2018년 노벨 생리의학상은 면역 항암제 개발의 기틀을 마련한 미국과 일본 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 1일(현지시간) 올해 노벨 생리의학상 수상자로 제임스 앨리슨(70) 미국 텍사스대 MD앤더슨 암센터 교수와 혼조 타스쿠(76·本庶 佑) 일본 교토대 명예교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 2명의 과학자는 면역세포의 작동을 막는 생체 내 제동장치를 제거해 면역세포로 암 조직을 공격할 수 있도록 함으로써 인류와 암과의 싸움에 새로운 이정표를 세웠다”고 평가했다. 앨리슨 교수는 2015년에 ‘예비 노벨상’으로 알려진 래스커상 임상의학부문에서 수상했으며 2016년에는 학술정보 서비스 기업인 톰슨로이터(현 클래리베이트 애널리틱스)에서 선정한 노벨 생리의학상 유력후보 중 한 명으로 이름을 올리기도 했다. 일본은 혼조 교수의 이번 수상으로 노벨과학상 수상자가 23명으로 늘어나 기초과학 강국의 면모를 다시 한 번 과시했다. 앨리슨 교수는 인체 면역세포 중 하나인 T세포에 붙어있는 ‘CTLA-4’라는 단백질이 면역세포의 활성을 조절한다는 사실을 발견하고 CTLA-4를 억제하는 ‘안티 CTLA-4’를 만들어 T세포를 이용한 암 살상력을 증강시키는 방법을 찾았다. 혼조 교수는 면역 활동을 억제하는 ‘PD-1’이라는 단백질을 발견하고 PD-1 활동을 억제함으로써 인체 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료하는 면역 항암 치료법을 개발했다. 이들의 연구를 바탕으로 만들어진 면역 항암제인 ‘옵디보’와 ‘여보이’는 다양한 암 치료에서 단짝처럼 병행사용되고 있다.서울아산병원 종양내과 이대호 교수는 “앨리슨과 혼조 교수가 발견한 면역관문수용체와 이를 이용한 면역 항암제는 기존 암치료법들보다 부작용이 적고 효과가 장기간 지속돼 암의 완치나 장기생존을 바라볼 수 있게 함으로써 인류의 건강에 크게 기여했다”라고 설명했다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(11억 2491만원)가 주어지는데 각각 450만 스웨덴크로나씩을 나눠 갖게된다. 노벨위원회는 2일 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울 성동구가 생활밀착형 ‘소확행’(작지만 확실한 행복) 행정으로 ‘소확변’(작지만 확실한 변화)을 이끌고 있다. 주민들이 원하는 주민 눈높이 행정으로 삶의 질을 향상시키고, 모두가 더불어 살기 좋은 곳으로 거듭나고 있어 주목받고 있다.‘잠자는 아이 확인 장치’(슬리핑 차일드 체크)는 대표적인 소확행 행정이다. 구는 지난 7월 서울 자치구 최초로 지역 모든 어린이집과 유치원 통학차량에 슬리핑 차일드 체크 시스템을 도입했다. 이 시스템은 스마트폰과 무선통신장치(NFC)를 활용한 것으로, 어린이집·유치원 도착 때 운전자가 아동 하차를 확인한 후 차량 제일 뒷좌석과 차량 외부의 NFC에 ‘태그’해 학부모, 어린이집·유치원, 구 관제센터에 어린이 안전 하차를 확인시켜 준다. 구 관계자는 “성동구가 선도적으로 추진한 이 시스템은 다른 자치구에서도 벤치마킹하고 있다”고 말했다. 어린이 교통사고 다발 지역과 위험 지역을 대상으로 ‘우리아이 교통안전 지킴이’ 사업도 마찬가지다. 지킴이들은 성동형 공공 빅데이터 표준 모델 연구 용역 결과를 토대로 어린이 교통사고 발생률이 높은 오후 3~6시, 교통사고가 빈발한 초등학교를 중심으로 활동하고 있다. 소방차 진입이 어려운 용답동과 금호2·3가동 골목길엔 ‘보이는 소화기’를 설치했다. 화재 발생 초기 신속한 진화를 위해서다. 구 관계자는 “화재 발생 때 누구나 유용하게 사용할 수 있어 큰 사고를 미리 방지할 수 있다”고 말했다. 지난해 10월 성동구에 주민등록을 두고 거주하는 모든 주민을 대상으로 ‘성동구 자전거 보험’도 추진했다. 지난 8월 기준 자전거 보험금 지급 건수는 44건(2540만원)이다. 자연·사회 재난이나 범죄에 의한 피해를 보상하는 ‘성동구 생활안전보험’ 조례안도 의회에 상정돼 있다. 기록적인 폭염이 기승을 부린 지난여름, ‘생활밀착형 폭염대책’은 큰 호응을 얻었다. 구청 1층 ‘성동 책마루’를 비롯해 권역별 무더위쉼터 6곳과 구립경로당 18곳을 24시간 개방, 주민 불편을 해소했다. 주민 휴식 공간으로 탈바꿈한 성동 책마루, 한여름 뙤약볕을 가려주는 ‘무더위 그늘막’, 겨울 추위를 피할 수 있는 버스정류장의 ‘온기누리소’, 라돈 측정기 대여, 무뎌진 칼을 갈아 주고 고장 난 우산을 고쳐 주는 ‘찾아가는 칼갈이와 우산수리 센터’ 등도 소확행 행정으로 호평을 받고 있다. 정원오 성동구청장은 “행정의 목적은 주민 행복에 있다”며 “주민들에게 실질적으로 도움이 되고, 주민들이 체감할 수 있는 생활밀착형 행정을 통해 ‘행복 1번지’를 만들겠다”고 말했다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

사람의 뼈와 연골 같은 골격을 형성하는 줄기세포가 발견됐다. 그동안 생쥐 실험에서는 발견됐던 골격 줄기세포가 사람에게서 처음 발견됨에 따라 골절이나 관절손상, 골다공증 같은 뼈 관련 질환의 새로운 치료방법을 개발할 수 있을 것으로 기대되고 있다.미국 스탠포드대 의대 줄기세포생물학 및 재생의학연구소, 캘리포니아 샌디에고대 소아과 및 컴퓨터과학과, 오스트리아 그라츠의대, 일본 이화학연구소(리켄) 의과학혁신허브센터 공동연구팀은 뼈와 연골 등으로만 성장하는 골격 줄기세포를 발견하는데 성공했다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 이번에 발견한 인간 골격줄기세포는 지방흡입 후 폐기되는 지방에서도 추출해 만들 수 있다는 것이 특이하다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 최신호(20일자)에 실렸다. 많은 과학자들이 그동안 인간 골격줄기세포를 찾아왔지만 지금까지는 중간엽줄기세포 밖에 발견하지 못했다. 중간엽줄기세포는 뼈와 연골 뿐만 아니라 지방, 근육, 혈관 등 인체의 다양한 조직으로 분화할 수 있기 때문에 진정한 골격줄기세포라고 볼 수 없다. 연구팀은 우선 유전자 편집을 통해 줄기세포의 종류에 따라 각기 다른 색깔을 갖도록 하는 ‘레인보우 생쥐’를 만들어 골격줄기세포 형성 과정을 추적했다. 그 다음 연구팀은 태어나는 과정에서 사망한 태아의 뼈를 이용해 레인보우 생쥐의 골격줄기세포와 유사한 유전자 발현 패턴을 가진 세포를 찾는데 성공했다. 이 같은 연구결과를 바탕으로 연구팀은 고관절이나 무릎관절 치환술 같은 정형외과 수술 과정에서 나온 성인의 뼛조각을 배양접시에서 배양한 결과 지방이나 근육, 혈관 등 다른 조직으로 분화하지 않고 오로지 새로운 뼈와 연골을 만들어 내는 줄기세포를 발견해 냈다. 연구팀은 골격줄기세포를 대량으로 생산하기 위해 성인 세포로 만든 유도만능줄기세포(iPSC)를 뼈성장촉진 화합물과 비타민을 넣고 배양접시에서 배양하는데도 성공했다. 이들은 지방흡입 후 버려진 지방에서 기질세포를 분리한 뒤 뼈성장인자단백질과 함께 배양한 결과 골격줄기세포를 만드는데 성공하기도 했다. 찰스 찬 스탠포드대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 인간에게도 골격줄기세포가 있다는 사실을 확인했을 뿐만 아니라 지방흡입을 통해 버려지는 일종의 의료폐기물인 지방으로 골격줄기세포를 손쉽게 만들 수 있다는 것을 보여줘 골다공증 같은 뼈 관련 질환의 획기적 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 그러나 찬 교수는 “실제 실용화되기까지는 임상시험 등을 거쳐야 하기 때문에 시간이 좀 더 걸릴 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

잠을 잘 때 주변 사람의 잠자리를 방해할 정도로 심하게 ‘드르렁 드르렁’ 코를 고는 사람들이 있다. 주변 사람을 더욱 불안케 만드는 것은 심하게 코를 고는 과정에서 중간중간에 숨을 멈추는 ‘폐쇄성 수면 무호흡증’ 증상을 보이는 사람들이다. 중년 이후에 주로 나타나는 이 수면무호흡증은 지켜보는 사람들이 ‘저러다 숨을 멈추는 것 아냐’라는 생각이 들게 만들기도 한다. 수면무호흡증은 비만이 주요 원인으로 알려져 있지만 마른 사람들에게서도 수면무호흡증이 나타나 정확한 원인은 알 수 없는 상황이다. 수면무호흡증이 심해지면 낮시간에 심한 졸음이 오는 것은 물론 우울증, 인지능력 손상, 고혈압, 심장마비, 뇌졸중 등의 증상이 나타날 수 있는 것으로 알려져 있다. 현재로는 양압기를 착용하고 잠을 자는 것이 거의 유일한 치료법이다. 양압기는 무호흡상태가 되면 압축공기를 불어넣어 기도를 개방해주는 것인데 잠을 잘 때 마스크와 헤드기어를 써야한다는 불편함이 있다. 그런데 최근 미국 연구진이 수면무호흡증을 약으로 치료할 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 보스턴 브리검 여성병원 연구팀은 지난 15~19일 프랑스 파리에서 열린 ‘유럽호흡기학회 국제컨퍼런스’에서 아토목세틴과 옥시부티닌이라는 약물을 병행사용할 경우 폐쇄성 수면무호흡증 완화에 도움을 줄 수 있다는 연구결과를 발표했다고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’가 밝혔다. 연구팀은 수면 무호흡증을 앓고 있는 20명의 환자를 대상으로 성인 ADHD를 치료할 때 사용하는 ‘아토목세틴’과 요실금을 완화시키는데 사용되는 과민성 방광치료제 ‘옥시부티닌’을 병용 투여한 결과 기도폐색 빈도가 시간당 평균 28.5회에서 7.5회로 줄어드는 것을 확인했다. 특히 수면 무호흡증이 심한 환자 15명의 경우는 74% 정도 증상이 완화되는 것이 확인됐으며 전체 환자들에게서는 증상의 절반 가까이 줄어들었다. 또 수면 무호흡증 환자는 혈액 내 산소포화도가 줄어드는데 치료제 복용 후 산소포화도도 눈에 띄게 늘었다고 연구팀은 보고했다. 연구팀은 “지금까지 많은 연구들에서 수면무호흡증 증상을 약으로 치료할 수 있는 경우는 거의 없었다”며 “이번 연구는 수면무호흡증의 약물 치료 첫 발을 뗀 것으로 아직 임상적으로 안전성이 확보되지 않은 만큼 추가적 연구가 필요하다”고 설명했다. 연구팀을 비롯한 수면 전문가들은 이번에 개발된 아토목세틴과 옥시부티닌 병용요법은 고혈압과 심장마비 위험이 큰 사람들은 물론 야간 배뇨장애를 겪는 노년층에게서는 문제를 유발시킬 수 있다고 주의를 당부했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 기준 한국인 암 사망률 2위는 간암으로 전년과 비교해 8% 가량 줄기는 했지만 여전히 사망률이 높은 암이다. 간암세포가 커지고 다른 조직으로 전이되는 원인이 알고보니 인슐린 때문이라는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 박재봉 한림대 의대 연구팀은 정상 간세포와 간암세포를 비교해 본 결과 인슐린의 작용 기전이 서로 다르고 인슐린 농도가 높은 당뇨환자에게서 간암 세포가 더 빨리 커진다는 사실을 규명했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘파셉’ 최신호에 실렸다. 인슐린은 혈액 중 포도당을 글리코겐 형태로 바꿔 간이나 근육에 저장하는 호르몬이다. 인슐린이 정상 세포에서 작동하는 메커니즘은 활발히 연구돼 왔지만 암세포에서 포도당 대사나 암에 미치는 영향은 거의 연구되지 않은 상태다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 인슐린과 정상 세포와 간암 세포의 변화를 비교분석했다. 연구팀은 일반 생쥐에게 인슐린을 주사한 다음 혈중 포도당 농도를 측정한 결과 3시간 이후 최저치로 감소하고 간 조직 내 피루브산 탈수소효소(PDH)로 인해 포도당 분해가 촉진되는 것을 확인했다. 그러나 간암세포에서는 PDH 활성이 떨어져 피루브산을 제대로 분해하지 못하고 젖산으로 변화시키는 것이 확인됐다. 연구팀은 이를 통해 정상 간세포와 간암세포간 인슐린 처리 과정이 전혀 다르다는 사실을 확인했다. 이 때문에 인슐린 농도가 높은 당뇨환자가 간암에 걸릴 경우 간암세포가 더 빠르게 증식하고 다른 조직으로 쉽게 전이된다는 사실을 확인했다. 또 PDH를 활성화시켜 신호전달 경로를 차단하면 암세포 성장을 억제할 수 있다는 것이다. 박재봉 교수는 “이번 연구로 똑같이 간암이 발병했더라도 일반 환자와 당뇨에 걸려 있는 환자에게 다른 항암처방이 필요하다는 것을 보여줬다”라며 “환자 맞춤형 간암 치료제 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“행복한 가정은 서로 닮아있지만 불행한 가정은 저마다 이유가 다르다”라는 러시아 대문호 레프 톨스토이의 ‘안나 카레니나’의 도입부를 굳이 언급할 필요는 없을 듯 싶다. 가정법원 이혼소송 내용들을 살펴보지 않더라도 드라마 ‘사랑과 전쟁’만 보더라도 헤어지는 이유들은 가지각색이다. 한국의 이혼율은 OECD 30여개 국가 중 9위 수준이며 아시아에서는 1위라는 우울한 통계도 있다. 