올 한 해 전 세계를 떠들썩하게 할 과학계의 연구성과에는 어떤 것이 있을까? 또 어떤 과학자들이 세계적인 스타로 부상할까? 세계 최고의 과학저널 ‘사이언스’는 2008년 주목할 과학분야로 마이크로 RNA와 인공 미생물, 새로운 컴퓨터 칩 소재, 인간박테리아와 네안데르탈인 유전체, 인간의 신경회로, 유럽입자물리연구소(CERN) 강입자가속기 등을 꼽았다. ●유전자 기능 조절 가능해진다 마이크로 RNA 연구는 최근 생물학에서 주목받기 시작한 새로운 분야다. 인간게놈프로젝트가 완료된 후에도 해명되지 않은 생명의 신비에 마이크로 RNA가 각 유전자의 기능에 핵심적인 역할을 수행하고 있다는 사실이 규명됐기 때문이다. 원래 RNA(리보핵산)는 DNA가 자체 유전정보를 바탕으로 단백질을 만드는 과정에 사용되는 중간자 정도로 여겨져 왔다. 그러나 2000년대 초부터 단백질의 발현 과정에서 세포의 기능을 총괄한다는 사실이 드러나면서 학계의 관심을 모으기 시작했다. 특히 단백질 합성과정에 참여하는 ‘RNA 간섭현상’은 암과 유전질환 등을 치료하는 데 응용이 가능한 것으로 알려지고 있다. 유전자의 단백질 합성을 막는 역할을 하는 RNA를 만들어 몸 속에 주입하면 특정 유전자의 발현을 억제하면서 암이나 유전질환, 에이즈 등을 예방하거나 치료하는 것이 가능하다는 것이 과학자들의 설명이다. 또 핵을 가지고 있는 진핵세포에서 응용이 가능하기 때문에 식물 유전자기능 연구에 적용하면 병충해 예방이 가능한 새 품종도 만들어낼 수 있다. 한국에서는 서울대 생명과학부 김빛내리 교수가 RNA 분야의 거장으로 꼽힌다. 김 교수는 세포 분화와 발생, 대사를 조절하는 마이크로 RNA가 형성되는 주요 단계를 규명해 ‘네이처’,‘셀’ 등 세계 유수의 과학저널에 여러 편의 논문을 발표했다. ●유전자 선택 합성 통해 우량 박테리아 생성 지난해 미국의 생명공학벤처업체인 세레라 제노믹스의 크레그 벤터 박사가 논란을 일으킨 인공미생물 역시 올해 주목받는 분야다. 벤터 박사는 지난해 ‘미코플라스마 라보라토리움’이라는 인공생명체를 만들었다고 밝힌 바 있다. 그는 실험실에서 각종 화학물질을 합성해 381개의 유전자를 가진 염색체를 만든 다음 이 염색체를 ‘미코플라스마 게니탈리움’이라는 박테리아(전립선염균)에 이식하는 방식으로 새로운 ‘종’을 만들어냈다. 특히 염색체가 바뀐 박테리아는 유전적 특성이 완전히 달라진 상태에서 자기복제를 하게 되고, 개체수도 늘릴 수 있다. 벤터 박사는 아직까지 이 인공생명체를 공개하지 않고 있지만, 과학자들은 충분히 가능성이 높은 것으로 보고 있다. 인공생명체가 관심을 모으는 것은 유전자를 어떻게 합성해 이식하느냐에 따라 인간이 원하는 특성을 가진 박테리아를 만들어낼 수 있기 때문이다. 벤터의 연구 역시 온실가스는 전혀 배출하지 않으면서 햇빛을 바이오 에너지로 전환할 수 있는 생명체를 만들기 위해 시작됐다. ●미니 블랙홀 존재 입증될까? 입자물리학자들이 고대해온 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기도 올여름 완공된다. 한국도 공동연구에 참여하고 있는 이 가속기를 이용하면 가설적으로만 존재해온 초대칭 입자와 힉스 입자의 실존 여부를 확인할 수 있을 전망이다. 이 입자들의 존재가 확인되면 초끈이론과 표준모형이 옳다는 결론을 낼 수 있지만, 반대로 존재를 찾지 못하면 새로운 이론의 등장이 예상된다. 또 실험 과정에서 강한 에너지 입자들이 부딪칠 때 순간적으로 만들어지는 ‘미니 블랙홀’을 관찰할 수 있을지도 관심을 모으고 있다. 한계가 가까워진 반도체 소자의 대체재를 찾는 일도 시급하다. 현재 사용하는 반도체 트랜지스터는 크기가 작아지면서 전류의 크기가 작아져 트랜지스터로 작동할 수 없는 문제를 안고 있다. 이에 따라 나노기술 및 바이오 기술을 이용해 차세대 반도체 소자를 찾기 위한 작업이 한창이다. 세계적인 기업들이 속속 뛰어들고 있는 가운데 국내에서도 서울대 서광석 교수가 일본 기업 제품보다 우수한 갈륨비소계 나노트랜지스터를 개발한 상태다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

이스라엘 과학자들이 세상에서 가장 작은 성경책을 만들었다. 이스라엘 기술 연구소인 테크니온은 30만 8428단어의 구약 성경을 0.5㎟ 내에 기록하는 데 성공했다고 밝혔다.금이 코팅된 실리콘 칩 위에 만들어진 이 성경책은 바늘 구멍보다 작은 크기로 기네스북에 기록된 것의 50분의1도 안 되는 작은 크기다. 나노 과학에 대한 청소년의 관심을 불러일으키기 위해 시작된 이번 프로젝트에서 과학자들은 아주 작은 입자의 갈륨 이온빔을 이용해 실리콘 칩위에 글을 새겼다.연구소측은 “나노 기술을 이용해 성경을 사진으로 찍어 확대 제작하면 실제로 읽을 수 있다.”고 밝혔다.

국내 연구진이 우주왕복선이나 인공위성 제작에 획기적인 기여를 할 수 있는 신소재 관련 연구성과를 처음으로 구명했다. 과학기술부는 24일 광주과학기술원 이탁희 교수 연구팀이 우주복사(space radiation) 환경과 유사한 상황에서도 탄소나노튜브로 만들어진 회로가 매우 안정적인 전기적 특성을 지녔다는 사실을 최초로 밝혀냈다고 밝혔다. 연구진은 “이번 연구결과로 우주복사 환경에 강한 재료나 소자를 개발해야 하는 오랜 숙제를 해결하는 열쇠 중 하나가 탄소나노튜브라는 사실을 확인하는 성과를 거뒀다.”고 평가했다. 연구진에 따르면 기존의 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs)를 기반으로 한 전자소자나 집적회로는 우주 복사 환경에서는 제기능을 발휘하지 못해 차폐물질이나 장치가 필수적이었다. 이로 인해 우주왕복선 부피나 무게가 커지고 효율성은 떨어지는 등 문제가 발생해 대체 신소자 개발이 절대적으로 필요했다. 탄소나노튜브로 만든 실제 전자소자가 우주복사 환경에서 어떤 특성을 보이는지를 구명한 것은 이 교수팀이 처음이다.이번 연구결과는 나노기술분야에서 세계적 권위를 자랑하는 학술지 나노기술(Nanotechnology) 저널 최근호에 게재됐다.이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

휴대전화를 두루마리나 헝겊처럼 접거나 말 수 있고, 인공 전자 눈과 인공 피부 회로 등을 만들 수 있는 새로운 반도체 기술이 재미(在美) 한국인 과학자에 의해 세계 최초로 개발됐다. 특히 이 기술은 삼성을 비롯한 세계 유명 반도체 회사들이 개발을 위해 경쟁 중인 것으로 알려져 더욱 빛을 발하고 있다. 포스텍(포항공과대학교·POSTECH)은 15일 이 학교 신소재공학과 학사·석사·박사 출신의 안종현(34·미 일리노이대 박사후 연구과정)씨가 인공 전자 눈이나 접을 수 있는 휴대전화로 활용할 수 있는 3차원 이종(異種) 집적 전자 회로 개발에 성공했다고 밝혔다. 안 박사의 연구 논문은 사이언스지 최신호에 실렸다. 이 회로는 플라스틱 기판 위에 실리콘, 질화갈륨(GaN), 갈륨비소(GaAs), 탄소나노튜브 등 서로 다른 종류의 반도체를 같은 전자회로에 3층으로 얇게 쌓아 집적시킨 것이 특징이다. 이 기술의 개발로 기존 실리콘, 유리 등 단단한 기판으로 만들어지는 2차원의 집적 전자회로와는 달리 접고 말 수 있는 두루마리형 휴대전화나 인공 전자 눈, 인공 피부 회로 등 새로운 차원의 전자제품의 생산이 가능하게 됐다. 특히 광(光)전자 소재들과 실리콘을 결합할 수 있어 기억회로, 논리회로, 센서 등 다양한 기능을 한꺼번에 구현할 수 있는 데다 집적도 또한 높아 전자책이나 디스플레이 등의 개발도 한층 앞당겨질 것으로 전망된다. 안 박사는 “현재 미 국방부와 미국과학재단(NSF)의 지원으로 개발된 새로운 전자회로를 이용해 인공 전자 눈과 발광다이오드(LED) 디스플레이를 만드는 연구를 하고 있다.”면서 “앞으로 초고속 프로세서, 테라비트급 D램,S램, 플래시 메모리 분야 회로 등 반도체 기술 전반으로 응용 폭을 넓혀 나갈 계획”이라고 말했다.포항 김상화기자 shkim@seoul.co.kr

｜도쿄 이춘규특파원｜미국과 일본 연구팀이 ‘맹물로 가는 자동차’를 가능케 할 기초연구에 성공했다.27일 일본언론에 따르면 미국 캘리포니아대학과 일본 도쿄대 연구팀은 질화갈륨결정을 이용해 물에서 수소를 발생시키는 데 성공했다.아직 기초연구 단계지만 이 연구성과가 실용화되면 물을 연료로 사용하는 연료전지가 실현돼 자동차와 PC 등 여러 분야에 응용이 기대된다. 미국 캘리포니아대 나카무라 슈지 교수와 도쿄대 연구팀은 청색발광 다이오드에 사용되는 질소물 반도체와 도선(導線)으로 연결된 백금을 물속에 집어 넣었다. 이어 질소물 반도체에 태양광의 1.5배의 에너지가 있는 키세논 백색빛을 쪼이자 전류가 흐르면서 물이 분해돼 수소와 산소가 발생했다. 빛을 쪼이는 데 들인 에너지에 비해 물에서 얻은 수소의 양을 나타내는 교환비율은 0.5∼0.7로 같은 성질을 갖는 산화티탄반도체의 2%에 비해 아직 매우 낮은 것으로 나타났다. 연구팀 관계자는 “이론적으로는 교환비율을 실용화에 필요한 20% 이상으로 높일 수 있다.”고 말했다. 나카무라 슈지 교수는 일본 기업에서 근무할 당시 청색발광 다이오드(LED)를 발명한 대가로 기업측과 소송을 통해 사상 최고액인 8억 4400만엔의 화해금을 받아 화제를 뿌린 바 있다.taein@seoul.co.kr

연간 매출이 수조원대에 이르는 세계 6대 ‘공룡’ 대기업의 꽁무니를 맹추격하는 국내 중소기업이 있다. 차세대 반도체 소재로 주목받고 있는 갈륨비소(GaAs) 반도체의 기판(웨이퍼)을 국내에서 유일하게 생산하는 ㈜네오세미테크가 주인공이다. ●갈륨비소제품용 생산 세계 7곳뿐 갈륨비소 반도체는 갈륨과 비소의 혼합물 반도체.실리콘(Si) 반도체에 비해 열에 강하고 저장용량이 4배 이상 뛰어나 최근 몇년 사이 초고속통신용 핵심소자로 각광받고 있다.특히 스스로 발광(發光)할 수 있어 군사용,위성통신용 레이저 등으로 일찌감치 사용되기 시작했다.상업용으로는 전광판과 휴대전화 액정,교통신호기 등의 LED(발광다이오드) 소재로도 쓰인다.이처럼 용도는 다양하지만 세계적인 수요는 아직 적은 편이어서 현재 이 제품을 만드는 회사는 히타치 등 일본 업체 3곳,AXT 등 미국 업체 2곳,독일의 프라이버거,한국의 네오세미테크 등 모두 7곳뿐이다.유망 소재인 만큼 외국에선 대기업들이 달려들어 한 사업분야에서 독자적 기술로 생산하고 있다. 갈륨비소 반도체 기판의 세계시장 규모는 1조원대지만 네오세미테크의 점유율은 아직 1% 정도에 불과하다. 그러나 네오세미테크의 위력은 무섭다.외국업체는 한 공정에서 1개의 갈륨비소 혼합물 덩어리(단결정·Ingot) 밖에 만들지 못하지만 네오세미테크는 6개까지 대량생산 할 수 있는 특허 공정기술을 지닌 것이 그 이유다. 10일 인천시 외곽의 네오세미테크 생산공장.15개의 성장로(成長爐·퍼니스)에선 직경 2,3,4,6인치의 단(單)결정들이 고열로 구워지고 있었다.흰색 작업복을 입은 엔지니어 10여명이 바쁘게 움직였다.20㎝ 길이의 단결정을 무자르듯 얇게 절단해 350여장의 기판을 만든다.이 기판의 표면을 청정실에서 연마(폴리싱·Polishing)해 다시 사각형으로 잘게 썰어 발광물질인 극초소자를 생산했다. ●실리콘기판보다 가격 40배 비싸 실리콘 기판은 세계시장에서 8인치 1장에 20달러 정도에 판매되지만 갈륨비소 기판은 40배인 800달러나 된다.네오세미테크는 생산직원 30여명을 3교대로 24시간 풀가동해 하루 평균 1000여장의 기판을 만든다.지난해 50여명의임직원이 47억원의 매출을 올렸다. 네오세미테크 오명환(46) 사장은 서울대 소재공학 박사출신으로,1984년 LG전선 1호 연구원으로 입사했다.입사후 10년 동안 갈륨비소 반도체 제조기술만 연구했다.그러나 93년 LG측은 “시장성이 없다.”는 이유로 제품화를 포기했고,오 사장은 더 연구해 상품화하고 싶은 마음을 접을 수 없어 회사를 그만두었다.그는 포기하지 않고 반도체연구소 등을 전전하다 2000년 3월 네오세미테크를 설립했다.93년 당시로선 갈륨비소 반도체 소자의 시장성이 없었으나 지금은 상황이 달라졌다.LED 수요가 늘면서 세계 6개 독점업체들도 제때 물량을 공급하기 어려운 지경에 이르렀고,오 사장은 남들보다 6배 높은 양산체제를 구축하는데 성공한 것이다. 오 사장은 성공비결을 묻자 “포기하지 않고 남들보다 한발 더 경쟁력을 갖추려고 노력하는 것”이라고 말했다.그를 따르는 연구원들도 “사장은 일에 대해선 간섭하지 않지만 누군가의 평가를 받을 때에는 항상 앞서야 한다고 강조한다.”고 입을 모았다. 첨단기술에 대한 오 사장의 연구비결은 색다르다.그는 “소재부품 업종은 IT(정보기술)업종과 달라서 하루아침에 기술축적이 되기 어렵다.”고 말했다.이 때문에 “수시로 해외출장을 가서 외국 선발업체의 연구원들을 부지런히 쫓아다니며 생산공정도 훔쳐보고 질문도 해서 기술을 익히고 돌아와 그들보다 한발 나은 점을 찾아보는 것이 비결”이라고 귀띔했다. 인천 김경운 기자

미국의 우수 발명품들은 대부분 미 항공우주국(NASA)에서 나온다는말이 있다.그만큼 우주기술의 민간이전이 활발하다는 얘기다. 하이테크의 결정체인 우주기술의 산업적인 응용이 국내에서도 본격화되고 있다. 한·러 합작 기술벤처인 ㈜KNK테크놀로지는 구 소련의 우주기술을바탕으로 초박막 태양전지 모듈과 발광 다이오드(LED)를 국내 처음으로 개발,양산을 준비 중이다. 이들 제품의 핵심은 갈륨·비소 복합반도체(복수의 원소로 만든 반도체)와 이를 액상으로 얇게 증착시킨 박막 구조기술,평면 특수유리를 가공한 프레즈넬 렌즈기술이다.초절전·초경량·고효율에 고온,고압 등 최악의 환경에서 견뎌야 하기 때문에 우주제품의 기본적인 요소들을 갖췄다. 태양광은 무한정 사용이 가능하다는 점에서 가장 경제적이고 효율적이며 환경에 무해한 대체에너지원으로 꼽힌다.하지만 빛의 밀도가 낮아 이를 에너지원으로 사용하는 데는 고비용·저효율의 한계를 갖고있었다. KNK테크놀로지 기술대표 박 세르게이박사는 “태양에너지의 전환을위해 우주정거장 미르에서 사용됐던 프레즈넬 렌즈와 복합반도체를이용했다”면서 “태양광의 밀도를 100∼500배 집중시켜 효율을 세계 최고인 32%까지 높였다”고 말했다.기존의 실리콘 웨이퍼를 이용한태양전지의 효율은 16∼20%에 불과하다. 저비용·고효율의 이 태양전지는 휴대폰이나 노트북PC 등 휴대용 전자제품의 배터리,고속도로나 철도의 신호기,자동차 헤드라이트,주택이나 대형빌딩의 발전시스템에 이르기까지 다양하게 응용할 수 있다. 이 회사는 프레즈넬 렌즈와 박막 반도체를 이용해 국내 최초로 청색과 백색 LED(발광다이오드)도 개발했다.발광다이오드는 수명이 기존전구보다 20배 이상 길고,전력 소비량이 20분의 1 정도에 불과해 ‘인공태양’으로 일컬어지는 차세대 광원이지만 기술력 부족으로 전량 수입에 의존하고 있는 실정이었다.발광다이오드에 빛이 확산되도록만든 프레즈넬렌즈를 부착하면 교통 신호등,비행기 활주로용 조명등에 효과적으로 사용된다. KNK테크놀로지(02-2201-4252)는 구 소련의 TT-044 비밀 우주연구소장 출신인 박 박사와 미르호 제작팀원이었던 알렉세이 러시아과학원연구원 등 8명의 러시아 과학자를 영입해 지난 3월 설립한 벤처기업. 이번에 개발한 제품 외에도 이 회사는 우주개발 기술에 기반을 둔 러시아의 ISSP연구소,IRSET,카자흐스탄 국립대,예르킨카 주식회사 등과 공동연구개발을 하면서 환경,농업,의약,센서 등의 원천기술에 대한국내 이전을 계획하고 있다. 미국의 경우 우주기술의 민간이양은 이미 오래 전부터 일반화됐다. 세계최대의 발명가 집단으로 꼽히는 미 항공우주국은 1973년 바이킹호가 화성의 생명체를 찾기 위해 개발한 자동 박테리아 검출장치를민간에 이전했다.이후 NASA는 10개의 부설 연구소에 기술이전센터와창업인큐베이터를 설치해 각종 첨단 기술을 이전해 오고 있다. 함혜리기자 lotus@

올해 노벨 물리학상 공동수상자로 선정된 조레스 알페로프(70)와 허버트 크뢰머(72),잭 킬비(77)는 ‘빠르고,작게’로 요약되는 현대 정보기술(IT)의 기초를 수립한 선구자들이다.정보화 사회의 핵심기술인복합 반도체와 집적회로의 기초개념을 정립한 이들의 연구 결과는 정보화 사회를 촉진시키는 데 결정적인 역할을 했다. 인터넷 컴퓨터 휴대폰 위성 등 우리의 일상생활에서 빼놓을 수 없는필수품이 된 정보통신 기기들 속에 이들의 발명품이 시용되고 있다고 해도 과언이 아니다.노벨 물리학상이 전통적인 이론물리학에서 응용물리학 쪽으로 전환하고 있음을 시사해준다. 정보통신 분야에서 노벨상 수상자가 배출되기는 지난 47년 미국 AT&T 벨연구소의 바딘 박사팀이 트랜지스터를 개발한 공로로 수상한 이래 두번째다. 알페로프와 크뢰머는 복합반도체장치로 불리는 층상 반도체 구조를기초로 한 고속 광전자공학 소자와 극소전자공학 소자를 개발했다.복합반도체 장치는 실리콘 위에 갈륨 비소,게르마늄 등 전혀 다른 물질을 덮어 기존의 것과 다른 기능을갖는 반도체다. 이 기술을 이용한 고속 트랜지스터와 레이저다이오드는 레이저나 통신에 쓰이는 초고속 소자로 활용되고 있다.이를 응용한 고속 트랜지스터는 위성과의 무선접속,이동전화 기지국,광섬유 케이블을 통한 인터넷 정보 전달에 사용되고 있다.이 기술은 콤팩트디스크(CD) 플레이어와 바코드 판독기 등에 응용되고 있다. 발광다이오드는 자동차 브레이크등,신호등,경고등에 쓰이고 있으며에디슨이 발명한 전구를 대체해 가고 있는 중이다. 킬비는 58년 9월 반도체 공정을 이용해 소자들을 한개의 칩에 집적시키는 데 최초로 성공했다.그가 발명한 집적회로 덕분에 그때까지집채만했던 컴퓨터 정보가 손톱만한 크기의 칩 속에 집적,현대과학의핵심인 마이크로일렉트로닉스가 발달하게 됐다.강력한 컴퓨터는 물론 자동차,우주탐사선,의학진단장비 등을 제어하고 자료를 처리하는것이 가능해졌다. 킬비는 전자공학도들에게는 신화같은 존재다.그는 82년 토머스 에디슨,헨리 포드와 나란히 발명가 명예의 전당에 등재됐다. 삼성종합기술원 마이크로시스템실송기무(宋基武)박사는 “정보를빛의 속도로 전달하고,극소형 칩에 집적하는 기술은 인류의 삶이 정보화 사회로 들어가는 단초를 제공했다”며 “전자공학뿐 아니라 인류사를 바꿔 놓은 위대한 발명”이라고 말했다. 함혜리기자 lotus@

국토 난(亂)개발은 각종 규제 완화나 지방자치단체의 권한 강화와 맞물려진행되고 있다. 규제 혁파가 시대적 욕구에 따른 것이고 지자체의 자율성 확보가 사회적 추세임은 분명하다.하지만 균형적 국토개발과는 조화를 이뤄내지 못하고 있는게 또한 현실이다. 온천개발 역시 같은 맥락에서 이루어지고 있다.지방세수 증대와 개발이익확보에 집착하는 근시안의 지방자치단체와 중앙정부의 안일안 정책대응이 난개발을 부채질하는 형국이다. 사실 법은 계속 규제의 끈을 늦춰가며 온천개발을 장려하는 쪽으로 바뀌고있다.지난 1월 의원입법으로 개정된 온천법이 단적인 예다.온천 개발의 적정성 여부를 검사하는 온천전문기관 지정제를 자격기준제로 전환했다.예전에는 한국자원연구소,수자원공사 등 4개 기관만이 온천수 적합 판정을 내릴 수있었다.이제는 몇가지 자격 기준에만 해당하면 어떤 단체나 기관도 모두 검사기관이 될 수 있다. 이는 과거 지하수 검사기관 확대 사례를 떠올리게 한다.당시 똑같은 방식으로 문호를 넓혔다가 80여개 기관이 난립,부작용을낳았던 것을 되새기면 온천 역시 난개발을 조장할 가능성이 크다는 게 전문가들의 지적이다. 지난 96년 도입된 ‘온천공 보호구역’도 마찬가지다.대규모 온천지구 말고 소규모로도 온천을 개발할 수 있도록 개발 규정면적을 조정했다.적은 자본으로 빠르게 온천업을 시작할 수 있도록 한 조치이다.과연 소규모 온천은 빠르게 늘었다.지난 5년새 생겨난 25개 온천 가운데 절반이 넘는 13개가 소규모 온천이다.99년에는 7개 중 6개였다. 현재 전국의 온천지구는 소규모를 포함 122개소다.개발이 진행중인 지구는중앙정부에서는 파악조차 못하고 있다.개발단계에서는 보고 되지 않기때문이다. 관련 정부부처에서는 온천과 국토 난개발과는 상관성이 적다고 말한다.그러나 현실은 그렇지 않다.온천 검사기관의 한 관계자는 “경기도 한 지역이 온천공보호구역으로 지정되면서 대형 호텔 2개가 생겨났고 이어 여관,술집,식당 들이 줄줄이 들어섰다”고 말했다.물론 모든 온천이 다 벌이가 좋은 것은 아니지만 일단 성공만 하면 그 일대는 사실상 유흥지구로 변한다는 게관련 실무자들의 분석이다. 이런 까닭에 지자체는 ‘지역 발전’을 외면하기 어렵다.땅값이 뛰니 주민들이 좋고,세수가 늘어나니 관청도 즐겁다. 그래서인지 온천 허가와 관련된 행정은 거의 지자체 내에 한정돼있다.온천수 이용허가는 시장·군수 전결사항이다.온천지구 지정이나 온천개발계획 수립은 시장·군수가 신청을 하면 시·도지사는 승인을 하는 형식이다.행자부의 한 관계자는 “솔직히 종합적이고 적절한 개발을 기대하거나 환경을 고려하기 어려운 행정 구조”라고 털어놓았다. 정부도 온천법 개정을 준비중이다.온천지구의 개발 면적을 온천수량에 따라 제한하고 무허가·유사온천에 대한 단속과 처벌도 강화할 방침이다.그러나이 정도로는 온천 난개발 문제를 해결하기는 어려워 보인다.무엇보다 정부가 온천 난개발에 대한 심각성을 인식하고 실태 파악에 나서는 등 체계적인 접근이 필요한 시점이다. 이지운기자 jj@. *신음하는 포천. 경기도 포천군 일대가 7년째 이어지는 무분별한 온천개발로 중병을 앓고 있다. 기존 온천만으로도지하수고갈과 오·폐수로 인한 환경오염 등 부작용이 심각한데도 추가로 온천을 개발하려는 ‘난개발 열기’는 식을줄 모른다. 온천발견 신고부터 개장까지를 모두 관장하는 포천군도 ‘지역경제 활성화와 세수증대’라는 명분을 내세워 무차별적 온천개발을 견제할 특별한 조치를 취하지 않고 있다. 현재 포천군 관내에서는 온천법에 의해 허가받은 신북온천(신북면 덕둔리),일동제일유황온천(일동면 화대리),한화콘도 온천(영북면 산정리) 등 3곳이성업중이다.또 대중목욕장으로 허가받았으나 시설과 규모가 손색이 없는 이른바 ‘유사온천’으로 일동하와이(일동면 사직리),일동용암천(〃 수입리),일동 사이판(〃),명덕천(화현면 명덕리)등 4곳도 영업중이다. 이들 유사온천은 그 동안 온천행세를 해오다 지난해 감사원 감사에서 지적된 후 업장내외 간판과 선전 팸플릿 등에 사용하던 ‘△△온천’이란 문구를 ‘△△천’으로 바꿨다. 포천군내 온천 및 대형목욕장들을 찾는 목욕객은 연간 400여만명. 인근 주민들은 온천수로 지하수가 고갈돼 적지 않은 고통을 받고 있다.일동면 화대리 주민들은 인근 제일유황온천으로 인해 지하수가 고갈되자 집단민원을 제기,군의 중재로 온천측이 올 연초에 개발해준 지하수로 물부족을 해결하고 있다. 온천에서 매일 인근 소하천들로 쏟아내는 막대한 양의 오·폐수 역시 수질오염을 부채질하고 있다. 온천발견을 위해 파놓았거나 온천공으로 사용되다 용도폐기된 폐공에 대한관리도 허술하기 짝이 없다.포천군은 현재 자진 신고된 폐공 12곳만을 파악하고 있을 뿐이다.관내에 온천 폐공이 몇건이나 되는지 아무도 모른다. 군관계자는 “이달말까지 폐공 점검반을 구성,연말까지 실태조사를 벌여 허술하게 방치된 폐공을 처리하겠다”고 말했다.군은 신고된 12곳의 폐공중 모래와 자갈·시멘트 등을 이용해 지하수가 오염되지 않도록 규정대로 폐공을폐쇄하지 않은 일동용암천에 대해 지난달 26일 행정대집행을 경고하는 공문을 보냈으나 한달이 넘도록 이행되지 않고 있다. 포천군 관내 첫 온천은 93년 신북온천.이후 “포천엔 구멍만 뚫으면 온천이 나온다”는 소문이 돌면서 일동하와이와 명덕천(95년),제일온천·일동사이판·한화콘도(이상 96년),용암천(97년) 등이 잇따라 개장됐고 부근엔 러브호텔도 우후죽순격으로 들어섰다. 온천법이 토출온도 섭씨 25도를 넘고 인체에 유해한 성분을 함유하지 않으면 무조건 온천으로 인정하는데다,지난 2월 온천법이 개정되기 전까지는 자치단체장에게 환경 등에 악영향이 우려될 경우 개발면적을 축소시킬 수 있는 권한마저 주어지지 않은 것도 ‘온천 난개발’의 주요 원인이었다. 신북온천 1곳이 지구지정을 받아 배타적 온천채굴권과 사업권을 행사하는면적만 무려 225만4,000평에 달한다. 기존 온천과 유사온천들이 이처럼 ‘수도권 난개발’의 또 다른 전형을 보여주고 있는 가운데 포천군엔 기존 온천외에 현재 장암온천(이동면 장암리),도마치온천(〃도평리),기산온천(일동면 기산리),일동유황온천(〃 사직리) 등 4곳이 온천발견 신고를 끝냈다.이중 일부는 지구지정을 마치고 개발계획까지 수립,수만평의 산림 등을 훼손하기 위해 불도저를 투입시킬 준비를 하고있다. 포천 한만교기자 mghann@. *온천이란. 우리나라에서는 온천법상 ‘용출온도가 섭씨 25도 이상이며 성분이 인체에해롭지 않을 때’를 온천이라고 부른다. 예전에는 자연적으로 뿜어 나오는 온천이 몇 곳 있었으나 요즘에는 지하 500∼800m를 굴착해 개발하는 것이 일반적이다. 대부분 온천수에는 나트륨 칼슘 갈륨 마그네슘 중탄산 염소 탄산 황산 등 8가지 무기질이 녹아있다.유황(황화수소) 리튬 불소 규산 인 철 망간 등도 소량 함유된 경우가 있다. 일본의 분류에 따르면 항상 섭씨 25도 이상의 온천으로 특이한 성분이 1㎏중 1g이 되지 않는 것을 단순온천이라고 한다.한국과 일본 온천의 대부분은여기에 속한다. 탄산천은 물 1㎏ 중에 탄산이 1g 이상을 함유하는 탄산수에 탄산가스가 녹아있는 온천수를 가리킨다. 탄산가스가 피부로부터 흡수돼 말초혈관을 확장,피의 흐름을 촉진시키기 때문에 심장에 부담을 주지 않고 혈압을 낮출 수 있어 가벼운 고혈압증,동맥경화,류머티스성 질환에 효과가 있다. 이밖에 탄산수소염천,나트륨염화물천(식염천),황산염천,철천,유황천,산성천,방사능천 등이 있다. 함혜리기자 lotus@. [기고] 일본온천 체험기. 일본에서 거주한 적이 있거나,몇번이라도 방문한 적이 있는 사람들이 쉽게느낄 수 있는 일본의 특징의 하나가 어딜가도 온천이 널려있다는 점일 것이다. 굳이 멀리가지 않아도 바로 집근처에 온천이 있는 경우는 많은데 필자가 근무했던 주일 한국대사관이 있는 미나토쿠 아자부 쥬우방에만도 2개의 센토오(대중온천목욕탕)이 있었다.모두가 콜라색 온천수가 나오는 온천이었다. 필자는 대사관의 격무에서 오는 스트레스를 폴고자 주말에는 이따끔 짬을 내등산을 가곤 했는데 될 수 있으면 하산한뒤 온천으로 땀과 피로를 씻어낼 수 있는 등산로를 택한 기억이 난다.우리 일행은 도쿄에서 쉽게 갈 수 있는 하코네 일대를 주로 다녔는데 이 지역의 온천에서 받은 인상은 우선 모든 온천장이 규모가 아담하고 고요한 분위기 속에서 제각기 독특하고 믿을 수 있는수질과 오랜 역사를 자랑하고 있다는 점이었다. 들렀던 온천들 중에서 가장 기억이 남은 것은 처음 간 온천이었는데 가이드 잡지에서 꽤 높은 점수를 받고 있는 곳이었다.하지만 막상 들어가보니 욕조가 세명이 함께 들어가기 어려울 정도로 비좁았다.나중에 생각해보니 굉장히특색있는 온천이었고,어디서나 맛보기 어려운 체험이었다. 98년 8월에 한국에 온 후에는 산정호수,유성,동래,덕산온천을 다녀올 기회를 가졌는데 우리 온천도 내장객들을 위해 친절하게 자세한 수질분석표를 게시해 놓고 있는 점이라든가 청결도 면에서 과거보다 개선된 느낌을 받았다. 그러나 워낙 규모가 크고 내장객들이 많아 시끄럽고 번잡스러워 조용히 휴식을 취하기는 어려운 인상이었다. 우리도 수질 등에서 기준미달의 대규모 온천을 마구 개발할 게 아니라 깨끗하고 신뢰할 수 있는 아담한 규모의 온천을 많이 만들어야 한다는 생각이다. 그래서 몸과 마음을 씻으면서 조용히 내일을 구상할 수 있는 진정한 재충전의 장을 국민들에게 제공할 수 있도록 관련 자치단체나 업자들도 신중하게개발에 나섰으면 하는 바람이다. [조정원 국무

2020년 어느 날 아침,달에 있는 허니문호텔에서 달콤한 첫날밤을 보낸 성호씨와 소연씨는 지구의 친정 부모님께 신혼 첫인사를 올렸다.레이저 홀로그래피를 이용한 입체TV는 영상과 음성을 실시간으로 전달,마치 친정의 안방에있는 것처럼 생생하게 인사를 할 수 있다.소연씨의 어머니는 딸의 눈에 행복감이 가득한 것을 보고 마음이 흐믓하기만 하다.이들 부부는 어제 지구에서결혼식을 올리고 일주일 코스로 화성까지 다녀오는 ‘스페이스 허니문’을즐기고 있는 중이다.이들이 탔던 우주선은 레이저 플라즈마 로켓으로 추진되기 때문에 지구에서 달까지 한나절에 갈 수 있다.금속표면에 강력한 레이저를 모아 플라즈마가 분출될 때 생기는 반발력을 이용하기 때문에 강한 추진력을 얻을 수 있고,많은 양의 연료를 싣고 갈 필요도 없다. 성호씨는 지구에 있는 자신의 ‘레이저 식물공장’의 중앙제어 컴퓨터에 접속했다.신혼여행을 떠나기 전에 열흘치 생장프로그램을 입력시켜 놓았다.식물공장 지하에서는 재배실별로 벼,토마토와 오이,그리고 백합,장미 등이 반도체 레이저의 빛을 받으며 자라고 있다.드넓은 공장 안의 온도와 습도는 모두 컴퓨터로 자동 제어된다.자연공간에서 자라는 것보다 성장이 5배 이상 빠르고,병충해가 침입할 수 없도록 환경을 완벽하게 제어하기 때문에 무공해재배가 가능하다.반도체 레이저의 파장을 식물의 엽록소 흡수 스펙트럼에 일치시켜 광합성 효율을 최대로 하기 때문에 낭비되는 전기가 없다.식물이 자랄 때와 열매를 맺을 때 등 성장 단계에 따라 최적의 광량과 파장이 자동으로 조절된다. 광기술이 고도로 발달한 2020년대의 생활상이다. 20세기의 기술문명이 전자공학에 의해 꽃이 피었다면 21세기의 기술혁명은‘광기술’에 의해 주도될 것이다.이러한 시대조류는 ‘21세기는 광자(光子)의 시대’라는 말로 대변되고 있으며,현재 이미 그 징후들이 도처에서 나타나고 있다. 그 중 가장 대표적인 것이 광통신 기술이다.인터넷 사용인구가 폭발적으로증가하고 있고 전달되는 정보가 더욱 대용량화되고 있기 때문에,기존의 통신기술은 속도와 용량 면에서 곧 한계에 다다를 것이란 예측이다.광기술은 현재로서 이러한 문제를 해결할 수 있는 유일한 기술로 인식되고 있다. 광기술의 발달로 2010년에는 현재 1,000배 이상의 용량을 갖는 광메모리칩도 실용화되고 지금보다 십만 배 이상 빠른 광인터넷이 우리들의 가정,사무실,공공기관 등을 연결해 줄 것이다.유명 관광지를 집에 앉아서 실시간 입체영상으로 관람하거나 전세계 도서관에 있는 방대한 양의 자료를 언제 어디서나 쉽게 찾아볼 수 있다.또한,2020년경에는 현재의 수퍼컴퓨터로는 수십억년이 걸릴 계산을 불과 수 분내에 처리할 수 있는 광컴퓨터(양자컴퓨터)가 실현되어,손목에 차고 다닐 수 있는 초소형 휴대PC나 인간에 버금가는 지능을가진 로봇을 개발하는 데 기여하게 될 것이다.현재의 컴퓨터 계산방식에서는0과 1의 이진법을 사용하지만,빛을 이용하는 양자계산에서는 0과 1 사이의수많은 상태를 이용하므로 처리속도가 상상을 초월할 정도로 빨라지는 것이다. 에너지 분야에서는,레이저 핵융합기술이 실용화되어 바다나 우주에 무궁무진하게 존재하는 수소원료에서 무공해 에너지를얻을 수 있게 된다.‘인공태양’이 지구상에 만들어지는 것이다. 값싸고 풍부한 무공해 전기를 얻을 수 있기 때문에 사막에다 담수화된 바닷물을 끌어들여 옥토를 만듦으로써 풍요로운 녹색 지구를 만들 수도 있게 될것이다.고비사막이 녹화되면 매년 3,4월에 발생하는 우리 나라의 골치 아픈황사현상도 없어질 것이다.이와 함께 정지궤도에 설치된 우주 발전소에서 만든 전기를 레이저빔으로 바꾸어 우주기지나 지구상에 전송하는 기술도 실용화될 것으로 예상된다. 지금도 의료분야에서 폭넓게 이용되고 있는 의학용 레이저의 경우 21세기에장치가 소형화되고 값도 저렴해져 각종 진단과 치료에 일상적으로 이용될 것이며,새로운 진단 및 치료기기가 등장할 것이다.예를 들어,레이저를 이용한광 단층촬영(CT) 기술이 실용화되어,기존의 X선 CT나 자기공명영상장치(MRI)로는 불가능한 초미세 진단이 가능해져 질병을 조기에 발견해 치료할 수 있게 될 것이다. 특히, 레이저의 파장을 다양하게 변화시켜 질병부위의 화학적성분을 알아낼 수 있기 때문에 단순하게 영상을 얻는 것보다 한 단계 높은차원의 진단이 가능해 진다. 적외선 레이저는 X-선에 비해 인체에 해롭지 않기 때문에 필요하면 언제라도 신체내부의 레이저 영상을 얻어 치료과정을 단계적으로 살펴볼 수 있는이점이 있다.생의학 분야에서는 X-선 레이저 홀로그래피가 조만간 실용화될것이다.이 기술은 생체세포를 살아있는 상태에서 수만 배 확대된 입체영상으로 보여주기 때문에 세포 신진대사나 바이러스의 침투,약물에 대한 세포의반응 등을 실시간으로 연구할 수 있게 된다.기존의 고주파 가속기술을 대체하는 레이저가속기술이 실용화되면 현재 길이가 수십 km에 이르는 입자가속기가 수 미터 크기로 소형화될 것이다. 한편,21세기에는 중·장거리 전략 미사일을 수백km 밖에서 파괴시킬 수 있는 고출력 레이저 광선 무기가 개발될 것으로 전망된다.생화학 무기나 핵무기를 실은 미사일을 발사하여 전쟁을 일으키려는 나라는,먼저 이 미사일이공격목표에 도착하기도 전에 상대국의 레이저 무기에 의해 요격되어 자기 나라 상공에서 폭발할 것을 걱정해야 한다.광기술이 여는 21세기의 기술혁명은 이제 막 시작되고 있으며,그 변혁의 속도는 지난 세기의 그것과는 비교가 되지 않을 정도로 빠르다.이러한 변혁을잘 제어해 인류는 20세기보다 훨씬 풍요로운 삶을 누릴 것으로 확신한다. ■필자 약력/ 李 鍾 旼. ▲57세 ▲서울대 문리과대학 물리학과 이학석사 ▲고려대 이학박사 ▲국방과학연구소 전자광학부 실장 ▲한국원자력연구소 기초연구부 부장 ▲한국광학회 회장 ▲한국원자력연구소 미래 원자력 기술개발단 단장(jmlee@kaeri.re.kr). *레이저 응용 光기술. ‘인공 광원’인 레이저를 응용한 광(光)기술이 고도 정보사회의 핵심기술로 각광받고 있다. 미 휴즈항공사의 물리학자 메어먼박사가 여러개의 섬광판으로 루비를 자극시켜 루비레이저를 발현시키는 데 성공한 것이 1960년 7월.태양빛,즉 자연광을 제어하는 수준에 국한됐던 광기술은 레이저의 발명 이후 완전히 새롭게탈바꿈했다.최근에는 광학과 전자,기계 분야의 융합으로 레이저 응용분야는더욱 확대되고 있는 추세다. 레이저(LASER)란 ‘유도방출에 의한 빛의 증폭 또는 그 현상’을 일컫는다. 레이저용 매질(媒質)에 외부에서 계속 자극을 주면 매질은 불안전한 상태가된다.매질이 안정된 상태로 돌아오면서 에너지의 일종인 광자(光子·빛)를내뿜는 현상이 레이저다. 레이저가 내뿜는 빛은 우리가 눈으로 감지할 수 있는 가시광선을 포함해 마이크로파,적외선,자외선,X-선 등 모든 전자기파를 포함한다.고체(유리,루비,티타늄사파이어),액체,기체(헬륨네온,아르곤이온,이산화탄소,엑시머),반도체(갈륨비소,인듄갈륨비소),자기장 등 매질에 따라 수천종류의 레이저광이 확인되고 있다. 레이저는 일반적인 빛과 달리 직진성,단색성,간섭성,집속성,고출력 에너지방출 등을 특징으로 한다. 이같은 특성 중 직진성과 집속성,고출력 에너지를 응용한 것이 군사용 및의학용 레이저다.정보 입력(스캐너)에서부터 광통신(광섬유,광교환기),데이터저장(CD나 DVD),출력(레이저프린터,영상표시장치) 등 레이저는 우리 생활전반에 이미 깊숙히 자리잡고 있다. 광자가 갖는 강력한 에너지를 이용해 정밀절단을 하거나 구멍을뚫는 레이저 가공기의 개발도 활발하다.화학산업에서는 빛을 유기체와 결합시킴으로써새로운 성질을 갖는 소재를 개발할 수 있게 됐다. 최근에는 차세대레이저로 불리는 자유전자레이저에 대한 연구가 매우 활발하다. 자유전자레이저란 전하(電荷)를 띤 빔을 자기장에 쏘았을 때 생성되는 레이저.기존의 레이저가 파장이 매우 제한적인데 반해 자유전자레이저는 광범위한 영역의 파장을 모두 낼 수 있기 때문에 응용분야 또한 무궁무진해 ‘꿈의레이저’로 떠오르고 있다. 다양한 파장의 빛은 DNA나 단백질 등 분자단위의 미세한 대상의 구조를 분석하고 조작하는 것부터 탄도탄을 쏘아 맞추는 군사용까지 막강한 파워를 구사 할 수 있다. 국내에서는 최근 원자력연구소 이종민박사팀이 소형가속기(마이크로트론)를이용한 원적외선 영역의 자유전자레이저 개발에 성공했다. 미 항공우주국(NASA)은 자유전자레이저를 지구상 4만∼5만㎞에 떠있는 인공위성에 쏘아 위성을 반영구적으로 가동할 수 있는 에너지원을 제공하는 프로젝트를 추진 중이다. 함혜리기자 lotus@

대우전자는 국내 처음으로 차세대 무선통신 전용 반도체인 70GHz급 ‘실리콘 게르마늄(SiGe HBT)반도체’를 개발하는데 성공,내년 6월부터 월 10만개씩 양산에 들어간다고 25일 밝혔다. 65GHz급 이상의 고주파 반도체의 개발은 미국 IBM에 이어 대우전자가 두번째.이 반도체의 응용분야는 위성 위치확인 시스템(GPS),자동항법시스템(CNS),광대역 무선 가입자망(B-WLL),지능형 교통 시스템(ITS) 등으로 수출전망도밝다. 대우전자 반도체 사업부가 ㈜에이에스비와 공동 개발한 실리콘 게르마늄 반도체는 현재 1GHz 이상의 무선통신용으로 사용되고 있는 갈륨비소(GaAs)반도체보다 열전도율이 3배 이상,출력효율은 10배정도 우수하다.또 기존 공정으로 생산하기 때문에 제조단가를 40%이상 낮출 수 있는 점이 특징이다. 이동통신용 단말기 시장의 급속한 성장으로 고주파용 반도체 시장도 빠르게성장하고 있는데 현재 1GHz 이상의 이동통신용 고주파 반도체는 전량 수입에 의존하고 있다.따라서 이번 개발로 연간 1조원 이상의 수입대체 효과도 거둘 수 있을 것으로 전망된다. 추승호 기자

휴대폰의 가격과 무게,배터리 수명 등을 획기적으로 낮출 수 있는 새로운반도체기술이 국내에서 세계 최초로 개발됐다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 기존 휴대폰용 초고주파 집적회로(RF IC)에 비해 가격은 10분의 1이면서 전력소모량은 50%로 줄인 ‘초고주파 CMOS 송·수신 집적회로’을 개발했다고 3일 밝혔다. CMOS(시모스·상보성 금속 산화막 반도체)칩은 갈륨 비소 등 기존 화합물반도체보다 가격·집적률 등에서 월등해 우리나라를 비롯,미국 일본 등이 경쟁적으로 연구해 왔다. ETRI는 “이번 개발로 고주파 집적회로를 전량 수입해 오던 국내 휴대폰 제조업체가 가격경쟁력과 품질경쟁력을 높일 수 있게 됐음은 물론,향후 세계무선통신용 반도체부문에서 주도권을 쥐는 계기를 마련했다”고 말했다. ETRI는 이 기술을 민간회사에 이전,빠르면 내년 하반기부터 CMOS칩이 장착된제품이 나오도록 한다는 계획이다. 김태균기자 **

서울지검 특수1부(안대희 부장검사)는 6일 증권사 내부정보를 이용해 부당이득을 챙긴 고려증권 전 사장 이연우(56),전 상무 송동환(49),전 이사 이병환씨(48) 등 3명을 증권거래법 위반혐의로 구속했다. 이씨 등은 갈륨비소반도체 회사인 CTI반도체가 코스닥 시장(주식 장외시장)에 등록하기 직전인 96년 11월 이 회사의 전환사채(CB) 발행업무를 대행하면서 5억여원의 전환사채를 불법매입한 뒤 주식으로 되팔아 26억여원의 부당이득을 챙긴 혐의를 받고 있다. 검찰은 이들이 CTI회사가 반도체 특수포장기술 등 핵심기술력을 갖고 있는 유망 벤체기업이어서 시장에 등록되면 주가가 크게 뛸 것이라는 내부 정보를 이용해 전환사채를 매입했다고 밝혔다.

◎「무접촉」 방식… 결정순도 1백배 향상/국제특허 출원… 일·독에 수출도 추진 고부가가치의 합성 광물을 자동으로 성장시킬 수 있는 새로운 장치가 개발됐다. 한국자원연구소는 16일 중소기업인 은성기연(주)과 공동으로 3년간의 연구끝에 반도체용 실리콘,레이저 다이오드 소자 등 고순도·고기능 첨단소재를 만들 수 있는 무접촉방식의 결정성장 자동화장치를 개발했다고 발표했다. 광상연구부 장영남 박사팀이 개발한 이 장치는 단결정이 성장하는 과정에서 단결정의 순간무게변화를 주파수 형식으로 변환시켜 공정을 연속적으로 제어할 수 있도록 해주는 센서와 컴퓨터 프로그램 등으로 구성돼 있다.특히 이 장치는 결정이 형성된 정도를 적외선 센서로 감지하는 「무접촉」방식을 실현,무게 변화를 저울로 측정하는 종래의 접촉식 방식에 비해 정확하고 안정성 높은 공정 제어가 가능하도록 돼 있다.이에 따라 성장된 결정의 순도와 균질도가 종래보다 최고 1백배까지 향상된 광물을 합성할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 단결정 성장은 인공적인 방법을 통해반도체용 실리콘,갈륨 아세나이트,TV,VTR 필터용 소재인 초음파 발생용 결정,그린 레이저 발생원 등 미래형 단결정을 합성하는 고부가가치 기술이다.국내에서는 삼성전자,LG전자,POSCO 등이 대부분 수입된 단결정 성장장치를 사용하고 있다. 연구팀은 이번 장치 개발과 관련,일본 등 3개국에 국제특허를 출원할 계획이며 은성기연(주)을 통해 일본·독일 등에 수출 협상도 추진하고 있다고 밝혔다.〈신연숙 기자〉

◎화학분야­김명수 생명과학­김유삼 과학기술처는 4일 제5회 한국과학상 수상자 4명의 명단을 발표,수학분야에 포항공대 수학과 최재경(42)교수,물리분야에 서울대 물리학과 임지순(44)교수,화학분야에 서울대 화학과 김명수(47)교수,생명과학분야에 연세대 생화학과 김유삼(52)교수가 선정됐다고 밝혔다. 수학분야 최재경 교수는 미분기하학 분야 곡면 등주 부등식을 증명한 세계적인 연구성과로,물리분야 임지순교수는 반도체 초격자의 전자구조를 규명한 고체물리 연구로 상을 받게 됐으며 화학분야 김명수교수는 자연계에 존재하는 물질의 반응방향과 변화거동 측정에 대한 독창적 이론과 특수실험법을 개발한 공로로,생명과학 분야 김유삼교수는 질소고정과 관련된 새로운 효소를 발견해 농업기술 개발에 전기를 마련한 성과로 수상하게 됐다. 한국과학상은 우리나라 기초과학 연구에 크게 기여한 과학자에게 격년제로 시상되는 「한국의 노벨상」으로 수상자들에게는 대통령상장과 부상 5천만원이 각각 주어진다.시상식은 내년 1월중 열릴 예정이다. ◇한국 과학상 수상자 공적 ◎최재경 포항공대 수학과 교수/세계 수학계의 난제 「등주 부등식」 증명 『새로운 아이디어로 문제를 해결하고 그 논문이 세계적인 저명학술지에 게재될때 연구자로서 조그만 기쁨을 느낍니다.연구시간을 많이 가질 수 있게 해준 학교측에 감사합니다』 수학분야 수상자 최재경교수(42·포항공대)는 77년 서울대 수학과를 나와 미국 캘리포니아 버클리대학에서 미분기하학으로 박사학위를 받은후 일관되게 등주 부등식을 연구해온 수학자. 등주부등식의 역사는 지금부터 2천8백만년전 고대 그리스시대로 올라간다.당시 카르타고로 망명하게 된 디도여왕에게 원주민들은 하나의 끈으로 둘러쌀수 있는 최대넓이의 땅을 주겠다고 제안했는데 이때 최대넓이는 정사각형이 아니라 원이라는 경험적 사실이 알려졌다. 최교수의 이번 수상논문 「비유클리드 공간속의 극소곡면의 등주부등식」은 모든 방향으로 굽어져 있는 비 유클리드공간 속에 있을때 디도여왕의 문제를 다룬 것으로 쌍곡적 비 유클리드 공간속에서 비누막이 아무리엉겨 있더라도 경계가 두개로 이뤄져 있다면 그 땅의 넓이는 쌍곡적 평면위에 있는 원의 넓이보다는 작다는 사실을 증명했다. 이 연구결과는 세계 수학계의 한 난제를 70년만에 해결한 것으로 평가된다. ◎임지순 서울대 물리학과 교수/반도체 초격자의 변화 「전자지도」 제시 『연구를 하느라 가족들에게 신경을 못썼는데 이 자리를 빌려 감사의 말을 하고 싶습니다』 물리학분야 수상자로 선정된 임지순 교수(44·서울대)는 74년 서울대 물리학과를 졸업,캘리포니아 버클리대에서 박사학위를 받은후 매사추세츠공대·벨연구소 박사후 과정,벨코아 상임연구원을 거치는 동안 한번도 선두주자 자리를 놓치지 않은 화려한 경력의 과학자. 수상논문 「반도체 초격자의 전자구조에 관한 이론적 연구」는 책을 번갈아 쌓아 놓은 것처럼 서로 다른 반도체를 층층이 쌓을때 원래의 반도체와는 달리 전혀 새로운 성질을 나타내게 되는 것을 양자역학에 기초해 예측한 이론이다. 반도체 초격자는 실리콘을 잇는 차세대 반도체소자로 각광을 받고 있는데 그중에서도 임교수는 갈륨비소와 알루미늄비소로 이뤄진 초격자의 두께에 따른 전자성질의 변화를 체계적으로 연구,가장 특징적인 성격을 두께의 함수로 쉽게 알아볼 수 있는 지도를 제시했다.이 지도는 수많은 논문에 인용돼 이 방면 연구의 안내판 역할을 하고 있다. 『앞으로는 물리학적 방법으로 생물의 분자구조 변화를 설명하는 생물물리를 연구하고 싶다』고 말했다. ◎김명수 서울대 화학과 교수/학계 쟁점인 이온 분해과정 이론정립 『원래 전공이 실험연구를 하는 분야라 장비확보가 가장 큰 어려움이었습니다』 「이온분해 반응론과 동력학」이라는 연구로 화학분야 수상자로 뽑힌 김명수 교수(47·서울대).김교수는 79년에 귀국해 87년에야 핵심장비인 질량분석기를 마련할수 있었다면서 아직도 많은 동료들이 이런 문제들로 고전하고 있다고 털어놓았다.하지만 그는 이같은 애로점 덕분에 화학반응에서 확율이론처리라는 새로운 분야에 접근하게 됐다고 했다. 김교수는 먼저 우주공간에서 일어나는 분자나 원자의 빠른 반응을 연구하는 실험장치를 고안해 냈다.기존의실험적 방법은 1백만의 1초 영역에서 일어나는 변화만 측정가능했으나 그의 방법은 종전보다 1천배 정도나 빠른 나노초 시간영역까지 측정할수 있게 한 것. 그 결과 그동안 학계의 논란이 됐던 이온분해과정의 천이상태 이동 문제를 해결,이온분해 동역학 분야에서 세계적 석학들로 인정을 받았다. 또 그가 실험에서 얻어진 결과를 이론적으로 해석해 기존의 이론이 아주 빠른 단분자반응 해석에도 적용 가능함을 최초로 입증한 확율 이론은 「킴스 시어리」라해 세계적으로 인용되고 있다. ◎김유삼 연세대 생화학과 교수/말론산의 생물학적 역할규명 첫 성공 『15년간 외롭게 한 연구에만 매달려 왔는데 이제 조금 목표에 가까이 가고 있다는 생각이 듭니다』. 「생물 미생물 상호작용에 말론산 대사의 중요성」 연구로 생명과학 분야 수상자로 선정된 김유삼 교수(52·연세대)는 아무 지원도 없이 시작한 자신의 연구경력을 더듬으며 감회에 젖었다. 김교수가 연구한 말론산은 인체의 뇌와 콩과 식물에 들어있는 독성물질로 알려져 왔으나 구체적인 역할은 전혀 안알려졌던 물질.김교수는 콩과 식물의 뿌리세포와 질소고정 세균과의 공생관계에서 말론산이 어떤 역할을 하는 지를 연구하면서 말론산에는 적어도 세가지 다른 대사 과정이 있다는 것과 이과정에서 3종류 5개의 새로운 효소가 있다는 것을 밝혀냈다. 그는 또 식물세포가 이들 효소가 관여하는 대사과정을 이용해 공생세균이 고정한 암모니아를 이용한다는 「말론산 셔틀 시스템」 모델을 90년 최초로 발표,말론산의 생물학적 역할을 규명하는데 성공했다. 이 결과는 세계적 저널에 12편의 논문으로 발표됐는데 『앞으로는 유전공학적 방법으로 이를 농업생산에 이용하는게 꿈』이라고.김교수는 연세대 화학과 출신으로 워싱턴주립대서 생화학 박사학위를 받았다.

데이콤(사장 손익수)은 17일 개인휴대통신(PCS)의 통화성능을 획기적으로 높여주는 고출력증폭기 등 갈륨비소 반도체를 이용한 PCS 핵심장치를 개발했다고 발표했다. 이번에 개발된 핵심장치는 기지국의 신호를 증폭해 주는 고출력증폭기,기지국의 신호를 변조해 PCS용 주파수 대역인 1천9백Mhz대로 높이는 상향변환기,음성 및 데이터신호를 원신호에 가깝게 재생해 주는 하향증폭기 등 3종이다. 특히 이들 PCS핵심장치는 세계 처음으로 갈륨비소 반도체 칩을 채택,주파수효율을 극대화시킴으로써 무잡음·고감도의 PCS서비스를 가능케 해 줄 것으로 기대된다.

◎미 벨연구소 VDE신기술 개발… 대량생산 체제 돌입/크기 기존칩 수십분의 1·정보처리 속도 3배/갈륨 등 신소재 제치고 반도체 황제자리 고수 컴퓨터칩에도 초미니 바람이 불고 있다.크기는 기존의 칩의 몇십분의 1밖에 되지 않고 정보처리속도는 몇배가 넘는 신세대 컴퓨터 칩이 개발돼 대량생산체제로 돌입하고 있다. 미국에서 발행되는 주간지 인터내셔널 비즈니스위크지 20일자는 지금까지 컴퓨터칩 소형화의 한계라고 생각돼오던 0.1마이크론 보다 훨씬 작은 마이크로칩이 벨연구소의 새내기 연구원인 얀 란홍(28)에 의해 개발됐다고 전하고 있다. 이 기술이 개발됨에 따라 2000년도가 되면 모습을 감출 것이라 믿어 왔던 실리콘칩이 앞으로 적어도 몇십년동안은 반도체의 황제자리를 넘겨주지 않아도 되게 되었다.그간 반도체연구분야에서는 앞으로 실리콘반도체를 대체할 갈륨­비소반도체 등의 개발에 노력을 기울이고 있었으나 대만 출신의 한 공학자의 간단한 발상의 전환으로 비상이 걸린 것이다. 수직도핑방식(VDE)이라고 불리는 이 새기술은 종전의실리콘반도체의 틀을 그대로 유지하면서 칩내에서 전자가 움직이는 방식만을 바꾼 것이다.이 기술로 만들어진 칩은 기존의 메탈온실리콘(CMOS)방식을 채용한 트랜지스터를 초미니·초고속으로 변형시킬 수 있다. 실제로 이 신기술은 CMOS트랜지스터의 정보처리속도를 3배나 빠르게 해 116기가헤르츠(1초에 수십억번 꺼졌다 켜졌다 하는 빠르기)로 만들어 과거 속도의 한계라고 생각되던 2.6기가헤르츠를 훨씬 넘어섰다.또 이 새로운 칩은 실온에서도 기존의 컴퓨터에 냉각기를 달아 속도를 빠르게 한 것보다 30%정도 더 정보처리시간이 짧다. 크기면에서도 이 칩은 놀랄만한 변화를 가져왔다.전문가들 사이에서도 0.1마이크론 이하로는 크기를 줄이는 것이 불가능하다고 여겨져왔던 통념이 이 새로운 반도체가 등장함에 따라 깨진 것이다.실제로 미국의 벨연구소의 새로운 칩개발에 자극을 받은 일본의 도시바는 0.04마이크론(인간의 머리카락 굵기의 4천분의 1)크기의 칩을 개발하는데 성공했다. 이 신기술을 개발한 벨연구소의 얀 란홍은 『그동안 사람들이 실리콘칩의 문제점을 인식을 하고는 있었으나 그냥 지나쳐 온 것을 다른 각도에서 접근했을 뿐』이라며 『자동차에 눈이 쌓이는 모습을 보고 영감을 얻었다』고 말했다.

◎“한국도 독창적연구로 신산업 개척할 때”/한·중·일 수력발전협력 일사서 타당성 조사/“타인 하는일 손대는건 연구아닌 공부일 뿐”/일 교육도 창의력 계발에 역점… 자발적 탐구자세 절실 제2차 세계대전 이후 일본 반도체산업의 선구자로 평가받고 있는 일본 동북대 니시자와 주니치(서택윤일)총장(67).그는 전쟁으로 폐허가 된 실험실에서 맥아더사령부로부터 전기통신분야 연구명령을 받으며 트랜지스터연구를 계속,전광판의 핵심소자인 핀다이오드는 물론 세계 최고 수준의 갈륨비소결정 성장기술등을 개발,일본 반도체산업을 일으킨 주역이다. 『이제 독창적인 기술로 신상품을 만들어 팔아야 하는 시대가 왔습니다.아시아 특히 일본에서는 미국·독일등의 기술을 베껴 수출하는 시대는 가고 있습니다』 과학기술처의 초청으로 지난2일 방한한 니시자와총장은 4일 상오 한국과학기술연구원 국제회의실에서 「2차대전이후의 일본 연구개발 현황」을 주제로 강연을 가졌다. 이날 강연에서 니시자와총장은 일본 반도체의 성장배경 뿐만아니라 세계 경제문제,대체에너지문제,젊은 과학자들의 연구자세,한국의 과학등을 진단하며 미래 과학의 비전을 제시했다. 다음은 니시자와총장과의 인터뷰와 강연내용의 요지이다. ­일본이 정말 한국과의 기술교류를 원하며 실제 이를 위한 필요한 조건이 있다면. 『일본에서도 기술먼로주의의 여론이 없지는 않다.하지만 기술에 대한 지적재산권을 분명히 처리하면 잘될 것이다.과거 일본도 미국과 유럽등과의 지적재산권문제로 어려움을 겪었었다.』 ­에너지문제에 있어 한·중·일과의 수력발전협력은 가능 한 것인지. 『중국의 양자강이나 황하상류에 수력발전을 건설하면 한국과 일본이 모두 사용할수 있는 양이 될 것이다.실제 나는 중국에 제안을 했고 동경전력도 이에대한 타당성검사를 하고 있다』 ­기초과학과 응용과학의 균형이 필요하다고 주장하셨는데. 『기초와 응용과학의 균형은 분야에 따라 달라지기 때문에 단정적으로 말하기는 어렵다.그러나 한 연구원이 병행할때 좋은 결과가 나올수 있다』 ­일본은 기초연구분야에 대한 투자를 소홀히하고 또한 연구성과도 제대로 못얻고 있다는 비난이 있는데. 『다른 사람들이 하고 있는 일에 손을 댄다면 그것은 연구라기 보다는 「공부」라고 생각한다.연구원 혼자 스스로 고독을 느끼면서 연구하는 자세가 필요하다』 ­일본의 교육제도가 변화를 추구한다는데. 『문부성이 교육방법과 독창력에 있어 개혁에 나서고 있다.전후에 너무 평등화된 경향이 짙다.이제 이질적 평등시대가 되어야 한다.대학에서는 연구법과 학문방법의 기초를 익히며 다양한 생각을 할수 있도록 교육해야 한다』 ­한국의 산업방향은 어떻게 나가야한다고 생각하는지. 『참신한 연구에만 몰두하는 것은 한국 실정에 맞지 않는다.기존의 산업에 대한 육성과 함께 독창적인 연구를 통한 신산업의 개척이 필요하다』 ­강연요지­ 세계의 경제는 불황에 허덕이고 있다. 경제 전문가들은 흔히 금리를 낮추면 어느 정도 경기가 활성화될 것이라고 주장한다. 그러나 실제 문제는 새로운 산업·공업의 등장이 없기 때문이다. 예측하지 못했던 베를린 장벽이 무너지고 사회주의가 자본주의화됨에 따라세계 상황은 정치,이념의 문제에서 경제문제로 바뀌고 여기에 과학기술이 중심으로 떠오르고 있다. 바람직한 현상이다. 지난91년 영국을 방문했을때 독일인으로부터 『유럽에서 제품을 개발하면 일본이 유리한 조건으로 더 나은 제품을 내놓아 유럽의 공장들이 문을 닫고 있다』는 불평을 들었다. 이 독일인의 말이 맞다면 21세기는 아시아의 세계가 될 것이다. 사실 한국과 일본은 상품생산에서 성공을 거두었다. 대부분의 기억소자,반도체는 아시아에서 생산하고 있는 실정이다. 미국이나 유럽에서는 새로운 상품이 생산되지 않고 있다.생산을 하더라도 많이 팔지 못한다는 생각때문이다. 그러나 생산하지 않으면 안되는 제품과 연구하지 않으면 안되는 기술이 많다.환경에 관한 것은 특히 중요하다. 해마다 화석연료사용에서 나오는 탄산가스는 1백여t이나 된다.산림훼손으로 현재 대기중의 탄산가수 함유량은 0.04%에 이른다.이같은 추세로 간다면 2천3백년쯤 되면 인류는 질식사하는 위기에 처할 것이다. 또 석유는 앞으로 46년,석탄은 3백28년이 지나면고갈된다. 따라서 화력연료의 소모량을 줄이고 사용하는 기기의 효율을 높이기 위한 신기술이 나타나야 한다. 새로운 기술이 없다는 말은 잘못된 것이다.그것은 찾으려는 노력에 달렸다. 전자산업의 쌀이라고 일컫는 반도체를 보자.2백56K집적회로를 만든지가 언제인데 지금은 2백56M급을 만들려고 도전하고 있지 않은가. 광통신분야도 마찬가지다.불경기를 걱정하고 있지만 반도체,광통신의 산업발전으로 별 어려움은 없을 것이다. 예를 들어 제2차대전 이후 내가 트랜지스터를 개발할때 제대로 작동하는 측정기하나 없었다.더욱이 원료인 게르마늄을 구할수 없어 황산광이나 망연광을 써야 했다. 이같이 비약한 원료나 장비는 나에게 행운을 가져다 주었다.황산망과 같은 2중화합물을 연구하는 과정에서 양전극사이에 불순물이 섞이지 않으면 저항이 높게 나타나는 PIN다이오드를 개발했다. 이 소자가 개발된 18일후 미국 제러널 일렉트릭에서 같은 반도체가 개발됐다. 이 소자는 일본은 물론 전세계의 전광판에 사용되고 있다. 요즘 젊은 연구원들은 대부분 많은 투자와 장비을 요구하고 있다. 연구원들은 작은 연구에서도 독창적 연구가 나온다는 사실을 지나치면 안된다.

◎이종람박사팀,3인치판에 4천개 집적 지금까지 수입에 의존해오던 이동무선전화기(휴대전화기)출력부분의 핵심부품인 갈륨비소(GaAs)전력소자를 3인치 기판에 4천개까지 집적할수 있는 기술이 개발됨으로써 이동무선전화기의 부품을 대량생산할 수 있게 됐다. 한국전자통신연구소 반도체연구단 화합물반도체연구부 이종람박사팀은 13일 3인치의 기판위에 대량생산할수 있는 공정으로 갈륨비소전력소자를 개발하는데 성공했다고 발표했다. 갈륨비소전력소자는 배터리로부터 전력을 공급받아 무선출력으로 바꿔주는 소자.지난 73년 개발된 이래 소자구조및 제작공정은 널리 알려져 국내 대학및 기업연구소 등에서도 실험시제품은 개발돼 왔으나 대량생산을 할수 있는 공정개발은 기술적 어려움 등으로 개발되지 못했다. 이번에 개발된 전력소자는 출력이 0.2W와 1.2W급의 2종으로 이동무선전화의 사용시간을 좌우하는 전력부가효율이 60%여서 미국·일본 등의 제품과 동등한 수준인 것으로 평가되고 있다. 한편 전자통신연구소는 오는 95년 약1백60만개의 국내 수요와 약1천만개의 해외수요가 있을 것으로 보고 갈륨비소전력소자의 상품화를 위해 올해 안으로 반도체업체와 이동무선전화기업체에 공정기술을 전수,양산을 유도할 예정이라고 밝혔다.

◎“물리학이 첨단산업발전 토대”/100억분의 1m까지 정확한 전자광학/다이아몬드박막 고온초전도체 소개 한국물리학회(회장·이주천·한국과학기술원교수) 창립 40주년을 기념하는 대규모 국제심포지엄이 22일 서울대학교 문화관에서 개막됐다.81년도 노벨물리학상 수상자 블럼버겐박사(하버드대 교수)등 30여명의 세계적 석학이 대거 초청된 이번 심포지엄은 「물리학과 첨단기술」을 주제로 산업기술의 원천으로서 물리학의 위치를 집중 조명,2천년대 과학기술 선진7개국권 진입을 목표로 하고있는 우리나라의 정책방향을 제시해주고 있다.23일까지 계속되는 이번 행사 분야별 참가자들의 특강내용을 요약해본다. ▷반도체·정보통신분야◁ 「현대산업의 쌀」이라고 불리는 반도체기술의 발전은 19 47년 트랜지스터를 최초로 발명한 미국 벨연구소의 고체물리학자들의 공로에 연유한다.물리학자들은 이 분야에서만 5명의 노벨상수상자를 내면서 오늘도 20 00년대 초고속,대용량,광대역,고신뢰성의 정보처리시스템을 실현시키기 위해 실리콘반도체분야와 함께 화합물반도체등 신기능반도체 연구에 몰두하고 있다. 니시자와교수(일본 동북대)는 화합물반도체 결정성장에서 가장 난제로 알려져있는 화학조성비 제어방법에 관한 연구발표를 통해 고속갈륨비소 집적회로(IC),고휘도 발광소자 제작이 가능함을 제시했으며 케른박사(미국IBM 토머스 와트슨연구소)는 극미세구조 소자인 기가와트급 반도체 개발에 필수적인 0.1나노미터(나노는 10억분의1) 정확도의 전자광학·식각기술을 소개했다. 또 허프박사(미국 세마텍)는 21세기 실리콘의 초고집적 IC응용,고바야시박사(도쿄농공대)는 액정표시소자물리학,하야시박사(일본 쓰쿠바 광전자기술연구소)는 광전소자기술을 소개하는등 물리학이 첨단 정보산업발전의 원천이 됨을 강조했다. ▷광기술◁ 60년대초 물리학자들이 레이저를 처음 개발했을때만해도 지금처럼 재료가공,정밀계측,의료,통신등의 산업적 응용은 물론,콤팩트디스크,레이저프린터,슈퍼마켓상품의 바코드와 같이 우리가 일상생활에서 이를 접하게 되리라고는 상상도 못한 일이었다.단파장 고출력레이저의 세계적권위자인 키박사(영국 로더포드 애플톤연구소)는 여기서 더 나아가 『20 00년대 1기가비트급 반도체 개발에는 짧은 파장의 X선만이 유일한 리소그라피용 광원이 될것이며 X선 홀로그라피는 생체세포의 3차원상 구현을 가능케해 인간세포의 내부구조를 규명할수 있게 해줄것』이라고 레이저기술의 미래를 예견한다. ▷소재◁ 고밀도 정보저장을 위한 자기광학 기록매체,서로 다른 위상들로 이루어진 다위상 복합세라믹 재료,미래의 고도 개인정보사회에서의 핵심 기록소자인 초미세 광기록소자등이 중점적으로 소개됐다. ▷에너지◁ 미래의 새로운 에너지원으로서 핵융합에너지와 함께 자기유체발전(MHD)이 소개돼 주목을 끌었다.자기유체발전기는 자장에 수직으로 전기를 통할수 있는 전도성 유체를 흘림으로써 전력을 얻는 방법으로 유체의 열역학적 에너지의 일종인 엔탈피가 전력으로 전환돼 가용 전기에너지를 얻는다.시오다교수(일본동경공업대)는 『MHD발전기에는 스팀이나 가스터빈에서 사용하는 회전용부품이 필요없어 더 높은 열효율을 얻을수 있다』고 말하고 『실험결과 재래식 발전기의 43∼48%보다 월등한 50∼55%의 열효율이 기대되고 있다』고 연구현황을 전했다.