수천 미터 아래 깊은 바닷속에는 여러 가지 심해 생물체와 함께 바닥에 깔린 광물들이 존재합니다. 수심 4000m 이하의 바다 밑바닥에 있는 망간 단괴는 이름처럼 망간을 포함해 철, 니켈, 코발트, 구리 등 경제적 가치가 높은 광물이 풍부한 감자 크기의 금속 덩어리입니다. 따라서 망간 단괴는 오래전부터 미래 자원의 보고로 소개되어 왔습니다. 여기저기에서 채굴에 필요한 연구를 진행하고 시험 채취도 진행했기 때문에 상업 채굴이 멀지 않았을 것 같은 느낌이 들지만, 현실은 아직도 상업 채굴에 성공하지 못하고 있습니다. 경제성과 더불어 환경 오염 문제가 제기되었기 때문입니다. 과거 과학자들은 엄청나게 수압이 높고 햇빛도 닿지 않는 깊은 바닷속에는 생명체가 별로 없을 것으로 생각했습니다. 하지만 심해를 직접 탐사한 결과 예상과는 반대로 심해에도 수많은 생명체가 살고 있다는 사실을 알게 됐습니다. 이 심해 생명체들은 바다 위에서 떨어지는 유기물을 먹이로 삼아 오랜 세월 인간의 눈에 띄지 않고 자신만의 세상에서 살아가고 있었습니다.그런데 망간 단괴는 사실 모래 위에 채취하기 쉽게 올라와 있는 것이 아니라 마치 감자처럼 반쯤 파묻혀 있거나 혹은 완전히 모래와 진흙 아래 숨어 있습니다. 따라서 트랙터로 농작물을 수확하듯이 기계로 이를 끌어서 채취하는 경우 상당한 에너지가 들어갈 뿐 아니라 거기 있는 생명체가 모두 죽을 수밖에 없습니다. 더 나쁜 것은 엄청난 모래와 흙이 날리면서 물이 혼탁해지면서 직접 채취하는 장소가 아니라 근처에 있던 심해 생물도 죽게 된다는 것입니다. 결국 견인식 장치로 심해 망간 단괴를 채취하는 방식은 경제성도 떨어질 뿐 아니라 심각한 환경 오염의 문제가 있어 당분간 대규모 상업 채취가 어려울 수밖에 없습니다. 그러나 망간 단괴에 포함된 금속들이 지상에서 고갈되고 있고 그 양이 엄청나기 때문에 가능한 주변 환경에 영향을 미치지 않고 이를 채취하는 방법이 연구되고 있습니다. 망간 단괴 스타트업인 임파서블 메탈(Impossible Metal)은 마치 SF 영화에 나오는 로봇 같은 외형의 채취 로봇과 인공지능을 이용한 대안을 제시했습니다. 인공지능 카메라가 심해에서 망간 단괴를 인식하면 로봇 팔이 이 망간 단괴만 쏙 빼내 수집하는 방식입니다. 물론 이 경우에도 일부 심해 생물이 영향을 받을 수 있고 물이 혼탁해질 수 있으나 밭을 가는 기구 같은 견인식 장치와는 비교할 수 없을 정도로 악영향이 적습니다. 또 에너지 소모량도 훨씬 적을 것으로 예상됩니다. 다만 6㎞ 깊이의 심해에서 고장 나지 않고 작동할 수 있는 로봇을 만드는 일은 쉽지 않은 과제입니다.제조사 측은 우선 프로토타입 축소 로봇인 유레카 1을 수심 25m 정도의 얕은 바다에서 테스트했습니다. 인공지능 인식 시스템과 로봇 팔은 정확하게 망간 단괴와 비슷한 크기와 외형의 암석을 수집해 담았습니다. 초기 테스트 결과는 긍정적이지만, 실제로 엄청난 수압이 존재하는 심해에서 안정적으로 작업할 수 있을지, 그리고 과연 경제성이 있을지는 좀 더 검증이 필요합니다. 인공 지능은 최근 제조업은 물론 농업, 서비스 산업 등에서 새로운 해결사로 등장하고 있습니다. 인공 지능이 광산업에서도 혁신을 일으킬 수 있을지 미래가 주목됩니다. 

관객들을 사로잡는 인기 작품부터 젊은 창작자들의 파격적인 신작까지. 국립극단이 2023년 폭넓은 11개의 작품으로 관객들을 만난다. 국립극단의 내년 첫 공연은 3월 16일 명동예술극장에서 개막하는 ‘만선’이다. 지난해 초연 당시 평단과 대중의 사랑을 모두 받은 작품으로 장엄한 비가 무대에서 휘몰아치는 마지막 장면이 백미로 꼽힌다. 천승제 작가가 어촌마을을 배경으로 산업화의 그늘과 소외된 민중의 삶을 그렸다. 5월에는 세계적인 극작가 안톤 체호프의 4대 명작으로 꼽히는 ‘벚꽃 동산’이 무대에 오른다. 예술성과 대중성을 두루 인정받으며 백상예술대상 등 연극계 주요 상을 수상한 김광보 국립극단 단장 겸 예술감독이 연출을 맡아 정통 연극의 정수를 선보인다. 9월 명동에서는 해외 신작 ‘이 불안한 집’을 만날 수 있다. 영국의 극작가 지니 해리스가 그리스 비극인 아이스킬로스의 3부작 ‘오레스테이아’를 새롭게 해석한 작품으로 2016년 영국 초연 당시 평단과 관객 모두로부터 큰 호평을 받았다. 연출가 김정의 손을 거쳐 더욱 치밀한 작품으로 탄생할 예정이다.연말 명동예술극장의 대미를 장식할 작품은 ‘조씨고아, 복수의 씨앗’이다. 2015년 초연 당시 폭발적인 호응에 힘입어 각종 연극상을 휩쓴 작품으로 하반기 전국의 공연장에서 관객과 만난 후 명동예술극장에서 마지막을 장식한다. 지난 1년간 국립극단의 작품 개발 프로그램 ‘창작공감: 작가’를 통해 만들어진 작품도 선보인다. 이소연 작가의 ‘몬순’은 가상의 국가를 배경으로 전쟁의 시대를 사는 여러 인물을 통해 전쟁이 개인의 삶에 미치는 영향을 그린다. 윤미희 작가의 ‘보존과학자’는 소멸하는 것들의 이야기로 복원과 보존의 가치를 담았다. 동시대적 화두를 주제로 동시대적 사유의 확장성을 실험하는 ‘창작공감: 연출’에서 발굴한 작품도 무대에 오른다. 올해 주제는 ‘기후위가와 예술’로 임성현 연출이 코로나19 이후 커다란 화두로 등장한 금융자본주의와 기후위기의 긴밀한 연관성과 모순에 대해, 한민규 연출이 기후위기에 관한 글(시극)을 쓰는 한 작가의 이야기를 극중극 형식으로 풀어낸다.다양한 청소년극도 준비됐다. 내년 10월 국립극단 청소년극으로는 처음으로 명동예술극장 무대에 오르는 ‘탱크; 0-24’는 청소년 배우와 성인 배우가 함께하는 첫 국립극단 공연이다. 2019년 초연 이후 많은 사랑을 받아온 청소년극 ‘영지’도 5월 소극장 판에서 다시 관객과 만난다. 4월에는 우수한 중국희곡을 선보이고 공연 가능성을 타진하는 ‘제6회 중국희곡 낭독공연’도 열린다. 김광보 국립극단 단장 겸 예술감독은 “2023년은 창작자와 관객 모두가 만족할 수 있는 작품들로 꾸리기 위해 고심했다. 시대가 변해도 관객들과 소통할 수 있는 웰메이드 고전부터 ‘지금, 여기’의 이야기를 가장 신선하게 담은 창작극까지 고르게 준비했으니 관객 여러분께서 취향을 찾는 여정을 떠나보시기를 권한다”고 전했다.

국내외 방역상황이 악화하면서 다음 달 설 연휴에도 실내 마스크를 벗긴 어려울 것으로 보인다. 방역당국은 이르면 1월 말 해제 가능성을 시사했지만, 현재 방역 지표를 보면 1월도 불투명한 실정이다. 질병관리청은 23일 실내마스크 착용 의무 조정 기준을 발표하며 ▲환자 발생 안정화 ▲위중증 환자와 사망자 발생 감소 ▲안정적 의료대응 역량 ▲고위험군 면역획득 등 4개 지표 가운데 2개 이상이 충족될 때 코로나19 중앙재난안전대책본부 논의를 거쳐 1단계 완화 시점을 결정하겠다고 밝혔다. 1단계에선 실내마스크 착용 의무가 ‘자율’로 전환된다. 의료기관, 약국, 감염취약시설 등 일부 사회복지시설, 대중교통 내에서는 착용 의무가 유지된다. 지영미 질병관리청장은 “1월 중에는 완만한 정점에 이르지 않을까 생각하고, 그 후에 2주 정도 감소세를 관찰하면서 전문가 논의를 거쳐 얘기할 수 있을 것”이라고 말했다. 설 연휴(21~24일) 이전 완화는 어렵다는 의미다. 지 청장은 “1월 말 정도 이르면 그렇게 될 수 있지만 확실하게 말씀드리기 어려운 상황”이라고 덧붙였다. 정치권과 지방자치단체의 요구로 떠밀리듯 실내마스크 해제 시점을 검토하던 방역당국이 다시 신중모드로 돌아선 분위기다. 전문가들은 중국 발 변수로 향후 방역 상황이 예측 불가라고 진단했다. 엄중식 가천대길병원 감염내과 교수는 “현재 중국 상황이 한국에서 오미크론이 대유행했던 지난 1~4월 상황과 비슷한 것으로 보인다”며 “3월까진 중국에서 어마어마한 유행이 진행될 것으로 보이는데, 중국 인구의 4분의 1, 3억~4억명이 감염되면 오미크론 하위변이가 아닌 새로운 상위 변이가 발생할 위험이 크고, 그 직격탄을 가장 빨리 맞을 나라가 한국”이라고 말했다. 테워드로스 아드하놈 거브러여수스 WHO 사무총장은 지난 21일(현지시간) 브리핑을 통해 “중국에서 코로나19 중증 환자가 증가하는 현 상황을 매우 우려하고 있다”면서 “대유행이 끝났다고 결론을 내리기에는 여전히 불확실성이 너무 많다”고 밝혔다. 테워드로스 사무총장은 “중국 내 중증 환자 입원 비율 등 더 많은 정보가 필요하다”면서 “코로나19가 정보 확인을 거치지 않은 채 확산할 경우 새로운 변이가 출현을 부추길 수 있다는 게 일부 과학자들의 견해”라고 우려했다. 방역당국이 중국발 유행 확산을 막겠다며 지난 16일부터 중국을 표적 검역 국가에 추가했지만, 국내 유입 차단은 사실상 불가능하다. 이런 상황에서 유일한 방역 수단인 실내마스크를 해제하면 고위험군이 위험해질 수 있다. 질병관리청은 실내마스크 착용 의무를 자율로 전환했을 때 신규 확진자가 최대 11만명 정도 발생할 것으로 예측했다. 시뮬레이션 결과 실내마스크 착용 의무 조정 시 유행 정점 시기가 1~2개월 지연되고, 정점이 주간 일평균 8만명대 후반에서 최대 11만명 규모로 형성될 것이란 것이다. 하지만 당장 이번주만 해도 지난 20~21일 이틀 연속 신규 확진자가 8만명대를 기록해 실내마스크 해제 시 11만명 이상의 확진자가 나올 가능성이 적지 않다. 진단 검사를 받지 않은 숨은 감염자를 고려하면 지금도 실제 감염자가 8만명 이상으로 추정된다. 지 청장은 “실내 마스크 착용 의무 조정 이후에도 신규 변이, 불확실한 해외 상황 등으로 환자 발생이 급증하거나, 의료대응체계 부담이 크게 증가하면 다시 의무화하는 방안도 검토할 수 있다”고 밝혔다. 하지만 한번 완화한 방역을 다시 조이기는 어렵다. 켄타우로스로 불린 BA.2.75의 하위변이 BN.1의 세력 확장 속도도 심상치 않다. BN.1은 직전주 17.4%에서 20.7%로 상승하며 20%대에 올라섰다. BN.1의 전파력은 BA.5.2보다 44.7% 빠르며, 면역회피능력이 기존 변이보다 크다고 알려진 BA.2.75보다도 좋다. 면역회피능력이 강하면 백신접종·자연감염으로 형성된 면역을 피해 갈 수 있다. 확진됐는데 또 걸릴 가능성이 그만큼 커진 것이다. 실제로 지난 11~17일 전체 확진자 41만 9130명 중 재감염 추정 사례가 6만 6547명이다. 재감염률은 15.88%로 직전주 14.69%보다 1.19%포인트 늘었다. 최근 신규확진자 6.3명당 1명이 재감염자다.

방역 완화 후 코로나19가 급속히 확산하는 상황 속에도 연일 낙관론 일색의 목소리가 쏟아지는 현 상황을 비판하는 내부 성찰의 목소리가 제기됐다. 중국의 저명한 신경생물학자인 라오이 서우두 의대 박사는 “모르는 것은 모른다고 말하는 것이 진정한 과학자”라면서 일침을 놓았는데 이 글이 소셜미디어에서 확산되면서 연일 화제가 된 분위기다. 라오이 박사는 미국 샌프란시스코 캘리포니아 대학에서 신경과학 박사학위를 받고, 이후 하버드대에서 척추동물의 신경유도분자역학 등을 연구하면서 그 실력을 입증했다는 평가를 받아온 인물이다. 그런 라오이 박사가 최근 들어와 중국 관변 방역 전문가들 사이에서 주장된 ‘코로나19 정점의 시기가 임박했다’는 낙관론을 정면에서 반박한 것. 이에 앞서 지난 18일 장원훙 국가전염병의학센터장이 광둥성 공중보건 포럼에 등장해 “이번 코로나19 파동의 정점은 한 달 내에 올 것이며, 빠르면 3개월 내에 진정될 것”이라면서 “인간의 면역력은 갈수록 증강되기 때문에 백신 접종이 일정한 수준에 도달하면 중국은 코로나19에서 완전히 벗어나게 될 것”이라고 예측한 바 있다. 또 지난 17일에도 중국의 대표적인 방역 전문가이자 공정원 소속 리란쥐안 원사가 항저우에서 열린 국제 바이오테크 세미나에 참석해 “방역의 최후 승리가 눈앞에 있다. 코로나19를 불안해할 필요가 전혀없다”면서 코로나19 확산이 머지않아 진정될 것이라고 발언했다. 중국 방역의 최고 권위자들이 잇따라 코로나 낙관론에 힘을 실었던 것. 하지만 이에 대해 라오이 박사는 지난 19일 중국 소셜미디어 위챗에 해당 권위자들의 발언이 담긴 글을 공유하며 “어제 한 의사가 무책임한 발언을 했다”고 공개 저격했다. 라오이 박사는 “지금은 어느 누구도 코로나19가 어떻게 변할지 단정지을 수 없다. 인류와 영원히 함께 할 가능성도 전혀 배제할 수 없는 상황”이라면서 “코로나19는 일반적인 유행성 바이러스와는 다르다. B형 간염처럼 변화가 매우 적지 않고, 매년 출현하는 유행성 독감 바이러스도 아니며 사스(SARS·중증급성호흡기증후군)처럼 쉽게 사라지는 것은 더욱 아니다”고 했다. 그러면서 “과학에 대해 진정 아는 자라면 모르는 것을 당연히 모른다고 시인해야 한다”면서 “모르는 것은 모르는 것”이라고 거듭 강조했다. 

2012년 미국 콜로라도주 오로라에서 총기 사고가 발생했다. 모두 12명이 사망했는데, 그중 연인을 위해 몸으로 총탄을 막은 세 청년의 이야기가 세상의 관심을 끌었다. 남을 위해 자신을 희생한 이 놀라운 선택은 이기적 인간에 대한 종전의 진화적 견해를 다시 돌아보게 했다. ‘블루프린트’는 이런 인간의 선한 본성과 좋은 사회를 만드는 능력이 진화의 역사에서 자연선택을 통해 형성됐으며, 우리 유전자에 청사진(블루프린트)으로 새겨졌다고 설명한다.책 전체를 관통하는 목표는 “사회는 기본적으로 선하다는 사실을 입증하는 것”이다. 저자는 “우리는 서로 돕고, 배우고, 사랑하도록 프로그래밍돼 있다”며 인간의 이런 공통 능력을 “사회성 모둠”이라고 정의한다. 이는 개인 정체성, 짝과 자녀를 향한 사랑, 우정, 사회 연결망, 협력, 자기 집단 선호, 온건한 계층 구조, 사회 학습과 교육 등 여덟 가지 세부 특질로 이뤄졌다. 저자는 유전학과 진화생물학, 사회학, 역사, 철학 등을 넘나들며 사회성 모둠의 발생과 발전 과정 등을 규명해 낸다.인간의 생존 목적 중 하나는 자신의 유전자를 후대에 전하는 것이다. 자식을 위해 부모가 희생하는 것도 자신의 유전자가 후대에 전해질 가능성을 높이기 위한 것이라고 과학은 해석한다. 이를 ‘혈연선택’이라고 한다. 총기 난사 현장에서 자신보다 타인의 생명을 우선시한 것엔 ‘직접 호혜성’이란 원리가 작동했다. 협력의 진화를 설명하는 용어로, 내일 협력을 받으리라는 기대가 오늘 협력하도록 동기를 부여한다는 것이 기본 개념이다. 마찬가지로 후일을 기약할 수 없는 생면부지의 남을 돕는 행위는 ‘간접 호혜성’으로 설명할 수 있다. 이처럼 진화적으로 이해되지 않는 무수한 협력들도 자연선택으로 설명할 수 있다는 것이 저자의 판단이다. 유전자를 공유한 자식에 대한 애정은 유전적으로 완벽하게 타인인 배우자에 대한 사랑으로 이어지고, 이는 친구와의 우정으로 확대된다. 이런 감정은 동물 세계에도 존재하고 인간과 동물 사이에서도 발견된다. 개인의 정체성과 진화의 관계에 대해선 이렇게 설명한다. 유전적으로는 매우 동일한 핀란드 사람들이지만 각자의 얼굴만큼은 놀라우리만치 다양하다. 이는 구분을 위해서다. 이런 정체성 신호는 생존을 돕는 요인으로 작용한다. 황제펭귄, 돌고래 등 시각 신호로 구분이 어려운 동물들 역시 목소리, 몸짓 등으로 개체를 인지한다. 성 선택에 대한 설명도 재밌다. 바우어새는 흔히 집 짓는 새로 알려졌다. 하지만 저자는 이들의 짝짓기 과정을 ‘건축 행동’으로만 해석하는 건 수컷의 입장이며, 암컷의 까다로운 배우자 고르기가 공진화(상호 영향을 주며 진화하는 것)한 것이라 보는 게 합리적이라고 지적한다. 수컷이 아무리 집을 잘 지어도 암컷이 날아가 버리면 그뿐이다. 결국 성적 강압, 강제 교미를 회피하려는 암컷이 수컷의 진화를 조종했다는 것이다. 이는 인간종에게도 동일하게 적용된다. 저자의 결론은 담백하고 분명하다. “진화의 궤적은 선함을 향해 휘어져 있다”는 것이다. 물론 인류와 지구의 미래에 대한 비관이 시대정신인 마당에 저자의 관점은 도덕 교과서에나 나올 법한 선언적 주장에 불과하다는 통박도 나올 수 있겠다. 그렇다 해도 의사이자 사회학자, 자연과학자라는 독특한 이력의 저자가 학문의 경계를 넘나들며 선보이는 깊고 넓은 통찰엔 탄복할 수밖에 없다.

윤석열 대통령이 22일 청와대 영빈관에서 열린 ‘미래 과학자와의 대화’에서 격려사를 하고 있다. 윤 대통령은 부인 김건희 여사와 함께 올해 대통령과학장학생과 국제과학올림피아드 수상자 등 과학 영재들을 초대한 자리에서 “앞으로 많은 노벨상과 필즈상 수상자가 나올 것”이라고 격려했다. 이어 “앞으로 노벨상을 받았다고 해서 대통령이 이런 자리를 굳이 만들 필요가 없을 정도로 (수상자가) 많이 나올 것”이라며 연구의 자율성, 평가의 공정성, 정당한 보상의 중요성을 강조했다. 윤 대통령은 대통령과학장학생 140명에게 장학증서와 메달을, 국제과학올림피아드 수상자 44명에게 기념패와 부상을 직접 수여했다. 뉴시스

윤석열 대통령은 22일 과학 영재들에게 “앞으로 많은 노벨상과 필즈상 수상자가 나올 것”이라고 격려했다. 윤 대통령은 이날 청와대 영빈관에 올해 대통령과학장학생과 국제과학올림피아드 수상자 학생들을 초대해 “앞으로 노벨상을 받았다고 해서 대통령이 이런 자리를 굳이 만들 필요가 없을 정도로 (수상자가) 많이 나올 것”이라며 이같이 말했다. 그는 이어 “대통령으로서 할 수 있는 일 중에 우리나라 과학 인재들을 만나 격려할 수 있다는 것이 가장 보람된 일이 아닌가 생각한다”며 “앞으로 여러분의 역할이 크게 기대된다”고 격려했다. 이날 행사에는 윤 대통령의 부인 김건희 여사도 참석했다. 대통령실은 이날 윤 대통령이 참석 학생들에게 연구의 자율성, 평가의 공정성, 정당한 보상의 중요성을 강조했다고 전했다. 윤 대통령은 “인류의 자유가 확대되는 과정에서 가장 큰 기여를 한 것이 과학”이라며 “과학이라는 인프라가 결국 독재와 전체주의 같은 불합리를 우리 사회에서 쫓아내고 인권과 자유, 합리가 지배하게 만들었다”며 “국가는 과학자들의 연구를 충분히 지원하고 과학자들이 하고 싶은 연구와 협력을 할 수 있도록 반드시 지원해야 한다. 그것이 국가의 존재 이유”라고 강조했다. 그는 또 “여러분이 어디 있든 간에 과학이 특정 국가만을 위한 것이 아니라 인류 전체를 위한 것이라는 마음을 갖고 너무 애국심에 의존하지 않아도 된다”며 “여러분의 연구·협력 성과가 전 인류를 위해 큰 보탬이 되길 기대한다”고도 했다. 윤 대통령은 이날 대통령과학장학생으로 선정된 140명에게 장학증서와 메달을, 국제과학올림피아드 수상자 44명에게 기념패와 부상을 직접 수여했고, 학생들과 장래 희망과 관심사 등에 대해 자연스럽게 대화를 나눴다.

윤석열 대통령은 22일 과학영재들에게 “앞으로 많은 노벨상과 필즈상 수상자가 나올 것”이라고 격려했다. 윤 대통령은 이날 청와대 영빈관에 올해 대통령과학장학생과 국제과학올림피아드 수상자 학생들을 초대해 “앞으로 노벨상을 받았다고 해서 대통령이 이런 자리를 굳이 만들 필요가 없을 정도로 (수상자가) 많이 나올 것”이라며 이같이 말했다. 그는 이어 “대통령으로서 할 수 있는 일 중에 우리나라 과학인재들을 만나서 격려할 수 있다는 것이 가장 보람된 일이 아닌가 생각한다”며 “앞으로 여러분의 역할이 크게 기대된다”고 격려했다. 이날 행사에는 윤 대통령 부인 김건희 여사도 참석했다. 대통령실은 이날 윤 대통령이 참석 학생들에게 연구의 자율성, 평가의 공정성, 정당한 보상의 중요성을 강조했다고 전했다. 윤 대통령은 “인류의 자유가 확대되는 과정에서 가장 큰 기여를 한 것이 과학”이라며 “과학이라는 인프라가 결국 독재와 전체주의 같은 불합리를 우리 사회에서 쫓아내고 인권과 자유, 합리가 지배하게 만들었다”며 “국가는 과학자들의 연구를 충분히 지원하고, 과학자들이 하고 싶은 연구와 협력을 할 수 있도록 반드시 지원해야 한다. 그것이 국가의 존재 이유”라고 강조했다. 그는 또 “여러분이 어디 있든 간에 과학이 특정 국가만을 위한 것이 아니라 인류 전체를 위한 것이라는 마음을 갖고 너무 애국심에 의존하지 않아도 된다”며 “여러분의 연구·협력 성과가 전 인류를 위해 큰 보탬이 되길 기대한다”고도 했다. 윤 대통령은 이날 대통령과학장학생으로 선정된 140명에게 장학증서와 메달을, 국제과학올림피아드 수상자 44명에게 기념패와 부상을 직접 수여했고, 학생들과 장래 희망과 관심사 등에 대해 자연스럽게 대화를 나눴다.

동그라미재단이 21일 한국과학기술원(KAIST), 울산과학기술원(UNIST) 등에 추가로 9억 7000만원을 지원한다고 밝혔다. 동그라미재단은 안철수 국민의힘 의원이 2012년 안랩 주식을 출연해 세운 비영리 공익법인으로, 인류 난제를 해결하기 위한 혁신과학기술 지원에 앞장서고 있다. 지난 8월 창립 10주년을 맞은 동그라미재단은 내년도 추가 지원액을 포함해 기술연구 사업에 총 37억 7000만원을 지원하고 있다. 동그라미재단은 에너지, 환경 및 생태계, 공중보건 위협, 사이버보안 등 국가적 중요 사업에 투자해 왔다. 지원 분야 대부분은 에너지와 환경 등 미래 기술에 집중돼 있다. KAIST 신형원자로연구센터는 오염물질과 온실가스를 배출하지 않고 24시간 이용 가능한 청정에너지 시스템을 연구한다. 정용훈 KAIST 원자력 및 양자공학과 교수가 주도한다. 원자력과 에너지저장장치로 공급하기 위해 사고 발생 가능성이 없는 수준으로 고도의 안전성을 가지고, 자율 운전이 가능한 원자로를 개발하는 사업이다. 액화 과정에서 이산화탄소 및 미세먼지를 제거하고, 연료 교체 없이 50년 이상 장기 운전이 가능하다. 윤석열 정부의 원전 확대 기조에 따라 더욱 주목받는 분야다. 안 의원은 “문재인 정부에서 탈원전 정책을 추진하면서 소형모듈원전(SMR)에 대한 연구비가 전면 중단돼 위기를 겪었을 때 원전 개발을 이어 가기 위해 정 교수팀에 연구비를 지원했다”며 “과학기술이 미래 먹거리이자 국가 경쟁력을 좌우하는 시대가 된 만큼 앞으로도 인류 난제 해결을 위해 연구하는 인재들에 대한 지원을 집중적으로 이어 나가겠다”고 밝혔다. 환경 분야에서는 UNIST 폐플라스틱 탄소선순환센터가 폐플라스틱 활용 기술을 개발하고 있다. 폐플라스틱을 가스화해 바이오촉매를 생산·활용하고, 궁극적으로 폐플라스틱을 생분해성 플라스틱으로 만들어 내는 기술이다. 김동혁 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수는 “폐플라스틱을 소각하거나 매립할 경우 열에너지는 발생하는데 미세먼지가 나오는 문제 등이 심각하다”며 “생물화학적 공정으로 소각하거나 매립하지 않고 처리할 수 있는 방법을 연구하고 있다”고 말했다. 사이버보안 분야에서는 고려대·숭실대·한성대 산학협력단 컨소시엄이 보이스피싱 탐지 기술을, 제주대 산학협력단이 블록체인 관련 기술을 연구 중이다. 공중보건 분야에서는 서울대 의과대학 항생제 내성 병원성 세균 제어 연구센터가 휴면 상태의 병원성 세균의 재활성화 기법과 항생제 내성 세균 맞춤 항생제 타깃 등을 연구 중이다. 창업 지원 분야에서는 ‘동그라미재단-TEU 메디컬 프로그램’을 운영한다. 의과학자, 의과학 관련 대학생과 대학원생, 의학산업 관계자들이 혁신과학기술, 팀 프로젝트에 참여하는 프로그램이다. 동그라미재단의 총지출 사업비에서 운영비가 차지하는 비중은 10%도 안 된다. 나머지 90% 이상을 공모사업 지원금과 상금에 투자한다. 최근 3년간 총운영비용 20억 5000만원 중 사업수행 비용이 18억 7000만원으로 91%, 운영비용이 1억 8000만원으로 9%를 차지했다. 직원은 사업팀 1명, 경영지원팀 1명 등 2명뿐이고 비용 절감을 위해 공유 오피스를 사무실로 이용하고 있다. 장순흥 동그라미재단 이사장은 “최소의 인력과 공간 비용만을 쓰고 그 외의 비용은 최대한 연구비와 지원금에 사용하고 있다”고 말했다. 2012년 1210억원을 재단에 출연한 안 의원은 “제가 우리 사회로부터 받은 것들을 돌려드리고 싶다는 마음에서 시작했다”며 “재단이 우리 사회가 직면한 다양한 문제를 함께 고민하고 해결해 모든 분이 공평한 혜택을 받는 출발점이 되길 바란다”고 밝혔다.

동그라미재단이 21일 한국과학기술원(KAIST), 울산과학기술원(UNIST) 등에 추가로 9억 7000만원을 지원한다고 밝혔다. 동그라미재단은 안철수 국민의힘 의원이 2012년 안랩 주식을 출연해 세운 비영리 공익법인으로, 인류 난제를 해결하기 위한 혁신과학기술 지원에 앞장서고 있다.지난 8월 창립 10주년을 맞은 동그라미재단은 내년도 추가 지원액을 포함해 기술연구 사업에 총 37억 7000만원을 지원하고 있다. 동그라미재단은 에너지, 환경 및 생태계, 공중보건 위협, 사이버보안 등 국가적 중요 사업에 투자해 왔다. 지원 분야 대부분은 에너지와 환경 등 미래 기술에 집중돼 있다. KAIST 신형원자로연구센터는 오염물질과 온실가스를 배출하지 않고 24시간 이용 가능한 청정에너지 시스템을 연구한다. 정용훈 KAIST 원자력 및 양자공학과 교수가 주도한다. 원자력과 에너지저장장치로 공급하기 위해 사고 발생 가능성이 없는 수준으로 고도의 안전성을 가지고, 자율 운전이 가능한 원자로를 개발하는 사업이다. 액화 과정에서 이산화탄소 및 미세먼지를 제거하고, 연료 교체 없이 50년 이상 장기 운전이 가능하다. 윤석열 정부의 원전 확대 기조에 따라 더욱 주목받는 분야다. 안 의원은 “문재인 정부에서 탈원전 정책을 추진하면서 소형모듈원전(SMR)에 대한 연구비가 전면 중단돼 위기를 겪었을 때 원전 개발을 이어 가기 위해 정 교수팀에 연구비를 지원했다”며 “과학기술이 미래 먹거리이자 국가 경쟁력을 좌우하는 시대가 된 만큼 앞으로도 인류 난제 해결을 위해 연구하는 인재들에 대한 지원을 집중적으로 이어 나가겠다”고 밝혔다. 환경 분야에서는 UNIST 폐플라스틱 탄소선순환센터가 폐플라스틱 활용 기술을 개발하고 있다. 폐플라스틱을 가스화해 바이오촉매를 생산·활용하고, 궁극적으로 폐플라스틱을 생분해성 플라스틱으로 만들어 내는 기술이다. 김동혁 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수는 “폐플라스틱을 소각하거나 매립할 경우에 열에너지는 발생하는데 미세먼지가 나오는 문제 등이 심각하다”며 “생물화학적 공정으로 소각하거나 매립하지 않고 처리할 수 있는 새로운 방법을 연구하고 있다”고 설명했다. 사이버보안 분야에서는 고려대·숭실대·한성대 산학협력단 컨소시엄이 보이스피싱 탐지 기술을, 제주대 산학협력단이 블록체인 관련 기술을 연구 중이다. 공중보건 분야에서는 서울대 의과대학 항생제 내성 병원성 세균 제어 연구센터가 휴면 상태의 병원성 세균의 재활성화 기법과 항생제 내성 세균 맞춤 항생제 타깃 등을 연구 중이다. 기술연구개발 지원사업 외에도 창업 지원 분야에서는 ‘동그라미재단-TEU 메디컬 프로그램’을 운영한다. 의과학자, 의과학 관련 대학생과 대학원생, 의학산업 관계자들이 혁신과학기술, 팀 프로젝트에 참여하는 프로그램이다. 청소년 대상 인공지능(AI) 교육사업도 벌이고 있다. 동그라미재단의 총지출 사업비에서 운영비가 차지하는 비중은 10%도 안 된다. 나머지 90% 이상을 공모사업 지원금과 상금에 투자한다. 최근 3년간 총운영비용 20억 5000만원 중 사업수행비용이 18억 7000만원으로 91%, 운영비용이 1억 8000만원으로 9%를 차지했다. 직원은 사업팀 1명, 경영지원팀 1명 등 2명뿐이고 비용 절감을 위해 공유오피스를 사무실로 이용하고 있다. 장순흥 동그라미재단 이사장은 “최소의 인력과 공간 비용만을 쓰고 그 외의 비용은 최대한 연구비와 지원금에 사용하고 있다”고 말했다. 2012년 1210억원을 재단에 출연한 안 의원은 “제가 우리 사회로부터 받은 것들을 돌려 드리고 싶다는 마음에서 시작했다”며 “재단이 우리 사회가 직면한 다양한 문제를 함께 고민하고 해결해 모든 분이 공평한 혜택을 받는 출발점이 되길 바란다”고 밝혔다.

전 세계 어느 나라보다 인구 고령화 속도가 빠른 한국의 조기 사망자 수가 미세먼지나 오존으로 인해 2060년이 되면 인구 100만명당 1109명에 달할 것이라는 조사 결과가 있다. 이는 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 유일하게 대기오염으로 인한 조기 사망자가 1000명을 초과하는 것이라 충격을 준다. 이와 함께 온실가스 저감 이행 시 발생 가능한 대기오염물질에 대한 국제 규제가 신설·강화될 것으로 전망되면서 미세먼지 문제는 국민 건강뿐만 아니라 산업경쟁력 확보 차원에서 반드시 해결해야 할 문제로 떠오르고 있다. 미세먼지 연구개발(R&D)과 관련해 발생 원인과 현상 규명 및 예측, 국민건강 보호 같은 것은 정부 주도로 추진되고 산업시설 배출 저감, 생활 노출 저감 분야는 민간에서 진행되고 있다. 실제로 한국기계연구원은 화력발전소 실증설비 개발로 세계 최저 수준의 배출 농도를 달성하고 미세먼지를 유발시키는 물질을 70%나 줄이는 데 성공했다. 정부 주도 연구 성과는 민간으로 이전돼 산업현장에서 미세먼지를 저감하는 데 실질적 효과를 내고 있다.이처럼 정부와 민간은 이인삼각 달리기처럼 서로 협력해 성과를 내고 실제 현장에 적용하고 있다. 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단, 국가과학기술연구회가 주관해 지난 15~17일 경기 고양시 일산 킨텍스에서 열린 ‘2022 대한민국 과학기술대전’은 이 같은 여러 성과를 공개했다. 민간단체를 중심으로 과학문화 확산에 초점을 맞춰 지난 8월 중순 진행된 ‘대한민국 과학축제’와 달리 ‘과학기술, 미래를 답하다’를 주제로 열린 이번 과학기술대전은 한 해 동안 연구개발된 과학기술 성과와 과학문화 콘텐츠를 전시하고 체험할 수 있도록 한 정부 주도의 과학기술 분야 최대 규모 행사다. 전시관은 정부출연연구기관, 대학, 기업 등 57개 기관이 참여해 세계를 선도하고 미래를 준비하며 사회적 문제를 해결하는 과학기술을 초격차기술관, 미래연구관, 기술확산관으로 나눠 선보였다. 초격차기술관에서는 반도체, 디스플레이, 차세대전지, 핵융합처럼 한국이 선도하는 기술의 연구개발 성과를 한자리에 모아 전시했다. 여기서는 한국이 세계 최초로 개발한 77인치 양자점 OLED(QD-OLED) 디스플레이와 함께 지난 9월 ‘인텔 이노베이션’에서 공개돼 전 세계인의 탄성을 자아냈던 17인치 PC용 슬라이더블 디스플레이가 공개됐다.또 미래연구관에는 한국 최초 독자 개발 우주발사체 누리호의 실물 엔진, 달 궤도선 ‘다누리’의 위성촬영 영상, 미니 장기 오가노이드 실물 등 미래 발전을 위한 우주, 원자력, 바이오, 양자 분야 연구 성과들이 전시됐다. 기술확산관에는 재생에너지를 이용한 그린수소 생산기술, 4족 보행 로봇 로보도그 등 탄소중립, 사회문제 해결, 기술사업화와 관련한 기술들을 전시했다.한편 코로나 백신 제대로 알기, 우주방사선과 인체, 우리 아이 틱장애에 관해 알려 주는 ‘전문의와 함께하는 생활의학 강연’, 전통문화와 첨단 과학기술 분야의 융합 연구와 관련한 ‘전통르네상스 포럼’ 등 포럼·세미나가 열려 전문가와 대중이 함께할 수 있는 자리가 마련돼 많은 호응을 받았다. 이와 함께 곽재식 숭실사이버대 교수와 김범준 성균관대 물리학과 교수, 이승훈 서울대 화학공정 신기술연구소 박사 등 방송이나 언론매체에서 자주 만났던 과학자와 과학 커뮤니케이터들이 강사로 나서 SF와 인공지능, 반도체의 미래, 데이터로 보는 사회, 커피의 과학 등을 알기 쉽게 알려 주는 대중 강연도 관람객들의 주목을 받았다. 오태석 과기정통부 제1차관은 “한 국가의 과학기술 발전은 국민들의 응원 없이는 어렵다”면서 “과학기술대전은 다양한 차원에서 민관이 협력해 세계적 수준의 성과를 내고 있으며 과학기술을 통해 사회적 문제 해결에 적극 나서겠다는 것을 보여 주기 위한 것”이라고 말했다.

2022년 임인년 한 해도 불과 열흘 정도밖에 남지 않았습니다. 해마다 연말이 되면 ‘다사다난’했다는 표현을 관용구처럼 씁니다. 올해에는 그 어느 때보다 많은 사건·사고가 있었습니다. 기분 좋게 만드는 일도 있었지만 가슴 아픈 일도 적지 않았습니다. 그래서 연말이 되면 한 해 동안 많은 사람의 이목을 끌었던 사건·사고를 정리해 올 한 해를 돌아보는 기회를 갖고 반성하며 내년에 대비하는 일들을 합니다. 과학계 역시 마찬가지입니다. 과학저널의 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 연말이 되면 전 세계 과학계가 주목한 연구 성과 및 과학기술 동향, 과학계 인물을 선정하고 있습니다. 네이처는 ‘2022년 올해의 인물’, 사이언스는 ‘2022년 올해의 중요 연구 성과’ 10개를 꼽았습니다. 네이처와 사이언스는 10대 뉴스나 10대 인물을 꼽을 때 발표되는 순서가 절대 순위를 매기는 것은 아니라고 밝히고 있습니다. 10대 인물과 사건은 올 한 해 과학계에서 일어난 주요 사건들을 되새기고 대중에게 이해시키기 위한 것이라고 이야기하지만 아무래도 첫머리에 올라오는 것들에 사람들은 주목하기 마련입니다.네이처 올해의 인물 10명 중 가장 먼저 이름을 올린 것은 미국 항공우주국(NASA) 고더드우주비행센터 천체물리학자이자 제임스웹 우주망원경(JWST) 운영 프로젝트 과학자인 제인 릭비 박사입니다. JWST는 미국, 유럽, 캐나다 등이 25년 동안 약 13조 1000억원을 투입해 만든 세계 최대 크기의 우주망원경입니다. 허블 우주망원경을 대체하기 위한 JWST는 1년 전인 지난해 12월 25일(현지시간) 발사돼 올해 1월 지구에서 150만㎞ 떨어진 라그랑주점이라는 관측 지점에 도착해 우주 관측 임무를 수행하고 있습니다. 릭비 박사는 2010년 JWST팀에 합류해 지난해 말 성공적으로 발사하고 지금까지 임무를 수행할 수 있게 도움을 주고 있습니다. 올해 7월 조 바이든 미국 대통령이 직접 JWST가 찍은 영상을 전 세계에 공개할 때 릭비 박사가 배석했다고 합니다. 그럼에도 릭비 박사는 망원경 이름을 말하는 것을 좋아하지 않는다고 합니다. 릭비 박사는 성소수자인데 망원경의 이름을 따온 제임스 웹이 NASA 2대 국장으로 재직할 때 성소수자 과학자들을 무더기로 해고하고 괴롭혔기 때문이라고 합니다. 어쨌든 사이언스가 발표한 10대 중요 연구 성과 첫째로도 JWST가 지구로 보내온 첫 번째 이미지와 연구 결과 공개가 꼽혔습니다. JWST는 허블 우주망원경보다 주경의 지름이 2.7배, 면적은 6배 더 큽니다. 주경이 큰 것은 우주에서 오는 빛을 더 잘 모을 수 있다는 의미입니다. 실제로 허블 우주망원경보다 100배 더 선명한 영상을 얻을 수 있기 때문에 허블로는 희미하게 포착됐던 천체의 모습을 손에 잡힐 듯 선명하게 볼 수 있다는 말이지요. JWST의 연구 성과와 그와 관계된 인물의 이야기를 접하다 보면 우주 연구는 조바심을 내고 단기에 성과를 내겠다는 생각으로 접근해선 안 된다는 것을 새삼 느끼게 됩니다. 한국 우주개발 정책에 관여하는 사람들이 올해 네이처와 사이언스의 10대 뉴스와 10대 인물 이야기를 특히 꼼꼼히 살펴봐야 할 이유 아닌가 싶습니다.

인류가 지구 환경을 바꾼 지질시대를 의미하는 ‘인류세(人類世·Anthropocene)’의 공식 인정 여부가 사상 처음 표결에 붙여질 전망이다. 뉴욕타임스(NYT)는 17일(현지시간) “20세기 폭발적 산업화 시기를 거쳐 21세기에 돌입하면서 정반대로 인간이 자연을 장악하고 지질 기후 자연환경 등을 바꿔놓는 시대, 즉 인류세의 시작 여부에 대한 투표가 시작된다”고 보도했다. 세계 30여명의 각국 과학자로 구성된 인류세워킹그룹(AWG)은 이날 인류세의 정확한 시작점 등 세부 안건을 정하기 위한 내부 투표 단계에 돌입했다. AWG는 현 시대를 인류세라고 부를 지를 두고 10년 넘게 조사해왔다. 인류의 번성으로 지구에 쌓이는 퇴적층이 어떤 영향을 받았는지, 그렇다면 어느 시점을 인류세의 기준점으로 삼아야할 지가 핵심 안건이었다. AWG 과학자들은 이미 2019년 투표를 거쳐 인류세의 시작점을 20세기 중반으로 잡자는 데 합의한 상태다. 이는 인류의 환경오염과 온실가스 배출이 급격히 증가하고 핵폭발과 비료, 발전소에서 발생한 물질들이 지구에 흔적을 남기기 시작한 시점이다. 워킹그룹 의장인 콜린 워터스 레스터대학 교수는 1920년 이후 약 한 세기에 걸친 인류의 영향을 두고 “소행성이 행성에 충돌한 것과 같은 충격적 사건”이라고 평가했다. 노벨화학상 수상자인 폴 크뤼첸이 2000년 ‘인류세’ 명칭 도입을 처음 제기한 이후 이 용어의 공식 채택 여부를 놓고 갑론을박이 이어졌다. 지금은 1만 1700년 전 마지막 빙하기부터 현재까지를 ‘홀로세’로 부르지만 인류의 폭발적 번성 시점부터 인류세로 달리 불러야 한다는 주장이다. AGW는 인류세의 특성을 정의하는 데 필요한 지질 표본 후보지로 일본 규슈 벳푸만, 캐나다 온타리오 크로포드호수, 남극반도 빙하 등 9곳을 놓고 비공개 투표를 마친 상태다. 모든 내부 투표가 마무리되는 내년 봄쯤 인류세의 공식 비준 여부가 판단될 것으로 보인다. NYT는 “지질학 위원회 3곳에서 각각 60% 이상 승인을 얻어야 인류세가 지질시대 중 하나로 인정되지만 반대가 많으면 수년간 등재되기 어렵다”고 덧붙였다.

미국 항공우주국(NASA)이 100억 달러(한화 10조원)를 투입한 제임스웹 우주망원경(JWST)이 지난해 12월 15일 프랑스령 남미 기아나 유럽우주센터에서 발사됐다. 주로 가시광선을 감지하는 허블 우주망원경과 달리 JWST는 적외선으로 열을 감지해 우주 가스나 먼지구름을 뚫고 우주를 가장 깊이 들여다볼 수 있다. JWST는 발사 이후 한 달 만인 지난 1월 24일 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주점’(L2)에 안착했다. 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 곳으로, JWST가 연료 소모를 최소화할 수 있는 지점이다. 태양에서 바라보면 열에 민감한 JWST가 지구의 뒤편에 숨어 초저온 상태에서 최적의 관측 성능을 유지할 수 있다. JWST는 역대 가장 크고 강력한 우주망원경이다. 지난 7월 12일 첫 공식 관측 이미지를 공개한 이래 계속해서 놀라운 우주 풍경을 잡아내고 있다. 입이 떡 벌어지는 영상을 계속 비춰주고 있으며, 그중 최고 품질의 이미지를 엄선해 발표한다. 아마 이같은 이미지들은 앞으로 여러 과학논문 발표에 밑거름이 될 것으로 믿어 의심치 않는다. 1. 우주 모래시계 지난 11월 16일 공개된 우주 모래시계는 그 중심에 갓 태어난 별, 곧 원시항성을 숨기고 있다. 불타오르는 듯한 이 장면은 L1527로 알려진 ‘아기별’로, 짙고 어두운 가스와 먼지구름에 의해 가려졌으나 적외선으로 관측할 수 있다. JWST에 탑재된 근적외선 카메라(NIRCam)는 황소자리별 형성 영역 내에서 한창 태어나고 있는 모든 별의 형성 장면을 보여준다. 2. 볼프 레예별JWST는 먼 별을 둘러싼 신비한 동심원 고리를 포착했다. 이것은 과학자들을 당황하게 만들기에 족했다. 이미지 속 중심별은 WR140으로 알려져 있으며, 대부분의 수소를 우주로 방출한 후 먼지로 둘러싸인 볼프 레예별이다. 이런 유형의 별은 아주 무거운 질량을 가진 항성의 최종 진화 단계로, 어마어마하게 불어난 외피층을 자신의 강력한 항성풍으로 날려보내 내핵이 드러난 별이다. JWST 프로젝트 학제간 과학자이자 유럽우주국(ESA) 과학 고문인 마크 매코린은 트위터에서 이 별을 “괴짜”라고 불렀다. 그는 “이미지에 보이는 6각형 파란색 구조는 JWST의 MIRI(중적외선 카메라) 이미지에서 밝은 별 WR140의 광학 회절로 인해 생긴 무늬다. 하지만 빨간색 곡선형 이미지는 실제인데, WR140 주변의 외피층들로 실제로 별 주위에 존재하는 것”이라고 밝혔다. 3. 해왕성​JWST의 첫 번째 해왕성 이미지는 고리를 두른 이 거대 얼음 행성의 참모습을 환상적으로 보여준다. 이미지는 태양계를 벗어난 NASA의 보이저 2호 우주선이 해왕성 옆을 지나간 이후 32년 만에 천문학자들에게 최고의 이미지를 보여줬다. ​해왕성 남반구의 밝은 부분은 높은 고도의 얼음 구름으로, 구름 속의 메탄이 햇빛을 흡수하기 전에 햇빛을 반사하는 광경이다. ​4. 창조의 기둥 JWST가 유명한 성운 '창조의 기둥'에 초점을 맞추자 장대한 먼지구름 속의 내용이 놀라울 정도로 선명한 모습을 보여줬다. 지구에서 약 7000광년 떨어진 뱀자리에 위치한 창조의 기둥은 독수리 성운의 일부로, 기둥 하나의 길이가 몇 광년이나 된다. 이 거대한 가스와 먼지구름은 1995년 허블 우주망원경이 잡아내 처음으로 놀라운 아름다움을 드러냄으로써 단박에 명성을 얻게 됐다. JWST가 잡아낸 새로운 이미지는 창조의 기둥을 더욱 상세하고 선명하게 드러내주고 있다. 이전에는 보이지 않았던 수백 개의 별이 화면 전체에서 빛나고 있으며, 일부는 태어난 지 불과 수십만 년밖에 안 된 갓난 아기별들이다. ​5. DART 소행성 탐사선 충돌  지난 9월 26일 NASA의 소행성 탐사선 DART(Double Asteroid Redirection Test)는 디모르포스라는 소행성 위성에 충돌해 우주 암석의 궤도를 바꾸게 했다. 디모르포스는 더 큰 우주 암석 디디모스를 공전하는 위성이다. 이 충돌 광경을 지켜본 JWST는 DART 우주선이 디모르포스에 충돌한 후 이 소행성계가 어떻게 행동했는지 보여주는 일련의 이미지를 포착했다. 6. 타란툴라 성운이 매혹적인 성운 이미지에는 공식적으로 30 Doradus라고 명명된 타란툴라 성운의 모습으로, 한 번도 본 적이 없는 어린 별들이 목하 처음으로 존재를 드러내고 있다. JWST의 고해상도 적외선 카메라는 멀리 떨어진 배경 은하뿐만 아니라 정교한 세부를 관통해 별들의 보육원을 보여준다. 타란툴라 성운은 약 16만 광년 떨어진 대마젤란은하에 있다. 성운은 우주의 나이가 불과 수십억 년 됐을 무렵의 별 형성 영역과 비슷한 화학적 조성을 가지고 있기 때문에 별 형성 연구 천문학자들에게 대단한 매력을 지닌 천체로, 천문학자들에게 상대적으로 초기 우주에서 별이 어떻게 형성됐는지에 대한 독특한 시각을 제공한다. ​7. 유령 은하공식적으로 NGC 628 또는 메시에 74로 알려진 유령 은하(Phantom Galaxy)의 이미지는 은하 형태가 매우 대칭적이기 때문에 천문학자들은 “완벽한 나선”이라고 부른다. 이미지는 JWST가 중적외선 카메라 MIRI로 수집한 데이터를 사용해 주디 슈미트에 의해 처리됐다. 이 은하는 허블 우주망원경과 WISE(광역 적외선 탐사기)와 같은 장비를 사용해 이전에 여러 번 이미지화됐지만, 이미지는 완전히 새로운 은하계의 모습을 보여준다. 8. 목성 고리JWST가 지구에서 가까운 목표물에 조준했을 때 천문학자들은 그 결과를 보고 대단히 만족해했다. 목성의 이미지는 웹의 근적외선 카메라(NIRCam)로 캡처된 것으로, 목성계를 매우 자세하게 보여준다. 여기에서 극지방을 둘러싼 아름다운 오로라와 거대 가스 행성을 둘러싸고 있는 희미한 고리, 목성의 두 위성도 볼 수 있다. 아말테아는 가장 왼쪽에 있는 밝은 점이고, 아드라스테아는 아말테아와 목성 사이의 고리 가장자리에 있는 희미한 점이다. 9. 울프-룬드마크-멜로테 은하왜소은하인 울프-룬드마크-멜로테 은하(WLM/DDO 221)의 이미지는 JWST의 근적외선 카메라가 포착한 것이다. 울프-룬드마크-멜로테 은하(WLM)은 우리은하를 포함하고 있는 국부 은하군에서 가장 멀리 떨어진 구성원 중 하나이기 때문에 천문학자들에게 흥미로운 대상이다. 고립된 특성으로 인해 WLM은 다른 시스템과 상호 작용할 가능성이 없는 만큼 은하 형성 및 진화 이론을 연구하고 테스트하려는 천문학자들의 주요 목표가 돼왔다. 1909년 막스 볼프에 의해 발견됐으며, 304만 광년 거리의 고래자리에 있다.  10. 토성 위성 타이탄JWST가 토성의 가장 큰 위성인 타이탄에 초점을 맞췄을 때 과학계는 다시 한번 흥분했다. JWST는 지난 11월 4일 간신히 타이탄의 두꺼운 메탄 구름을 포착했다. 구름 중 하나(클라우드 A)는 타이탄의 탄화수소 바다 중 가장 큰 크라켄 마레 위에 떠 있는 것이다. 그런 다음 며칠 후 하와이의 케크 천문대에서 시간이 지남에 따라 구름이 어떻게 변했는지 이해하기 위해 이 구역을 관찰했다.

배고픈 사자는 위험을 무릅쓰고 사냥에 나서기 마련이다. 허기진 상태에서 힘이 없긴 하지만, 굶는 시간이 길어지면 상황은 더 나빠지기 때문이다. 사자만이 아니라 다른 동물도 마찬가지일 것이다. 하지만 과학자들은 의외의 동물에서 더 영리한 모습을 관찰했다.  미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 연구팀은 캘리포니아의 골치 아픈 외래 침입종 개미인 아르헨티나 개미(학명 Linepithema humile, 사진)의 사냥 방식을 연구했다. 연구팀은 먹이가 부족하고 굶은 상태인 개미들이 위험을 감수하고 먹이를 더 적극적으로 찾아 나설 것이라는 가설을 세우고 이를 실험실 환경에서 검증했다. 먹이를 찾아 나선 개미는 여러 가지 위험에 직면한다. 지나가던 동물이나 빗방울도 작은 개미에게는 위험할 수 있다. 개미지옥 같은 개미의 천적이나 개미를 사냥할 수 있는 다른 동물도 위험하다.  하지만 개미 군집 전체로 봤을 때 가장 위험한 적은 바로 같은 개미 군집이다. 개미 한두 마리를 잡아먹는 게 아니라 경쟁 관계에 있는 개미굴을 습격해 완전 초토화하기 때문이다. 따라서 연구팀은 다른 개미의 공격을 시사하는 폼산을 뿌려 위험한 환경을 만들었다.  그 결과 예상과는 반대로 오히려 굶은 개미들이 몸을 사리고 개미굴에서 잘 나오지 않는 행동을 보였다. 연구팀은 개미의 행동이 상당히 합리적이라고 해석했다. 일단 굶은 상태에서 잘 먹은 적대 개미와 싸울 경우 아무래도 질 가능성이 높다. 상태가 나쁠 때는 다른 군집과 전쟁을 피하는 것이 상책이다. 그리고 전쟁 상태까지 가지 않더라도 일개미를 잃을 가능성이 높은 상황이라면 개미를 아끼는 것이 현명하다. 애벌레 단계부터 성체 일개미까지 키우는 데 적지 않은 먹이가 필요하기 때문에 잘못하면 얻을 수 있는 먹이보다 지금까지 많은 먹이를 먹여 키운 일개미의 손실이 더 커진다. 연구팀은 의외로 영리한 아르헨티나 개미의 행동이 이 개미가 토종 개미를 몰아내고 생태계 교란종이 된 비결이라고 보고 있다. 불리한 상황에서는 조용히 지내면서 상대의 공격이나 추가 손실을 피하고 먹이가 충분하고 힘이 넘치는 상황에서는 적극적으로 진출해 다른 개미들을 몰아낸 것이다.  물론 연구팀의 목적은 개미의 뛰어난 지략에 감탄하는 것이 아니라 외래 침입종 개미를 더 효과적으로 억제하는 방법을 찾는 것이다. 나를 알고 적을 알아야 이길 수 있다는 이야기는 개미와의 싸움에서도 예외가 아닐 것이다.

최근 며칠 동안은 ‘진짜 겨울이구나’라는 것을 실감할 정도로 영하 10도를 밑도는 추위에 많은 눈까지 내렸다. 평소에도 운동하기 싫어하는 사람에게는 날씨가 너무 춥거나 더워지면 운동을 피하기 좋은 핑계거리가 생긴다. 그런데 최근 미국과 독일 생물학자와 의생명과학자들이 ‘운동하기 싫어’하는 생각을 떠오르게 만드는 원인을 찾아냈다. 거꾸로 생각하면 이 원인을 바꾸면 즐겁게 운동을 할 수 있게 만들 수 있다는 것이다. 미국 펜실베니아대 의대, 펜실베니아주립대, 독일 프랑크푸르트 괴테대를 중심으로 한 15개 연구기관이 모인 공동 연구팀은 장내 미생물이 장-뇌 경로에 영향을 미쳐 운동 동기를 만들어 낸다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 12월 15일자에 실렸다. 운동은 뼈와 근육을 강화시키고 체중 조절, 정신건강 증진은 물론 당뇨, 고혈압, 고지혈증 같은 다양한 대사성 질환, 심혈관계 질환 위험을 줄이고 암 발생 위험도 낮추는 등 다양한 효과를 갖고 있다. 그렇지만 운동을 하겠다는 개인적 동기를 조절하는 메커니즘은 아직 완벽하게 이해되고 있지 않다. 단순히 운동을 위한 개인 의지 정도로만 파악되고 있을 뿐이다. 상대와 경쟁을 하는 운동이나 즐거움을 느끼기 위한 레크레이션 운동 모두에서 참여를 자극하는 중요한 요소는 신체활동을 통해 나타나는 쾌감을 얼마나 느끼는가에 달려 있다. 이는 운동에 의해 유도되는 뇌의 신경화학적 변화에 따라 촉발되는 것으로 알려져 있다. 이와 관련해 연구팀은 생쥐 실험을 통해 운동 동기를 촉발시키는 원인을 조사했다. 그 결과, 장내 미생물 의존성 엔도카나비노이드 대사산물이 TRPV-1 유발 감각뉴런을 자극시켜 운동 중에 복부 선조체에서 도파민 수치를 상승시킨다는 것을 발견했다. 쉽게 말하면 장내 미생물이 운동할 때 뇌를 자극해 즐거움을 더 많이 느끼게 만들어 운동을 계속 하고 싶다는 욕구를 일게 만든다는 것이다. 실제로 연구팀은 이번에 확인된 장-뇌 연결망을 자극하면 생쥐가 계속 운동을 하고 싶어하고 운동 성과도 그렇지 않은 생쥐에 비해 높다는 것을 관찰했다. 연구를 이끈 크리스토프 타이스 펜실베니아대 의대 교수(미생물학)는 “이번 연구는 장내 미생물이 뇌를 자극해 운동을 통한 쾌락을 더 많이 느끼게 만든다는 사실을 확인한 것”이라며 “운동 성과의 개인별 차이는 물론 운동에 대한 동기 자극도 장내 미생물을 조절함으로써 가능하다”라고 설명했다.

지난 12월 13일 제니퍼 그랜홈 미국 에너지부 장관은 12월 5일 산하 기관인 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL)의 국립 점화 시설 (NIF)가 2.05MJ의 에너지를 투입해 3.15MJ의 에너지를 만들어내는 데 성공했다고 발표했습니다. 이는 투입한 에너지보다 방출한 에너지가 더 많은 것으로 핵융합 발전 연구에 획기적인 전기를 마련한 것으로 평가받고 있습니다. 물론 이 성과가 2009년 NIF가 완공된 후 13년 만에 거둔 쾌거인 것은 사실이지만, 실제 핵융합 발전까지는 아직 갈 길이 먼 상태입니다. 왜 그런지 NIF의 이론과 역사를 간단히 소개합니다.  현재 핵융합 연구의 대세는 토카막 방식입니다. 핵융합 반응을 유지할 수 있는 섭씨 1억 도의 초고온 플라스마를 자기장 안에 가두는 장치입니다. 이렇게 높은 온도의 플라스마를 직접 담을 용기가 없기 때문에 사용한 방법인데, 사실 이런 초고온 플라스마를 핵융합 반응이 지속되도록 유지하는 일이 쉽지 않아 현재 상업적인 발전은 불가능합니다. 토카막 핵융합 기술의 돌파구 마련을 위해 우리나라를 포함한 전 세계 여러 나라가 협력해 건설하는 것이 국제 핵융합 실증로(ITER)입니다.  물론 과학자들은 핵융합 발전을 위해 여러 가지 대안들을 생각해냈습니다. 그중 하나가 강력한 레이저를 한 점에 모아 연료 캡슐을 점화한 후 내부에 핵융합 반응이 가능한 초고압, 초고온 상태를 만드는 것입니다. 이 방식을 관성 봉입 핵융합 (ICF) 기술이라고 하는데, 토카막에 견줄 수 있는 대형 시설은 미국의 NIF가 유일합니다.  NIF는 1997년부터 2009년까지 12년에 걸쳐 42억 달러의 천문학적 비용을 투입해 건설됐습니다. 총 500조 와트 출력의 초강력 레이저 192개를 거대한 타겟 챔버 안에서 2mm 지름의 연료 캡슐에 명중시키면 영하 255도의 중수소-삼중수소가 핵융합 반응을 일으키는 방식입니다.  이론적으로 보면 자기장 그릇에 초고온 플라스마를 장시간 가두는 것보다 쉬울 것 같지만, 레이저를 모으는 일은 간단한 문제가 아니었습니다. 실제로 500조 와트(1.85MJ)의 출력에 도달한 것은 완공 3년 후인 2012년이었는데, 올림픽 경기장만큼 큰 레이저 시설에서 좁쌀 크기의 연료 캡슐에 에너지를 집중시키는 일은 만만치 않은 과제였습니다. 엄청난 출력에도 불구하고 진짜 연료 캡슐에 도달하는 에너지는 사실 10% 수준에 불과했고 그나마 핵융합 반응을 일으키는 연료의 양은 이보다 더 적어 점화 시설이라는 말이 무색하게 투입된 것과는 비교할 수 없을 정도로 적은 에너지만이 방출됐습니다. 물론 NIF의 과학자들은 레이저의 출력을 높이고 연료 캡슐의 디자인을 개선해서 핵융합 에너지 수율을 높이기 위해 노력했습니다. 하지만 2021년 전까지는 수율이 100-170KJ 수준에 불과했습니다. 그러다가 2021년에 와서 1.3MJ의 수율을 얻어 획기적인 전기를 마련하게 됩니다. 그리고 마침내 설계 출력 이상인 2.05MJ의 에너지를 투입해 1.5배의 핵융합 에너지를 얻은 것입니다.  하지만 그렇다고 해서 실제 핵융합 발전이 눈앞에 다가온 것은 아닙니다. NIF는 이름처럼 '점화' 시설로 발전 시스템은 처음부터 존재하지 않습니다. 당장에 고민할 문제는 발전 방식보다는 에너지 수율을 높이고 점화 횟수를 늘리는 것이기 때문입니다. 현재 NIF는 일주일에 10번 정도 발사가 가능하다고 알려져 있는데, 상업 발전을 위해서는 1초에 10회 발사가 가능한 수준까지 끌어올려야 합니다. 그러려면 레이저는 물론 반응로와 연료 캡슐 디자인까지 모두 획기적으로 바꿔야 합니다. 핵융합에서 나온 열을 전기로 바꾸는 일은 또 다른 도전입니다. 거대한 타겟 챔버 안에서 발생하는 핵융합 반응은 내부를 따뜻하게 할 순 있지만, 터빈을 돌릴 수 있는 뜨거운 증기를 만들 수 있는 수준은 아닙니다. 마지막으로 상업화를 위해서는 상식적으로 받아들일 수 있을 정도로 발전 비용을 낮춰야 합니다. 연료비가 거의 없다고 생각하면 결국 레이저 핵융합 시스템을 얼마나 저렴하게 만드는 지의 문제입니다.  NIF의 이번 성과가 정말 획기적인 것이고 초기 테스트 결과와 비교해서 괄목할 만한 발전이라는 점은 부인할 수 없는 사실입니다. 다만 앞서 기술한 문제 때문에 아직은 갈 길이 먼 것도 사실입니다. 그러나 아무리 먼 길도 포기하지 않고 꾸준히 가다 보면 목적지에 도달하게 마련입니다. 지금처럼 꾸준한 투자와 연구가 진행된다면 언젠가 인류가 무한한 청정 에너지원인 핵융합을 이용한 날도 올 것으로 믿습니다. 

빈 공간에 점이 찍힌다. 점이 이어져 선이 되고 선은 면으로 펼쳐져 공간을 채운 후 폭발하듯 점으로 사라진다. 괴테가 식물의 성장, 변형과 생명탄생을 설명하는 방식이다. 씨는 점, 줄기는 선, 잎은 면, 꽃과 열매는 공간 그리고 다시 점인 씨앗으로 돌아간다. 괴테의 ‘식물변형론’은 18개 장에 123개 짧은 글로 이루어져 있다. 내용도 그리 어렵지 않고 중간중간 괴테가 직접 스케치한 삽화도 있어 도움이 된다. 책 전체를 통해 괴테는 관찰이 곧 과학이라고 주장한다. 책은 “식물 성장에 조금이라도 관심을 가지고 관찰하면 식물은 바로 옆 인접해 있는 부분의 모습을 닮아가듯 변형하면서 성장한다”는 문장으로 시작한다. 처음 이 문장을 읽었을 때 그렇게까지 마음에 와닿지는 않았지만 시간이 지나면서 꽃과 나무 그리고 무엇보다 시시각각 변화하는 사회를 경험하면서 자꾸 떠올랐다. 그는 식물을 통해 생명과 사회라는 세상을 얘기하고 있었다. 바로 옆 존재에 관심을 갖고 닮으려고 노력하고 또 닮아야 살 수 있다는 진리 말이다. 평범한 듯 심오한 생태법칙을 식물의 성장과 변형을 통해 설명하는 식물 관찰일지 같다. 책을 읽고 나면 길가의 잡초 하나, 꽃 하나도 그냥 지나치기 힘들도록 독자를 관찰에 능한 과학자가 되도록 도와준다. 이름으로만 알고 있었던 꽃은 어느덧 우주공간에 함께하는 존재가 된다. 괴테는 식물 속 점을 찾는 버릇을 갖게 한다. 줄기를 보아도 갈래가 나누어지기 전에는 색이 진한 점이 반드시 있다. 에너지와 생명력을 집중해 진한 색을 가진 점을 이룬 후 그곳에서 두 갈래 줄기가 뻗어나고 잎도 돋아난다. 줄기 끝에서 다시 힘을 모아 점을 찍은 후 이번에는 꽃이 맺힌다. 예술가 바실리 칸딘스키가 괴테의 영향을 많이 받았다고 알려져 있다. 괴테의 ‘식물변형론’을 읽고 ‘점, 선, 면’이란 책을 썼을 것이란 상상을 어렵지 않게 할 수 있다. 괴테는 생명과 사회에 이어 추상예술에까지 그의 식물이론을 통해 영향을 끼친 것이다. 괴테 식물학개론은 우주 생성까지 이어 간다. 점은 정체된 듯 죽은 모습을 띠지만 새 생명으로 탄생하려면 점을 반드시 거쳐야 한다. 모든 에너지를 집약하고 수축시켜 하나의 점을 만들면 씨가 된다. 점에서 출발해 다시 점으로 돌아온 셈이다. 식물은 닮아가는 방향으로 성장하고 자신의 모든 것을 바쳐 죽음으로 사라지듯 점을 만들어 생명을 탄생시킨다. 우주 팽창과 수축 그리고 빅뱅을 이해할 수 있다. 닮음의 성장, 생명 탄생의 점으로 설명한 자연법칙이다. 바로 옆 동료에게 관심을 가져 닮으려 노력하고 함께 성장한 후에는 다시 결집해 점으로 목숨을 다해야 새로운 생명이 탄생하는 사회법칙이기도 하다. 혼돈의 세계와 사회를 견딜 수 있게 도와주는 괴테의 식물 생태 과학코드이다.

개의 후각은 극도로 예민하다. 눈을 뜨지도 못하는 갓 태어난 새끼도 냄새로 어미의 젖을 찾고 공기 중으로 극소량 유출된 폭발물이나 마약의 냄새도 맡을 수 있어 탐지견으로 인간을 돕는다. 냄새를 통해 주인을 알아보는 것은 물론 병에 걸렸는지도 알아낼 수 있다. 과학자들은 몇 년 전 개가 예민한 후각을 통해 암을 진단할 수 있다는 사실을 알아냈다. 예를 들어 소변 속에 포함된 극미량의 휘발성 유기 화학 물질(VOCs)의 냄새를 맡아 전립선 암이 있다는 것을 알아챌 수 있는 것이다. 그런데 훈련된 개라고 해도 개마다 진단 정확도가 들쑥날쑥 할 수밖에 없다. 여기에 같은 개도 그날 상태에 따라서 다를 수 있어 질병 진단 목적으로 활용하기에는 어려운 부분이 있다. 물론 현실적으로 병원에서 개를 키우기 일도 쉽지 않다. 따라서 과학자들은 개를 훈련시키는 것보다 개처럼 예민한 후각을 지닌 전자 코(e-nose) 개발에 집중했다. 이 가운데 이탈리아 밀라노의 휴마니타스 대학 연구팀은 전립선암을 진단할 수 있는 전자코인 다이아그-노즈(Diag-Nose)를 개발해 임상 시험을 진행했다. 연구팀은 전립선암 환자 100명과 건강한 사람 100명의 소변을 채취해 다이아그-노즈의 성능을 테스트했다. 그 결과 전립선암 환자의 85% 정도에서 전립선암을 진단하는 정확도를 지닌 것으로 나타났다. 간단한 소변 검사를 통해 전립선암을 빠르게 진단할 수 있는 셈이다. 다만 질병이 없는 사람에서 없다고 판정하는 특이도가 79%에 불과하다는 점이 문제다. 정상인의 1/5 정도에서 전립선암 의심 판정을 내리는 셈으로 전립선암 유병률이 매우 낮다는 점을 생각하면 단독으로 사용하기는 무리다. 그러나 연구팀은 전립선 특이항원(PSA)같은 전립선암의 선별 검사 방법과 같이 사용하면 전자코가 전립선암의 조기 진단율을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 앞으로 냄새로 질병을 진단하는 전자 코의 활약이 늘어날지 주목된다. 

러시아 시베리아의 광산에서 거대한 싱크홀이 발견됐다. 싱크홀 현장 인근에 살던 소수의 주민들은 지반 붕괴의 우려에 따라 대피했다. 미국 워싱턴이그재미너 등 외신의 12일(이하 현지시간) 보도에 따르면 러시아 케메보로주(州)에 있는 셰레게쉬 광산에서 발견된 싱크홀은 너비가 30.5m에 달한다.공개된 항공촬영 영상은 눈이 쌓인 도로 및 주택들과 인접한 거리에 생긴 거대한 싱크홀을 생생하게 담고 있다. 특히 주택 한 채는 해당 싱크홀과 매우 가까운 곳에 위치한 탓에, 금방이라도 싱크홀에 빨려 들어갈 듯 아슬아슬하게 서 있다. 케메보로주 당국에 따르면, 해당 광산에서는 이전부터 싱크홀의 조짐이 있었고 이에 따라 주민들을 미리 대피시켰다. 광산에서의 작업도 중단했다.덕분에 사상자는 보고되지 않았지만, 새하얀 눈으로 뒤덮인 시베리아 한복판에 생긴 거대한 싱크홀을 본 일부 주민들은 ‘지옥문이 열렸다’며 두려움을 감추지 못했다. 케메보로주 당국과 광산 소유회사는 싱크홀로 생긴 구멍을 메울 계획이라고 밝혔다. 한편, 러시아 시베리아에서 거대한 싱크홀이 생겨난 것은 이번이 처음은 아니다. 지난 2020년 시베리아에서는 깊이 30m, 너비 20m에 달하는 거대한 싱크홀이 발견됐다. 시베리아에서 이렇게 거대한 규모의 싱크홀이 발견된 것은 2013년 이후 무려 9번째였다.시베리아에서 싱크홀이 발견될 때마다 운석 충돌설이나 미확인비행물체(UFO)의 착륙 흔적이라는 다양한 추측이 제기됐지만, 현지 과학자들은 ‘기후 온난화’를 원인으로 지목했다. 러시아 과학자들은 “온난화로 인한 기후 불안정으로 툰드라 지층 아래에 있던 메탄 가스층 폭발이 이어졌다. 이로 인해 거대한 싱크홀 발견이 계속되는 것”이라고 설명했다. 올해 초 핀란드의 한 연구진은 기후 온난화로 인해 평균 기온이 상승하면서 시베리아의 영구 동토층이 녹아내리고, 이로 인한 싱크홀 피해가 늘 것이고 경고하기도 했다. 이에 영국 BBC는 “러시아에 위치한 한 영구동토층 내 도시는 전체 건물 중 최대 80%가 싱크홀 등 지반 침하로 무너진 경우도 있다”고 보도했다.