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NAD+와 NADH를 만들고 사용하는 효소는 약리학과 질병에 대한 치료법 연구 모두에서 중요하다. 약물 디자인과 약물 개발은 NAD+를 약물의 직접적인 표적으로 NAD-의존성 효소들의 활성을 변화시키는 구조를 바탕으로 효소 저해제나 효소 활성제를 설계하는 것, NAD+ 생합성의 억제를 시도하는 것과 같은 방법으로 이용한다.
NAD+는 알츠하이머병 및 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 치료에 잠재적인 이용을 위해 연구되어 왔다. 파킨슨병 환자들을 대상으로 위약 조절 임상시험은 어떤 효과도 보여주지 못했다.
NAD+는 결핵균에 의한 감염성 질병인 결핵의 치료에 사용되는 항결핵성 항생제인 아이소나이아지드의 직접적인 표적이기도 하다. 아이소나이아지드는 프로드러그이며, 일단 세균 속으로 침투하면, 과산화효소에 의해 활성화되어 화합물을 자유 라디칼 형태로 산화시킨다. 이 라디칼은 NADH와 반응하여 에노일-아실-운반체 단백질 환원효소 및 다이하이드로폴산 환원효소에 대한 매우 강력한 저해제를 생성한다.
다수의 산화환원효소들이 NAD+와 NADH를 기질로 사용하고, 고도로 보존된 구조 모티프를 사용하여 결합하기 때문에, NAD+에 기초한 저해제가 하나의 효소에 특이적일 수 있다는 생각은 놀랍다. 예를 들어 마이코페놀산 및 티아조푸린에 기초한 저해제는 NAD+ 결합 부위에서 IMP 탈수소효소를 억제한다. 퓨린 대사에서 IMP 탈수소효소의 중요성 때문에 이들 화합물은 항암제, 항바이러스제 또는 면역억제제로 유용할 수 있다. 다른 약물들은 효소 저해제가 아니라, NAD+ 대사에 관여하는 효소를 활성화시킨다. 이러한 NAD-의존성 탈아세틸화효소의 활성화가 일부 동물에서 수명을 연장시키는 것으로 확인되었기 때문에 그러한 약물들에게 시르투인은 특히 관심 표적이다. 레스베라트롤과 같은 화합물은 이러한 효소들의 활성을 증가시키는데, 이는 척추동물과 무척추동물에서 노화를 지연시키는 능력에 중요할 수 있다. 한 실험에서 1주 동안 NAD를 투여받은 쥐들은 세포핵과 미토콘드리아 간의 연락이 향상되었다.
세균과 사람 간의 대사 경로의 차이처럼 생물체 간의 NAD+ 생합성 대사 경로의 차이 때문에 이러한 물질대사의 영역은 새로운 항생제 개발을 위한 유망한 영역이다. 예를 들어 니코틴아마이드를 니코틴산으로 전환시키는 효소인 니코틴아미데이스는 사람에게는 존재하지 않지만, 효모 및 세균에 존재하기 때문에 약물 디자인을 위한 대상이 된다.
조효소 NAD+는 1906년 영국의 생화학자인 아서 하든과 윌리엄 존 영에 의해 처음 발견되었다. 그들은 끓이지 않은 효모 추출액에 끓이고 여과된 효모 추출액을 첨가하면 알코올 발효가 크게 촉진된다는 것을 알게 되었다. 그들은 이러한 효과의 원인이 되는 미확인 요인을 "coferment"(조효소(coenzyme)의 옛 명칭) 라고 불렀다. 효모 추출액으로부터 길고 어려운 정제 과정을 통해, 이 열에 안정한 인자는 한스 폰 오일러켈핀에 의해 당뉴클레오타이드 인산으로 확인되었다. 1936년 독일의 과학자 오토 하인리히 바르부르크는 하이드라이드의 전달에서 뉴클레오타이드 조효소의 기능을 보여주었고, 니코틴아마이드 부분을 산화환원반응의 부위로 확인했다.
NAD+의 비타민 전구물질은 1938년에 콘래드 엘베예른(Conrad Elvehjem)이 간이 니코틴아마이드 형태의 "anti-black tongue" 활성을 갖는다는 것을 보여줌으로 인해 처음 확인되었다. 1939년에 엘베예른은 니아신이 NAD+ 합성에 사용된다는 최초의 강력한 증거를 제시했다. 1940년대 초 아서 콘버그는 생합성 경로에서 NAD+ 대사를 이해하는데 중요한 기여를 했다. 1949년에 미국의 생화학자인 모리스 프리드킨(Morris Friedkin)과 앨버트 L. 레닌저는 NADH가 시트르산 회로와 같은 대사 경로를 산화적 인산화의 ATP 합성과 연계시킨다는 것을 증명했다. 1958년에 잭 프레이스(Jack Preiss)와 필립 핸들러(Philip Handler)는 NAD+의 생합성에 관여하는 중간생성물과 효소를 발견했다. 니코틴산으로부터 회수 합성은 프레이스-핸들러(Preiss-Handler) 경로라고 불린다. 2004년에 찰스 브레너(Charles Brenner)와 동료들은 NAD+로 가는 니코틴아마이드 리보사이드 키네이스 경로를 발견했다. 니코틴아마이드 리보사이드는 현재 "Tru Niagen"이라는 브랜드명으로 크로마덱스사(社)에 의해 제조되고 있다.
NAD(P)의 비산화환원반응에서의 역할은 나중에 발견되었다. 가장 먼저 확인된 것은 1960년대 초에 관찰된 ADP-리보실화 반응에서 NAD+를 ADP-리보스 공여체로 사용하는 것이었다. 1980년대와 1990년대의 연구에서 1987년에 발견된 고리형 ADP-리보스의 작용과 같은 세포 신호전달에서 NAD+와 NADP+ 대사산물의 활성이 밝혀졌다. NAD+의 대사는 2000년에 이마이 신이치로(今井眞一郞, Imai Shin-ichiro)와 동료들에 의해 시르투인이라고 불리는 NAD+-의존성 단백질 탈아세틸화효소가 발견된 후로 관심이 높아지는 등 21세기에도 치열한 연구 영역으로 남아있다.
갈리아 제국()는 로마 제국의 제3세기의 혼란기에 갈리아 지역에 260년부터 274년까지 14년간 존재했던 독립국의 이름이다. 갈리아, 혹은 갈리아-로마제국은 로마로부터 독립해 떨어져 나온 속주들로 구성되었다. 이 영역은 현재의 프랑스, 에스파냐, 포르투갈, 벨기에, 룩셈부르크, 네덜란드 및 독일의 라인강 서쪽 지역에 해당한다.
갈리아 제국의 역사.
갈리아 제국의 성립은 발레리아누스 황제가 사산조 페르시아와의 전쟁 중 페르시아인들에게 생포당하는 위기 속에서 일어났다. 발레리아누스의 아들이자 공동 황제였던 갈리에누스는 판노니아의 총독들이 일으킨 반란을 진압하기 위해 도나우강 일대로 향했고, 게르마니아 인페리오르와 게르마니아 수페리오르의 모든 병권은 포스투무스에게 맡겨졌다.
포스투무스는 갈리아 제국을 선언하고 수도를 아우구스타 트레비로룸, 현재 독일의 트리어로 정한 뒤 로마 제국의 것과 유사한 원로원, 2명의 집정관, 호민관들로 운영되는 정부를 세웠다. 포스투무스 자신은 갈리아 제국 집정관에 5회에 걸쳐 당선되었다.
전자 축퇴압(電子 縮退壓, Electron degeneracy pressure)은 하나 이상의 전자가 동시에 같은 위치를 가질 수 없다는 파울리 배타 원리에 의해 발생하는 힘이다. 이는 백색왜성을 붕괴로부터 막아주는 힘이다.
여기서 말하는 ‘축퇴’(縮退, degenerate)라는 용어는 축퇴 에너지 준위와는 관계가 없으며, 절대온도에 매우 근접한 페르미-디랙 통계에서의 극저온 한계를 의미한다. 이때 온도는 금속의 경우 약 10,000 K인 페르미 온도보다 훨씬 낮다.
금속이나 백색왜성과 같은 천체에서는 전자들을 상호작용하지 않는 입자들의 기체로 모델링할 수 있다. 전자는 음전하를 띠고 있기 때문에 상호 간에 강한 전자기력을 주고받지만, 간단한 모델에서는 이러한 힘이 양전하를 띠는 원자핵에 의해 대체로 상쇄된다고 간주되어 무시된다. 이 전자 기체가 내는 압력은 운동에너지에 기인하는데, 특히 낮은 온도에서는 축퇴압의 영향이 강하다. 고전역학에 따르면 절대영도(0 K)에서는 입자들이 정지하고 기체상태의 전자는 압력을 갖지 않게 되지만, 전자는 파울리 배타 원리를 따르는 양자역학적 입자이기 때문에 입자들이 동일한 상태를 공유할 수 없다. 즉, 모든 전자가 동시에 운동을 멈출 수는 없다. 공간이 제한되어 있는 경우, 전자의 에너지 준위는 양자화되며, 전자들은 에너지 준위의 아래부터 차례로 채워져 올라간다. 이 때문에 많은 전자가 작은 부피에 갇힐수록 평균적인 운동에너지가 커지고, 압력 또한 증가하게 된다.
백색왜성에서는 양전하를 띠는 원자핵이 완전히 이온화되어 전자와 분리되어 있으며, 극도로 높은 밀도로 밀집되어 있다. 이 밀도는 태양보다 약 백만 배나 높다. 이로 인해 중력이 강하게 작용하여 핵들을 서로 끌어당기지만, 이에 맞서 전자 축퇴 압력이 균형을 이루어 별을 안정적으로 유지한다.
금속에서는 양이온들이 부분적으로 이온화되어 있으며, 원자 사이의 간격은 일반적인 원자 간 거리 수준이다. 이 경우 중력의 영향은 무시할 수 있을 정도로 작으며, 오히려 양이온 중심은 음전하를 띠는 전자 기체에 의해 끌어당겨진다. 이 힘은 전자 축퇴 압력에 의해 균형을 이룬다.
회전하지 않는 백색왜성에서 축퇴압이 버틸 수 있는 최대의 질량은 태양의 약 1.44배 정도이며, 이를 찬드라세카르 한계라고 부른다. 찬드라세카르 한계를 넘어선 천체는 폭발을 일으키게 된다. 이를 Ia형 초신성이라 한다.
불확정성 원리.
전자 축퇴압의 개념은 하이젠베르크의 불확정성 원리로 설명할 수 있다. 이 원리에 따르면, 어떤 입자의 위치 Δx와 운동량 Δp의 불확정성은 다음과 같은 관계를 가진다.
여기서 ℏ는 디랙 상수(감소 플랑크 상수)이며, Δx는 입자의 위치 측정의 불확정성, Δp는 운동량 측정의 불확정성을 뜻한다.
압력이 커져서 물질이 압축될수록 전자의 위치 불확정성 Δx는 작아지고, 이에 따라 운동량의 불확정성 Δp는 커지게 된다. 이로 인해 전자는 절대영도에 가까운 온도에서도 완전히 정지하지 않고, 일정한 운동량을 가지며 움직이게 되는데, 이 운동은 하이젠베르크 운동이라 부른다.
이러한 운동으로 인해 전자는 온도와 무관하게 압력을 발생시키며, 이것이 바로 전자 축퇴 압력이다. 이 압력이 열 운동에 의한 압력보다 우세해지는 경우, 전자는 축퇴 상태에 들어가게 되고, 그 물질은 축퇴 물질로 분류된다.
전자 축퇴 압력은 태양 질량의 약 1.4배 이하(찬드라세카 한계)의 항성 중심에서 중력 붕괴를 막아주는 힘이다. 이 한계를 넘지 않는 항성의 중심은 붕괴를 멈추고 백색왜성이 된다. 반면, 이보다 질량이 크고 더 이상 핵융합 연료가 없는 별은 전자 축퇴 압력으로도 중력을 버티지 못해 붕괴를 계속하며 중성자별이나 블랙홀로 진화하게 된다.
페르미 기체 이론.
전자 축퇴압의 본질을 이해하기 위해서는 전자가 어떤 방식으로 에너지 준위를 점유하며 압력을 생성하는지를 설명하는 물리 모델이 필요하다. 이때 가장 널리 쓰이는 모델이 바로 페르미 기체 이론이다. 이는 전자들을 상호작용하지 않는 입자로 간주하고, 양자역학적 통계인 페르미-디랙 통계를 적용하여 전자들의 분포와 에너지를 분석하는 이론이다. 이 이론을 통해 우리는 왜 절대온도 0K에서도 전자들이 정지하지 않고 압력을 만들어내는지를 정량적으로 이해할 수 있으며, 나아가 백색왜성이나 금속 내 전자의 거동을 수학적으로 설명할 수 있다.
전자는 페르미온 계열의 입자이므로, 양성자나 중성자처럼 파울리 배타 원리를 따르고 페르미-디랙 통계를 따른다. 일반적으로 상호작용하지 않는 페르미온 집합(즉 페르미 기체)의 경우, 각각의 입자는 운동에너지 항만으로 이루어진 단일 입자 에너지를 갖는 독립 입자로 간주할 수 있다. 3차원 공간에서 고전적 이상기체와 양자 이상기체(즉 페르미 기체, 보스 기체)의 압력–온도 곡선을 비교하면, 페르미 입자들 사이의 파울리 반발(Pauli repulsion)로 인해 동일한 고전기체보다 낮은 온도에서 특히 압력이 더 커지는 현상이 나타난다. 이때 압력을 계산하기 전에 먼저 입자의 에너지는 다음과 같이 쓸 수 있다.formula_2여기서 는 입자의 운동량, 은 질량이다. 이 기체를 어떤 유한한 부피 안에 가두었을 때, 전자들은 페르미 운동량 까지 가능한 운동량 상태를 차례대로 점유하게 된다. 절대온도(0 K)에서의 전자 축퇴압은 다음과 같이 유도된다.formula_3여기서
V는 전체 부피, Etot은 전체 에너지, m은 전자의 질량,ℏ는 디랙 상수이다.전자에 대한 축퇴 압력을 전자 밀도 로 표현하면 다음과 같이 정리된다.formula_4여기서 Pe는 전자 축퇴 압력, me는 전자의 질량, 는 자유 전자 밀도 (단위 부피당 자유 전자 수)이다. 금속의 경우, 이 방정식은 페르미 온도(TF)보다 충분히 낮은 온도에서 여전히 근사적으로 잘 성립한다. 금속의 페르미 온도는 보통 약 106 K 수준이다. 상대론적 경우 입자의 에너지가 상대론적 수준(광속에 가까운 속도)에 도달하면, 위의 비상대론적 식은 더 이상 유효하지 않다. 이 경우 축퇴 압력은 전자 밀도에 대해 다음과 같이 지수 4/3에 비례하는 형태로 바뀌어 에 비례한다. 이 상대론적 축퇴 압력은 고밀도 천체, 특히 백색왜성의 극한 내부나 중성자별의 경계 조건을 설명할 때 중요한 역할을 한다.
결정 구조를 가진 금속 내부에서의 전자들은, 여러 근사법을 정밀하게 정당화함으로써 독립 입자로 취급될 수 있다. 대표적인 모델로는 자유 전자 모델과 준자유 전자 모델이 있다. 적절한 조건하에서는 이러한 전자들에 대해 자유 전자 압력을 계산할 수 있으며, 이 압력이 금속의 압축률 또는 부피 탄성 계수에 중요한 기여를 한다는 것이 증명되어 있다.
백색왜성.
전자 축퇴 압력은 별의 질량이 찬드라세카르 한계, 즉 태양 질량의 약 1.44배보다 작을 경우, 중력 붕괴를 막는 역할을 한다. 바로 이 압력이 백색왜성을 붕괴하지 않고 안정적으로 유지시키는 물리적 요인이다.
그러나 별의 질량이 이 한계를 초과하고, 내부에 열압력을 충분히 생성할 만큼의 온도나 핵융합이 없을 경우, 전자 축퇴 압력만으로는 중력에 맞서기 부족하다. 그 결과, 별은 계속 붕괴하게 되어 중성자별 또는 블랙홀로 진화하게 된다. 이는 전자에 의한 축퇴 압력이 중력에 의해 발생하는 내향 수축력보다 약하기 때문이다.
초신성 조기 경보 시스템(Supernova Early Warning System, SNEWS)은 우리 은하에 있는 초신성 사건을 천문학자들에게 조기에 알려주기 위해 설계된 중성미자 검출기로 이루어진 네트워크이다. 적색거성이 초신성으로 붕괴해 갈 때, 중심핵에서는 수많은 중성미자가 방출된다. 현재의 초신성 모델에서, 이러한 중성미자 방출은 초신성의 극대점 이전에 일어나는 것으로 알려져 있으며, 즉 중성미자 검출을 통해 초신성을 예측하며, 관측할 수 있는 것이다.
중성미자 검출기:
초신성 정보:
천문학에서 성간 매질(星間媒質, , ISM) 또는 성간물질(星間物質)은 은하 내의 항성 사이나 항성 바로 근처에 존재하는 물질이나 에너지를 나타낸다. 성간 매질은 천체물리학에서 중요한 역할을 하는데, 특히 항성과 은하 사이에서 중요한 역할을 한다. 항성은 성간매질의 차가운 영역에서 생겨나며, 반대로 항성풍이나 초신성과 같은 것을 통해 성간 매질을 풍부하게 만든다. 이러한 항성과 성간매질 사이의 상호 작용은 은하가 가스 매질을 소진하는 속도를 결정하며, 즉 새로이 항성을 만들어 내는 은하의 수명을 결정한다.
성간 매질의 기체 성분을 성간 기체, 고체 성분을 성간진이라 부른다. 성간진은 우주 먼지 또는 우주진, 성간 기체는 우주 가스 또는 성간 가스로 부르기도 한다.
성간 매질은 지구 상의 개념으로 봤을 때 극단적으로 희박한 플라스마, 즉 원자와 분자, 먼지, 전자기 복사, 우주선, 자기장으로 이루어져 있다. 성간 매질은 일반적으로 99%의 가스 입자와 1%의 먼지로 구성되어 있다. 이러한 물질은 항성간 우주를 채우고 있다. 이러한 농도는 일반적으로 매우 낮아서, 일반적으로 1 입방 센티미터에 몇 입자에서 몇 백 개의 입자가 존재하는 수준이다. 원시 핵합성의 결과로, 이 가스는 대략 90%의 수소와 10%의 헬륨, 여기에 약간의 추가적인 원소(천문학에서 말하는 "금속")로 구성되어 있다.
성간물질.
3위상 모델.
Field, Goldsmith 그리고 Habing은 1969년에 ISM의 관측된 성질을 설명하기 위해 2위상 평형 모델을 제시했다. 그들이 모델링한 ISM에는 중성이거나 분자 상태인 수소 구름으로 구성된 차갑고 고밀도인 위상("T" &lt; 300 K), 그리고 희박한 중성이거나 이온화된 상태인 가스로 구성된 따듯한 위상("T" ~ 104 K) 으로 나누어져 있었다. McKee와 Ostriker는 1977년에 2위상 모델에 한가지 위상을 추가했는데, 바로 초신성폭발에 의해 가열된 가스로 구성된 매우 뜨거운 위상 ("T" ~ 106 K)이다. 이 위상에 해당하는 구성요소는 ISM의 대부분의 부피를 차지한다. 이때의 온도는 여러 원인에 의해 일어난 가열과 냉각이 평형상태에 도달할 수 있는 온도이다. McKee와 Ostriker의 논문은 지난 30년 동안 추가적인 연구의 기초를 형성했으나, 위상과 하위 분류 간의 상대적인 부피 비는 여전히 중요한 연구 대상으로 남아있다.
수소 원자 모델.
이 모델은 원자 상태인 수소만을 고려한다. 온도가 3,000K보다 높다면 분자 상태를 유지할 수 없고, 5,000K보다 낮은 경우에 수소 원자는 바닥 상태로 남을 수 있다. 이때 헬륨 등의 다른 원자의 영향은 무시할 수 있다고 가정하면, 압력이 매우 낮기 때문에 수소 원자의 자유경로의 지속 시간이 1나노초보다 길다.
성간 소광.
이러한 물질은, 빛의 강도가 매질을 통과하면서 약해지는 이른바 소광 효과를 유발한다. 이 소광은 특정 파장의 광자가 굴절 및 흡수가 되면서 일어난다. 성간 소광 효과 덕분에 우리가 밤하늘에서 ISM을 맨눈으로도 관측할 수 있게 해주고, 특히 우리은하의 중심부를 관측할 때 어두운 띠 부분이 보이는 것은 이런 성간 소광의 결과물이다. 분자운에 의해 시선 방향에 있는 별빛이 모두 흡수되기 때문이다.
예를 들어, 수소 원자의 일반적인 흡수 파장은 라이먼-알파 변환에 따르면 121.5 nm 정도이다. 즉 해당 파장을 지니는 대부분의 빛이 지구로 오는 과정에 라이먼-알파 흡수에 의해 흡수되므로, 별로부터 방출되는 해당 파장의 빛을 보는 것은 거의 불가능하다.
성간물질의 연구에서 중요한 것으로는 분자구름, 성간구름, 초신성 잔해, 행성상성운, 유사 산란구조 등이 있다.
원래, 천문학자들은 우주는 완전한 진공이라고 생각했다. 1913년, 노르웨이의 탐험가이자 물리학자인 크리스티안 버클랜드는 우주가 플라스마외에도 "암흑물질"을 포함하고 있을 것으로 처음으로 예측하였다. 그는, "우주공간이 전자와, 모든 종류의 이온들로 차 있을 것이라고 생각하는 것이 우리가 가질 수 있는 자연스러운 관점이다. 태양계나 성운이 아닌, 이른바 "빈공간"에 엄청난 양의 질량을 지니는 물질이 있을 것이라고 생각하는 것 역시 상식을 벗어난 생각은 아니다" 라고 적었다.
행성 간 물질과의 상호 작용.
성간물질은 태양계의 행성 간의 물질에서부터 시작하여 끝난다. 태양풍은 태양으로부터 90-100 A.U. 떨어진 파에서 초음속 이하의 속도로 느리다. 이 파를 초과한 지역은 heliosheath 라 불리며, 행성간 물질은 태양풍과 상호 작용을 한다. 보이저1, 지구로부터 가장 멀린 떨어진 사람이 만든 우주선, 2004년 12월 16일에 그 파를 가로질러 지나갔으며, 결국엔 성간물질의 초기 직접적인 조사를 제공하는 성간 공간에 들어갈지도 모른다.
성간물질은 별로부터 주로 관측되는 빛의 세기를 감소시키거나 파장을 이동시키는 소광이나 적색화 작용을 한다. 이 효과들은 광자의 흡수와 산란에 의해 일어나며, 어두운 하늘에서 성간물질을 맨눈으로 관측할 수 있는 원인이 된다. 별로 된 원반인 우리은하의 띠에서 볼 수 있는 명백한 틈새는 지구로부터 수천광년 떨어진 분자운에 의해 주위 배경 별빛이 흡수된 것이다.
원자외선 영역의 빛은 성간물질의 중성 성분에 의해 효과적으로 흡수될 수 있다. 예를 들면 수소의 대표적인 흡수선인 라이먼-알파선의 파장은 121.6 nm이다. 그러므로 지구에서 수백광년 이상 떨어진 별에서 이 파장의 빛을 내면 이 빛은 지구로 오는 동안 중성 수소에 의해 대부분 흡수되기 때문에 거의 관측할 수가 없다.
온도를 올리는 원리와 온도를 낮추는 원리(heating and cooling).
히팅 원리.
낮은 에너지의 우주선(cosmic ray)에 의한 힛팅.
성간물질의 온도를 높이기 위해 고안된 첫 번째 원리는 낮은 에너지의 우주선에 의한 것이다. 우주선은 분자운을 통과하는 효과적인 히팅 원인이다. 우주선은 이온화 또는 들뜸상태를 통해 가스에 에너지를 전달하거나 쿨롱 상호작용을 통해 자유 전자에 에너지를 준다. 낮은 에너지의 우주선(MeV)은 고에너지 우주선보다 매우 많이 존재하므로 더 중요하다.
광전자 히팅.
뜨거운 별에 의해 방출되는 자외선 영역의 복사는 먼지로부터 전자들을 제거할 수 있다. 이 광자는 먼지를 쳐서, 그 일부의 에너지는 전자를 제가할 수 있도록 퍼텐셜 에너지 장벽을 극복하는 데에 사용된다. 이 광자의 에너지는 먼지의 온도를 높여, 전자에게 운동에너지를 주입해 준 것이다. 이는 매우 적은 먼지들에서 이 힛팅방법이 주로 일어난다.
광이온화.
X-ray 히팅.
X-ray는 원자나 이온으로부터 전자를 제거하며, 이 광전자는 또다른 이온화를 만들 수 있다. 이 세기는 매우 낮지만, 이 원리는 오직 따뜻하며, 덜 희박한 원자 물질에서 효과적으로 일어난다. 예를 들면, 분자운에서는 강한 X-ray는 통과할 수 있어, 이 힛팅 원리가 무시될 수 있다. 이 원리는 초신성 잔해와 같은 X-ray 소스에 가까운 지역에서 일어나지는 않는다.
가스와 먼지덩어리 히팅.
먼지 덩어리와 함께 가스 원자와 분자들 간에 높은 밀도안에서 충돌은 열에너지를 줄 수 있다. 이는 HII 지역에서는 중요하지 않다. 왜냐하면, 자외선 영역의 복사가 더 중요하기 때문이다. 이는 낮은 밀도 때문에, 희박한 이온화된 물질에서 중요하지 않다. 중성의 희박한 물질은 항상 더 차갑지만, 낮은 밀도때문에 가스의 쿨링이 효과적이지는 않다.
가스와 먼지의 충돌을 통한 가스 힛팅은 특히 높은 밀도의 큰 중성 분자운에서 주로 일어난다. 낮은 optical depth때문에 파장이 긴 적외선 영역의 복사가 깊게 통과할 수 있다. 먼지는 이 복사에 의해 온도가 올라가, 가스와의 충돌을 하면서 열에너지를 준다.
그밖의 히팅 원리.
쿨링 원리.
미세 구조 냉각.
미세 구조 냉각 과정은 뜨거운 가스 영역과 분자 구름의 깊숙한 영역을 제외한 성간물질의 대부분 지역에서 지배적으로 일어난다. 중성 물질에 있는 CⅡ나 OⅠ, 혹은 전리수소영역에 있는 OⅡ, OⅢ, NⅡ, NⅢ, NeⅡ, NeⅢ 같은 기본적인 수준에 가까운 미세 구조 레벨을 가지는 풍부한 원자 간에서 가장 효율적으로 발생한다. 또 충돌은 이런 원자들을 더 높은 에너지 레벨로 들뜨게 할 것이고, 결국 에 의한 광자 방출을 통해서 에너지를 영역 밖까지 내보낼 것이다.
허용된 방출에 의한 냉각.
더 낮은 온도에서는 미세 구조보다 더 많은 냉각이 충돌에 의해서 이뤄진다. 예를 들어 "n" = 2 인 수소의 충돌 들뜸은 가라앉음 시에 Ly-α 광자를 만들어낸다. 분자운에서 CO의 회전 천이선이 중요한데, 한번 CO 분자가 들뜨게 되면, 다시 낮은 에너지 레벨로 내려갈 때 분자운을 벗어날 수 있는 에너지를 가진 광자를 방출하여서 분자운의 온도를 낮출 수 있다.
점근거성가지()는 작거나 중간 정도의 질량을 가진 별들이 위치하고 있는 헤르츠스프룽-러셀 도표 상의 진화 영역 중 하나로, 중소 질량(0.4-12 태양질량)을 가진 별이 일생 말기에 진입하는 항성 진화 과정의 한 시기이다.
점근거성가지(AGB) 별은 관측적으로 태양보다 수천배 밝은 적색거성으로 보인다. 그 별의 내부 구조는 탄소와 산소로 구성된 중심의 비활성 핵으로 특징지어진다. 그곳을 덮는 껍질을 구성하는 헬륨은 탄소를 형성하는 핵융합(헬륨연소과정)을 겪고 있다. 또다른 껍질을 구성하는 수소는 헬륨를 형성하는 핵융합(수소 연소 과정)을 겪고 있고, 그 밖에 주계열성과 유사한 조성을 가지는 아주 큰 껍질이 있다.
별의 중심핵에서 핵융합 과정을 통해 수소가 고갈될 때, 중심핵은 수축하며 온도는 증가하여 별의 바깥층을 팽창시키고 차갑게 만든다. 별은 HR 도표의 우측상단 모퉁이 쪽의 경로를 따라서 광도가 크게 증가하여 후점근거성이 된다.
중심핵의 온도가 약 3×108 K에 이를 때 헬륨 연소가 시작된다. 중심핵에서의 헬륨 연소의 시작은 별의 냉각과 광도 증가를 멈추고 HR 도표의 왼쪽 아래로 이동하게 만든다. 이는 수평가지(종족 2의 별) 또는 적색군(종족 1의 별)이다. 핵에서의 헬륨 연소가 끝난 후, 별은 다시 도표의 오른쪽 위로 움직인다. 이 경로는 이전의 적색거성가지의 방향과 거의 나란한데, 이런 이유로 점근거성가지("asymptotic giant branch")라고 이름이 붙여졌다. 이러한 항성 진화 단계에 있는 별은 AGB 별로 알려져 있다.
AGB의 단계.
AGB의 단계는 초기 AGB("early AGB", E-AGB)와 열맥동 AGB("thermally pulsing AGB", TP-AGB)으로 나뉜다. E-AGB 단계에 있을 때 주에너지원은 대부분 탄소와 산소로 구성된 중심핵 근처의 껍질에서 일어나는 헬륨 융합이다. 이 단계에서 별은 다시 적색거성이 되기 위해 크게 부풀어오른다. 별의 반지름은 천문단위(~215R) 만큼 커질 수 있다.
헬륨 껍질의 연료가 고갈된 이후에는 TP-AGB 단계로 진입한다. 별은 이제 안쪽의 헬륨 껍질을 매우 얇은 층에 제한시키고 헬륨 껍질의 안정적인 융합을 막는, 얇은 껍질에 있는 수소의 융합으로부터 에너지를 얻게 된다. 그러나 10,000 ~ 100,000년의 기간에 헬륨은 수소 껍질 연소로부터 다시 쌓이면서 폭발적인 헬륨 껍질 연소가 이루어진다. 이 과정은 헬륨 껍질 섬광으로 알려져 있다. 껍질 섬광의 광도는 별의 총 광도의 수천 배에서 최고조를 이루지만, 단 몇 년만에 기하급수적으로 감소한다. 껍질 섬광은 별의 팽창과 냉각을 야기하여 수소 껍질 연소를 멈추고 두 껍질 사이 영역에 강한 대류를 일으킨다. 헬륨 껍질 연소가 수소 껍질 영역에 가까워지면, 온도가 증가하여 수소 융합을 점화하고 주기가 재시작된다. 헬륨 껍질 섬광에 의한 광도의 잠깐 동안의 큰 증가는 별의 겉보기 밝기를 수백 년 동안 10분의 수 등급 증가하게 만든다. 이 변화는 이 유형의 별에서 흔히 볼 수 있는 수십 일에서 수백 일 정도의 주기의 밝기 변동과 무관하다.
단 수백 년 동안 지속되는 열맥동 기간에, 중심핵 영역에서의 물질은 바깥층의 물질과 섞여 표면 조성의 변화를 야기한다. 이 과정은 준설으로 불린다. 준설로 인해서 AGB 별은 스펙트럼에서 S-과정의 원소를 보여준다. 그리고 강한 준설은 탄소별의 형성으로 이어질 수도 있다. 열맥동을 따르는 모든 준설은 세번째 준설으로 표현된다. 적색거성가지에서 발생하는 첫번째 준설과 E-AGB에서 발생하는 두번째 준설 이후에 발생하기 때문이다. 어떤 경우에는 두번째 준설이 발생하지 않을 수도 있지만, 그래도 열맥동에 의한 준설은 세번째 준설으로 표현될 것이다. 열맥동은 처음 얼마 간은 급격히 세기가 증가한다. 그래서 세번째 준설은 일반적으로 중심핵 물질을 표면으로 옮기는 데 가장 신빙성있다.
AGB 별은 보통 장주기 변광성이고, 항성풍의 발생으로 많은 질량을 잃고 있다. 열맥동은 질량의 큰 손실을 유발하고, 결과로 별 주위의 물질로 구성된 껍질을 벗겨낸다. 별은 AGB 단계에서 전체의 50~70%에 해당하는 질량을 잃는다.
AGB 별의 대량 질량 손실은 별이 거대한 별 주위 외피층(CSE)으로 둘러싸여 있음을 의미한다. AGB의 평균 수명이 100만 년이고 바깥 속도가 10 km/s 정도임을 감안하면, 그것의 최대 크기는 약 3×1014 km(30 광년)으로 추정할 수 있다. 이는 항성풍 물질이 성간물질과 혼합되기 시작할 최대 값으로, 또한 별과 성간가스 사이의 속도 차이가 없을 것으로 추정된다. 역학적으로 가장 흥미로운 사건은 항성풍이 불면서 질량손실률이 측정된 별과 꽤 가깝다는 것이다. 그러나, CSE의 바깥층은 화학적으로 흥미로운 과정들을 보여주는데, 크기와 낮은 광학깊이로 인해 관측하기 쉽다.
CSE의 온도는 가스와 먼지의 가열과 냉각 특징으로부터 측정될 수 있지만, 2,000~3,000 K의 별의 광구로부터의 방사거리의 감소에 의해서도 측정될 수 있다. CSE 방향의 AGB의 화학적 상태는 Kemper (2000)에 의해 아래와 같은 것을 시사한다.
먼지형성대에서 소위 내화금속(Fe, Si, Mg..)으로 불리는 것들은 기체상태로 증발하여 티끌이 될 것이다. 새로 형성된 먼지는 즉시 표면 촉매반응을 도울 것이다. AGB 별에서의 항성풍은 우주먼지 형성 장소로, 우주의 주된 먼지 형성 장소로 여겨지고 있다.
또한 AGB 별(미라형 변광성과 OH/IR 별)의 항성풍은 메이저 방출 장소이기도 하다. 마이크로파를 증폭하고 있는 분자로는 SiO, H2O, OH이 있다.
후에 별은 껍질의 거의 대부분을 잃고, 오직 핵만 남게된다. 이들은 나아가 짧은 수명의 전행성상 성운으로 진화한다. AGB 별의 껍질은 최종적으로 행성상 성운이 된다.
말기 열맥동.
모든 후-점근거성의 사분의 일 만큼은 회생("born-again")한다. 이 때 탄소-산소 핵은 헬륨과 그 바깥 수소의 껍질로 둘러싸여 있다. 만약 헬륨이 다시 연소되어 열맥동을 일으키고 별을 빠르게 점근거성으로 되돌려 놓는다면, 수소가 결핍되고 오직 헬륨만 연소하는 항성 천체가 된다. 열맥동이 발생하는 동안에도 별에 수소 연소 껍질이 존재한다면, 이 열맥동은 말기 열맥동("late thermal pulse")라고 불리게 된다. 그렇지 않으면 극말기 열맥동("very late thermal pulse")라고 불린다.
회생한 별의 대기 외곽은 항성풍을 발생시키고 별을 헤르츠스프룽-러셀 도표를 가로지르는 진화 경로를 한번 더 따르게 만든다. 그러나 이 단계는 고작 약 200년 동안만 지속되다 별이 다시 백색왜성 단계로 진입할 정도로 매우 짧다. 관측적으로 말기 열맥동 단계는 별이 자체가 만든 성운에 내부에 있다는 점에서 울프-레이에 별과 거의 동일한 것처럼 보인다.
초점근거성.
점근거성으로 진화 가능한 상한 질량에 가까운 별들은 초점근거성이라 별명이 붙여지고, 몇몇 흥미로운 특징을 보여준다. 이들의 질량은 8M에서 12M까지이다. 이들은 헬륨보다 무거운 원소를 합성하고 있는 더 무거운 초거성으로의 전환 과정에 해당된다. 삼중알파과정을 겪는 동안, 탄소보다 무거운 일부 원소가 생성된다. 대부분은 산소지만 마그네슘과 네온, 그보다 무거운 원소도 있다. 부분적으로 축퇴된 탄소-산소 핵을 가진 초점근거성은 탄소를 연소하기에 충분하다. 이 때의 섬광은 초기의 헬륨섬광과 유사하다. 두번째 준설은 이 질량 범위에서 매우 강하게 일어난다. 핵의 크기는 큰 질량의 초거성에서 발생하는 네온의 연소를 위해 요구되는 수준보다 낮은 수준으로 유지하게 된다. 열맥동의 크기와 세번째 준설은 작은 질량의 별과 비교했을 때 줄어든다. 대신에 열맥동의 발생 빈도는 극적으로 증가한다. 초기질량이 8~12 태양질량중 높은 쪽의 초점근거성은 전자포획 초신성으로써 폭발하게 된다. 그러나 일반적으로 산소-네온 백색왜성으로 끝을 맞이하게 된다. 이 별들은 보다 큰 질량의 초거성보다 더 흔하다. 이들은 중심핵 붕괴의 초신성의 대부분을 차지할 것이다. 이들 초신성으로 관측된 예는 추론에 의존한 모형의 귀중한 검증 수단으로 제공된다.
녹양동(綠楊洞)은 의정부시의 북서부에 자리한 행정구역으로, 양주시와 접해 있다.
도봉산의 줄기인 사패산, 호명산, 불곡산, 천보산, 수락산 등이 주위를 감싸고 있으며, 녹지율이 풍부해 쾌적한 주거환경을 자랑한다. 과거에는 개발제한구역으로 묶여 있기도 하였으나, 의정부종합운동장 완공과, 2006년 수도권 전철 1호선 녹양역의 개통 및 최근 택지개발 등으로, 지역이 새롭게 변모해 가고 있다.
녹양동이라는 지명은, 옛날 이곳 지역에서 군마를 사육하던 목장이 있었던 데에서 유래한 것으로, 녹양역 광장에, 힘찬 기상의 말(馬) 동상이 세워져 있는 것은 이를 상징적으로 보여준다. 현재 녹양동은 3번 국도, 39번 국도, 3번 우회도로가 교차하고 있고, 서울외곽순환도로 개통으로 송추 IC, 의정부 IC 진입이 용이하고, 서울 교외선이 관통하며, 동두천, 양주를 출발해서 서울로 진입하는 거의 모든 버스가 수도권 전철 1호선 녹양역을 경유하는 등, 사통팔달의 교통요충지에 위치하고 있는데 3번 우회도로를 이용하면 복잡한 시내를 관통하지 않고 빠르게 서울로의 진입이 용이하다. 과거에 말이 운송수단이었던 점을 감안하면 녹양동이라는 지명의 유래와 지역의 발전사가 흥미롭다.
녹양동에는 대림, 신도, 청구, 동원, 현대 아파트 등이 어우러져 있고, 2006년에는 1,200 세대의 힐스테이트 아파트가, 2007년에는 영무예다음 아파트가, 2008년 여름, 현재 2,000 세대의 휴먼시아 아파트가 입주를 하고 있으며, 주변지역에서 가능/금의 뉴타운과, 인접한 양주 신도시 계발, 녹양역 인근에 추가적인 택지계발, 향후 20만평 규모의 캠프 레드클라우드 미군기지 이전으로 교육연구시설 단지조성 등이 예정되어 있는 등, 최근 녹양동은 인구 유입과, 지역개발로 나날이 발전, 변모해 가고 있다. 지역 발전에 따라 최근 녹양역을 중심으로 여러 상가 건물들이 신축되고 있으며, 녹양동내 SM 마트, 성화마트, 우리농산물 마트, 청호마트 등의 중소규모의 쇼핑시설이 다양하게 자리하고 있고, 자가를 이용하면 금오동의 홈플러스, 양주의 이마트 등의 대형마트, 의정부 제일시장 등도, 10~15분 이내에서 편리하게 이용이 가능하다. 또한 힐스테이트 아파트에서는 매주 수요일, 알뜰 시장이 열리고 있다.
녹양역 전철역과, 녹양역에서 서울 및 경기 북부로 진입하는 모든 버스, 녹양동 주거지역을 운행하는 208번, 208-1번 마을버스, 8번, 5번, 11번, 133번 등의 시내버스 이용이 가능해, 녹양동에서 경기북부, 서울 중심부, 송추, 서울북서부인 구파발, 파주, 양주 등으로 대중 교통을 이용해 쉽게 접근이 가능하며, 녹양동에 위치한 신천병원(광동고/검찰청)정류장 앞을 경유하는 3700번 시외버스를 이용하면, 고양시 및 김포공항, 인천공항으로 접근도 용이하다. 또한 녹양동에서 208번 마을버스 혹은 8번 시내버스를 이용, 의정부역 인근의 구 의정부버스터미널 정류장에 내리면, 서울 동서울터미널, 남양주, 구리 등 각 지역으로의 대중교통 환승 이용이 편리하다.
녹양동에 위치한 종합운동장 및 실내빙상장 등의 체육시설은 녹양역과 연계해 이 역을 경유하는 208번 마을 버스와 5번 버스로 환승하면 시설을 쉽게 이용할 수 있다. 특히 실내 빙상장은 저렴한 입장료로 4계절 내내, 의정부 시민 누구나 편리하게 이용할 수 있다. 또한 녹양역 앞의 천보산, 녹양동 배후의 호명산은 도보로도 등산로 입구까지의 접근이 쉬우며, 택지계발로 인해 녹양동에 시민을 위한 추가적인 공원이 정비될 예정이어서 주변 주거환경이 쾌적하다.
학교 및 교육환경을 살펴보면, 국내 및 세계올림피아드에 진출하는 "경기북과학고등학교"가 실내빙상경기장 인근에 위치하고 있고, 의정부에서 유명세를 타는 "의정부고등학교", "주한외국인학교", 특수아동을 위한 "희망학교", "광동고등학교", "녹양초등학교"가 있으며, 2005년에는 경기의정부교육도서관(구.경기도립녹양도서관"이 개관하였고, 2007년 "버들개초등학교"가, 2008년에는 "녹양중학교"가 개교하였다.
랠프 월도 에머슨(Ralph Waldo Emerson, 1803년 5월 25일 ∼ 1882년 4월 27일)은 미국 보스턴에서 태어난 미국의 시인이자 사상가이다.
에머슨은 1803년 5월 25일 보스톤에서 태어났다. 그의 부친은 윌리엄 에머슨이며 유니테리언주의 교회의 목사였다. 그의 이름은 그의 모친의 오빠의 이름인 랠프와 그의 부친의 증조모인 레베카 왈도에서 가져온 것이다. 에머슨은 성인까지 살아남은 5명의 아들 중에 둘째로 태어났다. 그는 오로지 영국 가문 출신이며, 그의 가족은 초기 식민시대 이후로 뉴잉글랜드에서 거주해 왔다. 에머슨은 메이 플라워호를 타고 온 존 하우랜드와 엘리지베스 틸리의 7대 후손이다.
에머슨의 부친은 그의 나이 8살도 안되어 위암으로 사망했다. 에머슨은 그의 모친에 의해 양육되었으며, 그의 고모인 메리 무디 에머슨에 의해 큰 영향을 받았다. 그녀는 1863년 사망하기 까지 에머슨과 긴밀한 유대관계를 유지했다.
에머슨은 그가 9살인 1812년에 보스톤 라틴 학교에서 공식적인 학교 과정을 시작했다. 1817년 10월, 그가 14세 때는 학교 직원들이 결석한 학생들을 직접 찾아가도록 했으며 그 결과를 교사들에게 통보하도록 했다. 그는 상급생이 되면서 많은 책을 읽었고, "넓은 세상" 이라는 저널로 노트북 시리즈를 시작했다.
에머슨은 1827년 크리스마스에 뉴햄프셔 콩코드에서 그녀의 아내인 엘랜 루이자 터커를 만났고, 2년 뒤에 그녀와 결혼하였다. 그 부부는 보스톤으로 이사를 했고, 그 당시 이미 그녀는 결핵을 앓고 있어서 에머슨의 모친인 루스도 병간호를 위해 동행하였다. 1831년 2월 8일, 그녀는 끝내 사망하였다. 그녀의 죽음은 에머슨에게 많은 영향을 미쳤고, 그는 매일 락스베리에 있는 그녀의 묘소를 방문하였다. 방문 당시 그는 그녀의 묘를 파헤쳐 관을 열었다고 그의 저널에 적혀 있다.
종교적 배경.
1821년, 하버드 대학교 졸업반 때, 그는 새로운 독일 철학자들을 반박하고 토머스 리드와 듀갈 스튜어트를 옹호함으로 상을 수여 받았다. 졸업 후 1829년 반 삼위일체적 개신교회인 유니테리언 보스턴 제2교회의 목사가 되었으나, 에머슨의 자유스런 입장에 대해 교회가 반발하여 1832년 사임하였다. 그가 교회를 떠난 이유는 그가 가진 성찬에 대한 견해에 따른 결정이었다. 그는 성찬의식이 성경에 따른 그의 해석의 결과로 보아 현대 교회가 지켜야 할 의무사항이 아니라고 주장하며 목사직을 사임하였다.
그 후 유럽으로 건너가 활동하다가 1835년 귀국하였다. 에머슨은 동양 사상에 밝아 청교도의 기독교적 인생관을 비판하는데, 편협한 종교적 독단이나 형식주의를 배척하고, 자신을 신뢰하며 인간성을 존중하는 개인주의적 사상을 주장하여, 자연과 신과 인간은 궁극적으로는 하나로 돌아간다는 범신론적인 초월주의 철학 입장에 섰다. 그는 세속을 싫어하고 구애되지 않은 자연 속에서 사색을 쌓아 '문학적 철인'이라고 추앙받기도 하였으며, 그의 이상주의는 젊은 미국의 사상계에 큰 영향을 끼쳤다.
그는 '자신이 가르친 유일한 교리는 " 개인의 무한함" (the infinitude of the private man) 이다'라는 말을 남겼다. 이것은 평범한 개인 즉, 귀족이 아닐 뿐 아니라 국가와는 구별된 사적인 의미의 개인을 강조한 것이며 니체의 위버멘쉬에도 영향을 미친 개념이다.
인간의 선함을 강조.
에머슨은 19세기에 범람했던 염세주의, 즉 믿음을 저버린 인류의 미래를 암담하게 묘사한 볼테르, 바이런, 괴테의 가르침에서 벗어나 인간에게는 선함이 악함보다 미세하나마 더 많이 있음을 말하며 낙천주의를 말하였다. 또한, 그는 성경의 원죄교리에 저항하며 블레즈 파스칼이 인간에 대해 지나치게 부정적인 면만을 부각시켰다고 생각하였다.
유럽생활에서 얻은 교훈.
유럽에서 머무는 동안 그는 두가지의 큰 교훈을 얻었다.
첫째는 그가 파리에 머물때 자딘 데스 플랜테스 식물원에 방문하였고, 이 때 그는 자연주의(철학)자가 되기로 결심하였다. 그것은 자연이 바로 사람 안에 내재되어 있으며 일부분이라는 것이다. 그 자연은 기묘함과 광활함을 내포한다.
둘째는 그가 낭만주의 시인인 새뮤얼 테일러 콜리지와 윌리엄 워즈워스를 만난 뒤였다. 그는 그들의 모습에서 위대함이라곤 찾지 못했고, 단순히 평범한 젊은 청년들이었음을 발견하고 사람과 자연은 하나이며 모든 사람이 유일하고, 지극히 중요한 인간본성을 가지고 있음을 깨달았다.
힌두교의 영향.
그의 저서 《보상》은 힌두의 법 카르마를 해석한 것이다. 그는 베다스와 우파니샤드를 공부하였으며, 동양 종교 중 힌두교를 미국에 도입한 장본인이기도 하다. 또한 브라흐마를 초영혼으로 마야를 환상(illusion)으로 해석하였다. 《자기신뢰》에서의 '자기 안에 힘이 있다', '자기 안의 신'은 힌두의 아트만으로 본다. 이것은 심리학적인 '자아'나 '에고', '잠재의식' 같은 것과는 다르다. 에머슨은 '범아일여' 같은 힌두 사상을 기독교와 접목시켜 뉴에이지 사상의 원류를 만든 것이다.
홍경래의 난(洪景來ㅡ亂)은 1811년(순조 11년) 음력 12월 18일(양력 1812년 1월 31일)부터 1812년(순조 12년) 5월 29일(음력 4월 19일)까지 홍경래·우군칙 등을 중심으로 평안도에서 일어난 넓은 의미에서의 농민 반란이다.
조선 후기 사회·경제적인 역량이 성장함에 따라 여러 사회모순에 대한 저항의 분위기가 확산되어 갔다. 교육 기회가 늘어남에 따라 지식인이 양산되고, 경제력을 바탕으로 무사로서 입신하려는 사람들도 많아짐에 따라 정부에서는 문무 과거의 급제자를 크게 늘렸지만, 종래의 관직 체제와 인재 등용 방식으로는 더 이상 그들을 포섭할 수 없어 불만 세력은 점점 늘어났다. 특히 평안도는 활발한 상업 활동을 바탕으로 빠른 경제 발전과 역동적인 사회상을 보이고 있었으나, 중앙 정치권력으로부터 소외 되었고 지역민에 대한 차별대우가 있었다.
표면상 이유로는 조선 시대에 서북인을 일반적으로 문무 고관에 등용하지 않았다는 것으로, 격문에서 홍경래는 “임진왜란 때 재조(再造)의 공이 있었고, 정묘의 변에는 양무공(襄武公, 정봉수의 시호)과 같은 충신이 있었다. 돈암(遯庵, 선우협(鮮于浹: 1588~1653)의 호)·월포(月浦, 홍경우의 호)와 같은 재사가 나도 조정에서 이를 돌보지 않고, 심지어는 권문세가의 노비까지 서북인을 '평안도 놈'이라고 멸시하니 분개하지 않을 수 없다. 국가 완급(緩急)의 경우에는 서북인의 힘을 빌리면서도 400년 동안 조정에서 입은 것이 무엇이냐?”라고 하였다.
조선에서 사실상 서북인을 중요한 자리에 임용하지 않았으나 이것이 정책적인 것은 아닌 듯하다. 선조 때 이이가 서북인의 수재(守宰, 지방관)가 되는 자가 적으므로 지방 인재의 등용을 상책(上策)한 것은 이를 증명한다. 다만 중앙 정계에 진출하지 못하는 서북인의 불평불만을 이용하여 거사의 첫 조건으로 내세워 민심을 얻기로 꾀하였던 것이라고 하겠다.
다른 기록에 보면 사마시에 실패한 뒤 그 급제한 자를 보니 모두 귀족의 자제들이었다. 당시 과거 제도도 크게 부패하여 권문세가의 자제는 무학둔재(無學鈍才)라도 급제의 영예를 차지하고 그렇지 못한 자는 쉽게 성공할 수 없으며, 특히 평안도의 사람들을 제외하고 있으니, 이것이 홍경래로 하여금 개조범상(改造犯上)의 뜻을 굳게 하였다고 하였다.
홍경래가 뜻을 결정한 시기는 알 수 없으나, 당시의 국정에 비위가 거슬린 그는 여러 곳을 돌아다니며 각지의 부호·명사들을 농락하면서 기회를 보았을 것이다. 그는 가산(嘉山)에 있는 재략이 풍부하고 풍수복좌를 업으로 하는 우군칙, 가신의 역속(驛屬)이며 졸지의 부호로 무과에 급제한 이희저(李禧著), 문재(文才)가 뛰어난 곽산의 진사 김창시(金昌始) 등을 심복으로 하여 거사에 참여시켰으며, 태천의 김사용(金士用), 곽산의 홍총각, 개천의 이제초(李濟初) 등으로 지휘부를 구성하고 그 밑에 평양의 양시위(楊時緯), 영변의 김운룡(金雲龍) 등을 비롯한 장사들을 모두 선봉장 겸 군사 지도자로 하였다. 이 장사들은 주로 홍경래의 조직활동에 의해 봉기의 인근 지역뿐 아니라 멀리 평안도 남부 및 황해도로부터 모여든 인물들이었으며, 봉기 당시 30∼40명 가량이 적극적으로 항쟁하였다.
박천의 김혜철(金惠哲), 안주의 나대곤(羅大坤) 등 상인들도 아랫사람들을 거느리고 참여하였다. 상인들은 특히 봉기 준비 단계에서 자금을 조달하고 군졸을 모으는 데 절대적인 성과를 올렸다. 주도 세력은 또한 철산의 정경행(鄭敬行), 선천의 유문제(劉文濟) 등 청천강 이북 각처의 권력을 쥐고 있는 명망가들과 행정 실무자들을 포섭하여 내응세력으로 삼았다. 그들은 봉기군을 맞아들이고 자기 지역의 행정을 담당하였다. 가산의 대령강(대령강) 인근 다복동(多福洞)에 비밀 군사 기지를 세워 내응세력을 포섭하고, 거사하기 전부터 이곳에 옮겨와 금광 채굴을 구실로 유민을 꾀어 장정 일꾼을 모아들였다.
이리하여 준비를 하면서 기회를 보다가 1811년(순조 11년)에 종래에 없었던 큰 흉년이 들게 되어 민심이 흉흉한 틈을 타서 궁민(窮民)을 끌어들여 스스로 평서대원수라 칭하고, 우군칙을 참모로 한 본대는 가산·박천을 함락시킨 후 한양으로 남진케 하고, 1대는 김사용을 부원수, 김창시를 참모, 박성간(朴聖幹)을 병참장(兵站長)으로 하여 곽산·정주를 점령하고, 선천의 이서의 여러 고을을 함락시키고, 안주를 공략할 방책으로 거병하였다. 그런데 거병이 막히지 않고 잘 이어갔다.
1811년 음력 12월 18일(양력 1812년 1월 31일) 삼경에 이희저의 일대가 가산군 관아를 습격하여 점령하고 난을 일으켰다. 군수 정시(鄭蓍)와 그의 아버지 정노(鄭魯)를 죽이고, 한때 정주성을 중심으로 청천강 이북 지역을 거의 장악하였으나 5개월 만에 평정되었다.
홍경래가 평서대원수로서 본대를 지휘하여 안주군 방면으로 진격하고, 김사용은 부원수로서 의주 방면을 공략하고, 김창시와 우군칙이 모사, 이제초는 북진군 선봉장, 홍총각은 남진군 선봉장, 이희저는 도총(都摠)을 맡았다. 결약을 맺어 서명한 인원에서 자의가 아니었던 자들을 제외하면 봉기 당시 군사 지휘자와 주요 내응자는 약 60명이었던 것으로 추정된다.
일반 군졸은 상인들이 운산의 금광에서 일할 광부들을 구한다는 구실로 임금을 주어 끌어들인 인물들로서, 대개 가산·박천 지역의 땅없는 농민이나 임금노동자들로 구성되었다. 봉기군 본대는 가산군과 박천·태천을 별다른 저항 없이 즉시 점령하였고, 북진군도 곽산·정주를 점령한 후 어려움 없이 선천·철산을 거쳐 이듬해 2월 15일(음력 1월 3일)에는 용천을 점령함으로써 의주를 위협하였다. 점령한 읍에는 해당 지역의 토호·관속을 유진장(留陣將)으로 임명하여 수령을 대신하게 하였고 기존의 행정 체계와 관속을 이용하여 군졸을 징발하고 군량·군비를 조달하였다.
홍경래군은 남하하는 제1관문인 안주를 공략하기 위하여 박천의 송림리(松林里)로 집결하였다. 그러나 안주에는 평안도 병마절도사 이해우(李海愚)와 목사 조종영(趙鍾永)이 필사의 각오로 천여 명의 병사를 모아 2대로 나누어 2월 11일(음력 12월 29일)에 송림리의 홍경래군을 공격하였으며, 곽산 군수 이영식(李永植) 휘하 원군의 도움으로 홍경래군은 대패하여, 정주성으로 들어가 농성하게 되었다.
무자비한 관군의 약탈과 살육이 행해지는 가운데 봉기군 지휘부가 함께 행동하자고 역설하였기 때문에 정주성에는 박천·가산의 일반 농민들도 매우 많이 들어갔다. 북진군 역시 의주의 김견신(金見信)·허항(許沆)이 이끄는 의주 민병대의 반격을 받은 데다 송림 전투에서 승리한 기세를 몰아 진격하는 관군에게 곽산 사송평(四松坪)에서 패전함으로써 군사를 해산하고 주요 인물들은 정주성에 들어갔다.
정부에서는 병조참판 정만석(鄭晩錫)으로 양서위무사 겸 감진사(監賑史)에 임명하여 반란지를 위무케 하고, 난군에게 귀순을 권고하였다. 1812년 2월 6일(1811년 음력 12월 24일)에는 순무영을 설치하고, 이요헌(李堯憲)으로 양서순무사에 임명하고, 박기풍(朴基豊)을 중군으로 삼아 서적(西賊) 토벌에 관한 군무를 보게 하고, 1812년 2월 9일(1811년 음력 12월 27일) 선봉대로 한양을 출발했다. 그리고 1812년 2월 13일(음력 1월 3일) 정주성 아래에 도착하였다. 이는 송림리 전투 후 5일 만이다.
이와 전후하여 곽산에서도 관군이 이겨 박천·가산을 회복하였으며, 8읍 중 정주를 제외하고는 모두 회복하였다. 따라서 정주성은 완전히 고립되었으며, 관군은 사방의 의병과 더불어 유리하였다. 홍경래군은 성을 굳게 지키고 여러 번 성 밖으로 돌격하여 나왔으나 성과를 보지 못하고 농성을 계속하였다.
이에 정부군은 땅굴을 파들어가 화약으로 성의 아래를 폭발시키고 성내로 돌입하여 함락시키니 5월 29일(음력 4월 19일)로 농성한 지 100여 일, 거병한 지 5개월 만이었다. 이때 홍경래는 총에 맞아 죽고 우군칙·홍총각 등 다수는 포로가 되어 한양으로 압송된 후 음력 5월에 참형되었다. 이때 2,983명이 체포되어 여자(842명)와 열살 이하의 남자 소년(224명)을 제외한 1,917명이 전원 처형되었다.
실패한 이유.
홍경래의 난은 많은 준비와 세력을 등에 업은 대규모 반란이었으나, 진행 중 몇 전투에서 패하여 기세가 수그러들자 빠르게 진압되어갔다. 이는 홍경래 세력이 같은 목적으로 이루어진 것이 아닌 각자 다른 이해를 가지고 모여든 세력이었던 것이 이유이다. 처음에 성공을 거두어 기세가 강했을 때는 전력 이탈이 없었으나, 몇 번 실패를 하면서 가능성이 낮아지자 발을 빼려고 하는 사람들이 생겨났기 때문이었다. 게다가 반란군 내부에서 분란도 있었고 도중에 홍경래가 암살 기도를 겪기도 했다.
홍경래의 계획이 일부 어그러진 것 또한 실패를 가져온 원인 중 하나다. 박종일(朴鍾一)로 하여금 한양에서 난을 일으켜 중앙의 혼란을 꾀하였으나 주살되고, 창성(昌成)·강계(江界)·초산(楚山)·위원(渭原) 등지의 포수(砲手)들의 내원을 기대하였으나, 모두 체포되었으며, 점령한 8읍이 함락되어 정주성이 고립되고, 붙들린 포수들이 정주성 공격을 도왔으며, 호병(胡兵, 청나라 군대)을 청하려 하였으나 부하의 번의로 이루지 못하고 말았다.
비스마르크 후작은 프로이센 쇤하우젠에서 융커의 아들로 태어났다. 괴팅겐 대학과 베를린 대학에서 법학을 공부하였고, 이후 공무원으로 근무하다 1847년 프로이센 의회의원에 당선되어 정계에 진출하였다. 또한, 1848년 베를린에서 혁명이 일어나자, 그는 반(反)혁명파로 활동하였고, 1851년 프랑크푸르트에서 열린 독일연방의회에 프로이센 대표로 참석, 이때부터 비스마르크는 독일 통일을 위해서는 '오스트리아를 배제해야 한다'는 대독일주의와 반대되는 소독일주의 통일관을 가지게 되었다. 이후 러시아 주재 대사와 프랑스 주재 대사를 거치면서 국제적 외교감각을 지닌 정치인으로 성장하였다.