반갑네, 난 ‘멘로파크의 마법사’ 토머스 에디슨(1847~1931)일세. 1000여건이 넘는 발명과 제품 개선 때문에 흔히 ‘발명왕’이라고 부르지. 오늘은 나에게 가장 큰 영광과 함께 몰락을 가져다 준 인공조명에 대해 얘기해 보려고 하네.인공조명은 18세기 중엽 유럽에서 산업이 발달하면서 대량 생산을 위해 밤에도 공장을 가동해야 하는 필요성 때문에 생겼지. 처음 등장한 것은 가스등이었는데 불빛이 그리 밝지 않고 자칫 가스폭발로 이어질 가능성이 커서 새로운 조명이 필요했지. 그러던 중 1808년 영국의 화학자 험프리 데이비 경이 탄소에 전류를 흘리면 빛이 발생한다는 사실을 발견하고 아크등을 만들었어. 빛이 강해 공장에서 쓰기는 좋지만 가정에서까지 활용하기엔 무리가 있었지. 그래서 나는 집에서도 쓸 수 있는 안전한 인공조명 개발에 집중했어. 마침내 1879년 유난히 눈이 많이 내리던 12월 3일 미국 뉴저지에 있는 멘로파크 연구소에서 백열전구가 처음 빛을 내도록 하는 데 성공했어. 진공의 유리구 속에 실을 태운 필라멘트를 이용해 전류를 흘려 빛을 내도록 한 거야. 10시간을 못 갈 것이라고 예상했는데 40시간이나 지속하는 데 성공했지. ●신체적 건강·노화 속도 빨라져 독일의 역사학자 에밀 루트비히는 내 전구 발명 소식을 듣고 “프로테메우스가 불을 인간에게 가져다준 이후 인류는 두 번째 불을 얻게 됐다”고 평가했다더군. 백열전구의 대중화를 위해 에디슨전기회사(제너럴 일렉트릭의 전신)을 설립했지만 특허권을 둘러싼 소송으로 많은 경제적 손실을 보고 결국 내가 만든 회사에서 쫓겨나기까지 했지. 어쨌든 백열전구 이후 인공조명은 널리 보급돼 사람의 활동시간을 획기적으로 늘리는 데 크게 기여했지. 그런데 내가 미처 생각하지 못한 게 있었어. 야근이나 각종 야간생활로 인해 이런 인공조명에 지나치게 노출되면 신체적 건강은 물론 노화속도까지 빨라진다는 최신 연구결과를 보고 깜짝 놀랐지. 생물학 분야에서 저명한 국제학술지인 ‘커런트 바이올로지’ 15일자에 실린 네덜란드 레이던대 의대 연구진이 생쥐 실험을 통해 밝혀낸 사실이라는데 좀 충격적이네. 밝은 빛이 비추는 우리 속에서 24주 동안 생활한 생쥐의 생체시계는 24시간이 아닌 25.5시간으로 바뀌고 골밀도가 감소하고 뼈를 지탱해주는 골격근이 약화하는 한편 체내 만성 염증까지 생겼다더군. ●실험 쥐 골밀도 감소·만성 염증 생쥐들은 깨어 있는 동안에는 계속 밝은 빛에 노출되고 잠을 자는 동안에도 깨어 있을 때 빛의 7분의1 수준에 해당하는 빛에 지속적으로 노출시켰으니 사람이 빛에 노출되는 패턴과는 좀 다르다고 할 수 있겠지. 그렇지만 최근 대도시에는 밤새 켜 있는 네온사인과 개인이 사용하는 스마트폰이나 태블릿PC에서 나오는 블루라이트 등으로 24시간 빛에 노출된다고 볼 수도 있겠지. 사실 그동안 야간교대 근무가 잦은 사람에게 유방암이나 대사증후군, 골다공증 위험이 증가된다는 보고는 여러 차례 있었지만 뇌의 생체주기에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 밝혀낸 것은 이번이 처음이라더군. 지난달 미국 의학협회 산하 ‘과학과 공중보건 위원회’는 인공광선이 암, 당뇨, 심혈관 질환의 발병 위험을 증가시킬 수 있는 만큼 인공광선의 노출을 줄이라는 권고를 내놓기도 했다지. 얼마 전 이탈리아, 독일, 미국, 이스라엘 국제공동연구진이 기초과학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스’에 발표한 ‘전 세계 빛 공해 실태’에서 한국은 ‘세계에서 가장 심각한 빛 공해 국가’라는 지적을 받았더군. 밤낮없이 부지런히 일하며 역동적인 삶을 사는 것도 좋겠지만 밤에는 불을 끄고 다음날을 위해 좀 쉬는 것도 좋지 않을까. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난달 중순 ‘아마존’ 창업자 제프 베조스가 설립한 민간 우주개발업체 ‘블루오리진’이 4회 연속 로켓발사체 귀환시험에 성공했다. 발사체(로켓)를 재활용해 우주여행 비용을 획기적으로 낮추겠다는 목표에 한 발 더 다가서게 된 것이다. 테슬라의 창업자 앨런 머스크가 설립한 ‘스페이스X’ 역시 로켓 재활용을 위한 시험을 활발하게 진행 중이다. 1960년대 미국과 구소련의 군비경쟁으로 촉발된 우주개발이 2000년대 들어 여행과 화물 운송 같은 사업 모델을 갖춘 민간기업들의 적극적인 투자로 ‘제2의 우주개발 전성기’를 맞고 있다. 기존의 위성 운용이나 위성사진 판매가 아닌 로켓 발사와 운용에까지 민간이 뛰어들면서 우주선진국들도 이에 대응하기 위한 새로운 형태의 발사체 개발에 나서고 있는 형국이다. ●EU·日·中 도 우주발사대행 시장으로 유럽우주청(ESA)은 2014년 12월 장관급 회의를 열고 약 41억 유로(약 5조 1554억원)를 투자, 유럽의 차세대 발사체 ‘아리안6’를 개발하기로 했다. 유럽은 그동안 저렴한 로켓발사 서비스 비용을 강점으로 위성발사 대행 시장을 선점하고 있었으나, 최근 스페이스X의 상업발사 시장 진출에 위협을 느끼고 2020년 운용을 목표로 새로운 로켓 개발에 뛰어든 것이다. 일본도 발사서비스 시장 진입을 위한 새로운 형태의 로켓 개발에 착수했다. 일본은 현재 운영 중인 H2의 엔진을 업그레이드한 차세대 발사체 H3 개발을 2013년부터 시작했다. 총 1900억엔(약 2조 2000억원)을 투입해 2020년 시험발사, 2021년 정지궤도 위성 진입을 목표로 개발하고 있다. 로켓 발사 가격이 상대적으로 높았던 일본은 H3 개발을 통해 발사 비용을 지금의 절반 수준까지 낮춰 세계 발사 서비스 시장에 본격 진입하겠다는 계획이다. 지난달 25일 최첨단 기술을 적용한 차세대 초대형 로켓 ‘창정 7호’ 발사에 성공한 중국도 중·대형 위성발사는 물론 유인로켓 발사 시장에 본격적으로 뛰어들 태세다. 특히 개발 초기부터 러시아의 기술을 적극 이전받으면서 로켓시장의 새로운 강자로 부각되고 있다. 중국의 로켓 발사성공률은 2000년 이전까지 83%에 불과했지만 2011~2015년에는 97.7%로 올라섰다. 특히 2015년에는 19기의 로켓과 45개의 위성발사를 모두 성공시켜 100%의 성공률을 보였다. ●기업 저비용 성공 요인은 ‘스핀오프’ 보통 발사체(로켓) 개발은 천문학적인 예산과 장기간의 연구개발, 대규모의 인원이 필요하다. 그런데 창업 10년 남짓 된 벤처 수준의 기업들이 적은 비용으로 로켓 개발과 발사체 서비스 시장의 강자로 부상할 수 있었던 것은 국가적 차원에서 개발된 우주기술들의 ‘스핀오프’(기술이전·spinoff) 덕분이다. 미국항공우주국(NASA)은 1964년 ‘기술활용계획’을 시작으로 다양한 우주 기술을 민간에 이전하고 상용화하는 노력을 펼쳐왔다. 메모리폼 베개, 매트리스, 냉동 건조식품, 전자레인지, 정수기, 가스탐지기 등이 스핀오프를 통해 상용화된 대표적인 기술들이다. 스페이스X의 팰콘 로켓 엔진 역시 스핀오프 덕분에 확보할 수 있었다. 스페이스X는 1950년대 나사에서 연구해 아폴로 프로그램에서 사용된 추진제 인젝터, 터보펌프 등을 그대로 사들여 활용했고, 다양한 형태로 이전된 엔진기술을 활용해 자체적으로 엔진의 성능을 개량하고 개발할 수 있었다. 나사를 통해 다양한 시험시설을 활용할 수 있었던 것도 고속성장의 발판이 됐다. ●“민간 우주개발 산업 활성화도 기대” 조광래 한국항공우주연구원 원장은 “선진국의 사례에서 볼 수 있듯이 미래 유망산업인 항공우주분야가 활성화되기 위해서는 국가 주도의 우주 개발이 우선돼야 한다”며 “한국형 발사체 개발은 단순히 로켓 개발과 달탐사가 목적이 아니라 민간 우주개발 산업 활성화라는 또 다른 목적을 갖고 있다”고 설명했다. 한국은 2013년 나로호 발사 성공을 제외하고는 로켓 기술과 관련해 우주선진국들처럼 축적된 기술도 없고 관련 산업 저변도 없는 상황이다. 이렇다 보니 시험시설도 마땅치 않아 개발과 시험을 동시에 수행해야 하는 어려움을 겪고 있다. 2019년과 2020년 발사를 목표로 하고 있는 한국형 발사체 개발에서 가장 어려운 점은 연소 불안정 극복과 용접기술 확보다. 연소 불안정은 로켓의 연료가 완전히 타지 못하는 현상으로 로켓에 영향을 줘 목표 고도까지 올라가지 못하거나 최악의 경우 폭발로 이어질 수 있기 때문에 로켓 개발 과정에서 반드시 해결해야 하는 문제로 꼽힌다. 한국형 발사체 개발 과정에서도 불안정 연소문제 해결에 많은 시간이 투입됐다. 지난달 초 전남 고흥군 나로우주센터에서 수행한 75t급 엔진 75초 지상연소시험을 통해 이 문제를 어느 정도 해결한 것으로 밝혀졌다. 남은 과제는 로켓의 연료가 채워지는 추진제 탱크의 용접 문제다. 한국형 발사체 추진제 탱크는 직경이 2.6m에 이르지만 두께는 일반 산업용 탱크보다 얇아 용접과정에서 변형되기 쉬운 만큼 변형을 막고 비행 중 압력과 하중을 견딜 수 있어야 하기 때문에 매우 정밀한 용접 기술이 필요하다는 설명이다. 조 원장은 “국내 우주산업은 대부분 정부 투자에 의지하고 있으며 위성활용 산업이 대부분을 차지하고 있다”며 “우주산업 저변 확대를 위해서라도 반드시 한국형 발사체 개발에 성공해야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

교보생명은 생존 시 자신의 노후 준비는 물론 사망 후에도 남은 가족의 생활 보장까지 지원해 주는 상품을 새롭게 선보였다. 교보생명의 ‘꿈을 이어주는 (무)교보연금보험II’는 업계 처음으로 생존보장 형태의 연금지급 방식에 사망연금 개념을 도입했다. 살아 있을 때 연금을 받다가 사망하면 유가족이 20년간 이어 받을 수 있도록 설계했다. 이 상품은 최근 생명보험협회로부터 혁신적인 상품으로 인정받아 배타적 사용권을 획득했다. 만기까지 보험 계약을 유지하면 쌓인 적립금의 최대 7.5%를 보너스로 받을 수 있다. 보너스 연금은 은퇴 후 소득 공백기에 5년간 집중적으로 받거나 미뤘다가 노후자금이 필요한 시기에 받을 수 있다. 나중에 받는 경우 거치 기간 동안 공시이율을 적용한다. 의료비·생활비 증가로 노후자금이 부족할 수 있는 고령기에 유용하게 활용할 수 있다. 다른 연금보험과 달리 납입 면제 혜택의 폭도 넓혔다. 암·뇌출혈·급성심근경색증 등 중대 질병이 발생할 경우 보험료 납입 면제 혜택을 받을 수 있도록 했다. 교보생명 관계자는 “나와 가족 모두의 꿈을 지켜 주고 싶은 30~40대 고객에게 어필하면서 큰 호응을 얻고 있다”고 말했다. 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

과학이 발전하면서 군복에도 각종 첨단 과학이 더해지는 가운데, 최근 미군은 방탄용 군복을 위한 신물질 테스트에 돌입한 것으로 알려졌다. 영국 일간지 데일리메일 등 해외 언론의 지난 12일(현지시간) 보도에 따르면 미국 플로리다의 크레이그 바이오크래프트 연구소(kraig biocraft laboratory)는 미 육군의 의뢰를 받아 일명 ‘드래곤 실크’로 불리는 인공 거미줄 소재 테스트에 나섰다. 거미줄은 가볍고 유연하며 강철보다 강한 천연 섬유 중 하나로 알려져 있다. 수많은 위험으로부터 군인의 몸을 보호해야하는 군복을 거미줄 소재로 제작할 경우 굳이 무거운 방탄조끼를 걸치지 않아도 충분히 보호 작용을 할 수 있는 획기적인 발명품이 될 수 있지만, 문제는 대량 생산을 할 수 있을 정도로 거미줄을 구하기 어렵다는 것이다. 이에 크레이그 바이오크래프트 연구소는 2000년대 초반부터 거미줄 단백질 분자 구조 연구를 통해 거미줄을 의류소재 제작에 응용하는 연구를 진행해 왔으며, 특히 유전자 변형 누에에 거미줄 생산 단백질을 주입시켜 거미줄 소재의 지속적 생산을 가능케 한 노트르담대학의 연구에 주목했다. 노트르담대학 연구진을 초빙해 군용 소재를 연구 중이던 연구소는 최근 프로토타입 개발을 마치고 테스트에 돌입했으며, 이번 테스트가 통과될 경우 미 육군과 방탄군복 제작‧생산과 관련한 100만 달러(약 11억 5000만원) 규모의 1차 계약을 체결할 예정이다. 실험실의 한 관계자는 “드래곤 실크는 인장 강도가 높고 탄성이 매우 좋으며, 현재까지 알려진 직물 중 가장 질긴 직물에 속한다. 때문에 사용 용도도 매우 다양하다”면서 “이 소재를 이용하면 유용하고 강한 군용 속옷과 장갑뿐만 아니라 방탄기능을 갖춘 군복 생산이 가능하다‘고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

좀비들의 공격으로부터 인류를 보호하는 의료 교육과정이 미군 대학에 마련돼 있다면 믿을 수 있을까? 최근 미 국방부는 산하기관인 군의관 의과대학(USU)에 좀비 유행병에 대처하는 프로그램을 개설해 교육 중이라고 밝혔다. '좀비 사랑'(?)이 유별한 미국이지만 국민의 세금을 좀비 대처에 쓴다는 것은 어찌보면 황당해 보이기도 한다. 그러나 미 국방부는 'CONOP 8888’로 불리는 좀비 공격 방어전략도 짜놓고 있을 정도다. 이 교육 프로그램은 만약 좀비가 창궐했을 때를 대비해 이를 격리하고 백신을 투입하는 시나리오를 상정해 놓은 것이다. 캐서린 링 교수는 "좀비 유행병을 애니메이션으로 보여주고 교육하고 있다"면서 "실제로는 학생들의 창의력과 문제 해결 능력을 키우기 위해 마련된 것"이라고 설명했다. 곧 전염병등 대규모의 돌발사태가 발생했을 때 이에 대처하는 훈련도구로 '좀비' 만한 것이 없다고 판단한 셈이다. 특히 미 국방부는 지난 2011년 좀비의 위협으로부터 인명을 구하기 위한 군사작전인 'CONOP 8888’도 세워놓고 있다. 미국 외교전문지 ‘포린폴리시’가 지난 2014년 공개한 문건에 따르면 CONOP 8888은 ▲인명 보호를 위한 방어선을 유지 ▲좀비 위협을 퇴치하기 위한 작전 돌입 ▲정부가 법질서를 회복하도록 돕는 3단계 대응방안으로 이뤄져있다. 그러나 이 좀비 대응전략 역시 실제 좀비의 재앙이 발생할 가능성을 전제했다기 보다는 좀비 시나리오가 훈련도구로 유용하다고 판단해 내부 훈련용으로 기획했다는 것이 국방부의 설명이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학이 발전하면서 군복에도 각종 첨단 과학이 더해지는 가운데, 최근 미군은 방탄용 군복을 위한 신물질 테스트에 돌입한 것으로 알려졌다. 영국 일간지 데일리메일 등 해외 언론의 12일자 보동 따르면 미국 플로리다의 크레이그 바이오크래프트 연구소(kraig biocraft laboratory)는 미 육군의 의뢰를 받아 일명 ‘드래곤 실크’로 불리는 인공 거미줄 소재 테스트에 나섰다. 거미줄은 가볍고 유연하며 강철보다 강한 천연 섬유 중 하나로 알려져 있다. 수많은 위험으로부터 군인의 몸을 보호해야하는 군복을 거미줄 소재로 제작할 경우 굳이 무거운 방탄조끼를 걸치지 않아도 충분히 보호 작용을 할 수 있는 획기적인 발명품이 될 수 있지만, 문제는 대량 생산을 할 수 있을 정도로 거미줄을 구하기 어렵다는 것이다. 이에 크레이그 바이오크래프트 연구소는 2000년대 초반부터 거미줄 단백질 분자 구조 연구를 통해 거미줄을 의류소재 제작에 응용하는 연구를 진행해 왔으며, 특히 유전자 변형 누에에 거미줄 생산 단백질을 주입시켜 거미줄 소재의 지속적 생산을 가능케 한 노트르담대학의 연구에 주목했다. 노트르담대학 연구진을 초빙해 군용 소재를 연구 중이던 연구소는 최근 프로토타입 개발을 마치고 테스트에 돌입했으며, 이번 테스트가 통과될 경우 미 육군과 방탄군복 제작‧생산과 관련한 100만 달러(약 11억 5000만원) 규모의 1차 계약을 체결할 예정이다. 실험실의 한 관계자는 “드래곤 실크는 인장 강도가 높고 탄성이 매우 좋으며, 현재까지 알려진 직물 중 가장 질긴 직물에 속한다. 때문에 사용 용도도 매우 다양하다”면서 “이 소재를 이용하면 유용하고 강한 군용 속옷과 장갑뿐만 아니라 방탄기능을 갖춘 군복 생산이 가능하다‘고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

영화 ‘쥬라기 공원’에는 생명공학 기술을 통해 다시 태어난 수많은 공룡이 등장한다. 티라노사우루스 같은 거대 공룡들은 지축을 흔들 정도로 큰 소리로 포효하고 익룡이나 몸집이 작은 공룡들도 날카로운 고음을 내는 모습으로 등장한다. 그렇지만 이런 장면은 모두 사람들의 머릿속에서 나온 상상의 산물로, 실제로는 공룡들이 지금의 비둘기나 타조 같은 새들처럼 저음으로 웅얼거리는 소리를 냈을 것이라는 연구 결과가 나와 관심을 끌고 있다. 미국 텍사스대 지질학과, 메모리얼대와 유타대 생물학과 공동연구팀은 공룡들이 입을 벌리고 큰 소리를 내기보다는 입을 다물고 웅얼거리거나 신음과 비슷한 낮은 소리를 냈을 것이라는 연구 결과를 지질학 분야 국제학술지 ‘진화’ 11일자에 발표했다. 많은 사람이 공룡 하면 티라노사우루스를 생각하며 커다란 덩치에 우렁찬 소리를 내질렀을 것이라고 상상하지만 공룡이 내는 소리와 움직임이 어떻다고 지금까지 정확히 알려지지는 않은 상태다. 연구팀은 현존하는 208종의 새와 악어의 성대 구조와 공룡의 화석을 비교한 결과 SF에서 등장하는 공룡들처럼 모든 것을 잡아먹을 듯이 입을 벌리고 으르렁거리며 포효하기보다는 부리를 가진 새들처럼 입을 다물고 비둘기같이 ‘구구구’ 하는 소리를 내거나 ‘음’, ‘흠’ 등 신음이나 낮은 저음의 소리밖에 내지 못했을 것이라고 추정했다. 채드 앨리아슨 텍사스대 교수는 “이번 연구 결과는 공룡에 대해 우리가 알고 있는 것들이 얼마나 많이 틀렸는지를 보여 주는 대표적인 사례”라며 “현재 새가 육식공룡에서 진화했다는 것이 정설처럼 알려져 있는 만큼 발성기관도 크기만 다를 뿐이지 구조는 비슷해 지금의 새 울음소리와 크게 다르지 않을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

밤하늘을 아름답게 수놓고 있는 수많은 별이 모인 은하는 처음부터 하나의 거대한 형태로 만들어진 것이 아니라 왜소은하들이 서로 합쳐져 만들어진다. 그런데 이 거대은하를 만드는 왜소은하들 또한 더 작은 은하들이 합쳐지면서 만들어진다는 사실이 처음 밝혀졌다. 한국천문연구원 은하진화그룹과 과학기술연합대학원대학교 천문우주과학부 연구진은 왜소은하 중 하나인 ‘U141’ 은하에서 은하가 서로 합쳐져 만들어졌다는 증거를 발견했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 성과는 천문학 분야 국제학술지 ‘애스트로노미컬 저널’과 미국 천문학회에서 발간하는 학술지 ‘노바’ 최신호에 ‘가장 주목할 만한 논문’으로 선정돼 실렸다. 안드로메다은하나 태양계가 포함돼 있는 우리 은하는 태양 질량의 수천억배에 이르는 거대은하로 분류된다. 이보다 크기가 훨씬 작고 질량도 태양의 10억배 이하인 소형 은하들은 모두 왜소은하로 분류된다. 왜소은하는 거대은하를 만들기 위한 ‘은하형성재료’로 알려져 있지만 어떻게 만들어졌는지 지금까지 비밀에 부쳐져 있었다. 연구진은 태양 질량의 4억배에 불과한 U141 은하를 관찰한 끝에 이 은하가 두 개의 핵을 갖고 있으며 은하 전체 모양이 원이나 타원이 아닌 상자 모양이라는 사실을 알아냈다. 또 중심부 빛이 푸른색을 띠는 등 은하가 새로 만들어진 흔적도 찾아냈다. 천문학에서 푸른 별은 만들어진 지 얼마 되지 않은 젊은 별을 의미한다. 거대은하를 만드는 것으로 알려진 왜소은하도 왜소은하끼리 또는 더 작은 은하 두 개가 결합하면서 만들어진다는 사실이 이번에 확인된 것이다. 김상철 천문연 선임연구원은 “이번 연구에 활용된 U141 은하는 큰곰자리 은하단 내에서 은하가 별로 없는 지역에 떨어져 있는데도 은하끼리 합쳐진 증거가 발견됐다”며 “이번 연구는 왜소은하 사이에서도 작은 것부터 큰 것까지 진화 경로가 존재한다는 것을 보여 줬다는 데 의미가 크다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　기초과학연구원(IBS) 나노물질 및 화학반응연구단 박정영(카이스트 EEWS대학원 교수) 그룹리더 연구팀은 촉매반응이 진행될 때 나오는 핫전자를 최초로 검출하는데 성공하고 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호 표지논문으로 발표했다. 촉매는 원유 정제, 플라스틱 합성 같은 다양한 화학공정에서 반응 속도를 높이고 에너지 사용을 줄여 작업시간을 줄이고 생산비용을 낮춰주는 물질이다. 특히 최근 주목받고 있는 수소연료전지나 이산화탄소를 제거하고 유용한 화학물질을 생산해 내는 인공광합성 시스템을 만드는 데도 촉매는 중요한 역할을 한다. 문제는 고효율 촉매를 만들기 위해서는 촉매의 작동원리를 알아야하는데 아직까지 정확히 알려지지 않았다. 　연구진은 그래핀을 활용한 핫전자 촉매센서를 개발해 이미 고체상태인 백금 나노촉매 표면에서 발생하는 핫전자를 세계 최초로 발견한 바 있다. 고체 상태에서보다 핫전자 검출이 어려운 액체상태 화학반응에서 핫전자 검출을 위해 연구진은 과산화수소 용액에 금속 나노촉매를 넣어 핫전자를 검출하고 전류를 측정하는 데 성공한 것이다. 　박정영 교수는 “액체에서도 작동하는 촉매 핫전자 탐지기를 이용해 액체로 된 화학반응에서 나타나는 핫전자를 세계 최초로 발견하는데 성공했다”며 “이번 발견을 통해 새로운 형태의 고효율 나노촉매 시스템 개발에 속도가 붙을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연구자서 CEO된 권오준 포스코 회장 “AI 용광로 제어 등 신기술로 재도약” 현택환 기초과학硏 나노 연구 단장 “연구실서 헌신한 제자와 동료 덕분” “지금까지 대한민국 경제 발전을 견인해 온 것으로 평가받는 자동차, 기계, 조선 등 중공업이 이만큼 성장해 온 것은 철강산업이 든든하게 뒷받침하고 있었기 때문입니다. 전통적인 굴뚝산업인 철강 분야를 대표해서 대한민국 최고의 과학기술상을 받게 돼 기쁩니다.” 올해 대한민국 최고과학기술인상 공학부문 수상자로 선정된 권오준(왼쪽·66) 포스코 회장은 11일 정부과천청사에서 열린 기자간담회에서 수상의 기쁨을 이렇게 표현했다. 연구자로 시작해 최고경영자의 자리에 오른 권 회장은 1986~2009년 포스코 산하 포항산업과학연구원(RIST) 수석연구원과 포스코 기술연구소장으로 일하면서 철강 신제품 14건, 제조기술 36건, 품질 예측모델 11건을 직접 개발하는 등 국내 철강산업이 세계적 경쟁력을 확보하는 데 기여한 공로를 인정받아 수상의 기쁨을 누리게 됐다. 권 회장은 일부에서 제기되고 있는 철강산업 비관론에 대해 “새로운 기술과 소재 개발을 통해 잘 팔리는 상품을 만들 수 있도록 자원을 배분함으로써 포스코의 주력인 철강기술 경쟁력 강화에 힘쓴다면 철강산업 분야의 어려움을 뛰어넘을 수 있을 것”이라고 강조했다. 또 그는 “최근 제조업이 스마트화하는 만큼 철강산업에서 가장 중요한 용광로 제어에 인공지능(AI) 기술 도입도 고려하고 있다”고 말했다. 권 회장은 상금 3억원의 사용 계획에 대해서는 “포스코가 설립한 포스텍과 이사장을 맡고 있는 한국공학한림원, 모교인 서울대에 각각 1억원씩 기부할 것”이라고 답했다. 권 회장과 함께 자연과학부문 수상자로 선정된 현택환(오른쪽·52) 서울대 화학생물공학부 교수는 “이번 수상의 영광은 내 것이 아닌 그동안 연구실에서 고락을 함께했던 제자와 동료 연구자들의 것”이라고 소감을 밝혔다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단장이기도 한 현 교수는 크기가 균일한 나노입자를 대량으로 합성하는 방법을 개발하고 합성 과정에 대한 기초연구를 수행해 나노입자 합성 분야 발전에 공헌한 공로를 인정받아 이번에 수상자가 됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 3일 괌 해상에서 발생한 올해 첫 태풍 ‘네파탁’(NEPARTAK)은 10일 새벽 중국 남부 내륙지역 푸저우 서쪽 250㎞ 부근에서 열대저압부로 소멸됐다. 그렇지만 태풍이 사라지면서 더운 공기가 남서풍을 타고 한반도를 향해 지속적으로 유입돼 폭염을 불러왔다. 또 수증기가 많은 비구름이 밀려오면서 13일 오전까지 전국에 많은 비를 뿌릴 것으로 보인다. 기상청에 따르면 북서태평양 해역에서 발생하는 태풍은 연간 11~12개가량으로 이 중 한반도에 직접 영향을 미치는 것은 2~3개 정도이다. 그러나 올해는 바닷물의 온도가 평년보다 낮아지는 라니냐의 영향을 받아 발생 태풍의 수도 7~10개에 불과하고 우리나라에 영향을 미치는 것도 1개 정도에 그칠 것으로 전망된다. 문제는 라니냐 시기에 발생하는 태풍은 평년보다 강한 경우가 많아 주의 깊은 관찰이 필요하다. 매년 여름 많은 양의 비와 강한 바람으로 막대한 인명피해와 재산상 손해를 가져다주는 태풍은 왜 발생하는 것일까. 태양열은 지구의 날씨와 기후를 변화시키는 주요한 원인이다. 적도지역과 극지방, 육지와 바다라는 지리적 요건은 태양열을 받아들이는 양의 차이를 발생시킨다. 적도 부근 지역이 극지방보다 태양열을 많이 받는 만큼 열적 불균형이 해소되지 않을 경우 자칫 적도는 한없이 뜨거워지고 극지방은 한없이 추워진다. 이런 골치 아픈 문제를 해결하는 것이 바로 태풍이다. 적도 부근 저위도 지방의 더운 공기와 바닷물의 증발로 만들어진 수증기와 결합해 강한 바람과 비를 품은 채 고위도 지방으로 이동함으로써 지구의 열을 골고루 퍼지도록 만들어주는 것이다. 북서태평양 지역에서는 태풍, 북중미 지역에서는 허리케인, 인도양 지역에서는 사이클론으로 불리는 열대성 저기압인 태풍은 적도를 기준으로 남북 위도 5도 이내에서는 거의 발생하지 않고 바닷물 온도가 27도 이상인 지역에서 생긴다. 특히 북반구 지역에서 발생하는 태풍은 발생 초기에는 서북서쪽으로 진행하다가 점차 북상하면서 편서풍을 타고 북동진하는 경우가 많아 남중국해나 괌, 필리핀 지역에서 발생한 태풍은 편서풍을 타고 중국 남부 내륙이나 한반도, 일본 쪽으로 움직인다. 전 세계적으로 태풍은 북대서양 서부와 서인도제도 부근에서 11%, 북태평양 동부 및 멕시코 앞바다에서 17%, 북태평양 서부에서 남중국해 사이에서 38%, 인도양 남부 마다가스카르에서 호주 북서부 지역에서 28%, 벵골만과 아라비아해에서 6% 정도가 발생하고 있다. 우리나라에 영향을 미치는 태풍은 7~10월에 남중국해 부근에서 발생하는 것들이다. 세계기상기구(WMO)에서는 열대저기압 중 중심 부근 최대 풍속이 초속 33m 이상인 것을 태풍이라고 부르고 초속 25~32m인 것은 강한 열대폭풍, 초속 17~24m인 것은 열대폭풍, 초속 17m 미만인 것은 열대저압부로 구분한다. 일반적으로 초속 17m 이상의 열대저기압을 모두 태풍이라고 부른다. 가장 약한 태풍도 1945년 일본 나가사키에 투하된 원자폭탄보다 1만 배 이상 큰 에너지를 갖고 있다. 더군다나 집중호우와 폭풍, 해일 등을 동반하기 때문에 태풍이 지나간 자리에는 막대한 인명피해와 재산상 손해가 남겨진다. 풍이 지나는 경로에 따라 피해지역의 차이가 있지만 우리나라에서는 서해안 지역보다는 남동해안 지역의 피해가 심하다. 일반적으로 태풍이 진행하는 방향을 기준으로 오른쪽을 위험반원, 왼쪽을 안전반원이라고 부르는데 거의 항상 동해안이 태풍 진행 방향의 오른쪽에 놓이기 때문이다. 동해 먼바다를 지나가는 태풍이라면 동해안 지역은 거의 영향이 없거나 안전반원에 속하지만 서해안에 상륙하거나 한반도를 관통하는 태풍의 경우 동해안은 위험반원에 속하게 되는 것이다. 태풍의 바람은 반시계 방향으로 불고 한반도는 편서풍 지역에 놓여 있다. 이 때문에 태풍 진행 방향의 오른쪽에서는 태풍이 만들어내는 남서풍과 편서풍이 합해지면서 바람이 더 강해지는 반면 왼쪽에서는 태풍이 만드는 북동풍과 편서풍이 부딪치면서 힘이 상쇄돼 바람이 약해진다는 말이다. 그렇다면 태풍은 항상 피해만 주는 반갑지 않은 손님일까. 꼭 그렇지만은 않다. 태풍은 지구의 남북 지역의 온도 균형을 맞춰 주고 바닷물을 뒤흔들어 해저에 가라앉아 있는 플랑크톤을 해수면 쪽으로 올려보내 바다 생태계를 활성화시키는 역할도 한다. 이와 함께 태풍은 중요한 수자원 공급원으로서 역할도 한다. 최근 들어 지구온난화로 인한 기상이변으로 우리나라도 봄, 가을 가뭄에 시달리는 경우가 잦아지고 있는데 많은 비를 품고 있는 태풍은 봄 가뭄을 해소하는 것은 물론 댐의 저수량을 높이는 데도 도움을 준다. 여름철 불청객으로만 여겨졌던 태풍이 유용한 부분도 있으며 지구에 있어서 중요한 대기현상이라는 것을 보여 주는 점이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

안녕, 난 스웨덴의 식물학자 칼 폰 린네(1707~1778)야. 현대 식물학의 ‘아버지’라고 불리기도 해. 생물학 관련 책에서 흔히 볼 수 있는 학명을 처음 만든 사람이지. 학명은 속명 다음에 형용사로 된 종명을 붙인 두 개의 단어로 생물을 정의하는 방법이야.나는 어려서부터 꽃과 곤충을 좋아해서 8살 때 이미 ‘꼬마 식물학자’라고 불리기도 했지. 목사였던 아버지의 권유로 룬트대학교 의학부에서 의술을 공부했지만 성적은 좋지 않았지. 그래서 22살에 웁살라대로 옮겨 당시 저명한 식물학자였던 올로프 셀시우스 교수님을 만나게 됐어. 내 인생의 큰 전환점이었다고나 할까. 셀시우스 교수님 덕분에 식물학 강사 자리도 얻고 생물학을 집중적으로 연구할 수 있게 됐으니까 말야. 내가 이름 붙인 생물들은 식물 8000여종, 동물 4400여종에 이르지. 사람을 ‘호모사피엔스’(Homo sapiens)라고 부르기 시작한 것도 1758년 내 책에서 처음이었지. 생물들에 이름을 지어 주고 관심이 많았지만 나 역시 ‘식물=수동적 생물’이라는 생각을 갖고 있었지. 이런 생각은 현대 생명과학자들도 마찬가지일 거야. 그런데 얼마 전에 생물학 분야에서 저명한 국제학술지인 ‘커런트 바이올로지’에서 재미있는 논문을 하나 읽었어. 이스라엘 벤구리온대와 영국 옥스퍼드대 공동연구진이 ‘식물도 생존의 어려움에 처했을 때 도박을 한다’는 내용이었어. 식물이라고 하면 흔히 햇빛이나 수분이 많은 곳을 쫓아가는 수동적인 생물이라고 생각하잖아. 식량공급이 불확실한 상황에서는 모험을 하는 건 사람이나 동물들이라고 생각하고 말야. 신경계가 없는 생물이 위기에 대응하는 반응을 보인다는 사실이 밝혀진 건 이번이 처음이래. 연구진은 식물도 동물들과 똑같은 선택을 하는지 알아보기 위해서 완두콩 실험을 했어. 완두콩 뿌리를 두 개의 화분으로 나눠서 한쪽 화분은 영양분 농도가 일정하도록 하고 다른 쪽은 농도가 수시로 변하게 한 다음 두 가지 실험을 했다는군. 그 결과 완두콩도 상황에 따라 뿌리 성장을 다르게 조절했대. 첫 번째 실험은 한쪽 화분엔 고농도의 영양분이 일정하게 공급되도록 하고 다른 화분에는 영양분 제공을 제멋대로 한 거야. 그러면 완두콩은 뿌리 성장을 일정한 농도의 화분으로 집중시켜 위험을 회피했어. 낮은 농도의 영양분이 일정하게 제공되는 화분과 고농도와 저농도의 영양분이 들쭉날쭉 제공되는 화분으로 두 번째 실험을 했어. 완두콩은 생존에 도움이 되지 않는 저농도의 화분이 아닌 영양분 공급이 들쭉날쭉한 화분에 뿌리 성장을 집중했다는 거야. 운 좋으면 고농도이고, 운 나쁘면 꽝이지만 결국 그걸 선택한 거야. 과학이 발달하면서 식물이 정보를 처리하고 기억력도 갖고 있다는 사실이 속속 밝혀지고 있지만 나를 포함해 여전히 많은 사람들이 식물의 능력을 제대로 알지 못하고 과소평가하고 있잖아. 이번 연구결과에 대해 미국 미네소타대 행동생태학 연구자인 데이비드 스티븐슨 교수는 “완두콩의 위험감수성이 증명되다니 아무래도 완두콩이 올해의 ‘인지능력이 가장 발달한 생물’로 선정되지 않을까 싶다”고 농담했다잖아. 유명한 천체물리학자 칼 세이건 박사가 ‘창백한 푸른 점’이라고 부른 우리 지구에는 사람뿐만 아니라 수많은 동물과 식물이 함께하고 있잖아. 창백한 푸른 점이 지속가능한 곳이 되기 위해서는 이 점을 절대 잊어서는 안 되겠지? 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

좀비들의 공격으로부터 인류를 보호하는 의료 교육과정이 미군 대학에 마련돼 있다면 믿을 수 있을까? 최근 미 국방부는 산하기관인 군의관 의과대학(USU)에 좀비 유행병에 대처하는 프로그램을 개설해 교육 중이라고 밝혔다. '좀비 사랑'(?)이 유별한 미국이지만 국민의 세금을 좀비 대처에 쓴다는 것은 어찌보면 황당해 보이기도 한다. 그러나 미 국방부는 'CONOP 8888’로 불리는 좀비 공격 방어전략도 짜놓고 있을 정도다. 이 교육 프로그램은 만약 좀비가 창궐했을 때를 대비해 이를 격리하고 백신을 투입하는 시나리오를 상정해 놓은 것이다. 캐서린 링 교수는 "좀비 유행병을 애니메이션으로 보여주고 교육하고 있다"면서 "실제로는 학생들의 창의력과 문제 해결 능력을 키우기 위해 마련된 것"이라고 설명했다. 곧 전염병등 대규모의 돌발사태가 발생했을 때 이에 대처하는 훈련도구로 '좀비' 만한 것이 없다고 판단한 셈이다. 특히 미 국방부는 지난 2011년 좀비의 위협으로부터 인명을 구하기 위한 군사작전인 'CONOP 8888’도 세워놓고 있다. 미국 외교전문지 ‘포린폴리시’가 지난 2014년 공개한 문건에 따르면 CONOP 8888은 ▲인명 보호를 위한 방어선을 유지 ▲좀비 위협을 퇴치하기 위한 작전 돌입 ▲정부가 법질서를 회복하도록 돕는 3단계 대응방안으로 이뤄져있다. 그러나 이 좀비 대응전략 역시 실제 좀비의 재앙이 발생할 가능성을 전제했다기 보다는 좀비 시나리오가 훈련도구로 유용하다고 판단해 내부 훈련용으로 기획했다는 것이 국방부의 설명이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한국과학기술연구원(KIST) 스마트팜솔루션 융합연구단 노주원 단장이 지난 8일 몽골 울란바토르에서 개최된 ‘2016 천연자원 및 소재 활용 국제심포지엄’(ICCIUNR)에서 몽골 교육문화과학부의 우수과학자상을 받았다. 노 단장은 2004년부터 한·몽골 국제공동연구를 시작했으며 2008년부터는 한·몽골 과학기술협력센터장으로 몽골 약용 식물연구와 우수과학자 인재양성 등에 노력하고 있다. 노 단장의 이번 수상은 2011년 몽골과학원 최우수 연구자상과 2012년 몽골 보건복지부 명예훈장에 이은 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인슐린 분비 기능에 이상이 생겨 혈중 포도당 농도가 높아지는 대사질환인 당뇨병은 망막병증, 신장 기능 장애, 심혈관질환 등을 일으키는 주요 원인으로 꼽힌다. 현재 정확한 당뇨 진단을 위해서는 혈액을 뽑아 보는 것이 유일한 방법이다. 그러나 앞으로는 눈물 한 방울만으로도 당뇨병을 진단하고 관리할 수 있게 될 것으로 보인다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 송용원 박사팀은 눈물을 이용해 당뇨병 진단이 가능한 콘택트렌즈 형태의 진단기기(스마트 콘택트렌즈)를 개발, 시제품 제작에 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 성과는 이르면 2년 안에 상용화가 가능할 것으로 전망된다. 안구를 촉촉하게 만들어 눈을 보호하는 기본 눈물 속에는 당뇨를 진단할 수 있는 글루코스(포도당)뿐 아니라 요산 등 다양한 성분이 녹아 있다. 콘택트렌즈 형태의 당뇨센서는 기본 눈물에 포함된 이 미량의 포도당을 검출해 내는 정밀 센서기술이 핵심을 이룬다. 연구진은 콘택트렌즈 표면에 미세한 배관 구조를 만들어 15초 동안 7㎕(마이크로리터)를 수집해 분석할 수 있는 시제품을 만드는 데 성공했다. 또 센서를 작동시킬 수 있는 초박막 배터리 기술과 센서에서 수집하고 분석한 정보를 스마트폰이나 컴퓨터로 전송할 수 있는 통신회로 기술도 확보했다. 스마트 콘택트렌즈는 눈물을 포집하고 측정하는 센서가 있는 층과 전지·데이터통신 칩이 있는 가운데 층, 그리고 일반 콘택트렌즈로 이뤄진 세 번째 층으로 구성돼 있다. 송 박사는 “정보통신기술(ICT)과 결합, 폭넓은 분야에 응용될 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한 주를 시작하는 11일과 12일에는 주말 동안 전국에 퍼진 폭염과 열대야를 식힐 비가 쏟아진다. 이번 비는 수요일인 13일 오전까지 이어진다. 기상청은 “11일 오전 제주와 남부 해안지방부터 비가 내리기 시작한다”며 “비는 오후엔 충청 이남지방으로 확대될 것”이라고 10일 예보했다. 비는 화요일인 12일 전국으로 확대되고 13일 오전까지 많은 비가 내릴 것으로 기상청은 전망했다. 13일까지 내릴 비의 예상 강수량은 충청남북도와 경상남북도 지역 30~80㎜, 서울·경기, 강원도 지역 20~50㎜가 되겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

13만년 전에 나타나 2만 4000년 전까지 유럽과 아시아 일대에서 거주했던 네안데르탈인이 사람을 먹는 식인 풍습을 가지고 있었을 것으로 추측되는 증거가 발견됐다. 유럽·미국 인류학자들이 참여한 국제 공동연구진은 벨기에 남부 나무르주에 있는 구아예 동굴에서 네안데르탈인의 화석을 발견했다. 화석에 있던 뼈를 방사선 연대측정법으로 조사한 결과 4만 5500년~4만 500년전 사이에 살았던 남녀 4명의 것으로 추정했다. ●뼈에 날카로운 것으로 잘린 흔적 이 뼈와 뼛조각 99개를 정밀 분석한 결과 날카로운 것으로 잘린 듯한 흔적이 여럿 있었다. 특히 피부를 벗겨낸 흔적과 머리에서 골수를 꺼낸 자국까지 남아 있었다. 연구진은 “뼈에 남은 이런 상처들은 당시 먹을거리로 이용됐던 말이나 순록 같은 동물의 뼈에서 발견된 것과 일치하는 만큼 네안데르탈인들 사이에서 식인 풍습이 있었을 것”이라고 주장했다. 네안데르탈인이 훗날 현생인류의 조상인 호모사피엔스에게 학살됐을 가능성도 일부 고고학계에서는 주장하고 있다. 그러나 이번에 발견된 증거를 다른 인류종과 전쟁이나 학살의 증거라고 보기는 어렵다는 설명이다. ●기존의 ‘전쟁·학살론’ 뒤집는 증거 일렌 루지에 캘리포니아주립대 인류학과 교수는 “종교의식의 일부로 사용됐을 것이라고도 가정할 수 있겠지만, 골수를 추출하고 살을 발라낸 것과 같은 흔적은 식량으로 사용했을 가능성이 더 높다는 것을 의미한다”고 말했다.네안데르탈인의 식인 풍습은 자연과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 6일자에 담겼다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 과학기술 분야에서 핫이슈인 뇌과학이나 인공지능(AI), 신약 후보물질 추적 등의 연구에는 수많은 데이터를 그래프 형태로 표현하는 ‘신경망 빅데이터’가 많이 쓰인다. 이런 빅데이터는 용량이 방대하기 때문에 주로 슈퍼컴퓨터를 이용한다. 하지만 앞으로는 일반 컴퓨터 한 대로도 분석이 가능해질 것으로 전망된다. 대구경북과학기술원(DGIST) 정보통신융합공학전공 김민수 교수팀은 그래프형 빅데이터를 PC로도 분석할 수 있는 ‘지스트림 2.0’ 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이 연구 성과는 지난달 28일부터 일주일 동안 미국 샌프란시스코에서 열린 데이터 분야 국제학술대회 ‘2016 ACM 시그모드’에서 발표됐다. 김 교수팀이 개발한 지스트림 2.0은 GPU(그래픽 프로세서) 2개와 초고속 저장장치인 PCI-e SSD(솔리드 스테이트 디스크) 2개가 장착된 컴퓨터로 그래픽 빅데이터를 처리하도록 한 분석 프로그램이다. 데이터를 컴퓨터에 저장한 뒤 GPU 2개를 활용해 순차적으로 연산을 하는 것이 아니라 동시에 작업하는 방식으로, 분석 속도를 높이고 메모리 사용량 문제도 해결했다. 연구팀은 이를 이용해 320억개 선으로 연결된 그래픽 데이터를 500초 만에 분석하는 데 성공했다. 현재 빅데이터 분석 성능이 가장 우수하다고 알려진 미국 카네기멜런대의 슈퍼컴퓨터로 같은 유형의 그래픽 데이터를 분석하는 데는 1400초가 걸리는 것으로 알려져 있다. 김 교수는 “이번에 개발한 지스트림 기술은 그래프 데이터 처리 속도가 슈퍼컴퓨터보다 월등히 빠르다”며 “뇌과학이나 인공지능 분야에서 쓰는 신경망 형태의 데이터 처리나 사물인터넷(IoT) 데이터 기반의 사이버 보안처럼 대규모 데이터 처리에 유용하게 쓰일 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘터미네이터’에서 아널드 슈워제네거가 연기한 로봇 ‘T800’은 금속 뼈대 위에 사람과 똑같은 형태의 인공 피부가 덮인 형태였다. 피부 속 인공 근육이 기계와 연결돼 있어 사람처럼 자연스럽게 움직이는 모습을 보인다. 한국과 미국 공동 연구진이 이렇게 생물체의 세포와 금속, 고분자 물질을 결합시켜 외부 전원이나 모터 없이도 움직일 수 있는 바이오 로봇을 세계 최초로 개발했다. 이번 기술을 활용하면 머지않아 사람과 비슷한 움직임을 보이는 로봇이나 실제 팔다리와 똑같은 형태의 의족·의수도 만들 수 있을 것으로 전망된다. 이런 성과는 미국 하버드대 위스 생물공학연구소 박성진 박사와 케빈 킷 파커 교수, 서강대 화공생명공학과 최정우 교수 등이 참여한 스탠퍼드대, 서강·하버드 질병바이오물리연구센터 국제공동연구진에 의해 이뤄졌다. 연구진은 생쥐의 심장세포를 이용해 동전 크기만 한 가오리 모양의 바이오 로봇을 개발하는 데 성공하면서 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자 표지논문을 장식했다. 바이오 로봇은 생물체가 갖고 있는 세포나 근육 같은 부분과 기계가 부분적으로 결합된 로봇으로, 전 세계 많은 연구자들이 개발을 시도했지만 성공하지 못했다. 연구진은 고탄성 고분자물질 위에 금으로 만든 뼈대를 붙인 뒤 생쥐의 심장세포를 배양해 근육조직을 만들어 붙여 가오리 형태의 바이오 로봇을 만들었다. 가오리 로봇은 길이 16.3㎜, 무게 10㎎으로 동전만 한 크기다. 생쥐의 심장세포는 로봇에 이식되기 전에 광유전학 기술로 빛에 따라 수축, 이완할 수 있도록 유전자를 변형했다. 광유전학은 빛과 생명과학 기술을 이용해 신경세포나 근육의 활동을 조절하는 기술이다. 근육이 이식된 로봇은 빛의 강도에 따라 실제 가오리처럼 지느러미를 팔랑거리며 초당 2.5㎜의 속도로 움직인다. 실제 가오리 이동속도의 60~65% 수준에 해당한다. 또 가오리 로봇의 양쪽 지느러미에 비추는 빛의 양을 달리해 수축·이완 운동을 개별적으로 조절할 수도 있기 때문에 방향 전환도 가능하다. 일반 로봇은 전기나 모터 같은 동력원이 있어야 하는데 가오리 로봇은 빛만으로도 자유롭게 움직일 수 있는 것이다. 박성진 박사는 “이번 연구는 광유전학 기술, 생체조직과 기계장치를 결합해 내부 동력기관 없이 자유롭게 움직이는 바이오 로봇 개발에 처음 성공한 것”이라며 “인공지능 기술과 결합시킬 경우 인간과 유사한 로봇 개발로 이어지고, 광유전학 기술을 활용한 바이오 센서 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘터미네이터’에서 아널드 슈워제네거가 연기한 로봇 ‘T800’은 금속 뼈대 위에 사람과 똑같은 형태의 인공 피부가 덮인 형태였다. 피부 속 인공 근육이 기계와 연결돼 있어 사람처럼 자연스럽게 움직이는 모습을 보인다. 한국과 미국 공동 연구진이 이렇게 생물체의 세포와 금속, 고분자 물질을 결합시켜 외부 전원이나 모터 없이도 움직일 수 있는 바이오 로봇을 세계 최초로 개발했다. 이번 기술을 활용하면 머지않아 사람과 비슷한 움직임을 보이는 로봇이나 실제 팔다리와 똑같은 형태의 의족·의수도 만들 수 있을 것으로 전망된다. 이런 성과는 미국 하버드대 위스 생물공학연구소 박성진 박사와 케빈 킷 파커 교수, 서강대 화공생명공학과 최정우 교수 등이 참여한 스탠퍼드대, 서강·하버드 질병바이오물리연구센터 국제공동연구진에 의해 이뤄졌다. 연구진은 생쥐의 심장세포를 이용해 동전 크기만 한 가오리 모양의 바이오 로봇을 개발하는 데 성공하면서 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자 표지논문을 장식했다. 바이오 로봇은 생물체가 갖고 있는 세포나 근육 같은 부분과 기계가 부분적으로 결합된 로봇으로, 전 세계 많은 연구자들이 개발을 시도했지만 성공하지 못했다. 연구진은 고탄성 고분자물질 위에 금으로 만든 뼈대를 붙인 뒤 생쥐의 심장세포를 배양해 근육조직을 만들어 붙여 가오리 형태의 바이오 로봇을 만들었다. 가오리 로봇은 길이 16.3㎜, 무게 10㎎으로 동전만 한 크기다. 생쥐의 심장세포는 로봇에 이식되기 전에 광유전학 기술로 빛에 따라 수축, 이완할 수 있도록 유전자를 변형했다. 광유전학은 빛과 생명과학 기술을 이용해 신경세포나 근육의 활동을 조절하는 기술이다. 근육이 이식된 로봇은 빛의 강도에 따라 실제 가오리처럼 지느러미를 팔랑거리며 초당 2.5㎜의 속도로 움직인다. 실제 가오리 이동속도의 60~65% 수준에 해당한다. 또 가오리 로봇의 양쪽 지느러미에 비추는 빛의 양을 달리해 수축·이완 운동을 개별적으로 조절할 수도 있기 때문에 방향 전환도 가능하다. 일반 로봇은 전기나 모터 같은 동력원이 있어야 하는데 가오리 로봇은 빛만으로도 자유롭게 움직일 수 있는 것이다. 박성진 박사는 “이번 연구는 광유전학 기술, 생체조직과 기계장치를 결합해 내부 동력기관 없이 자유롭게 움직이는 바이오 로봇 개발에 처음 성공한 것”이라며 “인공지능 기술과 결합시킬 경우 인간과 유사한 로봇 개발로 이어지고, 광유전학 기술을 활용한 바이오 센서 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr