●노화 회복 비밀 메커니즘 발견 대구경북과학기술원(DGIST, 총장 손상혁) 뉴바이올로지전공 박상철 석좌교수와 이영삼 교수팀이 노화를 막고 세포분열 능력을 회복시키는 메커니즘 관련 물질을 발견했다. 연구팀은 세포 노화가 진행될 때 세포 내 소기관인 리소좀의 기능이 떨어진다는 사실을 처음으로 발견하고 이를 막을 수 있는 약물을 개발해 노화의 시계는 거꾸로 돌릴 수 없다는 ‘노화의 비가역성 패러다임’을 뒤집었다는 평가를 받는다. 화학생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 케미컬 바이올로지’ 28일자는 이 연구를 담았다. ●초음파로 뇌암 치료 기술 개발 대구경북첨단의료산업진흥재단 박주영 박사팀이 외과 수술 없이 초음파로 뇌혈관장벽을 열고 뇌암조직에 항암제를 직접 전달해 치료효과를 높이는 기술을 개발했다. 연구팀은 초음파를 한곳에 집중해 쏘는 ‘집속초음파 조사법’으로 뇌혈관장벽을 열어 혈관에 투입한 항암제가 뇌조직으로 쉽게 전달하는 기술을 동물실험에 적용해 효과를 봤다. 이 연구는 약리학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈’ 28일자에 실렸다. ●韓-英, 韓-우크라이나 과기공동위 개최 미래창조과학부(장관 최양희)는 지난 23일과 27일 각각 영국 런던과 우크라이나 키예프에서 과학기술공동위원회를 열어 과학기술분야 협력 확대를 논의했다. 한·영 과기공동위에서는 기초과학연구원(IBS)과 영국왕립학회가 재료 및 생명과학 분야 권위자들과 함께 최신 연구 성과를 공유하는 국제 콘퍼런스를 오는 11월 개최하기로 했다. 우크라이나 과기공동위에서는 항공우주분야 협력 확대를 약속하고 특히 한국형발사체 관련 기술 공동연구에 나서기로 했다.

●IBS, 암흑물질 후보 검출 실패 기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 지하실험연구단과 중앙대, 전남대, 세종대, 경북대, 한국원자력연구원, 한국표준과학연구원 공동연구진은 우주의 많은 부분을 차지하고 있는 암흑물질의 새로운 후보로 주목받고 있는 ‘비활성 중성미자’ 검출실험 수행결과를 21일 발표했다. 연구팀은 전남 영광 한빛 원자력발전소의 원자로를 이용해 단거리 중성미자 진동 실험을 수개월간 진행한 결과 기존에 예측됐던 비활성 중성미자 발견 예상영역에서는 암흑물질의 후보인 비활성 중성미자가 존재하지 않는다는 것을 밝혀냈다. 이번 연구는 미국 물리학회에서 발행하는 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 21일자로 발표했다. ●국내 연구진 암 전이 메커니즘 규명 육종인 연세대 치대 교수, 황금숙 한국기초과학지원연구원 책임연구원 공동연구팀이 암이 다른 조직으로 퍼져가는 전이 과정에 대한 자세한 메커니즘을 밝혀내고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 발표했다. 연구진은 암세포가 주변 조직을 공격하거나 혈관이나 림프관을 타고 다른 조직으로 확산되는 전이 암세포는 스스로 커지는 증식 암세포와는 달리 ‘스네일’이라는 단백질을 이용하면서 대사를 조절해 이뤄진다는 것을 밝혀냈다. ●글로벌 멘토링 이공계 여대생 모집 한국여성과학기술인지원센터(WISET·소장 한화진)는 블룸버그 코리아, 듀폰 코리아와 함께 ‘글로벌 멘토링’에 참여할 이공계 여대생을 모집한다고 21일 밝혔다. 글로벌 멘토링은 글로벌 기업에 근무하는 여성과학기술인과 이공계 여대생이 정기적으로 온·오프라인을 통해 멘토링을 진행하는 프로그램으로 이공계 취업준비생에게 실질적 취업정보를 제공하고 있다. 자세한 내용과 참가신청은 WISET 홈페이지(www.wiset.or.kr)를 참고하면 된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'마션'은 화성에 고립된 우주 비행사의 생존을 위한 고군분투를 그린 영화다. 당연히 영화 자체는 허구지만, 영화에서 등장하는 여러 설정은 과학계에서도 여러 가지 흥미로운 논쟁을 일으켰다. 그 가운데 하나는 화성에서 감자를 재배하는 부분이다. 많은 과학자들이 영화처럼 감자를 재배하기는 쉽지 않다는 의견을 제시했지만, 화성같이 극한적 환경에서도 작물 재배가 가능할 수 있다는 의견도 적지 않았다. 공교롭게도 2015년 나사와 국제 감자 센터(International Potato Center)의 과학자들은 화성과 유사한 환경에서 자랄 수 있는 감자를 개발하기 위해서 합동 연구를 시작했다. 이들이 감자를 선택한 이유는 척박한 환경에서도 잘 자라는 작물일 뿐 아니라 현재 세계의 주요 식량 자원이기 때문이다. 척박한 환경에서도 자랄 수 있는 감자 품종을 만들어낸다면 당장에 화성에서 재배가 어렵더라도 식량 문제 해결에 큰 도움이 될 수 있다. 기존에는 작물 재배가 어려웠던 지역에서 추가로 감자를 재배할 수 있기 때문이다. 더 나아가 우주 환경에서 작물을 재배할 때 여러 가지 가능성을 테스트할 수 있다. 합동연구팀은 페루의 팜파스 데라 요야(Pampas de La Joya) 사막에서 화성의 토양과 가장 비슷한 흙을 구해 큐브 셋(CubeSat)이라는 작은 격리 상자에 담고 감자를 재배했다. LED를 이용해서 화성의 약하지만, 방사선이 강한 태양 빛을 대신하고 지구와는 크게 다른 화성의 대기 조건을 흉내 낸 가스를 넣어서 감자를 테스트했다. 그 결과 놀랍게도 이산화탄소가 대부분이고 기압이 낮은 대기 조건과 약한 빛, 낮은 기온에서도 감자가 자랄 수 있음이 확인되었다. 연구를 이끈 줄리오 발디비아-실바는 "이 감자가 화성에서도 자랄 가능성이 있다"고 말했다. 물론 화성 표면에 감자를 심으면 잘 자란다는 의미는 아니지만, 환경이 갖춰진 화성 기지에서 화성 대기를 이용해서 감자를 재배할 가능성이 커진 셈이다. 미래 화성 유인 탐사에서는 화성 감자 재배가 현실이 될지도 모른다. 지금 우주 정거장에서 채소를 재배하는 것처럼 미래 우리의 후손들은 화성 감자의 맛을 보고 지구의 익숙한 맛과 비교할지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

별 주변 공간 등을 제외한 우주 대부분은 매우 춥고 진공에 가까운 상태다. 그런데 미항공우주국(NASA)가 이보다 1억 배는 더 추운 장소를 만들기 위해 도전한다. 저온 원자 실험실(CAL·Cold Atom Laboratory)이라고 불리는 이 실험실은 아이스박스처럼 작은 크기지만, 레이저를 이용해서 극단적인 초저온을 만들 수 있다. NASA는 이를 오는 8월 스페이스X의 CRS-12에 실어 국제 유인 우주정거장으로 발사할 예정이다. 이론적으로 생각할 수 있는 가장 낮은 온도는 '절대영도'다. 키나 몸무게가 마이너스가 된다는 것을 상상하기 어려운 것처럼 절대영도보다 낮은 기온 역시 일반적으로 가능하지 않다. 이 온도를 섭씨로 표시하면 -273.15도에 해당한다. 이렇게 저온 상태에서는 초전도 현상처럼 일반적이지 않은 물리적 현상이 발생하기 때문에 과학자들은 더 낮은 온도를 얻기 위해서 많은 노력을 해왔다. 이를테면 절대영도에 한없이 가까운 상태를 추구한 것이다. 저온 원자 실험실은 절대영도에서 불과 10억분의 1에 불과한 극저온 상태를 만들 수 있다. 이 정도까지 온도가 내려가면 보즈-아인슈타인 응축(Bose-Einstein condensates)라는 매우 독특한 현상이 발생한다. 이 상태에 있는 원자들이 모두 같은 양자역학적 상태가 되어 마치 하나의 원자처럼 움직이는 것이다. 그런데 강한 중력이 있는 지구에서는 이 상태가 길어봐야 1초 이상 지속하기 힘들어 상세한 관측이 어렵다. 따라서 NASA는 이 실험 장치를 우주 정거장으로 보내 관측을 시도하는 것이다. 예상대로 된다면 5~10초 정도 관측이 가능할 것이고 앞으로 기술이 발전하면 수백 초 이상 관측도 가능하다. 역시 짧은 시간이지만, 이 정도 시간만 관측할 수 있어도 새로운 현상이 발견될 가능성이 있어 과학계의 이목이 쏠려 있다. 현재 5개의 연구팀이 저온 원자 실험실을 이용한 연구 과제를 신청했으며, 이 중에는 보즈-아인슈타인 응축물을 실제로 만들어내 노벨 물리학상을 받은 에릭 코넬(Eric Cornell)도 포함되어 있다. 우주에서 가장 추운 실험실에서 지금까지 보지 못했던 새로운 현상이 발견될 수 있을지 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

●우주선 손상 정밀검출 기술 개발 한국표준과학연구원(원장 박상열) 안전측정센터 권일범 박사팀은 우주 발사체의 내부 손상을 정확하고 빠르게 검출하는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 탄소섬유로 강화된 복합재료를 사용하는 우주발사체의 내부손상을 파악하기 위해서 지금까지는 초음파나 방사선을 활용한 비파괴 검사방식이 사용됐지만 정확도가 떨어졌다. 연구팀은 복합재료를 만들 때 알루미늄 코팅 광섬유를 함께 넣는 방식으로 내부 손상 시 정확한 손상위치와 정도를 파악할 수 있도록 했다. 이번 연구는 재료과학 분야 국제학술지 ‘컴포지트 사이언스 앤 테크놀로지’ 최신호에 실렸다. ●UNIST, 2차전지 산학연 연구센터 개소 울산과학기술원(UNIST·총장 정무영)은 2차전지 연구 효율성과 집중을 위해 ‘2차전지 산학연 연구센터’를 7일 개소했다. 지하 1층, 지상 5층 규모로 지어진 2차전지 산학연 연구센터는 스마트기기의 소형전지나 전기자동차, 에너지저장장치의 중대형 전지를 연구하기 위한 전용 연구공간이다. 연구센터에는 11명의 관련 분야 교수와 100여명의 연구원이 상주하고 전자투과현미경, 직접이온빔현미경 등 최첨단 연구장비가 구축돼 있고 산업화 직전의 전지 생산라인까지 만들어졌다. 우선 UNIST는 삼성SDI와 함께 미래형 이차전지 원천기술 개발에 돌입할 계획이다. ●ETRI-대전도시철도공사 업무협약 한국전자통신연구원(ETRI·원장 이상훈)과 대전시 도시철도공사는 철도 통신분야 공동연구와 상용화 촉진을 위한 업무협약을 체결한다고 7일 밝혔다. 이번 업무협약으로 ETRI는 대전 지하철 내 1Gbps급 무선통신이 가능한 ‘MHN(Mobile Hotspot Network) 이동무선백홀’ 기술 같은 최첨단 철도통신기술을 도입할 계획이다.

페니실린을 처음 발견한 알렉산더 플레밍 박사가 사용했던 곰팡이 샘플이 1만 1875파운드(약 1651만원)에 낙찰됐다고 AP통신 등이 1일(현지시간) 보도했다. 거의 90년 가까이 된 이 곰팡이 샘플은 플레밍 박사의 조카 딸이 보관하던 것으로, 인류 역사상 처음으로 발명한 항생제의 원료가 되어 전 세계에서 수백만 명의 목숨을 구했다는데 의미가 있다. 곰팡이 샘플은 둥근 유리 케이스에 보존된 채 뒷면에는 플레밍의 서명과 ‘최초로 페니실린을 만든 곰팡이’라는 글이 새겨져 있다. 다만 이 샘플이 유일한 것은 아니다. 플레밍 박사는 적어도 10여 개의 곰팡이 샘플을 만든 것으로 알려졌다. 플레밍 박사는 마치 성스러운 유물처럼 샘플을 과학계의 지도자나 유명인사에게 선물로 보냈다고 본햄 경매사의 원고와 서적 담당 이사 매슈 헤일리는 설명했다. 플레밍 박사는 연구실을 떠나 한동안 시골집에 다녀온 뒤 연구실에 있던 균 배양 접시에 박테리아가 가득 차 있는데 곰팡이가 생긴 부분만 균이 없는 것을 발견해 페니실린을 만들었다. 이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr

과총, 김명자 신임회장 취임식 한국과학기술단체총연합회(과총)는 28일 서울 강남구 역삼동 한국과학기술회관에서 김명자(73) 제19대 회장 취임식을 열었다. 김 신임 회장은 과총 설립 50년 역사상 첫 여성회장이다. 김대중 정부 당시 환경부 장관을 지냈고 제17대 국회의원으로 활동했던 김 회장은 학술 회원단체가 적극적으로 참여할 수 있는 ‘열린 과총’을 구현하기 위해 사이버 이사회를 도입하고 다양한 국가전략프로젝트를 모니터링하고 지원하는 데 역점을 두기로 했다. 1966년 설립된 과총은 590여개의 국내 이공계 전 분야 학술단체와 협회, 정부출연연구기관을 회원으로 두고 있는 과학기술단체 대표기관이다. 로레알·유네스코 女과학자상 공모 로레알코리아와 유네스코한국위원회가 후원하고 여성생명과학기술포럼(회장 여의주)이 주관하는 ‘2017 한국 로레알-유네스코 여성과학자상’ 후보자를 오는 4월 28일까지 공모한다. 2002년부터 시상해 온 이 상은 올해부터 여성생명과학상에서 여성과학자상으로 명칭을 바꿔 생명과학뿐만 아니라 물리, 화학, 지구과학 등 다양한 과학 분야의 여성 과학자들이 지원 가능해졌다. 자세한 사항은 여성생명과학기술포럼 홈페이지(www.womenbio.org)에서 확인할 수 있다. 된장맛 좌우하는 미생물 발견 한국식품연구원(원장 박용곤) 감각인지연구단은 차세대 유전자 분석을 통해 전통 된장 속 특정 미생물군이 된장의 맛과 향을 좌우한다는 사실을 밝혀내고 식품 분야 국제학술지 ‘푸드 리서치 인터내셔널’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 전통 된장에 존재하는 다양한 향과 맛의 특성강도를 정량으로 측정해 유전자 분석을 해 보니 된장 속에는 다양한 미생물군이 존재하며 군집에 따라 맛과 향이 변한다는 사실을 밝혀냈다.

2004년 카이스트 12대 총장에 오른 로버트 로플린 박사는 ‘과학계의 히딩크’로 주목받았다. 1998년 노벨상 물리학상 수상자이자 카이스트 최초의 외국인 총장이었던 까닭이다. 그런 그가 재계약 연장을 못 하고 2년 만에 중도 하차한 이유는 뭐였을까. 노벨상 수상자라는 독선에 빠져 다른 사람들의 의견에 귀를 기울이지 않은 측면이 크다. 그는 한국 최초로 두 발로 걸을 수 있는 인간형 로봇 ‘휴보’를 두고 “이거 가짜 아니냐”고 공공연히 말했다고 한다. 이런 소리를 듣는 ‘휴보’ 연구 당사자인 카이스트 교수의 심정은 어떠했을까. 일본에 가서는 ‘카이스트는 아무것도 아니다’(KAIST is nothing)라고 카이스트를 비하하는 발언을 쏟아내자 교수협의회가 ‘로플린 is nothing’이라고 들고일어나는 해프닝도 있었다.대학 총장은 오케스트라 지휘자와 같다. 무대가 연주회와 상아탑으로 다를 뿐이다. 지휘자는 오케스트라의 박자를 이끌어 내고 음악의 강약과 빠르고 느림을 조절한다. 그리고 음악의 느낌을 통일한다. 지휘자의 역량은 음악을 얼마나 잘 표현해내고, 얼마나 잘 해석하느냐에 달려 있는 것이다. 대학 총장도 이질적인 구성원들 간에 하모니가 어우러질 수 있도록 하는 책임이 있다. 카이스트가 내일 총장 선거를 앞두고 마치 폭풍전야에 휩싸인 듯하다. 12년여 만에 처음으로 외부 영입 없이 한국 국적자인 내부 후보자 세 명이 이사회에서 일합을 겨룬다. 정부의 낙점을 받은 인사가 아닌 학생과 교수, 교직원 등 카이스트 구성원을 대변할 인물이 차기 총장을 맡아야 한다는 목소리가 비등하다. 총학생회는 외부세력 개입을 막기 위해 세 후보를 대상으로 모의투표까지 해 놓은 상황이다. 그런데 결국 또 특정후보 낙점설이 불거진 모양이다. 어느 후보가 총장이 되도록 정부가 이사들에게 물밑 작업을 벌이고 있다는 소문이 파다하다. 어느 후보는 박근혜 대통령과 이런저런 인연이 있어총장으로 유력하다는 설이 나돈다. 있을 수도 없고, 있어서도 안 되는 일이다. 현 정부 들어 국립대학 총장 인선을 놓고 잡음이 유난히 많았다. 경북대·해양대·충남대 등 5곳에서 2순위 후보가 총장이 됐고, 다른 4개 대학은 총장을 뽑았지만 청와대의 임명 거부로 길게는 2년 이상 공석인 곳도 있다. 청와대 민정수석실의 ‘국공립대 총장 후보 블랙리스트’ 개입 의혹이 끊이지 않는다. 어느 대학 1위 후보자는 반정부 활동을 하지 않겠다고 각서를 쓰라는 요구까지 받았다고 털어놨다. 급기야 지난달에는 8개 국립대 1순위 후보자들이 비선 실세 개입 의혹이 있다며 박영수 특검에 고소장을 내는 상황에까지 이르렀다. 카이스트 새 총장은 전적으로 이사회의 자율선택에 맡겨야 한다. 카이스트 총장 선거가 ‘경북대 사태’의 재판이 되면 그 대학 구성원과 총장뿐 아니라 국민이 불행해진다. 박건승 논설위원 ksp@seoul.co.kr

●액정을 금속처럼 만드는 기술 개발 카이스트(총장 강성모) 나노과학기술대학원 윤동기 교수팀이 액체와 고체의 중간 성질을 갖고 있는 액정 재료들을 금속처럼 단단하게 만드는 3차원 나노패터닝 기술을 개발했다. 이번 기술을 활용하면 현재 액정 기술로는 구현이 불가능한 복잡한 구조를 만들 수 있어 센서, 차광소재, 분리막 등 다양한 분야에서 응용할 수 있게 된다. 이 연구 성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 10일자에 실렸다. ●유전자가위로 식품 유해물질 생성 줄여 한국식품연구원(원장 박용곤) 장내미생물연구단 김효진 박사팀은 최신 유전자 교정 기술인 ‘크리스퍼-캐스9’ 유전자가위를 이용해 효모의 특정 유전자를 제거하면서 식품 미생물의 유해물질 생성을 줄이는 데 성공했다. 보통 식품 미생물에 있는 유해성 유전자를 제거할 때 유전자 재조합 방식을 이용한다. 이런 경우 항생제 유전자가 끼어드는 등 부작용이 있었다. 이번 연구는 생화학 분야 국제학술지 ‘국제 미생물 및 생명공학’ 최신호에 실렸다. ●ETRI, 국방 통합 네트워크 실험 착수 한국전자통신연구원(ETRI·원장 이상훈)과 국방부, 국군지휘통신사령부는 오는 7월까지 ‘All-IP 통합네트워크 구축 U-실험사업’을 구축한다고 14일 밝혔다. 통합네트워크 기술은 군대 네트워크를 한 통신망으로 묶어 파악 가능한 모든 요소를 효과적으로 연계하는 것이다. 정보 우월성을 기반으로 전투력을 높여 네트워크전에 대비할 수도 있다고 연구원은 설명했다.

미국 하버드대 심리학과 제롬 케이건 명예교수는 과학에 대해 전폭적인 지지를 하던 한 세기 전에 비해서 최근 물리, 화학 생물학에 대한 대중의 태도는 몇 가지 이유로 보다 불확실해진 양가감정을 가지고 있다고 했다.우선 과학에서 개념과 방법이 일반인 이해 수준을 넘어 너무 어려워졌다. 갈릴레오의 자유낙하 실험에 대해서는 초등학교 수준으로도 이해가 가능하지만 인플레이션 우주론이나 끈이론 같은 수학적으로 복잡한 이론은 대학에서 물리학을 전공했다 해도 이해하기 어렵다. 두 번째 이유는 과학의 산물로 인간과 동물의 유전자를 섞는 것 같은 윤리적 문제, 화학물질에 의한 환경오염, 방사능 오염 등이 있다고 여기는 것이다. 인공지능이 가져올 발전상을 기대하면서도 그것의 부작용을 두려워하고 있다. 물론 과학자들 스스로도 이러한 부작용을 걱정하고 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 사람들은 과학기술의 발전에 의해 우리의 삶이 윤택해지고 경제발전이 일어난다는 큰 전제에 대해서는 동의를 하고 있다. 그리고 비약적으로 발전하고 있는 과학에 대해 경외심을 가지고 있다. 그런데 과학이 갖고 있는 중요한 기능 중 하나는 덜 인식되고 있는 것 같다. 바로 세계 평화에 대한 기여다. 최근 세계에서는 서로 빗장을 닫아걸려는 분위기가 강하게 일고 있다. 나와 우리만이 중요하다고 외치고 있다. 나만이 옳고 나와 반대되는 집단은 용납하지 못한다고 쉽게 이야기하고 있다. 이런 분위기는 정치와 외교로만 해결하기는 어려워 보인다.어떤 해결책이 있을까? 역사에서 배울 수 있을 것이다. 7년 동안 수천만명이 죽은 제2차 세계대전 후에 각 나라 간에 서로에 대한 갈등의 깊이가 어떠했을 것인가 하는 것은 쉽게 짐작해 볼 수 있다. 서로의 갈등을 해결하려는 많은 노력 중 하나가 1954년 설립된 CERN이라는 유럽 국가 간의 공동연구소이다. 서로 전쟁을 하던 영국, 프랑스, 독일 등 12개 국가가 자연의 근본원리와 우주의 기원을 밝히겠다는 공동의 목표를 가지고 협업을 하기 시작한 것이다. 1991년 이후에 동유럽의 공산권이 해체된 후에는 더 많은 국가가 참여해 수만명 학자들이 서로의 정치적 이념과 경제적 수준 차와 무관하게 협업을 하고 있다. 협업하는 과정에서 다른 집단에 대해 이해하게 됨으로써 지구촌 사회를 만드는 씨앗이 됐다. 어떻게 생각하면 서로 이념으로 쉽게 갈라질 수 있는 문화예술계보다 평화에 다가가는 데 과학이 기여하는 점이 더 클 것이다. 물론 힉스 입자 발견같이 대단한 과학적 성과들도 여러 개 나왔다. 또 인류에 크나큰 경제적인 선물도 주었는데 인터넷의 활용에 필수적인 웹브라우저를 최초로 만들어 무료로 배포한 것이다. 1990년대 이후 세계경제에 기여한 바를 제대로 계산해 보면 단연 으뜸으로 꼽힐 것이다. 그리고 정치적 개방화에도 기여해 국민들이 직접민주주의에 가깝게 가도록 직접 여론을 개진할 수 있게 했다. 지금 우리나라는 정치, 경제의 모든 면에서 매우 암울해 보인다. 줄어드는 인구, 높아지는 국가 간 장벽, 조만간 우리를 넘어설 중국의 과학기술력, 구태에 머물러 있는 정·재계의 구조를 보면 백약이 무효일 것 같아 보인다. 어두운 터널 끝, 빛을 제시할 수 있는 것이 우리나라의 과학기술계라 감히 생각한다. 올해 안에 앞으로 5년을 책임질 사람이 선출될 텐데 과학기술에 대해 보다 많이 고민하는 사람이 뽑혀야 할 것이라는 생각을 하게 된다. 과학의 언저리를 맴도는 사람들이 아닌 제대로 된 과학자들에게 ‘한국에서 큰 그림으로 본 과학의 역할’을 질문해야 할 것이다. 그리고 과학계는 이런 미래 설계에 보다 적극적인 역할을 반드시 해야 할 것이다. 과거의 틀에 머무르지 말고 이제껏 가지고 있던 편협함을 넘어서서 국가 설계에 어떻게 기여할 것인가를 고민해야 할 때다.

직경 9㎞ 크기, 무게 5000억톤에 달하는 혜성이 대서양 한가운데 떨어져 엄청난 해일을 일으키면서 인류를 멸망 수준에 이르게 한다. 영화 ‘딥 임팩트’의 큰 줄기다. 또 다른 영화 ‘아마겟돈’에선 미국 텍사스 주 크기의 소행성이 지구로 돌진하자 폭발물 전문가들이 소행성으로 날아가 핵폭탄으로 날려버리기도 한다. 이들은 지구위협천체(PHAs)에 대한 공포를 다뤘다.●“2016 WF9, 14~16일 지구 충돌” 지난 1월 말에는 러시아의 아마추어 천문학자 데민 자미르 자크하라비치 박사가 ‘2016 WF9’이라는 소행성이 14~16일 지구와 충돌하는 ‘딥 임팩트’가 일어날 것이라고 주장해 주목받았다. 자크하라비치 박사는 이 소행성의 궤도가 지구공전 궤도를 가로질러 운동하고 있는 ‘아폴로 소행성군(群)’에서 날아오기 때문에 지구와 충돌 가능성이 크다고 설명했다. 이것이 바다로 추락해 엄청난 규모의 지진해일(쓰나미)을 일으켜 해안가에 있는 도시들을 소멸시킬 수도 있다고도 했다. 과연 이 소행성은 지구와 충돌하게 될까. 일단 안심해도 된다. 천문학계의 공식 입장은 ‘WF9과 지구와 충돌 가능성은 전혀 없다’이다. ●천문학계 “충돌 가능성 전혀 없다” 공전주기가 4.9년인 WF9는 지난해 11월 27일 미국항공우주국(NASA·나사)에서 운영하는 ‘지구근접천체 광대역 적외선탐사위성’(네오와이즈)으로 처음 관측됐다. 네오와이즈는 지구를 향해 날아오는 소행성과 혜성에 대한 관측임무를 수행한다. WF9을 처음 발견한 나사 제트추진연구소(JPL)측은 이 같은 충돌 음모 및 은폐설에 대해 “WF9은 이달 25일에 지구와 5097만㎞ 떨어진 거리를 지나갈 것이며 가까운 미래에도 전혀 지구에 위협이 되지 않을 것”이라고 밝혔다. ●딥 임팩트 확률 5만~20만년에 한번 현재 지구 주변에는 수많은 소행성과 혜성들이 날아다니는데 현재 국제천문연맹(IAU)에 등록된 소행성체는 관측된 것만 1억 6099만 6128개에 달한다. 이중 궤도가 확인된 것은 72만 3367개, 지구와 충돌 가능성이 높은 근지구소행성(NEAs)는 9400여개로 알려졌다. WF9은 0.5~1㎞ 크기의 소행성으로 알려져 있다. 만약 이 정도 크기의 소행성이 지구와 충돌할 경우는 지구에 어떤 영향을 미치게 될까. 500m 정도 크기의 소행성의 파괴력은 TNT 1000메가톤급이다. 그러나 이 정도 크기의 소행성 충돌은 각각 5만년과 20만년에 한 번 일어날 정도의 확률을 갖고 있기 때문에 발생 가능성이 거의 희박하다는 것이 과학계 입장이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

새해가 되면 많은 사람들이 재미 삼아 ‘토정비결’을 봅니다. 토정비결대로 되는 경우는 거의 없지만 운이 좋다는 얘기가 나오면 자신감을 갖고 한 해를 보낼 수 있게 될 것이고 안 좋은 얘기가 나오면 몸조심하는 효과가 있기는 합니다.인류가 지구상에 나타나면서부터 ‘미래’는 중요한 관심사였습니다. 스페인에서 발견된 구석기 시대의 알타미라동굴 벽화는 물론 한자의 가장 오래된 형태로 알려진 갑골문자도 좀더 나은 미래를 기원하거나 미래를 예측하기 위한 신탁에 대한 내용이 많습니다. 과학이 세계 작동의 중요 원리로 자리잡은 현대사회에서도 미래에 대한 관심은 사라지지 않고 있습니다. 과거처럼 신비주의나 단순한 공상에 근거한 것이 아니라 좀더 합리적이고 과학적인 방법으로 시도되는 것이 다를 뿐입니다. 과학시대에도 여전히 존재하는 이런 기대감은 과학자이면서 대표적인 SF 작가인 아이작 아시모프의 ‘파운데이션’이라는 소설에서 수학적 방법으로 미래를 예측하는 ‘심리역사학’이라는 학문으로 나타나기도 했습니다. 실제로 과학계에서도 미래 예측은 주요 관심사인 듯싶습니다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 최신호에는 ‘예측과 그 한계’를 주제로 한 특집(Special Section)이 담겼습니다. 기사 1편, 전문가 에세이 6편, 그리고 미국 휴스턴대 국제비교연구센터, 노스이스턴대, 하버드대 정량적사회과학연구소 연구진의 ‘국제 선거예측 개선’이라는 논문까지 실렸습니다. 지난 제45대 미국 대통령 선거 과정에서 미국의 거의 모든 매체는 여론조사를 바탕으로 민주당 힐러리 클린턴 후보의 당선이 유력하다고 예측했습니다. 그런데 막상 뚜껑을 열었을 때는 예상 밖의 결과가 나와 전 세계를 충격에 빠뜨렸습니다. 여기에 취임 직후부터 황당한 정책들을 쏟아내 ‘위대한 미국’이 아닌 ‘반쪽 난 미국’을 만들고 있는 도널드 트럼프 대통령에 대한 학계의 충격을 반영한 특집호가 아닌가 싶기도 합니다. 라이언 케네디 휴스턴대 교수가 이끈 연구팀은 1945년부터 2006년까지 86개국에서 시행된 493개 선거 결과를 바탕으로 새로운 예측 모델을 개발했다고 합니다. 이 예측 모델을 이용해 2007년부터 2012년까지 열린 128개 선거 결과를 예측해 본 결과 80~90% 정도의 정확도로 결과를 맞혔답니다. 지난 미국 대선 예측에선 여론조사와 마찬가지로 힐러리가 7% 포인트 정도 차이로 승리하는 것으로 나왔다네요. 역시 실제 대선이 ‘예측불허’에 ‘이변’이었다는 표현이 딱 들어맞는 것 같습니다. 미국뿐만 아니라 한국에서도 대선을 비롯해 지방선거, 국회의원 선거 등의 예측 결과가 실제와 어긋나는 경우가 많아 과연 여론조사를 바탕으로 한 정량적 예측에 대한 불신이 높은 상태입니다. 그렇지만 연구진은 아직까지는 여론조사 형태가 가장 정확하게 선거 결과를 예측할 수 있는 도구라고 강조하고 있습니다. 여기에 최근 주목받고 있는 소셜네트워크서비스(SNS)와 포털 검색 횟수 같은 빅데이터를 분석할 수 있는 모델이 개발된다면 예측의 정확도는 훨씬 높아질 것이라고 지적하고 있습니다. 사실 선거 결과를 비롯해 미래를 정확히 예측하기 위해서는 모든 변수를 통제할 수 있어야 할 겁니다. 그렇지만 가장 중요한 변수인 사람은 또 다른 다양한 변수를 내재하고 있기 때문에 ‘정확히’ 예측한다는 것은 무리일지 모릅니다. ‘열길 우물 속은 알아도 한길 사람 속은 모른다’는 옛말이 과학에서도 적용되는 것이 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

●식품硏, 갱년기 증상 완화 물질 개발 한국식품연구원(원장 박용곤) 특수목적식품연구단 김윤태 박사팀은 갱년기 증상 완화에 효과가 있는 프로바이오틱스 ‘YT1’을 개발했다고 6일 밝혔다. 프로바이오틱스는 장 건강과 비만, 과민성 피부문제, 알레르기 등을 개선하는 데 도움을 주는 것으로 알려져 있었지만 갱년기 증상을 완화하기도 한다는 것이 밝혀진 것은 처음이다. 연구원은 이번에 개발한 물질과 관련한 기술을 국내 바이오벤처기업에 기술 이전해 건강기능식품 개발을 추진하겠다는 계획이다. ●빛 이용한 고성능 유연 투명전극 개발 카이스트 신소재공학과 이건재 교수팀은 머리카락 두께의 1000분의1 정도로 얇은 은나노와이어에 플래시 빛을 쬐는 것만으로도 고성능 유연 투명전극을 만드는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 2일자 표지 논문으로 실렸다. 연구팀은 플래시 빛으로 기존 은나노와이어 투명전극의 단점이었던 전기가 잘 흐르지 않고 기판에서 쉽게 떨어진다는 문제를 해결했다. ●‘연구장비 엔지니어’ 교육생 모집 한국기초과학지원연구원(원장 이광식)은 연구시설과 장비를 효율적으로 관리하고 운영할 수 있는 연구장비 엔지니어 양성을 위한 제6기 교육생을 모집한다. 자연과학과 공학분야를 전공한 전문학사 이상 학위취득자 및 졸업예정자는 누구나 지원가능하며 교육생 90명을 선발한다. 3월부터 12월까지 10개월간 전일제 수업 방식으로 진행한다. 교육비 전액은 국비로 지원하고, 교육기간 교육연수비를 준다. 현장실습 기회도 갖게 된다. 응시원서 신청은 홈페이지(see.zeus.go.kr)에 오는 13일까지 하면 된다.

●전자기기 사용 늘려 주는 트랜지스터 포스텍(총장 김도연) 창의IT융합공학과 백창기 교수, 미래IT융합연구원 윤준식·김기현 박사팀은 스마트폰이나 노트북, 태블릿PC 같은 휴대용 전자기기를 더 오래 사용할 수 있도록 해 주는 차세대 초저전력 트랜지스터를 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표됐다. 이번에 개발된 기술은 현재 사용되는 실리콘 반도체 공정기술을 그대로 적용할 수 있어 생산비용을 낮추고 대량생산도 가능하다는 장점이 있다. ●겨울철 자생생물 표본 6149점 발굴 국립생물자원관(관장 백운석)은 2014년부터 매년 겨울 실시하는 겨울철 자생생물 조사·발굴 사업을 올해도 실시한 결과 자생생물 표본 6149점을 확보했다고 30일 밝혔다. 특히 생체부동액을 지녀 겨울철에도 활동할 수 있는 빙하곤충 ‘눈밑들이’와 낮은 온도와 적은 햇빛에 적응된 미세조류 ‘사이클로넥시스 에리누스’ 등 26종을 새로 찾았다. 또 눈각다귓과에 속하며 세계적으로도 희귀한 한국 고유종인 ‘키오네아 미라빌리스’라는 빙하곤충 표본도 확보했다. ●‘화성으로 간 예술가들’ 5월까지 전시 한국화학연구원(원장 이규호)은 화학의 중요성을 다양한 예술작품으로 표현한 특별전 ‘화성에서 온 메시지’를 오는 5월 31일까지 개최한다. 지난 26일 대전 화학연구원 내 디딤돌플라자 1층에 있는 과학문화공간 ‘스페이스 C#’에서 막을 올린 이번 전시회에서는 기후변화가 심각해져 화성으로 예술가들이 이주한 상황을 그린 작품 10여편과 퍼포먼스가 소개된다.

경기 분당경찰서는 2013~2014년 같은 학교에 다니는 딸의 생활기록부를 조작한 의혹을 받는 한 사립고등학교 전 교무부장을 수사하고 있다.분당경찰서는 25일 경기도교육청으로부터 성남의 한 사립고등하교 전 교무부장 A(51·여)씨에 대한 고발장을 접수했다고 밝혔다. A씨는 교무부장으로 근무하던 2013∼2014년 같은 학교에 재학 중인 딸의 1∼2학년 학교생활기록부 나이스(NEIS) 프로그램에 임의로 접속해 총 14개 영역에 걸쳐 1789자를 조작한 혐의를 받고 있다. 도교육청은 최근 A씨를 감사해 이러한 정황을 포착하고 경찰에 고발했다. 도교육청 감사 결과 A씨는 자신의 딸이 “학교 선거문화를 개선하는 데 큰 역할을 했다”는 등 허위 사실을 꾸며내거나 과장된 표현을 쓰는 방식으로 생기부를 조작했다. A씨의 조작행위는 A씨 딸의 담임교사가 자신이 적지 않은 내용이 적힌 생기부를 이상하게 여기고 학교에 알리면서 드러났다. 학교 측은 자체 감사를 벌이거나 지역교육청에 보고하지 않은 채 A씨 사표를 수리한 것으로 확인돼 도교육청은 이 학교가 의도적으로 사안을 축소·은폐한 것으로 보고 있다. A씨 딸은 2016학년도 수시전형에서 7개 대학에 지원, 서울의 한 사립대 자연과학계열 서류 100% 전형에 추가 합격한 것으로 확인됐다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

●과학기술정책硏 ‘영 이노베이터 톡’ 내일 개최 과학기술정책연구원(STEPI·원장 송종국)은 25일 오전 11시 30분 세종시 세종국책연구단지 A동에서 ‘4차 산업혁명을 선도하는 딥테크 스타트업’을 주제로 ‘영 이노베이터 톡’ 행사를 연다. 이번 행사는 4차 산업혁명을 선도하는 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 가상현실(VR), 로봇 등 딥테크 분야 관련 기술 연구개발(R&D) 동향, 연구 성과 사업화 과정은 물론 정부의 창업 지원 정책, 규제, 법률 등의 효용성과 개선 방안에 대한 주제발표와 패널 토론으로 진행된다. ●과천과학관 ‘濠 퀘스타콘 재미있는 과학’ 체험전 국립과천과학관(관장 조성찬)은 오는 4월 30일까지 호주 퀘스타콘 특별체험전 ‘재미있는 과학’을 연다. 이번 전시회는 호주 국립과학기술센터(퀘스타콘)가 제작한 전시품 32종과 체험 교실로 구성돼 관람객들이 직접 만지고 조작하면서 과학을 재미있고 친밀하게 느낄 수 있도록 했다. 전시품은 누구나 관람 가능하지만 체험 교실은 만 6세부터 초등학교 3학년까지를 대상으로 현장에서 선착순 예약 방식으로 진행된다. 자세한 내용은 과학관 홈페이지(www.sciencecenter.go.kr)에서 확인하면 된다. ●중소·중견기업 부설연구소 육성센터 준공식 한국화학연구원(원장 이규호)은 23일 화학 분야 중소·중견기업과 산·연 협력을 촉진하기 위한 ‘KRICT 디딤돌플라자’ 준공식을 열었다. 디딤돌플라자는 유망 중소·중견기업 부설연구소를 연구원 내에 입주시켜 연구개발 노하우와 연구인력, 장비와 시설 같은 연구 인프라 활용 지원을 통해 기업 역량을 키우기 위해 설립됐다.

도널드 트럼프 미국 차기 대통령의 반(反)과학적 태도는 대선 운동 과정에서부터 논란이 됐다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’가 지난해 말 ‘올해 주목해야 할 과학 이슈’의 하나로 꼽을 만큼 과학계의 우려도 크다. 최근에는 트럼프가 과학계를 경악하게 하는 결정을 내릴 것으로 알려지면서 이 같은 우려가 현실이 되는 것 아니냐는 목소리가 더욱 높아지고 있다. 트럼프는 대통령에 취임하면 ‘백신 안전 및 과학적 진실위원회’를 신설하고 위원장으로 로버트 케네디 주니어 변호사를 임명할 것으로 알려졌다. 케네디 변호사는 “부모에게 자녀의 백신 접종을 거부할 수 있게 해 줘야 한다”, “백신 접종은 홀로코스트와 같은 일로 정부, 과학자, 언론, 제약사가 대중에게 진실을 감추고 있다”고 주장하는 등 미국 내 대표적인 백신 반대론자다. 국내에서도 의학적 근거 없이 주로 일본에서 만들어진 육아서적이나 인터넷 커뮤니티 등에 의존해 백신 접종을 거부하거나 ‘수두’처럼 영유아에게 치명적인 전염병을 옮게 하는 ‘수두파티’를 여는 사례가 있었다. 백신 거부론자들은 영국의 대장외과 전문의 앤드루 웨이크필드가 자폐증 어린이 12명을 대상으로 연구해 ‘MMR(홍역·유행성이하선염·풍진) 백신이 자폐증을 유발한다’는 내용의 논문을 1998년 저명한 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’에 발표한 것을 근거로 하고 있다. 그렇지만 실험 대상군이 지나치게 적고 이와 비교할 대조군이 없었으며 방법론도 문제가 있는 데다 내용까지 조작된 것으로 밝혀져 2008년 웨이크필드의 의사 면허는 박탈되고 논문도 철회됐다. 2009년 미국 필라델피아 아동병원 소아과 의사 제프리 거버 박사와 전염병 전문가 폴 오핏 박사는 관련 논문 20편을 검토한 결과 ‘역학적, 생물학적 연구 모두 백신의 자폐증 유발 증명에 실패했다’고 결론을 내렸다. 또 2014년 호주 시드니대 연구팀은 125만명 이상의 아동 데이터를 조사한 결과 MMR뿐만 아니라 일반 백신도 자폐증과 관련돼 있다는 증거는 없다고 밝혔으며, 지난해 미국 의료 전문 상담단체 르윈그룹의 소아과 전문의 앤젤리 제인 박사팀은 9만 5727명의 아동을 대상으로 11년간 장기 추적조사 한 결과를 바탕으로 자폐증은 백신과 연관돼 있지 않고 유전적 문제일 뿐이라고 발표했다. 흔히 세균이라고 불리는 박테리아 감염은 항생제를 이용해 치료하지만 바이러스가 체내에 들어왔을 때는 면역체계에 의존할 수밖에 없다. 백신은 인체 면역체계를 자극해 외부에서 들어오는 바이러스를 무력화시킬 수 있는 항체를 만들어 내는 역할을 한다. 백신의 시작은 영국의 의사 에드워드 제너(1749~1823)가 1796년 천연두의 확산을 막기 위해 천연두 예방접종을 하면서부터다. 백신 덕분에 천연두는 인류가 완전히 퇴치한 유일한 전염병이 됐으며, 세계보건기구(WHO)는 1980년 천연두는 사라졌고 야생 상태에서도 멸종했다고 선언하기도 했다. 프랑스 화학자이자 미생물학자인 루이 파스퇴르(1822~1895)가 1885년 자신이 만든 광견병 치료 및 예방주사를 ‘백신’이라고 부르면서 항체 형성을 돕는 예방주사를 통칭하는 용어로 자리잡게 됐다. 백신은 열을 가하거나 포르말린 같은 화학약품, 자외선, 방사선을 이용해 병원균을 죽이거나 활성을 없애 만들거나(사백신), 인체에 해가 없을 정도로 병원균의 독성을 약화시키는 방식(생백신)으로 만들어진다. 최근에는 폐렴이나 인플루엔자 백신처럼 두 종류 이상의 병원체를 한 번의 접종으로 대응할 수 있도록 한 다가(多價) 백신이 많이 활용되고 있다. 생명공학기술의 발전에 따라 최근에는 바이러스 속 DNA를 인공 주입하거나 변형시켜 백신을 만들기도 한다. 미국 베일러의대 전염병 전문가 피터 호티즈 교수는 “백신은 우리가 병원균과 싸우는 데 가장 효과적인 무기”라며 “과학을 다루는 위원회에 정확한 지식이 없는 비전문가가 위원장으로 참여하는 것은 과학계는 물론 의학계에도 재앙 같은 일이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●전기차 주행거리 두 배로 늘린다 울산과학기술원(UNIST·총장 정무영) 에너지 및 화학공학부 송현곤 교수팀이 공기 중 산소를 연료로 하는 금속공기전지에 유기고분자인 ‘폴리피롤’을 촉매로 사용해 충·방전 성능과 연료 효율을 높이는 데 성공했다고 16일 밝혔다. 이번 기술은 금속공기전지뿐만 아니라 수소연료전지에도 활용할 수 있을뿐더러 상용화될 경우 똑같은 시간을 충전하고도 전기자동차의 주행거리를 2배 이상 늘릴 수 있다. 이번 연구 결과는 에너지 및 환경 분야 국제학술지 ‘에너지 환경 과학’ 1월호에 실렸다. ●2017년도 정부 R&D 사업 설명회 미래창조과학부(장관 최양희)가 산업통상자원부, 교육부, 중소기업청 등 연구개발(R&D) 사업을 수행하는 9개 정부부처와 함께 ‘2017년도 정부 R&D 사업 설명회’를 18일부터 오는 25일까지 서울, 대전 두 곳에서 실시한다. 이번 행사는 19조 4000억원에 이르는 올해 정부 R&D 예산 투자와 사업 방향에 대한 연구자들의 이해도를 높이기 위해 마련됐다. 설명회와 관련한 자세한 내용은 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 홈페이지(www.kistep.re.kr)에서 확인할 수 있다. ●건기硏, 레고처럼 쌓는 주택공법 개발 한국건설기술연구원(원장 이태식)과 서울주택도시공사(SH)가 국내 모듈러 제조업체와 함께 집의 골조와 내장재, 전기, 설비 등을 공장에서 미리 만들어 레고 블록처럼 쌓아 올리는 모듈러 공법을 개발하고 올해 준공하는 공공임대주택에 적용할 계획이라고 16일 밝혔다. 이번에 개발한 모듈러 건축기술은 그동안 모듈러 건축의 단점으로 지적돼 온 구조적 안전성, 외부 소음 차단, 내화성, 기밀성 등을 보강한 새로운 형태로 알려졌다.

●염증에 의한 동물 노화 메커니즘 규명 대구경북과학기술원(DGIST·총장 신성철) 뉴바이올로지 전공 박상철 석좌교수(웰에이징연구센터장)가 전남대 의대 최현일 교수와 함께 동물의 장내 염증 축적에 의한 동물 노화 메커니즘을 밝혀냈다. 동물 노화를 설명하는 다양한 가설이 있었는데 그중 하나가 염증 축적이 동물 노화의 원인이라는 ‘염증 유도 노화설’이다. 연구팀은 장 조직 내 염증세포 증가와 혈관 주변 환경 변화를 관찰함으로써 염증 유도 노화설을 실험적으로 증명했다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 3일자에 발표됐다. ●13일 과학기술인 신년인사회 미래창조과학부(장관 최양희)와 한국과학기술단체총연합회(과총), 한국정보방송통신대연합(ICT대연합)은 오는 13일 오후 4시 서울 동대문디자인플라자(DDP)에서 ‘2017년 과학기술·정보방송통신인 신년인사회’를 개최한다. 이번 신년인사회는 과학기술인과 정보방송통신인이 한자리에 모여 교류와 화합을 도모하고 국가 발전 의지를 다지기 위해 마련됐다. 지난해 한국과학기술연구원(KIST)과 과총 설립 50주년에 이어 올해는 미래부의 과학부문 전신인 과학기술처 설립 50주년이어서 과학기술계로서는 뜻깊은 해다.

2016년 세계 과학계는 연초부터 숨가쁘게 움직였다. 2월 말 아인슈타인이 상대성 이론을 발표하면서 예측했던 중력파의 존재가 발견됐다는 소식을 시작으로 3월에는 인공지능 알파고와 바둑천재 이세돌 9단의 대결, 하반기에는 지구와 가장 가까운 거리에 있는 골디락스 행성 ‘프록시마b’의 발견 등이 대표적이다. 국내 과학계는 한국과학기술연구원(KIST) 설립 50주년을 맞아 ‘대한민국 과학기술 50주년’이라는 모토로 다채로운 과학기술 관련 행사를 열었음에도 불구하고 하반기 복잡한 정국 상황 때문에 기억에 남는 행사는 없다. 그렇지만 ‘음지에서 양지를 지향한다’는 어느 기관처럼 항상 그렇듯이 연구자들은 사회의 스포트라이트와 상관없이 지금 이시간에도 묵묵히 연구현장을 지키고 있다. 올해 국내 과학계에서 선보일 새로운 연구성과는 무엇들이 있을까. ● “숨만 쉬어봐, 어떤 질병인지 알려줄께” 질병진단 정밀호흡센서 등장 현재 천식이나 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐암, 폐결핵 등을 진단하기 위해서는 혈액을 채취하거나 조직 검사, 컴퓨터 단층촬영(CT) 같은 영상 진단 등 을 거쳐야 하기 때문에 환자는 시간 및 비용 부담이 크다. 음주측정기처럼 간단하게 숨쉬는 것만으로도 각종 질환여부를 진단할 수 있다면 얼마나 편할까. 실제로 사람이 숨을 쉬면서 내뱉는 호흡 속에는 다양한 휘발성 유기화합물 가스들이 포함돼 있는데 이 중 일부는 질병과 밀접한 연관성이 있다. 예를 들어 아세톤은 당뇨, 톨루엔은 폐암, 황화수소는 구취 등과 연관돼 있다. 현재도 호흡 속 가스를 분석하는 장비가 있지만 크기가 커서 휴대가 불가능하기 때문에 의료기관에서만 사용할 수 있으며 혈액검사에 비해 정확도도 떨어진다는 단점이 있다. 올해 안에 국내 연구진이 호흡만으로도 각종 질병을 진단할 수 있는 초소형 센서가 등장할 예정이다. 이 센서는 음주측정기처럼 가벼울 뿐만 아니라 혈액 검사만큼 정확하다. 이 센서는 기체분자 1000만개 중 1개를 인식하는 ppb 수준의 유기 화합물 가스를 검출할 수 있다. 나노 촉매를 이용하기 때문에 휴대가 편리한 것은 물론 무선통신 시스템과 연결해 스마트폰과 연동돼 원격진료에도 활용할 수 있다. 원격진료와 관련해 멀리 떨어진 환자의 초음파 영상 진단과 검진이 가능한 이동식 소형 경량 의료용 로봇도 올해 등장한다. 의료기관이 멀리 떨어져 있는 산간이나 도서벽지에서 환자가 발생했을 경우 인터넷으로 연결해 초음파 영상을 촬영하고 기계 손으로 진료를 할 수 있는 일종의 의사 ’아바타 로봇’인 셈이다. 이 로봇에는 ‘햅틱 인터페이스 기술’이 적용돼 의사가 로봇과 인터넷으로 연결돼 로봇팔로 환자를 맥진했을 경우 환자를 누르거나 만지는 힘을 멀리서도 정밀하게 느껴질 수 있다. 이 때문에 오지에 있는 환자를 간단하게 진료하거나 만성질환자 관리에 도움을 줄 것으로 기대된다. 최근 미용 목적으로 무분별하게 시행되고 있어서 문제가 되고 있지만 악안면 성형수술은 윗턱과 아래턱의 기형 때문에 치아가 맞지 않아 얼굴 모양의 변형에 문제가 있는 이들을 대상으로 수행되는 외과수술이다. 특히 턱 신경과 관련돼 있기 때문에 정밀하고 복잡한 수술로 알려져 있다. 치아 임플란트 수술도 최근 많이 시행되고 있지만 자칫 치아신경을 건드려 안면마비가 생기는 경우도 종종 생긴다. 이들 수술 뿐만 아니라 두개골 함몰 재건수술 같이 근육과 신경이 복잡하게 지나가는 수술은 사전 준비가 복잡하고 어렵다. 이 때문에 3차원(3D) 환자맞춤형 모델링 영상기술을 이용해 환자의 정밀한 입체영상을 만들어 수술부위를 사전에 정확하게 파악한 뒤 수술에서 필요한 사항과 수술시 발생할 수 있는 상황을 사전에 파악할 수 있는 수술계획 소프트웨어가 올해 등장해 복잡한 수술의 성공률이 한층 높아질 것으로 예상된다. ●더 정확한 내비게이션…백색소음으로 잡는 층간소음 우리나라 인구의 65%, 대도시 인구의 80% 이상이 아파트나 연립주택 같은 공동주택에 거주하고 있다. 이 때문에 최근 가장 큰 사회적 문제가 되고 있는 것은 다름 아닌 ’층간소음’. 특히 요즘처럼 실내 활동이 많은 겨울철에는 층간소음 피해가 급증하고 있다. 심할 경우 이웃간 살인사건까지 벌어질 정도로 심각하다. 층간 소음의 50~60%는 아이들이 뛰거나 어른들이 걷는 것처럼 일상생활에서 발생하는 어쩔 수 없는 소음이 대부분이다. 층간소음을 줄이기 위해서는 건물 설계단계부터 저감기술을 적용하고 거실에 카펫처럼 흡음제를 깔아주는 것이 방법이 될 수 있지만 층간소음을 완전히 줄일 수는 없는 것이 사실이다. 이 때문에 국내 연구진은 사물인터넷(IoT)와 빅데이터 기술을 활용해 층간소음 문제를 해결할 수 있는 방안을 연구하고 있다. 소음별 크기와 지속시간, 거주자의 연령과 연령에 따라 싫어하는 소리, 소리의 주파수를 분석해 특정 주파수를 이용해 윗층에서 발생하는 소음을 중화시키는 방식이다. 이렇게 될 경우 굳이 윗층과 아래층 사이에 소리를 막는 두꺼운 마감재를 넣을 필요가 없게 돼 공사 비용도 줄이고 손쉽게 층간소음을 없앨 수 있을 것으로 예상된다. 자동차 운전자에게 필수품이 된 내비게이션의 정확도를 높이는 기술도 올해 등장한다. 현재 내비게이션 GPS 오차범위는 10m 정도 되지만 이를 70㎝ 이내로 줄이는 초정밀 GPS 위성보정 시스템이 그것이다. 현재와 같은 오차범위를 가진 시스템에서는 교차로가 복잡하게 엉켜이는 도심이나 고속도로의 진출입로가 여러 개인 곳은 헷갈려 원하는 곳이 아닌 전혀 다른 장소로 빠져나가게 돼 난감할 때가 간혹 있다. 그러나 초정밀 GPS 보정시스템은 2만2000㎞ 상공에 있는 위성이 내려보내는 위치정보 신호를 국내 7개 기지국에서 받아 중앙처리국에 보낸 뒤 보정값을 계산해 다시 위성에 쏘아올리고 내려받는 방식이다. 7개 기지국에서 받은 정보를 보정해 다시 받기 때문에 GPS 정보의 정확도는 그만큼 더 높아지게 된다. 초정밀 GPS는 일반 차량이나 항공기의 내비게이션 뿐만 아니라 자율주행차, 드론 등 무인이동체를 활용하는데 있어서 반드시 필요한 시스템이다. 이 기술이 상용화되는 2020년경이 되면 내비게이션 때문에 잘못된 길을 들어설 일은 없을 것으로 보인다. ●김치유산균으로 아토피 잡고, 슈퍼컴으로 작황 예측 영유아와 어린이들에게서 주로 나타나는 심한 가려움증을 유발하는 만성적 염증성 피부질환인 아토피 피부염은 부모들의 고민꺼리다. 환경오염, 식품첨가물, 집먼지와 진드기 등이 원인으로 알려져 있지만 정확한 발병원인이 알려지지 않은 상태다. 김치가 아토피 피부염에 효과가 있다는 이야기는 이전에도 많이 있었지만 아토피를 앓는 연령대가 대부분 김치 먹기를 어려워하는 영유아들이다. 이 때문에 김치에서 유용한 유산균만 추출해 알약 형태로 만들거나 가루형태로 만들어 우유나 물에 타먹기 좋게 만들 필요가 있었다. 최근 개발이 완료된 김치 유산균 ‘와이셀라 시바리아 WIKIM28’이 바로 그것이다. 이번에 개발한 WIKIM28은 아토피 피부염을 유발시킨 동물을 이용한 실험에서 아토피 피부염과 관련한 가려움과 붓기 등 증상을 40% 정도 줄일 뿐만 아니라 아토피 피부염을 일으키는 것으로 알려진 혈중 면역글로불린E(IgE) 생성을 절반 가까이 억제하는 것으로 나타났다. 최근 연구진이 민간기업과 기술이전 협상을 벌이고 있는 만큼 조만간 제품으로 선보일 수 있을 것으로 예상된다. 전 세계 식량전쟁에 대비한 연구도 올해 가시적인 성과가 나올 것으로 보인다. 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 식량 작물의 미래 생산성을 세계에서 가장 높은 정확도로 예측하는 기술이다. 전국 농경지를 가로 세로 각각 30m 단위로 쪼개 여기서 생산되는 작물의 생산성과 작황을 예측하려는 것. 이를 위해 과학자들은 2000년부터 2080년까지 20년 간격으로 예측을 하는 것을 목표로 기후변화 시나리오, 연도별 변동성, 작물별 특성, 농지의 특성 등 수많은 변수를 계산하기 위해 서버 640대 분량, 중앙처리장치(CPU) 3840개로 구성된 슈퍼컴퓨터를 사용하고 있다. 일반 컴퓨터를 사용할 경우 총 830만 시간, 약 947년이 걸리는 대규모 계산에 해당한다. 이번 예측기술이 완성되면 기후변화 시나리오에 따른 농업 생태계 변화와 미래 주요 식량작물 생산성을 예측해 국내 작물 수급 정책에 반영할 수 있을 것이다. 이 뿐만 아니라 아프리카나 동남아시아 같이 식량안보 위기 국가를 대상으로 식량생산 예측정보를 제공해 식량원조 정책수립에도 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다. ●영상인식 AI “범인 꼼짝마” 지난해 초 이세돌 9단과 구글 딥마인드의 알파고 대국 이후 인공지능(AI)에 대한 관심이 높아지고 있다. 더군다나 AI와 빅데이터가 ‘4차 산업혁명’의 핵심으로 주목받으면서 기업들도 연구에 적극 나서고 있는 형세다. 국내에서는 사람의 말을 그대로 인식할 수 있는 AI ‘엑소브레인’이 대표적이다. 엑소브레인은 지난해 11월 국내 퀴즈왕들과 장학퀴즈 대결을 펼쳐 압도적 승리를 거두기도 했다. 여기에 최근에는 CCTV 동영상 속 대상을 분석해 추적할 수 있는 시각인식 AI ‘딥뷰’(DeepView)도 조만간 등장할 계획이다. 엑소브레인과 함께 토종 AI인 딥뷰는 CCTV 동영상 속 인물이나 차량을 파악한 뒤 다른 동영상 속에 나타나는 대상이 같은 사람이나 물체임을 인식하는 방식이다. 이전에는 CCTV를 이용해 건물 칩입자나 뺑소니 차량을 찾기 위해서는 동영상을 일일이 돌려보면서 사람이 직접 조사해야 하지만 딥뷰 기술을 활용하면 순식간에 원하는 정보를 찾을 수 있게 된다. 이 밖에도 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’에서 지난해 미국 대선을 앞두고 차기 대통령이 반드시 알아야할 과학 이슈 중 하나로 꼽힌 유전자 가위 기술 역시 올해 우리가 주목해야 할 연구 중 하나로 예상된다. 최신 유전자 가위기술로 주목받고 있는 ‘크리스퍼 유전자 가위’를 이용해 유전 질환 뿐만 아니라 비유전성 질환 치료 가능성에 국내 연구진이 본격 나설 예정이다. 실제로 생쥐를 이용해 노인성 황반변성 질환을 유전자 가위를 이용해 치료하는 것에 성공하기도 했다. 과학자들은 VEGF라는 성장인자가 망막에 과도하게 증가하면서 노인성 황반변성이 나타난다는 것을 밝혀내고 유전자가위를 주입해 VEGF 유전자 일부를 제거해 치료하는데 성공한 것이다. 이번 연구가 성공할 경우 다양한 유전성 난치병 치료 뿐만 아니라 비유전성 난치병 치료도 가능해질 것으로 예상된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr