국내 연구진이 패혈증을 일으키는 병원균과 항생제 내성을 가진 슈퍼박테리아를 자폭시켜 없앨 수 있는 방법을 찾아냈다. 서울대 약대, 포항가속기 연구소, 제주대 약대, 덕성여대 약대 공동연구팀은 독소-항독소 단백질의 3차원 구조를 밝혀내 독소 활성화를 통한 병원균 사멸 유도원리를 확인했다고 10일 밝혔다. 이번 연구는 항생제 내성 슈퍼박테리아를 없앨 수 있는 차세대 항생제 설계의 실마리가 될 것으로 기대되고 있다. 이 같은 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’ 2월 10일자에 실렸다. 20세기 초 처음 등장한 항생제는 많은 생명을 구한 기적의 약으로 받아들여졌다. 그렇지만 남용으로 인해 항생제 효과가 제대로 나타나지 않는 항생제 내성균이 등장했다. 2020년 세계보건기구(WHO) 보고에 따르면 최근 개발된 항생제 대부분은 슈퍼박테리아에 취약한 것으로 확인됐다. 또 현재 개발된 항생제들은 대부분 그람 음성균을 타겟으로 하고 있어서 그람 양성균에 의한 감염에는 대응이 쉽지 않다는 것이 확인됐다. 연구팀은 패혈증 원인균이자 그람 양성균인 포도상구균에서 유래된 독소단백질과 독소-항독소 결합체 단백질의 3차원 구조를 4세대 방사광가속기를 이용한 X선 결정학으로 밝혀냈다. 또 생물리학 분석으로 독소단백질의 활성화 부위를 확인했다. 그 결과 활성 유지를 통해 병원균의 mRNA를 분해하는 것을 밝혀냈다. 즉 두 단백질의 강제적 결합방해를 통해 독소단백질이 지속적인 독소 활성을 나타내도록 해 포도상구균, 폐렴막대균, 탄저균, 결핵균을 사멸할 수 있음을 규명했다. 이봉진 서울대 약대 교수는 “이번 연구결과는 구조기반 약물 설계법을 이용한 빠른 약물 개발을 가능케 할 것”이라며 “슈퍼박테리아 중 빠른 대처가 필요한 메티실린 내성 황색포도상구균 뿐만 아니라 폐렴막대균, 탄저균, 결핵균에 대처할 수 있는 약물 설계 실마리가 될 것으로 기대한다”고 설명했다.

“육사, 서울에 있어야 할 특별한 이유 없어”“구 36사단 부지에 옮기면 지역경제 활성화”“홍준표 의원 공약 수용…구미공단 재구조화”“경북에 사통팔달 교통망 구축해 생기 불어넣어야”이재명 더불어민주당 대선 후보는 1일 육군사관학교 안동 이전과 자동차 부품·의료 산업 육성을 골자로 한 경북 지역 공약을 발표했다. 이 후보는 이날 보도자료를 통해 “노후화된 산업시설을 미래형으로 대전환하고, 교통오지 경북에 사통팔달 교통망을 구축해서 피를 돌게 하고 생기를 불어넣어야 한다”며 “그동안 보수정권이 못 했던 일을 실적과 성과로 증명해 온 자신이 경북을 재도약 시키겠다”고 밝혔다. 이 후보는 우선 “육군사관학교를 안동으로 이전하겠다”고 밝혔다. 그는 “수도권에 있던 국방대학교가 충남 논산으로 이전한 바 있다”며 “육군사관학교 역시 서울에 있어야 할 특별한 이유는 없다”고 말했다. ●“육사 이전하면 안동 지역경제 활성화” 그러면서 “안동에는 약 40만평(132만㎡) 규모의 구 36사단 부지가 있으므로 육군사관학교를 이전한다면 안동의 지역경제 활성화에 많은 도움이 될 것”이라고 강조했다.이 후보는 경북에 ‘미래형 친환경 자동차 클러스터’를 조성해, 입주기업 초기 투자를 위한 금융·세제 지원을 적극 추진하겠다고 약속했다. 또 구미 로봇 직업혁신센터와 자동차 연구소 등을 연계해 전문기술인력을 확보하는 한편, 기존 종사자의 재교육 시스템을 구축하겠다고 약속했다. 이 후보는 식물과 미생물을 활용한 ‘화이트 바이오 섬유산업’ 지원도 추진하겠다고 밝혔다. 이 후보는 “구미∼포항을 연계해 이차전지·소재산업 라인을 구축하고, 2019년 체결된 ‘상생형 구미 일자리 투자협약’이 국가산업과 지역 일자리 창출에 기여할 수 있도록 하겠다”며 경북을 ‘이차전지·소재산업의 글로벌허브’로 육성하겠다는 비전도 제시했다. 이 후보는 특히 홍준표 의원이 국민의힘 대선 경선 과정에서 내놓은 공약을 수용하겠다며 “구미공단 스마트 재구조화를 지원하겠다”고 말했다. 아울러 경북에 ‘백신 첨단투자지구’와 ‘백신규제자유특구’ 등이 지정될 수 있도록 해, 백신 등 바이오기업이 경북에 모일 수 있도록 하겠다는 비전도 제시했다.이 후보는 포항의 3·4세대 방사광가속기와 경주의 양성자가속기를 반도체, 우주부품, 6세대 이동통신 등 첨단과학 기술산업 및 연구에 활용해 경북을 첨단산업도시로 만들겠다고 약속했다. 이를 위해 또 다른 홍 의원 공약인 수소산업 투자 확대를 통해, 수소산업을 포항 발전의 디딤돌로 적극 지원하겠다고 밝혔다. ●“내륙철도사업 차질없이 추진…사통팔달 교통망 구축” 이 후보는 문경~김천 내륙철도 사업과 2028년 완공 목표인 남부 내륙철도사업(수서∼김천∼거제)을 차질없이 추진해 사통팔달 교통망을 구축하겠다는 지역 교통 공약도 발표했다. 그러면서 ▲KTX 구미역 신설 ▲구미와 통합신공항 연계 ▲중부권 동서횡단철도의 제5차 국가철도망구축 계획 반영 추진 ▲남북 6축 고속도로 중 영천∼봉화 구간 단계적 추진 등의 방안을 제시했다. 대구경북통합신공항 추진을 적극 지원하겠다며 ▲대구·경북선(서대구∼신공항∼의성) 신속 추진 ▲구미역∼신공항∼포항의 통합 신공항철도 중 1차로 구미역∼의성 구간을 적극 검토 ▲2025년 개항 예정인 울릉도 공항 차질 없이 추진 등도 약속했다.

“세계 최고 물류비즈니스 중심실현을 위한 견인차 역할을 하겠습니다” 부산·진해경제자유구역청장은 김기영(59) 전 부산시 경제부시장이 3일 부산·진해경제자유구역청으로 취임하고 공식업무에 들어갔다고 밝혔다. 김 청장은 행정고시(34회) 출신으로 부산시 과학기술과장, 산업정책관, 일자리경제본부장, 경제부시장 등을 역임했다. 경북대 행정학과를 졸업했다. 부산 연구개발 특구 출범, 부산국립과학관, 중입자 가속기 및 수출형 신형연구로 유치, 파워반도체 기반구축 사업 유치 등 부산시 신성장 동력을 마련했다는 평가를 받는다.또 경제분야 전문가로서 경제자유구역 활성화에 대한 이해도가 높아 관련 현안 해결 적임자로 기대되고 있다. 김 청장은 “가덕도 신공항 및 진해 신항 시대를 맞아 부산·진해경제자유구역의 세계 최고 물류비즈니스 중심실현을 위한 진정한 견인차 역할을 하겠다”고 말했다.

세밑이 되면 가는 해를 아쉬워하고 오는 해를 향해 새로운 희망을 품기 마련이다. 코로나19가 임인년 새해에도 계속될 것이라는 우울한 예측들이 나오지만, 과학자들은 놀라운 연구 성과를 내고 있고 인류에게 희망을 줄 수 있는 연구에 끊임없이 도전하고 있다. 과학저널 사이언스와 네이처는 ‘2021년 최고의 연구성과’와 ‘2022년 주목해야 할 연구’를 발표하면서 과학자들의 노력에 박수를 보냈다. 사이언스가 꼽은 올해 과학계 최고의 연구에는 단백질 구조 해독 시간을 획기적으로 줄인 인공지능(AI) ‘로제타폴드’ 개발이 꼽혔다. 이 연구는 사이언스 독자를 대상으로 한 온라인 투표에서도 39%의 지지를 받아 1위에 올랐다. 단백질이 어떤 특성을 갖고 있는지 파악하기 위해서는 아미노산 서열뿐만 아니라 2차, 3차, 4차구조를 정확히 알아야 한다. 단백질 입체구조 파악을 위해 X선 결정학이나 극저온전자현미경이 이용되고 있다. 문제는 결과를 얻기까지 짧아야 수개월, 길게 보면 몇 년이 걸린다는 점이다. 미국 워싱턴대 단백질설계연구소 연구진은 짧게는 수 분, 길어도 수 시간 내에 단백질 구조를 해독하는 로제타폴드를 만들었다. 로제타폴드로 기존에 밝혀진 단백질 구조를 해독하도록 한 결과 90% 이상의 정확도로 파악하는 것이 확인됐다. 과학자들은 이 연구 결과가 생화학 분야의 판도를 바꿀 것으로 보고 있다. 독자들이 선정한 우수연구성과 2위는 고대 퇴적물에서 고인류의 DNA를 발견한 것이다. 3위는 크리스퍼 유전자가위를 이용한 시력 개선 같은 인체적용 연구가 선정됐다. 이 밖에 코로나19 치료제 개발, 환각제를 이용한 외상후스트레스장애(PTSD) 치료, 화성 지진 관측, 감염병 치료용 단일클론항체 개발, 한 단계 발전한 핵융합기술 등도 올해 우수연구 순위에 올랐다. 새해에 주목해야 할 연구는 어떤 것들이 있을까. 네이처는 3년째에 접어드는 코로나19 상황에 주목해야 한다고 강조했다. 2020년 초 코로나19에 감염됐다가 완치된 이들의 장기적 영향에 대한 추적조사가 본격화될 것으로 예상되고 있다. 변이 바이러스가 계속 등장하는 상황에서 이에 대응할 수 있는 변이 맞춤형 백신과 치료제들을 신속하게 생산할 수 있는 방법도 등장할 것으로 기대된다. 각국의 우주탐사 계획은 2022년 전 세계를 열광시킬 것으로 보인다. 미국 항공우주국(NASA)은 내년 2월 아르테미스 계획의 첫 무인 탐사선 ‘아르테미스 1호’를 쏘아 올린다. 우주인을 태운 유인 탐사선 아르테미스 2호는 2023년에 발사한다. 아르테미스 계획은 2025년까지 달에 인간을 보내기 위한 것으로 미국, 유럽, 일본은 물론 한국까지 참여하고 있는 국제 프로젝트다. 한국도 내년 8월 달 궤도선을 발사한다. 한국 최초의 달 궤도선에는 달의 물과 얼음을 탐지하기 위해 NASA가 개발한 특수카메라를 비롯해 다양한 과학 관측 탑재체가 실린다. 중국도 내년에 톈허 우주정거장을 완성할 계획이며 유럽연합(EU)과 러시아는 2020년에 발사 연기됐던 화성탐사선 ‘엑소마스’ 프로젝트를 재가동한다. 또 거대강입자가속기(LHC) 재가동도 초미의 관심사다. LHC는 스위스와 프랑스 국경에 설치된 27㎞의 원형터널로 이뤄져 있는데 양성자 2개를 각각 다른 방향으로 빛의 속도에 가깝게 가속시킨 뒤 충돌시켜 나오는 입자를 관측하는 장치다. LHC로 ‘신의 입자’로 불렸던 힉스입자를 찾아낸 과학자들은 2013년 노벨물리학상을 수상하기도 했다. 2018년 12월까지 2차 가동을 마친 LHC는 검출기 구성 장치추가를 포함한 개선 작업을 시작했다. 올해 3차 가동을 시작할 계획이었지만 코로나19로 작업이 늦어지면서 내년 6월 가동될 예정이다. 3차 가동이 시작되면 새로운 입자와 암흑물질을 발견할 수 있을지 주목된다. 기후변화, 생물다양성 논의를 위한 제27차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP27), 제15차 유엔생물다양성협약 당사국총회(COP15) 2부회의도 내년에 주목해야 할 부분이라고 네이처는 밝혔다.

22일 경기 고양시 일산 킨텍스에서 열린 2021 대 한민국 과학기술대전에서 관람객이 방사광가속기 가상현실(VR) 체험을 하고 있다. 과학기술정보통신부가 이날부터 24일까지 진행하는 과학기술대전에서는 한국 과학기술의 현재와 미래를 체험할 수 있다. 뉴스1

경북도는 내년 대통령 선거와 관련해 차기 정부의 지역 공약으로 35개 프로젝트를 확정했다고 22일 밝혔다. 도에 따르면 도는 지방시대 선도를 비롯해 ▲대구·경북 글로벌 경제권 구축 ▲4차 산업혁명 경제 대전환 ▲기후변화 대응 탄소중립 선도 등 7대 목표를 설정, 관련 주요 사업을 마련해 대선 공약으로 제안하기로 했다. 공약 제안 사업 예산은 총 90조원 규모로 알려졌다. 우선 지방시대 선도를 위한 사업으로는 대구와 광역행정통합 지원, 수도권 인구 분산, 청년 인프라 확충, 지방대학 위기 극복을 위한 교육부 권한·예산 지방자치단체로 이양 등을 담았다. 글로벌 경제권 구축을 위해 신공항 특별법 제정과 장래 수요를 반영한 스마트 민간공항 건설, 철도와 고속도로 등 연계교통망 확충, 스마트 항공 물류단지 조성 등을 제안한다. 4차 산업혁명 경제 대전환에 필요한 메타버스 융합산업 클러스터, 가속기 기반 연구산업단지, 인공지능 제조혁신 플랫폼, 미래형 모빌리티 혁신거점 조성 등도 요구한다. 관광 분야에는 동해안 신북방 관광벨트, 낙동강 문화관광 르네상스, 백두대간 스마트 힐링 관광, 호미곶 국가 해양 정원 조성, 3대 문화권 테마관광 클러스터 조성 등을 담았다. 기후변화에 대응하고 탄소중립을 선도하기 위한 사업으로는 원자력 복원 프로젝트와 수소경제 지원사업을 넣었다. 신한울 3·4호기 건설 재개와 원전건설 및 운영 중단에 따른 피해보상, 소형모듈 원자로(SMR) 특화 국가산업단지 조성, 그린 수소 생산·보급 플랫폼 구축 등도 포함됐다. 낙동강 수질 개선을 위해 석포제련소 인근과 지류 생태계 복원사업, 독도 기후변화 관측 시스템 구축사업 등도 들어갔다. 도는 농축산 분야에는 농식품 수출을 위한 항공 특화단지, 미래 첨단 사과원 조성 등을 담았고 SOC 분야에는 신공항과 연계한 대구경북선, 동서 횡단철도, 영일만 횡단 고속도로 건설 등이 반영되도록 힘쓸 계획이다. 도는 이러한 사업을 일부 후보 측에는 전달했으며 다른 후보 측과도 곧 협의할 계획이다. 이철우 경북도지사는 “제안하는 사업들이 각 대선 후보자 공약에 반영되고 차기 국정과제로 이어질 수 있도록 지역 국회의원,기관·단체들과 힘을 모으겠다”고 말했다.

포스코건설이 ‘제12회 대한민국 그린건설대상’에서 벤처 생태계 조성에 힘쓴 공로로 ‘프런티어 대상’을 수상했다. 포스코건설이 포항공과대(포스텍) 포항 본원 캠퍼스에 설립한 벤처밸리 ‘체인지업 그라운드’는 벤처기업과 스타트업들이 다양한 사업과 연구활동을 할 수 있는 공간이다. 지하 1층부터 지상 7층으로 구성돼 있으며 축구장 4개 크기인 연면적 2만 8000㎡ 규모다. 현재까지 기계·소재, 전기·전자·반도체, 정보통신·소프트웨어, 바이오·의료, 화학·에너지·자원 등 다양한 분야의 스타트업 76개사가 입주해 있다. 앞으로 유니콘 기업을 꿈꾸는 약 90개 기업의 500여명이 입주할 예정이다. 특히 체인지업 그라운드는 스타트업에 가장 중요한 인프라·자금·네트워크 3박자가 모두 갖춰져 있는 것으로 평가됐다.다른 벤처 인큐베이팅 인프라에서 찾기 어려운 3·4세대 방사광 가속기를 비롯해 신소재 개발, 빅데이터 처리, 인공지능 플랫폼 등 기술적 인프라도 구비하고 있다. 포스코는 체인지업 그라운드를 통해 ‘벤처 볼모지’였던 경북에도 국내 최고의 벤처 생태계가 조성되길 기대하고 있다. 체인지업 그라운드가 첨단 소재와 친환경 기술로 건축됐다는 점도 심사에 주요하게 작용했다. 포스코가 개발한 포스맥 패널과 커튼월로 외부를 마감해 다른 일반 건물과 비교해 독특한 느낌을 주고, 입주자의 만족도를 높이기 위해 주변 산책길과 옥상 조경을 충실히 구성했다. 또한 공사 진행 중에 쾌적한 환경 조성을 위해 비산 먼지와 소음 저감에 중점을 두기도 했다. 우선 포스텍과 협조해 인접 도로에 살수차를 운행하고, 외부 철골에 방진망을 설치해 비산 먼지를 차단했다. 나아가 외부 방음벽을 추가적으로 2m 이상 설치해 소음 전달을 최소화했다.

금이나 우라늄과 같이 무거운 원소(이하 중원소)는 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌로 생기는 커다란 에너지에 의해 생성된다. 그런데 이런 원소는 갓 태어난 블랙홀로 빨려 들어가는 가스나 먼지로 된 강착원반 속에서도 만들어지고 있을 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 이는 블랙홀이 우주의 연금술사일 수도 있다는 점을 시사하는 것. 빅뱅(대폭발) 이후 초기 우주에는 떠다니는 요소가 많지 않았다. 별들이 태어나고 그 중심부에서 원자핵 간의 충돌이 일어나기 전까지 우주는 대부분 수소와 헬륨으로 이뤄진 수프 같은 상태였다. 별의 핵융합은 우주에 탄소부터 철까지 무거운 원소를 불어넣는 원인이 됐다. 하지만 철이 만들어질 때는 약간의 문제가 발생한다. 핵융합을 통해 철을 생성하는 데 필요한 열과 에너지가 그 과정에서 발생하는 에너지를 넘어서 중심핵의 온도를 떨어뜨려 별의 죽음을 초래하는 데 그것이 바로 초신성 폭발이다. 초신성 폭발은 별에는 죽음을 뜻하지만, 그 안에서 탄생하는 것도 있다. 폭발의 에너지는 거대해서 원자는 충돌하며 서로의 중성자를 잇달아 포획한다. 이에 따라 금이나 우라늄과 같이 철보다 무거운 원소가 형성되는 것이다. 다만 이 과정은 빠르게 진행돼야만 한다. 그렇지 않으면 원자핵에 중성자가 붙기 전 방사성 붕괴가 일어난다. 따라서 이는 알과정(r-process)이라고도 부르는데 여기서 알은 빠름(rapid)을 뜻한다. 알과정은 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌에 의해 일어나는 것으로 생각된다. 그 이외의 상황에서 알과정이 일어날지 어떨지는 지금까지 알 수 없었다. 다만 그 유력한 후보로 꼽히고 있는 것이 갓 태어난 블랙홀이라는 것이다. 예를 들어 중성자별들이 충돌할 때 그 질량이 블랙홀을 형성할 만큼 충분하면 알과정이 일어날 수 있다. 커다란 질량의 별이 자신의 중력으로 붕괴해 블랙홀화하는 사례에서도 마찬가지다. 두 경우 모두 갓 태어난 블랙홀은 거기에 흡입되는 물질의 소용돌이(강착원반)에 의해 둘러싸인다. 거기에는 대량의 중성미자(전기적으로 중성이며 질량이 0에 가까운, 경입자족에 속하는 소립자)가 방출돼 그 결과로 알과정에 의한 중원소의 형성이 일어나고 있을 가능성이 있는 것이다.‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 10월8일자에 게재된 이번 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 같은 가설이 검증됐다. 독일 중이온연구소(GSI) 등 국제연구진은 블랙홀의 질량이나 스핀 등 다양한 매개변수를 조정하면서 방대한 수의 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 조건에 따라 갓 태어난 블랙홀에서도 알과정이 일어나는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자로 GSI의 천체물리학자인 올리버 저스트 박사는 “결정적인 요인은 강착원반의 총 질량에 있다”면서 “강착원반의 질량이 클수록 중성미자의 방출로 전자가 포획돼 양성자로부터 중성자가 형성되기 쉬워진다”고 설명했다. 그만큼 알과정에서 중원소 재료가 되는 중성자가 늘어난다는 것이다. 다만 강착원반의 질량이 너무 크면 역반응이 증가해 중성미자가 원반을 떠나기 전 중성자가 그것을 포획해 버린다. 그러면 중성자가 양성자로 돌아가 알과정을 방해하는 것이라고 저스트 박사는 덧붙였다. 연구진에 따르면, 블랙홀 주위에서 중원소가 가장 활발하게 생성되는 조건은 강착원반의 질량이 태양의 1~10%일 때다. 그때 블랙홀은 이른바 중원소 공장이 되는 것이다. 다만 이런 질량을 지닌 강착원반이 우주에서 얼마나 일반적인지, 지금은 알 수 없다. 이 현상을 밝혀내기에는 데이터가 여전히 부족하기 때문이다. 하지만 현재 독일에서 건설 중인 차세대 입자가속기인 ‘중이온-반양성자 가속기 시설’(FAIR)이 완공돼 임무를 시작하면 더욱더 정밀한 연구를 할 수 있을 것이라고 연구 공동저자로 GSI의 천체물리학자 안드레아스 바우스와인 박사는 기대감을 드러냈다.

광주시가 사업비 1조원대 규모의 ‘초광역 국가 고자기장 연구 인프라’ 구축을 위해 울산시, 강원도 등과 협력체계를 구축한다. 15일 광주시에 따르면 최근 울산시, 강원도 등 3개 지자체가 대전 한국기초과학지원연구원(KBSI) 본원에서 ‘초광역 국가 고자기장 연구 인프라’ 구축을 위한 업무협약을 체결했다. 이번 협약은 정부출연 연구기관인 KBSI와 3개 지자체가 그동안 개별적으로 추진해 왔던 고자기장 연구 인프라를 체계적이고, 중복 없이 효율적으로 구축하기 위해 진행됐다. 협약 내용별로는 KBSI는 국가적 고자기장 연구 인프라 구축 및 연구지원 시설 운영 등 3개 권역별 연구인프라를 총괄 지원한다. 광주시는 신소재, 울산시는 에너지, 강원도는 의생명 중심의 지역별 핵심대상 기술을 개발하는 등 고자기장 연구개발 인프라 구축과 사업화를 위해 공동 협력키로 했다. 자기장의 세기를 크게 높인 고자기장 연관산업은 초전도 터빈(회전기), ESS, MRI, 고자기장 연구장비 산업 등이 있다. 관련 응용산업은 하이퍼루프, 전기차, 신약·백신·항생제 개발 등 소재 및 전력, 의생명, 에너지 분야에서 다양하게 존재한다. 제2의 반도체 산업으로도 불리는 고자기장을 다루는 연구시설은 방사광가속기, 중성자 산란 실험장치와 함께 현대 응집 물리분야에서 3대 핵심 거대 연구시설로 꼽힌다. 광주시가 유치하려는 고자기장 연구소는 아직 국내엔 한 곳도 없다. 해외엔 미국 3곳, 일본 3곳, 프랑스 2곳, 중국 2곳, 네덜란드 1곳, 독일 1곳 등 12곳이 조성돼 다양한 기초 과학 분야를 선점하고 있다. 광주시는 앞서 2016년 기획연구를 시작한데 이어 지난해 6월 KBSI와 업무협약을 체결하는 등 관계부처·국회·연구기관 등과 연구소 유치를 위한 활동에 주력하고 있다. 지난 6월부터는 광주, 울산, 강원 및 KBSI 공동으로 ‘초광역 고자기장 연구인프라 구축 및 활용에 대한 기획연구’를 진행하고 있으며, 국가적 고자기장 연구 인프라 구축·활용 및 관련 응용분야 개발을 위한 계획 등을 수립 중이다. 이 사업이 확정되면 10년간 1조원 규모의 관련 사업을 진행할 수 있게 된다. 이용섭 광주시장은 “이번 협약을 통해 다양한 과학분야와 제조산업의 고도화를 위해 꼭 필요한 고자기장 연구를 선점해 미래 첨단산업을 주도해 나갈 것”이라고 말했다.

최근 CPU 업계의 한 가지 트랜드는 한 번에 큰 칩을 만드는 대신 여러 개의 작은 다이(Die, 집적회로 칩)를 서로 연결해 하나의 큰 칩처럼 만드는 것입니다. 제조사들은 프로세서의 성능을 높이기 위해 점점 더 복잡한 구조를 지닌 CPU를 개발하고 있습니다. 여기에 GPU나 각종 컨트롤러 및 인터페이스를 통합한 결과 프로세서의 크기는 최신 미세 공정으로도 감당하기가 부담스러울 정도로 커지고 있습니다. 최신 미세 공정을 사용할수록 가격이 천정부지로 치솟는 점 역시 제조사들에게 부담입니다. AMD는 7nm 공정 CPU부터 아예 CPU 코어 부분을 별도의 작은 칩렛(Chiplet)으로 분리시키고 여기에 14nm 공정으로 만든 I/O 다이를 붙여 CPU를 제조했습니다. 이렇게 하면 패키징 방식이 복잡해지는 단점이 있지만, 대신 꼭 최신 미세 공정을 적용하지 않아도 되는 부분에 저렴한 공정을 사용하고 칩렛을 여러 개 붙이는 방식으로 코어 숫자를 늘릴 수 있다는 장점이 있습니다. 인텔 역시 AMD의 칩렛 방식에 대응해 타일 방식의 멀티 다이 패키징 방식을 개발했습니다. 인텔은 고성능 GPU에서 이 방식을 먼저 적용한 후 소비자용 CPU인 메테오 레이크에 적용할 계획입니다. 그런데 사실 여러 개의 작은 다이를 하나로 합쳐 큰 프로세서를 만드는 방식은 CPU보다 거대한 GPU에 더 적합한 방식입니다. AMD는 최근 발표한 인스팅트 (Instinct) IM200 시리즈에서 두 개의 다이를 고속 인터페이스로 연결해 하나의 GPU처럼 만드는 방식을 도입했습니다.CPU와 마찬가지로 여러 개의 GPU를 사용해서 성능을 높이는 방식은 사실 오래전부터 사용되어 왔습니다. 엔비디아의 SLI, AMD 크로스파이어 기술이 대표적입니다. 하지만 이 방식은 두 개 이상의 GPU가 서로 데이터를 주고받는 과정에서 상당한 성능 손실이 발생합니다. 두 개의 그래픽 카드를 연결하면 성능이 두 배가 되는 것이 아니라 1.7배가 되는 식입니다. 이 단점을 극복하기 위해 그래픽 카드가 아니라 여러 개의 GPU 다이 사이를 직접 연결하는 방식이 필요했습니다. AMD의 인스팅트 IM200 가속기는 290억 개의 트랜지스터를 집적한 GCD 다이 두 개를 고속 인터페이스로 연결해 580억 개의 트랜지스터를 지닌 하나의 거대한 GPU처럼 작동하게 만들었습니다. (참고로 제조 공정은 TSMC의 N6) 덕분에 47.9TFLOPS의 FP32/64 벡터 역산 성능과 95.7TFLOPS의 FP32/64 메트릭스 연산 능력을 지니고 있습니다. 일반 연산 능력에 있어서는 542억 개의 트랜지스터를 하나의 거대한 다이에 집적한 엔비디아의 A100 가속기를 최대 4.9배 넘어선 것입니다. AMD는 인공지능 연산에 중요한 INT8 메트릭스 연산능력도 383TOPS로 경쟁사보다 좀 더 빠르다고 주장했습니다.IM200 시리즈는 8개의 HBM2E 메모리를 128GB를 탑재했으며 최대 3.2TB/s의 엄청난 대역폭을 자랑합니다. AMD는 OAM이라는 새로운 폼팩터를 도입해 4개에서 8개의 IM200 GPU를 1개 혹은 2개의 에픽 CPU와 조합해 사용할 수 있게 만들었습니다. 각각의 GPU는 560W의 전력을 소모하기 때문에 큰 벽돌 같은 대형 쿨러가 필요합니다. IM200 시리즈는 주로 게임을 구동하기 위한 일반적인 GPU가 아니라 2022년 공개할 엑사스케일 슈퍼컴퓨터에 들어갈 고성능 연산용 GPU입니다. 하지만 여기서 개발한 멀티 다이 패키징 기술은 앞으로 차세대 GPU에도 적용될 수 있습니다. 다이 사이를 연결하는 기술의 발전으로 여러 개를 연결해도 하나처럼 사용할 수 있다면 큰 다이를 만들 이유가 줄어들기 때문입니다. 한 번에 큰 칩을 제조할 경우 실패할 가능성도 높아져 수율은 떨어지고 가격은 올라갑니다. 앞으로 여러 개의 다이를 연결한 CPU나 GPU를 보게 될 가능성이 높아지는 이유입니다. AMD 인스팅트 IM 200 시리즈 자체는 일반 소비자가 사용할 일이 없는 서버, 슈퍼컴퓨터, 인공지능 연산 GPU이지만, 앞으로 소비자용 GPU의 발전 방향을 가늠하게 한다는 점에서 주목됩니다. 인텔과 AMD가 고성능 GPU에서 여러 개의 다이를 연결하는 방식을 이미 선보인 만큼 엔비디아의 대응 역시 주목됩니다.　

단계적 일상회복이 추진되면서 의료관광 가능성을 점검하고 의료산업 최신경향을 알아보는 2021 부산 국제의료관광컨벤션이 오는 12~13일 온·오프라인으로 진행된다. 지난해에는 코로나 19 사태로 온라인으로만 개최했지만, 올해는 위드 코로나에 맞춰 오프라인 행사를 병행한다. 부산 해운대구 벡스코 제1전시장에서 12일 오전 열리는 개막식에서는 서순남 디자이너가 의료기관별 상징과 특색을 넣은 마스크,넥타이,의료진 복장 등을 선보이는 ‘메디 패션쇼’가 열린다. 주요 행사로는 전시행사, 국제심포지엄, 해외 바이어 비즈니스 온라인상담회, 명의 초청 온라인 건강강좌 등이 열린다.전시행사는 의료관광, 의료산업, 의료체험, 특별전시 등 4개관으로 운영되며, 10개국 80개 업체에서 200여 개 부스를 운영한다.관람객들은 무료 성형견적, 피부 나이 측정 등 다양한 의료체험을 경험할 수 있다. 이벤트 코인을 이용한 랜덤박스 옥션 및 달고나뽑기 경품이벤트, 코로나극복 손씻기 대작전 등 다양한 부대행사와 푸짐한 경품행사가 열린다. 러시아, 중국, 몽골 등 해외 바이어와 비즈니스 온라인 상담회도 개최해 실질적인 성과도 기대된다. ‘중입자가속기와 부산 의료관광의 미래’라는 주제로 한 국제심포지엄과 서구의료관광특구 해외네트워크 구축을 위한 한-러 의료진 국제학술대회, 동남권 항노화의 학회 포럼 등 국제학술대회와 부산 명의 특강’도 진행된다.

부산시가 바이오헬스산업을 미래 전략산업으로 육성한다. 부산시는 20일 제19차 비상경제대책회의를 열고 바이오헬스산업 육성방안에 대한 논의를 가졌다고 밝혔다. 이날 회의에서는 바이오헬스산업 특화거점 조성, 바이오헬스 벤처·교수 창업 활성화, 기업성장 생태계 구축 방안 등을 집중 논의했다. 시는 바이오 헬스 산업 육성을 위해 3대전략 14과제를 수립, 2030년까지 2조463억원(민간 투자포함)을 투입한다는 방침이다. 부산시에 따르면 공공과 민간이 주도해 서부산권 3개, 동부산권 2개 등 총 5개 권역별 바이오 특화거점을 마련한다. 서부산권에는 에코델타시티 내 스마트 헬스케어 클러스터에 스마트 대학병원, 기업, 연구소 등을 유치하고 의약품, 디지털 헬스케어 등 ‘바이오헬스산업 육성의 핵심 거� ?막� 조성한다. 명지 지구에는 연구·개발(R&D)센터를 중심으로 항체치료제, 최첨단 백신 기술 개발 등 ‘신약개발 특화지구’로, 금곡 도시첨단산업단지에는 ‘레드 바이오테크 스타트업 단지’를 조성해 연구개발과 기업육성의 베이스캠프로 삼을 계획이다. 동부산권에는 센텀 도시첨단산업단지에 정보통신(IT)기술과 데이터를 기반으로 한 ‘디지털 치료제와 전자약 개발 밸리’를 만든다.기장 동남권 방사선 의과학 산업단지에 중입자 가속기·동위원소를 이용한 ‘첨단 암치료 허브’를 구축해 전문기업을 집중적으로 육성한다. 우수 인력과 의사·교수 등 연구진을 중심으로 한 벤처·교수창업을 활성화한다. 기술, 인프라, 정보공유 등 창업생태계를 조성하고, 에코델타시티 지식산업센터 등과 연계한 입주공간을 지원한다. 또 창업 펀드 500억 원을 조성해 투자환경도 마련할 방침이다.아울러 센텀2지구 도시첨단산업단에 국립치의학연구원을 유치해 4차 산업기술을 접목한 치의학 연구개발 정책 수립 및 전문인력 양성, 원천기술 개발 등을 추진한다. 기업의 경쟁력 강화를 위해 시제품제작, 시험인증 등 기업 수요에 따른 맞춤형 지원, 우수인력 유치를 위한 인건비 등을 지원할 예정이다. 지역 기업, 대학, 연구소, 병원과의 상생협력 네트워크 구축을 위한 바이오헬스 협의체를 구성하고, 연구개발부터 임상연구, 사업화 등 전 단계 지원체계를 강화한다. 의료 관광 활성화를 위해의료관광 해외 온 ·오프 마케팅을 추진하고 서구, 부산진구, 기장군을 메디컬 특화지역으로 중점 육성한다. 박형준 부산시장은 “바이오헬스산업은 인구 고령화와 건강한 삶에 대한 높아진 관심으로 세계적으로 빠른 성장을 보이며 미래 유망 신산업으로 꼽힌다”며 “ 공공과 민간이 함께 협력하는 바이오헬스산업 생태계 조성을 위해 노력하겠다”고 밝혔다.

우리 몸의 70% 이상을 차지하는 물은 여전히 많은 부분이 미지의 영역으로 남아 있다. 물은 액체 상태에서 고체 상태로 바뀌면 부피가 커진다는 것과 어떤 물질과도 쉽게 섞을 수 있어 화학반응의 이상적인 매개체가 된다는 점에서 매우 독특한 성질을 갖고 있다. 이런 물을 주제로 하는 연구에서 가장 유용하게 사용되는 도구는 뭘까? 바로 중성자이다. 원자핵을 구성하는 입자인 중성자는 전하를 띠지 않아 물질에 깊숙이 투과할 수 있다. 이 과정에서 물질의 원자핵과 상호작용하며 구성 성분이나 결합구조에 대한 정보를 주기 때문에, 과학자들에게 중성자는 아주 소중한 분석 도구가 돼 준다. 특히 물을 관찰할 때 중성자의 역할이 빛을 발한다. 물은 잘 알려져 있다시피 한 개의 산소 원자에 두 개의 수소 원자가 붙어 있는 형태다. 그런데 수소는 자연에 존재하는 원소 중 가장 작고 가벼워 관찰하기가 매우 까다롭다. 그렇지만 중성자를 이용하면 이런 수소도 효과적으로 볼 수 있다. 물 분자의 움직임이나 구조 변화를 실시간으로 추적 관찰하는 데에도 중성자가 유용하다. 물을 포함해 수소로 구성되는 다양한 물질을 탐구하기 위해서는 중성자를 대량으로 생산하는 장치가 필요하다. 이때 등장하는 것이 양성자가속기이다. 양성자가속기를 이용하면 안정적으로 중성자를 생산하는 것이 가능하다. 앞으로 경주에 있는 양성자가속기를 활용해 물의 비밀을 한 꺼풀 더 벗겨 낼 수 있기를 기대한다.

CPU나 GPU를 이용하는 현재의 인공지능은 실제 뉴런이 아니라 컴퓨터가 계산한 가상의 인공 뉴런을 이용해 지능을 구현합니다. 물론 인공지능 연산을 위한 전용 하드웨어를 사용하는 경우가 늘어나고 있지만, 이것 역시 물리적인 뉴런을 사용하는 것이 아니라 신경망 연산 등에 특화된 회로를 지닌 프로세서로 뉴런 대신 트랜지스터를 집적하고 있습니다. 하지만 이런 방식으로는 진짜 뇌 같은 사고 능력을 지닌 인공지능을 만들기 힘들다고 생각한 연구자들도 있습니다. 이들은 일반적인 트랜지스터가 아니라 전자 회로로 만든 인공 뉴런을 사용한 프로세서인 뉴로모픽(Neuromorphic) 칩을 연구했습니다. 알고리즘으로 가상 뉴런을 만드는 게 아니라 진짜 전자 뉴런을 지닌 프로세서를 만드는 것입니다. 물론 뉴로모픽 프로세서는 현재 인공지능의 주류라고 보기는 어렵습니다. 하지만 IBM이나 인텔 등 여러 컴퓨터 관련 기업들이 많은 관심을 보이면서 관련 연구가 활발합니다. 인텔은 지난 2017년 1세대 뉴로모픽 칩인 로이히(Loihi)를 공개한 바 있습니다. 흥미롭게도 로이히 2는 인텔 최초의 EUV 공정인 인텔 4(과거 7nm 공정) 공정을 이용해 제조했습니다. 14nm 공정을 적용한 1세대 칩보다 훨씬 미세한 인텔 4 공정을 적용한 로이히 2 칩은 1세대 칩 절반인 31㎟ 크기 다이에 8배나 많은 100만 개의 뉴런을 집적할 수 있습니다. 덕분에 속도도 10배나 빨라지고 여러 개의 칩을 연결해 성능을 높이기도 쉬워졌습니다. 최근 발전 속도가 느려진 CPU나 GPU보다 훨씬 빠른 성능 향상입니다. 앞으로 뉴로모픽 칩의 발전이 기대되는 이유입니다.사실 인텔은 차세대 반도체 제조 기술인 EUV 리소그래피 적용에서 삼성이나 TSMC보다 뒤처진 상황입니다. 그러나 이미 많은 연구와 투자를 진행한 덕분에 초기 단계에 제품을 지닌 것으로 보입니다. 현재 인텔이 공개한 것은 전생산(pre-production) 단계 제품으로 양산 전 엔지니어링 샘플 수준이지만, 현재 개발 중인 최신 미세공정을 적용한 것을 보면 인텔의 기대를 짐작할 수 있습니다. 참고로 올해 말 인텔 7 기반 제품인 앨더레이크가 출시되고 인텔 4 제품이 본격 출하되는 것은 내후년이 될 것으로 예상됩니다. 그런데 하드웨어 발전 이상으로 중요한 부분은 소프트웨어 지원입니다. 뉴로모픽 프로세서가 아무리 똑똑해도 개발자들이 사용할 수 없다면 무용지물입니다. 현재 GPU나 전용 가속 프로세서가 인공지능에서 표준이 된 것도 개발자들이 편리하게 사용할 수 있는 여러 가지 개발 도구와 라이브러리, 그리고 생태계가 존재하기 때문입니다. 인텔은 로이히 기반 시스템을 개발자들이 쉽게 사용할 수 있도록 지원하기 위해 라바 소프트웨어 프레임워크(Lava Software Framework)를 같이 개발했습니다. 하드웨어 단계에서 다른 방식을 사용하는 만큼 인공지능 개발자에게 인기가 높은 텐서플로나 파이토치 라이브러리는 로이히 프로세서에서는 사용할 수 없습니다. 라바 소프트웨어 프레임워크는 파이썬 기반의 개발 환경을 제공해 개발자들이 뉴로모픽 프로세서에 최적화된 프로그램을 개발하는 데 도움을 주고 서로의 라이브러리를 사용할 수 있도록 지원합니다.로이히 2는 전용 하드웨어를 갖추지 못한 개발자나 제조사를 위해 클라우드 형식으로 서비스되거나 혹은 서버 시스템에 통합할 수 있는 인공지능 가속기 형태로 제공될 예정입니다. 구체적인 가격과 출시 일정은 잡히지 않았지만, 인텔 4 공정의 양산 일정을 생각하면 실제 출시는 1~2년 후가 될 것으로 예상됩니다. 현재 인공지능 가속기 분야에서 인텔은 엔비디아에 많이 늦은 상황입니다. 현재 출시를 앞둔 고성능 GPU를 통해 반전의 기회를 노리고 있지만, 앞서가는 엔비디아를 한 번에 따라잡기는 무리일 것이라는 시각이 많습니다. 이미 경쟁자가 앞선 분야가 아니라 아예 새로운 분야를 개척하는 것도 돌파구가 될 수 있습니다. 로이히 2가 뉴로모픽 프로세서 시대를 활짝 열어줄지 미래가 궁금합니다.　

문재인 대통령의 아들이자 미디어아트 작가인 문준용(39)씨가 지방자치단체로부터 참여작가 경비를 1500만원을 지원받은 사실이 알려지자, 이에 대해 준용씨가 심경을 밝혔다. 11일 준용씨는 자신의 페이스북을 통해 “제가 받는 지원금에 불쾌한 분이 많은 것을 이해한다”며 “저는 그에 보답할 수 있는 좋은 전시를 만들기 위해 최선을 다하는 수밖에 없으니, 작품으로 보여드리겠다”고 말했다. 이어 “전시에 많이들 오셔서 지원받을 만한지 아닌지 평가해 주시기 바란다”고 덧붙이며 자신이 참여하는 전시 포스터도 함께 공유했다. 준용씨는 이에 앞서 자신의 지원금 수급을 비판하는 기사들을 캡처해 올린 뒤 “전시 한 번 할 때마다 날파리가 꼬인다. 이런 행태를 되풀이하는 언론에 유감”이라고 말하기도 했다. 앞서 전날 청주시립미술관 측은 “개관 5주년 기념전을 맞아 준용 씨를 초청작가로 선정했다”면서 “미디어아트 작가의 경우 프로그램 연출비와 장비 대여비 등이 필요해 지원금 1500만 원이 책정됐다”고 밝혔다. 해당 전시는 개관 5주년과 오창 방사광가속기 유치를 기념해 빛과 관련된 작품을 모은 ‘빛으로 그리는 신세계’로, 준용 씨를 비롯해 고(故) 백남준·김윤철·이이남 등 작가 9명의 작품 55점이 전시된다. 전시 기간은 오는 17일부터 12월 19일까지다. 준용씨는 앞서 지난해 ‘코로나19 피해 긴급 예술 지원’을 신청해 서울시에서 1400만원을 받았으며, 지난 6월에는 한국문화예술위원회 사업에 응모해 국가 지원금 6900만원 수령 대상자로 선정된 바 있다. 당시 논란이 일자 준용씨는 “제가 하는 작업은 실험예술이고, 실험작품은 원래 잘 팔리지 않는다”며 “이런 작업을 하는 작가들은 주로 국공립미술관에서 제작비를 받거나 지원금으로 작품을 제작한다”고 설명했다.

우리에게는 각자의 정해진 이름이 있다. 때로는 이름으로 인해 인생이 바뀔 수도 있을 만큼 중요하다고 믿었기에 부모들은 자식이 태어나면 작명에 엄청난 공을 들이기도 한다. 사람뿐만 아니라 물건이나 건물, 작품, 지형, 사건, 심지어 새로운 과학적 발견에도 작명이 매우 중요하다.예를 들어 우리나라가 동해의 영문 명칭을 ‘East Sea’라고 하지 말고 처음부터 ‘East Sea of Korea’ 또는 ‘Sea of Korea’라고 정했으면 좋았을 것이다. 외국 사람들에게 동해를 ‘East Sea’와 ‘Sea of Japan’ 중에서 하나를 정하라고 하면 아무래도 ‘East Sea’가 불리할 수밖에 없다. 동쪽에 바다를 두고 있는 나라들이 많은 상황에서 구체성이 부족한 ‘East Sea’라는 이름은 설득력이 약하기 때문이다. 또한 한반도 서해의 영문명은 ‘West Sea’가 아니고 중국 황하강의 영향을 받아서 명명한 것으로 보이는 ‘Yellow Sea’로 표기하는 점도 함께 생각해 봐야 한다. 물리학은 가장 작은 것에서부터 가장 큰 우주까지를 다루는 학문이다. 질량을 가진 모든 물질의 가장 작은 단위는 쿼크와 경입자이다. 경입자는 6가지가 있는데 우리가 알고 있는 전자가 이에 속한다. 쿼크라는 초소립자는 양성자와 중성자를 구성하는 기본입자인데 이 또한 6가지로 다양하다. 쿼크는 어떻게 명명됐을까? 쿼크라는 이름은 미국 물리학자 머리 겔만이 제임스 조이스의 소설 ‘피네간의 경야’에 나오는 단어를 빌려 온 것으로 알려져 있다. 소설에는 ‘Three quarks for Muster Mark’라는 문장이 나오는데 양성자와 중성자가 3개의 기본입자로 돼 있다는 것에 착안해 이 쿼크라는 단어를 가져다 사용한 것이다. 문학작품도 종종 과학에 좋은 영감을 주거나 창의적인 이름을 짓는 단서가 될 수 있음을 엿볼 수 있는 예라고 할 수 있다. 우주의 기원을 보통 빅뱅이라고 하는데 ‘뱅’은 무엇인가 터질 때 나오는 의성어로 우리말의 ‘펑’ 또는 ‘쾅’과 비슷하다. 과학적인 용어를 ‘대폭발’이 아닌 ‘빅뱅’이라고 명명한 것이 조금 의아하다. 이는 물리학자 프레드 호일이 1949년 BBC 방송에 출연해 언급한 것에서 시작됐다. 당시에는 우주는 과거와 비교해서 크게 변하지 않는다는 정상우주론이 대세였다. 방송에서 호일은 정상우주론을 설명하고 일부 학자의 우주폭발설을 조롱하면서 ‘우주가 어느 날 갑자기 ‘쾅!’(big bang)하고 대폭발했다는 것이 말이 되나’라고 한 것에서 비롯됐다. 지금은 138억년 전 대폭발로 인해 우주가 시작됐다는 빅뱅우주론이 정설이 됐고, 덕분에 빅뱅이란 절묘한 용어도 널리 사용되고 있다. 대전 신동 지역에 한국형 중이온가속기를 건설 중인데 이름이 ‘라온’(RAON)이다. 공모로 결정했지만 당시 필자를 포함한 몇몇 연구자들에게는 라온이라는 명칭이 쉽게 다가오지 않았다. 순우리말로 ‘즐거운’을 뜻하는 좋은 단어이지만 가속기나 관련 연구에는 맥락이 닿지 않는 데다 형용사여서 대형 과학프로젝트명으로는 적절치 않다는 생각이다. 조만간 중이온가속기 건설 구축 사업이 종료되면 연구소로 바뀌는데, 이때는 연구소 이름을 좀더 의미 있고 어울리게 붙였으면 한다. 김춘수의 ‘꽃’이라는 시에 ‘내가 그의 이름을 불러 주기 전에는 그는 다만 하나의 몸짓에 지나지 않았다. 내가 그의 이름을 불러 주었을 때, 그는 나에게로 와서 꽃이 되었다’는 구절이 있다. 불러 주는 것 자체에 큰 의미가 있듯이 어떤 이름으로 불러 주는지 또한 매우 중요한 일이다.

한번 쓰고 버리는 일차전지와 달리 이차전지는 충전 후 재사용이 가능하다. 이 때문에 무선가전뿐 아니라 로봇과 드론, 전기차, 전기선박 등 이차전지의 적용 영역은 계속 확장되고 있다. 전기차용 이차전지 시장만 따져도 2020년 304억 달러에서 2030년 3047억 달러 등 앞으로 10년간 10배 정도의 성장이 전망되고 있다. 이차전지가 반도체의 뒤를 이어 국가 성장을 주도할 핵심산업으로 뜨면서 세계 각국이 이차전지 육성에 뛰어들고 있다. 국내 지방자치단체들도 차세대 먹거리로 부상한 이차전지로 눈을 돌리고 있다. 특히 충북도가 한국 배터리 산업을 견인해 세계 이차전지 시장을 주도하겠다는 ‘통 큰’ 계획을 수립했다. 도는 이차전지 육성을 위해 3대 전략, 9대 핵심과제, 45개 세부사업을 추진한다고 16일 밝혔다. 이를 위해 2030년까지 국비와 지방비, 민간투자 등 총 8조 7417억원을 투자한다는 구상이다. 도의 육성 전략은 기술개발과 상용화를 지원하기 위한 다양한 인프라 구축에 초점이 맞춰졌다. 도는 청주시에 303억원을 들여 이차전지 소재부품시험평가센터를 구축하고 이차전지고도분석센터도 마련할 예정이다.현재 양극재와 음극재 등 이차전지 핵심 소재를 생산하는 기업들은 이차전지 완제품을 만드는 대기업에 성능검증 의뢰를 하고 있다. 대기업들은 성능검증까지 하다 보니 생산력 손실이 발생하고, 소재 회사들은 답을 기다리는 데 많은 시간을 허비하고 있다. 설계 중인 시험평가센터가 구축돼 성능검증을 전담하면 소재 생산기업들은 빠른 시간 내에 결과를 알 수 있고, 대기업은 완제품 생산에 올인할 수 있다. 내년에 설계가 시작될 예정인 고도분석센터는 이차전지를 구성하는 핵심 소재의 특성과 파손, 고장, 사고 등의 원인을 분석해 기업들에 제공하는 역할을 하게 된다. 또 배터리 시험제작을 통해 성능과 안전성 등을 평가할 수 있는 신뢰성평가센터도 충북에 마련될 예정이다. 도는 민관, 수요·공급기업들이 공동연구개발을 추진할 수 있는 이차전지 전문연구소를 설립하고 실증을 위한 연구공장을 건립하는 등 오픈이노베이션 시스템도 구축하기로 했다. 또 정부가 추진 중인 차세대전지 상용화지원센터도 유치해 기술개발을 선도한다는 계획도 세웠다. 리튬이온전지가 이차전지의 주를 이루고 있는 가운데 세계 각국은 현재 전고체 전지, 리튬황전지, 리튬금속전지 등 차세대 전지 개발에 적극 나서고 있다. 전지 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 전고체 전지는 안정성이 뛰어나다는 장점이 있다. 리튬황전지는 무게가 가벼워 항공이나 드론에 널리 쓰일 수 있다. LG에너지솔루션은 지난해 9월 리튬황 배터리를 탑재한 태양광 무인기를 높이 22㎞까지 비행시키는 데 성공했다. 리튬금속전지는 에너지밀도와 안전성을 동시에 극대화할 수 있다.도는 현장의 수요에 맞는 고급·중급·초급 실무인력 육성도 추진한다. 고급 인력을 위해 대학과 연계해 석·박사 과정을 운영하고 중급기술자 배출을 위해 한국전지산업협회와 손을 잡는다는 계획이다. 또 충북에 위치한 특성화고등학교와 함께 초급기술자도 양성한다. 기업 간 기술교류 등을 위해 충북 이차전지산업 육성 협의체를 구성하고 한국전지산업협회 충북 분원도 만들기로 했다. 충북도 관계자는 “이런 다양한 인프라가 구축되면 관련 기업들이 몰려와 충북이 이차전지 제조 및 연구개발 거점으로 자리매김할 수 있다”면서 “충북도는 앞으로 K배터리 산업의 심장 역할을 할 것”이라고 강조했다. 도가 공격적인 전략을 수립해 세계 시장까지 노리는 것은 이미 상당한 인프라를 갖추고 있어서다. 충북의 이차전지 생산액은 10조 7000억원으로 국내 전체의 48%를 달성하며 전국 1위를 기록하고 있다. 수출액 역시 21억 9000만 달러로 전국 1위다. 전기차 배터리 생산능력 세계 1위 기업인 LG에너지솔루션도 청주시에 있다. 핵심소재부품 기업도 40개나 자리잡고 있다. 최근에는 전국에서 유일하게 이차전지 소재부품장비 특화단지로 지정됐다. 2027년 청주시 오창테크노폴리스 산업단지에는 방사광가속기도 구축된다. 국비 8000억원, 지방비 2000억원 등 1조원이 투입되는 가속기는 전자를 빛의 속도로 가속할 때 발생하는 ‘방사광’이란 빛으로 물질의 미세구조를 관찰하는 초정밀 거대현미경이다. 신약과 차세대 신소재, 초소형 기계부품 등 다양한 분야에서 활용돼 ‘기초과학의 꽃’으로도 불린다. 도는 가속기 인근에 한국전자기술연구원 등 국내 곳곳에 흩어져 있는 전문생산기술연구기관들을 모으는 방안도 구상하고 있다. 이들의 클러스터 형성은 이차전지 개발에도 큰 힘이 될 수 있다. 정부도 이차전지 산업을 이끌 지자체로 충북을 주목하고 있다. 산업통상자원부가 지난 7월 8일 청주시 오창읍의 LG에너지솔루션 제2공장부지에서 정부의 ‘K배터리 발전전략’ 행사를 한 것도 이 때문이다. 문재인 대통령까지 참석한 이날 행사에는 국내 이차전지 관련 기업 50여곳과 유관기관 및 대학 관계자 등 국내 이차전지 분야의 핵심 인사들이 대거 참석했다. 이날 정부는 국내 이차전지 연구개발에 40조원을 투자한다고 밝혔다. 또 정부 300억원, 이차전지 3사(LG에너지솔루션·삼성SDI·SK이노베이션) 200억원, 펀드운용사 300억원 등 총 800억원 규모의 연구개발혁신펀드 조성 계획도 밝혔다. 이시종 충북지사는 “소재부품장비 특화단지 지정에 이어 정부의 배터리 발전전략 행사가 열린 것은 이차전지산업의 중심지로 공인받은 셈”이라며 “충북의 전략이 원활하게 추진되면 미래의 글로벌 이차전지 시장을 주도하게 될 것”이라고 밝혔다. 이어 이 지사는 “이차전지 관련 연구소 및 인프라를 충북에 집적화해 거점으로 조성하는 사업이 대선 공약에 반영될 수 있도록 할 방침”이라고 강조했다.

지난 17일(현지시간) 우주전문사이트 스페이스닷컴에 게재된 흥미로운 ‘우주의 원자 수’ 칼럼을 약간 가공해 소개한다. 우주의 모든 물질은 크든 작든, 새것이든 오래된 것이든 상관없이 모두 원자로 구성되어 있다. 이 구성물질 각각은 양성자와 중성자가 결합해 양전하를 띤 핵과 음전하를 띤 궤도 전자로 이루어진다. 원자가 가지고 있는 양성자, 중성자, 전자의 수는 원자가 주기율표에서 어떤 종족에 속하는지 결정하고, 주변의 다른 원자와 반응하는 방식에 영향을 미친다. 우리 주변에서 볼 수 있는 모든 물질들은 서로 다른 원자들이 독특한 방식으로 상호 작용하는 구성체일 뿐이다. 모든 것이 원자로 이루어져 있다면, 이 우주를 만들고 있는 원자의 수는 대체 몇 개나 되는지 알 수 있을까? 영국언론 ‘가디언’에 따르면 일단 ‘작게’ 시작하는 방법을 권한다. 즉, 우리 몸을 이루는 원자 수부터 세어보는 것이다. 우리 몸은 대략 평균적으로 7x10^27승 개의 원자로 구성되어 있다. 이는 7 다음에 0이 27개나 붙어 있는 엄청난 숫자다. 한 사람에게 이처럼 방대한 양의 원자가 있다는 사실을 감안할 때, 전체 우주에 얼마나 많은 원자가 있는지 결정하는 것이 얼핏 불가능하다고 생각할 수도 있다. 왜냐하면, 이 우주는 우리가 관측할 수 없을 정도로 크기 때문에 그 정확한 크기를 현재 알 수 없기 때문이다. 하지만 문제를 조금 단순화시켜 관측 가능한 우주에 있는 원자 수로 한정한다면 몇 가지 우주론적 가정과 약간의 수학을 사용하여 관측 가능한 우주에 얼마나 많은 원자가 있는지 대략적으로 계산할 수 있다. 관측 가능한 우주 우주는 138억 년 전 빅뱅으로부터 출발했다. 질량과 온도가 무한대인 점인 ‘원시원자’가 폭발하여 우주가 생겨났고, 그때 시작된 팽창은 지금 이 시간에도 계속되고 있는 중이다. 이것이 언제 멈추어질는지는 아무도 모른다.어쨌든 우주의 나이는 138억 년이라는 사실은 이제 정설이 되어 여기에 이의를 제기하는 과학자는 거의 없다. 빅뱅에서 시작하여 우주가 지금까지 빛의 속도로 팽창하고 있다면, 관측 가능한 우주는 모든 방향으로 138억 광년 거리까지 확장되었다고 생각하기 쉽다. 하지만 우주는 그보다 더 크다. 빅뱅 직후에 빛보다 더 빠른 팽창이 이루어졌기 때문이다. 우주론에서는 이를 ‘인플레이션’이라 한다. 그렇다면 어떤 이는 이런 질문을 할 수도 있다. 우주에는 빛보다 빨리 움직이는 것은 없는데, 어떻게 우주가 빛보다 빨리 팽창할 수 있는가? 이에 대한 정답은 '우주의 팽창은 물질의 운동이 아니라 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 가능하다' 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 현재 우리가 알고 있는 우주의 크기는 약 920억 광년이다. 즉, 우리가 관찰할 수 있는 우주는 실제로 모든 방향으로 460억 광년 거리까지 뻗어 나갔다는 듯이다. 그러나 관측 가능한 우주의 크기를 안다고 해서 그 안에 얼마나 많은 원자가 있는지 다 알 수 있는 것은 아니다. 그 우주 안에 얼마나 많은 물질이 담겨 있는지 알아야 한다. 더욱이 물질만 우주에 있는 것이 아니다. NASA 발표에 따르면 물질이 우주에 차지하는 비중은 5%에 지나지 않는다. 나머지 95%가 암흑 에너지와 암흑물질이라는 뜻이다. 그런데 이들은 원자로 구성되어 있지 않다. 그래도 ‘우주의 산수’를 하는 데는 별 지장이 없다. 이 문제는 아인슈타인이 해결해주었다. 아인슈타인의 유명한 E=mc² 방정식에 따르면, 에너지와 질량(물질)은 상호 교환이 가능하므로 물질이 에너지로 생성되거나 에너지로 변환될 수 있다. 지금까지 우주에 대한 우리의 관찰에 따르면 우주를 지배하는 물리 법칙은 어디에서나 동일하다. 이에 더해 우주의 팽창이 일정하다고 가정한다면, 우주 스케일에서 볼 때 물질은 우주 전체에 균일하게 분포되어 있음을 의미한다. 이는 우주론적 원리로, 우주의 등방성이라 한다. 다시 말해, 우주의 다른 영역보다 더 많은 물질을 가진 특정 영역은 없다는 뜻이다. 이 아이디어를 통해 과학자들은 관측 가능한 우주에서 별과 은하의 수를 정확하게 추정할 수 있다. 또한 대부분의 원자가 별과 성운에서 발견되기 때문에 ‘우주의 산수’가 그리 어렵운 것은 아니다. 간단한 계산을 위한 조건들 관측 가능한 우주의 크기와 물질이 균일하고 유한하게 분포되어 있다는 사실을 알면 우주의 원자 수를 쉽게 계산할 수 있다. 그러나 계산기를 꺼내기 전에 몇 가지 가정을 더 해야 한다. 첫째, 우리는 모든 원자가 별에 포함되어 있지 않더라도 별 안에 포함되어 있다고 가정해야 한다. 불행히도 우리는 별에 비해 관측 가능한 우주에 얼마나 많은 행성, 달, 우주 암석이 있는지에 대한 정확한 정보를 갖고 있지 않다. 그러나 우주에 있는 원자의 대다수는 별 안에 포함되어 있기 때문에 다른 것은 무시하고 별에 있는 원자 수만 파악하면 우주의 원자 수에 대한 좋은 근사치를 얻을 수 있다. 예컨대, 태양계에서 태양이 차지하는 비중은 99.86%에 달하므로 기타 등등은 0.14%에 지나지 않는다. 둘째, 우리는 우주의 모든 원자가 수소 원자는 아니지만 수소 원자라고 가정하면 계산이 훨씬 간단해진다. 로스 알라모스 국립연구소에 따르면, 수소 원자가 우주 전체 원자의 약 90%를 차지하며, 나머지의 9%는 헬륨, 기타 중원소들은 1% 미만이다. 약간의 수학을 곁들이면... 드디어 대망의 수학 시간이 돌아왔다. 관측 가능한 우주의 원자 수를 계산하려면 우주의 질량을 알아야 한다. 즉, 별이 몇 개 있는지 알아야 한다. 유럽우주국(ESA)에 따르면, 관측 가능한 우주에는 약 10^11~10^12(1조)개의 은하가 있으며, 각 은하에는 평균 10^11~10^12(1조)개의 별이 포함되어 있다. 즉 우리 우주에는 총 10^22에서 10^24개의 별이 있다는 뜻이다. 계산을 간단히 하기 위해 우리는 관측 가능한 우주에 10^23개의 별이 있다고 가정할 수 있다. 물론 이것은 최선의 추측인 평균치일 뿐이다. ‘사이언스 ABC’에 따르면 별의 평균 무게는 약 10^32kg이며, 이를 기반으로 하면 암흑 에너지와 암흑물질을 포함한 전체 우주의 물질 질량이 약 10^55kg임을 알 수 있다. 그러면 그 안에 얼마나 많은 원자가 들어 있을까? 일리노이에 있는 페르미 국립가속기연구소에 따르면, 물질 1g에는 평균적으로 약 10^24개의 양성자가 있다. 이것은 각 수소 원자가 하나의 양성자를 가지기 때문에 수소 원자의 수와 같다는 것을 의미한다. 이것은 관측 가능한 우주에서 10^82개의 원자 수가 있음을 가리킨다. 숫자로 나타내면 다음과 같다. 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000개 원자. 이 수치는 수많은 근사치와 가정을 기반으로 한 대략적인 추측이다. 그러나 관측 가능한 우주의 실제 상황과 그리 동떨어진 수치는 아닐 것이다. 그렇다면 10^82이라는 수는 과연 얼마나 큰 수일까? 동양권 숫자의 가장 큰 단위인 무량대수無量大數(10^68)보다도 10^14배 큰 어마무시한 숫자이지만, 10^100승인 구골(Googol)에는 한참 못 미치는 수다. 10^82승 개 원자들이 만드는 우주는 얼마나 물질로 충만해 있을까? 그래봤자 광막한 우주 공간의 1조 분의 1 정도를 채우고 있을 뿐이라고 한다. 그래서 물리학자는 제임스 진스는 우주의 물질 밀도에 대해 “큰 성당 안에 모래 세 알을 던져넣으면 성당 공간의 밀도는 수많은 별을 포함하고 있는 우주의 밀도보다 높게 된다”고 말했다. 그러니 우주는 사실 텅 빈 공간이나 다를 바가 없다. 우리는 그야말로 색즉시공(色卽是空)의 세계에서 살고 있는 것이다.

청주 강서2지구 지역주택조합은 지난 11일 개최한 시공사 선정 총회에서 롯데건설을 최종 시공사로 선정했다. 해당 사업은 충북 청주시에 지하 3층~지상 34층 규모의 아파트 12개동, 969세대를 조성하는 사업이다. 지역주택조합에 의하면 해당 사업의 입찰에는 지난 6월 17일 롯데건설 외 3개사가 참여했으며, 롯데건설의 독창적인 외관 디자인과 커뮤니티 특화 등 차별화된 상품 제안을 통해 조합원들의 지지를 받았다. 롯데건설 관계자는 “자사의 시공 능력과 브랜드 가치를 높게 평가하고 최종 시공사로 선정해 주신 조합원들께 진심으로 감사드린다”며 “앞으로 조합을 도와 향후 사업 진행에 차질이 없도록 할 예정으로 해당 사업이 청주의 랜드마크로 거듭날 수 있도록 최선을 다하겠다”고 전했다. 청주 강서2지구는 서청주IC와 청주IC를 통해 청주순환로와 중부고속도로, 경부고속도로의 진입성이 매우 우수해 근거리 이동은 물론 빠른 지역 이동이 가능하며, 가까운 거리에 청주고속버스터미널, 청주시외버스터미널이 위치해 있어 대중교통 이용도 편리한 장점을 가지고 있다. 또한 중부고속도로 변에 위치해 브랜드 홍보 효과가 높으며, 방사광가속기 부지 선정에 따른 경제적 파급효과도 기대되는 지역이다. 해당 사업은 2022년 상반기 착공을 목표로 건축심의, 사업승인 등의 인허가를 추진할 예정이다.

인류가 ‘우주 재앙’을 피하려면 외계 문명과 조약을 맺어야 한다고 미국의 한 저명한 천체물리학자가 주장하고 나섰다. 2017년 태양계 밖에서 온 첫 성간 천체 ‘오무아무아’가 외계 문명의 우주선일 가능성을 제기해 화제를 모았던 아비 로엡 하버드대 교수는 23일 미 과학잡지 사이언티픽 아메리칸의 오피니언을 통해 이같은 주장을 펼쳤다. 로엡 교수는 우주에는 인류보다 훨씬 더 발전한 외계 문명이 존재할 수 있으며 이들 문명은 지구를 비롯한 우리은하를 순식간에 파괴할 수 있을 만큼 진보한 기술을 보유하고 있을지도 모른다고 경고했다.그는 기고문에서 '외계문명이 인류의 입자가속기보다 발전한 장치를 사용해 플랑크 에너지로 전자 충돌을 일으킬 수 있다'고 주장했다. 이는 디토네이션파(충격파)가 폭발 물질을 통해 연소하는 것처럼 진공 에너지 밀도가 열로 변환하는 ‘도메인 월’(domain wall)을 만들어낼 수 있다고 로엡 교수는 덧붙였다. 도메인 월은 우리은하 전체를 빛의 속도로 태울 수 있는 ‘암흑에너지 폭발’(dark energy explosion)로 특징지어질 수 있다. 문제는 이 우주 재앙이 닥치기 전 인류는 어떤 사전 경고도 받지 못한다는 것이 로엡 교수의 주장이다. 왜냐하면 위험을 알리기 위한 어떤 전조 신호도 빛보다 더 빨리 움직일 수 없기 때문이다. 그는 우리는 무엇이 우리를 덮쳤는지 절대 알지 못할 것이라고 덧붙였다. 그렇다면 현재 인류가 할 수 있는 대책은 무엇일까. 이에 대해 로엡 교수는 외계 문명과 접촉했을 때 조약을 맺어야 한다고 제안했다. 이 조약은 1963년 미국과 영국 그리고 소련이 체결했던 핵실험 금지조약과 비슷할 것이라고 로엡 교수는 예상했다.한편 오래 전부터 외계 문명에 주목해온 로엡 교수는 직접 연구한 오무아무아에 관한 연구 결과를 묶어서 소개하는 저서 ‘외계인: 지구 너머 지적 생명체의 첫 번째 징조’(Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth)를 최근 출간하기도 했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr