자연계 98종·합성된 20종 원소 성질에 따라 표로 배열“수(소), 헬(륨), 리(튬), 베(릴륨), 붕(소), 탄(소), 질(소), 산(소), 플(루오르), 네(온), 나(트륨), 마(그네슘), 알(루미늄), 규(소), 인, 황, 염(소)….” 중·고등학교에서 화학을 처음 접하는 사람들이라면 누구나 한 번씩은 거쳐 가야 할 관문이 바로 ‘원소 주기율표’이다. 주기율표는 원소들을 원자번호 순서대로 배치하되 반복되는 화학적 성질에 따라 배열한 것이다. 물질의 성질을 나타내는 기본 물질인 원소는 자연계에 존재하는 98가지와 인공적으로 합성된 20가지를 합쳐 118종이 알려져 있다. 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(1834~1907)가 1869년 당시 알려진 30여개의 원소들을 이용해 주기율표를 만들었다. 멘델레예프의 주기율표 이전에도 원소들을 성질에 따라 분류하려는 시도들은 많았지만 멘델레예프는 원소들의 원자량을 원소 성질에 따라 수정하는 과정을 거쳐 주기율표를 만들었다. 특히 그는 주기율표의 빈 공간으로 남아 있던 당시 미발견 원소들의 원자량과 성질을 예측했다. 학생들에게 화학을 암기과목으로 인식하게 만들어버린 주기율표는 화학을 예측 가능한 학문체계로 자리잡게 만든 공을 세웠다. 수학, 물리학, 생물학 등 다른 분야보다 늦게 출발한 화학이지만 20세기 들어서 현대 물리학의 양자론이 결합되면서 양자화학이 만들어지고 여러 새로운 합성법이 개발되면서 눈에 띄게 발전하게 된 것도 주기율표 덕분이다. 유엔은 멘델레예프가 주기율표를 발표한 지 150년 되는 것을 기념해 내년을 ‘국제 주기율표의 해’로 선정하기도 했다. 2015년 12월에는 미국, 러시아, 일본 연구진이 각각 113번 니호늄(Nh), 115번 모스코븀(Mc), 117번 테네신(Ts), 118번 오가네손(Og)을 새로 발견했다. 그런데 이듬해 5월 이들 원소의 이름을 주기율표에 공식적으로 올리기 위해 모인 심포지엄에서 벌어진 물리학자들과 화학자들 간 설전을 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 최신호(6월 13일자)에서 공개했다. 새로운 원소 발견에 대한 검증과 이름을 짓는 작업은 국제순수·응용화학연합(IUPAC)과 국제순수·응용물리학연합(IUPAP)이 공동구성한 ‘합동실무위원회’(JWP)에서 이뤄진다. 1999년 이전까지만 해도 새로운 원소 발견과 관련된 작업은 화학자들이 중심이 된 IUPAC에서 주로 이뤄졌다. IUPAP는 물리교육과 관련한 작업들을 주로 했지만 최근 가속기를 이용한 물리학자들의 원소 발견이 잦아지면서 원소 작명과 검증 작업에 참여하게 됐다. 이들 두 단체가 함께하는 JWP 위원장은 화학자인 반면 위원들은 대부분 물리학자였기 때문에 새 원소 결정 과정에서 갈등은 내재돼 있었다고 네이처는 전했다. 최근 발견된 4개의 원소를 검증하는 과정에서 핵물리학자들은 115번 모스코븀과 117번 테네신에 대한 검증이 좀더 이뤄져야 하기 때문에 원소 발견을 확정 짓는 것은 시기상조라는 의견을 제시한 반면 핵화학자인 JWP 위원장은 멘델레예프가 만든 주기율표의 마지막 줄인 7주기를 채우게 됐다는 점 때문에 원소 발견을 공식화하는 데 적극적이었다고 한다. 우여곡절 끝에 새로운 원소 발견은 승인받게 됐지만 앞으로 주기율표의 8번째 줄(8주기)에 채워질 원소들에 대해서는 IUPAC와 IUPAP가 각각 과학적 검증을 한 뒤 그 결과를 놓고 통과 여부를 결정하기로 규정을 바꾸게 됐다. 새로운 원소를 발견하더라도 검증 과정이 더 까다로워지고 승인 기간이 길어지게 된 것이다. 이덕환 서강대 화학과 교수는 “주기율표가 나온 초창기에는 화학자들이 발견을 주도해 왔지만 최근에는 물질을 구성하는 근본원리와 힘에 대한 호기심 때문에 물리학자들이 인공원소 발견을 이끌어 나가는 형국”이라며 “그렇기 때문에 뒤늦게 원소 발견 인증 작업에 뛰어든 물리학자들과 기존에 원소 명명 주도권을 갖고 있는 화학자 간에 다소 갈등 양상을 빚는 게 사실”이라고 말했다. 또 이 교수는 “주기율표는 물질의 화학적 성질을 알려주는 ‘보물지도’인데 사람들이 만들어 낸 원자번호 100번대가 넘어가는 인공원소들은 자연상에 존재하는 시간이 매우 짧아 활용 가치가 낮기 때문에 화학자들은 별반 관심이 없다”면서도 “물리학자들에 따르면 최소한 원자번호 160번 원소까지 발견할 수 있을 것으로 장담하고 있어 화학계에서도 주목하고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“적당한 음주가 노년기 치매를 예방할 수 있다”, “매일 맥주나 와인을 한두 잔 마시는 사람이 술을 전혀 마시지 않는 사람보다 조기 사망할 확률이 낮다”, “남성은 와인 2잔, 여성은 와인 1잔씩 마시는 것이 기대수명을 10년 이상 늘릴 수 있다.” 이런 제목의 연구성과들을 한 번쯤은 접한 적이 있을 것입니다. 유명 대학 연구진들이 권위 있는 학술지에 발표한 것들이다 보니 술을 마시지 않는 사람들도 ‘그렇다면 나도 한 잔씩 해 볼까’라는 생각을 했을 수 있습니다. 술을 권하는 듯한 이런 연구들은 외국에서도 발표 때마다 논란이 돼 왔습니다. 지난 15일 미국 국립보건원(NIH)은 알코올이 건강에 미치는 영향과 관련한 임상 시험을 전면 중단하겠다고 발표했습니다. NIH 자문위원회가 NIH 내에서 수행되는 연구와 정책들에 대한 정밀 감사를 실시한 결과 ‘적당한 알코올과 심혈관 건강’에 관련된 임상 연구들이 연방정책을 명백히 위반하고 있다는 사실을 밝혀냈기 때문입니다. 자문위원회는 프랜시스 콜린스 NIH 원장에게 ‘관련 임상 시험의 전면 중단’을 권고했고 콜린스 원장은 즉시 받아들인 것입니다. 자문위원회에 따르면 NIH 산하 국립알코올중독및남용연구소(NIAAA)의 핵심 행정가들이 주류업체들에 연구비를 요청하고 1억 달러(약 1104억 9000만원) 가까운 금액을 받는 조건으로 ‘적당한 음주가 건강에 이롭다는 방향으로 결과가 나오도록 할 것’이라는 주류업계의 요구사항을 수용했다는 것입니다. 이는 ‘연구를 위해 외부 단체에 기증이나 기금 등을 요청할 수 없다’는 NIH 규정을 어긴 명백한 연방정책 위반이라는 것입니다. 연방정책 위반뿐만 아니라 연구자로서 연구윤리를 저버린 것 아닌가 싶기도 합니다. 알코올 섭취와 건강에 관련한 임상 시험을 이끈 미국 하버드대 의대 케네스 무카말 교수는 연구비를 받기 위해 2014년 8월과 12월 주류업계와 임상 시험 등 실험 설계를 논의했다고 합니다. 그 과정에서 조니워커, J&B, 기네스 맥주 등을 생산하는 디아지오, 버드와이저, 코로나, 호가든 등 맥주를 생산하는 앤하이저 부시 인베브 등의 업체와 미국증류주협회 등 주류협회들이 제시한 요구사항을 받아들였다고 합니다. 그 전후에도 NIAAA 행정가들과 임상 시험을 실시하는 연구자들, 주류업계 대표들 간 빈번한 이메일 교환이 있었다고 합니다. 자문위원회는 감사 보고서를 통해 “대중의 건강과 관련된 연구를 수행하는 과학자와 정책 입안자들이 연구 결과로 직접적 이익을 얻게 될 주류업계 대표들과 접촉해 실험에 대해 이야기했다는 것은 임상 시험에서 얻은 과학적 지식의 타당성과 신뢰성에 치명적”이라고 밝혔습니다. 연구자들은 연구에 필요한 자금을 확보하기 위해 어쩔 수 없었다고는 하지만 과학계에서도 이번 사태를 바라보는 시선은 냉정합니다. 대중의 건강에 직접적인 영향을 미칠 연구에 기업이 끼어들 경우, 결과에 대한 논란을 피할 수 없고 나머지 선의의 연구 결과들에 대한 신뢰도 하락도 불 보듯 뻔하다는 것이지요. 이번 사태를 보면서 주목한 점은 자문위원회 의견을 그대로, 그리고 즉각적으로 수용한 NIH의 결정이었습니다. 이와 함께 최근 만난 국가과학기술자문회의 부의장을 맡고 있는 염한웅 포스텍 물리학과 교수와의 대화가 떠올랐습니다. 한국 정부 부처들은 대통령이 의장이면서 전문가들로 구성된 과기자문회의 정책 권고나 결정에 대해서도 “알았다, 참고하겠다” 정도로 답하고 묵살하는 경우가 대부분이라는 것입니다. 전문가들의 의견도 묵살하는 대범함(?)은 연구개발(R&D)을 제대로 해 본 적이 없어 무지한 장관 탓일까요, R&D에 대한 철학이 전무한 과학기술 관료들의 문제일까요. edmondy@seoul.co.kr

●카이스트, AI 윤리 국제 세미나 카이스트(총장 신성철)가 ‘인공지능 길들이기: 공학, 윤리, 정책’이란 제목으로 인공지능(AI)의 윤리적 활용을 주제로 한 국제 세미나를 21일 서울 중구 웨스틴조선 호텔에서 연다. 이번 세미나는 급속도로 발전하고 있는 AI 기술을 책임 있게 개발해 윤리적으로 활용하기 위한 공학적, 정책적 방안을 논의하는 자리다. 이번 세미나에는 올 초 카이스트의 국방연구를 문제 삼아 전 세계 관련학자들의 카이스트와 공동연구 보이콧을 주도한 토비 월시 호주 뉴사우스웨일스대 교수도 참석해 ‘자율적 살상무기: 인공지능 연구자는 무엇을 해야 하는가’라는 주제발표를 할 예정이다. 이 밖에도 안스가 쿠너 영국 노팅엄대 교수, 에마 아리사 일본 도쿄대 교수, 카이스트 이수영 교수도 주제발표자로 나선다. ●동물의 육감 메커니즘 규명 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌인지과학전공 김규형 교수팀이 동물의 여섯 번째 감각으로 불리는 ‘자기수용감각’의 작동 메커니즘을 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 신체의 위치, 방향, 움직임을 감지하고 제어하는 자기수용감각에 이상이 생길 경우 움직임이 부자연스러워지고 보행 이상을 비롯한 각종 행동장애가 발생한다. 연구팀은 예쁜꼬마선충을 이용한 실험을 통해 기존에 알려진 것과 달리 소뇌가 아닌 ‘TRO1’과 ‘TRP2’라는 유전자가 자기수용감각을 통제해 동물의 행동을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 이번 연구결과를 통해 자기수용감각 이상으로 인한 보행장애 치료제 개발에 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기존 화학항암제는 치료 과정에서 탈모나 구토 등으로 인한 환자들의 불편함이 커 최근 의학계에서는 인체 면역체계를 이용한 항암 면역치료 기술에 주목하고 있다.그렇지만 현재 항암 면역치료의 효과는 30% 수준에 불과하고 치료비용도 고가여서 환자들의 경제적 부담도 크다. 국내 연구진이 염증세포 제거 효과가 탁월한 면역세포를 강화시켜 암을 치료하는 차세대 항암면역치료 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산 박사, 동국대 의대 생화학교실 박승윤 교수 공동연구팀은 병원체나 암세포를 인지하는 인체 면역세포인 수지상세포의 기능을 증폭시켜 암세포만 선택적으로 인식해 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다.연구팀은 세포 모양 변화와 이동, 증식에 관여해 암전이를 촉진하는 효소 ‘ROCK’ 신호를 억제하는 물질을 주입하면 병원균이나 병든 세포를 잡아먹는 대식세포와 수지상세포의 기능이 증폭돼 암세포 탐식 능력이 향상된다는 사실을 증명했다. 연구팀은 기존 쓰이던 항암제 ‘독소루비신’과 이번 ROCK억제제를 함께 사용하면 암세포를 제거하는데 효과적이라는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암, 흑색종, 유방암을 유발시킨 생쥐에게 이 방법으로 치료를 시도한 결과 암세포를 90% 정도 제거되고 면역력이 지속돼 암 전이도 막아준다는 것을 관찰했다. 김인산 KIST 박사는 “이번 연구는 인체 면역세포의 기능을 극대화시켜 암을 치료하게 하는 ‘내재성 항암 백신’이라는 개념을 만들어냈다는데 의미가 크다”며 “기존 화학항암치료나 면역치료와도 병행할 수 있기 때문에 암치료 효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전자 스위치를 끄고 켜는 것만으로 ‘원더우먼’이 태어난 아마존 데미스키라 왕국처럼 여자들만 사는 세상으로 만들 수 있을까.영국 프랜시스 크릭 연구소, 애버딘대 의과학연구소, 미국 노스웨스턴대 의대 산부인과, 프랑스 국립과학연구소·몽펠리에대 인간유전연구소 공동연구팀이 암컷을 수컷으로 바꾸는 DNA 스위치를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 모든 인간 배아는 아무런 변화가 없으면 여성으로 성장하게 된다. 그런데 유전자 초기 단계에 특이 변화가 발생하면서 남성의 성을 갖게 된다. 연구팀은 생쥐 배아 실험 결과 Y염색체에 있는 ‘SRY’라는 유전자가 배아 발생 초기 단계에서 변화를 일으켜 수컷의 특징을 갖게 된다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 SRY 유전자에 ‘Sox9’ 유전자 스위치를 켜면 배아가 수컷으로 발달하게 된다고 밝혔다. 로빈 러벌배지 프랜시스 크릭 연구소 박사는 “이번 연구는 그동안 미스터리로 남아 있던 생식샘의 기능을 이해할 수 있게 도울 뿐만 아니라 다양한 질병 원인을 규명하는 데 응용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 3월 이세돌 9단과 바둑 대국에서 압승을 거둬 전 세계를 놀라게 한 알파고를 개발한 구글 딥마인드가 이번에는 스스로 학습해 공간을 인식할 수 있는 시각 인공지능을 개발했다. 알파고의 아버지 데미스 허사비스를 포함한 구글 딥마인드 연구진이 2차원 사진으로 기계학습을 거친 뒤 물체가 다른 각도에서는 어떻게 보이는지를 예측하고 판단할 수 있는 공간인식 인공지능(AI)을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 구글 딥마인드는 이세돌 9단과 격돌한 ‘알파고 리’ 이후 ‘알파고 마스터’를 거쳐 지난해 10월 바둑 AI 최종 진화형인 ‘알파고 제로’를 공개했다. 또 지난달 초에는 인간 뇌에서 공간을 인식하는 격자세포를 흉내 낸 ‘내비게이션 AI’를 개발해 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 공개한 바 있다. 연구팀은 알파고나 내비게이션 AI처럼 기계학습을 통해 공간인식 시각 인공지능을 만들었다. 연구팀은 ‘GQN’이라는 이름이 붙은 인공지능에 2차원 평면으로 찍힌 도형 사진을 여러 장 보여 주면서 AI 스스로 학습하도록 했다. GQN은 카메라나 외부 기기를 통해 입력된 장면들을 합성해 새로운 각도의 영상을 만들어 내는 것이 아니라 기계학습으로 스스로 다른 각도의 영상을 예측하는 것이다. 알리 에슬라미 딥마인드 연구원은 “이번에 개발한 시각 AI는 물리적으로 구현해 낼 수 없는 부분에 대한 영상처리가 가능하기 때문에 가상·증강현실(AR·VR) 기술을 더 현실적으로 구현하는 데 활용될 수 있다”며 “또 인간형 로봇의 눈, 스스로 위험과 상황을 판단하는 산업용 로봇팔에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2016년 3월 이세돌 9단과 바둑 대국에서 압승을 거둬 전 세계를 놀라게 한 알파고를 개발한 구글 딥마인드가 이번에는 스스로 학습해 공간을 인식할 수 있는 시각 인공지능을 개발했다. 알파고의 아버지 데미스 허사비스를 포함한 구글 딥마인드 연구진이 2차원 사진으로 기계학습을 거친 뒤 물체가 다른 각도에서는 어떻게 보이는지를 예측하고 판단할 수 있는 공간인식 인공지능(AI)을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 구글 딥마인드는 이세돌 9단과 격돌한 ‘알파고 리’ 이후 ‘알파고 마스터’를 거쳐 지난해 10월 바둑 AI 최종 진화형인 ‘알파고 제로’를 공개했다. 또 지난달 초에는 인간 뇌에서 공간을 인식하는 격자세포를 흉내 낸 ‘내비게이션 AI’를 개발해 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 공개한 바 있다. 연구팀은 알파고나 내비게이션 AI처럼 기계학습을 통해 공간인식 시각 인공지능을 만들었다. 연구팀은 ‘GQN’이라는 이름이 붙은 인공지능에 2차원 평면으로 찍힌 도형 사진을 여러 장 보여 주면서 AI 스스로 학습하도록 했다. GQN은 카메라나 외부 기기를 통해 입력된 장면들을 합성해 새로운 각도의 영상을 만들어 내는 것이 아니라 기계학습으로 스스로 다른 각도의 영상을 예측하는 것이다. 알리 에슬라미 딥마인드 연구원은 “이번에 개발한 시각 AI는 물리적으로 구현해 낼 수 없는 부분에 대한 영상처리가 가능하기 때문에 가상·증강현실(AR·VR) 기술을 더 현실적으로 구현하는 데 활용될 수 있다”며 “또 인간형 로봇의 눈, 스스로 위험과 상황을 판단하는 산업용 로봇팔에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“과학기술 주무부처가 연구개발(R&D)에 대한 철학이 없다. R&D 정책을 그저 다른 정책에 활용하기 위한 (아무 때나 빼먹을 수 있는)도시락 정도로 생각하는 것 같다.”14일 서울 중구 달개비에서 과학기자들과 만난 염한웅(포스텍 물리학과 교수) 대통령 직속 국가과학기술자문회의 부의장은 잠시 고민하는 듯하다가 말을 꺼냈다. “연구개발 주무부처라는 과학기술정보통신부는 변화에 대한 저항이나 관성은 없는가“라는 질문에 대해 염 부의장은 “현재 과학기술 주무부처의 이름에서도 볼 수 있듯이 과학기술만 하는 것이 아니기 때문에 이해 못하는 바는 아니지만 R&D에 철학이 없다는 것은 많은 사람들이 공감하는 바”라고 입을 뗐다. 그는 “R&D는 오롯이 R&D의 관점에서 접근하고 예산을 사용해야 하는데 다른 정책에 활용하기 위한 도시락 반찬 정도로 생각하는 것 아닌가 하는 싶다”라며 “일자리 정책을 하는데 R&D 예산 일부를 떼어쓰고, 중소기업 지원정책하는데 떼어쓰고 하는 식이다보니 R&D 예산 씀씀이가 누더기가 된다. 관료들이 R&D 본질을 모르는 것 같다”라고 꼬집었다. 염 부의장은 “예를 들어 환경부 R&D 예산은 미세먼지 해법이나 수질 변화에 초점을 맞춰야 하는데 자세히 뜯어보면 환경산업 지원이나 환경기업 ○○개 육성을 목표로 내세운다”라며 “과기부라고 다를 것 없다. 정부부처들이 R&D 본질에 접근하지 못하고 있다”고 꼬집었다. 염 부의장은 “전혀 다른 성격의 분야를 붙여놓다보니까 R&D 정책 방향성을 못 잡고 있는 것이 아닌가 싶고 그저 고민하는 척만 하는 것 같다는 생각이 들 때가 많다”라고도 말했다. 그는 “자문회의는 말 그대로 ‘자문’ 역할을 하기 때문에 부처에서 그냥 ‘알았다, 참고하겠다’하고 액션이 없더라도 어떻게 할 수가 없다”라고 토로했다. 염 부의장은 최근 각 분야에서 이야기되는 ‘융합’에 대해서도 “융합이 필요한 것도 사실이지만 그저 물리적으로 섞어만 놓는다고 해서 융합이 저절로 되는 것이 아닌데 많은 사람들이 착각하고 있다”라고 비판했다. 또 염 부의장은 국가R&D 예산의 절반 가까이 쓰는 정부출연연구기관의 역할 재정립을 포함한 R&D 혁신이 시급하다고 지적했다. 오는 29일 통합 자문회의 첫 전원회의 안건도 ‘국가 R&D 혁신방안’으로 여기에 포함된 5대 아젠다 중 출연연 혁신방안이 포함돼 있다. 염 부의장은 “이번에 발표되는 혁신방안이 국민의 눈높이에서는 실망스러울 수 있다”며 “1960~1970년대 만들어진 출연연들이 오래 지속해 왔던 관성이 있기 때문에 단번에 뭘 바꾼다는 것은 쉽지 않은 일”이라고도 말했다. 염 부의장은 “정부출연연들이 경쟁력을 갖도록 하기 위해서는 본연의 임무에 충실히 연구에 집중할 수 있도록 하는 것이 필요하다”라며 “출연연은 기초연구와 공공성이 강한 연구를 할 수 있도록 분위기를 만들어 줘야 하는데 민간에서 해야할 것들까지 맡기는 경향이 있다”라고 말했다.이날 과기부는 미취업 이공계 인력을 대상으로 출연연에서 직무훈련을 실시하고 수료 후에는 출연연과 연관된 패밀리기업 등에 취업까지 지원하는 ‘4차 인재양성과정’을 추진한다고 밝혔다. 심지어 출연연의 R&R(역할과 책임)을 확장해 ‘인재양성’을 맡기겠고 산업계와 간극을 좁히겠다고 밝히기까지 했다. 자문회의에서 생각하는 출연연 R&R과 정면으로 배치되는 정책을 내놓은 것이다. 국가과학기술자문회의는 기존 국가과학기술 자문 기능과 국가과학기술심의회가 갖고 있던 R&D 예산분배와 정책심의 기능을 흡수해 지난 4월 과학기술정책 최상위 자문·심의기구로 새로 출범했다. 자문회의는 대통령을 의장으로 하고 부의장 1인, 정부부처 간사위원 1인을 포함해 정부와 민간위원 30명으로 구성돼 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

선거 때가 되면 “내가 투표한다고 해서 뭐가 바뀌겠어”라는 사람들이 있다. 그렇지만 ‘나 하나쯤이야’라는 생각을 버리고 적극 나서야 사회나 조직을 바꿀 수 있다는 연구 결과가 나와 주목받고 있다. 미국 펜실베이니아대 커뮤니케이션대와 공과대, 영국 런던대 수학과 공동연구진이 사회나 조직의 25%가 생각을 바꾸면 급격한 변화가 일어나게 된다고 13일 밝혔다. 조직의 25%가 이른바 ‘티핑 포인트’(임계점)라는 설명이다. 티핑 포인트는 균형을 이루고 있던 것이 깨지고 급속한 변화가 시작되는 순간을 말한다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에 실린 이번 연구는 그동안 사회학 이론으로만 존재했던 집단 변화에 필요한 임계질량의 크기를 예측할 수 있는 이론적 모델을 제시했다는 평가를 받고 있다. 그동안 사회 변화에 대한 임계치를 확인하기 위한 연구들은 관찰에만 근거했기 때문에 임계치가 10~40%로 추정되는 등 정확도가 떨어졌다. 균형 안정성 이론에서는 집단의 절반이 넘는 51%가 변해야 변화가 시작된다고 예측하기도 했다. 연구팀은 정확한 조직 변화의 임계점을 측정하기 위해 지난 50년간 사회 변화 동력과 관련된 연구 논문들을 메타분석하는 동시에 집단 실험을 실시했다. 우선 다양한 목적을 가진 20~30명 규모의 사회집단 10개를 선정한 뒤 기존 운용규약을 바꾸면 재정적 지원을 해 주기로 하고 변화 과정을 관찰했다. 그 결과 운용 규약을 바꿔 조직을 변화시키려는 사람이 집단의 25% 미만일 때는 변화에 실패하는 상황이 관찰됐다. 그렇지만 변화에 찬성하는 사람이 25%를 넘어설 경우 변화에 동조하는 사람이 급격하게 늘어났다. 특히 연구팀은 한 사람이라도 부족해 25%라는 임계점을 넘지 못할 경우는 변화의 동력이 되지 못한다는 것도 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌 과학자들이 ‘신의 모습이 궁금하다면 거울을 보라’는 연구 결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐대 심리학 및 신경과학과 연구팀은 종교인들이 ‘신의 모습’을 자신이나 자신이 속한 집단의 사람들과 비슷한 얼굴을 가진 것으로 생각한다는 연구 결과를 국제학술지 ‘플로스 원’ 11일자에 발표했다. 연구팀은 지역별, 인종별 안배를 통해 511명의 건강한 성인 남녀 기독교인을 실험 대상자로 선정했다. 연구팀은 무작위로 선정된 600장의 얼굴 사진 중에 2장씩을 보여 주면서 신의 얼굴에 가깝게 생각되는 것이 어떤 것인지 고르게 했다. 또 ‘신의 외모는 어떻다고 생각하는가’라는 질문을 던진 뒤 앞서 고른 사진과 응답을 섞어 컴퓨터 몽타주를 작성했다. 그 결과 자신이 속한 인종, 정치적 성향에 따라 신의 외모를 다르게 생각한다는 사실이 확인됐다. 보수적 사고방식을 가진 사람들은 신이 남성적이고 인상이 강하며 백인이라고 생각한 반면 진보적 사고방식을 가진 사람들은 여성적 면모가 드러나는 얼굴에 어두운 색 피부를 가지고 있을 것이라 상상했다. 흑인들은 백인들에 비해 신이 좀더 나이가 많고 매력적인 미소를 가진 흑인이라고 상상하는 것으로 조사됐다. 조슈아 콘래드 잭슨 연구원은 “사람들은 자신들의 믿음과 특성을 다른 사람에게 투영시킨다는 사실을 재확인했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

커피 마시는 양 65% 줄이고도 각성 효과·집중력은 64% 향상“검은 액체가 위 속으로 떨어지면 모든 것이 술렁거리기 시작한다. 생각은 전장의 기병대처럼 빠르게 움직이고 기억은 기습하듯 살아난다. 극 중 인물들이 즉시 떠오르고 원고지는 순식간에 잉크로 덮인다.” ‘고리오 영감’, ‘골짜기의 백합’ 등의 작품으로 프랑스 사실주의를 이끈 소설가 오노레 드 발자크(1799~1850)의 커피 예찬입니다. 한국인의 커피 사랑은 발자크를 뛰어넘습니다. 커피업계에 따르면 지난해 기준 전체 한국인이 마신 커피는 265억잔, 1인당 연간 커피 소비량은 512잔(하루 평균 1.4잔)에 달한다고 합니다. 세계 최대 커피 소비국이라는 이름이 허언이 아님을 보여 주는 통계입니다. 커피가 전 세계인의 기호식품이 되다 보니 과학자들도 자연스럽게 관심을 갖게 됐을 것입니다. 하루 2~3잔의 커피가 항산화 기능을 해 노화를 막아 주고 항암효과는 물론 당뇨나 심혈관질환 예방에 도움을 준다는 연구 결과들이 속속 나오는 것도 그런 과학자들의 관심 때문일 것입니다. 사실 많은 사람들이 커피를 마시는 이유는 졸음을 쫓아 주는 ‘각성 효과’ 때문일 것입니다. 커피 속 카페인이 중추신경계를 자극해 일시적으로 졸음을 막아 주며 정신을 맑게 만들어 주는 것이지요. 발자크를 비롯해 18~19세기 많은 예술가들이 커피 애호가가 된 것도 그런 이유 때문일 것입니다. 일반적으로 카페인은 흡수한 뒤 1시간 이내에 효과가 나타나고 3~4시간이 지나면 효과가 사라지는 것으로 알려져 있습니다. 그렇지만 카페인을 지나치게 많이 섭취하게 되면 다른 약물처럼 내성이 생기고 제대로 된 각성 효과를 볼 수 없게 됩니다. 때론 불면증에 시달리는 경우가 생길 수 있습니다. 그렇다면 카페인을 적게 섭취하고도 최대의 각성 효과를 볼 수 있는 방법은 없을까요. 미국 육군 원격의료 및 고등기술연구센터 국방생명공학부, 월터 리드 육군연구소 행동생물학부 공동연구팀이 카페인을 언제, 얼마나 섭취해야 내성을 걱정하지 않고 최대의 각성 효과를 낼 수 있는지를 결정해 주는 알고리즘을 개발해 지난 2~6일 미국 볼티모어에서 열린 미국수면학회 연례콘퍼런스에서 발표해 주목받았습니다. 수면의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 슬립 리서치’ 최신호에도 실렸습니다. 연구팀은 수학의 ‘최적화 이론’을 활용해 스마트폰이나 태블릿PC 등 모바일 컴퓨팅 플랫폼에 적합한 ‘카페인 섭취 알고리즘’을 개발했습니다. 이 알고리즘은 카페인 섭취가 심리적, 육체적 작업에 미치는 영향을 예측해 커피 섭취 시간과 적정량을 결정해 주는 것입니다.연구팀은 수면 부족에 시달리는 군인들을 대상으로 이번에 개발한 알고리즘에 따라 카페인을 섭취하도록 한 뒤 간단한 행동실험을 실시했습니다. 그 결과 이전보다 커피를 마시는 양은 65%까지 줄이고도 각성 효과와 집중력이 평소보다 64% 정도 향상되는 것을 확인했다고 합니다. 커피를 마시기 가장 좋은 시간과 적정량은 수면시간과 체중, 생활패턴 등에 따라 달라진다고 합니다. 바로 위에 있는 수식이 미 육군에서 만든 ‘커피 섭취 최적화 수식’입니다. 수학에 관심이 있으신 분은 짬을 내 한 번 계산해보시는 것도 좋을 것 같습니다. 연구팀은 이번 알고리즘을 일반인들도 손쉽게 사용할 수 있도록 스마트폰용 애플리케이션으로 개발 중이라고 합니다. 현재는 미군 내에서 활용할 수 있는 웹사이트(https://2b-alert-web.bhsai.org/2b-alert-web/login.xhtml)와 모바일 앱(2B-Alert Personalized Alertness and Cognitive Performance)이 있다고는 하지만 일반인들이 사용하기는 쉽지 않은 것 같습니다. 눈치채셨겠지만 이번 연구는 군대 내에서 수면 부족으로 인해 발생할 수 있는 문제를 줄이기 위해 커피의 각성 효과를 극대화할 수 있는 방법을 찾기 위해 수행된 것입니다. 실제로 군인들이 정신적 예민함을 유지하기 위해서는 최소한 7~8시간의 수면을 취해야 하지만 전체 미군 중 40% 정도는 수면시간이 5시간 미만이라고 합니다. 단순한 커피 연구라고만 생각했다가 군인들의 전투력을 극대화시키기 위해 수행된 것이라고 생각하니 할리우드 액션 영화나 SF영화에서 흔히 볼 수 있었던 이상한 군(軍) 실험들이 연상돼 좀 섬뜩한 느낌이 들기도 합니다. edmondy@seoul.co.kr

세계적 도시경제학자 에드워드 글레이저 미국 하버드대 교수는 “도시는 인류가 만든 최고의 발명품이자 가장 친환경적인 장소”라고 주장했다.그런데 인류 최고의 발명품은 위기를 맞고 있는 듯하다. 유엔 경제사회국(DESA)은 지난달 발표한 ‘2018 세계 도시화 전망’ 보고서를 통해 사람들은 점점 도시로 몰려들게 될 것이고 이 때문에 도시와 농촌의 불균형 발전을 비롯한 각종 문제들이 발생할 것이라고 우려했다. DESA에 따르면 2050년쯤이 되면 지구촌 도시인구 비율은 현재 55%에서 68%로 증가한다. 전 세계 인구 10명 중 7명이 도시에 살게 된다는 것이다. 2030년이 되면 인구 1000만명 이상이 거주하는 ‘메가시티’가 현재 31곳에서 43곳으로 증가할 것이라는 예측도 나왔다. 보고서는 “도시화의 가속화로 많은 국가들이 ‘지속 가능한 개발’이라는 과제를 고민해야 할 것”이라고 충고했다. 건축학자와 도시계획가들은 여러 대안을 내놓고 있다. 다만 경전철시스템, 컨벤션센터, 주택 사업 같은 대규모 건설을 통해 성공적인 신도시를 건설하고 쇠락한 도시의 옛 영광을 되찾을 수 있다는 많은 정치가나 관료들의 주장은 잘못됐다는 게 대다수 도시계획 전문가들의 입장이다. 글레이저 교수 등은 “휘황찬란한 건물은 도시의 미관을 멋있어 보이게 만들 수 있을지는 몰라도 도시의 성공을 이끌고 도시의 여러 가지 근본적 문제를 해결해 주지는 못한다”고 입을 모은다. 그럼에도 이번 6·13지방선거를 보면 많은 후보자들이 여전히 재건축, 재개발에 대한 장밋빛 공약을 내놓고 있고, 유권자들의 호응을 얻고 있다. 그렇다면 많은 사람들이 찾고, 도시민들에게 삶의 만족감을 주는 도시의 요건은 도대체 무엇일까. 이런 문제에 해답을 제시하기 위해 도시계획과는 전혀 상관없어 보이는 물리학자와 수학자들이 나섰다. 영국 케임브리지대 컴퓨터공학부와 노키아 벨 연구소 영국분원 연구자들이 위키피디아와 세계 최대 온라인 사진 공유 사이트인 ‘플리커’에 2007~2014년에 올라온 미국 뉴욕과 영국 런던 사진 약 150만장을 추적해 도시의 문화 자본과 경제 자본이 어떤 관계를 맺고 있는지 분석했다. 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘프런티어스 인 피직스’ 최신호에 실렸다. 이번 연구는 프랑스 사회학자 피에르 부르디외(1930~2002)가 주장한 ‘문화 자본’의 개념이 실재하는지에 대해 과학적으로 검증했다는 평가를 받고 있다. 부르디외의 ‘문화 자본’은 비슷한 문화적 가치를 누리는 사람들이 타인과 관계를 형성하면서 사회를 확대시키고 공동체의 부를 가져온다는 개념이다. 연구팀은 위키피디아를 통해 도시의 문화 자본을 광고 및 마케팅, 건축 및 공예, 디자인, 예술, IT 소프트웨어, 출판, 박물관 및 미술관, 음악 등 25개 분야로 나누고 또 675개 세부 분야로 구분했다. 그다음 촬영장소와 시간을 표시하는 GPS 태그가 붙은 150만장의 사진을 세부 분야에 따라 분류했다. 연구팀은 이렇게 분류된 사진들을 런던 33개 자치구와 뉴욕 71개 지역의 도시 개발 상태, 소득 수준, 주택가격 분포 등 경제·지리 정보 지도와 비교했다. 연구팀은 소셜네트워크서비스(SNS)에 올라온 사진들이 일반적으로 자신을 드러내거나 문화적 가치가 있는 곳을 방문했을 때 찍은 것들이라는 점에 착안해 문화 자본을 측정하는 데 활용한 것이다. 그 결과 다른 자치구들보다 집값이 비싸고 소득 수준이 높은 런던의 켄싱턴, 첼시, 웨스트민스터, 런던중심구와 뉴욕의 그리니치빌리지, 미드타운, 브루클린하이츠 등은 문화 자본의 수준도 높다는 사실이 확인됐다. 루카 아이엘로 노키아 벨 연구소 박사는 “현재 세계적으로 알려진 도시들을 보면 문화가 경제에 종속돼 있는 것이 아닌 문화 자본이 경제를 이끌고 나가는 형태”라며 “이번 연구는 그 같은 통설을 확인해 준 것으로 실제로 여러 경제적, 지리적 요인들이 주택 가격과 경제적 성장에 영향을 미치지만 문화적 요소가 가장 설득력 있는 것으로 드러났다”고 설명했다. 유현준 홍익대 건축학과 교수도 최근 발간한 ‘어디서 살 것인가’라는 책을 통해 “현대인의 소통 단절 현상을 치유하고 창의적인 사회를 만들기 위해서는 도시 안에서 얼굴을 맞대고 우연히 다른 사람을 만날 수 있는 매력적인 공간이 많아져야 한다”며 문화적 요소를 강조하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정부가 국가적으로 중요한 핵심 기술이 선진국과 어느 정도 격차를 보이는지 분석하는 ‘기술수준평가’ 시스템을 전면 개선한다. 과학기술정보통신부는 ‘2018년 기술수준평가’ 실시를 앞두고 전문성, 일관성, 객관성을 확보하는 동시에 활용도를 강화하기 위해 전문가 1200명을 선정해 활용한다고 11일 밝혔다. 기술수준평가는 10대 분야 120개 국가전략기술에 대해 최근 10년간 논문, 특허, 동향을 분석해 중국, 일본, 유럽연합(EU), 미국과의 격차를 비교하는 것으로 2년에 한 번씩 수행된다. 정부는 그동안 평가 때마다 임의로 전문가들을 선정해 참여시킴으로써 일관성이 부족하다는 지적을 받아 왔다. 이에 따라 각 분야 전문가들의 상호 추천과 과학기술 관련 단체, 연구개발(R&D) 주요 정부 부처의 추천을 통해 120개 분야별로 10명씩 1200명의 핵심 전문가를 선정할 방침이다. 이렇게 선정된 전문가들은 5년 동안 명예직인 기술수준 평가위원으로 활동한다. 과기부 홈페이지와 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)에 명단이 공개된다. 이와 함께 데이터 기반의 객관적인 기술수준평가를 위해 논문, 특허 점유율과 영향력, 주요 저자 참여도, 특허 시장력 등 분석 지표를 추가해 정량적 분석을 강화할 계획이다. 이와 함께 평가위원 이외 전문가들의 의견을 반영해 평가 결과의 활용도도 높일 방침이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울이 ‘세계에서 가장 숨 막히는 도시’로 나타났다. 연평균 미세먼지 농도가 일본 도쿄, 영국 런던, 프랑스 파리 등 외국 대도시의 두 배 이상이었고, 연간 이산화탄소 배출량도 세계에서 가장 많았다.10일 환경부 국립환경과학원에 따르면 지난해 서울의 연평균 미세먼지(PM10·PM2.5) 수치는 각각 44㎍/㎥, 25㎍/㎥로 조사됐다. 지난해 파리의 연평균 미세먼지 농도는 21㎍/㎥(PM10), 14㎍/㎥(PM2.5)였고, 미국 로스앤젤레스는 33㎍/㎥(PM10), 14.8㎍/㎥(PM2.5)로 나타났다. 도쿄와 런던의 지난해 연평균 수치는 아직 집계되지 않았지만, 2016년 수치를 보면 서울은 48㎍/㎥(PM10), 26㎍/㎥(PM2.5)였지만 같은 기간 도쿄(17㎍/㎥·12.6㎍/㎥)와 런던(20㎍/㎥·12㎍/㎥)은 서울의 절반이 안 됐다. 파리가 22㎍/㎥, 14㎍/㎥로 서울의 절반 수준이었다. 서울의 미세먼지 농도가 세계 주요 도시보다 월등히 높은 원인으로 중국의 영향과 국내 요인이 더해진 결과로 분석된다. 국립환경과학원은 지난 2월 수도권 미세먼지 비상저감조치가 내려졌을 때 국외 영향이 최대 69%까지 치솟았다고 밝힌 바 있다. 지난 1월에는 국내 영향이 국외 영향보다 더 크다는 연구 결과도 나왔다. 한편 노르웨이 국립과학기술대, 일본 신슈대, 스웨덴 룬드대, 미국 예일대 국제공동연구팀은 전 세계 189개국 1만 3844개 주요 도시의 연간 이산화탄소 배출량을 분석한 결과 배출량 상위 100개 도시가 전체 배출량의 약 20%를 차지하고 그 가운데 서울이 가장 많은 양을 배출한다는 연구 결과를 10일 발표했다. 이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘인바이러먼탈 리서치 레터스’ 최신호에 실렸다. 서울의 연간 이산화탄소 배출량은 2억 7610만t(±5100만 8000t)으로 가장 많았다. 중국 광저우가 2억 7200만t(±4620만t), 미국 뉴욕이 2억 3350만t(±7540만t)으로 각각 2, 3위에 올랐다. 다만 1인당 이산화탄소 배출량은 홍콩이 34.6t(±6.3t)으로 1위였고, 아랍에미리트(UAE)의 무함마드 빈 자이드와 아부다비가 각각 2, 3위에 올랐다. 국내에서는 1인당 배출량 기준으로 울산(99위)이 1위였고 서울은 200위를 기록했다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이들은 색종이로 여러 가지 모양을 만들어 내는 종이접기를 좋아한다. 색종이 접기처럼 DNA를 접어 암치료 약물의 효과를 높일 수 있는 방법을 한국과 미국 공동연구진이 개발해 화제다.한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 류준희 박사와 세계 최고 암연구재단인 미국 하버드대 다나파버암연구소 윌리엄 시 교수 공동연구팀은 종이접기 방법을 응용해 기존 방법으로는 만들기 어려운 다양한 형태의 나노구조체를 만드는 ‘DNA 접기’(DNA origami) 기술을 개발하고 세포 침투효과를 실험적으로 확인하는데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 실렸다. 나노 구조체는 암을 비롯한 다양한 난치병을 치료할 때 암세포나 치료부위에 약물을 효과적으로 전달하는데 활용되고 있다. 나노 구조체 모양과 크기에 따라 세포 침투 효과가 다르기 때문에 연구자들은 가장 효과적인 약물 전달 구조를 만들기 위해 고민하지만 쉽지 않다. 연구팀은 아데닌(A), 구아닌(G), 티민(T), 시토신(C) 4개 염기로 이뤄진 DNA 가닥을 종이를 접는 것처럼 접어 약효가 뛰어난 3차원 나노 구조체를 만드는데 성공했다. 이번에 개발한 기술은 뼈대가 되는 긴 DNA 가닥 하나에 여러 개의 짧은 DNA를 종이접기하듯 접어서 만드는 것이 핵심이다. 비교적 간단해 보이는 이 기술은 DNA 가닥들이 결합해 이중나선을 형성하면서 수 나노미터 크기의 다양한 형태의 나노 구조체를 만들 수 있게 해준다. 연구팀은 이 기술을 이용해 서로 다른 크기와 모양의 11가지 DNA 나노구조체를 만들었다. 이 구조체들을 3가지 종류의 세포에 침투시키는 실험을 한 결과 나노 구조체의 조밀함이 높을 수록 세포 침투도가 커지며 기존 나노 구조체들보다 침투력이 15배 이상 우수한 것을 확인했다. 류준희 KIST 박사는 “DNA 접기기술로 암세포 등에 효과적으로 침투할 수 있는 DNA 나노구조체를 제작하는 것이 가능하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

출산일이 점점 가까워 오는 산모와 보호자는 아이가 언제 나올지 정확하게 알 수 없기 때문에 산모의 진통여부에 촉각을 세우느라 그야말로 군대 5분 대기조처럼 초긴장상태에 놓이게 된다. 그런데 미국, 덴마크 공동연구팀이 산모의 피 한 방울만으로 출산 예정일을 정확히 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.미국 스탠포드대 의대, 생명공학·응용물리학과, 통계학과, 펜실베니아대 의대 산모 및 아동보건연구센터, 앨라바마대 산부인과, 덴마크 국립혈청연구소 역학연구부 공동연구팀이 간단한 혈액검사만으로도 산모의 출산예정일을 정확히 예측하고 조산 여부까지 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 실렸다. 현재로서는 마지막 생리일이나 기초체온 곡선 등을 통해 계산하거나 초음파 검사를 통해 태아의 머리에서 엉덩이까지 길이를 재는 방법으로 출산 예정일을 예측하고 있다. 그 중에서 초음파 검사를 통한 예측일이 가장 정확하다고는 하지만 날짜의 오차 가능성이 크고 조산 가능성을 정확하게 예측하기는 여전히 쉽지 않다는 단점이 있다. 조산으로 인해 태어나는 아이들은 전 세계적으로 연간 1500만명 정도 되는 것으로 추산되고 있으며 미국 국립보건통계센터에 따르면 미국내 산모의 조산율은 매년 증가추세에 있는 것으로 나타났다. 조산은 태아와 산모의 건강 모두에 영향을 미치기 때문에 많은 의학자와 과학자들은 조산을 줄이는 방법에 대해 다양한 연구를 수행 중에 있다. 연구팀은 우선 31명의 건강한 산모를 대상으로 혈액을 채취해 ‘혈액 유리 RNA’(cfRNA)를 분석했다. 혈액 안에는 혈액세포 이외의 다양한 장기에서 유리돼 떠다니는 RNA가 있는데 이를 혈액 유리 RNA라고 부른다. 연구팀은 이를 활용해 79% 이상의 정확도로 출산 예정일을 정확하게 예측하는데 성공했다. 이 기술을 활용해 연구팀은 다시 조산 경험이 있거나 조기 자궁수축을 보이는 산모 38명을 대상으로 임신 13~26주, 27~40주에 혈액을 채취해 cfRNA를 분석해 75~80%의 정확도로 조산 여부와 조산일시를 예측하는데 성공했다. 스티븐 퀘이크 스탠포드대 생명공학과 교수는 “이번 기술이 임상에 쓰이기 위해서는 좀 더 추가적인 연구가 필요하지만 간단한 혈액검사만으로 임신 중에 일어나는 산모와 태아의 건강 상태 뿐만 아니라 산모의 조산여부를 예측하게 됐다”라며 “조산을 사전에 파악할 수 있게 됨에 따라 조산으로 인한 영아사망률을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 산모의 건강 유지에도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서늘한 신호/개빈 드 베커 지음/하현길 옮김/청림출판/456쪽/1만 8000원“브라이언은 친구 파티에서 처음 만났어요. 거기 있던 사람한테 내 전화번호를 물어봤나 봐요. 내가 집에 도착하기도 전에 메시지를 3개나 남겼더라고요. 싫다 했는데도 너무 끈질기게 졸라서 데이트했어요. 일단 만나고 나니까 정말 배려심 많은 사람이었어요. 내가 뭘 원하는지 항상 아는 것 같았죠. 내가 한 모든 말을 기억했어요. 그게 좀 기쁘기도 했지만, 한편으로는 불쾌했어요.”캐서린은 파티에서 브라이언을 처음 만나 데이트까지 했다. 그가 딱히 좋지는 않았지만, 너무나도 친절했기에 차마 그를 떼어내지 못했다. 돌이켜보면 위험 신호는 꽤 있었다. 가해자가 피해자 주변을 조사해 전화번호를 허락 없이 알아낸 일, 메시지를 3개나 남기는 일 등이다. 특히 캐서린은 자신이 스스로 보낸 중요한 신호인 ‘불쾌감’을 그냥 넘겼다. 캐서린은 결국 혹독한 대가를 치러야 했다. 브라이언의 친절은 점점 과해졌고, 캐서린이 이를 거부하자 그는 급기야 목숨까지 위협하는 스토커로 돌변했다. ‘서늘한 신호’는 우리 일상에서 벌어질 수 있는 협박, 폭력, 강간, 살인과 같은 각종 범죄를 다룬다. 범죄가 일어나기 전에 반드시 어떤 신호가 있으며, 누구나 이를 알아차릴 직관이 있다고 저자는 주장한다. 저자는 명확한 이론이나 과학적인 실험이 아니라 실제로 자신이 맡았던 사건이나 상담 사례를 분석했다. 학대받는 여성이 ‘다시 돌아가면 남편이 잘 대해 주겠지’ 하고 안일하게 생각해 다시 돌아갔다가 살해당한 사례, 우연히 사업 제안을 받고 나서 단호히 거절하지 못해 협박을 받게 된 사례, 우편물 폭탄으로 의심되지만 제대로 살피지 않았다가 참혹한 결말을 맞은 사례 등 생생한 사례들이 담겼다. 저자는 우리에게 범죄의 신호를 잘 살피고, 직관에 좀더 귀를 기울이라고 말한다. 예컨대 브라이언처럼 스토커가 될 수 있는 남자들은 “아니요”라고 말하기 어려워하는 여자를 먹잇감으로 고른다. 지나칠 정도로 자상함을 보이고, 부탁하지도 않았는데 도움을 베푸는 식으로 여성에게 ‘감정의 빚’을 만들어 거절하지 못하게 한 뒤, 고리대금업자처럼 접근한다는 것이다. 그들은 여성의 뜻과 상관없이 동거나 결혼 등을 요구하고, 여성이 두려움을 느껴 이를 거절했을 때에는 정신없이 몰아치고 잔혹한 범죄까지 저지른다. 이들에게 대처하는 실제 방안은 특히 눈여겨볼 부분이다. 캐서린은 브라이언이 33번째 걸었던 전화까지 참다 결국 받은 뒤 말싸움을 했는데, 이는 사건을 악화시킬 뿐이었다. 전화를 피하려고 전화번호를 바꾸기보다 우선 새 전화번호를 만들어 주변 사람들에게만 알려주고, 브라이언이 지칠 때까지 이전 번호로 전화하게 하는 게 더 유용하다고 조언하는 식이다. 저자는 어머니가 자신의 아버지를 총으로 살해하는 모습을 목격하고, 동생이 잔혹하게 폭행당하는 장면을 지켜보는 등 어려운 가정에서 자랐다. 자신의 경험을 남들이 겪지 않도록 관련 분야에서 일하면서 폭력 예측 및 관리에 관한 미국 최고 전문가가 됐다. 1980년 레이건 대통령팀의 초청인사를 경호하는 ‘특별서비스조직’ 책임자로 임명된 이후 미국 국무부에서 일하며 한국 대통령, 영국 총리, 스페인 왕 등의 공식적인 방문 경호를 담당했다. 미 법무부 대통령자문위원, 유명 인사들의 스토커를 연구하는 프로젝트의 수석자문관 등으로 일했다. 책은 2003년 출간한 ‘범죄신호’(황금가지)에서 삭제된 부분을 다시 보강하고 오역을 정리해 최근 새로이 출간했다. 출판사 측은 “책이 절판되고 나서도 책을 찾는 독자들이 많아 책을 다시 내게 됐다”고 설명했다. 미국은 총기 사용이 합법인 데다 정서적으로 우리와 다른 점이 많아 우리 상황에 꼭 들어맞는다고 단언하기는 어렵지만, 15년이나 된 책을 좀더 많은 여성들이 읽었으면 좋겠다는 생각이 어쩔 수 없이 든다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

선불교에서 말하는 ‘무’(無)와 같은 상태를 수학에서는 ‘0’으로 표시한다. ‘아무 것도 없음’을 의미하는 0은 약 2000년 전 인도에서 만들어져 활용됐지만 서양에서 0의 개념을 받아들이고 수학에서 활용하기 시작한 것은 과학혁명이 시작된 다음인 17세기 이후이다. 현대 과학과 수학이 지금처럼 발달하게 된 것도 0 덕분이다.실제로 아이들이 숫자를 배우면서 0의 개념을 확실히 이해하기까지는 오랜 시간이 걸린다. 이 때문에 많은 과학자들이 동물들의 지능과 인지능력을 측정할 때 0의 개념을 이해하는지 실험을 한다. 지금까지는 원숭이 같은 유인원들과 일부 동물들이 0의 개념을 이해한다는 사실이 밝혀지기도 했다. 여기에 호주와 프랑스 연구진이 곤충인 꿀벌도 ‘0’의 개념을 이해한다는 사실을 파악했다. 호주 로열멜버른공과대(RMIT) 생체모방디지털센서연구실, 모나쉬대 생리학교실, 프랑스 툴루즈대 통합생물연구센터 공동연구팀은 인간 뇌신경의 880분의 1 밖에 안되는 꿀벌들도 추상적 개념인 ‘0’을 이해한다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 발표했다. 지금까지 꿀벌은 개미와 같이 군집생활에 대한 연구에 많이 활용됐지만 숫자나 추상적 개념이 있는지에 대한 연구는 진행된 바 없었다. 연구팀은 꿀벌 10마리에게 하얀색 바탕에 1~4개 사이에서 각기 다른 갯수와 크기의 검은색 사각형이 그려진 그림판을 두 장 제시하고 ‘좀 더 적은’ 갯수의 그림판에 앉는 경우 설탕물을 주고 많은 그림판에 앉으면 쓴 맛이 나는 물질을 주는 식으로 훈련했다. 또다른 꿀벌 10마리에게는 ‘좀 더 많은’ 갯수의 그림판에 앉는 경우 설탕물을 주고 적은 그림판에 앉으면 쓴 맛이 나는 물질이 주는 훈련을 실시했다. 충분한 훈련 뒤 꿀벌들이 80% 이상의 성공률을 보이자 연구팀은 두 번째 ‘진짜’ 실험을 실시했다.2~5개의 검은색 원이 그려진 그림판과 아무 것도 없는 그림판을 제시하자 꿀벌들은 첫 테스트임에도 불구하고 첫 번째 ‘좀 더 적은’ 갯수를 선택하도록 훈련받은 꿀벌은 아무 것도 없는 그림판에 앉고 두 번째 ‘좀 더 많은’ 갯수를 선택하도록 훈련받은 꿀벌들은 검은색 원이 그려진 그림판을 선택했다. 성공률은 63% 정도로 나타났다. 연구팀은 이 정도의 성공률은 도형이 없는 그림판이 단순히 시각적 자극으로 선택을 하거나 거부한 것이 아니라는 설명이다. 애드리언 다이어 RMIT 바이오센싱 교수는 “이번 연구는 꿀벌처럼 작고 단순한 뇌로도 복잡하고 추상적 개념을 이해할 수 있다는 것을 증명해낸 것으로 아프리카 회색 앵무새, 사람을 제외한 영장류, 그리고 유치원에 다니는 아이들과 비슷한 이해능력을 갖고 있음을 알 수 있다”고 설명했다. 또 다이어 교수는 “100만개 미만이 뉴런을 가진 뇌로 추상적인 0을 감지해낼 수 있다면 인공지능에게 새로운 기술을 가르칠 때 좀 더 간단하고 효과적인 방법이 있음을 알 수 있다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정부가 인공지능(AI)과 빅데이터 기술을 활용해 신약개발 기간을 획기적으로 단축시키는 기술 개발에 착수한다. 과학기술정보통신부는 광주과학기술원(GIST), 경상대, 이화여대, 한국화학연구원의 전문연구자가 참여하는 연구팀을 구성해 신약개발 후보 물질을 빠르게 찾아낼 수 있는 ‘인공지능-빅데이터 플랫폼 구축’에 나선다고 7일 밝혔다. 우선 한국화학연구원은 한국화합물은행이 보유하고 있는 약 55만종의 화합물 정보와 해외 공개 데이터베이스를 활용해 인공지능이 스스로 학습하는 ‘화합물 빅데이터’를 구축할 계획이다. 여기에는 화합물별 특징과 약효, 독성 등의 연구데이터가 모두 포함된다. GIST는 이렇게 구축된 빅데이터로 질병 유발 단백질을 제어할 수 있는 약물 분자구조를 예측하거나 기존 화합물로 치료가 가능한 새로운 단백질을 찾는 기술을 개발하게 된다. 협심증 치료제로 개발된 비아그라가 혈관확장과 혈류량을 증가시킨다는 사실이 알려지면서 발기부전 치료제로 사용되는 것처럼 기존 약물의 화학구조를 변형시켜 새로운 질환 치료제로 사용할 수 있는 가능성을 예측하는 식이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양계에서 지구와 가장 비슷한 환경을 갖고 있는 화성의 이면이 또 한꺼풀 벗겨졌다. 국제공동연구진이 화성 대기성분 농도가 계절에 따라 변한다는 사실을 밝혀냈다.미국 항공우주국(NASA)을 비롯해 캐나다, 스웨덴, 스페인, 프랑스, 영국, 멕시코, 핀란드 8개국 20개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 화성 탐사선 ‘큐리오시티’가 보내온 자료를 분석한 결과 화성 대기를 구성하고 있는 메탄의 농도가 계절에 따라 변한다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 발표했다. 나사는 이번 발견에 큰 의미를 두고 연구논문의 엠바고가 풀리는 8일 새벽 3시(미국동부시간 7일 오후 2시)에 기자회견을 열고 나사TV로 생중계를 했다. 이번 연구는 나사가 2011년 11월 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 발사해 2012년 8월 6일 화성 적도 아래 게일 분화구 평지에 착륙해 2000일 넘게 화성 생명체를 탐는 임무를 수행하는 탐사선 ‘큐리오시티’가 보내온 자료를 바탕으로 하고 있다. 연구팀은 화성 대기속 메탄 농도가 시간이나 장소에 따라 다르게 나타나고 있다고 밝히며 큐리오시티가 게일 분화구에서 5년 동안 레이저 가스분석기(Tunable Laser Spectrometer, TLS)를 이용해 분석해 이 같은 결과를 얻었다고 밝히고 있다. 과학자들이 화성 대기 속 메탄가스 농도에 주목하는 이유는 메탄가스가 생명체의 대사활동이나 지질학적 활동에서 나타날 수 있기 때문이다. 메탄가스 발생 원인에 대해서는 여러 가지 가설이 존재하고 있지만 메탄가스 농도가 높은 곳에는 그만큼 생명체 존재 가능성도 높다는데는 일치된 의견을 보이고 있다.연구팀은 화성 대기 속 메탄 농도가 계절에 따라 0.24ppb(parts per billion, 부피당 물질농도, 1ppb=10억분의 1)에서 0.65ppb까지 달라진다고 밝혔다. 여름철에는 지표나 얼음 속에 갇혀 있던 메탄이 대기 중으로 빠져나오면서 농도가 높아지고, 겨울철이 되면 다시 얼음 속에 갇히면서 농도가 낮아진다는 설명이다. 이번 논문에는 제니퍼 에이젠브로드 나사 고다드우주비행센터 박사팀이 큐리오시티가 게일 분화구 두 곳에서 채취한 토양 시추 표본을 분석한 결과 지구에서 발굴된 것과 유사한 유기분자와 화산활동을 연상시키는 유황 분자 등이 포함된 사실을 밝혀내 생명체 존재 가능성을 다시 한 번 확인했다는 내용도 포함됐다. 한편 큐리오시티는 이번 연구결과에 앞서 2013년에는 미생물에 양분을 공급하는 담수호 증거를 발견했으며 2015년에는 지표 아래 50㎝ 지점에서 액체 상태의 소금물을 찾기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr