중국이 세계 최초로 양자통신 위성을 쏘아 올렸다. 해킹과 도·감청에서 자유로운 통신을 가능케 하는 양자통신 위성은 기존 통신 기술을 대체하는 혁명적인 변화를 몰고 올 것으로 기대된다. 신화통신 등은 16일 오전 1시 40분 북서부 간쑤성 고비사막에 있는 주취안 위성발사센터에서 세계 최초 양자통신 위성을 탑재한 장정2D 로켓이 발사됐고 위성이 본 궤도에 올랐다고 보도했다. 양자통신은 무작위로 생성되고 딱 한 번만 읽을 수 있는 양자 암호를 활용한 기술이다. 송신자와 수신자 외에는 정보를 정확히 읽을 수 없고 외부에서 해킹을 시도할 경우 양자 상태가 흐트러지면서 정보가 깨진다. 해킹 시도는 바로 발각된다. 특별한 보안이 요구되는 금융망 및 국가안전망에 새로운 패러다임을 제공하는 통신기술이어서 세계 각국이 경쟁적으로 개발에 나서고 있다. 국내에서는 SKT가 올 초 양자통신 기술 시연에 성공한 바 있다. 월스트리트저널(WSJ)은 “손대면 터지는 거품에 글씨를 써서 보내는 신기술 개발 경쟁에서 중국이 독보적인 위치에 올랐다”면서 “유전자 편집, 슈퍼컴, 전파망원경, 우주 암흑물질 탐사에 이어 과학기술 핵심 분야에서 다섯 번째 세계 1위 기술을 보유하게 됐다”고 평가했다. 그동안 양자통신은 지상에서만 실험적으로 이뤄졌다. 2007년 독일 기술팀이 144㎞ 떨어진 두 지점을 양자통신으로 연결한 게 가장 긴 거리다. 중국은 ‘묵자’(墨子)로 명명된 이 위성을 활용해 1200㎞ 떨어진 베이징과 오스트리아 빈 사이에 양자통신망을 실험적으로 구축할 계획이다. 춘추전국시대 사상가인 묵자는 빛의 직선전파를 주장하는 등 물리학과 광학에서도 뛰어난 성과를 남겼다. 중국이 ‘우주 굴기’에서 또 한 번 신기원을 이룬 것은 국가 차원의 대대적인 투자 덕분이다. 2015년 중국의 기초과학 투자액은 1010억 달러(약 110조 5000억원)로 10년 전 19억 달러에 비해 53배나 늘었다. 2013년 에드워드 스노든의 폭로로 미국이 자국 통신망을 들여다보고 있다는 사실을 안 중국은 해킹에서 자유로운 양자통신을 국가 핵심 연구 분야로 선정했다. 특히 중국은 전 세계 연구소에 포진한 자국 과학자들을 불러 모으고 있는데, 이번 위성 개발 프로젝트를 책임진 판젠웨이(潘建偉) 중국 과학기술대 교수도 해외에서 복귀한 인물이다. 판 교수는 “세계적인 연구 성과를 모조리 흡수해 새로운 기술을 개발한 뒤 이를 다시 세계에 환원하는 게 우리의 목표”라고 말했다. 베이징 이창구 특파원 window2@seoul.co.kr 서울 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1950~1980년 7월 평균보다 지난달 평균기온 0.84도 높아 전국 대부분 지역에 폭염특보가 발령되고 폭염이 보름 넘게 지속된 것은 한국만의 현상이 아니다. 지난 7월은 전 세계 기상관측 사상 가장 무더운 달로 기록됐다. 미국항공우주국(NASA) 고더드우주연구소는 지난달 지구 평균기온이 1950~1980년 7월 평균기온보다 0.84도가 높았고 이는 근대 기상관측이 시작된 1880년 이후 가장 높은 수치라고 16일 밝혔다. 개빈 슈밋 소장은 이날 트위터를 통해 “2016년 7월은 역대 가장 더운 달”이라면서 “7월까지 기온을 봤을 때 올해가 기상 관측 이후 가장 더운 한 해가 될 확률은 99%”라고 말했다. 나사와 미국해양대기관리국, 영국기상청은 지난 1월 “기상관측 사상 2015년은 가장 더운 한 해”라고 발표한 바 있다. 나사를 비롯한 기상관측기구들은 구체적인 온도 대신 특정기간을 기준으로 한 상대적 수치를 공개했다. 이 수치에 따르면 지난달은 지금까지 가장 더운 7월로 기록된 2011년보다는 0.11도, 2015년보다는 0.18도나 높은 수준이다. 역대 가장 더웠던 달은 올 7월과 2011년 7월, 2015년 7월, 2009년 7월, 2014년 8월 순으로 밝혀졌다. 미국해양대기국도 올 7월까지 전 세계 월평균기온이 15개월 연속 역대 같은 기간의 최고치를 경신했다고 분석했다. 나사 관계자는 “여름철 폭염의 원인은 화석연료 사용으로 인한 지구 온난화와 엘니뇨 현상인데, 지난 7월의 경우 엘니뇨 현상이 수그러진 뒤에 나타났다는 점에 주목해야 한다”고 지적했다. 엘니뇨 현상은 적도 동태평양 해역의 월평균 해수면 온도가 6개월 이상 평년보다 0.5도 이상 높은 상태로 전 세계에 폭염과 가뭄, 폭우 등 다양한 기상이변을 일으키는 원인으로 지목받고 있다. 기상 전문가들은 평년보다 바닷물의 온도가 0.5도가량 낮아지는 ‘라니냐’ 현상이 발생하면 이 같은 이상고온 현상이 다소 진정세를 보일 수는 있겠지만 화석연료 사용을 줄이지 않는 이상 매년 무더위 기록을 경신하게 될 것이라고 예측했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“인도양의 구름을 보면 2주 후 한반도 날씨를 알 수 있다.” APEC기후센터는 적도 인도양에서 발생하는 열대 구름의 변화 정보를 바탕으로 한반도를 비롯한 아시아 지역의 강수 여부를 14~20일 전에 예측할 수 있는 기술을 개발하고 관련 정보를 홈페이지를 통해 제공한다고 16일 밝혔다. APEC기후센터는 2005년 아시아·태평양경제협력체(APEC) 정상회의의 합의에 따라 부산에 설립된 아·태 지역 이상기후 감시와 예측을 위한 국제협력기구다. ●APEC기후센터 예측 기술 개발 일반적으로 날씨 예보를 하기 위해서는 풍향과 풍속 같은 바람 정보와 대기 상태, 수증기량 등을 종합해 예측방정식을 만들고 슈퍼컴퓨터로 계산하는 과정을 거친다. 문제는 ‘베이징의 나비 날갯짓이 뉴욕에 토네이도를 만든다’는 말처럼 날씨에 영향을 미치는 요소들이 워낙 다양하고 복잡하게 얽혀 있기 때문에 예보확률을 높이기 위해서는 다양한 요소로 예측을 보완할 필요가 있다. ●인도양 구름 변화 정보 바탕으로 이에 연구진은 적도 인도양 근처에서 발생하는 구름대인 ‘여름철 계절내 진동’(BSISO)에 주목했다. BSISO는 15~60일 주기로 인도양에서 만들어져 동쪽으로 이동하다가 다시 북진하면서 중국과 일본, 한국 등 동아시아 3개국의 여름철 장마의 시작과 끝, 대기 순환 같은 날씨에 영향을 주는 대규모 대류현상이다. 이 때문에 BSISO의 변화와 이동 추이를 바탕으로 한 예측모델을 활용하면 2~3주 뒤 강수 여부를 예상할 수 있다. BSISO를 이용하면 주기성이 있는 장마나 태풍 같은 중장기적 추정은 가능하지만 갑작스러운 국지적 호우나 지역 내 기압 변화로 인한 강수 예측은 쉽지 않다. 김해정 기후연구팀 박사는 “여름철 날씨 예측은 다양한 인자를 고려해야 하기 때문에 쉽지 않은 일”이라며 “BSISO는 여름철 강수 현상의 20% 정도를 설명하지만 기상학계에서는 강수에 있어서 영향을 미치는 중요한 요소로 받아들이는 추세”라고 설명했다. 이어 “BSISO를 분석하면 아시아 지역의 건기와 우기를 미리 판단할 수도 있어 기상학적으로 가뭄과 홍수 등 물과 관련한 극한 기후현상을 예측해 대비하는 데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최신 트렌드를 살펴보려면 박람회로 가라는 말이 있을 정도로 박람회는 앞으로의 전망 등을 미리 예측할 수 있어 유용하다. 특히 관련 분야의 박람회라면 유익한 정보와 더불어 다양한 업계 사람들을 만나 교류할 수 있는 기회가 된다. 유통업계는 최근 온라인과 오프라인의 경계를 허물고 고객 편의를 최우선으로 고려한 다양한 마케팅 전략을 도입하고 있다. 이러한 시장의 흐름 가운데 고객의 욕구를 반영하고 매장의 매출을 증대시키기 위한 리테일 업계의 마케팅 기법과 디지털 솔루션 기기 채용의 흐름을 한 눈에 살펴볼 수 있는 국내 유일의 리테일 전문전시회 ‘K Shop 2016(케이샵 2016)’가 주목을 받고 있다. ‘Future Retail for Smart Customers’를 주제로 개최되는 올해 박람회에서는 100여 개사 300여 부스가 출품을 준비하고 있다. 홀로티브는 Poly Net, Hexa Film등 홀로그램 영상을 통해 매장 인테리어, 광고 플랫폼으로 활용가능한 스크린, 사인보드를 전시하며 슈프리마는 리테일 매장에 특화된 영상 출입보안 솔루션 및 지문인식 근태관리 솔루션을 제시한다. 블루버드는 이동형 결제컴퓨터, 바코드 스캐닝 컴퓨터, 산업용 태블릿 등 유통환경에 적용될 수 있는 제품을 소개할 예정이다 본 전시회는 대형유통사, 매장점주, 예비창업자 등 매년 1만 명이 박람회를 찾고 있으며 박람회를 통해 성공적인 매장 운영전략을 세울 수 있어 참관객들의 관심이 높다. 올해 역시 다양한 컨퍼런스를 준비하고 있다. 첫째날은 디지털 마케팅을 주제로 모바일 컴퓨터, 디지털 사이니지 등을 활용한 스마트한 매장운영, 광고기법에 대해 소개하며 둘째날은 매장 연출과 진열, 조명 구성, 친환경 자재 활용과 저비용으로 고객을 만족시킬 수 있는 매장 디자인 전략으로 구성된다. 마지막날에는 온라인 비디오 활용 사례, 고객 소비행태, 고객 동선 분석 및 옴니채널을 활용한 고객경험 등의 주제로 이어지며 30여 개 전문세션으로 구성돼 실무에서 근무하고 있는 사람들을 통해 현재 리테일 업계의 동향은 물론 다양한 마케팅 전략을 배울 수 있다. 또한 매년 독특한 공간의 매장 컨셉을 제안하고 있는 ‘K Shop’은 올해 2가지 컨셉의 독특한 쇼룸을 공개할 계획이다. 금년도에는 카페형태의 쇼룸도 추가해 카페를 운영을 준비하고 있는 예비창업자에게 매장 구성에 대한 영감을 줄 것으로 기대를 모은다. 뿐만 아니라 올해는 전시회의 전문화, 국제화를 위해 참가업체가 기대하는 B2B 전문전시회로서 바이어-셀러의 미팅을 주선하고, 참가업체간 네트워킹 기회를 갖는 프로그램과 해외미디어를 초청해서 국내 참가업체를 해외에 소개할 예정이다. 특히 이커머스 말단배송에 대한 다양한 솔루션을 보여주는 국제행사 LMF(Last Mile Fulfilment) Korea가 동시 개최되기 때문에 기존의 전시와는 전문성을 높였다. 이에 비즈니스 관점에서 참관객은 더 많은 볼거리와 정보를 얻을 수 있고 참가업체에는 유익한 바이어를 만날 수 있는 교류의 장이 될 전망이다. 이번 전시를 총괄하는 킨텍스 김용우 팀장은 16일 “아시아 대표 리테일 전시회인 K Shop(한국)-C-Star(중국)-RetailEx(태국)와 맺은 3자 얼라이언스가 본격화되는 2017년도에는 국내의 유사전시회와 더욱 더 차별화되는 독보적인 리테일 브랜드 전시회로서 거듭나기 위해 참가업체의 국제적인 홍보와 투자사절단 교환을 통해 거래 증대는 무론 국가관 구성을 통해 국제적인 행사로 더욱 더 발돋움 할 것”이라고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지난 12일 밤부터 13일 새벽까지 150여개의 페르세우스 유성우(별똥별)가 떨어지는 장관을 볼 수 있다는 소식에 많은 사람이 뜬눈으로 밤을 새웠다. 그렇지만 빛공해가 심한 도심에서 별똥별을 기다렸던 사람들은 기대만큼 실망감도 컸다. 유성우는 혜성이나 소행성의 찌꺼기들이 비처럼 떨어지는 현상이다. 태양을 중심으로 타원형 궤도를 그리며 도는 혜성이나 소행성은 지구 안쪽 궤도를 지나갈 때 많은 물질을 남긴다. 암석이나 금속성 부스러기인 이 물질들은 지구 중력에 이끌려 초속 10~70㎞의 속도로 대기권으로 진입한 뒤 대기와의 마찰로 타오르면서 100㎞ 상공부터 빛을 내기 시작한다. 일반 유성보다 훨씬 밝은 빛을 내는 유성을 ‘화구’(fireball)라고 한다. 대기 중에서 큰 소리를 내면서 폭발하거나 완전히 타지 않고 지상에 떨어져 운석이 되기도 한다. 2013년 2월 15일 러시아 첼랴빈스크 인근에 떨어진 ‘첼랴빈스크 유성’은 지름 19m 크기로 수많은 건물을 부수고 1500명의 부상자를 내기도 했다. ●운석 충돌하면 지구 전체에 산성비 유성도 이 정도의 피해를 가져오는데 소행성이나 혜성이 지구로 날아든다면 어떻게 될까. 1994년 7월 중순 슈메이커레비9 혜성이 목성과 충돌했다. 목성의 중력권에 들기 전 여러 조각으로 나뉘어 떨어졌는데도 가장 큰 것의 위력이 TNT 600만 메가톤(Mt)급에 이르렀다. 지구에 있는 모든 나라의 폭탄을 동시에 폭파시킨 것의 600배 이상에 해당된다. 충돌 후 화구는 목성 상공 3000㎞까지 솟아올라 소형 망원경으로도 관측이 가능했을 정도였다. 목성에 떨어진 규모로 혜성이 지구와 충돌할 경우 현재 지구에 살고 있는 모든 생물이 절멸한다. 혜성이나 소행성의 충돌이 지구에 미칠 수 있는 대표적인 영향은 충격파, 해일, 전자기적 변화, 대기 중으로의 물질 유입 등이지만, 충돌 결과는 소행성의 크기와 충돌 속도에 따라 복잡한 형태로 나타난다. 소행성의 대기권 진입 속도는 초속 15~30㎞, 혜성은 초속 75㎞ 정도로 대기권에서 강력한 충격파가 발생해 천체와 주변 대기를 고온으로 가열시켜 공중 폭발을 일으키고 순간적으로 엄청난 에너지가 방출돼 광범위한 지역을 초토화시킬 수 있다. 바다에 떨어질 경우는 바다 깊숙이 크레이터(충돌 구덩이)를 만들고, 이 크레이터가 빠른 속도로 주변의 바닷물로 채워지면서 해수면의 급격한 하강과 함께 지진해일(쓰나미)을 일으킬 것으로 예상된다. 지름 400m의 천체가 태평양이나 대서양에 떨어질 경우 인접한 모든 해안에 10m 높이의 쓰나미를 일으킨다는 연구 결과도 나와 있다. 전자기 교란은 천체의 충돌로 강력한 에너지를 발생시켜 이온층을 교란시킴으로써 각종 전자 장비와 관련한 시설에 심각한 타격을 입히게 된다. 운석이 충돌하면 대기도 변화시킨다. 운석 충돌로 발생하는 엄청난 열로 인해 대기 중의 산소와 질소가 연소되면서 질산화물이 만들어진다. 이 대기 중의 질산화물은 산성비로 이어지고, 결국 수증기와 이산화탄소가 급증하면서 짧은 기간 동안 온실효과가 발생한다. 지구와 충돌할 수 있는 혜성은 태양계 최외곽부에 자리잡고 있는 오르트 구름대나 카이퍼 벨트에 있는 것들로 얼음과 먼지 덩어리로 이뤄져 있는 평균 지름 10㎞ 안팎이다. ●소행성 파괴·궤도 변경 기술은 없어 소행성은 목성 궤도나 목성과 화성 사이 소행성대라고 불리는 곳에 주로 존재하며 고유한 궤도를 갖고 태양 주위를 공전하는데 행성의 중력이나 소행성들 간 궤도가 변하는 경우가 많다. 특히 지구 주변엔 현재 수많은 소행성이 날아다니고 있는데 국제천문연맹에 등록된 지구와 충돌 가능성이 높은 근지구소행성(NEAs)만 9400여개로 알려져 있다. 과학자들은 지름 400m짜리 소행성 하나가 30년 내에 지구에 근접할 것으로 예상하고 있다. 미국 항공우주국(NASA)이 다음달 8일 소행성 ‘베누’를 탐사하기 위한 무인 탐사선 ‘오리시스렉스’를 발사하는 것도 이 때문이다. 40억년 전 만들어진 소행성인 베누는 150년 주기로 지구에 근접하는데 과학자들이 계산한 지구와의 충돌 확률은 2700분의1이다. 오리시스렉스는 베누에서 샘플을 채취해 2023년 지구로 귀환할 예정이다. 전문가들은 “현대 과학이 소행성의 비밀에 대해 많은 것을 밝혀내기는 했으나 아직까지는 영화에서처럼 소행성의 궤도를 바꾸거나 파괴하는 기술은 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신약 개발자나 생물학 연구자들에게 가장 친근한 동물은 뭘까요. 바로 ‘쥐’입니다. 실제로 전 세계 동물실험의 97~99%가 쥐를 이용하고 있습니다.●세계 동물실험 97% 이상 쥐 이용 가장 큰 이유는 쥐 한 마리 값이 2만~3만원 안팎으로 비교적 저렴하기 때문입니다. 물론 특이한 유전자를 지니도록 유전자를 변형한 쥐는 수천만원이 넘는 경우도 있다고 합니다. 실험실에서 사용하는 쥐는 주로 시궁쥐로 불리는 집쥐(rat)와 생쥐(mouse)인데 쥐를 실험에 많이 사용하는 가장 큰 이유는 왕성한 번식력 때문입니다. 쥐는 한번에 5~10마리의 새끼를 낳고, 이들 2세가 다시 3세를 낳기까지 9주 정도밖에 걸리지 않습니다. 사람으로 치면 수백년에 걸쳐 이뤄져야 하는 후대에 대한 영향 실험을 1~2년 정도로 단축할 수 있다는 장점이 있지요. 그런데 최근 들어 임상실험에 쥐 대신 개나 고양이 같은 반려동물들을 이용하려는 움직임이 활발합니다. 이와 관련해 세계적인 과학 저널 ‘사이언스’도 최근 ‘개나 고양이를 이용한 임상실험이 사람을 도울 수 있을까’라는 제목으로 심층 분석을 내놨습니다. 일반적인 신약개발 과정에서 연구자들은 쥐를 이용해 최초 신약 테스트를 한 뒤 원숭이 같은 대형 동물을 대상으로 동물실험을 하고 사람에게 임상실험을 하게 됩니다. 신약후보물질이 생쥐-대형동물-사람의 실험 과정을 거쳐 시장에 출시될 때까지 평균 16년 이상 걸리고 20억 달러(약 2조 2090억원) 정도의 연구비가 투입되는데도 약으로 만들어져 환자에게 도달하는 것은 거의 손에 꼽을 정도입니다. 항암제의 경우 쥐에게 효과가 있었지만 미국 식품의약국(FDA)으로부터 사람에게 사용 허가를 받은 것은 11% 정도에 불과합니다. 암을 금방이라도 정복할 것처럼 알려진 물질들이 수 없이 쏟아지다가도 대개 조용히 사라지는 이유이기도 합니다. 반려동물을 임상실험에 쓰자고 찬성하는 사람들은 쥐보다 고양이나 개가 사람이 앓는 질병을 더 잘 드러낸다고 주장합니다. 인간과 똑같은 환경에서 살고 간혹 똑같은 음식을 먹고 비슷한 질병을 앓는 경우가 많기 때문에 신약 개발 기간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 반려동물을 위한 신약과 의학기법까지 개발할 수 있다는 것입니다. 실제로 반려동물들은 사람과 비슷한 관절염, 근육퇴행위축증, 각종 암에 걸립니다. 고양이가 앓는 유방암 중 하나는 사람과 똑같은 유전자가 관여돼 있고 개가 앓는 골육종은 임상적으로나 유전적으로 사람과 거의 유사하다고 합니다. ●개·고양이 생애 길고 새끼 적어 단점 더군다나 수의과학의 비약적 발달로 신장이식은 물론 줄기세포치료까지 다양한 치료가 가능할 뿐만 아니라 개와 고양이의 유전체 염기서열도 발표돼 있기 때문에 반려동물을 이용하면 보다 깊이 있는 연구를 수행할 수 있다는 것입니다. 그렇지만 생쥐 실험을 찬성하는 측에서는 상당히 흥미로운 아이디어이기는 하지만 여전히 증명해야 할 사안들이 많다고 주장하고 있습니다. 특히 세대 간 나타날 수 있는 신약의 부작용을 알아보기에는 개나 고양이의 생애주기가 길고 낳을 수 있는 새끼가 많지 않아 충분한 연구를 하기에 부족하다는 것이죠. 생명과학 분야에서 동물실험을 최소화하기 위해 사람에게서 추출해 배양한 세포나 동물에게서 추출한 장기나 조직, 세포를 실험에 이용하는 동물대체시험법도 활발하게 연구되고 있기는 하지만 동물실험을 완전히 대체하기는 어려운 상태입니다. 동물들의 희생을 최소화하면서도 인류가 현재 누리고 있는 건강한 삶을 유지하기 위한 연구를 계속할 수 있는 방법을 찾는다는 것, 생각만큼 쉽지 않은 문제 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

이번 주 중반까지 전국의 낮기온이 33도를 넘는 폭염이 지속될 전망이다. 그렇지만 서울의 경우 목요일인 18일 32도, 19일(금) 31도, 20일(토) 30도 등 낮 최고기온이 폭염특보 발령 기준인 33도 이하로 떨어질 것으로 보이면서 가마솥 더위는 다소 누그러지겠다. 기상청은 “중국 북부에서 뜨거운 열기가 계속 유입되고 남쪽에서는 북태평양고기압 영향권에 들어 덥고 습한 공기가 유입되면서 이번 주가 더위의 절정을 이룰 것”이라고 15일 예보했다. 14일 폭염경보가 주의보로 한 단계 약화됐던 수도권에서는 연휴 마지막 날인 15일 동풍이 불면서 낮 기온이 다시 35도 안팎까지 오르는 등 폭염의 기세가 더욱 강해졌다. 16일에는 대기불안정으로 인해 제주도와 경상도, 일부 남부 내륙지역을 중심으로 소나기가 내리는 곳이 있겠지만 더위를 식히기에는 역부족으로 예상된다. 기상청에 따르면 화요일인 16일과 수요일인 17일 서울의 낮 최고기온이 34도까지 오르는 등 폭염이 절정을 이룰 것으로 보인다. 또 밤 사이 최저기온이 25도 이상을 유지하는 열대야는 남부지방은 주 후반, 서울·경기 지역은 토요일부터 사라질 것으로 예상됐다. 기상청 관계자는 “강원 영동과 경북 북부 일부를 제외한 전국에 폭염특보가 발령돼 있는 가운데 남부지방을 중심으로 낮기온이 35도 내외로 오르며 무더운 곳이 많고 열대야가 나타나는 곳도 많겠다”고 말했다. 한편 지난 11일 발생한 태풍 ‘찬투’는 일본 동해상 쪽으로 방향을 잡아 한반도에 미치는 영향은 미미할 것으로 예상되고 있다. 기압계에 미세한 영향을 미치겠지만 폭염의 핵심 원인인 북태평양고기압 세력을 약화시키기는 어려울 것으로 전망됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌와 컴퓨터를 연결해 척수마비 환자의 감각을 되살리는 실험이 성공했다. 척수손상은 현대의학 기술로 신경을 복원하거나 재생이 불가능한 것으로 알려져 있는데, 뇌 자극으로 이를 극복할 가능성을 찾았다는 데 의미가 있다. 미국과 브라질 연구진이 주축이 된 국제공동연구진은 가상현실(VR)과 외골격 로봇을 환자의 뇌에 연결하는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI) 기술을 활용해 척수마비 환자들의 감각 일부와 근육 조절기능을 회복시키는 데 성공하고 이를 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 11일자에 발표했다. 공동연구진에는 미국 듀크대, 콜로라도주립대, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스), 브라질 국제신경과학연구소, 스위스 로잔 연방공대, 독일 뮌헨대가 참여했다. 연구진은 교통사고나 낙상 등으로 척수손상을 입어 하반신이 마비된 지 3~13년이 지난 20~30대의 남녀 환자 8명을 대상으로 일주일에 2시간씩 12개월 동안 BMI 기술을 활용한 재활치료를 진행했다. 연구진은 환자에게 뇌파 신호를 기록하는 모자를 씌운 뒤 VR 속 아바타를 움직인다는 생각을 하도록 하고, ‘걷는다’는 것을 떠올릴 때 나오는 뇌파를 분류했다. 환자들에게 보행보조장치인 로봇수트를 입힌 뒤 걸어가는 모습을 보여주면서 뇌를 자극시키는 동시에 연구진은 로봇수트를 움직였다. 뇌와 몸이 같은 상황에 놓이도록 한 것이다. 기존의 재활치료 방식으로는 전혀 효과가 없었던 8명 모두 이런 뇌 훈련 결과 통증, 진동 같은 감각기능 일부가 깨어났다. 방광, 창자 등 내장기능도 회복해 대소변을 가릴 수 있게 됐다. 실제로 이들을 걷게 하지는 못했지만 VR과 BMI 트레이닝이 운동과 감각 기능을 깨울 가능성은 찾은 것이다. 미구엘 니콜레리스 듀크대 신경공학센터 교수는 “완전마비 진단을 받았더라도 아직 손상되지 않은 척수신경을 갖고 있을 수 있는데 이것들이 뇌 훈련으로 깨어난 것으로 보인다”고 설명했다. 정확히 뇌의 어떤 부위에 영향을 미쳤는지에 대한 분석과 재활 기구 개발을 위한 추가 연구를 진행 중이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

폭염특보제 도입 8년 만에 첫 전국 이틀째 발령 12일 경북 경산시 하양읍의 무인기상관측망에서 측정된 기온이 40.3도를 기록했다. 비공식 기온이지만 우리나라에서 공식적인 사상 최고 기온(대구 40도·1942년 8월 1일)을 넘어섰다. 2008년 폭염특보제가 도입된 이래 11일에 이어 이틀째 우리나라 모든 지역에 폭염특보가 내려졌다. 이날 오후 4시 현재 지역별 낮 최고기온을 보면 경주가 39.4도로 가장 높고 영천 39.3도, 합천 38.7도, 밀양 37.8도, 대구·안동 37.7도,서울 35.9도 등이다. 13일부터 시작되는 사흘간의 광복절 연휴에도 전국은 찜통더위에 시달릴 것으로 보인다. 폭염경보와 폭염주의보도 연휴 내내 이어질 것으로 전망된다. 기상청은 “중국에서 가열된 공기와 남쪽에 놓인 북태평양고기압의 영향권에 들면서 덥고 습한 공기가 유입되고 강한 일사로 인한 지면 가열까지 더해져 연휴기간에도 열대야와 35도 내외의 폭염이 지속될 것”이라고 예보했다. 연휴 첫날인 13일은 전국의 낮 최고기온이 31~37도의 분포를 보일 전망이다. 14일에는 한반도 북쪽 상층에 찬 공기를 가진 기압골이 접근하면서 대기가 불안정해 중부지방을 중심으로 소낙성 강수가 내릴 가능성이 높다. 상층의 찬 공기는 17일까지 국지성 소나기를 뿌릴 것으로 예상된다. 기상청에 따르면 15일을 기점으로 낮기온이 35도까지 오르는 극심한 폭염은 한풀 꺾일 것으로 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

시장 규모 4년 내 1조 1730억 ‘마트에서 기저귀를 산 남성의 마음속에 맥주 생각이 간절함을 읽고 상품을 권한다.’ ‘유능한 직원이 2년 안에 사표 쓸 것을 예측해 급여를 올려주는 등 공을 들인다.’ ‘오늘 밤 어디서 범죄가 일어날지 예측해 경찰을 배치한다.’ 사람의 생각이나 다가올 미래를 읽으려는 인류의 오래된 꿈이 현실이 되고 있다. ‘지식산업의 원유’로 평가받는 빅데이터 덕이다. 기업과 행정기관 등은 쏟아져 나오는 데이터 속에서 상거래와 이동 동선, 부정행위 등 반복되는 행동 패턴을 찾아 ‘계산법’(알고리즘)을 만들고 미래를 예측한다. 특히 인공지능은 매일 새로 제공되는 빅데이터를 교과서 삼아 스스로 학습(머신러닝)해 예측 능력을 더욱 키울 수 있다. 인류가 평생 쌓아온 전체 데이터양을 불과 2년 안에 쌓을 수 있는 시대라 가능한 일이다. ‘디지털 노스트라다무스’의 시대가 온 것이다. 기업들은 빅데이터를 활용한 예측 분석을 통해 소비자 행동을 예상해 대응한다. 미국의 약국형 편의점 체인인 ‘오스코 드러그’는 저녁 시간 쇼핑 행태를 분석한 결과 남성이 기저귀를 사면 육아 스트레스 탓에 맥주도 살 가능성이 높다는 패턴을 발견했다. 또, 정보기술(IT)회사인 휼렛패커드사는 직원 33만명의 2년간 급여와 임금인상, 직무평가, 직무순환 데이터를 기반으로 개인별 퇴직 가능성을 평가해 인사 관리에 활용하는 것으로 알려졌다. 국내 대기업도 빅데이터로 미래를 읽으려고 노력 중이다. 포스코는 해외 광산 동향, 런던금속거래소 가격 등 철광석 가격에 영향을 주는 변수를 분석해 철광석 구매의 최적 타이밍과 가격대를 결정한다. 대우조선해양은 조선·해운·선박과 관련한 수많은 데이터를 분석해 선박 수요를 예측하고 있다. 빅데이터 예측은 보건·치안 등 공공분야에서도 유용하다. 미국 캘리포니아 산타크루즈카운티는 8년간 지역 범죄 기록을 토대로 범죄자의 행동패턴, 점포 영업시간 등의 요인과 범죄 발생과의 상관성을 분석해 범죄 가능성을 예측하고 있다. 우리 경찰도 범죄예측프로그램인 ‘지오프로스’를 개발해 순찰 때 활용 중이다. 구글은 검색용어 5000만개와 독감 바이러스의 확산 패턴 사이의 상관관계를 분석해 보건당국보다 먼저 독감 유행을 파악하는 ‘구글 독감 트렌드’를 개발하기도 했다. 기업과 행정 분야에서 빅데이터를 기반으로 한 예측 사업이 떠오르면서 관련 시장 규모도 급성장하고 있다. 한국정보화진흥원에 따르면 2013년 1643억원이던 국내 빅데이터 시장 규모는 2014년 2013억원, 지난해 2623억원으로 2년 새 59.6% 성장했다. 2020년에는 1조 1730억원 규모가 될 전망이다. 시장이 커지면서 전문가 수요도 는다. 지난해 빅데이터 비즈니스 기업 100개 사를 기준으로 조사한 설문에 따르면 지난해 918명이던 빅데이터 관련 인력은 2018년 2030명으로 2.2배 증가할 것으로 예상된다. 유대근 기자 dynamic@seoul.co.kr 윤수경 기자 yoon@seoul.co.kr

　13일부터 시작되는 사흘간의 광복절 연휴에도 전국은 찜통더위에 시달릴 것으로 보인다. 특히 지난 11일 폭염특보 도입 이후 처음으로 울릉도·독도와 제주 산간지역을 제외한 전국에 내려진 폭염경보와 폭염주의보는 이번 연휴 내내 이어질 것으로 전망된다. 　기상청은 “중국에서 가열된 공기와 남쪽에 놓인 북태평양고기압의 영향권에 들면서 덥고 습한 공기가 유입되고 강한 일사로 인한 지면 가열까지 더해져 연휴기간에도 열대야와 35도 내외의 폭염이 지속될 것”이라고 12일 예보했다. 　연휴 첫 날인 13일은 전국의 낮 최고기온이 31~37도 분포를 보일 것이라고 기상청은 전망했다. 14일에는 한반도 북쪽 상층에 찬 공기를 가진 기압골이 접근하면서 대기가 불안정해 중부지방을 중심으로 돌풍과 함께 천둥, 번개를 동반한 소낙성 강수가 내릴 가능성이 높은 것으로 예보했다. 상층의 찬 공기는 다음주 수요일인 17일까지 한반도에 영향을 미쳐 국지성 소나기가 내리는 곳이 많을 것으로 예상된다. 기상청에 따르면 22일까지는 별다른 비소식은 없겠지만 15일을 기점으로 낮기온이 35도까지 오르는 극심한 폭염은 한 풀 꺾일 것으로 보인다. 　기상청 관계자는 “일사와 땅에서 올라오는 열기 때문에 당분간 낮 기온이 35도 내외로 오르면서 무덥고 열대야가 발생하는 곳이 많겠으니 일사병이나 열사병에 각별히 유의해달라”고 말했다. 　한편 지난 9일 형성된 제6호 태풍 ‘꼰선’은 계속 북상해 일본 동쪽해상으로 이동하면서 러시아 사할린 방면에서 온대저기압으로 변화될 것으로 예상되면서 한반도의 날씨에는 전혀 영향을 미치지 못할 것으로 예상된다. 이 때문에 일본 남쪽해상에서 조만간 발생할 것으로 예상되는 제7호 태풍의 방향과 규모에 따라 찜통더위의 향방을 알 수 있을 것으로 전망되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이세돌 9단과 겨룬 인공지능(AI) ‘알파고’의 승리는 올 상반기 우리나라에서 가장 화제가 됐던 사건 중 하나다. 인간과 대립하는 기계나 인공지능을 다룬 수많은 문학작품과 영화가 있었지만 이들은 우리가 안심할 수 있는 공상의 차원에 머물러 있었다. 알파고는 실제 우리 눈앞에서 인간 고유의 영역이라 믿었던 분야를 정복해 보임으로써 큰 충격을 줬다. 기계, 기술의 발전에 대한 인간의 당황과 불안은 전혀 새로운 반응이 아니다. 19세기 초반 산업화가 진행될 때 새로운 방적기계를 부수면서 실직에 저항했던 영국의 ‘러다이트 운동’(Luddite Movement)이 한 예다. 그보다 앞서 16세기에도 엘리자베스 1세가 장인들의 실직을 우려해 스타킹 제조기에 대한 특허를 거부했다는 이야기가 있다. 물론 기득권을 보호해 통치를 수월히 하려는 전략이었을 수도 있지만 기계, 기술의 급격한 발달에 처한 인간의 불안감을 엿볼 수 있다. 21세기에도 기술문명과 인간의 관계를 보는 시각이 그리 달라지지는 않았다. 알파고의 능력을 목격한 대중과 언론의 반응은 막연한 불안감과 근거 없는 낙관이 뒤섞인 혼란 그 자체였다. 가장 큰 불안감은 가까운 미래에 인간은 기계로 인해 설 자리가 없어질 것이라는, 특히 고용과 노동 차원의 불길한 예측에서 비롯됐다. ‘알파고가 바둑 다음에는 인간의 무엇을 침범할까, 어쩌면 내 직업이 아닐까’ 하는 불안은 너무나도 당연한 것이었다. 지난해 호주경제발전위원회(the Committee for Economic Development of Australia)는 늦어도 15년 안에 국가 전체 노동인구의 40%에 해당하는 500만명이 기계에 의해 일자리를 잃을 것으로 예측했다. 이런 예측은 특히 우리나라 같은 고임금의 산업국가에는 치명적일 수 있다. 보스턴컨설팅그룹이 제조업 현장에서 로봇으로 생산인력을 대체할 때 인건비 절감 효과가 가장 큰 나라로 한국을 꼽았기 때문이다. 이 모든 변화의 기저에는 4차 산업혁명이라는 흐름이 존재한다. 증기기관, 전기, 컴퓨터·통신기술이라는 세 차례의 산업혁명에 이어 지능화와 무인기술, 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등으로 대변되는 새로운 산업혁명의 파도가 우리를 덮치고 있다. 그 여파는 고용과 노동을 위시한 우리 생활의 전 영역에 영향을 미칠 것이다. 인공지능과 인간이 공존하는 미래 시스템에 대한 고민, 여기에 미래 정부 변화의 중요한 열쇠가 있다. 4차 산업혁명이 우리 사회의 산업 및 고용 구조를 뒤흔들 것은 분명하다. 정부는 이로 인해 나타날 사회갈등의 해소에 큰 노력을 기울여야 한다. 경제성장 지체와 지속적 노령화 등 기존의 위협에 4차 산업혁명으로 인한 고용불안이 결합했을 때 갈등이 더욱 커질 수 있기 때문이다. 따라서 정부의 조정자적 역할은 지금보다 훨씬 더 강화돼야 한다. 새로운 기술혁명의 조류에 대응해 조정자로서의 역할을 수행하기 위해서는 정부의 조직과 업무방식 자체가 바뀌어야 한다. 4차 산업혁명으로 등장한 새로운 기술들은 정부가 일하는 방식에 변화를 요구할 것이다. 특히 신기술을 활용한 실시간 증거기반 정책수립에 관심을 가져야 한다. 사물인터넷과 빅데이터는 이 세상의 수많은 현상을 실시간으로 포착한다. 인공지능은 인간이 파악하기 어려운 빅데이터 속 숨겨진 패턴을 즉각 찾아내는 분석력을 제공한다. 이런 정보는 정책환경의 변화와 정책수요를 정확하게 알 수 있는 힘이다. 구체적으로는 풀리지 않는 사회갈등의 진행을 파악하고 원인을 짚어내는 도구로 유용하게 활용될 수 있다. 혁명적 변화는 의외로 높은 파도보다 밀물처럼 찾아올 때가 많다. 눈치채지 못하고 잠시 눈 돌린 사이 발목까지 물이 차는 것이다. 4차 산업혁명의 변화도 밀물처럼 서서히 그러나 빠르게 삶에 침투하고 있다. 기존 관료제의 의사결정 방식으로는 이 변화에 적절히 대응할 수 없다. 정부는 집단지성과 인공지능을 도구 삼아 설계자이자 편집자의 역할을 수행해야 할지도 모른다. 그러려면 관료제의 창조적 해체와 재탄생이 우선되어야 한다. 경험과 지식 바탕의 수직적 권위주의 조직에서 감성과 소통을 바탕으로 협력하고 아이디어를 조합하는 수평적 네트워크 조직으로 바뀌어야 한다. 변화를 직시하고 적극적으로 활용할 때 인공지능의 가공 능력은 공포의 대상이 아니라 든든한 무기가 될 것이다.

장마가 끝나고 본격적인 무더위가 시작되면 집 밖에선 매미 소리가 요란하고, 집 안에선 모기 소리가 앵앵거려 잠 못 이루는 경우가 많다. 그런데 올여름에는 모기가 확 줄었다. 가장 큰 이유는 올여름 장마 유형 때문이다. 올해 한반도에 영향을 미친 장마전선은 예년보다 약했지만 장마가 막 시작된 7월 초 일주일 동안 전국적으로 많은 비를 뿌렸고 이후에도 강력한 국지성 소나기가 내렸다. 이때 모기 유충과 알들이 강이나 바다로 떠내려갔다. 장마가 끝난 뒤에는 비 한 방울 내리지 않고 전국이 보름 이상 폭염에 시달리면서 모기의 서식지인 작은 물웅덩이들이 말라붙어 모기의 개체수가 줄어들게 됐다는 해석이다. 신이현 국립보건연구원 질병매개곤충과 연구원은 “현재 우리나라에서 발견되는 모기들은 26~27도에서 가장 활발하게 활동하지만 13~15도 이하이거나 27도 이상일 경우에는 생육활동에 지장이 있다”고 설명했다. 여름철만 되면 사람들을 괴롭히는 모기는 파리목 모기과에 속하는 곤충으로 극지방에서도 발견될 정도로 전 세계에 널리 분포되어 있다. 현재 지구상에 모기는 3500여 종이 존재하고 한반도에는 56종이 서식한다. 그렇다면 내년 여름에도 올해처럼 모기가 적을까. 정답은 ‘그때그때 달라요’다. 전문가들에 따르면 올해 발견된 모기의 밀도가 이듬해 모기의 밀도에 전혀 영향을 미치지 않는다. 알부터 성충까지 모기의 생활사는 한 달 정도로 짧고 해당 연도의 날씨나 환경만이 모기의 밀도에 영향을 미친다. 겨울 날씨도 모기 밀도와 무관하다. 숲모기는 알로 월동하고, 집모기는 겨울에 암컷만 살아남아 가수면 상태로 겨울을 보낸다. 대형 건물이 늘고 겨울에도 난방 상태가 양호해지면서 성충 상태로 겨울을 나는 지하집모기도 생겼다. 간간이 엘리베이터나 환풍기를 타고 실내로 침입해 사람의 피를 빨아먹으며 생존한다. 신 연구원은 “겨울철 모기 방제가 이듬해 모기 개체수를 줄이는 데 도움을 줄 것이라고 생각할 수 있지만 모기가 월동하는 장소는 사람의 눈에 띄지 않는 깊숙한 곳이 대부분이기 때문에 쉬운 일이 아니다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

11일 리우올림픽 사격 남자 50m 권총에서 ‘사격 황제’ 진종오(37) 선수가 극적인 역전승으로 금메달을 땄다. 경기 직후 진종오는 “(6.6점을 쏜 것은) 긴장을 했다기보다는 조준을 잘못했기 때문이다. 바로 수정을 해서 영점(조준점)이 잘 잡혔다”고 밝혔다. 50m 권총사격에서 10점 표적의 지름은 5㎝로, 점수가 낮아질수록 지름은 5㎝씩 커져 1점원의 지름은 50㎝에 이른다. 50m 권총 경기에서 쓰이는 총은 화약 권총으로, 총알의 지름은 5.6㎜이며 발사 후 탄환 속도는 초속 245~295m에 이른다. 중·고등학교 때 배웠던 삼각함수와 삼각비를 활용해 계산해 보자. 50m 거리 바깥에서 과녁을 향해 사격을 할 때 미세한 떨림으로 중앙에서 1도 정도 조준이 빗나간다고 할 때 실제 과녁에서는 얼마나 벗어나게 되는 것일까. 총구에서 과녁까지의 거리는 50m, 10점 표적에서 1도가 빗나간다고 할 때 거리를 계산하기 위해서는 삼각함수의 탄젠트(tan)를 이용하면 된다. ‘tanA(각도)=a(빗나가는 거리)/b(사수와 과녁과의 거리)’에 따라 a=tanA×b라는 식을 유도할 수 있다. 이에 따라 미세한 움직임으로 인해 1도만 빗나가더라도 중앙에서 87.5㎝나 벗어난 자리에 총알이 박히게 된다. 50m 권총의 가장 낮은 점수인 1점원에도 박히지 못하고 완전히 벗어나게 된다는 말이다. 어깨로부터 약 1m 떨어진 총구를 기준으로 한다면 0.1도만 흔들려도, 다시 말해 약 1.7㎜의 미세한 떨림만 있어도 표적 중앙에서는 8.7㎝나 빗나가고 점수는 대략 2점이 날아가는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

11일 전국 모든 지역에 폭염특보가 처음으로 내려졌다. 이날 경북 영천의 오후 한때 최고기온이 올해 들어 가장 높은 39도까지 치솟았고 경주도 38.2도를 넘어서는 등 40도에 육박하는 기온을 보였다. 안동 36.7도, 광주 36.4도, 서울 36.2도, 춘천·목포 35.4도 등 전국적으로 31~36도를 오갔다. 12일에도 낮 최고기온이 32~37도로 전국에 폭염특보가 발효된 가운데 대구가 37도로 최고치를 보일 것으로 예상된다. 기상청 관계자는 “당분간 낮 기온이 35도 내외로 오르며 무더운 곳이 많고 열대야가 나타나는 곳이 있으니 건강관리에 각별히 유의해야 한다”고 당부했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀을 이용해 피 한 방울만 있으면 알츠하이머 치매 같은 각종 난치병을 쉽고 간단하게 진단할 수 있는 기술이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오마이크로시스템연구단 황교선 박사팀은 반도체를 만드는 정밀 공정기술을 활용해 혈액 속에 있는 특정 단백질을 1pg(피코그램, 1조분의 1g)까지 진단할 수 있는 ‘그래핀 바이오센서’를 만들고 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 10일자에 발표했다. 이번에 개발한 바이오센서는 센서의 패턴 배열에 따라 다양한 질병의 빠른 진단이 가능하다는 장점이 있다. 황 박사는 “이번 연구는 혈액검사라는 손쉬운 방법으로 고감도 센서의 상용화에 한발 더 접근했다는 데 의미가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

명문대에 진학한, 일명 ‘공부의 신’들은 배운 것을 잊지 않기 위해서는 상황이나 그림을 연상해 기억하는 것이 좋고 복습이 중요하다고 입을 모은다. 실제로 기억을 잘하려면 비슷한 상황을 연결시켜 기억하고 짧은 시간 내에 반복학습하는 것이 필요하다는 연구결과가 나왔다. 미국·캐나다 공동연구진은 두 개의 기억이 뇌의 같은 부위에 저장되면 나중에 기억해 낼 때 도움이 된다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에 발표했다. 캐나다 토론토 아동병원, 토론토대 의과학연구소, 미국 스탠퍼드대 행동과학과 연구자들이 함께한 이번 연구에는 한국 출신 과학자인 박성모 토론토아동병원 신경과 박사와 이수연 스탠퍼드대 박사도 참여했다. 연구진은 생쥐에게 전기충격을 주거나 생쥐가 두려워하는 소리를 반복적으로 들려주는 두 가지 형태의 공포자극 실험을 했다. 연구진은 두 자극의 시간 간격에 변화를 주기도 했다. 그 결과 두 가지 공포학습이 12시간 이내에 이뤄진 경우 뇌의 같은 부위에 저장돼 하나의 자극이 다른 자극을 연상시키면서 동시에 두 가지 공포자극을 떠올린다는 사실을 발견했다. 기억은 신경세포 덩어리인 ‘인그램’에 담긴다. 기억이 저장되는 수 시간 동안 공유한 기억들은 같은 인그램에 들어간다. 기억들이 한곳에 저장되니 어느 하나만 끄집어내면 고구마 줄기처럼 다른 기억들도 쉽게 연상된다는 설명이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20대에 법학박사 학위를 받은 촉망받던 젊은 법조인이 어느 날 우연히 수학책과 물리학책을 읽었습니다. 그리고는 ‘나는 이제 평생 사람을 위한 법이 아닌 자연에 숨겨진 법칙을 연구하겠다’고 선언했습니다. 이 얘기를 듣고 어떤 생각을 하셨나요. “돈 잘 벌고 편하게 살 수 있는 법률가직을 버리고 왜 굳이 힘든 길을 가려고 하지?” 또는 “대단하네. 뭘 하든 큰일을 낼 것 같은데.” 둘 중 하나일 겁니다. 요즘 우리 사회에선 전자로 생각하는 분들이 조금 더 많으실 것 같습니다.●아보가드로 탄생 240년 이런 ‘코페르니쿠스적’ 진로 변경을 한 사람은 요즘 사람은 아닙니다. 주인공은 이탈리아의 화학자이자 물리학자입니다. 로렌초 로마노 아메데오 카를로 아보가드로 디 콰레크나 에 디 세레토 백작, 240년 전 오늘 태어난 이 사람은 역대 과학자 중 가장 이름이 길죠. 그래서 간단히 아메데오 아보가드로(1776~1856)라고 부르는 이 사람은, 화학과 물리학 분야에서 가장 중요한 업적을 남겼습니다. 중·고등학교 시절 과학 수업을 받아본 사람이라면 누구나 한 번쯤 들어본 ‘아보가드로 법칙’과 ‘아보가드로 수’를 만든 사람입니다. ●수학·물리학에 반해 전업 아보가드로 가문은 이탈리아의 전통 있는 법률가·성직자 집안으로, 아메데오 역시 어려서부터 철학과 법학 분야에 관심이 많았습니다. 스무살이 되던 1796년에 교회법에 대한 논문을 발표해 법학박사 학위를 받고 이탈리아 토리노 지방에서 청년 법조인으로 성장했습니다. 청년 법조인 아메데오는 20세 중반에 수학과 물리학 책을 접하고 ‘마치 전기에 감전된 것’처럼 충격을 받았답니다. 그는 주변 사람들에게 ‘세상의 모든 이치는 수학과 물리학에 있다’는 말을 입버릇처럼 하다가 결국 전업 과학자로 진로를 바꾸고 스물일곱 살이 되던 1803년에는 전기와 관련한 첫 과학논문을 발표했습니다. 우리에게 알려진 아보가드로 수와 아보가드로 법칙은 1811년 ‘물리학, 화학, 자연사 저널‘에 발표한 논문에서 비롯됩니다. ●‘분자’ 개념 제시 등 다양한 업적 ‘물체의 기본입자들의 상대적 질량 및 이들의 결합비를 결정하는 하나의 방법에 관한 소고’라는 논문에서 그는 ‘분자’ 개념을 제안했습니다. 돌턴의 원자설과 게이뤼삭의 기체반응 법칙을 모두 만족시키기 위해서는 새로운 개념이 필요하다고 주장합니다. 기체의 성질을 나타내기 위해서는 원자들을 붙여 하나의 구성입자인 분자를 만들면 된다는 겁니다. 이런 생각을 바탕으로 아보가드로 법칙을 설명합니다. ‘기체는 2개 또는 그 이상의 기본입자로 구성돼 있고 모든 기체는 종류에 상관없이 같은 온도, 같은 압력, 같은 부피 속에 같은 수의 분자를 포함하고 있다.’ 아보가드로 수는 어떤 물질의 원자나 분자 1몰에는 공통적으로 들어 있는 입자의 개수인 6.023×1023을 말합니다. ●‘늦깎이 과학자’ 또 나왔으면 아보가드로가 살았던 세상은 지금보다는 훨씬 세상이 단순했던 18~19세기이긴 하지만 우리에게 많은 시사점을 줍니다. 지금으로 따지면 골수 문과생이 우연히 과학을 접하고 평생 과학만을 생각하겠다며 과학기술에 투신한 것입니다. 18세기 중반 영국에서 시작된 산업혁명의 바람이 유럽 전역을 휩쓸면서 과학과 기술은 중요한 위치를 점하게 됩니다. 4차 산업혁명이 거론되는 지금도 마찬가지입니다. 과학이 중요하다는 것은 누구나 알고 이야기하고 있지만 아메데오 같은 늦깎이 과학자가 나와 자신이 하고 싶은 연구를 마음껏 할 수 있는 사회적 환경이 마련돼 있는지는 의문입니다. edmondy@seoul.co.kr

“불볕더위 속/ 어디에선가// 함성처럼 들려오는/ 매미 소리// 저것은 생명의 찬가인가/ 피울음의 통곡인가// 겨우 한 달 남짓한/ 짧은 생애일 뿐인데도// 나 이렇게 찬란하게/ 지금 살아 있다고// 온몸으로 토하는/ 뜨거운 소리에// 늦잠에서 부스스 깨어난/ 나는 참 부끄럽다” (정연복의 시 ‘매미’) 장마가 끝나고 보름 가까이 폭염이 이어지고 있다. ‘여름의 전령사’ 매미도 본격적인 활동에 나서면서 가뜩이나 열대야로 잠 못 드는 여름밤을 더 힘들게 한다. 약 5억 5000만년 전 지구상에 등장한 매미는 현재 전 세계 3000여종이 존재한다. 한반도에는 털매미, 늦털매미, 참깽깽매미, 깽깽매미, 말매미, 유지매미, 참매미, 애매미, 쓰름매미, 풀매미 등 14종이 살고 있다. 매미는 5월 중순~10월 중순에 나타나는데 흔히 알려진 참매미나 말매미, 유지매미, 쓰름매미는 6~9월 중순에 주로 볼 수 있다. 매미는 번데기 단계 없이 알, 애벌레 2단계만 거쳐 성충이 된다. 암컷이 땅이나 나무 속에 낳은 200~600개의 알이 수십일에서 수개월 후 부화를 한 뒤 애벌레 상태로 3~17년을 지낸다. 애벌레 기간에 4차례가량 껍질을 벗는 탈피 과정을 거치는데 매미가 되기 위한 마지막 탈피는 저녁시간대에 이뤄진다. 천적인 새들이 잠자기 시작하는 저녁에 나무 위로 기어올라가 탈피를 하고 성충인 매미가 된다. 성충으로는 4주 정도밖에 못 살기 때문에 일반적으로 애벌레로 사는 기간을 매미의 수명으로 본다. ●매미 울음은 수컷의 세레나데 성충으로서의 짧은 생(生)에 매미는 자신의 유전자를 후손에게 전달하기 위한 생식을 마쳐야 한다. 매미의 울음소리는 생존을 위한 본능으로, 수컷이 암컷에게 짝짓기를 청하는 세레나데다. 암컷은 발음기관이 없는 ‘벙어리 매미’다. 매미는 종에 따라 제각각의 소리를 내면서 다른 종과의 짝짓기를 막는다. 매미는 몸통 중간에 진동막, 발음근, 공기주머니를 이용해 소리를 만든다. 발음근이 진동막을 빠르게 진동시켜 만든 소리를 공기주머니가 증폭시킨다. 이 때문에 몸이 큰 매미일수록 울음소리도 크다. 실제로 몸집이 큰 호주산 삼각머리매미와 배주머니매미의 울음소리는 120데시벨(㏈)로 기차나 자동차 경적소리(110㏈)보다 크다. 우리나라에 사는 매미 중에서는 말매미가 최대 90㏈ 정도의 소리를 낸다. 매미의 울음소리가 처절한 생존이라는 걸 알면서도 밤에 소란스럽게 울어대는 매미 때문에 짜증이 솟기도 한다. 변온동물인 매미는 종마다 약간의 차이가 있지만 호주산 배불룩나뭇잎매미는 15도 이상, 삼각머리매미는 18.5도 이상일 때 우는 식으로 체온이 특정 온도 이상이 돼야 ‘활동’을 한다. 폭염과 열대야가 기승을 부릴 때 매미 소리가 유독 심하게 들리는 것은 단지 기분 탓이 아니라 매미 체온이 올라 울 수 있게 됐기 때문이다. 평년보다 선선한 여름이나 밤기온이 내려가는 9~10월부터 매미 소리가 잠잠해지는 것도 이런 이유다. 기상청은 올해 9월 중순까지 무더위가 이어질 것으로 보고 있어 매미 울음은 9월 말까지 들릴 것으로 예상된다. 매미는 일반적으로 빛이 없는 밤에는 울지 않는데 도심 지역에서 유독 밤에 매미 소리가 요란한 것은 야간 조명 때문이다. ●밤엔 찬공기 확산 안 돼 더 시끄러워 밤과 새벽에 유독 매미 소리가 시끄럽게 들리는 것은 왜일까. 우선 낮에는 각종 생활 소음에 묻혀 들리지 않다가 밤에는 상대적으로 조용하기 때문에 매미 소리가 더 크게 들리기도 한다. 여기에 또 다른 과학적인 설명도 덧댈 수 있다. 낮에는 지표면이 금세 뜨거워지면서 더운 공기가 아래에 있고 위로 올라갈수록 상대적으로 공기가 차갑다. 반대로 밤에는 땅이 먼저 식으면서 지표면 근처 공기는 차갑고 위쪽에 뜨거운 공기가 있다. 뜨거운 공기는 위로 올라가 흩어져버리고 찬 공기는 아래로 가라앉으려 하고 덩어리지는 특징이 있다. 기체의 온도가 높을수록 분자운동이 활발하다는 브라운 운동원리에 따라 소리 전파속도도 더운 공기에서 더 빠르다. 이 때문에 낮에는 지표면의 공기가 뜨겁고 위로 올라가려는 습성 때문에 소리가 공기라는 매질을 따라 빠르게 위쪽으로 여기저기로 흩어져버리게 된다. 그렇지만 밤에는 사람들이 거주하는 아래쪽 공기가 상대적으로 차가워 매미의 소리가 위로 뻗어 올라가지 못하고 지상에 머물게 되면서 매미 소리가 밤에 유독 시끄럽게 들린다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

무더운 여름밤을 시원하게 만들어줄 ‘우주쇼’가 12일 밤부터 13일 새벽까지 펼쳐진다. 한국천문연구원은 12일 밤 10시부터 13일 오전 0시 30분까지 시간당 150개의 페르세우스 유성우(별똥별)가 관측될 것이라고 8일 발표했다. 특히 올해는 목성 중력의 영향으로 더 많은 별똥별이 쏟아질 것으로 예측되면서 2009년 이후 최고의 장관을 보일 것으로 기대된다. 유성우는 지구가 태양 주위를 돌면서 혜성 꼬리가 남긴 잔해들이 있는 곳을 지날 때 이것들이 지구 대기권 안으로 쏟아지는 현상이다. 매년 8월 지구를 찾아 여름 밤하늘을 수놓는 페르세우스 유성우는 133년에 한 번꼴로 태양 주위를 도는 혜성 ‘109P/스위프트 터틀’이 지나며 남긴 잔해다. 페르세우스자리의 한 점을 중심으로 유성들이 쏟아져 내리면서 이름 붙여졌지만 페르세우스 별자리와는 아무 상관이 없다. 국제유성기구(IMO)는 “별똥별은 평균 초속 59㎞의 속도로 떨어져 눈 깜짝할 사이에 시야에서 사라지지만 올해는 시간당 150개 정도의 유성우가 떨어지기 때문에 멋진 광경을 볼 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr