독일의 막스 플랑크 연구소에서 분자생물학을 연구하는 수잔네 이튼(미국·55) 박사가 그리스 크레타 섬의 2차 세계대전 때 벙커 안에서 숨진 채 발견됐다고 영국 BBC가 10일(이하 현지시간) 전했다. 그녀는 일주일 전 학술대회에 참석하려고 이 섬을 찾아 지난 2일 북동쪽의 항구 도시 카니아에 머무르고 있었는데 조깅을 나간 뒤 돌아오지 않아 실종 신고된 상태였다. 마지막으로 사람들의 눈에서 사라진 지점에서 10㎞나 떨어진 2차대전 때의 벙커 안에서 지난 8일 질식사한 것으로 보이는 그녀의 주검을 이 일대를 수색하던 마을 사람 둘이 발견했다. 험한 데다 돌도 많은 지역이지만 관광객들이 많이 찾는 곳이었다. 2차 대전 때 독일 나치는 이곳에 동굴을 파 벙커로 사용했다. 크레타라이브(Cretalive)란 현지 인터넷 매체에 따르면 부검의는 그녀가 질식사한 것으로 보이며 다른 외상 흔적은 없었다고 보고했다. 경찰은 벙커 안에서 살해됐는지, 아니면 살해 후 이곳으로 옮겨진 것인지 수사할 것이다. 그릭 리포터란 매체는 그녀의 주검은 올이 거친 삼베로 덮여 있었다며 수사당국은 그녀가 살해된 것이라고 결론 내렸다고 전했다. 이튼의 가족과 동료, 친구들은 페이스북에 수색 자금을 모으는 한편, 행적을 알려주는 이에게 5만 유로의 보상금을 지급하기 위해 모금을 하고 있었다. 막스 플랑크 연구소의 단세포 생물학 및 유전학 부문은 성명을 발표해 그녀의 죽음을 안타까워했다. 그녀는 결혼해 두 아들을 두고 있었다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

美·소련 냉전으로 촉발… 예산 201조원 투입 과학적 탐구대상이라는 사고 전환 가져다줘 NASA, 반세기 지나 ‘아르테미스’ 계획 발표 2024년까지 달궤도 우주정거장 건설하기로“우리는 10년 내로 달에 사람이 안전하게 다녀올 수 있도록 모든 노력을 기울여야 합니다.” “우리는 달에 가기로 했습니다. 우리는 60년대가 끝나기 전에 달에 갈 것이며 다른 여러 가지 일도 할 겁니다. 쉬운 일이기 때문이 아니라 어려운 일이기 때문입니다.” 미국 존 F 케네디 대통령의 1961년 5월 25일 상·하원 합동연설과 이듬해 9월 12일 라이스대 연설은 인류의 오랜 꿈이었던 달 착륙을 현실화하겠다는 첫 목소리였다. “이 첫걸음은 한 인간에게는 작은 발걸음이지만 인류 전체에게는 커다란 첫 도약입니다.” “엄청난 폐허로군요.” 1969년 7월 20일 오후 10시 56분(미국 동부시간), 아폴로 11호 선장 닐 암스트롱과 버즈 올드린이 달에 발을 내디디며 낸 목소리는 케네디 대통령의 연설에 대한 답이었다.냉전체제하에서 미국과 경쟁하던 구소련은 1957년 최초의 인공위성 스푸트니크 1호 발사, 1961년 4월 12일 최초의 우주인 유리 가가린을 배출하면서 우주탐사에서 한 걸음 앞서 나갔다. 이에 미국은 소련이 달성하지 못한 목표인 ‘인간의 달 착륙’이라는 카드를 내놨다. 그러나 당시 미국 과학자와 공학자들은 1960년대 말까지 사람을 달에 보낸다는 것은 불가능하다고 생각했다. 달에 사람을 보낸다는 임무를 부여받은 미국항공우주국(NASA)이 가장 먼저 고민한 것은 ‘어떻게 보낼 것인가’라는 문제였다. 세 가지의 유력한 방식이 제기됐는데 가장 먼저 고려됐던 것이 강력한 추진력을 가진 로켓을 달에 직접 발사하는 ‘직행 도달’ 방식이었다. 가장 단순하고 쉬워 보이지만 달까지 사람을 보낼 정도의 거대한 로켓이 다시 달에서 지구로 돌아오기 위해 이륙할 수 있겠냐는 문제가 제기되면서 폐기됐다. 다음으로 지구 저궤도에 여러 로켓을 쏘아올려 우주공간에서 도킹시켜 조립한 다음 달로 보내는 ‘지구궤도 랑데부’ 방식과 사령선, 착륙선으로 이뤄진 우주선을 타고 달까지 간 다음 착륙선만 달에 내려갔다가 다시 올라와 사령선과 결합해 지구로 복귀하는 ‘달궤도 랑데부’ 방식이 제기됐다. 결국 시간과 비용이 가장 적게 드는 달궤도 랑데부 방식이 채택됐다. 1961년부터 1972년까지 약 10년 동안 이어진 아폴로 프로그램에 공식적으로 투입된 예산은 약 254억 달러로 현재 물가가치를 반영하면 약 1700억 달러(약 201조원)에 이르는 것으로 알려져 있다. 미국의 달 착륙 프로그램이 순조로웠던 것으로 생각하기 쉽지만 아폴로 프로그램은 많은 실패와 시행착오를 거쳤다. 1967년 아폴로 1호에 탑승할 예정이었던 우주인 3명은 모의시험 훈련 중 전선에서 튄 스파크로 인해 발생한 화재 때문에 우주선 안에 갇힌 채로 사망했다. 1968년 12월 달 궤도에 처음 진입한 아폴로 8호에 이어 6개월 사이에 9, 10호를 발사해 달 궤도의 안정적 진입을 재시험한 뒤 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 마침내 달에 착륙하게 됐다. 달에 첫발을 내디딘 암스트롱은 미 해군 비행사로 한국전에 참전해 78차례의 전투비행 임무를 수행했고 서울 수복에 공을 세워 3개의 훈장을 받기도 한 베테랑 비행사로도 잘 알려져 있다. 조광래 한국항공우주연구원 연구위원(전 원장)은 아폴로 11호의 달 착륙에 대해 “달이 더이상 신화나 이야기 속 대상이 아니라 과학적 탐구가 가능한 대상이라는 사고의 전환을 가져다준 역사적 사건”이라고 평가했다. 우주경쟁 시작에서는 러시아가 우세했지만 유인 달 탐사 분야에서는 미국이 완벽하게 승리했다. 아폴로 11호의 달 착륙 이후 토끼가 떡방아를 찧는다는 식의 인류의 상상력을 자극해 왔던 달이 아무것도 없는 불모의 땅이라는 사실이 밝혀지면서 2000년대 초반까지 달은 사람들의 관심에서 멀어져 갔다. 아폴로 11호의 달 착륙 40주년이 지나고 2010년대 들어서면서 미국과 러시아라는 전통적인 우주 선진국은 물론 중국, 인도, 일본 같은 신흥 우주강국들까지 다시 달에 눈을 돌리고 있다. 최근 NASA는 2024년을 목표로 추진하고 있는 새로운 달 착륙 프로그램의 이름을 ‘아르테미스’로 정했다. 1960년대 추진했던 달 착륙 프로그램의 이름을 그리스 신화에 나오는 태양의 신 ‘아폴로’로 정한 것에 대해 쌍둥이 여동생인 달의 여신 ‘아르테미스’로 정한 것이다. 아르테미스는 공교롭게도 영화 ‘마션’의 원작자 앤디 위어가 2017년 발표한 SF 소설 제목과도 일치한다. 소설 ‘아르테미스’는 70년 뒤 인류가 달에 정착한 상황을 배경으로 하고 있다. 정부와 민간 우주기업이 함께 참여하는 아르테미스 프로그램은 지구 궤도를 돌고 있는 국제우주정거장(ISS)처럼 달 궤도에 ‘게이트웨이’를 건설하는 것을 골자로 하고 있다. ISS 참여국가들을 중심으로 추진되고 있는 게이트웨이는 우주인이 수개월 동안 머물면서 수시로 달을 탐사하고 달 토양이나 암석 등을 채취해 바로 분석할 수도 있으며 달 표면에 기지를 짓는 일도 훨씬 수월하게 할 수 있는 일종의 베이스캠프로 활용될 전망이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

춤은 인간만이 출 수 있는 것이라는 정설을 깨고 춤을 출 수 있는 동물로 처음 인정받은 앵무새 ‘스노우볼’. 스노우볼은 지난 2008년 미국 그룹 ‘백스트리트보이즈’의 노래 ‘에브리바디’에 맞춰 신나게 춤을 추는 모습으로 주목을 받기 시작했다. 이후 많은 과학자가 이 앵무새의 비밀을 풀기 위해 연구를 진행했는데, 모두 스노우볼이 스스로 춤을 추는 것이라는 추론을 내놨다. 2009년에는 개구리나 귀뚜라미 등 다른 동물이 짝짓기를 목적으로 몸을 흔드는 것과 달리, 스노우볼은 음악의 리듬에 대해 인식하고 있다는 연구 결과가 나오기도 했다. 그러나 정확한 요인은 베일에 싸여 있었다. 이후 10년이 지난 지금 미국 연구팀이 스노우볼과 인간 사이에 5가지 공통적 특성이 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 미국 캘리포니아대학교 심리학 조교수 아데나 슈아츠너 연구팀은 8일(현지시간) 학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology)를 통해 이 같은 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 스노우볼이 음악에 따라 어떤 움직임을 보이는지 알기 위해 가수 신디 로퍼의 노래 ‘걸스 저스트 원트 투 해브 펀’(Girls Just Wanna Have Fun)과 그룹 퀸의 노래 ‘어나더 원 바이츠 더 더스트’(Another One Bites the Dust)를 틀어준 뒤 그 모습을 관찰했다. 그 결과 스노우볼이 신디 로퍼의 노래에 더 활발한 반응을 보이며 박자에 맞춰 좌우로 몸을 흔드는 모습이 관찰됐다. 연구진은 스노우볼이 총 14가지의 다양한 춤 동작을 선보였으며 이는 학습된 것이 아닌 창의적이고 자발적인 것이었다고 밝혔다. 슈아츠너 교수는 “스노우볼을 관찰한 결과 인간과 앵무새 사이에는 5가지 공통적 특징이 발견됐다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 앵무새가 자발적으로 춤을 출 수 있었던 데는 발성 능력과 비언어적 동작 모방 능력, 장기적이고 사회적인 유대관계를 형성하는 능력, 복잡한 연속 동작을 학습할 수 있는 능력, 의사소통 동작에 대한 주의력 등 인간과 유사한 5가지 특성이 작용했다. 슈아츠너 교수는 “다른 동물이 짝짓기를 위해 몸을 흔드는 것과 달리 앵무새들은 사회적 유대감을 강화하고 상호 작용을 도모하기 위해 자신이 춤을 춘다는 사실을 인식한 상태로 창의적인 춤을 선보인다”고 밝혔다. 일단 이번 연구 결과는 스노우볼만을 대상으로 한 것이라 다른 앵무새에게까지 확대 적용될 수 있는지 섣불리 판단할 수는 없다. 그러나 슈아츠너 교수팀은 이번 연구 결과가 인간 음악성의 진화에 대해 더 많은 것을 밝힐 수 있는 첫걸음이 될 것이라고 자평했다. 1996년 부화한 스노우볼은 2007년 두 번째 주인을 만나 미국 인디애나주에서 길러졌다. 스노우볼의 주인 이레나 슐츠와 그 가족들은 스노우볼이 음악에 맞춰 춤을 추는 것을 목격하고 이 장면을 촬영해 인터넷에 올려 많은 주목을 받았다. 이후 유명인사가 된 스노우볼은 각종 TV쇼 출연은 물론 광고 촬영에 나서기도 했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

기후 과학자들이 전 세계 190여 개 국가가 맺은 ‘파리기후협약’에 따라 지구 평균온도 상승을 산업혁명 이전과 비교해 2도 미만으로 유지하더라도 북극 빙하가 완전히 사라질 수 있다는 충격적인 연구결과를 내놨다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 부산대, 연세대 대기과학과, 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW) 수학·통계학부, 미국 신시내티대 수리과학부 국제공동연구팀은 수 십개의 기후 모형을 고려해 좀 더 예측 정확도가 높아진 새로운 통계기법을 개발해 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9일자에 발표했다. 이번에 새로 개발된 모델을 적용할 경우 산업혁명 이전 대비 기온이 2도 상승했을 때 ‘9월 북극빙하’ 면적이 완전히 녹을 가능성은 28%로 예측됐다. 북극 빙하는 9월에 급격히 녹았다가 3월에 가장 커지기 때문에 9월 북극빙하 면적을 기후 변화의 척도로 본다. 현재와 같은 파리기후협약만으로는 북극빙하가 줄어드는 것을 완전히 차단할 수 없다는 것이다. 2015년 프랑스 파리에서 190여 개 국가가 전지구 평균기온 상승을 산업혁명 이전 대비 1.5도 이하로 제한하기 위해 노력하고 최소한 2도 미만으로 유지한다고 협약을 맺었다. 온실가스 최대 배출국 중 하나로 꼽히는 미국은 도널드 트럼프 대통령 취임 이후 파리기후협약에서 탈퇴하기도 했다. 미래 기후변화를 예측할 때는 과거 대기, 해양, 빙하 등 주요요소들이 변화하는 과정을 설명하는 방대한 양의 수식을 바탕으로 한 물리적 이해를 토대로 한다. 현재는 전 세계적으로 40여 개 이상의 기후 모형들이 활용되는데 이들은 서로 다르게 미래 기후를 예측하고 있다. 수학자, 통계학자, 기후학자들이 모인 연구팀은 ‘마르코프 연쇄 몬테카를로’(MCMC) 기법을 이용해 기존 31개 기후 모형들을 종합적으로 고려할 수 있는 통계기법을 만들어 냈다. 기존 통계 예측법은 다른 통계기법의 일부 수식을 공유하거나 같은 계산기법을 사용해 상호의존성을 보이지만 이번에 개발된 예측 통계기법은 기존 모형들과 전혀 의존성이 없다는 것이 특징이다.이번 통계기법에 따라 분석한 결과 산업혁명 전 대비 전지구 기온상승이 1.5도가 될 경우 북극해빙이 완전히 사라질 확률은 최소 6%, 2도 상승에 이르면 확률이 28%까지 증가할 것이라는 결과가 나왔다. 이준이(부산대 교수) IBS 연구위원은 “전지구 평균온도가 이미 산업혁명 이전과 비교해 1도 이상 상승한 상태이고 지금 추세라면 2040년에 1.5도 상승에 이를 가능성이 높다”라면서 “이번 연구는 기후변화의 중요한 척도인 북극빙하 유실 가능성을 수치로 제시함으로써 지금보다 더 엄격한 기후변화 대응 정책이 필요하다는 것을 강조하고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여름 휴가철이 다가오면서 피서 계획을 세우면서도 막히는 길을 생각하면 벌써부터 한숨을 쉬는 사람들이 많다. 설이나 추석 명절이나 연휴기간, 여름 휴가철 전국의 고속도로는 주차장을 방불케 할 정도로 꽉 막혀 있다. 2~3시간을 가다서다를 반복하다가도 갑자기 뻥 뚫리기도 해 과학자들은 ‘유령정체’라고 부르기도 한다. 그런데 인공지능(AI) 기술이 등장하면서 이 같은 길막힘 현상은 한층 덜해질 것으로 전망된다. 5~15분 뒤 도로 상황을 예측해 알려줌으로써 운전자들이 사전에 대비할 수 있게 해주는 기술이 나왔다. 울산과학기술원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부, 러시아 국립고등경제대학교, 미국 퍼듀대 전기컴퓨터공학부 공동연구팀은 AI 기술을 바탕으로 교통정체 원인을 파악하고 특정 도로의 미래 상황을 예측해 시각화하는 시스템을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국전기전자공학회(IEEE)에서 발행하는 국제학술지 ‘IEEE 비주얼라이제이션 앤 컴퓨터 그래픽스’ 실릴 예정이다. 현재 많은 지방자치단체에서는 지능형 교통체계(ITS)를 구축하는 등의 방법으로 교통정보를 수집했는데 대량의 데이터를 분석하고 교통상황을 예측하는데 한계가 있었다. 연구팀은 AI를 바탕으로 교통상황을 분석하는 예측하는 기술과 결과를 시각화하는 기술을 개발해 결합시켰다. 교통상황 예측 기술은 AI 심층학습 기술로 특정 구간의 과거 평균 이동속도, 도로망, 주변 도로의 정체상황, 혼잡시간 정보 등을 학습시켜 교통 정체를 예측한다. 이 기술을 바탕으로 울산시 교통정보를 분석한 결과 특정 도로의 평균 이동속도를 시속 4㎞ 내외의 오차로 예측할 수 있게 됐다. 또 연구팀은 ‘VS리버스’라는 시각화 기술로 도로별 통행하는 차량 수와 평균 이동속도를 한 눈에 볼 수 있도록 했다.이번 기술이 활용되면 현재 차량 속도는 물론 15분 뒤 차량 속도와 정체구간을 예측할 수 있게 된다. 예를 들면 단순히 “차량이 가다 서다를 반복하고 있다”라는 교통안내가 아닌 “현재 ㅇㅇㅇ 도로가 가장 막혀 시속 10㎞로 이동하고 있는데 15분 뒤 시속 40㎞로 속도를 회복할 수 있을 것”이라는 안내를 받을 수 있게 된다. 이번에 개발된 시스템은 현재 울산교통방송에서 활용 중에 있으며 광주, 대전, 부산, 인천 교통방송에서도 활용될 예정이다. 이와 함께 이 기술을 활용하면 교통경찰이 신호제어를 통해 도로 혼잡을 사전에 통제할 수 있게 되거나 내비게이션 서비스에 제공해 보다 최적화된 도로를 찾고 도착시간을 정확히 예측할 수도 있게 될 것으로 보인다. 고성안 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수는 “이번 기술은 도시교통정보센터(UTIC) 웹사이트에 구현해 누구나 쉽게 도로 교통상황을 파악할 수 있도록 해주기 때문에 교통방송이나 내비게이션에 연동해 최적 경로를 찾는데 도움이 될 것”이라며 “AI 기술이 적용된 시스템은 도시의 고질적 문제인 교통체증을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

몸무게가 늘어나는 주된 원인은 음식을 많이 먹고 운동을 덜 하는 생활 습관 탓이므로, 비만을 유전자 탓으로만 돌리지 말아야 한다고 과학자들이 지적하고 나섰다. 영국의학회지(BMJ) 최신호(3일자)에 실린 한 대규모 연구에 따르면, 1975년 이후 비만율은 3배까지 치솟았지만 이런 경향은 ‘지방 유전자’ 유무에 상관없이 모두 같은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 시행한 노르웨이 과학기술대(NTNU) 연구진은 비만은 유전자에 어느 정도 영향을 받을 수 있지만, 주된 원인은 나쁜 식습관과 운동 부족에 있다는 것을 이번 연구 결과는 시사한다고 설명했다. 이번 연구에서는 1963년부터 2008년까지 성인 11만8959명을 대상으로 한 이전 연구의 체질량지수(BMI) 측정치 등을 분석했다. 비만의 일반적인 판단 척도인 BMI는 키와 몸무게를 가지고 산출하며 25에서 29까지가 과체중, 30 이상은 비만에 해당한다. 연구진은 이들 참가자를 유전적 비만에 관한 위험성에 따라 다섯 그룹으로 분류했는데 이 중 다섯 번째 그룹이 유전적으로 가장 취약하며 인원이 가장 적었다. 그리고 모든 참가자의 BMI를 나이와 성별, 흡연 습관 그리고 환경적 요인 등 여러 비만 요인과 함께 분석했다. 그 결과, BMI는 1980년대 중반부터 1990년대 중반 사이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 특히 유전적 비만 위험이 가장 높은 사람들은 그 위험이 가장 낮은 이들보다 더 높은 BMI를 가질 가능성이 높았다. 하지만 이번 결과는 BMI가 1960년대 이후로 유전적 위험이 있거나 없는 사람 모두에게서 증가했다는 것을 보여줬다. 이에 대해 연구를 이끈 마리아 브란키비스트 연구원은 “이번 발견은 비만율 증가에서 유전자 역할에 관한 새로운 통찰력을 제공한다”고 말했다. 또 “식단 변화가 비만에 영향을 주는 가장 그럴듯한 환경적 요인이지만, 더 앉아서 생활하는 습관이나 독소나 미생물 같은 생물학적 환경 변화 또한 기여할 수 있다”고 설명했다. 예를 들면, 지방 유전자를 지닌 35세 남성은 그 유전자가 없는 같은 나이 남성보다 1960년대 중반 당시 3.9㎏ 더 무거웠다. 하지만 40년 뒤 두 그룹의 남성은 비만율이 증가하면서 격차가 두 배 가까이 벌어졌고 이런 경향은 여성들 사이에서도 확인됐다. 이에 대해 브란키비스트 연구원은 “오늘날 노르웨이에서는 비만 유전자를 지닌 남성이 6.8㎏ 더 무거울 것”이라면서 “게다가 그는 오늘날 살 찌기 쉬운 환경에서 살면서 7.1㎏을 추가로 얻게 될 것”이라고 말했다. 이어 “이 남성이 얻게 될 13.9㎏의 체중은 대부분 오늘날의 건강하지 못한 생활 방식 때문이기도 하지만, 지방 유전자가 환경과 어떻게 상호작용하는가에 따라서도 영향을 받는다”고 덧붙였다. 비만 전문가들은 지방 유전자가 체중 증가에 대해 ‘작은 역할’을 하고 있다면서 세월이 흘렀지만 우리의 유전자는 거의 변하지 않았다고 설명하며 이번 결과에 동의했다. 영국 런던 유전학 연구소의 데이비드 커티스 교수는 “유전자는 사람들의 신체가 음식을 사용하는 방법에 작은 영향을 미칠 수 있지만 그들의 몸무게는 얼마나 먹느냐에 따라 가장 많이 결정된다. 유럽 국가들에서 비만이 증가하고 있지만 사람들의 유전자는 변하지 않았다”면서 “하지만 우리는 매우 열량이 높은 음식을 먹으며 앉아서 생활하는 경우가 많다”고 지적했다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

화석연료로 인한 지구온난화가 가속화되고 부존량의 한계 때문에 많은 연구자들이 효율 높은 친환경 바이오연료 개발에 나서고 있다. 문제는 바이오연료 생산에 사용되는 목재나 식물 등 바이오매스들의 폐기물도 상당히 많이 나온다는 것이다. 이에 한-미 과학자들이 바이오매스 부산물을 이용해 바이오연료를 효과적으로 추출할 수 있는 재활용 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터, 육군사관학교 화학과, 미국 뉴욕주립대 환경과학임업대, 로런스 버클리 국립연구소 시스템생물학부, 테네시대 화학및생명분자공학과 공동연구팀은 목재의 30~40%를 차지하지만 바이오연료를 만들 때 부산물로 나와 대부분 폐기되는 리그닌이라는 물질을 다시 바이오연료로 활용할 수 있는 방법을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 보통 바이오연료를 만들기 위해서는 석유에서 추출한 용매를 활용해 목재나 식물에서 리그닌 성분을 제거한다. 문제는 바이오연료를 만들 때 사용되는 용매는 석유화학 공법으로 만들어지기 때문에 환경 오염 가능성도 있고 바이오연료의 생산 단가를 높일 가능성도 높다. 이 때문에 바이오에탄올과 같은 바이오연료를 만들 때 기존 석유화학 유기용매 대신에 사용할 친환경 용매를 개발하는데 연구가 집중됐다. 연구팀은 펄프산업이나 바이오에탄올 공정에서 부산물로 나오고 있는 리그닌을 이용해 용매를 만드는데 성공했다. 식물에서 바이오연료를 만든 뒤 폐기되거나 제거되는 물질인 리그닌을 이용해 용매를 만들었기 때문에 저렴하고 친환경적이며 재생가능하다는 장점이 있다. 김광호 KIST 박사는 “이번 연구는 바이오연료 생산에 필수적인 용매를 바이오매스에서 부산물로 나오는 리그닌에서 직접 만들었다는 것이 특징“이라며 “바이오연료 공정에 필요한 물질을 공정 내에서 수급해 활용한다는 점에서 순환형 바이오연료 생산을 가능케 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국제우주정거장(ISS)은 인류가 지닌 최첨단 기술이 집약된 구조물이다. 하지만 그렇다고 해서 내부 환경이 SF 영화에서 나오는 우주선처럼 깔끔한 것은 아니다. 좁은 공간에서 여러 사람이 함께 생활하는 데다 환기는 당연히 생각도 할 수 없다. 아무리 최신의 생명 유지 장치와 청결을 유지하기 위한 시스템이 있어도 곰팡이와 박테리아가 번성하는 것을 100% 막기 어렵다. 필연적으로 우주정거장 곳곳에 곰팡이가 생긴다. (사진 참조) 과학자들은 이 곰팡이와 박테리아가 단지 제거가 어려울 뿐 아니라 사실 생존 능력이 놀랄 만큼 강하다는 사실을 발견했다. 이 생명체들은 방사선이 높은 우주에서 오랜 시간 노출되다 보니 방사선 내성 능력이 비약적으로 높아졌다. 2019년 우주생물과학 콘퍼런스(2019 Astrobiology Science Conference)에는 인간보다 200배 정도 방사선 내성이 강한 슈퍼 곰팡이를 연구한 결과가 발표됐다. 독일항공우주연구소(DLR)의 미생물학자 마르타 코르테장 박사과정 연구원은 국제우주정거장에서 분리한 두 종의 곰팡이 에스페르길루스(Aspergillus·누룩곰팡이속)와 페니실리움(Penicillium·푸른곰팡이속) 포자가 얼마나 방사선에 강한지 조사했다. 그 결과 이 곰팡이 포자는 1000Gy(gray, 방사선 흡수량의 단위)의 X선과 500Gy의 중이온 (heavy ion), 그리고 3000J(Joule)의 자외선에서도 생존할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 통상 사람은 한 번에 5Gy 이상의 방사선에 노출되면 사망한다. 이 곰팡이들은 포자라는 점을 고려해도 인간보다 200배 정도 강한 방사선을 견딜 수 있는 것이다. 이렇게 방사선에 강한 곰팡이들은 미래 유인 우주 탐사에서 큰 위협이 될 수 있다. 지구 자기장의 보호를 받지 못하는 유인 화성 탐사의 경우 우주비행사는 상당한 방사선을 받으며 면역력이 약해질 수 있지만, 곰팡이는 이런 환경에서도 잘 살기 때문에 심각한 감염을 일으킬 위험이 있다. 따라서 장거리 유인 우주 탐사에 앞서 이에 관한 연구와 대비책이 필요하다. 하지만 연구팀은 우려와는 반대로 이 곰팡이가 우주 개척에 도움이 될 수도 있다고 보고 있다. 강력한 방사선 내성 생물을 배양하면 우주에서 필요한 영양분과 유기물을 얻는 데 유용하기 때문이다. 사람은 방사선 차폐가 잘 된 우주선과 우주 기지에서 생활하고 방사선 내성 미생물과 곰팡이가 든 배양 탱크는 적당히 관리해도 된다면 상당한 비용을 절감할 수 있다. 어쩌면 인류의 후손은 방사선 내성 슈퍼 곰팡이를 감사하게 여길지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

가장 매력적인 향수는 값싸고 평범하므로, 비싼 제품을 쓰는 것은 시간과 돈을 낭비하는 것일 수 있다고 과학자들이 주장하고 나섰다. 영국 임페리얼 칼리지 런더(ICL) 연구진이 지금까지 발견된 향료 1만여 개를 대상으로 한 연구에서 사람들은 시중에 나와 있는 향수 제품들 가운데 더 비싼 것을 선호하지 않는다는 것을 발견했다. 그 대신, 재스민과 민트 같은 천연 유래 향기가 인기 있는 것으로 나타났다. 이 연구에서 연구진은 가장 인기 있는 향수 상위 5종이 재스민과 머스크, 베르가모트, 샌들우드, 앰버(호박)이라는 것을 발견했다. 이에 대해 연구진은 “더 비싼 향수가 반드시 더 좋은 것을 의미하지는 않는다. 과거 위대한 향료들 중 일부는 상대적으로 싸게 만들었고 비싼 원료들을 섞다가 엉망이 될 수도 있다”고 말했다. 또한 이번 연구에서는 각 향수와 성분에 관한 온라인 평가 등급을 비교해 제라늄과 라벤더의 배합(페어링)이 가장 인기 있는 것으로 나타났다. 반면 머스크와 바닐라 그리고 베티베르의 배합은 가장 비싸지만 거의 쓰이지 않는 것으로 확인됐다. 재스민과 민트의 배합도 높은 평가를 받았지만, 향수로는 흔하지 않다고 연구진은 설명했다. 비록 이런 향수는 구식으로 보일 수도 있지만, 수학적인 분석으로는 제라늄 같은 ‘플로랄 노트’(꽃향기 계열) 향수가 가장 인기 있는 향으로 나타났다. 여기서 노트는 한가지 원료나 여러 원료의 배합에서 나오는 하나의 냄새에 관한 후각적인 인상을 가리키는 말로 원래는 음악에서 쓰이는 말(음표)이다. 반면 향수의 가격과 제조일자는 향기의 선호 여부에 영향을 주지 않았다. 연구를 이끈 바이바 바실리아우스케이트 ICL 박사과정 연구원은 “우리 연구는 향수의 성공에 관여하는 요인들에 관한 통찰력을 제공한다”면서 “또한 단순한 특성과 고객 평가에 기초한 통계적 분석의 틀을 마련한다”고 말했다. 이어 “연구는 향수 성분의 체계적인 선택에 이로운 도구가 될 수 있고 전통적인 향수 제조 장인의 인공 코 역할을 할 수도 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스원’(PLOS ONE) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구는 여태껏 다섯 번의 대멸종을 겪었다. 약 86%의 동물 종이 사라졌던 오르도비스기 말 대멸종을 비롯해, 데본기 후기(75% 멸종), 페름기 말(96% 멸종), 트라이아스기 말 (80% 멸종), 그리고 백악기 말(76% 멸종) 등이다. 현재는 여섯 번째 대멸종이 진행 중이다. 약 100년 전 시작돼 현재까지 이어지고 있는 이 혼란한 지질시대를 과학자들은 ‘인류세’라 부른다. 이전의 대멸종과 달리 인류세는 인류의 환경 파괴가 가장 큰 원인이다. 하루 10여 종 동물이 멸종되고 있다. 더 큰 문제는 인류가 벌인 불장난이 불화살이 돼 인류를 향해 날아오고 있다는 것이다. 새책 ‘대멸종 연대기’는 미국의 과학저널리스트가 내놓은 대멸종 전체에 대한 연구서다. 더불어 자연에 대한 인류의 무신경을 꼬집고, 대멸종을 멈추기 위해 무엇을 해야 하는지 경고한다. 환경 파괴로 인한 자연의 앙갚음은 갈수록 엄혹해지고 있다. 2003년 유럽에서 전례 없는 폭염이 지속돼 3만 5000명이 희생됐다. 당시 ‘500년에 한 번 있을 사건’이라 불렸다. 그러나 비슷한 현상이 500년에서 497년이나 모자란 3년 뒤 다시 벌어졌다. 2010년에는 러시아를 강타한 열파로 1만 5000명이 사망했다. 이런 자연재해는 지구 기온이 산업화 이전에 견줘 채 1℃도 오르지 않아 빚어진 현상이다. 인류가 매장된 화석연료를 남김없이 불태운다면 지구는 18℃나 더 뜨거워진다. 이때 인류가 발 디딜 곳이 과연 존재할까. 세계 각국이 이번 세기가 끝나기 전까지 온난화를 1.5℃ 이하로 막아보려 애쓰고 있지만, 결과를 낙관하는 과학자는 없다. 저자는 인류세 대멸종을 이끄는 기후변화의 원흉으로 이산화탄소를 꼽는다. 이전의 대멸종 역시 운석 충돌이 아닌 탄소가 가장 중요한 역할을 했을 것이라 의심하고 있다. 이는 많은 현대 과학자들이 동의하는 바다. 생물 멸종을 막으려면 인간이 생산하고 소비하는 방식에 근본적인 변화가 있어야 한다. 변화의 필요성을 모르는 ‘인류’는 별로 없다. 알면서도 꾸역꾸역 이어간다. “인류의 궁극적 유산은 인류가 일으키는 멸종이 될 것”이라는 저자의 주장은 섬뜩하지만 그래서 더 현실적이다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr

우리는 우리 자신이 지구의 지배적인 종이라고 생각하기 쉽다. 인공위성에서 지구를 내려다보면 인간이 만들어낸 문명의 불빛들이 반짝인다. 태생적으로 적응 가능한 환경을 벗어나 극지와 사막까지 모두 진출한 종은 인간밖에 없는 것 같기도 하다. 인간은 다른 종을 탐구하고 지배하고 때로는 착취하는 유일한 최상위 포식자인 것만 같다. 그런데 정말로 우리는 지구의 지배자일까? 부부 과학자 데이비드 몽고메리와 앤 비클레가 함께 집필한 ‘발밑의 미생물 몸속의 미생물’은 조용하면서 강력하게 지구를 지배하는 ‘세계의 숨겨진 절반’을 이야기한다. 미생물은 지구 전역에 퍼져 있으며, 우리의 발 아래 토양을 몽땅 차지한다. 심지어 섭씨 400도의 심해 열수공에도, 원자력발전소의 냉각수에도, 구름 속 물방울과 남극대륙 빙판 수백 미터 아래에도 산다. 생명의 기원을 되짚어 가는 여정에서 미생물은 핵심 주인공이다. 수십억년 전 급변하는 지구 환경에서 미생물은 놀라운 번식 속도와 생명력으로 살아남았고, 광합성을 하는 세균이 진화하면서 동물이 살 수 있는 산소가 풍부한 대기를 만들었다. 생명이 있는 모든 곳에 미생물이 있지만 오랜 시간 미생물은 인간의 관심 영역 밖에 있었다. 우리는 눈에 보이는 것으로 대상을 판단하는 데에 익숙하지만, 미생물의 다양성은 겉으로 드러나는 것이 아니라 미생물이 이용하고 생산하는 화합물들에 기반하기 때문일 것이다. 네덜란드의 포목상 주인이었던 레이우엔훅은 배율 높은 현미경을 만들며 처음으로 미생물의 놀라운 미시 세계를 발견했다. 100년 후, 파스퇴르는 미생물 생태를 연구했고 미생물의 자연발생설을 뒤집었다. 1970년대에 이르러 칼 우즈가 리보솜 RNA의 특정 염기서열을 이용한 획기적인 분류법을 발견하고 유전자 염기서열의 분석 기술이 발전하면서, 비로소 미생물 세계의 일부가 우리의 눈앞에 드러나기 시작했다. 아직 우리는 미생물 생태계의 극히 일부만을 안다. 지구 환경을 지배하는 미생물은 우리의 삶에도 강한 지배력을 행사한다. 미생물은 때로 질병의 원인이 되지만, 그보다 많은 미생물들이 ‘인간의 편’이다. 인간 몸속 미생물이 건강과 면역체계에 미치는 이로운 영향이 활발하게 연구되고, 미생물 세계의 복잡하고 다채로운 비밀이 천천히 하나씩 풀리고 있다. 어쩌면 가장 중요한 것들은 보이지 않는 곳, 숨겨진 곳, 우리의 가장 가까운 곳에 있는지도 모른다.

앤디 워홀은 저장강박증이었다(클로디아 캘브 지음, 김석희 옮김, 모멘토 펴냄) 미국의 팝 아티스트 앤디 워홀은 수백개의 상자를 해묵은 엽서와 진료비 청구서, 수프 깡통 따위로 가득 채웠다. 찰스 다윈은 툭하면 복통에 시달렸고, 과학자 모임에서 몇 분간 발언하고는 24시간 동안 계속 토했다. 심리학과 정신의학의 렌즈를 통해 현대사에 깊은 발자취를 남긴 인물들의 삶을 들여다봤다. 393쪽. 1만 5000원.정선(전윤호 지음, 달아실출판사 펴냄) 시력 28년 차 시인이 정선을 통째로 시집에 옮겼다. 이별과 서러움 같은 전통적인 ‘한’의 정서가 전편을 누비는 한편 ‘아우라지’, ‘곤드레’ 같은 시어로 절절한 고향 사랑을 행간마다 녹였다. 삶을 살아내느라 까마득히 잊고 있었던 유년의 기억들, 고향의 기억들을 소환하는 시집. 152쪽. 1만 2000원.세상에서 가장 느린 달팽이의 속도로(김인선 지음, 메디치 펴냄) 1980년대 말 ‘샘이깊은물’ 잡지사 기자로 일하다 생활고에 쫓겨 낙향했던 저자의 1주기 산문집. 자연 속에서 동식물과 어울려 살아가는 즐거움, 농촌의 인간군상에 대한 묘사와 함께 곤궁한 생활을 버티게 하는 허풍, 현실과 꿈의 경계를 뛰어넘는 기이한 이야기를 담았다. 380쪽. 1만 6000원.공연의 사회학(최종렬 지음, 오월의봄 펴냄) 한국 사회가 집합 의례를 통해 수행한 네 가지 자아성찰을 다룬다. 박근혜 대통령 하야를 외쳤던 2016년 촛불시위를 통해 한국의 민주주의를, 이명박 정부의 한미 소고기 협정에서 촉발된 2008년 촛불집회를 통해 성장주의를, 이자스민 전 의원이 한국 시민사회에 편입되는 과정을 통해 혈족적 민족주의를, 팟캐스트 ‘나는 꼼수다’의 비키니 사건을 통해 젠더주의를 분석했다. 476쪽. 2만 4000원.식물학자의 식탁(스쥔 지음, 박소정 옮김, 현대지성 펴냄) 식물에 대한 광범위한 지식은 물론, 음식에 대한 열성까지 뛰어난 한 식물학자가 선사하는 식물 백과사전 겸 요리책. 각종 식물의 역사를 열거하고 영양 성분과 독성을 분석한 뒤, 먹어도 되는지, 맛있는지, 어떻게 먹는지를 정리했다. 400쪽. 1만 7500원.지구에서의 내 삶은 형편없었다(임승훈 지음, 문학동네 펴냄) 2011년 ‘현대문학’ 신인 추천을 통해 작품활동을 시작한 작가의 첫 소설집. 파란 새를 찾는 탐정, 마지막 경기를 앞둔 복서, 외계인에게 개조당한 소설가 등 지금 여기의 나와는 다른 삶을 유머와 지질함이 배합된 상상과 가미시켜 읽는 내내 ‘단짠단짠’하다. 432쪽. 1만 5000원.

동성 펭귄 커플이 마침내 부모가 됐다. 영국 인디펜던즈와 텔레그래프 등은 3일(현지시간) ‘씨라이프 런던수족관’에 사는 암컷 펭귄 커플이 새끼를 기르게 됐다고 보도했다. 5년째 사랑을 나누고 있는 암컷 젠투펭귄 마라마와 로키는 그간 모형 펭귄알을 대상으로 ‘육아 실습’을 수행했다. 이를 통해 마라마와 로키가 부모 자격이 있는지 꾸준히 지켜본 수족관 측은 펭귄들이 훌륭한 부모의 가능성을 보여주었다고 판단했다. 씨라이프 런던수족관 측은 “두 펭귄은 매우 강한 유대감을 가지고 있으며 번갈아 둥지를 돌보는 등 부모로서의 자격을 증명했다”고 밝혔다. 이로써 마라마와 로키는 다른 암컷이 낳은 새끼 펭귄을 입양할 수 있게 됐다.씨라이프 런던수족관의 총괄매니저 그라함 맥그래스는 “마라마와 로키는 밤잠도 잊은 채 새끼를 돌보고 있다. 먹이 주기부터 둥지 지키기까지, 다른 펭귄 부부와 다름없이 부모의 역할을 잘 수행하고 있다”고 말했다. 또 마라마는 새끼에 대한 보호 의지가 매우 강한 반면, 자유분방하고 호기심이 많은 로키는 새끼가 다양한 경험을 할 수 있도록 돌보고 있다고 덧붙였다. 새끼의 성별은 아직 확인되지 않았으며, 마라마와 로키가 입양한 새끼는 생모가 다른 두 마리의 새끼를 돌보느라 키울 여력이 없었던 것으로 알려졌다.생태계에서 동성애는 자연스럽지 못한 것처럼 보일 수 있지만 사실 다양한 종에서 관찰되는 일반적인 현상이다. 원숭이와 침팬지는 물론 돌고래와 펭귄 사이에서도 동성애가 보편화된 것으로 알려져 있다. 어떤 동물이 구체적으로 어떤 화학적 혹은 행동적 요인에 근거하여 동성애에 이르게 되는지는 아직 밝혀지지 않았지만, 과학자들은 끊임없이 이 문제를 놓고 논의를 이어가고 있다. 데일리메일에 따르면 일부 과학자는 암컷의 경우 자궁 내 테스토스테론 수치가 동성애에 영향을 미친다고 주장하고 있다. 특히 펭귄이 유독 동성애가 강한 이유에 대해서는 암수의 겉모습이 너무 비슷해 자기들끼리도 구별하지 못하기 때문이라는 추측도 있다. 프랑스 기능·진화적 생태학 센터 연구팀은 수컷 펭귄들이 다른 수컷들과 짝을 이루는 이유는 단지 ‘외롭기’ 때문이라는 연구 결과를 발표하기도 했다. 사진=영국 씨라이프 런던수족관/PA　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

6월 말 늦은 장마와 함께 본격적인 여름이 시작됐습니다. 평년 기준으로 보면 장마전선은 한반도를 오르락내리락하면서 7월 말까지 비를 뿌릴 것입니다. 물론 지난해는 전체 장마기간이 보름 정도에 불과했고 그나마 비도 많이 내리지 않은 ‘마른 장마’였습니다. 마른 장마가 지난 뒤에는 폭염과 열대야가 8월 말까지 기승을 부려 역대 최악의 더위를 보인 한 해로 기록됐지요.최근 몇 년 사이 전 세계 기상상황을 보면 지구는 점점 더워지고 있습니다. 이 때문에 과학자들은 지구가 ‘열받는’ 것을 막기 위한 다양한 방법들을 찾고 있습니다. ●열대림 11%만 복원해도 온난화 늦춰 브라질 상파울루대 산림과학부 연구진을 중심으로 한 독일, 미국 등 국제공동연구팀은 중남미, 아프리카, 동남아시아 지역 15개국의 열대우림 현황과 기후, 환경의 상관관계를 시뮬레이션해 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 4일자에 발표했습니다. 연구진이 분석한 15개국 열대우림의 면적은 전 세계 열대우림의 약 90%를 차지하는 것으로 알려져 있습니다. 최근 각종 개발 사업과 무분별한 벌목으로 이들 열대림들이 파괴되면서 생물종의 다양성을 줄이고 지구온난화까지 가속화시켜 심각한 문제가 되고 있습니다. 연구팀은 열대우림을 찍은 고해상도 위성사진을 가로, 세로 각각 1㎞의 격자로 나눈 뒤 생물 다양성, 기후변화 적응, 기후변화 완화, 수질보호, 열대우림을 복구할 경우 드는 비용, 복원 효과를 포함한 미래 가치를 평가, 분석해 열대림 복원 시뮬레이션을 만들었습니다. 그 결과 브라질, 인도네시아, 마다가스카르, 인도, 콜롬비아, 르완다, 우간다, 부룬디, 토고, 남수단의 열대우림을 복원하는 것이 지구 전체 기후변화 완화와 생물 다양성 보존에 가장 효과적이라고 합니다. 특히 이들 지역에서 파괴된 열대우림의 11%만 복원시키더라도 현재 가속화되고 있는 지구온난화 속도를 늦추는 데 도움이 된다는 결론도 얻었다고 합니다. ●인공 수로 통한 농사가 강력 ‘냉각효과’ 한편 기후생물학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지’ 3일자에는 관개농업이 해당 지역의 온도를 낮추는 데 효과적이라는 미국 위스콘신 매디슨대 넬슨환경연구소와 위스콘신주 자연자원부 연구진의 연구 결과가 실리기도 했습니다. 연구팀은 2014~2016년 32개월 동안 위스콘신주 센트럴샌즈 지역에서 관개농업을 하는 곳과 목초지, 빗물에만 의지해 농사를 짓는 천수답 농경지 주변의 온도 변화를 살펴봤습니다. 분석 결과 관개농업을 하는 지역은 다른 지역과 비교해 최고 온도를 2~3도가량 낮추고 최저 온도는 3도 정도 높이는 것으로 나타났습니다. 일교차를 살펴보면 다른 곳들은 10도를 넘나드는데 관개농업 지역은 3~7도 정도에 불과하다는 것입니다. 인공적으로 물 관리시설을 만들어 작물의 생육에 맞춰 공급하는 농업방식인 관개농업이 극단적인 기온변화를 막아줄 뿐만 아니라 무더운 여름에는 강력한 냉각 효과까지 갖게 해줄 수 있다는 의미입니다. 사실 과학자들이 찾아낸 이런 방법들은 현재 진행되고 있는 지구온난화의 속도를 ‘약간’ 늦추는 정도에 불과합니다. 건강하고 살기 좋은 지구를 만들기 위한 해결책들을 과학자들이 내놓을 것이라고 기대하는 것은 무리입니다. 자연, 그리고 이웃과 더불어 사는 삶을 고민하는 개인들이 더 많아지고 적극적으로 참여하는 것이 함께 이뤄져야 더 효과적이겠지요. edmondy@seoul.co.kr

美 로런스버클리·버클리대·구글 연구팀 인공지능, 논문 습득·지식 도출 능력 발견 100년치 논문 330만건 요약·입력하자단어·문장 간 관계 분석해 과학원리 학습 200차원 벡터 변환 후 ‘열전 물질’ 발견 “과학자 연구 효율·수준 향상에 도움줄 것” 기자, 법률가, 의사, 신용분석가, 펀드매니저, 운전기사…. 2016년 3월 구글의 인공지능(AI) ‘알파고’와 이세돌 9단의 바둑 대국이 알파고의 압승으로 끝나면서 많은 사람들은 ‘인공지능의 시대’가 눈앞으로 다가왔음을 실감했다. 인공지능 기술이 본격화될 경우 가장 우려하는 부분으로 많은 사람들은 일자리 문제를 꼽았다. 운전자가 필요 없는 자율주행차 기술이 점점 발달하는 가운데 실제로 인공지능 기자, 소설가, 음악가, 미술가 등이 등장했으며 이들이 만들어 낸 결과물과 사람이 만든 것을 구분할 수 없게 되면서 우려는 더욱 커지고 있다. 인공지능 기술이 아무리 발달하더라도 과학기술 분야는 인간의 마지막 보루로 여겨져 왔다. 그런데 그 과학기술 분야도 인공지능의 위협에 안심할 수 없다는 연구 결과가 나왔다.미국 로런스버클리 국립연구소, 캘리포니아 버클리대(UC버클리), 구글 공동연구팀은 재료과학에 대한 지식이 없었던 인공지능이 수백만개의 논문을 스캔해 비교하는 것만으로도 새로운 과학적 지식을 발견할 수 있다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 4일자에 발표했다. 연구팀은 과학과는 상관없는 일반적인 문장 학습을 통해 언어 분석을 할 수 있는 ‘워드투벡’(Word2vec)이라는 인공지능 알고리즘을 개발했다. 연구팀은 1922년부터 2018년까지 약 100년 동안 1000개 이상의 국내외 학술지에 발표된 재료과학 논문 330만건의 요약문(abstract)을 워드투벡에 입력시켰다.워드투벡은 요약문에 포함된 단어 위치, 단어와 문장의 상관관계 등을 분석해 ‘강자성-NiFe(니켈철)+IrMn(이리듐망간)=반강자성’과 같은 재료과학 원리와 개념, 금속 결정 구조, 주기율표 원소 간 관계 등을 스스로 학습했다. 그다음 워드투벡은 요약문에 포함된 단어와 문장, 단어 위치, 다른 단어들과의 관계를 분석해 논문의 핵심이라고 판단되는 단어 약 50만개를 추출해 냈다. 연구팀은 이 50만개의 단어를 200차원 벡터로 변환시켜 인공지능이 단어와 문장의 관계를 쉽게 파악할 수 있도록 했다. 워드투벡은 200차원 벡터를 바탕으로 ‘연구해야 하지만 지금까지 연구하지 않았던 것’들을 찾아냈다. 또 단어의 관계를 분석해 새로운 ‘열전 물질’의 발견을 예측하고 효율이 높은 열전 물질 후보로 지금까지 알려지지 않은 재료를 제시하기도 했다. 열전 효과는 19세기에 발견된 것으로 두 금속이 맞닿은 부분의 온도가 다를 때 전류가 흐르거나 거꾸로 전류를 흘릴 때 온도 차가 발생하는 현상이다. 이를 이용하면 버리는 열에서 전기를 만들거나 고체 냉각장치를 만들 수 있다. 연구팀은 인공지능이 예측한 열전재료 상위 10개의 효율을 계산한 결과 지금까지 알려진 열전재료들의 평균 효율보다 높은 것으로 밝혀졌다. 이번 연구를 주도한 아눕하브 자인 로런스버클리 국립연구소 박사는 “이번 연구는 인공지능이 단어와 문장 분석만으로 과학용어와 개념을 스스로 학습한 뒤 기존 지식들로부터 새로운 과학지식을 만들어 낼 수 있다는 점을 확인했다는 점에서 매우 놀랍다”고 말했다. 자인 박사는 “모든 과학 분야에서 매주 수십개씩의 연구 결과들이 나오지만 인간 연구자들이 접하는 것은 그중 일부에 불과한 만큼 워드투벡 같은 인공지능은 과학자들의 연구 효율과 수준을 높이는 데 상당한 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

6월 말 늦은 장마와 함께 본격적인 여름이 시작됐습니다. 평년 기준으로 보면 장마전선은 한반도를 오르락내리락하면서 7월 말까지 비를 뿌릴 것입니다. 물론 지난해는 전체 장마기간이 보름 정도에 불과했고 그나마 비도 많이 내리지 않은 ‘마른 장마’였습니다. 마른 장마가 지난 뒤에는 폭염과 열대야가 8월 말까지 기승을 부려 역대 최악의 더위를 보인 한 해로 기록됐지요.최근 몇 년 사이 전 세계 기상상황을 보면 지구는 점점 더워지고 있습니다. 이 때문에 과학자들은 지구가 ‘열받는’ 것을 막기 위한 다양한 방법들을 찾고 있습니다. ●열대림 11%만 복원해도 온난화 늦춰 브라질 상파울루대 산림과학부 연구진을 중심으로 한 독일, 미국 등 국제공동연구팀은 중남미, 아프리카, 동남아시아 지역 15개국의 열대우림 현황과 기후, 환경의 상관관계를 시뮬레이션해 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 4일자에 발표했습니다. 연구진이 분석한 15개국 열대우림의 면적은 전 세계 열대우림의 약 90%를 차지하는 것으로 알려져 있습니다. 최근 각종 개발 사업과 무분별한 벌목으로 이들 열대림들이 파괴되면서 생물종의 다양성을 줄이고 지구온난화까지 가속화시켜 심각한 문제가 되고 있습니다. 연구팀은 열대우림을 찍은 고해상도 위성사진을 가로, 세로 각각 1㎞의 격자로 나눈 뒤 생물 다양성, 기후변화 적응, 기후변화 완화, 수질보호, 열대우림을 복구할 경우 드는 비용, 복원 효과를 포함한 미래 가치를 평가, 분석해 열대림 복원 시뮬레이션을 만들었습니다. 그 결과 브라질, 인도네시아, 마다가스카르, 인도, 콜롬비아, 르완다, 우간다, 부룬디, 토고, 남수단의 열대우림을 복원하는 것이 지구 전체 기후변화 완화와 생물 다양성 보존에 가장 효과적이라고 합니다. 특히 이들 지역에서 파괴된 열대우림의 11%만 복원시키더라도 현재 가속화되고 있는 지구온난화 속도를 늦추는 데 도움이 된다는 결론도 얻었다고 합니다. ●인공 수로 통한 농사가 강력 ‘냉각효과’ 한편 기후생물학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지’ 3일자에는 관개농업이 해당 지역의 온도를 낮추는 데 효과적이라는 미국 위스콘신 매디슨대 넬슨환경연구소와 위스콘신주 자연자원부 연구진의 연구 결과가 실리기도 했습니다. 연구팀은 2014~2016년 32개월 동안 위스콘신주 센트럴샌즈 지역에서 관개농업을 하는 곳과 목초지, 빗물에만 의지해 농사를 짓는 천수답 농경지 주변의 온도 변화를 살펴봤습니다. 분석 결과 관개농업을 하는 지역은 다른 지역과 비교해 최고 온도를 2~3도가량 낮추고 최저 온도는 3도 정도 높이는 것으로 나타났습니다. 일교차를 살펴보면 다른 곳들은 10도를 넘나드는데 관개농업 지역은 3~7도 정도에 불과하다는 것입니다. 인공적으로 물 관리시설을 만들어 작물의 생육에 맞춰 공급하는 농업방식인 관개농업이 극단적인 기온변화를 막아줄 뿐만 아니라 무더운 여름에는 강력한 냉각 효과까지 갖게 해줄 수 있다는 의미입니다. 사실 과학자들이 찾아낸 이런 방법들은 현재 진행되고 있는 지구온난화의 속도를 ‘약간’ 늦추는 정도에 불과합니다. 건강하고 살기 좋은 지구를 만들기 위한 해결책들을 과학자들이 내놓을 것이라고 기대하는 것은 무리입니다. 자연, 그리고 이웃과 더불어 사는 삶을 고민하는 개인들이 더 많아지고 적극적으로 참여하는 것이 함께 이뤄져야 더 효과적이겠지요. edmondy@seoul.co.kr

기자, 법률가, 의사, 신용분석가, 펀드매니저, 운전기사…. 2016년 3월 구글의 인공지능(AI) ‘알파고’와 이세돌 9단의 바둑 대국이 알파고의 압승으로 끝나면서 많은 사람들은 ‘인공지능의 시대’가 눈앞으로 다가왔음을 실감했다. 인공지능 기술이 본격화될 경우 가장 우려하는 부분으로 많은 사람들은 일자리 문제를 꼽았다. 운전자가 필요 없는 자율주행차 기술이 점점 발달하는 가운데 실제로 인공지능 기자, 소설가, 음악가, 미술가 등이 등장했으며 이들이 만들어 낸 결과물과 사람이 만든 것을 구분할 수 없게 되면서 우려는 더욱 커지고 있다. 인공지능 기술이 아무리 발달하더라도 과학기술 분야는 인간의 마지막 보루로 여겨져 왔다. 그런데 그 과학기술 분야도 인공지능의 위협에 안심할 수 없다는 연구 결과가 나왔다. 미국 로런스버클리 국립연구소, 캘리포니아 버클리대(UC버클리), 구글 공동연구팀은 재료과학에 대한 지식이 없었던 인공지능이 수백만개의 논문을 스캔해 비교하는 것만으로도 새로운 과학적 지식을 발견할 수 있다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 4일자에 발표했다.연구팀은 과학과는 상관없는 일반적인 문장 학습을 통해 언어 분석을 할 수 있는 ‘워드투벡’(Word2vec)이라는 인공지능 알고리즘을 개발했다. 연구팀은 1922년부터 2018년까지 약 100년 동안 1000개 이상의 국내외 학술지에 발표된 재료과학 논문 330만건의 요약문(abstract)을 워드투벡에 입력시켰다. 워드투벡은 요약문에 포함된 단어 위치, 단어와 문장의 상관관계 등을 분석해 ‘강자성-NiFe(니켈철)+IrMn(이리듐망간)=반강자성’과 같은 재료과학 원리와 개념, 금속 결정 구조, 주기율표 원소 간 관계 등을 스스로 학습했다. 그다음 워드투벡은 요약문에 포함된 단어와 문장, 단어 위치, 다른 단어들과의 관계를 분석해 논문의 핵심이라고 판단되는 단어 약 50만개를 추출해 냈다. 연구팀은 이 50만개의 단어를 200차원 벡터로 변환시켜 인공지능이 단어와 문장의 관계를 쉽게 파악할 수 있도록 했다. 워드투벡은 200차원 벡터를 바탕으로 ‘연구해야 하지만 지금까지 연구하지 않았던 것’들을 찾아냈다. 또 단어의 관계를 분석해 새로운 ‘열전 물질’의 발견을 예측하고 효율이 높은 열전 물질 후보로 지금까지 알려지지 않은 재료를 제시하기도 했다. 열전 효과는 19세기에 발견된 것으로 두 금속이 맞닿은 부분의 온도가 다를 때 전류가 흐르거나 거꾸로 전류를 흘릴 때 온도 차가 발생하는 현상이다. 이를 이용하면 버리는 열에서 전기를 만들거나 고체 냉각장치를 만들 수 있다. 연구팀은 인공지능이 예측한 열전재료 상위 10개의 효율을 계산한 결과 지금까지 알려진 열전재료들의 평균 효율보다 높은 것으로 밝혀졌다.이번 연구를 주도한 아눕하브 자인 로런스버클리 국립연구소 박사는 “이번 연구는 인공지능이 단어와 문장 분석만으로 과학용어와 개념을 스스로 학습한 뒤 기존 지식들로부터 새로운 과학지식을 만들어 낼 수 있다는 점을 확인했다는 점에서 매우 놀랍다”고 말했다. 자인 박사는 “모든 과학 분야에서 매주 수십개씩의 연구 결과들이 나오지만 인간 연구자들이 접하는 것은 그중 일부에 불과한 만큼 워드투벡 같은 인공지능은 과학자들의 연구 효율과 수준을 높이는 데 상당한 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암세포의 치명적인 약점을 과학자들이 발견해냈다. 암세포가 과도한 스트레스를 받게 해 스스로 죽게 하는 방법이다. 미국 펜실베이니아 의대 연구진은 새로운 연구를 통해 암세포가 연료로 삼는 특정 단백질을 차단함으로써 종양 세포가 자멸하게 하는 데 성공했다고 밝혔다. 여기서 특정 단백질은 ‘ATF4’(활성전사인자4)로 유전자의 발현을 조절하는 인자를 말한다. 연구진에 따르면, 우리 몸에서는 매일 수백만 개의 세포가 자멸해 잠재적인 위험을 차단한다. 하지만 암세포는 우리 몸의 면역체계가 보내는 세포 사멸 신호를 무시한다. 이를 막아낼 방법을 찾는 것이 바로 암 연구의 본질적인 목표다. 특히 이 연구에서 알아낸 접근 방법은 실험실에서 배양한 사람의 대장암과 유방암 그리고 림프종 세포 및 유전자 공학으로 대장암이나 혈액암 또는 림프종 등에 걸리게 한 쥐에게도 작용하는 것으로 확인됐다. 사실 암 연구자들은 지난 수년 동안 MYC라는 암 유발 유전자를 제어하기 위해 애써 왔지만, 결국 실패로 끝나고 말았다. MYC는 평소 정상적인 세포 성장을 조절하는 유전자이지만, 변이하거나 과다 발현하면 종양이 걷잡을 수 없이 커지게 돕는 연쇄 반응을 일으킨다. 현재 이 발암 유전자를 표적으로 삼는 구체적인 방법은 없지만, 이전 연구에서는 종양 성장을 막기 위한 해결책으로 연쇄 반응 중 특정 단계를 차단하는 방법에 초점을 맞췄다. 이는 이번 연구에서도 마찬가지다. 연구진은 초기 연구에서 ATF4가 ‘PERK’(세포외 신호조절 인산화 효소)에 의해 제어된다는 사실을 알아냈다. 이는 PERK를 차단하면 종앙 성장을 막을 수 있는 것. 하지만 거듭된 연구에서 PERK를 차단하는 것이 항상 종양 성장을 멈추는 것이 아닌 것으로 나타났다. 왜냐하면 MYC는 실제로 두 가지 과정을 병행해서 일으키는 데 PERK 외에도 GCN2(General Control Non-derepressible 2)로 불리는 두 번째 효소에도 관여하는 것으로 나타났다. 이에 따라 연구진은 MYC의 연쇄 과정에서 그 하위 단계에 속하는 ATF4 자체를 표적으로 삼았다. 왜냐하면 ATF4는 MYC의 두 신호 경로가 모두 모이는 지점이기 때문이다. 즉 이 경로를 차단하면 암이 생존할 가능성을 줄일 수 있다는 것이다. 또 이번 연구에서는 ATF4가 MYC의 세포 성장을 위해 필요로 하는 유전자를 작동하고 4E-BP1(4E-binding protein 1)로 불리는 특정 단백질의 생성 속도를 조절하는 것으로 나타났다. 연구진은 세포나 쥐의 ATF4를 차단했을 때 종양이 계속해서 4E-BP1 양을 늘려 결국 스트레스로 스스로 죽는다는 것을 발견했다. 이는 림프종과 대장암에 걸린 쥐의 종양 성장을 막았다. 또 연구는 인간의 종양이 MYC에 의해 촉진할 때 ATF4와 단백질 파트너인 4E-BP도 과다 생성한다는 것을 밝혀냈는데 이는 이런 발견이 인간에게 효과가 있는 접근 방법임을 시사하는 추가적인 증거다. 이에 대해 연구진은 앞으로도 ATF4가 왜 이렇게 작용하는지 계속 조사하는 데 초점을 맞출 것이며 이는 연쇄 과정에서 암세포를 죽게 할 수 있는 다른 잠재적인 표적이 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 자세한 연구 결과는 영국의 과학전문지 ‘네이처 세포생물학’(Nature Cell Biology) 최신호(1일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘60일, 지정생존자’ 지진희가 강렬한 엔딩으로 안방극장에 전율을 선사하며 단 2회 만에 대체불가한 배우의 명성을 입증해 보였다. 지난 2일 방송된 tvN 월화드라마 ‘60일, 지정생존자’ 2회에서는 대통령 권한대행을 위임받은 박무진(지진희)의 숨 가쁜 60일이 시작됐다. 상황을 파악할 새도 없이 청와대로 이끌려와 국군통수권자가 된 그의 첫 임무는 비상경계태세 관련 안보·외교 문제를 해결하는 것이었다. 권력과는 거리가 먼 삶을 살아온 과학자가 국가의 최대 위기를 책임져야 하는 혼돈의 상황. 지진희는 자신의 의사와 상관없이 막중한 직책과 난제를 떠안은 박무진의 파도처럼 일렁이는 복잡 미묘한 감정선을 섬세하게 그려낸 연기로 높은 몰입감을 선사했다. 지진희가 연기한 ‘박무진’은 카이스트 화학과 교수 출신 환경부 장관으로 과학적인 연구결과와 데이터를 가장 신뢰하는 인물이다. 실질적인 지위는 있으나 아무런 힘도 없고 정치적 신념이나 야망 따위는 더더욱 ‘제로’인 남자다. 데이터를 정치적으로 이용하고 왜곡하는 걸 과학자로서 용납할 수 없었던 박무진은 꼭두각시 노릇을 원하는 청와대 사람들과의 불협화음으로 해임을 통보받은 상태였다. 이 일로 국회의사당에서 열린 연설에 참여하지 못한 박무진은 유일한 생존자가 되어 헌법에 따른 승계서열에 따라 대통령 권한대행직을 맡게 됐다. 얼떨결에 국가안전보장회의에 참석한 박무진은 이 모든 상황이 실감 나지 않았다. 북한 잠수함으로 인해 테러의 배후를 북한으로 지목하는 세력과 반박 세력간의 치열한 논쟁을 말없이 지켜보던 박무진은 중압감을 이기지 못한 채 자리를 박차고 나갔다. 참았던 긴장감과 두려움이 왈칵 밀려오는 듯 화장실에 주저앉은 지진희의 모습은 안타까움을 자아냈다. 또한 자신을 향한 곱지 않은 시선을 느낀 박무진은 사임을 결심하기도 했지만, 공석이 되면 군부 쿠데타가 일어날 수 있다는 한주승(허준호)의 말에 마음이 흔들렸다. 시간이 흘러갈수록 갈팡질팡 헤매던 모습을 거두고 점차 현실을 직시하고 무거운 책임감을 갖게 되는 박무진의 모습이 그려졌다. 전시작전권을 둘러싼 주변국과 정부 내 견해차가 벌어진 가운데 박무진은 특유의 밝은 숫자 감각과 분석력을 발휘, 사라진 북한 잠수함이 침투가 아니라 침몰일 수 있다는 새로운 가설을 제기했다. 이어 박무진은 먹먹한 마음으로 “잠수함 승조원들 가족들이 기다릴 거다. 구할 수 있는 골든타임이 얼마 남지 않았다”라고 호소했지만, 한주승은 검증되지 않은 사실이라며 데프콘2를 승인하라고 했다. 어찌할 도리 없이 비서실장 말에 따르려던 박무진은 작전 실행 계획이 우리측 해상방어가 우선이 아닌, 북한 핵시설 타격에 초점이 맞춰져 있다는 편협된 사실을 발견하고서 다시 반론을 제기했다. 잠수함 침몰을 입증할 시간을 얻은 박무진은 북한에 직접 팩스를 보냈지만 약속한 시각까지 북한 측의 응답이 없어 데프콘2를 발령하기에 이르렀다. 전투태세에 돌입하려는 일촉즉발의 순간, 북한의 연락을 받은 박무진은 차분하면서도 강단 있게 북한을 설득하는 데 성공하며 한반도의 긴장을 완화시켰다. 그 어떤 선입견과 예단 없이, 당면한 문제만을 정확하고 빠르게 파악하는 박무진의 기지가 발휘된 장면이었다. 마지막 북한 위원장으로부터 승조원 전원구조에 대한 감사 문서를 수신한 박무진은 딸 박시진(옥예린)까지 무사히 깨어났다는 연락을 받고 오열하는 모습으로 시청자들의 눈물샘을 자극했다. 참사 이후 단 한순간도 제대로 숨 쉴 수 없었기에 긴장이 풀린 듯 목놓아 우는 지진희의 눈물 연기는 애잔한 감동을 선사했다. 그리고 두려운 마음을 가라앉히고 담담해진 목소리와 결연한 눈빛으로 대국민 담화문을 시작하는 박무진의 모습이 엔딩을 장식하며 다음 전개에 대한 궁금증을 드높였다. 혼란의 시간을 거쳐 한층 비장해진 듯한 지진희의 분위기, 표정은 앞으로의 활약을 기대케 했다. tvN 월화드라마 ‘60일, 지정생존자’는 매주 월, 화요일 오후 9시 30분 방송. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

그린란드는 남극 대륙 다음으로 많은 육지 빙하를 품은 얼음의 섬이다. 하지만 지구 평균 기온이 상승하면서 빠른 속도로 빙하가 녹고 있다. 물론 아직 녹지 않은 빙하가 훨씬 많지만, 얼음이 녹는 속도가 점점 빨라지면서 우려가 커지고 있다. 그린란드 빙하가 모두 녹게 되면 해수면이 6~7m 정도 상승한다. 하지만 그린란드 빙하가 앞으로 녹는 속도에 대해 정확히 예측하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다. 영국 랭커스터·셰필드·스탠퍼드 대학 합동 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 항공 빙하 관측 프로젝트 ‘오퍼레이션 아이스브릿지’(OIB·Operation IceBridge)의 관측 데이터를 분석해 그린란드 빙하 밑에 지금까지 알려지지 않은 빙저호(subglacial lake) 56개가 숨어 있다는 사실을 발견했다. 이번 연구에서 발견된 대부분의 호수는 57만㎞에 걸친 항공 레이더 관측을 통해 그 존재를 확인했다. 얼음을 투과하는 레이더를 통해 빙하 밑 지형을 확인하면 호수의 존재도 확인할 수 있다. 그런데 어떻게 수㎞ 두께의 얼음 아래 호수가 생성된 것일까? 아무리 추운 그린란드라도 여름철에는 빙하 표면 온도가 상승하면서 일부 얼음이 녹게 된다. 이렇게 녹는 물은 표면에서 강과 호수를 이룬 다음(사진 참조) 빙하의 균열을 타고 빙하 내부나 아래로 흡수된다. 이 물 가운데 일부는 바다로 바로 흘러가기도 하지만, 일부는 빙하 아래 고여 빙저호를 형성한다. 이번에 발견된 호수들은 길이 0.2~5.9㎞ 정도로 크기는 비교적 작지만, 그린란드 빙하 아래 알려지지 않은 호수가 많다는 사실을 보여줬다. 빙저호는 그린란드 빙하의 미래에 큰 영향을 미친다. 표면에 더 많은 얼음이 녹아 흘러가면 호수가 점점 커져 빙하와 기반암 사이의 공간을 만든다. 결국 이 호수들이 빙하를 들어 올려 바다로 더 빠르게 흘러가게 만든다. 빙저호는 남극에서도 볼 수 있으며 사실 정상적으로 존재하는 것이지만, 최근 지구 기온 상승과 더불어 그 숫자와 크기가 계속 증가할 수 있어 과학자들의 주목을 받고 있다. 이번 연구 결과는 그린란드 빙하의 미래를 예측하고 이에 맞춰 대책을 마련하는 데 도움을 줄 것으로 보인다. 사진=앤드루 솔 박사, 셰필드 대학 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com