복지 천국이라는 북유럽 국가 연구진이 이혼 이유에 대한 재미있고 독특한 연구결과를 내놨다. 이들은 이성이 많은 직장에서 일하는 기혼자들이 이혼할 가능성이 높고 고학력 남성일수록 그 같은 경향이 심하게 나타난다는 것이다. 스웨덴 스톡홀름대 사회학과 인구학연구소 연구팀은 덴마크에서 1981~2002년에 결혼한 사람들과 이혼한 사람들의 비율과 직업 관련 데이터를 분석한 결과 여성이 많은 곳에 근무하는 남성 기혼자나 남성이 많은 곳에 근무하는 여성 기혼자는 그렇지 않은 사람들에 비해 이혼확률이 그렇지 않은 사람들보다 각각 15%, 10% 가량 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립학회에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’ 26일자에 실렸다. 연구팀이 덴마크를 시험 대상으로 삼은 것은 결혼생활에 대해서 ‘살아있는 실험실’이라고 할 수 있기 때문이다. 이혼에 대해 부정적인 생각을 갖지 않고 있으며 업종별로 성비가 다양하고 출산 직후 일자리에 복귀하는 여성들의 비율이 세계적으로 가장 높은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 1981~2002년 사이에 결혼한 남녀를 대상으로 업종과 이혼율을 분석했는데 전체 결혼 커플 중 10만쌍이 이혼한 것으로 나타났다. 그 결과 이성 직장동료의 비율이 높을수록 이혼 가능성이 늘어나는 것으로 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 하루 종일 여성과 근무하는 남성의 경우 남성이 많은 환경이나 남성만 있는 곳에서 일하는 남성보다 이혼율이 15% 높은 것으로 나타났다.또 남성과 하루 종일 근무하는 여성은 여성이 많거나 여성만 있는 일자리에서 근무하는 여성보다 이혼율이 10% 높은 것으로 조사됐다. 이런 성향은 고학력 남성들에게서 특히 강하게 나타나 저학력 남성의 두 배 이상의 비율을 보였다. 직종별로 보면 젊은 이성동료들이 많은 호텔업이나 식음료관련 업종에서 이혼율이 높고 나이든 동성 동료들이 많은 농업분야나 도서관 사서직종에서 이혼율이 가장 낮은 것으로 나타났다. 캐롤린 우글라 박사는 “덴마크의 이혼율은 다른 유럽국가들과 비슷한 수준”이라면서 “이번 연구에서는 직장에서 이성과 만나는 기회가 많을 수록 결혼의 안정성이 감소한다는 것을 보여주고 있다”라고 설명했다. 이번 연구결과를 전한 ‘사이언스’의 저자는 “본인은 재택근무를 하고 있으며 아내와 행복한 결혼기념일을 맞을 수 있길 희망한다”고 너스레를 떨기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이름도 무시무시한 킬러 고래(killer whale, 범고래)를 멸종 위기에 몰고 가는 ‘킬러’가 다름아닌 사람이 만들어 낸 플라스틱 조각들이라는 사실이 밝혀져 충격을 주고 있다. 덴마크 오르후스대 생명과학과, 영국 세인트앤드류스대 스코티시해연구소, 환경 및 수자원과학연구센터, 왕립동물학회, 그린란드 국립천연자원연구소, 미국 코네티컷대 병리생물학 및 수의학과, 캐나다 칼턴대 국립야생연구소, 해양보존협회, 아이슬란드 해양연구소 공동연구팀은 발암물질로 현재는 사용이 금지된 폴리염화바이페닐(PCBs)이 바다로 흘러들어가 범고래들을 멸종시킬 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 28일자에 실렸다. 흰줄박이 돌고래로도 불리는 범고래는 길이 7~10m, 몸무게는 6~10t으로 영어이름처럼 매우 난폭해 ‘바다의 강도’로 알려져 있다. 주로 물고기와 오징어를 주식으로 삼지만 다른 종류의 돌고래나 고래를 습격하거나 바다표범, 물개를 잡아먹기도 하지만 사람을 공격했다는 기록은 남아있지 않다. 전 세계 바다에서 살고 있는 것으로 알려져 있다. PCBs는 살충제, 접착제, 페인트 등에 사용됐으며 불이 쉽게 붙지 않고 열과 전기 절연성이 뛰어나 변압기와 축전기의 냉각제나 단열제로 사용됐던 물질이다. 1970년대에 생체 내에 축적돼 독성을 발현시킨다는 사실이 알려지고 대표적인 발암 물질로 밝혀지면서 1978년 미국에서 생산이 금지되기 시작해 현재는 전 세계적으로 사용이 금지됐다. 또 PCBs는 암을 유발시킬 뿐만 아니라 번식과 질병 면역기능에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 범고래에 대해서는 구체적인 연구가 없었다. 이에 연구팀은 현재 전 세계에 분포돼 있는 351마리의 범고래와 기존 화학물질의 독성영향에 대한 데이터를 결합하고 고래의 체내에서 화학물질의 축적과 유전추이를 예측하는 컴퓨터 시뮬레이션을 개발했다. 그 결과 PCBs의 체내 축적은 사람 뿐만 아니라 범고래에게서도 생식과 지속가능성에 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다. 이 때문에 금세기 말에 이르면 전 세계 범고래의 절반 이상이 사라져 심각한 멸종 위기에 몰릴 수 있다는 결과가 나왔다. 특히 PCBs의 농도가 낮은 북극과 남극해 지역의 범고래 개체수는 증가하거나 완만한 감소세를 보일 것으로 분석됐지만 한반도와 일본, 브라질, 북동태평양, 지브롤터 해협, 영국해 지역의 고래는 21세기가 끝나기 전에 완전히 사라질 수 있다고 밝혔다. 룬 디츠 덴마크 오르후스대 교수는 “PCBs가 이미 바다로 흘러들어간 정도가 상당하기 때문에 범고래의 개체수를 현상유지시키는 것도 쉽지 않을 것으로 생각된다”며 “PCBs 뿐만 아니라 각종 플라스틱, 고분자 물질이 해양에 흘러들어갈 경우는 회수 자체가 쉽지 않기 때문에 심각할 정도로 해양생태계를 바괴할 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

학업 성취도가 높은 학교와 낮은 학교의 차이는 교정의 나무 숫자와 관련있다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 미국 일리노이 어바나샴페인대 환경보건연구실, 가상현실연구실, 정보학연구실과 미국 산림청 공동연구팀은 나무를 비롯한 각종 식물로 녹화가 잘돼 있는 학교 학생들의 성적이 그렇지 않은 학교 학생들보다 우수하다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘심리학의 최전선’ 26일자에 실렸다. 이번 연구에는 한국인 과학자 이강재 정보학연구실 연구원이 참여해 지리정보 분석을 도왔다. 연구팀은 시카고 내 공립초등학교 318개를 대상으로 교정 녹화정도와 학업 성취도 사이의 연관성을 조사했다. 연구팀이 대상으로 삼은 학교들은 저소득층 아이들이 주로 다니는 학교로 인종 구성은 백인은 8.7%에 불과하고 45%가 흑인, 43%가 히스패닉, 3%가 아시아계 등으로 이뤄져 있다. 연구팀은 고해상도 항공 사진을 이용해 학교 운동장과 학교 주변 지역의 녹화 상태를 정량화한 다음 일리노이주에서 실시하고 있는 학업성취도 평가 ISAT의 읽기와 수학 성적을 비교 분석했다. 그 결과 나무가 많이 심어져 있는 학교 학생들의 성적이 그렇지 않은 학교 학생들보다 높다는 것이 밝혀졌다. 특히 교정 내 나무 비율에 따라 수학성적에서 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 나무가 많이 심어져 있는 학교에 다니는 학생들이 그렇지 않은 학교의 학생들보다 평균 수학점수가 18점 이상 높게 나온 것이다. 연구팀은 읽기와 수학 성적은 학생 개인의 잠재력을 발휘하는데 중요한 요소일 뿐만 아니라 고등학교까지 정규 학교과정을 이수하는데 중요한 역할을 한다며 학교에 나무를 심는 비교적 간단한 방법만으로도 학생들의 잠재력을 이끌어 낼 수 있다고 강조했다. 밍 쿠 일리노이대 환경자연과학과 교수는 “이번 연구는 아이들이 많은 시간을 보내는 학교의 조경상태가 학업성적에 어떤 영향을 미치는지를 분석한 첫 번째 사례”라며 “자연이 사람의 육체적 건강 뿐만 아니라 정서적 건강에도 영향을 미침으로써 학생들의 지적 능력 발달에 도움을 준다고 해석할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

평균 56~58세→최근 10년간 67~69세 공동수상 대세… 전체 수상자 중 여성 3%“과학은 문제를 푸는 것이 아니라 문제를 발견하는 것이다. 과학자는 문제를 발견할 능력이 있는가 없는가에 따라 구분된다.”(1978년 노벨물리학상 수상자 아노 펜지어스) 매년 10월이 되면 전 세계인들의 눈이 스웨덴으로 쏠린다. 다이너마이트를 발명해 막대한 재산을 모은 스웨덴 발명가 알프레드 노벨(1833~1896)의 유언에 따라 매년 인류의 복지와 문명 발달에 기여한 사람이나 단체에 수여하는 노벨상 수상자가 발표되기 때문이다. 올해는 1일 생리의학상을 시작으로 2일 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자가 발표된다. 문학상은 수상자를 선정·발표하는 스웨덴 한림원이 성추문에 휩싸여 올해는 수상자 발표를 건너뛰기로 했다. ●최근 10년간 단독 수상자 10%뿐 최근 한국연구재단이 펴낸 ‘노벨과학상 종합분석 보고서’에 따르면 지난 117년 동안 노벨과학상을 수상한 수상자들의 평균 연령은 56(물리)~58세(생리의학·화학)로 문학상(65세), 평화상(61세), 경제학상(67세) 수상자들보다 낮다. 그러나 2008년부터 2017년까지 최근 10년간 수상자들의 평균 연령을 보면 67(생리의학·물리)~69세(화학)로 늘고 있어 수상자들의 연구 성과가 노벨상으로 이어지는 기간이 이전보다 길어지고 있음을 알 수 있다. 노벨과학상은 기초과학의 다양한 분야에 주어지고 있어 ‘선택과 집중’의 대상이 될 수 없음을 보여 준다. 물리학의 경우 20세기 전반까지는 원자이론, 기본입자, 양자역학 같은 입자물리, 원자물리에 집중됐지만 후반기 들어서면서 물성론, 광학, 우주 천문학, 소립자 이론 등에서도 수상자를 배출하고 있다. 화학은 20세기 초반에는 유기화학이나 물리학 분야 연구성과와 연계된 물리화학 분야에 집중됐지만 20세기 후반 들어 생리의학 분야와 연계된 생화학 분야에서 수상자들이 쏟아지고 있다. 생리의학도 이와 연계돼 20세기 초에는 면역학이나 병리학 중심이었지만 1950년대 DNA 구조분석을 시작으로 화학분야와 융합된 생화학 분야 수상자들이 많아지면서 생리의학상과 화학상의 경계가 모호해지고 있다. 또 연구 분야의 융합이 트렌드가 되면서 이전처럼 단독 수상보다는 2인 이상의 공동수상이 늘어나고 있다. 최근 10년간 수상자 분포를 보더라도 단독 수상자 비율은 10%에 불과하고 2인 수상자는 20%, 70%가 3인 수상일 정도로 공동 수상이 일반화되고 있다. 한편 전 세계적으로 여성과학자 숫자가 증가하면서 여성 노벨과학상 수상자의 숫자도 늘어나고 있지만 1901년부터 지난해까지 여성과학자의 수상은 18회로 그나마 노벨과학상을 2번 받은 마리 퀴리를 고려하면 수상자 숫자는 17명으로 전체 3%에 불과하다. ●한국 연구자들 거론되는데, 수상은 언제? 노벨과학상 수상자 발표가 다가오면 글로벌 정보분석 서비스 기업 ‘클래리베이트 애널리틱스’가 매년 전 세계 연구자들의 연구 논문과 피인용 기록을 분석해 상위 0.01%에 해당하는 연구업적과 해당 분야에서 혁신적 공헌을 한 연구자들을 선정해 생리의학, 물리학, 화학, 경제학 분야에서 ‘유력한 노벨상 수상 예상자’를 발표한다. 2014년에는 유룡 카이스트 화학과 교수, 2017년에는 박남규 성균관대 화학공학부 교수, 올해는 로드니 루오프 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 특훈 교수가 선정됐다. 한국연구재단에서도 최근 연구 생산력과 영향력을 나타내는 H인덱스, 상위 1% 논문수, 총 피인용 기록 등을 종합 분석해 노벨과학상 수상 연구 성과에 근접한 한국인 연구자 13명을 발표했다. 이처럼 세계적으로 주목받는 한국 연구자들이 늘고 있지만 노벨상과는 인연이 없다. 전문가들은 한국의 짧은 과학연구 역사와 기초연구에 대한 무관심을 주된 이유로 꼽고 있다. 최근 10년간 수상자들의 연구 업적과 생애를 분석한 ‘수상자 생애 패턴’에 따르면 노벨과학상 수상 업적으로 꼽히는 논문을 쓰는 데까지는 본격적인 연구를 시작한 뒤 평균 17.1년이 걸리며 그 논문을 발표하고 수상까지는 14.1년이 걸리는 것으로 나타났다. 연구자의 중요 핵심논문을 발표한 뒤 노벨상 수상까지는 총 31.2년이 걸린다는 것이다. 이덕환 서강대 화학과 교수는 “과학연구를 인류의 발전보다는 우리 자신의 발전과 번영의 수단으로 생각하고 경제적 가치가 쉽게 보이지 않는다는 이유로 기초연구를 불필요한 낭비라고 여기는 사회에서 노벨상은 환상”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

그래핀 등 물리학 분야도 상용화 성과 노벨과학상은 자연 원리를 탐구하는 기초과학에만 관심을 갖는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 산업적으로 전혀 상관없어 보이는 양자역학이 정보통신기술(ICT)의 근간을 이루는 등 과거 노벨과학상 수상 업적들이 시간이 지나면서 우리의 삶에 직간접적으로 활용되는 일이 잦아지고 있다. 노벨과학상 수상자의 1인당 평균 논문수와 관련 업적의 인용 특허수를 분석해 보면 이를 알 수 있다. 분야별로는 화학 분야가 1인당 논문 평균 건수는 물론 인용 특허 평균 건수가 가장 많은 것으로 나타나 학술활동뿐만 아니라 산업활동이 활발히 이뤄지고 있음을 알 수 있다. 생리의학 분야 역시 화학 분야와 마찬가지로 산업계에서 곧바로 활용되는 연구들이 많은 것으로 조사됐다. 특히 1993년부터 2005년 사이 미국 국적의 화학 및 생리의학상 수상자 36명 중 3분의1가량인 13명은 14개의 기술투자 기업을 설립한 것으로 나타났다. 이들은 노벨상 수상 전에 이미 자신의 주요 업적을 이용해 기술투자를 실시, 기초연구를 상용화하는 등 기초과학이 인류에게 얼마나 도움을 주는지 보여 줌으로써 노벨상 수상을 견인한 셈이다. 물리학 분야는 자연의 근본 원리를 탐구한다는 학문적 특성상 해당 연구가 산업적으로 활용되기까지는 좀더 많은 기술 적용 단계를 거쳐야 한다. 이 때문에 화학이나 생리의학 분야와는 달리 학술논문을 곧바로 응용한 특허는 많지 않은 것으로 알려졌다. 그렇지만 2010년 물리학상 수상 업적인 2차원 물질 ‘그래핀’ 분리와 2014년 수상 업적인 청색 발광다이오드(LED) 등 최근 들어 물리학 분야에서도 산업화에 곧바로 응용될 수 있는 연구 성과들이 노벨상을 수상하는 사례가 점점 늘고 있다. 노벨과학상이 주는 시사점 중 하나는 기초과학이면서 응용과학인 ‘연구장비 개발’이 중요하게 평가받고 있다는 것이다. 현대 생물학에서 빼놓고 이야기할 수 없는 DNA의 구조도 ‘X선 회절분석’ 장비와 기술이 없었다면 밝혀내기가 어려웠을 것이다. 또 2013년 물리학상을 수상한 힉스입자나 지난해 물리학상을 수상한 중력파도 입자가속기, 중력파검출기 같은 첨단 장비 없이는 발견이 사실상 불가능했을 것이라는 평가다. 노벨과학상 수상 국가 세계 5위, 아시아 1위인 일본은 “노벨과학상의 85%가 연구장비 고도화를 통한 새로운 발견과 연결돼 있다”는 분석 보고서를 내고 문부과학성 주도로 2005년부터 ‘첨단계측분석기술 및 기기개발사업’을 추진하고 있다. 그러나 한국은 분석기술이나 장비에 대해서는 기초과학 연구에 직접적인 공헌을 하지 못한다고 보고 과학기술 투자 우선 순위에서도 한참 밀리고 있는 상황이다. 실제로 국내 과학계에서는 “기초과학을 포함한 과학정책은 ICT 분야의 개발 정책과 전혀 성격이 다른데도 정부는 이 둘을 구분하지 못하고 있다”고 지적하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 21일 추석 연휴 직전 서태평양 괌 인근에서 형성된 제24호 태풍 ‘짜미’가 북상하고 있다. 다음주 초 ‘강한’ 태풍 상태로 일본 내륙에 상륙할 것으로 보인다. 기상청은 “태풍 짜미는 현재 일본 오키나와 남남동쪽 약 630㎞ 부근 해상에서 시속 8㎞의 느린 속도로 북북동진하고 있다”며 “발생 당시 약한 소형급이었다가 강도 ‘매우 강’의 중형급 태풍으로 발달한 상태”라고 26일 밝혔다. 짜미는 베트남어로 장미과 식물의 이름이다. 현재는 태풍을 끌어당기는 지향류가 없어 북태평양고기압 가장자리를 따라 느리게 움직이고 있지만 29일쯤 한반도 상공에 발달한 상층 제트기류 영역에 진입하고 일본을 영향권에 두는 30일에는 시속 23㎞의 속도로 빠르게 이동할 것으로 전망됐다. 기상청 관계자는 “북태평양고기압의 변화에 따라 경로나 영향이 달라질 수 있겠지만 태풍이 한반도를 지나갈 가능성은 매우 적은 상황”이라며 “제주 해상과 부산 먼바다, 동해 남부 정도에 풍랑이 이는 간접 영향을 받게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3D 프린터는 21세기 제조업에 혁신을 가져올 것으로 기대되고 있습니다. 복잡한 3차원 제품을 쉽고 간편하게 제작할 수 있을 뿐 아니라 각기 다른 제품을 소량 생산하는 데 기존의 어떤 제조 방식보다 우수하기 때문입니다. 하지만 제조업 현장에서 널리 사용되기 위해서는 금속처럼 널리 사용되는 소재를 출력할 수 있어야 합니다. 금속은 높은 온도에서 녹기 때문에 3D 프린터 기술을 적용하기 어려운 소재 가운데 하나입니다. 그러나 최근 관련 기술의 발달로 금속 3D 프린터들이 하나씩 산업 현장에서 모습을 드러내고 있습니다. 이 시장에서 유리한 고지를 차지하기 위한 기업들의 행보 역시 빨라지고 있습니다. 전통적인 2D 프린터 시장의 강자인 HP 역시 산업용 금속 3D 프린터 시장을 겨냥한 HP 메탈 젯(metal jet)을 선보였습니다. HP 메탈 젯은 고온의 스테인리스 입자를 고속 분사하는 여러 개의 프린터 노즐을 이용해서 매우 빠르게 금속 제품을 출력합니다. 프린터로 출력되는 각각의 입자의 크기는 가로 세로 21㎛(마이크로미터, 1,000분의 1mm), 높이 50-100㎛에 불과할 정도로 작습니다. HP 메탈 젯의 6개의 프린터 헤드는 이런 작은 금속 입자를 동시에 여러 개 쏟아내 금속 구조물을 빠르게 적층합니다. 남는 금속 재료를 제거하는 별도의 프린터 헤드가 있어 고해상도 금속 부품을 출력하면서도 깔끔한 결과물을 얻을 수 있습니다. HP는 이 금속 3D 프린터가 2D 프린터 기준 1200dpi와 유사한 해상도로 금속 부품을 기존의 3D 프린터 대비 50배 빠른 속도로 출력할 수 있다고 설명했습니다. 출력물의 크기는 최대 430 x 320 x 200mm이며 가격은 40만 달러 이하로 출시될 예정입니다. 물론 작은 금속 부품이라면 동시에 여러 개 출력도 가능하며 덕분에 제조 단가도 저렴합니다. 이 금속 3D 프린터가 가장 유용하게 사용될 수 있는 분야는 작고 복잡한 스테인리스 부품을 대량으로 저렴하게 생산해야 하는 제조업체입니다. 대표적인 부품은 일회용으로 쓰고 버리는 의료용 기구입니다. 예를 들어 내시경 시술에서 조직 검사 기구에 사용되는 금속 부품이 대표적입니다. 그 외에도 고객의 요구에 맞춰 다양한 크기와 모양으로 하나씩 제조해야 하는 부품이라면 기존의 제조 방식보다는 3D 프린터가 더 효과적입니다. 물론 모든 금속 부품을 3D 프린터로 출력할 수는 없고 사실 그럴 필요도 없습니다. 다만 기존의 제조 방식으로는 시간과 비용이 많이 들던 복잡한 구조를 지닌 금속 부품이나 소규모 주문 제작 등 여러 분야에서 3D 프린터가 새로운 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 아직 초기 단계이기 때문에 이 시장에서 누가 강자가 될지는 판단하기 이르지만, 과거 2D 프린터 시장의 강자인 HP가 산업용 금속 3D 프린터 시장에 적극적으로 뛰어든다는 사실 하나만으로도 흥미로운 소식 같습니다. HP 메탈 젯은 빠르면 2019년 제조에 들어가 2020년 이후 시장에 공급될 계획입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지난 18일부터 20일까지 전 세계의 눈길은 한반도에 쏠렸다. 점심 뉴스가 아침 뉴스를 갈아치우고 저녁 때 소식이 점심 뉴스를 갈아치워버리는 정도로 뉴스가 쏟아져 나온 사흘이었다. 지난 봄 판문점에서 열린 남북 정상회담에서도 화해 분위기가 ‘만리마 속도전’으로 돌입했으나 이번 가을에는 예측 불허의 놀라운 뉴스들이 나왔다는 평가다. 과학계에서는 19일 저녁 평양 5.1 경기장에서 열린 대집단체조와 예술공연 ‘빛나는 조국’에 주목했다. 대집단체조와 예술공연에는 여러 가지 컨셉 중 특히 눈에 띄는 것은 ‘과학중시’에 관한 것들이 주를 이루고 있었기 때문이다. 특히 문재인 대통령과 김정은 북한 국무위원장이 19일 서명한 ‘9월 평양공동선언’에도 “남과 북은 전염병 질병의 유입 및 확산 방지를 위한 긴급조치를 비롯한 방역 및 보건·의료 분야의 협력을 강화하기로 했다”는 합의사항이 포함돼 있다. 4·27 판문점선언과 이후 진행된 6·1 고위급회담, 분과별 실무회담에서는 다뤄지지 않다가 새롭게 포함된 분야이다. 더군다나 보건의료 협력은 주민들의 보건복지와 인도적 차원의 문제이며 경제와 직접적인 관련이 없기 때문에 경제 제재에도 위반되지 않는다는 점에서 철도, 도로 현대화보다 수월하게 될 것으로 기대되고 있다. 과학기술 분야도 마찬가지이다. 정부출연연구기관 내 북한과 남북협력 분야 연구자들을 중심으로 구성된 ‘통일과학기술연구협의회’를 이끌고 있는 최현규 한국과학기술정보연구원(KISTI) 정책기획본부장 역시 “과학기술 분야는 정치색이 약해 북한과 협력 가능성이 높을 뿐만 아니라 북한 국가경쟁력을 높여 통일후 남한과의 격차를 줄이는데도 도움을 줄 수 있다”고 말했다. 남북 과학기술 협력을 위해서는 북한 과학기술 수준과 특허분석이 시급하다는 것이 과학계의 목소리다. ●김정은 정권 이후 ‘과학’ 우선 정책 드라이브 과학계에 따르면 북한은 김정은 국무위원장이 정권을 잡은 뒤 과학자거리, 과학자 살림집을 새로 조성하는 등 과학기술 우선 정책이 강하게 추진되고 있다. 되고 있는 분위기다. 2013년 은하 과학자거리, 김일성종합대 교육자살림집, 2014년 위성 과학자주택지구, 김책공업종합대 교육자살림집 건설, 2015년 평양 미래 과학자거리 조성에 이어 2016년과 2017년에는 함흥에 과학자살림집이 건설됐다. 함흥의 경우 북한 중화학공업 도시로 2·8비날론연합기업소, 흥남비료연합기업소, 룡성기계연합기업소 등 다수의 기업과 공장이 있다. 또 화학공업대, 수리동력대, 의학대학, 과학원 함흥분원 등 대표적인 수학, 화학 분야 고등교육 기관과 연구시설이 있어 우리나라의 대전 대덕연구특구와 같은 연구클러스터를 조성돼 연구자들의 숙소 필요성이 제기됐기 때문이다. 북한의 과학기술 중시 정책은 경제발전에서 반드시 필요하다고 생각하기 때문이다. 이 같은 분위기는 북한의 SF소설 장르에도 그대로 드러나고 있다. 2005년 발표된 북한의 과학환상소설 ‘억센 날개’의 주인공은 “조국의 진보에 억센 날개를 달아주는 것, 달아주되 짐이 되지 않고 조국을 힘차게 떠미는 충실한 날개를 달아주는 것, 그것이 우리 과학자들이 아니겠습니까”라고 말하고 있는 것만봐도 알 수 있다. 한 국가의 기술 수준을 파악할 때는 주로 특허를 분석한다. 북한 특허 분석은 북한 발명총국에서 발행하는 ‘발명공보’가 이용된다. 물론 공보에는 북한에서 등록된 발명특허 전부가 실리지는 않지만 북한 과학기술 동향과 기술 수준을 파악할 수 있는 좋은 수단이다. 최현규 회장의 분석에 따르면 2001~2016년까지 북한 특허의 연평균 성장률은 87.8%에 이르며 특히 2009년에는 2591건으로 전년도에 비해 313%의 성장세를 보였다. 분야별 특허출원 비중을 보면 물리학 분야가 23.8%로 가장 큰 비중을 차지하고 있으며 그 다음으로 생활필수품 분야가 20.1%, 화학 및 야금분야가 16.8%로 뒤를 이었다. 이들 세 분야가 전체의 60% 이상을 차지하고 있다. 김일성 대학과 김책공업종합대학 등 대학은 물리학과 전기분야에서 기술개발을 이끌어 가고 있으며 생필품 발명은 병원과 연구소, 기계 및 운수분야는 기업연구소를 중심으로 연구가 이뤄지고 있는 것으로 나타났다. 특히 북한 국가과학원이 가장 많은 특허를 출원하고 있어 북한의 연구개발 시스템이 국가과학원을 중심으로 운영되고 있음을 알 수 있다. 최현규 회장은 “주먹구구가 아닌 남북 상호 보완적 협력을 위해서는 남북 모두 윈-윈할 수 있는 유망분야를 찾는 것이 중요하다”라며 “정부 차원에서도 북한이 보유하고 있는 기술 현황을 파악할 수 있고 시장 상황을 잘 보여주는 특허 정보를 확보해 분석하는 것이 필요하다”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구자가 지난해에 이어 유력한 노벨과학상 수상자 후보로 이름을 올렸다. 주인공은 로드니 루오프(60) 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 특훈교수이다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단장이기도 한 루오프 교수는 20일 정보분석 서비스 기업 ‘클래리베이트 애널리틱스’가 예측한 ‘2018년 노벨상 수상자 후보’ 중 물리학 분야 유력 후보로 꼽혔다. 클래리베이트는 지난해 박남규 성균관대 화학공학부 교수를, 2014년에는 유룡 카이스트 화학과 교수를 노벨화학상 유력 수상 후보로 선정한 바 있다. 미국 텍사스대에서 재직하다 2013년 한국으로 자리를 옮긴 루오프 교수는 그래핀이나 탄소나노튜브 같은 나노 크기 탄소 소재 연구 분야에서 세계적 석학으로 평가받고 있다. 그가 이번에 유력 후보자로 이름을 올리게 된 것은 ‘탄소 소재 기반 슈퍼커패시터’ 관련 연구 덕분이다. 슈퍼커패시터는 대용량 축전지라고 불리는 고성능 에너지 저장장치이다. 흔히 쓰이는 2차전지보다 에너지 밀도는 낮지만 순간적으로 고출력을 낼 수 있기 때문에 시동이나 급가속 등으로 순간적으로 고출력을 내야 하는 전기차에서 배터리 보완용으로 쓰인다. 루오프 교수는 “세계적인 연구자들과 나란히 이름을 올리게 돼 영광이며 이번에 높게 평가받은 논문을 함께 쓴 동료 연구자들에게 깊이 감사한다”며 “특히 지난 4년간 한국에서 연구를 하며 신생 UNIST와 IBS의 성장을 함께했다는 것은 매우 놀랍고 즐거운 경험이었다”고 소감을 말했다. 한편 클래리베이트가 이번에 유력한 노벨상 후보로 꼽은 연구자 중 17명 중 11명은 미국에서 활동하고 있으며 나머지 6명은 유럽과 일본, 한국 연구자로 나타났다. 클래리베이트는 2002년부터 매년 생리의학, 물리학, 화학, 경제학 4개 분야에서 전 세계 연구자들의 연구논문과 피인용 기록을 분석해 상위 0.01%에 해당하는 연구 업적과 해당 분야에서 혁신적 공헌을 한 연구자들을 선정하고 있다. 지금까지 클래리베이트가 선정한 304명 중 46명이 노벨상을 수상했으며 이 중 27명은 유력 후보자로 이름을 올린 지 2년 내에 노벨상을 받았다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

추석 연휴 닷새 내내 전국이 맑고 쾌청한 날씨를 보일 것으로 전망된다. 기상청은 “22일부터 시작되는 추석 연휴 기간 고기압의 영향으로 구름이 조금 낀 대체로 맑은 날이 많을 것”이라고 20일 예보했다. 연휴 기간 전국의 아침 최저기온은 9~19도, 낮 최고기온은 22~26도 분포를 보이며 평년과 비슷하거나 다소 낮을 것으로 기상청은 전망했다. 연휴를 하루 앞둔 21일 오전에는 남해상을 지나는 저기압의 영향으로 전국이 흐리고 비가 오다가 오후부터 그칠 것으로 예상된다. 이날 예상 강수량은 중부지방과 제주도는 20~60㎜, 남부지방은 10~40㎜로 전망된다. 이날 전국의 아침 최저기온은 17~21도, 낮 최고기온은 20~24도로 평년보다 낮을 것으로 예상되지만 본격적인 귀성이 시작되는 22일 전국의 낮 최고기온은 24~27도 분포로 평년 기온을 회복할 것으로 보인다. 기상청 관계자는 “추석 연휴 기간 일교차가 10도 이상 나는 곳이 많을 것으로 예상된다”며 “성묘나 외출 시 겉옷을 준비하는 등 환절기 건강관리에 각별히 유의해 달라”고 당부했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

제2차 세계대전은 독일, 이탈리아, 일본 제국주의 국가들이 세계 제패라는 야욕에 사로잡혀 일으킨 전쟁이다. 특히 영국이나 프랑스처럼 아프리카나 중동에 식민지를 갖고 있지 않아 원유 확보를 제대로 할 수 없었던 독일이 유럽 정복을 위해 세계대전을 일으킨 것은 풍부한 석탄을 석유화할 수 있는 화학기술을 갖고 있었기 때문이라는 지적도 있다. 실제로 공군기 연료의 90% 이상, 그리고 국가 전체 석유 수요의 절반 이상을 이 같은 석탄화 석유로 충당한 것으로 알려져 있기도 하다. 바로 석탄을 석유로 만든 이 마법 같은 기술은 1920년대 독일 화학자 프란츠 피셔와 한스 트롭슈가 개발한 ‘피셔-트롭슈 공정’ 덕분이다. 석탄의 탄소와 공기 속 산소를 결합해 일산화탄소를 만든 뒤 여기에 수소를 넣어 반응시키면 탄화수소(석유)가 만들어지는 것이다. 중동의 석유가 전 세계에서 널리 쓰이면서 이 공법은 많이 쓰이지 않고 있었는데 일본과 중국 화학자들이 이 반응을 개선해 바이오매스에서 가솔린과 항공기 연료를 직접 만들어 내는데 성공했다. 일본 토야마대 응용화학과, 국립재료과학연구소, 중국 과학원, 샤먼대 화학공학부 공동연구진은 100여년 전 독일 화학자들이 석탄에서 합성석유를 만들어 낸 피셔-트롭슈 화학공정을 개선해 석탄 뿐만 아니라 다양한 바이오원료에서 액체 연료를 만들어 내는데 성공했다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 촉매’ 18일자에 실렸다. 석탄이나 잘게 분쇄된 땅콩껍질 같은 바이오매스를 천연가스와 비슷한 성분으로 전환시키는데 피셔-트롭슈 공정은 매우 유용하지만 실제로 가솔린이나 디젤, 항공유처럼 직접 사용되기 위해서는 분리 정제 과정이 필요하다. 이 때문에 피셔-트롭슈 공정으로 연료를 만들기 위해서는 비용과 시간이 많이 든다는 단점이 있다. 이 때문에 이 같은 공정으로 인공석유를 만드는 나라들은 석탄 같은 원료가 지나치게 저렴하거나 원유 수입이 어렵다는 등의 상황이 아닌 이상 사용하는 곳은 많지 않았다. 연구팀은 기존 피셔-트롭슈 공정에서 철이나 코발트를 이용한 촉매 대신 다공성 물질인 제올라이트와 코발트 나노입자를 혼합시킨 촉매를 사용했다. 이렇게 되면 비교적 간단한 방법으로 실제 사용이 가능하고 순도가 높은 액체 연료를 다량 생산이 가능해진다. 실제로 연구팀은 바이오매스를 이용해 순도 74%의 가솔린과 순도 72%의 항공유를 만드는데 성공했다. 기존의 방식으로는 순도 50%가 넘기가 어려웠다. 츠바키 노리타츠 토야마대 교수는 “이번 연구는 가솔린과 항공유처럼 석유를 기반으로 나올 수 있는 액체연료를 다른 방식으로 원스톱으로 생산할 수 있다는 것을 보여준 것”이라면서 “아직 촉매 문제나 합성연료의 수요 등 해결해야 할 문제가 많기는 하지만 석유라는 화석연료를 대체할 수 있는 기술을 확보했다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 플렉서블 기기나 웨어러블 기기에도 사용할 수 있는 정밀한 터치센서를 개발했다. 카이스트 전기및전자공학부 윤준보 교수, 서민호 박사팀이 고민감도 투명 유연 포스터치(force touch) 센서를 개발하고 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑서녈 머티리얼즈’ 최신호에 발표했다. 특히 이번 연구결과는 다양한 형태와 곡률에서 적용될 수 있는 플렉서블 기기, 헬스케어 웨어러블 기기에 적용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이 때문에 오프라인 저널 뒷면 표지논문으로 실릴 정도로 독창성을 평가받았다. 포스터치 센서는 터치의 위치 정보와 누르는 압력도 인식할 수 있는 기술로 실제 일부 스마트폰에 장착돼 한 번의 터치만으로 다양한 기능을 수행할 수 있음을 보여주고 있다. 기존의 포스터치 센서는 특정 성능에만 집중하기 때문에 민감도, 유연성, 투명도 등 다양한 환경에서 사용할 수 있는 동작 신뢰성을 만족하지 못해 폭넓게 상용화하지 못하는 단점이 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 공기를 포함한 간격을 줄이기 위해 속이 가득 찬 센서를 개발했다. 이를 위해 센서 내부에 금속 나노입자가 포함된 투명 나노 복합 절연층과 나노층을 개발해 민감하게 반응할 수 있는 투명 유연 포스터치 센서를 제작했다. 이를 통해 볼펜의 터치 정도의약한 힘에도 반응할 수 있는 포스터치를 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 센서를 맥박 모니터링이 가능한 헬스케어 웨어러블 기기에 장착해 실시간으로 맥박을 감지하는데 성공했다. 상용화를 위해 국내 관련 벤처기업과 함께 상용화를 추진할 계획으로 알려졌다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 기존의 기술과 달리 간단한 구조, 공정을 이용해 상용화가 가능한 기술을 개발했으며 실제 사용환경에서도 높은 신뢰 수준으로 작동될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울대를 비롯한 국내 명문대 연구자와 교수들도 와셋, 오믹스 같은 부실 유사 학회에 참여한 사실이 드러나면서 국내 연구계의 연구윤리 문제를 해결하기 위한 구체적인 방안들이 제시됐다. 국가 연구개발(R&D) 관리기관인 한국연구재단은 부실 학술대회를 비롯한 연구윤리 문제를 해결하기 위해 3개 부문 10대 추진방안 과제를 본격적으로 추진하겠다고 19일 발표했다. 연구재단은 과학기술계에 대한 국민의 신뢰 회복을 위해 연구현장에서 관행적으로 행해지고 있는 부정행위 근절과 선진 연구문화 조성이 시급하다는 것을 인식하고 건강한 연구문화 정착을 위한 3개 부문 추진과제를 제시했다. 연구재단은 크게 ?부실학회 참가 정밀조사 및 예방 ?연구윤리 이슈 대응체계 정비 ?연구비 부정사용 원천차단 강화라는 세 가지 과제를 제시했다. 이를 위해 우선 부실학회에 참여한 연구자나 관련 연구과제를 정밀 검증하고 후속조치를 취하는 한편 부실학회 예방을 위해 해외 사례를 제공하고 부실 학술활동 예방 가이드라인을 마련하겠다는 것이다. 특히 부실학회 참여과제 정밀정산과 후속조치를 위해 대학과 정부출연연구기관이 기관별로 ‘연구윤리 심의위원회’를 구성해 자체 조사, 징계하는 결과를 토대로 검증 내용의 적정성을 엄정하게 검토한 다음 연구비 환수나 차후 참여제한 등을 실시하겠다는 것을 밝혔다. 연구재단은 부실한 학술활동 에방과 관련된 해외 주요 사이트와 참고자료를 정리해 전국의 대학과 연구소에 알려 지킬 수 있도록 하겠다고 밝혔다. 저작권, 특허권, 연구윤리 같은 각 분야 전문가로 구성된 연구윤리심의위원회를 설치해 사전에 문제를 차단하겠다는 의지를 밝혔다. 이와 함께 국가 R&D 수행자에게 연구윤리교육 이수의무를 수행하지 않는 경우 연구비 집행에 제한을 하겠다는 입장이다. 노정혜 연구재단 이사장은 “최근 연구 윤리 문제에 대해 책임을 느끼고 연구재단이 앞장서서 한국 과학계의 자정을 촉구하고 건강한 연구문화 정착을 위해 최선을 다할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 한가위 보름달은 서울 기준으로 오후 6시 19분에 뜬다.한국천문연구원은 오는 24일 월요일 추석에 지역별로 보름달이 뜨는 시간과 가장 높이 뜨는 시간, 지는 시간을 18일 발표했다. 추석 보름달을 가장 빨리 볼 수 있는 곳은 울산(오후 6시 8분)이고 가장 늦게 만나는 곳은 인천(오후 6시 20분)이다. 달이 가장 높이 뜨는 시간은 서울 기준으로 25일 0시 10분이다. 그렇지만 우리가 보는 달은 실제로 완전히 둥근 대보름달은 아니다. 완전히 둥근 달(망)은 태양, 지구, 달 순서로 일직선상에 있을 때 보이는 현상이며 그믐달(삭)은 태양, 달, 지구 순서로 일직선상에 있을 때 나타나는 현상이다. 달이 지구를 한 바퀴 도는 공전주기가 27.3일이며 타원 형태로 공전하고 있기 때문에 태양 방향에서 정반대쪽 위치로 가는 시간이 일정하지 않아 완전히 둥근 달은 일반적으로 음력 15일이 아닌 그 이전이나 이후가 되는 경우가 많다. 이 때문에 이번 추석에도 완전한 둥근 달은 추석 다음날인 25일 오전 11시 52분에 나타난다. 이 시간은 해가 떠 있는 상태이기 때문에 달을 볼 수 없다. 가장 둥근 보름달을 볼 수 있는 시간은 달이 지기 직전인 25일 오전 6시를 전후한 때다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

19세기 생물학자와 의학자들에 의해 미생물을 비롯한 각종 병원균이 질병을 유발시킨다는 사실이 밝혀졌다. 지금까지 알려지지 않은 각종 질병과 전염병들도 등장하면서 현대인에게 ‘청결’은 미덕처럼 받아들여지고 있다. 그렇지만 지나치게 청결을 강조해 ‘무균’ ‘멸균’ 상태에 대한 강박 때문에 오히려 새로운 질환이 발생하는 ‘청결의 역설’ 상태가 나타나고 있기도 하다. 북미 연구진이 청결을 유지하기 위해 사용하는 각종 가정용 세제들이 영유아의 건강을 해칠 수 있다는 연구결과를 발표했다. 미국 존스홉킨스대 공중보건대, 캐나다 앨버타대, 토론토대, 매니토바대, 브리티시 컬럼비아대, 사이먼 프레이저대, 맥매스터대 공동연구팀은 깨끗한 주변 환경을 만들기 위한 스프레이 형태의 세정제를 비롯한 각종 생활용 세제가 소아 비만을 유발시킬 수 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 캐나다 의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘캐나다의학회지’ 17일자(현지시간)에 2편의 논문으로 발표됐다. 연구팀은 캐나다 영유아 건강장기발달 추적조사 데이터베이스인 ‘차일드’(CHILD)에서 무작위로 3~4개월 된 영유아 757명를 선택해 체중과 장내 미생물 종류와 형태를 분석했다. 그 다음 이들이 1살과 3살이 됐을 때 체중과 장내 미생물 종류와 형태를 분석함과 동시에 집안의 청결도, 특히 청결을 유지하기 위해 어떤 제품을 쓰는지 비교했다. 그 결과 스프레이나 분무 형태로 사용하는 가정용 소독제를 많이 사용하는 경우 장내 미생물의 숫자는 물론 종류도 줄어든다는 사실을 연구진은 확인했다. 특히 가정용 소독제와 청결제를 자주 사용할 경우 3세 때는 또래 아이들의 평균 체중보다 많이 나가는 과체중 상태가 된다는 설명이다. 또 소독제 사용으로 장내 미생물의 변화가 나타나 비만이나 과체중이 된 아이들은 이후 소독제 사용을 중단하더라도 그 영향은 오래 지속되는 것으로 나타났다. 그렇지만 화학성분이 적게 들어간 친환경 제품을 사용한 경우는 그 영향이 크지 않다는 사실도 확인했다. 캐나다 앨버타대 의대 소아과 아니타 코지스키 교수는 “이번 연구는 영유아의 주변 환경을 청결하게 유지하기 위해 소독제를 지나치게 많이 사용할 경우 문제가 될 수 있다는 것을 보여줬다”라며 “생활 청결제 사용과 장내 미생물에 대한 영향, 이것이 다시 소아비만으로 연결되는 메커니즘을 명확히 규명하기 위한 추가 연구를 진행 중”이라고 설명했다. 그러나 다른 환경보건학자들은 “화학제품을 지나치게 사용할 경우 장내 미생물에 영향을 미칠 수 있다는 사실은 명백하지만 친환경 제품이라는 기준과 영유아가 가정용 세정제에 얼마나 노출되야 이번 연구와 같은 영향이 나타나는지에 대한 것이 좀 더 명확해야 할 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr