독일 하이델베르크대 유기화학연구소, 고등재료연구센터, 네덜란드 그로닝겐대 고분자화학 및 생명공학부 공동연구진이 위스키 1~2방울만으로도 수분 내에 진품 여부를 구별할 수 있는 ‘인공 혀’를 개발하고 화학분야 국제학술지 ‘켐’ 9일자에 발표했다. 특히 이번 연구에는 중국 출신 연구자들이 연구를 주도한 것으로 알려져 화제다. 우리가 양주라고 부르는 위스키는 맥아를 주원료로 해 발효와 증류 과정을 거쳐 만드는 술이다. 증류와 발효 과정에 따라 맛과 냄새는 달라지지만 화학 성분은 비슷해 정밀한 화학분석법으로도 진품 여부를 구분해 내기가 쉽지 않다. 이번 기술은 화학물질의 정전기적 상호작용 원리를 활용한 것이기 때문에 기존에 쓰였던 적외선(IR)이나 자외선분광법(UVS)보다 훨씬 간편하고 빠르게 진품 여부를 판별해 낼 수 있는 것으로 평가받고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전립선암은 남성에게 발생하는 가장 흔한 암으로 최근 국내에서도 전립선암 발병률이 높아지는 추세다. 특별한 증상이 없어 암의 조기 발견이 어렵고, 기존 검사법도 정확하지 않아 암으로 발전한 뒤 발견되는 경우가 많다. 현재 전립선암을 진단하기 위해서는 혈액검사와 의사가 직장에 손가락을 넣어 촉진하는 방식을 쓰고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 생체재료연구단과 서울아산병원 비뇨기과, 미국존스홉킨스대 공동연구팀은 소량의 소변만으로도 전립선암을 신속하고 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 생체재료 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 전립선암에만 존재하는 융합 유전자 ‘TMPRSS2-ERG’에 주목했다. 이 융합 유전자는 암의 진행 정도에 따라 유전자의 길이와 특성이 변한다는 특징을 갖고 있다. 연구팀은 길이가 서로 다른 바코드DNA를 자성입자와 금나노입자에 결합시킨 진단키트를 만들었다. 바코드DNA는 상품정보를 저장한 바코드처럼 특정 유전자의 길이에 따라 유전자 정보를 파악할 수 있는 합성 DNA다. 연구팀은 50㎚(나노미터) 크기의 금나노입자 하나에 1000개 이상의 바코드DNA를 결합시켜 극미량의 암 유전자도 효과적으로 검출할 수 있도록 했다. 이 진단키트로 전립선암의 발병 여부와 진행 상황까지 확인 가능하다. 이관희 KIST 박사는 “이번에 개발한 기술은 10㏄ 정도의 소변만으로도 암 유전자를 찾아낼 수 있기 때문에 암 검사에 대한 거부감을 줄일 수 있을 것”이라며 “이번 기술은 다른 질병의 특이 유전자를 진단하는 데도 활용 가능할 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

6~7일 이틀 동안 전국에 내린 비가 가뭄을 해소하기엔 크게 모자랐던 것으로 파악됐다.7일 기상청에 따르면 지난 이틀간 제주를 제외한 전국 평균 강수량은 13.7㎜에 불과했다. 지역별 강수량은 서울 27㎜, 대전 14.4㎜, 완도 64.4㎜, 보성 46.5㎜, 광주 6㎜, 제주 서귀포 146.5㎜ 등으로 기록됐다. 8일부터는 남해상의 고기압 영향으로 전국이 맑은 날씨를 보이는 가운데 낮 기온도 평년 수준보다 약간 높은 초여름 날씨를 보일 전망이다. 기상청은 토요일인 10일 오후부터 일요일 오전까지 경기와 강원지역을 제외한 전국에 비가 예보됐지만 부슬부슬 내리는 정도로 양이 아주 적을 것으로 내다봤다. 반면 중부지방은 다음주까지도 비 소식 없이 무더운 날씨가 계속될 것으로 보인다. 8일 아침 최저기온은 12~18도, 낮 최고기온은 24~29도 분포를 보일 것으로 기상청은 전망했다. 지역별 낮 최고기온은 강릉·대구 29도, 광주 28도, 서울·대전 27도, 부산 26도, 제주 24도 등이다. 금요일인 9일에는 전국이 구름 많은 날씨를 보이며 중북부 지방과 충청 북부, 경북 북부 지방의 경우 대기 불안정으로 인해 5㎜ 안팎의 소나기가 내리는 곳도 있을 것으로 전망됐다. 9일 낮 최고기온은 전날보다 더 올라 대구 31도, 포항 30도, 광주 29도, 서울 27도 등 전국적으로 24~31도 분포를 보일 것으로 기상청은 내다봤다. 한편 8일 미세먼지 및 초미세먼지 농도는 중국발 대기오염물질이 서풍을 타고 국내로 유입되면서 수도권과 충청도 지역은 ‘나쁨’ 단계를 보이고 그 밖의 지방은 ‘보통’ 단계를 보일 것으로 전망됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

클럽으로 공을 쳐서 홀에 넣는 스포츠인 골프를 배울 때 가장 중요한 것은 자세다. 제대로 된 자세는 보기에도 좋지만 공을 원하는 곳에 정확히 보낼 수 있는 기본이 되기 때문이다. 골프를 처음 배우는 사람이나 오래된 사람 모두 어려워하는 골프 스윙자세를 쉽게 교정할 수 있는 기술이 개발됐다.한국전자통신연구원(ETRI)과 카이스트, 상명대, 조선대, 한국섬유소재연구원, 한국자카드섬유연구소, 소프트웨어 개발업체 비에네스소프트 공동연구진은 사람의 움직임을 데이터베이스(DB)로 만들어 실시간으로 학습하며 잘못된 자세를 고칠 수 있는 스마트웨어 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 기술은 골프나 야구같이 자세가 중요한 스포츠 학습은 물론 척추교정 등 재활치료에도 적용될 것으로 전망된다. 이번 기술은 우선 정확한 움직임을 3차원(3D) 분석해 DB에 저장한 뒤 사용자가 17개 센서와 10개의 구동장치가 부착된 스마트웨어를 입고 동작을 취하면 DB와 비교 분석해 관절 각도나 3D 위치 좌표를 정교하게 알려줘 자세를 교정하도록 했다. 이를 통해 골프나 야구를 배울 때 본인의 스윙을 교사의 것과 실시간 비교할 수도 있고 DB에 저장된 유명 선수의 자세와 비교해 영상으로 볼 수 있다. 팔꿈치 각도나 머리 위치 등이 잘못되거나 틀린 동작을 하면 ‘드르륵’하는 소리와 함께 진동을 보내 해당 부분의 학습에 집중할 수 있다. 또 자신이 부족하다고 생각하는 부분의 동작이나 특정 자세가 어려울 경우 관련된 신체 부위에 센서 장치를 설치해 집중적인 강화 훈련을 받을 수도 있다. 이 시스템은 센서와 구동장치가 달린 상의와 탈부착이 가능한 밴드형태로 된 하의로 구성돼 있다. 연구팀은 현재 척추질환 예방용 슈트와 골프 모션 학습용 슈트, 대화형 실시간 골프 학습용 콘텐츠를 제작한 상태로, 내년 말부터 상용화될 것으로 예상했다. 강성원 ETRI 지능형반도체연구본부장은 “이번 기술은 원격으로도 사용할 수 있기 때문에 대전에 사는 코치가 인터넷으로 서울에 있는 제자의 모습을 보고 자세 교정을 해줄 수 있다는 것”이라며 “섬유과학과 정보기술(IT) 융합으로 개발한 이번 스마트웨어 기술은 교육은 물론 의료복지, 레포츠 등 동작의 교정과 학습이 필요한 모든 응용분야에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

환경오염이 심해지면서 요즘은 수돗물도 함부로 마시지 않는 분위기이지만 예전에는 동네마다 있는 약수터에서 맑고 시원한 지하수를 맘껏 마셨다. 약수를 받기 위해 물통을 길게 줄세워 놓는 풍경도 익숙했다. 무더운 여름 등산을 하다가 산 중턱에서 만나는 약수터에서 시원하게 물 한 바가지를 들이켜면 절로 “카~! 물맛 참 좋다”는 감탄이 터져나온다.‘물맛’이라는 것이 있을까. 이는 오랫동안 과학자들이 궁금증을 가졌던 부분이기도 하다. 수천 년 동안 자연철학자들과 과학자들은 물은 무미(無味)하다고 주장해 왔다. 기원전 330년경 그리스의 철학자 아리스토텔레스도 “천연 상태의 물은 그 자체로 무미(tasteless)하며 물맛은 우리가 맛을 느낄 수 있는 기본 조건이자 미각의 기준점일 뿐”이라고 말하기도 했다. 그 이후에도 많은 과학자들이 물맛을 두고 논쟁을 벌여 왔지만 우리 혀에는 물맛을 감지하는 세포가 없기 때문에 물맛이라는 것은 있을 수 없다는 견해가 지배적이었다. 그런데 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 생물학 및 생명공학부와 독일 뒤스부르크 에센대 의대 공동연구진이 포유류의 혀에도 물맛을 감지하는 미각수용체(TRCs)가 있다는 사실을 확인하고 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 최신호에 발표했다. 곤충과 양서류가 물을 감지하는 신경세포를 갖고 있다는 것은 알려져 있었지만 포유류도 비슷한 세포를 갖고 있다는 증거가 발견된 것은 이번이 처음이다. 포유류 특히 사람의 혀는 최대 200가지의 복합적인 맛을 구별할 수 있지만 순수하게 혀가 인식하는 맛은 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛, 감칠맛이라고 불리는 우마미(umami) 등 5가지로 알려져 있다. 글루탐산의 맛을 표현하는 감칠맛이 기본 맛에 포함된 것도 2000년에 들어서였다. 매운맛이나 떫은맛은 촉감이나 통감이 섞인 미각이기 때문에 혀가 순수하게 느끼는 맛에 포함되지 않는다. 그런데 혀가 순수하게 느끼는 여섯 번째 맛으로 ‘물맛’이 추가될 가능성이 높아진 것이다. 연구팀은 생쥐를 이용해 물을 감지하는 미각수용체를 찾는 실험을 실시했다. 연구팀은 유전자 변형을 통해 기본 5가지 맛을 느끼는 미각수용체를 차례로 제거하면서 생쥐가 물을 마실 때 특정 뇌 부위와 혀 세포가 어떤 반응을 보이는지 확인했다. 그 결과 물을 마셨을 때 신맛을 감지하는 감각수용체가 격렬하게 반응한다는 사실을 발견했다. 신맛 TRCs가 제거된 생쥐는 물과 투명하고 무미한 실리콘 오일을 구별하지 못하고 마시는 것으로 확인됐다. 즉 물맛을 느끼는 TRCs가 신맛을 느끼는 부분과 상당 부분 겹친다고 연구팀은 설명했다. 실험을 주도한 오카 유키 칼텍 교수는 “물이 혀에 묻어 있는 침을 씻어내는 순간 미각수용체가 반응하는 것으로 봐서는 물이 맛을 느끼는 혀의 감각세포인 미뢰의 pH(산도)를 변화시킴으로써 물맛을 느끼게 하는 것으로 추정된다”며 “물맛이 어떻다고 표현하기는 쉽지 않은 상태”라고 설명했다. 이에 앞서 쥐의 뇌간 영역에서 물에만 반응하는 뉴런을 발견한 파트리시아 디 로렌조 뉴욕주립대 행동신경과학 교수는 “기본적인 맛은 5가지밖에 없다는 지배적 견해에 대한 명쾌한 반론이 제기된 만큼 맛의 정의를 내리는 작업이 다시 시작돼야 할 것”이라고 지적했다. 포유류의 혀에서 물맛을 느끼게 하는 ‘아쿠아포린’이라는 단백질이 만들어진다는 사실을 밝혀낸 듀크대 시드니 사이먼 교수도 “물은 인체의 75%, 지표면의 75% 이상을 이루고 있을 정도로 흔한 물질인데 인간이 물맛을 느끼도록 진화되지 않았다면 그게 더 이상하지 않나”라고 말했다. 그렇지만 여전히 물맛이 여섯 번째 맛이 될 수 있는가에 대해서는 논란이 계속되고 있다. 특히 물맛이 기본 맛이 될 수 없다고 주장하는 과학자들은 “물에서 무슨 맛이 느껴진다는 것은 다른 것을 먼저 맛본 뒤에 경험하는 사후효과(after-effect)일 뿐이지 고유의 맛이라고 볼 수는 없다”며 “신 음식을 먹고 물을 마시면 단맛이 느껴지고 짠 음식을 먹고 물을 마시면 쓴맛이 나는 것과 같은 원리”라고 비판하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이들을 키워 봤거나 키우는 부모들 누구나 공감하는 부분이 있습니다. ‘아들 키우기가 딸 키우기보다 훨씬 어렵다’는 겁니다. 사춘기를 겪기 전 아이들을 보면 여자아이의 행동은 어느 정도 예측 가능하지만 남자아이는 그야말로 예측불가입니다. 사람 많은 장소에서 갑자기 부모 손을 뿌리치고 이리저리 뛰어다니는 남자아이 때문에 진땀 빼는 사람들을 보면 ‘남의 일이 아니다’라는 생각이 들기도 합니다.●농도 높을수록 즉각보상 원해 흔히 여성이 남성보다 감성적으로 즉흥적인 판단을 내리는 경우가 많다고 알려져 있지만 꼭 그렇지만은 않습니다. 의사결정 과정에서 합리성보다 순간 판단에 의존하는 경향이 강하고 독단적이며 타인과 협력하는 능력이 떨어지는 것은, 남성호르몬인 테스토스테론 때문이라는 연구 결과가 있습니다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍), 펜실베이니아대 와튼경영대학원, ZRT임상연구소, 캐나다 웨스턴대 공동연구진이 지난달 행동과학 분야 국제학술지 ‘심리과학’에 발표한 논문에서 나온 겁니다. 남성의 테스토스테론 분비량은 20대 초반까지 서서히 증가해 20대 초·중반에 최고치를 찍고 조금씩 줄어드는 것으로 알려져 있습니다. 10대 청소년기에는 테스토스테론이 인지능력에 어떤 영향을 미칠까요. 독일 막스플랑크 인간발달 연구소와 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 공동연구팀은 10~14세 남자아이들 72명을 대상으로 체내 테스토스테론 농도와 충동적이고 위험한 행동과의 상관관계를 분석하는 실험을 진행했습니다. 정신과학 분야 국제학술지 ‘정신신경 내분비학’ 최신호에 발표한 이 논문을 보면 실험에 참가한 청소년 75% 이상이 즉각적인 보상을 원했으며 테스토스테론 농도가 높을수록 즉각적이고 충동적 선택을 하는 경향이 컸다고 합니다. 연구팀은 청소년들의 테스토스테론 농도를 측정한 뒤 ‘보상’과 관련된 80개 문항이 담긴 충동성 시험을 했습니다. 두 가지 결정 중 하나를 선택하면 일정 금액을 보상받는데, 기다림이 필요한 결정을 할 때 받는 보상이 즉각 결정에 따르는 보상보다 크다고 설정했습니다. 시험 결과 청소년 4명 중 3명이 즉각 결정을 했고 테스토스테론이 과다할수록 충동 선택을 했습니다. 이런 참을성 없이 불합리한 선택을 한 것은 테스토스테론이 보상을 담당하는 뇌의 ‘선조체’ 부위에 영향을 미치기 때문입니다. 기존 연구들에서는 청소년의 충동성과 즉흥성을 설명할 때 뇌의 성장 측면만 봤지만 이번 연구 결과는 호르몬의 영향도 있다는 것을 알려주고 있습니다. ●“단기보상심리 이용한 교육 필요” 이런 연구 결과를 볼 때마다 생각나는 것이 일부 극성 학부모들입니다. 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 치료제를 ‘아이를 차분하게 만들어 공부 잘하게 해 주는 약’으로 생각하고 처방받으려 정신과를 찾기도 하는 그들입니다. 이번 연구 결과를 보고 테스토스테론을 억제하면 충동성이 낮아져 ‘똑똑한 선택’을 하지 않을까라는 어처구니없는 생각을 하는 게 아닐까 하는 우려가 생기기도 합니다. 이번 연구를 주도한 코리나 라우베 막스플랑크연구소 박사도 그런 걱정을 했던 걸까요. 그는 “충동성이란 단어가 좋지 않은 의미로 이해되기도 하지만 청소년의 충동성은 성장 과정에서 나타나는 건강한 발달의 한 부분”이라면서 “10대들을 독립적으로 살아갈 수 있는 방법을 배울 수 있게 해 주는 긍정적 면이 있다”고 합니다. 청소년들의 긍정적 행동을 유발시키기 위해서는 장기적 보상보다는 단기적 보상심리를 자극하는 방법이 필요하다는 게 그가 강조하는 점입니다. edmondy@seoul.co.kr

가뭄으로 메마른 전국을 적시는 단비가 6일 오후부터 내리기 시작해 7일 오전까지 이어지겠다. 기상청은 “7일 서해상에서 다가오는 저기압의 영향으로 전국이 대체로 흐리고 6일 시작된 비가 오전까지 이어지다가 오후 들어 대부분 그칠 것”이라고 6일 예보했다.7일 오후까지 예상 강수량은 제주도 10~40㎜, 경기 북부와 남해안 지역은 10~30㎜, 그 밖의 전국은 5~20㎜가 될 전망이다. 제주 산간과 남해안 일부 지역은 120㎜ 이상 많은 비가 내리는 곳도 있겠다. 기상청에 따르면 올해 1월 1일부터 지난 5일까지 전국 누적강수량은 166.6㎜로, 평년(318.4㎜)의 53%에 불과하다. 이번 주 토요일 오후부터 일요일 오전까지 경기도와 강원도 지역을 제외한 전국에 비가 예보된 상태지만 가뭄이 오랫동안 지속돼 완전히 해갈되기에는 역부족으로 보인다. 기상청의 ‘3개월(6~8월) 기상전망’에 따르면 6월과 7월 강수량은 평년(각각 115.9㎜, 292.2㎜)보다 적을 것으로 예상돼 완전한 해갈은 강수량이 평년 수준(244.6㎜)을 회복하는 8월이 돼야 가능할 것으로 보인다. 기상청 관계자는 “강수량이 평년 수준을 회복하려면 150㎜가 넘는 비가 더 내려야 한다”며 “중기 예보에 따르면 이달 예상 강수량은 평년보다 적을 것으로 보이는 만큼 당분간 해갈을 기대하기는 어려울 것”이라고 말했다. 7일 아침 최저기온은 15~20도, 낮 최고기온은 19~28도가 되겠다. 기상청은 “당분간 아침기온은 평년과 비슷하거나 조금 높겠고 낮기온은 평년보다 낮을 것”이라고 전망했다. 한편 7일 미세먼지 및 초미세먼지 농도는 비로 인한 청정효과 때문에 전국이 ‘보통’이나 ‘좋음’ 수준을 보일 것으로 전망됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수많은 사람이 모인 장소에서도 가족이나 친구들의 얼굴은 금세 알아볼 수 있다. 아는 사람인지 아닌지를 파악하는 것은 뇌 속에서 순간적으로 일어나는 일이지만 뇌과학자들에게 이 과정은 오랫동안 수수께끼로 남아 골머리를 앓게 만들었다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 생물·생명공학과 연구진은 원숭이 실험을 통해 뇌 속 ‘얼굴세포’(face cell)들이 얼굴의 개별적 특징을 우선 파악한 뒤 종합적으로 얼굴을 인식한다는 사실을 밝혀내고 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 1일자에 발표했다. 지금까지 생물학계에서는 개별 신경세포들이 얼굴의 특징을 잡아내 인식한다는 가설과 뇌 신경세포들이 종합적으로 작동해 얼굴을 알아낸다는 두 가지 상반된 주장이 있었다. 연구팀은 뇌 전극을 삽입한 히말라야 원숭이 두 마리에게 2000명의 다양한 특성을 가진 사람 얼굴 사진을 보여 줬다. 각각의 사진을 볼 때 원숭이 뇌의 기능성 자기공명영상(fMRI)도 촬영했다. 그 결과 원숭이들은 얼굴을 인식할 때 205개의 뉴런이 활발하게 움직인다는 사실을 알게 됐다. 특히 이 뉴런들은 눈과 눈 사이의 거리 등 얼굴을 50개 특징으로 나눠 인식하는 것으로 나타났다. 원숭이들은 이렇게 각각의 특징을 파악한 다음 개별 정보를 종합함으로써 비슷하게 생긴 사람의 얼굴이라도 다르다는 것을 알게 된다는 것이다. 도리스 차오 교수는 “이번 연구는 안면인식 장애를 겪는 사람을 치료하거나 폐쇄회로(CC)TV 영상에서 범죄자를 선택적으로 확인하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

6월의 기온이 평년보다 높고 강수량이 적을 것으로 기상청이 전망하면서 녹조 관리에 비상이 걸린 가운데 국내 연구진이 녹조로부터 안전한 식수 공급시스템을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 이상협, 홍석원 박사팀은 녹조로 오염된 식수원에서 원인 물질을 완벽하게 제거할 수 있는 수돗물 생산 정수공정을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 수(水)공학 분야 국제학술지 ‘워터 리서치’ 최신호에 발표됐다.녹조는 강이나 호수에 조류가 과도하게 번식해 물의 색깔이 짙은 녹색으로 변하는 현상이다. 특히 남조류가 과도하게 번식해 발생한 녹조의 경우 ‘마이크로시스틴’이라는 신경독소물질이 나와 인체에 해를 미친다. 연구팀은 현재 정수처리 공정에 사용하는 염소와 오존 대신 과망간산염을 활용한 새로운 정수처리 기법을 개발했다. 연구팀은 대구 강정고령보 인근 정수장에 하루 100t의 물을 처리할 수 있는 정수시설을 만들어 이번에 개발한 기술을 실험했다.그 결과 기존 방식으로 물 처리를 했을 때보다 마이크로시스틴을 50배 이상 빨리 처리하고 소독과정에서 나오는 부산물을 100% 막는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　극지나 우주탐사에서 가장 중요한 것은 각종 기계나 전자기기를 구동시키기 위한 전력 확보다. 기존의 배터리들은 극단적으로 높고 낮은 온도에서는 작동이 되지 않거나 방전이 빨리 돼 사용이 불가능하다. 　한국원자력연구원은 대구테크노파크 나노융합 실용화센터, 한국전자통신연구원(ETRI)과 함께 극지와 심해, 우주에서도 안정적으로 장기간 전력생산이 가능한 ‘베타전지’를 국내 최초로 개발에 성공했다고 1일 밝혔다. 　베타전지는 방사성동위원소가 붕괴하면서 발생하는 에너지를 전력으로 전환시키는 장치다. 태양이나 바람, 연료 같이 외부동력원이 필요없이 자체적으로 전력을 만들어내기 때문에 초고온이나 극저온 같은 극한 환경에서 전력 생산에 문제가 없다는 장점이 있다. 　연구팀은 반감기가 100.1년인 ‘니켈-63’(Ni-63)이라는 동위원소가 방출하는 전자를 반도체에 충돌시켜 전력을 생산하는 베타전지를 만들었다. 별도의 충전이나 교체 없이 50년 이상 전지를 사용할 수 있는 수준이다. 　이번에 개발한 베타전지 시제품은 147nW(나노와트)의 출력을 갖고 있으며 올 연말까지 1000nW 출력을 낼 수 있는 전지를 개발할 예정이다. 현재 세계 최고 수준으로 평가받고 있는 미국에서 개발한 베타전지 출력은 500nW 수준이다. 　이번에 개발된 베타전지는 단위질량당 에너지 밀도가 높아 인공심장 같은 인체 삽입형 의료기기의 전원으로 활용할 경우 기존 기기의 수명을 5년에서 20년 이상으로 늘릴 수 있을 것으로 예상했다. 　손광재 원자력연구원 동위원소연구부 박사는 “방사성동위원소는 의료나 산업응용 분에서 주로 활용됐지만 이번 연구를 통해 활용분야를 첨단 에너지원으로 확대했다”며 “상용화가 될 경우 초소형 전원, 특수목적용 저전력원 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기상청 “이변 아닌 초여름 현상”1일 오전 경북 봉화와 영주, 서울 강남구와 서초구 등에 골프공만 한 최대 지름 3㎝ 크기의 우박이 기습적으로 쏟아져 농작물과 시설, 차량 등이 큰 피해를 입었다. 전날인 지난달 31일엔 전남 장성과 담양에 지름 5~7㎝ 크기의 우박이 쏟아져 피해를 냈다. 이날 낮 12시 45분부터 오후 1시 10분 사이 경북 봉화군의 봉화읍 등 8개 읍·면에 최대 지름 3㎝ 크기의 우박이 쏟아졌다. 이 지역의 전체 경작지 면적은 2993㏊로, 사과와 고추, 수박 등 농작물에 상당한 피해를 안긴 것으로 파악됐다. 군은 정밀조사를 벌이고 있다. 인근 영주에서도 2~3㎝ 크기의 우박이 내려 경작지 1500㏊에서 상당한 피해가 발생한 것으로 파악됐다. 충북 역시 때아닌 우박 피해를 입었다. 충북도에 따르면 제천과 단양 지역에서 지름 1㎝ 크기의 우박이 떨어져 사과와 수박 표면에 흠집이 생기고 고춧잎이 떨어지는 등 73㏊의 농작물 피해가 발생했다. 우박이 내린 보은과 괴산 지역 피해 여부도 조사 중이다.앞서 지난달 31일에는 전남 장성과 담양 등에 최고 70㎜의 집중호우와 우박이 쏟아져 피해가 속출했다. 천둥, 번개, 소나기와 함께 쏟아진 골프공 크기의 우박은 차창을 부수고 차광막과 비닐하우스까지 뚫고 들어갔다. 과수 등 농작물과 축사 등에까지 피해가 발생했다. 담양군은 복숭아, 매실 등 농작물 35㏊와 50㏊ 벼 침수 피해가 일어났다. 비닐하우스 48동, 주택 5동, 축사 3동, 차량 8대도 파손됐다. 장성군도 사과, 오디 등 농작물 66㏊가 피해를 본 것으로 집계됐다. 앞서 기상청은 1일 새벽과 오후에 “강원도와 경상도 지역에는 대기 불안정으로 인해 천둥과 번개를 동반한 소나기가 내리는 곳이 있으며 일부 내륙지방에서는 우박이 떨어지는 곳도 있을 것”이라고 예보했다. 기상청은 때아닌 우박에 대해 “기상이변이 아닌 초여름에 흔히 나타날 수 있는 기상현상”이라고 설명했다. 얼음 덩어리인 우박은 흔히 추운 겨울이나 늦가을에 내릴 것이라고 생각하지만 더위가 시작되거나 늦더위가 남은 늦봄~초여름, 초가을에 관찰된다. 우박은 대기 중에 포함된 수분이 얼음이 돼 떨어지기 때문에 공기가 건조한 늦가을과 겨울철에는 우박이 만들어지지 않는다. 대기 중에 수분은 많지만 무더운 한여름에는 우박이 떨어지는 동안 녹아버려 내리지 못한다. 또 대기가 불안정해 강한 상승기류가 만들어지는 적란운이 발달해 있을 때 우박이 쏟아지기 좋은 환경이 된다. 기상청에 따르면 최근 3~4일 동안 한반도 북쪽에서 찬 공기가 내려와 지표면 3~5㎞ 상공의 온도가 영하권으로 떨어져 우박씨가 만들어지기 좋은 환경이 됐다. 여기에 일사로 인해 지표면에서 뜨거워진 공기가 상승해 구름의 크기가 커지면서 우박 덩어리도 더 커지게 된 것이다. 봉화 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr 담양 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr 충북 남인우 기자 niw7263@seoul.co.kr 서울 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차량번호판 판독기술도 투입 “3년 내 제주도서 시범 운용할 것”미래 첨단기술의 교과서로 불리는 영화 ‘마이너리티 리포트’에는 도시 곳곳에 설치된 폐쇄회로(CC)TV가 범죄 혐의를 받고 있는 주인공을 자동 추적하는 장면이 나온다. 서울 등 전국 주요 도심에도 3년 안에 이런 첨단 CCTV가 설치돼 범죄와 각종 사고를 모니터링하고 예방할 수 있게 될 것으로 보인다. 한국전자통신연구원(ETRI) 정보보호연구본부 연구팀은 경찰청과 함께 교통상황과 범죄를 실시간으로 감지하고 능동적으로 대응할 수 있는 인공지능(AI) CCTV 개발에 나선다고 1일 밝혔다. CCTV는 범죄를 해결하는 데 결정적 증거를 제공하고 있지만 낮은 화질과 모니터링 요원 부족으로 자칫 사고를 인지하지 못하고 지나가는 경우가 생긴다. ETRI 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 CCTV와 AI기술을 결합시킨 ‘클라우드 기반 지능형 영상보안’ 기술 개발에 착수했다. 교통사고 자동감지를 위한 영상 딥러닝 기술, 용의자나 용의차량을 식별하고 추적할 수 있는 재인식기술, 빅데이터 학습기술, 영상 보안침해 방지기술 등 첨단 기반기술이 대거 동원되는 작업이다. 이번에 개발되는 기술은 교통사고나 범죄 같은 위험상황을 실시간으로 감지해 경찰에 즉시 통보하는 동시에 사고와 관련한 용의자와 차량을 자동으로 식별해 추적할 수 있다. 특히 심야나 새벽 같은 취약시간에 발생하는 범죄나 교통사고를 즉각 감지하고 후속 상황을 인식해 추적할 뿐만 아니라 육안으로는 구분할 수 없는 저해상도의 차량번호판을 자동으로 식별할 수 있는 ‘지능형 차량번호판 판독기술’(DRDR)도 치안용 AI CCTV에 투입된다. 궁극적으로는 경찰청 범죄 데이터베이스에 저장된 용의자 얼굴을 자동 인식해 용의자를 찾아내는 것을 목표로 하고 있다. 경찰청 관계자는 “타인에게 위해를 가하려는 위협적 행동을 하거나 총이나 칼 같은 물건을 자동으로 인식해 범죄에 대해 사전 조처를 취할 수 있도록 하는 기술을 원한다”고 설명했다. 연구팀과 경찰청은 우선 1단계로 내년 중순까지 흐릿한 저해상도 차량번호판을 고해상도로 확대해 볼 수 있는 기술을 확보하고 2단계로는 내년 말까지 교통사고 발생 3초 내에 이를 감지해 관계기관에 통보하는 기술을 만들 계획이다. 마지막 3단계로 연구팀과 경찰청은 2~3년 안에 국내외 관광객이 많이 찾아 교통사고와 범죄율이 높은 제주도에서 시범 운용할 계획이다. 이번 기술의 장점은 현재 전국에 설치된 CCTV를 교체하지 않고 각 지자체의 CCTV 통합관제센터와 경찰청 상황실을 활용할 수 있다는 점이다. 그러나 AI CCTV가 치안이라는 본래 목적이 아닌 시민들을 감시하는 ‘빅브러더’가 될 수 있다는 우려도 제기되고 있다. 이에 대해 경찰 측은 “CCTV기술이 발전하면 일반 시민은 ‘프라이버시가 침해되는 것 아니냐’는 불안감을 가질 수 있다”면서도 “이번에 개발하는 기술은 현재 CCTV 분석관이 하는 업무를 기계가 더 빠르게 대신하는 것이며 관련 기술이 법 테두리를 벗어나는 일이 없도록 별도의 정책연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 강신 기자 xin@seoul.co.kr

국제 연구팀과 새로운 입자 발견 4월 초 호암재단에서 제27회 호암상 수상자를 발표했을 때 많은 사람들이 과학분야 수상자에 주목했다. 국내 과학계에서는 낯선 지방대 소속 여성 과학자였기 때문이다.주인공은 최수경(60) 경상대 물리학과 교수. 최 교수의 이번 수상은 27년 호암상 역사에서도 독특한 기록이다. 사회, 예술분야를 제외한 과학, 공학, 의학 3개 분야 수상자 79명 중 세 번째 여성 수상자이면서 지방대 교수로서는 첫 수상이다. 호암상 첫 여성 수상자는 2005년 과학분야 김영기 미국 시카고대 교수, 두 번째는 2009년 의학분야 김빛내리 서울대 교수다. 최 교수는 “최근 3년 넘게 준비했던 연구과제의 연구비 수주에 실패해 ‘그간 해왔던 연구도 줄여야 하나’라는 고민을 하던 차에 수상 소식을 듣게 돼 너무나 기뻤다”며 환한 미소로 소감을 밝혔다. 대중적으로 신인급이지만 최 교수는 자연계를 구성하는 기본입자와 입자 간 상호작용을 연구하는 입자물리학 분야에서는 유명하다. 최 교수는 전 세계 13개국 57개 연구기관이 참여한 공동 프로젝트 ‘벨’ 실험팀에서 활동하면서 기존에 알려지지 않은 새로운 입자를 발견해 해외에서 ‘입자물리학의 한 획을 그은 업적’이라는 평가까지 받고 있다. 최 교수는 “기초연구가 당장 산업발전에 기여할지 어떨지는 알 수 없지만 장기적으로는 인류에게 유용하게 쓰이는 사례가 많다”며 “국내에서도 기초과학의 중요성을 강조하는 분위기이지만 여전히 부족한 면이 있는 만큼 미래의 실현 가능성을 보면서 기초과학 육성에 더 신경을 썼으면 한다”고 말했다. 새 정부는 비정규직 연구원과 출산과 육아로 경력단절된 여성 과학자들의 처우에 대한 관심이 높다. 최 교수 본인 역시 독신이지만 경력단절 후배 여성 연구자들에 대한 정책에 관심이 높다. 그는 “현대 과학의 변화 속도는 눈부시다는 말이 무색할 정도로 빠르게 변하기 때문에 육아나 출산 때문에 실험실을 1~2년 비우는 것만으로도 같은 경력의 남성 연구자들과 동등하게 활동하는 데 문제가 된다”고 지적했다. 최 교수는 “경력단절 여성 연구자의 인건비 일부를 정부에서 일정 기간 보전해주는 동시에 연구실에서도 동등한 연구자로서 받아들이는 분위기를 만들어주는 것이 필요하다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

푹푹 찌는 가마솥더위가 이어지는 여름이 코앞으로 다가왔다. 특히 지난해 7월 말부터 8월 한 달 내내 한반도는 그야말로 펄펄 끓는 가마솥 속에 있는 것처럼 밤낮을 가리지 않고 무더위가 계속됐다. 최근 몇 년간 전 세계는 최악의 가뭄과 홍수, 사상 최악의 허리케인, 열파(熱波·장기간의 이상고온 현상)와 폭염 등 다양한 형태의 극단적 날씨에 시달려 왔다. 많은 과학자들은 이런 극단적 날씨 변화는 결국 지구 온난화로 인한 기후변화가 가장 큰 원인이라고 지목하고 있다. 기후변화가 전 세계적 추세로 자리잡으면서 최근 과학자들은 단순한 기후변화 추이뿐만 아니라 그에 따른 인간과 생태계 변화에 대해서도 주목하고 있다.밤에 충분한 수면을 취하지 못하는 불면증은 빛 공해, 각종 스트레스, 커피 같은 기호식품의 과다 섭취를 포함해 셀 수 없을 정도로 많은 원인으로 인해 발생한다. 얼마 전에는 공기오염도 불면증의 원인이 된다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 이제는 기후변화도 불면증의 원인으로 추가될 것으로 보인다. 미국 하버드대 케네디 공공정책전문대학원, 의대, MIT 미디어 랩, 매사추세츠 종합병원 정신과, 샌디에이고주립대, 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고), UC리버사이드 공동연구팀은 기후변화로 인해 지구 평균온도가 상승함에 따라 불면증에 시달리는 사람이 늘고 있다는 연구 결과를 발표했다. 이들은 냉난방 시설을 가동하기 어려운 저소득층과 체온 조절이 쉽지 않은 영유아 및 노년층에게 그 피해는 더 많이 돌아갈 것이라고 지적했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 26일자에 발표됐다. 연구팀은 질병통제예방센터(CDC)가 갖고 있는 2002~2011년 공중보건조사에서 무작위로 선별한 76만 5000명의 데이터와 미국해양대기관리청(NOAA) 산하 국립환경정보센터(NCEI)의 주요 도시의 기온변화 데이터를 비교했다. 그 결과 밤 기온이 1도 상승하면 미국인 약 940만명이 불면증에 시달리게 된다고 밝혔다. 특히 여름철엔 불면증에 시달리는 사람이 3배가량 늘어날 수 있다고 강조했다. 즉 봄이나 가을, 겨울철 1도 상승으로 940만명이 불면증에 시달리게 된다면 여름철 1도 상승으로는 약 2800만명이 불면증을 겪게 된다는 것이다. 또 지금 추세로 지구 온난화가 지속된다면 세기말인 2099년에는 지금보다 수면 장애를 겪는 사람이 4배 이상 늘 것으로 예측됐다. 닉 오브라도비치 케네디스쿨 교수는 “밤에 너무 덥거나 추우면 숙면을 취할 수 없다는 것은 오래전부터 알려져 있었지만 기후변화가 수면에 미치는 영향에 대한 연구는 없었다”며 “이번 연구는 기후변화가 인간에게 악영향을 미친다는 또 하나의 증거”라고 설명했다. 대왕고래(흰수염고래)는 지구상에서 현존하는 동물 중 가장 큰 몸집을 자랑한다. 북반구에 서식하는 대왕고래는 몸길이가 24~26m, 무게 125t, 남반구에서는 이보다 더 큰 33m에 179t에 이른다. 대왕고래는 과거 공룡을 포함해 지금까지 알려진 지구상의 모든 생존 동물 중에서도 가장 큰 것으로 알려져 있다. 미국 시카고대 지구물리학과, 스탠퍼드대 생물학과, 워싱턴 국립자연사박물관 고생물학과 공동연구진은 고래의 이런 전무후무한 거대한 몸집은 300만~450만년 전 지구가 빙하기에 접어들면서 폭발적으로 커지기 시작해 지금까지 이어지고 있다는 주장을 ‘영국왕립학회보B-생명과학’ 24일자에 발표했다. 연구팀은 자연사박물관에 보관된 멸종 고래의 두개골 화석과 현존 고래의 골격 140여종을 비교하는 한편 당시 기후 및 해양환경 예측 데이터와 연결해 분석했다. 그 결과 마이오세 후기인 약 500만년 전 빙하기가 시작되면서 고래의 덩치가 두 배 이상 커져 현재에 이른 것으로 추정됐다. 꽁꽁 얼어붙은 육지의 공룡들이 멸종한 것과 달리 바닷속에는 영양염류와 플랑크톤, 크릴새우 등 고래의 먹잇감들이 오히려 늘어나면서 고래의 몸집이 커질 수 있는 환경이 만들어졌다는 것이다. 그레이엄 슬레터 시카고대 교수는 “이번 연구 결과는 기후변화가 고래 같은 동물의 몸집 변화에도 직접적인 영향을 미쳤다는 것을 보여 준다”며 “현재 진행되고 있는 지구온난화는 변화에 약한 생물종의 멸종과 개체 감소로 인해 해양 생태계의 구조와 다양성에 악영향을 미칠 가능성이 크다”고 우려를 표했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

딸에게 60% 이상 더 집중 아들에겐 경쟁적 단어 쓰고 몸 움직이는 시간 더 많아남성성이 강한 캐릭터로 인기를 끌거나 아이에게 관심 없어 보이던 연예인이 자신의 아이에게 한없이 다정한 모습이 화제가 되는 경우가 많습니다. 출산율이 전 세계적으로 가장 낮은 한국에서는 아이를 한 명만 둔 가정이 점점 많아지고 있습니다. 유일한 아이에게 지극정성을 쏟는 것은 당연한 일일지도 모릅니다. 특히 딸을 향한 무한 애정을 보이는 아빠들은 ‘딸바보’라고 불리기도 하죠. 실제로 부모, 특히 아버지들은 무의식적으로 아들보다 딸에게 정성을 쏟는 경우가 많다고 합니다. 아버지는 아들보다 딸과 더 많이 놀아주고 감정교류가 활발하다는 연구 결과도 나왔습니다. 미국 에머리대 의대, 인류학과, 신경과학과와 애리조나대 심리학과 공동연구진이 만 1~2세 아이를 둔 아빠 69명을 대상으로 아이들과의 상호작용을 모니터링한 결과입니다. 이 연구는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘행동 신경과학’ 최신호에 실렸습니다. 실험에 참가한 아빠들의 나이는 21세부터 55세까지 다양했으며 남자아이 아빠는 35명, 여자아이 아빠는 34명으로 연구팀은 가계 경제, 주당 업무시간 등 사회적 환경이 비슷한 사람으로 골랐다고 합니다. 연구팀은 아빠와 아이가 48시간 동안 한 공간에서 함께 지내도록 하면서 집중 관찰을 했습니다. 그 결과 딸과 있는 아빠들이 아들과 함께한 아빠들보다 60% 이상 더 아이들에게 주의를 기울이고 눈을 마주치며 시간을 보냈습니다. ‘딸바보 아빠’라는 현상이 과학적으로 증명됐다고나 할까요. 연구자들은 여기서 또 하나 재미있는 현상을 발견했습니다. 실험관찰 틀을 벗어난 일상에서는 어떤지 궁금했나 봅니다. 이 아빠들 허리띠 안에 소형 디지털 녹음기를 설치해 1주일 동안 착용하도록 하고 녹음기에 담긴 모든 소리를 분석한 것이죠. 분석 결과 ‘딸바보 아빠’들은 놀이 시간 대부분 노래를 부르거나 소꿉장난을 하면서 다양한 감정을 이야기한 반면 아들과 있는 아빠들은 대화보다는 공놀이같이 몸을 움직여 노는 데 시간을 더 보냈습니다. 놀이하는 동안 사용한 단어들도 남녀 간 차이를 보였습니다. ‘딸 아빠’들은 눈물, 외로움, 외침, 뺨, 얼굴, 뽀뽀 등 감정과 정(靜)적인 단어를 많이 썼습니다. 반면 ‘아들 아빠’들은 차다, 던지다, 자랑스럽다, 대단하다, 승리, 최고 같은 동(動)적이고 경쟁적인 단어를 주로 사용했답니다. 제임스 릴링 에머리대 신경과학과 교수는 “여자아이들이 공감 능력이 높은 반면 남자아이들은 타인과의 관계를 경쟁 관계로 보는 이유는 어려서 부모들이 무의식적으로 사용하는 언어와 놀이습관 때문”이라며 “유아기에 아빠의 육아 참여가 아이들이 성장한 다음 주변 환경을 인식하고 판단하는 데 영향을 미친다는 사실을 보여 준 연구 결과”라고 설명했습니다. 논문을 읽다 보니 얼마 전 아들과 한 대화가 떠올랐습니다. 여섯 살짜리 아들에게 “피아노나 바이올린 같은 악기 연주 배워 볼래”라고 물었더니 “피아노나 바이올린은 누나가 하는 것이고 남자는 축구나 태권도를 배워야 해”라는 답이 돌아왔습니다. ‘왜 이런 구분을 지었을까’ 적잖이 당황했습니다. 연구자들이 이야기한 것처럼 저도 모르게 사용했던 단어와 말들이 성차별적 인식을 심어 준 것일까요. 이런 연구 결과들을 접할 때마다 드는 생각이 하나 있습니다. “육아는 정말 어려워!” edmondy@seoul.co.kr

#1. 치료 적기를 놓치면 안 되는 대표적인 질병이 안과 질환이다. 바둑 인공지능(AI) 알파고를 만든 구글 딥마인드는 지난해 6월부터 안과 질환 조기 진단 업무에 투입됐다. 영국 안과병원인 무어필즈와 손잡고, 이 병원 환자들의 안구 촬영 이미지를 분석해 시력 손상 가능성에 관한 진단을 내리는 게 딥마인드의 임무다. #2. 딥마인드는 영국 로열 프리병원과도 협력한다. 환자를 사망에 이르게 할 수 있는 패혈증 징후가 포착되면, 딥마인드의 AI ‘스트림스’가 의료진에 경고를 보낸다. 딥마인드 측은 “스트림스 덕에 병원 간호사 업무가 매일 2시간 이상 줄었다”고 전했다. #3. 구글도 2014년 딥마인드를 인수한 효과를 톡톡히 보고 있다. 딥마인드의 AI 기술이 가미되며, 구글 측은 자사의 데이터센터를 유지하기 위한 냉방 전력을 40% 감축하는 데 성공했다. 바둑의 세계를 정복한 뒤 은퇴한 알파고에 쓰인 AI 기술은 이처럼 이미 현실의 여러 문제를 해결하는 데 활용되고 있다고 딥마인드가 28일 밝혔다. 인간이 장기간의 학습과 실습을 통해 배우는 전문가의 영역, 그중에서도 고도의 연산 능력이 직관적으로 발휘돼야 할 분야에서 AI 활용 효과가 클 것으로 보인다. 헬스케어, 기후변화 예측, 단백질 형태 분석과 같은 의료·과학 분야가 AI의 첫 활용처로 꼽힌다. 알파고에 쓰인 기술은 ‘딥러닝’으로 알려진 기계학습법이다. 기존의 AI는 ‘규칙 기반 전문가 시스템’을 활용한다. 사전에 순차적, 반복적 절차가 규정된 알고리즘에 따라 논리적 연산과 추론을 통해 문제를 해결하는 방식이다. 딥러닝 기술은 방대한 데이터를 바탕으로 문제 해결을 위한 알고리즘이나 모델을 스스로 만들어 가면서 진화한다. 알파고는 이미지 처리에 강한 콘벌루션 신경망을 기반으로 학습한다. 연산을 AI가 직접 관찰하게 하고, 판단도 AI 스스로 하게끔 하는 방법이다. 특히 일종의 다층신경망 기술인 딥러닝은 자연어 처리, 음성과 영상 인식에 도움이 되고 다양한 인공지능기술과 자유자재로 결합할 수 있다. 딥러닝 기술과 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등이 만나 개별 기업이나 개인에게 맞춤형 AI를 제공한다는 설명이다. 예를 들어 전문가 시스템과 딥러닝을 접목시키면 IBM의 ‘왓슨’과 같은 의료용 AI가 탄생한다. IoT와 결합될 경우 폐쇄회로(CC)TV영상이나 교통량 정보, 대기오염정보, 기상정보, 주차공간 정보 등을 입력받아 도시 전체 에너지와 안전관리도 가능해진다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

“새로운 요리를 발견한다는 것은 새로운 별을 발견하는 것보다 인간을 더 행복하게 만든다.” 미식가로 유명했던 19세기 프랑스 법관 장앙텔름 브리야사바랭의 이 말은 방송 채널을 몇 번 돌리다 보면 금세 만고불변의 진리임을 깨닫게 된다. 지상파와 케이블을 가릴 것 없이 ‘쿡방’(요리하는 방송), ‘먹방’(먹는 방송)이 넘쳐난다. 이들 프로그램에서 비쳐지는 출연자들의 ‘먹부림’(먹는 것을 과도하게 자랑하는 조어)은 지상 최대의 행복감이 저런 게 아닐까 싶을 정도다. 전국 방방곡곡은 말할 것 없고 지구촌 곳곳을 헤집고 다니며 유명 맛집을 찾아 소개한다. 별별 형태로 요리 대결을 벌이는 프로그램도 적지 않다. 이런 먹방 신드롬은 ‘요리사’를 초등학생 장래희망 3위에 올려놓기도 했다. 사실 우리가 맛있게 먹는 음식들은 과일과 채소 같은 식물계열과 생선, 육류, 유제품 같은 동물 계열의 식재료를 먹기 좋게 변형시키고 섞는 화학적, 물리적 과정을 거쳐 탄생한 것들이다. 주방과 음식 속에는 어떤 과학적 현상들이 숨어 있을까. 만약 요리의 과학을 조금 깊이 있게 이해한다면 레스토랑에서 이런 식의 재미있는 주문도 가능하지 않을까 싶다. 물론 ‘진상’ 취급을 받을 위험성을 감수하면서 말이다. “사카로스와 안토시안이 고농도로 함유된 그물구조의 다당류와 에어로젤 상태의 글루텐 덩어리를 주세요.” → “블루베리 잼과 비스코트(두 번 구워 딱딱하고 바삭한 빵)를 주세요.”●분자요리학 = 조리과학 + 식품과학 ‘분자요리’라고 하면 흔히 요리사들이 주방을 스포이트나 피펫, 사이펀 같은 실험기구로 가득 채워 놓고 이상한 음식을 만들어 내는 것으로 생각한다. 분자요리학은 영국 옥스퍼드대 물리학자 니컬러스 커티와 프랑스 국립농학연구소(INRA) 화학자 에르베 디스가 처음 주창한 개념으로, 음식의 질감과 조직 그리고 조리과정에서 발생하는 현상 등을 좀더 과학적인 시각으로 접근해 음식의 다양성과 조리방식에 변화를 만들어 보자는 취지를 담고 있다. 그렇지만 요리 자체가 열로 단백질 분자를 응고시키거나 물질을 혼합해 이온화시키는 전형적인 물리적, 화학적 변화 과정이기 때문에 분자요리는 인류가 불을 사용해 음식을 조리해 먹기 시작한 때부터 시작됐다고 과학자들은 지적하고 있다. 요리를 할 때 시간과 온도, 압력을 고려하는 이유도 식재료 속에 포함된 수분의 분포와 양을 조절하기 위한 과학적 과정이라는 설명이다.●어려서 먹은 음식이 기억나는 이유는 우리가 맛을 느끼는 것은 맛 분자가 혀의 미뢰(맛을 인식하는 감각세포), 입천장, 뺨 안쪽 벽, 목구멍 안쪽의 수용체를 자극하면 그 정보를 전기신호로 바꿔 뇌에 전달하기 때문이다. 음식에서 향을 풍기는 분자는 바로 콧속 후각세포를 자극해 들어가는 경우도 있지만 입으로 들어간 뒤 목으로 삼켜지는 과정에서 코로 전달되는 ‘역(逆)후각’ 과정을 통해 전달되기도 한다. 포도주 맛을 음미할 때 한 모금 머금은 다음에 입안에서 이리저리 굴려 보는 것도 역후각을 이용하기 위한 것이다. 어려서 처음 맛본 음식에 대한 기억이 강렬한 이유도 이렇게 전달받은 다양한 자극이 뇌에 이미지와 감정, 감각의 형태로 기록되기 때문이다. 요리의 대가들이 음식에 대한 강렬한 자극을 남기기 위해 노력하는 이유도 이 때문이다.●달걀 삶기는 누워서 떡 먹기? No! 과학자들은 달걀을 삶는 과정은 분자요리의 방식이 어떤 것인지를 알 수 있게 해 준다고 입을 모은다. 달걀을 잘 삶으려면 시간과 온도를 적당히 조절하는 것이 중요한데 생각만큼 쉽지 않다. 대개는 펄펄 끓는 섭씨 100도의 물에다 10분 이상 삶는데, 이래선 과학자들에게 좋은 점수를 받지 못한다. 섭씨 72도로 10~12분 정도 익혀 주는 것이 최적의 달걀 삶기라는 것이다. 만약 달걀을 지나치게 익히면 황화철이 생겨 노른자 표면이 푸르스름하게 변하거나 수분이 완전히 빠져나가 퍽퍽해져 식감이 떨어진다. 게다가 단백질이 분해되면서 황화수소가 발생해 달걀 특유의 냄새가 심하게 날 수 있다. 달걀을 삶거나 프라이를 하는 것은 모두 열을 이용해 노른자와 흰자를 굳히는 것이다. 그런데 이 ‘익힌다’는 것을 ‘단백질 응고’라는 개념으로 확장할 경우 일반 상온에서도 달걀을 익힐 수 있다. 독한 술이나 에탄올을 날달걀의 흰자나 노른자에 붓고 어느 정도 시간이 지나면 열에 익힌 것처럼 굳게 된다. 실제로 분자요리사들은 이런 응고현상을 이용해 독주로 달걀을 요리하는 경우도 많다.●육즙이 살아 있는 고기를 먹으려면 고기를 조리하면 고기의 향과 영양성분이 포함된 액체, 소위 육즙이 나온다. 일반적으로 스테이크나 꽃등심구이가 가장 맛있을 때는 씹었을 때 입안에 육즙의 일부가 나와 촉촉하고 부드러운 식감과 맛있는 향이 느껴지는 ‘육즙이 살아 있는’ 때다. 육즙의 양은 고기 근육을 이루는 섬유질 조직이 수분을 얼마나 잡아둘 수 있는가에 따라 달라진다. 62도가 넘어가면 동식물의 세포질과 조직에 존재하는 수용성 단백질인 알부민이 그물 구조를 이루면서 수분을 가둔다. 그러나 68도가 넘어가면 고기 자체 단백질이 응고하면서 수분이 완전히 빠져나가 딱딱해지게 된다. 따라서 고기를 맛있게 굽는 방법은 너무 바싹 굽지 않는 것이다. 고기의 맛과 색을 내기 위해서는 일단 센 불에서 앞뒤로 노릇노릇하게 구워 ‘마이야르 반응’이라는 화학반응을 일으키도록 해야 한다. 마이야르 반응은 단백질과 당분이 포함된 식품이 열을 만나면 갈색으로 변하면서 맛과 향이 풍부해지는 화학반응으로, ‘캐러멜화 반응’이라고 부르기도 한다. 마이야르 반응이 나타나면 곧바로 70도 이하의 낮은 온도에서 원하는 상태로 서서히 구우면 된다.●향신료나 허브 언제 넣어야 할까 음식의 맛과 향을 더해 주는 향신료는 요리를 시작할 때 넣어야 할까, 아니면 요리 중간에 넣어야 할까, 그것도 아니라면 요리가 끝날 무렵에 넣어야 할까. 음식의 맛을 더해 주는 보조재료일 뿐인 만큼 언제 넣어도 상관없지 않겠냐는 생각을 할 수 있지만 넣는 순서에 따라 그 효과는 확연히 달라진다. 이유는 식물이 주원료인 향신료에는 고유의 휘발성 기름성분(에센셜 오일) 때문이다. 간 것이나 분말 상태의 향신료는 너무 일찍 넣으면 에센셜 오일이 빨리 증발한다. 따라서 요리가 마무리되는 시점에 넣는 것이 음식을 더 향기롭게 만들 수 있다. 통후추처럼 과립 형태로 된 향신료는 에센셜 오일을 천천히 내놓기 때문에 조리를 시작할 때 넣는 것이 좋다. 에센셜 오일은 휘발성이 강해 오래 그리고 높은 온도에서 보관하면 향이 금방 사라진다. 때문에 향신료는 필요할 때마다 사서 쓰는 것이 좋고 오래 보관해야 할 경우는 시원하고 그늘진 곳에 두는 것이 좋다. ●채소를 익혀서 먹는 이유는? 육류에 있는 콜라겐은 고기의 구조를 형성하고 지탱하는데, 채소의 경우 셀룰로오스라는 세포벽이 콜라겐과 같은 역할을 한다. 식물의 세포벽을 이루는 셀룰로오스 분자들은 판데르발스의 힘과 수소결합으로 미세섬유를 형성하고 이것들이 다시 모여 거대섬유 단계를 거쳐 섬유질 그리고 세포벽을 만드는 것이다. 채소의 영양분을 쉽게 흡수하기 위해서는 셀룰로오스로 형성된 세포벽을 무너뜨리는 것이 좋다. 채소를 익히는 것은 복잡하게 짜여 있는 구조를 느슨하게 해 벽을 쉽게 무너뜨리도록 만들어 주는 것이다. 셀룰로오스는 수소결합으로 강하게 연결돼 있기 때문에 수산화이온이 들어 있는 염기성 용액을 사용하면 좀더 쉽게 익힐 수 있다. 채소를 데치거나 익힐 때 천연탄산수를 넣으면 탄산이온이 나오면서 낮은 온도에서 더 짧은 시간에 익힐 수 있다. 열에 의해 영양소가 파괴되는 시간이 줄어들기 때문에 채소의 향과 비타민을 더 많이 보존하면서 익힐 수 있다는 것이다. 말린 채소는 셀룰로오스 조직이 경화돼 조리시간이 길어지는데 이때 탄산수를 넣고 익히면 조리시간을 단축할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

머그컵 속에 휴대전화를 넣어 놓기만 해도 충전이 되는 기술이 개발됐다. 한국전자통신연구원(ETRI) 전파·위성연구본부 연구진은 머그컵 형태의 ‘3차원 공간 무선충전’(E-컵) 기술을 최근 개발했다고 25일 밝혔다. 현재 많이 쓰이고 있는 스마트폰 무선충전기는 자기유도방식으로 2차원 형태의 충전패드 위에 스마트폰을 접촉시켜 놔야 한다. 이번에 개발한 E-컵은 자기공명방식 무선충전 원리를 적용해 스마트폰이 충전기 주변에만 있어도 자동으로 충전될 수 있도록 했다. 직경 10㎝ 크기의 머그컵 형태인 E-컵 안에 여러 개의 스마트기기를 넣어 동시에 충전할 수 있으며 어떤 방향으로 넣어 놓아도 충전이 된다는 장점이 있다. 연구진은 스마트폰이 들어가는 컵홀더 형태의 차량용 무선충전기 시제품을 만들어 지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 ‘CES 2017’에 선보이기도 했다. 이번에 개발한 무선충전기의 충전효율은 유선방식 대비 60% 정도로 세계 최고 수준이다. 하지만 상용화를 위해서는 70%의 충전효율을 확보해야 한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국정기획위, 휴대전화 기본료 폐지 적극 검토 주문문재인 정부가 박근혜표 ‘창조경제’를 취사 선택한다. 전임 정권의 것이라고 무조건 버리는 게 아니라 정확한 진단을 통해 좋은 점은 취하고 나쁜 점은 버리겠다는 취지다. 국정기획자문위원회는 다음주까지 미래창조과학부에 창조경제 전반에 대한 진단 보고서를 제출할 것을 요구했다. 25일 국정기획자문위원회 업무 보고에 나섰던 미래부는 당초 창조경제에 대한 부분을 실행계획에 담지 않았던 것으로 알려졌다. 대신 문 대통령의 공약인 ‘창업국가 조성’에 창업 관련 부분을 언급한 정도였다. 하지만 국정기획위 측에서 창조경제에 대한 자세한 평가와 진단을 요구했다. 현장에 참석했던 한 관계자는 “창업국가 조성의 효과를 내려면 창조경제에 대한 반성과 한계를 아는 것이 필요하다고 판단한 것 같다”고 말했다. 문 대통령의 핵심 공약중 하나인 휴대전화 요금 기본료 폐지와 관련, 미래부는 조심스러운 입장을 내비쳤다. 다른 관계자는 “미래부는 기업이 결정하는 요금 문제에 정부가 개입하기 힘들다는 식으로 이야기했지만, 국정기획위가 좀더 적극적인 검토를 주문했다”고 말했다. 이밖에 정부 연구개발(R&D)에 대해서는 자율성 부여와 효과를 높이기 위한 방안이 논의됐다. 미래부는 주제가 정해진 상태에서 연구자들의 공모를 받는 ‘톱-다운’(top-down) 방식이 아니라 기초 및 원천연구의 경우 연구자들이 원하는 연구 주제를 받아 지원하는 ‘보텀-업’(bottom-up) 방식을 확대하겠다고 보고한 것으로 알려졌다. 윤수경 기자 yoon@seoul.co.kr 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 1억도가 넘는 고온을 견딜 수 있는 합금소재를 개발했다. 카이스트 원자력 및 양자공학과 류호진 교수팀은 여러 가지 술을 섞어 칵테일을 만드는 것처럼 다양한 금속원소들을 혼합하는 방식으로 고온에도 견딜 수 있는 신소재 합금을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. ‘인공태양’, ‘차세대 에너지원’으로 주목받고 있는 핵융합 발전기술이 상용화되기 위해서는 1억도가 넘는 플라즈마를 가둬놓을 수 있는 ‘토카막’ 용기의 내구성이 중요하다. 현재 토카막 용기는 금속 원소 중 녹는점이 가장 높은 텅스텐과 다른 금속들을 소량 섞은 물질로 만들고 있다. 그렇지만 고온의 플라즈마를 오랫동안 가두고 있다보면 손상이 발생한다. 연구팀은 칵테일처럼 여러 금속 분말을 혼합한 다음 틀에 넣고 열과 압력을 가해 모양을 만드는 분말야금 기술로 텅스텐보다 경도와 강도가 2배 이상 향상된 신소재 합금을 만들었다. 또 고온의 온도에서 서로 다른 금속원소들이 섞여 있을 경우 핵융합 반응이 일어나면서 나타날 수 있는 방사능 배출을 막기 위해 크롬이나 티타늄 같은 반응성이 낮은 금속들을 혼합했다. 류 교수는 “핵융합 발전에서 플라즈마를 오랜 시간 가둬두다 보면 열과 플라즈마, 중성자로 인해 용기의 손상이 심해져 파손 가능성이 커진다”며 “이번 연구는 핵융합 및 원자력발전에서 쓰일 수 있는 고강도 금속소재 개발을 촉진시킬 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr