이전과 같은 완벽한 일상 되찾아주진 못할 듯백신 효과와 지속성 미확인…꾸준한 관찰 필요65세 이상 노년층에게는 효과 입증됐지만어린이나 임산부에 대한 데이터는 불확실유럽에서 처음으로 코로나19로 인한 누적 사망자 숫자가 6만명을 넘어선 영국은 화이자와 바이오앤테크가 만든 코로나19 백신을 긴급 사용승인해 이르면 다음주부터 백신접종이 시작될 전망이다. 상황의 급박성 때문에 임상시험이 시작된지 불과 7개월 만에 사용 승인이 된 것이기는 하나 안전성과 효과에 대해서는 아직 누구도 장담하지 못하고 있는 상황이다. 실제로 영국에서 이번 긴급 사용승인은 감염자 170명을 대상으로 한 데이터에 기초하기 때문에 실제 효과는 더 낮을 수도 있다는 것이다. 일단 화이자측에 따르면 백신의 경우 4만 3000여명을 대상으로 한 임상시험에서 2차 접종 이후 95% 가량의 예방효과가 있는 것으로 확인됐다. 이 같은 분위기 속에 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 코로나19 백신의 6가지 핵심 쟁점에 대한 긴급 분석을 4일 내놨다. ●백신이 코로나19 전파를 막을 수 있을까 화이자-바이오앤테크 백신 이외에도 모더나, 아스트라제네카-옥스퍼드대 백신은 현재 대규모 임상시험 결과 코로나19 예방에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 상황이다. 그렇지만 전문가들은 이들 백신이 코로나19 감염을 완벽하게 막거나 질병 확산을 감소시킬 것이라고 증명되지는 않았다는 점을 지적하고 있다. 영국 리즈대 바이러스학자인 스테픈 그리핀 박사는 “백신은 사람들이 생각하는 것처럼 질병 확산을 완벽하게 막아줄 수는 없다”며 “오히려 백신 접종을 받은 사람들 때문에 무증상 감염에 더 취약해질 수 있고 사방에 바이러스를 퍼트리는 계기가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 그렇지만 아스트라제네카-옥스퍼드대 공동연구팀은 공식적이지는 않지만 백신 접종 후 바이러스 확산에 대한 연구를 실시한 결과 백신이 무증상 감염의 빈도를 감소시켰다는 것이다. 이 때문에 백신이 질병 확산 속도를 늦추는데는 확실히 효과가 있을 것이라고 전문가들은 전망하고 있다. ●백신의 효과 얼마나 오래갈까 코로나19백신의 효과가 얼마나 지속될 것인가도 주요 관심사이다. 1년 이상 지속될 것이라는 의견부터 6개월, 또는 3개월 미만이라는 이야기도 나오고 있으나 정확한 근거자료는 없는 상황이다. 이 때문에 현재로서는 면역력의 지속시간에 대한 정확한 데이터가 없기 때문에 실제 백신 접종이 실시된 이후 몇 년 동안 면밀한 관찰이 필요하다는 점은 전문가들의 공통적인 의견이다. 임상시험에서 코로나19 백신 접종 이후 몇 달 뒤 재감염과 항체 수치가 하락했다는 보고는 있었지만 재감염이 얼마나 보편적으로 발생하는지 항체수치가 얼마나 빠르게 감소하는지에 대해서는 불분명한 상태이다. 그렇지만 코로나19 백신도 면역체계가 코로나바이러스 감염에 대한 기억을 갖고 있어 재감염시 면역체계를 빠르게 활성화시킬 수 있어 증상을 약화시킬 가능성은 있다. 영국 임페리얼 칼리지 런던대 바이러스학자인 대니 알트먼 박사는 “코로나19 백신은 안전성과 효과가 완벽하게 검증된 이후에 사용되는 것이 아니기 때문에 백신의 효과를 파악하기 위해서는 백신접종을 한 뒤에도 보건당국이 지속적으로 추적 조사를 해야 한다”고 강조했다. 알트먼 박사는 “백신접종 후 항체와 면역세포의 수치를 주기적으로 평가하고 재감염 여부를 확인하지 않을 경우 자칫 대중의 백신에 대한 불신을 조장하게 될 것”이라고 지적했다.●노약자 같은 특정 그룹에게 효과가 있을까 현재 백신개발에 가장 앞서가는 세 곳에서는 수 만명을 임상시험에 동원했지만 그 효과에 대한 결론은 200명 이하의 집단에서 도출해낸다는 것이 가장 큰 문제이다. 통계의 오류에 빠질 수 있다는 점이다. 더군다나 지금과 같은 확산속도가 지속되고 있으면서 각국 정부가 백신을 사용을 요청하고 있기 때문에 비만환자, 기저질환자, 노인, 여성, 아동 같은 그룹별로 효과에 관한 통계를 내기가 쉽지 않다는 것이다. 일단 이들 세 종류의 백신은 65세 이상 노년층에 대한 효과는 있는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 영유아, 어린이와 임산부 같은 또다른 취약층에 대한 백신 효과에 대한 데이터는 없는 상황이다. 영국 사우샘프턴대 감염병연구소 마이클 헤드 연구원은 “서로 다른 인구통계에 대한 백신의 효과를 살피기 위해서는 더 많은 데이터를 봐야 하는데 아직 백신개발사들에서 공식적인 통계를 내놓고 있지 않아 확인이 쉽지 않다”라고 지적했다. ●백신별 특징은 뭘까 일단 현재까지 데이터상으로는 화이자, 모더나, 아스트라제네카 백신 모두 긴급승인 기준인 백신효능 50%를 넘고 공개된 임상시험 자료만으로는 안전한 것으로 확인되고 있다. 화이자와 모더나는 RNA를 활용한 백신이고 아스트라제네카는 전통적인 방식의 백신이라는 점에서 차이를 보인다. 도입비용과 물류에서도 어떤 백신이 어느 지역에서 적합한지 차이를 보일 것이다. 화이자 백신의 긴급 사용허가를 낸 영국에서도 영하 70도라는 극저온에서 보관해야 하기 때문에 개별요양원이나 보건시설이 열악한 지역에서는 백신 접종이 쉽지 않을 것이라고 밝힌 바 있다. 모더나, 아스트라제네카 백신은 극저온 보관이 필요치 않고 특히 아스트라제네카 백신은 일반 백신 보관과 비슷한 조건이 요구되기 때문에 의료시설이 열악한 국가나 지역에서는 더 관심을 갖고 있다. 전문가들도 어느 백신이 더 효과가 있다고 보기는 어려운 상태이며 특정 집단에서 하나의 백신이 다른 백신보다 더 잘 작동할 수 있는 가능성은 충분히 있다고 지적하고 있다. 이 때문에 백신 도입시 포트폴리오를 잘 구성해야 한다고 강조했다.●코로나19 바이러스가 백신을 피해 돌연변이를 일으키지 않을까 계절성 독감 바이러스는 매년 돌연변이를 일으키는 것으로 유명하다. 이 때문에 매년 다른 형태의 백신이 개발되고 홍역, 천연두, 백일해 백신과 달리 매년 접종받아야 한다. 코로나19 바이러스도 이처럼 변이가 잦아지는 것 아니냐는 우려도 크다. 그렇지만 일단 코로나19 바이러스 게놈은 독감 바이러스만큼 변이가 자주 발생하는 것은 아닌 것으로 알려져 있다. 이번에 개발된 코로나19 백신들은 모두 스파이크 단백질을 타겟으로 하고 있기 때문에 백신의 효과지속성은 떨어지더라도 완전히 다른 형태의 코로나19 바이러스에 대응해야 할 필요는 적을 것이라고 전문가들은 보고 있다. 전문가들이 우려하고 있는 부분은 바이러스의 변이가 아니라 백신에 대한 내성 문제이다. 이 때문에 전문가들은 백신 내성에 대한 대비책이 필요하다고 강조하고 있다. ●안전성에 대한 모니터링은 어떻게 할 것인가 코로나19 백신은 이전 백신 개발과는 달리 긴급사용승인을 받았기 ?문에 안전성이나 이상징후를 충분히 파악하지 못했다는 약점이 있다. 화이자는 임상시험 참가자들에게 백신을 3주 간격으로 2번 접종하고 접종 후 참가자들에게 스마트폰 앱이나 컴퓨터 등 온라인을 통해 자가 체크하도록 하고 혈액검사도 실시했다. 화이자 백신을 맞은 사람들은 주사접종 부위의 통증과 붓기, 미열, 피로감, 근육통, 두통을 호소한 경우가 있었지만 며칠이 지나면 이 같은 증상은 사라지는 것으로 알려져 있다. 한국의 국제백신연구소 소장인 제롬 김 박사는 “백신에 대한 반응과 질병에 대한 반응이 똑같이 나타날 때 사람들의 걱정은 커지게 된다”고 지적하며 “백신 투여 이후 최소 2달 이상 지속적인 모니터링이 필요한데 그 이유는 백신 접종으로 인해 발생할 수 있는 심각한 후유증은 대개 그 기간 안에 발생하기 때문”이라고 설명했다. 김 소장은 “긴급 사용승인이 난 백신을 사용하는 것이기 때문에 백신 접종 후 나타날 수 있는 증상에 대해서도 가볍게 생각하지 말고 지속적이고 강력한 모니터링이 필요하다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고전소설 ‘심청전’에는 주인공 심청이 앞 못 보는 아버지 심학규의 눈을 뜨게 하기 위해 공양미 300석을 받고 인당수에 몸을 던지는 장면이 나온다. 과학기술이 발달한 현대에서는 공양미를 바치고 기도에 의존하는 대신 뇌의 시각피질을 자극하는 신경칩을 이식해 시력을 회복하도록 하는 기술이 개발됐다. 네덜란드 국립신경과학연구소 시각인지연구부, 암스테르담 자유대 통합신경생리학과, 암스테르담대학병원 정신의학부, 스페인 미구엘 에르난데즈대 생체공학연구소 공동연구팀은 뇌 시각피질을 자극할 수 있는 신경칩을 이식해 시력을 회복할 수 있는 기술을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4일자에 발표했다. 기존에도 뇌 신경칩 이식을 통해 시각 회복을 하려는 시도는 계속 있어왔지만 시력 회복을 했다고 평가할 수 있을 정도의 수준에 미치지는 못해왔다. 연구팀은 첨단 재료공학과 미세전자공학 기술을 이용해 1024개의 전극을 가진 안정적이고 내구성이 뛰어난 뇌 신경칩을 만들었다. 전극 숫자가 많을수록 인식할 수 있는 이미지의 해상력은 높아지게 된다. 연구팀은 앞을 보지 못하는 원숭이 2마리의 뇌 시각피질에 이번에 개발한 뇌 신경칩을 이식했다.뇌 신경칩에 전기자극이 주어지면 특정 위치에서 빛이 보이는 ‘안내(眼內)섬광’이라는 지각현상이 나타나는 것이 관찰됐다. 또 연구팀은 눈동자의 움직임을 측정하고 행동과제를 실시했는데 선이나 움직이는 점을 따라 안구가 움직일 뿐만 아니라 사물의 형태나 큰 글자를 인식하는 것이 관찰됐다. 이번 연구결과는 망막이나 시신경 손상이나 퇴화가 있지만 시각피질이 조금이라도 남아있는 시각장애인의 시력 회복에만 적용될 수 있지만 추가 연구를 통해 작은 글자까지 읽을 수 있을 것이라고 연구팀은 설명하고 있다. 피터 로엘프세마 국립신경과학연구소 교수는 “이번에 개발한 기술은 시각장애인이 사물의 모양과 형태를 인식할 수 있는 기능적 시력을 회복함으로써 삶의 질을 높여줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국식품연구원 전통식품연구단과 국립산림과학원 산림산업연구과 공동연구팀은 국내 자생 참나무를 이용해 외국의 스카치위스키, 브랜디, 버번처럼 숙성시킬 수 있는 전통주 숙성용 소재와 숙성 증류주를 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 식품과학 분야 국제학술지 ‘푸드’에 실렸다. 연구팀은 한반도에서 자생하는 참나무인 갈참나무, 굴참나무, 떡갈나무, 상수리나무, 신갈나무, 졸참나무 6종을 대상으로 숙성통 가공 가능성, 증류주 숙성 중 화학적 변화 등을 분석했다. 그 결과 숙성통을 만들었을 때 시스오크락톤, 트란스오크락톤 등의 성분 증가와 전통주를 담아 숙성시켰을 때 자연스러운 색 변화가 위스키, 브랜디와 비교했을 때 더 우수한 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

날씨가 쌀쌀해지면서 버스나 지하철 등 대중교통에 히터가 가동됩니다. 따뜻하다 보니 자신도 모르게 꾸벅꾸벅 졸고 있는 이들이 많습니다. 밤잠을 제대로 못 잔다고 하는 사람들도 차를 타면 고개를 떨구고 잠에 빠지기도 합니다. 잠을 안 자고 칭얼대는 아기들은 안고 살짝 흔들어 주면 금세 잠든다는 것은 부모라면 누구나 한 번쯤 경험했을 것입니다. 물론 그런 방법으로도 잠들지 못하는 아이들은 카시트에 앉혀 드라이브를 하면 10분도 안 돼 잠들기도 하지요. 물론 버릇이 되면 침대에서 재우기는 더 힘들어진다는 문제가 있기는 합니다. 어른, 아이 할 것 없이 차를 타면 꾸벅꾸벅 졸게 되는 이유는 지금까지 명확히 밝혀지지 않았습니다. 지난해 호주 왕립멜버른공과대 연구팀은 자동차에 사람을 태우고 진동 주파수를 조절하면서 졸음이 오는 순간을 측정한 결과 저주파인 4~7㎐ 진동이 지속될 경우 졸음이 시작된다는 사실을 밝혀내고 국제학술지 ‘인체공학’에 발표했습니다. 그렇지만 진동이 수면을 유도하는 신경학적 과정은 여전히 수수께끼로 남아 있습니다. 그런데 미국 토머스제퍼슨대 신경과학과, 파버신경과학연구소, 펜실베이니아대 생명공학과 공동연구팀은 초파리 실험을 통해 미세한 진동이 ‘습관화’되면서 더 쉽게 잠들고 일정 진동이 있을 때 더 깊이 잠들게 된다고 밝혔습니다. 수면과학 분야에서 널리 알려진 재미 한국인 신경과학자 고경희 토머스제퍼슨대 교수가 주도한 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 12월 2일자에 실렸습니다. 연구팀은 대표적인 생물학 실험 동물인 초파리로 진동이 수면에 미치는 영향을 분석했습니다. 연구팀에 따르면 초파리에게 처음 진동을 가하면 활동성이 커지지만 진동에 반복적으로 노출되면 ‘습관화’ 현상이 발생해 오히려 쉽게 잠들게 됩니다. 습관화는 동일한 자극이 반복적으로 제시될 때 점차 주의를 덜 기울이고 초기 반응이 감소하며 자극에 익숙해지는 일종의 학습 과정입니다. 실제로 초파리는 시간이 지남에 따라 미세 진동이 위협적이지 않다는 것을 인식하게 되면서 진동 자극에 대해 둔감해지고 수면 자극으로 인식하게 됩니다. 연구팀은 미세 진동 환경에서는 더 깊고 오래 잠든다는 사실도 확인했습니다. 미세 진동은 깊이 잠들었을 때와 비슷한 뇌파를 유도한다고 연구팀은 설명했습니다. 연구팀은 신경전달물질인 도파민이 과도하게 분비되도록 변형시킨 돌연변이 초파리는 일반 초파리들이 쉽게 잠드는 진동 주파수에서도 잠들지 못하고 잠이 들더라도 금세 깬다는 사실을 확인했습니다. 이런 초파리 수면 패턴이 사람에게도 적용될 수 있는지는 추가 연구가 필요하지만 유전학적 관점에서 사람과 초파리는 유사점이 많은 만큼 파리의 수면조절 연구 결과를 통해 인간의 수면에 대해서도 배울 수 있는 점은 있을 것입니다. 겨울이 되면 추위로 활동량이 줄어들고 난방으로 실내가 건조해지면서 잠 못 이루는 사람들이 많아집니다. 올해는 코로나19로 인한 우울감을 호소하는 이들도 많이 늘어나 불면의 밤을 새우는 사람이 더 많을 것 같습니다. 아이들처럼 흔들침대에서 잠들거나 초파리들처럼 미세 진동 환경에서 잠들 수는 없는 만큼 야식을 피하고 잠들기 직전 따뜻한 우유 한 잔을 마시고 잠자리에 적절한 습도를 유지하는 것이 불면의 겨울밤을 피하는 최선의 방법이 아닐까 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

2015년 개봉한 SF 영화 ‘마션’ 덕분에 익숙한 화성은 지구 바로 옆, 태양계 네 번째 행성이다. 흙에 산화철 성분이 많아 붉은색을 띠고 있어 ‘붉은 행성’이라는 별명을 가진 화성은 신이 인간을 위해 준비한 또 다른 행성으로도 불린다. 이 때문에 많은 나라들이 화성에 관심을 갖고 있다. 지난 7월 아랍에미리트(UAE), 중국, 미국이 잇따라 화성 탐사선을 발사한 것만 봐도 알 수 있다.천문학적 비용과 시간이 투입되는 화성 탐사에 많은 나라들이 주목하는 이유는 태양계와 생명체 기원에 대한 해답을 찾기 위한 과학적 관심사와 생명체의 흔적을 발견하고 분석해 인간의 화성 거주 가능성을 판단하기 위한 것이다. 1961년 11월 구소련이 처음 화성탐사선을 발사한 뒤 화성 표면 착륙에 성공한 것은 1975년 미국의 바이킹 1, 2호다. 바이킹 1, 2호는 화성 표면 온도, 대기밀도, 바람의 속도, 토양 분석 등의 임무를 수행했다. 20여년 뒤인 1997년 12월 4일에는 무인 화성탐사선 ‘패스파인더’를 발사했다. 패스파인더 역시 화성의 대기, 기후, 토양과 암석 연구를 목적으로 했지만 새로운 탐사 기술이 적용돼 2018년 ‘인사이트’, 지난 7월 ‘퍼시비어런스’로 발전했다. 현재 화성에서 임무를 수행하고 있는 화성탐사선 인사이트는 이전 탐사선들과 달리 화성 내부 구조와 지진 활동에 대한 탐사를 진행 중이다. 인사이트가 보내온 자료들을 바탕으로 미국 럿거스대 지구행성과학과, 다트머스대 공학부, 루이지애나주립대 지질학 및 지구물리학과, 행성과학연구소(PSI) 공동연구팀은 화성에서 생명체가 살기 가장 좋은 지역은 지표면 아래 수킬로미터라는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 12월 3일자에 발표했다.이번 연구는 천문학계의 오랜 수수께끼 중 하나인 ‘어두운 젊은 태양 역설’을 해결하는 데도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 어두운 젊은 태양 역설은 지구를 비롯한 행성들이 탄생하고 얼마 되지 않았을 때인 약 40억년 전후에 태양은 지금보다 훨씬 약했던 상태이기 때문에 초기 지구나 화성 표면은 온도가 매우 낮아 물이 있었다면 얼어붙었어야 했다는 것이다. 그렇지만 지질학적 지표로 알 수 있는 41억~37억년 전 화성 표면에는 얼음이 아닌 액체 상태의 물이 풍부했다는 것이다. 지질학적 증거와 기후학적 모델의 모순이 어두운 젊은 태양 역설이다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 초기 화성 대기권은 지구와 마찬가지로 이산화탄소와 수증기로 가득 차 온실효과를 보여 장기간 따뜻하고 습한 상태를 유지했을 것으로 추정했다. 또 이후 행성자기장의 손실로 인해 공기층이 희박해지고 기온이 하락하면서 지표면에서는 액체 상태의 물을 찾아보기 힘들게 됐다고 설명했다. 그렇지만 지구와 같은 암석형 행성인 화성, 금성, 수성은 우라늄, 토륨 같은 방사성 원소를 갖고 있어 방사능 붕괴 현상으로 열을 발생시키기 때문에 지표면 아래 깊은 곳에서는 여전히 액체 상태의 물이 존재할 수 있을 것이라고 결론 내렸다. 이 때문에 연구팀은 화성에서 생명체 흔적을 찾기 위해서는 지표면이 아닌 물이 존재할 것으로 추정되는 지표면 아래로 깊이 들어가야 할 것이라고 밝혔다. 연구를 주도한 루엔드라 오자(행성지질학) 럿거스대 교수는 “탐사선 인사이트와 내년에 화성에 착륙할 퍼시비어런스가 보내올 추가 자료들로 화성의 거주 가능성과 지열의 역할에 대해 더 명확하게 파악할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대구경북경제자유구역청은 2일 경일대에서‘경산지식산업지구 혁신 생태계 지식포럼’을 개최했다. 이번 포럼은 경산지식산업지구의 지속가능한 혁신성장 전략 모색을 위해 마련되었으며, 온라인 유튜브로도 생중계됐다. “경제자유구역 혁신의 씨앗, 경산지식 혁신생태계!”라는 주제 아래,경산지구 산학협력 업무협약식을 시작으로 2019년 출범한 경산지식산업지구 혁신생태계협의회(이하 혁신협의회) 회의, 경일대 자율주행 셔틀버스 시승 및 자동차부품시험지역혁신센터 등 산학협력 현장 견학으로 진행됐다. 업무협약식에서는 대경경자청, (사)경산지식산업지구 CEO협회, (사)경북경산산학융합원, 경일대학교, 대구가톨릭대학교, 호산대학교, 금호공업고등학교, 대구일마이스터고등학교, 무학고등학교 등 9개 기관이 함께 산학협력 업무협약을 체결했다. 산학협력 업무협약은 경산지구 기업을 위한 전문인력양성 프로그램 운영,청년취업 촉진지원, 산?학 공동 장비활용 및 기술교류, 기술개발 등에 관한 협력을 주된 내용으로 한다. 이번 협약을 계기로 인재 선발부터 기술훈련, 인턴십, 채용까지 기업·고교·대학이 연계되면 지역 내 청년 취업이 촉진, 현장에서 우수인력이 채용되고, 기업과 대학의 공동연구, 기술개발 추진으로 기업의 기술경쟁력이 강화될 것으로 기대된다. 이어서 혁신협의회 회의에서는 경산지식 혁신생태계의 그간의 성과 및 향후계획에 대해 공유하고, 협의회 회원 14개 기관의 역할과 상호 협력방안에 대해 논의했다. 최삼룡 대구경북경제자유구역청장은 “앞으로 경산지구 혁신생태계협의회는 경산지식산업지구가 지역 내 신산업 거점으로 혁신성장하는 밑거름이 되도록 다 같이 협력해 나가겠다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

“전북에 오면 대한민국 탄소산업의 현재와 미래가 보이도록 만들겠습니다.” 송하진 전북지사는 1일 서울신문과 인터뷰를 갖고 “15년 전 전북의 지역산업으로 출발한 탄소산업이 이제 국가 전략산업으로 성장한 만큼 미래 먹거리 산업이 되도록 생태계 완성에 주력하겠다”며 발전 청사진을 펼쳐 보였다. 송 지사는 전주시장 재임 시절이던 2006년 정부는 물론 기업조차 관심 없던 탄소산업에 과감히 도전장을 낸 선구자다. 그는 탄소섬유 개발기반이 전혀 없는 국내에 연구개발·생산설비 구축, 기업 유치, 산업단지 조성, 관련법 제정까지 열정을 쏟아부어 산업의 새로운 축을 형성했다. 그를 ‘대한민국 탄소산업 전도사’로 부르는 이유다. “한국탄소산업진흥원이 전주에 들어서 전북이 탄소소재 융복합산업 컨트롤타워 역할을 하게 됐습니다.” 뚝심으로 탄소산업을 이끌어 온 송 지사는 “연말까지 제2차 탄소산업 육성 종합계획을 수립하고 기술 고도화, 정보통신기술과의 융합, 수소산업과의 연계, 관련 사업의 국가사업화를 추진하겠다”며 탄소산업의 미래에 대한 확신과 자신감을 보였다. 다음은 송 지사와의 일문일답.-누구도 주목하지 않았던 탄소산업 발전을 이끌었다. 사업 추진 배경과 동기는. “전주시장 재임 초기 탄소산업의 발전 잠재력을 알게 됐다. 전북의 제조업 기반이 섬유와 경공업 등으로 한정돼 있다 보니 미래 제조업인 탄소산업은 매력적이었다. 활용 분야도 생활용품에서부터 항공산업까지 무궁무진해서 전북의 미래 먹거리가 될 만했다. 국내에 탄소섬유 개발 기반이 전무해 블루오션이라는 점도 관심을 끌었다.” -국내 최초로 지자체가 직접 탄소섬유 연구개발 및 시험용 설비를 구축했다. 기업도 하기 어려운 분야에 나선 이유는. “부품소재산업은 오랜 연구와 막대한 자본 투자가 필요하다. 수익을 우선시하는 기업에서는 원천소재 개발에 투자할 만한 이점이 없다. 정부도 탄소소재산업의 중요성에 주목하지 않았다. 국가 차원의 장기적인 투자와 연구개발을 기대하기 어려웠다. 그러나 탄소산업의 성장 잠재력과 가능성을 보고 지자체에서라도 과감하게 투자하기로 결단을 내렸다. 전북에서 먼저 연구개발을 진행하고 시험생산설비를 갖춰 산업 기반을 마련하면 산업화라는 결실로 이어지리라는 기대도 있었다. 기다림은 길었지만 탄소산업은 국가산업화라는 좋은 결과를 얻었다.” -전국 최초로 기초 지자체에 탄소산업 전담부서를 설치하고 관련 기업을 유치했다. 당시 현황은. “탄소산업에 대한 국내 인식은 미미했다. 전주시장 시절 탄소산업이라는 용어를 처음 만들었을 정도다. 국내에는 세계에 내놓을 만한 탄소소재 상품도, 연구개발 기반도 없었다. 기업은 선진국의 원천소재를 수입해 가공·판매하는 형태였다. 이 같은 상황에 탄소산업을 육성하겠다고 하니 다들 무모한 도전이라고 했다. 그러나 산업화에서 상대적으로 소외되고 제조업 기반이 없었기에 무모함보다는 가능성이 더 크게 보였다. 전주기계산업리서치센터를 기계탄소기술원으로 개칭하고 탄소섬유 생산시스템 기반 구축, 탄소전문기관으로 탈바꿈시켰다. 2008년 효성과 탄소섬유 공동개발에 도전했다. 공동연구 2년 만에 국내 최초로 T-700급 중성능 탄소섬유 개발에 성공했다.”-탄소소재 융복합 기술개발 및 기반조성 지원에 관한 법률 제·개정을 이끌어 냈다. 어려움은 없었나. “탄소산업을 지역 산업으로 바라보는 편견과 탄소산업의 중요성에 대한 인식 부족이 가장 큰 장애물이었다. 산업통상자원부에 탄소산업 전담부서가 없어 더 힘에 부쳤다. 기획재정부도 제2차 공공기관 선진화 사례를 들며 한국탄소산업진흥원 설립을 반대했다. 정치권에서도 전북의 지역산업에 투자하는 것에 불과하다며 반대가 컸다. 이런 편견을 극복하려고 전력을 다했다. 탄소산업의 성장 잠재력과 미래 가능성을 설명하고 동의와 협조를 당부했다. 일본의 화이트리스트 배제로 부품소재에 국민적 관심이 컸던 일도 큰 도움이 됐다. 다행히 공감대가 형성되면서 법 개정을 이뤄 낼 수 있었다.” -15년 동안 탄소산업 육성에 열정을 쏟아 ‘탄소산업 전도사’로 불린다. 성과를 꼽는다면. “가장 큰 성과는 지역산업이었던 탄소산업을 국가가 책임지고 육성하는 국가 전략산업으로 확실하게 인정받았다는 점이다. 전북을 중심으로 체계적인 연구개발과 탄소산업 발전이 가능해졌다는 점도 성과다. 국가탄소산업을 이끄는 한국탄소산업진흥원 지정으로 기업 유치와 산업 생태계 구축, 연관산업이 선순환을 이루는 구조가 드디어 완성됐다. 전북에는 국산 탄소소재를 대량 생산하는 공장이 있고 이를 활용해 신제품을 개발하고 시장을 창출하는 탄소융복합산업 규제자유특구가 올해 지정됐다. 탄소 관련 기업을 집적화하는 국내 유일의 탄소소재 국가산업단지도 지난해부터 조성하고 있다. 지역 대학들이 탄소 관련 학과를 개설해 연구개발인력도 풍부하다. 탄소소재는 친환경 소재로 수소경제, 재생에너지 등 그린뉴딜과 밀접한 관계가 있다. 앞으로 기대가 크다.” -전북이 탄소소재 융복합산업 컨트롤타워 역할을 하게 된 감회는. “탄소소재법 개정과 한국탄소산업진흥원 지정까지 쏟은 시간은 3년하고도 두 달이 더 걸렸다. 탄소소재법 제정에 도움을 준 더불어민주당 김성주 의원, 진흥원 설립 근거 마련을 위해 노력해 준 국민의힘 정운천 의원과 도내 국회의원들께 감사드린다. 탄소산업 육성의 동반자였고 개척자인 강신재 전북대 교수와 전북에 탄소섬유공장을 건립한 효성에도 고마운 마음을 전하고 싶다. 늘 큰 응원과 격려를 보내 주시는 도민들께도 감사드린다.” -앞으로의 과제는. “탄소산업은 아직도 초창기 상태다. 전북의 탄소산업 체질 강화가 가장 중요한 추진 과제다. 소재·중간재·부품·완제품에 이르는 전 주기 탄소산업 생태계를 완성하겠다. 전북에 오면 대한민국 탄소산업의 현재와 미래가 보이도록 만들겠다.” -탄소산업이 미래 먹거리로 자리매김하려면 생태계 조성이 필수다. 복안은. “결국 기업이 들어와야 생태계가 완성된다. 기업이 오고 싶은 여건을 만들어야 한다. 2022년 탄소특화 국가산업단지가 문을 연다. 미래가 밝은 70여개 탄소기업을 유치할 계획이다. 연구개발에도 노력하겠다. 한국탄소산업진흥원 지정으로 속도가 더 빨라질 것이다. 내년부터 추진되는 탄소융복합산업 규제자유특구도 탄소산업 발전에 중요한 기점이 될 것이다. 탄소소재를 이용한 소형 선박, 대용량 수소이용용기, 소방차 물탱크 등 다양한 제품의 실증까지 특구 내에서 완료하면 시장 진출이 빨라질 것이다.” -탄소산업진흥원 지정을 계기로 관련 산업 발전 전략이 시급하다. 계획은. “2019년부터 5년 주기로 전북 탄소산업 육성 및 지원에 관한 종합계획을 수립하고 있다. 올해는 제2차 계획이 연말에 수립된다. 종합계획에는 탄소소재 기술 고도화를 위한 한국판 뉴딜 정책 대응과 정보통신기술 등과의 융합 방안을 마련한다. 탄소산업과 수소산업과의 연계협력 방안과 기술개발 계획도 마련할 계획이다. 종합계획의 중장기 정책과제를 정리해 내년 3월에 출범하는 한국탄소산업진흥원과 연계, 협력을 강화하고 관련 사업의 국가사업화 및 연구개발을 진행할 방침이다.” -지방출연기관의 국가기관 승격은 매우 드문 사례다. 과제와 대책은. “산업부 운영준비위원회와 협조하면서 출범을 위한 행정절차를 꼼꼼히 살피겠다. 하지만 한국탄소산업진흥원을 안정적으로 운영하기 위해 국가 예산을 확보하는 게 과제다. 이를 위해 노력하고 있다. 가장 큰 목표는 진흥원의 조기 정착이다. 여러 가지 지원책을 구상하고 있다. 진흥원을 지원하기 위해 관련 조례를 제정하거나 개정할 계획이다. 내년에는 도지사를 위원장으로 하는 민관협의체도 운영해 진흥원 정착을 도울 계획이다.” 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

백석예술대학교(총장:윤미란)가 지난 27일 교내 대외협력부총장실에서 영화영상 시각효과 전문업체 모팩(MOFAC·대표:장성호)과 MOU를 체결했다. 이번 MOU 체결식은 코로나로 인한 사회적 거리두기 지침을 따르고자, 온라인 화상회의 프로그램인 ‘구글미트’를 활용해 비대면으로 이뤄졌다. 모팩은 현실에 존재하지 않는 영상을 특수효과를 이용해 제작하는 기술을 기반으로 콘텐츠 산업을 이끌고 있는 한국 VFX(Visual Effects·특수시각효과) 회사다. 1996년 ‘귀천도’를 시작으로 ‘반칙왕’, ‘공동경비구역’, ‘태왕사신기’ 등 국내 내로라하는 영화 및 드라마 제작에 다수 참여했다. 현재는 대문호 찰스 디킨스의 원작을 기반으로 ‘예수의 생애’ 작품을 제작 중이다. 본 MOU 체결식에는 백석예술대 김성호 대외협력부총장, 이기호 영상학부장, 김맹진 산학협력단부장과 더불어 모팩 장성호 대표, 고병헌 부사장 등이 자리했다.이번 협약으로 양 기관은 △학술정보 및 산업정보의 상호 교환 △교육과정 및 교재의 공동 연구·개발 △산업체 실무 프로그램 참여 및 현장실습 △학술연구 프로젝트 공동연구 △시설·장비의 공동 활용 및 인적교류 확대 △취업정보 제공 및 진로지도 연계 △영화제 및 공모전 운영 협력 △기타 양 기관의 발전을 위해 협력이 필요한 사항에서 적극 손잡기로 했다. 백석예술대 김성호 대외협력부총장은 “이미 우리 학교 학생들이 모팩에서 인턴으로 활약하는 등 양 기관이 관계를 돈독히 다져왔다”면서 “코로나로 인한 온택트 시대, 우리 백석예술대와 영상콘텐츠 산업계 선두주자인 모팩이 만나 합력하여 시너지를 이루길 기대한다”고 전했다. 모팩 장성호 대표는 “코로나로 모두가 힘든 시기에 도리어 양 기관이 뜻과 힘을 모을 수 있음에 감사하다”며 “하나님을 믿는 대학과, 기독교 가치관을 중시하는 우리 모팩이 앞으로 좋은 파트너가 돼 많은 열매를 맺길 소망한다”고 화답했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

늦가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지로 몸살을 앓는다. 코로나19 확산으로 인해 지난 겨울은 미세먼지가 거의 없었지만 이번 가을부터는 다시 국내외에서 발생하는 미세먼지로 인해 나쁨 수준이 몇 차례 발생했다. 이런 가운데 국내 연구진이 미세먼지를 만드는 원인물질을 이용해 청정 수소에너지를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 화학산업에서 다양하게 사용되는 물질을 만드는데 성공했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과, 카이스트 화학과 공동연구팀은 미세먼지를 만드는 오염물질 일산화질소(NO)를 전기화학적 방법으로 수소에너지를 액화시켜 저장할 수 있는 암모니아로 100% 변환시킬 수 있는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스’ 안쪽 표지논문으로 실렸다. 이전에도 일산화질소를 전기화학적 방법으로 유용한 물질을 만드려는 기술이 있기는 했지만 일산화질소의 반응속도가 느리고 반응중 부산물이 많이 생겨 활용성이 떨어졌다.연구팀은 은나노 촉매 전극을 이용해 일산화질소를 암모니아로 전환시키는 공정으로 기존 암모니아 생산공정에서처럼 이산화탄소를 배출하지도 않는 것으로 확인됐다. 권영국 UNIST 교수는 “액상 암모니아는 액화수소보다 단위부피당 더 많은 수소를 저장할 수 있어서 수소 저장과 운송에 유리하기 때문에 이번 기술은 미세먼지 원인 물질을 없앨 뿐만 아니라 천연 에너지원인 수소 저장까지 가능하다는 점에 의미가 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 파스처럼 피부에 붙이기만 하는 것으로 전기를 만들어 낼 수 있는 열전소자를 개발해 주목받고 있다. 이번 기술을 활용하면 배터리 없이도 웨어러블 기기를 작동시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 소프트융합소재연구센터, 서울대 전기정보공학부 공동연구팀은 유연성과 열전달 효율을 높여 피부에 붙이는 것만으로도 전기를 생산해 낼 수 있는 신축성 열전소자를 개발하고 자동화 공정을 통해 대량생산 방안도 제시했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 열전소자는 소재 앞뒤, 겉과 밖 같은 양단의 온도 차이로 인해 만들어지는 전압으로 에너지를 변환시키는 장치로 산업현장 폐열 같은 열에너지를 실생활에서 사용할 수 있는 전기에너지로 변환시킬 수 있다. 기존 열전소자는 단단한 금속 기반 전극과 반도체를 사용해 유연하지 못해 웨어러블 기기에 사용하기 어려웠다. 반면 유연 열전소자는 공기 같은 열차단층이 생겨 열전도율이 낮아지면서 전기발생 효율도 낮았다. 이에 연구팀은 고성능 무기물 열전재료를 은나노와이어가 삽입된 신축성 기판과 연결시켜 유연성을 높이고 열전소자의 저항을 낮췄다. 이를 통해 열전달율을 기존 유연 열전소자보다 8배 이상 높아졌으며 전력생산능력도 3배 이상 향상시키는데 성공했다.또 소프트 플랫폼 공정부터 열전소자 형성까지 복잡한 전체공정을 자동화시켜 소자의 대량생산도 가능하게 했다. 정승준 KIST 박사는 “이번 연구는 외부 열을 이용해 고온감지 센서장갑 같은 웨어러블 기기를 동작시키는 것이 가능하다는 것을 보여줬다”라며 “기능성 복합재료, 열전소자 플랫폼, 배터리 없는 자율주행용 거리 감지 센서를 개발하는데도 도움이 될 것”이라고 말했다. 홍용택 서울대 교수는 “이번 연구는 유연성과 열효율을 동시에 높여 실제 웨어러블 기기를 동작시킬 수 있는 실용성 높은 유연 열전소자를 개발했다는 데 의의가 있다”라며 “배터리 없는 자가발전 웨어러블 기기의 대중화 및 시장성 확보에 크게 기여할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 지구온난화의 주범 이산화탄소와 바이오디젤을 만들고 남은 폐기름인 글리세롤을 이용해 유용한 화학물질을 만드는데 성공했다. 한국화학연구원 화학공정연구본부, 성균관대 화학과 공동연구팀은 글리세롤과 이산화탄소를 이용해 젖산과 포름산을 고효율로 생산해낼 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘물질 화학’ 12월호 표지논문으로 실렸다. 화석연료 사용으로 인한 환경오염과 지구온난화 같은 문제 때문에 식물에서 추출하는 바이오디젤 생산이 전 세계적으로 늘고 있다. 바이오디젤을 만드는 과정에서 글리세롤이 부산물로 나오는데 글리세롤 분자에서 수소를 떼어내 반응시키면 플라스틱의 원료인 젖산을 만들 수 있게 된다. 포름산도 연료전지의 수소저장물질, 가죽과 사료첨가제로 쓰일 수 있으며 화학제품을 만드는데도 사용된다. 연구팀은 극소량만 넣어도 글리세롤 분자에서 수소를 떼어낼 수 있는 탈수소화 반응과 이산화탄소에 수소원자를 붙이는 수소화 반응을 동시에 유도할 수 있는 촉매를 개발했다. 이번에 개발한 촉매는 기존 산업공정에서 사용되는 촉매보다 활성이 10~20배 가량 좋고 젖산이나 포름산 생산량도 2배 이상 늘릴 수 있는 것으로 확인됐다. 황영규 화학연구원 본부장은 “이번에 개발한 글리세롤과 이산화탄소의 동시전환 촉매를 이용하면 석유화학, 정밀화학, 바이오화학의 다양한 공정에서 생산성을 높이는데 도움이 될 것”이라며 “추가적으로 계산화학을 이용한 촉매 후보군 탐색으로 생산수율을 높이도록 할 계획이다”라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

종근당이 개발하고 있는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 치료제 ‘나파벨탄’이 러시아 임상2상 중간평가에서 긍정적인 결과를 보였다는 소식이 전해졌다. 30일 종근당은 러시아에서 진행된 임상2상의 데이터안전성모니터링위원회(DSMB)에서 나파벨탄의 안전성과 유효성에 대한 중간평가 결과, 임상적인 유용성이 확인돼 임상시험을 지속할 것을 권고했다고 밝혔다. 종근당은 DSMB의 권고를 바탕으로 이번 2020년 안으로 임상시험을 끝내고 2021년 1월 국내에서 조건부 허가 신청을 목표로 식품의약품안전처와 임상결과에 대한 심사와 허가일정에 대해 협의를 진행 중이다. 허가가 승인되면 국내 최초의 코로나19 치료제로 국내에 즉시 공급될 예정이다. 종근당은 지난 8월 31일 러시아 보건부로부터 임상2상을 승인 받아 현재 피험자 등록 및 투약을 완료해 최종 임상시험 결과 확인만을 남긴 상황이다. 임상시험은 과학기술정보통신부와 식약처의 지원과 협의를 통해 임상지역 및 임상기관의 선정과 임상 계획서를 개발하는 초기 단계부터 예상보다 빠르게 임상을 진행할 수 있었다. 종근당은 이번 중간평가에서 코로나19 확진 환자 50명에게 10일 동안 위약과 나파벨탄을 투약해 환자의 안전성 및 효능을 평가한 결과, 나파벨탄의 코로나19 치료제로서의 개발 가능성과 임상적인 유용성을 확인했다. 나파벨탄의 주성분인 나파모스타트는 한국파스퇴르연구소의 약물재창출 연구에서 코로나19 치료제로의 개발 가능성을 확인해 종근당이 실제 환자를 대상으로 효력을 확인 중에 있는 물질이다. 지난 6월 종근당과 한국파스퇴르연구소, 한국원자력의학원이 나파모스타트의 코로나19 치료제 개발을 위한 공동연구 협약을 맺었으며 지난 20일에는 멕시코 식약처로부터 임상2상을 승인 받아 해외 임상 국가를 확대하고 있다. 김영주 종근당 대표는 “위기 상황에서 국내를 넘어서 러시아, 세네갈과 멕시코 등 다양한 국가에서 단기간 내에 임상을 진행할 수 있었던 것은 산업계와 학계, 연구기관, 정부가 긴밀하게 협력체계를 구축한 결과”라며 “빠른 시간 안에 반드시 코로나19 치료제를 개발하여 코로나 위기 상황을 극복하는 데 기여하겠다”고 전했다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

국내 연구진이 사람의 간을 그대로 흉내낸 3D칩으로 암이 다른 조직으로 전이되는 과정을 밝혀내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과, 서울아산병원 병리과 공동연구팀은 ‘3D 간 칩’(Liver-on-a-Chip)을 이용해 세포에서 나오는 나노소포체가 암 전이에 중요한 역할을 한다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 표지논문으로 실렸다. 과학기술의 발달로 암도 이제는 관리 가능한 질병으로 받아들여지고 있다. 그렇지만 암이 다른 조직으로 전이될 경우 사망률이 급격히 높아지고 있어 많은 의과학자들이 암의 전이 원인을 찾아나서고 있다. 특히 암세포에서 나온 소포체가 전이에 중요한 역할을 한다는 가설이 유력하지만 복잡한 생체 내에서 이를 직접 검증하기란 쉽지 않은 문제이다. 소포체는 세포 활동 중에 발생하는 30~1000㎚(나노미터) 크기의 물질로 세포 신호전달은 물론 종양조직의 진행과 전이 등에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 같은 가설을 검증하기 위해 ㎛(마이크로미터) 크기의 미세한 관 안에서 액체 흐름을 조절하는 미세유체칩에 간을 구성하는 각종 세포를 배양한 3D 간 칩을 만들었다.연구팀은 간 전이가 잘 되는 유방암 조직을 이용해 실험한 결과 유방암 조직에서 나온 소포체는 간의 혈관벽을 더 끈적하게 만들어 암의 씨앗으로 불리는 혈액순환 종양세포가 혈관벽에 더 쉽게 달라붙게 한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 간 전이가 쉽게 발생하는 췌장암 조직과 간 전이가 발생하지 않는 암, 건강한 사람의 소포체로 추가 실험을 한 결과 간 전이가 쉽게 발생하는 암들은 소포체의 종양성장인자 발현량이 많다는 사실을 확인했다. 조윤경 UNIST 교수(IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더)는 “간은 전이암 발생빈도가 높고 전이암 발생시 사망률이 급격히 증가한다는 점을 고려한다는 점에서 이번 연구의 의미가 크다”라며 “이번 연구를 바탕으로 간 전이빈도가 높은 췌장암, 대장암 등 전이과정을 명확하게 밝혀낼 수 있을 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전기자동차와 에너지저장시스템(ESS)에 쓰이는 리튬 배터리는 용량을 늘리는 데 한계에 도달했으며 폭발과 화재 위험도 상존하고 있다. 국내 연구진이 폭발, 화재 위험이 없고 용량도 더 큰 전고체 전지의 상용화를 앞당길 수 있는 핵심설계 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지소재연구단 박상백 박사와 성균관대 에너지과학과 신현정 교수 공동연구팀은 전고체 전지의 고체 전해질과 전극 사이 표면저항을 낮출 수 있는 소재 설계기술을 개발하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 이번 연구결과는 전고체 전지 상용화를 늦추는 걸림돌 하나를 넘어서게 했다는 평가를 받고 있다. 전고체 전지는 리튬 전지와 달리 전해질을 비롯해 모든 전지 구성요소를 고체 형태로 만든 것이다. 이 때문에 폭발과 화재 가능성도 낮을 뿐만 아니라 에너지밀도 역시 리튬 전지의 2배 이상이기 때문에 전기차나 ESS 시장을 획기적으로 바꿀 것으로 기대되는 차세대 전지이다. 연구팀은 고체전해질과 전극 사이의 표면 저항은 소재의 결정 구조에 따라 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 박상백 KIST 박사는 “이번 연구는 전고체 전지의 효율과 수명을 단축시키는 문제를 해결할 수 있는 핵심소재 설계방법을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “이번 연구를 활용하면 전기자동차와 ESS 상용화를 위한 중대형 2차전지를 만드는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

온실가스 증가로 인한 지구온난화 속도는 쉽게 늦춰지지 않고 있다. 코로나19 여파로 사람들의 이동과 경제활동이 줄어들었음에도 불구하고 이산화탄소 배출은 크게 줄지 않았다는 최근 세계기상기구(WMO)의 분석결과만 보더라도 알 수 있다. 지구온난화는 식물의 식생까지 변화시켜 지구온난화를 가속화시키고 기후는 급격히 변하고 있다. 이 같은 가운데 스위스 취리히연방공과대(ETH) 통합생물연구소, 독일 뮌헨대 시스템 원예학 및 세균학연구소 공동연구팀은 지구온난화로 인한 기후변화가 가속화될 수록 온대지방에서 자라는 나무들은 단풍이 빨리 들고 낙엽도 빨리 떨어질 것이라고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적은 과학저널 ‘사이언스’ 27일자에 실렸다. 지금까지 많은 과학자들은 지구온난화로 인해 온대지역의 나무들은 낙엽 지는 속도가 늦춰지면서 기후변화 속도를 다소간 늦출 수 있을 것으로 예측해 왔다. 그렇지만 연구팀은 1948년부터 2015년까지 중부 유럽에서 자라는 수종의 장기 관찰 결과와 개별 나무의 이산화흡수 능력 변화를 시뮬레이션했다. 그 결과 이산화탄소의 증가와 평균 온도 상승은 봄과 여름철 나무의 성장식의 생산성을 급격히 높임으로써 조기 노화를 유도한다는 것을 확인했다. 침엽수가 아닌 경우 단풍이 빨리 들고 낙엽이 떨어지는 속도가 빨라지게 된다는 것이다. 잎에서 흡수된 이산화탄소가 지나치게 많아지면서 나무 한 그루가 흡수하고 사용할 수 있는 탄소량을 넘어서게 됐다는 의미이다. 이 때문에 나무들은 이산화탄소를 더이상 흡수하지 못하게 하기 위해 잎을 빨리 떨어뜨리는 것이라고 연구팀은 설명하고 있다. 수목의 탄소조절 능력이 낮아지면 온실가스로 인한 지구온난화 속도와 기후변화 속도는 더욱 가속화될 가능성이 높다고도 예측됐다. 이럴 경우 계절적으로 여름과 겨울만 남게될 가능성도 배제할 수 없다고 연구팀은 설명했다. 콘스탄틴 조너 ETH 교수(생태학)는 “이번 연구는 지금까지 우리가 이산화탄소 저장고가 될 수 있을 것이라고 기대했던 수목들의 식생이 지구온난화로 인해 어떻게 변하고 있는지를 그대로 보여주는 것”이라며 “지구 온난화는 산림의 탄소흡수능력을 떨어뜨리는 만큼 더이상의 기후변화를 막기 위해서는 단순히 삼림을 가꾸고 나무를 심는 것이 아니라 온실가스 같은 오염물질 배출을 직접적으로 막아야 할 필요가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전기자동차와 에너지저장시스템(ESS)에 쓰이는 리튬 배터리는 용량을 늘리는데 한계에 도달했으며 폭발과 화재 위험도 상존하고 있다. 국내 연구진이 폭발, 화재 위험이 없고 용량도 더 큰 전고체 전지의 상용화를 앞당길 수 있는 핵심설계 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지소재연구단 박상백(사진) 박사와 성균관대 에너지과학과 신현정 교수 공동연구팀은 전고체 전지의 고체 전해질과 전극 사이 표면저항을 낮출 수 있는 소재 설계기술을 개발하는데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 이번 연구결과는 전고체 전지 상용화를 늦추는 걸림돌 하나를 넘어서게 했다는 평가를 받고 있다. 전고체 전지는 리튬 전지와 달리 전해질을 비롯해 모든 전지 구성요소를 고체형태로 만든 것이다. 이 때문에 폭발과 화재 가능성도 낮을 뿐만 아니라 에너지밀도 역시 리튬 전지의 2배 이상이기 때문에 전기차나 ESS 시장을 획기적으로 바꿀 것으로 기대되는 차세대 전지이다. 그렇지만 모든 소재가 고체형태이기 때문에 이온전도도가 낮고 표면저항이 높아지면서 전지의 성능과 수명을 떨어뜨리면서 상용화가 되고 있지 않다. 연구팀은 고체전해질과 전극 사이의 표면 저항은 소재의 결정 구조에 따라 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 서로 다른 형태의 결정구조를 가진 입자로 전고체 전지를 만들어 실험한 결과 빽빽하게 밀집된 형태로 이어지도록 된 결정구조가 전지의 수명은 물론 효율도 높다는 것을 확인했다. 결정표면의 밀집도가 낮을 경우는 충방전이 반복될 수록 표면 저항이 높아지고 열이 발생하면서 성능이 떨어진다는 것이다. 박상백 KIST 박사는 “이번 연구는 전고체 전지의 효율과 수명을 단축시키는 문제를 해결할 수 있는 핵심소재 설계방법을 제시했다는데 의미가 있다”라며 “이번 연구를 활용하면 전기자동차와 ESS 상용화를 위한 중대형 2차전지를 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 3억9000만 년 전 척추동물이 바다에서 육지로 진출한 비결을 어깨부터 팔꿈치까지 이어지는 위팔뼈 화석에서 찾아낸 것 같다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대와 영국 케임브리지대 공동연구진은 척추동물이 바다에서 헤엄치던 것보다 육지를 더 잘 걷는데 위팔뼈의 발달이 크게 작용했다는 것을 알아냈다. 이번 발견은 진화의 역사에서 지금까지 거의 이해할 수 없었던 과정 중 하나인 지느러미를 네발로 변하게 한 발달 과정에 관한 이해를 돕는다. 위팔뼈는 보행 운동으로 인해 발생하는 상당한 부하를 흡수하는 주된 근육을 수용할 수 있어 움직임에 있어 극히 중요한 부분이다. 게다가 이 뼈는 모든 네발 동물뿐만 아니라 이들에게서 진화한 어류에서도 발견되는 등 남아있는 화석 전반에 걸쳐 꽤 흔하다. 이 점을 고려하면 이 뼈는 지느러미에서 발로 변하는 과정을 조사해 알 수 있어 일종의 타임캡슐과 같다고 연구진은 설명했다. 지난 100여 년간 과학자들은 척추동물이 육지로 진출하는 데 밑천이 됐던 실마리를 풀려고 애썼다. 아칸토스테가나 이크티오스테가와 같은 초기 네발 동물은 지느러미 대신 네발을 지닌 최초의 척추동물이었다. 이들의 후손으로는 이미 멸종했거나 살아남은 양서류와 파충류 그리고 인류를 포함한 포유류 등이 있다. 연구진은 이 연구에서 최근 수집한 표본을 포함해 약 3억5000만 년 전 이상 거슬러 올라가는 위팔뼈 화석 40점을 입체로 재현한 3D 이미지를 분석했다. 연구진은 슈퍼컴퓨터를 사용해 거의 4년 동안 몇천 시간에 걸쳐 관련 자료를 분석하는 방식으로 위팔뼈가 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지와 이 뼈가 생물이 움직이는 방법에 어떻게 영향을 줬는지를 자세히 살폈다.이번 분석에서는 수생 어류에서 육상 네발 동물로의 변하는 과정뿐만 아니라 이전까지 알 수 없었던 보행 운동 능력을 지닌 중간 유형의 동물까지 다뤘다. 연구진은 육상 동물의 네발은 육지로 진출함과 동시에 나타났다는 것을 발견했다. 하지만 초기 육지 동물은 걷는 데 능숙하지 않았던 것으로 확인됐다. 이들 생물이 물을 떠나면서 위팔뼈는 모양을 바꿨고 그 결과 육지에서의 생활에 더 유리했다는 것을 보여주는 새로운 기능적 특성을 갖게 됐다는 것. 연구 책임저자인 스테파니 피어스 하버드대 교수는 “육지를 걸을 수 있게 된다는 점은 본질에서 생물이 다양해질 수 있는 발판을 마련하고 오늘날 육지 생태계를 구축해낸 것”이라면서 “위팔뼈의 발달 과정은 진화의 역사에서 믿을 수 없을 정도로 중요한 시기임을 보여준다”고 설명했다.연구진은 또 이런 변화를 바다나 육지와 관련한 네발 동물의 초기 모습을 보여주는 형태론적인 지도에서 포착했다. 초기 L자형 위팔뼈는 육지에서 이동하는 데 약간의 이점이 있는 것으로 나타났다. 반면 후기 위팔뼈는 더 튼튼하고 길쭉하며 꼬인 형태로 변했고 이는 새로운 생물학적 다양성과 생태계의 확장을 초래하는 데 도움을 준 더욱더 효과적인 보행 운동으로 이어졌다는 것이다. 이에 대해 피어스 교수는 “이번 발견은 동물 뼈 화석에 기록된 작은 부분에서 얼마나 많은 정보를 얻을 수 있는지를 보여준다”면서 “이번 분석은 지금까지 발생한 가장 큰 진화적 변화 중 하나의 비밀을 푸는 데 도움이 됐다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(11월 25일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

DGIST 기초학부생(유승선, 배현진, 한소영, 장종원)들로 구성된 ‘공헌하는 연구자들’팀(지도교수 신물질과학전공 이성원 교수, 조교 신물질과학전공 정우성 석박통합과정생)이 과학기술정보통신부가 주최한 ‘제7회 ICT 스마트 디바이스 전국 공모전’ 일반부문 최우수상을 수상했다. ‘공헌하는 연구자들’팀은 DGIST 학부생공동연구프로그램 UGRP를 계기로 구성돼 ‘영아악력측정 플랫폼 개발’ 관련 연구를 진행해왔다. 악력은 0~4세의 영아 신경발달과 밀접하게 연관이 있지만, 이를 측정하는 도구가 거의 전무해 의료진들의 손 감각에 의존한 진료를 하는 등 정밀측정에 어려움이 많았다. 이러한 어려움을 이를 해결하기 위해 학부생공동연구프로그램인 UGRP를 통해 ‘영아악력측정 플랫폼 개발’ 프로젝트를 진행하게 됐다. 이후 관련 연구를 기반으로 제7회 ICT 스마트 디바이스 전국 공모전에 참가, 대구지역예선에서 일반부문 1위를 하여 본선에 진출했으며, 이후 일반 부문 최우수상을 수상했다. 대회에 참가한 ‘공헌하는 연구자들’팀 대표 유승선 학생은 “좋은 아이디어와 관련 기술에 대한 연구들이 단순히 학문에서만 그치는 것이 아쉬웠다”며 “이런 기술들이 실제로 적용돼 사회 여러 분야에서 그 빛을 발했으면 하는 생각에서 이번 프로젝트를 진행하게 됐으며, 하루 빨리 관련 개발을 완성해 의료진에게 도움이 됐으면 한다”고 말했다. 지도교수인 DGIST 신물질과학전공 이성원 교수는 “이번 연구는 객관적인 데이터 수집이 어렵던 악력 측정의 정밀한 통계화를 위한 기반 마련과 더 나아가 세계표준화도 노려볼 수 있는 가능성을 열어준 것에 큰 의미가 있다”며 “장기적으로 영유아 및 신경관련 임상 연구에 쉽게 사용될 수 있는 장비 개발을 위해 지속적인 연구를 이어나갈 예정”이라고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

생노병사는 사람이 살아가면서 피할 수 없는 순리이다. 그렇지만 과학기술의 발달로 생명을 연장하고 좀 더 젊고 건강하게 살기 위한 방법들이 다각도로 모색되고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 노화된 세포의 시간을 거꾸로 돌려 젊게 만드는 방법을 찾아내 화제가 되고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 아모레퍼시픽 바이오사이언스랩 공동연구팀은 시스템 생물학 기법을 이용해 노화된 사람의 진피 섬유아세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 원천기술을 개발하는데 성공했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 또 아모레퍼시픽 기술연구원에서는 이번 연구결과를 바탕으로 동백추출물에서 노화된 피부 주름을 개선하는 화장품을 개발 중인 것으로 알려졌다. 기존에도 세포의 시간을 거꾸로 돌리는 연구는 있었지만 그 과정에서 종양조직을 만들고 암으로 진행되는 부작용이 있었다. 이 같은 부작용을 막기 위해 연구팀은 시스템 생물학 기법으로 노화된 진피 섬유아세포의 세포노화 신호전달망에 대한 컴퓨터 모델을 개발했다. 컴퓨터 모델을 이용해 시뮬레이션 분석을 한 결과 젊은 세포로 되돌리는데 필요한 핵심인자가 ‘PDK1’이라는 물질을 확인했다. 연구팀은 노화된 인간 진피 섬유아세포에서 PDK1 발현을 억제하면 세포 노화가 중단되고 젊은 정상세포로 기능을 회복하는 것을 확인했다. 연구를 이끈 조광현 카이스트 교수는 “이번 연구는 그동안 되돌릴 수 없는 비가역적 생명현상이라고 인식됐던 노화를 거꾸로 되돌릴 수 있는 가능성을 보여준 것”이라며 “노화된 세포의 정상 세포화를 통해 노화 현상을 막고 각종 노인성 질환을 억제할 수 있는 치료제 개발에도 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 조 교수팀은 올해 1월 세포가역화 기술을 이용해 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는데 성공하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 주위에는 밤하늘을 휘영청 밝혀주는 아름답고 커다란 달이 떠있지만 사실 우리도 모르는 사이에 달이 됐다가 사라진 천체도 있었다. 최근 영국 벨파스트 퀸스대학 등 국제공동연구팀은 소위 ‘미니 문’(mini-moon)이라 불렸던 천체 ‘2020 CD3’의 연구결과를 국제 학술지 ‘천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호에 발표했다.　 지난 2월 미국 애리조나 대학 카탈리나 스카이 서베이(Catalina Sky Survey) 천문학자들에 의해 처음 존재가 확인된 2020 CD3은 자동차만한 크기로, 지구 주위를 돌다가 그 다음달 경 홀연히 우리 곁을 떠났다. 너무나 작고 빠른 속도로 움직이기 때문에 새로 생긴 미니 문의 존재를 아무도 몰랐던 셈이다. 이번에 연구팀은 미국 로웰 천문대 4.3미터 망원경으로 데이터를 모아 2020 CD3에 대한 보다 상세한 정보를 밝혀냈다. 먼저 2020 CD3는 예상했던 것보다 크기가 작은 지름이 1.2m에 불과했다. 3474㎞의 지름을 가진 달과 비교할 수 없을 만큼 작은 크기. 2020 CD3이 지구와 가장 가까웠던 거리는 1만3000㎞로, 달이 평균 38만㎞인 것과 비교하면 바짝 붙어있는 수준이었다. 또한 2020 CD3의 색깔과 밝기로 보아 소행성대에 있는 많은 천체처럼 규산염 암석으로 이루어졌을 것으로 추측됐으며 최소 2.7년 지구를 돌다 떠난 것으로 계산됐다.물론 2020 CD3은 실제 달과 비교할 수 없을 만큼 작고 볼품없지만 연구가치는 높다. 먼저 이같은 천체는 매우 작고 빠르기 때문에 관측이 매우 어렵다. 이같은 이유로 지구 주위에는 아직 발견하지 못한 미니 문이 더 있을 가능성이 있으며 이를 발견하는 것은 관측 기술의 진보를 의미한다. 연구에 참여한 그리고리 페도레츠 박사는 "관측기술이 최고에 올라선다면 두세 달에 한번씩 미니 문을 발견할 수도 있을 것"이라면서 "우리는 이처럼 작은 천체에 대해 거의 알지 못하기 때문에 가까이서 이를 연구할 수 있는 독특한 기회가 된다"고 밝혔다. 한편 미니 문 발견은 처음이 아니다. 지난 2006년에도 지름이 3~6m 정도로 매우 작은 ‘2006 RH 120’이 발견된 바 있다. 2006 RH 120 역시 지난 2006년 6월에 첫 포착된 이후 이듬해인 2007년 9월 경 지구를 벗어났다. 전문가들에 따르면 미니 문은 태양을 향해 끌려 들어가던 천체가 지구 중력에 붙잡힌 경우에 생긴다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr