현대자동차그룹이 미국 샌프란시스코에 있는 세계적인 과학관 ‘익스플로라토리움’과 손잡고 미래 세대를 위한 체험형 과학관을 건립한다. 과학관은 2032년 개관을 목표로 서울 강남구 삼성동 현대차그룹 글로벌비즈니스콤플렉스(GBC)에 들어설 예정이다. 현대차그룹은 15일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌프란시스코에서 익스플로라토리움과 전략적 파트너십을 체결하고 체험형 과학관 건립 계획을 발표했다. 이날 행사에는 정의선 현대차그룹 회장, 장재훈 부회장, 윌리엄 F. 멜린 익스플로라토리움 이사회 의장, 린지 비어만 관장 등이 참석했다. 1969년 물리학자 프랭크 오펜하이머가 설립한 익스플로라토리움은 빛이나 기상 현상, 중력 같은 자연 법칙을 직접 만지고 실험하며 배우는 ‘핸즈온’ 전시 기법을 처음 도입한 곳이다. 연간 방문객은 100만여명, 전시물은 650여종에 이른다. 현대차그룹은 익스플로라토리움의 협조를 얻어 단순히 보고 듣는 소극적인 관람 방식에서 벗어나 방문객 스스로 직접 탐색하고 실험하며 배우는 참여형 전시 공간으로 과학관을 구성할 계획이다. 과학자, 교육자, 예술가 등 다양한 전문가들이 전시 기획과 연구에 직접 참여하고 학교·지역사회와 연계한 교육 프로그램도 운영한다. 정 회장은 “현대차그룹은 인류와 미래 사회에 공헌하기 위해 모빌리티, 인공지능 등 첨단 과학 분야에서 새로운 도전을 지속하고 있다”면서 “익스플로라토리움과 함께 조성할 체험형 과학관은 개개인의 호기심과 탐구 정신을 키우고 더 나은 미래를 위한 차별화된 과학 교육의 장으로서 중요한 역할을 담당할 것”이라고 밝혔다.

태양계의 거대 가스 행성인 목성과 토성은 수많은 위성을 거느린 ‘미니 태양계’로 불린다. 위성이 달 하나뿐인 지구와 달리 토성이 280개 이상, 목성은 100개 이상의 위성을 지니고 있기 때문이다. 그런데 한 가지 이상한 점은 질량이 큰 목성의 위성 숫자가 토성보다 적다는 점이다. 이 의문점은 질량을 비교하면 쉽게 풀린다. 목성은 갈릴레오가 발견했다고 해서 갈릴레오 4대 위성이라고 불리는 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토라는 대형 위성 4개를 거느리고 있지만 토성은 대형 위성이 타이탄 하나뿐이다. 위성 숫자는 많지만 사실은 타이탄이 토성 전체 위성 질량의 약 96%를 차지하는 구조로 나머지는 작은 위성들이다. 따라서 목성이 타이탄급 대형 위성 4개를 거느리고 있어 목성 위성들의 질량이 토성보다 훨씬 크다. 다만 비슷해 보이는 가스 행성이 왜 위성 구성에서는 이렇게 차이가 나는지는 과학자들도 알지 못했다. 행성과학계의 오랜 숙제였던 이 “위성 시스템의 구조적 차이”를 설명하기 위해 일본 교토대학교의 유리 후지이(Yuri I. Fujii) 교수와 일본 국립천문대(NAOJ) 연구팀은 가스 행성 형성 초기 단계의 수치 시뮬레이션을 수행했다. 연구팀은 일본 국립천문대의 PC 클러스터 자원을 활용해 ‘N체 시뮬레이션(N-body simulation)’을 실시, 행성 주위 원반(Circumplanetary Disk) 내에서 위성들이 어떻게 성장하고 이동하는지 분석했다. 연구 결과의 핵심은 ‘자기권 공동(Magnetospheric Cavity)’의 형성 여부로 밝혀졌다. 목성은 형성 초기부터 매우 강력한 자기장을 가지고 있었다. 이 자기장은 생성 중인 행성 근처의 원시 행성계 원반 가스를 밀어내어 ‘빈 공간(공동)’을 만들었다. 안쪽으로 끌려온 거대 위성들은 이 공동의 경계면에 걸려 더 이상 행성으로 추락하지 않고 안정적인 궤도에 머물 수 있었다. 이것이 오늘날 우리가 보는 4대 위성의 기원으로 풀이된다. 반면 토성은 목성에 비해 자기장이 상대적으로 약했다. 위성들을 멈춰 세울 ‘자기적 방어선’이 부족했던 탓에 초기에 생성된 많은 대형 위성들이 토성의 중력에 이끌려 행성 안으로 흡수되거나 소멸했다. 유일하게 타이탄만이 절묘한 타이밍에 살아남아 현재의 독주 체제를 구축하게 된 것이다. 이번 연구는 단순히 태양계의 과거를 밝히는 데 그치지 않는다. 연구팀은 이 모델을 외계 행성계에도 적용할 수 있다고 설명한다. 후지이 교수는 논문을 통해 “이 모델이 옳다면 목성보다 질량이 크고 자기장이 강한 외계 행성 주변에서는 갈릴레오 위성보다 더 많거나 더 거대한 위성 시스템이 존재할 가능성이 높다”고 밝혔다. 다만 현재 관측 기술로는 외계 행성 주변의 위성을 직접 관측하거나 그 존재를 증명하기 쉽지 않다. 그러나 새로운 거대 망원경이 완성되고 언젠가 ‘외계 달(Exomoon)’의 직접 관측이 이루어진다면 과학자들은 자기장 가설을 포함해 거대 위성의 생성 이론을 더욱 정밀하게 검증할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

아르테미스 II 임무는 50여 년 만에 다시 인류를 달 궤도까지 보냈지만, 사실 끝이 아니라 앞으로 계획된 수많은 임무 가운데 첫 유인 임무일 뿐이다. 현재 예산 확보에 어려움을 겪고 있긴 하지만, NASA는 아르테미스 IV 임무에서 인류를 다시 달에 착륙시키고 2028년 이후에는 매년 우주선을 보내 달 유인 기지를 건설한다는 계획이다. 영구적인 유인 달 기지를 건설하기 위해 가장 중요한 자원은 바로 물이다. 물은 식수와 생활용수로 사용되는 것은 물론 달 기지에서 작물을 재배하거나 혹은 수소와 산소로 분해해서 로켓 연료로도 사용될 수 있다. 이 많은 물을 지구에서 가져가는 것보다 현지에서 조달할 수 있다면 인류의 우주 진출은 한결 쉬워질 전망이다. 물론 달 표면은 낮에는 섭씨 100도 이상, 밤에는 영하 170도 이하로 온도가 떨어지는 극한 환경으로 표면에 물이 있더라도 낮에 모두 증발해 사라질 수밖에 없다. 하지만 과학자들은 달의 극지방에 있는 크레이터 안쪽에는 영원히 햇빛이 도달하지 않는 영구 음영 지역이 있다는 사실을 알아냈다. 이론적으로 이곳에 얼음이 존재한다면 수십억 년 동안 동결 보존될 수 있는 것이다. 실제로 NASA의 달 정찰 궤도선(LRO)에 탑재된 라이먼 알파 매핑 프로젝트(LAMP)를 통해 과학자들은 일부 남극 크레이터에서 얼음으로 추정되는 물질을 발견한 바 있다. 하지만 LRO 데이터에서는 달 표면의 얼음이 예상과 달리 모든 분화구에 균일하게 분포하지 않고 매우 불규칙하게 나타났다. 최근 콜로라도 볼더 대학교 대기 및 우주 물리학 연구소(LASP)의 폴 헤인 박사팀은 이 불규칙한 분포 패턴을 분석하여 달의 물 축적 메커니즘에 대한 중요한 단서를 찾아냈다. 연구팀은 거대한 혜성이 충돌하여 한꺼번에 대량의 물이 유입되었다는 가설을 검토했으나, 얼음의 분포가 가장 오래된 크레이터에 집중되어 있다는 점을 근거로 이 가설을 배제했다. 만약 거대 혜성 충돌이 원인이라면 시기와 무관하게 몇 개의 크레이터에만 얼음이 집중될 것이기 때문이다. 관측 결과는 달이 약 30억 년에서 35억 년 전부터 현재까지 매우 긴 시간 동안 지속적이고 서서히 물을 축적해 왔을 가능성을 시사한다. 연구팀은 과거 달 내부의 화산 활동으로 인해 심층부의 물이 표면으로 분출되었거나, 여러 혜성 및 소행성의 충돌, 혹은 태양풍에서 유입된 수소가 달 표면 광물의 산소와 결합하는 화학적 과정 등을 통해 달의 물이 수십억 년간 형성되었다고 주장했다. 그리고 이런 요인 가운데 태양풍을 통해 끊임없이 유입되는 수소가 크레이터 내부의 저온 상태(Cold Trap)에 갇히면서 얼음 형태로 저장되었을 가능성이 매우 높다는 것이 연구팀의 결론이다. 이러한 메커니즘을 고려할 때, 오랜 기간 햇빛이 차단되어 온 달 남극의 크레이터, 특히 하워스(Haworth) 크레이터가 막대한 양의 얼음을 보유하고 있을 최적의 후보지라는 게 연구팀의 설명이다. 따라서 앞으로 남극 크레이터에 대한 탐사가 달 탐사의 미래를 결정지을 수 있는 중요한 이정표가 될 것으로 보인다. 과학계는 향후 얼음의 존재와 분포를 더욱 정밀하게 확인하기 위해 달 소형 적외선 영상 시스템(L-CIRiS)과 같은 첨단 장비를 활용할 계획이다. NASA는 2027년 말 달 남극 부근에 이 새로운 관측 장비를 배치할 예정이며, 이를 통해 확보될 정확한 수자원 데이터는 향후 아르테미스 임무를 비롯한 인류의 지속 가능한 달 거주 가능성을 판가름하는 결정적인 근거가 될 전망이다.

하얀 셔츠에 검은 방탄조끼를 입은 중년 남성이 한 손에 무전기를 들고 군인들 사이를 분주하게 오가며 뭔가를 지시한다. 이 남성은 군 지휘관이 아니다. 놀랍게도 현직 대통령이다. 1996년 좌익 게릴라들의 페루 주재 일본대사관 인질 사건 현장에서 당시 58세의 알베르토 후지모리 페루 대통령이 직접 진압에 나선 장면은 충격이었다. 동시에 중남미에서 일본식 이름(姓)을 가진 동양인이 대통령으로 재임 중이라는 사실도 비현실적으로 다가왔다. 일본인 이민자 집안 출신인 후지모리는 1990년 대통령에 선출된 뒤 친위 쿠데타로 독재의 문을 열었다. 3선 성공 후 부정부패 폭로와 측근이 야당 의원에게 뇌물을 건네는 모습이 담긴 동영상으로 궁지에 몰린 그는 일본으로 도망쳤고, 사퇴서를 팩스로 페루 국회에 제출했다. 2005년 그는 엘바섬을 탈출하며 재기를 꾀한 나폴레옹을 벤치마킹하듯 돌연 페루로 밀입국하기 위해 칠레로 들어갔다가 붙잡혔다. 그 와중에 일본 참의원 선거에 후보로 등록했다가 낙선하는 기행을 벌이기도 했다. 마침내 페루로 압송된 그는 2010년 징역 25년을 선고받았고, 2024년 병으로 사망했다. 지난 12일 페루 대선에서 후지모리의 딸 게이코 후지모리(51)가 16.6%로 1위를 차지했다는 출구조사 결과가 나왔다. 후지모리 시대의 경제 발전과 사회 안정을 희구하는 여론이 작용했다는 분석이다. 게이코가 오는 6월 결선투표에서 당선된다면 부녀 대통령의 기록을 세운다. 독재자의 후손을 국민이 선택하는 것은 아이러니다. 과학자들에 따르면 인간의 뇌는 과거를 미화하는 식으로 진화했다고 한다. 현재가 불만족스럽다면 과거는 더욱 아름다워 보일 것이다. 페루에서는 최근 10년간 대통령이 9명이나 나왔고, 이번 대선에는 후보가 35명이나 난립했다. 민주주의는 독재를 몰아냈다고 영원히 반석 위에 올라서는 게 아니다. 끊임없이 현재를 채찍질하지 않으면 과거는 풀지 않은 숙제로 다시 돌아온다.

항생제 내성균은 현재 인류를 위협하는 가장 심각한 보건 문제다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 항생제 내성균과 관련된 직접적인 사망자는 연간 100만명을 넘어섰으며, 관련 사망자는 500만명에 육박하고 있다. 전문가들은 고령화와 만성 질환자의 증가로 감염 취약 계층이 늘어나는 반면, 새로운 항생제 개발 속도가 세균의 진화 속도를 따라잡지 못하면서 2050년에는 연간 사망자가 1000만명에 이를 수 있다고 경고한다. 이러한 위기 속에서 과학자들은 단순히 새로운 약물을 찾는 것을 넘어, 아예 다른 차원의 치료법을 모색하고 있다. 영국 옥스퍼드 대학교 연구팀은 미국 국립과학원 회보(PNAS)에 ‘세균으로 세균을 잡는’ 이이제이(以夷制夷) 방식의 새로운 기술을 발표했다. 연구팀은 자연계의 세균들이 생존을 위해 서로를 공격하는 특성에 주목해, 항생제 내성균을 직접 사냥하는 유전자 조작 세포를 개발했다. 세균은 끊임없는 진화적 군비 경쟁을 통해 발전하기 때문에, 정체된 화학물질인 일반 항생제보다 미래의 내성균 등장에 훨씬 유연하게 대응할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀이 개발한 핵심 기술은 ‘심셀’(SimCells)이라 불리는 인공 세포다. 이는 대장균에서 복제에 필요한 핵심 DNA를 제거하여 번식 능력을 없앤 상태로, 다른 세균에 대한 살상력만 유지하도록 설계됐다. 스스로 증식할 수 없기 때문에 치료 과정에서 또 다른 감염을 일으킬 우려가 없다. 연구팀은 여기서 더 나아가 정상 세포보다 훨씬 작은 파편 형태인 ‘미니 심셀’(mini SimCell)까지 제작했다. 이 파편들은 세포로서의 기능은 수행하지 못할 정도로 작지만, 목표 세균을 죽이는 파괴력만큼은 온전히 보존하고 있다. 이에 따라 더 많은 수의 살상 세포를 만들 수 있어 더 효과적인 치료 효과를 기대할 수 있다. 이 인공 세포들이 무차별적으로 우리 몸의 세포를 공격하지 않도록 연구팀은 특정 병원체에만 결합하는 ‘나노항체’를 부착해 일종의 ‘스마트 폭탄’으로 만들었다. 심셀이 목표물에 달라붙으면 ‘6형 분비 시스템’(T6SS)이라는 미세 주사기 구조가 작동하여 독성 단백질을 내성균 내부로 직접 주입한다. 또한 효소를 이용해 아스피린을 카테콜로 변환하고, 이 과정에서 발생하는 과산화수소를 통해 2차적인 살균 효과를 나타내는 이중 공격 메커니즘도 갖추고 있다. 실제 다제 내성 대장균 균주를 대상으로 진행한 테스트에서 그 효능이 입증됐다. 크기가 큰 심셀은 투여 후 24시간 이내에 목표 세균의 94.00% 이상을 제거했으며, 미니 심셀은 48시간 이내에 목표 균주의 97.00% 이상을 박멸하는 성과를 거뒀다. 기존 항생제와는 완전히 다른 물리적·화학적 방식으로 공격하기 때문에 기존 항생제에 내성을 가진 ‘슈퍼 박테리아’들에게 효과적이다. 특히 나노항체만 교체하면 타깃이 되는 세균을 손쉽게 바꿀 수 있다는 점 역시 장점이다. 다만 이 기술이 실제 임상에 적용되기 위해서는 몇 가지 극복해야 할 문제점들이 있다. 예를 들어 심셀 자체가 세균 기반의 구조물인 만큼 인체 면역 세포가 이를 침입자로 간주하여 면역 반응을 일으킬 가능성이 있다. 따라서 초기 단계에서는 전신 투여보다 상처 부위나 특정 감염 부위에 국소적으로 사용하는 방식이 유망할 것으로 보인다. 적군인 세균을 우리 편으로 포섭해 싸우게 하는 새로운 시도가 의미 있는 성과를 내놓을 수 있을지 결과가 주목된다.

아르테미스 II 임무는 50여년 만에 다시 인류를 달 궤도까지 보냈지만, 사실 끝이 아니라 앞으로 계획된 수많은 임무 가운데 첫 유인 임무일 뿐이다. 현재 예산 확보에 어려움을 겪고 있긴 하지만, 미 항공우주국(NASA)은 아르테미스 IV 임무에서 인류를 다시 달에 착륙시키고 2028년 이후에는 매년 우주선을 보내 달 유인기지를 건설한다는 계획이다. 영구적인 유인 달 기지를 건설하기 위해 가장 중요한 자원은 바로 물이다. 물은 식수와 생활용수로 사용되는 것은 물론 달 기지에서 작물을 재배하거나 혹은 수소와 산소로 분해해서 로켓 연료로도 사용될 수 있다. 이 많은 물을 지구에서 가져가는 것보다 현지에서 조달할 수 있다면 인류의 우주 진출은 한결 쉬워질 전망이다. 물론 달 표면은 낮에는 섭씨 100도 이상, 밤에는 영하 170도 이하로 온도가 떨어지는 극한 환경으로 표면에 물이 있더라도 낮에 모두 증발해 사라질 수밖에 없다. 하지만 과학자들은 달의 극지방에 있는 크레이터 안쪽에는 영원히 햇빛이 도달하지 않는 영구 음영 지역이 있다는 사실을 알아냈다. 이론적으로 이곳에 얼음이 존재한다면 수십억년 동안 동결 보존될 수 있는 것이다. 실제로 NASA의 달 정찰 궤도선(LRO)에 탑재된 라이먼 알파 매핑 프로젝트(LAMP)를 통해 과학자들은 일부 남극 크레이터에서 얼음으로 추정되는 물질을 발견한 바 있다. 하지만 LRO 데이터에서는 달 표면의 얼음이 예상과 달리 모든 분화구에 균일하게 분포하지 않고 매우 불규칙하게 나타났다. 최근 콜로라도 볼더 대학교 대기 및 우주 물리학 연구소(LASP)의 폴 헤인 박사팀은 이 불규칙한 분포 패턴을 분석하여 달의 물 축적 메커니즘에 대한 중요한 단서를 찾아냈다. 연구팀은 거대한 혜성이 충돌하여 한꺼번에 대량의 물이 유입되었다는 가설을 검토했으나, 얼음의 분포가 가장 오래된 크레이터에 집중되어 있다는 점을 근거로 이 가설을 배제했다. 만약 거대 혜성 충돌이 원인이라면 시기와 무관하게 몇 개의 크레이터에만 얼음이 집중될 것이기 때문이다. 관측 결과는 달이 약 30억년에서 35억년 전부터 현재까지 매우 긴 시간 동안 지속적이고 서서히 물을 축적해 왔을 가능성을 시사한다. 연구팀은 과거 달 내부의 화산 활동으로 인해 심층부의 물이 표면으로 분출되었거나, 여러 혜성 및 소행성의 충돌, 혹은 태양풍에서 유입된 수소가 달 표면 광물의 산소와 결합하는 화학적 과정 등을 통해 달의 물이 수십억년간 형성되었다고 주장했다. 그리고 이런 요인 가운데 태양풍을 통해 끊임없이 유입되는 수소가 크레이터 내부의 저온 상태(Cold Trap)에 갇히면서 얼음 형태로 저장되었을 가능성이 매우 높다는 것이 연구팀의 결론이다. 이러한 메커니즘을 고려할 때, 오랜 기간 햇빛이 차단되어 온 달 남극의 크레이터, 특히 하워스(Haworth) 크레이터가 막대한 양의 얼음을 보유하고 있을 최적의 후보지라는 게 연구팀의 설명이다. 따라서 앞으로 남극 크레이터에 대한 탐사가 달 탐사의 미래를 결정지을 수 있는 중요한 이정표가 될 것으로 보인다. 과학계는 향후 얼음의 존재와 분포를 더욱 정밀하게 확인하기 위해 달 소형 적외선 영상 시스템(L-CIRiS)과 같은 첨단 장비를 활용할 계획이다. NASA는 2027년 말 달 남극 부근에 이 새로운 관측 장비를 배치할 예정이며, 이를 통해 확보될 정확한 수자원 데이터는 향후 아르테미스 임무를 비롯한 인류의 지속 가능한 달 거주 가능성을 판가름하는 결정적인 근거가 될 전망이다.

전시로 보는 페미니즘 미술(고경옥 지음, 현실문화) 1980~90년대 페미니즘 미술을 ‘전시’를 중심으로 다시 읽어낸 책. 한국 현대사에서 페미니즘 미술이 어떻게 형성되고 전개됐는지 통사적으로 복기한다. 저자가 특히 중시하는 것은 한국의 페미니즘 미술이 산업화, 민주화운동, 여성운동, 지역적 특수성 속에서 자생적으로 형성된 역사라는 점이다. 384쪽, 2만 8000원. 신약의 전쟁(윤태진 지음, 바다출판사) 신약 개발은 기술 패권, 자본 경쟁, 국가 전략이 충돌하는 총성 없는 전쟁이다. 1000조원을 놓고 벌이는 비만 치료제 전쟁, 100조원 시장의 알츠하이머 전쟁 등 지금 세계 제약 산업은 모든 전선에서 동시에 판이 뒤집히고 있다. 제약업체 전략실장 출신의 저자가 과학자이자 딜러의 시선으로 이 전장의 지형도를 조망한다. 284쪽, 2만 2000원. 종교란 무엇인가(오강남 지음, 김영사) 비교종교학자가 풀어주는 종교 입문서다. 14년 만의 개정판이다. 현대의 종교는 개인과 집단의 번영을 위한 수단으로 소비되거나, 진리를 독점하려는 배타주의로 본래의 의미를 잃어가고 있다. 저자는 대안으로 내면의 참된 ‘나’를 발견하고 존재의 변화를 경험하는 종교 본연의 길을 묻는다. “신을 믿기 위해서가 아니라, 나를 찾기 위해서”라는 메시지를 던진다. 412쪽, 2만 3000원.

우리 운명은 우리가 결정한다. 나는 나의 주인이다. 인간의 ‘자유의지’는 근대 이후 인류사회를 규정하는 원칙 가운데 하나로 자리잡고 있다. 하지만 ‘자유의지 따윈 없다’며 근대성을 부정하는 듯한 책이 나왔다. 그것도 저자가 과학자다. 그렇다면 인간을 인간이게 하는 것은 도대체 무엇이란 말인가. 근대 이전처럼 모든 것을 ‘신의 섭리’에 맡기는 결정론으로 돌아가야 한다는 말일까. 신경과학 분야 세계적인 석학인 로버트 새폴스키 미국 스탠퍼드대 생물학과 및 의과대 신경학과 교수는 우리가 순간 순간 내리는 결정은 스스로 통제할 수 없음을 유전학, 신경생물학 연구 결과로 제시하며 자유의지에 대한 ‘환상’을 깨라고 강조한다. ‘자유의지란 없다’는 사실을 인정할 때 비로소 개인에게 부당한 책임을 씌우지 않을 수 있고, 그런 사회가 더 좋은 세상을 위한 건설적이고 현실적인 해법을 내놓을 수 있을 것이라고 생각하기 때문이다. 전작인 ‘행동’에서 인간이 왜 최선 또는 최악의 행동을 하는지, 그런 행동에 영향을 미치는 요인은 무엇인지를 신경생물학적 측면에서 분석했던 저자는 이 책에선 인간의 행동과 생각을 결정하는 문제로 논의를 확장한다. 그는 최신 연구를 바탕으로 “우리의 몸과 마음은 통제할 수 없는 생물학과 통제할 수 없는 환경이 상호작용한 결과”라고 주장한다. 새폴스키 교수는 스트레스에 따른 당질코르티코이드 분비는 뇌의 판단을 더 충동적으로 만들고 도덕적 의사결정이 필요할 때 자기중심적이고 이기적인 결정을 내리게 한다는 연구 결과를 내민다. 또 우리가 특정 행동을 의식적으로 선택했다고 믿는 시점 이전에 이미 뇌의 보조운동영역은 활성화돼 움직임을 지시하는 신경신호를 보낸다는 점도 제시한다. 저자는 “이런 논의에 불쾌감을 느낀다면 가장 가능성 높은 이유는 당신이 운 좋은 사람 중 하나라는 점”이라며 “자의가 아닌 것에 의해 인생에서 성공을 거뒀지만 자유의지에 따른 선택이라는 신화로 자신을 가릴 수 있을 만큼 특권을 누리고 있기 때문”이라고 꼬집는다.

6600만 년 전 거대 소행성 혹은 혜성 충돌은 공룡 시대의 종말을 알렸다. 수많은 중생대 생물이 멸종한 후 살아남은 소수의 포유류는 급격히 진화해 새로운 시대인 신생대를 열었다. 이런 유명한 소행성 충돌 사례 때문에 거대 소행성 충돌은 대멸종과 연결해 생각되는 경우가 대부분이다. 하지만 과학자들은 지구 초기에 생명 탄생에 소행성과 혜성 충돌이 큰 역할을 했다고 보고 있다. 지구 생명체에 필요한 각종 유기물과 물을 공급하는 주된 경로였기 때문이다. 여기에 더해 미국 럿거스 대학의 셰아 친퀘마니(Shea M. Cinquemani)와 동료들은 이것과 전혀 다른 방식으로 거대 소행성 충돌이 지구 생명체 탄생을 도왔을 가능성을 제기했다. 바로 열수분출공이다. 해저 깊은 곳에서 발견되는 열수분출공(hydrothermal vent)은 뜨거운 물과 광물이 분출되는 극한 환경이지만, 아이러니하게도 생명으로 가득한 공간이다. 화산활동으로 가열된 물이 지각 틈을 통해 솟아오르며 다양한 광물을 공급하고, 이를 에너지원으로 삼는 미생물들이 독립적인 생태계를 구축한다. 햇빛이 전혀 닿지 않는 이곳에서는 광합성이 아닌 화학합성(chemosynthesis)을 기반으로 한 생태계가 형성된다. 이러한 특성 때문에 열수분출공은 오랫동안 생명 기원의 유력한 후보 환경으로 주목받아 왔다. 초기 지구에서 태양빛이 아닌 화학 에너지를 기반으로 한 생명 탄생이 가능했을 것이라는 가설과 맞닿아 있기 때문이다. 더 나아가, 얼음 아래 바다를 가진 것으로 알려진 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔셀라두스에서도 유사한 환경이 존재할 가능성이 제기되며, 외계 생명 탐사의 핵심 목표로 떠오르고 있다. 연구팀은 초기 지구에서 빈번하게 일어난 소행성 충돌이 이러한 열수 시스템을 생성하고 장기간 유지하는 데 중요한 역할을 했을 것으로 보고 연구를 진행했다. 다만 이 시기 충돌 크레이터는 남아 있지 않기 때문에 연구팀은 지구에 남아 있는 대표적인 충돌 구조 세 곳을 분석했다. 가장 대표적인 사례는 멕시코 유카탄반도 아래에 위치한 칙술루브 크레이터로, 약 6600만 년 전 형성된 이 구조는 공룡 대멸종과 관련된 것으로 잘 알려져 있다. 연구에 따르면 이 충돌 이후 해당 지역에는 상당 기간 지속된 열수 시스템이 존재했던 것으로 보인다. 연구팀은 캐나다 북극의 호턴 충돌 구조(약 2300만~3900만 년 전 형성으로 추정)와 인도의 로나르 호수(약 5만 년 전 형성)에서도 비슷한 일이 일어났다는 증거를 확보했다. 특히 로나르 호수는 현재까지 물이 남아 있어 충돌 이후 열수 시스템의 진화 과정을 연구할 수 있는 중요한 자연 실험실로 평가된다. 사실 현재 지구에 있는 열수분출공은 일반적으로 해저 판 경계, 특히 중앙 해령에서 활발히 형성되지만, 판 구조가 충분히 발달하지 않았던 초기 지구에서는 다른 메커니즘이 필요했을 가능성이 있다. 예를 들어 지구 역사 초기에 활발했던 대형 소행성 충돌이 그 역할을 대신했을 수 있다. 큰 소행성 충돌이 발생하면 지각에 깊은 균열이 생기고, 이 틈을 통해 바닷물이나 지하수가 침투한다. 동시에 충돌로 인해 생성된 막대한 열이 지하에 남아 물을 가열하고, 다시 상승시키면서 충돌 유도 열수 순환(impact-generated hydrothermal system)을 형성한다. 연구 결과에 따르면 이러한 시스템은 수만 년에서 길게는 수백만 년까지 지속될 수 있다. 연구팀은 이것이 초기 생명체 탄생에 매우 중요한 조건을 형성할 수 있다고 보고 있다. 약 40억 년 전 전후의 ‘대폭격기(Late Heavy Bombardment)’ 시기에는 소행성 충돌이 매우 빈번하게 일어났으며, 그 결과 지구 곳곳에 수많은 열수 환경이 동시에 형성되었을 가능성이 있다. 다시 말해, 지구 전역에 걸쳐 다수의 독립적인 ‘생명 실험실’이 존재했을 수 있다는 것이다. 물론 이러한 가설에는 여전히 논쟁의 여지가 있다. 일부 과학자들은 열수 환경이 분자의 안정성을 해칠 수 있다는 점을 들어, 열수분출공을 생명 기원의 장소로 보는 데 회의적인 입장을 보이기도 한다. 그럼에도 불구하고 이번 연구는 지구뿐 아니라, 초기 태양계에서 잦은 충돌을 겪었던 다른 행성과 위성에서도 생명 탄생의 가능성을 제시했다는 점에서 중요한 의미를 갖는다.

3억년간 땅속 저장된 이산화탄소인간이 불과 200년 만에 태워버려인류 문명, 이미 환경적 ‘파산선고’ 세계기상기구(WMO)는 지난 3월 23일 ‘2025년 지구 기후 현황 보고서’를 발표했다. 보고서에 따르면 2024년 측정한 연평균 전 지구 이산화탄소 농도는 423.9ppm으로 산업화 이전인 1750년과 비교해 152%에 이르렀다. WMO는 대기 중 이산화탄소 농도가 200만 년 동안 가장 높은 수준에 도달했다고 밝혔다. 올해와 내년은 역대 가장 더운 여름이 될 것이라는 예측도 내놨다. 책 제목은 ‘탄소를 쓰는 인간’ 정도로 해석된다. 3억 6000만 년 전 고생대 석탄기 때 식물들이 광합성으로 대기 중 이산화탄소를 흡수해 땅속에 묻었다. 석탄과 석유는 자연이 수백만 년에 걸쳐 공들여 만든 이산화탄소 저장소다. 그런데 인간은 불과 200년 만에 그것들을 다시 꺼내 태움으로써 대기 중에 방출해버렸다. 그러니 탄소 인간으로 불릴 수밖에. 저자인 신익수 숭실대 화학과 교수는 “2024년 5월 426.9ppm이라는 숫자를 목도했을 때, 30년간 내가 배워 온 학문이 현실 세계에 내리는 파산 선고를 들었다”고 책을 쓰게 된 계기를 설명했다. 인류 문명이 마주한 현실, ‘이미 받아든 파산선고’를 무시해서는 안 된다는 점을 화학자의 시선으로 냉정하게 설명한다. 그동안 과학기술은 인류가 맞닥뜨린 수많은 문제를 해결했다. 그렇지만 기후변화를 촉발시킨 지구 온난화 문제만은 쉽지 않다고 신 교수는 단언한다. 기술이 모든 것을 해결해 주리라 믿고 싶어 하는 것은 인간의 자기기만에 불과하다. 19세기 영국의 경제학자 윌리엄 스탠리 제번스가 말한 ‘제번스의 역설’에서 지적했듯, 기술 발전으로 자원 사용 효율성이 높아지면 사용 비용이 낮아지면서 자원의 총 소비량은 줄어들기는커녕 오히려 늘어난다. 인공지능(AI) 성능과 연산 효율이 비약적으로 높아지면서, 역설적으로 전력 소비가 폭증한 것이 대표적이다. 전기차도 마찬가지다. 전기차가 마치 기후변화를 막기 위한 훌륭한 선택같지만, 석유 의존도를 낮추는 차선책이며 과도기적 도구일 뿐 완벽한 해결책은 아니다. 그렇다면 인간은 무엇을 해야 할까. 저자가 강조하는 것은 분명하다. “지구에 외계인이 침략하면 모두 힘을 합쳐 대항해야 하는 것”처럼 지구와 모든 생명체를 위협하는 온실가스라는 거대한 적에 대해서 가용한 모든 수단을 동원해 대응해야 한다. 원자력은 여전히 불안하지만 필요하고, 재생에너지는 불안정하지만 확대해야 하며, 액화천연가스(LNG)는 불완전하지만 당분간 의존할 수밖에 없다. 신 교수는 이런 전략에 대해 “이것은 애국심의 문제가 아니라 산수의 문제이고, 이념의 문제가 아니라 물리 법칙의 문제”라고 강조한다. 이어 과학자로서 인류 앞에는 의도적으로 경제 규모를 축소하고 불편을 감수하며 질서 있게 후퇴하는 ‘통제된 붕괴’와 끝까지 성장을 고집하다가 기후 파국으로 끝내 문명이 붕괴하는 ‘혼돈의 붕괴’라는 두 가지 ‘붕괴’ 선택지만 남아있다고 선언한다. 인간은 스스로를 ‘지혜로운 자’(호모사피엔스)라고 이름을 붙이며 까불다가 결국 6번째 대멸종의 문 앞에 서게 됐으니, 씁쓸한 일이다.

상상 때 뇌활동 비교 분석해 보니단순한 외부 자극 처리 활동 아닌감각 변환하는 고차원 연합 영역조현병·PTSD 환자 치료 등 기대 “지식보다 중요한 것은 상상력이다. 논리는 당신을 A에서 Z로 데려다줄 것이고, 상상력은 당신을 어디든 데려다 줄 것이다.” 20세기 최고의 과학자로 꼽히는 알베르트 아인슈타인의 말이다. 아인슈타인이 말한 것처럼 상상력은 지식의 한계를 넘어 새로운 아이디어와 혁신을 만드는 창의적 사고의 핵심이다. 상상력 덕분에 직접 경험하지 않고도 배우고, 계획하며 위험을 피할 수 있다. 그래서 뇌과학은 상상력이야말로 인간 뇌가 할 수 있는 가장 강력한 작업 능력이라고 본다. 사람들은 사과를 떠올릴 때 머릿속에서 사과 이미지를 ‘보고’, 좋아하는 노래를 생각하면 그 노래 리듬이 ‘들린다’. 이처럼 왜 상상에 심상(心象)이 동반되는가는 뇌과학의 오랜 수수께끼다. 지금까지 심상은 ‘감각 재활성화’에 의존하는 것으로 여겨졌다. 감각 재활성화 이론은 눈을 감고 귀를 막아 외부 입력이 없는 상태에서 뇌가 시각, 청각 피질 같은 감각 영역을 다시 켜는 것이 심상이라는 설명이다. 미국 노스웨스턴대 의대 연구팀은 심상은 지금까지 알려진 것처럼 단순히 순수한 감각 현상이 아니라 지각을 해석하고 조직하는 고차원 인지 기능과 밀접하게 연관돼 있다고 1일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 3월 31일 자에 실렸다. 연구팀은 남녀 실험 참가자 8명을 대상으로 어린이 생일 파티, 언덕 위의 성 같은 8가지 다양한 시나리오를 제시하고 상상하게 한 다음, 정밀 기능성 자기공명영상(fMRI)을 찍어 총 60시간 이상의 데이터를 확보했다. 이어 참가자의 감각 네트워크와 연합 네트워크를 매핑하고, 상상할 때 뇌 활동과 실제 지각 중 뇌 활동을 비교 분석했다. 감각 네트워크는 시각, 청각, 후각, 미각 등 외부 자극을 직접 처리하는 뇌 영역이고 연합 네트워크는 감각 입력을 의미, 맥락, 개념으로 변환하는 고차원 처리 영역이다. 분석 결과, 상상 상태에서 뇌 활동은 순수한 감각 영역이 아닌 고차원 연합 영역에서 활성화되는 것으로 확인됐다. 상상이 단순히 감각의 복사본이 아니라는 의미다. 상상은 원시 감각 입력 단계가 아닌 장면, 단어, 사건, 아이디어 등 정보를 통합 처리하는 후반 단계에서 나타난다는 것이다. 이번 연구는 감각 없이 감각적 경험을 만드는 뇌 메커니즘을 규명했다는 점에서 조현병 환자의 환각, 외상후스트레스장애(PTSD) 환자의 플래시백 현상, 사고력은 정상이지만 머릿속으로 전혀 상상할 수 없는 인지장애인 아판타시아 환자 연구와 치료에 도움을 줄 것으로 기대된다. 연구를 이끈 로드리고 브래가 노스웨스턴대 의대 교수는 “어린이 생일파티에서 날 수 있는 소리를 상상하라고 하면 사람들은 소리만 떠올리는 것이 아니라 자동으로 장면 전체를 그려낸다”고 설명했다. 브래가 교수는 “이번 연구는 외부 자극이 없거나 과거, 미래를 떠올릴 때 활성화되는 디폴트 네트워크가 상상할 때 전반적으로 활성화하는 동시에 무엇을 상상하느냐에 따라 서로 다른 대규모 뇌 네트워크가 통합 활성화된다는 사실을 확인했다”고 덧붙였다.

태양계와 지구는 약 46억년 전, 태양 주변을 둘러싸고 있던 가스와 먼지가 뭉치며 형성된 것으로 알려져 있다. 이러한 이론은 지금까지 다양한 관측을 통해 꾸준히 뒷받침돼 왔다. 다만 생성 중인 행성은 너무 어두운 데다 보통 가스 성운 안에 숨어 있어 과학자들은 주로 간접적인 증거를 통해 그 존재를 추정했다. 생성 중인 외계 행성을 직접 망원경으로 포착하는 것은 과학자들의 오랜 과제로 PDS 70 정도가 극소수 성공 사례로 기록돼 있다. 이런 상황에서 아일랜드 골웨이 대학교 박사 과정 연구자인 클로이 로러를 포함한 국제 연구팀은 생성 중인 거대 가스 행성을 새로 포착하는 데 성공했다. 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)가 운영하는 거대망원경 VLT에 적용된 최신 기술을 활용해 WISPIT 2 원시 행성계를 관측했다. 연구팀은 VLT에 장착된 고대비 이미징 장비 SPHERE를 통해 해당 원반의 구조를 촬영했으며, 이어 간섭계 시스템인 VLTI에 탑재된 GRAVITY+ 장비를 활용해 관측 대상을 정밀 분석했다. 이 과정을 통해 해당 천체가 단순한 원반 구조가 아니라 실제로 형성 중인 행성이라는 점을 분광학적으로 확인했다. 이 행성계에서 처음 발견된 WISPIT 2b는 2025년에 보고된 신생 행성으로, 질량은 목성의 약 5배에 달하며 중심별로부터 지구-태양 거리의 약 60배에 해당하는 매우 먼 궤도를 돌고 있다. 이번에 새롭게 확인된 WISPIT 2c는 이보다 중심별에 약 4배 더 가까운 위치에 있으며, 질량은 오히려 2배 더 큰 것으로 분석됐다. (사진) 이처럼 상대적으로 질량이 큰 행성이라 하더라도, 중심별에서 멀리 떨어진 경우 직접 관측은 쉽지 않다. 지름 8m급 주경을 갖춘 VLT 단일 망원경으로도 한계가 있기 때문에, 여러 망원경을 결합해 하나의 큰 망원경처럼 활용하는 간섭계 기술이 필수적이다. 특히 이번 연구에서는 성능이 향상된 GRAVITY+ 장비가 핵심적인 역할을 수행했다. 이번 관측의 의의는 단순한 행성 발견을 넘어, 실제로 형성 과정에 있는 행성을 직접 확인하고 그 물리적 특성을 분석했다는 데 있다. 이는 행성, 특히 거대 가스 형성 이론을 검증하는 데 중요한 단서를 제공한다. 또 연구팀에 따르면 두 행성이 위치한 영역 바깥쪽 원반에서도 추가적인 틈 구조가 확인됐는데, 이는 또 다른 행성의 존재 가능성을 암시한다. 해당 틈의 규모를 감안하면 여기에는 토성 정도 크기의 행성이 숨어 있을 가능성이 있다는 게 연구팀의 추정이다. 다만 현재 인류가 가진 어떤 망원경으로도 이를 직접 관측하기는 어렵다. 하지만 연구팀은 현재 건설이 진행 중인 유럽초대형망원경(E-ELT)이 완공될 경우, 이러한 더 작은 행성까지 직접 관측할 수 있을 것으로 보고 있다. 유럽초대형망원경의 주경 지름은 39.30m에 달해 간섭계 기술 없이도 더 희미한 외계 행성을 포착할 수 있다. 이번 연구 결과는 목성이나 토성 같은 가스 행성이 실제로 어떻게 태어나고 성장하는지에 대한 이해를 한 단계 끌어올리는 성과로 평가된다. 이 연구는 천체물리학 저널 레터스 최신호에 게재됐다.

최근 과학자들은 인간의 장 속에 살아가는 수많은 장내 미생물에 주목하고 있다. 이들은 인간이 소화하지 못하는 식이섬유를 분해해 에너지를 얻고 숙주에게도 영양분의 일부를 제공한다. 나아가 나쁜 세균과 바이러스의 증식을 막고 공동 운명체인 숙주의 건강을 지키는 역할도 한다. 식이섬유가 건강에 좋은 이유 중 하나는 이처럼 장내 미생물과 연관이 있기 때문이다. 그런데 과학자들은 식이섬유가 장내 미생물뿐 아니라 ‘기생충’에게도 필요하다는 사실을 발견했다. 30일 학계에 따르면 최근 체코과학원 생물학센터 기생충학 연구소의 카테리나 지르쿠와 동료들은 장내 기생충 역시 식이섬유에 상당히 의존할 수 있다는 연구 결과를 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표했다. 기생충은 숙주의 영양분을 가로채고 각종 질병을 유발하는 유해 생물로 여겨졌다. 위생 환경 개선과 의학 발전을 통해 기생충을 박멸하는 데 많은 노력을 기울인 결과 선진국에서는 기생충이 거의 사라졌지만, 모든 질병이 해결된 것은 아니었다. 기생충 감염률이 떨어진 선진국에서는 오히려 자가면역 질환과 염증성 장 질환이 증가했다. 이후 과학자들은 이 현상이 우연이 아니라는 사실을 발견하고 ‘위생 가설’을 제시했다. 기생충이 면역 반응을 억제하는 역할을 했고 인체는 이를 감안해 강력한 면역 반응을 유지했는데, 기생충이 사라지자 면역 반응이 과도하게 나타났다는 분석이다. 과학자들은 이를 바탕으로 병원성이 낮은 기생충을 이용한 치료법도 시도했지만 효과는 일관되지 않았다. 기생충이 과도한 면역 반응을 억제하는 경우도 있었지만 별다른 효과가 없는 사례도 확인됐다. 연구팀은 그 이유가 식이섬유와 이를 분해하는 미생물과 연관이 있을 가능성에 주목했다. 연구팀은 실험동물로 흔히 사용되는 쥐에 감염되는 기생충인 ‘쥐촌충’(Hymenolepis diminuta)을 이용해 이 가설을 검증했다. 연구 결과 예상대로 식이섬유가 풍부한 식단을 먹은 쥐의 장내에서는 기생충이 정상적으로 성장하고 번식해 숙주의 강한 면역을 억제했다. 반면 식이섬유가 부족한 서구식 식단을 섭취한 쥐의 기생충은 에너지를 절약하는 휴면 상태에 들어갔고 면역 억제 효과도 사라졌다. 실제로 저섬유 식단을 섭취한 쥐에서는 기생충의 크기와 성숙도, 번식 능력이 모두 크게 떨어졌고 관련 유전자 발현 역시 전반적으로 억제됐다. 이 차이는 장내 미생물 변화와 맞물려 있었다. 식이섬유가 충분하면 미생물 다양성이 증가하고 이들이 섬유질을 분해해 생성하는 짧은 사슬 지방산 같은 대사산물이 늘어난다. 이러한 물질은 숙주의 면역을 조절하는 동시에 기생충의 에너지원으로도 활용된다. 결국 식이섬유가 장내 미생물을 거쳐 기생충, 그리고 면역 반응까지 이어지는 하나의 연결고리를 형성하는 셈이다. 이번 연구는 기생충 치료의 효과가 일정하지 않았던 이유를 설명해 준다. 치료 목적으로 단순히 기생충을 투여하는 것만으로는 충분하지 않으며 장내 미생물 환경, 특히 식이섬유 섭취가 함께 고려돼야 할 가능성을 시사한다. 장내 생태계를 하나의 시스템으로 바라봐야 한다는 점에서 이번 연구는 앞으로 기생충을 이용한 치료는 물론 장내 면역 환경 치료의 새로운 패러다임을 제시하고 있다.

세계 최대 높이 184m 전망대 유명佛과학자·80세 노인·유모차 참가“바다 위에서 마치 수영하는 기분”“배·산·영종대교까지 보여서 신기”경찰·해경 투입해 안전 관리 총력 프랑스에서 온 양자물리학 연구원부터 노익장을 과시한 여든의 동호인, 그리고 5명이 똘똘 뭉친 가족까지. 29일 인천 청라하늘대교 일대는 전국에서 찾아온 달리기 애호가들로 인산인해를 이뤘다. 참가자들의 열기는 봄이라기엔 다소 쌀쌀한 날씨를 잊게 했다. 서울신문이 주최하고 인천시가 후원하는 ‘2026 청라하늘대교 마라톤 대회’에 나선 5000여명은 이날 오전 8시 30분쯤 출발선에 모여 대교(총 4.67㎞) 중심으로 도는 하프, 대교를 왕복하는 10㎞ 종목별로 출발을 준비했다. 이른 아침부터 몸을 풀며 컨디션을 끌어올리던 이들은 출발 신호와 함께 “파이팅”을 외치며 힘찬 발걸음을 내디뎠다. 자신이 달리는 모습을 영상으로 남기기 위해 ‘액션캠’(카메라)을 몸에 부착하거나 셀카봉을 들고 달리는 사람들이 많았다. 진지한 표정으로 손목시계 기록을 확인하는 참가자도 보였다. 유모차에 딸을 태우고 달리는 아빠도 눈길을 끌었다. 이번 대회는 인천 영종도와 육지를 연결하는 세 번째 연륙교인 청라하늘대교의 개통(1월 5일)을 기념해 열렸다. 대교 주탑에 설치된 전망대는 해발 184.2m로 영국 기네스북과 미국 세계기록위원회에 ‘세계 최대 높이 해상교량 전망대’로 등재되기도 했다. 안미현 서울신문 상무이사는 대회사에서 “조금 쌀쌀하지만 뛰기에는 더없이 좋은 날씨”라며 “이번 대회에 참가한 분들은 청라하늘대교를 달리며 건너는 최초의 주인공”이라고 치켜세웠다. 신재경 인천시 글로벌도시정무부시장은 “주탑의 전망대가 4월 개장하면 인천의 새로운 랜드마크는 물론 대한민국의 명소가 되리라 기대한다”며 “대회 참가자 모두 서해 풍광을 즐기며 안전하게 달렸으면 좋겠다”고 전했다. 강범석 인천 서구청장은 “최고 높이의 해상 교량 전망대뿐만 아니라 두 발로 뛰거나 걸을 수 있는 최고의 다리에서 멋진 추억 한가득 가져가시길 바란다”고 말했다. 이번 대회에는 어린이 참가자들이 유독 많았다. 유도윤(9)군은 “마라톤은 두 번째 참가인데 10㎞는 처음”이라며 “멋지게 완주하고 부모님과 맛있는 고기를 먹고 싶다”고 소감을 전했다. 김준우(12)군은 “청라하늘대교를 뛰면 마치 수영하는 기분일 것만 같다”며 “첫 마라톤 대회를 바다 위로 달리게 돼서 기억에 오래 남을 것”이라고 기대감을 드러냈다. 봄나들이 삼아 추억을 남기러 온 가족 단위 참가자도 적지 않았다. 가끔 초등학생 아들과 함께 달리기를 한다는 박수준(42)씨는 “동네에서 대회가 열린다고 해서 동반 참가했다”면서 “평소에는 빠른 페이스로 달리지만 오늘은 아들과 맞춰 달리며 완주하는 게 목표”라고 각오를 다졌다. 참가자들은 이번 대회의 매력 포인트로 다리 위를 자유롭게 달릴 수 있다는 점을 꼽았다. 김모(42)씨는 “오늘 같은 날이 아니면 언제 바다를 가로지르는 큰 다리 위를 달릴 수 있겠나”라며 “바다 공기를 느끼면서 여행한다는 생각으로 달리며 인증샷도 찍었다”며 웃었다. 정철수(64)씨는 “2009년 인천대교 개통 기념 대회를 통해 마라톤에 입문했는데 그 기억을 잊을 수가 없다”며 “대교 개통 기념 대회는 처음이자 마지막이라는 의미가 있어 이번에도 참가했다”고 설명했다. 동호회도 단체로 참가했다. ‘건사마’(건강 사랑 마라톤) 회원들은 이날 17명이 청라하늘대교를 내달렸다. 동호회 임원을 맡고 있는 이규준(65)씨는 “20년 넘게 마라톤을 하면서 매월 대회에 참가하는데 대교 위를 뛰는 대회는 흔치 않다”고 귀띔했다. 세계 곳곳에서 온 외국인 참가자들도 눈에 띄었다. 프랑스에서 온 알렉시나 올리에(32)는 “이화여대 기초과학연구소(IBS)에서 양자물리학 연구원으로 일하며 3년째 서울에 살고 있지만 한국 곳곳을 둘러볼 기회가 많지 않았다. 달리면서 한국을 탐험하면 좋겠다는 생각에 참여하게 됐다”며 “평소에도 달리기를 좋아해 기쁜 마음으로 달렸다”고 말했다. 오전 9시 40분쯤을 지나자 10㎞ 참가자들부터 속속 결승선을 통과했다. 거친 숨을 내쉬었지만 표정에는 성취감이 가득했다. 10㎞ 코스에 참가한 우선옥(49)씨는 “차로 지나면 금방인데 걷고 뛰면서 건너니 여유롭고 좋았다. 일부러 다리 가장자리를 달리다 보니 평소 보이지 않던 배와 산, 영종대교까지 보여 신기했다”고 완주 소감을 밝혔다. 아내, 세 자녀와 함께 가족 5명이 모두 참가했다는 박상봉(44)씨는 “아이들에게 달리기 체험을 시켜주려고 왔는데 내가 꼴찌를 했다”며 “좋은 경험이었던 만큼 내년에도 또다시 참가하고 싶다”고 힘주어 말했다. 한편, 이날 오전 일찍부터 대회가 끝날 때까지 인천 중·서부경찰서는 교통 통제 인력을 투입해 우회 차량 유도를 비롯한 현장 안전 관리에 총력을 기울였으며 인천해양경찰서는 해상에 경비함정을 띄워 만일의 사태에 대비했다.

강성란 교장 “사명감 갖는 교육 필요”강지영 교수 “호기심 유발 환경 조성”윤성희 대표 “경계 없는 과학의 매력”교육부 “경제적 어려움 없게 만들 것” 직업적 안정성이 보장되지도, 경제적 보상이 뒤따르지도 않는다. 국가에서는 과학인재를 키워야 한다고 목소리를 높이지만, 학생들이 과학자의 길을 선뜻 택하기 어려운 이유다. 26일 서울 중구 신라호텔에서 열린 ‘K-과학인재 아카데미 비전선포식’에서는 학생들을 과학의 길로 이끌기 위한 여러 의견이 나왔다. ‘과학인재의 시작-육성이 아닌 유인의 문제이다’를 주제로 열린 이날 타운홀 미팅에 참석한 교육 현장과 연구계, 산업계, 정부 관계자들은 학생들을 불러들일 수 있는 교육 환경 조성을 강조했다. 강성란 경기 화성 능동고 교장은 “요즘 학생들은 연구의 즐거움이나 전 지구적인 가치보다 과학자가 되면 내 미래가 불확실한 거 아닌가를 우려한다”면서 “경제적 보상을 우선 가치로 두다 보니 반도체나 인공지능(AI) 등 취업과 직결된 첨단학과는 선호하지만, 순수 과학을 다루는 학과는 외면받는다”고 짚었다. 이와 관련 지식 습득을 넘어 문제 해결로 전환하는 교육, 막연한 동경을 직업적 열망으로 바꾸는 연계 교육도 강조했다. 예컨대 과학자의 일상을 가까이서 볼 수 있도록 고교와 대학연구소·기업 현장과의 연결을 들었다. 이와 함께 “과학적 역량이 인류 당면 과제를 해결하는 가치 있는 도구임을 깨닫게 해 경제적 보상을 넘어서는 직업적 사명감을 가지도록 해야 한다”고 주장했다. 강지영 부경대 과학컴퓨팅학과 교수는 호기심을 지속할 수 있는 교육 환경을 들었다. 뇌과학을 전공하는 그는 “중학교 때 읽은 프랜시스 크릭의 저서 ‘놀라운 가설’을 읽고 과학자가 됐다”면서 “큰 발견을 하고 ‘유레카!’를 외치는 정도는 아니지만 과학자로서 매일이 즐겁다”고 전했다. 미국 실리콘밸리에 설립한 바이오테크 스타트업 기업 에루디오바이오코리아의 윤성희 대표도 비슷한 경험을 소개했다. 그는 세계적 회사인 삼성반도체와 아마존, 가우스랩스 등을 거치면서 과학이 얼마나 다양한 분야의 경계를 넘나들며 가치를 창출하는지 깨달았다고 했다. 그러면서 “진정한 과학적 호기심과 사람에 대한 관심이 결합될 때 지속 ‘가능하고 임팩트 있는’ 과학자가 탄생한다”고 밝혔다. 이날 플로어에서는 행사 참석 학생들의 소감, 날카로운 질문도 뒤따랐다. 김하랑 대전과학고 학생은 “노벨상 수상자를 비롯해 연구 현장의 교수님들을 직접 만나 뵐 수 있는 귀한 기회였다”며 “AI 연구의 장점을 알게 돼 앞으로 진로 설정에도 큰 도움이 될 것 같다”고 밝혔다. 겐트대 글로벌 캠퍼스에 재학 중인 김지민 학생은 “학생들이 현실적으로 진로를 고민하도록 교육과정 제도 측면에서 교육부가 무엇을 고민하고 있느냐”고 물었다. 송근현 교육부 대학정책관은 이와 관련 의대 대신 항공우주공학을 택한 자신의 고교 동창 사례를 들어 “과학자들이 경제적 어려움을 느끼지 않도록 정부가 고민해야 한다”고 했다. 그러면서 “과거 여러분 선배들이 겪었던 것보다 좋은 환경에서 일할 수 있도록, 연구자로 일하는 제 친구가 뿌듯함을 느낄 수 있도록, 여러분이 장래에 일정 시점이 지나 ‘내 후배에게도 의대 아니고 과학 연구의 길을 자랑스레 권할 수 있도록’ 정부가 최선을 다해 노력하겠다”고 밝혀 박수갈채를 받았다.

개인 연구 시대 끝… ‘팀’ 성과 많아‘K과학인재 아카데미’ 플랫폼 중요 리시연 고려대 바이오시스템의과학부 교수가 26일 “미래의 글로벌 과학 인재는 잘 짜인 온실이 아닌 복잡하고 예측 불가능한 ‘위키드’(Wicked) 환경 속에서 스스로 질문하고 살아남는 사람”이라고 강조했다. 리 교수는 이날 서울 중구 신라호텔 다이너스티홀에서 열린 ‘K-과학인재 아카데미 비전선포식’에서 ‘미래 인재를 위한 지원과 글로벌 동향’을 주제로 한 강연을 통해 이같이 밝혔다. 그는 현대 과학 연구의 패러다임이 ‘개인’에서 ‘팀’으로 넘어갔다고 역설했다. 학제 간 융합과 글로벌 협력이 중시되는 시대라는 것이다. 리 교수는 “혼자서 연구해 개인의 성과만 돋보이는 시대는 지났다. 노벨상 수상자 연구의 54% 이상이 학제 간 배경을 가진 연구자들로 구성되며, 네이처나 셀 등 세계적인 학술지의 주요 논문 중 단일 저자는 거의 없다”고 말했다. 리 교수는 글로벌 장학재단들이 요구하는 핵심 인재상도 소개했다. 그는 “골드워터나 허츠 재단 등은 단순한 객관적 스펙보다 학생이 스스로 질문할 수 있고 독립성이 있는지, 불확실성 속에서 문제를 해결할 수 있는지를 중점적으로 평가한다”며 “어려움과 마주칠 때 포기하지 않고 우회할 수 있는 능력이 높은 점수를 얻는다”고 설명했다. 반면 한국의 교육 현실은 ‘수능’으로 대표되는 고정된 체계에 맞춰 성장하다 보니 스스로 질문하거나 남들이 하지 않는 것에 도전할 기회가 없다며 안타까워했다. 리 교수는 이러한 한계를 극복하기 위해 학생들에게 다소 거칠고 예측 불가한 ‘위키드’ 환경을 제공해 자극을 줘야 한다고 제안했다. 또 이날 행사장을 찾은 고등학생 등을 보며 주니어 과학자를 위한 지원 프로그램이 필요하다고 강조했다. 리 교수는 “호반사이언스 브리지(K-과학인재 아카데미)와 같은 여러 플랫폼을 통해 ‘안테암불로’(Anteambulo·선구자) 정신을 가지고, 현재 과학자들과 미래 과학자들이 같은 공간에서 이야기를 나누는 과정이 계속돼야 한다”고 강조했다.

AI 응용 제시한 루크 리 교수바이오칩·AI 결합하면 의료 혁신기술 방향성·가치 세워 연구해야 “아직도 현장에 9㎝ 크기의 접시와 비커를 놓고 연구하는 곳이 있는 게 현실입니다. 인공지능(AI) 기술 등 발달한 과학기술을 활용하면 아주 손쉽게 할 수 있는 일인데 안타깝죠.” 루크 리 하버드 의과대학 교수는 26일 서울 중구 신라호텔에서 열린 ‘K-과학인재 아카데미 비전선포식’에서 ‘글로벌 의료 헬스케어 혁신을 이끌 미래 인재 양성’ 주제 발표 중 응용 분야 연구의 중요성을 강조하며 이같이 밝혔다. 그는 “파스퇴르는 의사가 아니었지만, 응용 분야 연구를 통해 의학 분야 기초연구를 창출해 나갔다”면서 “현재의 기술을 어떻게 응용해 과학 연구에 활용할 수 있는지를 고민해야 한다”고 강조했다. 리 교수는 AI 기술을 과학 연구에 적용하면서 혁신을 만드는 대표적인 사례로 ‘바이오칩’을 제시했다. 바이오칩은 유리·실리콘 등 기판 위에 유전자 정보와 단백질, 세포 등을 배열한 소형 장치다. 스스로 인체의 각종 데이터를 수집하는 역할을 하지만, 이런 데이터를 연결하는 방안은 과제로 남아 있다. 이를 AI 기술을 이용해 융합하고, 나아가 동식물 등 여러 환경에서 나오는 데이터를 결합하면 인체 의료 분야에 변화를 가져올 수 있다. 리 교수는 “바이오칩 등이 얻은 데이터를 통합하고 수집해 분석하면 우리 손바닥 안에서 신체 정보, 전 세계 환경 등을 볼 수 있는 세계가 열린다”며 “의료 분야에서는 진단 혁신과 치료 혁신, 정밀의료 혁신 등의 변화를 느낄 수 있을 것”이라고 설명했다. 특히 통상 3일 이상 걸리는 진단을 순식간에 압축할 수 있으며 보다 빠르고 정확한 질병 치료를 시작할 수 있다고 덧붙였다. 리 교수는 후배 과학자들에게 AI 기술 발달 속 정확한 가치와 방향을 정하고 연구해 나갈 것을 조언했다. 그는 “인간이 나아가야 할 방향을 정확히 설정하고 흔들림 없이 해 나갈 때 기술 발달은 과학 연구에 큰 도움이 될 것”이라며 “앞으로 10년, 20년 후 한국에서 젊은 과학자들이 무수히 쏟아져 나오길 바란다”고 말했다.

‘생리의학상’ 랜디 셰크먼 교수파킨슨병 아내가 연구의 원동력호기심 쌓고 활동할 기회 마련을 “한국의 다른 대기업들도 과학 인재 육성에 자금을 후원하는 ‘K-과학인재 아카데미’ 같은 활동을 더 많이 해야 합니다.” 2013년 노벨 생리의학상 수상자인 랜디 셰크먼 캘리포니아대(UC) 버클리 분자생물학과 교수는 26일 서울 중구 신라호텔에서 진행한 인터뷰에서 “빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자가 모든 재산을 공공 보건 발전에 기부했듯이 한국 기업들도 투자 규모를 더 늘려야 한다”며 이같이 말했다. 이날 ‘K-과학인재 아카데미’ 비전선포식에 참석한 셰크먼 교수는 “한국의 대기업들도 고학력 인재에 의존하고 있지 않나”라며 “공교육으로 높은 학력을 쌓은 인재들이 자국 내에서 기초과학을 연구할 기회가 없어 해외로 나간다면 교육 예산 낭비이자 국가적 손해”라고 말했다. 그는 특히 “기초과학 연구자들이 창의력을 발휘할 수 있도록 민간은 투자 규모를 늘리고 정부는 세제 혜택으로 이들을 지원해야 한다”고 강조했다. 미국은 민간 후원 제도가 보편화된 연구 생태계를 갖췄다. 셰크먼 교수가 몸담고 있는 글로벌 파킨슨병 공동 연구 컨소시엄(ASAP) 재단 역시 구글 공동 창업자인 세르게이 브린과 미국의 주요 자선 단체 마이클 J 폭스 재단의 후원으로 설립됐다. 셰크먼 교수는 이날 기조강연에서 파킨슨병으로 세상을 떠난 아내 ‘낸시’를 소개하며 “예상치 못하게 발병해, 예측할 수 없이 악화됐던 낸시의 투병 기간이 인생에서 가장 큰 좌절감을 느낀 시간”이라며 “낸시가 세상을 떠난 후 파킨슨병에 대한 국제 연구 조직을 만드는 데 도움을 달라는 요청을 받았고 마이클 J 폭스 재단이 연방 정부보다 더 큰 규모의 기금을 조성했다”고 설명했다. 고등학생 시절 박테리아 배양 실험을 하기 위해 직접 병원을 찾아가 혈액을 구하기도 했다는 셰크먼 교수는 과학자의 꿈을 가진 진취적인 학생들이 어린 시절부터 호기심을 쌓고 실험하는 기회를 가져야 한다고 조언했다. 이날 윤진희 한국물리학회장이 좌장을 맡은 패널 토의에 나선 셰크먼 교수는 “단순히 무엇을 하라는 누군가의 지시에 따르기만 한다면 결코 독창적인 연구를 할 수 없을 것”이라며 “과학자로의 커리어를 폭발시키는 힘은 충분한 탐구를 통해 기른 개인적 호기심”이라고 말했다. 셰크먼 교수는 인터뷰에서도 “K-과학인재 아카데미에서도 학생들이 과학 박람회 등 창의적 활동을 할 기회를 마련하는 것이 중요하다”고 강조했다. 이어 “저학년 땐 개인적 탐구를 격려하고, 학년이 올라갈수록 서로 건강한 경쟁을 통해 기준점을 높여 가야 한다”고 제언했다.

연구 실패해도 끝까지 도전해야아름다운 분자 구조 찾다 화학상 노벨 화학상 수상자인 오마르 M 야기 캘리포니아대(UC) 버클리 화학과 교수는 26일 서울 중구 신라호텔에서 열린 ‘K-과학인재 아카데미 비전 선포식’에서 “연구자에게 가장 중요한 것은 회복력”이라고 강조했다. 야기 교수는 이날 리시연 고려대 바이오시스템의과학부 교수와의 대담으로 진행한 원격 생중계 기조강연에서 ‘인공지능(AI)이 대체할 수 없는 과학자의 핵심 능력은 무엇인가’라는 질문에 이렇게 답했다. 야기 교수는 “새로운 연구는 항상 최전방의 개척지에서 이뤄지고 발견 과정에서 수많은 실패와 어려움이 따른다”며 “항상 끈기 있게 거대 담론을 선택하고 문제의 해답을 찾을 때까지 회복탄력성을 가지고 도전해야 한다”고 말했다. 야기 교수는 지난해 금속 원자와 유기물 분자가 그물처럼 연결된 ‘금속 유기 골격체’(MOF)를 개발한 공로로 노벨 화학상을 수상했다. MOF는 그물망 같은 구조 사이로 빈 공간을 둬 공기 중에 포함된 이산화탄소를 포집하는 데 활용할 수 있다. 요르단에서 태어나 15세 때 미국으로 이주한 야기 교수는 이른바 ‘흙수저 노벨상 수상자’로 유명하다. 야기 교수는 노벨 화학상을 받은 원동력으로 “학부 시절 연구 주제를 고를 때부터 박사 과정을 거칠 때까지 인생의 모든 진로에서 아름다운 분자 구조를 찾는 것이 연구의 동기였다”고 말했다. 이날 야기 교수는 대전과학고와 능동고 학생 150여명에게 기초과학으로서 화학의 중요성을 강조했다. 야기 교수는 “화학자는 사회에 필요한 분자와 물질을 만들어 내는 방법을 터득해 온 유일한 사람들”이라며 “AI와 머신러닝 등의 힘으로 화학자들이 할 수 있는 일이 훨씬 더 많아질 것”이라고 조언했다.

태양계 행성은 일정한 거리를 두고 태양 주위를 공전하기 때문에 수십억 년간 서로 충돌할 위험 없이 공전할 수 있다. 하지만 태양계 초기 상황은 이와 많이 달랐다. 과학자들은 초기 태양계에 수십 개의 미행성이 존재했고 이들이 서로 충돌하면서 현재와 같은 태양계를 형성했다고 보고 있다. 예를 들어 지구 역시 초기에 화성 정도의 원시 행성인 테이아와 충돌했고 그 결과 지구와 달이 만들어진 것으로 분석된다. 과학자들은 원시 행성 간 충돌이 드문 일이 아니라고 예상해 왔지만, 실제 행성 충돌의 증거를 확보하지는 못했다. 매우 드물게 일어나는 일인 데다 설령 충돌한다고 해도 지구에서 관측하기 쉽지 않기 때문이다. 26일 학계에 따르면 워싱턴대의 아나스타시오스 차니다키스와 동료들은 우연한 기회에 외계 행성 충돌의 증거를 발견했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 가이아 탐사선 데이터를 분석하던 중 2020년 전 자료에서 이상한 밝기 변화를 보이는 별을 확인했고, 이를 조사한 결과 행성 충돌의 증거를 찾아냈다. 연구팀이 발견한 가이아 20ehk(Gaia20ehk)는 은하계 중심 방향으로 지구에서 1만 1000광년 정도 떨어진 별로 2016년 전까지는 평범한 별이었다. 그런데 2016년부터 세 차례에 걸쳐 밝기가 급격히 감소한 후 2021년경에는 불규칙한 밝기 변화를 거듭했다. 이와 같은 불규칙한 변화는 이 별을 가리는 다른 천체가 어두운 별이나 지나가는 행성이 아니라 급격히 변하고 있는 먼지 구름 같은 형태라는 점을 암시한다. 여기에 전에는 한 번도 이런 밝기 변화를 보인 적이 없다는 점을 고려하면 갑작스럽게 발생한 일로 볼 수 있다. 연구팀은 추가 관측을 통해 가이아 20ehk의 적외선 광도 곡선이 가시광선 곡선과 완전히 반대라는 사실을 발견했다. 가시광선이 깜빡거리며 어두워지기 시작했을 때 적외선은 급격히 증가했는데, 이는 별을 가리고 있는 물질이 매우 뜨거워 적외선 영역에서 강한 빛을 내고 있다는 의미다. 이 모든 내용을 종합할 때 연구팀이 내놓은 가장 가능성 높은 설명은 행성 간 충돌이다. 행성 충돌 후 생성된 지 얼마 안 된 막대한 양의 뜨거운 먼지 구름이 별의 빛을 가릴 뿐 아니라 그 모양도 변하면서 별의 밝기도 이상하게 변했다고 설명하면 관측 데이터를 잘 뒷받침할 수 있다. 여기에 충돌한 위치 역시 지구와 태양 사이 거리인데, 과거 지구와 테이아가 충돌을 일으킨 궤도와 흡사하다. 이번 연구는 매우 드물게 일어나는 행성 간 충돌을 실시간으로 포착했다는 데 큰 의의가 있다. 앞으로 과학자들은 이 별의 밝기 변화를 지속적으로 관측해 행성 충돌 후 어떤 변화가 일어나는지 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.