨단 적외선(赤外線) 망원경'이다. 지름이 1.32m인 육각형(六角形) 거울 18개로 이루어진 벌집 모양이다. 

최근 NASA는 제임스웹 우주망원경이 포착한 우주의 칼러 사진을 공개했다.                    

1150 광년 떨어진 외계행성 대기에서 물 신호를 포착하고 131억 년 전 초기 우주의 빛을 잡아냈다. 파장이 길어서 우주먼지나 가스구름을 통과해 훨씬 멀리까지 가는 근적외선 및 중적외선 파장을 포착할 수 있어 해상도가 허블보다 100배가 높아서 우주 생성의 초창기 비밀을 풀어줄 것으로 기대된다. 

그렇다면 최신 우주망원경 작명(Naming)에 ‘제임스 웹(James Webb)’이란 사람이름이 붙었을까? 궁금해서 알아보았다.                       

‘제임스 웹(James Webb)’은 국무부 차관 출신 공무원으로 우주 탐사가 예산낭비라는 정치권의 공세를 막아내며 한화 230조 원에 이르는 아폴로 계획을 탄생시킨 주역이다. 

그는 불가능에 도전하는 우주 탐사가 인간사회를 통합하고 발전시키는 유일한 길이란 신념을 가졌다. 한 사람의 공무원이 사회발전을 위해 이바지함을 잘 보여준다. 

1961년 2월부터 1968년 10월까지 제임스 웹은 NASA의 2대 국장으로 일했다. ‘John F. Kennedy’ 미국 제35대 대통령이 Rice  대학교에서 우주탐사에 관한 유명한 연설을 했음에도 불구하고 불투명했던 유인(有人) 달 탐사 프로젝트를 계속 추진하는데 그의 공로가 컸다. 

정치적인 센스가 있었던 웹은 ‘Lyndon B. Johnson’ 미국 36대 대통령 행정부에서 상하 양원 의원들을 상대로 우주탐사의 필요성을 역설했다.  

그런 ‘제임스 웹(James Webb)’의 설득은 미국의 2인승 인공위성의 우주비행 계획인 ‘제미니(Gemini) 계획(1964~1966)’이 진행되면서 그 진가를 발휘했다. 

표적기가 말썽을 일으키고 T-38이 추락해서 두 우주비행사가 순직하는 사고가 있었다. 그러나 ‘제임스 웹(James Webb)’이 평소 갈고 닦은 인맥관리로 인해서 우주 비행계획 추진에  장애요인은 없었다.

그 후 아폴로 계획이 시작되면서 아폴로 1호 화재 참사로 인해서 우주비행사 3인이 우주선 발사 직전에 순직한 사고가 발생했다. 이 사고로 미국 민주당 의원들이 달 탐사 프로젝트를 취소해야 한다고 주장했다. 그

러나 제임스 웹은 자신과 NASA가 투명한 진상조사와 사고방지 대책마련에 힘쓰겠다며 정치권을 설득했다. 뿐만 아니라 죄책감을 느꼈던 NASA 엔지니어들을 보듬어 주고 챙겨주었다. 그 후에도 온갖 비판을 감당해내면서 NASA의 우주탐사 계획 추진에 방파제 역할을 했다. 드디어 그의 공로는 아폴로 11호 우주탐사로 결실을 맺었다. 

1992년 제임스 웹이 사망한 후 NASA는 그의 리더십과 헌신(獻身)을 높이 평가하여 허블 우주망원경의 차세대 우주망원경을 ‘제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope, JWST)’이라고 명명(命名)한 것이다. 

과학계는 그가 성소수자를 탄압한 인물이라며 차세대 망원경에 그의 이름을 붙이는 게 부적절하다고 했으나 미국 항공우주국(NASA)은 명확한 증거가 없다고 발표했다.

미국 항공우주국(NASA)이 제임스 웹 우주망원경의 카메라를 이용해 만든 사진들을 연달아 공개해 관심이다. 이번에 공개된 사진은 별 탄생 영역, 심우주(深宇宙) 등과 관련된 신비로운 우주의 모습을 담아 눈길을 끌었다.

그리고 세포생물학은 우리 눈을 통해서는 볼 수 없던 세포와 세포 내 작은 소기관들을 관찰하며 발전했다. 세포생물학 연구에 필요한 현미경(顯微鏡..Microscope)에 관해서도 궁금한 게 많다. 언제, 누가 현미경을 발명했을까? 알아본다.  

현미경 발명과 관련한 인물은 ‘후크와 레벤후크’다. ​‘로버트 후크(Robert Hooke, 1635~1703)‘는 영국의 과학자이자 철학자로 생물학 외에도 화학, 물리학, 천문학, 건축학 등 다방면에 뛰어난 학자였다. 그 당시 작은 물질들을 확대해서 볼 수 있는 기구들이 이미 만들어져 있었다. 

그러나 로버트 후크는 그것들로부터 뛰어난 기능을 가진 복렌즈 현미경을 개량해서 유리막대, 모래알, 벼룩, 로즈마리 잎 등 다양한 생물과 무생물을 관찰한 내용을 서술하여 <<마이크로그라피아(Micrographia)>>란 책을 펴냈다. 

특히 코르크를 관찰해서 기록한 부분에 최초로 '세포(cell)'라는 용어를 사용해서 현미경학을 발전시키는데 큰 기여를 한 생물학자로 평가받는다. 

‘레벤 후크(Anton van Leeuwenhoek..1632~1723)’는 ‘로버트 후크’와 동시대의 인물로 네덜란드의 무역업자이며 과학자로 미생물학의 아버지로 불린다. 렌즈를 갈아서 만든 독특한 구조의 단렌즈 현미경을 개발하여 집 근처 호수 물속의 원생생물과 자신의 정자세포 등을 관찰하여 기록했다. 

엘리트 교육을 받지 않았지만 레벤후크가 런던 왕립학회의 회원이 된 것은 당시 왕립학회에서 일하던 깐깐한 성격의 로버트 후크가 ‘레벤 후크(Antoni van Leeuwenhoek)의 천재성과 업적을 높이 평가했기 때문이다.
 
망원경과 현미경에 관해 주마간산(走馬看山)으로 알아보았다. 특별히 ​‘로버트 후크(Robert Hooke)에 의해 '세포(cell)'라는 단어가 생겨났음을 이제야 알았다. 나이가 들수록 나 자신이 제대로 아는 게 없어 무지(無知)함을 절감(切感)한다.  
      
전   대   길
(주)동양EMS 대표이사, 수필가 
국제PEN한국본부 이사