노르웨이생명과학대, 오스트리아 국제응용시스템분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소(N2O)를 소비하는 박테리아가 포함된 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하며 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 각각 다르게 해서 세 곳의 밭에 시비했다. 그 결과 CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최대 95%까지 감소한 것이 관찰됐다. 라센 바켄 노르웨이생명과학대 교수는 “이번 기술을 활용하면 유럽연합(EU) 내에서 발생하는 전체 아산화질소의 2.7%까지 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

노르웨이 생명과학대, 오스트리아 국제 응용 시스템 분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소를 소비하는 박테리아를 포함하는 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일 자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소(N2O) 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하고, 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 다르게 해 밭 세 곳에 시비했다. 그 결과, CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고, 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최대 95%까지 감소한 것이 관찰됐다. 라센 바켄 노르웨이 생명과학대 교수(미생물 생리학)는 “이번 기술을 활용하면 유럽연합(EU) 내에서 발생하는 전체 아산화질소의 2.7%까지 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

이준석 개혁신당 당선인은 정부의 의대증원 확정 방침과 이에 따른 의대 쏠림 우려 등과 관련해 “과학계가 직면한 위협은 의대증원”이라고 강조했다. 이 당선인은 27일 서울대 국제대학원에서 ‘거부할 수 없는 미래’라는 제목으로 공개강연을 한 뒤 학생으로부터 ‘연구개발(R&D) 예산 삭감으로 타격을 입은 과학계를 살릴 복안’에 대한 질문을 받고 이같이 답했다. 이 당선인은 “20만 수험생 가운데 60%가 이과라고 가정하면 1등급(상위 4%) 학생은 4800명이고 이들이 모두 의대로 가게 될 수도 있다”고 밝혔다. 이어 “20만명 중 5000명(2.5%)은 정말 큰 비율”이라며 “이 비율을 유지한다면 과학기술을 책임질 사람이 부족해질 것”이라고 했다. 앞서 한국대학교육협의회(대교협)는 지난 24일 올해 고3 학생에게 적용되는 대학입학전형 시행계획을 변경·승인하면서 의대 모집인원을 직전 학년도(3058명) 대비 1509명 늘어난 4567명으로 확정했다. 또 이 당선인은 ‘법조인이나 의료인 등 전문직이 되려는 여성을 징병하는 방안’에 대한 입장을 묻는 말에는 “공정성 차원에서는 일리가 있다”고 밝혔다. 다만 “보수 진영에 있는 정치인으로서 시민에게 더 많은 짐을 지우는 것을 선호하지 않는다”며 “더 많은 사람에게 군 복무를 시키는 방안을 좋아하지 않는다”고 강조했다. 그러면서 이 당선인은 “제 목표는 징병제를 없애고 누구도 군 복무로 고통받지 않게 만드는 것”이라고 덧붙였다. 한편 이날 공개강연회는 서울대 재학생 100여명이 참석한 가운데 영어로 진행됐다.

그리스 테살리아대 운동과학과, 포르투갈 포르투대, 영국 울버햄프턴대 스포츠·보건 연구소, 버밍엄대 고전·고대사·고고학과 공동 연구팀이 고대 그리스 미케네 시대의 화려한 갑옷은 장식용이 아니라 실제 전투에 쓰였다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 23일자에 실렸다. ●특수전 해병대 착용 실험서 확인 ‘아가멤논의 황금가면’으로 대표되는 미케네 문명은 청동기 말 그리스 남부 지역에서 번성했던 황금 문명이다. 유럽에서 발견된 가장 오래된 갑옷도 약 3500년 전 미케네 시대에 만들어진 것이다. 1960년 미케네 문명 유적지와 가까운 덴드라 지역에서 발견돼 ‘덴드라 갑옷’으로 알려졌다. 그렇지만 갑옷의 용도가 의장용인지, 전투용인지는 정확히 알려지지 않았다. 연구팀은 덴드라 갑옷과 청동기 시대 무기를 똑같이 만들었다. 연구팀은 복제품을 그리스 해병대 특수전 군인 지원자 13명에게 착용케 한 뒤 11시간 동안 청동기 시대 전투 상황을 재현하도록 했다. 연구팀은 호머의 ‘일리아드’를 비롯한 역사적 기록과 환경적 증거를 바탕으로 미케네 군대의 전형적 식단, 활동 등을 그대로 구현했다. ●전투 능력 높이고 각종 활동에 편해 실험 결과 덴드라 갑옷이 착용자의 전투 능력을 제한하거나 각종 활동에 불편을 끼치지 않았던 것으로 나타났다. 연구를 이끈 안드레아스 플로리스 테살리아대 교수(생리학)는 “이번 연구 결과로 덴드라 갑옷이 전투에 쓰이기 편하게 만들어졌음을 확인했으며, 미케네가 군사 강국으로 강력한 영향력을 행사할 수 있었던 이유도 부분적으로 알 수 있었다”고 말했다.

외환위기 이후 대규모 국가 예산이 투입되는 사업에 대해 경제성을 평가하는 예비타당성조사(예타)가 도입됐다. 국제통화기금(IMF)의 요구 중 하나였다. 예타는 도로, 철도, 항만 등 사회간접자본(SOC)에서 시작돼 연구개발(R&D), 정보화, 복지 등의 분야로도 확대됐다. ‘대규모’는 총사업비가 500억원 이상이면서 국가 재정 지원 규모가 300억원 이상이다. 타당성 기준은 비용 대비 편익(BC) 분석이다. BC가 1 이상이면 경제적 타당성이 있다는 것을 의미한다. 수요가 많을수록 편익이 높으니 수도권 사업은 예타 통과가 쉽고 수요가 적은 지방은 어렵다. 그 결과 수도권 집중을 심화시켜 왔다는 비난을 받는다. 2015년 4월 개통된 호남고속철도의 2005년 BC는 0.39였다. 사업을 할 수 없는 수준이었으나 당시 노무현 대통령이 지역균형발전을 위해 꼭 필요하다고 강조해 성사됐다. 예타 면제의 성공적 사례로 평가받는다. 호남KTX는 평일 기준 54회 운행하며 지난해 590만명이 이용했다. 지역균형발전은 예타 면제의 단골 메뉴다. 2019년 1월 ‘김경수KTX’라 불리는 남부내륙철도(김천~거제), 호남선과 강원권을 연결하는 충북선 철도, 경기 남양주시 화도읍과 강원 춘천시 서면을 잇는 제2경춘국도 등 20조원 규모의 SOC 사업 예타가 면제됐다. SOC 사업은 예타를 통과하면 완공까지 보통 10년 정도 걸린다. 해당 사업들은 아직 착공되지 않고 있다. 현재 예타 평가 항목엔 지역균형발전이 있다. 수도권 예타는 경제성과 정책성만 따지고 비수도권은 지역균형발전을 더해 종합평가(AHP)를 한다. AHP가 0.5 이상이면 타당성이 있는 것으로 평가된다. 지난 17일 열린 국가재정전략회의에서 R&D 예타를 폐지하기로 했다. 예타를 신청하려면 5~10년간 계획과 연도별 목표 등을 제시해야 한다. 확정되면 바꾸기도 어렵다. 기술은 빠르게 발전하니 장기 계획을 처음부터 제시하기가 어렵고, 예타 통과에만 1년 이상 걸리기 때문에 과학계는 오랫동안 예타 완화를 요구해 왔다. 예타는 미래에 대한 예측이다. 빠른 기술 속도로 미래에 대한 예측이 쉽지 않지만 연구 당사자들은 가능성을 안다. 예타 폐지가 재정을 마음대로 쓸 수 있다는 뜻이 아님을 과학자들이 증명해야 한다.

캐나다 브리티시컬럼비아대 해양수산연구소 연구팀은 브리티시컬럼비아주 연안에 서식하는 암수 범고래 11마리에게 태그를 부착한 뒤 얻은 데이터와 드론 영상을 바탕으로 분석한 결과 범고래는 잠수 중에 단 한 번만 숨을 쉰다고 밝혔다. 또 잠수 시간은 사람보다 짧은 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 16일자에 실렸다. 범고래는 극지방에서 열대 지역까지 전 세계 해역에 분포하고 있다. 연구팀의 분석에 따르면 범고래의 잠수 시간은 1분 미만이었으며, 가장 긴 잠수 기록은 수컷 성체의 경우 8.5분으로 나타났다. 사람의 평균 잠수 시간이 2분 정도라는 점을 고려할 때 사람보다 잠수를 못 한다는 결론이다 연구팀에 따르면 범고래는 휴식 중에는 분당 1.2~1.3번, 이동하거나 먹잇감을 사냥할 때는 분당 1.5~1.8번 호흡했다. 사람은 휴식 중에는 분당 약 15회, 운동 중에는 40~60회의 호흡을 한다. 이번 연구를 통해 연구진은 성체와 새끼 범고래가 분당 몇 ℓ의 산소를 소비하는지 계산하고 이를 통해 에너지 소비량을 추정할 수 있었다. 이는 범고래가 하루에 얼마나 많은 물고기를 먹어야 하는지도 알 수 있게 해 주며, 범고래가 서식지에서 충분한 먹잇감을 얻고 있는지를 파악하게 해 줌으로써 멸종 위기에 대응할 수 있게 돕는다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 앤드루 트리테스 브리티시컬럼비아대 교수는 “범고래의 잠수 실력은 마치 식료품점으로 달려가 먹을 것을 산 뒤 돌아와서 다시 숨을 쉬는 것과 같다”고 비유했다.

미국 마이애미대 의대, 마이애미 실베스터 종합 암센터 공동 연구팀은 혈액-뇌 장벽(BBB)을 통과할 수 있는 나노 입자를 개발했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 5월 7일 자에 실렸다. 2차 종양은 유방암, 폐암, 대장암 같은 고형암에서 흔하게 나타나는 증상으로 암이 뇌로 전이되는 현상이다. 종양이 뇌에 침범하면 혈액-뇌 장벽으로 인해 약물 치료가 쉽지 않아, 2차 종양은 예후가 좋지 않은 경우가 많다. 혈액-뇌 장벽은 혈액으로 운반될 수 있는 병원균이 뇌에 침입하는 것을 차단하는 역할을 한다. 연구팀은 전통적 화학 항암제인 시스플라틴을 변형해 약물이 염색체와 게놈을 구성하는 핵 DNA가 아니라 세포 에너지 공장이라고 불리는 미토콘드리아의 DNA를 공격하도록 만들었다. 미토콘드리아 외막뿐만 아니라 혈액-뇌 장벽도 쉽게 통과할 수 있다는 장점도 있다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 나노 입자는 생분해성 고분자로 만들어 인체에 해가 되지 않고, 암세포의 에너지 공장을 직접 공격하기 때문에 다른 건강한 세포를 파괴하지 않고 종양만 선택적으로 제거할 수 있다. 연구를 이끈 샨타 다르 마이애미대 의대 교수(생화학·분자생물학)는 “이번에 개발한 암 치료용 나노 입자의 궁극적 목표는 단 한 번으로 원발성 종양과 뇌 전이 종양을 동시에 제거하는 것”이라며 “이번 연구에서도 알 수 있듯이 나노 의학은 암 치료의 새로운 미래”라고 말했다.

중국 물리학·화학 기술연구소, 중국과학원대 미래 기술학부 공동 연구팀은 온도에 따라 술의 맛과 농도가 차이를 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘물질’(Matter) 5월 2일 자에 실렸다. 맥주, 화이트 와인은 차갑게, 레드 와인은 상온에서, 청주나 백주는 따뜻하게 마시는 등 술마다 맛있게 마실 수 있는 최적 온도가 있다. 이에 연구팀은 온도에 따른 알코올의 분자구조와 접촉각을 적외선 분광법(IR), 수소 자기공명영상(NMR)으로 분석했다. 접촉각은 보통 액체와 고체가 접촉할 때 생기는 각도로 물과 친한지(친수성), 물을 밀어내는지(소수성)를 파악하고 물질 표면에너지와 물질의 특성을 알아내는 데 중요하다. 유리 표면에서 물은 접촉각이 작아 물방울이 구슬 모양이지만 알코올 농도가 높아질수록 접촉각이 더 커지며 평평하게 퍼지는 식이다. 분석 결과 알코올 농도가 낮을 때는 에탄올이 물 분자 주위에 피라미드 모양의 구조를 형성하지만 알코올 농도가 높아지면 에탄올이 사슬 모양으로 배열되는 것으로 나타났다. 또 에탄올 농도가 같더라도 온도에 따라 분자 배열 구조가 달라지는 것으로 확인됐다. 저온에서 피라미드 모양의 구조가 감소하는 것으로 나타났다. 맥주와 비슷한 5%, 11% 에탄올 용액은 5도에서 사슬 모양 구조가 늘어나는데 이때 고유한 맛과 향이 가장 강해진다고 연구팀은 설명했다. 레이 장 중국과학원대 박사는 “같은 농도의 에탄올이라도 온도에 따라 분자 결합 구조가 달라지면서 1% 정도 농도 변화를 보이는데 술맛을 완전히 다르게 한다”고 말했다.

중국 물리학·화학 기술연구소, 중국과학원대 미래 기술학부 공동 연구팀은 온도에 따라 술의 맛과 농도가 차이를 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘물질’(Matter) 5월 2일 자에 실렸다. 맥주, 화이트 와인은 차갑게, 레드 와인은 상온에서, 청주나 백주는 따뜻하게 마시는 등 술마다 맛있게 마실 수 있는 최적 온도가 있다. 이에 연구팀은 온도에 따른 알코올의 분자구조와 접촉각을 적외선 분광법(IR), 수소 자기공명영상(NMR)으로 분석했다. 접촉각은 보통 액체와 고체가 접촉할 때 생기는 각도로 물과 친한지(친수성), 물을 밀어내는지(소수성)를 파악하고 물질 표면에너지와 물질의 특성을 알아내는 데 중요하다. 유리 표면에서 물은 접촉각이 작아 물방울이 구슬 모양이지만 알코올 농도가 높아질수록 접촉각이 더 커지며 평평하게 퍼지는 식이다. 분석 결과 알코올 농도가 낮을 때는 에탄올이 물 분자 주위에 피라미드 모양의 구조를 형성하지만 알코올 농도가 높아지면 에탄올이 사슬 모양으로 배열되는 것으로 나타났다. 또 에탄올 농도가 같더라도 온도에 따라 분자 배열 구조가 달라지는 것으로 확인됐다. 저온에서 피라미드 모양의 구조가 감소하는 것으로 나타났다. 맥주와 비슷한 5%, 11% 에탄올 용액은 5도에서 사슬 모양 구조가 늘어나는데 이때 고유한 맛과 향이 가장 강해진다고 연구팀은 설명했다. 레이 장 중국과학원대 박사는 “같은 농도의 에탄올이라도 온도에 따라 분자 결합 구조가 달라지면서 1% 정도의 농도 변화를 보이는데 술맛을 완전히 다르게 한다”고 말했다.

영국의 시인 TS 엘리엇이 ‘가장 잔인한 달’이라고 외쳤던 4월이 지나고 있다. 농경 사회였던 과거에는 전년 가을에 거둔 곡식이 떨어지고 보리는 아직 여물지 않은 4월은 굶주림에 시달려야 했던 시기였다. 해방 직후 제주 4·3 사건, 10년 전 세월호 참사까지 한국인에게 4월은 분명 잔인한 달이다. 그렇지만 황무지 같은 땅에서 라일락을 피우는 희망의 달이기도 하다. 이승만 정부의 부정부패와 부정선거에 항거해 민주주의를 회복한 4·19 혁명의 기억이 그렇고, 식량 혁명으로 보릿고개를 넘어선 것이 그렇다. 4월은 우리에게 어둠의 계절이자 빛의 계절이며, 절망의 시기이자 희망의 날이다. 4월이 빛과 희망의 시기가 될 수 있었던 것은 ‘과학’도 한몫했다. ‘과학의 날’이 있고, 과학의 달이라는 점도 4월이 희망의 상징임을 보여 주는 사례다. 과학의 날 기원은 찰스 다윈이 죽은 지 50주년이 되던 1934년에 그의 기일인 4월 19일을 ‘과학 데이’로 정했던 때까지로 거슬러 올라간다. 과학기술의 힘으로 경제적 자립을 이루고 독립까지 꿈꿨던 이 땅의 과학기술인들을 중심으로 한 자발적 움직임이었다. 당시 과학 데이 행사는 라디오 강연, 과학관 단체 견학 등 다양한 프로그램으로 대중의 과학에 관한 관심을 끌어냈다. 일제강점기에 경성에서도 얼마 볼 수 없었던 자동차들을 긁어모아 퍼레이드까지 벌였다. 일제에 의해 강제 폐지됐다가 1968년 정부가 과학기술의 중요성을 국민적으로 인식시키고 과학기술 진흥을 위해 4월 19일이던 과학 데이를 21일로 날짜를 옮겨 ‘과학의 날’을 법정기념일로 정한 뒤 지금에 이른다. 그런데 약 10년 전 과학기술과 정보통신(ICT) 전담 부처가 합쳐지고 과학의 날과 정보통신의 날도 합쳐져 행사가 치러지고 있다. 기분 탓인지는 모르겠지만 그 이후부터 과학의 날, 과학의 달 취지가 퇴색된 느낌이다. 더군다나 몇 년 전부터는 대중을 위한 과학의 날, 과학의 달 행사도 눈에 띄게 줄었다. 과거 4월만 되면 과학 독후감, 과학 경시 대회, 과학 전시회 등 다양한 과학 행사가 줄줄이 열렸던 것과 비교해 요즘은 상당한 관심을 갖고 찾지 않는 한 관련 행사들이 있는지도 모를 정도가 됐다. 현대사회에서 과학기술의 중요성은 너무도 당연하게 받아들여지고 있다. 그렇지만 요즘 들어 한국에서 과학기술의 의미는 무엇일까 궁금할 때가 많다. 지난 10여년 동안 창조경제니 4차 산업혁명이니 하면서 포장만 번지르르하게 하고 과학에 교육, 미래, ICT를 무리하게 접붙이기하는 정책 실험만 하면서 ‘우리는 잘하고 있어’라는 자기 최면만 걸었던 것 아닐까 싶다. 과학 선진국들처럼 과학기술이 목적이거나 문화로 받아들여지는 것이 아니라 그저 국가 경제 발전을 위한 여러 수단 중 하나라는 인식도 지배적이다. 수단으로 생각하다 보니 정책적으로 마음대로 해도 된다고 문제없다고 판단하는 것이다. 지난해 연구개발(R&D) 예산 삭감 사태가 한국에서 과학기술에 대한 태도를 보여 주는 대표적인 사례다. 자세한 설명 없이 삭감해 과학계를 혼란에 빠뜨리더니 국회의원 선거를 앞두고 대폭 증액하겠다고 깜짝 발표를 했다. 웃기는 것은 놀랄 정도로 R&D 예산을 늘리겠다면서도 어느 정도 규모로 증액하겠다는 계획도 제시하지 않았다는 점이다. 선거가 끝나니 다시 조용하다. 이 땅의 연구자들을 고사성어 ‘조삼모사’ 속 원숭이들로 생각하는 것 아닌지 의심이 들 정도다. 4월 과학의 달에 흔들리는 한국 과학의 현실을 보면서 과학기술의 본질이 뭔지 되새겼으면 싶다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

독일 베를린 훔볼트대, 그라이프스발트 의대, 독일경제연구소(DIW 베를린), 룩셈부르크 룩셈부르크대, 미국 스탠퍼드대 공동 연구팀은 현재 중년 이상의 성인들은 수십 년 전 같은 또래의 사람들보다 노년기가 더 늦게 시작되는 것으로 인식한다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 노인학 분야 국제 학술지 ‘심리학과 노화’ 4월 22일자에 실렸다. 연구팀은 1911년부터 1974년 사이에 태어난 독일 거주자를 대상으로 한 종단 연구인 ‘독일 고령화 설문조사’에 참여한 1만 4056명의 데이터를 분석했다. 연구팀은 참가자들이 40~100세였던 1996년부터 2021년까지 25년 동안 8차례의 설문조사를 했다. 설문조사의 주요 내용은 “몇 살부터 노인이라 생각하는가”였다. 그 결과 1911년 태어난 참여자들이 65세였을 때는 노년의 시작을 71세라고 답했지만 1956년에 태어난 사람들이 65세였을 때는 74세부터가 노년이라고 답했다. 평균적으로 64세에는 74.7세, 74세에는 76.8세부터 노년이 시작된다고 답변했다. 또 외로움이 많고 건강이 나쁜 사람들은 사회활동이 활발하고 건강한 사람들보다 노년기가 빨리 시작된다고 인식하는 것으로 조사됐다.

가슴이 답답할 때 눈이 시리도록 푸른 하늘이나 별이 가득한 밤하늘을 보면 뻥 뚫리는 느낌이 든다. 하늘을 보는 것만으로도 답답한 마음이 풀리지 않을 때는 시간을 거꾸로 돌려 과거로 돌아가 잘못을 되돌리고 싶은 마음이 들기도 한다. 하늘, 별, 달, 그리고 시간은 고대인들부터 항상 궁금해했던 것들이다. 물리학에서도 중요한 연구 대상이기도 하다. 4월 과학의 달을 맞아 우주와 시간의 과학에 대해 재미있게 풀어낸 대중 과학서들이 잇따라 출간되면서 서점을 찾은 독자들을 유혹하고 있다.‘시간의 물리학’(휴머니스트)에서 천체물리학자인 저자는 허버트 조지 웰스, 아서 클라크, 아이작 아시모프 등 SF 작가들의 소설 속 시간여행 가능성을 분석한다. 시간여행이라는 아이디어에 담긴 과학적 실체를 탐색하고 이를 아인슈타인, 칼 세이건, 미치오 카쿠 등이 탐구한 상대성이론, 블랙홀, 멀티버스 등에 관한 연구와 비교한다. 이를 통해 시간에 관한 9단계 사고 실험을 보여주며, 멀티버스 속에서라면 각종 타임 패러독스가 발생하지 않는다고 말한다. 저자는 “SF 작가들이 제시한 시간여행은 과학 논문이 콕 집어내지 못한 과학적 진실을 부각한 경우도 드물지 않다”고 말한다.‘시간은 되돌릴 수 있을까’(북라이프)는 시간에 관해 좀 더 진지하게 접근한다. 스티븐 호킹의 마지막 제자로 양자 중력 이론을 전공한 저자는 시간의 역행 가능성을 대담하게 설명한다. 시간의 방향과 속도는 무엇이 결정하는지, 시간의 역행 가능성을 암시하는 시간의 양자화, 수축과 팽창을 반복하는 순환 우주까지 현대 과학 최전선에서 일어나는 흥미로운 연구 성과에 상상력을 더해 설명한다. 엔트로피 증가 법칙에 따르면 자연계 모든 물질은 한 방향의 성질만을 갖기 때문에 시간의 역행이 일어나기는 어렵지만, 양자역학 관점에서 시간이 소립자로 구성돼 있다고 한다면 소립자의 움직임은 불확정성 상태이기 때문에 시간이 거꾸로 가는 것도 가능하다. 이 때문에 현재도 시간의 방향성에 대해서 과학계는 여전히 논쟁 중이다.그런가 하면, ‘우주의 수학’(플루토)은 우주가 놀라울 정도로 수학적 법칙으로 지배된다는 사실을 보여준다. 행성의 운동을 설명하는 케플러 법칙과 물체의 운동을 정확하게 설명한 뉴턴의 만유인력 법칙, 아주 작은 원자 세계부터 우주에서 발생하는 폭발까지 모든 종류의 에너지 변환에 대한 지식을 보여주는 아인슈타인 방정식의 아름다움을 어렵지 않게 설명한다. 우주가 믿기 어려울 정도로 수학적 법칙을 따른다는 것을 여러 사례를 만난다면 우주와 법칙, 수학 사이의 신비로움을 새삼 느끼게 된다.

우주항공 전문가 황정아(47·대전 유성을) 더불어민주당 당선인은 18일 서울신문과의 인터뷰에서 윤석열 정부의 연구개발(R&D) 예산 삭감을 두고 “외환위기 때도 없었던 일”이라면서 국가 예산의 5%를 R&D 예산으로 채우겠다고 공약했다. 영입 인재인 황 당선인은 한국천문연구원 책임연구원 출신으로 누리호 개발 성공의 주역이다. 여성 의원 불모지였던 대전에서 ‘금녀의 벽’을 깨고 당선됐다. 다음은 일문일답. -박정현(대전 대덕) 당선인과 함께 대전의 첫 여성 의원이 됐다. “최초라는 타이틀에 연연하지는 않는다. 우리나라가 여성들이 아이 낳고 경력을 유지하기 어려운 환경이기 때문에 애초에 정치에 참여하는 여성들의 모수가 적었다. 박정현 최고위원도 비슷한 처지여서 동질감을 느낀다.” -R&D 예산 지키기에 사활을 걸고 있는데, 정치에 뛰어든 계기는. “우리나라 역사상 처음으로 윤석열 정부가 R&D 예산을 14.7%나 깎았다. 1997년 외환위기 때도 없었던 일이다. 그 과정 자체가 과학자들에게는 모욕적이었다. 정부가 삭감 이유로 ‘과학계 카르텔’을 들었을 땐 모두가 할 말을 잃었다. 많은 연구자가 자기 연구를 중단하거나 해외로 떠나고 있다. 대학원생들은 ‘랩(lab) 비’가 깎여 하루에 한두 끼만 먹고 있다. 누군가는 국회에서 과학기술계를 대변해야 한다는 목소리가 높아졌고, 영입 제안을 받았다.” -추진하고 싶은 ‘1호 법안’은 무엇인가. “정부가 흔들 수 없는 굳건한 R&D 예산을 확보하기 위해 ‘국가 예산 목표제’를 도입하고 싶다. 국가 예산의 5% 이상을 R&D에 투자하도록 하는 법안을 발의할 것이다. 그리고 올해 하반기에 깎인 R&D 예산을 복원할 수 있게 추가경정예산(추경)을 추진하겠다.” -우리나라 과학 발전에 필요한 건 무엇인가. “우주항공청이 과학기술 분야의 ‘핫이슈’다. 5월 개청하는 우주항공청이 국방, 농림, 해양 등 다양한 분야를 아우르는 ‘컨트롤타워’ 역할을 해야 한다. 한국항공우주연구원과 한국천문연구원의 연구 기능을 이어 가기 위해 우주항공 연구개발 지원 본부는 대전 유성에 둬야 한다.” -국민의힘으로 당적을 옮긴 ‘5선 골리앗’ 이상민 의원을 큰 표차로 꺾었는데. “선거 과정은 굉장히 치열했다. 나는 정치 초년생인데 상대는 대전 유성에서 5선을 지내 지역 기반이 탄탄했다. 그럼에도 불구하고 ‘이번에는 일 잘하는 유능한 사람을 뽑자’는 뜨거운 민심이 느껴졌다.” -해결하고 싶은 지역 숙원사업은. “청년들의 정주 여건을 개선하는 것이 중요하다. ‘스타트업밸리’ 조성이 그중 하나다. 벤처기업 최고경영자(CEO)들과 이야기를 나눠 보면 우리 지역은 우수 자원을 많이 가진 곳이라고 한다. 또 우수한 과학 인재들이 창업을 할 수 있게 지원하는 것도 필요하다.”

우주항공 전문가 황정아(47·대전 유성을) 더불어민주당 당선인은 18일 서울신문 인터뷰에서 윤석열 정부의 연구개발(R&D) 예산 삭감을 두고 “외환위기 사태 때도 없었던 일”이라면서 국가예산의 5%를 R&D 예산으로 채우겠다고 공약했다. 영입 인재인 황 당선인은 한국천문연구원 책임연구원 출신으로 누리호 개발 성공의 주역이다. 여성 의원 불모지였던 대전에서 ‘금녀의 벽’을 깨고 당선됐다. 다음은 일문일답. ㅡ박정현(대전 대덕) 당선인과 함께 대전의 첫 여성 의원이 됐다. “최초라는 타이틀에 연연하지는 않는다. 우리나라가 여성들이 아이 낳고 경력을 유지하기 어려운 환경이기 때문에 애초에 정치에 참여하는 여성들의 모수가 적었다. 박정현 최고위원도 비슷한 처지여서 동질감을 느낀다.” ㅡR&D 예산 지키기에 사활을 걸고 있는데, 정치에 뛰어든 계기는. “우리나라 역사상 처음으로 윤석열 정부가 R&D 예산을 14.7%나 깎았다. 1997년 외환위기 때도 없었던 일이다. 그 과정 자체가 과학자들에게는 모욕적이었다. 정부가 삭감 이유로 ‘과학계 카르텔’을 들었을 땐 모두가 할 말을 잃었다. 많은 연구자가 자기 연구를 중단하거나, 해외로 떠나고 있다. 대학원생들은 ‘랩(lab) 비’가 깎여서 하루에 한두 끼만 먹고 있다. 누군가는 국회에서 과학기술계를 대변해야 한다는 목소리가 높아졌고, 영입 제안을 받았다.” ㅡ추진하고 싶은 ‘1호 법안’은 무엇인가. “정부가 흔들 수 없는 굳건한 R&D 예산을 확보하기 위해 ‘국가 예산 목표제’를 도입하고 싶다. 국가 예산의 5% 이상을 R&D에 투자하도록 하는 법안을 발의할 것이다. 그리고 올해 하반기에 깎인 R&D 예산을 복원할 수 있게 추가경정예산(추경)을 추진하겠다.”ㅡ우리나라 과학 발전에 필요한 건 무엇인가. “우주항공청이 과학기술 분야의 ‘핫이슈’다. 5월 개청하는 우주항공청이 국방, 농림, 해양 등 다양한 분야를 아우르는 ‘컨트롤 타워’ 역할을 해야 한다. 한국항공우주연구원과 한국천문연구원의 연구 기능을 이어가기 위해 우주항공 연구개발 지원 본부는 대전 유성에 둬야 한다.” ㅡ국민의힘으로 당적을 옮긴 ‘5선 골리앗’ 이상민 의원을 큰 표차로 꺾었는데. “선거 과정은 굉장히 치열했다. 나는 정치 초년생인데 상대는 대전 유성에서 5선을 지내 지역 기반이 탄탄했다. 그럼에도 불구하고 ‘이번에는 일 잘하는 유능한 사람을 뽑자’는 뜨거운 민심이 느껴졌다.” ㅡ해결하고 싶은 지역 숙원사업은. “청년들의 정주 여건을 개선하는 것이 중요하다. ‘스타트업 밸리’ 조성은 그 중 하나다. 벤처기업 CEO들과 이야기를 나눠보면 우리 지역은 우수 자원을 많이 가진 곳이라고 한다. 또 우수한 과학 인재들이 창업을 할 수 있게 지원하는 것도 필요하다.”

영국 브리스틀대 지구과학부, 맨체스터대 지구·환경과학과, 도싯 쥐라기 해양생태 박물관, 독일 본대 지구과학연구소, 미국 올랜도 DWABA 박물관 공동 연구팀이 역대 가장 큰 해양 파충류(어룡)를 발견했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 4월 18일자에 실렸다. 연구팀은 영국 서머싯 지역의 웨스트버리 이암층에서 몇 년 동안 발굴한 어룡의 턱뼈 조각들을 이어 붙였다. 턱뼈의 크기를 바탕으로 실제 몸 크기를 추정한 결과 25m가 훌쩍 넘는 것으로 예상됐다. 턱뼈만으로 추정한 크기이기 때문에 실제로는 더 컸을 수 있다고 연구자들은 보고 있다. 연구팀은 이 새로운 해양 파충류에 ‘세번 지역의 거대한 물고기 도마뱀’이라는 뜻의 ‘이치요티탄 세베르넨시스’라는 이름을 붙였다. 세베르넨시스는 약 2억 2000만년 전 중생대 트라이아스기에 번성했지만 트라이아스기와 쥐라기 사이에 발생한 4차 대멸종으로 완전히 사라진 것으로 확인됐다. 4차 대멸종은 육지 생물 80%, 해양 생물 20%가 멸종한 것으로 알려졌다. 이후 지구상에 등장한 해양 파충류들은 세베르넨시스만큼 몸집을 키우지 못했다고 연구팀은 밝혔다.

알파고는 2015년에서 2017년 사이 이세돌 9단을 포함한 정상급 바둑 기사를 연달아 이기면서 바둑 같이 추상적인 사고가 필요한 영역에서도 사람을 능가하는 인공지능(AI)이 가능하다는 사실을 보여줬습니다. 당시 엄청난 충격이었지만, 이때만 해도 AI가 구체적으로 어떤 분야에서 사람을 돕거나 대신할 수 있는지는 분명치 않았습니다. 하지만 최근 챗지티피(ChatGPT)와 같은 생성형 AI가 등장하면서 이제 AI는 21세기 산업 혁명에 비유되고 있습니다. 그전에는 사람만 할 수 있었던 글쓰기나 대화, 이미지 생성, 영상 생성, 음악 작곡 등 여러 가지 추상적 작업을 AI가 대신하거나 보조할 수 있는 시대가 됐습니다. 과학계에서도 생성형 AI에 대한 논의가 활발합니다. 초기에는 생성형 AI를 이용한 논문 생성 등의 위험성이 거론됐다면, 현재는 이를 연구에 적절히 활용하는 사례들이 늘어나고 있습니다. 예를 들어 신약 개발에서 앞으로 생성형 AI의 역할이 커질 것으로 예상됩니다. 스탠퍼드 대학의 카일 스완슨이 이끄는 스탠퍼드 의대 및 맥마스터 대학 연구팀은 항생제 같은 특정 목적의 분자를 생성하는 생성형 AI인 신스몰(SyntheMol, synthesizing molecules)을 개발했습니다. 물론 분자 자체를 무작위적으로 생성하는 것이 아니라 제조 가능한 분자식을 생성하는 AI입니다. 연구팀은 신스몰의 1차 목표로 중요한 항생제 내성균 중 하나인 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)를 제거할 수 있는 새로운 항생제 개발을 선택했습니다. 항생제 내성은 21세기 인류를 위협하는 심각한 문제 중 하나로 매년 점점 관련 사망자가 늘어나 21세기 중반에는 매년 1000만 명이 사망할 수 있다는 암울한 예측이 나오고 있습니다. 물론 항생제 내성균을 없애기 위한 신약 개발이 활발히 이뤄지고 있기는 하나 신약을 개발하는 속도보다 항생제 내성균이 생기는 속도가 더 빨라 문제가 되고 있습니다. 만약 생성형 AI가 신약 개발 속도를 빠르게 할 수 있다면 이 분야에서 중요한 혁신이 될 수 있습니다. 연구팀은 13만 가지의 화학물질을 기반으로 신스몰을 훈련한 후 실험실에서 만들기 쉽고 실제 세균에 작용할 가능성이 높은 물질 2만5000가지의 화학식을 생성하도록 했습니다. 이렇게 많은 화학식을 생성하는 데 걸린 시간은 9시간에 불과했습니다. 인간이 직접 했다면 엄청난 시간이 필요했을 것입니다. 연구팀은 이 가운데 기존의 항생제와 완전히 다르고 아시네토박터가 쉽게 내성을 발현하기 어려운 물질 70가지를 골랐습니다. 이 가운데 58개가 실제로 제조할 수 있었는데, 최종적으로는 6개가 실제 아시네토박터 내성균을 죽일 수 있는 것으로 나타났습니다. 그리고 이 중 2개를 물에 녹인 후 쥐에 주입했을 때 심각한 부작용이 없다는 것도 확인했습니다. 물론 이렇게 만든 항생제 후보 물질이 사람에는 심한 해를 끼치지 않고 감염된 항생제 내성균만 죽일 수 있는지 검증하기 위해서는 복잡한 전임상 실험과 임상 시험이 필요합니다. 따라서 바로 새로운 항생제를 개발할 수 있는 것은 아니지만, 생성형 AI를 통해 기초 연구 시간을 크게 단축할 수 있다면 전체 약물 개발 속도를 빠르게 할 수 있습니다. 그리고 기존에 전혀 알려지지 않은 새로운 기전을 지닌 약물 개발도 쉬워질 것입니다. 연구팀은 신스몰 AI가 항생제 이외에 다른 약물을 개발할 때도 도움이 될 것으로 보고 연구를 계속하고 있습니다. 생성형 AI가 신약 연구 패러다임을 바꿀 혁신이 될 수 있을지 결과가 주목됩니다.

미국 뉴멕시코대, 워싱턴주 농림부, 연방 농무부 농업연구청, 유타주립대 공동 연구팀은 지구 온난화로 기온이 상승하고 대기가 건조해지면서 꿀벌의 종 다양성이 위협받고 개체수도 급격히 줄 수 있다고 경고했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 28일자에 실렸다. 꿀벌은 나비와 함께 꽃가루를 옮겨 식물이 열매를 맺도록 돕는 대표적인 수분 매개곤충이다. 전 세계 주요 작물의 75% 이상이 열매를 맺기 위해서는 수분 매개곤충이 필요하다. 그러나 기후 변화로 인해 수분 매개곤충의 개체수가 급감하는 것으로 알려졌다. 더군다나, 꿀벌의 경우 기후 변화로 인한 개체수 감소 추세를 예측하는 것이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 기온과 습도가 꿀벌 개체군에 미치는 영향을 실험한 결과와 2002~2019년 꿀벌 개체수 변화 데이터, 기후 변화 관측 자료를 비교 분석했다. 이를 통해 지구 온난화로 꿀벌 개체군이 어떻게 변화할 것인지 예측했다. 분석 결과 꿀벌 개체수는 습도에 특히 민감한 것으로 나타났다. 꿀벌 243종 중 71%가 건조 지수 변화에 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 건조한 날씨는 꿀벌 군집 내 종 다양성을 저하하고, 가뭄 조건에 더 잘 견디는 몸집이 큰 꿀벌들만 살아남게 될 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 멜라니 카제넬(수분 매개곤충 생태학) 뉴멕시코대 교수는 “기후 변화로 인해 특정 성질을 가진 종만 살아남게 된다면 생태계 차원에서 심각한 결과를 초래할 수 있다”고 경고했다.

미국 뉴멕시코대, 워싱턴주 농림부, 연방 농무부 농업연구청, 유타주립대 공동 연구팀은 지구 온난화로 기온이 상승하고 대기가 건조해지면서 꿀벌의 종 다양성이 위협받고 개체수도 급격히 줄 수 있다고 경고했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 28일자에 실렸다. 꿀벌은 나비와 함께 꽃가루를 옮겨 식물이 열매를 맺도록 돕는 대표적인 수분 매개곤충이다. 전 세계 주요 작물의 75% 이상이 열매를 맺기 위해서는 수분 매개곤충이 필요하다. 그러나 기후 변화로 인해 수분 매개곤충의 개체수가 급감하는 것으로 알려졌다. 더군다나, 꿀벌의 경우 기후 변화로 인한 개체수 감소 추세를 예측하는 것이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 기온과 습도가 꿀벌 개체군에 미치는 영향을 실험한 결과와 2002~2019년 꿀벌 개체수 변화 데이터, 기후 변화 관측 자료를 비교 분석했다. 이를 통해 지구 온난화로 꿀벌 개체군이 어떻게 변화할 것인지 예측했다. 분석 결과 꿀벌 개체수는 습도에 특히 민감한 것으로 나타났다. 꿀벌 243종 중 71%가 건조 지수 변화에 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 건조한 날씨는 꿀벌 군집 내 종 다양성을 저하하고, 가뭄 조건에 더 잘 견디는 몸집이 큰 꿀벌들만 살아남게 될 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 멜라니 카제넬(수분 매개곤충 생태학) 뉴멕시코대 교수는 “기후 변화로 인해 특정 성질을 가진 종만 살아남게 된다면 생태계 차원에서 심각한 결과를 초래할 수 있다”고 경고했다.

미국 텍사스 오스틴대 인류학과를 중심으로 에티오피아, 중국, 프랑스, 남아프리카공화국 등 5개국 23개 대학과 연구기관이 참여한 국제 공동연구팀은 인류의 이동이 기존 알려진 것과 다르게 건조한 시기에 이뤄졌을 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 21일자에 실렸다. 현생인류는 아프리카에서 발생해 전 세계로 퍼져 나갔다는 것이 과학계의 지배적 견해다. 그렇지만 아프리카 밖으로 언제 이동했는지는 여전히 수수께끼로 남아 있다. 지금까지는 사람들의 이동이 쉬웠던 습한 시기에 아프리카를 벗어났을 것으로 봤다. 건조기에는 먹을거리를 찾기가 어려워 이동이 쉽지 않았을 것이라는 추정이다. 이에 대해 연구팀은 에티오피아 북서부 신파강 근처 고인류 유적지에서 발굴한 돌조각과 동물 유해의 형태, 지층을 정밀 분석했다. 연구팀이 유적지에서 발굴된 지층을 화학 분석한 결과 약 7만 4000년 전 인도네시아 수마트라섬의 토바 화산 대폭발에서 나온 화산재라는 것이 확인됐다. 타조알 껍질과 포유류 이빨 화석에서 나온 산소 동위원소를 분석한 결과 당시 환경은 상당히 건조했던 것으로 나타났다. 연구를 이끈 존 캐펄만 텍사스 오스틴대 교수(진화인류학)는 “이번 연구 결과는 인류의 행동 유연성이 전 지구적 대폭발 여파에서 인류를 살아남게 했다는 것을 보여 준다”고 말했다. 캐펄만 교수는 “이는 현생인류가 아프리카에서 벗어나 전 세계 곳곳으로 퍼져 다양한 기후와 환경에서 살아남을 수 있도록 만든 원동력이 됐을 것”이라고 덧붙였다.

올해 고교 3학년생에게 적용되는 2025학년도 대학 입시에서 무전공(전공자율선택) 선발이 확대되는 가운데 수험생 10명 중 6명 이상은 입학 후 자연계(이과) 전공을 선호한다는 설문조사 결과가 나왔다. 19일 종로학원이 수험생 1104명을 대상으로 조사한 결과 무전공으로 입학 후 이과를 선택하겠다는 응답자는 65.0%로 문과(35.0%)보다 2배 가까이 많았다. 무전공 입학생들이 일부 인기 학과로 쏠리는 현상이 심해질 수 있다는 얘기다. 또 수험생 64.5%는 무전공 선발 확대에 공감한다고 답했다. 계열별로는 인문계(문과)생이 74.2%로 이과생(57.7%)보다 공감도가 높았다. 무전공 선발은 전공 구분 없이 대학에 들어간 뒤 2학년으로 올라갈 때 전공을 선택할 수 있는 제도다. 문과생들은 78.7%가 문과 계열을, 이과생은 대부분인 95.8%가 이과 계열을 선호했다. 이과생들의 선호 학과는 인문계열에서는 경제·경영계열(44.4%), 미디어·사회과학계열(33.3%)이 많았고 이과에서는 공학계열(33.2%), 컴퓨터소프트웨어계열(32.2%) 순이었다. 문과생들의 선호 학과는 미디어·사회과학계열(44.0%)이 가장 많았고 경제·경영계열(33.6%)이 뒤를 이었다. 문과생이 이과에서 선호하는 전공은 컴퓨터소프트웨어계열(40.0%)과 공학계열(26.7%)이었다. 무전공 선발 적용 방식은 ‘문·이과 계열 구분을 해서 선발하자’는 응답이 75.7%로 가장 많았다. 무전공 입학 후 졸업할 때 전공 명기에 대해서는 ‘구체적으로 전공 학과를 명기해야 한다’는 의견이 74.8%였다. 임성호 종로학원 대표는 “전공 선택 때 특정 학과 선호도가 명확하게 나타날 가능성이 있다”고 했다.