세상에 영원한 것은 없다. 현재 지구에 있는 대륙과 바다도 끊임없이 이동하는 지각판 때문에 세월이 지나면 알아볼 수 없을 정도로 변한다. 현재의 대륙들은 초대륙 판게아가 수억 년에 걸쳐 분열하고 이동한 결과로 생성됐다. 바다 역시 하나의 거대한 대양인 판탈라사가 대륙 이동에 따라 태평양, 대서양, 인도양 등으로 갈라졌다. 과학자들은 지구의 대륙들이 6억 년을 주기로 뭉쳤다가 해체됐다는 사실을 확인했다. 따라서 수억 년 후에는 현재의 대륙들이 다시 뭉쳐 새로운 초대륙을 이룰 것으로 예상된다. 다만 다음번 초대륙이 어떤 형태로 뭉치게 될 것인지에 대해서는 의견이 갈리고 있다. 일부 과학자는 아시아와 남북 아메리카 대륙이 중심이 된 아마시아(Amasia) 초대륙을 제시했지만, 모든 과학자의 의견이 일치하는 것은 아니다. 앞으로 수억 년 후 지각판의 이동을 100% 정확하게 예측하기가 힘들기 때문이다. 호주 커틴대학 연구팀은 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 가장 가능성 높은 초대륙 형성 과정을 연구했다. 그 결과 판탈라사 초대양의 남은 부분인 태평양이 좁아지고 대서양은 팽창하면서 아시아와 남북 아메리카 대륙이 접근하는 것으로 나타났다. 그러나 대륙이 충돌하기 전에 호주 대륙이 먼저 아시아에 충돌한 후 아시아와 아메리카 대륙을 연결해 초대륙의 기본을 형성하고 아프리카, 남극 대륙 등이 모두 모여 하나의 거대한 땅덩어리인 아마시아 초대륙이 될 것으로 예측했다. 이 과정은 2~3억 년 후 완성된다.   물론 아마시아 초대륙 역시 영원할 순 없다. 지구 내부 지질 활동과 판 구조가 사라지지 않는 한 대륙과 바다는 끊임없이 형태를 바꾸며 진화할 것이다.

지난 5일 개막한 부산국제영화제(BIFF)에는 ‘온 스크린’ 섹션이 마련돼 있다. 지난해 신설된 이 섹션에는 넷플릭스만 초청됐는데 올해는 디즈니＋, 왓챠, 티빙 등 더 다양한 온라인동영상서비스(OTT) 플랫폼들이 가세했다. 영화 ‘왕의 남자’(2005), ‘사도’(2015), ‘자산어보’(2021) 등으로 시대정신을 투영한 사극을 만들어 온 이준익 감독이 가까운 미래인 2032년을 배경으로 한 티빙 오리지널 드라마 ‘욘더’로 드라마 신고식을 치른다. 이 감독은 7일 부산 해운대구 영화의전당 야외무대에서 진행된 오픈토크 행사 도중 “죽음을 통해 삶을 바라보는 우리의 생각이 좀 더 선명해졌으면 하는 바람으로 기획했다”고 이 작품을 소개했다. ‘욘더’는 세상을 떠난 아내를 만날 수 있는 미지의 공간 ‘욘더’에 초대받으면서 벌어지는 얘기를 그린다. 2011년에 출간된 우리 소설 ‘굿바이 욘더’가 원작이며 티빙과 파라마운트+의 첫 공동 투자작이기도 하다. 6부작 가운데 이날 1∼3부가 공개됐다. 이 감독은 11년 전에 소설을 바탕으로 시나리오를 썼다가 포기했고, 이번에 공개되는 작품은 완전히 새롭게 쓴 것이라고 했다. 그는 “최근에 SF 외국 시리즈들이 많이 나오는데 그보다 앞서 대한민국 소설 중에 이런 작품이 있다는 점에서 도전하고 싶었다”며 “10년 전에는 실력이 부족한 제가 원작의 가치를 훼손할까 봐 과감하게 덮었고, 시간이 지나서 소박한 마음으로 다시 작품을 꺼내 들었다”고 말했다. 이어 “현대 사회는 보이는 것보다 보이지 않는 것을 믿어야만 진실에 가까워지는 시대로 가고 있다”며 “‘욘더’는 영화적 기법으로 현실에서는 보이지 않는 것, 생각해야만 하는 것들을 영화적 기법으로 장면화시켜준다”고 설명했다. ‘욘더’에서는 신하균과 한지민이 드라마 ‘좋은 사람’(2003) 이후 20년 만에 부부로 호흡을 맞춘다. 신하균이 세상을 먼저 떠난 아내를 그리워하는 재현을, 한지민이 아내 이후 역을 맡았다. 신하균은 “아내를 떠나보낸 뒤 공허한 삶을 살아가는 남자”라고, 한지민은 “죽음 이후의 시간에 대해 색다른 선택을 하게 되는 인물”이라고 배역을 소개했다. 여기에 이정은과 정진영이 각각 욘더의 관리자 세이렌, 욘더를 창조한 과학자 닥터K로 분해 미스터리한 분위기를 더한다. 정진영은 “죽음은 죽은 사람 본인의 일이기도 하지만, 사랑하는 사람을 떠나보낸 사람의 슬픔이기도 하다”며 “‘욘더’는 누구에게나 있는 죽음을 이겨내고 싶은 욕구에서 이야기를 시작해 여러분에게 다가간다”고 말했다. 이 감독은 비교적 머지 않은 10년 뒤를 영화 배경으로 삼은 이유에 대해 안락사법 등을 다뤄야 하는데 현실과 괴리가 너무 크지 않길 원했다고 했다. 또 등장인물들이 사용하는 기기, 자동차 등도 기술의 진보를 반영하되 상상 가능한 수준으로 조절했다고 했다. 이어 “(배경이) 너무 생경하면 이야기 몰입을 방해하고, 너무 차이가 없으면 미래라는 점이 안 느껴져서 미술, 소품 등에 신경을 썼다”며 “관객들 반응을 보니 이질감보다는 신선하게 다가갈 수 있게 그 지점을 잘 찾아낸 것 같다”고 스스로 만족해 했다. 또 드라마에서 이정은이 처음 등장하는 장면을 보면 영화 ‘기생충’(2019)을 떠올릴 수 있을 것이라고 귀띔했다. 이정은은 ‘기생충’에서처럼 초인종을 눌렀을 때 켜지는 현관 모니터 화면으로 처음 등장한다. 이 감독은 “오마주나 클리셰가 아니냐는 생각이 들 수도 있는데 이런 부분이 드라마에 더 도움이 된다고 판단했다”고 설명했다. 이어 “그동안 한국 영화는 외국영화의 유명 장면을 경배하듯 ‘오마주’라는 이름으로 써왔다”며 “한국 영화 간의 비슷한 설정을 관객들이 오마주로 느낀다면 행운이라고 생각한다”고 말했다. ‘욘더’는 오는 14일 티빙에서 공개되며, 12일 오후 6시 영화의전당 하늘연극장에서 한 차례 더 상영된다. 이날 오픈토크 행사에는 다음달 공개 예정인 웨이브 오리지널 드라마 ‘약한영웅 Class1’ 팀도 참가했다. 인기 웹툰을 원작으로 한 작품으로 상위 1% 모범생 연시은(박지훈 분)이 친구가 된 수호(최현욱), 범석(홍경)과 함께 수많은 폭력에 맞서나가는 과정을 그린 성장 드라마다. 신승호는 주먹을 휘두르는 가출팸 행동대장 전석대를, 이연은 가출팸 멤버인 당차고 거침없는 소녀 영이를 연기한다. 유수민 감독은 “10대 친구들이 겪는 감정들과 고민을 담고 싶었다”며 “액션이라는 장르적 재미도 주고 싶었다”고 기획 의도를 밝혔다. 그룹 워너원 출신 가수 겸 배우 박지훈은 “시은은 과묵한 캐릭터로, 매력 포인트는 눈빛”이라며 “어찌 보면 잔인하기도 하지만 시원한 액션도 볼 수 있을 것”이라고 귀띔했다. 이 드라마는 8부작으로 영화제에서 1∼3부가 공개되는데 이날을 포함해 모두 네 차례 상영된다.

제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 훨씬 큰 6.5m 지름의 거대한 주경 (primary mirror, 망원경에서 빛을 첫 번째로 모이는 거울로 망원경의 크기를 비교하는 기준)을 갖고 있어 과거 허블 우주 망원경으로도 볼 수 없었던 먼 우주를 볼 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 허블 우주 망원경의 역할이 끝난 건 아니다. 허블 우주 망원경은 2.4m 지름의 주경을 지닌 여전히 크고 강력한 우주 망원경으로 적외선 영역 관측에 최적화된 제임스 웹 우주 망원경이 보지 못하는 가시광선 및 자외선 영역 관측이 가능하다. 최근 나사가 스페이스 X와 함께 허블 우주 망원경의 수명 연장을 시도하는 것도 그 때문이다. 사실 허블 우주 망원경은 제임스 웹 우주 망원경 관측 영역 밖에서 여전히 팔팔한 현역임을 입증하고 있다. 콜로라도 대학의 다네쉬 크리쉬나라오 교수가 이끄는 연구팀 역시 허블 우주 망원경의 적외선 관측 능력을 이용해 우리 은하의 이웃 은하인 마젤란 은하의 비밀을 밝혀냈다. 대마젤란 은하와 소마젤란 은하는 우리 은하의 위성 은하로 적어도 수십 억년 이상 우리 은하 주위를 공전했다. 일반적인 위성 은하는 우리 은하의 강력한 중력에 가스를 빼앗겨 별 생성이 중단된다. 하지만 두 마젤란 은하는 여전히 활발하게 별이 생성되고 있다. 별은 결국 가스가 모여 형성된 것이기 때문에 아직 두 은하가 많은 가스를 지니고 있다는 이야기가 된다.  과학자들은 오랜 세월 두 마젤란 은하가 새로운 별을 만드는데 필요한 가스를 어떻게 아직 유지하고 있는지 연구했다. 가장 그럴듯한 가설은 은하 주변의 매우 희박한 가스인 은하 코로나가 보호막 같은 역할을 한다는 것이었다. 하지만 멀리 떨어져 있는 극도로 희박한 가스를 관측하기가 어려워 검증하기는 어려운 가설이었다.  연구팀은 마젤란 은하 방향에 있는 퀘이사 28개를 관측해 이 가설을 검증했다. 퀘이사는 우주 멀리 있는 매우 강력한 에너지를 방출하는 천체로 자외선 영역에서도 밝게 빛난다. 그런데 이 빛이 가스를 통과할 경우 자외선 영역 일부가 흡수되어 흐릿하게 보인다. 이는 마치 안개가 끼면 멀리 떨어진 건물과 도로가 흐릿하게 보이는 것을 보고 안개가 낀 것을 아는 것과 같은 원리다. (사진)  연구팀은 허블 우주 망원경과 FUSE 관측 위성 데이터를 통해서 은하 코로나의 존재와 분포를 확인했다. 예상대로 은하 코로나는 두 은하를 보호하고 있었다. 은하 코로나의 분포는 10만 광년에 걸쳐 퍼져 있었으며 은하 중심에 가까이 갈수록 짙어졌다.  하지만 이 보호막 역시 영원할 순 없다. 결국 우리 은하의 강한 중력이 모든 가스를 흡수하면 마젤란 은하의 가스가 사라지면서 결국 새로운 별의 생성이 거의 멈추게 될 것이다. 과학자들은 허블 우주 망원경의 적외선 관측 능력 덕분에 이 사실을 확인할 수 있었다. 허블 우주 망원경의 활약은 앞으로도 당분간 계속될 것이다.   

매년 10월 초가 되면 전 세계의 눈은 북유럽으로 쏠린다. 노벨상의 계절이기 때문이다. 올해도 지난 3일 노벨 생리의학상을 시작으로 4일 물리학상, 5일 화학상 수상자를 발표했다. 이번 노벨 과학상 수상자들은 독특한 이력을 자랑한다. 생리의학상 수상자인 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사는 122년 노벨상 역사상 일곱 번째 부자(父子) 수상자로 이름을 올렸다. 물리학상 수상자 3명은 1990년대부터 붙이고 다녔던 ‘만년 유력 후보’라는 꼬리표를 뗐다. 화학상 수상자인 배리 샤플리스 미국 스크립스연구소 박사는 21년 만에 같은 분야 2관왕을 차지하는 동시에 60대에 시작한 연구로 상을 받는 노익장을 과시했다.또 흥미로운 건 페보 박사와 물리학상 수상자 중 안톤 차일링거 오스트리아 빈대학 교수가 과학 대중서 베스트셀러 작가라는 점이다. 이번 노벨 과학상 수상자 중에는 보기 드물게 교양과학책 작가가 2명이나 포함돼 있어 출판계에선 과학책 전성시대 도래에 대한 기대감이 커지고 있다. 노벨 문학상 수상자가 발표되면 출판계는 발 빠르게 수상자의 작품들을 새로 출간하거나 예전에 나왔다가 절판된 것들을 복간하면서 문학 붐을 예상하는 것처럼 말이다. 페보 박사는 ‘네안데르탈인: 잃어버린 게놈 연구’라는 제목의 책을 2014년에 발간해 ‘2014 아마존 올해의 책’에 선정됐다. 국내에서는 이듬해인 2015년 ‘잃어버린 게놈을 찾아서: 네안데르탈인에서 데니소바인까지’라는 제목으로 부키에서 출간돼 한국출판문화산업진흥원 ‘이달의 책’, 2016년 한국과학창의재단 번역 부문 우수과학도서로 선정되는 등 베스트셀러로 자리잡았다. 출판사는 노벨상 수상 소식에 맞춰 발 빠르게 책 표지에 ‘2022 노벨 생리의학상 수상’ 태그를 붙여 인터넷 서점 등에 노출하기 시작했다. 출간된 지 6년이 지났지만 아직까지 절판되지 않고 계속 판매되는 것은 생물학, 의학 전공 대학생들의 필독도서로 자리잡았기 때문이기도 하다. 경희대 의학전문대학원 생화학분자생물학교실 김성수 교수는 “페보 박사의 책은 전문가들이 읽어도 좋을 만큼 연구 분야에 대해 깊이가 있고 연구자들이 갖춰야 할 자세 등 전문적 내용이 많다”며 “요즘도 의대 신입생이나 수업을 듣는 학생들에게 꼭 읽어 보라고 권장하는 책”이라고 말했다.또 차일링거 교수는 ‘아인슈타인의 베일’이라는 제목의 양자역학 교양서를 2005년에 발간했다. 국내에서는 같은 제목으로 2007년 ‘아인슈타인의 베일: 양자물리학의 새로운 세계’라는 제목으로 승산에서 출판됐다.양자물리학은 대학에서 오랜 기간 물리학을 연구한 이들도 설명을 어려워하는 분야다. 그렇지만 차일링거 교수는 영국 인기 코미디 프로 미스터 빈을 흉내낸 ‘미스터 빔’이라는 별명으로 양자물리학 대중화에도 적극적으로 나섰던 연구자다. 아인슈타인의 베일에서 다루는 내용이 양자역학이라는 특성 때문에 술술 넘기며 읽을 수 있는 정도는 아니지만 양자물리학의 전체적 흐름과 양자를 정보로 바라보는 시선에 대해 알기 쉽고 재미있게 풀어놨다. 2014년 말부터 2018년까지 다양한 과학책이 쏟아져 나와 붐을 이뤘지만 코로나19 확산으로 위로, 위안을 찾는 사람이 늘면서 에세이류나 심리학 관련 책들에 밀리는 분위기가 형성됐다. 이런 상황에서 올해 노벨 과학상 수상자들이 여전히 읽히는 과학책 베스트셀러 작가라는 점과 이들이 과학 대중화를 중요하게 생각한다는 점에서 출판계는 과학책 르네상스가 오기를 바라는 분위기다.

SF영화 ‘엑스맨’에는 다른 사람의 머릿속을 읽을 수 있는 ‘프로페서 X’ 자비에 박사가 나온다. 2001년 영화 ‘왓 위민 원트’에는 낙상사고 이후 여자들의 마음을 읽게 된 남자 주인공이 등장한다. 농담처럼 ‘갖고 싶은 초능력이 뭐냐’고 물으면 어린아이일수록 슈퍼맨 같은 초인적 힘을 원하지만 나이를 먹을수록 타인의 생각을 읽을 수 있는 능력을 원하는 경향이 있다는 이야기를 들은 적이 있다. 인간은 자기와는 다른 사람들과 함께 살 수밖에 없는 사회적 동물이기 때문에 갈등을 줄이고 유리한 위치를 점하기 위해 마음을 읽는 능력을 욕망해 왔다. 그렇다면 상대의 생각을 읽는다는 것은 SF나 사이비 종교인의 주장에서나 찾을 수 있는 황당한 이야기일까. 저자인 존-딜런 헤인즈 박사와 과학저널리스트 마티아스 에콜트는 그렇지 않다고 단언한다. 이런 주장에 대해 신뢰를 가질 수밖에 없는 건 헤인즈 박사가 독일 베를린 고등신경영상연구센터 소장이자 ‘브레인 리딩’이라고 불리는 생각 읽기 연구를 선도하는 세계적인 신경과학자라는 점 때문이다. 헤인즈 박사는 현대 과학의 최전선이라는 뇌신경과학 중 뇌영상, 브레인 리딩 분야에 대한 다양한 연구 성과를 알기 쉽고 재미있게 풀어내고 있다. 책을 따라가다 보면 뇌신경영상 분야의 최신 동향을 쉽게 이해할 수 있다. 헤인즈 박사는 연구 성과를 보여 주는 것만으로 끝내지 않는다. 그는 기술의 발전으로 생각 읽기의 적중률을 높이는 데 집중하기보다는 ‘왜 생각을 읽으려 하는가’라는 윤리적 문제가 더 중요하다는 점을 시종일관 강조하고 있다. 뇌병변, 뇌졸중 같은 뇌질환으로 고통받는 사람들에게는 브레인 리딩이 새로운 소통 방법이 될 수 있다. 그렇지만 특정인의 생각을 읽을 수 있는 브레인 리딩도 다른 정보통신기술(ICT)처럼 매우 심각한 개인정보 유출 문제를 일으킬 수 있다. 이 책이 진정 목적하는 방향은 최신 과학기술에 대한 대중의 무비판적 수용이 아닌 깊은 성찰을 요구하는, 바로 그 지점이다.

대구대와 대구창의융합교육원이 장애학생과 비장애학생이 함께 과학을 즐기며 과학자의 꿈을 키우는 ‘희망의 과학싹 잔치’를 대구보건학교에서 개최했다. 올해로 17년째를 맞는 이 행사에는 지체장애 특수학교인 대구보건학교 학생 100여 명이 참가했다. 이번 행사에서 대구대 사범대학 학생들은 대구보건학교를 찾아 과학 원리를 접목한 연극, 마술쇼, 체험활동 등 다양한 형식으로 학생들의 눈높이에 맞는 체험형 과학 교육 활동을 진행했다. 대구대 화학교육과 학생들은 드라이아이스와 풍선 등을 활용해 과학 마술쇼를 선보였고, 물리교육과 학생들은 딱딱한 과학 원리를 연극으로 재미있게 풀어냈다. 또 특수교육과와 유아특수교육과, 초등특수교육과 학생들로 구성된 연합동아리 ‘타락’ 학생들은 신명 나는 난타 공연을 선보였다. 이밖에 태양의 색 관찰하기체험, 마이크로중력체험 등의 체험활동이 진행됐고, 빨대로켓 만들기, 고무풍선 피리만들기, 알록달록 크로마토그래피 등 과학 원리를 이용한 창의체험 활동도 학생들의 관심을 끌었다. 이번 행사를 총괄한 임성민 대구대 물리교육학과장은 “오늘의 희망의 과학싹 잔치가 누군가에게는 과학에 대한 새로운 흥미가 생기고, 나아가 과학자로서의 꿈을 갖게 되는 소중한 기회가 됐길 바란다”고 말했다.

나이를 한살, 두살 먹어가면서 휴대전화를 어디에 뒀는지, 방금 하려고 했던 것이 뭔지를 깜박할 때가 늘어난다. 이럴 때마다 농담처럼 ‘치매아냐’라고는 하지만 진짜 그럴까봐 걱정이 앞서는 것도 사실이다. 의학자와 생물통계학자로 구성된 연구진이 기억력 저하 같은 인지기능 장애가 걱정되는 중년부터는 반드시 오메가3를 섭취해야 한다고 조언했다. 미국 과학자들은 인지기능 저하와 치매 발생을 걱정하는 중년이라면 반드시 ‘오메가3 지방산’을 섭취하는 것이 섭취하지 않을 때보다 인지기능이 더 우수하고 뇌의 형태적 구조 변화도 덜 하다고 밝혔다. 이번 연구에는 미국 텍사스대 샌안토니오병원 알츠하이머·퇴행성신경질환 연구소, 공중보건과학부, 보스턴대 의대 신경과, 의생명통계학과, 역학과, 보스턴대 컴퓨터전산과학센터, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 신경과, 치매 및 노화영상연구실, 사우스다코타대 의대, 포화지방연구소 연구진이 참여했다. 이 같은 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 10월 6일자에 실렸다. 흔히 영양제로 불리는 건강보조식품에 대한 연구는 많지만 조사대상에 따라 그 효과는 차이를 보이고 있다. 이달 초 의학분야 국제학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’에 실린 미국 보스턴 보훈병원, 브리검여성병원, 하버드대 의대 공동연구팀 연구에 따르면 비타민D3와 오메가3 지방산 보충제는 노화를 막는데 도움이 되지 않고 종합비타민은 인지기능 저하를 막는데 도움을 준다는 연구결과를 발표했다. 그런데, 이번에는 오메가3 지방산 보충제가 인지기능 저하를 막는데 도움이 된다는 연구 결과를 내놓은 것이다. 대신 복용 적정 나이가 ‘중년’으로 한정돼 있다는 점이 차이를 보인다. 오메가3 지방산은 연어, 정어리, 송어, 참치 같은 생선에서 많이 발견되는 것으로 많은 사람들이 건강보조식품 형태로 복용하고 있다. 연구팀은 치매나 뇌졸중 같은 퇴행성 뇌질환을 앓은 경험이 없는 40~50대 성인남녀 2183명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 실험 전 혈액검사로 체내 오메가3 지방산 수치를 측정하고, 뇌의 부피와 구조를 알아보기 위해 뇌 자기공명영상(MRI)을 촬영하고, 인지기능 측정까지 실시했다. 체내 오메가3 지방산 최적 함량은 전체 지방산 중 평균 8%이다. 그러나 실험 참가자들은 평균 3.4%로 매우 낮았고, 높은 사람들도 5.2% 안팎에 불과했다. 연구팀은 두 그룹으로 나눠 한 집단은 평소와 똑같은 식단과 생활을 하도록 하고 다른 집단은 매일 오메가3 지방산을 섭취하도록 했다. 몇 달이 지난뒤 다시 체내 오메가3 지방산 수치와 뇌 부피, 인지기능을 다시 측정했다.그 결과 오메가3 지방산을 규칙적으로 섭취한 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 체내 오메가3 지방산 함량이 최적치인 8%에 가깝게 상승한 것으로 확인됐다. 또 오메가3 지방산을 섭취한 사람들은 기억력과 학습에 중요한 역할을 하는 뇌의 해마 부위 평균 부피가 훨씬 큰 것으로 나타났고 인지기능 측정 점수도 10% 가량 높게 나왔다. 연구를 이끈 클라우디아 사티자발 텍사스대 의대 교수(생물통계학)는 “뇌 건강을 증진시키는데 가장 좋은 방법 중 하나는 식단 변화”라며 “이번 연구 결과는 중년 이후에는 오메가3를 약간만 섭취하더라도 뇌기능 퇴화를 막고 유지하는데 도움이 된다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다. 사티자발 교수는 “미국심장협회에서도 심혈관 건강을 위해서는 일주일에 최소한 2마리 이상의 생선을 섭취하라고 권고하고 있는데 이는 뇌건강을 위해서도 적용할 수 있는 기준안”이라고 덧붙였다.

2022년 노벨 과학상의 대미를 장식한 화학상은 원하는 물질과 생체 물질의 결합을 유도할 수 있는 분자 반응을 개발한 미국과 덴마크 출신의 과학자 3명에게 돌아갔다. 이번 노벨화학상 수상자 중에서는 21세기 들어 두 번째 노벨상을 받아 노익장을 과시한 연구자도 나왔다.스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨화학상 수상자로 캐럴린 버토지(56) 미국 스탠퍼드대 교수, 모르텐 멜달(68) 덴마크 코펜하겐대 교수, 배리 샤플리스(81) 미국 스크립스연구소 박사를 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 ‘클릭화학’과 ‘생체직교화학’이라는 분자합성의 새로운 분야를 개척했다”고 평가했다. 특히 샤플리스 박사는 2001년 노벨화학상을 공동 수상한 것에 이어 21년 만에 다시 한번 같은 분야에서 수상의 기쁨을 누리게 됐다. 버토지 교수는 생체 합성 과정에서 다른 생체 분자와는 반응하지 않고 원하는 분자만을 선택적으로 결합하는 반응을 연구하고 여기에 생체직교화학이라는 이름을 처음으로 붙였다. 즉 DNA는 DNA, RNA는 RNA에만 선택적으로 반응한다는 점을 보여 준 것이다. 버토지 교수의 연구는 암과 다른 질병에 관한 세포 반응 과정을 이해하는 데 매우 중요한 의미를 갖는다.샤플리스 박사는 이번 노벨상 수상으로 일곱 번째 노벨상 2회 이상 수상자로 기록됐다. 노벨화학상 분야만 본다면 1958년과 1980년 2회 수상한 프레더릭 생어 박사 이후 두 번째다. 샤플리스 박사는 현존하는 유기화학자 중 최고 대가로 2001년에는 전이금속인 타이타늄을 이용해 고혈압, 심장질환 등의 치료제로 쓰이는 글리시돌이라는 신물질을 만든 공로를 인정받아 노벨화학상을 공동 수상했다. 이번 수상 업적인 클릭화학은 노벨화학상을 받은 해인 2001년 5월 28일 논문을 발표해 세상에 처음 선보였다. 자연계에서 일어나는 분자합성은 몇 종류의 반응을 이용해 탄소-탄소 결합이 형성되고 여기에 작은 분자들이 연결되면서 이뤄진다. 그렇지만 이를 실험실에서 구현하기에는 비용과 시간이 많이 든다. 이에 샤플리스 박사는 실험자가 원하는 특성을 가진 작은 분자들을 간단한 반응으로 블록 쌓듯이 연결하면 되지 않을까라는 아이디어를 제시했다. 레고 블록을 서로 끼워 맞출 때 나는 ‘딸깍’(클릭)이라는 의성어를 이용해 ‘클릭화학’의 개념을 만든 것이다. 멜달 교수는 ‘N=N=N 아자이드’라는 물질을 이용해 샤플리스 박사가 제시한 클릭화학의 실제 활용 가능성을 보였다. 이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “노벨상은 흔히 20~30대 젊은 시절 연구했던 성과로 받는 경우가 많지만 클릭화학은 샤플리스 박사가 60대에 만들어 낸 연구 성과”라고 소개했다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1000만 스웨덴크로나(약 13억 70만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다.

2022년 노벨과학상의 대미를 장식한 화학상은 원하는 물질과 생체물질의 결합을 유도할 수 있는 분자반응을 개발한 미국과 덴마크 과학자 3명에게 돌아갔다. 이번 노벨화학상에서는 21세기 들어 두 번째 노벨상을 수상해 노익장을 과시한 연구자도 탄생했다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 캐롤린 버르토지(56) 미국 스탠포드대 교수, 모르텐 멜달(68) 덴마크 코펜하겐대 교수, 배리 샤플리스(81) 미국 스크립스연구소 박사를 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 ‘클릭화학’과 ‘생체직교화학’이라는 분자합성의 새로운 분야를 개척했다”고 평가했다. 특히 샤플리스 박사는 2001년 노벨화학상을 공동 수상한 것에 이어 21년 만에 다시 한 번 똑같은 분야에서 수상의 기쁨을 누리게 됐다. 버르토치 교수는 생체 합성 과정에서 다른 생체 분자와는 반응하지 않고 원하는 분자와만 선택적으로 결합하는 반응을 연구하고 여기에 ‘생체직교화학’이라는 이름을 처음으로 붙였다. 생체직교화학은 세포 내 특정 생화학 물질과만 반응할 수 있도록 한 것이다. 즉 DNA는 DNA, RNA는 RNA에만 선택적으로 반응한다는 점을 보여준 것이다. 버르토치 교수의 연구는 암과 다른 질병에 관한 세포 반응 과정을 이해하는데 있어서 매우 중요한 의미를 갖는다. 샤플리스 박사는 이번 노벨상 수상으로 7번째 노벨상 2회 이상 수상자로 기록됐고, 같은 분야에서 노벨과학상을 수상한 3번째 연구자가 됐다. 노벨화학상 분야만 본다면 1958년과 1980년 2회 수상한 프레데릭 생어 박사 이후 두 번째이다. 샤플리스 박사는 현존하는 유기화학자 중 최고 대가로 2001년에는 전이금속인 타이타늄을 이용해 고혈압, 심장질환 등 치료제로 쓰는 글라이시돌이라는 신물질을 만든 공로로 노벨화학상을 공동 수상했다. 이번 수상업적인 클릭화학은 노벨화학상을 받던 해인 2001년 5월 28일 처음 논문을 발표해 세상에 선보였다. 이에 이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “노벨과학상은 흔히 20~30대 젊은 시절 연구했던 성과로 받는 경우가 많지만 클릭화학은 샤플리스 박사가 60대에 만들어 낸 연구성과”라며 “이렇게 노년의 연구 성과로 노벨상을 받은 것은 처음으로 과학자에게 연구는 평생의 업이라는 말을 그대로 보여주는 사례”라고 말했다.자연계에서 일어나는 분자합성은 몇 종류의 반응들을 이용해 탄소-탄소 결합이 형성되고 여기에 작은 분자들이 연결되면서 이뤄진다. 그렇지만 이를 실험실에서 구현하기에는 비용과 시간이 너무 많이 들게 된다. 이에 샤플리스 박사는 실험자가 원하는 특성을 가진 작은 분자들을 간단한 반응으로 블록 쌓듯이 연결하면 되지 않을까라는 아이디어를 제시했다. 레고블록을 서로 끼워 맞출 때 나는 ‘딸깍’(클릭)이라는 의성어를 이용해 ‘클릭화학’의 개념을 만든 것이다. 멜달 교수는 샤플리스 박사가 제시한 클릭화학을 ‘N=N=N 아자이드’라는 물질을 이용해 실제 활용 가능성을 보였다. 이동환 서울대 화학과 교수는 “자연계가 만들어 내 생체조건에서 일상적으로 일어나는 화학 반응을 실험실에서 인공적으로 쓸 수 있도록 만든 것이 클릭화학”이라며 “이번 수상자들은 제약합성을 할 ? 독성이 어디서 작용하는지를 빠르고 직관적으로 이해할 수 있게 만들어 임상시험에서 바로 사용할 수 있는 기술”이라고 설명했다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 70만원)를 3분의1씩 나눠 받게된다.

미 항공우주국(NASA)이 제임스 웹 우주망원경(이하 웹 망원경)과 찬드라 X선 관측소의 데이터로 만든 새로운 천체 사진을 4일(현지시간) 공개했다. 지난 7월 첫 사진을 공개했던 웹 망원경은 그후 여러 망원경과 협력해 천체를 관측하는 임무를 수행해왔다. 지난달 말에는 허블 우주망원경과 함께 우주선이 소행성에 충돌해 궤도를 바꾸는 순간을 포착하기도 했다. 최근 NASA 과학자들은 웹 망원경이 새로 관측한 적외선 데이터를 찬드라의 X선 데이터와 결합해 지금까지 볼 수 없던 우주의 다양한 모습을 공개했다.가장 먼저 공개된 사진은 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스자리 소은하군인 ‘스테판 5중주’ 모습이다. 은하 5개 중 4개가 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복해 춤추는 은하로도 불리며, 언젠가 서로 병합할 것으로 예상된다. 적외선 데이터(빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색)는 휘몰아치는 가스 꼬리와 별 형성의 폭발 과정 등을 보여주며, X선 데이터(밝은 파란색)는 한 은하에서 방출한 충격파가 다른 은하들의 가스를 통과하며 거품 형상으로 나타난 모습을 보여준다.그다음은 약 5억 광년 밖 조각가 자리의 ‘수레바퀴 은하’ 모습이다. 지름은 15만 광년으로 우리은하보다 50% 더 크다. 중앙과 외곽으로 2개의 고리가 있는 ‘고리 은하’이기도 하다. 과학자들은 거대한 나선 은하가 다른 은하와 고속으로 충돌한 뒤 구조와 형태가 수레바퀴 모야으로 바뀐 것으로 분석한다. 찬드라로 관측한 파란색과 자주색 형상은 초고온으로 가열된 가스와 폭발하는 별, 중성자별과 같은 짝별에서 물질을 끌어당기는 블랙홀에서 나온 것이다. 웹 망원경의 적외선 데이터는 해당 은하 외에도 더 멀리 떨어진 2개의 작은 동반 은하를 배경으로 보여준다.세 번째 사진은 약 46억 광년 밖 날치자리 은하단 ‘SMACS 0723’ 모습으로, 약 130억 년 전 만들어진 초기 우주 천체의 빛을 담고 있다. 웹 망원경으로만 포착한 사진은 지난 7월 백악관 행사에서 공개된 바 있다. 여기에 밝은 파란색으로 더해진 찬드라 X선의 이미지는 중심부에 밀집한 가스를 보여준다.끝으로 산과 계곡을 담고 있는 듯한 ‘우주절벽’의 새로운 모습도 공개됐다. 이는 약 7600광년 밖 용골자리 성운(NGC 3372)에 있는 산개 성단인 ‘NGC 3324’ 내 거대한 공동(空洞)의 끝부분인데, 높은 봉우리가 솟아있는 험준한 산맥처럼 보인다. 이 공동은 중앙(상단)에 있는 젊고, 뜨거운 큰 별들이 내뿜는 항성풍과 강력한 자외선 방사가 만들어냈다. 여기에 상단의 확산하는 X선 방출은 NGC 3324 성단에서 가장 뜨겁고 무거운 3개의 별에서 방출되는 뜨거운 가스를 보여준다. 찬드라는 우주의 극도로 뜨거운 영역에서 나오는 X선 방출을 포착하고자 특별히 설계됐다. 찬드라의 데이터를 더하면 웹 망원경의 적외선 카메라로는 볼 수 없는 고에너지 방출 과정을 볼 수 있다. 웹 망원경은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 우주로 발사됐다. 이후 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 ‘제2 라그랑주점’(L2) 궤도에 안착해 관측 임무를 시작했다.

인간은 사회적 동물이기 때문에 다른 사람과 전혀 관계를 맺지 않고 살기는 어렵다. 그렇지만 유독 타인과의 만남을 어려워하는 사람들이 있다. 이들은 타인과의 관계에서 쉽게 상처를 받기도 한다. 이전에 비해 최근에는 사람에게 쉽게 상처받고 힘들어 하는 이들이 많다. 서점에 가면 인간관계에 관한 책이나 위로와 관련된 책들이 많은 이유도 이 때문일 것이다. 그런데 과학자들이 사람에게 상처받고 힘들거나 사회적 두뇌 상태가 저하돼 있을 때 이를 회복하는 과학적 방법을 제시해 주목받고 있다. 스위스 바젤대 심리학부, 바젤 재활병원, 취리히대 심리학연구소, 취리히대병원 신생아과, 연방 열대·공중보건연구소 역학 및 공중보건과, 네덜란드 개방대 심리학부 공동 연구팀은 반려견과 직접 접촉은 전두엽 피질을 활발하게 만들어 준다고 밝혔다. 전두엽은 기억력, 사고력, 계획, 운동, 감정, 문제해결 같은 다양한 고등정신작용에 관여하는 뇌 부위이다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 6일자에 실렸다. 동물, 특히 반려견과 상호작용은 사람들이 스트레스나 우울증에 대응하는데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 사회적, 정서적 상호작용에 문제가 있는 사람을 치유하는 것에 도움이 될 것으로 가정하고 실험했다. 연구팀은 21명의 성인 남녀를 무작위로 선정해 반려견을 쓰다듬거나 얼굴을 마주대는 등 접촉이 뇌에 어떤 영향을 주는지 적외선 신경영상기술을 이용해 실시간 측정했다. 연구팀은 개의 몸무게와 체온과 똑같이 맞추고 부드러운 털을 가진 개와 사자모양의 봉제 인형을 만졌을 때 영향도 측정했다.그 결과 실험 참가자들이 실제 반려견과 상호작용할 때 전두엽, 특히 전전두엽 부위가 더 활발하게 관찰됐다. 특히 단순히 기대고 있거나 손을 대고 있는 것보다는 개를 쓰다듬을 때 뇌는 가장 활발하게 활동하는 것으로 나타났다. 반면 실제 동물과 똑같이 만든 봉제인형과의 접촉에서는 뇌 활동 변화가 관찰되지 않았다. 이 같은 결과는 실제 개인지 인형인지 알려주지 않고 만지게 했을 때도 똑같이 나타났다. 이는 실제 반려견에서는 상호 접촉하는 동안 자연스러운 반응이 유도되면서 친숙함과 유대감을 느낄 수 있기 때문에 나타나는 현상이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이번 연구 결과를 사회적, 정서적 결손 환자에게 적용할 경우 반려견과 접촉이 전전두엽 활동을 촉진시켜 문제를 해결해줄 것으로 기대했다. 연구를 이끈 카린 헤디거 바젤대 심리학부 교수(신경재활의학)는 “사회적 관계에서 상처를 받은 사람은 뇌에도 문제가 발생하게 된다”며 “정서적 뇌에 문제가 생겼을 때 접촉이 회복에 도움을 주는데 이번 연구는 특히 반려견과 접촉이 주의집중력을 높이고 더 강한 정서적 각성을 유발시킬 수 있음을 보여준다”고 설명했다.

서강대학교는 오는 6일까지 서강대 마태오관 리셉션홀에서 ‘지구 위기(Earth in the Crisis)’를 주제로 ‘제13차 한·독 학술대회’를 개최한다고 5일 밝혔다. 한·독 학술대회는 서강대와 독일의 아이히슈테트·잉골슈타트 두 대학이 공동으로 주최하는 학회로 양국이 공통으로 직면한 사회문제를 학자, 현장 실무가, 운동가 등 관련 전문가들이 함께 토론하며 사회적 비전을 찾는 학술의 장이다. 1997년 창설 이후 다양한 사회문제를 논의하며 학제 간 연구를 통한 해답을 모색해왔다. 지구 위기를 주제로 하는 이 학술대회는 최근 코로나19 대유행과 이상기온으로 위협받는 인류의 현실을 전 지구적 차원에서 해결해가야 한다는 의식에 기인한다. 코로나바이러스의 창궐과 기후 온난화는 서로 연결돼 있으며 ‘지구 온난화’와 ‘생물 종의 멸종’ 등 지구 위기로 표현되는 도전에 맞서 인류는 공동선을 지향하는 정치 행위에 적극적으로 참여하고 연대하는 노력이 필요하다고 강조한다. 서강대 관계자는 “이번 학술대회를 통해 양국은 현재의 지구 위기 상황에서 철학과 인문 사회과학, 그리고 자연과학자들은 무엇을 할 수 있을지 논의한다”며 “더 늦기 전에 지구와 인류를 구원하기 위해 기존의 분과학문, 윤리학, 생태학, 인간학, 국제정치학만이 아닌 인간과 지구, 자유와 책임, 존재의 개체성과 상호작용, 과학과 철학을 통합할 새로운 지평이 필요할 것”이라고 말했다.

눈으로 보이지 않을 만큼 작은 마이크로 로봇이나 나노 로봇을 몸속에 넣어서 암세포나 세균을 퇴치하는 것은 과학자들의 오랜 꿈이었습니다. 실제로 관련 연구도 많이 진행되어 있습니다. 알약 크기의 캡슐 내시경은 이미 의료 분야에서 널리 사용되고 있으며 최근에는 약물을 전달하는 마이크로 로봇이나 캡슐에 대한 연구도 많은 진전을 이뤘습니다. 하지만 세포 크기의 마이크로 로봇을 대량 생산해서 세균이나 암세포를 퇴치하는 일은 여전히 어려운 일입니다. 설령 최첨단 기술을 이용해서 세균을 찾아내고 선별적으로 파괴할 수 있는 로봇을 개발한다고 해도 이를 대량 생산하고 안전하게 몸 안에서 회수하는 일은 쉽지 않습니다. 따라서 일부 과학자들은 다른 대안을 모색하고 있습니다. 미국 캘리포니아 대학 샌디에이고 캠퍼스의 과학자들은 최근 저널 네이처 메터리얼스(Nature Materials)에 단세포 생물을 마이크로 로봇으로 개조한 연구 결과를 발표했습니다. 연구팀이 선택한 생물은 뜻밖에도 광합성을 하는 작은 생물인 단세포 조류(algae)입니다. 클라미도모나스 레인하티(Chlamydomonas reinhardtii)는 10마이크로미터 크기의 단세포 조류로 두 개의 큰 편모를 이용해서 물속을 헤엄쳐 다닙니다. 연구팀은 클라미도모나스의 표면에 생분해성 폴리머 나노스피어(nanosphere)라는 나노 입자를 붙였습니다. 이 입자 내부에서는 항생제가 들어 있고 껍데기는 백혈구의 일종인 호중구의 세포막으로 코팅되어 있습니다. 호중구의 세포막은 세균과 결합하는 용도이고 실제로 세균을 죽이는 것은 내부에 들어 있는 항생제입니다. 이 나노스피어를 세균에 전달하는 일은 클라미도모나스가 담당합니다.연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 이 살아 있는 마이크로봇(microbot)의 효과와 안전성을 검증했습니다. 우선 연구팀은 실험 동물의 폐에 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)을 주입해 폐렴 모델을 만들었습니다. 이 실험용 쥐의 폐에 마이크로봇을 투입한 결과 일반적인 항생제 용량보다 3000배나 적은 용량으로도 치료 효과가 있다는 사실을 확인했습니다. 클라미도모나스가 폐 내부에서 활발하게 움직이면서 무작위로 세균과 접촉하면 나노스피어가 터지면서 항생제를 목표 세균에 직접 투여하는 것입니다. 주사제 형태이든 먹는 약이든 간에 환자의 몸에 투여한 항생제 중 세균에 실제 도달하는 양은 극히 일부에 불과합니다. 대부분의 항생제는 혈액을 타고 세균이 존재하지 않는 몸 전체를 돌다가 간과 콩팥에서 처리됩니다. 이 과정에서 여러 조직과 장기에 부작용이 발생합니다. 연구팀이 개발한 마이크로봇은 매우 적은 양의 항생제를 목표에 집중 투여해 부작용을 전혀 일으키지 않을 정도의 소량으로도 효과적인 치료가 가능합니다. 이 실험에서 마이크로봇 투여 실험군은 30일 이상 모두 생존했지만, 투여하지 않은 대조군은 3일 이내 모두 죽었습니다. 그리고 이 과정에서 특별한 부작용도 보고되지 않았습니다. 물론 클라모도모나스가 체내에서 증식해서 새로운 병을 만드는 건 아닌가 하는 우려가 있을 수 있습니다. 하지만 광합성 조류를 선택한 이유가 바로 여기 있습니다. 햇빛이 없는 체내에서는 광합성을 할 수 없습니다. 결국 마이크로봇은 역할을 마치고 난 후에는 굶어 죽거나 면역 세포의 공격을 받아 죽게 되고 나머지 잔해는 흡수되어 사라집니다. 로봇처럼 전자 회로나 배터리, 모터를 사용하지 않기 때문에 인체에 유해한 중금속이나 화학 물질이 남을 염려도 없습니다. 살아 있는 세포를 이용한 로봇처럼 제조 과정이 복잡하지 않고 광합성을 통해 쉽게 키울 수 있어 나노스피어만 저렴하게 양산할 수 있으면 제조 가격이 저렴할 것으로 기대됩니다. 세포처럼 작은 로봇을 만드는 대신 그냥 살아 있는 세포를 활용한다는 아이디어가 돋보이는 부분입니다. 물론 사람에서 심각한 부작용 없이 안전하게 사용할 수 있고 세균을 효과적으로 제거할 수 있는지 검증하기 위해서는 앞으로 많은 연구가 필요합니다. 마이크로봇이 앞으로 의미 있는 성과를 거둘지 주목됩니다. 

‘지구온난화는 중국과 결탁해 과학자와 자본가들이 만들어 내는 사기’라는 말을 믿는 사람은 이제 없다. 온난화와 그로 인한 기후변화는 확실한 사실이지만 이에 대한 대응법에 관해서는 여전히 백가쟁명 수준이다. ● 박진희 교수 “글로벌 모델, 대응 한계” 이 같은 상황에서 서울대 과학기술과미래연구센터에서 만드는 교양과학 계간지 ‘과학기술과 사회’ 최신호에는 기후위기 대응에 대한 새로운 패러다임이 필요하다는 주장이 실렸다. 박진희 동국대 다르마칼리지 교수는 ‘기후변화 담론과 과학기술학 연구’라는 기획논문을 통해 기후변화에 대응하는 실질적 실천에 나서기 위해서는 전 지구적 관점의 기후과학에서 벗어나야 한다고 주장했다. 기후과학자라는 전문가 중심의 글로벌 기후 모델은 현재 인류가 사는 지구에 미치는 영향을 대중에 이해시키는 데는 성공했지만 기후대응 정책 형성에는 효과적이지 못하다는 것이다. ● 국가별 연구·지식 통한 ‘맞춤 대책’ 필요 박 교수는 기후과학 분야에서 진행된 국제 공동 연구를 분석한 논문들을 보면 지식 시스템 사이에 권력 불균형이 존재한다고 지적했다. 이 같은 이유로 전 지구적 기후 모델은 단위 국가나 지역 차원에서 진행되는 연구와 축적된 지식을 활용하지 못하게 하고 지역 맞춤형 기후대응 정책의 걸림돌이 될 수 있다는 설명이다. 지구과학에 대한 지식이 지역 지식과 분리되면서 기후변화에 전 지구적으로 대응하기 위한 연대성을 확보하기 어렵게 한다는 뜻이다. 기후변화의 영향은 인간 이외의 생물체들도 받고 있는데 기후대응 정책은 인간 중심으로만 마련되는 것도 문제다. 생태계의 일부인 인간만 고려해서는 지구 전체에 대한 기후변화의 부정적 영향을 획기적으로 줄이기 어렵다고 박 교수는 주장했다. 박 교수는 “기후과학 지식은 긍정적인 면이 더 많기는 하지만 모순적이게도 전 지구적 대응을 어렵게 한 면도 있는 것이 사실”이라며 “제도화된 과학 지식과 현지의 일반 대중이 가진 지식을 통합하기 위한 새로운 전략이 기후변화 대응의 실천적 정책을 마련하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

2022년 노벨 물리학상은 양자정보과학을 연구해 양자 컴퓨터의 기반을 마련한 프랑스, 미국, 오스트리아 출신 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 4일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 알랭 아스페(75) 프랑스 파리 샤클레이대 겸 에콜 폴리테크니크 교수, 존 클라우저(80·미국) J F 클라우저협회 창립자, 안톤 차일링거(77) 오스트리아 빈대학 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 양자역학의 불완전성을 가정하는 ‘벨 부등식’을 확인할 수 있는 실험을 설계해 양자역학 이론을 재증명하고 양자얽힘을 밝혀냄으로써 양자정보과학을 개척했다”고 평가했다. 상대성 이론을 만든 아인슈타인은 확률론으로 과학을 설명하는 양자역학을 반대한 것으로 유명하다. 양자역학에서 아인슈타인이 가장 반대했던 개념은 두 입자가 시공간을 초월해 얽혀 있다는 개념인 ‘양자얽힘’이었다. 아인슈타인은 포돌스키, 로젠과 함께 물리적 실재에 대한 양자역학적 설명은 불완전하다는 내용의 ‘EPR 논문’을 발표했다.●아스페, 클라우저 실험 정확도 높여 이번에 수상한 세 명의 과학자는 이 EPR 논문에서 지적한 양자역학이 틀리지 않았다는 것을 증명해 냈다. 난해한 양자물리학의 기초에 대한 선구적 개념과 실험을 설계하고, 상상으로만 가능했던 양자컴퓨터를 현실화시킬 수 있음을 보여 줬다. 많은 물리학자들은 이번 노벨 물리학상 수상에 이견을 보이지 않는 이유이기도 하다. 조동현 고려대 물리학과 교수는 “양자역학에서는 양자중첩과 얽힘이라는 독특한 상태가 있는데 이번에 수상한 3명은 광자를 이용해 정보가 교환된다는 것을 실험적으로 증명했다는 점을 노벨위원회에서 인정했다”고 설명했다. 지난해 영국물리학협회(IOP)에서 발간하는 학술지 ‘피직스 월드’는 120년간 노벨 물리학상 수상 패턴을 분석해 수상자 예측 결과를 발표했다. 이때 유력한 후보로 양자얽힘 현상을 실험적으로 검증한 이번 수상자 3명을 정확하게 꼽기도 했다. ●클라우저 ‘벨 부등식’ 실험 설계 클라우저는 1969년 광자의 편광이라는 특성을 이용해 벨 부등식을 실제 실험으로 구현했고, 1972년 측정 결과가 양자역학의 해석에 가깝다는 사실을 밝혔다. 1982년 아스페 교수는 정확도가 다소 떨어졌던 클라우저의 실험을 좀더 정교한 실험으로 설계해 양자역학을 실험적으로 사실상 증명해 냈다.●차일링거, 양자 순간이동 첫 증명 또 차일링거 교수는 빛의 기본입자인 광자를 이용해 다수의 입자가 얽힐 수 있다는 것을 보여 양자 컴퓨터를 향한 진전을 이뤘다. 또 절대 깨지지 않는 양자암호의 기반이 될 수 있는 한 입자의 성질이 다른 입자로 옮겨 가는 양자 순간이동 현상을 최초로 실험적으로 증명하기도 했다. 차일링거는 영국 물리학회에서 수여하는 1회 뉴턴 메달을 수상했고, ‘예비 노벨상’으로 알려진 울프상도 2010년에 받았다. 이번 물리학상 수상자들은 상금 1000만 스웨덴크로나(약 13억 70만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다.

2022년 노벨 물리학상은 양자정보과학을 연구해 양자 컴퓨터의 기반을 마련한 프랑스, 미국, 오스트리아 출신 과학자에게 돌아갔다. 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 양자역학의 불완전성을 가정하는 ‘벨 부등식’을 확인할 수 있는 실험을 설계해 양자역학 이론을 재증명하고 양자얽힘을 밝혀냄으로써 양자정보과학을 개척했다”고 평가했다. 상대성 이론을 만든 아인슈타인은 확률론으로 과학을 설명하는 양자역학을 반대한 것으로 유명하다. 양자역학에서 아인슈타인이 가장 반대했던 개념은 두 입자가 시공간을 초월해 얽혀 있다는 개념인 ‘양자얽힘’이었다. 아인슈타인은 포돌스키, 로젠과 함께 물리적 실재에 대한 양자역학적 설명은 불완전하다는 내용의 ‘EPR 논문’을 발표했다. 이번에 수상한 세 명의 과학자는 EPR 논문에서 지적한 양자역학이 틀리지 않았다는 것 증명해냈다. 난해한 양자물리학의 기초에 대한 선구적 개념과 실험을 설계하고, 상상으로만 가능했던 양자컴퓨터를 현실화시킬 수 있음을 보여줬다. 이 때문에 많은 물리학자들은 이번 노벨 물리학상 수상에 이견을 보이지 않고 있다. 조동현 고려대 물리학과 교수는 “양자역학에서는 양자중첩과 얽힘이라는 독특한 상태가 있는데 이번에 수상한 3명은 광자를 이용해 정보를 교환된다는 것을 실험적으로 증명했다는 점을 노벨위원회에서 인정했다”고 설명했다. 지난해 영국물리학협회(IOP)에서 발간하는 학술지 ‘피직스 월드’는 120년간 노벨물리학상 수상 패턴을 분석해 수상자 예측 결과를 발표했다. 이때 유력한 후보로 양자 얽힘 현상을 실험적으로 검증한 이번 수상자 3명을 정확하게 꼽기도 했다.존 클라우저는 1969년 광자의 편광이라는 특성을 이용해 벨 부등식을 실제 실험으로 구현했고, 1972년 측정결과가 양자역학의 해석에 가깝다는 사실을 밝혔다. 1982년 아스페 교수는 정확도가 다소 떨어졌던 클라우저의 실험을 좀 더 정교한 실험으로 설계해 양자역학을 실험적으로 사실상 증명해 냈다. 또 차일링거 교수는 빛의 기본입자인 광자를 이용해 다수의 입자가 얽힐 수 있다는 것을 보여 양자 컴퓨터를 향한 진전을 이뤘다. 또 절대 깨지지 않는 양자암호의 기반이 될 수 있는 한 입자의 성질이 다른 입자로 옮겨가는 양자 순간이동 현상을 최초로 실험적으로 증명하기도 했다. 차일링거는 영국 물리학회에서 수여하는 1회 뉴턴 메달을 수상했고, ‘예비 노벨상’으로 알려진 울프상도 2010년에 받았다. 이번 물리학상 수상자들은 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 70만원)를 3분의1씩 나눠 받는다.

‘지구온난화는 중국과 결탁해 과학자와 자본가들이 만들어 내는 사기’라는 말을 믿는 사람은 이제 없다. 온난화와 그로 인한 기후변화는 확실한 사실이지만 이에 대한 대응법에 대해서는 여전히 백가쟁명 수준이다. 이 같은 상황에서 서울대 과학기술과미래연구센터에서 만드는 교양과학 계간지 ‘과학기술과 사회’ 최신호에는 기후위기 대응에 대한 새로운 패러다임이 필요하다는 주장이 실렸다. 박진희 동국대 다르마칼리지 교수는 ‘기후변화 담론과 과학기술학 연구’라는 기획논문을 통해 기후변화에 대응하는 실질적 실천에 나서기 위해서는 전 지구적 관점의 기후과학에서 벗어나야 한다고 주장했다. 기후과학자라는 전문가 중심의 글로벌 기후 모델은 현재 인류가 사는 지구에 미치는 영향을 대중에 이해시키는 데는 성공했지만 기후대응 정책 형성에는 효과적이지 못하다는 것이다. 박 교수는 기후과학 분야에서 진행된 국제 공동 연구를 분석한 논문들을 보면 지식 시스템 사이에 권력 불균형이 존재한다고 지적했다. 이 같은 이유로 전 지구적 기후 모델은 단위 국가나 지역 차원에서 진행되는 연구와 축적된 지식을 활용하지 못하게 하고 지역 맞춤형 기후대응 정책의 걸림돌이 될 수 있다는 설명이다. 지구과학에 대한 지식이 지역 지식과 분리되면서 기후변화에 전 지구적으로 대응하기 위한 연대성을 확보하기 어렵게 한다는 뜻이다. 기후변화의 영향은 인간 이외의 생물체들도 받고 있는데 기후대응 정책은 인간 중심으로만 마련되는 것도 문제다. 생태계의 일부인 인간만 고려해서는 지구 전체에 영 기후변화의 부정적 영향을 획기적으로 줄이기 어렵다고 박 교수는 주장했다. 박 교수는 “지구 환경에 대한 새로운 인식 및 기후 정치의 출현과 연계돼 만들어진 기후과학 지식은 긍정적인 면이 더 많기는 하지만 모순적이게도 전 지구적 대응을 어렵게 한 면도 있는 것이 사실”이라며 “제도화된 과학 지식과 현지의 일반 대중이 가진 지식을 통합하기 위한 새로운 전략이 기후변화 대응의 실천적 정책을 마련하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

2022년 노벨 생리·의학상은 멸종한 인류의 유전체를 발견한 스웨덴 출신 독일인 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 진화유전학자인 스반테 페보(67) 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사를 선정했다고 발표했다. 노벨위원회는 “페보 박사는 멸종된 인류의 게놈과 인간 진화에 관한 연구를 통해 현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 수상업적을 평가했다. 페보 박사는 네안데르탈인의 뼈를 구해 유전자 분석을 해 아시아와 유럽인들의 유전자 중 5%가 네안데르탈인으로부터 왔다는 연구는 물론 네안데르탈인과 또 다른 사라진 인류 데니소바 사이에서 태어난 화석까지 발견해냈다. 페보 박사의 연구 덕분에 피부 유전자, 크론병, 당뇨병 같은 몇몇 질병 유전자들이 사라진 인류인 네안데르탈인이나 데니소바인에게서 물려받았다는 것을 이해할 수 있게 됐다. 페보 박사는 코로나19 유행이 시작된 이후 코로나 바이러스에 대항하는 유전자가 네안데르탈인에게서 왔다는 연구결과를 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’에 발표해 주목받기도 했다. 경희대 의학전문대학원 생화학분자생물학교실 김성수 교수는 “그동안 고인류학은 현장에서 몇 안되는 유골을 발굴해 형태학적 분석으로 온갖 추측을 하는 학문으로 인식됐는데 페보 박사는 DNA 분석이라는 과학적 증거를 토대로 인간의 본질과 인류 기원을 연구하는 DNA인류학이라는 새로운 학문분야를 새로 만들었다”라고 “이 분야는 실용성도 떨어져 새로운 의학기술을 개발하는 데 직접적 도움을 주지 못하기 때문에 노벨과학상 받기는 쉽지 않았는데 이번 수상은 놀랍다”고 말했다. 최근 노벨과학상 수상자는 2~3명이 공동 수상하는 추세를 보이고 있는데 페보 박사는 이번에 단독 수상했다. 2016년 세포의 자가포식 기능을 밝혀내 노벨생리의학상을 단독 수상한 일본 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 교수 이후 6년만이다. 페보 박사의 아버지는 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로 1982년 노벨생리의학상을 공동 수상했다. 페보 박사는 베리스트룀의 혼외자이기는 하지만 7번째 부자 노벨수상자로 이름을 올리게 됐다. 페보 박사가 쓴 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’는 2014년 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학분야 베스트셀러였다. 상금은 1000만 스웨덴크로나(13억 70만원)다.

지구 온난화와 각종 환경 오염으로 인해 불과 십여년 전까지만 해도 흔히 볼 수 있는 동식물들도 찾아보기 어려워지고 있다. 그런데, 우리 눈에 잘 띄지는 않지만 지구 전체 생태계를 떠받치고 있는 미생물들까지도 사라져 없어지는 것들이 늘어나고 있다는 분석 결과가 나왔다. 미생물들이 없어지게 되면 스위스 취리히연방공과대(ETH) 환경시스템과학과, 체코 체코미생물연구소 환경미생물학실험실, 네덜란드 암스테르담자유대 환경과학과 공동 연구팀은 다양한 원인으로 인해 토양 안팎에 살고 있는 미생물들의 다양성이 줄어들고 있다고 경고했다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 10월 4일자에 실렸다. 미생물은 지구상에 살고 있는 모든 생명체의 생존과 다양성 확보를 위해 필수적이다. 지구적 생물다양성 감소를 막고 대량 멸종에 대응하기 위해 미생물을 활용하는 방법들이 논의됐지만 정작 미생물의 다양성 감소에 대해서는 관심이 적었던 것이 사실이다. 이에 연구팀은 토양의 표면과 토양 속 미생물과 관련한 80개의 기존 연구 결과들에 대한 메타 분석을 실시했다. 메타 분석은 기존에 유사하거나 같은 주제의 연구들을 정량적으로 재분석해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법론이다. 분석 결과, 각 지역별로 자생하는 토양 미생물은 식물 성장을 평균 64% 이상 가속화시키는 것으로 확인됐다. 토양 미생물의 다양성이 떨어지거나 멸종할 경우는 식물의 성장이 억제되면서 생태계 전체가 위협받게 된다는 설명이다. 특히 아프리카 대륙 전체에 걸쳐 토양 미생물의 종류와 현황에 대한 연구가 심각할 정도로 부족하다고 연구팀은 지적했다. 또 연구팀은 지구상 식물 재배에 활용되는 토지 대부분은 식량농업과 산림에 활용되고 있는 만큼 토양 미생물의 생물다양성을 보호하지 않을 경우 식량자원 부족은 물론 이산화탄소 저감에도 악영향을 미칠 수 있다고 예측했다. 연구를 이끈 톰 크라우더 ETH 교수(생태학·생물다양성)는 “이번 연구 결과는 농업 및 산림 분야의 이해관계자 뿐만 아니라 전 세계 과학자들은 지구 차원의 미생물 멸종 문제를 심각하게 생각하라는 것”이라며 “생물다양성 확보를 이야기할 때 우리 눈에 보이는 동식물 뿐만 아니라 미생물까지 포함해 생각할 필요가 있다”고 설명했다.

과학자와 현대 미술가의 협업으로 전시회가 열린다. 카이스트 기계공학과 김성용 교수는 현대미술가 김재남 작가와 ‘공기와 바람의 조각: 1000일간의 기억과 기록’이라는 제목의 현대미술 전시회를 전남 여수 GS칼텍스 예울마루 7층 전시실에서 이번달 30일까지 진행한다. 김재남 작가는 홍익대 현대미술관, 금호미술관 등에서 개인전을 비롯해 100여 회의 그룹전에 참여하는 등 국내외에서 활발한 활동을 하며 두각을 드러냈다. 이번 전시에서 김재남 작가는 김성용 교수의 해양관측 결과를 현대 미술에 접목한 작품들을 제시했다. 이번 작품에 활용한 것은 여수해만에서 장기 관측된 표층 해수의 유동에 포함된 태양-달-지구 사이 인력에 의해 생기는 조류의 계절에 따른 변동성을 가시화한 연구 결과이다. 해당 논문은 2019년 해양학 분야 국제학술지 ‘지구물리학연구-해양’에 실렸다. 김 교수와 김 작가는 해양 관측자료들이 분석되고 가시화된 결과들이 예술만큼 심미적 요소를 포함하고 있기 때문에 단순히 논문 속 그림으로만 남는 것이 아니라 미술 작품으로 재탄생 시킬 경우 일반인들도 쉽게 자연현상을 이해할 수 있게 할 것이라는 점에 의기투합했다. 김성용 카이스트 교수는 “이번 전시를 통해 자연현상을 관측하고 해석한 결과가 과학자만의 관심사에 머물러 있는 것이 아니라 일반 대중들에게도 과학을 더 쉽고 친근감있게 소개할 수 있는 기회가 되고 그 저변을 더 넓혀갈 수 있는 계기가 되길 바란다”고 설명했다.