노벨상
노벨상 성과에 투자하기 – 외계 행성 & 우주 이해
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노벨상의 역사
노벨상은 과학계에서 가장 권위 있는 상 가운데 하나다. 이 상은 알프레드 노벨의 유언 에 따라 “지난 한 해 동안 인류에게 가장 큰 공헌을 한 사람들”을 기리기 위해 제정되었다. 유언이 정한 분야는 물리학, 화학, 생리학·의학, 문학과 평화다. 스웨덴 중앙은행이 나중에 제정한 경제학상은 원래 유언에 포함된 상이 아니다.
수상자는 여러 기관이 선정한다. 평화상은 노르웨이 노벨위원회가, 나머지는 스웨덴의 관련 기관들이 결정한다.
유산에 대한 우려
프랑스 신문이 노벨의 형제 사망 소식을 잘못 전해 노벨이 자신의 부고를 읽었다는 이야기가 널리 알려져 있다. “죽음의 상인이 죽었다”라는 표현과 연결되지만, 이 일화가 유언 작성에 미친 영향은 확실히 입증되지 않았다. 다이너마이트와 무연화약도 서로 다른 발명품이다.
노벨의 발명은 토목과 군사 분야 모두에 쓰였다. 그는 보포르스도 인수해 사업을 발전시켰다. 유언은 화학자이자 기술자, 발명가였던 그의 또 다른 유산을 만들었다.
노벨상
노벨의 재산은 노벨재단 운영과 시상을 뒷받침하도록 운용된다. 수상자에게는 메달과 상장, 상금이 주어진다. 2024년 기준 상금은 각 부문 전체에 1,100만 스웨덴크로나였다.
출처: Britannica
한 부문의 상금은 여러 수상자가 나눠 받기도 한다. 과학 부문에서는 최대 세 사람이 함께 수상할 수 있으며, 공동 또는 독립적으로 이루어진 발견을 기리는 경우가 많다.
노벨상은 기초 이론과 실용적 발견을 모두 기려 왔다. 현대 사회의 토대를 이루는 성과로는 방사능, 항생제, 엑스선, PCR등이 있으며, 기초과학에서는 태양의 에너지 원천, 전자의 전하, 원자 구조와 초유동성등이 있다.
우주를 바라보다
인류는 오래전부터 밤하늘의 희미한 빛에 의미를 부여하고 천체의 움직임을 예측하려 했다. 고대의 천문 관측과 계산은 달력, 항해, 점성술 등 다양한 목적과 연결되어 있었다.
이후 지구가 은하의 수많은 별 가운데 하나인 태양을 도는 작은 행성임을 알게 되었다. 우리 은하 역시 관측 가능한 우주의 수많은 은하 가운데 하나다. 관측 가능한 범위 밖까지 포함한 우주의 전체 크기는 아직 확정되지 않았다.
초기의 망원경 관측은 달의 산과 평원에 관한 이해를 넓혔다. 달의 어두운 평원은 “바다”로 불렸지만 실제 바다가 아니며, 화성의 인공 운하라는 주장은 나중에 관측 착오로 밝혀졌다.
이러한 관측과 상상은 먼 세계의 표면을 그리는 여러 세대의 공상과학 작가에게 영감을 주었다.
최근에는 별빛을 정밀하게 측정하면서 태양 이외의 별을 도는 외계행성이 많이 발견되었다.
2019년 노벨 물리학상은 우주론에 이론적으로 기여한 제임스 피블스와 태양형 별을 도는 외계행성을 발견한 미셸 마요르·디디에 켈로에게 수여되었다. 이들은 우주의 진화와 그 안에서 지구가 차지하는 위치에 대한 이해를 넓혔다.
출처: Nobel Prize
빅뱅에서 우주의 진화까지
제임스 피블스는 1960년대부터 물리 우주론을 연구했다. 그의 저서 《물리 우주론》(1971)은 이론과 관측을 연결하는 정량적 연구에 영향을 주었다. 천문학에 관측과 측정이 없었다가 이때 처음 도입된 것은 아니다.
1920년대의 연구는 우주가 정적인 구조가 아니라 팽창한다는 생각을 뒷받침했다. 먼 은하의 후퇴와 다른 증거를 토대로, 과거 우주가 지금보다 훨씬 뜨겁고 밀도가 높았다는 빅뱅 모형이 발전했다.
피블스는 우주배경복사가 초기 우주의 상태와 물질 구성에 관해 무엇을 알려 주는지 설명하는 데 기여했다. 빅뱅은 기존 공간 속 한 지점에서 터진 통상적인 폭발로 이해해서는 안 된다.
출처: Nobel Prize
이 이론적 틀은 초기 밀도의 작은 차이가 중력에 의해 성장해 은하와 큰 우주 구조를 형성하는 과정을 설명하는 데 도움이 되었다.
존 매더와 조지 스무트는 COBE 위성으로 우주배경복사의 흑체 스펙트럼과 미세한 온도 차이를 측정한 공로로 2006년 노벨 물리학상을 받았다. 이 복사는 빅뱅 직후의 최초 빛 자체가 아니라, 우주가 약 38만 년 되었을 때 자유롭게 이동하기 시작한 빛의 흔적이다.
여전히 밝혀지지 않은 문제도 많다. 표준 우주론에서 보통 물질은 우주 전체 에너지 밀도의 약 5%이며, 나머지는 암흑물질과 암흑에너지로 설명된다. 두 성분의 본질은 아직 규명되지 않았다.
태양형 별 주위의 첫 외계행성
마요르와 켈로는 1995년 태양형 별을 도는 행성의 발견을 발표했다. 펄서 주위의 행성은 이미 발견되어 있었으므로, 모든 종류를 통틀어 최초의 외계행성이라는 뜻은 아니다.
행성의 이름은 페가수스자리 51 b(51 Pegasi b)이며, 지구에서 약 50광년 떨어진 별 페가수스자리 51을 돈다. 이름 끝의 b가 붙은 대상은 별이 아니라 행성이다.
출처: Nobel Prize
이 행성은 별에서 약 800만 킬로미터 떨어져 있으며 약 4일 만에 공전한다. 지구와 태양 사이의 약 1억 5,000만 킬로미터보다 훨씬 가깝다. 온도가 약 1,000°C에 이르는 것으로 추정되는 이 천체는 목성과 비슷한 가스행성인 “뜨거운 목성”에 속한다.
별 가까이에 있는 거대 가스행성은 당시의 일반적인 행성계 형성 예상과 달라 주목받았다. 태양계 목성은 약 12년에 한 번 공전한다. 다른 연구진의 확인 관측은 새 발견을 뒷받침했고, 이후 행성 이동 모형 등이 발전했다.
외계 행성 탐색
가까운 태양형 별 페가수스자리 51 주위의 행성 발견은 외계행성 탐색을 촉진했다.
행성은 별보다 훨씬 어둡고 하늘에서 가까이 붙어 보여 분리 관측이 어렵다. 일부 행성은 직접 촬영할 수 있지만, 많은 발견은 간접적인 측정에 의존한다.
한 방법은 행성과 별이 공통 질량중심을 돌면서 생기는 별의 미세한 운동을 측정하는 것이다. 시선속도법은 그 운동에 따른 별빛 스펙트럼의 도플러 이동을 이용한다.
정밀 분광기는 여러 스펙트럼선을 분석해 별이 관측자 쪽으로 다가오거나 멀어지는 속도의 작은 변화를 알아낸다.
출처: Nobel Prize
마요르는 1977년 이미 초기 분광 장비를 개발했지만, 당시 정밀도로는 작은 행성 신호를 검출하기 어려웠다.
당시 박사과정 학생이던 켈로는 더 정밀한 측정과 데이터 분석을 개발했다. 광섬유와 개선된 검출기 같은 기술도 활용되었다. 관련 광통신 및 영상 센서 연구는 2009년 노벨 물리학상의 주제이기도 하다. 감도가 높은 검출기와 컴퓨터 분석은 별빛 스펙트럼의 작은 변화를 측정하는 데 도움이 되었다.
개선된 장비는 약 10–15m/s 수준의 속도 변화를 측정할 수 있었다. 목성이 태양에 유발하는 약 12m/s의 운동과 비슷한 규모다. 다만 실제 발견 가능성은 관측 기간과 신호 등에 달려 있었으며, 페가수스자리 51 b의 결과는 1995년 발표되었다.
행성으로 가득한 은하
2024년에는 확인된 외계행성 수가 5,000개를 훨씬 넘어섰다. 시선속도법은 이 가운데 일부 발견에 기여했으며, 통과 관측 등 다른 방법도 중요한 역할을 했다.
통과 측광법은 행성이 별 앞을 지나갈 때 별빛이 조금 어두워지는 현상을 측정한다. 관측 방향이 적절해야 통과를 볼 수 있다.
출처: Nobel Prize
이 수는 관측 선택효과를 고려하면 더욱 인상적이다. 탐색은 관측하기 쉬운 일부 별과 특정 종류의 행성에 치우쳐 있으며, 가까운 별에서만 검출할 수 있는 것은 아니다.
은하의 별 대부분은 아직 충분히 조사되지 않았다. 통계 연구는 행성이 매우 흔하다는 점을 보여 주며, 우리 은하의 행성 총수는 수천억 개 규모일 수 있다.
출처: Nobel Prize
또한 지구와 크기 등 일부 특성이 비슷한 행성들도 발견되었다. 이것이 지구와 같은 대기나 바다, 생명체를 확인했다는 뜻은 아니다. 케플러와 K2 임무는 수천 개의 행성을 발견하는 데 크게 기여했다.
출처: NASA
우주에 투자하기
우주론과 외계행성 연구는 당장 일상에 적용되는 기술을 주는 것만은 아니지만, 우주와 지구의 위치에 대한 이해를 바꾼다.
자원 부족과 기후 변화는 지구에서 해결해야 할 중요한 문제다.
우주의 규모는 장기적인 탐사와 자원 이용에 상상력을 불어넣는다. 그러나 먼 외계행성에 접근하는 것은 현재 기술로 매우 어렵고, 그 존재가 지구의 문제를 곧 해결해 주지는 않는다.
관련 가능성과 과제는 다음 기사에서 더 살펴볼 수 있다: 미래의 우주 기반 경제 및 미래의 화성 경제.
현재 우주 산업의 많은 서비스는 통신, 지구 관측, 안보 정보처럼 지구상의 수요를 대상으로 한다.
우주 관련 기업의 주식은 여러 중개업체에서 거래할 수 있다. Securities.io에서는 다음 지역의 주식 중개업체 가이드를 제공한다: 미국, 캐나다, 호주, 영국, 및 여러 다른 국가.
개별 우주 기업을 고르기보다 펀드를 살펴보고 싶다면 다음과 같은 우주 관련 ETF를 검토할 수 있다: ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX) 또는 VanEck Space Innovators UCITS ETF (JEDI). 이들은 우주·관련 기술 기업에 분산 투자하지만, 개별 보유종목과 지역, 비용 및 시장 위험을 확인해야 한다. 제약·바이오 ETF가 아니다.
출처: VanEck
우주 기업
1. Rocket Lab
RKLB 가격 차트
Rocket Lab (RKLB )은 발사 서비스와 우주 시스템을 개발하는 기업이다. SpaceX (SPCX )는 궤도 발사체 1단의 반복 재사용을 상용화해 발사 시장에 큰 영향을 주었다. 재사용의 경제성은 회수·정비 비용과 발사 빈도 등에 달려 있다.
Rocket Lab은 소형 발사체 Electron으로 시작했다. 최대 약 320kg이라는 탑재량은 궤도와 임무 조건에 따라 달라지며, 회사는 1단 회수와 부분 재사용 기술을 개발해 왔다. 본문에 제시된 44회 발사와 177개 위성은 당시의 누적 수치이며 이후에도 변한다.
중형 발사체 Neutron은 2024년 개발 단계였으며, 액체산소와 메탄을 사용하는 Archimedes 엔진 및 1단 재사용을 목표로 했다. 초기 2021년 계획은 저궤도 8,000kg, 화성·금성 1,500kg을 제시했으나, 2024년 회사 발표는 저궤도 최대 13,000kg을 제시했다. 발사체 전체가 완전히 재사용된다는 뜻은 아니며 Falcon 9의 성능 수치와도 구분해야 한다.
회사는 위성과 부품, 비행 소프트웨어 등을 자체 개발·제조하는 수직계열화를 추진해 설계와 공급망을 통합하고 있다.
정부 및 상업 고객 계약에는 미국 우주개발청을 위한 약 5억 1,500만 달러 규모의 위성 계약과 MDA를 통해 Globalstar 위성을 제작하는 약 1억 4,300만 달러 규모의 상업 계약이 포함된다.
회사는 또한 2022년 SolAero Technologies 인수 이후 위성용 태양전지·패널 사업을 운영한다. 당시 회사 자료에 제시된 1,000개 이상의 위성 및 누적 4MW 규모의 태양전지 생산은 해당 제품군의 실적이다.
출처: Rocket Lab
발사 및 우주 시스템에는 자체 기술과 외부 공급망이 모두 쓰인다. 회사의 전략적 인수 는 기술과 생산 역량을 확대하는 수단이며, 발사 시스템에 수직계열화가 전혀 없었다는 뜻은 아니다.
회사는 장기적으로 자체 우주 서비스의 가능성도 검토했다. 또한 Varda Space Industries의 우주 제조 캡슐 과 Astroscale의 궤도 잔해 검사 임무에 우주 시스템 또는 발사 서비스를 제공한다.
Rocket Lab은 자체 연구개발과 인수를 함께 활용해 발사 및 위성 사업을 확대해 왔다. 두 회사의 성장 경로와 규모는 다르며, 재사용 발사체 개발에는 기술과 자금 조달 위험이 따른다.
위성·부품 매출과 Electron의 발사 실적은 사업 기반이지만, 매출이 곧 잉여현금흐름이나 이익을 뜻하지는 않는다. SpaceX를 따라잡거나 투자수익을 낼지는 보장되지 않는다.
2. Planet Labs
PL 가격 차트
Planet Labs는 지구 관측 위성 데이터를 제공하며, 이를 활용하는 Planet Insights 플랫폼
을 운영한다. 광범위한 지역의 반복 촬영과 고해상도 표적 촬영 등 상품별 특성이 다르며, 농업·국방·에너지·금융 등의 고객에게 영상과 분석 서비스를 판매한다.
출처: Planet Labs
PlanetScope 같은 위성은 가시광선과 근적외선 대역을 관측한다. 이를 자외선까지 모두 관측하는 것으로 설명해서는 안 된다. 위성 제작과 발사, 운영 및 교체에는 계속 비용이 든다.
한 번 수집한 데이터를 여러 고객에게 제공할 수 있지만, 이용 범위는 계약과 법규 등에 따른다. 활용 사례는 다음과 같다:
- 수력발전 기업 Eletrobras의 물 공급 예측
- 사바 산림부 같은 정부 기관의 산림 분석
- 미국 국방부 등 고객의 정보·정찰 업무 지원
- 브라질 등의 정밀농업과 작물·수분 상태 분석. 위성 관측을 항상 실시간 측정과 동일하게 보아서는 안 된다.
출처: Planet Labs
2024년에 발표된 자료에서는 국방·정보와 민간 정부 고객이 매출의 큰 부분을 차지했다. 2025회계연도 1분기 매출은 전년 동기 대비 15% 증가한 6,040만 달러였고, 기말 고객 수는 14% 늘어난 1,031곳이었다. 이는 특정 분기의 실적으로, 매출과 고객 수가 항상 같은 비율로 증가한다는 뜻은 아니다.
