종신형을 선고받고 복역 중인 중국의 위구르족 반체제 인사이자 경제학자인 일함 토티가 24일(현지시간) 유럽의회로부터 ‘사하로프 인권상’을 수상했다. 사하로프 인권상은 1988년 소비에트의 반체제 인사이자 과학자인 안드레이 사하로프를 기리기 위해 만들어졌으며 유럽의회가 수여한다. 수상의 영광은 주로 정치적 반체제 인사나 지식인이게 돌아간다. 첫해 수상자는 남아프리카공화국 최초의 흑인 대통령이자 흑인 인권운동가인 넬슨 만델라였으며 1990년 수상자는 아웅산 수치 미얀마 국가고문, 2013년은 말랄라 유사프자이였다. 올해 수상자인 토티가 누구이며, 이번 수상이 중국에 어떤 의미인지, 향후 중국과 유럽연합(EU)과의 관계에 어떤 영향을 미칠지를 짚어봤다. ●일함 토티는 누구인가 미국 외교전문매체 포린포리시(FP)에 따르면 토티는 2014년 중국 당국에 체포돼 지금까지 복역 중인 인물로 체포 전까지 위구르족의 목소리를 대변하는 ‘위구르 온라인’ 사이트를 개설해 운영했다. 베이징에서 수학한 경제학자인 토티는 중국중앙민족대학에서 경제학 교수로 재직하면서 동시에 위구르족의 자치권 보장과 그들에 대한 차별반대법 도입 등을 위해 활동했다. 위구르족이 대다수를 이루는 중국 신장 지역에서 위구르족에 대한 탄압이 강화되자 이를 비판하는 데 앞장섰다. 2000년대까지만 해도 중국 내부에서 공산당의 체재를 비판하는 지역 단위의 운동과 소수민족의 움직임이 어느 정도 허용됐다. 그러나 2009년 7월 신장 우루무치 지역에서 폭동이 일어나면서 모든 것이 바뀌었다. 젊은 위구르족 청년들이 수십 명의 한족 시민들을 살해하며 중국 공안의 탄압이 거세지기 시작한 것이다. 위구르족을 위해 활동하던 토티의 입지는 그 사건을 계기로 더욱 위태로워졌다. 폭동 직후 공안에 체포된 토티는 얼마 뒤 미국 정부의 도움으로 겨우 풀려날 수 있었다. 그러나 시진핑 중국 주석 치하에서 표현의 자유가 더욱 위축되며 2014년 결국 토티는 함께 활동하던 동료 학자들과 함께 체포됐다. 위구르족에 있어서는 중국 내에서 자신들을 옹호할 수 있는 마지막 기회를 잃은 것이나 마찬가지였다. 토티는 위구르족 분리주의와 유언비어 유포, 정부에 대한 비판 등의 혐의로 체포됐다. 심지어 도티가 동투르크스탄 이슬람 운동 같은 테러리스트 그룹과 연관이 있다는 혐의도 제기됐는데 FP는 이러한 시도가 매우 황당하다고 지적했다. 문제의 단체는 2000년대 중반 짧게 활동하는 데 그쳤음에도 중국 당국이 매년 이 단체를 체제 선전에 활용하고 있기 때문이다. 토티의 체포는 신장 지역에서 정부에 반대하는 어떠한 시도도 용납될 수 없음을 보여주는 메시지였던 셈이다.●위구르족이 처한 상황은 현재 중국 내 위구르족들은 문화 말살의 대상이 되고 있다. 위구르의 언어와 문화 등을 물론 그들의 서적까지 모두 파괴되고 있으며 100만명이 넘는 위구르족 주민들은 중국 정부가 만든 구금 시설에 갇혀 강제적인 세뇌를 당하고 있다. 수십만명의 위구르족 아이들은 부모로부터 분리돼 정부가 운영하는 고아원에 수용돼 있다. 위구르족의 저명한 학자와 지도자들은 대부분 체포됐다. 위구르족이 처한 상황에 대한 국제 사회의 경각심도 더욱 확대되고 있다. 이번 토티의 수상이 이를 대변한다고도 볼 수 있다. 사하로프 인권상 홈페이지에는 “위구르족은 자신들의 독특한 문화와 정체성을 이유로 중국 정부로부터 최근 몇 년간 유례없는 억압을 받는 민족”이라면서 “2017년 4월 이후 100만명이 넘는 무고한 위구르족 주민들이 수용소에 억류돼 있으며 그곳에서 그들의 민족적 정체성과 종교적 신념을 버리고 중국 정부에 대한 충성심을 맹세하도록 강요받고 있다”고 묘사됐다. ●상이 달갑지 않은 중국 정부 2008년 유럽의회는 중국 내 반체제 인사이자 인권 운동가였던 후자(胡佳)에게 사하로프 인권상을 수여한 바 있다. 당시 중국 정부는 거의 아무런 반응을 하지 않았다. 베이징 올림픽이 열리던 때라 대외적으로 긍정적인 이미지를 만들려고 애를 쓰고 있었고, 내부적으로도 제한적이나마 개혁과 변화를 할 수 있으리란 기대감이 있었다. 시 주석의 통치 아래 중국은 외국의 영향과 간섭에 대해 더욱더 편집증적인 반응을 보이고 있다. 정부 관리들은 자신들에게 화살이 돌아오지 않도록 더욱더 체제에 충성하는 모습을 보이고 있기도 하다. 신장 지역의 위구르족에 대한 탄압과 정부가 저지르는 만행에 대해서는 더욱 기민하게 반응하고 있다. 위구르족의 구금 캠프를 직업 교육 시설에 불과하다고 거듭 강조하는 것도 그 때문이다. 그렇기 때문에 이번 수상이 향후 중국과 EU 간 관계에 균열을 일으킬 가능성도 있다. 중국은 앞서 노르웨이와도 비슷한 갈등을 겪었었다. 2010년 노르웨이 노벨위원회가 중국의 인권 신장을 위해 비폭력 투쟁을 해온 인권운동가 류사오보(1955~2017)에게 그 해의 노벨평화상을 수여하면서 이후 6년간 양국의 외교는 거의 단절되다시피 했다. 물론 사하로프 인권상이 노벨상만큼 중국의 아픈 부분을 건드리는 것은 아니다. 류샤오보의 수상은 중국 최초의 노벨상 수상자가 반체제 인사라는 기록을 영원히 남게 했기 때문이다. 게다가 EU는 노르웨이보다 훨씬 더 큰 경제 규모를 갖고 있다. FP는 최소 몇 개월간은 이번 수상과 관련한 중국 국영 언론들의 비방과 외교관들에 대한 문책 등이 이어질 수 있다고 전망했다. 한편 중국 정부는 지난 8월 토티가 바츨라프 하벨 인권상 후보자로 지명되자 국가전복과 테러 지원 혐의 등으로 유죄판결을 받은 점을 들어 지명 철회를 요구하기도 했다. 그러나 토티는 해당 상의 공동 수상자로 선정됐으며, 올해 1월 미국 공화당과 민주당 의원들로부터 노벨평화상 후보로 추천받았다. 민나리 기자 mnin1082@seoul.co.kr

남성우월주의자 찰스 다윈 지목하며 성차별 답습한 과학계 왜곡·횡포 비판 뇌 무게, 성별 지적능력 가릴 기준 못돼 같은 병 걸려도 男보다 女 더 살아남아 “진정한 성평등, 과학적 접근 충실해야” ‘여성은 남성에 비해 열등하다.’ ‘여성은 약하다.’ 많은 사람이 무의식적으로 받아들이는 성별의 차이다. 그리고 과학은 그 통념을 뒷받침하는 연구 결과를 끊임없이 내놓고 있다. 정말 여성은 인류의 ‘열등한 절반’일까. 영국의 과학 저널리스트 앤절라 사이니가 쓴 ‘열등한 성’은 각종 연구와 실험 결과를 통해 그 오랜 통념을 보란듯이 뒤집어 눈길을 끈다. 탄생에서부터 직장 생활, 육아, 폐경, 노년으로 이어지는 여성의 인생 단계를 훑어 ‘열등한 여성’이라는 세상의 편견과 왜곡을 조목조목 짚어 낸다. 우선 뇌의 성별 차이로 인한 ‘여성 열등’설을 보자. ‘여성의 뇌 무게는 남성에 비해 28g 적다’는 사실은 지적 능력 차의 단초로 여겨진다. 하지만 최근 연구에선 뇌의 성별 차는 하잘것없는 것으로 속속 밝혀지고 있다. 특히 공간 시각화, 수학적 능력, 언어 유창성에서 남자와 여자아이 간 차이가 (있다고 해도) 매우 작다는 사실이 확인되고 있다. 2016년 뇌과학 학회지 뉴로이미지에 실린 논문은 대표적인 사례다. 이 논문은 여성의 뇌에서 더 크다고 알려진 영역인 해마의 크기가 양쪽 성 모두에서 동일함을 밝혔다. 시카고 로절린드 프랭클린대 연구팀은 6000명의 건강한 사람을 연구한 76개 논문을 분석해 ‘여성이 언어 기억력과 사회적 기술이 더 뛰어나고 감정을 더 잘 표현한다’는 가설을 뒤집었다. 이 대목에서 저자는 단순히 뇌가 무거워 지능이 높다면 고래나 코끼리가 인간보다 훨씬 똑똑해야 하지 않느냐고 반문한다.저자는 또 ‘남성이 여성보다 더 튼튼하고 강하다’는 가설도 허물면서 “단순하게 생존이라는 점에서만 본다면 오히려 여성이 남성보다 더 강하다”고 역설한다. 실제로 유아 사망률을 보면 남아가 여아보다 첫 달에 사망할 위험이 10%가량 높다고 한다. 그런데도 여성이 남성보다 약하고 아픈 사람도 많다는 통념이 굳어진 까닭은 무엇일까. 저자는 “같은 질병에 걸려도 여성은 살아남고 남성은 그렇지 못해서 아픈 남성이 더는 존재하지 않기 때문일 수도 있다”고 밝히고 있다. ‘남성이 경쟁자들을 물리치고 더 좋은 파트너를 만나기 위해 날카로운 지성과 훌륭한 신체를 갖게 됐고 여성은 남성보다 진화가 덜 됐다’는 가설을 놓고도 이중 잣대로 가득 찬 개념이라고 비판한다. 고릴라는 신체가 너무 크고 강해서 고등한 사회적 동물이 될 수 없다면서 인간에 관해서는 남성이 여성보다 신체가 크기 때문에 더 우월하다고 주장하는 건 모순이라는 것이다. 그렇다면 왜 사람들은 그렇게 한쪽에 기운 남성 우월의 통념을 갖게 됐을까. 저자는 과학계의 횡포에 메스를 들이대면서 “과학이 객관적이고 중립적이란 말은 허구”라고 목소리를 높인다. 그 원조 격으로 진화론자 찰스 다윈을 지목해 흥미롭다. 다윈은 말년에 한 여성운동가에게 보낸 답신에서 이렇게 말하고 있다. “…유전의 법칙에 따라 여성이 남성과 지적으로 동등하다는 점은 받아들이기 매우 힘들어 보입니다.” 결국 다윈은 여성을 남성의 종속적인 존재로 낮게 봤던 빅토리아 시대의 사회상을 과학에 그대로 연결한 남성우월주의자였고, 후대의 과학은 그 왜곡과 편견을 답습했다고 주장한다. 실제로 과학계에서 여성 배제와 홀대의 사례는 흔하다. 케임브리지대는 1947년이 돼서야 남성과 동일한 기준으로 여성에게 학위를 수여했고, 하버드 의과대학은 1945년까지 여성의 입학을 허가하지 않았다. 마리 퀴리는 최초로 노벨상을 두 번이나 받은 과학자이지만 1911년에는 여성이라는 이유만으로 프랑스 과학아카데미의 문턱조차 넘지 못했다. 20세기 미국 생물학자 네티 마리아 스티븐스는 성별을 결정하는 염색체를 발견하는 데 핵심 역할을 했지만 그녀의 과학적 기여는 역사에서 제대로 다뤄지지 않았다. “많은 이에게 불편할 수 있다”는 저자의 말대로 이 책은 페미니즘 계열에 속한다. 하지만 “어느 한쪽 성별의 우위를 따지고 밝히자는 게 아니라 과학계의 반성을 촉구하는 것”이라는 강변은 설득력 있게 다가온다. 폐경 연구에 천착해 온 유타대 인류학자가 인터뷰를 통해 밝힌 말이 인상적이다. “당신이 진지하게 남녀평등을 주장하고 이런 것들의 토대가 무엇이며 어디에서 왔는지를 알고 싶다면 생물학이 답이에요. 과학에 더 충실해야 합니다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

‘뇌과학자’인 장동선 현대자동차그룹 미래기술전략팀장은 tvN의 ‘알쓸신잡2’에 출연하면서 널리 알려졌다. 장 팀장은 부모님의 독일 하이델베르크 유학 시절 태어나 7살 때까지 독일에서 살았고, 귀국 후 검정고시를 거쳐 국내 고교를 졸업한 뒤 다시 독일로 가 수학했다. 콘스탄츠 대학에서 생물학을 전공했고, 막스플랑크 바이오사이버네틱스 연구소와 튀빙겐 대학에서 인간 지각, 인지 및 행동 연구로 박사 학위를 받았다. 2014년에는 독일 과학교육부가 주관하는 과학강연대회인 ‘사이언스 슬램’에서 우승하면서 ‘과학 커뮤니케이터’로 명성을 얻었다. 그의 저서 ‘뇌 속에 또 다른 뇌가 있다’는 독일과 미국에서 과학분야 베스트셀러에 올라 있다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

지난해 4월 전 세계 57명의 인공지능(AI) 분야 전문가가 카이스트의 무기용 로봇 개발에 우려를 표명했다. 국방AI융합연구센터가 ‘킬러 로봇’을 만들기 위해 설립된 게 아니냐며 보이콧을 선언한 것이다. 보이콧은 해프닝으로 끝났지만 이 선언을 주도한 토비 월시 호주 뉴사우스웨일스대 교수는 “로봇 개발 윤리를 상기시키는 계기”였다고 평가했다. 그는 “(로봇과 AI 개발의 올바른 방향에 대해) 과학 공동체의 힘을 보여 주는 것이 매우 중요하다”고 강조한다. 오는 31일 열리는 ‘2019 서울미래컨퍼런스’에서 토비 월시 교수가 ‘빠른 시대, 느리게 생각하는 인간으로의 적응’을 주제로 베스트셀러 여행작가로 알려진 손미나 작가와 대담을 나눈다. 손 작가는 다양한 과학자와 인터뷰를 진행하며 대중의 눈높이에서 과학 기술이 우리 삶에 미치는 영향을 소개해 왔다. 이번 대담에서는 인문학적 관점에서 AI의 발전 방향을 고민하고 AI와 인간의 공존에 대해 성찰할 예정이다. 월시 교수는 AI를 ‘생각하는 기계’라고 부른다. 자율주행차, 얼굴 인식, 금융, 미디어 등 분야에서 빠르게 AI 기술이 발전하며 생각하는 기계는 우리 삶에 더 가까워지고 있다. 그러나 속도보다 방향성이 더 중요하다. 자동차의 발명으로 이동이 편리해졌지만 시외에 있는 마을의 상점은 어려워졌듯 기술 발전으로 인한 피해자도 나온다. AI는 빈부 격차를 키우고 개인의 프라이버시 침해를 야기할 수 있다. 안전에 대한 위협부터 인종이나 성차별 등 윤리적 문제도 잠재해 있다. 월시 교수는 “AI의 발전이 인간의 삶을 더 풍요롭게 해 줄지, 더 나쁜 쪽으로 몰고 갈지는 우리 사회가 AI 기술 발전에 어떻게 대응해 나가느냐에 크게 좌우될 것”이라며 “과학자, 기술자뿐만 아니라 정치인, 작가, 시인들까지 모두 나서서 머리를 맞대야 할 과제”라고 지적했다. KBS 아나운서로 활약하던 손 작가는 스페인으로 유학을 떠나 여행작가로 변신했다. 다양한 나라를 긴 시간 동안 여행하면서 다양한 사회를 이해하고 삶에 대한 혜안을 보여 줬다. 인생학교 서울 교장과 허핑턴포스트코리아의 편집인을 역임하면서 ‘더 좋은 삶’에 대한 질문을 던져 왔다. 그는 이번 컨퍼런스에서 월시 교수와 함께 AI 시대로의 여행을 안내한다. “물건뿐만 아니라 마음도 가벼워야 여행이 행복하다”는 손 작가의 지론대로 AI라는 무거운 화두를 친숙하게 풀어내고자 한다. 손 작가는 인터뷰와 칼럼에서 “정말 인간답게 살고 인간으로서 행복하고 새 삶이 매일매일 다르게끔 하는 데 도움이 될 지혜를 여행에서 얻는다”면서 “로봇과 기술이 그저 차가운 수학 공식으로 점철된 논리는 아닐 것이며, 로봇을 만드는 일이 곧 사람을 행복하게 하고 결국은 세상을 따뜻하게 만드는 일이라는 데 공감한다”고 밝혔다. 김주연 기자 justina@seoul.co.kr

2014년 4월 일본 후쿠시마 제1원자력발전소에 데니스 홍(한국명 홍원서) 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 로멜라(RoMeLa) 연구소 소장 겸 기계항공공학과 교수가 초대됐다. 원전 사고가 일어난 지 3년이 지났는데도 복구 작업이 지지부진하자 일본 정부가 군사로봇을 투입하기 위해 세계적 과학자들에게 도움을 청한 것이다. 하지만 미국과 일본의 로봇들은 현장에서 단 몇 초 만에 작동을 멈췄다. 고농도 방사능에 노출되자 곧바로 무용지물이 된 것이다. 이후 홍 교수는 언론 인터뷰에서 “최첨단 로봇이 실제 재난 상황에서 아무 쓸모가 없다는 사실을 깨닫고 무척 두려웠다. ‘로봇은 도대체 누구를 위한 것인가’란 근원적 질문을 하게 됐다”고 털어놨다. 그는 이 일을 계기로 로봇 개발의 방향도 180도 바꿨다. 과거에는 ‘어떻게 하면 인간에 더 가까운 로봇을 만들 수 있을까’를 고민했다면, 이제는 ‘어떻게 하면 인간에게 실질적인 도움을 줄 로봇을 만들 수 있을까’를 생각하게 됐다고 한다. 오는 31일 열리는 ‘2019 서울미래컨퍼런스’에서 키노트 세션(AI를 바라보는 3가지 시선)에 참석하는 홍 교수는 ‘인공지능(AI)이 아닌, 로봇의 기계적 지능에 관하여’라는 주제의 강연에 나선다. 그가 말하는 로봇은 감각(Sense)을 통해 외부 환경 정보를 모으고 이 정보를 바탕으로 적절한 계획(Plan)을 세운 뒤 이를 통해 행동(Act)하는 기계다. 이 정의를 기준으로 스마트폰을 분석하면 수많은 센서로 정보를 모으고 이를 통해 어떤 판단을 내리지만 물리적인 행동을 하지는 못한다. 반면 엘리베이터는 버튼이나 층수 등을 인지하고 이를 통해 움직일 계획을 세운 뒤 실제로 이동한다. 우리의 상식과 달리 스마트폰보다 엘리베이터가 로봇의 정의에 가깝다고 볼 수 있다는 것이 홍 교수의 설명이다. 그는 “AI가 화두가 된 지금 모든 문제를 AI로 해결하려는 경향이 있다. 그러나 AI가 아닌 기계적 메커니즘 설계로 문제를 해결하려는 ‘기계적 지능 접근’ 방식을 사용하면 어려운 문제들을 놀라울 만큼 쉽고 빠르게 해결할 수 있다”고 강조했다. 실제로 홍 교수는 자신이 개발 중인 여러 가지 로봇 가운데 기계적 지능을 활용한 사례를 소개하며 창의적 아이디어가 우리가 상상하는 미래를 어떻게 앞당길 수 있는지 통찰력 있게 소개한다. 그는 1971년 미국에서 태어나 3살 때 한국에 돌아온 뒤 고려대 기계공학과를 다니다가 미 위스콘신대로 편입했다. 2002년 퍼듀대에서 박사 학위를 받은 뒤 버지니아텍 교수를 거쳐 UCLA에 재직 중이다. 워싱턴포스트는 그를 ‘로봇계의 레오나르도 다빈치’라고 불렀다. 2013년 11월 서울신문과의 인터뷰에서 홍 교수는 우리 사회의 과도한 교육열을 지적하며 “한국에 오면 엄마들이 ‘아이를 (저처럼) 세계적인 인물로 키우려면 어느 학원에 보내야 하느냐’고 물어본다. 하지만 아이에게 가장 좋은 학원은 ‘공’과 ‘책’ 두 개뿐이다. 아이가 마음껏 뛰어놀며 스스로 궁금증을 해결하게 도와주면 능력은 저절로 깨어난다”고 밝혔다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

개미는 많은 생물과 공생 관계를 이루며 살아간다. 식물에 피해를 주는 진딧물과 공생 관계를 이루는 개미가 있는가 하면 반대로 식물을 해충이나 초식동물로부터 보호하는 개미도 있다. 후자의 경우 식물과 개미의 공생 관계가 너무 밀접해서 사실상 상대방 없이는 독자 생존이 어려운 경우도 있다. 식물은 개미에게 집과 양분을 제공하고 개미는 식물을 보호해 삶의 터전을 지킨다. 한 가지 흥미로운 사실은 개미의 보호를 받는 식물이 해충에만 강한 것이 아니라 질병에도 강하다는 것이다. 개미와 식물을 공생 관계를 연구해온 덴마크의 오르후스 대학 요아킴 오펜버그 연구원은 개미가 치료하거나 예방하는 식물의 질병이 적어도 14종에 이른다는 연구결과를 학술지 오이코스(Oikos)에 발표했다. 연구팀에 의하면 개미의 질병 치유 능력은 페로몬 등에 포함된 항생 물질이 원인일 가능성이 가장 크다. 개미는 사회적 곤충으로 수많은 개체가 좁은 개미굴에서 살아간다. 그 만큼 감염병이 생기면 순식간에 퍼져 군집이 붕괴할 위험성이 크다. 따라서 많은 개미가 몸에서 항생 물질을 분비해 감염을 예방한다. 식물과 공생하는 개미는 항생 물질을 분비해 식물의 세균 및 곰팡이 감염을 막는 것으로 보인다. 개미 입장에서는 삶의 터전인 식물을 지킬 뿐 아니라 개미에게도 위험할 수 있는 병원균이 식물에 존재하는 것을 막는 효과가 있다. 과학자들은 개미의 질병 예방 및 치료 능력이 농업에 도움이 될 수 있다고 보고 있다. 실제로 농장에서 감염성 질환에 시달리던 사과나무가 나무 개미(wood ant)의 등장 이후 감염병이 줄어든 사례가 보고되기도 했다. 다만 개미는 일부 식물에만 공생하기 때문에 농업 부분에 널리 활용하기 위해서는 정확한 원인 물질과 기전을 밝혀 이를 응용한 치료제를 개발해야 한다. 연구팀인 이와 관련된 후속 연구를 희망하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

무더운 여름이나 격한 운동을 한 다음에는 이가 시릴 정도로 차가운 맥주 한 잔이 생각난다는 사람들이 많다. 역사상 가장 오래된 알코올 음료인 맥주는 물, 차(tea) 다음으로 세계에서 세 번째로 많이 소비되는 음료라는 말처럼 전 세계인이 즐겨 마시는 술임은 확실하다.약 1만년 전 인류가 농경을 시작하면서 저장된 곡물과 물이 만나 발효되면서 만들어진 것이 바로 ‘취하게 하는 물’인 맥주라는 것에 대해 많은 학자들이 의견 일치를 보이고 있다. 실제로 기원전 4000년쯤 수메르인들이 설형문자로 맥주를 만드는 방법을 기록해 놓고 있기도 하다. 맥주를 의미하는 영어단어 ‘비어’(beer)가 ‘마시다’라는 뜻의 라틴어 ‘비베레’(bibere)와 ‘곡식’을 뜻하는 고대 게르만어 ‘베오레’(bior)에서 유래됐다는 것만 봐도 그 역사를 짐작할 수 있다. 맥주의 주원료는 물, 대맥이라는 보리, 홉, 효모 등이다. 그런데 똑같은 원료로 만들더라도 맥주의 맛은 천차만별이다. 맥주의 본고장이라는 독일, 벨기에 과학자들과 미국 과학자들이 효모의 종류에 따라, 그리고 발효 중 서로 다른 효모들이 혼합되고 결합되는 하이브리드 과정을 거치면서 독특한 맛을 만들어 낸다는 사실을 각각 밝혀냈다.벨기에 VIB-KU 루벵 미생물센터, 루벵대 유전학연구소, 루벵 맥주연구소, 겐트대 식물생명공학·바이오인포매틱스학과, 독일 바이헨스테판 발효·식품관리 연구센터 공동연구팀은 밀가루를 빵으로 만들고 당분이 포함된 물을 맥주나 와인으로 바꾸는 대표적인 효모균 200여종의 게놈을 분석한 결과 이들 중 4분의1이 여러 종의 효모균 DNA가 섞인 ‘하이브리드 효모균’이라는 사실을 밝혀냈다. 미국 위스콘신 메디슨대, 스페인 농화학·식품기술연구소, 프랑스 파리 샤클레대, 아일랜드 더블린 트리니티칼리지, 포르투갈 리스본 노바대, 아르헨티나 코마휴국립대 국제공동연구팀도 전통 발효주인 맥주, 와인, 과실주 효모의 게놈을 분석한 결과 대표적인 7가지의 효모종(種) 게놈 조합을 발견했다. 이들의 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 에콜로지 앤드 에볼루션’ 22일자에 함께 실렸다.독일과 벨기에 연구팀은 전 세계적으로 유명한 괴즈 맥주(자연 발효시킨 에일 맥주의 한 종류)와 트래피스트 맥주(벨기에 등의 수도원에서 생산하는 에일 맥주) 같은 독일과 벨기에 정통맥주 속 효모를 분석했다. 그 결과 이들 맥주에는 에일 맥주를 만들어 내는 사카로스미세스 세레비지에를 비롯해 사카로스미세스 쿠드리아브제비, 유아바누스, 우바룸 등 다양한 맥주효모 DNA가 재조합된 새로운 잡종 효모균들이 작용함으로써 맥주의 독특한 맛과 향을 만들어 내는 것으로 확인됐다. 또 연구팀은 현재 전 세계적으로 널리 쓰이는 맥주 효모들의 기원을 분석한 결과 대부분이 중세시대 벨기에와 독일에서 유래된 것이라는 점도 밝혀냈다. 또 미국 포함 6개국 국제공동연구팀은 발효주에서 발견되는 100여개의 혼합 효모 게놈을 분석한 결과 혼합 효모에 영향을 미치는 대표적인 7가지 DNA 시퀀스를 발견했다. 이와 함께 대부분의 혼합 효모는 2~3개의 효모가 결합된 것으로 나타났지만 독특한 맛과 향으로 맥주 애호가들의 사랑을 받는 맥주들은 4~5개의 효모에서 비롯된 혼합 효모가 만들어 내는 것으로 연구팀은 밝혀냈다. 케빈 베르스트레펜 벨기에 루벵대 교수는 “맛이 좋고 향이 좋은 맥주를 만들기 위해 가장 중요한 것은 효모를 어떻게 구성하는가에 따라 달려 있다”며 “맥주의 맛도 발효화학 같은 과학의 힘에 좌우될 수 있다는 것을 보여 준 연구”라고 말했다. 크리스 토드 히팅거 미국 위스콘신 메디슨대 교수(유전학)도 “효모의 유전적 차이가 맥주라는 최종 산물까지 가는 분자반응 메커니즘을 다르게 만들고 그 때문에 맛과 향이 제각각 달라질 수 있는 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국민에게 상처가 컸던 1997년 국제통화기금(IMF) 사태는 대전도 예외가 아니었다. 현대전자(현 SK하이닉스)가 유성구 관평동 일대에 반도체 공장을 조성하려 했으나 IMF로 유동성 위기에 몰렸다. 현대전자는 계약금까지 포기하고 중단했다. 2000년대 들어 대전시와 한화, 한국산업은행이 손잡고 이곳에 대덕테크노밸리를 조성했지만 다른 지역보다 초라해 보인다. 생산성도 테크노밸리를 품은 경기 판교보다 크게 뒤진다. 대전시가 정부와 함께 대덕특구 재창조 마스터플랜에 나선 것도 이 때문이다. 시는 이를 통해 국가 연구개발(R&D) 중심에서 민간기업 협업이 이뤄지는 혁신도시로 변신시키겠다는 구상이다.‘갈라파고스의 섬’처럼 떨어진 듯한 연구원 등 특구 종사자들을 시민과 한데 어우러지도록 ‘대전 공동체’로 묶어 대덕특구와 대전시가 더불어 발전하는 시너지 효과를 극대화한다는 의지도 사업에 담는다. ●2020년 말까지 국토연구원 용역 진행 재창조 마스터플랜은 2023년 대덕특구 출범 50년을 앞두고 이후의 50년 미래 청사진을 제시한다. 세계적인 혁신 클러스터를 만드는 것으로 내년 말까지 국토연구원이 용역을 진행한다. 대전시는 지난 1월 문재인 대통령이 방문했을 때 ‘대덕특구 리노베이션’을 제안해 지원을 약속받았다. 재창조 사업에 탄력이 붙었다. 용역에서 제시한 사업은 2025년 마무리된다. 대전시는 이에 앞서 5개 선도사업을 추진한다. 정진제 특구협력팀장은 “이들 시설이 점에서 선으로, 그리고 면으로 확장성을 갖는 역할을 하면서 대덕특구가 4차 산업혁명 시대에 글로벌 혁신성장 거점으로 성장하는 마중물이 될 것”이라고 말했다. 먼저 특구 내 신성동에 융합연구혁신센터를 만든다. 연구집적단지이자 연구원 창업 거점이다. 한국전자통신연구원(ETRI) 인근에 ‘오픈 플랫폼’도 짓는다. 국제 R&D 거점이면서 소통과 교류의 공간이다. 창의혁신 공간도 마련한다. 박물관 등을 건립해 대덕특구의 랜드마크로 삼는다는 것이다. 도룡동에 ‘실패혁신캠퍼스’도 조성한다. 창업 재도전을 지원하는 곳이다. 연구 결과를 제품화할 산업단지도 만든다. 이미 금탄, 안산, 장대 등의 산업단지가 착공됐다. 정 팀장은 “2023년까지 모두 완료되면 재창조 사업의 붐을 일으킬 것”이라고 했다.엑스포과학공원에 들어서는 기초과학연구원(IBS)과 유성구 신동·둔곡동 과학벨트 거점지구 조성도 대덕특구 재창조에 청신호다. 연구개발특구진흥재단 관계자는 “IBS는 기초과학에 중점을 두고, 대덕은 융복합이 핵심이지만 역량이 더 커질 게 분명하다”고 내다봤다. 중이온가속기가 들어서는 신동·둔곡지구는 올해 말 344만 5000㎡ 단지 조성이 끝나면 관련 기업과 연구소가 입주할 참이다. ●대덕특구 매출액, 판교보다 4.6배 적다 대덕특구 재창조는 대전시가 국가 연구 중심을 지방정부 및 민간 협업 체계로 바꿔 활성화하려는 데서 출발했다. 특구의 핵심 대덕연구단지가 올해 46년이 됐지만 판교 테크노밸리와 비교하면 생산성이 턱없이 떨어진다. 2016~2017년 대덕특구 매출액은 17조원이지만 판교는 79조원이나 된다. 4.6배다. 반면 대덕특구는 면적이 6744만 5000㎡로 판교 테크노밸리(66만 1000㎡)의 102배에 이른다. 허태정 대전시장은 “교육, 연구, 녹지에 땅이 묶여 제대로 활용할 수 없다. 토지 활용도가 떨어져 개발계획 변경이 필요하다”고 밝혀 왔다. 입주 기관은 1760개, 기업도 1669개로 판교의 1270개와 1228개보다 많다. 종사자 수는 7만명으로 판교 7만 3000명과 엇비슷하다. 대덕은 정부 출연 연구소, 판교는 정보기술(IT) 등 민간기업이 주류라는 게 다르다. 문창용 과학산업국장은 “국가연구단지와 민간연구소·기업의 차이”라며 “판교는 수도권 지하철이 들어와 지리적 입지가 좋고 우수 젊은 인재 확보에도 유리하다”고 분석했다. 하지만 대덕특구의 학력은 전국 최고 수준이다. 특구 연구기술 석박사가 2만 6378명이다. 인구 비율로 따지면 국내 1위다. 연구원은 4만 8946명으로 경기와 서울에 이어 3위다. 특허출원 등록도 2016년 기준 26만 2605건으로 서울, 경기에 이어 세 번째다. 문제는 국가 연구여서 상업화가 쉽지 않다는 점이다. 대덕특구에는 정부 출연 연구소 26개와 LG, SK 등 민간연구소가 16개 있다. 문 국장은 “연구단지 초기에 외국에서 일하던 과학자를 고임금과 집을 주고 데려왔는데 그들이 은퇴할 때인 점도 아쉽다”고 했다.특구 면적이 대전의 20%에 이르지만 연구원들이 시민과 섬처럼 떨어져 생활한다는 지적도 적잖다. 이 부분에 대한 대전시와 진흥재단의 분석이 엇갈린다. 시 관계자는 “대덕특구 연구원들 상당수는 서울에 가서 문화를 즐기고 시민은 특구에 갈 이유가 별로 없어 어울리는 문화가 없다”면서 “정부 출연 연구원이어서 ‘전국구’라고 생각하고 우월의식도 있어 잘 어울리지 못하는 거 같다”고 진단했다. 반면 특구 진흥재단 관계자는 “연구원들이 외국에서 오래 살아 생활방식이 다르고 활동반경이 크지 않기 때문”이라며 “정부 출연 연구소가 ‘가급’ 보안시설이어서 이곳 연구원이 지역 시민들과 속을 터놓고 어울리지 못하는 부분도 작용하는 것 같다”고 봤다. ●대전시, 민간 협업 재창조 최대한 지원 최근 이 같은 분위기가 바뀌고 있다. 진흥재단 관계자는 “허 시장이 대덕특구 복지센터 소장과 유성구청장을 지내 그 어느 때보다 협력을 끌어내는 데 최고의 호기”라고 밝혔다. 과학기술정보통신부도 ‘연구가 지역에도 수혜가 되도록 하자’며 국비 일부를 자치단체를 거쳐 지원하고 정부 출연연이 지역산업에 기여할 수 있는 방안을 검토하고 있다. 대전시는 이미 매년 50억원을 대덕특구에 지원한다. 시와 특구가 정책을 논의하는 일이 잦다. 정 팀장은 “요즘 특구에 가서 회의를 열면서 연구원 사이에 ‘대전시 공무원이 달라졌다’는 얘기를 많이 듣는다”고 귀띔했다. 엊그제 끝난 대전사이언스 페스티벌도 시 단독으로 개최하다가 대덕특구와 함께 열고 있다. 대전시는 또 한국 과학 발전의 보고 대덕특구의 은퇴 과학자들을 지역 발전에 활용해 상생을 극대화하는 방안을 고심하고 있다. 이미 초중고생들에게 과학자의 꿈을 심어 주는 ‘학교 멘토링 사업’ 등에 활용하지만 이들의 전문지식과 노하우를 지역 산업에서 꽃피우게 하는 게 핵심이다. 특히 시는 4차 산업혁명 특별시를 선언했다. 올해와 내년에만 특구 과학자 528명이 정년퇴임한다. 대전의 ‘과학도시’ 위상을 드높이려면 대덕특구 발전이 무엇보다 중요하다. 이를 위해 시는 특구가 ‘국가연구학원도시’에서 벗어나 산학연도시로 거듭나야 하고 기업 등 민간이 진출할 수 있도록 토지 이용 등 각종 규제를 풀어야 한다고 보고 이 부분에 집중한다. 문 국장은 “대덕특구 재창조 사업은 민간이 움직일 수 있는 틀을 잡아 주는 것이다. 논문만 생산하는 게 아니라 공공기술 사업화의 메카가 돼야 한다. 그러려면 반드시 민간이 참여해야 한다”면서 “재창조 사업이 끝나면 국가연구단지에서 기업 등 민간이 협업하는 혁신도시로 클 것”이라고 말했다. 그는 “이건 대전만 좋자고 하는 게 아니라 국가적으로도 매우 중요한 변화”라고 했다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

SF의 단골 주무대이자 지구의 바로 옆에 있어 우주 첫 식민지로 꼽히는 행성. 다름 아닌 ‘화성’이다. 더군다나 화성은 과거에 지구와 비슷한 환경을 가지고 있었을 것이라 추정되면서 생명체도 존재했을 것이라는 추정하에서 많은 과학자들이 그 가능성을 추적하고 있다. 그런데 최근 과학자들이 화성에도 지구의 바다와 같이 짜디 짠 소금이 녹아있는 바다가 있었을 것이라는 증거를 찾아내 주목받고 있다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍), 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소, 인디애나대, 텍사스A&M대, 볼더 우주과학연구소, 테네시 녹스빌대, 애리조나주립대 지구·우주탐사학부, 다트머스대, 로스알라모스 국립연구소, 프랑스 리옹대 지질학연구소, 앙제대 행성·지구역학연구소, 캐나다 뉴브룬스윅대 공동연구팀은 화성의 게일 크리에이터에 거대한 소금물이 존재했다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’에 실렸다. 연구팀은 화성 탐사선 큐리오시티가 2012년부터 보내온 자료들을 분석했다. 큐리오시티는 2011년 11월 말 발사돼 2012년 8월 화성의 게일 크리에이터에 착륙했다. 큐리오시티는 약 35~38억년 전에 운석 충돌로 만들어진 게일 크리에이터의 지형과 지표면을 분석해 화성의 역사와 지질구조를 정밀분석하는 임무를 수행 중이다. 연구팀이 이번에 발견한 소금호수의 흔적은 게일 크리에이터가 만들어졌던 당시에 형성됐으며 그 이후로 최소 수 백년에서 길게는 수 만년까지 오랜 기간 존재했던 것으로 분석되고 있다. 그러나 이후 우주선(線)이나 우주 방사능을 막아줄 수 있는 자기장이 사라지면서 대기층도 점점 약해져 지표면에 대한 압력이 낮아지게 되고 액체 상태의 물이 안정될 수 있는 조건은 없어져 결국 소금호수도 증발된 것으로 연구팀은 분석하고 있다. 연구팀은 화성에 있었던 소금호수는 현재 볼리비아-페루-칠레 국경을 맞대고 있는 중부 안데스 고산지대에 위치한 알티프라노 고원의 우유니 소금호수와 비슷했을 것으로 보고 있다. 알티프라노가 고도가 높고 건조한 고원지대에 위치한 것처럼 산맥의 강이나 개울이 바다로 흐르지 않고 닫힌 공간에서 호수로 만들어진 것처럼 화성의 소금호수 역시 마찬가지로 형성되고 사라졌을 것이라는 설명이다. 연구팀은 게일 크리에이터의 고대 소금호수가 몇 차례의 차고 마르는 과정을 거친 뒤 지금처럼 완전히 말라버린 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 윌리엄 래핀 미국 칼텍 박사(행성과학)는 “이번 연구결과를 통해 과거 화성의 기후가 덥고 습한 시기와 건조하고 마른 시기가 번갈아가며 나타났다는 것을 알 수 있다”라며 “화성 생명체가 존재했다면 이 같은 기후 변화에 어떻게 적응했는지 파악할 수 있는 좋은 단서”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

식물은 햇빛과 물, 이산화탄소로 광합성을 해 필요한 영양분을 만들어 낸다. 과학자들은 지구온난화의 주범 중 하나인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 전환할 수 있다는 점에서 식물의 광합성을 인공적으로 만들어 내려는 시도들을 하고 있다. 국내 연구진이 햇빛을 직접 이용한 인공광합성 방법이 효율이 더 높다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구팀은 반도체 전극과 금속복합체를 이용해 빛의 유무에 따라 인공광합성 반응경로가 달라진다는 점을 규명하고 이산화탄소를 이용해 고부가가치 물질인 일산화탄소를 선택적으로 생산하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 표지논문으로 실렸다. 자연 광합성은 이산화탄소를 유용한 물질로 전환하는 환원 반응만 일어나지만 빛을 흡수해 전력을 만들어내고 촉매반응을 촉진시키는 조촉매를 사용하는 인공광합성은 환원반응과 함께 수소 발생 반응이 함께 일어나 일산화탄소 생산효율을 높이기 어려운 것으로 알려져 있다. 또 인공광합성은 태양광을 전기에너지로 바꾼 다음에 수행되는 것과 빛 에너지를 직접 이용하는 방법이 있는데 두 방법 간 차이가 아직 알려지지 않아 인공광합성 기술 설계에 큰 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 광전극과 조촉매를 이용해 빛 에너지를 직접 공급하는 인공 광합성 방식이 자연 광합성처럼 이산화탄소 환원 반응만 일어나게 할 수 있다는 사실을 확인했다. 또 전기에너지를 이용한 인공 광합성 방식은 이산화탄소 환원 반응을 일으키기 위해 높은 에너지가 필요하고 그 과정에서 수소 발생 반응이 나타날 수 밖에 없다는 것도 밝혀냈다. 이런 사실을 바탕으로 실험을 한 결과 빛에너지를 이용한 인공광합성을 할 경우 98% 이상 전자가 이산화탄소 환원반응에 참여해 수소 발생반응이 거의 일어나지 않고 전기에너지를 이용해 인공광합성을 할 경우는 14%의 전자만 이산화탄소 환원 반응에 사용되고 대부분 수소 발생반응에 참여하면서 고부가가치 물질 생산 효율이 떨어지는 것을 확인했다. 주오심 KIST 박사는 “이번 연구는 그동안 잘 알려지지 않았던 인공광합성의 빛반응 원리를 밝혀낸 것으로 고효율 인공광합성 시스템을 만들 때 중요한 이론적 기반이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정부출연연구기관들의 여성 과학자 채용비율은 낮고 세금이 투입되는 정부연구과제의 중단율은 높다는 지적이 나왔다. 18일 국회에서 열린 국회 과학기술정보방송통신위원회의 과학기술정보통신부 종합감사에서 더불어민주당 김성수 의원은 국가과학기술연구회에서 제출받은 ‘최근 5년간 출연연 기관별 수행 중단연구 사례’와 출연연별 경영정보 공개시스템 자료를 분석한 결과 이 같이 밝혔다. 김 의원은 26개 과기부 산하 정부출연연구기관 중 절반 이상이 여성과학자 채용비율이 20% 미만이라고 지적했다. 특히 한국기계연구원, 한국원자력연구원, 한국항공우주연구원 3개 기관의 경우 2017년부터 3년째 여성직원 비율이 10%를 밑돌고 있다. 올해 6월 기준으로 여성직원 비율은 기계연구원이 8.6%, 원자력연구원 9.4%, 항공우주연구원 9.7%로 나타났다. 특히 고용비율의 격차는 평균임금 격차로 이어지는데 김 의원에 따르면 출연연 정규직 남녀 평균임금 격차는 1500만원이며 여성 고용비율이 낮은 3개 기관의 경우는 1900만원 이상 격차가 발생하고 있다. 이와 함께 김 의원은 일본 수출규제 대응과 혁신성장 가속을 위한 국가 연구개발(R&D)의 주축이 되어야 할 출연연구기관의 연구과제 중단 사례가 지나치게 많다고 꼬집었다. 최근 5년간 연구과제 중단으로 인한 손실금액은 연구비 환수금액을 제외하고도 610억원에 달하는 것으로 확인됐다. 김 의원에 따르면 에너지기술연구원, 전기연구원, 식품연구원 3개 기관의 연구중단 비율이 특히 높아 손실금액이 전체의 절반을 훌쩍 넘는 400억원에 이른다. 김 의원은 이번에 분석한 25개 정부출연연구기관의 최근 5년 간 연구 과제 중단 사례는 93건으로 에너지연구원, 전기연구원, 식품연구원의 연구 중단사례는 총 38건이라고 밝혔다. 자세히 살펴보면 에너지기술연구원의 경우 전체 연구중단 22건 중 14건이 국가현안을 해결하기 위한 연구개발 사업인 ‘주요사업’에 포함돼 다른 기관과 비교해서도 이례적으로 많은 것으로 나타났다. 또 연구부정행위와 불성실 평가를 받아 중단된 사업들도 다수로 확인됐다. 이들 3개 기관에서 중단된 과제들 중에는 초기 계획 대비 50% 이상 진행된 과제가 24건, 90% 이상 진행된 과제도 5건이나 되는 것으로 확인돼 상당 기간 인력과 예산이 투입된 과제들인 것으로 나타났다. 이에 대해 김성수 의원은 “과학기술 연구라는 것이 결과가 성공적이지 못할 수는 있지만 세금으로 운영되는 출연연의 연구들이 결과물을 내지 못하고 중단되는 것은 최소화해야 할 것”이라며 “과학기술 분야 정부 R&D 비용이 커지고 있는 만큼 정부출연연구기관의 과제기획과 관리, 연구부정 방지를 위한 철저한 관리감독이 필요한 시점“이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2009년 미국 애플사에서 ‘아이폰 3GS’를 처음 내놓으면서 휴대전화 시장은 스마트폰 중심으로 재편됐다. 현재 전세계 성인 대부분이 스마트폰 1대씩은 갖고 있는 것으로 알려져 있을 정도로 등장 10년 만에 스마트폰 없는 세상은 상상할 수 없게 됐다. 스마트폰 이전의 휴대전화는 전화와 문자메시지 사용이 주요 기능이었지만 스마트폰 시대에서는 전화는 부수적인 기능으로 밀려나고 다양한 컨텐츠를 언제 어디서나 사용할 수 있도록 하는 단말기 개념이 강해졌다. 이 때문에 스마트폰으로 인한 각종 정신적, 신체적 건강 문제도 제기되고 있는 상황이다. 대표적인 것이 스마트폰 중독 증상일 것이다. 그런데 보건과학자들이 스마트폰 화면에서 나오는 블루라이트가 노화도 촉진시킬 수 있다는 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 오레곤주립대 통합생물학과, 오레곤보건과학대 산업보건과학연구소, 폴란드 바르사바대 동물생리학과 공동연구팀은 스마트폰, 컴퓨터, TV 화면에서 발생하는 블루라이트에 장시간 노출될 경우 시신경은 물론 뇌와 피부 세포에 심각한 손상을 일으킨다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 출판그룹에서 발행하는 보건학 분야 국제학술지 ‘노화와 질병 메커니즘’ 18일자에 실렸다. 블루라이트는 우리 눈에 파란색으로 보이는 빛으로 380~500㎚(나노미터) 파장을 갖는 가시광선 영역으로 빨간색이나 노란색 같은 다른 가시광선들에 비해 파장은 짧고 에너지는 크다는 특징이 있다. 물체를 선명하게 볼 수 있게 해주는 대신 블루라이트에 오래 노출되면 불면증을 유발할 수 있고 시력손상 등의 건강상 문제가 발생할 수 있다는 주장은 꾸준히 나오고 있다. 연구팀은 질병이나 노화연구에 많이 사용하는 초파리를 이용해 스마트폰과 컴퓨터에서 나오는 블루라이트 파장대의 빛에 매일 노출될 경우 세포와 생체 변화를 관찰했다. 연구팀은 초파리를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 매일 12시간씩 블루라이트 파장대 빛에 노출시키고 나머지 초파리들은 블루라이트 파장이 걸러진 빛에 노출되도록 했다.그 결과 매일 12시간씩 블루라이트에 노출된 파리들은 그렇지 않은 파리들에 비해 같은 시기에 태어났음에도 불구하고 수명이 절반에 가까운 42%나 짧은 것으로 나타났다. 또 블루라이트에 지속적으로 노출된 초파리들은 망막 세포와 뇌 신경세포인 뉴런에 손상을 입어 벽을 쉽게 기어오르지 못하는 등 이동능력이 눈에 띄게 저하되는 것도 관찰됐다. 실험에 사용한 일부 초파리들은 태어날 때부터 눈이 발달되지 않은 상태였는데 이들도 블루라이트에 지속적으로 노출되면 뇌 손상과 운동장애 증상을 보이는 한편 수명이 짧아진 것을 연구팀은 관찰했다. 예드비가 기볼도비치 오레곤주립대 교수(통합유전학)는 “빛은 뇌파 활동, 호르몬 생성, 수면 패턴은 물론 세포 재생 같은 인체 순환리듬에 중요한 역할을 하는데 블루라이트 같은 인공광에 대한 노출이 증가하면 이런 생리적 메커니즘 전체가 무너지게 된다”라며 “이번 연구를 통해 인공광이 노화를 가속화시킨다는 사실을 밝혀낸 것은 매우 놀라운 일이며 생체에 영향을 덜 미치는 인공광 개발을 촉진시킬 것으로 기대한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

각종 패스트푸드와 가공식품은 맛있고 간편한 한 끼 식사나 간식이 될 수 있지만, 지나치게 많이 섭취할 경우 고혈압, 당뇨, 비만 등 만성 질환의 원인이 된다. 열량이 높아 비만의 위험성이 커지는 것은 물론 가공식품에 풍부한 나트륨, 설탕, 포화지방과 가공 과정에서 생기는 여러 부산물이 건강에 악영향을 미칠 수 있다. 하지만 가공식품을 즐겨 먹는 사람이 모두다 뚱뚱하거나 당뇨가 생기진 않는다. 과학자들은 식생활 습관 이외에 유전적 요인이나 운동량의 차이 등 다양한 요인이 만성 질환 위험도에 영향을 미친다고 보고 있다. 최근 주목되는 중요 인자 중 하나는 바로 장내 미생물이다. 미국 워싱턴 의과대학의 애슐리 R. 울프가 이끄는 연구팀은 파스타, 초콜릿, 시리얼 등에 풍부한 과당라이신(fructoselysine)을 분해하는 장내 미생물을 발견했다. 과당라이신은 식품 첨가물이 아니라 식품 가공 과정에서 아미노산과 당 성분이 화학 반응을 일으켜 형성되며 다량으로 섭취할 경우 당뇨나 동맥경화의 위험도를 높이는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 물질을 분해하는 사람 장내 미생물인 콜린셀라 인테스티날리스(Collinsella intestinalis)를 발견했다. 콜린셀라는 과당라이신을 해롭지 않은 물질로 분해하면서 자신도 양분을 얻는다. 쥐를 이용한 동물 실험에서 이 미생물은 과당라이신이 풍부한 환경에서 더 잘 번식했다. 장내 미생물은 동물에 따라 큰 차이가 있지만, 사람에 따른 개인차도 매우 크다. 콜린셀라처럼 해로운 물질을 분해하는 장내 미생물이 많은 사람은 상대적으로 가공식품에 의한 피해를 덜 입을 것이다. 이번 연구는 사람에 따라 가공식품에 대한 반응이 다른 이유를 설명해준다. 더 나아가 이를 이용한 질병 예방 방법도 생각할 수 있다. 연구팀은 이 미생물이 어떤 방법으로 과당라이신을 분해하는지 밝혀내는 데 주력하고 있다. 이를 알아내면 해로운 물질만 효과적으로 제거하는 방법을 개발할 수 있을지도 모른다. 다만 지나친 가공식품 섭취가 해로운 이유가 한두 가지 첨가물이나 부산물 때문이 아니라 전체적인 식품 구성과 불규칙한 섭취 패턴에 의한 것이기 때문에 건강을 위해 적당히 먹을 필요가 있다는 점은 변하지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

태양계 바깥 6개 백색왜성 대기 분석 美연구팀 “지구 암석분포와 구성 비슷”올해 노벨물리학상 수상자 중 미셸 마요르 스위스 제네바대 교수는 제자인 디디에 쿠엘로 제네바대 교수와 함께 태양계 바깥 외계행성을 처음으로 발견한 공로를 인정받아 공동 수상자로 이름을 올렸다. 이들의 발견 이후 많은 과학자들이 외계행성 관측에 뛰어들어 지금까지 4000개에 이르는 외계행성이 발견됐다. 과학자들이 외계행성 발견에 열심인 이유는 태양계 바깥에 우리 지구와 비슷한 행성이 있을 것이며 거기에 또 다른 생명체가 살고 있을지 모른다는 기대와 호기심 때문이다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 지구·행성·우주과학과, 물리·천문학과, 매사추세츠공과대(MIT) 지구·대기·행성과학과 공동연구팀은 현재까지 발견된 외계행성들 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질화학적 구성을 갖추고 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 18일자에 실렸다. 연구팀은 태양계 바깥 백색왜성 6개와 태양, 지구, 달, 금성, 화성, 태양계를 76년 주기로 돌고 있는 헬리혜성의 대기와 지표 구성성분을 비교했다. 특히 암석을 구성하는 주요 6개 원소인 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 산소(O)에 연구팀은 주목했다. 분석 결과 6곳의 백색왜성의 대기는 지구에 있는 암석들과 비슷한 분포의 구성성분을 갖고 있으며 특히 산화철 성분이 풍부한 것으로 밝혀졌다. 이는 백색왜성 주변부에 있는 행성들 역시 지구와 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 의미이다. 연구팀은 “지구와 멀리 떨어져 있는 별 주위를 도는 외계행성 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 것은 매우 의미심장하다”고 자평했다. edmondy@seoul.co.kr

모든 공룡이 비강 이용해 열 식힌 게 아닌 몸집 크기 따라 다른 체온냉각 체계 가져 거대 공룡은 코·입 모두 사용해 과열 막아6500만년 전 중생대 백악기 말 전체 생물의 75%가 사라진 ‘제5차 대멸종’이 찾아오기 전까지 지구의 지배자는 공룡이었다. 사람 크기만 한 공룡도 있었고 심지어는 닭보다 작은 육식 공룡도 살았지만 ‘공룡’이라는 단어를 들으면 많은 사람들이 ‘쥬라기 월드’를 비롯한 많은 영화에 등장했던 브라키오사우루스, 티라노사우루스 같은 거대한 몸집을 떠올린다. 사실 공룡이 살았던 중생대는 극지방에도 거의 얼음이 얼지 않았고 여름과 겨울의 기온차도 거의 없을 정도로 덥고 습했던 것으로 알려져 있다. 이런 환경 때문에 식물들이 하늘 높은 줄 모르고 자라게 되고 이를 먹이로 하는 초식 공룡들이 덩달아 커지면서 초식 공룡을 잡아먹는 육식 공룡의 덩치까지 커지는 일종의 ‘진화론적 군비경쟁’이 이뤄졌다. 동물은 움직이면 필연적으로 체온이 오를 수밖에 없다. 사람이나 새 같은 항온동물은 체온을 일정하게 유지할 수 있는 대사 시스템을 갖추고 있지만 변온과 항온동물 중간 단계인 공룡들이 뜨거워지는 몸을 어떻게 식혔을까 하는 점은 여전히 과학자들이 궁금하게 여기는 부분이다. 미국 오하이오대 의생명과학과, 오하이오 생태·진화학연구센터 공동연구팀은 유체역학과 컴퓨터 3차원(3D) 이미지 기술을 활용해 더운 기후 속에 살았던 공룡들이 열사병과 싸우기 위해 어떻게 몸을 냉각시켰는지에 대한 새로운 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 미국 해부학회에서 발간하는 국제학술지 ‘애너토미컬 레코드’ 17일자에 실렸다. 연구팀은 이에 앞서 지난해 12월 말 초식 공룡인 안킬로사우루스의 머리뼈를 분석한 결과 비강이라고 불리는 콧속 공간이 거대한 몸집에서 발생하는 열을 조절하는 에어컨 역할을 한다는 사실을 밝혀내기도 했다. 연구팀은 공룡 화석과 동물원, 야생 등에서 자연사한 파충류와 조류의 사체들을 컴퓨터단층촬영(CT)해 컴퓨터 이미징 기술로 재현한 다음 유체역학 분석으로 체온냉각 시스템을 재현해 냈다. 연구 결과 연구팀은 포유동물이 더울 때 땀을 흘려 증발시킴으로써 체온을 낮추는 것처럼 반(半)변온동물인 공룡은 공기와 피를 동시에 순환시켜 열을 낮췄을 것이라는 점을 밝혀냈다. 또 지금까지 알려진 바와는 달리 모든 공룡이 코(비강)를 이용해 열을 식혔던 것이 아니라 몸집에 따라 다른 체온냉각 체계를 갖고 있었다고 연구팀은 주장했다.사람의 몸집과 비슷하거나 작은 공룡들은 항온동물들처럼 피부와 혈액순환으로 체온을 일정하게 유지했다. 반면 몸집이 큰 거대 공룡들은 혈액순환 속도가 작은 공룡에 비해 느렸기 때문에 뇌나 눈 같은 중요 신체부위를 보호하기 위해 코와 입까지 활용해 열을 식히는 일종의 공냉식 체온 조절 전략을 구사했다고 연구팀은 설명했다. 디플로도쿠스나 카마라사우루스처럼 몸 크기가 15~20m에 가까운 거대 초식 공룡은 코와 입을 모두 사용해 체온을 유지했지만 안킬로사우루스처럼 몸 크기가 10m가 안 되는 중간 크기의 공룡은 비강에 공기를 빨아들여 체온을 유지했다는 것이다. 또 육식 공룡들은 코와 입은 물론 턱을 계속 움직여 부채처럼 공기를 펌프질해 머리 쪽으로 열이 오르는 것을 막았다. 루거 포터 오하이오대 교수(인간해부학)는 “이번 연구는 공룡들이 뇌를 포함한 중요한 신체 부위가 있는 머리 부분의 과열현상을 막기 위해 다양한 방법을 활용했으며 그에 맞게 진화했음을 보여 주고 있다”며 “추가 연구로 공룡에 따라 다른 체온 유지 기능이 서식지 선택에 어떤 영향을 미쳤는지를 탐구할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

네덜란드에 본사를 둔 스타트업 기업이 12년 내 우주에서 첫 아기가 태어날 것으로 보인다고 밝혔다. 우주에서의 출산과 관련한 기술을 연구하는 ‘스페이스본 유나이티드’ 측은 최근 독일 다롬슈타트에서 우주국가 ‘아스가르디아’가 주최한 과학대회를 통해 2031년에는 우주에서 인류의 첫 아기가 울음을 터뜨릴 수 있을 것으로 보인다고 밝혔다. 아스가르디아는 2016년 러시아 출신의 항공우주 과학자인 이고르 아슈르베일리가 세운 우주 기반의 국가를 의미한다. 스페이스본 유나이티드의 에그버트 에델브록 박사는 “현재로서 인류의 출산은 저(低) 지구궤도, 즉 지상에서 144~900㎞ 내의 궤도 내에서만 선택적으로 가능하다”면서 “지구 밖에서의 출산이 가능해지려면 일단 ‘우주 아기’의 어머니가 될 지원자와 의료전문가가 필요하다”고 설명했다. 이어 “최소 약 30명의 지원자가 필요하며, 이들은 본인이 원한다면 언제든 지원자 자격을 포기할 수 있다”면서 “우리와 함께 일하는 전문가들과 나는 보통의 출산방식보다 훨씬 덜 위험한 방식으로 우주아기를 태어나게 할 수 있다고 믿는다”고 밝혔다. 에델브록 박사는 우주에서의 첫 아기 탄생은 우주관광부문의 기술발달 및 ‘우주 아기’ 탄생을 위한 기금 모금에 달려있으며, 해당 분야가 지금과 같은 발전속도를 이어나간다면, 조만간 우주 여행이 가능한 매우 부유한 사람들이 편안한 우주선에서 아이를 출산할 수 있을 것이라고 예고했다. 우주에서 아기를 출산할 수 있을 것이라는 예측이 나온 것은 이번이 처음은 아니다. 영국 메트로 등 해외 언론에 따르면 러시아과학아카데미 소속의 이리나 오그네바 박사는 지난 6월 우주에서 태어날 최초의 아기에 대해 언급했다. 당시 오그네바 박사는 “가장 중요한 것은 그저 우주에서 아기가 태어나는 것이 아니라, 우주에서 건강하게 태어나야만 한다는 사실”이라면서 “이러한 의미에서 우리는 이미 경쟁력을 가지고 있다. 과학적 관점에서, 우주에서의 ‘포유류’의 탄생은 달성 가능한 목표”라고 말했다. 사진=123rf.com(자료사진) 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)은 반세기 만에 다시 달에 우주 비행사를 보내고 달 궤도에 영구적인 기지를 건설할 계획이다. 달 궤도 정거장인 루나 게이트웨이는 NASA의 주도하에 여러 나라가 참가해 건설할 예정이며 달 재착륙 임무인 아르테미스 III 임무는 2024년 실행을 목표로 준비 중이다. 하지만 달 유인기지를 건설하고 유지하기 위해서는 많은 자원이 필요하다. NASA와 유럽우주국(ESA)의 과학자들은 달 현지에서 기지 건설과 유지에 필요한 자원을 조달하는 방법을 연구 중이다. 달 표면에는 암석이 작은 운석 충돌에 의해 부서진 작은 모래와 먼지인 레골리스(Regolith)가 풍부하다. 레골리스는 지구의 토양처럼 유기물과 수분, 미생물이 없는 순수한 암석 가루라고 할 수 있다. 따라서 물을 추출하기는 어렵지만, 산소는 추출할 수 있다. 지구의 광물과 마찬가지로 산소와 결합한 광물이 풍부하기 때문이다. 이 산소를 추출한다면 우주 비행사가 필요로 하는 산소는 물론 우주선 연료 등 다른 목적에 사용할 산소를 충분히 공급할 수 있다. 문제는 다른 원소와 단단히 결합한 산소를 분리하는데 많은 에너지가 든다는 것이다. ESA의 지원을 받은 글래스고 대학 연구팀은 달의 레골리스에서 산소를 더 쉽게 분리하는 방법을 연구했다. 단순히 열을 가해서 레골리스에서 산소를 추출하는 경우 섭씨 1600도의 높은 열이 필요하다. 연구팀은 용융염 전기분해(molten salt electrolysis) 방식을 사용해서 섭씨 950도 정도의 온도에서 산소를 효과적으로 추출하는 방법을 개발했다. 이 방법을 사용하면 50시간 동안 달의 레골리스가 지닌 산소의 96%를 추출할 수 있다. 좀 더 경제적인 방법으로 15시간 동안 75%를 추출하고 나머지는 버리는 방법도 있다.연구팀은 이 방법으로 달 표면에서 사실상 무제한으로 산소를 공급하는 것은 물론 남은 부산물을 가공해 필요한 금속 성분을 쉽게 추출할 수 있다고 주장했다. 모의 레골리스(사진에서 왼쪽)를 이용해서 산소를 추출하고 나면 금속 성분이 풍부한 부산물(사진에서 오른쪽)이 얻어지기 때문이다. 이를 2차로 가공하면 유용한 금속 성분을 얻을 수 있다. 다만 이런 연구가 의미가 있으려면 인류가 실제 달 표면에서 기지를 건설하고 자원을 채취해야 한다. 아직은 미래의 일이지만, NASA와 국제 협력 파트너들이 진행하는 달 재착륙 및 탐사 프로젝트가 성공하면 그 미래는 한층 더 가까워질 것으로 예상된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

10월부터 이듬해 봄까지 북극권을 여행하다 보면 넓은 밤하늘 상공에 펼쳐지는 멋진 ‘오로라’를 마주하곤 한다. 새벽의 여신 오로라의 화려한 자태는 보는 이로 하여금 아름다움을 넘어 경외심마저 불러일으킨다. 그런데 오로라의 아름다운 모습 뒤에 숨겨진 진실은 예사롭지 않다. 태양폭발은 지구 주변에 다양한 현상을 일으키는데 이 중 유일하게 맨눈으로 관측할 수 있는 게 오로라다. 오로라는 태양에서 날아온 전기 입자가 극지방으로 들어오면서 상층대기와 충돌해 만들어지는 방전 현상이다. 한국 같은 중위도 지역에선 볼 수 없고 극지방으로 가야만 볼 수 있다. 오로라는 지구에서 가장 가까운 우주공간인 전리권에서 발생한다. 전리권은 전자와 이온이 밀집돼 있는 영역으로 고도 100~1000㎞까지 영역이다. 국제우주정거장(ISS)을 비롯해 많은 저궤도 인공위성이 이 고도에서 운영되고 있다. 이보다 더 높은 고도에 있는 GPS 위성이나 정지궤도 위성은 전리권을 통과하는 전파로 지구와 통신한다. 지상의 한 지점에서 쏜 전파는 전리권에서 반사돼 지상의 다른 지점에 도달함으로써 무선통신이 가능해진다. 이처럼 전리권은 인공위성 운영, 위성통신, 무선통신 등에 매우 중요한 영향을 주는 우주환경의 일부로 우리의 생활과 아주 밀접하게 관련돼 있다. 전리권은 태양활동에 따라 급격히 변한다. 활발한 태양활동으로 태양풍이 지구로 불어와 자기폭풍이 발달하는 기간에는 극지방 전리권에 오로라와 함께 강한 전류가 발생하고 지구 전체의 전자밀도가 크게 변한다. 이런 변화는 저궤도 인공위성의 수명을 줄이거나 운영 궤도 이상을 발생시킨다. 또 지상에서 운영하는 고주파 무선통신을 교란시키고 위성항법시스템과 지상 전력시스템에 장애를 일으키기도 한다. 전리권의 급격한 변화가 지상에선 막대한 사회·경제적 손실로 다가오는 만큼 전리권 상태를 항상 감시하고 높은 정확도로 예측해야 한다. 실제로 전 세계 우주과학자들은 전리권 실시간 감시시스템과 예측기술을 개발해 피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다. 북극지방에서 오로라를 보기 좋은 겨울이 오고 있다. 많은 오로라지기가 알래스카, 노르웨이, 아이슬란드, 캐나다 등으로 향하고 있다. 인생에서 한번쯤은 오로라의 화려한 춤사위를 함께하는 건 어떨까. 그리고 아주 잠깐만이라도 오로라가 알려 주는 위험성을 떠올리고 말이다.

도마뱀이나 도롱뇽은 꼬리를 잡히면 끊어버리고 어느새 달아난다. 초등학교 과학수업시간에 편형동물인 플라나리아의 꼬리를 잘라 재생능력을 실험해본 적도 있을 것이다. 이들 몇몇 동물들 이외에는 재생능력이 없는 것으로 알려져 있다. 그런데 최근 의과학자들이 사람에게도 도롱뇽 같은 재생능력이 있음을 밝혀내 주목받고 있다. 미국 듀크대 의대 분자생리학 연구소, 정형외과, 약학과, 스웨덴 룬드대 임상과학과 공동연구팀은 사람의 관절에 있는 흔히 물렁뼈라고 하는 연골에 도룡뇽이나 제브라피쉬 같은 동물들이 사용하는 것과 같은 유사한 과정을 통해 스스로 치유할 수 있는 재생능력이 있다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 10일자에 실렸다. 연구팀은 인체 조직에서 새로 생성된 단백질과 오래된 단백질에 대해 질량 분광법으로 단백질의 나이는 물론 재생능력을 분석했다. 그 결과 신체 위치에 따라 연골의 나이나 재생능력에 차이가 있다는 사실을 확인했다. 발목 부위의 연골 나이가 가장 어리고 그 다음은 무릎, 엉덩이 부위 연골은 사람으로 치면 노년에 해당될 정도로 오래되고 재생능력이 사실상 없는 것으로 조사됐다. 이 때문에 발목 부위가 다쳤을 때보다 엉덩이 부분이 다쳤을 때 치료시간이 더 오래걸린다는 설명이다. 연구팀에 따르면 신체 중심부에서 멀리 떨어진 부분인 손목, 발목 같은 부위의 연골 재생능력이 더 우수하다. 연구팀은 연골 재생과정에서 마이크로RNA가 중요한 역할을 한다는 사실도 확인했다. 실제로 마이크로RNA는 도룡룡이나 제브라피쉬, 도마뱀 같은 재생능력이 우수한 동물에게서 활발하게 작동한다. 이 때문에 연골에 위치한 마이크로RNA를 활용하면 관절 질환을 예방하거나 진행속도를 늦추고 치료도 가능할 것으로 보고 있다. 버지니아 클라우스 듀크대 의대 교수는 “이번 연구는 사람의 인체에도 도마뱀과 같은 재생능력이 있으며 그에 대한 새로운 메커니즘을 밝혀냄으로써 기계적으로 말하자면 인체를 수리하는 새로운 접근법을 제공할 수 있을 것”이라며 “이번 발견으로 전 세계적으로 가장 많은 관절 장애로 꼽히는 관절염은 물론 골다공증도 완치가 가능해질 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 캘리포니아 대학 과학자들이 음주 측정기처럼 간편하게 호흡 검사만으로 혈중 마약류 농도를 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 박사 후 연구원인 에바 보라스와 크리스티나 데이비스 교수가 이끄는 연구팀은 의료용으로 사용되는 마약류 진통제인 모르핀(morphine), 하이드로모르폰(hydromorphone), 옥시코돈(oxycodone)의 농도를 측정할 수 있는 호흡 검사 기기를 개발했다.(사진) 이 장치의 목적은 마약 중독자를 가려내기 위한 것이 아니라 이런 진통제를 사용할 수밖에 없는 환자들을 돕는 것이다. 암 환자를 비롯해 마약류 진통제 이외의 약물로는 조절하기 어려운 만성 통증에 시달리는 환자들에게 적절한 약물 농도 유지는 매우 중요하다. 진통제가 너무 적으면 통증이 조절되지 않고 반대로 너무 많으면 약물 중독에 따른 부작용으로 인해 심한 경우 생명이 위험할 수 있다. 문제는 마약류 역시 사람에 따라 대사되는 속도나 흡수율이 다르다는 것이다. 같은 양을 처방해도 환자의 혈중 마약류 농도는 사람마다 다르다. 위험할 수 있는 용량의 마약류 진통제를 투여받는 환자에서 개인 맞춤형으로 약을 조절하기 위해 그때마다 혈액 검사를 하는 일은 매우 번거롭고 시간도 오래 걸려 실용적이지 않다. 연구팀이 개발한 호흡 검사 시스템은 마약류 진통제 약물 농도와 그 대사 산물의 농도를 빠르고 간편하게 측정할 수 있다. 이 정보가 있으면 의사는 환자에게 필요한 약물 투여량을 더 정확하게 판단할 수 있다. 6명의 실제 환자를 대상으로 한 소규모 테스트에서 호흡 검사 시스템은 혈액 검사와 비슷한 수준의 정확도를 보여줬다. 연구팀은 더 많은 환자를 대상으로 한 임상 테스트를 계획 중이다. 최근 마약으로 물의를 빚은 일부 연예인의 사례에서 보듯이 불법 마약류 투약 여부는 소변 검사나 머리카락 등 체모 검사를 통해서 알 수 있다. 체모의 경우 매우 미량의 마약 대사물도 가스크로마토그래피 질량 분석법을 통해서 검출할 수 있어 웬만해서는 마약 사용 사실을 숨기기 어렵다. 하지만 중독 여부를 가려내기 위해 시간이 오래 걸리고 국과수 같은 전문 기관에서만 측정이 가능한 단점이 있다. 어쩌면 호흡 테스트가 새로운 돌파구를 마련해줄지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com